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9. (2024·盐城建湖期中)如图,若要让反射光线射中天花板上的新目标,可行的操作是 (
A.只将平面镜竖直向下平移
B.只将激光笔绕O点顺时针转动
C.只将平面镜水平向右平移
D.只将平面镜绕O点顺时针转动
D
)A.只将平面镜竖直向下平移
B.只将激光笔绕O点顺时针转动
C.只将平面镜水平向右平移
D.只将平面镜绕O点顺时针转动
答案
9. D
解析
【分析】
本题考查光的反射定律的应用，解题思路是依据“反射角等于入射角”，逐一分析每个操作对入射光线、法线、反射光线方向的影响，判断能否让反射光线射中天花板的新目标。
【解析】
根据光的反射定律：反射角等于入射角，反射光线与入射光线分居法线两侧。
选项A：只将平面镜竖直向下平移，入射光线方向不变，法线方向不变，入射角大小不变，因此反射光线的方向不变，无法射中目标，A错误。
选项B：只将激光笔绕O点顺时针转动，入射光线靠近法线，入射角减小，反射角也随之减小，反射光线会向左下方偏移，无法射中天花板的新目标，B错误。
选项C：只将平面镜水平向右平移，入射光线方向不变，法线方向不变，入射角大小不变，反射光线方向不变，无法射中目标，C错误。
选项D：只将平面镜绕O点顺时针转动，法线会随平面镜顺时针转动，入射角增大，反射角也增大，反射光线会向右上方偏移，能够射中天花板的新目标，D正确。
【答案】
D
【知识点】
光的反射定律
【点评】
本题通过具体操作考查光的反射定律的应用，需明确反射角与入射角的对应关系，分析不同操作对反射光线的影响，属于光学基础题，需掌握反射定律的核心内容。
【难度系数】
0.5
本题考查光的反射定律的应用，解题思路是依据“反射角等于入射角”，逐一分析每个操作对入射光线、法线、反射光线方向的影响，判断能否让反射光线射中天花板的新目标。
【解析】
根据光的反射定律：反射角等于入射角，反射光线与入射光线分居法线两侧。
选项A：只将平面镜竖直向下平移，入射光线方向不变，法线方向不变，入射角大小不变，因此反射光线的方向不变，无法射中目标，A错误。
选项B：只将激光笔绕O点顺时针转动，入射光线靠近法线，入射角减小，反射角也随之减小，反射光线会向左下方偏移，无法射中天花板的新目标，B错误。
选项C：只将平面镜水平向右平移，入射光线方向不变，法线方向不变，入射角大小不变，反射光线方向不变，无法射中目标，C错误。
选项D：只将平面镜绕O点顺时针转动，法线会随平面镜顺时针转动，入射角增大，反射角也增大，反射光线会向右上方偏移，能够射中天花板的新目标，D正确。
【答案】
D
【知识点】
光的反射定律
【点评】
本题通过具体操作考查光的反射定律的应用，需明确反射角与入射角的对应关系，分析不同操作对反射光线的影响，属于光学基础题，需掌握反射定律的核心内容。
【难度系数】
0.5
10. 如图所示，镜子MN固定在可活动的板AB上，当镜子水平放置时，一束光PO与AB成$40°$角射到镜面上，则入射角大小为________；保持光线PO不变，竖直向上抬起A端，使板AB与水平面成$10°$角，则反射光线旋转________，反射角大小为________。
答案
10. $50°$ $20°$ $60°$
解析
【分析】
要解决这道题，需明确：入射角是入射光线与法线的夹角，法线始终垂直于镜面；当镜面转动时，法线会随镜面同步转动；根据光的反射定律，入射光线不变时，反射光线转动的角度是镜面转动角度的2倍。解题时先根据初始镜面位置计算入射角，再结合镜面转动的角度推导反射光线转动角度和新的反射角。
【解析】
1. 当镜子水平放置时，入射光线PO与镜面AB成$40°$角，法线垂直于镜面，因此入射角为入射光线与法线的夹角，即$90° - 40° = 50°$；
2. 保持光线PO不变，竖直向上抬起A端，使板AB与水平面成$10°$角，此时镜面转动了$10°$，法线随镜面同步转动$10°$。根据光的反射定律，入射光线不变时，反射光线转动的角度是镜面转动角度的2倍，因此反射光线旋转$2×10° = 20°$；
3. 此时入射光线与镜面AB的夹角变为$40° + 10° = 50°$，新的入射角为$90° - 50° = 60°$，由反射定律可知反射角等于入射角，故反射角大小为$60°$。
【答案】
$50°$；$20°$；$60°$
【知识点】
光的反射定律；入射角与反射角
【点评】
本题考查光的反射定律的应用，核心是理解法线随镜面转动的规律，以及反射光线转动角度与镜面转动角度的关系，属于光学基础题，需掌握入射角、反射角的定义及反射定律内容。
【难度系数】
0.5
要解决这道题，需明确：入射角是入射光线与法线的夹角，法线始终垂直于镜面；当镜面转动时，法线会随镜面同步转动；根据光的反射定律，入射光线不变时，反射光线转动的角度是镜面转动角度的2倍。解题时先根据初始镜面位置计算入射角，再结合镜面转动的角度推导反射光线转动角度和新的反射角。
【解析】
1. 当镜子水平放置时，入射光线PO与镜面AB成$40°$角，法线垂直于镜面，因此入射角为入射光线与法线的夹角，即$90° - 40° = 50°$；
2. 保持光线PO不变，竖直向上抬起A端，使板AB与水平面成$10°$角，此时镜面转动了$10°$，法线随镜面同步转动$10°$。根据光的反射定律，入射光线不变时，反射光线转动的角度是镜面转动角度的2倍，因此反射光线旋转$2×10° = 20°$；
3. 此时入射光线与镜面AB的夹角变为$40° + 10° = 50°$，新的入射角为$90° - 50° = 60°$，由反射定律可知反射角等于入射角，故反射角大小为$60°$。
【答案】
$50°$；$20°$；$60°$
【知识点】
光的反射定律；入射角与反射角
【点评】
本题考查光的反射定律的应用，核心是理解法线随镜面转动的规律，以及反射光线转动角度与镜面转动角度的关系，属于光学基础题，需掌握入射角、反射角的定义及反射定律内容。
【难度系数】
0.5
11. 如图所示，一束光水平射入潜望镜镜口后，通过潜望镜进入小明的眼睛。请画出光的传播路径。
答案
11. 如图所示
解析
【分析】要画出潜望镜的光路，需依据光的反射定律。首先，水平入射光线与上方平面镜相交，过该交点作垂直于平面镜的法线；根据反射角等于入射角，画出第一次反射光线（竖直向下）；该光线到达下方平面镜的交点，再作垂直于下方平面镜的法线；再次利用反射角等于入射角，画出指向眼睛的水平反射光线，完成光路。
【解析】根据光的反射定律：反射光线、入射光线和法线在同一平面，反射光线与入射光线分居法线两侧，反射角等于入射角。作图步骤：1. 过水平入射光线与上方平面镜的入射点，作垂直于镜面的虚线（法线）；2. 以法线为参照，使反射角等于入射角，画出竖直向下的第一次反射光线；3. 该反射光线与下方平面镜交于入射点，过此点作垂直于下方镜面的虚线（法线）；4. 再次以法线为参照，反射角等于入射角，画出水平向右、指向眼睛的第二次反射光线，即完成光路。
【答案】如图所示
【知识点】光的反射定律、平面镜应用
【点评】本题是基础光学作图题，考查光的反射定律的实际应用，核心是准确绘制法线并保证反射角与入射角相等，需掌握潜望镜利用平面镜改变光路的原理，属于常规题型。
【难度系数】0.3
【解析】根据光的反射定律：反射光线、入射光线和法线在同一平面，反射光线与入射光线分居法线两侧，反射角等于入射角。作图步骤：1. 过水平入射光线与上方平面镜的入射点，作垂直于镜面的虚线（法线）；2. 以法线为参照，使反射角等于入射角，画出竖直向下的第一次反射光线；3. 该反射光线与下方平面镜交于入射点，过此点作垂直于下方镜面的虚线（法线）；4. 再次以法线为参照，反射角等于入射角，画出水平向右、指向眼睛的第二次反射光线，即完成光路。
【答案】如图所示
【知识点】光的反射定律、平面镜应用
【点评】本题是基础光学作图题，考查光的反射定律的实际应用，核心是准确绘制法线并保证反射角与入射角相等，需掌握潜望镜利用平面镜改变光路的原理，属于常规题型。
【难度系数】0.3
12. 如图所示，为使与水平面成$30°$角的一束光竖直射向井底，请画出平面镜的位置。
答案
12. 如图所示
解析
【分析】要使光线竖直射向井底，需利用光的反射定律：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，且平面镜与法线垂直。首先确定入射光线和反射光线的夹角，再找到法线，最后根据法线确定平面镜的位置。
【解析】1. 计算入射光线与反射光线的夹角：入射光线与水平方向成30°角，反射光线竖直向下，因此两者的夹角为$30° + 90° = 120°$；2. 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，故法线与入射光线的夹角为$120° ÷ 2 = 60°$；3. 过入射点作垂直于法线的直线，该直线即为平面镜的位置，如图所示。
【答案】
【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实际应用，核心是利用法线的角平分线性质确定平面镜位置，需准确计算光线夹角，难度适中。
【难度系数】0.5
【解析】1. 计算入射光线与反射光线的夹角：入射光线与水平方向成30°角，反射光线竖直向下，因此两者的夹角为$30° + 90° = 120°$；2. 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，故法线与入射光线的夹角为$120° ÷ 2 = 60°$；3. 过入射点作垂直于法线的直线，该直线即为平面镜的位置，如图所示。
【答案】
【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实际应用，核心是利用法线的角平分线性质确定平面镜位置，需准确计算光线夹角，难度适中。
【难度系数】0.5
13. “探究光的反射规律”的实验装置如图甲所示，平面镜放在水平桌面上，标有刻度(图中未画出)的白色纸板ABDC能绕垂直于CD的ON轴翻转，在纸板上安装一支可在纸板平面内自由移动的激光笔(未画出)。
(1) 实验前，应将纸板
(2) 移动激光笔，使入射角为$45°$，测得反射角也为$45°$。由此就得出“光反射时，反射角等于入射角”的结论，你认为有何不妥之处？
(3) 如图乙所示，将纸板右半部分绕ON向后翻转任意角度，发现纸板上均无反射光束呈现。此现象说明了
(4) 在图甲中，若将纸板(连同激光笔)绕CD向后倾斜，则此时反射光束
A. 仍在纸板上呈现 B. 被纸板挡住 C. 在纸板前方
(1) 实验前，应将纸板
垂直
放置于平面镜上，移动激光笔，使入射光束绕入射点O沿逆时针方向转动，可观察到反射光束沿顺
时针方向转动。(2) 移动激光笔，使入射角为$45°$，测得反射角也为$45°$。由此就得出“光反射时，反射角等于入射角”的结论，你认为有何不妥之处？
一次实验得到的结论具有偶然性
。(3) 如图乙所示，将纸板右半部分绕ON向后翻转任意角度，发现纸板上均无反射光束呈现。此现象说明了
反射光线、入射光线和法线在同一平面内
。(4) 在图甲中，若将纸板(连同激光笔)绕CD向后倾斜，则此时反射光束
C
(填字母)。A. 仍在纸板上呈现 B. 被纸板挡住 C. 在纸板前方
答案
13. (1) 垂直 顺 (2) 一次实验得到的结论具有偶然性 (3) 反射光线、入射光线和法线在同一平面内 (4) C
解析
【分析】
本题围绕“探究光的反射规律”的实验展开，需结合光的反射定律分析各问题：
1. 第(1)问：实验中纸板需垂直平面镜，才能让法线落在纸板上，便于显示光路；入射光束逆时针转动时，入射角增大，反射角同步增大，因此反射光束顺时针转动。
2. 第(2)问：仅一次实验得出结论，实验样本过少，结果具有偶然性，无法保证结论的普遍性。
3. 第(3)问：纸板右半部分翻转后，两部分纸板不在同一平面，看不到反射光，说明反射光线、入射光线和法线必须在同一平面内。
4. 第(4)问：纸板倾斜后，法线仍垂直平面镜，反射光线与入射光线、法线共面，但该平面与倾斜后的纸板不重合，故反射光束在纸板前方。
【解析】
(1) 实验时，为使法线在纸板上呈现、便于观察光路，应将纸板垂直放置于平面镜上。根据光的反射定律，反射角等于入射角，当入射光束绕入射点O沿逆时针方向转动时，入射角变大，反射角随之变大，因此反射光束沿顺时针方向转动。
(2) 仅通过一次实验得出“光反射时，反射角等于入射角”的结论，实验次数太少，得到的结论具有偶然性，不具备普遍适用性，应多次改变入射角重复实验，总结普遍规律。
(3) 将纸板右半部分绕ON向后翻转任意角度后，左右两部分纸板不在同一平面，纸板上无反射光束，说明反射光线、入射光线和法线在同一平面内。
(4) 若将纸板（连同激光笔）绕CD向后倾斜，法线始终垂直于平面镜，反射光线、入射光线和法线仍在同一平面，但该平面与倾斜后的纸板平面不重合，因此反射光束不在纸板上，而是在纸板前方，故选C。
【答案】
(1) 垂直；顺 (2) 一次实验得到的结论具有偶然性 (3) 反射光线、入射光线和法线在同一平面内 (4) C
【知识点】
光的反射规律、实验探究的严谨性
【点评】
本题是光的反射规律的经典实验题，考查实验操作要点、实验结论的得出、实验现象的分析，核心是对光的反射定律的理解，需注意实验设计的严谨性，整体难度适中。
【难度系数】
0.7
本题围绕“探究光的反射规律”的实验展开，需结合光的反射定律分析各问题：
1. 第(1)问：实验中纸板需垂直平面镜，才能让法线落在纸板上，便于显示光路；入射光束逆时针转动时，入射角增大，反射角同步增大，因此反射光束顺时针转动。
2. 第(2)问：仅一次实验得出结论，实验样本过少，结果具有偶然性，无法保证结论的普遍性。
3. 第(3)问：纸板右半部分翻转后，两部分纸板不在同一平面，看不到反射光，说明反射光线、入射光线和法线必须在同一平面内。
4. 第(4)问：纸板倾斜后，法线仍垂直平面镜，反射光线与入射光线、法线共面，但该平面与倾斜后的纸板不重合，故反射光束在纸板前方。
【解析】
(1) 实验时，为使法线在纸板上呈现、便于观察光路，应将纸板垂直放置于平面镜上。根据光的反射定律，反射角等于入射角，当入射光束绕入射点O沿逆时针方向转动时，入射角变大，反射角随之变大，因此反射光束沿顺时针方向转动。
(2) 仅通过一次实验得出“光反射时，反射角等于入射角”的结论，实验次数太少，得到的结论具有偶然性，不具备普遍适用性，应多次改变入射角重复实验，总结普遍规律。
(3) 将纸板右半部分绕ON向后翻转任意角度后，左右两部分纸板不在同一平面，纸板上无反射光束，说明反射光线、入射光线和法线在同一平面内。
(4) 若将纸板（连同激光笔）绕CD向后倾斜，法线始终垂直于平面镜，反射光线、入射光线和法线仍在同一平面，但该平面与倾斜后的纸板平面不重合，因此反射光束不在纸板上，而是在纸板前方，故选C。
【答案】
(1) 垂直；顺 (2) 一次实验得到的结论具有偶然性 (3) 反射光线、入射光线和法线在同一平面内 (4) C
【知识点】
光的反射规律、实验探究的严谨性
【点评】
本题是光的反射规律的经典实验题，考查实验操作要点、实验结论的得出、实验现象的分析，核心是对光的反射定律的理解，需注意实验设计的严谨性，整体难度适中。
【难度系数】
0.7
14. 如图所示，平面镜OM与ON的夹角为$θ$，一条平行于平面镜ON的光线经过两个平面镜的多次反射后，能够沿着原来的光路返回。两平面镜之间的夹角不可能是 （
A.$20°$
B.$15°$
C.$10°$
D.$5°$
A
）A.$20°$
B.$15°$
C.$10°$
D.$5°$
答案
14. A
解析
【分析】要解决本题，需明确：光线经过多次反射后沿原路返回的条件是，最后一次入射到平面镜时为垂直入射（此时反射光线会沿原路返回）。结合平面镜反射定律与几何关系，推导两平面镜夹角θ需满足的条件，再逐一判断选项。
【解析】根据光的反射定律，平行于ON的光线入射到OM时，入射光线与OM的夹角为θ，第一次反射后，光线与OM的夹角仍为θ；后续每次反射，光线与平面镜的夹角会依次增加θ，当光线与某一平面镜的夹角达到90°时，光线会垂直入射，进而沿原路返回。因此需满足$nθ=90°$（$n$为正整数，代表反射次数），即θ必须是90°的约数。对选项判断：90°÷20°=4.5（非整数，不满足）；90°÷15°=6（整数，满足）；90°÷10°=9（整数，满足）；90°÷5°=18（整数，满足），故不可能的夹角是20°。
【答案】A
【知识点】光的反射定律、平面镜多次反射
【点评】本题考查平面镜多次反射的规律，核心是理解光线原路返回的条件为垂直入射平面镜，需结合几何关系推导θ的取值要求，难度适中。
【难度系数】0.3
【解析】根据光的反射定律，平行于ON的光线入射到OM时，入射光线与OM的夹角为θ，第一次反射后，光线与OM的夹角仍为θ；后续每次反射，光线与平面镜的夹角会依次增加θ，当光线与某一平面镜的夹角达到90°时，光线会垂直入射，进而沿原路返回。因此需满足$nθ=90°$（$n$为正整数，代表反射次数），即θ必须是90°的约数。对选项判断：90°÷20°=4.5（非整数，不满足）；90°÷15°=6（整数，满足）；90°÷10°=9（整数，满足）；90°÷5°=18（整数，满足），故不可能的夹角是20°。
【答案】A
【知识点】光的反射定律、平面镜多次反射
【点评】本题考查平面镜多次反射的规律，核心是理解光线原路返回的条件为垂直入射平面镜，需结合几何关系推导θ的取值要求，难度适中。
【难度系数】0.3
