初中物理光学经典题

初中物理光学经典题讲解一．选择题（共29小题）1．如图所示，平面镜跟水平方向的夹角为α，一束入射光线沿着与水平方向垂直的方向射到平面镜的O点．现将平面镜绕过O点且垂于纸面的轴转过θ角，反射光线跟入射光线之间的夹角为（）A．2（θ+α）B．2（θ﹣α）C．2（α﹣θ）D．2θ考点：光的反射定律。725636分析：要解决此题，需要掌握光的反射定律：解答：解：由题意知，平面镜跟水平方向的夹角为α，过O点作法线可知，此时入射角为α，现将平面镜绕过O点且垂于纸面的轴顺时针转过θ角，则入射角为α+θ，由光的反射定律可知，反射角也为α+θ，则反射光线跟入射光线之间的夹角为2（θ+α）．当将平面镜绕过O点且垂于纸面的轴逆时针转过θ角，则入射角为α﹣θ或θ﹣α，由光的反射定律可知，反射角也为α﹣θ或θ﹣α，则反射光线跟入射光线之间的夹角为2（α﹣θ）或2（θ﹣α）．故选ABC．2．如图所示，两平面镜镜面夹角为α（锐角），点光源S位于两平面镜之间，在S发出的所有光线中（）A．只有一条光线经镜面两次反射后经过S点B．只有两条光线经镜面两次反射后经过S点C．有两条以上的光线经镜面两次反射后经过S点D．以上情况由S所处的位置决定考点：光的反射。725636分析：根据平面镜成像特点，物像关于平面镜对称，分别作光源S在两个平面镜中的像点，分别于两个平面镜相交两点，然后连接入射点或反射点即可．解答：解：分别作光源S在两个平面镜中的像点S1，S2，连接S1、S2，分别于两个平面镜相交与两点A、B，即为入射点或反射点，连接SA、SB、AB，则只有SA、SB这两条光线经镜面两次反射后经过S点，如图所示：故选B．23．夜间，点亮的电灯照在桌面上，如果我们看到桌面呈绿色，下列分析不正确的是（）A．灯是白色，桌面是绿色B．灯和桌面都是绿色C．灯是绿色，桌面是白色D．灯是蓝色，桌面是黄色考点：物体的颜色。725636分析：白光是复色光，包括各种颜色的光，而物体的颜色由所反射的色光决定．各种颜色的物体被白光照射，看到的是它的本色．解答：解：点亮的电灯照在桌面上，如果我们看到桌面呈绿色，说明桌面反射的绿色射入我们的眼睛，因物体的颜色由所反射的色光决定的，而白色反射各种颜色的光，故桌面的颜色可能是绿色或者是白色，而灯光可能是绿光，也可能是白光，肯定不会是黄光，因为绿色不能反射黄光．故ABC不符合题意．故选D点评：本题考查了物体的颜色由所反射的色光决定的特点．白光中包括各种颜色的光，是复色光．4．如图所示，在竖直平面xoy内，人眼位于P（0，4）位置处，平面镜MN竖直放置其两端M、N的坐标分别为（3，1）和（3，0），某发光点S在该竖直平面y轴的右半部分某一区域内自由移动时，此人恰好都能通过平面镜看见S的像，则该区域的最大面积为（）（图中长度单位为：米）A．0.5米2B．3.5米2C．4米2D．4.5米2考点：光的反射定律。725636专题：作图题；学科综合题；图析法。分析：从平面镜的边缘反射的光线进入人眼，这是从平面镜看到放光点S的边界，作出两条反射光线的入射光线，两条入射光线、平面镜、y轴围成的区域是眼睛通过平面镜看到发光点S移动的最大面积，利用数学方法求出面积即可．解答：解：如图，连接MP、NP，根据光的反射定律，做出MP的入射光线AM，做出NP的入射光线BN，AM、BN、AB、MN围成的区域是发光点S的移动范围．AM、BN、AB、MN围成的区域是梯形，上底a为1m，下底b为2m，高h为3m，根据梯形的面积公式得：S===4.5m2．故选D．3点评：本题涉及到光的反射定律的作图，梯形面积的计算，把物理和数学结合起来，体现了学科间的综合．5．以相同的入射角射到平面镜上某点的光线可以有（）A．1条B．2条C．无数条D．4条考点：光的反射。725636分析：若在一个平面内，以相同的入射角射到平面镜上某点的光线应是两条，但要考虑到立体空间．解答：解：在立体的空间内，以相同的入射角射到平面镜上某点的光线，沿不同的方向应有无数条，如图所示的光线的入射角均相同．故选C．点评：做任何问题不要思维定势，只在一个平面内判断，容易选出A或B，要扩展到立体空间，才能选出正确答案．6．入射光线与镜面的夹角减小20°，则反射光线与入射光线的夹角将（）A．减小20°B．减小40°C．增大20°D．增大40°考点：光的反射定律。725636专题：计算题。分析：要解决此题，首先要掌握过的反射定律的内容：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．要搞清反射角和入射角的概念：反射角是反射光线与法线的夹角；入射角是入射光线与法线的夹角．首先确定入射角，然后计算反射光线与入射光线的夹角．解答：解：∵当入射光线与镜面的夹角减小20°，∴入射角增大20°，根据光的反射定律，则反射角也增大20°所以反射光线与入射光线的夹角增大40°．4故选D．点评：此题考查了有关光的反射定律的应用，首先要熟记光的反射定律的内容，搞清反射角与入射角的关系，特别要掌握反射角与入射角的概念，它们都是反射光线和入射光线与法线的夹角．7．如图（a）所示，平面镜OM与ON夹角为θ，光线AB经过平面镜的两次反射后出射光线为CD．现将平面镜OM与ON同时绕垂直纸面过0点的轴转过一个较小的角度β，而入射光线不变，如图（b）所示．此时经过平面镜的两次反射后的出射光线将（）A．与原先的出射光线CD平行B．与原先的出射光线CD重合C．与原先的出射光线CD之间的夹角为2βD．与原先的出射光线CD之间的夹角为β考点：作光的反射光路图。725636专题：图析法。分析：若将平面镜OM与ON同时绕垂直纸面过0点的轴转过一个较小的角度β，可知入射角增大或减小的度数，进而可知反射角增大或减小的度数，从而可知第一次反射的光线偏转的角度，因平面镜M1和M2一起以B为轴沿纸面转动时，保持α角不变，所以第二次反射的光线方向不变．解答：解：因为保持θ角不变，将平面镜OM与ON同时绕垂直纸面过0点的轴转过一个较小的角度β，则入射角增大或减小β，反射角也增大或减小β，所以反射光线与入射光线的夹角是2β，即反射的光线偏转2β角，因为平面镜OM与ON同时绕垂直纸面过0点的轴转过一个较小的角度β时，两平面镜OM与ON互成θ角的角度没变，所以第二次反射的光线方向不变．又因为入射光线不变，所以此时经过平面镜的两次反射后的出射光线将与原先的出射光线CD重合．故选B．点评：此题主要考查了有关光的反射定律的应用，首先要掌握定律的内容，特别是反射角与入射角的关系，同时要掌握反射角与入射角的概念，知道这些角都是光线与法线的夹角．8．如图所示，平面镜OM与ON的夹角为θ，一条平行于平面镜ON的光线经过两个平面镜的多次反射后，能够沿着原来的光路返回．则平面镜之间的夹角不可能是（）A．1°B．2°C．3°D．4°考点：作光的反射光路图。725636专题：计算题；学科综合题；图析法。分析：要解决此题首先要明确下面两点：（1）做出光的反射光路图，根据光路图可以确定每次入射时入射角两个平面镜夹角θ的关系．（2）光线原路返回的含义：必须是经过多次反射后，最后的一次入射是垂直于其中的一个平面镜，即入射角等于零．解答：解：画光的反射光路图如下图所示，由图知：光线第一次反射的入射角为：90°﹣θ；5第二次入射时的入射角为：90°﹣2θ；第三次的入射角为：90°﹣3θ；第N次的入射角为：90°﹣Nθ．要想延原来光路返回需要光线某次反射的入射角为零所以有90°﹣Nθ=0，解得：θ=，由于N为自然数，所以θ不能等于4°．故选D．点评：（1）此题考查了光的反射定律并结合了几何方面的知识．（2）明确此题中每一次反射，入射角与两平面镜之间夹角θ的关系是解决此题的一个难点，它利用了几何中三角形的外角等于不相邻的内角和的知识．9．如图所示，两平面镜A和B成15°夹角交于O点，从C点处垂直于A镜射出一条光线，此光线在两镜间经多次反射后不再与镜面相遇．试问：有几次反射？而最后一次反射发生在哪个镜面上？（镜面足够长）（）A．5次，B镜B．6次，B镜C．5次，A镜D．6次，A镜考点：作光的反射光路图。725636专题：图析法。分析：由题中的“光线在两镜间经多次反射后不再与镜面相遇”，可知，最后一次反射光线必然与A或B镜面平行，最后一次的反射角一定为75°，所以每反射一次，入射角增加15°，=5（次）第一次在B镜反射，第二次在A镜反射，以此类推，奇数一定在B镜反射．解答：解：发生第一次反射时，根据三角形的内角和为180°、两个镜面间的夹角为15°，可以求得此时入射光线与镜面的夹角为75°，此时的入射角为15°，根据光的反射规律可知，此时的反射角也为15°，即可求出此时的反射光线与上面平面镜的夹角为105°；同样可以利用三角形的内角和为180°，可以求出这条反射光线以与下面的平面镜成75°夹角射向下面的平面镜发生第二次反射．根据光的反射规律可以推出第二次反射时的反射光线与下面的平面镜的夹角与入射光线与镜面的夹角相等，也为75°，经过两次反射后，光线由最初的与平面镜的夹角为90°变为75°．以此类推，每经过两次反射，每反射一次，入射角增加15°，=5（次）第一次在B镜反射，第二次在A镜反射，以此类推，奇数一定在B镜反射．所以当经过5次反射后，此时的出射光线与上面的平面镜平行，不再相遇．故选A．点评：明确不再相遇的含义是解决此题的入手点．通过前两次的反射，明确角度的变换规律，推出=56（次）是难点．10．在图中，MN为一平面镜，a、b、c、d表示一个不透明正方体的四个侧面，其中b面跟平面镜平行，e是观察者的眼睛所在位置（位于正方体的正下后方）．则下列结论中正确的是（）A．图中观察者可以观察到a、b、c、d四个侧面B．图中观察者通过平面镜可以看到a面和d面C．图中观察者通过平面镜可以看到a面及部分b面D．图中观察者通过平面镜可以看到a面，不能看到b面的任何部位考点：平面镜成像的特点、原理、现象及其实验方案。725636专题：应用题。分析：解答此题的关键是首先要明确，眼睛能看见物体是因为有光线或反射光线进入我们的眼睛，分析图中的a、b、c、d四个侧面的光线是否进入人的眼睛即可．解答：解：由图可知，b面跟平面镜平行，被d面挡住，光线不能进入人眼，但是b面可通过平面镜成像，成的虚像可以进入观察者眼睛，其他三面的光线可直接进入观察者眼睛，所以，图中观察者可以观察到a、b、c、d四个侧面．故选A．点评：此题主要考查学生对平面镜成像的特点的应用，解答此题时只要明确一点：眼睛能看见物体是因为有光线或反射光线进入我们的眼睛，然后即可做出选择．11．平面镜前有一个发光点S，由发光点到平面镜的垂线的垂足为O，如图所示．当平面镜绕过O点并与纸面垂直的轴逆时针转动时，像点（）A．跟平面镜的距离保持不变B．沿一直线越来越接近平面镜C．和发光点的距离越来越大D．按逆时针方向沿一圆弧运动考点：平面镜成像的特点、原理、现象及其实验方案。725636专题：应用题。分析：根据平面镜成像时，像与物的具体关系是：像与物到平面镜的距离相等、连线与镜面垂直、大小相等、左右相反来解答此题．解答：解：因为平面镜成像时，像与物的具体关系是：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，所以当平面镜绕过O点并与纸面垂直的轴逆时针转动时，像点将按逆时针方向沿一圆弧运动．故选D．7点评：此题主要考查学生对平面镜成像特点的理解和应用，解答此题对学生的要求比较高，要求学生应具备一定的空间想象能力．12．采用下面哪些方法，一定能通过悬挂在竖直墙上的平面镜看到自己的全身像（）A．只要适当增大观察者与平面镜之间的距离B．只要采用长度大于身高一半的镜片C．采用长度等于身高一半的镜片且镜子的上边缘应跟自己头顶等高D．采用长度等于身高一半的镜片，但应悬挂到适当的高度考点：平面镜成像的特点、原理、现象及其实验方案。725636专题：应用题。分析：根据平面镜成像特点可知，物体与像关于平面镜对称．分别找出头顶、眼睛和脚在平面镜中的像，根据平面镜成像特点画