三、解答题
25. 太阳光线跟水平方向成$30°$角,为了使反射光线水平行进,请在图中画出平面镜的位置并标出反射角的度数.

25. 太阳光线跟水平方向成$30°$角,为了使反射光线水平行进,请在图中画出平面镜的位置并标出反射角的度数.
答案
25. 如图所示
解析
【分析】本题要求根据入射光线与水平方向成30°角,使反射光线水平行进,需利用光的反射定律作图。解题思路:先确定入射光线与反射光线的夹角,再通过角平分线确定法线,最后根据法线与平面镜垂直确定平面镜位置,同时标注反射角。
【解析】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。已知入射光线与水平方向成30°,反射光线水平,因此入射光线与反射光线的夹角为180°−30°=150°,则入射角=反射角=150°÷2=75°。作图步骤:① 画出水平方向的反射光线;② 作入射光线与反射光线夹角的角平分线,即为法线;③ 过入射点作垂直于法线的直线,得到平面镜的位置;④ 在法线与反射光线的夹角处标注75°,即反射角的度数。
【答案】如图所示
【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应用,核心是确定入射光线与反射光线的夹角,进而推导法线和平面镜的位置,需掌握反射角、入射角的定义及作图方法,难度适中。
【难度系数】0.5
【解析】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。已知入射光线与水平方向成30°,反射光线水平,因此入射光线与反射光线的夹角为180°−30°=150°,则入射角=反射角=150°÷2=75°。作图步骤:① 画出水平方向的反射光线;② 作入射光线与反射光线夹角的角平分线,即为法线;③ 过入射点作垂直于法线的直线,得到平面镜的位置;④ 在法线与反射光线的夹角处标注75°,即反射角的度数。
【答案】如图所示
【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应用,核心是确定入射光线与反射光线的夹角,进而推导法线和平面镜的位置,需掌握反射角、入射角的定义及作图方法,难度适中。
【难度系数】0.5
26. 如图所示,在某房间的天花板上装有平面镜M,S为一灯泡,P为不透明的墙,请画出灯泡发出的光经平面镜反射后,能够照亮P墙右侧区域的光路图。
答案
26. 如图所示
解析
【分析】
要画出灯泡发出的光经平面镜反射后照亮P墙右侧区域的光路,需利用平面镜成像的原理:像与物关于镜面对称,且反射光线的反向延长线过像点。具体思路:先确定灯泡S的像S',再通过像点找到反射点,进而画出入射光线和反射光线,确定照亮区域。
【解析】
1. 根据平面镜成像特点,作出灯泡S关于平面镜M的对称点S'(即S的虚像);
2. 连接S'与P墙的顶端,该线段与平面镜M的交点为反射点O;
3. 连接S与O,得到入射光线SO;
4. 从反射点O出发,沿S'到O的延长方向画出反射光线,该反射光线与下方地面的交点即为照亮区域的左边界,完成光路图。
【答案】

【知识点】
平面镜成像、光的反射
【点评】
本题考查平面镜成像的光路作图,需掌握像物对称及反射光线的特点,是光学基础作图题,能锻炼学生的几何作图与光学知识结合的能力。
【难度系数】
0.5
要画出灯泡发出的光经平面镜反射后照亮P墙右侧区域的光路,需利用平面镜成像的原理:像与物关于镜面对称,且反射光线的反向延长线过像点。具体思路:先确定灯泡S的像S',再通过像点找到反射点,进而画出入射光线和反射光线,确定照亮区域。
【解析】
1. 根据平面镜成像特点,作出灯泡S关于平面镜M的对称点S'(即S的虚像);
2. 连接S'与P墙的顶端,该线段与平面镜M的交点为反射点O;
3. 连接S与O,得到入射光线SO;
4. 从反射点O出发,沿S'到O的延长方向画出反射光线,该反射光线与下方地面的交点即为照亮区域的左边界,完成光路图。
【答案】
【知识点】
平面镜成像、光的反射
【点评】
本题考查平面镜成像的光路作图,需掌握像物对称及反射光线的特点,是光学基础作图题,能锻炼学生的几何作图与光学知识结合的能力。
【难度系数】
0.5
27. (2025·自贡)图甲为车内后视镜,请在图乙中画出司机的眼睛C通过后视镜MN看见后排座椅上A点的光路图.

答案
27. 如图所示
解析
【分析】要画出司机眼睛C通过后视镜MN看见A点的光路,需利用平面镜成像的原理:反射光线的反向延长线经过物体在平面镜中的像。解题思路为:①先确定A点在平面镜MN中的像点;②连接像点与C,找到光线在MN上的入射点;③分别画出入射光线和反射光线,并标注方向。
【解析】作图步骤:1. 作A点关于平面镜MN的对称点A'(即A的像,用虚线连接A与A',且AA'垂直于MN);2. 连接A'和C,这条线与MN的交点O即为光线的入射点;3. 连接A和O,箭头方向从A指向O(入射光线);4. 连接O和C,箭头方向从O指向C(反射光线),完成光路图。
【答案】
【知识点】平面镜成像、光的反射
【点评】本题考查平面镜成像原理在光路作图中的应用,核心是利用像点确定入射点,属于光学基础作图题,需掌握平面镜成像的对称性和光路的方向规则。
【难度系数】0.5
【解析】作图步骤:1. 作A点关于平面镜MN的对称点A'(即A的像,用虚线连接A与A',且AA'垂直于MN);2. 连接A'和C,这条线与MN的交点O即为光线的入射点;3. 连接A和O,箭头方向从A指向O(入射光线);4. 连接O和C,箭头方向从O指向C(反射光线),完成光路图。
【答案】
【知识点】平面镜成像、光的反射
【点评】本题考查平面镜成像原理在光路作图中的应用,核心是利用像点确定入射点,属于光学基础作图题,需掌握平面镜成像的对称性和光路的方向规则。
【难度系数】0.5
28. 在“探究光的反射规律”的实验中,小莉设计了如图所示的实验,平面镜放在水平桌面上,纸板可绕ON转动.

(1) 实验前,应将纸板
(2) 某时刻入射光线与镜面的夹角为$30°$时,其反射角等于
(3) 将纸板A、B置于同一平面,一束光贴着纸板B沿FO射到O点,反射光束将沿图中的OE方向射出,说明光在反射时
(4) 在纸板前从不同方向都可以看到入射光EO的径迹,这是因为光在纸板上发生了
(1) 实验前,应将纸板
竖直
放置于平面镜上. 一束光EO贴着纸板A绕入射点O沿逆时针方向转动,可观察到反射光束OF沿顺
时针方向转动.(2) 某时刻入射光线与镜面的夹角为$30°$时,其反射角等于
$60°$
.(3) 将纸板A、B置于同一平面,一束光贴着纸板B沿FO射到O点,反射光束将沿图中的OE方向射出,说明光在反射时
光路可逆
.(4) 在纸板前从不同方向都可以看到入射光EO的径迹,这是因为光在纸板上发生了
漫
反射.答案
28.(1)竖直 顺 (2)$60°$ (3)光路可逆 (4)漫
解析
【分析】本题围绕“探究光的反射规律”实验展开,需结合光的反射定律、实验操作要求、光路可逆原理及漫反射的特点解答各小问:明确实验中纸板需竖直放置以呈现反射光线;入射光线转动时,反射光线转动方向与入射光线相反;入射角是入射光线与法线的夹角,反射角等于入射角;光反射时光路可逆;粗糙表面发生漫反射可从不同方向看到光线。
【解析】
(1)实验时,为使反射光线能在纸板上清晰显示,应将纸板竖直放置在平面镜上;当入射光EO绕O点逆时针转动时,入射光线向法线靠近,入射角减小,反射角也减小,反射光线向法线靠近,因此反射光束OF沿顺时针方向转动。
(2)入射光线与镜面夹角为$30°$,则入射角为$90°-30°=60°$,根据光的反射定律,反射角等于入射角,故反射角为$60°$。
(3)光沿FO入射时,反射光束沿OE射出,说明光在反射时光路是可逆的。
(4)纸板表面粗糙,光在纸板上发生漫反射,因此从不同方向都能看到入射光EO的径迹。
【答案】(1)竖直;顺 (2)$60°$ (3)光路可逆 (4)漫
【知识点】光的反射规律、光路可逆、漫反射
【点评】本题是光的反射实验的基础考查题,涵盖实验操作、核心规律及概念,注重基础知识的理解应用,难度较低。
【难度系数】0.8
【解析】
(1)实验时,为使反射光线能在纸板上清晰显示,应将纸板竖直放置在平面镜上;当入射光EO绕O点逆时针转动时,入射光线向法线靠近,入射角减小,反射角也减小,反射光线向法线靠近,因此反射光束OF沿顺时针方向转动。
(2)入射光线与镜面夹角为$30°$,则入射角为$90°-30°=60°$,根据光的反射定律,反射角等于入射角,故反射角为$60°$。
(3)光沿FO入射时,反射光束沿OE射出,说明光在反射时光路是可逆的。
(4)纸板表面粗糙,光在纸板上发生漫反射,因此从不同方向都能看到入射光EO的径迹。
【答案】(1)竖直;顺 (2)$60°$ (3)光路可逆 (4)漫
【知识点】光的反射规律、光路可逆、漫反射
【点评】本题是光的反射实验的基础考查题,涵盖实验操作、核心规律及概念,注重基础知识的理解应用,难度较低。
【难度系数】0.8
29. (2023·长春)在“探究平面镜成像的特点”实验中:
(1)用玻璃板代替平面镜的目的是
(2)将白纸铺在水平桌面上,再将玻璃板
(3)将光屏放在蜡烛A的像的位置,直接观察光屏,光屏上没有呈现蜡烛A的像,说明平面镜所成的像是

(1)用玻璃板代替平面镜的目的是
便于确定像的位置
。(2)将白纸铺在水平桌面上,再将玻璃板
竖直
放在白纸上,把点燃的蜡烛A放在玻璃板前面,如图所示。将未点燃的蜡烛B在玻璃板后面移动,直到跟蜡烛A的像完全重合,说明平面镜所成的像与物体大小相等
。(3)将光屏放在蜡烛A的像的位置,直接观察光屏,光屏上没有呈现蜡烛A的像,说明平面镜所成的像是
虚像
。答案
29.(1)便于确定像的位置 (2)竖直 相等 (3)虚像
解析
【分析】
本题围绕“探究平面镜成像的特点”实验展开,需结合实验设计的原理、操作要求及成像结论分析:
1. 玻璃板具有透光性,能同时观察到蜡烛A的像和后方的蜡烛B,以此确定像的位置;
2. 玻璃板需竖直放置,否则蜡烛B无法与像重合;蜡烛B与A的像完全重合,可推导像与物的大小关系;
3. 实像能呈现在光屏上,虚像不能,据此判断像的虚实。
【解析】
(1)玻璃板透明,可透过玻璃板观察到后方的蜡烛B,便于确定像的位置,因此用玻璃板代替平面镜的目的是便于确定像的位置;
(2)实验时玻璃板要竖直放置,若倾斜,像会偏高或偏低,导致蜡烛B无法与像重合;蜡烛B与A的像完全重合,说明平面镜所成的像与物体大小相等,故依次填竖直、相等;
(3)将光屏放在像的位置,光屏上无法呈现像,说明该像不能用光屏承接,因此平面镜所成的像是虚像。
【答案】
(1)便于确定像的位置;(2)竖直;相等;(3)虚像
【知识点】
平面镜成像特点;实验探究(平面镜成像);虚像的概念
【点评】
本题是平面镜成像实验的基础题,考查实验核心操作要点和成像结论,属于学生需掌握的基础实验知识,难度较低。
【难度系数】
0.2
本题围绕“探究平面镜成像的特点”实验展开,需结合实验设计的原理、操作要求及成像结论分析:
1. 玻璃板具有透光性,能同时观察到蜡烛A的像和后方的蜡烛B,以此确定像的位置;
2. 玻璃板需竖直放置,否则蜡烛B无法与像重合;蜡烛B与A的像完全重合,可推导像与物的大小关系;
3. 实像能呈现在光屏上,虚像不能,据此判断像的虚实。
【解析】
(1)玻璃板透明,可透过玻璃板观察到后方的蜡烛B,便于确定像的位置,因此用玻璃板代替平面镜的目的是便于确定像的位置;
(2)实验时玻璃板要竖直放置,若倾斜,像会偏高或偏低,导致蜡烛B无法与像重合;蜡烛B与A的像完全重合,说明平面镜所成的像与物体大小相等,故依次填竖直、相等;
(3)将光屏放在像的位置,光屏上无法呈现像,说明该像不能用光屏承接,因此平面镜所成的像是虚像。
【答案】
(1)便于确定像的位置;(2)竖直;相等;(3)虚像
【知识点】
平面镜成像特点;实验探究(平面镜成像);虚像的概念
【点评】
本题是平面镜成像实验的基础题,考查实验核心操作要点和成像结论,属于学生需掌握的基础实验知识,难度较低。
【难度系数】
0.2
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