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11.(潍坊中考)为测量容器中水的深度，一同学将刻度尺竖直插入水中，如图所示。从A处向水中看去，看到刻度尺上B点在水中所成的像位于C点，同时看到水中D点的像也位于C点。请据此：
(1)用虚线画出水面位置；
(2)完成看到D点的光路图。
(1)用虚线画出水面位置；
(2)完成看到D点的光路图。
答案
11.如图所示。
解析
【分析】
要解决本题，需结合水面作为平面镜的成像特点与光的折射规律：首先，水面相当于平面镜，根据平面镜成像“像与物关于镜面对称”的特点，B点的像在C点，因此水面是B、C连线的垂直平分线，以此确定水面位置；其次，看到D点的像在C点，说明D点发出的光经水面折射后进入眼睛A，折射光线的反向延长线过像点C，据此确定入射点，完成光路图。
【解析】
(1) 确定水面位置：连接B、C两点，作线段BC的垂直平分线，该垂直平分线即为水面的位置（对应图中20cm刻度处的水平直线）；
(2) 绘制光路图：连接像点C与眼睛A，CA与水面交于入射点O；连接D和O，DO为入射光线，OA为折射光线，光线箭头方向为D→O→A，完成光路图。
【答案】
如图所示。
【知识点】
平面镜成像、光的折射、光路作图
【点评】
本题结合平面镜成像与光的折射知识，考查光学作图能力，需理解像与物的对称关系及折射光线与像的联系，是中考典型的光学综合作图题。
【难度系数】
0.5
要解决本题，需结合水面作为平面镜的成像特点与光的折射规律：首先，水面相当于平面镜，根据平面镜成像“像与物关于镜面对称”的特点，B点的像在C点，因此水面是B、C连线的垂直平分线，以此确定水面位置；其次，看到D点的像在C点，说明D点发出的光经水面折射后进入眼睛A，折射光线的反向延长线过像点C，据此确定入射点，完成光路图。
【解析】
(1) 确定水面位置：连接B、C两点，作线段BC的垂直平分线，该垂直平分线即为水面的位置（对应图中20cm刻度处的水平直线）；
(2) 绘制光路图：连接像点C与眼睛A，CA与水面交于入射点O；连接D和O，DO为入射光线，OA为折射光线，光线箭头方向为D→O→A，完成光路图。
【答案】
如图所示。
【知识点】
平面镜成像、光的折射、光路作图
【点评】
本题结合平面镜成像与光的折射知识，考查光学作图能力，需理解像与物的对称关系及折射光线与像的联系，是中考典型的光学综合作图题。
【难度系数】
0.5
四、实验题
12.小明利用如图所示的装置探究光的反射定律。
(1)如图甲所示,实验时,把一块平面镜放在水平桌面上,再把白色纸板ENF(右侧可绕ON翻折)竖直地立在平面镜上,纸板上的直线ON应
(2)改变光束入射的角度,多做几次,换用不同颜色的笔记录每次光的径迹。取下纸板,用量角器测量ON两侧的$∠ i$和$∠ r$,是为了
(3)让光沿图甲中FO方向照射到镜面,它会沿着OE方向射出。这表明:在光的反射现象中,光路是
(4)如图乙所示,把纸板ENF右侧绕ON向前折或向后折,在右侧纸板上看不到反射光。这表明:在反射现象中,反射光线、入射光线和法线在
12.小明利用如图所示的装置探究光的反射定律。
(1)如图甲所示,实验时,把一块平面镜放在水平桌面上,再把白色纸板ENF(右侧可绕ON翻折)竖直地立在平面镜上,纸板上的直线ON应
垂直
于镜面。使一束光贴着纸板沿某一角度射到O点,光在纸板上发生漫
(选填“镜面”或“漫”)反射,呈现径迹。光经平面镜反射,沿另一个方向射出。(2)改变光束入射的角度,多做几次,换用不同颜色的笔记录每次光的径迹。取下纸板,用量角器测量ON两侧的$∠ i$和$∠ r$,是为了
比较反射角与入射角的大小关系
。根据实验结论可知:当入射光EO与平面镜夹角为$50°$时,反射角为$40°$
。(3)让光沿图甲中FO方向照射到镜面,它会沿着OE方向射出。这表明:在光的反射现象中,光路是
可逆
的。(4)如图乙所示,把纸板ENF右侧绕ON向前折或向后折,在右侧纸板上看不到反射光。这表明:在反射现象中,反射光线、入射光线和法线在
同一平面
内。答案
12.(1)垂直 漫 (2)比较反射角与入射角的大小关系 $40°$ (3)可逆 (4)同一平面
解析
【分析】
本题为探究光的反射定律的实验题，需结合实验操作要求和光的反射定律的核心结论分析各问题：
1. 第(1)问：要保证法线与镜面垂直，需让纸板上的直线ON垂直于镜面；纸板表面粗糙，光在上面发生漫反射，才能清晰呈现光路。
2. 第(2)问：多次测量入射角和反射角，目的是探究两者的大小关系以总结普遍规律；入射光与平面镜夹角为50°时，入射角为90°-50°=40°，根据反射角等于入射角可得反射角。
3. 第(3)问：光沿反射光线入射后沿原入射光线射出，体现光路的可逆性。
4. 第(4)问：折转右侧纸板后看不到反射光，说明反射光线、入射光线和法线需在同一平面内。
【解析】
(1) 实验时，为使法线ON与镜面垂直，需将纸板竖直立在平面镜上，故直线ON应垂直于镜面；白色纸板表面粗糙，光在纸板上发生漫反射，可呈现光的径迹，因此答案为垂直、漫。
(2) 多次改变入射角度，测量并比较∠i和∠r，是为了比较反射角与入射角的大小关系，得出普遍规律；当入射光EO与平面镜夹角为50°时，入射角为90°-50°=40°，根据光的反射定律，反射角等于入射角，所以反射角为40°，因此答案为比较反射角与入射角的大小关系、40°。
(3) 让光沿FO方向照射镜面，反射光沿OE方向射出，表明在光的反射现象中，光路是可逆的，故答案为可逆。
(4) 将右侧纸板绕ON折转后，右侧纸板与左侧纸板不在同一平面，此时看不到反射光，说明反射光线、入射光线和法线在同一平面内，故答案为同一平面。
【答案】
12.(1)垂直 漫 (2)比较反射角与入射角的大小关系 $40°$ (3)可逆 (4)同一平面
【知识点】
光的反射定律，漫反射
【点评】
本题考查光的反射定律的探究实验，涵盖实验操作要点、实验结论的验证，是光学基础实验的典型题目，需掌握实验关键操作和对应结论，难度适中。
【难度系数】
0.6
本题为探究光的反射定律的实验题，需结合实验操作要求和光的反射定律的核心结论分析各问题：
1. 第(1)问：要保证法线与镜面垂直，需让纸板上的直线ON垂直于镜面；纸板表面粗糙，光在上面发生漫反射，才能清晰呈现光路。
2. 第(2)问：多次测量入射角和反射角，目的是探究两者的大小关系以总结普遍规律；入射光与平面镜夹角为50°时，入射角为90°-50°=40°，根据反射角等于入射角可得反射角。
3. 第(3)问：光沿反射光线入射后沿原入射光线射出，体现光路的可逆性。
4. 第(4)问：折转右侧纸板后看不到反射光，说明反射光线、入射光线和法线需在同一平面内。
【解析】
(1) 实验时，为使法线ON与镜面垂直，需将纸板竖直立在平面镜上，故直线ON应垂直于镜面；白色纸板表面粗糙，光在纸板上发生漫反射，可呈现光的径迹，因此答案为垂直、漫。
(2) 多次改变入射角度，测量并比较∠i和∠r，是为了比较反射角与入射角的大小关系，得出普遍规律；当入射光EO与平面镜夹角为50°时，入射角为90°-50°=40°，根据光的反射定律，反射角等于入射角，所以反射角为40°，因此答案为比较反射角与入射角的大小关系、40°。
(3) 让光沿FO方向照射镜面，反射光沿OE方向射出，表明在光的反射现象中，光路是可逆的，故答案为可逆。
(4) 将右侧纸板绕ON折转后，右侧纸板与左侧纸板不在同一平面，此时看不到反射光，说明反射光线、入射光线和法线在同一平面内，故答案为同一平面。
【答案】
12.(1)垂直 漫 (2)比较反射角与入射角的大小关系 $40°$ (3)可逆 (4)同一平面
【知识点】
光的反射定律，漫反射
【点评】
本题考查光的反射定律的探究实验，涵盖实验操作要点、实验结论的验证，是光学基础实验的典型题目，需掌握实验关键操作和对应结论，难度适中。
【难度系数】
0.6
五、综合能力题
13.小明想研究看到的水中物体的位置是否和观察者的位置有关，他选择了一块涂有白漆的铁板、水槽、红色和蓝色的两块圆形小磁体等器材进行实验。小明把红色磁体a吸在铁板上，然后将铁板竖直放入水中后，站在水槽旁进行观察。
(1)如图甲所示，他看到红色磁体a的像a'，a'是由光的
(2)为了确定红色磁体的像a'的位置及变化，小明进行了以下操作：
①将蓝色磁体b吸在水面上方的铁板上(如图乙所示)，可观察到磁体b在水中的像，该像的位置与观察者的位置
②保持观察者位置不变，移动b，直至观察到b的像与
13.小明想研究看到的水中物体的位置是否和观察者的位置有关，他选择了一块涂有白漆的铁板、水槽、红色和蓝色的两块圆形小磁体等器材进行实验。小明把红色磁体a吸在铁板上，然后将铁板竖直放入水中后，站在水槽旁进行观察。
(1)如图甲所示，他看到红色磁体a的像a'，a'是由光的
折射
形成的虚像。(2)为了确定红色磁体的像a'的位置及变化，小明进行了以下操作：
①将蓝色磁体b吸在水面上方的铁板上(如图乙所示)，可观察到磁体b在水中的像，该像的位置与观察者的位置
无关
(选填“有关”或“无关”)。②保持观察者位置不变，移动b，直至观察到b的像与
a'
(选填“a”或“a'”)重合。鉴于本实验的目的，下一步应该进行的操作是改变观察者的位置，看二者是否依然重合
。答案
13.(1)折射 (2)①无关 ②a' 改变观察者的位置，看二者是否依然重合
解析
【分析】
首先分析问题（1）：水中的磁体a反射的光从水斜射入空气时，会发生折射，折射光线远离法线，人眼逆着折射光线看去，会形成虚像，因此a'是光的折射形成的。再分析问题（2）：①水面相当于平面镜，平面镜成像的特点是像与物关于镜面对称，像的位置由物和镜面位置决定，与观察者位置无关；②要确定a'的位置，让b的像与a'重合，此时b的像位置就是a'的位置，为了验证像的位置是否与观察者位置有关，需改变观察者位置，观察像是否仍重合，符合实验探究目的。
【解析】
（1）水中磁体a反射的光从水斜射入空气时发生折射，折射光线向远离法线方向偏折，人眼逆着折射光线看到虚像a'，故a'由光的折射形成。
（2）①水面相当于平面镜，平面镜成像时像与物关于水面对称，像的位置仅由物和水面位置决定，与观察者位置无关；②移动b使其像与a'重合，可确定a'的位置；为验证像的位置是否与观察者位置有关，下一步应改变观察者位置，观察b的像与a'是否仍重合。
【答案】(1)折射 (2)①无关 ②a' 改变观察者的位置，看二者是否依然重合
【知识点】光的折射、平面镜成像特点
【点评】本题通过实验探究水中物体像的位置与观察者位置的关系，结合光学规律考查实验探究能力，需学生理解折射和平面镜成像的原理并应用于实验分析。
【难度系数】0.5
首先分析问题（1）：水中的磁体a反射的光从水斜射入空气时，会发生折射，折射光线远离法线，人眼逆着折射光线看去，会形成虚像，因此a'是光的折射形成的。再分析问题（2）：①水面相当于平面镜，平面镜成像的特点是像与物关于镜面对称，像的位置由物和镜面位置决定，与观察者位置无关；②要确定a'的位置，让b的像与a'重合，此时b的像位置就是a'的位置，为了验证像的位置是否与观察者位置有关，需改变观察者位置，观察像是否仍重合，符合实验探究目的。
【解析】
（1）水中磁体a反射的光从水斜射入空气时发生折射，折射光线向远离法线方向偏折，人眼逆着折射光线看到虚像a'，故a'由光的折射形成。
（2）①水面相当于平面镜，平面镜成像时像与物关于水面对称，像的位置仅由物和水面位置决定，与观察者位置无关；②移动b使其像与a'重合，可确定a'的位置；为验证像的位置是否与观察者位置有关，下一步应改变观察者位置，观察b的像与a'是否仍重合。
【答案】(1)折射 (2)①无关 ②a' 改变观察者的位置，看二者是否依然重合
【知识点】光的折射、平面镜成像特点
【点评】本题通过实验探究水中物体像的位置与观察者位置的关系，结合光学规律考查实验探究能力，需学生理解折射和平面镜成像的原理并应用于实验分析。
【难度系数】0.5
