21.小明做“探究平面镜成像特点”的实验时,将玻璃板竖直立在水平桌面上,在白纸上画出表示玻璃板前后两表面的位置$MM'$和$NN'$.

(1)如图所示,用刻度尺测量玻璃板的厚度,其示数为
(2)在玻璃板前放棋子A,观察到棋子在玻璃板中有两个像,一个较亮,另一个较暗,较亮的像是光线经
(3)为验证“像是虚像”的猜想,小明将一张白卡片放在
(4)将棋子B(图中未画出)放到玻璃板后,使它与较亮的像重合,并测量棋子A的右端到$MM'$的距离$l_A$和棋子B的左端到$NN'$的距离$l_B$,实验数据记录在表中.

分析数据可得:像到反射面的距离
(5)实验中,像与物到反射面的距离存在差值.小明对此很感兴趣,他想探究影响这一差值大小的因素.请帮助小明提出一条有价值且可探究的问题:
(1)如图所示,用刻度尺测量玻璃板的厚度,其示数为
0.30
cm.(2)在玻璃板前放棋子A,观察到棋子在玻璃板中有两个像,一个较亮,另一个较暗,较亮的像是光线经
$MM'$
(选填“$MM'$”或“$NN'$”)面反射形成的.(3)为验证“像是虚像”的猜想,小明将一张白卡片放在
像
的位置,直接
(选填“直接”或“透过玻璃板”)观察白卡片上有无棋子A的像.(4)将棋子B(图中未画出)放到玻璃板后,使它与较亮的像重合,并测量棋子A的右端到$MM'$的距离$l_A$和棋子B的左端到$NN'$的距离$l_B$,实验数据记录在表中.
分析数据可得:像到反射面的距离
小于
(选填“大于”或“小于”)物到反射面的距离.(5)实验中,像与物到反射面的距离存在差值.小明对此很感兴趣,他想探究影响这一差值大小的因素.请帮助小明提出一条有价值且可探究的问题:
像与物到反射面的距离存在差值与玻璃板的厚度有什么关系
.答案
21.(1)0.30 (2)$MM'$ (3)像 直接 (4)小于
(5)像与物到反射面的距离存在差值与玻璃板的厚度有什么关系
(5)像与物到反射面的距离存在差值与玻璃板的厚度有什么关系
解析
【分析】
本题围绕“探究平面镜成像特点”的实验展开,需逐一梳理各小问的解题思路:
1. 刻度尺读数:先明确分度值,玻璃板厚度为前后表面的距离,读数需估读到分度值下一位;
2. 成像亮度:玻璃板两个表面均可反射成像,前表面直接反射的光线更多,形成的像更亮;
3. 虚像验证:虚像无法用光屏承接,需将白卡片放在像的位置直接观察;
4. 数据分析:结合玻璃板厚度,对比物到反射面、像到反射面的距离,推导结论;
5. 探究问题:差值由玻璃板厚度引起,据此提出可探究的问题。
【解析】
(1) 刻度尺的分度值为1mm,玻璃板前后表面MM'和NN'的距离为0.30cm(读数需估读到0.1mm,即0.01cm位);
(2) 玻璃板前表面MM'直接反射光线,反射的光线更多,形成的像更亮;后表面NN'反射时,光线先进入玻璃再反射,部分光线折射损失,像较暗,故较亮的像由MM'面反射形成;
(3) 虚像无法呈现在光屏上,因此将白卡片放在像的位置,直接观察卡片上是否有像,以此验证像是否为虚像;
(4) 设玻璃板厚度为d,物到反射面MM'的距离为l_A,像到NN'的距离为l_B,则像到MM'的距离为l_B - d,对比实验数据可知,l_B - d < l_A,即像到反射面的距离小于物到反射面的距离;
(5) 像与物到反射面的差值由玻璃板厚度导致,因此可提出探究问题:像与物到反射面的距离存在差值与玻璃板的厚度有什么关系。
【答案】
(1)0.30;(2)MM';(3)像;直接;(4)小于;(5)像与物到反射面的距离存在差值与玻璃板的厚度有什么关系
【知识点】
平面镜成像特点、刻度尺的使用、虚像的特点
【点评】
本题是平面镜成像实验的综合考查题,涵盖刻度尺读数、成像原理、虚像验证、数据分析及探究问题的提出,注重实验细节的理解与应用,能有效考查学生的实验探究能力。
【难度系数】
0.6
本题围绕“探究平面镜成像特点”的实验展开,需逐一梳理各小问的解题思路:
1. 刻度尺读数:先明确分度值,玻璃板厚度为前后表面的距离,读数需估读到分度值下一位;
2. 成像亮度:玻璃板两个表面均可反射成像,前表面直接反射的光线更多,形成的像更亮;
3. 虚像验证:虚像无法用光屏承接,需将白卡片放在像的位置直接观察;
4. 数据分析:结合玻璃板厚度,对比物到反射面、像到反射面的距离,推导结论;
5. 探究问题:差值由玻璃板厚度引起,据此提出可探究的问题。
【解析】
(1) 刻度尺的分度值为1mm,玻璃板前后表面MM'和NN'的距离为0.30cm(读数需估读到0.1mm,即0.01cm位);
(2) 玻璃板前表面MM'直接反射光线,反射的光线更多,形成的像更亮;后表面NN'反射时,光线先进入玻璃再反射,部分光线折射损失,像较暗,故较亮的像由MM'面反射形成;
(3) 虚像无法呈现在光屏上,因此将白卡片放在像的位置,直接观察卡片上是否有像,以此验证像是否为虚像;
(4) 设玻璃板厚度为d,物到反射面MM'的距离为l_A,像到NN'的距离为l_B,则像到MM'的距离为l_B - d,对比实验数据可知,l_B - d < l_A,即像到反射面的距离小于物到反射面的距离;
(5) 像与物到反射面的差值由玻璃板厚度导致,因此可提出探究问题:像与物到反射面的距离存在差值与玻璃板的厚度有什么关系。
【答案】
(1)0.30;(2)MM';(3)像;直接;(4)小于;(5)像与物到反射面的距离存在差值与玻璃板的厚度有什么关系
【知识点】
平面镜成像特点、刻度尺的使用、虚像的特点
【点评】
本题是平面镜成像实验的综合考查题,涵盖刻度尺读数、成像原理、虚像验证、数据分析及探究问题的提出,注重实验细节的理解与应用,能有效考查学生的实验探究能力。
【难度系数】
0.6
22.(2024·滕州二模)如图所示是学校舞蹈房的两块相互垂直的平面镜,一束光线AB射到其中一块平面镜上,经两次反射后射出的光线为CD,若将入射光线AB的入射角增加1°,则出射光线CD的反射角将
(
)
A.增加$1°$
B.减少$1°$
C.增加$2°$
D.减少$2°$
(
A.增加$1°$
B.减少$1°$
C.增加$2°$
D.减少$2°$
答案
22.B
解析
【分析】
要解决该问题,需结合光的反射定律和相互垂直平面镜的几何反射特点分析:首先明确光的反射定律为反射角等于入射角;两块相互垂直的平面镜,光线经两次反射时,两次反射的入射角之和为90°。当入射光线的入射角变化时,可通过几何关系推导第二次反射角的变化。
【解析】
1. 根据光的反射定律,反射角等于入射角。设入射光线AB在竖直平面镜B点的入射角为$i$,则第一次反射的反射角也为$i$,反射光线射向水平平面镜C点。
2. 由于两块平面镜相互垂直,由几何关系可知,第二次在C点的入射角$j$满足$i + j = 90°$,即$j = 90° - i$。
3. 当入射光线AB的入射角$i$增加$1°$,新的入射角为$i' = i + 1°$,此时第二次的入射角$j' = 90° - (i + 1°) = (90° - i) - 1° = j - 1°$。
4. 第二次反射的反射角等于入射角,因此出射光线CD的反射角等于$j'$,即比原来的反射角减少$1°$。
【答案】
B
【知识点】
光的反射定律、平面镜反射
【点评】
本题结合相互垂直的平面镜考查光的反射定律的应用,核心是利用几何关系推导两次反射入射角的关联,进而判断反射角的变化,属于基础应用类题目,需掌握反射定律与几何关系的结合分析方法。
【难度系数】
0.5
要解决该问题,需结合光的反射定律和相互垂直平面镜的几何反射特点分析:首先明确光的反射定律为反射角等于入射角;两块相互垂直的平面镜,光线经两次反射时,两次反射的入射角之和为90°。当入射光线的入射角变化时,可通过几何关系推导第二次反射角的变化。
【解析】
1. 根据光的反射定律,反射角等于入射角。设入射光线AB在竖直平面镜B点的入射角为$i$,则第一次反射的反射角也为$i$,反射光线射向水平平面镜C点。
2. 由于两块平面镜相互垂直,由几何关系可知,第二次在C点的入射角$j$满足$i + j = 90°$,即$j = 90° - i$。
3. 当入射光线AB的入射角$i$增加$1°$,新的入射角为$i' = i + 1°$,此时第二次的入射角$j' = 90° - (i + 1°) = (90° - i) - 1° = j - 1°$。
4. 第二次反射的反射角等于入射角,因此出射光线CD的反射角等于$j'$,即比原来的反射角减少$1°$。
【答案】
B
【知识点】
光的反射定律、平面镜反射
【点评】
本题结合相互垂直的平面镜考查光的反射定律的应用,核心是利用几何关系推导两次反射入射角的关联,进而判断反射角的变化,属于基础应用类题目,需掌握反射定律与几何关系的结合分析方法。
【难度系数】
0.5
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