4. 如图2-6-1所示，平面镜与水平桌面的夹角为$45°$。若小球沿桌面向平面镜滚去，则小球在平面镜中所成的像()。

A.水平向左运动
B.竖直向下运动
C.水平向右运动
D.竖直向上运动

4. B

【分析】要判断小球在平面镜中像的运动方向，需利用平面镜成像的核心规律：像与物体关于镜面对称（像和物体的连线垂直于镜面，到镜面的距离相等）。已知平面镜与水平桌面夹角为45°，小球沿水平桌面向左运动，只需将小球的运动方向关于45°的平面镜作对称变换，即可得到像的运动方向。
【解析】根据平面镜成像特点，像与物体关于镜面对称。由于平面镜与水平桌面夹角为45°，水平方向的运动经45°镜面的对称变换后，方向会变为竖直方向：小球水平向左运动，其对称后的像的运动方向为竖直向下。
【答案】B
【知识点】平面镜成像特点、几何对称应用
【点评】本题考查平面镜成像的对称性应用，核心是利用像与物关于镜面对称的性质，结合几何角度分析运动方向，属于基础题型，需掌握对称变换的方法。
【难度系数】0.5

5. 我国古代著名学者墨子和他的学生做了世界上第一个小孔成像的实验。该实验说明了光在同一种均匀介质中；当物体和光屏不动，小孔靠近蜡烛时，成倒立、（变大/变小/不变）的（实像/虚像）。远远望去，一只小鸟在平静的水面上飞翔，若它距水面6 m，则它的像距水面的距离是 m，在它向水面俯冲的过程中，像的大小（变大/变小/不变）。

5. 沿直线传播 变大 实像 6 不变

【分析】
本题考查光学基础知识点，需分两部分思考：一是小孔成像的原理与特点，二是平面镜成像的规律。首先回忆小孔成像的实验结论，再结合物距变化判断像的大小；然后利用平面镜成像“像距等于物距、像与物大小相等”的特点分析水面成像的问题。
【解析】
1. 小孔成像实验的原理是：光在同一种均匀介质中沿直线传播；
2. 小孔成像时，当物体和光屏不动，小孔靠近蜡烛（物距减小），根据成像规律，成倒立、变大的实像（实像由实际光线会聚而成，可呈现在光屏上）；
3. 平静的水面相当于平面镜，根据平面镜成像特点，像与物到镜面的距离相等，小鸟距水面6m，则它的像距水面的距离是6m；
4. 平面镜成像中，像与物的大小始终相等，所以小鸟向水面俯冲时，像的大小不变。
【答案】
沿直线传播 变大 实像 6 不变
【知识点】
光的直线传播、小孔成像、平面镜成像
【点评】
本题结合古代实验与生活实例，考查光学核心基础知识点，属于常规基础题，需学生牢记相关概念与规律。
【难度系数】
0.6

6. 一束光照射到平面镜上，与镜面的夹角为$45°$，则入射角为，反射角为。

6. 45° 45°

【分析】要解决本题，首先明确入射角的定义：入射角是入射光线与法线的夹角，法线与平面镜垂直，故法线与镜面夹角为90°。已知入射光线与镜面夹角为45°，因此入射角为90°减去45°，即45°。再根据光的反射定律，反射角等于入射角，所以反射角也为45°。
【解析】根据入射角的定义，入射角是入射光线与法线的夹角，法线与镜面垂直，夹角为90°。已知入射光线与镜面的夹角为45°，则入射角 = 90° - 45° = 45°。依据光的反射定律，反射角等于入射角，因此反射角 = 45°。
【答案】45° 45°
【知识点】光的反射定律，入射角与反射角的概念
【点评】本题考查光的反射中入射角和反射角的基本概念，核心是区分入射光线与镜面的夹角和入射角，属于光学基础题，难度较低，掌握定义即可解答。
【难度系数】0.8

7. 小明用图2-6-2所示的实验装置观察小孔成像。在操作过程中，他发现光屏上烛焰的像的大小会发生变化，于是想探究像的大小与哪些因素有关。为此，他提出了以下猜想：
猜想一：可能与烛焰到小孔的距离有关。
猜想二：可能与光屏到小孔的距离有关。
如果让你来验证小明的猜想，请说出你的做法。

7. 验证猜想一：固定小孔到光屏的距离,改变烛焰与小孔的距离,观察光屏上像的大小如何变化(实验结论：在烛焰、小孔、小孔到光屏的距离一定的条件下,烛焰到小孔的距离变大时,像也变大) 验证猜想二：固定烛焰到小孔的距离,改变光屏与小孔的距离,观察光屏上像的大小如何变化(实验结论：在烛焰、小孔、烛焰到小孔的距离一定的条件下,光屏与小孔的距离变大时,像也变大)

【分析】
要探究小孔成像中像的大小与烛焰到小孔的距离、光屏到小孔的距离的关系，需运用控制变量法：验证某一猜想时，只改变该猜想对应的变量，控制其他变量不变，通过观察像的大小变化得出结论。
【解析】
验证猜想一：固定小孔的位置，保持光屏与小孔的距离不变，多次改变烛焰与小孔之间的距离，每次调整后观察光屏上烛焰像的大小，记录并比较像的大小变化，即可探究像的大小与烛焰到小孔距离的关系。
验证猜想二：固定小孔的位置，保持烛焰与小孔的距离不变，多次改变光屏与小孔之间的距离，每次调整后观察光屏上烛焰像的大小，记录并比较像的大小变化，即可探究像的大小与光屏到小孔距离的关系。
【答案】
验证猜想一：固定小孔到光屏的距离，改变烛焰与小孔的距离，观察光屏上像的大小如何变化；验证猜想二：固定烛焰到小孔的距离，改变光屏与小孔的距离，观察光屏上像的大小如何变化。
【知识点】
小孔成像、控制变量法
【点评】
本题考查控制变量法在实验探究中的应用，是初中物理探究实验的核心方法，需明确控制变量的原则，保证实验结论的科学性，属于基础实验探究题。
【难度系数】
0.5

8. 如图2-6-3所示，点光源S发出一束光线入射到平面镜上的O点。
（1）光线SO经平面镜反射后到达刻度尺上的P点，请通过作图标出P点的位置（保留所有作图痕迹）。
（2）若平面镜绕O点逆时针转动10°，反射光线射到刻度尺上的Q点，请通过作图标出Q点位置（保留所有作图痕迹），并求∠POQ大小。

8.（1） （2） 20°

【分析】
解决本题需依据光的反射定律：反射光线、入射光线分居法线两侧，反射角等于入射角。步骤为：（1）先确定入射光线SO，过O作平面镜的法线，根据反射角等于入射角画出反射光线，交刻度尺得P点；（2）平面镜绕O逆时针转10°时，法线随平面镜同步转10°，入射角变化10°则反射角也变化10°，反射光线相对原反射光线转动20°，据此画出新反射光线得Q点，最终计算∠POQ。
【解析】
（1）作图：①过O点作垂直于原平面镜的虚线（法线）；②以法线为基准，使反射角等于入射角，在法线另一侧画反射光线，该光线与刻度尺的交点即为P点，保留法线、反射光线的作图痕迹。
（2）作图：①将原平面镜绕O逆时针转10°，得到新平面镜位置；②过O作垂直于新平面镜的虚线（新法线）；③根据反射角等于入射角，画新反射光线，与刻度尺交点为Q点。
角度计算：平面镜转动10°，法线转动10°，入射角变化10°，反射角同步变化10°，故反射光线相对原反射光线（OP）转动角度为10°+10°=20°，即∠POQ=20°。
【答案】
（1）作图痕迹（按上述步骤）；（2）Q点作图痕迹，∠POQ=20°
【知识点】
光的反射定律，平面镜转动的反射规律
【点评】
本题结合光学作图与角度计算，考查光的反射定律的应用，核心是理解“平面镜转动θ，反射光线转动2θ”的规律，需掌握法线与平面镜垂直、反射角等于入射角的关系，属于中等难度的光学综合题。
【难度系数】
0.5