中考物理复习-探究光的反射规律 专题练习

2019-2020年中考物理复习-探究光的反射规律专题练习1．为了探究光的反射规律，小明用如图所示的装置进行实验，小平面镜置于水平桌面上．把一可沿ON折叠的白色硬纸板竖直放置在小平面镜上．（1）为了看清楚纸板上的光路，硬纸板材质应是（选填“粗糙的”或“光滑的）．（2）小明让一束光贴着纸板射到O点，要使入射光线和其反射光线的径迹同时在纸板上出现，纸板与平面镜的位置关系是（选填“一定垂直”、“一定不垂直”或“可以垂直也可以不垂直”）．（3）以法线ON为轴线，将白色硬纸板的F面绕法线ON向后旋转，此时反射光线的位置（选填“发生”或“不发生”）变化．2．小华在学习光学时，完成了以下的实验．（1）如图甲，点燃的蜡烛放在距小孔a处，它成像在距小孔b的半透明纸上，且a大于b．则半透明纸上的像是．A．倒立、放大的虚像 B．正立、缩小的虚像C．倒立、缩小的实像D．正立、放大的实像（2）如图乙，探究光的反射规律时，在平面镜的上方垂直放置一块光屏，光屏由可以绕ON折转的E、F两块板组成．让一束光贴着光屏左侧的E板沿AO方向射到O点，在右侧F板上能看到反射光线OB．实验时从光屏前不同的方向都能看到光的传播路径，这是因为光在光屏上发生了反射．若将F板向后折转一定的角度，则在F板上（填“能”或“不能”）看到反射光，此时反射光线和入射光线（填“在”或“不在”）同一平面内．3．为了验证光的反射定律，小华同学准备了一块平面镜、一块画有法线ON的平整硬纸板、直尺、激光笔及铅笔．（1）这个实验还需要的一个测量器材是：．（2）小华按如图甲所示方式开始实验，纸板上显示出了两条光线，她把这两条光线的传播路径保留在纸板上以便研究．小华改变入射角，继续保留光的传播路径，最后纸板上留下了很多条光路，无法区分哪条反射光线与哪条入射光线对应，为了避免这一问题出现，实验时应该怎样做呢？．（3）如果纸板与平面镜不垂直，入射光沿纸板照射后将会出现的现象是：．（4）小华从平面中观察到了小明，小明也能从平面镜中观察到了对方．这一现象说明了：．（5）小明想利用上述器材和两支完全相同的蜡烛继续探究平面镜成像的特点，他将白纸板和平面镜互换位置，做了如图乙所示的实验，但是他无法确定像的位置，他应该用代替平面镜，就可以解决问题．4．小文同学通过以下的实验过程，探究光的反射规律．【提出问题】光的反射光线与入射光线的位置有什么关系？【设计与进行实验】（1）如图甲所示，把一可沿ON折叠的白色硬纸板（作光屏）竖立在水平放置的平面镜上，使一束光紧贴硬纸板射向镜面上的O点．（2）当一束光贴着左侧纸板沿AO方向射到O点时，在右侧纸板上能看到反射光线OB．实验时，在纸板前不同方位都能看到光的传播途径，这是因为光在光屏上发了反射．（3）让光线逆着BO的方向射向镜面O点，会发现反射想沿着OA方向射出，这表明：在光的反射现象中，光路具有性．由（2）、（3）能发现反射光线与入射光线在同一平面内．（4）若将右侧纸板向后折转一定的角度，则在右侧纸板上（选填“能”或“不能”）看到反射光线．（5）再如图乙所示，若将纸板倾斜，让光线仍贴着纸板沿AO方向射向镜面，则右侧纸板上（选填“能”或“不能”）看到反射光线．【实验中提到新的问题】（4）、（5）中反射光线存在吗？若存在，射向哪个方向呢？是否还是与入射光线共面呢？【继续实验】在图乙中过O点垂直于镜面立一根铅笔OM，仍以（5）中那条入射光线为入射光线，将纸板再竖立起来旋转纸板，使入射光线与OM共面，再移开铅笔，此时在纸板同一平面上呈现出反射光线．【分析与论证】（1）为了探究反射光线与入射光线的位置关系，过入射点作与镜面垂直的一条直线（用虚线）很有必要，我们物理学中把这根线叫做法线．（2）经过多次实验发现，在光的反射中，反射光线中，反射光线、法线、入射光线都在．【评估与交流】探究出上述光的反射规律以后，小文同学在如图甲所示中作出了法线，让光线贴着纸板沿AO法线射向镜面，反射光线沿OB方向射出．测量出两个角的大小都是40°，于是继续补充光的反射规律，得出结论：光反射时，入射角等于反射角．现请你对他这样得出的结论及正确性作出评价：（1）；（2）．5．（1）小宇在探究“光的反射规律”时将一块平面镜入在水平桌面上，再把一张硬纸板竖直放在平面镜上，让一束光线贴着纸板沿EO方向入射，如图甲所示；①小宇想探究反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内，应将纸板（选填“A”或“B”）绕ON向前或向后弯折．②改变入射角大小做三次实验后将测得的数据记录在下表中，根据数据得出结论．次数入射角反射角1 20°20°2 40°40°3 60°60°③另一同学也把一束光贴着纸板A射到O点（如图乙所示），但纸板并未与平面镜垂直，他不能（选填“能”或“不能”）在纸板B上看到反射光线．（2）陈悦同学在探究“平面镜成像的特点”时进行如下操作：①陈悦同学将两根完全相同的蜡烛A、B全部点燃，分别放在玻璃板的两侧，如图丙所示，这样的操作会造成的后果是；②将蜡烛B熄灭后，该同学移动蜡烛B，直到看上去它与蜡烛A的像，记下像与物的位置；③移动蜡烛（选填“A”或“B”），重做实验．三次实验像与物的位置如图丁所示，通过分析可知像与物到玻璃板的距离相等．6．小亮在探究光的反射规律时，实验装置如图甲所示．（1）他应将硬纸板ABCD放置在平面镜上，当他用激光笔射出一束光紧贴硬纸板射向平面镜的O点时，可在ONBC面内看到反射光．（2）如图乙所示，在实验中使用可沿ON折转的硬纸板，折转硬纸板的目的是为了探究：．（3）利用光的反射可以产生很多奇妙的现象，如图2所示，在镜子中出现了小灯泡很多个像．产生此现象至少需要块平面镜．7．在探究光的反射规律的实验中，如图所示，平面镜M放在桌面上，E、F是两块粘接起来的硬纸板，可绕垂直的接缝ON转动．（1）如图甲，当纸板E、F在同一平面上垂直于镜面时，让入射光线AO沿纸板E射向镜面，在纸板F上可看到反射光线OB，并用量角器测出∠AON=∠NOB，是为了得到结论．接下来，将硬纸板和镜面M不垂直，让入射光线AO沿纸板E射向镜面时，在纸板F上看到反射光线OB（选填“能”或“不能”）．（2）如图乙，以法线ON为轴线，把竖直放置的纸板向后缓慢旋转，发现F上反射光线消失，说明反射光线与入射光线（选填“在”“不在”）同一平面内．（3）在此实验中为了更好观察到光线，硬纸板的表面最好做成（选填“白”、“黑”）色的、（选填“光滑”、“粗糙”）的．8．在探究“光反射时的规律”实验中，如图甲小华在纸板上用笔描出入射光EO和反射光OF 的径迹，（1）如果纸板没有与平面镜垂直放置，当光贴着纸板沿EO入射时，（填“能”或“不能”）在纸板上看到反射光OF．接着她把纸板NOF向前折或向后折（如图乙），在纸板上（选填“能”或“不能”）看到反射光，由此说明：反射光线、入射光线和法线在．（2）为了得到反射角与入射角大小关系的普遍规律，小华应当通过多次改变，多次进行实验．（3）在图甲所示的实验中如果让光沿FO方向射到镜面，会发现反射光沿OE方向射出，这表明在反射现象中，．9．如图所示，小张喜欢在家中养花，为了使客厅里花盆中的花能茁壮成长，小张想让室外太阳光照射到盆中花上的B处．请你在图中把光路补充完整并画出过A点放置的平面镜．10．小文探究“反射角与入射角的关系”，实验装置如图甲所示．白色纸板竖放在水平镜面上，ON与镜面垂直．实验中收集到一组实验数据如图乙所示．（1）依据实验数据，可初步得到的实验结论是：．（2）为使实验结论更可靠，接下来的操作是：．（3）实验中白色纸板的作用是：．（4）如果让光线逆着反射光线的方向射向镜面，会发现新的反射光线沿着原入射光线的反方向射出．这表明：在反射现象中，光路．参考答案1．为了探究光的反射规律，小明用如图所示的装置进行实验，小平面镜置于水平桌面上．把一可沿ON折叠的白色硬纸板竖直放置在小平面镜上．（1）为了看清楚纸板上的光路，硬纸板材质应是粗糙的（选填“粗糙的”或“光滑的）．（2）小明让一束光贴着纸板射到O点，要使入射光线和其反射光线的径迹同时在纸板上出现，纸板与平面镜的位置关系是一定垂直（选填“一定垂直”、“一定不垂直”或“可以垂直也可以不垂直”）．（3）以法线ON为轴线，将白色硬纸板的F面绕法线ON向后旋转，此时反射光线的位置不发生（选填“发生”或“不发生”）变化．【分析】（1）根据镜面反射和漫反射的不同可的出结论；（2）（3）光的反射定律：入射光线、反射光线和法线在同一平面内，入射光线和反射光线分居在法线两侧，反射角等于入射角．【解答】解：（1）为了看清楚纸板上的光路，纸板材质应是较粗糙，光线射在上面发生了漫反射，反射光线射向各个方向，无论从哪个角度看，都能看得清楚；（2）入射光线、反射光线和法线在同一平面内，所以纸板一定与平面镜垂直；（3）以法线ON为轴线，将白色硬纸板的B面绕法线ON向后旋转，根据反射光线、入射光线、法线在同一平面内可知，此时反射光线的位置不发生变化，所以此时B面上没有反射光线．故答案为：（1）粗糙的；（2）一定垂直；（3）不发生．【点评】本题考查了探究光的反射的实验．光的反射遵循反射定律：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．2．小华在学习光学时，完成了以下的实验．（1）如图甲，点燃的蜡烛放在距小孔a处，它成像在距小孔b的半透明纸上，且a大于b．则半透明纸上的像是C．A．倒立、放大的虚像B．正立、缩小的虚像C．倒立、缩小的实像D．正立、放大的实像（2）如图乙，探究光的反射规律时，在平面镜的上方垂直放置一块光屏，光屏由可以绕ON 折转的E、F两块板组成．让一束光贴着光屏左侧的E板沿AO方向射到O点，在右侧F板上能看到反射光线OB．实验时从光屏前不同的方向都能看到光的传播路径，这是因为光在光屏上发生了漫反射．若将F板向后折转一定的角度，则在F板上不能（填“能”或“不能”）看到反射光，此时反射光线和入射光线在（填“在”或“不在”）同一平面内．【分析】（1）蜡烛发出的光在空气中沿直线传播，经过小孔射在半透明纸上，从而形成一个倒立的烛焰的像；像的大小与像距和物距的关系有关，若像距大于物距，像大于物；若像距小于物距，像小于物．（2）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；掌握光的反射规律：三线共面（入射光线、反射光线、法线），两线分居（入射光线、反射光线分居法线两侧），两角相等（入射角、反射角）．【解答】解：（1）小孔成像成的是一个倒立的像，像是由实际光线会聚而成的，是实像；像到小孔光的距离b小于蜡烛到小孔的距离a，所成的像是缩小的像．故选C．（2）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；由于入射光线、法线、反射光线在同一平面内，所以当E、F两块板共面时，可以在光屏上看到反射光线；当将F板向后折转一定的角度，E、F不在同一平面上时，在光屏上不能看到反射光，但此时的入射光线、反射光线仍在同一平面内．故答案为：（1）C；（2）漫；不能；在．【点评】（1）此题考查的是小孔成像的特点，以及像物大小关系的判断，是一道基础题．（2）本题考查了探究光的反射的实验．要求学生不仅要掌握反射定律的内容，并且能够知道结论的得出过程．3．为了验证光的反射定律，小华同学准备了一块平面镜、一块画有法线ON的平整硬纸板、直尺、激光笔及铅笔．（1）这个实验还需要的一个测量器材是：量角器．（2）小华按如图甲所示方式开始实验，纸板上显示出了两条光线，她把这两条光线的传播路径保留在纸板上以便研究．小华改变入射角，继续保留光的传播路径，最后纸板上留下了很多条光路，无法区分哪条反射光线与哪条入射光线对应，为了避免这一问题出现，实验时应该怎样做呢？实验时给对应的入射光线和反射光线编号．（3）如果纸板与平面镜不垂直，入射光沿纸板照射后将会出现的现象是：在纸板上看不到反射光线．（4）小华从平面中观察到了小明，小明也能从平面镜中观察到了对方．这一现象说明了：反射时，光路是可逆的．（5）小明想利用上述器材和两支完全相同的蜡烛继续探究平面镜成像的特点，他将白纸板和平面镜互换位置，做了如图乙所示的实验，但是他无法确定像的位置，他应该用玻璃板代替平面镜，就可以解决问题．【分析】（1）验证光的反射定律，需要用到光源、平面镜、画有法线ON的平整硬纸板、直尺、量角器及铅笔；（2）反射光线与入射光线编号即可解决无法区分的问题；（3）实验过程中法线要与平面镜垂直；如果不垂直，在纸板上看不到反射光线，（4）当入射光线射到平面镜上，反射光线进入一个人的眼睛，如果反射光线变成入射光线，那么入射光线就会变成反射光线，这种现象就是光路的可逆性．（5）实验中用平面镜无法看到平面镜后面的蜡烛的，无法确定像的位置和大小，用透明的玻璃板代替平面镜时可解决此问题．【解答】解：（1）探究光的反射定律需要光源，由题意知，该实验还需要的器材是量角器，用激光笔做光源；（2），无法区分哪条反射光线与哪条入射光线对应，为了避免这一问题出现，实验时给对应的入射光线和反射光线编号；（3）如果纸板与平面镜不垂直，入射光沿纸板照射后将会出现的现象是：在纸板上看不到反射光线；（4）由于光路具有可逆性，因此小华从平面中观察到了小明，小明也能从平面镜中观察到了对方；（5）用透明的玻璃板代替平面镜时，即可以成像，同时能看到镜后和像对比的蜡烛，即便于确定像的位置并能比较像物大小关系．故答案为：（1）量角器；（2）实验时给对应的入射光线和反射光线编号；（3）在纸板上看不到反射光线；（4）反射时，光路是可逆的；（5）玻璃板．【点评】本题考查光的反射定律实验的有关内容，主要考查学生对实验过程中出现问题的应对能力，就是为了锻炼学生的动手、动脑的能力．4．小文同学通过以下的实验过程，探究光的反射规律．【提出问题】光的反射光线与入射光线的位置有什么关系？【设计与进行实验】（1）如图甲所示，把一可沿ON折叠的白色硬纸板（作光屏）竖立在水平放置的平面镜上，使一束光紧贴硬纸板射向镜面上的O点．（2）当一束光贴着左侧纸板沿AO方向射到O点时，在右侧纸板上能看到反射光线OB．实验时，在纸板前不同方位都能看到光的传播途径，这是因为光在光屏上发了漫反射．（3）让光线逆着BO的方向射向镜面O点，会发现反射想沿着OA方向射出，这表明：在光的反射现象中，光路具有可逆性．由（2）、（3）能发现反射光线与入射光线在同一平面内．（4）若将右侧纸板向后折转一定的角度，则在右侧纸板上不能（选填“能”或“不能”）看到反射光线．（5）再如图乙所示，若将纸板倾斜，让光线仍贴着纸板沿AO方向射向镜面，则右侧纸板上不能（选填“能”或“不能”）看到反射光线．【实验中提到新的问题】（4）、（5）中反射光线存在吗？若存在，射向哪个方向呢？是否还是与入射光线共面呢？【继续实验】在图乙中过O点垂直于镜面立一根铅笔OM，仍以（5）中那条入射光线为入射光线，将纸板再竖立起来旋转纸板，使入射光线与OM共面，再移开铅笔，此时在纸板同一平面上呈现出反射光线．【分析与论证】（1）为了探究反射光线与入射光线的位置关系，过入射点作与镜面垂直的一条直线（用虚线）很有必要，我们物理学中把这根线叫做法线．（2）经过多次实验发现，在光的反射中，反射光线中，反射光线、法线、入射光线都在同一平面内．【评估与交流】探究出上述光的反射规律以后，小文同学在如图甲所示中作出了法线，让光线贴着纸板沿AO法线射向镜面，反射光线沿OB方向射出．测量出两个角的大小都是40°，于是继续补充光的反射规律，得出结论：光反射时，入射角等于反射角．现请你对他这样得出的结论及正确性作出评价：（1）先有入射角后有反射角，应描述为反射角等于入射角；（2）应多次实验后得出结论，避免结论具存偶然性．【分析】【设计与进行实验】（2）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；（3）在发生反射时，光路是可逆的；（4）（5）在发生反射时，反射光线，入射光线和法线是在同一平面上的；【分析与论证】在发生反射时，反射光线，入射光线和法线是在同一平面上的；【评估与交流】先有入射角后有反射角，一次实验具有很大的偶然性．【解答】解：【设计与进行实验】（2）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；（3）让光线逆着BO的方向射向镜面O点，会发现反射想沿着OA方向射出，这表明：在光的反射现象中，光路具有可逆性．（4）由于反射光线，入射光线和法线是在同一平面上，所以，实验时若将右侧纸板向后折转一定的角度，则在右侧纸板上不能看到反射光线；（5）再如图乙所示，若将纸板倾斜，让光线仍贴着纸板沿AO方向射向镜面，此时三条光线仍然在同一平面，只不过不在纸板所在平面，故右侧纸板上不能看到反射光线．【分析与论证】经过多次实验发现，在光的反射中，反射光线中，反射光线、法线、入射光线都在同一平面上；【评估与交流】（1）因为是先有入射角后有反射角，所以应描述为光反射时，反射角等于入射角；（2）一次实验具有很大的偶然性，因此应多次实验后得出结论，避免结论具有偶然性故答案为：【设计与进行实验】（2）漫；（3）可逆；（4）不能；（5）不能；【分析与论证】（2）同一平面内；【评估与交流】（1）先有入射角后有反射角，应描述为反射角等于入射角；（2）应多次实验后得出结论，避免结论具有偶然性．【点评】本题考查了探究光的反射的实验．光的反射遵循反射定律：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；还要注意光路具有可逆性．5．（1）小宇在探究“光的反射规律”时将一块平面镜入在水平桌面上，再把一张硬纸板竖直放在平面镜上，让一束光线贴着纸板沿EO方向入射，如图甲所示；①小宇想探究反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内，应将纸板B（选填“A”或“B”）绕ON向前或向后弯折．②改变入射角大小做三次实验后将测得的数据记录在下表中，根据数据得出结论反射角等于入射角．次数入射角反射角1 20°20°2 40°40°3 60°60°③另一同学也把一束光贴着纸板A射到O点（如图乙所示），但纸板并未与平面镜垂直，他不能（选填“能”或“不能”）在纸板B上看到反射光线．（2）陈悦同学在探究“平面镜成像的特点”时进行如下操作：①陈悦同学将两根完全相同的蜡烛A、B全部点燃，分别放在玻璃板的两侧，如图丙所示，这样的操作会造成的后果是在玻璃板的两侧都会出现虚像，形成重影，无法探究像与物的关系；②将蜡烛B熄灭后，该同学移动蜡烛B，直到看上去它与蜡烛A的像重合，记下像与物的位置；③移动蜡烛A（选填“A”或“B”），重做实验．三次实验像与物的位置如图丁所示，通过分析可知像与物到玻璃板的距离相等．【分析】（1）①在光的反射中，三线在同一平面上，是通过光屏展现在我们眼前的；②光的反射规律：三线共面（入射光线、反射光线、法线在同一平面上），两线分居（入射光线、反射光线分居法线两侧），两角相等（入射角、反射角），光路可逆；③法线是指垂直于界面的直线；（2）另外一支相同的蜡烛与竖立在玻璃板前面点燃的蜡烛的像能完全重合，可知蜡烛和他成的像大小相等，物体和像关于平面镜对称，可以确定确定像的位置，运用了替代法．要比较像与物距离的关系，需借助刻度尺；用刻度尺测出两支蜡烛到玻璃板的距离便可得出像和物体到平面镜的距离相等．【解答】解：（1）①根据光的反射定律：在反射现象中，反射光线、入射光线分居法线两侧；反射光线、入射光线和法线在同一平面内．所以把纸板F向前或向后折叠，则在纸板F上都不能看到反射光线，说明反射光线、与入射光线和法线应在同一平面内．②根据数据得出结论：反射角等于入射角；③如果实验中硬纸板放得没有与平面镜垂直，稍有倾斜，则当入射光贴着硬纸板射向镜面上的O点后，法线将会不在硬纸板上，所以在硬纸板上不能看到反射光线．（2）①选用两根完全相同的蜡烛，点燃一只蜡烛，用另一个完全相同的蜡烛放在像的位置，来代替像，为了研究像与物的大小关系；两根完全相同的蜡烛A、B全部点燃，分别放在玻璃板的两侧，在玻璃板的两侧都会出现虚像，形成重影，无法探究像与物的关系；②未点燃的蜡烛与点燃的蜡烛的像完全重合，可知蜡烛和他成的像大小相等，物体和像关于平面镜对称，可以确定像的位置．③移动蜡烛A，重做实验，未点燃的蜡烛处在像的位置，用刻度尺量出点燃的蜡烛和未点燃的蜡烛到平面镜的距离；通过分析可知，像和物体到玻璃板的距离相等，像和物的连线与玻璃板垂直．故答案为：（1）①B；②反射角等于入射角；③不能；（2）①在玻璃板的两侧都会出现虚像，形成重影，无法探究像与物的关系；②重合；③A；相等；垂直．【点评】本题主要考查了探究光的反射规律的实验，这是光学中的一个重点，也是近几年来中考经常出现的题型，要求学生熟练掌握，并学会灵活运用．同时考查学生动手操作实验的能力，并能通过对实验现象的分析得出正确结论．6．小亮在探究光的反射规律时，实验装置如图甲所示．（1）他应将硬纸板ABCD垂直放置在平面镜上，当他用激光笔射出一束光紧贴硬纸板射向平面镜的O点时，可在ONBC面内看到反射光．（2）如图乙所示，在实验中使用可沿ON折转的硬纸板，折转硬纸板的目的是为了探究：反射光线是否与入射光线和法线在同一平面上．（3）利用光的反射可以产生很多奇妙的现象，如图2所示，在镜子中出现了小灯泡很多个像．产生此现象至少需要两块平面镜．【分析】（1）只有硬纸板和平面镜垂直，才能保证法线和平面镜垂直；（2）硬纸板可以显示光路，同时当把纸板向后缓慢旋转时，反射光线将会消失，所以证明了反射光线、法线、入射光线在同一平面内；（3）利用物体在平面镜中成像的特点确定平面镜的个数．【解答】解：（1）硬纸板ABCD必须垂直放置在平面镜上，才能获得反射光线、入射光线跟法线位置的关系；（2）实验中使用可折转的硬纸板，除了能呈现光路外，通过向后折硬纸板，观察现象，来探究反射光线、入射光线与法线是否在同一平面内；（3）在镜子中出现了小灯泡很多个像，可利用两块垂直的平面镜得到该现象，因此至少需要两块平面镜．故答案为：（1）垂直；（2）反射光线是否与入射光线和法线在同一平面上；（3）两．【点评】此题是探究光的反射定律的实验，考查了硬纸板在实验中的应用及摆放，要理解原因，并掌握规律．7．在探究光的反射规律的实验中，如图所示，平面镜M放在桌面上，E、F是两块粘接起来的硬纸板，可绕垂直的接缝ON转动．。