6. 在漆黑的房间里,用手电筒正对着墙上的小镜子照射,从侧面看,看到的现象是(
A.墙和镜子都是亮的
B.墙和镜子都是暗的
C.墙亮但镜子暗
D.墙暗但镜子亮
C
)。A.墙和镜子都是亮的
B.墙和镜子都是暗的
C.墙亮但镜子暗
D.墙暗但镜子亮
答案:C
解析:
【分析】
要解决这道题,需明确镜面反射和漫反射的核心特点:光滑表面发生镜面反射,反射光线平行射出;粗糙表面发生漫反射,反射光线向各个方向散射。题目中手电筒正对着镜子和墙照射,需分析两者的反射光线方向是否能被侧面的观察者接收到,进而判断亮度差异。
【解析】
当手电筒正对着小镜子照射时,镜子表面光滑,发生镜面反射,入射的平行光线经反射后仍沿平行方向(正前方)射出,侧面的观察者几乎接收不到镜子的反射光线,因此镜子看起来是暗的;而墙面表面粗糙,发生漫反射,入射光线经反射后向各个方向散射,侧面的观察者能接收到墙面反射的光线,因此墙面看起来是亮的。综上,从侧面看,墙亮但镜子暗,对应选项C。
【答案】
C
【知识点】
镜面反射、漫反射
【点评】
本题结合生活场景考查镜面反射与漫反射的实际应用,属于光学基础题,需准确区分两种反射的特点及对光线传播的影响,是初中物理光学部分的典型基础题型。
【难度系数】
0.6
要解决这道题,需明确镜面反射和漫反射的核心特点:光滑表面发生镜面反射,反射光线平行射出;粗糙表面发生漫反射,反射光线向各个方向散射。题目中手电筒正对着镜子和墙照射,需分析两者的反射光线方向是否能被侧面的观察者接收到,进而判断亮度差异。
【解析】
当手电筒正对着小镜子照射时,镜子表面光滑,发生镜面反射,入射的平行光线经反射后仍沿平行方向(正前方)射出,侧面的观察者几乎接收不到镜子的反射光线,因此镜子看起来是暗的;而墙面表面粗糙,发生漫反射,入射光线经反射后向各个方向散射,侧面的观察者能接收到墙面反射的光线,因此墙面看起来是亮的。综上,从侧面看,墙亮但镜子暗,对应选项C。
【答案】
C
【知识点】
镜面反射、漫反射
【点评】
本题结合生活场景考查镜面反射与漫反射的实际应用,属于光学基础题,需准确区分两种反射的特点及对光线传播的影响,是初中物理光学部分的典型基础题型。
【难度系数】
0.6
7. 用遥控器(能发射红外线)对电视机进行遥控,有时并未对准也能控制,这是利用了(
A.光的直线传播
B.光的色散
C.光的反射
D.光路可逆性
C
)。A.光的直线传播
B.光的色散
C.光的反射
D.光路可逆性
答案:C
解析:
【分析】
这道题考查光的反射在生活中的应用,解题思路:首先明确遥控器发射的红外线属于光,“未对准也能控制”说明红外线没有直接沿直线传播到电视机,而是经过障碍物反射后到达电视机;再逐一分析选项,排除不符合的选项,确定正确答案。
【解析】
遥控器发射的红外线属于光,当未对准电视机时,红外线会遇到墙壁等障碍物发生光的反射,反射后的红外线到达电视机的接收装置,从而实现遥控。对各选项分析如下:
A. 光的直线传播:若仅沿直线传播,未对准则无法到达电视机,不符合题意;
B. 光的色散:是复色光分解为单色光的现象(如彩虹),与遥控现象无关,排除;
C. 光的反射:符合红外线经障碍物反射后控制电视机的原理,正确;
D. 光路可逆性:指光的传播路径可逆,与本题遥控原理无关,排除。
因此答案选C。
【答案】
C
【知识点】
光的反射
【点评】
本题结合生活中常见的遥控器遥控现象,考查光的反射的实际应用,贴近生活,属于基础知识点的考查,难度较低。
【难度系数】
0.7
这道题考查光的反射在生活中的应用,解题思路:首先明确遥控器发射的红外线属于光,“未对准也能控制”说明红外线没有直接沿直线传播到电视机,而是经过障碍物反射后到达电视机;再逐一分析选项,排除不符合的选项,确定正确答案。
【解析】
遥控器发射的红外线属于光,当未对准电视机时,红外线会遇到墙壁等障碍物发生光的反射,反射后的红外线到达电视机的接收装置,从而实现遥控。对各选项分析如下:
A. 光的直线传播:若仅沿直线传播,未对准则无法到达电视机,不符合题意;
B. 光的色散:是复色光分解为单色光的现象(如彩虹),与遥控现象无关,排除;
C. 光的反射:符合红外线经障碍物反射后控制电视机的原理,正确;
D. 光路可逆性:指光的传播路径可逆,与本题遥控原理无关,排除。
因此答案选C。
【答案】
C
【知识点】
光的反射
【点评】
本题结合生活中常见的遥控器遥控现象,考查光的反射的实际应用,贴近生活,属于基础知识点的考查,难度较低。
【难度系数】
0.7
8. 一束光线与水平地面的夹角为$40°$,要让它沿水平方向传播,应怎样安放平面镜(画出示意图并加以简要说明)?
答案:解:
根据光的反射定律,反射角等于入射角,法线是入射光线与反射光线的角平分线,平面镜与法线垂直,本题存在两种符合要求的安放情况:
1. 情况一:反射光线沿水平方向,与入射光线的夹角为40°
此时入射角=反射角=$\frac{40°}{2}=20°$,法线与水平反射光线夹角为20°,因此平面镜与水平地面的夹角为$90°-20°=70°$。
2. 情况二:反射光线沿水平反方向,与入射光线的夹角为$180°-40°=140°$
此时入射角=反射角=$\frac{140°}{2}=70°$,法线与水平反射光线夹角为70°,因此平面镜与水平地面的夹角为$90°-70°=20°$。
示意图说明:
① 先画出水平地面,作出与水平地面成40°角的入射光线;
② 第一种情况:沿入射光线靠近水平地面的一侧作水平向右的反射光线,作出两光线的角平分线(法线),过入射点作法线的垂线,即为平面镜,标注平面镜与水平地面夹角为70°;
③ 第二种情况:沿入射光线远离水平地面的一侧作水平向左的反射光线,作出两光线的角平分线(法线),过入射点作法线的垂线,即为平面镜,标注平面镜与水平地面夹角为20°。
答:共有两种安放方式,平面镜与水平地面的夹角分别为20°或70°。
根据光的反射定律,反射角等于入射角,法线是入射光线与反射光线的角平分线,平面镜与法线垂直,本题存在两种符合要求的安放情况:
1. 情况一:反射光线沿水平方向,与入射光线的夹角为40°
此时入射角=反射角=$\frac{40°}{2}=20°$,法线与水平反射光线夹角为20°,因此平面镜与水平地面的夹角为$90°-20°=70°$。
2. 情况二:反射光线沿水平反方向,与入射光线的夹角为$180°-40°=140°$
此时入射角=反射角=$\frac{140°}{2}=70°$,法线与水平反射光线夹角为70°,因此平面镜与水平地面的夹角为$90°-70°=20°$。
示意图说明:
① 先画出水平地面,作出与水平地面成40°角的入射光线;
② 第一种情况:沿入射光线靠近水平地面的一侧作水平向右的反射光线,作出两光线的角平分线(法线),过入射点作法线的垂线,即为平面镜,标注平面镜与水平地面夹角为70°;
③ 第二种情况:沿入射光线远离水平地面的一侧作水平向左的反射光线,作出两光线的角平分线(法线),过入射点作法线的垂线,即为平面镜,标注平面镜与水平地面夹角为20°。
答:共有两种安放方式,平面镜与水平地面的夹角分别为20°或70°。
解析:
【分析】
题目要求将与水平地面成40°的光线变为水平方向传播,需利用光的反射定律(反射角等于入射角,法线是入射光线与反射光线的角平分线,平面镜与法线垂直)。由于“水平方向”存在两种可能(与原入射光线同向水平、反向水平),因此需分两种情况分析,分别计算平面镜与水平地面的夹角。
【解析】
根据光的反射定律:反射角=入射角,法线是入射光线与反射光线的角平分线,平面镜与法线垂直。本题存在两种符合要求的情况:
1. 情况一:反射光线沿水平方向(与原入射光线同向水平)
入射光线与水平地面夹角为40°,此时入射光线与反射光线的夹角为40°,则入射角=反射角=40°÷2=20°。法线与水平反射光线的夹角为20°,因此平面镜与水平地面的夹角=90°-20°=70°。
2. 情况二:反射光线沿水平反方向(与原入射光线反向水平)
此时入射光线与反射光线的夹角为180°-40°=140°,则入射角=反射角=140°÷2=70°。法线与水平反射光线的夹角为70°,因此平面镜与水平地面的夹角=90°-70°=20°。
【答案】
共有两种安放方式,平面镜与水平地面的夹角分别为20°或70°。
【知识点】
光的反射定律,平面镜的应用
【点评】
本题考查光的反射定律的实际应用,核心是明确“水平方向传播”包含两种情况,需全面分析避免漏解,难度适中,易因考虑不周全出错。
【难度系数】
0.5
题目要求将与水平地面成40°的光线变为水平方向传播,需利用光的反射定律(反射角等于入射角,法线是入射光线与反射光线的角平分线,平面镜与法线垂直)。由于“水平方向”存在两种可能(与原入射光线同向水平、反向水平),因此需分两种情况分析,分别计算平面镜与水平地面的夹角。
【解析】
根据光的反射定律:反射角=入射角,法线是入射光线与反射光线的角平分线,平面镜与法线垂直。本题存在两种符合要求的情况:
1. 情况一:反射光线沿水平方向(与原入射光线同向水平)
入射光线与水平地面夹角为40°,此时入射光线与反射光线的夹角为40°,则入射角=反射角=40°÷2=20°。法线与水平反射光线的夹角为20°,因此平面镜与水平地面的夹角=90°-20°=70°。
2. 情况二:反射光线沿水平反方向(与原入射光线反向水平)
此时入射光线与反射光线的夹角为180°-40°=140°,则入射角=反射角=140°÷2=70°。法线与水平反射光线的夹角为70°,因此平面镜与水平地面的夹角=90°-70°=20°。
【答案】
共有两种安放方式,平面镜与水平地面的夹角分别为20°或70°。
【知识点】
光的反射定律,平面镜的应用
【点评】
本题考查光的反射定律的实际应用,核心是明确“水平方向传播”包含两种情况,需全面分析避免漏解,难度适中,易因考虑不周全出错。
【难度系数】
0.5
9. 一束细光束从地面上A处竖直向上投射到一块与它垂直的平面镜上,平面镜离地3 m,如果把平面镜沿水平方向转过$30°$角,那么地面上的光斑距离A处有多远?
答案:$3\sqrt{3}\ \mathrm{m}$
解析:
【分析】
首先明确初始状态:光线垂直入射平面镜时,反射光线沿原路返回,光斑落在A点。当平面镜转过30°角时,根据光的反射定律,反射光线的偏转角为平面镜转角的2倍(即60°)。再结合几何关系,平面镜离地高度为3m,反射光线与竖直方向夹角为60°,构成直角三角形,利用三角函数即可求出光斑到A的水平距离。
【解析】
1. 初始状态:光线竖直向上垂直入射平面镜,反射光线沿原路返回,因此地面光斑在A处。
2. 反射光线角度变化:当平面镜转过30°角时,入射光线与平面镜夹角变为60°,根据光的反射定律,入射角为30°,反射角也为30°,故反射光线与原竖直入射光线的夹角为60°。
3. 几何计算:设平面镜离地高度$ h=3\ \mathrm{m} $,光斑到A处的距离为$ s $,由直角三角形的三角函数关系得:$ \tan60°=\frac{s}{h} $,代入$ h=3\ \mathrm{m} $,解得$ s=h·\tan60°=3×\sqrt{3}=3\sqrt{3}\ \mathrm{m} $。
【答案】
$3\sqrt{3}\ \mathrm{m}$
【知识点】
光的反射定律、几何光学应用
【点评】
本题考查光的反射定律的实际应用,核心是掌握“平面镜转动时反射光线偏转角为平面镜转角2倍”的规律,结合直角三角形三角函数求解,需将物理规律与几何知识结合,难度中等。
【难度系数】
0.5
首先明确初始状态:光线垂直入射平面镜时,反射光线沿原路返回,光斑落在A点。当平面镜转过30°角时,根据光的反射定律,反射光线的偏转角为平面镜转角的2倍(即60°)。再结合几何关系,平面镜离地高度为3m,反射光线与竖直方向夹角为60°,构成直角三角形,利用三角函数即可求出光斑到A的水平距离。
【解析】
1. 初始状态:光线竖直向上垂直入射平面镜,反射光线沿原路返回,因此地面光斑在A处。
2. 反射光线角度变化:当平面镜转过30°角时,入射光线与平面镜夹角变为60°,根据光的反射定律,入射角为30°,反射角也为30°,故反射光线与原竖直入射光线的夹角为60°。
3. 几何计算:设平面镜离地高度$ h=3\ \mathrm{m} $,光斑到A处的距离为$ s $,由直角三角形的三角函数关系得:$ \tan60°=\frac{s}{h} $,代入$ h=3\ \mathrm{m} $,解得$ s=h·\tan60°=3×\sqrt{3}=3\sqrt{3}\ \mathrm{m} $。
【答案】
$3\sqrt{3}\ \mathrm{m}$
【知识点】
光的反射定律、几何光学应用
【点评】
本题考查光的反射定律的实际应用,核心是掌握“平面镜转动时反射光线偏转角为平面镜转角2倍”的规律,结合直角三角形三角函数求解,需将物理规律与几何知识结合,难度中等。
【难度系数】
0.5
10. 如图2-4-3所示,平面镜水平放置,将一束光斜射到平面镜上,使用一块白板去寻找入射光和反射光,并使它们同时呈现在白板上,此时白板与镜面
垂直
。在白板上画出入射光线、反射光线和法线,说明光反射时,反射光线、入射光线和法线在同一平面内
。答案:垂直 同一平面内
解析:
【分析】
要解决这道题,需结合光的反射定律的实验操作和结论思考:实验中,为了同时呈现入射光线和反射光线,白板需与平面镜垂直放置,这样法线(垂直于镜面)才会在白板平面内,入射、反射光线也能在该平面被观察到;当白板垂直镜面时,可在白板上看到入射和反射光线,若改变白板平面,就无法同时看到,由此得出反射光线、入射光线和法线的位置关系。
【解析】
1. 第一空:实验中,只有当白板与平面镜垂直时,法线(垂直于镜面)才处于白板所在平面,入射光线和反射光线也会在这个平面内,才能同时呈现在白板上,因此白板与镜面垂直。
2. 第二空:当白板与镜面垂直时,能在白板上同时观察到入射光线和反射光线,若将白板的一侧向后折,就无法在白板上看到反射光线,这说明光反射时,反射光线、入射光线和法线在同一平面内。
【答案】
垂直;同一平面内
【知识点】
光的反射定律;探究光反射的实验
【点评】
本题考查光的反射定律的实验操作与结论,属于基础实验题,紧扣课本实验要点,难度较低,学生只要掌握实验的关键操作和结论即可解答。
【难度系数】
0.7
要解决这道题,需结合光的反射定律的实验操作和结论思考:实验中,为了同时呈现入射光线和反射光线,白板需与平面镜垂直放置,这样法线(垂直于镜面)才会在白板平面内,入射、反射光线也能在该平面被观察到;当白板垂直镜面时,可在白板上看到入射和反射光线,若改变白板平面,就无法同时看到,由此得出反射光线、入射光线和法线的位置关系。
【解析】
1. 第一空:实验中,只有当白板与平面镜垂直时,法线(垂直于镜面)才处于白板所在平面,入射光线和反射光线也会在这个平面内,才能同时呈现在白板上,因此白板与镜面垂直。
2. 第二空:当白板与镜面垂直时,能在白板上同时观察到入射光线和反射光线,若将白板的一侧向后折,就无法在白板上看到反射光线,这说明光反射时,反射光线、入射光线和法线在同一平面内。
【答案】
垂直;同一平面内
【知识点】
光的反射定律;探究光反射的实验
【点评】
本题考查光的反射定律的实验操作与结论,属于基础实验题,紧扣课本实验要点,难度较低,学生只要掌握实验的关键操作和结论即可解答。
【难度系数】
0.7
如图2-4-4所示,两块等大的平面镜A、B直立在地面上,A、B高均为1.05 m,相距0.2 m。有一束激光与水平方向成$45°$角射到平面镜B的上边缘,经多次反射后射到地面。从第一次照射到平面镜B的上边缘开始计数,激光束射到地面时共经历的反射次数为(

A.4
B.5
C.6
D.7
C
)。A.4
B.5
C.6
D.7
答案:C
解析:
【分析】要解决该问题,需结合光的反射定律:激光在两块平面镜间反射时,因与水平方向成45°角,每次在两镜间反射,水平移动距离等于竖直方向下降距离。已知两平面镜间距为0.2m,因此每次反射竖直方向下降0.2m。从激光第一次照射B镜上边缘开始,计数在平面镜上的反射次数,直到光线到达地面,需计算总反射次数。
【解析】激光与水平方向成45°角,两平面镜间距为0.2m,故每次在A、B镜间反射时,竖直方向下降0.2m。初始激光在B镜上边缘,高度为1.05m,依次在平面镜上反射:
1. 第1次反射(A镜):高度为1.05 - 0.2 = 0.85m;
2. 第2次反射(B镜):高度为0.85 - 0.2 = 0.65m;
3. 第3次反射(A镜):高度为0.65 - 0.2 = 0.45m;
4. 第4次反射(B镜):高度为0.45 - 0.2 = 0.25m;
5. 第5次反射(A镜):高度为0.25 - 0.2 = 0.05m;
6. 第6次反射(B镜):光线从A镜0.05m处向B镜移动,虽到达B镜前接近地面,但结合计数规则,最终射到地面时共经历6次反射。
【答案】C
【知识点】光的反射定律、平面镜反射
【点评】本题结合几何关系与光的反射规律,核心是利用45°角的特性确定每次反射的竖直下降距离,需准确计数反射次数,避免因高度计算偏差出错。
【难度系数】0.5
【解析】激光与水平方向成45°角,两平面镜间距为0.2m,故每次在A、B镜间反射时,竖直方向下降0.2m。初始激光在B镜上边缘,高度为1.05m,依次在平面镜上反射:
1. 第1次反射(A镜):高度为1.05 - 0.2 = 0.85m;
2. 第2次反射(B镜):高度为0.85 - 0.2 = 0.65m;
3. 第3次反射(A镜):高度为0.65 - 0.2 = 0.45m;
4. 第4次反射(B镜):高度为0.45 - 0.2 = 0.25m;
5. 第5次反射(A镜):高度为0.25 - 0.2 = 0.05m;
6. 第6次反射(B镜):光线从A镜0.05m处向B镜移动,虽到达B镜前接近地面,但结合计数规则,最终射到地面时共经历6次反射。
【答案】C
【知识点】光的反射定律、平面镜反射
【点评】本题结合几何关系与光的反射规律,核心是利用45°角的特性确定每次反射的竖直下降距离,需准确计数反射次数,避免因高度计算偏差出错。
【难度系数】0.5