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【胜券在握】2026中考复习 物理篇 专题7 反射和折射
班级__________ 座号_____ 姓名__________ 分数__________
一、选择题
1. 如图所示是晚上汽车在干燥的沥青路面上行驶时大灯部分的光路简图,对照此图,下列说法正确的是( )
A.干燥的路面发生光的漫反射 B.干燥的路面发生光的镜面反射
C.照射到干燥路面上的光不遵循光的反射定律 D.汽车行驶在干燥路面上不安全
2. 下列光现象中形成原理与其它三个不同的是( )
A.透过湖面看到岸上树木在水中的倒影 B.阳光透过树叶间的缝隙射到地面上,形成圆形光斑
C.开车的司机通过反光镜观察车后的情况 D.教室里的每个同学都能看到黑板上写的字
3. 一束光从空气中斜射向玻璃砖并穿过,其光路如图所示。关于四个角的大小关系正确的是( )
A.α1>γ1 B.α2>γ2 C.α1=α2 D.γ1=γ2
4.如图所示为一条盘山公路,当汽车在AB路段行驶时,看不到BC路段的情况,为了看清BC路段的情况,下列做法中,正确的是( )
A.利用折射原理,在C处装凸透镜 B.利用反射原理,在B处装凸面镜
C.利用反射原理,在B处装凹面镜 D.利用折射原理,在C处装凹透镜
5. 如图所示是实验室中的毛玻璃片,一面磨砂,一面平滑。为了分辨这两个面,下列方法中不可行的是( )
A.用手去触摸,粗糙的一面是磨砂面
B.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
C.压力相同时,与同一水平桌面之间滑动摩擦力较大的一面是磨砂面
D.透过毛玻璃片看不清远处物体,朝向眼睛的一面是平滑面
6. 如图所示,这是光在空气和玻璃两种介质中传播的情形,下列说法中正确的是( )
A.NN'是界面 B.MM'的右边是玻璃 C.入射角等于30° D.折射角等于50°
7. 有一种称为负折射材料的人工材料,光在这类材料中发生折射时,折射光线与入射光线位于法线的同一侧。图甲和图乙分别是笔放在水中和负折射材料中发生的折射现象。现有一束光通过某长方体透明负折射材料(如图丙),下列光路图正确的是( )
8. 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°,S′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,S′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
9. 下列是一些常见的光学实验,其中实验设计与实验目的不相符的是( )
A.图甲:将右侧背景板向后折,是为了探究反射光线与入射光线、法线是否在同一平面上
B.图乙:用茶色玻璃代替平面镜,是为了便于确定像的位置
C.图丙:抬起木板的B端使杯子倾斜,可研究光从空气射入水中时折射角随入射角大小变化规律
D.图丁:改变小孔形状,是为了研究像的形状与小孔的形状是否有关
10.下列四幅光路图能正确解释生活中对应现象的是( )
A.太阳在树荫下形成圆形光斑 B.光从室外透过窗户玻璃进入室内
C.水中的潜水员看见岸上的物体 D.人观察对岸的树木在水中倒影
11.如图所示,一块平面镜摔碎成大小不同的两块镜片后重新组合在一起,关于两块镜片成像的说法,正确的是( )
A.两块镜片都成完整的像,像的大小相同 B.两块镜片都成完整的像,像的大小不同
C.两块镜片都成不完整的像,像的大小相同 D.两块镜片都成不完整的像,像的大小不同
12.如图是两个并排而且深度相同的水池,一个装水,另一个未装水,在两池的中央各竖立着一只长度相同而且比池深略高的标杆。当阳光斜照时就会在池底形成杆的影子,下列说法正确的是( )
A.装水的池中标杆影子较长 B.未装水的池中标杆影子较长
C.两池中标杆影子长度相同 D.装水的池中标杆没有影子
13.牛顿曾做过光的色散实验,将一束太阳光投射到三棱镜上,如图在右侧光屏上AB范围内可观察到不同颜色的光。下列说法错误的是( )
A.太阳光由各种色光混合而成 B.把温度计放在①处,会看到温度上升
C.光屏②处是紫色光,其偏折程度最小 D.④处是紫外线,有杀菌的作用
14.自行车尾灯的结构如图所示,由若干互相垂直的反射器组成。如果入射光线方向不变,尾灯绕O点顺时针转过30°,那么经过反射器两次反射的光线将转过( )
A.30° B.60° C.90° D.0°
15.巴蜀中学物理兴趣小组将一块长方形玻璃砖沿着一条对角线切开,并适当的水平分开一段距离放置,如图所示。用四条光线分别沿图示位置入射,能得到左边折射光线的只可能是( )
A.光线a B.光线b C.光线c D.光线d
二、填空题
16.如图是一只白鹭平行于水面飞行的画面。若以白鹭为参照物,它在水中的倒影是 的,白鹭的倒影是由于光的 而形成的,当白鹭向下俯冲靠近水面时,水中的倒影与白鹭之间的距离将 ,倒影的大小将 。
17.小华同学用激光笔照射水面,在水槽壁上出现两个红点A和B,其中红点A是由于光的 形成的。若保持入射点O的位置不变,欲使A点下移至A’,应使入射光线MO绕着O沿 (选填“顺时针”或“逆时针”)方向转动;若保持入射光线不变,欲使B点下移至B’,应使水面 (选填“上升”或“下降”),在水面变化过程中,折射角大小 (选填“增大”、“不变”或“减小”)。
18.如图,两平面镜A和B相交成角α,若入射光线跟B镜面平行,经镜面反射后,射出的光线与A平行,则角α为 度;如图,两块平面镜相交成60°,一束光线AO射到平面镜MP上,要使最后反射回去的光线与AO重合,但方向与AO相反,那么光线AO与平面镜MP的夹角α应是 度。
19.“小荷才露尖尖角,早有蜻蜓立上头”。现有一蜻蜓立于距水面的荷尖上,一条大鱼准备跃出水面捕捉蜻蜓,如图是水中大鱼看到蜻蜓所在的位置。请回答:
(1)大鱼应该选择图中 _______(填“A”、“B”或“C”)路线跃起才有机会捕获蜻蜓。
(2)蜻蜓立于距水面0.6m处的荷尖上,池中水深2m,则蜻蜓在水中的像距水面 _______m。
20.如图是生活中常见的两种窗户,甲图窗户可在直线轨道上左右平移,乙图窗户可绕固定轴转动,如果你站在窗户前,能通过玻璃看到你的像,若将甲图窗户左右平移打开,则你在P窗户中的像将 ______(选填“随”、“不随”)窗平移;你若将乙图Q窗户从关闭状态向外打开到90°,则窗框上的A点与A点在Q窗中的像之间距离将______(选填“变大”、“变小”或“不变”),同时A点的像移动轨迹是 _________。
A.折线; B.圆心角为90°圆弧线; C.圆心角为180°圆弧线; D.圆心角为360°圆弧线。
21.汽车抬头显示器(如图甲)又叫汽车平视显示系统(简称HUD),HUD是为了高速行驶的车辆而研发的,利用平面镜成像原理(如图乙),将显示器上的重要行车数据通过前挡风玻璃投射在正前方,驾驶员不必低头,就可以看到车辆信息,如车速、油耗,导航等,从而避免分散对前方道路的注意力。
(1)图甲中所成像的性质是 _____________________ (像的大小及虚实)。
(2)要使得驾驶员看到的车辆信息如图甲所示,则图乙中显示器处的图像是 _________ 。
(3)同一晴天的白天和晚上,什么时候使用该功能的效果更好?请说明理由。 ___________________________。
22.如图所示,点光源S′通过平面镜MN所成的像是S‘’,∠NOS=30°,现让平面镜MN绕过O点并垂直于纸面的轴沿图中箭头方向转过30°。
(1)此时像点与物点之间的距离变化到原来的_________倍。
(2)在上述过程中,像点运动轨迹的形状为____________。
A.直线 B.圆弧 C.是曲线,但不一定是圆弧
三、画图题
23.如图所示,S是一个发光点,S′是它在平面镜中成的像,SA是S发出的一束光。请画出SA经平面镜反射后的光路图。
24.小红在做验证“平面镜所成像的大小与物的大小相等”实验时把薄玻璃板按如图所示的方式倾斜放置。
①在图中画出蜡烛AB通过薄玻璃板反射所成的像A'B'。
②小红在E点看到A'时,从A点发出的一条光线经薄玻璃板反射后刚好经过E点,画出这条入射光线及其反射光线。
四、探究题
25.小洋进行“探究光的反射定律”实验,步骤如下:
①把白纸放在水平桌面上;
②在白纸上画一条直线;
③将平面镜的一侧与直线重合,并垂直压在纸而上;
④让红、绿、蓝三束不同颜色的激光射向平面镜的同一点O,如图甲所示,其中蓝色激光垂直平面镜入射;
⑤在白纸上用笔描绘出光路.记录的结果如图乙所示。
(1)在图乙中,反射光线A的颜色是 。
(2)红光与平面镜的夹角θ=26°,则这一束光的反射角大小为 。
(3)小洋没有找到蓝光的反射光束,他认为当光垂直平面镜入射时,不存在反射光,你认为他的观点正确吗? (选填“正确”或“错误”),你认为没有找到蓝光的反射光束的原因是 。
26.学校科技节开展“水流光纤”实验探究,同学们查阅资料得知:图甲是光纤的结构图,图乙是光在光纤中传播的原理图。某科学小组利用透明塑料瓶,激光笔,清水等材料用水流模拟光纤。在距瓶底10cm处开一直径2mm的小孔(接出水管),注满水后形成稳定弯曲水流。用红色激光笔从瓶的另一侧对准小孔照射(如图丙所示),观察实验现象。
(1)由图甲与图乙分析,光在光纤中传播的主要原因是光的__________(填“折射”或“反射”)。
(2)在图丙水流光纤的模拟实验中,随着瓶内液面下降,出水管流出的水越靠近瓶身的原因是_______________________________________________ 。
(3)若图丙所示装置能成功用水流模拟光纤,则将会观察到的实验现象为___________________________________________________。
27.利用如图甲所示的装置研究“平面镜成像的特点”。在水平桌面上铺一张白纸,再将茶色玻璃板竖直立在白纸上。
(1)实验时,利用茶色玻璃板代替平面镜是为了_________________________ 。
(2)实验时,为确定平面镜成实像还是虚像,需在蜡烛B的位置竖直放一个光屏,并用眼睛在如图(选填“a”、“b”、“c”或“d”)__________中所示来观察光屏上是否有像。(图乙中左侧为蜡烛A,右侧为蜡烛B)
(3)实验时,选择两支大小相同的蜡烛,是为了 ___________________________________________。
(4)若图丙中猫的头部位置保持不变,把镜子沿MN截成两半,将其中的一半平行向后移一段距离,则猫的头部通过左、右两半面镜子_____________ 。
A.都不能成像 B.各成半个像,合起来成一个完整的像
C.都成完整的像,且两个像在同一位置 D.都成完整的像,且两个像在不同位置
28.小江在探究“光在不同介质之间的折射规律”时,用到的器材及实验装置如图甲所示,他先探究了光由空气进入玻璃的情形,并将得到的实验数据记录在表中:
入射角i 0° 15° 30° 45° 60° 75° 90°
折射角r ★ 9.8° 19.7° 28.3° 35.3° 40.6° 41.8°
(1)表格中“★“处的数据是____________ 。
(2)根据表格中的实验数据可以得出的结论是 _________________________________________。
(3)调整玻璃砖与激光笔的位置,使光线由玻璃进入空气,当入射角为30°时,根据光路可逆的特点,分析可知此时折射角γ的大小大致在________ 。
A.30°与45°之间 B.45°与60°之间 C.60°与75°之间
(4)小江实验时发现,当光从玻璃射向空气,且入射角增大到41.8°时,折射光线消失,只存在入射光线与反射光线,他查阅资料得知这种现象叫做光的全反射,发生这种现象时的入射角叫做这种物质的临界角。当入射角大于等于临界角时,光线只发生反射,不发生折射。现有一个三棱镜由上述玻璃制成。一束光垂直于三棱镜的一个面射入。如图乙所示,则关于这束光经过三棱镜后的光路图。其中正确的是 ________ 。
五、综合题
29.为了充分利用太阳能,项目化学习小组设计了太阳能热发电站。如图所示,发电站安装有许多定日镜,将太阳光反射到接收器上。
(1)为了提高太阳能反射率,定日镜有以下三种材料可选,请选择最适合的材料,并说明理由。 ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
材料 特性
A 透明、透光性好、表面光滑
B 不透明、光反射率高、表面凹凸不平
C 不透明、光反射率高、表面光滑
(2)针对该项目,同学们制定了相应的评价量表,请你补充完整“可调节性”这一评价要素。
(3)太阳落山时即太阳光AO在纸面顺时针转动,为了准确将太阳光反射到接收器上,平面镜应绕O点为轴 旋转。
30.为避免司机低头观察汽车仪表、忽略路况造成事故,部分高档汽车上安装了抬头显示器。汽车仪表安装在驾驶台上、显示面水平朝上,司机平视,借助透明挡风玻璃看到竖直的仪表显示的像,如图(a)所示。则该像是由于光的 形成的,司机前面的挡风玻璃与水平面的夹角应为 。为避免成的像出现重影,影响成像效果,厂方对前挡风玻璃进行了改造,应选用图(b)中 图所示的玻璃(内有PVB夹膜)。
31.如图所示,图①是利用激光测转的原理示意图,图中圆盘可绕固定轴转动,盘边缘侧面上有一小段涂有很薄的反光材料,当盘转到某一位置时,接收器可以接收到反光涂层所反射的激光束,并将所收到的光信号转变成电信号,在示波器显示屏上显示出来(如图②所示)。
(1)若图②中示波器显示屏横向的每大格(5小格)对应的时间为5.00×10﹣2s,则圆盘的转速为 转/s(保留3位有效数字)。
(2)若测得圆盘直径为10.20cm,则可求得圆盘侧面反光涂层的长度为 cm(保留3位有效数字)。
2026中考复习 物理篇 专题7 反射和折射(参考答案)
一、选择题
1. 【答案】A
【解析】【考点】漫反射.
【分析】反射分镜面反射和漫反射,平行光线入射到平而光滑反射面上,反射光线还是平行射出,这种反射是镜面反射;平行光线入射到粗糙的反射面上,反射光线射向四面八方,这种反射是漫反射。
【解答】解:AB、由图可知,光射到干燥的沥青路上,反射光线射向四面八方,容易发生漫反射,故A正确,B错误;
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错误;
D、由于地面潮湿,车与路面间的接触面的粗糙程度减小,车与地面间的摩擦变小,容易打滑,所以汽车行驶在干燥路面上安全,故D错误。
故选:A。
【点评】判断物体亮暗的依据并不是镜面反射和漫反射,而是进入人眼光线的多少,进入眼睛的光线多感觉亮,进入眼睛的光线少感觉暗。
2. 【答案】B
【解析】【考点】光的反射现象;漫反射;光在均匀介质中直线传播.
【分析】①光在自然界中存在三种光现象:光在同种均匀物质中沿直线传播,在日常生活中,小孔成像和影子的形成等都表明光在同一种均匀介质中是沿直线传播的;
②当光照射到物体界面上时,有一部分光被反射回来发生反射现象,例如:平面镜成像、水中倒影等;
③反射分镜面反射和漫反射,平行光线入射到平而光滑反射面上,反射光线还是平行射出,这种反射是镜面反射;平行光线入射到粗糙的反射面上,反射光线射向四面八方,这种反射是漫反射。
【解答】解:A、树木在水中的倒影,属于平面镜成像,其原理是光的反射;
B、阳光透过树叶间的缝隙射到地面上,形成圆形光斑,是由于光的直线传播形成的;
C、汽车观后镜是凸面镜,利用观后镜观察车后情况属于光的反射;
D、由于黑板字是粗糙的,反射光线向各个方向,所以教室里的每个同学都能看到黑板上写的字,这是漫反射;
光现象中形成原理与其它三个不同的是阳光透过树叶间的缝隙射到地面上,形成圆形光斑。
故选:B。
3. 【答案】A
【解析】【考点】作光的折射光路图;光的折射规律的应用.
【分析】这束光通过玻璃砖要发生两次折射:
第一次是从空气斜射进入玻璃砖,折射光线会向法线偏折,折射角小于入射角;
第二次是光从玻璃砖斜射到空气中,折射光线远离法线偏折,折射角大于入射角;
因两条法线是平行的,所以第一次折射的折射角等于第二次折射的入射角。
【解答】解:
A、光线从空气中斜射入玻璃砖中,折射角小于入射角,则α1>γ1,故A正确;
B、光线从玻璃砖中斜射入空气中,折射角大于入射角,则α2<γ2,故B错误;
CD、因两条法线是平行的,则由几何知识可知γ1=α2,所以α1>α2,γ1<γ2,故CD错误。
故选:A。
4. 【答案】B
【解析】【考点】凸面镜和凹面镜.
【分析】人能看到BC路段的情况,是该路段上的物体反射的光线进入人的眼睛。由于光是沿直线传播的,
所以为了使光线BC路段上的物体反射的光线能够射到AB路段上,就需要改变其传播方向;由光的反射可知安装哪种面镜。
【解答】解:当汽车在AB路段行驶时,司机由于光的直线传播看不到BC路段的情况;凸面镜是利用光的反射来改变光的传播方向的,应该在B位置安装一块面镜,BC路段上的物体反射出的光线,射到凸面镜上,经过凸面镜的反射射向AB路段,从而使人在AB路段上能够看清楚BC路段的情况,利用的是光的反射原理。
故选:B。
5. 【答案】D
【解析】[命题考向: 考查光的反射定律、折射现象及其特点,影响滑动摩擦力大小的因素。解析:用手去触摸,光滑的一面是平滑面,粗糙的一面是磨砂面;根据光的反射定律可知,平滑面会发生镜面反射,在光屏上形成一个亮点,磨砂面会发生漫反射,光屏整体稍亮,无明显亮点;滑动摩擦力的大小与接触面间的压力大小以及接触面的粗糙程度有关,压力相同时,与同一水平桌面之间滑动摩擦力较大的一面为磨砂面;根据折射现象及其特点可知,当远处物体反射的光通过毛玻璃时,由于磨砂面表面凹凸不平,光会向不同的方向折射,所以无论朝向眼睛的一面是磨砂面还是平滑面,透过毛玻璃片都看不清远处物体。]
故选D
6. 【答案】B
【解析】【分析】(1)光的反射定律的内容:反射光线与入射光线、法线在同一平面上;反射光线和入射光线分居在法线的两侧;反射角等于入射角。
(2)光的折射定律的内容:入射光线、法线、折射光线在同一平面内,折射光线和入射光线分别位于法线两侧,当光线从空气射入其它透明介质时,折射角小于入射角;当光线从其它介质斜射入空气时,折射角大于入射角。
(3)此题首先根据反射角和入射角相等,找出法线,从而确定界面,然后根据折射光线和入射光线的关系确定出折射光线、入射光线、反射光线。
【解答】解:(1)根据光的反射定律,入射光线与法线的夹角为入射角,反射光线与法线的夹角为反射角,并且反射角等于入射角;如图所示:由∠BOM=30°,可知,∠BON=90°﹣30°=60°,而图中已知∠AON=60°.所以NN′为法线,则MM′为界面。
(2)因为是光在空气和玻璃两种介质中传播的情形,当光线是从空气斜射入玻璃中的时候,折射角小于入射角,则∠CON′=90°﹣50°=40°
所以由图可知,AO是入射光线,BO是反射光线,OC为折射光线,∠AON为入射角,等于60°.∠CON′为折射角。则MM′的右边是玻璃,故该图反映出的是光从空气射入玻璃。
综上分析,B正确,ACD错误。
故选:B。
【点评】此题考查了光的反射定律、光的折射定律的应用,首先要掌握定律的内容,根据反射角与入射角之间的关系确定法线,从而确定界面,则可首先确定出折射光线,根据折射光线与入射光线的关系确定出入射光线,最后确定反射光线。
7. 【答案】B
【解析】【考点】光的折射现象.
【分析】根据发生负折射时折射光线与入射光线位于法线的同一侧分析解答。
【解答】解:
由题可知,光在负折射材料中发生折射时,折射光线与入射光线位于法线的同一侧;
A、由图知,光由负折射材料进入空气时,折射光线与入射光线在法线的异侧,故A不符合题意;
B、由图知,两次折射时,折射光线与入射光线都在法线的同侧,故B符合题意;
C、由图知,光由空气进入负折射材料时,折射光线与入射光线在法线的异侧,故C不符合题意;
D、由图知,两次折射时,折射光线与入射光线都在法线的异侧,故D不符合题意。
故选:B。
8. 【答案】A
【解析】【考点】光的反射定律的应用.
【分析】(1)平面镜成像时,像与物到镜面的距离相等;
(2)反射角是反射光线与法线的夹角,已知光束与水面的夹角为45°,可求得反射角的大小;
(3)入射光线方向不变,水面发生变化时,再次的水面是平行的,故反射光线也平行;两次的水面是平行的,根据入射点的移动方向确定光斑位置。
【解答】解:A、当水面降低时,物体S到水面的距离变大了,所以像到水面的距离也变大了,故A正确。
B、已知光束与水面的夹角为45°,入射角为90°﹣45°=45°,反射角也是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。
9. 【答案】C
【解析】【考点】探究光的反射定律;探究光的折射定律;小孔成像;探究平面镜成像规律.
【分析】(1)要验证反射光线与入射光线是否在同一平面上,可以通过让两个纸板不在同一平面上来研究;
(2)用玻璃板代替平面镜,同时能看到镜前物体的像,又能看到物体的像,便于确定像的位置,便于比较物像大小关系;
(3)根据水面的变化分析;
(4)根据控制变量法分析。
【解答】解:A.甲图:将右侧背景板向后折,是为了探究反射光线、法线和入射关系是否在同一平面上,故A不合题意;
B.乙图:玻璃是透明的,既可以让物体在里面成像,又可以通过玻璃看到后面移动的物体,从而找到像的位置,故B不合题意;
C.丙图:抬起B端,水面仍然是水平的,无法研究光从空气射入水中时折射角大小的变化,故C符合题意;
D.丁图:根据控制变量法,改变小孔形状,其他因素不变,是为了研究像的形状与小孔的形状是否有关,故D不合题意。
故选:C。
10.【答案】A
【解析】【考点】作光的折射光路图;小孔成像;作光的反射光路图.
【分析】A、太阳在树荫下形成圆形光斑与小孔成像的原理相同;
B、光从空气中斜射入玻璃,折射角小于入射角;光从玻璃中斜射入空气,折射角大于入射角;
C、在水中看到岸上的物体,是岸上物体“发出”的光线由空气向水中传播;
D、水中倒影是由光的反射形成的,根据光的反射光路图分析。
【解答】解:
A、太阳在树荫下形成圆形光斑与小孔成像的原理相同(即是由光的直线传播形成的),且太阳透过树叶的缝隙形成倒立的实像,图中的光路图能正确解释这一现象,故A正确;
B、光从室外透过窗户玻璃进入室内,在玻璃的外表面是光从空气中斜射入玻璃,折射角应小于入射角;在玻璃的内表面是光从玻璃中斜射入空气,折射角应大于入射角,图中两个表面的折射角和入射角的大小关系都错误,故B错误;
C、水中的潜水员看见岸上的物体,是岸上物体“发出”的光线进入到水中,图中的箭头方向标反了,故C错误;
D、人观察对岸的树木在水中倒影,应该是由树木射向湖面的光线被反射进入人眼,而图中是光的折射现象,故D错误;
故选:A。
11.【答案】A
【解析】【考点】平面镜成像的特点、原理、现象及其实验方案.
【分析】平面镜成像的特点是:①所成的像是虚像;②像和物体形状、大小相同;③像和物体各对应点的连线与平面镜垂直;④像和物体各对应点到平面镜间距离相等。
【解答】解:平面镜所成的像,像和物体形状、大小相同,与平面镜的大小无关,半个平面镜仍能成完整像;平面镜左右两部分都能成完整的像,且像的大小都与物体大小相同。
故选:A。
12.【答案】B
【解析】【考点】光的折射现象;光在均匀介质中直线传播.
【分析】光在同一种均匀介质中是沿直线传播的,如日食、月食、小孔成像、影子的形成等都是光沿直线传播的实例;
当光从一种透明介质斜射向另一种透明介质时,其传播方向会发生改变,且当光从空气中斜射入水中时,折射角小于入射角。
【解答】解:该题中,对于没有装水的情况下,据光是沿直线传播的,故在杆的后方会形成影子;
但是对于装水的情况来说,从杆的顶端射过的光线到达水面处会发生折射,由于在水中的折射角小于入射角,即折射光线比原来的光线(沿直线传播的情况)更靠近杆,故此时影子的长度会变小。
故选:B。
13.【答案】C
【解析】【考点】光的色散.
【分析】(1)太阳光经过三棱镜被分解为:红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色的色光,称为光的色散;
在红光之外是红外线,在紫光之外是紫外线;
(2)红色光之外称为红外线,红外线的热效应很强,太阳光向地球辐射热,主要依靠红外线;紫外线能使荧光物质发光。
【解答】解:A、白色的太阳光射向三棱镜时,由于不同颜色的光通过三棱镜后折射程度不同,会发生光的色散现象,图中光屏从A到B依次呈现红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色的色光;该实验说明,白光是由各种色光混合而成的,故A正确;
B、A的外侧是红外线,红外线具有热效应,它位于红色光的外面,所以温度计放在①处,会看到温度上升,故B正确;
C、光屏②处是红光,偏折程度最小,故C错误;
D、B的外侧是紫外线,有杀菌的作用,故D正确。
故选:C。
14.【答案】D
【解析】【分析】互相垂直的反射器的特点是对光线进行两次反射,最终的出射光线的方向我们可以通过作图来确定。规律告诉我们,出射光线与入射光线是始终平行的,因此,只要入射光线的方向不变,出射光线的方向就不会改变。
【解答】解:如图,我们做出反射器对光线的反射光路图,分析可知,只要光线在两个面上都发生了反射,那么其出射光线就和入射光线就是平行的。题目中入射光线方向并没改变,反射光线方向也就不会改变;而旋转反射器只是改变了入射角和反射角,不会影响最终的出射光线,所以经过反射器两次反射的光线将转过0°,只有D符合题意。
故选:D。
【点评】解决光学的问题,做作图是非常有效的方法,对于互成直角的反射器来讲,它的出射光线与入射光线平行,应该作为一条规律记住它。
15.【答案】C
【解析】【考点】作光的折射光路图.
【分析】已知玻璃砖切开,分开一段距离,则切面中间是空气,光线从最右边射入,从最左边射出,经过了四次折射,空气→玻璃→空气→玻璃→空气,按要求光路图,就可以得到答案;注意完成光路时可以从最左边的射出光线入手,依次找出相应的入射光线。
【解答】解:已知出射光线与最左边玻璃面垂直,因此入射光线方向与出射光线方向相同;然后根据光从空气斜射入玻璃时,入射角大于折射角画出入射光线,再利用光从玻璃斜射入空气时,折射角小于入射角画出入射光线;因为∠2=∠1,所以∠4=∠3,因此在左侧玻璃中的光线与最右侧玻璃面垂直,故最右侧的入射光线垂直于右侧的玻璃面,如下图所示:
显然最右侧的入射光线与最右侧的玻璃面垂直,并且在b光线的下方,故入射光线的方向只可能是c。
故选:C。
二、填空题
16.【答案】静止;反射;变小;不变。
【解析】【答案解析】白鹭正平行于水面飞行,白鹭和白鹭所成的像关于水面是对称的,若以白鹭为参照物,像与白鹭间没有位置的变化,故像(即它在水中的倒影)是静止的;
白鹭的倒影属于平面镜成像,是由于光的反射而形成的;
平面镜成像的特点是像到平面镜的距离和物体到平面镜的距离相等、像和物体大小相等。所以当白鹭向下俯冲靠近水面时,白鹭到水面的距离变小,水中的倒影与白鹭之间的距离将变小,倒影的大小将不变。
故答案为:静止;反射;变小;不变。
17.【答案】反射;顺时针;上升;不变
【解析】【分析】(1)根据光的反射规律知,当入射角变大时,反射角也变大,且反射角等于入射角。
(2)根据光的折射规律知,当光从空气斜射入水中时,折射角小于入射角,当入射角变大时,折射角也变大,但折射角总小于入射角。
【解答】解:(1)当光从空气斜射到水面时,同时会发生反射和折射现象,故红点A是由于光的反射形成的。根据光的反射定律和折射定律可知,反射角等于入射角,折射角小于入射角;如图所示:
现保持入射点O的位置不变,欲使光点A下移至A′处,则反射光线偏离法线,反射角增大,根据反射角等于入射角,则入射角也需增大,故使入射光线绕着O点沿顺时针方向转动。
(2)在水面变化过程中,由于入射光线不变,即入射角不变,则折射也不发生改变,因此过B′点做OB的平行线即为光点下移的折射光线,如图所示:
显然入射光线不变,欲使B点下移至B′,水面需上升。
故答案为:反射;顺时针;上升;不变。
【点评】本题考查了光的反射定律和折射规律的应用,有一定难度,熟练掌握光的反射定律和折射规律的内容是解答此题的关键和前提。
18.【答案】60;30
【解析】【分析】(1)反射两次后射出的光线与A平行,做出光的反射光路图,根据光路图结合几何知识确定两平面镜之间的夹角α。
(2)掌握光的反射定律的内容:入射光线、反射光线、法线在同一平面上,反射光线和入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角。
要清楚要使光线经镜面反射后沿原路返回,A0的反射光线要与镜面垂直。
【解答】解:(1)作出光的反射光路图如下图所示,
入射光跟平面镜OB平行,出射光跟平面镜OA平行,
OB∥EF,CD∥OA,则∠1=α,∠4=α。
由光的反射定律可知,反射角等于入射角,
所以∠2=∠1=α,∠3=∠4=α,
所以△EOC为等边三角形,所以α=60°。
(2)根据题意可知,反射光线与镜面PN垂直时,光线经镜面反射后沿原路返回,则最后反射回去的光线与AO重合,但方向相反,如图所示:
由图知,反射光线与PM的夹角为90°﹣60°=30°.则AO与平面镜PM的夹角也等于30°。
故答案为:60;30。
【点评】此题主要考查了光的反射定律,结合平行线的性质和反射,最后利用三角形的内角和求解,此题体现了不同学科间是相互联系的特点。
19.【答案】(1)C;(2)0.6。
【解析】【考点】光的折射现象;平面镜成像的特点、原理、现象及其实验方案.
【分析】(1)光从空气斜射入水中时,折射角小于入射角,据此确定蜻蜓的实际位置,从而判断大鱼跃起的路线。
(2)平面镜所成像与物到镜面的距离相等。
【解答】解:(1)空中蜻蜓反射的光斜射入水中时发生折射,水中的大鱼才能看到空气中的蜻蜓,折射光线进入了大鱼的眼睛,此时折射角小于入射角,大鱼逆着折射光线沿直线看到了蜻蜓的像在B点,如下图所示,像的位置比蜻蜓的实际位置偏高,则蜻蜓的实际位置在C点,所以大鱼应选择C路线才有机会捕获蜻蜓。
(2)因平面镜成像时像距等于物距,蜻蜓立于距水面0.6m处的荷尖上,此时物距为0.6m,则像距也为0.6m。
故答案为:(1)C;(2)0.6。
20.【答案】不随;变大;C
【解析】【考点】平面镜成像的特点、原理、现象及其实验方案.
【分析】(1)玻璃门中的像是由于光的反射形成的,不是实际光线形成,形成的是虚像,不在玻璃门上,在玻璃门上的像不随门移动;
(2)平面镜成像的特点是:①所成的像是虚像;②像和物体形状、大小相同;③像和物体各对应点的连线与平面镜垂直;④像和物体各对应点到平面镜间距离相等。
【解答】解:将甲图窗户左右平移打开,平面镜成像时像和物体关于平面镜对称,则你在P窗户中的像将不随窗户移动;
若将乙图Q窗户从关闭状态向外打开到90°,像远离物体,距离变大,A点的像移动轨迹是圆心角为180°圆弧线,故选C。
故答案为:不随;变大;C。
21.【答案】(1)等大的虚像;(2)A;(3)晚上,平面镜成像时,环境越暗,物体成像越清晰。
【解析】【考点】平面镜成像的特点、原理、现象及其实验方案.
【分析】(1)挡风玻璃相当于平面镜,平面镜成像的原理是光的反射形成,成的是虚像;
(2)根据平面镜成像特点,像和物关于镜面对称,分析解答;
(3)平面镜成像时,环境越暗,物体成像越清晰。
【解答】解:(1)HUD模式时在前挡风玻璃上所成的像是根据平面镜成像原理形成的等大的虚像;
(2)根据平面镜成正立的虚像,左右相反,两次相反变换后,与原来相同,故选A。
(3)平面镜成像时,环境越暗,物体成像越清晰,所以同一晴天的白天和晚上,最适合在晚上的情况下进行;
故答案为:(1)等大的虚像;(2)A;(3)晚上,平面镜成像时,环境越暗,物体成像越清晰。
22.【答案】(1);(2)B;(3)1.05。
【解析】【考点】平面镜的应用.
【分析】(1)由平面镜绕通过O点并垂直纸面的轴转过30°角,可知反射光与入射光夹角为60°.则可得出△ASO为直角三角形,然后可求得像点与物点之间的距离变化;
(2)根据平面镜成像特点分析答题,像与物的连线与平面镜垂直,像与物到平面镜的距离相等。
【解答】解:把平面镜绕通过O点并垂直纸面的轴转过30°角,则反射光与入射光夹角为60°.所以△ASO为直角三角形,所以SASO.
由勾股定理可得,AOSA,则此时像点与物点之间的距离变化到原来的倍
(2)使MN绕过O点并垂直于纸面的轴沿图中箭头方向转过30°,以平面镜为参照物,S以O点为圆心做圆周运动,S的运动轨迹为圆弧,根据平面镜成像特点可知,S的像S′的运动轨迹也是一段圆弧;
故答案为:(1);(2)B;
三、画图题
23.【答案】
【解析】【考点】平面镜成像的相关作图.
【分析】根据平面镜成像的特点知,像与物关于镜面对称,则镜面位置在SS′的中垂线上,作出镜面后,再找到入射点O,连接S′O并延长到B,则OB即为反射光线。
【解答】解:已知S'是S在平面镜中成的像,则连接SS′,作出SS′的垂直平分线,即为镜面;延长SA交镜面于点O,延长S′O就得到SA的反射光线OB,如下图所示:
24.【答案】故答案为:如上图所示。
【解析】【考点】平面镜成像的特点、原理、现象及其实验方案.
【分析】(1)平面镜成像的特点是:像物大小相等、到平面镜的距离相等、连线与镜面垂直、左右互换,即像物关于平面镜对称,利用这一对称性作出AB的像;
(2)根据平面镜成像的特点知,反射光线好像是由像点发出的,由物与像关于镜面对称,连接EA',与镜面的交点为入射点,再完成光路。
【解答】解:①分别作出物体AB端点A、B关于平面镜的对称点A′、B′,用虚线连接A′、B′即为AB在平面镜中的像,如图:
②连接A′E与镜面交于O点,即为入射点(反射点),连接AO就得到入射光线,连接EO即为反射光线,如图:
故答案为:如上图所示。
【点评】(1)在用光的反射定律作图时,注意一些技巧,反射角等于入射角、法线垂直反射面、法线为入射光线和反射光线的角平分线等;
(2)此题主要考查平面镜成像的特点,以往的题目都是根据物体作出在平面镜中所成的像,而此题是根据AB在平面镜中所成的像,画出平面镜的位置,总之是平面镜成像特点的灵活运用。
四、探究题
25.【答案】故答案为:(1)红色;(2)64°;(3)错误;反射光束和入射光重合。
【解析】【考点】光的反射定律的应用.
【分析】(1)在图乙中,反射光线A是红光的反射光线,据此得出反射光线A的颜色;
(2)入射光线和法线的夹角为入射角,反射角等于入射角;
(3)当光垂直平面镜入射时,反射光线垂直射出,反射光束和入射光重合。
【解答】解:(1)在图乙中,反射光线A是红光的反射光线,故其颜色是红色;
(2)入射光线和法线的夹角为入射角,反射角等于入射角。红光与平面镜的夹角θ=26°,则入射角为:90°﹣26°=64°,则这一束光的反射角大小为64°;
(3)当光垂直平面镜入射时,反射光线垂直射出,故他的观点错误;
没有找到蓝光的反射光束的原因是反射光束和入射光重合。
故答案为:(1)红色;(2)64°;(3)错误;反射光束和入射光重合。
26.【答案】(1)反射;(2)同种液体深度越小,压强越小;(3)在水流落点因光射出能观察到明亮光斑。
【解析】【考点】液体的压强的特点;光的反射现象.
【分析】(1)光纤通信是利用激光的多次反射来传递信息的;
(2)液体的压强随深度的增加而增大;
(3)光在水流中多次反射射出,据此分析。
【解答】解:(1)光纤通信利用的是光的全反射原理,水流模拟光纤时,光在水流表面发生多次反射来传播。
(2)模拟实验中随着瓶内液面下降,出水管流出的水越靠近瓶身,说明同种液体深度越小,压强越小。
(3)光直线通过塑料瓶后,光在水流中发生多次反射,能沿弯曲水流传播,在水流落点因光射出能观察到明亮光斑。
故答案为:(1)反射;(2)同种液体深度越小,压强越小;(3)在水流落点因光射出能观察到明亮光斑。
27.【答案】(1)便于确定像的位置;(2)b;(3)便于比较像与物的大小关系;(4)D。
【解析】【考点】探究平面镜成像规律.
【分析】(1)研究平面镜成像特点时,确定像的位置是关键。像的位置用蜡烛B与蜡烛A的像重合来确定。实验中既能看到物体A的像,又能看到蜡烛B,要采用透明的茶色玻璃板;
(2)平面镜成的是虚像,不能成在光屏上;
(3)实验时采用两个完全相同的蜡烛,一支蜡烛放在玻璃板的前面并点燃,另一支不点燃的蜡烛放在玻璃板的后面,当玻璃板后面的蜡烛和玻璃板前面的蜡烛的像完全重合时,可以确定像的位置,同时也可以比较像物大小关系;
(4)平面镜成像的特点是:①所成的像是虚像;②像和物体形状、大小相同;③像和物体各对应点的连线与平面镜垂直;④像和物体各对应点到平面镜间距离相等。
【解答】解:(1)实验中,因为平面镜无法看到镜子背面的物体,采用茶色玻璃板代替平面镜,虽然成像不如平面镜清晰,但却能在观察到A蜡烛像的同时,也能观察到蜡烛B,便于确定像的位置。
(2)实像可以呈现在光屏上,虚像不能呈现在光屏上,实验时,为确定像的虚实,需在蜡烛B位置放一个光屏,并在如图中的b处直接观察光屏上是否有像,有像则平面镜成实像,无像则平面镜成虚像。
(3)在实验时采用两个完全相同的蜡烛,一支蜡烛放在玻璃板的前面并点燃,另一支不点燃的蜡烛放在玻璃板的后面,当玻璃板后面的蜡烛和玻璃板前面的蜡烛的像完全重合时,可得出像与物大小相等。所以选择两支大小相同的蜡烛,是为了便于比较像与物的大小关系。
(4)平面镜所成的像,像和物体形状、大小相同,与平面镜的大小无关,半个平面镜仍能成完整像。平面镜左右两部分都能成完整的像,像与小猫关于镜面对称,因为其中的一半平行向后移一段距离,所以两个像的位置是不同的,故D正确。
故答案为:(1)便于确定像的位置;(2)b;(3)便于比较像与物的大小关系;(4)D。
28.【答案】(1)0°;(2)折射角随入射角的增大而增大;当光由空气斜射入玻璃中时,折射角小于入射角;(3)B;(4)C。
【解析】【考点】探究光的折射定律.
【分析】(1)当光垂直界面入射时,传播方向不变,折射角、入射角都等于0°;
(2)由表格数据可知,折射角随入射角的增大而增大;同时可比较折射角和入射角的大小关系;
(3)根据光路的可逆性分析判断即可解决;
(4)当光从一种透明介质垂直射入另一种透明介质时,传播方向不变;当光从其他透明介质斜射入空气时,若入射角大于或等于临界角,则会发生全反射现象;若入射角小于临界角,则会发生折射,且折射角大于入射角。
【解答】解:(1)光线从空气中射入水中,当光线垂直射入时,折射角等于0°;
(2)由表中数据可知,折射角随入射角的增大而增大;当光由空气斜射入玻璃中时,折射角小于入射角;
(3)若要验证光的折射中光路是可逆的,需要将光沿原来的折射光线的方向由玻璃砖射向空气中,若折射光线沿原来的入射光线的方向射出,便可验证光折射时,光路是可逆的。由表格可知,当光以30°的入射角从玻璃砖射向空气中时,折射角大致在45°与60°之间,故选:B;
(4)一束光垂直于等腰直角三棱镜的一个直角面射入,入射角等于0°,则折射角等于0°,到达斜边面上的入射角等于45°(大于41.8°)而发生全反射,没有折射光线射出,故ABD错误,C正确。
故答案为:(1)0°;(2)折射角随入射角的增大而增大;当光由空气斜射入玻璃中时,折射角小于入射角;(3)B;(4)C。
五、综合题
29.【答案】(1)选用材料C;该材料不透光,光反射率高,能将光定向反射到接收器;(2)能根据太阳光线的改变自动改变定日镜角度;(3)顺时针。
【解析】【考点】科学探究.
【解答】解:(1)为了提高太阳能反射率,且把太阳光定向反射到接收器(使太阳光发生镜面反射),根据表中信息可知,应该选择不透明、光反射率高、表面光滑的材料C。
(2)以地球为参照物,太阳的位置会随时间改变(即太阳光的位置会改变),分析评价量表可知,要具有好的可调节性,其标准为:能根据太阳光线的改变自动改变定日镜角度;
(3)太阳落山时即太阳光AO在纸面顺时针转动,根据反射光线与入射光线夹角的角平分线为法线可知,法线应顺时针转动,结合(2)的图片可知,平面镜也应绕O点为轴顺时针旋转。
故答案为:(1)选用材料C;该材料不透光,光反射率高,能将光定向反射到接收器;(2)能根据太阳光线的改变自动改变定日镜角度;(3)顺时针。
30.【答案】反射;45°;丙
【解析】【分析】(1)平面镜成像,是由于光的反射形成的;平面镜成正立等大的虚像;像和物关于镜面对称;
(2)玻璃板太厚,两个面成两个像,易出现重影。
【解答】解:
(1)由题意可知,挡风玻璃相当于平面镜,像是由于光的反射形成的虚像,且像与驾驶台上的仪表显示等大;
(2)车辆显示器水平放置在中控台上,通过挡风玻璃成垂直于水平面的像,由于像和物关于镜面对称,所以司机前面的挡风玻璃与水平面的夹角为45°(如下图所示),
(3)挡风玻璃所成的像易产生重影,影响使用效果,重影产生的原因是挡风玻璃有一定的厚度,两个面都会反射成像,为避免成的像出现重影,厂方对前挡风玻璃进行了改造,玻璃的一面是直的,另一面是向里倾斜的,应选用图丙。图丙结构可以把干扰的像往下压,对驾驶员的干扰更少,更安全。
故答案为:反射;45°;丙。
【点评】此题主要考查学生对于平面镜成像特点和平面镜在生活中的应用的理解和掌握。
31.【答案】4.55,1.46。
【解析】【分析】从图象中能够看出圆盘的转动周期即图象中电流的周期,根据转速与周期的关系式T=,即可求出转速,反光时间即为电流的产生时间。
【解答】解:(1)从图2显示圆盘转动一周在横轴上显示22格,由题意知道,每格表示1.00×10﹣2s,所以圆盘转动的周期为0.22秒,则转速为4.55r/s;
(2)反光中引起的电流图象在图2中横坐标上每次一小格,说明反光涂层的长度占圆盘周长的22分之一,故圆盘上反光涂层的长度为==1.46cm。
故答案为:4.55,1.46。
【点评】本题要注意保留3位有效数字,同时要明确圆盘的转动周期与图象中电流的周期相等,还要能灵活运用转速与周期的关系公式。
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