初中物理光學典型例題拓展提升(教案)

1、光學典型例題1.如圖所示，平面鏡跟水平方向的夾角為a,束入射光線沿著跟水平方向垂直的方向射到平面鏡的o點.現(xiàn)將平面鏡繞過0點且垂于紙面的軸轉過e角，反射光線跟入射光線之間的夾角為（）D.2e解：由題意知，平面鏡跟水平方向的夾角為a,過0點作法線可知，此時入射角為a,現(xiàn)將平面鏡繞過0點且垂于紙面的軸順時針轉過e角，則入射角為a+e,由光的反射定律可知，反射角也為a+e，則反射光線跟入射光線之間的夾角為2（e+a）.當將平面鏡繞過0點且垂于紙面的軸逆時針轉過e角，則入射角為a-e或e-a,由光的反射定律可知，反射角也為a-e或e-a，則反射光線跟入射光線之間的夾角為2（a-e）或2（e-a）.故選

2、ABC.2如圖所示，兩平面鏡鏡面夾角為a（銳角），點光源S位于兩平面鏡之間，在s發(fā)出的所有光線中（）A. 只有一條光線經鏡面兩次反射后經過S點B. 只有兩條光線經鏡面兩次反射后經過S點C. 有兩條以上的光線經鏡面兩次反射后經過S點D. 以上情況由S所處的位置決定解：分別作光源S在兩個平面鏡中的像點S1,S2,連接S1、S2，分別于兩個平面鏡相交與兩點A、B,即為入射點或反射點，連接SA、SB、AB,3夜間，點亮的電燈照在桌面上，如果我們看到桌面呈綠色，下列分析不正確的是（）A.燈是白色，桌面是綠色B.燈和桌面都是綠色C.燈是綠色，桌面是白色【答案】DD.燈是藍色，桌面是黃色4如圖所示，在豎直平

3、面xoy內，人眼位于P（0,4）位置處，平面鏡MN豎直放置其兩端M、N的坐標分別為（3,1）和（3,0）,某發(fā)光點S在該豎直平面y軸的右半部分某一區(qū)域內自由移動時，此人恰好都能通過平面鏡看見S的像，則該區(qū)域的最大面積為（）（圖中長度單位為：米）A. 0.5米2B. 3.5米2C. 4米2D. 4.5米2解:如圖，連接MP、NP,根據光的反射定律，做出MP的入射光線AM,做出NP的入射光線BN,梯形ABNM是發(fā)光點S的移動范圍.下底AB為2m,上底為1m，高為3m，根據梯形形面積公式得：S_12X（1m+2m）X3m=4.5m2.故選D.5.以相同的入射角照射到平面鏡上某點的光線可以有（）A.

4、1條B.2條C.無數(shù)條D.4條解：入射角和反射角同事增大20.故選D.7如圖（a）所示，平面鏡0M與ON夾角為G,光線AB經過平面鏡的兩次反射后出射光線為CD.現(xiàn)將平面鏡OM與ON同時繞垂直紙面過O點的軸轉過一個較小的角度B,而入射光線不變，如圖（b）所示此時經過平面鏡的兩次反射后的出射光線將（）90A. 與原先的出射光線CD平行B. 與原先的出射光線CD重合C. 與原先的出射光線CD之間的夾角為2BD. 與原先的出射光線CD之間的夾角為B解：因為保持e角不變，將平面鏡OM與ON同時繞垂直紙面過0點的軸轉過一個較小的角度B,貝9入射角增大或減小B,反射角也增大或減小B,所以反射光線與入射光線的

5、夾角是2B,即反射的光線偏轉2B角，因為平面鏡OM與ON同時繞垂直紙面過0點的軸轉過一個較小的角度B時，兩平面鏡OM與ON互成e角的角度沒變，所以第二次反射的光線方向不變.又因為入射光線不變，所以此時經過平面鏡的兩次反射后的出射光線將與原先的出射光線CD重合.故選B.&如圖所示，平面鏡OM與ON的夾角為e,條平行于平面鏡ON的光線經過兩個平面鏡的多次反射后，能夠沿著原來的光路返回則平面鏡之間的夾角不可能是（）A. 1B. 2C.3D.4解：光的反射光路圖如下圖所示，由圖知：光線第一次反射的入射角為：90-e；第二次入射時的入射角為：90-2e；第三次的入射角為：90-3e；第N次的入射角為：9

6、0-Ne.要想延原來光路返回需要光線某次反射的入射角為零所以有90-Ne=0,解得：e=由于N為自然數(shù)，所以e不能等于4.故選D.9如圖所示，兩平面鏡A和B成15。夾角交于0點，從C點處垂直于A鏡射出一條光線，此光線在兩鏡間經多次反射后不再與鏡面相遇.試問：有幾次反射？而最后一次反射發(fā)生在哪個鏡面上？（鏡面足夠長）（）A. 5次，B鏡B. 6次，B鏡C. 5次，A鏡D. 6次，A鏡解：發(fā)生第一次反射時，根據三角形的內角和為180、兩個鏡面間的夾角為15,可以求得此時入射光線與鏡面的夾角為75，此時的入射角為15，根據光的反射規(guī)律可知，此時的反射角也為15，即可求出此時的反射光線與上面平面鏡的夾

7、角為105；同樣可以利用三角形的內角和為180,可以求出這條反射光線以與下面的平面鏡成75。夾角射向下面的平面鏡發(fā)生第二次反射.根據光的反射規(guī)律可以推出第二次反射時的反射光線與下面的平面鏡的夾角與入射光線與鏡面的夾角相等，也為75，經過兩次反射后，光線由最初的與平面鏡的夾角為90。變?yōu)?5.以此類推，每經過兩次反射，每反射一次，入射角增加15,7515=5（次）第一次在B鏡反射，第二次在A鏡反射，以此類推，奇數(shù)一定在B鏡反射.所以當經過5次反射后，此時的出射光線與上面的平面鏡平行，不再相遇.故選A.10. 在圖中，MN為一平面鏡，a、b、c、d表示一個不透明正方體的四個側面，其中b面跟平面鏡平

8、行，e是觀察者的眼睛所在位置（位于正方體的正下后方）.則下列結論中正確的是（）A. 圖中觀察者可以觀察到a、b、c、d四個側面B. 圖中觀察者通過平面鏡可以看到a面和d面C. 圖中觀察者通過平面鏡可以看到a面及部分b面D. 圖中觀察者通過平面鏡可以看到a面，不能看到b面的任何部位【答案】分析：解答此題的關鍵是首先要明確，眼睛能看見物體是因為有光線或反射光線進入我們的眼睛，分析圖中的a、b、c、d四個側面的光線是否進入人的眼睛即可.解：由圖可知，b面跟平面鏡平行，被d面擋住，光線不能進入人眼，但是bc面可通過平面鏡成像，成的虛像可以進入觀察者眼睛，其他兩面的光線可直接進入觀察者眼睛，所以，圖中觀

9、察者可以觀察到a、b、c、d四個側面.故選A.11. 平面鏡前有一個發(fā)光點S,由發(fā)光點到平面鏡的垂線的垂足為0,如圖所示.當平面鏡繞過0點并與紙面垂直的軸逆時針轉動時，像點（）A跟平面鏡的距離保持不變B沿一直線越來越接近平面鏡C和發(fā)光點的距離越來越大D按逆時針方向沿一圓弧運動解：因為平面鏡成像時，像與物的具體關系是：像與物到平面鏡的距離相等、連線與鏡面垂直、大小相等、左右相反，所以當平面鏡繞過0點并與紙面垂直的軸逆時針轉動時，像點將按逆時針方向沿一圓弧運動.故選D.12. 采用下面哪些方法，一定能通過懸掛在豎直墻上的平面鏡看到自己的全身像（）A. 只要適當增大觀察者與平面鏡之間的距離B. 只要

10、采用長度大于身高一半的鏡片C. 采用長度等于身高一半的鏡片且鏡子的上邊緣應跟自己頭頂?shù)雀逥. 采用長度等于身高一半的鏡片，但應懸掛到適當?shù)母叨冉猓焊鶕矫骁R成像特點可知，物體與像關于平面鏡對稱.分別找出頭頂、眼睛和腳在平面鏡中的像，根據平面鏡成像特點畫圖，結合三角形中位線可計算得平面鏡長應為人身高的一半，鏡的上端應在人的頭頂和眼睛之間距離的中點位置的高度.如圖所示，A、C、B分別表示人的頭頂、眼睛和腳的位置.EF為平面鏡位置，由平面鏡成像特點可確定A，CB為ACB的像，故選D.13平面鏡前有一個長為30厘米的線狀物體MN,M端離鏡面7厘米，N端離鏡面25厘米,如圖10所示.則N點的像N到M端的

11、距離是（）解：(1) 作輔助線：過M點作NN的垂線交NN于點P,連接NM.(2) 求MP的長：在直角MNP中MN=30cm,BP=AM=7cm,PN二BN-BP=25cm-7cm=18cm.根據勾股定理：MP2=MN2-PN2=(30cm)2-(18cm)2解得：MP=24cm.(3) 求NM的長：在直角ANMP中MP=24cm,NB=NB=25cm,NP=NZB+BP=25cm+7cm=32cm.根據勾股定理：NM2=NP2+MP2=(32cm)2+(24cm)2解得：NM=40cm.即N點的像N到M端的距離是40cm.故選C.14. 右圖中，MM是平面鏡，p、a、b、c、d是平面鏡前的五個

12、點，如果人在鏡前的某點觀看其余四個點在平面鏡中的像，則在哪個點觀看，看到的像點最少？（）A. dB. cC. b-:D. ppaMa.PMcp乙b甲bpaPccP丙丁解：根據平面鏡成像分別作出a、b、c、d、p各點的像.分別連接a、b、c、d、p各點與平面鏡邊緣并延長，如圖甲、乙、丙、丁、戊.所以眼睛在a點能看到a、b、c、p的像.眼睛在b點能看到a、p的像.眼睛在c點能看到a、p的像.眼睛在d點不能看到任何像.眼睛在p點能看到a、b、c、p的像.故選A.15. 如圖所示，房間內一墻角處相臨兩墻面掛了兩個平面鏡，兩平面鏡相互垂直，在該墻角緊靠鏡面處放有一個臉盆，盆內有水.某同學通過鏡面和水面最

13、多能看到自己像的個數(shù)為（）A. 3個B.6個C.9個D.無窮答案：B解：先人在1中成像，1中成的虛像又在2和3中各成一個像，已有3各像；再考慮在2中成像，2中成的虛像在1和3中又成像，但是2中的虛像在1中成的像和1中的虛像在2中成的像重合，故已有5個像，最后在3中成像，這個虛像在1和2中成的像分別和已有的像重合所以它只貢獻一個像，所以一共是6個像.故選B.16如圖所示，平面鏡0M與ON垂直放置，在它們的角平分線上P點處，放有一個球形放光物體，左半部分為淺色，右半部分為深色，在P點左側較遠的地方放有一架照相機，不考慮照相機本身在鏡中的成像情況，則拍出照片的示意圖正確的是（）A.B.C.D.解：利

14、用平面鏡成像特點作物體P在平面鏡MO中的像A，對于球的黑白兩部分，要作黑白分界線直徑的像來確定.同理作物體P在平面鏡NO中的像B.像A在平面鏡NO中成像，像B在平面鏡MO中成像重合得到像C.照相機和物體P,像C在同一條直線上，照相機只能照到物體P的白面，所以照相機拍攝到的照片是D.故選D.17.如圖中c是一口水池，地面ab、cd與水面處在同一水平面上.aa是高為10米的電線桿，ab=4米，bc=2米，cd=2米.立在d點的觀察者彎腰觀察電線桿在水中的像.已知觀察者的兩眼距地面高為1.5米，則他能看到電線桿在水中所成像的長度為（）A. 4.5米B. 6米C. 3米D. 1.5解：觀察者眼睛為點d

15、，作aa關于ad的軸對稱圖形aa，連接d，c、d，b并延長，分別交aa于點P、Q,由厶cddsaPc,可得ddaPcdac因為aa是高為10米的電線桿，ab=4米，bc=2米，cd=2米，觀察者的兩眼距地面高為1.5米，所以aP=4.5m，由厶abQsbdd,可得ddab，解得aQ=1.5m，所以PQ=PQ=aP-aQ=4.5mT.5m=3m.故選C.18把兩塊平面鏡豎直放置，并使它們鏡面間的夾角為60.在它們的夾角的角平分線上放一燭焰，則燭焰在兩個平面鏡里總共可成的虛像數(shù)是（）A. 5個B. 4個C. 3個D. 2個解：如圖所示，由于平面鏡成像具有對稱性，可得S點在平面鏡0M中的像點S1，S

16、點在平面鏡0N中的像點S2,這是兩個基本像點，因為只要它們還落在另一鏡前就要反復成像.S1點在平面鏡0N中的像點S3，S3在平面鏡0M中的像點S4，S2在平面鏡0M中的像點S5.由上圖可知：SI、S2、S3、S4、S5都在以OS為半徑，以0為圓心的圓周上，所以S在平面鏡中成5個像.故選A.19. 如圖所示，用手電筒對著平面鏡中像照射時，觀察到的像比原來亮多了，其原因是（）A. 光射到像上，所以會變亮B. 鏡子比原來亮，所以像也變亮C. 光反射到物上，物變亮，所以像也變亮D.有光照射，更便于觀察，所以覺得像變亮了答案：C20. 某房間墻上掛著0.5米高的平面鏡（鏡面足夠寬），對面墻上掛著1.5米

17、高的中國地圖,兩墻面之間的距離為3米，欲從鏡子里看到全部地圖，人需要站在距離掛地圖的墻至少（）A. 1米B. 1.5米C. 2米D. 2.5米解：根據反射定律可以設人人離鏡子x米，由厶OCDsOAB可得3+xx1.50.5，解得x=1.5米，如下圖所示.地EB甜控地甲則人需要站在距離掛地圖的墻的距離至少為3m-1.5m=1.5m.故選B21墻上掛著一塊長30厘米的平面鏡，小明站在鏡子前1.5米處，這時他正好可以看到身后的一根木桿，木桿高2米，那么這根木桿離人的距離應該是（）A. 19.5米B. 7.0米C. 10.0米D. &5米解：設木桿（物）與人的距離是S，則物與鏡的距離一-物距是（S+1

18、.5），由平面鏡成像規(guī)律，可得虛像與鏡的距離也是（S+1.5）.人眼與鏡以及人眼與虛像組成的二個三角形是相故選B.22. 如圖所示，平面鏡和凸透鏡的主光軸垂直并處在凸透鏡兩倍焦距處，在凸透鏡另一側兩倍焦距處有一個點光源S.現(xiàn)將平面鏡向凸透鏡靠近的過程中，關于點光源所成的像，下述結論中錯誤的是（）A. 平面鏡在移動過程中，最多只能成兩個實像B. 平面鏡移動到一定位置時，正好只成一個實像C. 平面鏡移動到一定位置時，正好只成一個虛像D. 平面鏡移動到一定位置時，正好既成一個實像，又成一個虛像解：S本來是要在平面鏡這一邊的兩倍焦距處成一個實像的，可是光線由于被平面鏡擋住而不能會聚于二倍焦距處，而是反

19、射后向二倍焦距處關于平面鏡的對稱點會聚.當這個對稱點仍在透鏡的平面鏡這一側（即平面鏡在二倍焦距與一倍焦距之間），那么能夠會聚，成一個實像，這個實像在一倍焦距以內，將再通過透鏡成虛像，這是A和D的情況.而當平面鏡在一倍焦距以內，那么對稱點將在透鏡的另一邊，光線還沒會聚又碰到透鏡了，于是只能經透鏡折射后成唯一的實像，跟S在同一邊，這是B的情況，只有C選項是不可能的.故選C.23. 晚上，在桌子上鋪一張白紙，把一塊小平面鏡平放在紙上，熄滅室內燈光，用電筒正對B. 由C. 由D. 由反射著平面鏡照射，如圖所示.從側面看去（）A.由于白紙可反射所有色光，所以白紙比鏡面亮于平面鏡上發(fā)生的是鏡面反射，所以鏡

20、面比白紙亮于都發(fā)生了光的反射，所以白紙與鏡面一樣亮于白紙上發(fā)生了漫反射，所以白紙比鏡面亮解：如圖，當手電筒垂直照射白紙和平面鏡，平面鏡發(fā)生鏡面反射,光線垂直反射，從側面看時，幾乎沒有光線進入人眼，人眼感覺平面鏡是暗的；光線垂直照射到白紙上，白紙表面是粗糙的，發(fā)生漫反射，反射光線射向四面八方，從側面看時，有光線進入人眼，人眼感覺白紙是亮的.故選D.24. 圖中兩個反射面成鈍角，鏡前放一個物體應該產生兩個虛像，那么在鏡前不能賦時看到兩個虛像的區(qū)域是（）A.IB.II；C.IIID.I、II、III解：由圖可知，當人在I區(qū)域時，不能看見右邊平面鏡所成的虛像，同理，當人在III區(qū)域時，不能看見左邊平面

21、鏡所成的虛像，如下圖，當在II區(qū)域的某一發(fā)光點S,經兩兩個反射面反射后的反射光線AB、CD不能相交與一點，所以在II區(qū)域也不能同時看到兩個虛像，所以I、II、III三個區(qū)域都不能看到兩個虛像.S故選D.25. 夜晚有兩個高矮不同的小朋友A和B,A比B高，相距d.他們分別站在路燈下，0點是路燈在地面上的投影.A、B兩人的連線通過0點，如圖所示.他們頭部分別在地面上留下兩個影子A和B，相距d，當兩人沿過0點的直線，以相同的速度行進時.A和B的距離將（）A.不斷增大B.不斷減小C. 先增大，后減小D. 先減小，后增大如圈所示：砂小朋友身高育日，燈換為h若M朋友向前移靱，則龕子向前移動汁由相三角形的性

22、hy?-xiy2yiVi-x-x-i一解得由兩個影子何和B，相距d：以相同旳速厘行朋吃V2+K潮友影子與態(tài)子的離紺丄”閃朋友彩子與原影砌聊蘭勒二,h-ah-b因為xfxnflfA比B高0abr同理，當驅人頭咅陽勺扇子達到重合后再醱遠葛路燈時,因丸Ab匕B高BPabf此時子會超過B的彩子，兩者的距離變化為；先減典后堵大.施D.26. 如圖所示，兩個相互垂直的平面鏡，在其中任一位置放置光源S,那么它所成的像共有A. 1個B. 2個C. 3個D. 4個解：利用對稱法作圖，分別找出S點在平面鏡Ml、M2中所成的虛像S1、S2，同理確定出第三個虛像S3的位置.如下圖所示：故選c.27如圖所示，兩平面鏡A

23、和B之間的夾角為9自平面鏡B上的某點P射出一條與B鏡面成B角的光線，在B角由0至180范圍內（不包括0）連續(xù)變化的過程中，發(fā)現(xiàn)當B取某角度時，光線經鏡面一次或多次反射后，恰好能返回到P點，則符合該要求的B的個數(shù)有（）A.1個B.4個C.6個D.9個解：此題有兩種解法：（1）當e取某角度時，光線經鏡面一次或多次反射后，恰好能返回到P點，則把180分解成兩個整數(shù)相乘，把180度分解成幾個整數(shù)相乘，就有幾個符合該要求的B的個數(shù).則180=90X2=60X3=45X4=36X5=30X6=20X9=18X10=15X12=180X1.共有9個.（2）可按以退求進法解，因為入射光線與鏡子的夾角為90垂直

24、時即可原路返回.所以一次反射就能返回則，B=90-a=90-9=81.若2次反射后返回則，B=90-2a=90-2X9=72，三次則B=90-3a=63.這樣第四次，第五次，第六次，第七次，第八次分別都可以按照B=90-na算出來.到當?shù)诰糯螘rB=9，此時若第十次則為負了，所以不可能再有第十次.故選D.28.兩平面鏡垂直放置（如圖），一人站在鏡前不斷走動（）A. 在任意位置都只能看到自己的一個像B. 最多看到自己的一個像C. 最多看到自己的兩個像D. 最多只能看到自己的三個像解：人的位置是S,S在平面鏡M中成的像為S,在平面鏡N中所成的像為S；S在平面鏡N中成的像為S，而S在平面鏡M中所成的像點也是S，即再次成像的像點是重合的，所以一共有3個像，如圖所示：由于平面鏡是相對水平的，你的視線中只能看到一個.故選B29.如圖中的容器內有一個凹面鏡，平行于主軸的光線經凹面鏡反射后會聚于焦點.如果在容器內注滿水，其它