4.2 光的反射（专题训练）【七大题型】（解析版）

42 光的反射（专题训练）【七大题型】 【题型1 光的反射现象】.........................................................................................................................................1 【题型2 光的反射定律的应用】.............................................................................................................................5 【题型3 探究光反射时的规律】........................................................................................................................... 11 【题型4 作光的反射光路图】...............................................................................................................................16 【题型5 镜面反射】............................................................................................................................................... 20 【题型6 漫反射】................................................................................................................................................... 23 【题型7 光反射的可逆性】...................................................................................................................................26 【题型1 光的反射现象】 1．（2022 秋•江岸区期末）首钢滑雪大跳台在北京冬奥会期间承担了单板和自由式滑雪大 跳台等比赛项目，它的设计理念源自中国敦煌壁画中传统的飞天造型，从侧面看去犹如 一只灵动的“水晶鞋”。如图所示，在平静的水面，首钢滑雪大跳台和它的倒影相映成 趣，下列说法正确的是（ ） ．倒影形成的原因是光的直线传播 B．倒影形成的原因是光的反射 ．大跳台的倒影比大跳台看上去更大 D．我们能看到倒影说明倒影是实像 【答】B 【分析】平面镜成像是由于光的反射形成的。 【解答】解：因为平静的水面相当于平面镜，所以看到的倒影属于平面镜成像，是由光 的反射形成的等大的虚像，故B 正确、D 错误。 故选：B。 2．（2023•开福区校级二模）唐诗宋词璀璨夺目，蕴含丰富的光学知识。如太白名句“举 杯邀明月，对影成三人”：描述李白月下独酌，顾观地上己影，俯看杯中自己。从物理 学来看，关于“地上己影”和“杯中自己”的描述，下面说法正确的是（ ） ．都是光的直线传播形成的 B．都是光的反射形成的 ．前者是光的直线传播形成的，后者是光的反射形成的 D．前者是光的反射形成的，后者是光的直线传播形成的 【答】 【分析】光在同种、均匀、透明介质中沿直线传播，产生的现象有小孔成像、影子的形 成、日食和月食等； 光线传播到两种介质的表面上时会发生光的反射现象，例如水面上出现岸上物体的倒影、 平面镜成像、玻璃等光滑物体反光都是光的反射形成的。 【解答】解：“举杯邀明月，对影成三人”中的一人是饮酒者本人，一“人”是人在地 面上形成的影子，它是沿直线传播的光被不透明的人挡住，在人后面的地面上光照不到 的地方形成的影子；另一“人”是杯中的“人”，酒面相当于一个平面镜，人在这个平 面镜中成像，即平面镜成像，它是由光的反射形成的人的虚像；故正确。 故选：。 3．（2023•攀枝花）如图所示的四种情景，属于光的反射现象的是（ ） ． 雨后彩虹 B． 湖中倒影 ． 阴晴圆缺 D． 水球成像 【答】B 【分析】（1）光在同种、均匀、透明介质中沿直线传播，产生的现象有小孔成像、激 光准直、影子的形成、日食和月食等； （2）光线传播到两种介质的表面上时会发生光的反射现象，例如水面上出现岸上物体 的倒影、平面镜成像、玻璃等光滑物体反光都是光的反射形成的； （3）光线在同种不均匀介质中传播或者从一种介质斜射入另一种介质时，就会出现光 的折射现象，例如水池底变浅、水中筷子变弯、海市蜃楼、凸透镜成像等都是光的折射 形成的。 【解答】解：、雨后彩虹是太阳光通过悬浮在空气中细小的水珠折射而成的，白光经水 珠折射以后，分成各种彩色光，这种现象叫做光的色散现象，所以说雨后的天空出现彩 虹是由光的色散形成的。故与题意不符。 B、湖中倒影，属于平面镜成像，是由于光的反射形成的，故B 符合题意。 、月有阴晴圆缺是因为光沿直线传播的，由于光的直线传播，被地球挡住射向月球的光 形成的，故与题意不符； D、水球成像相当于凸透镜成像，是光的折射形成的，故D 与题意不符。 故选：B。 4．（2022 秋•东港区校级期末）（多选）中国的诗词歌赋蕴含丰富的光学知识，下列说法 正确的是（ ） ．“明月几时有？把酒问青天”，酒中明月倒影是光的反射 B．“起舞弄清影，何似在人间”，影子的形成是由于光沿直线传播 ．“人有悲欢离合，月有阴晴圆缺”，阴晴圆缺的月亮是自然光源 D．“但愿人长久，千里共婵娟”，共赏的天上明月是平面镜所成的像 【答】B 【分析】（1）（4）光线传播到两种介质的表面上时会发生光的反射现象，例如水面上 出现岸上物体的倒影、平面镜成像、玻璃等光滑物体反光都是光的反射形成的； （2）影子是由于光照射到不透明的物体形成的阴影部分，是由于光的直线传播形成的。 （3）我们把能发光的物体叫做光源。 【解答】解：、酒中明月倒影，属于平面镜成像，是由光的反射形成的虚像，故正确； B、影子是由光的直线传播过程中，遇到不透明物体，阻挡了光的传播，在其后边形成 的一个黑色的区域，故B 正确； 、月亮本身并不发光，不是光源，是因为反射了太阳光才被人看见的，故错误； D、太阳发出的光射到月亮上发生反射，反射光线进入人的眼睛，人看见了明月，不属 于平面镜成像，故D 错误。 故选：B。 5．（2023•茌平区校级一模）（多选）如图所示，由于光的反射形成的是（ ） ． 变幻的“手影” B． 人眼看到不发光的物 体 ． 白色的光通过三棱镜 D． 演员 对着镜子画脸谱 【答】BD 【分析】（1）光在同种均匀介质中是沿直线传播的。 （2）人们能够看见本身不发光的物体，是由于这些物体发生了漫反射。 （3）太阳光通过三棱镜后分解出七种单色光的现象叫光的色散。光的色散本质上属于 光的折射现象。 （4）平面镜成像是由于光的反射形成的。 【解答】解：、变幻的“手影”是由于光的直线传播形成的，故不符合题意； B、人眼看到不发光的物体是由于物体发生了漫反射，故B 符合题意； 、白色的光通过三棱镜是由于光的折射形成的，故不符合题意； D、演员对着镜子画脸谱是由于光的反射形成的，故D 符合题意。 故选：BD。 6．（2023•谢家集区二模）“我挥一挥衣袖不带走一片云彩”，是现代诗人徐志摩脍炙人 口的《再别康桥》中的诗句。我们看到云彩在湖面荡漾，是光的 反射 （填“反 射”或“折射”）现象。 【答】反射。 【分析】倒影是平面镜成像，是由光的反射形成的。 【解答】解：湖面相当于平面镜，我们看到云彩在湖面荡漾，是平面镜成像现象，是光 的反射现象。 故答为：反射。 7．（2023•薛城区一模）如图所示，一只天鹅在水深为15m 的水面上方水平飞行，它在水 中的倒影是由于光的 反射 形成的。若此时的天鹅距水面2m，它在水中的倒影离天 鹅 4 m，若以水中的倒影为参照物，水面上方飞行的天鹅是 静止 （选填“运 动”或“静止”）的。 【答】反射；4；静止。 【分析】水中的倒影是由光的反射形成的虚像， 平面镜成像的特点：成虚像，像和物体大小相等、像和物体关于平面镜对称、像到平面 镜的距离和物体到平面镜的距离相等； 在研究物体运动时，要选择参照的标准，即参照物，物体的位置相对于参照物发生变化， 则运动，不发生变化，则静止。 【解答】解：天鹅在水中的倒影是由光的反射形成的虚像， 已知天鹅离水面2m，由平面镜成像的特点可知，倒影距离水面也是2m，则它在水中的 倒影离天鹅的距离为2m+2m＝4m； 天鹅正平行于水面飞行，若以以水中的倒影为参照物，天鹅与像（倒影）间没有位置的 变化，所以，水面上方飞行的天鹅是静止的。 故答为：反射；4；静止。 【题型2 光的反射定律的应用】 8．（2023•吉林三模）若一束光与平面镜成50°角射向平面镜，则反射角为（ ） ．30° B．40° ．50° D．60° 【答】B 【分析】要解决此题，需要掌握光的反射定律的内容：反射光线与入射光线、法线在同 一平面上；反射光线和入射光线分居在法线的两侧；反射角等于入射角。可归纳为： “三线共面，两线分居，两角相等”。 要掌握入射角和反射角的概念：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。 【解答】解：入射光线与镜面的夹角是50°，所以入射角为90° 50° ﹣ ＝40°．根据反射角 等于入射角可知，反射角也为40°。 故选：B。 9．（2022 秋•秦都区期末）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，已知光束与水面的夹角为40°，S′是光源经水面反射所成的像 下列说法正确的是（ ） ．反射角的大小为 40° B．当水面升高时，反射角将变大 ．当水面升高时，光斑 将向左移动 D．当水面升高时，S′到水面的距离变大 【答】 【分析】（1）反射角是反射光线与法线的夹角，已知光束与水面的夹角为40°，可求得 反射角的大小； （2）入射光线方向不变，水面发生变化时，再次的水面是平行的，故反射光线也平行； 两次的水面是平行的 （3）平面镜成像的特点是：像物等距、像物等大、像与物连线垂直镜面、虚像。 【解答】解：、已知光束与水面的夹角为40°，反射角为90° 40° ﹣ ＝50°，故错误； B、因为入射光线方向不变，当水面升高时，再次的水面是平行的，反射光线与原来的 反射光线是平行的，故反射角不变，故B 错误； 、当液面升高时，由于入射角不变，所以反射光线与原来的反射光线平行， 故光屏上的光斑向左移动到′位置。如图所示： ，故正确； D、当水面升高时，物体S 到水面的距离小了，所以像到水面的距离也小了，故D 错误。 故选：。 10．（2022 秋•綦江区期末）如图所示，水平面上固定着一块平面镜，水平面上有一个足 球向镜面滚去。要使足球在平面镜中的像沿竖直方向“下落”，则镜面与水平面的夹角 大小为（ ） ．α＝90° B．α＝60° ．α＝45° D．α＝30° 【答】 【分析】首先要知道平面镜成像的特点：像与物到平面镜的距离相等、连线与镜面垂直、 大小相等、左右相反，即像与物关于平面镜对称； 根据足球水平向右运动，足球的像竖直向下运动和平面镜成像的特点，找到平面镜一定 通过的两个点，判断出平面镜的位置。 【解答】解：根据题意，足球水平向右运动，足球的像竖直向下运动，所以足球到达点 时，像也到达点，所以平面镜应过水平方向和竖直方向的交点； 当足球在图示中的B 点时，像点在竖直方向的点，平面镜过B 连线的中点D； 平面镜一定在D 连线上，其中： 因为BD＝D，D B ⊥， 所以D 是∠B 的角平分线， 又因为∠B＝90°， 所以∠BD＝45°，如图所示： 所以图中的夹角α＝45°。 故选：。 11．（2022 秋•昌黎县期末）（多选）如图，小舟利用平面镜研究光的反射定律，下列说 法正确的是（ ） ．是入射光线 B．反射角等于30° ．将激光笔靠近时，光线B 会靠近 D．绕前后转动F 板，F 板上观察不到光线 【答】D 【分析】（1）射向镜面的光线为入射光线，离开镜面的光线为反射光线； （2）反射光线与法线的夹角叫反射角，反射角等于入射角；， （3）移动激光笔，使射向点入射光线慢慢地向位置靠近，则入射角减小，反射角也减 小，则反射光线会靠近法线； （4）要研究入射光线、法线、反射光线是否在同一平面内，我们可以以法线为轴线转 动光屏，通过现象进行判断。 【解答】解：、射向镜面的光线为入射光线，由图知入射光线从激光笔沿射向镜面，所 以是入射光线，故正确； B、由图知入射角为60°，由于反射角等于入射角，所以反射角也是60°，故B 错误； 、若把入射光线靠近，则入射角减小，根据反射角等于入射角可知，反射角也会减小， 所以反射光线B 也会靠近，故正确； D、绕前后转动F 板，由于两个面不在同一平面内，所以F 板上观察不到光线，故D 正 确。 故选：D。 12．（2023•姑苏区一模）如图所示，是一束光由空气斜射入某种透明介质时。在界面上发 生反射和折射的光路，则入射光线一定是 B ，入射角的大小为 75° 。 【答】见试题解答内容 【分析】光的反射定律的内容：反射光线与入射光线、法线在同一平面上；反射光线和 入射光线分居在法线的两侧；反射角等于入射角。 光的折射定律的内容：入射光线、法线、折射光线在同一平面内，折射光线和入射光线 分别位于法线两侧，当光线从空气射入其它透明介质时，折射角小于入射角；当光线从 其它介质斜射入空气时，折射角大于入射角。 【解答】解：当光线从空气射入其它透明介质时，折射角小于入射角； 假设或是入射光线，若或为反射光线，B 为折射光线，根据图中的角度关系可知，此时 的折射光线与法线重合，不可能，如图： ； 假设或是入射光线，若B 为反射光线，则或为折射光线，折射光线与入射光线在法线同 侧，不可能，如图： ； 假设B 是入射光线，若为反射光线，为折射光线，折射角小于入射角，可能，如下左图； 若为反射光线，为折射光线，折射角小于入射角，可能，如下右图： ； 可见，B 一定是入射光线，、可能是反射光线也可能是折射光线；此时反射光线与入射 光线之间的夹角都为150°，则入射角为 ＝75°， 故答为：B；75°。 13．（2023 春•都昌县期中）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 一束激光与水平面成50°角射向平静的液面，则入射光线与反射光线的夹角为 80 度 光经液面反射后射到液面上方水平标尺上的S′点，当光点S′向右移动时，表明液面 下 降 （选填“上升”或“下降”）。 【答】80；下降。 【分析】（1）根据反射角和入射角的概念可确定入射光线与反射光线的夹角； （2）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。作图可知光点S 的移动方向。 【解答】解：（1）由“激光与水平液面成50°角射向平静的液面”，可得入射角为90° 50° ﹣ ＝40°．因反射角等于入射角，所以反射角也为40°，则入射光线与反射光线的夹 角为80°。 （2）当液面下降时，入射光线不变、法线仍与液面垂直，则入射角的大小不变，所以 反射光线与原来的反射光线平行；反射光斑将向右移到的位置，如图所示： 故答为：80；下降。 14．（2023•浉河区校级三模）如图为小明同学“探究光的反射规律”的实验装置，平面镜 M 放在水平桌面上，E、F 是两块粘接走来的硬纸板。 （1）小明同学在实验时，让入射光线（如图）沿纸板E 射向镜面，然后转动纸板F， 使纸板F 和纸板E 在同一平面内，但在F 上没有发现皮射光线，其原因可能是 硬纸板 没有竖直放置 。 （2）调整纸板直到在纸板F 上出现反射光线B，发现入射光线与反射光线B 垂直，图 中属于反射角的是 45° 。 （3）在探究“光在反射时光路是否可逆？”的问题时，小明应该将激光沿 B 射向 平面镜，如果观察到反射光线沿另一侧的光线射出，便可以证明光在反射时光路是可逆 的。 （4）实验时，小明发现每次用铅笔把光的传播路径描下来非常不方便。于是他只在光 的传播路径上标记两个点，然后就画出了入射和反射光线，他依据的光学知识是 光 在同种均匀介质中是沿直线传播 。 【答】（1）硬纸板没有竖直放置；（2）45°；（3）B； （4）光在同种均匀介质中是 沿直线传播。 【分析】（1）实验时，硬纸板应与水面桌面垂直； （2）在光的反射现象中，在入射点与界面垂直的直线叫做法线；入射光线与法线之间 的夹角叫做入射角；反射光线与法线夹角叫反射角； （3）反射光路是可逆的； （4）光在同种均匀介质中是沿直线传播的。 【解答】解：（1）当E、F 在同一平面上时，在F 上没有发现反射光线，入射光线和法 线所在的平面与纸板不是同一个平面，故可能的原因是：硬纸板没有竖直放置； （2）根据光的反射定律，反射角等于入射角，如使反射光线与入射光线的夹角为直角， 则反射角与入射角之和为90°，即反射角与入射角均为45 度； （3）如果让光线逆着B 的方向即将激光沿B 射向平面镜，射向镜面，会看到反射光线 沿着方向射出，这表明光反射时，光路是可逆的； （4）因为光在同种均匀介质中是沿直线传播的，因此沿光路用铅笔相隔一定距离时在 纸板上各打两个点、铅笔将光的路径画在纸板上（两点确定直线）。 故答为：（1）硬纸板没有竖直放置；（2）45°；（3）B； （4）光在同种均匀介质中 是沿直线传播。 【题型3 探究光反射时的规律】 15．（2023•镇江）如图为探究光的反射定律实验。平面镜水平放置，白色纸板竖直地立在 镜面上。入射光线紧贴纸板射向镜面，纸板上能看到反射光线B（图中未画出）。为入 射点，为法线。则（ ） ．反射光线B 的位置在的左侧 B．仅增大图中α 的角度，反射光线B 将远离 ．仅将平面镜在水平面内绕旋转，B 位置不变 D．仅将纸板取走，反射光线B 将不存在 【答】 【分析】反射定律的内容：反射光线与入射光线、法线在同一平面上；反射光线和入射 光线分居在法线的两侧；反射角等于入射角，由此解答。 【解答】解：、反射光线B 和入射光线分居在法线的两侧，反射光线B 的位置在的右侧， 故错误； B、仅增大图中α 的角度，入射角减小，则反射角减小，反射光线B 将靠近，故B 错误； 、仅将平面镜在水平面内绕旋转，纸板仍然和平面镜垂直，法线位置不变，入射光线位 置不变，反射光线B 位