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三、解答题
21.（1）如图1所示，太阳光与水平地面成锐角，小聪想用一个平面镜把太阳光竖直反射到井底，请在图中帮小聪画出平面镜，并在图中标出入射角i和反射角r.
（2）如图2所示，B为A蜡烛在平面镜中成的像，画出在S处看到蜡烛在平面镜中所成像的光路图.（保留作图痕迹）
21.（1）如图1所示，太阳光与水平地面成锐角，小聪想用一个平面镜把太阳光竖直反射到井底，请在图中帮小聪画出平面镜，并在图中标出入射角i和反射角r.
（2）如图2所示，B为A蜡烛在平面镜中成的像，画出在S处看到蜡烛在平面镜中所成像的光路图.（保留作图痕迹）
答案
21.(1) 如图1所示 (2) 略
解析
【分析】
第(1)问需利用光的反射定律作图：已知入射光线和反射光线，反射角等于入射角，先作两光线的角平分线（法线），再作法线的垂线确定平面镜位置，最后标注入射角和反射角。第(2)问需利用平面镜成像特点：像与物关于镜面对称，先确定平面镜位置，再连接S与像点，找到入射点后画出入射光线和反射光线。
【解析】
(1) ①确定入射光线（斜射太阳光）和反射光线（竖直向下到井底的光线）；②作入射光线与反射光线的角平分线，该线为法线；③过入射点作法线的垂线，即为平面镜；④在入射光线与法线间标入射角i，反射光线与法线间标反射角r，保证i=r。
(2) ①连接A、B，作AB的垂直平分线，此为平面镜位置（像与物关于镜面对称）；②连接S与B，交平面镜于入射点O；③连接A与O得入射光线AO，SO为反射光线，保留作图痕迹（光线用实线，辅助线用虚线）。
【答案】
(1) 按上述步骤画出平面镜、入射角i和反射角r；(2) 按上述步骤画出光路图（图形符合规范即可）。
【知识点】
光的反射定律，平面镜成像特点
【点评】
本题考查光学基础作图，需掌握反射定律和平面镜成像的对称规律，是光学核心基础题型，作图时需注意光线虚实线、角度标注等细节。
【难度系数】
0.5
第(1)问需利用光的反射定律作图：已知入射光线和反射光线，反射角等于入射角，先作两光线的角平分线（法线），再作法线的垂线确定平面镜位置，最后标注入射角和反射角。第(2)问需利用平面镜成像特点：像与物关于镜面对称，先确定平面镜位置，再连接S与像点，找到入射点后画出入射光线和反射光线。
【解析】
(1) ①确定入射光线（斜射太阳光）和反射光线（竖直向下到井底的光线）；②作入射光线与反射光线的角平分线，该线为法线；③过入射点作法线的垂线，即为平面镜；④在入射光线与法线间标入射角i，反射光线与法线间标反射角r，保证i=r。
(2) ①连接A、B，作AB的垂直平分线，此为平面镜位置（像与物关于镜面对称）；②连接S与B，交平面镜于入射点O；③连接A与O得入射光线AO，SO为反射光线，保留作图痕迹（光线用实线，辅助线用虚线）。
【答案】
(1) 按上述步骤画出平面镜、入射角i和反射角r；(2) 按上述步骤画出光路图（图形符合规范即可）。
【知识点】
光的反射定律，平面镜成像特点
【点评】
本题考查光学基础作图，需掌握反射定律和平面镜成像的对称规律，是光学核心基础题型，作图时需注意光线虚实线、角度标注等细节。
【难度系数】
0.5
22. (2023·南充)小科同学在探究平面镜成像特点时，利用如图甲所示器材进行了以下操作：
(1) 实验中小科同学从点燃的蜡烛一侧透过玻璃板看到像有重影，改善重影问题的方法是：
(2) 改进器材后多次改变蜡烛A的位置，并移动另一支蜡烛，确定每次像的位置，将玻璃板及每次物和像的位置记录在玻璃板下面的白纸上，连接物和对应的像点，如图乙所示，由此可得出的结论是：像与物到平面镜的距离
(3) 完成实验后，小科同学又将一枚硬币放在玻璃板前，能看到它在玻璃板后的像在a的位置，如图丙所示。若将玻璃板水平向右移动3 cm，该硬币的像
(1) 实验中小科同学从点燃的蜡烛一侧透过玻璃板看到像有重影，改善重影问题的方法是：
用薄玻璃板
，实验中选取同样大小的蜡烛A、B是为了便于比较像和物的大小关系
；(2) 改进器材后多次改变蜡烛A的位置，并移动另一支蜡烛，确定每次像的位置，将玻璃板及每次物和像的位置记录在玻璃板下面的白纸上，连接物和对应的像点，如图乙所示，由此可得出的结论是：像与物到平面镜的距离
相等
。(3) 完成实验后，小科同学又将一枚硬币放在玻璃板前，能看到它在玻璃板后的像在a的位置，如图丙所示。若将玻璃板水平向右移动3 cm，该硬币的像
在原位置
（向右移动3 cm/在原位置/向左移动3 cm）。答案
22.(1) 用薄玻璃板 便于比较像和物的大小关系 (2) 相等 (3) 在原位置
解析
【分析】
本题考查平面镜成像特点的实验探究，需结合实验操作要点和成像规律分析：
(1) 重影问题源于玻璃板太厚，两个表面均反射成像，因此需用薄玻璃板；选取相同蜡烛是利用等效替代法，便于对比像与物的大小关系。
(2) 观察图乙中物和像到玻璃板的距离，可总结距离关系。
(3) 平面镜成像中，像与物关于镜面对称，物的位置不变时，像的位置由物和镜面的垂直距离决定，玻璃板水平移动不改变物的垂直距离，故像位置不变。
【解析】
(1) 实验时，玻璃板较厚会因前后两个反射面各成一个像而出现重影，因此改善方法是使用薄玻璃板；实验中选取同样大小的蜡烛A、B，是为了让蜡烛B与蜡烛A的像重合，便于比较像和物的大小关系。
(2) 由图乙可知，A₁到玻璃板的距离为12 cm，对应像B₁到玻璃板的距离也为12 cm；A₃到玻璃板的距离为11 cm，对应像B₃到玻璃板的距离也为11 cm；A₂到玻璃板的距离为4 cm，对应像B₂到玻璃板的距离也为4 cm，因此得出结论：像与物到平面镜的距离相等。
(3) 平面镜成像时，像与物关于镜面对称，硬币的位置固定，玻璃板水平向右移动时，硬币到玻璃板的垂直距离不变，因此硬币的像仍在原位置。
【答案】
(1) 用薄玻璃板；便于比较像和物的大小关系 (2) 相等 (3) 在原位置
【知识点】
平面镜成像特点；实验操作；等效替代法
【点评】
本题围绕平面镜成像实验展开，考查实验操作的改进、成像规律的结论应用，属于基础实验题，需掌握实验的核心要点和成像规律。
【难度系数】
0.8
本题考查平面镜成像特点的实验探究，需结合实验操作要点和成像规律分析：
(1) 重影问题源于玻璃板太厚，两个表面均反射成像，因此需用薄玻璃板；选取相同蜡烛是利用等效替代法，便于对比像与物的大小关系。
(2) 观察图乙中物和像到玻璃板的距离，可总结距离关系。
(3) 平面镜成像中，像与物关于镜面对称，物的位置不变时，像的位置由物和镜面的垂直距离决定，玻璃板水平移动不改变物的垂直距离，故像位置不变。
【解析】
(1) 实验时，玻璃板较厚会因前后两个反射面各成一个像而出现重影，因此改善方法是使用薄玻璃板；实验中选取同样大小的蜡烛A、B，是为了让蜡烛B与蜡烛A的像重合，便于比较像和物的大小关系。
(2) 由图乙可知，A₁到玻璃板的距离为12 cm，对应像B₁到玻璃板的距离也为12 cm；A₃到玻璃板的距离为11 cm，对应像B₃到玻璃板的距离也为11 cm；A₂到玻璃板的距离为4 cm，对应像B₂到玻璃板的距离也为4 cm，因此得出结论：像与物到平面镜的距离相等。
(3) 平面镜成像时，像与物关于镜面对称，硬币的位置固定，玻璃板水平向右移动时，硬币到玻璃板的垂直距离不变，因此硬币的像仍在原位置。
【答案】
(1) 用薄玻璃板；便于比较像和物的大小关系 (2) 相等 (3) 在原位置
【知识点】
平面镜成像特点；实验操作；等效替代法
【点评】
本题围绕平面镜成像实验展开，考查实验操作的改进、成像规律的结论应用，属于基础实验题，需掌握实验的核心要点和成像规律。
【难度系数】
0.8
23. 为了探究光反射时的规律，小丽把一个平面镜放在水平桌面上，再把一张可以绕ON翻折的纸板ABCD竖直地立在平面镜上，纸板上的直线ON垂直于镜面.她将一束光贴着纸板沿EO方向射向O点，在纸板上用笔描出入射光EO和反射光OF的径迹.
（1）如图甲所示，反射角的大小为
（2）实验过程中，进行下列操作后，在纸板上仍可以看到反射光的是 （
A. 如图乙所示，将纸板的右半部分向后翻折
B. 如图丙所示，将纸板与入射光束一起以ON为轴旋转
C. 如图丁所示，将纸板与入射光束一起以CD为轴向后倾倒
（1）如图甲所示，反射角的大小为
50
°.（2）实验过程中，进行下列操作后，在纸板上仍可以看到反射光的是 （
B
）A. 如图乙所示，将纸板的右半部分向后翻折
B. 如图丙所示，将纸板与入射光束一起以ON为轴旋转
C. 如图丁所示，将纸板与入射光束一起以CD为轴向后倾倒
答案
23.(1) 50 (2) B
解析
【分析】
首先明确反射角的定义：反射角是反射光线与法线的夹角。对于第(1)问，直接从图中读取反射光线与法线的夹角即可得到反射角大小；对于第(2)问，需结合光的反射定律——反射光线、入射光线和法线在同一平面内，逐一分析每个操作后纸板是否处于反射光线所在的平面，从而判断能否看到反射光。
【解析】
(1) 根据反射角的定义，反射角是反射光线与法线的夹角。图甲中，法线为ON，反射光线与法线ON的夹角为50°，因此反射角的大小为50°。
(2) 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：
选项A：将纸板右半部分向后翻折，此时反射光线所在平面与入射光线、法线所在平面不在同一平面，纸板上无法看到反射光；
选项B：将纸板与入射光束一起以ON为轴旋转，反射光线、入射光线和法线仍在同一平面内，因此纸板上仍可以看到反射光；
选项C：将纸板与入射光束一起以CD为轴向后倾倒，纸板不在入射光线和反射光线所在的平面，无法看到反射光。
综上，答案选B。
【答案】
(1) 50；(2) B
【知识点】
光的反射定律，反射角的概念
【点评】
本题考查光的反射定律的实验探究，重点是理解反射光线、入射光线与法线的位置关系，属于基础实验题，难度适中，学生掌握光的反射定律即可正确解答。
【难度系数】
0.7
首先明确反射角的定义：反射角是反射光线与法线的夹角。对于第(1)问，直接从图中读取反射光线与法线的夹角即可得到反射角大小；对于第(2)问，需结合光的反射定律——反射光线、入射光线和法线在同一平面内，逐一分析每个操作后纸板是否处于反射光线所在的平面，从而判断能否看到反射光。
【解析】
(1) 根据反射角的定义，反射角是反射光线与法线的夹角。图甲中，法线为ON，反射光线与法线ON的夹角为50°，因此反射角的大小为50°。
(2) 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：
选项A：将纸板右半部分向后翻折，此时反射光线所在平面与入射光线、法线所在平面不在同一平面，纸板上无法看到反射光；
选项B：将纸板与入射光束一起以ON为轴旋转，反射光线、入射光线和法线仍在同一平面内，因此纸板上仍可以看到反射光；
选项C：将纸板与入射光束一起以CD为轴向后倾倒，纸板不在入射光线和反射光线所在的平面，无法看到反射光。
综上，答案选B。
【答案】
(1) 50；(2) B
【知识点】
光的反射定律，反射角的概念
【点评】
本题考查光的反射定律的实验探究，重点是理解反射光线、入射光线与法线的位置关系，属于基础实验题，难度适中，学生掌握光的反射定律即可正确解答。
【难度系数】
0.7
