6. [传统文化]“仙女飞天”魔术表演中,位于P点的观众看到云雾中曼舞的“仙女”A′,实质是挡板后的演员A在平面镜中的虚像,如图2-M-8所示。请作出平面镜的位置,并完成P点观众看到“仙女”的光路图。

答案
6. 如图所示
解析
【分析】要完成该光路图,需依据平面镜成像“像与物关于镜面对称”的特点。首先连接物点A和像点A',作线段AA'的垂直平分线确定平面镜位置;再根据反射光线的反向延长线经过像点A',连接观众P与A',找到与平面镜的交点(入射点O);最后连接A与O(入射光线)、O与P(反射光线)并标注箭头,即可完成光路。
【解析】
1. 确定平面镜:连接A、A'两点,作线段AA'的垂直平分线,该垂直平分线即为平面镜的位置(平面镜的反射侧朝向A、A')。
2. 找入射点:连接观众P和像点A',这条线段与平面镜的交点记为O,O是光线的入射点。
3. 绘制光路:连接A与O,箭头方向从A指向O(入射光线);连接O与P,箭头方向从O指向P(反射光线),完成光路图。
【答案】
如图所示
【知识点】
平面镜成像特点,光的反射作图
【点评】
本题结合魔术情境考查平面镜成像的光路作图,核心是利用像物对称确定平面镜位置,再结合反射光线过像点完成光路,属于光学基础作图题,需掌握平面镜成像的基本规律。
【难度系数】
0.5
【解析】
1. 确定平面镜:连接A、A'两点,作线段AA'的垂直平分线,该垂直平分线即为平面镜的位置(平面镜的反射侧朝向A、A')。
2. 找入射点:连接观众P和像点A',这条线段与平面镜的交点记为O,O是光线的入射点。
3. 绘制光路:连接A与O,箭头方向从A指向O(入射光线);连接O与P,箭头方向从O指向P(反射光线),完成光路图。
【答案】
如图所示
【知识点】
平面镜成像特点,光的反射作图
【点评】
本题结合魔术情境考查平面镜成像的光路作图,核心是利用像物对称确定平面镜位置,再结合反射光线过像点完成光路,属于光学基础作图题,需掌握平面镜成像的基本规律。
【难度系数】
0.5
7. [跨学科实践](2024常州武进区校级一模)小明想用木板和支架制作一个“漫画临摹神器”,如图2-M-9甲所示,图乙为其示意图,OA为木板,并用可伸缩支架固定,木板上放置平板电脑,平板电脑屏幕上展示要临摹的图片,OB处放置并固定某光学器材,并在桌面OC处平放一张白纸。

(1)OB处放置的光学器材应该用
(2)调整支架的位置,当屏幕中图片的像
(3)临摹时,人眼应该在图乙中
(1)OB处放置的光学器材应该用
茶色玻璃
(选填“平面镜”或“茶色玻璃”),为了增强临摹效果,该光学器材应该薄
(选填“厚”或“薄”)一点。(2)调整支架的位置,当屏幕中图片的像
与白纸重合
时,停止调节,该像是虚像
(选填“实像”或“虚像”)。若光学器材与桌面的夹角∠BOC=60°,则木板与桌面的夹角∠AOC=120
°。(3)临摹时,人眼应该在图乙中
E
(选填“D”“E”或“F”)处观察。若临摹准确,临摹成的漫画相较于屏幕图片大小相等
(选填“更大”“更小”或“大小相等”)。答案
7. (1)茶色玻璃 薄
(2)与白纸重合 虚像 120
(3)E 大小相等
(2)与白纸重合 虚像 120
(3)E 大小相等
解析
【分析】
本题结合“漫画临摹神器”的实际场景,考查平面镜成像的特点及应用。解题时需结合茶色玻璃的特性、平面镜成像的规律,逐步分析每个问题:
1. 第(1)问:需选择既能成像又能看到后方白纸的光学器材,同时考虑玻璃厚度对成像的影响;
2. 第(2)问:要让像落在白纸上需调整到像与白纸重合,明确平面镜成像的虚实,再利用成像对称性计算角度;
3. 第(3)问:确定观察像的正确位置,结合平面镜成像的大小特点判断临摹结果。
【解析】
(1) 茶色玻璃既能反射成像,又能透过玻璃看到后方的白纸,方便临摹,而平面镜无法看到后方,因此OB处选茶色玻璃;厚玻璃的两个表面都会反射成像,会出现两个重叠的像,干扰临摹效果,所以应选薄的光学器材。
(2) 调整支架时,当屏幕中图片的像与白纸重合,才能准确进行临摹;平面镜所成的像是虚像;根据平面镜成像特点,像与物关于镜面对称,已知∠BOC=60°,则∠AOB=∠BOC=60°,因此∠AOC=∠AOB + ∠BOC=60°+60°=120°。
(3) 人眼需在能观察到像的位置,图中E处是正确的观察位置;平面镜成像的特点是像与物大小相等,因此临摹成的漫画相较于屏幕图片大小相等。
【答案】
(1) 茶色玻璃;薄
(2) 与白纸重合;虚像;120
(3) E;大小相等
【知识点】
平面镜成像特点;光的反射
【点评】
本题结合跨学科实践场景,考查平面镜成像的实际应用,需要理解茶色玻璃的作用、平面镜成像的规律,以及利用对称性计算角度,注重知识与实际操作的结合。
【难度系数】
0.5
本题结合“漫画临摹神器”的实际场景,考查平面镜成像的特点及应用。解题时需结合茶色玻璃的特性、平面镜成像的规律,逐步分析每个问题:
1. 第(1)问:需选择既能成像又能看到后方白纸的光学器材,同时考虑玻璃厚度对成像的影响;
2. 第(2)问:要让像落在白纸上需调整到像与白纸重合,明确平面镜成像的虚实,再利用成像对称性计算角度;
3. 第(3)问:确定观察像的正确位置,结合平面镜成像的大小特点判断临摹结果。
【解析】
(1) 茶色玻璃既能反射成像,又能透过玻璃看到后方的白纸,方便临摹,而平面镜无法看到后方,因此OB处选茶色玻璃;厚玻璃的两个表面都会反射成像,会出现两个重叠的像,干扰临摹效果,所以应选薄的光学器材。
(2) 调整支架时,当屏幕中图片的像与白纸重合,才能准确进行临摹;平面镜所成的像是虚像;根据平面镜成像特点,像与物关于镜面对称,已知∠BOC=60°,则∠AOB=∠BOC=60°,因此∠AOC=∠AOB + ∠BOC=60°+60°=120°。
(3) 人眼需在能观察到像的位置,图中E处是正确的观察位置;平面镜成像的特点是像与物大小相等,因此临摹成的漫画相较于屏幕图片大小相等。
【答案】
(1) 茶色玻璃;薄
(2) 与白纸重合;虚像;120
(3) E;大小相等
【知识点】
平面镜成像特点;光的反射
【点评】
本题结合跨学科实践场景,考查平面镜成像的实际应用,需要理解茶色玻璃的作用、平面镜成像的规律,以及利用对称性计算角度,注重知识与实际操作的结合。
【难度系数】
0.5
8. [科普阅读](2024 苏州节选)阅读短文,回答问题。
圭表与二十四节气
如图2-M-10甲所示的圭表是我国古代的重大发明。表是垂直立于地面的标杆,圭是正
南正北方向水平放置的尺。用它测量正午时表影的长度,从而确定一年的时间和季节。

图2-M-10
战国时已经采用水面来校正圭使其水平,用铅垂线来校正表使其与圭垂直。由于日光散射和漫反射等的影响,早期圭表的表影边缘模糊不清,影响测量表影长度的精度。元代天文学家郭守敬对圭表进行改进了与创新。他将表的高度增加到原来的五倍,且在表顶加一根架空的横梁;他还发明了景符,用小孔成像原理可以在圭面上形成太阳和梁的清晰像,把确定表端影的位置变为确定梁影中心的位置,较大提高了测量的精度,如图乙所示。
通过测量正午时表影长短的变化,推算出一回归年为365.25天,按照季节变化将一年划分为二十四节气(如图丙所示),用以指导生活和农业生产。
2016年11月30日,联合国教科文组织批准“二十四节气”列入人类非物质文化遗产代表作名录。以圭表为代表的我国古代的科技成果,闪耀着智慧的光芒,激励着我们攀登新的科技高峰。
(1)我国古代天文学用
(2)郭守敬提高测量精度的措施有
(3)一年中,学校的旗杆正午杆影最长的是二十四节气中的
圭表与二十四节气
如图2-M-10甲所示的圭表是我国古代的重大发明。表是垂直立于地面的标杆,圭是正
南正北方向水平放置的尺。用它测量正午时表影的长度,从而确定一年的时间和季节。
图2-M-10
战国时已经采用水面来校正圭使其水平,用铅垂线来校正表使其与圭垂直。由于日光散射和漫反射等的影响,早期圭表的表影边缘模糊不清,影响测量表影长度的精度。元代天文学家郭守敬对圭表进行改进了与创新。他将表的高度增加到原来的五倍,且在表顶加一根架空的横梁;他还发明了景符,用小孔成像原理可以在圭面上形成太阳和梁的清晰像,把确定表端影的位置变为确定梁影中心的位置,较大提高了测量的精度,如图乙所示。
通过测量正午时表影长短的变化,推算出一回归年为365.25天,按照季节变化将一年划分为二十四节气(如图丙所示),用以指导生活和农业生产。
2016年11月30日,联合国教科文组织批准“二十四节气”列入人类非物质文化遗产代表作名录。以圭表为代表的我国古代的科技成果,闪耀着智慧的光芒,激励着我们攀登新的科技高峰。
(1)我国古代天文学用
铅垂线
使表竖直。(2)郭守敬提高测量精度的措施有
利用小孔成像原理,把确定表端影的位置变为确定梁影中心的位置(合理即可)
。(3)一年中,学校的旗杆正午杆影最长的是二十四节气中的
冬至
。答案
8. (1)铅垂线
(2)利用小孔成像原理,把确定表端影的位置变为确定梁影中心的位置(合理即可)
(3)冬至
(2)利用小孔成像原理,把确定表端影的位置变为确定梁影中心的位置(合理即可)
(3)冬至
解析
【分析】
本题为科普阅读题,需结合短文内容和相关常识解答:
(1) 第1小问,直接从短文中查找校正表竖直的工具;
(2) 第2小问,提取短文中郭守敬改进圭表以提高测量精度的具体措施;
(3) 第3小问,结合地理常识,北半球冬至日正午太阳高度最小,杆影最长,对应二十四节气中的冬至。
【解析】
(1) 根据短文内容“用铅垂线来校正表使其与圭垂直”,可知我国古代天文学用铅垂线使表竖直;
(2) 短文提到郭守敬的改进措施:将表的高度增加到原来的五倍,在表顶加一根架空的横梁,发明景符,利用小孔成像原理在圭面上形成太阳和梁的清晰像,把确定表端影的位置变为确定梁影中心的位置,从而提高测量精度;
(3) 北半球一年中,冬至日正午太阳高度角最小,学校旗杆的正午杆影最长,对应二十四节气中的冬至。
【答案】
(1)铅垂线
(2)利用小孔成像原理,把确定表端影的位置变为确定梁影中心的位置(合理即可)
(3)冬至
【知识点】
光的直线传播、二十四节气、长度测量
【点评】
本题结合我国古代科技成果“圭表”考查科普阅读能力,既需要从短文中提取关键信息,又融合了地理常识,体现了学科间的联系,难度适中。
【难度系数】
0.8
本题为科普阅读题,需结合短文内容和相关常识解答:
(1) 第1小问,直接从短文中查找校正表竖直的工具;
(2) 第2小问,提取短文中郭守敬改进圭表以提高测量精度的具体措施;
(3) 第3小问,结合地理常识,北半球冬至日正午太阳高度最小,杆影最长,对应二十四节气中的冬至。
【解析】
(1) 根据短文内容“用铅垂线来校正表使其与圭垂直”,可知我国古代天文学用铅垂线使表竖直;
(2) 短文提到郭守敬的改进措施:将表的高度增加到原来的五倍,在表顶加一根架空的横梁,发明景符,利用小孔成像原理在圭面上形成太阳和梁的清晰像,把确定表端影的位置变为确定梁影中心的位置,从而提高测量精度;
(3) 北半球一年中,冬至日正午太阳高度角最小,学校旗杆的正午杆影最长,对应二十四节气中的冬至。
【答案】
(1)铅垂线
(2)利用小孔成像原理,把确定表端影的位置变为确定梁影中心的位置(合理即可)
(3)冬至
【知识点】
光的直线传播、二十四节气、长度测量
【点评】
本题结合我国古代科技成果“圭表”考查科普阅读能力,既需要从短文中提取关键信息,又融合了地理常识,体现了学科间的联系,难度适中。
【难度系数】
0.8
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