1 “井底之蛙”这个成语大家都很熟悉,图中M点表示青蛙。请根据光的直线传播知识画图说明为什么“坐井观天,所见甚小”。(温馨提示:必须标出光的传播方向)

甲
乙
光线 横梁 表 圭 景符
甲
乙
光线 横梁 表 圭 景符
答案
1.
解析
【分析】要解释“坐井观天,所见甚小”,需运用光的直线传播规律。青蛙位于井底的M点,只有沿直线传播的光线才能进入青蛙的眼睛,因此只需画出从井口左右边缘沿直线指向M点的光线,就能确定青蛙能看到的范围,进而说明所见范围小。
【解析】根据光在同种均匀介质中沿直线传播的原理,从井口的左边缘和右边缘分别作直线,连接到井底的M点,在直线上标出光的传播方向(箭头朝向M点,因为光线是从外界射入青蛙的眼睛),这两条光线之间的区域就是青蛙能看到的天空范围,由此可知该范围很小,即“所见甚小”。
【答案】
【知识点】光的直线传播
【点评】本题结合成语考查光的直线传播的应用,通过画图直观呈现原理,需准确标注光线方向,属于基础光学题目。
【难度系数】0.7
【解析】根据光在同种均匀介质中沿直线传播的原理,从井口的左边缘和右边缘分别作直线,连接到井底的M点,在直线上标出光的传播方向(箭头朝向M点,因为光线是从外界射入青蛙的眼睛),这两条光线之间的区域就是青蛙能看到的天空范围,由此可知该范围很小,即“所见甚小”。
【答案】
【知识点】光的直线传播
【点评】本题结合成语考查光的直线传播的应用,通过画图直观呈现原理,需准确标注光线方向,属于基础光学题目。
【难度系数】0.7
2 “圭表”是我国古代先进的天文观测仪器,根据“表”在“圭”面上形长的变化就能知道时节的更替。元代天文学家郭守敬改进和创新了“圭表”(如图甲所示),图乙是其示意图。他在“表”上方加一根架空的横梁,在“圭”面上放置一个可移动的景符(有小孔的铜片)。他利用改进后的“圭表”,精确推算出了二十四节气和一回归年天数。请根据以上资料在图乙中画出横梁通过景符的小孔在“圭”面上所成的影像,并标明两条光线的传播方向。

答案
2.
解析
【分析】要完成该作图,需依据光的直线传播原理:光在同种均匀介质中沿直线传播。横梁发出的光线沿直线传播,经过景符的小孔后,会在圭面上形成横梁的影像,光线的传播方向是从横梁(上方)射向景符,再延伸至圭面,据此确定光线方向和影像位置。
【解析】根据光的直线传播规律,从横梁的两个端点分别作直线,使其经过景符的小孔,再将直线延长至圭面,两条直线在圭面上的交点间的线段即为横梁通过景符小孔所成的影像;光线的箭头方向沿光线从横梁指向景符,再指向圭面。
【答案】
【知识点】光的直线传播
【点评】本题结合古代天文仪器“圭表”考查光的直线传播的应用,体现了物理知识在古代科技中的实际应用,属于基础作图题,难度适中。
【难度系数】0.5
【解析】根据光的直线传播规律,从横梁的两个端点分别作直线,使其经过景符的小孔,再将直线延长至圭面,两条直线在圭面上的交点间的线段即为横梁通过景符小孔所成的影像;光线的箭头方向沿光线从横梁指向景符,再指向圭面。
【答案】
【知识点】光的直线传播
【点评】本题结合古代天文仪器“圭表”考查光的直线传播的应用,体现了物理知识在古代科技中的实际应用,属于基础作图题,难度适中。
【难度系数】0.5
3(2025宜宾)一束阳光斜射入房中,小明在A点用平面镜把该光竖直反射向房顶,请在图中画出平面镜的位置和反射光线。

答案
3.
解析
【分析】
要完成本题作图,需依据光的反射定律: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,平面镜与法线垂直。首先根据题意确定反射光线的方向,再通过入射光线和反射光线确定法线,最后画出平面镜的位置。
【解析】
1. 确定反射光线:根据题目要求,反射光线需竖直向上指向房顶,因此从A点竖直向上画出带箭头的直线,作为反射光线。
2. 作法线:入射光线是斜射向A点的光线,反射光线是竖直向上的光线,两者交于A点,作这两条光线夹角的角平分线,该角平分线为法线(用虚线表示)。
3. 画平面镜:过A点作法线的垂线,这条垂线即为平面镜的位置,平面镜的反射面朝向入射光线和反射光线一侧,画出平面镜的背面符号(短斜线)。
【答案】
3.
【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,要求学生能根据入射光线和反射光线确定平面镜的位置,属于光学基础作图题,需掌握法线、平面镜与反射光线、入射光线的关系。
【难度系数】
0.6
要完成本题作图,需依据光的反射定律: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,平面镜与法线垂直。首先根据题意确定反射光线的方向,再通过入射光线和反射光线确定法线,最后画出平面镜的位置。
【解析】
1. 确定反射光线:根据题目要求,反射光线需竖直向上指向房顶,因此从A点竖直向上画出带箭头的直线,作为反射光线。
2. 作法线:入射光线是斜射向A点的光线,反射光线是竖直向上的光线,两者交于A点,作这两条光线夹角的角平分线,该角平分线为法线(用虚线表示)。
3. 画平面镜:过A点作法线的垂线,这条垂线即为平面镜的位置,平面镜的反射面朝向入射光线和反射光线一侧,画出平面镜的背面符号(短斜线)。
【答案】
3.
【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,要求学生能根据入射光线和反射光线确定平面镜的位置,属于光学基础作图题,需掌握法线、平面镜与反射光线、入射光线的关系。
【难度系数】
0.6
4 如图所示,两块平面镜成$90°$放置,画出图示光线经两次反射的光路图(保留作图痕迹)。

答案
4.
解析
【分析】
要画出光线经两块垂直平面镜的两次反射光路,需依据光的反射定律逐步作图:先确定光线在水平平面镜的入射点,作法线,根据反射角等于入射角画出第一次反射光线;再确定该反射光线在竖直平面镜的入射点,作法线,再次根据反射角等于入射角画出第二次反射光线,同时保留法线等作图痕迹。
【解析】
作图步骤:
1. 过水平镜面上的入射点,作垂直于水平镜面的虚线(法线);
2. 根据反射角等于入射角,画出第一次反射光线,使其入射到竖直镜面上;
3. 过竖直镜面上的入射点,作垂直于竖直镜面的虚线(法线);
4. 再次根据反射角等于入射角,画出第二次反射光线,完成光路,保留所有作图痕迹(法线、直角符号)。
【答案】

【知识点】
光的反射定律、平面镜反射
【点评】
本题考查光的反射定律的应用,是基础光学作图题,需掌握“先画法线,再按反射角等于入射角画反射光线”的作图方法,两块垂直平面镜的反射最终出射光线与入射光线平行,是常见的光学模型。
【难度系数】
0.5
要画出光线经两块垂直平面镜的两次反射光路,需依据光的反射定律逐步作图:先确定光线在水平平面镜的入射点,作法线,根据反射角等于入射角画出第一次反射光线;再确定该反射光线在竖直平面镜的入射点,作法线,再次根据反射角等于入射角画出第二次反射光线,同时保留法线等作图痕迹。
【解析】
作图步骤:
1. 过水平镜面上的入射点,作垂直于水平镜面的虚线(法线);
2. 根据反射角等于入射角,画出第一次反射光线,使其入射到竖直镜面上;
3. 过竖直镜面上的入射点,作垂直于竖直镜面的虚线(法线);
4. 再次根据反射角等于入射角,画出第二次反射光线,完成光路,保留所有作图痕迹(法线、直角符号)。
【答案】
【知识点】
光的反射定律、平面镜反射
【点评】
本题考查光的反射定律的应用,是基础光学作图题,需掌握“先画法线,再按反射角等于入射角画反射光线”的作图方法,两块垂直平面镜的反射最终出射光线与入射光线平行,是常见的光学模型。
【难度系数】
0.5
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