人教版物理八年级上册《4.2 光的反射》同步练习
一 、单选题(本大题共9小题,共27分)
1.(3分)关于光的反射定律,某同学的叙述如下,其中错误的是
A. 反射光线跟入射光线和法线在同一平面上
B. 反射光线跟入射光线分居在法线的两侧
C. 反射角等于入射角
D. 垂直入射时,入射角为,反射角也为
2.(3分)(2021武汉二中)如图所示,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。下列说法正确的是( )
A. 光源S不动,若将角增大为,光斑A将向右移动
B. 当水面升高时,反射角将变小
C. 当水面升高时,光斑A将向右移动
D. 当水面下降时,光斑A将向右移动
3.(3分)雨后有月亮的夜晚,为了不踩到积水,下列判断正确的是( )
A. 迎着月光走,背着月光走,地上暗处都是积水
B. 迎着月光走,背着月光走,地上亮处都是积水
C. 迎着月光走,地上暗处是积水
D. 背着月光走,地上暗处是积水
4.(3分)图为投影式电子白板,它利用投影机将画面投影到屏幕上,投影机的镜头相当于一个凸透镜,下列说法正确的是
A. 光经投影机的镜头成像利用的是光的折射
B. 投影机的镜头与近视眼镜为同一种透镜
C. 画面经投影机镜头成的是正立放大的虚像
D. 光在屏幕上发生镜面反射,方便观看
5.(3分)如图所示,探究光的反射定律,对有关概念的认识正确的是
A. 角是入射角 B. 角是反射角
C. 虚线是法线 D. 射线是反射光线
6.(3分)如图所示,阳光下一本物理教材掉到地上,小明和小红从不同的位置都能看到它,是因为( )
A. 阳光在教材上发生漫反射,反射光线向各个不同方向射出
B. 阳光在教材上发生反射,入射角等于反射角
C. 小明和小红眼睛发出的光都射在书本上
D. 物理教材是光源,它发出的光射入小明和小红的眼睛
7.(3分)小明用如图的实验装置“探究光的反射定律”时,以下说法错误的是( )
A. 白纸板必须与平面镜垂直放置
B. 白纸板的作用是为了显示光路
C. 增大入射光线与的夹角,反射光线与的夹角也增大
D. 沿向后转动板,用来探究反射光线与入射光线是否在同一平面内
8.(3分)激光水位检器的原理如图所示。激光束沿与水面成角的方向射向水面,经水面反射后射到沿水平方向的传感器上的点,当水面上升时,传感器上的点
A. 向右移动 B. 向左移动 C. 向左移动 D. 向左移动
9.(3分)一条光线射到平面镜上,如果入射光线的方向保持不变,逆时针转动平面镜,使反射光线跟入射光线恰成直角,则镜面转动前的入射角可能是
A. B. C. D.
二 、填空题(本大题共5小题,共17分)
10.(4分)小明想利用一块平面镜使射向井口的太阳光竖直射入井中,如图所示,图中的数字符号表示的是确定平面镜位置时作图的先后次序,其中作图过程正确的是________,若太阳光与水平地面成角,那么平面镜与水平面成________角。
11.(4分)如图所示为水位测量仪的示意图。从点发出的一束激光,该激光与水平面夹角为,经水面反射后,在光屏上点形成一个光斑,光斑位置随水位变化而发生变化。当点与水面相距时,与它在水中的像之间的距离为 ______;若水位下降,则光斑______选填“向左”或“向右”移动了 ______。
12.(4分)如图所示,小船在水中形成的“倒影”是 ______像,它是由光的 ______折射反射形成的。
(5分)探究光的反射规律:
13.如图所示,先将平面镜放在水平桌面上,再将硬纸板垂直放置在平面镜上,让激光紧贴纸板射向点。当纸板上显示出光路时,该同学将纸板面绕轴向后折,如图,则在纸板上________(选填“能”或“不能”)看到反射光线,此时反射光线________(选填“存在”或“消失”);
14.若把纸板向后倾倒(如图),而入射光线仍然紧贴纸板照射到平面镜上,这时在纸板上________(选填“能”或“不能”)看到反射光线。
三 、简答题(本大题共4小题,共24分)
15.(6分)眼睛能通过平面镜看到本来被桌子挡住的小球,请你完成光路图。
16.(6分)如图所示,池边有一颗大树,在池对岸木桥上有一同学沿木桥慢慢向水边走近。
请在图上画出该同学刚好看到大树点在水中的像点的光路图;
请结合学过的知识证明:和点到水面距离是相等的。
17.(6分)作图题:由点光源发出的一束入射光线射在镜面上,如图所示,图中是由发出的另一束光线的反射光线,请在图中画出点光源的位置。(保留作图痕迹)
18.(6分)如图所示,使太阳光水平反射隧道内。求作:
画出平面镜;
求出镜面与水平方向夹角的度数______。
四 、实验题(本大题共2小题,共12分)
19.(6分)如图为某实验小组“探究光的反射规律”的实验装置,平面镜放在水平桌面上,、是两块粘接起来的硬纸板,板可绕转动。
在纸板前从不同方向可以看到纸板上入射光的径迹,这是因为光在纸板上发生了 ______反射。
使用可以绕转动的硬纸板,目的是显示光的传播路径,并便于探究 ______。
多次改变入射角的大小进行实验可得出结论:反射角 ______入射角。
某同学在实验时,纸板和在同一平面内,但无法在两块纸板上同时呈现反射光线和入射光线,其原因可能是 ______。
20.(6分)在“探究光反射的规律”时,小李进行如图甲所示的实验,让一束光贴着纸板射到平面镜上,在纸板上会看到反射光线将纸板沿向后折,此时在面上看不到反射光线,如图乙所示,此实验现象说明 ______。
在图甲中,如果让光线逆着的方向射向镜面,会看到反射光线沿着方向射出,这表明 ______。
课后,某同学利用同一套实验器材,选择入射角分别为、、的三条光线进行实验,结果得到了不同的数据,如下表所示。经检查,三次试验中各角度的测量值都是准确的,但总结的规律却与反射定律相违背。你认为其中的原因应该是 ______。
实验次数 入射角 反射角
答案和解析
1.【答案】D;
【解析】解:、由光的反射定律可知反射光线、入射光线、法线在同一平面内,故正确;
、由光的反射定律可知反射光线和入射光线分居法线的两侧,故正确;
、由光的反射定律可知反射角等于入射角,因为先有入射角才有反射角,所以要说成反射角等于入射角,故正确;
、当光垂直射向介质表面时,反射光线、入射光线、法线三线重合,反射角和入射角都是,故错误。
故选:。
光的反射定律的内容:反射光线、入射光线、法线在同一平面内,反射光线和入射光线分居法线的两侧,反射角等于入射角。
理解和掌握光的反射定律的内容是解答该题的关键。关于反射角等于入射角的说法,学生有时候是因为粗心大意说错,有时候是因为不明白原因说错,可以这样解释,这是因果关系,时空关系,先有入射角后有反射角,必须说反射角等于入射角。
2.【答案】D;
【解析】略
3.【答案】D;
【解析】平静的水面,能发生镜面反射,地面凹凸不平,地面发生漫反射。
(1)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,人感觉水面亮;地面发生漫反射,有很少的光线进入人的眼睛,人感觉地面黑。
(2)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,人感觉水面暗;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。
故选:。
4.【答案】A;
【解析】解:、投影仪的镜头相当于一个凸透镜,物距在二倍焦距和一倍焦距之间时,像距大于倍焦距,成倒立放大的实像,其实质是光的折射现象;近视眼镜是凹透镜,故错误,正确;
、都能看到画面是因为光射到投影银幕上,反射光线是向着四面八方的,是漫反射,故错误;
故选:。
投影仪是利用凸透镜成倒立、放大、实像的原理进行工作的,是光的折射;光照在凹凸不平的物体表面,反射光线向着四面八方反射,这种反射叫漫反射。
此题主要考查了凸透镜成像情况和应用以及光的反射,熟练掌握。
5.【答案】C;
【解析】解:、由图可知,角是反射光线与法线的夹角,是反射角,故错误;
、由图可知,角是入射光线与法线的夹角,是入射角,故错误;
、由图可知,虚线是法线,故正确;
、由图可知,射线是入射光线,故错误。
故选:。
法线是过入射点所作的垂直镜面的直线;入射角是入射光线与法线的夹角;反射角是反射光线与法线的夹角;折射角是折射光线与法线的夹角;入射到交界面的光线称为入射光线;从交界面射出的光线称为反射光线。
准确的理解和掌握法线、入射角、反射角、折射角和反射光线的概念是解答该题的关键。
6.【答案】A;
【解析】、教材的表面凹凸不平,光照在上面发生发生漫反射,反射光线是向着四面八方的,所以小明和小红从不同的位置都能看到教材,都是由于光在教材表面发生了漫反射,故正确。
、光在教材表面发生反射使小明看到时,遵循光的反射定律,反射角等于入射角,而不是入射角等于反射角,故错误。
、小明和小红眼睛本身不会发光,故不是光源,不会发出光照射在书本上,故错误;
、物理教材本身不会发光,故不是光源,不会发出光,故错误;
7.【答案】D;
【解析】、法线与镜面垂直,反射光线、法线、入射光线在同一平面内,如果纸板与平面镜不垂直,则镜面的法线不在纸板上,入射光沿纸板照射后,反射光线不在纸板上,则我们在纸板上看不到反射光线;所以,白纸板必须与平面镜垂直放置,故正确;
、在研究光的反射规律时,安装白纸板后,能够间接的在白纸板上看到光的传播途径;故正确;
、增大入射光线与的夹角,则入射角增大,因反射角等于入射角,所以反射角也增大,即反射光线与的夹角也增大,故正确;
、沿向后转动板,看不到入射光线,不能研究反射光线与入射光线是否在同一平面内,应沿向后转动板,故错误。
8.【答案】C;
【解析】解:入射光线射到水面,水面将光线反射到点,反射光和入射光满足反射定律,入射角为,反射角也为;
当水面上升时,入射光线保持不变,入射点将随着水面上升而移到,由于入射光没变,入射角也没变,故反射角也不变,仍为,
若水面上升,即,如下图所示:
根据几何关系,,,四边形为平行四边形,所以,,
因为入射角为,所以是等腰直角三角形,所以,
则,即传感器上的点向左移动,故正确。
故选:。
根据光的反射定律,当液面发生变化时,由于入射角的大小不变,所以反射光线与原来的反射光线平行。
此题主要考查了光的反射定律的应用,关键是作出图形,利用几何知识进行解答,有一定的难度。
9.【答案】D;
【解析】解:
如果入射光线的方向保持不变,逆时针转动平面镜的镜面,如下图:
则入射光线与镜面的夹角增大了,根据入射角的定义可知,入射角减小了;
由于反射角等于入射角,当反射光线跟入射光线恰成直角时,此时入射角和反射角都是,
故原来的入射角是。
故选:。
根据光的反射定律知,反射角等于入射角,故反射光线跟入射光线恰成直角可求得入射角的度数,再由题意可得出原来的入射角。
本题利用了光的反射定律求解。光的反射定律:反射光线、入射光线、法线在同一平面内,反射光线和入射光线分居法线的两侧,反射角等于入射角。
10.【答案】;;
【解析】因为反射角等于入射角,法线正好是入射光线和反射光线夹角的平分线,所以第二步作出入射光线和反射光线夹角的平分线即为法线(1)由于法线垂直于镜面,所以第三步作出法线的垂线即为平面镜的位置,如下图所示:
(2)因入射光线与水平面成,而反射光线是竖直向下的,所以入射光线与反射光线的夹角为=,则反射角为,因法线可将入射光线与反射光线的夹角平分,可确定其位置,然后作法线的垂直线就可确定平面镜的位置了,如图所示,平面镜与入射光线的夹角为=,所以镜面与水平面的夹角为=,镜面与水平面成的角。
故答案为:;。
11.【答案】6 向右 1;
【解析】解:根据平面镜成像中的像物等距可知,点与水面相距,则与它在水中的像之间的距离为;
水位下降了,因为从点发出的一束与水平面成角,所以,
若光斑向右移动到点,如下图所示:
由数学知识可知,。
故答案为:;向右;。
平面镜成像的实质是光的反射,平面镜成像的特点是:像物等距、像物等大、虚像。
为点光源,为反射光线上的一点,本题的关键是入射点或反射点的确定;根据反射光线反向延长通过像点和像点与发光点关于平面镜对称,作出反射光线,光由空气斜射入水中时,折射光线向法线偏折,折射角小于入射角。
考查了对反射规律、平面镜成像原理、特点的了解,属基础知识的考查,
12.【答案】虚 反射;
【解析】解:小船在水中形成的“倒影”,属平面镜成像,是虚像,它是由光的反射形成的。
故答案为:虚;反射。
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。
此题主要考查了平面镜成像的原理,基础题目。
13.【答案】不能;存在;不能;
【解析】如图所示的操作,将纸板向后折,但仍然存在反射光线,说明反射光线;
图中,法线在纸板上,反射光线、入射光线在同一平面内;
如果把纸板向后倾倒(如图),即纸板与平面镜不垂直,入射光沿纸板照射后,则我们在纸板上不能看到反射光线。
14.【答案】;
【解析】先作出小球关于平面镜的对称点,即为像点,连接与人眼,该直线交平面镜于点(即为入射点),从而画出反射光线,连接和入射点画出入射光线,
15.【答案】解:(1)人看到A点在水中的像属于平面镜成像,且像与物关于水面对称,A点关于水面的对称点即为其在水面的像A′,连接A′与人的眼睛B点,与水面交于O,则OB为反射光线,连接AO为入射光线,如图所示:
(2)连接AA′,与水面交于点C,如图所示:
根据光的反射定律可得:∠AOC=∠BOD,
又因为∠A′OC=∠BOD(对顶角相等),
所以∠A′OC=∠AOC,
因为法线AA′与水面垂直,
所以∠ACO=∠A′CO,
又因为CO为△AOC和△A′OC的公共边,
所以Rt△A′OC≌Rt△AOC,
所以A′C=AC,即A和A'点到水面距离是相等的。
故答案为:(1)见上图;(2)见解答部分。;
【解析】
根据平面镜成像的原理,反射光线就像是从像点发出的一样,连接像点与点即反射光线,再画出入射光线即可。
根据光的反射规律和相关数学知识求证即可解答。
此题主要考查根据光的反射定律和平面镜成像特点的作图,注意在做光路图时,实线与虚线的区分,光线要有箭头。
16.【答案】;
【解析】先过点垂直反射面画出法线,再在法线左侧作出的入射光线,注意利用反射角等于入射角,并交入射光线于点,点为发光点的位置,
17.【答案】30°;
【解析】解:根据光的反射定律,反射角等于入射角;作反射光线和入射光线夹角的角平分线,即为法线;再作法线的垂线,画出平面镜;
由图知,反射光线和入射光线的夹角为,则反射角等于入射角等于;则入射光线与镜面的夹角为,
镜面与水平方向夹角的度数为,如图所示:
故答案为:见上图;。
知道了反射光线的位置,反射光线和入射光线夹角的角平分线就是法线的位置。根据图中标出的入射光线和水平面的夹角,易求出入射光线和反射光线的夹角;由光的反射定律知:反射角和入射角等大,由此求得反射角的度数,然后求出入射光线与镜面的夹角,最后求得镜面与水平方向夹角的度数。
此题主要考查了根据光的反射定律完成反射光路图,难点是根据角之间的关系计算镜面与水平方向夹角的度数。
18.【答案】漫 反射光线与入射光线及法线在同一平面内 等于 硬纸板没有垂直立在平面镜上;
【解析】解:实验时从光屏前不同的方向都能看到光的传播路径,是由于光屏表面凹凸不平,光在这里发生了漫反射的缘故;
实验需要观察光的传播路径和探究入射光线、反射光线和法线的关系,硬纸板可以呈现光路,因为能够旋转,还可以验证反射光线与入射光线及法线在同一平面内;
多次改变入射角的大小进行实验可得出结论:反射角等于入射角;
如果在实验中将纸板翻折到与纸板在同一平面时,在纸板上却看不见反射光束,其原因可能是纸板与平面镜不垂直。
故答案为:漫;反射光线与入射光线及法线在同一平面内;等于;硬纸板没有垂直立在平面镜上。
在不同方向都能看到光的传播路径,是由于光在光屏上发生了漫反射而进入我们的眼里;
此题是“探究光的反射规律”,所以实验需要观察光的传播路径和探究入射光线、反射光线和法线的关系,所以选择可以旋转的硬纸板;
反射角等于入射角;
实验过程中,纸板与平面镜必须垂直放置,这样才更方便让反射光线呈现在纸板上。
此题主要考查学生探究光的反射规律实验的操作,现象及应用,是一道基础题。
19.【答案】反射光线、入射光线和法线都在同一平面内 在反射现象中,光路是可逆的 测量的不是反射角,而是反射线与镜面的夹角;
【解析】解:由于反射光线、入射光线和法线都在同一平面内,当纸板转过一定的角度后,两块纸板不在同一平面上,所以在纸板上就无法呈现出反射光线了,因此这个现象说明了:反射光线、入射光线和法线都在同一平面内。
如果让光线逆着的方向射向镜面,这时的入射角为原来的反射角,根据光的反射定律,反射角等于入射角,这时的反射角为原来的入射角,所以会发现光线原路返回,也就是说,在反射现象中,光路是可逆的。
根据反射定律,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,当入射角分别为、、时,反射线与法线的夹角,即反射角也应分别是、、,不是,,而,,正好是反射光线与镜面的夹角。
故答案为:反射光线、入射光线和法线都在同一平面内;
在反射现象中,光路是可逆的;
测量的不是反射角,而是反射线与镜面的夹角。
根据入射光线、反射光线和法线的关系进行分析,使光屏不在一个平面内,观察现象,得出结论。
根据入射光线和反射光线的位置互换进行实验,观察反射光线与原来入射光线的关系得出结论。
由光的反射定律知,反射角应等于入射角,故他所测量的角不是反射角,而是反射光线与镜面的夹角。
此题主要考查了研究光的反射定律的实验,反射角等于入射角,反射光线、入射光线和法线都在同一平面内,反射光线、入射光线分居法线两侧。注意:反射角是反射光线与法线的夹角,而不是反射光线与镜面的夹角。