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1.4 光的反射和折射(第1课时) 能力提升
一、选择题
1.如图所示平面直角坐标系中,平面镜AB平行于x轴放置,其宽度为2cm,AO长度也为2cm。点光源S在O点右侧1cm的位置时,位于O点左侧1cm处的人眼恰好能够从平面镜中观察到S的像(光路图已在图中画出)。若光源S向右移动,直至人眼刚好从平面镜中看不见像,此过程中光源移动的距离为( )
A.2cm B.3cm C.4cm D.5cm
2.如图所示,H为一块厚厚的玻璃,左侧为明亮的室内,右侧为漆黑的室外。现室内有人将一只手靠近H,发现室外呈现这只手的“重影”(AB两个像)。下列说法正确的是( )
A.A是光在玻璃左表面上反射一次而成;B是光在玻璃右表面上折射一次而成
B.A是光在玻璃右表面上反射一次而成;B是光在玻璃左表面上反射一次而成
C.A是光在玻璃左表面上反射一次而成;B是光在空气与玻璃的左界面发生折射和光在玻璃的右表面发生反射共同引起
D.A是光在空气与玻璃的左界面发生折射和光在玻璃的右表面发生反射共同引起;B是光在玻璃左表面上反射一次而成
A.当水面降低时,到水面的距离变大
B.反射角大于45°
C.当水面降低时,反射角将变大
D.当水面降低时,光斑A将向左移动
6.如图所示,入射光线与平面镜成角,要使反射光线与入射光线之间的夹角增大(入射光线不动),则平面镜应( )
A.沿顺时针方向转动
B.沿顺时针方向转动
C.沿逆时针方向转动
D.沿逆时针方向转动
7.某同学用如图所示的装置“探究光反射时的规律”,竖直纸板可沿虚线折叠。下列说法中正确的是( )
A.在纸板前不同方向都可以看到纸板上入射光线的径迹,是因为光在纸板上发生了镜面反射
B.如图甲,若入射光线逆时针转动,则反射光线会靠近法线
C.如图甲,若将光线沿着方向射向平面镜时,则反射光线沿着方向射出
D.如图乙,若把纸板向后折,发现纸板上看不见反射光,则此时反射光不存在
8.如图所示是一个用光电屏显示液面高度的仪器。它工作时,激光器和光电屏保持不动,通过反射光束照射在光电屏上位置的变化来判断液面的高低。请根据所学知识分析下列说法中正确的是( )
A.当液面上升时,入射角变小
B.当液面下降时,入射点位置不变
C.当液面上升时,反射光线与液面的夹角变小
D.当液面下降时,光电屏上的光斑将向左移动
9.晚上,在桌上铺一张白纸,把一块小平面镜放在纸上(镜面朝上),让手电筒的光正对着平面镜照射,如图,从侧面看去( )
A.镜子比较亮,它发生了镜面反射
B.镜子比较暗,它发生了漫反射
C.白纸比较亮,它发生了镜面反射
D.白纸比较亮,它发生了漫反射
10.在雨后的夜晚走路时,为防止脚踩到水坑而溅污衣裤,下列判断正确的是( )
A.迎着或背着月光走,都应是地上发亮处是水坑
B.迎着或背着月光走,都应是地上发暗处是水坑
C.迎着月光走,地上暗处是水坑;背着月光走,地上发亮处是水坑
D.迎着月光走,地上发亮处是水坑;背着月光走,地上暗处是水坑
11.普通透明玻璃是材质均匀两面光滑的,某种磨砂玻璃是在该普通透明玻璃的基础上,将其中一光滑面打磨成毛糙面而制成的,隔着磨砂玻璃可以起到在室内光线充足的情况下,室外的人看不清室内的景物。但有时候磨砂玻璃沾水后,室外的人就可以比较清晰地观察到室内的景物。对于磨砂玻璃这一现象的分析,下列说法中错误的是( )
A.公共浴室常用单面毛玻璃隔断,若将粗糙面朝向淋浴房内一定能保护洗澡时的隐私
B.为了防止磨砂玻璃因为沾水沾油而变成透明玻璃,一般采用双层的磨砂玻璃,毛面都朝里效果最好
C.用激光笔照射表面,反射后可在光屏上成一个亮点的一面是光滑面
D.干燥的毛玻璃片表面凹凸不平,光线经过毛玻璃后向各个方向发散,不能成清晰的像
12.如图是晚上汽车在干燥的沥青路面和潮湿的沥青路面上行驶时大灯部分灯光的简图,在晚上开车时( )
A.潮湿的路面更容易发生光的漫反射
B.对面无车时,驾驶员看潮湿的路面更暗
C.照射到干燥路面上的光不遵循光的反射定律
D.干燥的路面发生了光的折射
13.非洲地区人民会用装满水的矿泉水瓶制作“光导照明灯”(如图),其结构主要包括采光部、导光部及漫射部。为了将更多的太阳光“导”入屋内并照射向各个方向,以下方案中照明效果最好的是( )
A. B.
C. D.
二、非选择题
14.双休日,小明和小伙伴到东湖游玩。小明突然叫起来: 哇!怎么回事啊,鱼咋在云中游呢?同伴“小博士”告诉他这“云”是由于光的 形成的像,这“鱼”是由光的 形成的像。小明还拿出刚买来的玩具激光枪要准备打鱼,小博士告诉他,你应对准 (选填“看到的鱼”、“看到的鱼上方”、“看到的鱼下方”)开枪才能打中鱼。
15.有一光电控制液面高度和速度测量屏仪器,是通过激光在液面上的反射光线打到光电屏上来显示液面高度和下降或上升的速度,如图所示光路图,入射光与液面夹角为45度,当液面升高时,光电屏上的光斑S将向 (选填“左”或“右”)移动,如果液面下降的速度为1.2m/s,则S点移动速度为 m/s。
16.如图所示,三条互相平行的光线入射到凹凸不平的物体表面上,三条反射光线 (选填“会”或“不会”)平行射出,这种反射 (选填“遵循”或“不遵循”)光的反射定律。
17.“灯盏糕,膨膨起,没铜钿,馋得死”,这首童谣在温州民间广为流传。灯盏糕是温州的传统特色名点,温州十大名小吃之一,历史悠久,最远可追溯至元末明初。一般是用大米、黄豆磨成稠浆,加入面粉,包裹萝卜丝为馅料,油炸而成。灯盏糕圆边松脆,外皮酥软,内馅爽口,独具风味。
(1)面粉主要由小麦种子的 加工而成的;
(2)刚出油锅的灯盏糕,浓香扑鼻,金黄诱人,令人食欲顿生。香味形成的部位在 ;
(3)我们能从各个方向看到盘子中的灯盏糕,这是因为光在灯盏糕表面发生了 (选填“镜面”或“漫”)反射。
18.为响应国家节能减排的号召,学校向同学们征集《学校地下车库采光设计图》,晴天依靠太阳光给车库照明。如图是征集到的两个方案,如方案甲和方案乙。(教学楼的地面与墙体均不透光)
(1)方案甲中如果太阳光与镜面的夹角为30°,则反射角的大小为 ;
(2)请你选择其中一种方案评价其优点: ;
(3)请你选择漫反射区域的墙面颜色,并说明理由: 。
19.在探究“光反射的规律”实验中,某小组实验步骤如下:
A.把一个平面镜放在水平桌面上,再把一张硬纸板竖直地立在平面镜上,纸板上的对折线ON
垂直于镜面,如图甲所示。
B.如甲图,让一束红光贴着硬纸板沿着某一角度射到O点,经平面镜反射,沿着另一方向射出,在纸板上用笔描出入射光线EO和反射光线OF的径迹。改变入射光线的方向,重做两次,换用另一种颜色的笔,记录光的径迹。
C.取下硬纸板,用量角器测量NO两侧的角i和角r。
D.纸板ENF由两块纸板连接起来的,把纸板NOF向前折或向后折,观察反射光线(如乙图)。
根据上述实验步骤,回答下列问题:
(1)为了便于观察,该实验最好在 的环境中进行;(选填“较明亮”或“较黑暗”)
(2)由实验步骤C可以得到的规律是:在光的反射中, ;
(3)该实验中硬纸板NOF向前折或向后折是为了探究光的反射中 ;
(4)在甲图中,如果将光线沿着FO射向平面镜时,你还会发现的规律是 。
20.用如图所示装置探究光的反射定律,白色硬纸板EF垂直于平面镜放置,能沿着ON折转,ON垂直于平面镜。让入射光贴着纸板EF沿AO射向平面镜上的O点,观察反射光的方向。多次改变入射光的方向,观察并描绘光的径迹,量出入射角i和反射角r,记录如表。
次数 1 2 3 4 5 6
入射角i 15° 30° 45° 60° 70° 80°
反射角r 15° 30° 45° 60° 70° 80°
(1)比较r和i,可以得出结论: ;
(2)将一束光贴着纸板E沿AO射到O点,纸板F上会显示出反射光束OB。为探究反射光和入射光是否在同一平面内,下一步操作是: ;
(3)将一束光贴着纸板EF沿BO射到O点,光沿着OA方向射出。说明光反射时,光路是 的。
21.如图所示,在探究光的反射定律时,将一块平面镜放在水平桌面上,再把一块折叠量角器垂直放置在平面镜上。
(1)实验时让激光束贴着量角器的面板入射是为了 ;
(2)当量角器在一个面上时,右侧面板上呈现出了反射光束,此时一位同学将呈现反射光束的量角器面板的右半边沿中线向后折,活动板上 (填“能”或“不能”)看到反射光束,这说明 。
22.为了探究光反射时的规律,小江进行了如图所示的实验。
(1)实验时,他将一块平面镜平放在水平桌面上,再把一张白色硬纸板(可沿竖直线ON折转),用激光笔将一束光贴着纸板射到平面镜上的O点,用直尺和笔描出光线的传播路径。实验中白色硬纸板的作用是 ;
(2)为了研究反射角与入射角之间的关系,实验时应进行的操作是 ;
A.沿ON前后转动板E
B.沿ON前后转动板F
C.改变光线OF与ON的夹角
D.改变光线EO与ON的夹角
(3)为了探究完整的反射规律,还需要用到的器材是 ;
(4)如果让光沿FO方向入射,反射光将沿OE方向射出。这表明 。
23.如图所示,激光笔发出的一束光从空气中的A点斜射到水面上的O点,经反射后在足够长的刻度尺上形成一光点B.
(1)若入射光线与界面所成的夹角为37°,则反射角为 ;
(2)保持入射点O不变,将激光笔竖直靠近空气与水的界面,则在刻度尺上形成的光点将会 (选填“向上”或“向下”)移动;
(3)图中折射光线在刻度尺上也形成一个光点C(图中未标出),则B、C两光点到界面的距离大小关系是: (选填“>”“<”或“=”);
(4)小高在空气中点燃卫生香,从而在周围充以烟雾。他是为了利用烟尘微粒对光的 (填“镜面反射”或“漫反射”)来显示光通过的路径。
24.如图为小明探究光的反射定律时做的实验:
(1)图甲中小明把一个平面镜放在水平桌面上,再把一张纸板E竖直地立在平面镜上,从而使纸板上的直线与镜面 (填位置关系);
(2)使一束光贴着纸板沿某一个角度射到O点,经过平面镜反射,沿方向射出。改变入射角度做了6次实验,下表是实验中记录的数据,分析数据可知: ;
次数 1 2 3 4 5 6
入射角
反射角
(3)如图乙,小明在实验时,把整个纸板E绕向后倾斜,在纸板上不再看到反射线,此时反射光 (选填“存在”或“不存在”)。小明经过思考,觉得反射光线应该在纸板平面前的空中,为了将它显示出来,在不移动纸板的条件下,可以 。
25.在研究“光的反射定律”时,小科设计了如图实验装置。半圆形滑轨固定在水平底座上,其圆心O处放置一小平面镜,红色激光笔A可以沿滑轨自由滑动,发射的激光始终对准圆心O点:L形支架上激光笔B发出绿色激光,该激光垂直于平面镜射入圆心O点。
(1)实验中激光笔B发出的绿色激光用于模拟 (选填“入射光线”、“反射光线”或“法线”);
(2)实验过程中,小科观察不到激光的传播路径。请你提供一种能将光路显示出来的措施: ;
(3)光路显示出来后,小科从半圆形滑轨的侧面某一位置观察。发现所有光束刚好重合,经多次改变红色激光的入射角度均能出现这种现象。由此可以得出的结论是: 。
26.为了探究光反射时的规律,小科把一个平面镜放在水平桌面上,再把一张可以绕ON翻折的纸板ABCD竖直地立在平面镜上,纸板上的直线ON垂直于镜面。他将一束光贴着纸板沿EO方向射向O点,在纸板上用笔描出入射光EO和反射光OF的径迹。
(1)如图甲所示,反射角的大小为 ;
(2)如图乙,实验过程中,将F板绕ON前后转动,在F板上看上到反射光线,这一现象说明了什么 答: ;
(3)进行下列哪项操作后,在纸板上仍可以看到反射光线?答: ;
A.如图丙所示,将纸板与入射光束一起以ON为轴旋转
B.如图丁所示,将纸板与入射光束一起以CD为轴向后倾倒
(4)由于光在纸板上发生了 (选填“镜面反射”或“漫反射”),所以从不同方向都可以观察到光在纸板上传播的迹。
27.雨后的夜晚,路上有些积水,甲、乙两人在较暗的月光下,在路上相向而行,如图所示。回答下列问题:
(1)甲能看到路面,是因为路面发生了 (填“漫反射”或“镜面反射”);
(2)乙能看到水面比路面 (填“暗”或“亮”)。
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1.4 光的反射和折射(第1课时) 能力提升
一、选择题
1.如图所示平面直角坐标系中,平面镜AB平行于x轴放置,其宽度为2cm,AO长度也为2cm。点光源S在O点右侧1cm的位置时,位于O点左侧1cm处的人眼恰好能够从平面镜中观察到S的像(光路图已在图中画出)。若光源S向右移动,直至人眼刚好从平面镜中看不见像,此过程中光源移动的距离为( )
A.2cm B.3cm C.4cm D.5cm
【答案】C
【详解】由题意可知,当光源S在O点右侧1cm的位置时,位于O点左侧1cm处的人眼恰好能够从平面镜中观察到S的像S′,根据平面镜成像特点可知,像S′在O点右侧1cm的位置,则此时光源S到平面镜的距离为2cm;若光源S向右移动,直至人眼刚好从平面镜中看不见像S′,此时反射点应在B点,此时法线经过B点,此时人眼到法线的距离为
L=2cm+1cm=3cm
根据光的反射规律可得,此时光源S到法线的距离也应为3cm,故此过程中光源移动的距离为
d=3cm+1cm=4cm
故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
2.如图所示,H为一块厚厚的玻璃,左侧为明亮的室内,右侧为漆黑的室外。现室内有人将一只手靠近H,发现室外呈现这只手的“重影”(AB两个像)。下列说法正确的是( )
A.A是光在玻璃左表面上反射一次而成;B是光在玻璃右表面上折射一次而成
B.A是光在玻璃右表面上反射一次而成;B是光在玻璃左表面上反射一次而成
C.A是光在玻璃左表面上反射一次而成;B是光在空气与玻璃的左界面发生折射和光在玻璃的右表面发生反射共同引起
D.A是光在空气与玻璃的左界面发生折射和光在玻璃的右表面发生反射共同引起;B是光在玻璃左表面上反射一次而成
【答案】C
【详解】玻璃板有两个反射面,两个反射面都能成像,图中A是光在玻璃左表面上发生反射形成的;B是光在空气与玻璃的左界面发生折射和光在玻璃的右表面发生反射共同引起的,这个折射光线所成的虚像距离观察者较远,同时光线强度比较弱,故C正确,ABD错误。
故选C。
3.反光板是摄影常用器材,其一侧表面涂有光滑的反光涂层,可以反射光,另一侧无反光涂层,通常为黑色(如图)。下列反光板摆放方式能使拍摄对象的面部更亮的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】BD.由于无反光涂层一侧为黑色,黑色能吸收所有色光,不能反光,不能使拍摄对象的面部更亮,所以不能用无反光涂层来反光,故BD不符合题意;
AC.涂有光滑的反光涂层一侧可以反射光,所以用反光涂层来反光;由反射规律可知,反射角等于入射角,所以当反光涂层平放时,太阳光经过反射到达人脸,能使拍摄对象的面部更亮,故A符合题意,C不符合题意。
故选A。
4.关于光的反射,下列说法正确的是( )
A.当入射光线与反射面的夹角为20°时,反射角也为20°
B.在教室里的任何方位都能看见黑板上的字,是因为光发生漫反射的缘故
C.入射角增大5°时,反射光线与入射光线的夹角也增大5°
D.入射光线靠近法线时,反射光线远离法线
【答案】B
【详解】A.当入射光线与反射面的夹角为20°时,则入射角为90°-20°=70°,由光的反射现象中,反射角等于入射角可知,反射角也为70°,故A错误;
B.发生漫反射时,各个角度均会有反射光线,因此在教室里的任何方位都能看见黑板上的字,是因为光发生漫反射的缘故,故B正确;
C.入射角增大5°时,由光的反射现象中,反射角等于入射角可知,反射角也增大5°,所以反射光线与入射光线的夹角也增大10°,故C错误;
D.入射光线靠近法线时,入射角减小,由光的反射现象中,反射角等于入射角可知,反射角也减小,则反射光线靠近法线,故D错误。
故选B。
5.如图,固定在水面上方的光源S发出一束光线经水面反射后在光屏上有一个光斑A,已知光束与水面的夹角为45°,是光源经水面反射所成的像。下列说法正确的是( )
A.当水面降低时,到水面的距离变大
B.反射角大于45°
C.当水面降低时,反射角将变大
D.当水面降低时,光斑A将向左移动
【答案】A
【详解】A.当水面降低时,S与水面距离变大,即物距变大,根据平面镜成像特点可知,像距变大,到水面的距离变大,故A正确;
B.由图知道,入射光线与镜面夹角为45°,则入射角为
根据光的反射定律知道,反射角为45°,故B错误;
C.因为入射光线方向不变,当水面降低时,再次的水面是平行的,反射光线与原来的反射光线是平行的,故反射角不变,故C错误;
D.当液面降低时,由于入射角不变,所以反射光线与原来的反射光线平行,入射点下降,向右移动,因而反射光线在原来反射光的右侧,则光斑向右移动,故D错误。
故选A。
6.如图所示,入射光线与平面镜成角,要使反射光线与入射光线之间的夹角增大(入射光线不动),则平面镜应( )
A.沿顺时针方向转动
B.沿顺时针方向转动
C.沿逆时针方向转动
D.沿逆时针方向转动
【答案】A
【详解】根据光的反射定律可知,要使反射光线与入射光线之间的夹角增大30°,则入射角和反射角需要各增大15°,需要顺时针转动平面镜15°,是入射光线与平面镜的夹角减小15°,则入射角增大15°,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
7.某同学用如图所示的装置“探究光反射时的规律”,竖直纸板可沿虚线折叠。下列说法中正确的是( )
A.在纸板前不同方向都可以看到纸板上入射光线的径迹,是因为光在纸板上发生了镜面反射
B.如图甲,若入射光线逆时针转动,则反射光线会靠近法线
C.如图甲,若将光线沿着方向射向平面镜时,则反射光线沿着方向射出
D.如图乙,若把纸板向后折,发现纸板上看不见反射光,则此时反射光不存在
【答案】C
【详解】A.发生漫反射时,反射光线会向四面八方,在纸板前不同方向都可以看到纸板上入射光线的径迹,是因为光在纸板上发生了漫反射,故A错误;
B.根据光的反射定律,如图甲,若入射光线逆时针转动,入射角变大,则反射角也变大,故反射光线会远离法线,故B错误;
C.根据光路的可逆性,如图甲,若将光线沿着原反射光线的方向BO方向射向平面镜时,则反射光线沿着原入射光线的OA方向射出,即可沿原路返回,故C正确;
D.如图乙,若把纸板NOF向后折,纸板NOF不在入射光线与法线确定的平面内,纸板上看不见反射光,表明反射光线与入射光线、法线在同一平面内,并非没有反射光线,故D错误。
故选C。
8.如图所示是一个用光电屏显示液面高度的仪器。它工作时,激光器和光电屏保持不动,通过反射光束照射在光电屏上位置的变化来判断液面的高低。请根据所学知识分析下列说法中正确的是( )
A.当液面上升时,入射角变小
B.当液面下降时,入射点位置不变
C.当液面上升时,反射光线与液面的夹角变小
D.当液面下降时,光电屏上的光斑将向左移动
【答案】D
【详解】AC.当液面上升时,入射光线与液面之间的夹角不变,则入射角不变,反射角等于入射角,反射角不变,反射光线与液面的夹角不变,故AC错误;
BD.当液面降低时,入射光线与液面之间的夹角不变,则入射角不变,入射点位置向左移动,所以光电屏上的光斑将向左移动,故B错误,D正确。
故选D。
9.晚上,在桌上铺一张白纸,把一块小平面镜放在纸上(镜面朝上),让手电筒的光正对着平面镜照射,如图,从侧面看去( )
A.镜子比较亮,它发生了镜面反射
B.镜子比较暗,它发生了漫反射
C.白纸比较亮,它发生了镜面反射
D.白纸比较亮,它发生了漫反射
【答案】D
【详解】当手电筒垂直照射白纸和平面镜时,平面镜发生镜面反射,光线被垂直反射,从侧面看时,几乎没有光线进入人眼,所以人眼感觉平面镜是暗的;光线垂直照射到白纸上,白纸表面是粗糙的,发生漫反射,反射光线射向四面八方,从侧面看时,有光线进入人眼,则人眼感觉白纸是亮的,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
10.在雨后的夜晚走路时,为防止脚踩到水坑而溅污衣裤,下列判断正确的是( )
A.迎着或背着月光走,都应是地上发亮处是水坑
B.迎着或背着月光走,都应是地上发暗处是水坑
C.迎着月光走,地上暗处是水坑;背着月光走,地上发亮处是水坑
D.迎着月光走,地上发亮处是水坑;背着月光走,地上暗处是水坑
【答案】D
【详解】水面是平静的,能发生镜面反射,地面凹凸不平,月光经地面发生漫反射;
如图,迎着月光走,月光经水面发生镜面反射,进入人的眼睛反射光线多,人感觉水坑亮,月光经地面发生漫反射,有很少的光线进入人的眼睛,人感觉地面暗; 如图,背着月光走,月光经水面发生镜面反射,没有反射光线进入人的眼睛,人感觉水坑暗,月光经地面发生漫反射,有少量的光线反射进入人的眼 睛,人感觉地面亮,综合上述分析,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
11.普通透明玻璃是材质均匀两面光滑的,某种磨砂玻璃是在该普通透明玻璃的基础上,将其中一光滑面打磨成毛糙面而制成的,隔着磨砂玻璃可以起到在室内光线充足的情况下,室外的人看不清室内的景物。但有时候磨砂玻璃沾水后,室外的人就可以比较清晰地观察到室内的景物。对于磨砂玻璃这一现象的分析,下列说法中错误的是( )
A.公共浴室常用单面毛玻璃隔断,若将粗糙面朝向淋浴房内一定能保护洗澡时的隐私
B.为了防止磨砂玻璃因为沾水沾油而变成透明玻璃,一般采用双层的磨砂玻璃,毛面都朝里效果最好
C.用激光笔照射表面,反射后可在光屏上成一个亮点的一面是光滑面
D.干燥的毛玻璃片表面凹凸不平,光线经过毛玻璃后向各个方向发散,不能成清晰的像
【答案】A
【详解】A.公共浴室常用单面毛玻璃隔断,若将粗糙面朝向浴室内,当毛玻璃片沾上水以后,又可以看见后方的景物,不能保护洗澡时的隐私,故A错误,符合题意;
B.使用双层的磨砂玻璃,毛面都朝里,无论从里边还是从外面看到的都是磨砂玻璃的光面,避免毛面都朝外时双面都沾水而变透明,还增加视觉效果的美观性,故B正确,不符合题意;
C.用激光笔照射表面,反射后可在光屏上成一个亮点的一面是平滑面,故C正确,不符合题意;
D.干燥的毛玻璃片表面凹凸不平,光线经过毛玻璃后向各个方向发散,发生了漫反射,不能成像,故D正确,不符合题意。
故选A。
12.如图是晚上汽车在干燥的沥青路面和潮湿的沥青路面上行驶时大灯部分灯光的简图,在晚上开车时( )
A.潮湿的路面更容易发生光的漫反射
B.对面无车时,驾驶员看潮湿的路面更暗
C.照射到干燥路面上的光不遵循光的反射定律
D.干燥的路面发生了光的折射
【答案】B
【详解】A.由图知道,光射到潮湿的沥青路上容易发生镜面反射,故A不符合题意;
B.由于光射到潮湿的沥青路上容易发生镜面反射,反射光线还是平行射出,很少的反射光线进入驾驶员眼睛,所以对面无车时,驾驶员看潮湿的路面更暗,故B符合题意;
C.照射到干燥路面上的光发生漫反射,漫反射也遵守光的反射定律,故C不符合题意;
D.由图可知,光射到干燥的沥青路上容易发生漫反射,反射光线射向四面八方,不是折射,故D不符合题意。
故选B。
13.非洲地区人民会用装满水的矿泉水瓶制作“光导照明灯”(如图),其结构主要包括采光部、导光部及漫射部。为了将更多的太阳光“导”入屋内并照射向各个方向,以下方案中照明效果最好的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】导光部分不透明且光滑可以较好的反射光线,漫射部分透明可以让光线透过,粗糙有利于发生漫反射,将更多的太阳光“导”入屋内并照射向各个方向,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
二、非选择题
14.双休日,小明和小伙伴到东湖游玩。小明突然叫起来: 哇!怎么回事啊,鱼咋在云中游呢?同伴“小博士”告诉他这“云”是由于光的 形成的像,这“鱼”是由光的 形成的像。小明还拿出刚买来的玩具激光枪要准备打鱼,小博士告诉他,你应对准 (选填“看到的鱼”、“看到的鱼上方”、“看到的鱼下方”)开枪才能打中鱼。
【答案】 反射 折射 看到的鱼
【详解】[1]当光遇到水面时会发生反射,此时水面相当于一平面镜,白云就是通过水面成虚像,出现在水面上的。
[2]鱼反射的光线由水中进入空气时,在水面上发生折射,折射角大于入射角,折射光线进入人眼,人眼会逆着折射光线的方向看去,看到的是位置变浅的鱼的虚像。
[3]因为光的折射中光路是可逆的,从看到鱼的位置正对鱼照射,能把鱼照亮,激光也要折射,所以小明想用激光枪打鱼,他应将激光枪瞄准看到的鱼的位置。
15.有一光电控制液面高度和速度测量屏仪器,是通过激光在液面上的反射光线打到光电屏上来显示液面高度和下降或上升的速度,如图所示光路图,入射光与液面夹角为45度,当液面升高时,光电屏上的光斑S将向 (选填“左”或“右”)移动,如果液面下降的速度为1.2m/s,则S点移动速度为 m/s。
【答案】 左 2.4
【详解】[1]由于入射光线是固定的,且光在水面上发生的是镜面反射,当水面高度发生变化时,如下图所示
由图可知,当液面从CD升高到AB时,光电屏上的光斑S将向左移动。
[2]由题意和下图可知,入射光与液面夹角为45度,EFS2S1为平行四边形,则EF=S1S2,则HG为下降高度,ΔEGF为等腰直角三角形,HG为ΔEFG的高,由几何知识可知EF=2GH,即相同时间内S点移动的距离是液面下降高度的2倍,所以,如果液面下降的速度为1.2m/s,则S点移动速度为2.4m/s。
16.如图所示,三条互相平行的光线入射到凹凸不平的物体表面上,三条反射光线 (选填“会”或“不会”)平行射出,这种反射 (选填“遵循”或“不遵循”)光的反射定律。
【答案】 不会 遵循
【详解】[1]三条互相平行的光线入射到凹凸不平的物体表面上,不会平行射出,因为入射角不同,反射角也不同,只有三条互相平行的光线入射到平面镜上才会平行射出。
[2]这种反射是漫反射,也遵循光的反射规律。
17.“灯盏糕,膨膨起,没铜钿,馋得死”,这首童谣在温州民间广为流传。灯盏糕是温州的传统特色名点,温州十大名小吃之一,历史悠久,最远可追溯至元末明初。一般是用大米、黄豆磨成稠浆,加入面粉,包裹萝卜丝为馅料,油炸而成。灯盏糕圆边松脆,外皮酥软,内馅爽口,独具风味。
(1)面粉主要由小麦种子的 加工而成的;
(2)刚出油锅的灯盏糕,浓香扑鼻,金黄诱人,令人食欲顿生。香味形成的部位在 ;
(3)我们能从各个方向看到盘子中的灯盏糕,这是因为光在灯盏糕表面发生了 (选填“镜面”或“漫”)反射。
【答案】 胚乳 大脑(或大脑皮层) 漫
【详解】(1)[1]小麦属于单子叶植物,有一片子叶,有胚乳。小麦能为人体补充营养物质,比如蛋白质、糖类、氨基酸、维生素B族等,这些营养物质主要贮存在小麦种子中的胚乳。可见,面粉主要由小麦种子的胚乳加工而成的。
(2)[2]大脑包括左右两个半球,表面的大脑皮层有躯体运动中枢、躯体感觉中枢、视觉中枢、听觉中枢、嗅觉中枢、语言中枢、触觉中枢和味觉中枢等。人的大脑皮层除了对外部世界的感知以及控制机体的反射活动外,还具有语言、学习、记忆和思维等方面的高级功能。可见,麦香味(味觉)形成的部位在人体的大脑皮层。
(3)[3]光在物体表面发生反射时,有两种可能的情况:镜面反射和漫反射。镜面反射是指光线直接以相同角度反射回去,像镜子一样形成明亮的反射图像;而漫反射则是指光线在物体表面上发生多次次反射,光线以各个不同的角度散射出去。在灯盏糕的表面,光线会因为灯盏糕表面的不规则特性而发生漫反射,使得我们能够从各个方向看到盘子中的灯盏糕。
18.为响应国家节能减排的号召,学校向同学们征集《学校地下车库采光设计图》,晴天依靠太阳光给车库照明。如图是征集到的两个方案,如方案甲和方案乙。(教学楼的地面与墙体均不透光)
(1)方案甲中如果太阳光与镜面的夹角为30°,则反射角的大小为 ;
(2)请你选择其中一种方案评价其优点: ;
(3)请你选择漫反射区域的墙面颜色,并说明理由: 。
【答案】(1)60°
(2)见解析
(3)白色光能够反射所用的色光
【详解】(1)在光的反射现象中,入射角是入射光线与法线的夹角,入射光线与镜面的夹角为30°,所以入射角为
(2)方案乙中,光线在平面镜位置发生反射后,在漫反射区进行反射,使停车场的光线分布较均匀,几乎能够将光线覆盖到整个车库。
(3)漫反射区域的墙面颜色最好选用白色,因为白色能够反射所有的色光。
19.在探究“光反射的规律”实验中,某小组实验步骤如下:
A.把一个平面镜放在水平桌面上,再把一张硬纸板竖直地立在平面镜上,纸板上的对折线ON
垂直于镜面,如图甲所示。
B.如甲图,让一束红光贴着硬纸板沿着某一角度射到O点,经平面镜反射,沿着另一方向射出,在纸板上用笔描出入射光线EO和反射光线OF的径迹。改变入射光线的方向,重做两次,换用另一种颜色的笔,记录光的径迹。
C.取下硬纸板,用量角器测量NO两侧的角i和角r。
D.纸板ENF由两块纸板连接起来的,把纸板NOF向前折或向后折,观察反射光线(如乙图)。
根据上述实验步骤,回答下列问题:
(1)为了便于观察,该实验最好在 的环境中进行;(选填“较明亮”或“较黑暗”)
(2)由实验步骤C可以得到的规律是:在光的反射中, ;
(3)该实验中硬纸板NOF向前折或向后折是为了探究光的反射中 ;
(4)在甲图中,如果将光线沿着FO射向平面镜时,你还会发现的规律是 。
【答案】(1)较黑暗
(2)反射角等于入射角(∠r=∠i)
(3)反射光线、入射光线、法线是否在同一平面内
(4)光路是可逆的
【详解】(1)实验中为了使光路更加清晰,因此最好在较暗的环境中进行实验。
(2)步骤C中,测量反射角和入射角之间大小相等,可得结论为:在光的反射现象中,反射角等于入射角。
(3)硬纸板NOF向前折或向后折,此时入射光线和反射光线、法线在不同的平面内,因此探究的是反射现象中,反射光线、入射光线、法线是否在同一平面内。
(4)由于光的反射现象中光路是可逆的,因此将光线沿着FO射向平面镜时,光线由OE射出。
20.用如图所示装置探究光的反射定律,白色硬纸板EF垂直于平面镜放置,能沿着ON折转,ON垂直于平面镜。让入射光贴着纸板EF沿AO射向平面镜上的O点,观察反射光的方向。多次改变入射光的方向,观察并描绘光的径迹,量出入射角i和反射角r,记录如表。
次数 1 2 3 4 5 6
入射角i 15° 30° 45° 60° 70° 80°
反射角r 15° 30° 45° 60° 70° 80°
(1)比较r和i,可以得出结论: ;
(2)将一束光贴着纸板E沿AO射到O点,纸板F上会显示出反射光束OB。为探究反射光和入射光是否在同一平面内,下一步操作是: ;
(3)将一束光贴着纸板EF沿BO射到O点,光沿着OA方向射出。说明光反射时,光路是 的。
【答案】 光反射时,反射角等于入射角 将纸板F向后折(或向前折),看纸板F上是否有反射光线 可逆
【详解】(1)[1]根据表格中的数据可知,光反射时,反射角等于入射角。
(2)[2]将纸板F沿ON向后折(向前折),看纸板F上是否有反射光线,转动后,若不能看到反射光线, 说明反射光线与入射光线是在同一平面内。
(3)[3]将一束光贴着纸板EF沿BO射到O点,光沿图 中的OA方向射出,这表明在光的反射中,光路是可逆的。
21.如图所示,在探究光的反射定律时,将一块平面镜放在水平桌面上,再把一块折叠量角器垂直放置在平面镜上。
(1)实验时让激光束贴着量角器的面板入射是为了 ;
(2)当量角器在一个面上时,右侧面板上呈现出了反射光束,此时一位同学将呈现反射光束的量角器面板的右半边沿中线向后折,活动板上 (填“能”或“不能”)看到反射光束,这说明 。
【答案】 显示光路 不能 入射光线、法线、反射光线在同一平面
【详解】(1)[1]实验中为显示光路,因此让激光束贴着量角器的面板入射。
(2)[2]光的反射现象中,入射光线、反射光线、法线在同一平面内,因此将呈现反射光束的量角器面板的右半边沿中线向后折,活动板上不能看到反射光束。
22.为了探究光反射时的规律,小江进行了如图所示的实验。
(1)实验时,他将一块平面镜平放在水平桌面上,再把一张白色硬纸板(可沿竖直线ON折转),用激光笔将一束光贴着纸板射到平面镜上的O点,用直尺和笔描出光线的传播路径。实验中白色硬纸板的作用是 ;
(2)为了研究反射角与入射角之间的关系,实验时应进行的操作是 ;
A.沿ON前后转动板E
B.沿ON前后转动板F
C.改变光线OF与ON的夹角
D.改变光线EO与ON的夹角
(3)为了探究完整的反射规律,还需要用到的器材是 ;
(4)如果让光沿FO方向入射,反射光将沿OE方向射出。这表明 。
【答案】 ①显示光路,②验证反射光线与入射光线及法线在同一平面内 D 量角器 在反射现象中,光路是可逆的
【详解】(1)[1]硬纸板F的主要作用是:①显示光路,②验证反射光线与入射光线及法线在同一平面内。
(2)[2]要探究光的反射规律,先让一束光贴着纸板沿某一个角度射到O点,然后改变光束的入射方向,再量出入射角和反射角的度数,即可发现反射角和入射角关系,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
(3)[3]实验中需要获得入射角和反射角的大小,因此还需要的测量工具是量角器。
(4)[4]如果让光线逆着OF的方向射向镜面,这时的入射角为原来的反射角,反射角等于入射角,所以会发现光线原路返回,光路是可逆的。
23.如图所示,激光笔发出的一束光从空气中的A点斜射到水面上的O点,经反射后在足够长的刻度尺上形成一光点B.
(1)若入射光线与界面所成的夹角为37°,则反射角为 ;
(2)保持入射点O不变,将激光笔竖直靠近空气与水的界面,则在刻度尺上形成的光点将会 (选填“向上”或“向下”)移动;
(3)图中折射光线在刻度尺上也形成一个光点C(图中未标出),则B、C两光点到界面的距离大小关系是: (选填“>”“<”或“=”);
(4)小高在空气中点燃卫生香,从而在周围充以烟雾。他是为了利用烟尘微粒对光的 (填“镜面反射”或“漫反射”)来显示光通过的路径。
【答案】 53° 向下 < 漫反射
【详解】(1)[1]若入射光线和界面的夹角为37度,则入射角(入射光线和发现的夹角)为
根据光的反射定律,反射角=入射角,故反射角为53度。
(2)[2]根据光的反射定律,反射角=入射角,保持入射点O不变,将激光笔竖直靠近空气与水的界面,则入射角变大,反射角也变大,则在刻度尺上形成的光点将向下移动。
(3)[3]由光的折射定律可知,光从空气射入水中时折射角小于入射角,即折射光线偏向法线,所以。
(4)[4]当光照到烟雾时,烟雾颗粒对光的反射方向是不同的,会发生漫反射现象,所以我们从各角度可以看到光的路径。
24.如图为小明探究光的反射定律时做的实验:
(1)图甲中小明把一个平面镜放在水平桌面上,再把一张纸板E竖直地立在平面镜上,从而使纸板上的直线与镜面 (填位置关系);
(2)使一束光贴着纸板沿某一个角度射到O点,经过平面镜反射,沿方向射出。改变入射角度做了6次实验,下表是实验中记录的数据,分析数据可知: ;
次数 1 2 3 4 5 6
入射角
反射角
(3)如图乙,小明在实验时,把整个纸板E绕向后倾斜,在纸板上不再看到反射线,此时反射光 (选填“存在”或“不存在”)。小明经过思考,觉得反射光线应该在纸板平面前的空中,为了将它显示出来,在不移动纸板的条件下,可以 。
【答案】(1)垂直
(2)反射角等于入射角
(3) 存在 喷洒烟雾
【详解】(1)为了更好地探究入射光线、法线以及反射光线的关系,纸板上的直线OP应与镜面垂直,保证法线在平面E内。
(2)分析表格中的数据可知,光反射中,反射角等于入射角。
(3)[1]只要有入射光线射向平面镜,就会存在光的反射,存在反射光线。
[2]可以喷洒烟雾,光照射到水滴上发生漫反射,从而显示出光的传播路径。
25.在研究“光的反射定律”时,小科设计了如图实验装置。半圆形滑轨固定在水平底座上,其圆心O处放置一小平面镜,红色激光笔A可以沿滑轨自由滑动,发射的激光始终对准圆心O点:L形支架上激光笔B发出绿色激光,该激光垂直于平面镜射入圆心O点。
(1)实验中激光笔B发出的绿色激光用于模拟 (选填“入射光线”、“反射光线”或“法线”);
(2)实验过程中,小科观察不到激光的传播路径。请你提供一种能将光路显示出来的措施: ;
(3)光路显示出来后,小科从半圆形滑轨的侧面某一位置观察。发现所有光束刚好重合,经多次改变红色激光的入射角度均能出现这种现象。由此可以得出的结论是: 。
【答案】(1)法线
(2)见解析
(3)反射光线、入射光线和法线在同一平面内
【详解】(1)法线与平面镜是垂直的,且在入射光线和反射光线之间,因此激光笔B发出的光垂直射向平面镜上的O点,可以显示法线的位置。
(2)先用加湿器使某透明容器内充满雾气,将实验装置放到这个充满雾气的透明容器内,这样能显示出光的传播路径。
(3)当我们观察到入射红光、入射绿光和反射红光看起来重合时(即只能观察到一条光线时),可根据光的传播路径来判断反射光线,入射光线和法线在同一平面内。
26.为了探究光反射时的规律,小科把一个平面镜放在水平桌面上,再把一张可以绕ON翻折的纸板ABCD竖直地立在平面镜上,纸板上的直线ON垂直于镜面。他将一束光贴着纸板沿EO方向射向O点,在纸板上用笔描出入射光EO和反射光OF的径迹。
(1)如图甲所示,反射角的大小为 ;
(2)如图乙,实验过程中,将F板绕ON前后转动,在F板上看上到反射光线,这一现象说明了什么 答: ;
(3)进行下列哪项操作后,在纸板上仍可以看到反射光线?答: ;
A.如图丙所示,将纸板与入射光束一起以ON为轴旋转
B.如图丁所示,将纸板与入射光束一起以CD为轴向后倾倒
(4)由于光在纸板上发生了 (选填“镜面反射”或“漫反射”),所以从不同方向都可以观察到光在纸板上传播的迹。
【答案】 50° 入射光线、反射光线、法线在同一平面内 A 漫反射
【详解】(1)[1]反射角为反射光线与法线的夹角,因此为。
(2)[2]将F板绕ON前后转动,当F和E两纸板在同一平面内,在F板上看上到反射光线,说明入射光线、反射光线、法线在同一平面内。
(3)[3]根据光的反射定律,入射光线、反射光线在同一平面内,丁图中两纸板不在同一平面内,因此无论怎样移动,都无法观察到反射光线,故A符合题意,B不符合题意。
故选A。
(4)[4]实验中从不同方向都可以观察到光在纸板上传播的迹像,说明在纸板上发生了漫反射。
27.雨后的夜晚,路上有些积水,甲、乙两人在较暗的月光下,在路上相向而行,如图所示。回答下列问题:
(1)甲能看到路面,是因为路面发生了 (填“漫反射”或“镜面反射”);
(2)乙能看到水面比路面 (填“暗”或“亮”)。
【答案】 漫反射 暗
【详解】(1)[1]甲迎着月亮走,月光经水面发生镜面反射,反射光线刚好进入甲的眼睛,地面发生漫反射,进入甲眼睛的光线较少,因此甲看到较亮的是水面,较暗的是地面。
(2)[2]乙背对着月亮走,此时水面发生镜面反射,但反射光线没有进入乙的眼睛,地面发生漫反射,有部分光线进入乙的眼睛,因此乙看到较亮的是地面,较暗的是水面。
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