《2025年学霸提优大试卷八年级物理上册苏科版》

27. (9分)海面将太阳光反射,波光粼粼,如星星洒落海面.光发生反射时有什么规律? 小明设计了如图的实验,探究光的反射规律.


(1)实验中,应选择表面粗糙(填“粗糙”或“光滑”)的白色硬纸板,目的是更好地呈现光路,再把硬纸板放在平面镜上且与镜面保持垂直.
(2)实验中,图乙中的硬纸板F前后翻折,发现在b位置才显示反射光线,由此得出反射光线、入射光线和法线在同一平面内.
(3)当入射光线与镜面夹角为60°时,反射角为30°.
(4)若保持平面镜水平不变,如图丙所示,将纸板向后倾斜一个角度,入射光线沿AO方向入射,且呈现在纸板上,此时观察到F板上的现象是F板上没有反射光线.小明从纸板前的上方通过平面镜观察光路,则看到情况与选项图中相符的是C.

答案：
(1)粗糙 垂直
(2)反射光线、入射光线和法线在同一平面内
(3)$30^{\circ}$
(4)F板上没有反射光线 C 解析:
(1)实验时应选择粗糙的白色硬纸板,光在粗糙的白纸板上发生漫反射,从不同角度都能观察到光线.法线与镜面垂直,为了使反射光线呈现在F板上,纸板要与平面镜垂直.
(2)图乙中的硬纸板F前后翻折,发现在b位置,即反射光线与入射光线及法线在同一平面内时,才显示反射光线,故得出结论:在光的反射中,反射光线、入射光线及法线在同一平面内.
(3)当入射光线与镜面夹角为$60^{\circ}$时,反射角等于入射角,此时入射角为$90^{\circ}-60^{\circ}=30^{\circ}$.
(4)若保持平面镜水平不变,如题图丙所示,将纸板向后倾斜一个角度,此时纸板与平面镜没有相互垂直,法线不在纸板上,所以在F板上不能观察到反射光线.虽然纸板F上观察不到反射光线,但能通过平面镜观察到镜中纸板的像,根据平面镜成像时像和物体关于镜面对称可知,看到的像与图C相符.

28. (6分)小明是一个爱动脑筋的孩子,他听老师说有一种角反射器是根据光的反射原理用平面镜制成的,它具有非常优良的回光特性.对于在空间中一定范围内的入射光线(无论入射方向如何),经平面镜反射后,出射光线总是与入射光线平行.小明根据老师的描述,找来平面镜想自制一个角反射器.

(1)首先,小明将两块平面镜垂直安装如图所示,将一束光与镜面M成60°角入射,最后经平面镜N反射出去的光果然与镜面M上的入射光平行,此时镜面N上的反射角是______度.
(2)小明在实验过程中,发现自己做出来的反射器好像不满足老师所说的“对于在空间中一定范围内的入射光线(无论入射方向如何),经平面镜反射后,出射光线总是与入射光线平行.”于是,他重新尝试,按照如图所示保持入射光线的方向不变,反射器绕O点向顺时针方向转动了20°,那么经过反射器两次反射的出射光线与旋转前相比将转过______度角.
(3)通过一番探索还是未能设计出老师所描述的角反射器,小明只有去请教老师,老师告诉他角反射器是由三块平面镜组装成的,那么,要满足对于在空间中一定范围内的入射光线(无论入射方向如何)经平面镜反射后,“出射光线总是与入射光线平行”这一要求,三块平面镜应该如何组装?______.

答案：

(1)60
(2)0
(3)三块平面镜相互垂直 解析:
(1)如图,入射光线AB和平面镜M的夹角是$60^{\circ}$,过入射点B作出法线BC,求出入射角$\angle ABC=90^{\circ}-60^{\circ}=30^{\circ}$,根据反射定律得,反射角等于入射角,即$\angle DBC=30^{\circ}$,所以$\angle DBO=60^{\circ}$,在直角三角形BOD中,$\angle BDO=90^{\circ}-60^{\circ}=30^{\circ}$,光线BD入射到平面镜N上,入射角$\angle BDE=90^{\circ}-30^{\circ}=60^{\circ}$,根据反射定律得,反射角$\angle FDE=\angle BDE=60^{\circ}$.　　　　　　　　
(2)当两个平面镜垂直时,入射光线经平面镜两次反射后,出射光线和入射光线平行,当反射器绕O点向顺时针方向转动了20°,入射光线不动,同理,入射光线经垂直的平面镜两次反射后,出射光线和原来的入射光线也平行,如图所示,$AB// D'F'$.因为$AB// DF$,$AB// D'F'$,所以$DF// D'F'$,并且DF与$D'F'$方向相同,所以经过反射器两次反射的出射光线将转过0角度.　　　　　　　　
(3)由
(2)得到当两个平面镜垂直时,任何角度的入射光线经两次反射后都能和原来的入射光线平行,如果再找一个平面镜都和这两个平面镜垂直,就能达到在空间中一定范围内的入射光线(无论入射方向如何)经平面镜反射后,“出射光线总是与入射光线平行”,所以三块平面镜相互垂直能达到老师的要求.