4.2光的反射定律 同步训练
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.若反射光线跟镜面成40°角,则入射光线跟反射光线之间的夹角是( )
A.100° B.90° C.80° D.50°
2.如图所示,将一束光垂直镜面入射,下列正确的是( )
A.垂直入射时不会发生光的反射
B.垂直入射时,反射光线、入射光线与法线不在同一平面
C.反射角等于入射角,均为90°
D.若入射光顺时针转动10°,则反射光将逆时针转动10°
3.如图所示,晚上在桌面上铺一张白纸,把一块平面镜放在纸上(镜面朝上),让手电筒的光正对着平面镜照射,关于此现象下列说法正确的是( )
A.镜子发生漫反射,白纸发生镜面反射
B.镜面反射遵循光的反射定律,漫反射不遵循光的反射定律
C.从侧面看,镜子比较亮,白纸比较暗
D.从侧面看,镜子比较暗,白纸比较亮
4.如图所示是一种液面升降监测装置原理图。点光源S发出的一束激光与水平液面保持成45°射向平静的液面方向不变,下列说法正确的是( )
A.当液面下降时,光点S'将向左
B.盛液体的容器倾斜时,光点S'的位置改变
C.当液面上升2时,光点S'的位置向左移动2cm
D.当液面下降2cm时,光点S'的位置向右移动4cm
5.下列关于声波、光的说法正确的是( )
A.光和声波一样,不能在真空中传播
B.光在发生漫反射时遵循光的反射定律
C.机场开启声波驱鸟设备,主要模拟猛禽叫声的音调
D.光在同种介质中是沿直线传播
二、填空题
6.如图,入射光线AO,经水平放置的平面镜反射后,射到竖直墙壁上的B点。OB与镜面的夹角为60°,则入射角为 度,反射角为 度。当AO逆时针转动到A'O的位置(与AO的夹角为20°),若保持反射光线OB方向不变,改变平面镜的方向,则这时的入射角为 ,平面镜绕O点 (选填“顺时针”、或“逆时针”)转过的角度为 。
7.如图所示是一种液面升降监测装置原理图。点光源S发出的一束激光与水平面成角射向平静的液面,激光在平静的液面发生了光的反射,入射角为 度,光经液面反射后射到液面上方水平标尺上的点,当液面下降时,入射角会 (选填“变大”或“不变”或“变小”),光点会向 (选填“左”或“右”)移动;若光点向右移动了,表明液面下降了 m。
8.阳光明媚的春天,小明和同学们相约郊游。他们看到茂密的树下有一个个圆形的小光斑,这是光的 现象;看远处的楼房时、发现有少数窗户很亮很刺眼,这是光射到窗户玻璃上发生 (选填“镜面”或“漫”)反射。
9.一束光线垂直入射到平面镜上,入射角为 度,反射角为 度,平面镜使光的传播方向改变了 度。若入射角增大20度,反射角为 度。
10.如图所示,两块平面镜MP、PN 相交,夹角为60°,一束光线AO 斜射到平面镜MP上,光线经两平面镜反射后与入射光线AO 重合,但方向相反。 则AO 与平面镜MP 的夹角α是 。
三、作图题
11.请在图中画出反射光线,并标出反射角的度数。
四、实验题
12.在“探究光反射时的规律”实验中:
(1)如图甲,平面镜水平放置,把标有刻度的白色硬纸板应 放置在平面镜上方,白色硬纸板的作用是 和测量角度;
(2)在纸板前从不同方向都可以看到入射光EO的径迹,是因为光在纸板上发生了 ;
(3)如图甲所示,若在探究的过程中,将入射角增大,则光线OF将 (选填“靠近”或“远离”)法线。
(4)在图甲中,如果让光沿着FO的方向射向平面镜,会看到反射光沿着 方向射出。这表明,在反射现象中,光路是 的。
(5)如图乙所示,把纸板NOF绕ON向后折,在纸板上看不到反射光。这表明:在反射现象中,反射光线、入射光线和法线都在 内。
(6)小明发现表格中第一组实验数据不符合“反射角等于入射角”这一结论,你认为导致这一问题的原因是 。
实验次数 1 2 3
入射角 30° 45° 60°
反射角 60° 45° 60°
五、简答题
13.如图所示,夜晚,小明打开手电筒走在一条没有路灯的街路上,前方路面有一个水坑。试分析水坑和地面的亮暗情况,并说明理由。
14.阳光明媚的天气,在特定的角度看散落在地面上的碎玻璃,有时会非常“刺眼”,这是为什么?
15.一栋大楼,有的窗户是开着的,有的是关着的。下午,小明从远处向这幢大楼望去,他看到的现象是有的窗户明亮刺眼,而有的却黑洞洞的。这是什么原因?
参考答案:
题号 1 2 3 4 5
答案 A D D D B
1.A
【详解】反射光线跟镜面成40°角,则反射角为
90°-40°=50°
根据光的反射定律可知反射角等于入射角,所以入射光线跟反射光线之间的夹角是100°。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
2.D
【详解】AB.当光垂直入射时也会发生反射现象,且反射光线、入射光线和法线重合,故反射光线、入射光线与法线仍在同一平面,故AB错误;
C.反射光线与法线的夹角为反射角,入射光线与法线的夹角为入射角,当光垂直入射时,反射光线、入射光线和法线重合,即反射光线与法线的夹角以及入射光线与法线的夹角都为0°,故反射角等于入射角,均为0°,故C错误;
D.若入射光顺时针转动10°,法线位置不变,则入射光线与法线的夹角为10°,根据光的反射定律可知,反射角等于入射角,且入射光线和反射光线分居法线两侧,故反射光将逆时针转动10°,故D正确。
故选D。
3.D
【详解】AB.让手电筒的光正对着平面镜照射,镜面较光滑,光在镜子表面发生镜面反射,白纸较粗糙,光在白纸表面发生漫反射,两都都遵循光的反射定律,故AB错误;
CD.光在镜子表面发生镜面反射,反射光线几乎都竖直反射回去,侧面几乎没有反射光;光在白纸表面发生漫反射,反射光线射向各个方向,侧面有较多反射光,从侧面看,镜子比较暗,白纸比较亮,故C错误,D正确。
故选D。
4.D
【详解】A.当液面下降时,反射点会向右移动,因此方向光线与标尺的交点会向右移动,故A错误;
B.盛液体的容器倾斜时,液面不变,则光点S'的位置不变,故B错误;
C.当液面上升2cm时,根据光的反射定律可知,光点S'的位置向左移动,根据数学勾股定理和长方形可得光点S'移动的距离为
故C错误;
D.当液面下降2cm时,反射点会向右移动,因此方向光线与标尺的交点会向右移动,根据数学勾股定理和长方形可得光点S'移动的距离为
故D正确。
故选D。
5.B
【详解】A.光和声波一样,光能在真空中传播,声波不能在真空中传播,故A错误;
B.光在发生漫反射时遵循光的反射定律,故B正确;
C.声波驱鸟设备模拟猛禽的叫声来驱鸟,是模拟猛禽叫声的音色,故C错误;
D.光在同种均匀介质中是沿直线传播,若介质不均匀,光不会沿直线传播,故D错误。
故选B。
6. 30 30 40° 逆时针 10°
【详解】[1][2]OB与镜面的夹角为60°,则OB与法线的夹角是30°,即反射角为30°,反射角等于入射角,因此入射角也为30°。
[3] 反射光线OB方向不变,若AO逆时针转动到A'O的位置,反射光线和入射光线的夹角将变大20°,即
30°+30°+20°=80°
所以此时的入射角为40°。
[4][5]原来OB与法线的夹角是30°,现在OB不动,反射角变为40°,则平面镜应该逆时针转动10°。
7. 45 不变 右 0.5
【详解】[1]由“激光与水平液面成角射向平静的液面”,可得入射角为
[2][3][4]当液面下降时,入射光线不变、法线仍与液面垂直,则入射角的大小不变,所以反射光线与原来的反射光线平行,反射光斑将向右移到A的位置,由下图可知,反射光斑将向右移,根据直角三角形斜边中点到三个顶点的距离相等可知,可得液面下降的高度为
8. 小孔成像 镜面
【详解】[1]茂密的树下有一个个圆形的小光斑,属于小孔成像现象,是由于光沿直线传播而形成的太阳的“实像”。
[2]看远处的楼房时、发现有少数窗户很亮很刺眼,这是光射到窗户玻璃上发生镜面反射,反射光线比较集中的缘故。
9. 0 0 180 20
【详解】[1][2][3]当一束光线垂直入射到平面镜上时,入射光线与法线的夹角即为入射角,由于光线垂直入射,所以入射角为0 。根据光的反射定律,反射角等于入射角,因此反射角也为0 。此时,反射光线将沿着入射光线的反方向传播,即光的传播方向改变了180 。
[4]若入射角增大20 ,则新的入射角为0 +20 =20 。根据光的反射定律,反射角也将变为20 。
10.30
【详解】根据题意可知,反射光线与镜面PN垂直,如图所示;由图知,两块平面镜相交成60°角,则
光的反射现象中,反射角等于入射角,所以AO与平面镜MP的夹角
11.
【详解】经过入射点作出法线。因为入射光线与镜面的夹角是30°,所以入射角为
90°-30°=60°
根据反射角与入射角相等作出反射光线,并标出反射角的度数,如下图
12.(1) 垂直(竖直) 显示光路(接收光路)
(2)漫反射
(3)远离
(4) OE 可逆
(5)同一平面内
(6)把反射角量成反射光线与镜面的夹角
【详解】(1)[1]纸板应垂直放置于平面镜上,这样反射光线才可以在硬纸板上呈现。
[2]本实验中硬纸板的主要作用是显示光路和测量角度。
(2)在不同方向都可以看到纸板上入射光EO的径迹,这是因为光在纸板上发生了漫反射的缘故。
(3)根据反射定律的内容可得,反射角等于入射角,将入射角增大5°则入射光线远离法线,反射角也随之增大,故反射光线也将远离法线。
(4)[1][2]在图甲中,如果让光线逆着OF的方向射向镜面,会看到反射光线沿着OE方向射出,这表明光反射时,光路是可逆的。
(5)光在反射时,反射光线、入射光线、法线在同一平面内,纸板NOF绕ON向后折,发现在纸板上看不到反射光,此实验现象说明反射光线、入射光线和法线在同一平面。
(6)根据光的反射定律,反射角等于入射角,反射角是反射线与法线的夹角,入射角是入射线与法线的夹角,其中有一组数据测错了,这组数据是第1次实验的,原因可能是将反射光线与镜面的夹角当成反射角。
13.见解析
【详解】因为手电筒发出的光在水面上发生镜面反射,反射光大致向着同一方向,反射光不能进入小明的眼睛,所以会发现前面的水坑是暗的;手电筒发出的光照在地面上发生漫反射,反射光向着各个方向,反射光能进入小明的眼睛,所以看到地面是亮的。
14.见解析
【详解】碎玻璃光滑的表面相当于平面镜,阳光在其表面发生镜面反射后进入人眼,所以感觉“刺眼”。
15.见详解
【详解】“明亮刺眼的窗户”是关着的;因为当窗户关着时,阳光照射到窗户玻璃上发生镜面反射,反射光朝向一个方向,人恰好处于反射光线的方向上,有很强的光进入眼睛,因此看起来明亮刺眼;如果窗户开着,太阳光就射到屋内,没有发生镜面发射,很少有光反射出来进入小明的眼睛,因此看起来就是黑洞洞的。