4.黑暗的房间里有两盏电灯,只有一盏灯点亮,但人能看到未点亮的灯泡。图4-2-9中对于“看到未点亮的灯泡”所画的光路图,正确的是(
D
)。答案
4.D 【解析】点亮的灯泡属于光源,会发出光,未点亮的灯泡会反射点亮的灯泡发出的光,使光进入人的眼睛,从而人可以看到未点亮的灯泡。选项D正确。
解析
【分析】要看到未点亮的灯泡,需明确:点亮的灯泡是光源,会发出光线;未点亮的灯泡不是光源,无法自身发光,只能反射点亮灯泡的光线,使反射光线进入人的眼睛,因此光路方向应为:从点亮的灯泡出发,射向未点亮的灯泡,再经反射进入人眼。据此逐一判断选项的光路方向是否符合该原理。
【解析】逐一分析各选项:
选项A:光路箭头从眼睛指向点亮的灯泡,光线传播方向错误(光线是进入眼睛,而非从眼睛发出),不符合规律,错误。
选项B:光路箭头同样从眼睛指向点亮的灯泡,方向错误,不符合光的传播逻辑,错误。
选项C:光路箭头从眼睛指向未点亮的灯泡,再指向点亮的灯泡,完全违背光线传播方向,错误。
选项D:光路为从点亮的灯泡(光源)发出光线,射向未点亮的灯泡,未点亮的灯泡反射光线后进入人的眼睛,符合人看到非光源物体的原理,正确。
【答案】D
【知识点】光的反射、光源的概念
【点评】本题考查人看到不发光物体的光学原理,核心是理解非光源物体依靠反射光源的光进入眼睛被看见,需准确判断光路的传播方向,属于基础光学题,易因光路方向判断失误出错。
【难度系数】0.5
【解析】逐一分析各选项:
选项A:光路箭头从眼睛指向点亮的灯泡,光线传播方向错误(光线是进入眼睛,而非从眼睛发出),不符合规律,错误。
选项B:光路箭头同样从眼睛指向点亮的灯泡,方向错误,不符合光的传播逻辑,错误。
选项C:光路箭头从眼睛指向未点亮的灯泡,再指向点亮的灯泡,完全违背光线传播方向,错误。
选项D:光路为从点亮的灯泡(光源)发出光线,射向未点亮的灯泡,未点亮的灯泡反射光线后进入人的眼睛,符合人看到非光源物体的原理,正确。
【答案】D
【知识点】光的反射、光源的概念
【点评】本题考查人看到不发光物体的光学原理,核心是理解非光源物体依靠反射光源的光进入眼睛被看见,需准确判断光路的传播方向,属于基础光学题,易因光路方向判断失误出错。
【难度系数】0.5
5. 雨后的夜晚,当你迎着月光行走在有积水的路上,为了避让水洼,应走较暗的地面。这是因为光在(
A.地面发生镜面反射
B.地面发生漫反射
C.水面发生漫反射
D.水面不发生反射
B
)。A.地面发生镜面反射
B.地面发生漫反射
C.水面发生漫反射
D.水面不发生反射
答案
5.B 【解析】水面较平,光照射到水面上发生镜面反射,反射光只射向某一固定的方向,地面粗糙不平,光照射到地面上,发生漫反射,反射光射向各个方向。所以迎着月光走时,眼睛看到水面发生的镜面反射要比地面发生的漫反射的光强,地面较亮处是积水,较暗处是地面。选项B正确。
解析
【分析】首先明确题目情境:雨后夜晚迎着月光行走,需避让水洼走较暗的地面,解题核心是结合镜面反射与漫反射的特点分析水面和地面的反射情况。第一步,区分镜面反射和漫反射的定义:镜面反射是平行光入射后反射光仍平行,仅向特定方向传播;漫反射是平行光入射后反射光向各个方向传播。第二步,判断水面和地面的反射类型:水面平整,发生镜面反射;地面粗糙,发生漫反射。第三步,结合“迎着月光”的条件分析:月光为平行光,迎着走时,水面的镜面反射光会大量进入眼睛,使水面看起来亮;地面的漫反射光向各个方向,进入眼睛的光线少,地面相对暗,因此需走较暗的地面,对应选项。
【解析】镜面反射的特点是平行光线入射后,反射光线仍平行,仅向特定方向传播;漫反射是平行光线入射后,反射光线向各个方向传播。雨后的水面平整,光照射到水面时发生镜面反射;地面粗糙不平,光照射到地面时发生漫反射。当迎着月光行走时,月光作为平行光,经水面的镜面反射后,反射光线会大量进入人的眼睛,使人感觉水面较亮;而地面的漫反射光线向各个方向,进入人眼的光线较少,所以地面相对较暗。因此,为避让水洼应走较暗的地面,原因是地面发生漫反射,故本题选B。
【答案】B
【知识点】镜面反射与漫反射、光的反射
【点评】本题结合生活实际考查光学中镜面反射和漫反射的应用,难度不大,需要学生理解两种反射的区别并能结合情境分析,属于基础应用类题目。
【难度系数】0.7
【解析】镜面反射的特点是平行光线入射后,反射光线仍平行,仅向特定方向传播;漫反射是平行光线入射后,反射光线向各个方向传播。雨后的水面平整,光照射到水面时发生镜面反射;地面粗糙不平,光照射到地面时发生漫反射。当迎着月光行走时,月光作为平行光,经水面的镜面反射后,反射光线会大量进入人的眼睛,使人感觉水面较亮;而地面的漫反射光线向各个方向,进入人眼的光线较少,所以地面相对较暗。因此,为避让水洼应走较暗的地面,原因是地面发生漫反射,故本题选B。
【答案】B
【知识点】镜面反射与漫反射、光的反射
【点评】本题结合生活实际考查光学中镜面反射和漫反射的应用,难度不大,需要学生理解两种反射的区别并能结合情境分析,属于基础应用类题目。
【难度系数】0.7
6.如图4-2-10所示,两条光线是由同一点光源S发出经平面镜反射后形成的,请完成光路图,并确定光源S的位置。


图4-2-10
图4-2-11
图4-2-10
图4-2-11
答案
6.如图答4-6所示。
解析
【分析】要确定点光源S的位置,需利用平面镜成像的规律:反射光线的反向延长线会交于像点,且像与物关于镜面对称。解题思路为:先反向延长两条反射光线得到像点,再根据像物对称确定光源S,最后补全入射光线完成光路。
【解析】1. 反向延长两条已知的反射光线,两条线的交点即为点光源S在平面镜中所成的像S';2. 过S'作平面镜的垂线,在垂线上截取S到平面镜的距离等于S'到平面镜的距离,由此确定光源S的位置;3. 分别连接S与两个反射点,画出带箭头的入射光线,完成光路图。
【答案】
【知识点】平面镜成像、光的反射
【点评】本题是光学作图的基础题,考查平面镜成像规律的应用,需掌握反射光线与像点的关系、像物对称的特点,是初中光学的常考基础题型。
【难度系数】0.6
【解析】1. 反向延长两条已知的反射光线,两条线的交点即为点光源S在平面镜中所成的像S';2. 过S'作平面镜的垂线,在垂线上截取S到平面镜的距离等于S'到平面镜的距离,由此确定光源S的位置;3. 分别连接S与两个反射点,画出带箭头的入射光线,完成光路图。
【答案】
【知识点】平面镜成像、光的反射
【点评】本题是光学作图的基础题,考查平面镜成像规律的应用,需掌握反射光线与像点的关系、像物对称的特点,是初中光学的常考基础题型。
【难度系数】0.6
7.(2023,枣庄)自行车尾灯可有效避免夜间交通事故的发生,它由多组“直角反射器”组成,其中一组“直角反射器”如图4-2-11所示,一束光射向平面镜$\mathrm{S}_1$,请在图4-2-11中画出经过$\mathrm{S}_1$、$\mathrm{S}_2$两个平面镜反射后的光路图。
答案
7.如图答4-7所示。
解析
【分析】要画出经过两个平面镜S₁、S₂的反射光路,需依据光的反射定律分步作图:首先处理第一个平面镜S₁,找到入射点后作法线,再根据反射角等于入射角画反射光线;接着将该反射光线作为S₂的入射光线,重复上述步骤处理S₂的反射,最终得到完整光路,注意法线用虚线,光线箭头方向正确。
【解析】1. 过入射光线与平面镜S₁的交点(入射点),作垂直于S₁的虚线(法线);2. 根据光的反射定律(反射角等于入射角),在法线另一侧画出S₁的反射光线;3. 该反射光线与平面镜S₂交于新的入射点,过该点作垂直于S₂的虚线(法线);4. 再次根据反射角等于入射角,在法线另一侧画出S₂的反射光线,最终光路图如图答4-7所示。
【答案】
【知识点】光的反射定律、光路作图
【点评】本题考查光的反射定律的应用,是初中物理光学部分的基础作图题,解题关键是严格遵循反射定律分步作图,直角反射器的出射光线与入射光线平行,可作为作图结果的验证依据。
【难度系数】0.6
【解析】1. 过入射光线与平面镜S₁的交点(入射点),作垂直于S₁的虚线(法线);2. 根据光的反射定律(反射角等于入射角),在法线另一侧画出S₁的反射光线;3. 该反射光线与平面镜S₂交于新的入射点,过该点作垂直于S₂的虚线(法线);4. 再次根据反射角等于入射角,在法线另一侧画出S₂的反射光线,最终光路图如图答4-7所示。
【答案】
【知识点】光的反射定律、光路作图
【点评】本题考查光的反射定律的应用,是初中物理光学部分的基础作图题,解题关键是严格遵循反射定律分步作图,直角反射器的出射光线与入射光线平行,可作为作图结果的验证依据。
【难度系数】0.6
8. (2024,福建)探究光的反射定律,实验装置如图4-2-12甲所示。让一束光贴着光屏射向平面镜的O点,改变入射光线多次实验,数据记录于下表。

图4-2-12
(1)能从不同方向观察到光的传播路径,是因为光在光屏上发生
(2)分析表中数据得出结论:①反射光线、入射光线分别位于法线
(3)光热电站利用追日镜将太阳光反射到吸热塔用于发电。图4-2-12乙为上午某时刻的光路图,根据上述实验结论推断,随着太阳的运动,追日镜应沿
图4-2-12
(1)能从不同方向观察到光的传播路径,是因为光在光屏上发生
漫
反射。(2)分析表中数据得出结论:①反射光线、入射光线分别位于法线
两侧
;②反射角等于
(选填“大于”“等于”或“小于”)入射角。(3)光热电站利用追日镜将太阳光反射到吸热塔用于发电。图4-2-12乙为上午某时刻的光路图,根据上述实验结论推断,随着太阳的运动,追日镜应沿
逆
时针方向旋转,使反射光线射向吸热塔。答案
8.(1)漫 (2)①两侧 ②等于 (3)逆 【解析】(1)因为光在光屏上发生漫反射,所以能从不同方向观察到光的传播路径。(2)①分析表格中入射光线相对法线的位置、反射光线相对法线的位置,总是左右相反的,所以反射光线、入射光线分别位于法线两侧。②分析表格中多组入射角i和反射角r,它们的大小相等,所以反射角等于入射角。(3)根据题意可知,题图乙为上午某时刻的光路图,说明太阳要逆时针方向运动,入射角变小,反射角也要变小,为了保证使反射光线射向吸热塔,追日镜也要沿逆时针方向旋转。
解析
【分析】
首先,第一问:能从不同方向看到光的传播路径,是因为光屏表面粗糙,光在其表面发生漫反射,反射光线向各个方向传播,据此判断反射类型;第二问:通过分析实验数据,观察反射光线与入射光线相对法线的位置,以及入射角和反射角的数值关系,总结光的反射定律的结论;第三问:结合光的反射定律,根据上午太阳运动时入射角的变化,推断追日镜的旋转方向,保证反射光线射向吸热塔。
【解析】
(1) 光屏表面粗糙,光在光屏上发生漫反射,反射光线向各个方向射出,因此能从不同方向观察到光的传播路径,故填漫;
(2) ①分析表格数据可知,反射光线、入射光线始终分别位于法线两侧;②对比多组入射角和反射角的数值,可得反射角等于入射角;
(3) 上午太阳运动时,入射角变小,根据反射角等于入射角,反射角也需变小,为使反射光线始终射向吸热塔,追日镜应沿逆时针方向旋转。
【答案】
(1)漫;(2)①两侧;②等于;(3)逆
【知识点】
光的反射定律、漫反射、光的反射应用
【点评】
本题是光的反射定律相关的基础实验题,考查了漫反射特点、反射定律内容及实际应用,难度适中,重点考查学生对基础知识的理解与运用能力。
【难度系数】
0.6
首先,第一问:能从不同方向看到光的传播路径,是因为光屏表面粗糙,光在其表面发生漫反射,反射光线向各个方向传播,据此判断反射类型;第二问:通过分析实验数据,观察反射光线与入射光线相对法线的位置,以及入射角和反射角的数值关系,总结光的反射定律的结论;第三问:结合光的反射定律,根据上午太阳运动时入射角的变化,推断追日镜的旋转方向,保证反射光线射向吸热塔。
【解析】
(1) 光屏表面粗糙,光在光屏上发生漫反射,反射光线向各个方向射出,因此能从不同方向观察到光的传播路径,故填漫;
(2) ①分析表格数据可知,反射光线、入射光线始终分别位于法线两侧;②对比多组入射角和反射角的数值,可得反射角等于入射角;
(3) 上午太阳运动时,入射角变小,根据反射角等于入射角,反射角也需变小,为使反射光线始终射向吸热塔,追日镜应沿逆时针方向旋转。
【答案】
(1)漫;(2)①两侧;②等于;(3)逆
【知识点】
光的反射定律、漫反射、光的反射应用
【点评】
本题是光的反射定律相关的基础实验题,考查了漫反射特点、反射定律内容及实际应用,难度适中,重点考查学生对基础知识的理解与运用能力。
【难度系数】
0.6
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