2025年高考物理第二轮专项复习(全国通用)实验1探究光的反射定律专题特训(学生版+解析)

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一、光的反射现象
1.光的反射：光从一种介质射向另一种介质的表面时，会有一部分光在介质表面反射回原介质中，这种传播现象叫光的反射。

2.一点、三线、两角
（1）“一点”：投射到两种介质表面上的光线与表面的交点叫入射点；
（2）“三线”：入射到介质表面的光线叫入射光线；经入射点做垂直于两种介质表面的辅助线叫法线；经介质表面，反射回原来介质的光线叫反射光线。
（3）“两角”：入射光线与法线的夹角叫入射角；反射光线与法线的夹角叫反射角。
3.人们能看见不是光源的物体的原因：我们能看到本身不发光的物体，是因为这些物体反射的光进入了我们的眼睛，产生视觉。
4.光的反射规律（定律）：在反射现象中，反射光线、入射光线和法线都在同一平面内；反射光线、入射光线分别位于法线两侧；反射角等于入射角。
5.光的反射光路可逆：在探究光的反射规律实验中，如果让光逆着反射光的方向射到平面镜上，它被反射后就会逆着原来的入射光的方向射出。这表明，在反射现象中，光路是可逆的。如图所示。

二、探究光反射时的规律

1.纸板在实验中的三个作用
（1）显示光的传播路径；
（2）验证反射光线、入射光线和法线在同一平面内，具体操作是将纸板NOF向前或向后折转，使其和纸板EON不在同一平面内，观察有无反射光的径迹；
（3）记录光路。具体操作是在纸板上画出入射光和反射光的径迹，以分析反射角随入射角的变化而变化情况。
2.实验注意事项
（1）应在光线较暗的室内进行实验，以便于观察实验现象；
（2）实验时，纸板必须与平面镜垂直，否则在纸板上看不到反射光；
（3）实验过程中严禁将激光对着人眼，以防灼伤眼睛；
（4）通过镜面对入射光的反射作用，可以看出镜子有改变光路的作用；
（5）本实验是一个归纳性实验，改变入射光的方向多次实验的目的是为了得到多组实验数据，从而得出普遍规律，避免实验结论的偶然性。
3.考向点拨
（1）验证三线共面：沿折版中轴折转光屏是否还能看见反射光线；
（2）验证分居：观察反射光线、入射光线是否在中轴两侧；
（3）验证等角：通过量角器测量或带有刻度的折板光屏测量；
（4）观察光路是否可逆：沿原反射光线路径改变入射光线，观察反射光线；
（5）漫反射：能看见光线的传播方向说明折板发生了漫反射；
（6）改变入射角（改变入射光线方向），进行多次实验的目的：寻找实验结论的普遍性；
（7）光线的理想化模型：观察激光笔射出的光线即可构建用带箭头的直线表示光的传播方向和路径；
（8）折转光屏用白色的目的：显示光线的路径；
（9）实验应选较暗的环境目的是：便于观察实验现象；
（10）实验时，折板应与平面镜垂直的目的：否则折板上看不到反射光；
（11）当光垂直镜面入射时，入射角为零，为什么看不到反射光线：有反射光线，但反射角也为零，反射光线与入射光线在一条直线上。
（2024•徐州）如图甲所示，在探究光的反射规律实验中，平面镜水平放置，白色纸板竖直地立在平面镜上。将激光笔发出的一束激光紧贴纸板射向镜面上的O点。
（1）在纸板上能看到激光路径，是因为激光在纸板表面发生 反射。
（2）图甲中，激光与平面镜成40°角入射，则反射角为 °。
（3）纸板上可以同时看到入射光线和反射光线，说明它们和法线在 内。
（4）如图乙所示，纸板绕CD轴向后转动一定角度，再将激光紧贴纸板射向镜面上的O点。此时纸板上看不到反射光线。保持平面镜和入射光线位置不变，要在纸板上同时显示入射光线和反射光线，应怎样调整纸板？ 。
（2024•福建）探究光的反射定律，实验装置如图1。让一束光贴着光屏射向平面镜的O点，改变入射光线多次实验，数据记录于表中。
（1）能从不同方向观察到光的传播路径，是因为光在光屏上发生 反射。
（2）分析表中数据得出结论：
①反射光线、入射光线分别位于法线 ；
②反射角 入射角。
（3）光热电站利用追日镜将太阳光反射到吸热塔用于发电。如图2为上午某时刻的光路图，根据上述实验结论推断，随着太阳的运动，追日镜应沿 时针方向旋转，使反射光线射向吸热塔。
（2024•佛冈县校级二模）在“探究光反射的规律”时，小李进行了如图甲所示的实验。
（1）他先将平面镜平放在水平桌面上，再把白色硬纸板放在平面镜上且与镜面保持 ，白色的硬纸板应选择表面 （选填“光滑”或“粗糙”）的；
（2）小李让一束光EO贴着纸板射到平面镜上，在纸板上会看到反射光线OF，然后将纸板绕ON向后折，如图乙所示，此时在NOF面上 （选填“看到”或“看不到”）反射光线，此时，反射光 （存在/不存在）；
（3）为了进一步确定此时反射光线的位置，小李将纸板沿PQ剪开，将纸板的上半部分向后折，如图丙所示，发现在纸板右侧的 （选填“上部”或“下部”）会看到反射光线．此实验现象说明反射光线、入射光线和法线 （选填“在”或“不在”）同一平面。
（2024•镇江）小红用图1所示装置探究光的反射定律，平面镜置于水平底座中心，激光笔可沿弧形轨道移动，且保持激光始终射向平面镜上的O点。
（1）为了在不同方向都能观察到光的传播路径，应在平面镜上方喷些 。
（2）多次改变激光笔在轨道上的位置，小红调整视角，均能观察到反射光OB挡住入射光AO的现象，如图2所示，将长方形纸板与AO、OB所在平面重合，其底边PQ紧贴平面镜，在纸板上即可显示出入射光和反射光，多次测量纸板和平面镜的夹角。
①上述实验中测得的夹角均为 90°，则反射光线、入射光线所在平面和平面镜相互 。
②在纸板上过O点作出底边PQ的垂线ON，则ON与镜面 ，可知ON为法线，由①、②可得：反射光线、入射光线和法线在 内。
（3）改变入射光的方向，依次记录实验数据如表所示，分析实验数据可知：入射光线AO逐渐 （选填“靠近”或“远离”）法线ON；∠NOB与∠AON的大小 。
（2024•长春）在“探究光反射时的规律”的实验中：
（1）将平面镜放在水平桌面上，将附有量角器的半圆形白纸板竖立在平面镜上使一束光贴着纸板分别沿AO、BO、CO入射，在纸板上观察到的光路如图甲所示，说明反射角 入射角。光束CO绕O点顺时针转过10°后的反射角为 度。
（2）图甲中，让一束光贴着纸板沿A′O入射，反射光沿OA射出，说明在反射现象中，光路是 的。
（3）图乙中，要在右侧纸板上看到反射光，需将右侧纸板向 折。
（2024•永州二模）如图甲所示是“探究光的反射规律”的实验装置。平面镜放在水平桌面上，白色纸板ABCD能绕垂直于CD的ON轴翻转，在纸板上安装一支可在纸板平面内自由移动的激光笔。
（1）为了更清晰地观察到光路，实验应在 （填“较亮”或“较暗”）环境中进行；
（2）若将右侧纸板沿ON向后折（如图乙），在右侧纸板上不能观察到反射光线，说明反射光线、入射光线和法线在 内；
（3）在图甲中，若将激光沿着BO方向射入，观察到光线沿着OA方向射出，说明在反射现象中，光路是 的；
（4）实验中要多次改变入射角的大小进行实验是为了 （填正确选项的序号）。
A．减小误差
B．寻找普遍规律
（2024•苍溪县二模）学习了光现象后，科学小组一起完成了以下光学实验。
（1）图甲是第一组同学在研究光的直线传播时的画面，将一个光源放在〇点照亮一个不透明的物体AB，此时右侧的墙壁上会出现物体AB的影子，如果光源靠近AB，影子的范围将会 （选填“变大”“不变”或“变小”）；如果将光源竖直向上移动，影子将向 （选填“上”或“下”）移动。
（2）第二组同学使用如图乙所示的实验装置。先用加湿器使整个玻璃罩内充满水雾，将平面镜放在一个能转动的水平圆台上，用固定的红色激光笔发出一束垂直射向平面镜的光NO，然后用另一个绿色激光笔向O点发出一束光AO，经平面镜反射后沿OB方向射出。缓慢转动圆台，从反射光那一侧观察，看到三束光相互 ，说明在反射现象中，反射光线、入射光线与法线在同一平面内。
（2024•南海区校级三模）如图甲所示探究光的反射规律时，在水平放置的平面镜上方竖直放一光屏，光屏由可以绕ON折转的A、B两个纸板组成，如图甲所示：
（1）实验时，应在较 （选填“黑暗”或“明亮”）的环境中进行；
（2）纸板上能显示光路是因为光在纸板上发生了 （选填“漫反射”或“镜面反射”），如果将纸板B向后折，纸板B上将不会出现反射光线，说明反射光线和入射光线在 ；
（3）在实验过程中，若将纸板倾斜（即纸板与平面镜不垂直），如图乙所示，让光线仍贴着纸板沿EO方向射向镜面，此时纸板上 （选填“能”或“不能”）看到反射光线；
（4）多次实验在纸板上画出入射光线和对应的反射光线后，发现没有量角器，为了得出反射角等于入射角这一结论，你的操作是 。
（5）如图丙所示，小车的前挡风玻璃是倾斜的，不仅可以有效减小阻力，晚上开车时，还能将来自后方车辆的水平强光反射到 （选填“上方”或“下方”），以减少对司机视线的干扰。
（6）如图戊所示为自行车的尾灯，夜晚，当后面汽车的车灯照射在它上面时，它就会发出特别亮的红光，给后车司机警示作用。图己中的 （选填“A”、“B”、“C”或“D”）是自行车尾灯的原理图。
（2024•庆云县二模）如图所示，是某学习小组探究光的反射规律的实验。
（1）如图甲，将平面镜放在水平桌面上，再将硬纸板竖直放置放置在平面镜上，进行实验。让一束光贴着纸板沿某一个角度射到O点，经平面镜的反射，沿另一个方向射出，用笔描出入射光EO和反射光OF的径迹。改变光束的入射角度，多做几次，取下纸板，用量角器测量ON两侧的∠i和∠r为了探究反射角与入射角的关系，多次改变入射角大小并测量对应的反射角，比较两者大小关系，这样的探究方式是为了 （填“A”或“B”）。
A.多次测量求平均值，减小误差
B.多次测量，寻找普遍规律
（2）如图乙，纸板ENF是用两块纸板连接起来的，把半面纸板NOF向前或向后折，这时在NOF上 （填“看得到”或“看不到”）反射光线。
（3）该学习小组又探究了平面镜成像特点，如图丙和丁，为了证实上述有关成像特点是否可靠，你认为接下来应采取的操作是 ；
A.保持A、B两支蜡烛的位置不变，多次改变玻璃板的位置进行观察、测量
B.保持玻璃板的位置不变，多次改变蜡烛A的位置，进行与上述（2）相同的操作
（4）在前面实验的基础上探究像的虚实，拿走蜡烛B，并在蜡烛B的位置放一个光屏，直接观察光屏，光屏上 （填“能”或“不能”）看到蜡烛的像；
（5）若实验时，玻璃板不与水平桌面垂直，如图丁所示，则发生的现象是 。
A.蜡烛A仍然成像在蜡烛B处
B.蜡烛A成像位于水平面偏上方
C.蜡烛A成像位于水平面偏下方
（2024•南关区校级三模）为了探究光反射时的规律，小致把一个平面镜放在水平桌面上，再把一张可以绕ON翻折的纸板ABCD竖直地立在平面镜上，纸板上的直线ON垂直于镜面。他将一束光贴着纸板沿EO方向射向O点，在纸板上用笔描出入射光EO和反射光OF的径迹。
（1）如图甲所示，反射角的大小为 ；
（2）纸板的主要作用是 ；
（3）实验过程中，进行下列哪项操作后，在纸板上仍可以看到反射光 ；
A．如图乙所示，将纸板的右半部分向后翻折
B．如图丙所示，将纸板与入射光束一起以ON为轴旋转
C．如图丁所示，将纸板与入射光束一起以CD为轴向后倾倒
（4）为了验证光路可逆，在甲图中应进行的操作是： 。
（2024•和林格尔县校级模拟）探究光反射时的规律（纸板F可绕ON翻折）
（1）图乙中，用激光笔沿AO方向八射，入射光线与平面镜夹角为40°则反射角为 。将纸板F绕ON向后折，纸板F上 （选填“有”或“没有”）反射光线，这一步骤的目的是 。
（2）若一束光沿BO方向射向平面镜，反射光线沿OA方向射出，这一现象说明 。
序号
入射光线相对法线的位置
反射光线相对法线的位置
入射角i
反射角r
1
左
右
30°
30°
2
左
右
45°
45°
3
左
右
60°
60°
4
右
左
60°
60°
实验次数
∠AOP
∠POB
1
90°
90°
2
65°
115°
3
42°
138°
4
18°
162°