三、解答题
19. 如图所示，AB是窗口，CD为窗外一景物，用作图法画出室内可看到CD整个景物的位置和范围(用阴影部分表示出来)。

19. 作光线CA、CB及DA、DB;图示阴影部分即为所求,如图所示

【分析】要看到完整的景物CD，需依据光的直线传播原理，分别确定能看到点C和点D的室内区域，两个区域的重叠部分即为可看到CD整个景物的范围。具体思路：先连接景物端点C与窗口AB的两个边缘A、B，延长得到能看到C的区域；再连接端点D与窗口AB的边缘A、B，延长得到能看到D的区域，两者的公共重叠区域就是所求范围。
【解析】1. 根据光的直线传播规律，过点C分别作经过窗口A、B的光线，这两条光线在室内围成的区域是能看到点C的范围；2. 同理，过点D分别作经过窗口A、B的光线，这两条光线在室内围成的区域是能看到点D的范围；3. 上述两个区域的重叠部分，就是室内可看到CD整个景物的位置，用阴影部分表示该重叠区域。
【答案】作光线CA、CB及DA、DB，图示阴影部分即为所求，如图所示
【知识点】光的直线传播
【点评】本题考查光的直线传播的实际应用，核心是确定两个端点的可视区域并找重叠部分，属于基础光学作图题，需掌握光沿直线传播的规律。
【难度系数】0.6

20. 请在图中画出光线AO从空气射入水中时的反射光线和折射光线。

20. 如图所示

【分析】
要画出光线AO从空气射入水中的反射光线和折射光线，需依据光的反射定律和折射规律：首先确定入射点O，利用已有的法线（垂直界面的虚线）；根据反射定律，反射角等于入射角，在空气侧法线另一侧画反射光线；根据折射规律，光从空气斜射入水中时折射角小于入射角，在水中侧法线另一侧画折射光线，即可完成作图。
【解析】
1. 确定入射点O，界面为水平直线，法线是垂直界面的虚线（图中已给出）；
2. 根据光的反射定律：反射角等于入射角，在法线右侧的空气中画出反射光线，使反射光线与法线的夹角等于入射光线AO与法线的夹角；
3. 根据光的折射规律：光从空气斜射入水中时，折射角小于入射角，在法线右侧的水中画出折射光线，使折射光线与法线的夹角小于入射光线AO与法线的夹角，完成作图。
【答案】

【知识点】
光的反射定律、光的折射规律
【点评】
本题考查光的反射与折射的基础作图，需牢记反射角、折射角与入射角的关系，是光学部分的核心基础题型。
【难度系数】
0.6

21. 在汽车驾驶室内，驾驶员通过左右两侧后视镜观察，有看不到的区域(盲区)，人或其他车辆应尽量避免进入盲区. 如图，S为驾驶员眼睛位置，MN为左侧后视镜左右两边界点，请作出反射光线NS的入射光线，并标出BM到车左侧(虚线所示)之间的盲区.

解：
1. 过N点作后视镜MN的法线，根据光的反射定律中反射角等于入射角的规律，在法线的镜面一侧作出指向N点的入射光线，该光线即为反射光线NS对应的入射光线。
2. 上述所作的入射光线、已知入射光线BM，与车左侧的虚线三者围成的区域，就是BM到车左侧之间的盲区，将该区域用斜线标注即可。

【分析】
要解决该问题，需结合光的反射定律和盲区的定义：①对于反射光线NS，根据光的反射定律，反射角等于入射角，先过N点作镜面MN的法线，再在法线另一侧作入射光线，使入射光线与法线的夹角等于反射光线NS与法线的夹角；②盲区是驾驶员S无法通过后视镜观察到的区域，即由S点经后视镜边界的反射光线对应的入射光线、BM对应的入射光线与车左侧虚线围成的区域。
【解析】
1. 作入射光线：过N点作垂直于镜面MN的法线，根据光的反射定律中反射角等于入射角，在法线的镜面一侧（与反射光线NS异侧）作出入射光线，使入射光线与法线的夹角等于反射光线NS与法线的夹角，该光线即为反射光线NS对应的入射光线。
2. 标注盲区：连接S与BM在镜面上的端点，得到BM对应的反射光线，其对应的入射光线与上述NS的入射光线、车左侧虚线三者围成的区域，就是BM到车左侧之间的盲区，将该区域用斜线标注即可。
【答案】
按上述解析步骤作图：①作出反射光线NS对应的入射光线；②标出由NS的入射光线、BM的入射光线和车左侧虚线围成的区域为盲区。
【知识点】
光的反射定律，盲区
【点评】
本题结合汽车后视镜的实际场景，考查光的反射定律的应用，同时考查对盲区概念的理解，体现了物理知识在生活中的实际应用，难度适中。
【难度系数】
0.5

22. 如图所示为水位测量仪的示意图.A点与光屏PQ在同一水平面上,从A点发出的一束与水平面成$45°$角,方向不变的激光,经水面反射后,在光屏上的B点处形成一个光斑,光斑位置随水位变化而发生变化.

(1) A点与光屏在水中所成的像是(虚/实)像.
(2) A点与水面相距3 m,则A与它在水中的像A'之间的距离为m.
(3) 若光斑B向右移动了1 m,说明水位(上升/下降)了m.

22.（1）虚 （2）6 （3）下降 0.5

【分析】
本题以水位测量仪为背景，考查平面镜成像的应用，水面相当于平面镜，需结合平面镜成像特点（物像等距、虚像）和光的反射规律分析。第(1)问根据平面镜成像的虚实特性判断；第(2)问利用物像到镜面距离相等的规律计算；第(3)问结合45°角的几何关系，分析水位变化时光斑移动的规律，进而推导水位变化量。
【解析】
(1) 水面相当于平面镜，根据平面镜成像原理，平面镜所成的像是虚像，因此A点与光屏在水中所成的像是虚像。
(2) 平面镜成像时，物到镜面的距离等于像到镜面的距离。已知A点与水面相距3m，则A的像A'到水面的距离也为3m，所以A与A'之间的距离为3m + 3m = 6m。
(3) 当水位下降时，入射光线方向不变，水面下降会使入射点向右移动，反射光线也向右平移，因此光斑B向右移动。由于激光与水平面成45°角，反射光线与入射光线夹角为90°，形成等腰直角三角形。当光斑B向右移动1m时，对应的水位下降距离为0.5m（等腰直角三角形中，水平移动距离是垂直移动距离的2倍，故垂直下降距离为1m÷2=0.5m）。
【答案】
(1) 虚；(2) 6；(3) 下降；0.5
【知识点】
平面镜成像特点；光的反射
【点评】
本题结合实际测量场景，考查平面镜成像规律的应用，需要学生理解平面镜成像的基本特点，并能结合几何关系分析光斑移动与水位变化的联系，属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.5

23. 如图是“探究平面镜成像时像与物的关系”的装置. 在水平桌面上铺一张白纸,将玻璃板竖立在白纸上,把一支点燃的蜡烛A放在玻璃板前面,一支完全相同,但不点燃的蜡烛B放在玻璃板后面移动,直到看上去它与蜡烛A的像完全重合.移动点燃的蜡烛,多做几次实验.

（1）实验时,选择玻璃板代替平面镜进行实验的原因是.
（2）在寻找蜡烛A的像的位置时,某同学无论怎样调节蜡烛B,发现都不能与蜡烛A的像重合,发生这种现象的原因可能是.
（3）实验中把蜡烛A远离玻璃板看到的像会远离,像的大小(变大/变小/不变).
（4）若要确认平面镜所成像是虚像还是实像,进一步操作是.

23.（1）便于确定像的位置 （2）玻璃板没有竖直放置 （3）不变 （4）把蜡烛B取走,光屏放在蜡烛B的位置上,不透过玻璃板看光屏上是否有蜡烛A的像,光屏上如果没有,说明平面镜成虚像

【分析】
本题是探究平面镜成像特点的实验题，需结合实验原理、操作要点、成像特点逐一分析问题：
（1）玻璃板具有透光性，既能反射形成蜡烛A的像，又能透过玻璃板观察到后方的蜡烛B，因此选择玻璃板便于确定像的位置；
（2）若玻璃板未竖直放置，蜡烛A的像会偏离水平桌面，导致水平面上的蜡烛B无法与像重合，这是实验中常见的操作失误；
（3）平面镜成像的核心特点是像与物大小相等，与物体到镜面的距离无关，因此蜡烛A远离时像的大小不变；
（4）实像可被光屏承接，虚像不能，因此通过在像的位置放置光屏，直接观察光屏是否能承接像，即可判断像的虚实。
【解析】
（1）实验中用玻璃板代替平面镜，利用其透光性，在观察蜡烛A像的同时能看到后方的蜡烛B，便于确定像的位置，故选择玻璃板的原因是便于确定像的位置；
（2）当玻璃板没有竖直放置时，蜡烛A所成的像不在水平桌面上，导致蜡烛B在水平桌面上移动时无法与像完全重合，因此该现象的原因是玻璃板没有竖直放置；
（3）平面镜成像时，像与物体的大小始终相等，与物体到平面镜的距离无关，所以蜡烛A远离玻璃板时，像的大小不变；
（4）判断虚像还是实像的方法：实像能在光屏上呈现，虚像不能。具体操作是：把蜡烛B取走，将光屏放在蜡烛B的位置，不透过玻璃板直接观察光屏，若光屏上没有蜡烛A的像，说明平面镜成虚像。
【答案】
（1）便于确定像的位置；（2）玻璃板没有竖直放置；（3）不变；（4）把蜡烛B取走，光屏放在蜡烛B的位置上，不透过玻璃板看光屏上是否有蜡烛A的像，光屏上如果没有，说明平面镜成虚像
【知识点】
平面镜成像特点，实像与虚像的区分，实验器材的选择
【点评】
本题围绕平面镜成像实验的核心考点设置，涵盖实验器材选择、操作失误分析、成像特点、虚像判断等基础内容，是初中光学部分的经典基础题，需学生熟练掌握实验原理与操作细节。
【难度系数】
0.6