1. 核心素养 科学探究「2026北京朝阳期末,★☆」如图所示,小阳利用两支激光笔、平面镜、可以显示光路且自带量角器的玻璃砖、支架等器材,探究光的反射定律。

(1)让一支激光笔发出的光束垂直照射在平面镜的O点作为法线,让另一支激光笔发出的光束斜射到O点作为入射光,观察入射光经平面镜反射后传播的路径。实验中在某一位置观察到反射光同时挡住了代表法线的光束和入射光,说明
(2)上述实验中小阳还发现反射光和入射光总位于代表法线的光束两侧,因此归纳得出
(3)小阳继续用如图所示的装置,探究反射角与入射角的关系,记录的实验数据如表。

分析表中的数据,归纳得出结论:
(1)让一支激光笔发出的光束垂直照射在平面镜的O点作为法线,让另一支激光笔发出的光束斜射到O点作为入射光,观察入射光经平面镜反射后传播的路径。实验中在某一位置观察到反射光同时挡住了代表法线的光束和入射光,说明
反射光线、入射光线和法线在同一平面内
。(2)上述实验中小阳还发现反射光和入射光总位于代表法线的光束两侧,因此归纳得出
反射光线和入射光线分别位于法线两侧
。(3)小阳继续用如图所示的装置,探究反射角与入射角的关系,记录的实验数据如表。
分析表中的数据,归纳得出结论:
在光的反射现象中,反射角等于入射角
。答案
(1)反射光线、入射光线和法线在同一平面内
(2)反射光线和入射光线分别位于法线两侧
(3)在光的反射现象中,反射角等于入射角
解析 (1)实验中,在某一位置观察到反射光把代表法线的光束和入射光挡住了,说明反射光与另两束光在同一平面内,即反射光线、入射光线和法线在同一平面内。(2)反射光和入射光总位于代表法线的光束两侧,由此归纳得出反射光线和入射光线分别位于法线两侧。(3)分析表格中的数据,反射角和入射角的大小总是相等的,由此可归纳得出结论:在光的反射现象中,反射角等于入射角。
(2)反射光线和入射光线分别位于法线两侧
(3)在光的反射现象中,反射角等于入射角
解析 (1)实验中,在某一位置观察到反射光把代表法线的光束和入射光挡住了,说明反射光与另两束光在同一平面内,即反射光线、入射光线和法线在同一平面内。(2)反射光和入射光总位于代表法线的光束两侧,由此归纳得出反射光线和入射光线分别位于法线两侧。(3)分析表格中的数据,反射角和入射角的大小总是相等的,由此可归纳得出结论:在光的反射现象中,反射角等于入射角。
解析
【分析】本题围绕探究光的反射定律的实验展开,需结合实验现象和数据推导光的反射定律的相关结论。第(1)问根据反射光同时挡住法线和入射光的现象,判断三线是否共面;第(2)问根据反射光与入射光的位置,确定它们与法线的位置关系;第(3)问通过分析实验数据,总结反射角与入射角的关系。
【解析】(1)实验中,反射光同时挡住代表法线和入射光的光束,说明反射光线、入射光线和法线在同一平面内;(2)反射光和入射光总位于法线两侧,由此归纳得出反射光线和入射光线分别位于法线两侧;(3)分析表格中的实验数据,反射角的大小始终等于对应入射角的大小,因此结论为在光的反射现象中,反射角等于入射角。
【答案】(1)反射光线、入射光线和法线在同一平面内;(2)反射光线和入射光线分别位于法线两侧;(3)在光的反射现象中,反射角等于入射角
【知识点】光的反射定律、实验探究光的反射规律
【点评】本题是光的反射定律的基础实验题,通过实验现象和数据考查学生对光的反射定律内容的理解,属于对基础知识的应用,难度较低。
【难度系数】0.7
【解析】(1)实验中,反射光同时挡住代表法线和入射光的光束,说明反射光线、入射光线和法线在同一平面内;(2)反射光和入射光总位于法线两侧,由此归纳得出反射光线和入射光线分别位于法线两侧;(3)分析表格中的实验数据,反射角的大小始终等于对应入射角的大小,因此结论为在光的反射现象中,反射角等于入射角。
【答案】(1)反射光线、入射光线和法线在同一平面内;(2)反射光线和入射光线分别位于法线两侧;(3)在光的反射现象中,反射角等于入射角
【知识点】光的反射定律、实验探究光的反射规律
【点评】本题是光的反射定律的基础实验题,通过实验现象和数据考查学生对光的反射定律内容的理解,属于对基础知识的应用,难度较低。
【难度系数】0.7
2. 实验 考法 创新实验「2026山西临汾期末,★★☆」元旦晚会舞蹈节目组的同学在课余时间利用视频自学,小明总是把左右动作做反,有同学建议他向后转身,面对墙上镜中的视频画面练习,有效地矫正了动作。为了明白其中的道理,小明利用如图甲所示的装置探究平面镜成像特点。

甲
【问题】平面镜成像有何特点呢?
【证据】进行探究。
(1)组装器材时,应使玻璃板与水平桌面
(2)将点燃的蜡烛A作为物放在玻璃板前某处,取另一支未点燃的完全相同的蜡烛B放在玻璃板后移动,直到它与A的像完全重合,除了确定像与物的大小关系外,另一个目的是
(3)为确定像的虚实,需在蜡烛B位置放一个光屏,并在图乙中的

乙
(4)为了进一步探究平面镜成像特点,采用了LED光源进行实验,现有“A、F、M、T、V、X”六种字母形状的光源供选择,你认为小明的最佳选择是
【交流】
(5)完成实验后,采用厚玻璃板做实验,发现蜡烛A在玻璃板中有两个像,移动蜡烛B分别找到两个像的位置如图丙所示,测得两个像到平面镜的距离$L_1 = 1.00\ \mathrm{cm}$、$L_2 = 1.40\ \mathrm{cm}$,由此可知玻璃板的厚度为
丙
(6)根据实验的经验,小明和一位同学玩起了“照镜子”的游戏,该同学扮演物举起左手,小明扮演镜中的像应举起
甲
【问题】平面镜成像有何特点呢?
【证据】进行探究。
(1)组装器材时,应使玻璃板与水平桌面
垂直
;(2)将点燃的蜡烛A作为物放在玻璃板前某处,取另一支未点燃的完全相同的蜡烛B放在玻璃板后移动,直到它与A的像完全重合,除了确定像与物的大小关系外,另一个目的是
确定像的位置
;为了确定像与物到玻璃板的距离关系,接下来的操作是多次改变蜡烛A的位置,重复上述操作,用刻度尺分别测量蜡烛A和蜡烛B到玻璃板的距离,并记录数据
;(3)为确定像的虚实,需在蜡烛B位置放一个光屏,并在图乙中的
③
(选填数字序号)处观察光屏上是否有像;乙
(4)为了进一步探究平面镜成像特点,采用了LED光源进行实验,现有“A、F、M、T、V、X”六种字母形状的光源供选择,你认为小明的最佳选择是
F
(选填字母)。【交流】
(5)完成实验后,采用厚玻璃板做实验,发现蜡烛A在玻璃板中有两个像,移动蜡烛B分别找到两个像的位置如图丙所示,测得两个像到平面镜的距离$L_1 = 1.00\ \mathrm{cm}$、$L_2 = 1.40\ \mathrm{cm}$,由此可知玻璃板的厚度为
0.2
cm;丙
(6)根据实验的经验,小明和一位同学玩起了“照镜子”的游戏,该同学扮演物举起左手,小明扮演镜中的像应举起
右
手,通过实验和游戏,小明明白了用镜子矫正动作的原理。答案
(1)垂直
(2)确定像的位置 多次改变蜡烛A的位置,重复上述操作,用刻度尺分别测量蜡烛A和蜡烛B到玻璃板的距离,并记录数据
(3)③
(4)F
(5)0.2
(6)右
解析 (1)探究平面镜成像特点实验中,为了便于确定像的位置,应使玻璃板与水平桌面垂直。(2)将点燃的蜡烛A作为物放在玻璃板前某处,取另一支未点燃的完全相同的蜡烛B放在玻璃板后移动,直到它与A的像完全重合,由此可说明像与物大小相等,此时蜡烛B的位置就是蜡烛A的像的位置,因此还可以确定像的位置;为了确定像与物到玻璃板的距离关系,应多次改变蜡烛A的位置,重复上述操作,用刻度尺分别测量蜡烛A和蜡烛B到玻璃板的距离,并记录数据。(3)虚像不能成在光屏上,为确定像的虚实,需在蜡烛B位置放一个光屏,并在图乙中的③处直接观察光屏上是否有像呈现。(4)为了更好地探究平面镜成像的特点,还要探究左、右颠倒的情况,故要选用左、右不对称的字母做实验,故最佳选择是F。(5)根据题意可知,$L_2$和$L_1$的差值为两块玻璃板的厚度,所以玻璃板的厚度为 $d=\frac{1}{2}(L_2-L_1)=\frac{1}{2}×(1.40\ \mathrm{cm}-1.00\ \mathrm{cm})=0.2\ \mathrm{cm}$。(6)平面镜成像时,像与物关于镜面对称,因此该同学扮演物举起左手,小明扮演镜中的像应举起右手。
(2)确定像的位置 多次改变蜡烛A的位置,重复上述操作,用刻度尺分别测量蜡烛A和蜡烛B到玻璃板的距离,并记录数据
(3)③
(4)F
(5)0.2
(6)右
解析 (1)探究平面镜成像特点实验中,为了便于确定像的位置,应使玻璃板与水平桌面垂直。(2)将点燃的蜡烛A作为物放在玻璃板前某处,取另一支未点燃的完全相同的蜡烛B放在玻璃板后移动,直到它与A的像完全重合,由此可说明像与物大小相等,此时蜡烛B的位置就是蜡烛A的像的位置,因此还可以确定像的位置;为了确定像与物到玻璃板的距离关系,应多次改变蜡烛A的位置,重复上述操作,用刻度尺分别测量蜡烛A和蜡烛B到玻璃板的距离,并记录数据。(3)虚像不能成在光屏上,为确定像的虚实,需在蜡烛B位置放一个光屏,并在图乙中的③处直接观察光屏上是否有像呈现。(4)为了更好地探究平面镜成像的特点,还要探究左、右颠倒的情况,故要选用左、右不对称的字母做实验,故最佳选择是F。(5)根据题意可知,$L_2$和$L_1$的差值为两块玻璃板的厚度,所以玻璃板的厚度为 $d=\frac{1}{2}(L_2-L_1)=\frac{1}{2}×(1.40\ \mathrm{cm}-1.00\ \mathrm{cm})=0.2\ \mathrm{cm}$。(6)平面镜成像时,像与物关于镜面对称,因此该同学扮演物举起左手,小明扮演镜中的像应举起右手。
解析
【分析】
本题是探究平面镜成像特点的实验题,需结合实验操作要求、成像原理逐一分析各问题:
1. 组装玻璃板时,需保证其与桌面垂直,否则像与蜡烛B无法重合,影响实验;
2. 蜡烛B与A的像重合,既说明像与物大小相等,也能确定像的位置;要得到距离关系的普遍规律,需多次改变A的位置,重复操作并测量距离;
3. 虚像不能在光屏呈现,观察光屏时需在像的一侧(即蜡烛B所在侧),对应图乙的③处;
4. 探究像的左右颠倒特点,需选左右不对称的字母,F符合要求;
5. 厚玻璃板两个反射面各成一个像,两像距离为两倍玻璃板厚度,据此计算厚度;
6. 平面镜成像左右相反,故物举左手时像举右手。
【解析】
(1) 探究平面镜成像特点实验中,为便于确定像的位置,需使玻璃板与水平桌面垂直,避免像与蜡烛B无法重合,故填垂直;
(2) 蜡烛B与A的像完全重合,除证明像与物大小相等外,还能确定像的位置;为得到像与物到玻璃板距离的普遍规律,需多次改变蜡烛A的位置,重复上述操作,用刻度尺分别测量蜡烛A和蜡烛B到玻璃板的距离,并记录数据;
(3) 虚像不能呈现在光屏上,观察光屏时需在像的一侧(蜡烛B侧),即图乙的③处,故填③;
(4) 需选左右不对称的字母探究像的左右颠倒特点,F符合要求,故填F;
(5) 厚玻璃板两个反射面各成一个像,两像距离为2倍玻璃板厚度,因此玻璃板厚度$d=\frac{1}{2}(L_2-L_1)=\frac{1}{2}×(1.40\ \mathrm{cm}-1.00\ \mathrm{cm})=0.2\ \mathrm{cm}$;
(6) 平面镜成像时像与物关于镜面对称,左右相反,因此物举左手时像举右手,故填右。
【答案】
(1)垂直
(2)确定像的位置;多次改变蜡烛A的位置,重复上述操作,用刻度尺分别测量蜡烛A和蜡烛B到玻璃板的距离,并记录数据
(3)③
(4)F
(5)0.2
(6)右
【知识点】
平面镜成像特点;实验探究平面镜成像;平面镜成像的应用
【点评】
本题为平面镜成像特点的综合实验题,涵盖实验操作规范、成像规律应用、特殊情况(厚玻璃板)分析等,全面考查学生对实验细节和成像原理的掌握,是初中物理光学的重点实验题型。
【难度系数】
0.6
本题是探究平面镜成像特点的实验题,需结合实验操作要求、成像原理逐一分析各问题:
1. 组装玻璃板时,需保证其与桌面垂直,否则像与蜡烛B无法重合,影响实验;
2. 蜡烛B与A的像重合,既说明像与物大小相等,也能确定像的位置;要得到距离关系的普遍规律,需多次改变A的位置,重复操作并测量距离;
3. 虚像不能在光屏呈现,观察光屏时需在像的一侧(即蜡烛B所在侧),对应图乙的③处;
4. 探究像的左右颠倒特点,需选左右不对称的字母,F符合要求;
5. 厚玻璃板两个反射面各成一个像,两像距离为两倍玻璃板厚度,据此计算厚度;
6. 平面镜成像左右相反,故物举左手时像举右手。
【解析】
(1) 探究平面镜成像特点实验中,为便于确定像的位置,需使玻璃板与水平桌面垂直,避免像与蜡烛B无法重合,故填垂直;
(2) 蜡烛B与A的像完全重合,除证明像与物大小相等外,还能确定像的位置;为得到像与物到玻璃板距离的普遍规律,需多次改变蜡烛A的位置,重复上述操作,用刻度尺分别测量蜡烛A和蜡烛B到玻璃板的距离,并记录数据;
(3) 虚像不能呈现在光屏上,观察光屏时需在像的一侧(蜡烛B侧),即图乙的③处,故填③;
(4) 需选左右不对称的字母探究像的左右颠倒特点,F符合要求,故填F;
(5) 厚玻璃板两个反射面各成一个像,两像距离为2倍玻璃板厚度,因此玻璃板厚度$d=\frac{1}{2}(L_2-L_1)=\frac{1}{2}×(1.40\ \mathrm{cm}-1.00\ \mathrm{cm})=0.2\ \mathrm{cm}$;
(6) 平面镜成像时像与物关于镜面对称,左右相反,因此物举左手时像举右手,故填右。
【答案】
(1)垂直
(2)确定像的位置;多次改变蜡烛A的位置,重复上述操作,用刻度尺分别测量蜡烛A和蜡烛B到玻璃板的距离,并记录数据
(3)③
(4)F
(5)0.2
(6)右
【知识点】
平面镜成像特点;实验探究平面镜成像;平面镜成像的应用
【点评】
本题为平面镜成像特点的综合实验题,涵盖实验操作规范、成像规律应用、特殊情况(厚玻璃板)分析等,全面考查学生对实验细节和成像原理的掌握,是初中物理光学的重点实验题型。
【难度系数】
0.6
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