3. 立德树人·古人智慧 秦兵马俑与当时的真人一样大,博物馆设计体验项目使游客通过兵马俑了解秦朝人的身高。把兵马俑放在馆内玻璃橱窗里,如图所示,游客站在玻璃橱窗前某一位置,将通过橱窗玻璃成的自己的像与兵马俑作比较,就可以体验了。

(1)为方便比较身高,在橱窗外地面上画个标记。当站在这个标记上时,游客通过橱窗玻璃成的像会与兵马俑有部分重合。这个标记到玻璃的距离应
(2)体验馆橱窗里的兵马俑放在
(3)体验馆橱窗周围的环境灯光设计应该采用以下三个方案中的
A.橱窗内外都明亮
B.橱窗内亮、橱窗外暗
C.橱窗内暗、橱窗外亮
(1)为方便比较身高,在橱窗外地面上画个标记。当站在这个标记上时,游客通过橱窗玻璃成的像会与兵马俑有部分重合。这个标记到玻璃的距离应
等于
(填“大于”“等于”或“小于”)兵马俑到玻璃的距离。(2)体验馆橱窗里的兵马俑放在
与地面一样高的平面上
(填“高出地面的台子上”或“与地面一样高的平面上”)更能方便游客体验。(3)体验馆橱窗周围的环境灯光设计应该采用以下三个方案中的
C
方案。A.橱窗内外都明亮
B.橱窗内亮、橱窗外暗
C.橱窗内暗、橱窗外亮
答案
3.(1)等于
(2)与地面一样高的平面上
(3)C
(2)与地面一样高的平面上
(3)C
解析
【分析】
本题考查平面镜成像的相关知识,解题思路是结合平面镜成像“像与物到镜面的距离相等、像与物关于镜面对称、像的清晰度与物体亮度有关”的特点分析问题:
1. 第一问:游客的像要与兵马俑重合,需满足像到玻璃的距离等于物到玻璃的距离,因此游客到玻璃的距离要等于兵马俑到玻璃的距离;
2. 第二问:要方便对比身高,游客站在地面,兵马俑需放在与地面同高的平面,才能让像和兵马俑在同一高度便于比较;
3. 第三问:平面镜成像时,亮的物体成的像更清晰,因此橱窗外(游客处)要亮,橱窗内(兵马俑处)要暗,才能清晰对比。
【解析】
(1) 平面镜成像的特点是:像与物到平面镜的距离相等。游客的像要与兵马俑重合,说明游客到玻璃的距离等于兵马俑到玻璃的距离,故填“等于”;
(2) 为方便游客对比身高,游客站在地面,兵马俑需放在与地面一样高的平面上,这样游客的像与兵马俑在同一高度,便于身高对比,故填“与地面一样高的平面上”;
(3) 平面镜成像时,物体亮度越高,所成的像越清晰。橱窗外亮时,游客(成像物体)的像更清晰;橱窗内暗,不会干扰对像的观察,因此选C方案。
【答案】
(1)等于;(2)与地面一样高的平面上;(3)C
【知识点】
平面镜成像特点、光的反射
【点评】
本题结合生活中的橱窗体验项目,考查平面镜成像的实际应用,需要学生理解平面镜成像的基本特点及成像清晰度的影响因素,难度适中,属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.6
本题考查平面镜成像的相关知识,解题思路是结合平面镜成像“像与物到镜面的距离相等、像与物关于镜面对称、像的清晰度与物体亮度有关”的特点分析问题:
1. 第一问:游客的像要与兵马俑重合,需满足像到玻璃的距离等于物到玻璃的距离,因此游客到玻璃的距离要等于兵马俑到玻璃的距离;
2. 第二问:要方便对比身高,游客站在地面,兵马俑需放在与地面同高的平面,才能让像和兵马俑在同一高度便于比较;
3. 第三问:平面镜成像时,亮的物体成的像更清晰,因此橱窗外(游客处)要亮,橱窗内(兵马俑处)要暗,才能清晰对比。
【解析】
(1) 平面镜成像的特点是:像与物到平面镜的距离相等。游客的像要与兵马俑重合,说明游客到玻璃的距离等于兵马俑到玻璃的距离,故填“等于”;
(2) 为方便游客对比身高,游客站在地面,兵马俑需放在与地面一样高的平面上,这样游客的像与兵马俑在同一高度,便于身高对比,故填“与地面一样高的平面上”;
(3) 平面镜成像时,物体亮度越高,所成的像越清晰。橱窗外亮时,游客(成像物体)的像更清晰;橱窗内暗,不会干扰对像的观察,因此选C方案。
【答案】
(1)等于;(2)与地面一样高的平面上;(3)C
【知识点】
平面镜成像特点、光的反射
【点评】
本题结合生活中的橱窗体验项目,考查平面镜成像的实际应用,需要学生理解平面镜成像的基本特点及成像清晰度的影响因素,难度适中,属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.6
4. [2025合肥模拟]某同学探究光的折射规律,她把半圆形玻璃砖固定在圆盘中心,让激光束沿圆盘半径入射到玻璃砖圆心处,激光束经玻璃砖折射后从半圆弧边射出(如图所示)。旋转圆盘,多次改变激光束入射角度,观察折射光线方向并记录数据,如表所示。


(1)实验中,圆盘除了能读出入射角和折射角大小外,还具有
(2)分析实验数据,请你将光在发生折射时,折射角和入射角的关系补写完整:当光从空气斜射到玻璃表面时,折射角小于入射角,且
(1)实验中,圆盘除了能读出入射角和折射角大小外,还具有
显示光路
作用。(2)分析实验数据,请你将光在发生折射时,折射角和入射角的关系补写完整:当光从空气斜射到玻璃表面时,折射角小于入射角,且
折射角随着入射角的增大而增大
。答案
4.显示光路;折射角随着入射角的增大而增大
解析
【分析】
第(1)问:实验中,圆盘的表面能清晰呈现激光的入射光线与折射光线,除了通过刻度读取入射角和折射角外,还可直观显示光路,便于观察光线的传播路径。第(2)问:分析实验数据,当光从空气斜射入玻璃时,入射角变化会引起折射角的同步变化,据此总结折射角与入射角的关系。
【解析】
(1) 实验时,激光的传播路径可在圆盘上清晰显现,因此圆盘除了读出入射角和折射角大小外,还具有显示光路的作用。
(2) 观察实验数据可知,当光从空气斜射到玻璃表面时,入射角增大,对应的折射角也随之增大,且折射角始终小于入射角,因此折射角与入射角的关系为:折射角随着入射角的增大而增大。
【答案】
显示光路;折射角随着入射角的增大而增大
【知识点】
光的折射规律;实验装置的作用
【点评】
本题考查光的折射规律的实验探究,结合实验装置功能和实验数据总结规律,属于基础题型,侧重对实验过程和规律的理解应用。
【难度系数】
0.8
第(1)问:实验中,圆盘的表面能清晰呈现激光的入射光线与折射光线,除了通过刻度读取入射角和折射角外,还可直观显示光路,便于观察光线的传播路径。第(2)问:分析实验数据,当光从空气斜射入玻璃时,入射角变化会引起折射角的同步变化,据此总结折射角与入射角的关系。
【解析】
(1) 实验时,激光的传播路径可在圆盘上清晰显现,因此圆盘除了读出入射角和折射角大小外,还具有显示光路的作用。
(2) 观察实验数据可知,当光从空气斜射到玻璃表面时,入射角增大,对应的折射角也随之增大,且折射角始终小于入射角,因此折射角与入射角的关系为:折射角随着入射角的增大而增大。
【答案】
显示光路;折射角随着入射角的增大而增大
【知识点】
光的折射规律;实验装置的作用
【点评】
本题考查光的折射规律的实验探究,结合实验装置功能和实验数据总结规律,属于基础题型,侧重对实验过程和规律的理解应用。
【难度系数】
0.8
5.新装置 如图所示,长方形白纸上的虚线PQ与白纸底边平行,小明将宽为d的长方形透明玻璃砖沿PQ放置,激光笔紧贴白纸从PQ上C点发出一束细光束射向白纸边缘A点,观察光的传播现象。

(1)射向A点的激光束从玻璃砖上表面M点射出,出射光线与白纸边缘交于B点,这是光的
(2)若保持激光束沿CA方向,仅将玻璃砖向上平移$\frac{d}{2}$的距离,玻璃砖下边仍与PQ平行,出射光束与白纸边缘交于D点,则D点在A点的
(1)射向A点的激光束从玻璃砖上表面M点射出,出射光线与白纸边缘交于B点,这是光的
折射
现象,此时折射角大于
(填“大于”“等于”或“小于”)θ;若一束激光从A、B之间射向M点,则激光将从NC
(填“P、N”“N、C”或“C、Q”)之间射出。(2)若保持激光束沿CA方向,仅将玻璃砖向上平移$\frac{d}{2}$的距离,玻璃砖下边仍与PQ平行,出射光束与白纸边缘交于D点,则D点在A点的
上方
(填“上方”或“下方”)。答案
5.(1)折射;大于;NC
(2)上方
(2)上方
解析
【分析】
第(1)问:激光从空气进入玻璃砖再射出,传播方向偏折,属于光的折射现象;根据折射规律,光从玻璃斜射入空气时折射角大于入射角,θ是玻璃内的入射角,故折射角大于θ;激光从A、B之间射向M点时,入射光线更靠左,结合折射偏移规律,出射光线会在N、C之间射出。第(2)问:玻璃砖向上平移后,激光沿原方向入射,折射后的出射光线向上偏移,因此出射点D在A点上方。
【解析】
(1) 激光束从空气进入透明玻璃砖,再从玻璃砖射出到空气,传播方向发生偏折,这是光的折射现象;根据光的折射规律,当光从玻璃斜射入空气时,折射角大于入射角,图中θ是玻璃内的入射角,因此此时折射角大于θ;若激光从A、B之间射向M点,入射光线更靠近左侧,经过玻璃砖两次折射后,出射光线会在N、C之间射出。
(2) 保持激光束沿CA方向,玻璃砖向上平移$\frac{d}{2}$后,激光进入玻璃砖的位置上移,经过玻璃砖折射后的出射光线向上偏移,因此出射光束与白纸边缘的交点D在A点的上方。
【答案】
(1) 折射;大于;NC (2) 上方
【知识点】
光的折射现象;光的折射规律
【点评】
本题结合实际装置考查光的折射规律,需理解玻璃与空气界面的折射特点及玻璃砖平移时出射光线的偏移情况,属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.6
第(1)问:激光从空气进入玻璃砖再射出,传播方向偏折,属于光的折射现象;根据折射规律,光从玻璃斜射入空气时折射角大于入射角,θ是玻璃内的入射角,故折射角大于θ;激光从A、B之间射向M点时,入射光线更靠左,结合折射偏移规律,出射光线会在N、C之间射出。第(2)问:玻璃砖向上平移后,激光沿原方向入射,折射后的出射光线向上偏移,因此出射点D在A点上方。
【解析】
(1) 激光束从空气进入透明玻璃砖,再从玻璃砖射出到空气,传播方向发生偏折,这是光的折射现象;根据光的折射规律,当光从玻璃斜射入空气时,折射角大于入射角,图中θ是玻璃内的入射角,因此此时折射角大于θ;若激光从A、B之间射向M点,入射光线更靠近左侧,经过玻璃砖两次折射后,出射光线会在N、C之间射出。
(2) 保持激光束沿CA方向,玻璃砖向上平移$\frac{d}{2}$后,激光进入玻璃砖的位置上移,经过玻璃砖折射后的出射光线向上偏移,因此出射光束与白纸边缘的交点D在A点的上方。
【答案】
(1) 折射;大于;NC (2) 上方
【知识点】
光的折射现象;光的折射规律
【点评】
本题结合实际装置考查光的折射规律,需理解玻璃与空气界面的折射特点及玻璃砖平移时出射光线的偏移情况,属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.6
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