9. (模型建构)孙老师在正午开车回家时,发现正前方行驶的那辆车后窗总是反射很强的光,使他看不清前方的水平道路,他前方的车可能是下列车中的(
A
)答案
9.A 【点拨】正午太阳光以垂直地面的方向照射到此款式汽车的后窗玻璃上,其反射光以与地面平行的方向射出,直射入孙老师的眼睛。先作出入射光线与反射光线夹角的角平分线即为法线,再作出镜面与法线垂直;分析各个图中的后窗,只有A图中的后窗玻璃与地面成45度的夹角,如图所示。
解析
【分析】
要解决这道题,需结合光的反射定律分析:正午的太阳光垂直地面向下照射,反射光需水平方向进入孙老师的眼睛。根据光的反射定律,入射角等于反射角,入射光线(竖直向下)和反射光线(水平向右)的夹角为90°,其角平分线为法线,法线与镜面垂直,因此镜面(汽车后窗玻璃)与地面的夹角应为45°,只需判断哪个选项的汽车后窗玻璃与地面成45°角即可。
【解析】
根据光的反射定律,入射光线与反射光线夹角的角平分线是法线,且镜面与法线垂直。本题中,入射光线是垂直地面向下的太阳光,反射光线是水平向右进入眼睛的光线,两者夹角为90°,则法线与入射光线的夹角为45°,因此镜面(后窗玻璃)与法线垂直,故镜面与地面的夹角为45°。观察四个选项:A选项的汽车后窗玻璃与地面成45°角,符合要求;B、C、D选项的后窗玻璃与地面的夹角均不符合,因此选A。
【答案】
9.A
【知识点】
光的反射定律
【点评】
本题结合生活实际场景,考查光的反射定律的应用,需要学生将物理知识与生活现象结合,通过模型建构分析镜面角度,难度适中。
【难度系数】
0.5
要解决这道题,需结合光的反射定律分析:正午的太阳光垂直地面向下照射,反射光需水平方向进入孙老师的眼睛。根据光的反射定律,入射角等于反射角,入射光线(竖直向下)和反射光线(水平向右)的夹角为90°,其角平分线为法线,法线与镜面垂直,因此镜面(汽车后窗玻璃)与地面的夹角应为45°,只需判断哪个选项的汽车后窗玻璃与地面成45°角即可。
【解析】
根据光的反射定律,入射光线与反射光线夹角的角平分线是法线,且镜面与法线垂直。本题中,入射光线是垂直地面向下的太阳光,反射光线是水平向右进入眼睛的光线,两者夹角为90°,则法线与入射光线的夹角为45°,因此镜面(后窗玻璃)与法线垂直,故镜面与地面的夹角为45°。观察四个选项:A选项的汽车后窗玻璃与地面成45°角,符合要求;B、C、D选项的后窗玻璃与地面的夹角均不符合,因此选A。
【答案】
9.A
【知识点】
光的反射定律
【点评】
本题结合生活实际场景,考查光的反射定律的应用,需要学生将物理知识与生活现象结合,通过模型建构分析镜面角度,难度适中。
【难度系数】
0.5
10.(教材习题改编)雨后天晴的夜晚,人在月光下行走,如图所示,为了不踩到地上的积水,甲同学迎着月光走,应走

暗
(填“亮”或“暗”)处,因为若迎着月光走,月光射到水面上时,在水面发生的是镜面反射
(填“镜面反射”或“漫反射”);乙同学背着月光走,应走亮
(填“亮”或“暗”)处。答案
10.暗;镜面反射;亮
解析
【分析】要解决这道题,需明确镜面反射和漫反射的特点:镜面反射是平行光线入射后,反射光线仍平行;漫反射是平行光线入射后,反射光线向各个方向。分两种情况分析:①迎着月光走时,水面发生镜面反射,反射光线多进入人眼,水面亮;地面发生漫反射,进入人眼的光线少,地面暗,因此要走暗处。②背着月光走时,水面的镜面反射光线无法进入人眼,水面暗;地面的漫反射有光线进入人眼,地面亮,因此要走亮处。
【解析】当迎着月光走时,月光射到水面上,水面发生镜面反射,反射光线几乎全部进入人的眼睛,所以水面看起来较亮;而地面发生漫反射,反射光线向各个方向,进入人眼的光线较少,所以地面看起来较暗,因此为了不踩到积水,应走暗处。当背着月光走时,月光射到水面上,水面的镜面反射光线不会进入人的眼睛,所以水面看起来较暗;而地面发生漫反射,会有部分反射光线进入人的眼睛,所以地面看起来较亮,因此应走亮处。
【答案】暗;镜面反射;亮
【知识点】光的反射;镜面反射;漫反射
【点评】本题结合生活中“雨后天晴夜晚走路”的场景,考查镜面反射与漫反射的实际应用,体现了物理知识与生活的紧密联系,难度适中,属于基础应用类题目。
【难度系数】0.7
【解析】当迎着月光走时,月光射到水面上,水面发生镜面反射,反射光线几乎全部进入人的眼睛,所以水面看起来较亮;而地面发生漫反射,反射光线向各个方向,进入人眼的光线较少,所以地面看起来较暗,因此为了不踩到积水,应走暗处。当背着月光走时,月光射到水面上,水面的镜面反射光线不会进入人的眼睛,所以水面看起来较暗;而地面发生漫反射,会有部分反射光线进入人的眼睛,所以地面看起来较亮,因此应走亮处。
【答案】暗;镜面反射;亮
【知识点】光的反射;镜面反射;漫反射
【点评】本题结合生活中“雨后天晴夜晚走路”的场景,考查镜面反射与漫反射的实际应用,体现了物理知识与生活的紧密联系,难度适中,属于基础应用类题目。
【难度系数】0.7
11.[苏州期中]图中“鹊桥二号”在

2
(填“1”或“2”)点时,可以实现月球背面与地面的通信中转。小明用三块平面镜A、B、C(C面水平)模拟“鹊桥二号”搭载的激光角反射器,当用激光笔沿水平方向与A镜面成$60°$角射向A平面镜中心时,激光束经A反射后可能会射向B
(填“B”或“C”)平面镜。答案
11.2;B 【点拨】为了实现地面指挥中心与月球背面的通信中转,根据光的反射定律可知“鹊桥二号”的位置应该在2点处;当用激光笔沿水平方向与A镜面成60°角射向A平面镜中心时,激光束经A平面镜反射后沿水平方向会射向B平面镜,绝不会射向水平放置的C平面镜。
解析
【分析】
本题分为两部分,第一部分需结合通信中转的位置要求,判断鹊桥二号的位置;第二部分需利用光的反射定律,判断激光经A平面镜反射后的射向。首先明确:要实现月球背面与地面的通信中转,鹊桥二号需同时不被月球遮挡,可接收地面和月球背面的信号;其次,激光反射遵循光的反射定律,反射角等于入射角,结合三块平面镜的位置关系分析反射方向。
【解析】
1. 第一空:月球背面是远离地球的一侧,要实现地面与月球背面的通信中转,鹊桥二号的位置需避开月球的遮挡。观察轨道图,1点位于月球朝向地球的一侧,会被月球遮挡,无法完成中转;2点位于月球背向地球的一侧,可同时与地面、月球背面建立通信,故填“2”。
2. 第二空:激光沿水平方向射向A平面镜,与A镜面成60°角,根据光的反射定律,反射角等于入射角。A为竖直镜面,C为水平镜面,激光入射方向与A镜面成60°,反射后方向会朝向竖直的B镜面,不会射向水平放置的C镜面,故填“B”。
【答案】
2;B
【知识点】
光的反射定律;平面镜应用
【点评】
本题结合航天通信场景考查光的反射定律的应用,将物理知识与实际问题结合,需要学生结合位置关系和反射规律分析,难度适中。
【难度系数】
0.5
本题分为两部分,第一部分需结合通信中转的位置要求,判断鹊桥二号的位置;第二部分需利用光的反射定律,判断激光经A平面镜反射后的射向。首先明确:要实现月球背面与地面的通信中转,鹊桥二号需同时不被月球遮挡,可接收地面和月球背面的信号;其次,激光反射遵循光的反射定律,反射角等于入射角,结合三块平面镜的位置关系分析反射方向。
【解析】
1. 第一空:月球背面是远离地球的一侧,要实现地面与月球背面的通信中转,鹊桥二号的位置需避开月球的遮挡。观察轨道图,1点位于月球朝向地球的一侧,会被月球遮挡,无法完成中转;2点位于月球背向地球的一侧,可同时与地面、月球背面建立通信,故填“2”。
2. 第二空:激光沿水平方向射向A平面镜,与A镜面成60°角,根据光的反射定律,反射角等于入射角。A为竖直镜面,C为水平镜面,激光入射方向与A镜面成60°,反射后方向会朝向竖直的B镜面,不会射向水平放置的C镜面,故填“B”。
【答案】
2;B
【知识点】
光的反射定律;平面镜应用
【点评】
本题结合航天通信场景考查光的反射定律的应用,将物理知识与实际问题结合,需要学生结合位置关系和反射规律分析,难度适中。
【难度系数】
0.5
12. [石家庄期中] 如图所示是一种液面升降监测装置原理图。点光源S发出的一束激光与水平液面保持成$40°$角射向平静的液面,此时反射角为

50
°;当液面下降时,光点$S'$将向右
(填“左”或“右”)移动;当盛液体的容器倾斜时,假设液面高度不变,光点$S'$的位置不改变
(填“改变”或“不改变”)。答案
12.50;右;不改变 【点拨】入射光线与液面的夹角是40°,则入射角为90°−40°=50°,反射角等于入射角,也等于50°;由图可知,当液面下降时,入射角不变,入射点右移,反射角不变,反射光线与原反射光线平行,光点S'将向右移动;盛液体的容器倾斜时,液面不变,入射点位置不变,入射角不变,根据光的反射定律可知,反射角不变,即光点S'的位置不改变。
解析
【分析】
要解决这道题,需结合光的反射定律逐步分析:首先明确入射角是入射光线与法线的夹角,反射角等于入射角;再根据液面升降、容器倾斜时入射点、法线的变化,判断反射光线的方向,进而确定光点S'的移动情况。
【解析】
1. 求反射角:已知入射光线与水平液面成40°角,法线垂直于液面,因此入射角为$90° - 40° = 50°$。根据光的反射定律,反射角等于入射角,所以反射角为$50°$。
2. 分析液面下降时S'的移动:当液面下降时,入射光线方向不变,液面的入射点向右移动;由于入射角不变,反射角也不变,反射光线与原反射光线平行,因此光点S'将向右移动。
3. 分析容器倾斜时S'的位置:当容器倾斜但液面高度不变时,法线仍垂直于液面(方向不变),入射角不变,反射角也不变,反射光线方向不变,因此光点S'的位置不改变。
【答案】
50;右;不改变
【知识点】
光的反射定律;入射角与反射角
【点评】
本题考查光的反射定律的实际应用,核心是理解反射角始终等于入射角,法线始终垂直于液面,需结合液面变化判断入射点和反射光线的变化,属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.6
要解决这道题,需结合光的反射定律逐步分析:首先明确入射角是入射光线与法线的夹角,反射角等于入射角;再根据液面升降、容器倾斜时入射点、法线的变化,判断反射光线的方向,进而确定光点S'的移动情况。
【解析】
1. 求反射角:已知入射光线与水平液面成40°角,法线垂直于液面,因此入射角为$90° - 40° = 50°$。根据光的反射定律,反射角等于入射角,所以反射角为$50°$。
2. 分析液面下降时S'的移动:当液面下降时,入射光线方向不变,液面的入射点向右移动;由于入射角不变,反射角也不变,反射光线与原反射光线平行,因此光点S'将向右移动。
3. 分析容器倾斜时S'的位置:当容器倾斜但液面高度不变时,法线仍垂直于液面(方向不变),入射角不变,反射角也不变,反射光线方向不变,因此光点S'的位置不改变。
【答案】
50;右;不改变
【知识点】
光的反射定律;入射角与反射角
【点评】
本题考查光的反射定律的实际应用,核心是理解反射角始终等于入射角,法线始终垂直于液面,需结合液面变化判断入射点和反射光线的变化,属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.6
13.在实践活动中,小亮制作了一个环保小屋,他计划让与水平方向成$60°$角的太阳光竖直照射到环保小屋中,如图所示,如果要在A点安装一个平面镜,请在A点画出所需的平面镜,并标出平面镜与水平方向所成的角度。

答案
13.如图所示
【点拨】由光的反射定律知,反射角等于入射角,所以先作出反射光线与入射光线夹角的平分线,然后再过入射点作这个角平分线的垂线,即可得到平面镜的位置;因入射光线与水平面成60°角,而反射光线又竖直照射到环保小屋中,所以入射光线与反射光线的夹角为90°+60°=150°,所以反射角等于入射角等于$\frac{150°}{2}=75°$,如图所示,AB为反射光线,而MN为平面镜所在的位置,因平面镜与法线是垂直的,则入射光线与平面镜的夹角为90°−75°=15°,所以平面镜与水平面的夹角为60°+15°=75°。
解析
【分析】
要解决这个问题,需依据光的反射定律:反射角等于入射角,法线是入射光线与反射光线夹角的角平分线,且平面镜与法线垂直。解题步骤为:①确定入射光线和反射光线的夹角;②作出该夹角的平分线(即法线);③过入射点A作法线的垂线,得到平面镜的位置;④计算平面镜与水平方向的角度。
【解析】
已知入射光线与水平方向成60°角,反射光线竖直向下,因此入射光线与反射光线的夹角为60°+90°=150°。根据光的反射定律,反射角等于入射角,故入射角=反射角=150°÷2=75°,即法线与入射光线的夹角为75°。由于平面镜与法线垂直,所以入射光线与平面镜的夹角为90°−75°=15°,进而平面镜与水平方向的夹角为60°+15°=75°。作图时,过A点作入射光线与反射光线夹角的角平分线作为法线,再作该法线的垂线即为平面镜,标注平面镜与水平方向成75°角。
【答案】
如图所示

【知识点】
光的反射定律、平面镜作图
【点评】
本题考查光的反射定律的实际应用,核心是利用反射角等于入射角确定法线,再通过法线与平面镜的垂直关系得到平面镜位置,需掌握角度的计算方法,难度适中。
【难度系数】
0.5
要解决这个问题,需依据光的反射定律:反射角等于入射角,法线是入射光线与反射光线夹角的角平分线,且平面镜与法线垂直。解题步骤为:①确定入射光线和反射光线的夹角;②作出该夹角的平分线(即法线);③过入射点A作法线的垂线,得到平面镜的位置;④计算平面镜与水平方向的角度。
【解析】
已知入射光线与水平方向成60°角,反射光线竖直向下,因此入射光线与反射光线的夹角为60°+90°=150°。根据光的反射定律,反射角等于入射角,故入射角=反射角=150°÷2=75°,即法线与入射光线的夹角为75°。由于平面镜与法线垂直,所以入射光线与平面镜的夹角为90°−75°=15°,进而平面镜与水平方向的夹角为60°+15°=75°。作图时,过A点作入射光线与反射光线夹角的角平分线作为法线,再作该法线的垂线即为平面镜,标注平面镜与水平方向成75°角。
【答案】
如图所示
【知识点】
光的反射定律、平面镜作图
【点评】
本题考查光的反射定律的实际应用,核心是利用反射角等于入射角确定法线,再通过法线与平面镜的垂直关系得到平面镜位置,需掌握角度的计算方法,难度适中。
【难度系数】
0.5
14. (科学推理)如图所示,正午时刻,太阳光垂直于水平地面直射。某工程队为了把太阳光反射到一座洞口朝向正西方向的水平涵洞中去,设计安装了一块能够自动调节方向的平面镜。下列说法错误的是(

A.反射角的大小为$45°$
B.平面镜与水平地面的夹角为$45°$
C.若太阳西斜,太阳光与水平地面的夹角为$60°$时,入射光线与反射光线的夹角为$120°$
D.若太阳西斜,太阳光与水平地面的夹角为$60°$时,欲使太阳光水平射入洞中,可以逆时针旋转平面镜$30°$
D
)A.反射角的大小为$45°$
B.平面镜与水平地面的夹角为$45°$
C.若太阳西斜,太阳光与水平地面的夹角为$60°$时,入射光线与反射光线的夹角为$120°$
D.若太阳西斜,太阳光与水平地面的夹角为$60°$时,欲使太阳光水平射入洞中,可以逆时针旋转平面镜$30°$
答案
14.D 【点拨】反射光线与入射光线夹角为90°,根据反射角等于入射角,反射角的大小$r=\frac{90°}{2}=45°$,故A正确;反射光线与镜面夹角$α=90°−45°=45°$,根据两直线平行,内错角相等,可知平面镜与水平地面的夹角为45°,故B正确;若太阳西斜,太阳光与水平地面的夹角为60°时,仍使太阳光水平射入涵洞中,入射光线与反射光线的夹角$β=180°−60°=120°$,此时反射角$r'=\frac{120°}{2}=60°$,反射角增大了$60°−45°=15°$,反射光线保持不变,则法线逆时针转动15°,因为法线始终与镜面垂直,所以欲使太阳光水平射入涵洞中,可以逆时针旋转平面镜15°,故C正确,D错误。故选D。
解析
【分析】
本题考查光的反射定律的应用,解题思路是:依据光的反射定律,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,且法线与平面镜垂直。先分析正午时刻的光线情况,再分析太阳西斜时的角度变化,逐一判断各选项的正误。
【解析】
光的反射定律:反射光线、入射光线和法线在同一平面内,反射光线与入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角。
1. 正午时刻:入射光线垂直水平地面向下,反射光线水平向西(进入洞口朝西的涵洞),入射光线与反射光线夹角为90°,根据反射角等于入射角,反射角为$\frac{90°}{2}=45°$,故A选项正确;法线为入射光线与反射光线的角平分线,法线与平面镜垂直,由此可得平面镜与水平地面的夹角为45°,故B选项正确。
2. 太阳西斜时:当太阳光与水平地面夹角为60°,要使反射光线水平向西进入涵洞,入射光线与反射光线的夹角为$180°-60°=120°$,则入射光线与反射光线的夹角为120°,故C选项正确;此时法线为该夹角的角平分线,法线与反射光线的夹角为60°,相比正午时法线与反射光线的夹角(45°),法线需逆时针转动15°,由于平面镜与法线垂直,因此平面镜应逆时针旋转15°,而非30°,故D选项错误。
【答案】
D
【知识点】
光的反射定律
【点评】
本题结合实际场景考查光的反射定律,核心是明确法线是入射光线和反射光线的角平分线、平面镜与法线垂直,易错点是混淆平面镜旋转角度与法线旋转角度的关系,需仔细分析角度变化。
【难度系数】
0.5
本题考查光的反射定律的应用,解题思路是:依据光的反射定律,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,且法线与平面镜垂直。先分析正午时刻的光线情况,再分析太阳西斜时的角度变化,逐一判断各选项的正误。
【解析】
光的反射定律:反射光线、入射光线和法线在同一平面内,反射光线与入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角。
1. 正午时刻:入射光线垂直水平地面向下,反射光线水平向西(进入洞口朝西的涵洞),入射光线与反射光线夹角为90°,根据反射角等于入射角,反射角为$\frac{90°}{2}=45°$,故A选项正确;法线为入射光线与反射光线的角平分线,法线与平面镜垂直,由此可得平面镜与水平地面的夹角为45°,故B选项正确。
2. 太阳西斜时:当太阳光与水平地面夹角为60°,要使反射光线水平向西进入涵洞,入射光线与反射光线的夹角为$180°-60°=120°$,则入射光线与反射光线的夹角为120°,故C选项正确;此时法线为该夹角的角平分线,法线与反射光线的夹角为60°,相比正午时法线与反射光线的夹角(45°),法线需逆时针转动15°,由于平面镜与法线垂直,因此平面镜应逆时针旋转15°,而非30°,故D选项错误。
【答案】
D
【知识点】
光的反射定律
【点评】
本题结合实际场景考查光的反射定律,核心是明确法线是入射光线和反射光线的角平分线、平面镜与法线垂直,易错点是混淆平面镜旋转角度与法线旋转角度的关系,需仔细分析角度变化。
【难度系数】
0.5
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