10.[2024·福建中考]光热电站利用追日镜将太阳光反射到吸热塔用于发电。如图是上午某时刻的光路图,根据光的反射定律推断,随着太阳的运动,追日镜应沿

变式训练
[跨学科·数学]如图甲所示,塔式太阳能电站把地面上多个平面镜反射的太阳光会聚到塔顶,从而利用太阳能发电。如图乙所示,某塔式太阳能电站的一块平面镜在塔的东边,下午某时刻,从西向东的太阳光以与水平方向成$70°$角射向这块平面镜,反射光线与水平方向成$30°$角,则反射角的度数是

逆
(选填“顺”或“逆”)时针方向旋转,使反射光线射向吸热塔。变式训练
[跨学科·数学]如图甲所示,塔式太阳能电站把地面上多个平面镜反射的太阳光会聚到塔顶,从而利用太阳能发电。如图乙所示,某塔式太阳能电站的一块平面镜在塔的东边,下午某时刻,从西向东的太阳光以与水平方向成$70°$角射向这块平面镜,反射光线与水平方向成$30°$角,则反射角的度数是
$20°$
,平面镜与水平方向的夹角度数是$40°$
。答案
10.逆 【变式训练】$20°$ $40°$
解析
【分析】首先明确光的反射定律:反射光线、入射光线和法线在同一平面内,反射光线与入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角。对于第10题,太阳运动时入射光线方向改变,需结合反射角等于入射角的规律,调整镜面使反射光线始终指向吸热塔,进而判断镜面旋转方向;变式题需先确定入射光线与反射光线的夹角,再依据反射角定义、法线与平面镜垂直的关系,逐步计算反射角和平面镜与水平方向的夹角。
【解析】第10题:根据光的反射定律,反射角等于入射角。上午太阳运动时,入射光线方向逐渐变化,为保证反射光线持续射向吸热塔,追日镜需沿逆时针方向旋转,调整法线位置以维持反射光线指向目标。
变式训练:入射光线与水平方向成70°角,反射光线与水平方向成30°角,入射光线与反射光线的夹角为70° - 30° = 40°;根据反射角等于入射角,反射角为40°÷2 = 20°;法线是入射光线与反射光线夹角的角平分线,故法线与水平方向的夹角为70° - 20° = 50°;又因平面镜与法线垂直,所以平面镜与水平方向的夹角为90° - 50° = 40°。
【答案】10.逆 【变式训练】20° 40°
【知识点】光的反射定律、角度计算
【点评】本题结合光热电站的实际应用,考查光的反射定律的应用,将物理知识与工程场景结合,需要学生理解反射光线、入射光线、法线的关系,难度适中。
【难度系数】0.6
【解析】第10题:根据光的反射定律,反射角等于入射角。上午太阳运动时,入射光线方向逐渐变化,为保证反射光线持续射向吸热塔,追日镜需沿逆时针方向旋转,调整法线位置以维持反射光线指向目标。
变式训练:入射光线与水平方向成70°角,反射光线与水平方向成30°角,入射光线与反射光线的夹角为70° - 30° = 40°;根据反射角等于入射角,反射角为40°÷2 = 20°;法线是入射光线与反射光线夹角的角平分线,故法线与水平方向的夹角为70° - 20° = 50°;又因平面镜与法线垂直,所以平面镜与水平方向的夹角为90° - 50° = 40°。
【答案】10.逆 【变式训练】20° 40°
【知识点】光的反射定律、角度计算
【点评】本题结合光热电站的实际应用,考查光的反射定律的应用,将物理知识与工程场景结合,需要学生理解反射光线、入射光线、法线的关系,难度适中。
【难度系数】0.6
11.[2024·成都中考]如图甲所示,小孟利用一面小镜子隔墙看到院里的小猫要偷吃鱼。如图乙所示,AO表示来自小猫的入射光线,O点为入射点,B点为小孟眼睛所在位置。请在图乙中完成作图:
(1)画出反射光线OB。
(2)根据光的反射定律画出镜面。(保留作图痕迹)

(1)画出反射光线OB。
(2)根据光的反射定律画出镜面。(保留作图痕迹)
答案
11.如图所示
解析
【分析】
解题思路:① 确定反射光线:光线经平面镜反射后进入眼睛,反射光线是从入射点O指向眼睛B,直接连接O、B并标注箭头即可;② 确定法线:根据光的反射定律,反射角等于入射角,法线是入射光线与反射光线夹角的角平分线,用虚线画出;③ 确定平面镜:平面镜与法线垂直,过O点作法线的垂线即为平面镜,镜面反射面朝向入射和反射光线一侧,需画上斜线表示。
【解析】
步骤1:画反射光线OB:用直线连接O点和B点,在直线上从O指向B的方向标上箭头,完成反射光线绘制;
步骤2:画法线:以O为顶点,作∠AOB的角平分线,用虚线表示该角平分线,此即为法线;
步骤3:画平面镜:过O点作垂直于法线的直线,该直线即为平面镜,在平面镜朝向入射光线AO和反射光线OB的一侧画上短斜线,表示平面镜的反射面。
【答案】
(作图结果:反射光线OB,∠AOB的角平分线为法线,过O点垂直法线的直线为平面镜,如题目参考答案所示)
【知识点】
光的反射定律、平面镜作图
【点评】
本题考查光的反射定律的基础应用作图,属于中考常见的基础题型,核心是利用反射角与入射角的关系确定法线,进而确定平面镜位置,需掌握作图的规范要求。
【难度系数】
0.6
解题思路:① 确定反射光线:光线经平面镜反射后进入眼睛,反射光线是从入射点O指向眼睛B,直接连接O、B并标注箭头即可;② 确定法线:根据光的反射定律,反射角等于入射角,法线是入射光线与反射光线夹角的角平分线,用虚线画出;③ 确定平面镜:平面镜与法线垂直,过O点作法线的垂线即为平面镜,镜面反射面朝向入射和反射光线一侧,需画上斜线表示。
【解析】
步骤1:画反射光线OB:用直线连接O点和B点,在直线上从O指向B的方向标上箭头,完成反射光线绘制;
步骤2:画法线:以O为顶点,作∠AOB的角平分线,用虚线表示该角平分线,此即为法线;
步骤3:画平面镜:过O点作垂直于法线的直线,该直线即为平面镜,在平面镜朝向入射光线AO和反射光线OB的一侧画上短斜线,表示平面镜的反射面。
【答案】
(作图结果:反射光线OB,∠AOB的角平分线为法线,过O点垂直法线的直线为平面镜,如题目参考答案所示)
【知识点】
光的反射定律、平面镜作图
【点评】
本题考查光的反射定律的基础应用作图,属于中考常见的基础题型,核心是利用反射角与入射角的关系确定法线,进而确定平面镜位置,需掌握作图的规范要求。
【难度系数】
0.6
12. 如图所示,要让反射光线命中目标,在激光笔不动的情况下,可将平面镜 (

A.水平向左移动
B.水平向右移动
C.竖直向上移动
D.竖直向下移动
D
)A.水平向左移动
B.水平向右移动
C.竖直向上移动
D.竖直向下移动
答案
12.D
解析
【分析】
要解决这个问题,需结合光的反射定律分析平面镜移动时反射光线的落点变化:首先明确光的反射定律核心是反射角等于入射角,反射光线、入射光线与法线在同一平面内。当平面镜水平移动时,入射光线方向不变,法线始终垂直平面镜,入射角大小不变,因此反射光线的传播方向不变,仅发生水平平移,无法改变其在墙壁上的落点;当平面镜竖直移动时,入射点会随平面镜上下移动,进而改变反射光线的竖直方向落点,以此判断选项是否符合要求。
【解析】
根据光的反射定律:
1. 分析水平移动平面镜(选项A、B):激光笔不动,入射光线方向不变,法线始终垂直平面镜,入射角大小不变,因此反射光线的传播方向不变,仅发生水平平移,无法改变墙壁上的反射光线落点,故A、B错误。
2. 分析竖直移动平面镜(选项C、D):若平面镜竖直向下移动,入射点向下方移动,法线随平面镜同步下移,入射角大小不变,反射角等于入射角,因此反射光线会向下偏转,恰好命中墙壁上的目标;若平面镜竖直向上移动,反射光线向上偏转,无法命中目标,故C错误,D正确。
【答案】
D
【知识点】
光的反射定律;平面镜移动的反射光线变化
【点评】
本题考查光的反射定律的实际应用,核心是理解平面镜竖直/水平移动时反射光线的落点变化规律,需结合入射角与反射角的关系分析,属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.5
要解决这个问题,需结合光的反射定律分析平面镜移动时反射光线的落点变化:首先明确光的反射定律核心是反射角等于入射角,反射光线、入射光线与法线在同一平面内。当平面镜水平移动时,入射光线方向不变,法线始终垂直平面镜,入射角大小不变,因此反射光线的传播方向不变,仅发生水平平移,无法改变其在墙壁上的落点;当平面镜竖直移动时,入射点会随平面镜上下移动,进而改变反射光线的竖直方向落点,以此判断选项是否符合要求。
【解析】
根据光的反射定律:
1. 分析水平移动平面镜(选项A、B):激光笔不动,入射光线方向不变,法线始终垂直平面镜,入射角大小不变,因此反射光线的传播方向不变,仅发生水平平移,无法改变墙壁上的反射光线落点,故A、B错误。
2. 分析竖直移动平面镜(选项C、D):若平面镜竖直向下移动,入射点向下方移动,法线随平面镜同步下移,入射角大小不变,反射角等于入射角,因此反射光线会向下偏转,恰好命中墙壁上的目标;若平面镜竖直向上移动,反射光线向上偏转,无法命中目标,故C错误,D正确。
【答案】
D
【知识点】
光的反射定律;平面镜移动的反射光线变化
【点评】
本题考查光的反射定律的实际应用,核心是理解平面镜竖直/水平移动时反射光线的落点变化规律,需结合入射角与反射角的关系分析,属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.5
13. 如图所示,在暗室中用手电筒照射挂在白色高墙上的小镜子,人在手电筒的位置看被照射部分(

A.墙和镜子看上去都较暗
B.墙是白色明亮的,镜子是暗的
C.墙和镜子看上去都较亮
D.墙是暗的,镜子是明亮的
B
)A.墙和镜子看上去都较暗
B.墙是白色明亮的,镜子是暗的
C.墙和镜子看上去都较亮
D.墙是暗的,镜子是明亮的
答案
13.B
解析
【分析】
这道题考查镜面反射与漫反射的特点,解题思路是:先判断小镜子和墙面的反射类型,再结合人所在的位置,分析反射光线能否进入人眼,进而判断两者的明暗情况。小镜子表面光滑,光照射时发生镜面反射;墙面粗糙,光照射时发生漫反射,需结合人眼位置分析反射光线的去向。
【解析】
1. 确定反射类型:小镜子表面光滑,手电筒的光照射到镜子上时,会发生镜面反射,反射光线会集中向某一特定方向;白色墙面表面粗糙,光照射到墙面上时,会发生漫反射,反射光线会向各个方向分散。
2. 结合人眼位置判断明暗:人在手电筒的位置,镜子的镜面反射光线没有朝向人眼,几乎没有光线进入人眼,因此镜子看起来是暗的;墙面的漫反射会有部分光线反射进入人眼,所以墙看起来是明亮的。综上,墙是白色明亮的,镜子是暗的,对应选项B。
【答案】
B
【知识点】
镜面反射、漫反射
【点评】
本题结合生活中的场景考查光的反射类型,需要区分镜面反射和漫反射的特点,理解反射光线方向与观察位置的关系,属于基础光学题。
【难度系数】
0.6
这道题考查镜面反射与漫反射的特点,解题思路是:先判断小镜子和墙面的反射类型,再结合人所在的位置,分析反射光线能否进入人眼,进而判断两者的明暗情况。小镜子表面光滑,光照射时发生镜面反射;墙面粗糙,光照射时发生漫反射,需结合人眼位置分析反射光线的去向。
【解析】
1. 确定反射类型:小镜子表面光滑,手电筒的光照射到镜子上时,会发生镜面反射,反射光线会集中向某一特定方向;白色墙面表面粗糙,光照射到墙面上时,会发生漫反射,反射光线会向各个方向分散。
2. 结合人眼位置判断明暗:人在手电筒的位置,镜子的镜面反射光线没有朝向人眼,几乎没有光线进入人眼,因此镜子看起来是暗的;墙面的漫反射会有部分光线反射进入人眼,所以墙看起来是明亮的。综上,墙是白色明亮的,镜子是暗的,对应选项B。
【答案】
B
【知识点】
镜面反射、漫反射
【点评】
本题结合生活中的场景考查光的反射类型,需要区分镜面反射和漫反射的特点,理解反射光线方向与观察位置的关系,属于基础光学题。
【难度系数】
0.6
14. 小明选用了平面镜、硬纸板、激光笔和铅笔进行“探究光的反射定律”的实验。硬纸板竖直立在平面镜上,纸板由E、F两部分组成,可绕接缝ON转动,如图甲所示。
(1)实验中还需要的器材是
(2)光在E纸板上沿AO方向入射,其反射光线在F纸板上沿OB方向射出。AO与镜面的夹角为$40°$时,其对应的反射角大小为
(3)实验时多次改变入射角的大小进行实验,然后得出结论。多次实验的目的是
(4)如图乙所示,小明将F纸板剪成上下两块,将下半部分绕ON向后折,发现在F纸板的
(1)实验中还需要的器材是
量角器
。(2)光在E纸板上沿AO方向入射,其反射光线在F纸板上沿OB方向射出。AO与镜面的夹角为$40°$时,其对应的反射角大小为
$50°$
。(3)实验时多次改变入射角的大小进行实验,然后得出结论。多次实验的目的是
使结论具有普遍性
。(4)如图乙所示,小明将F纸板剪成上下两块,将下半部分绕ON向后折,发现在F纸板的
上
(选填“上”或“下”)半部分会看到反射光线;若将下半部分绕ON向前折,则会观察到的现象是F纸板的上、下部分都看不到反射光线
。答案
14.(1)量角器
(2)$50°$
(3)使结论具有普遍性
(4)上 F纸板的上、下部分都看不到反射光线
(2)$50°$
(3)使结论具有普遍性
(4)上 F纸板的上、下部分都看不到反射光线
解析
【分析】
本题围绕“探究光的反射定律”实验展开,需结合实验目的、器材要求、光的反射定律内容分析各问题:
(1) 实验需测量入射角和反射角,因此需要能测量角度的器材;
(2) 入射角是入射光线与法线的夹角,法线与镜面垂直,据此计算入射角,再根据反射角等于入射角推导结果;
(3) 探究规律类实验中,多次实验是为了避免偶然性,让结论更具普遍性;
(4) 根据光的反射定律“反射光线、入射光线和法线在同一平面内”,分析F纸板折叠后的可见情况。
【解析】
(1) 探究光的反射定律时,需要测量入射角和反射角的大小,因此还需要的器材是量角器;
(2) 已知AO与镜面的夹角为$40°$,法线与镜面垂直,所以入射角为$90°-40°=50°$;根据光的反射定律,反射角等于入射角,因此反射角为$50°$;
(3) 多次改变入射角的大小进行实验,是为了避免实验结论的偶然性,使得出的光的反射定律结论具有普遍性;
(4) 根据光的反射定律,反射光线、入射光线和法线在同一平面内。将F纸板下半部分绕ON向后折时,反射光线仍在入射光线与法线所在的平面(即E纸板和F纸板上半部分所在的平面),因此F纸板的上半部分能看到反射光线;若将下半部分绕ON向前折,此时F纸板整体不在入射光线与法线的同一平面,因此F纸板的上、下部分都看不到反射光线。
【答案】
(1) 量角器;(2) $50°$;(3) 使结论具有普遍性;(4) 上;F纸板的上、下部分都看不到反射光线
【知识点】
光的反射定律;实验器材;多次实验的目的
【点评】
本题是光的反射定律的基础实验题,涵盖实验器材选择、角度计算、实验目的及反射定律的验证,考查核心知识点明确,难度较低。
【难度系数】
0.3
本题围绕“探究光的反射定律”实验展开,需结合实验目的、器材要求、光的反射定律内容分析各问题:
(1) 实验需测量入射角和反射角,因此需要能测量角度的器材;
(2) 入射角是入射光线与法线的夹角,法线与镜面垂直,据此计算入射角,再根据反射角等于入射角推导结果;
(3) 探究规律类实验中,多次实验是为了避免偶然性,让结论更具普遍性;
(4) 根据光的反射定律“反射光线、入射光线和法线在同一平面内”,分析F纸板折叠后的可见情况。
【解析】
(1) 探究光的反射定律时,需要测量入射角和反射角的大小,因此还需要的器材是量角器;
(2) 已知AO与镜面的夹角为$40°$,法线与镜面垂直,所以入射角为$90°-40°=50°$;根据光的反射定律,反射角等于入射角,因此反射角为$50°$;
(3) 多次改变入射角的大小进行实验,是为了避免实验结论的偶然性,使得出的光的反射定律结论具有普遍性;
(4) 根据光的反射定律,反射光线、入射光线和法线在同一平面内。将F纸板下半部分绕ON向后折时,反射光线仍在入射光线与法线所在的平面(即E纸板和F纸板上半部分所在的平面),因此F纸板的上半部分能看到反射光线;若将下半部分绕ON向前折,此时F纸板整体不在入射光线与法线的同一平面,因此F纸板的上、下部分都看不到反射光线。
【答案】
(1) 量角器;(2) $50°$;(3) 使结论具有普遍性;(4) 上;F纸板的上、下部分都看不到反射光线
【知识点】
光的反射定律;实验器材;多次实验的目的
【点评】
本题是光的反射定律的基础实验题,涵盖实验器材选择、角度计算、实验目的及反射定律的验证,考查核心知识点明确,难度较低。
【难度系数】
0.3
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