思維特訓(xùn)(七)　光的直線傳播與反射

1、.思維特訓(xùn)七光的直線傳播與反射|典|例|分|析| 生活中的光現(xiàn)象例 1坐在裝有茶色玻璃汽車內(nèi)的人能看到車外的人，而在車外的人不容易看到車內(nèi)的人，對這種現(xiàn)象的解釋有以下幾種：車外射入的光線要被茶色玻璃吸收一部分，車內(nèi)的人受到較弱的光照射；車外人反射到茶色玻璃上的光比車內(nèi)人反射到茶色玻璃上的光強(qiáng)；車內(nèi)比車外暗，車內(nèi)人的瞳孔張開得比車外人大。其中正確的解釋是A只有B只有C只有 D解析 車外光線照射到茶色玻璃上，大部分被反射，一部分被玻璃吸收，只有很少的光線透過玻璃進(jìn)入車內(nèi)，因此車外人反射到茶色玻璃上的光比車內(nèi)人反射到茶色玻璃上的光強(qiáng)，人在暗的環(huán)境中瞳孔張得比較大，使更多的光線進(jìn)入眼中，因?yàn)檐噧?nèi)比車外

2、暗，那么車內(nèi)人的瞳孔張開得比車外人大，故即使茶色玻璃吸收一部分光線，車內(nèi)人還是能看到車外的人。站在外面的人卻相反，外面光線強(qiáng)，人瞳孔張得小，所以進(jìn)入眼睛的光線少，看到車內(nèi)透出的光線更少，所以車外人不容易看到車內(nèi)人，故均正確。答案 D 作圖法解決光學(xué)問題例 2如圖7TX1所示，平面鏡M1和M2的夾角為60°，物點(diǎn)S經(jīng)這兩塊平面鏡所成的明晰像共有圖7TX1A2個(gè) B3個(gè)C4個(gè) D5個(gè) 解析 解答此題的兩點(diǎn)根據(jù)：物在鏡面的前方，那么能在鏡中成像，在鏡面前方不能成像；像也可以再成像。如圖7TX2所示，S5在兩平面鏡的后面，那么不能再繼續(xù)成像。由數(shù)學(xué)知識也可得S3、S4所成的像重合為S5。圖7

3、TX2答案 D 影子的數(shù)學(xué)計(jì)算例 3多項(xiàng)選擇身高1.5 m的小明沿直線勻速運(yùn)動，路燈在行進(jìn)線路中某點(diǎn)的正上方，某時(shí)刻人影的長度為0.6 m；前進(jìn)4 m后，影長變?yōu)?.4 m，那么路燈的高度可能為A9 mB7.5 m C6 m D4.5 m解析 小明可能沿直線向著路燈方向勻速運(yùn)動，也可能沿直線背著路燈勻速運(yùn)動，如圖7TX3所示。設(shè)小明某時(shí)刻間隔 路燈正下方間隔 為x，路燈高度為H，那么有：；假設(shè)他沿直線向著路燈方向勻速運(yùn)動，那么有：；聯(lián)立解得x1.2 m，H4.5 m。假設(shè)他沿直線背著路燈方向勻速運(yùn)動，那么有：；聯(lián)立解得x3 m，H9 m。選項(xiàng)A、D正確。圖7TX3答案 AD 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)題光沿直線

4、傳播例 4利用身邊的常見物品做一些小實(shí)驗(yàn)，既是同學(xué)們學(xué)習(xí)、研究物理的好方法，更是一種創(chuàng)新。請你用圖7TX4中的塑料吸管和激光筆，從正反兩方面分別設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案，探究光在空氣中是否沿直線傳播。圖7TX41正方案：探究光在空氣中是沿直線傳播的。2反方案：探究光在空氣中不可能是沿曲線傳播的。答案 1使塑料吸管處于筆直狀態(tài)，讓激光筆發(fā)出光束從吸管的一端平行于吸管射入，看光能否通過筆直的塑料吸管射出。2使塑料吸管處于彎曲狀態(tài)，讓激光筆發(fā)出光束從吸管一端射入，看光能否通過彎曲的塑料吸管射出。方法打破 激光筆射出的光是沿直線傳播的。探究光能否在空氣中沿直線傳播，利用圖中的器材，關(guān)鍵是看使塑料吸管彎曲后激光

5、筆發(fā)出的光能否從一端射入，從另一端射出。|思|維|集|訓(xùn)|1. 在夏日下午，為了防止自行車被暴曬，學(xué)校的四層教學(xué)樓邊有如圖7TX5所示的四個(gè)露天停車區(qū)，你認(rèn)為停車的最正確位置是圖7TX5A停車區(qū) B停車區(qū)C停車區(qū) D停車區(qū)2晚上，小明挑著一盞不帶光源的工藝品小燈籠在家里玩。當(dāng)把小燈籠移到發(fā)光面較大的吸頂燈正下方時(shí)如圖7TX6所示，會在小燈籠正下方的程度白紙上出現(xiàn)一個(gè)影子，關(guān)于這個(gè)影子的形狀，圖7TX7中表示正確的選項(xiàng)是圖7TX6圖7TX73多項(xiàng)選擇兒童樂園里的哈哈鏡外表呈波浪形，使人像變形，會讓人發(fā)笑，那么A外表凸的部分把人像拉長了B外表凸的部分把人像變短了C外表凹的部分把人像拉長了D外表凹的

6、部分把人像變短了4電動車的反光鏡是用來觀察車后情況的平面鏡，在某次行駛時(shí)，發(fā)現(xiàn)左側(cè)反光鏡中看到的是車后的樹梢和天空，卻看不見路面的情況，為確保行駛平安，如圖7TX8所示，左側(cè)反光鏡的鏡面應(yīng)該如何操作圖7TX85如圖7TX9所示，甲、乙兩人分別站立于一面墻的兩邊，假設(shè)要在墻上開一個(gè)窗使兩人彼此都能看到對方的全身，那么所需的最小窗的位置應(yīng)為圖7TX9Aac Bad Cbc Dbd6. 如圖7TX10所示，有一個(gè)正方形的不透光的房間，在其中的一面墻上開有一個(gè)圓形小孔；在這面墻的對面有一個(gè)正方形的平面鏡；在房間里有一個(gè)人靠在與平面鏡垂直的一側(cè)墻面上，當(dāng)有一束垂直于圓孔的平行光通過圓孔射到平面鏡上時(shí)，他

7、能看到的是不考慮空氣中的微粒對光的反射圖7TX10A鏡面上有一個(gè)圓形的亮斑B整個(gè)正方形鏡子的形狀C整個(gè)房間一片黑暗D整個(gè)房間的各處都是亮的7如圖7TX11所示，a、b、c三條光線交于一點(diǎn)P，假如在P點(diǎn)前任意放一塊平面鏡MN，使三條光線皆能照于鏡面上，那么圖7TX11A三條光線的反射光線一定不交于一點(diǎn)B三條光線的反射光線交于一點(diǎn)，該點(diǎn)到MN的間隔 與P點(diǎn)到MN的間隔 相等C三條光線的反射光線交于一點(diǎn)，該點(diǎn)到MN的間隔 大于P點(diǎn)到MN的間隔 D三條光線的反射光線的反向延長線交于一點(diǎn)8如圖7TX12所示，平面坐標(biāo)系上，平面鏡M兩端坐標(biāo)分別為1，3和0，3，人眼位于坐標(biāo)為2，0的點(diǎn)處，當(dāng)一發(fā)光點(diǎn)S從坐

8、標(biāo)原點(diǎn)沿x軸負(fù)方向運(yùn)動過程中，經(jīng)過以下哪個(gè)區(qū)域，人眼可從平面鏡中觀察到S的像圖7TX12A0到1區(qū)域 B.1到2區(qū)域C0到區(qū)域 D2到4區(qū)域92019·寧波把兩塊厚度不計(jì)的平面鏡OM、ON垂直黏合在一起，并豎立在地面上，俯視圖如圖7TX13所示。當(dāng)小科站立在某個(gè)位置時(shí)，他通過平面鏡所成像的個(gè)數(shù)為m，看到自己完好像的個(gè)數(shù)為n。以下對小科在不同位置時(shí)，m、n值的分析，不符合實(shí)際的是圖7TX13A在a點(diǎn)或e點(diǎn)時(shí)，m1，n0B在b點(diǎn)或d點(diǎn)時(shí)，m1，n1C在c點(diǎn)時(shí)，m2，n2D在f點(diǎn)時(shí)，m0，n010如圖7TX14所示，小娟到某餐廳吃飯，站在餐廳門口2 s后，電動玻璃門自動向兩側(cè)平移翻開，以下

9、關(guān)于小娟在左右兩側(cè)玻璃門中成像的情況分析正確的選項(xiàng)是圖7TX14A都成完好的像，且兩個(gè)像的位置與原來像的位置重合B都成完好的像，且兩個(gè)像的位置不同，兩個(gè)像的間隔 等于兩側(cè)玻璃門之間的間距C在兩側(cè)玻璃門中成的像越來越小，直至不成像D各成半個(gè)像，合起來成一個(gè)完好的像11暑假中小明參加學(xué)校的生存夏令營，學(xué)到了野外生存的很多知識和技能，其中之一是用影子區(qū)分方向。如圖7TX15所示，將一根直桿豎直插在程度地面上的O點(diǎn)。中午前后，用描點(diǎn)的方法在地面上畫出桿的影子頂端的運(yùn)行軌跡，在軌跡上找出其中距O點(diǎn)最近的點(diǎn)A，那么OA所指示的方向就是_選填“東“西“南或“北，這一判斷應(yīng)用的光學(xué)知識是_。圖7TX1512小

10、明同學(xué)想測出學(xué)校操場中旗桿的高度，他設(shè)計(jì)了一種方案，如圖7TX16所示：圖7TX161其運(yùn)用的物理知識為_。2利用同學(xué)們的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，計(jì)算出旗桿的高度為_m。13汽車車頭燈是一種特殊的燈，通常稱為雙頭燈。它里面有兩個(gè)燈絲，可由駕駛室的開關(guān)控制轉(zhuǎn)換發(fā)光。燈絲前面是透光玻璃罩，燈絲后面有用來反光的凹面鏡。如圖7TX17所示，它的兩個(gè)燈絲中，一個(gè)稱為遠(yuǎn)聚光燈絲，安裝在凹面鏡焦點(diǎn)F的位置上，燈絲發(fā)出的光經(jīng)凹面鏡反射后集中向前方平行射出，照亮車前方很遠(yuǎn)的道路；另一個(gè)稱為近聚光燈絲，發(fā)出的光經(jīng)凹面鏡反射后僅照亮車前不遠(yuǎn)的地方。請你就圖中所示情形判斷，近聚光燈絲應(yīng)安裝在位置_選填“a或“b 。圖7TX1714

11、如圖7TX18所示為水位測量儀的示意圖。A點(diǎn)與光屏PQ在同一程度面上，從A點(diǎn)發(fā)出的一束與程度面成45°角且方向不變的激光，經(jīng)水面反射后，在光屏上的B點(diǎn)處形成一個(gè)光斑，光斑位置隨水位變化而發(fā)生變化。圖7TX181A點(diǎn)與光屏在水中所成的像是_ 選填“虛或“實(shí)像。2假設(shè)A點(diǎn)與水面相距3 m，那么A與它在水中的像A之間的間隔 為_m。3假設(shè)光斑B向右挪動了0.5 m，說明水位_選填“上升或“下降了_cm。15如圖7TX19所示，平面鏡MN上方有一個(gè)物體AB，要使人眼在鏡前P點(diǎn)看不到物體在鏡中所成的像，至少應(yīng)將平面鏡上的哪一部分遮??？要求：在圖上留下作圖痕跡，將鏡面上要遮擋的部分用字母CD表示

12、，并將CD描成粗線條。圖7TX1916如圖7TX20所示，ABCD是一間不透光的房間，墻AB是平面鏡，房中S處有一個(gè)正在發(fā)光的電燈，CD墻上有一個(gè)小孔P，在墻外不遠(yuǎn)處的另一白墻EF上得到兩個(gè)亮點(diǎn)。圖中已經(jīng)畫出了一個(gè)亮點(diǎn)M及其光路，請把另一個(gè)亮點(diǎn)N及其光路圖畫出來。圖7TX2017小東與幾位同學(xué)做手影游戲時(shí)發(fā)現(xiàn)，手影大小經(jīng)常在改變，那么影子的大小與哪些因素有關(guān)呢？他們猜測：影子的大小可能與光源到物體的間隔 有關(guān)。他們借助如圖7TX21甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置，來探究影子高度與光源到物體間隔 的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)中，把手電筒正對黑板擦由近及遠(yuǎn)先后放在間隔 黑板擦不同的位置，保持其他因素不變，分別測量影子在墻面上的

13、高度。記錄數(shù)據(jù)如下表：圖7TX21手電筒到黑板擦的間隔 L/cm203040506070黑板擦影子高度H/cm201714.513.51312.61影子的形成是由于_，粗略分析數(shù)據(jù)他們發(fā)現(xiàn)：假設(shè)保持其他因素不變，當(dāng)手電筒由近處逐漸遠(yuǎn)離黑板擦?xí)r，影子的高度隨之_。2為了進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)其中的規(guī)律，請你利用表中數(shù)據(jù)在圖乙中繪制影子高度H隨手電筒到黑板擦間隔 L變化的圖象；根據(jù)你所畫的圖象，當(dāng)手電筒到黑板擦的間隔 L45 cm時(shí)，影子的高度H大約是_cm。3當(dāng)手電筒距黑板擦較遠(yuǎn)時(shí)，觀察圖象的變化趨勢發(fā)現(xiàn)，影子變小得_選填“快或“慢；當(dāng)手電筒間隔 黑板擦足夠遠(yuǎn)時(shí)，影子大小將_選填“根本不變“逐漸變大或“逐漸

14、變小 。18某同學(xué)用兩個(gè)硬紙筒探究小孔成像，如圖7TX22所示。圖7TX221小孔成像現(xiàn)象說明了光在_中是沿直線傳播的。2請?jiān)趫D中作出發(fā)光體AB在屏上所成的像AB要求標(biāo)出A、B。3該同學(xué)發(fā)現(xiàn)發(fā)光體和小孔的位置固定后，屏離小孔越遠(yuǎn)，像就越大。他測出了不同間隔 時(shí)像的高度，并將實(shí)驗(yàn)結(jié)果填在了表格中，根據(jù)表中的數(shù)據(jù)可以得到的結(jié)論是：發(fā)光體和小孔的位置固定后，像的高度h與像到小孔的間隔 s成_選填“正比或“反比。像到小孔的間隔 s/cm2.04.06.08.010.0像的高度h/cm1.02.03.04.05.04假如用不透光的黑紙把圓形小孔蒙起一半，留一個(gè)半圓形小孔透光，控制其他條件不變，蒙起后與蒙

15、起前比較像發(fā)生的變化有_。19小科同學(xué)在探究平面鏡成像時(shí)像與物的關(guān)系時(shí)，選擇兩根完全一樣的蠟燭、一塊較厚的玻璃板MP、Q兩個(gè)面都可以作為平面鏡使用進(jìn)展實(shí)驗(yàn)。圖7TX23進(jìn)展實(shí)驗(yàn)與搜集證據(jù)他在桌面上鋪一張大紙，豎立一塊玻璃板；將蠟燭A放置在玻璃板的前面，點(diǎn)燃蠟燭A，然后將蠟燭B放置在玻璃板后面，如圖7TX23甲所示，進(jìn)展實(shí)驗(yàn)。小科按照圖乙中的測量方法，屢次改變蠟燭A的位置，認(rèn)真測量并記錄了對應(yīng)數(shù)據(jù)：實(shí)驗(yàn)序號1234物距u/cm4.25.06.810.0像距v/cm3.24.05.89.0分析與論證根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析得出：像距小于物距。交流與評估這個(gè)結(jié)論與平面鏡成像特點(diǎn)不符，主要是選擇的蠟燭A所

16、成的像到反射面的間隔 _選填“正確或“不正確；根據(jù)上面數(shù)據(jù)推算玻璃板的厚度為_cm。蠟燭A所成的像A和A之間的間隔 為_cm。詳解詳析1D解析 夏日的下午，由于太陽在教學(xué)樓的西方，太陽光沿直線傳播時(shí)，被教學(xué)樓擋住，在教學(xué)樓的偏東面形成了教學(xué)樓的影子；只有把自行車放在太陽光照不到的黑暗區(qū)域，即教學(xué)樓的影子位置才能有效防止暴曬，由此分析教學(xué)樓的東北側(cè)的停車區(qū)才是最正確停車位置。2C解析 發(fā)光面較大的吸頂燈的光被下方的燈籠遮擋后，在燈籠的下方形成一個(gè)黑色的區(qū)域，即燈籠的影子，影子是由光的直線傳播形成的，因?yàn)槲敓舻拿娣e較大，所以在燈籠影子的邊緣是光線較暗的半影區(qū)，中間是沒有光線的全影區(qū)，所以C符合實(shí)

17、際情況。3BC解析 哈哈鏡由凸面鏡和凹面鏡組成。凸面鏡對光線有發(fā)散作用，成縮小的虛像，所以使人像變短；凹面鏡對光線有會聚作用，成放大的虛像，所以使人像變長。4C解析 發(fā)現(xiàn)左側(cè)反光鏡中看到的是車后的樹梢和天空，說明來自樹梢和天空的光線經(jīng)平面鏡反射后進(jìn)入眼睛，路面射向平面鏡的光線經(jīng)反射后射向了上面，因此需將反光鏡向下旋轉(zhuǎn)。5D解析 如下圖，過乙的頭頂和腳底分別作兩條直線到甲的眼睛，過甲的頭頂和腳底分別作兩條直線到乙的眼睛，由這四條直線與墻的交點(diǎn)即可確定出所需最小窗的位置應(yīng)為bd。6C解析 1垂直于圓孔的平行光通過圓孔射到平面鏡上時(shí)，由于入射光線與平面鏡垂直，因此入射角是0°，反射角也應(yīng)是

18、0°，反射光線將沿原方向返回。2由于鏡面比較光滑，發(fā)生的是鏡面反射，反射光仍然從小孔平行射出，沒有反射光進(jìn)入人的眼睛，也沒有光射到墻壁上，因此人能看到的是整個(gè)房間一片黑暗。應(yīng)選C。7B解析 如下圖，a、b、c三條光線會聚于P點(diǎn)，假設(shè)在P點(diǎn)前任意放一平面鏡，那么根據(jù)光路的可逆性可知，三條反射光線一定相交于一點(diǎn)P。P、P關(guān)于鏡面對稱，那么P點(diǎn)距MN的間隔 與P點(diǎn)距MN的間隔 相等。8D解析 人眼位于點(diǎn)2，0上，x2關(guān)于原點(diǎn)的對稱點(diǎn)是2，x2關(guān)于1的對稱點(diǎn)是4，因?yàn)槠矫骁R程度放置，所以發(fā)光點(diǎn)經(jīng)過x軸24區(qū)域會被看到。9C解析 由圖可知，在a點(diǎn)或e點(diǎn)時(shí)，各會成一個(gè)像，由于像和人的連線經(jīng)過鏡面

19、的延長線，故不能看到自己的像，即m1，n0，故A正確；由圖可知，人在b點(diǎn)或d點(diǎn)時(shí)，各會成一個(gè)像，由于像和人的連線經(jīng)過鏡面，故能看到自己的像，即m1，n1，故B正確；人在c點(diǎn)時(shí)，會通過兩個(gè)平面鏡成兩個(gè)虛像，由于像和人的連線經(jīng)過鏡面的延長線，故不能看到自己的像，即m2，n0，故C錯(cuò)誤；人在f點(diǎn)時(shí)，在平面鏡的反面，不會成像，即m0，n0，故D正確。10A解析 根據(jù)平面鏡成像的特點(diǎn)可知，像與物到鏡面的間隔 相等，像與物的連線與鏡面垂直，像與物大小一樣，在平安門向兩側(cè)翻開后，人到鏡面的間隔 不變，所以像的位置不變，在兩個(gè)平面鏡中都能成完好的像，且兩個(gè)像的位置與原來像的位置重合，故A正確。11北 光沿直線傳播解析 OA是最短的影子，說明此時(shí)陽光與地面夾角最大，是正午時(shí)分，又由于正午時(shí)太陽在正南方，所以影子在正北方，即OA是南北方向的，OA所指示的方向就是北，AO所指示的方向就是南。影子是由光的直線傳播而形成的現(xiàn)象。121光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播214解析 因?yàn)锳BECDF，那么旗桿的高度AB×CD×1 m14 m。13b解析 分別從b點(diǎn)和a點(diǎn)向鏡面作兩條入射光線，按照光的反射定律，畫出兩條入射光線的反射光線，如下圖。由圖可見，從b點(diǎn)發(fā)出的光會在不遠(yuǎn)處會聚，由a點(diǎn)發(fā)出的