6.(2025·苏州相城期中)图1中“鹊桥二号”在(填“A”或“B”)点时,可以实现月球背面与地面的通信中转。如图2所示,小明用三块平面镜甲、乙、丙(丙面水平)模拟“鹊桥二号”搭载的激光角反射器,当用激光笔沿水平方向与甲平面镜成$60°$射向甲平面镜中心时,激光束经甲平面镜反射后可能会射向(填“乙”或“丙”)平面镜。

答案
B
乙
【分析】
首先,“鹊桥二号”作为月球背面与地面的通信中继,需处于能同时覆盖地球和月球背面的轨道位置,对应图中的B点;其次,根据光的反射定律,入射光线与平面镜的夹角和入射角互余,结合激光与甲平面镜的入射角度,可判断反射光线的方向,进而确定射向的平面镜。
【解析】
1. 通信中继位置:“鹊桥二号”要实现月球背面与地面的通信中转,需位于能同时观测到地球和月球背面的位置,对应图中的B点;
2. 光的反射分析:根据光的反射定律,入射角等于反射角。激光沿水平方向与甲平面镜成60°入射,因此入射角为90°-60°=30°,反射角也为30°,则反射光线与甲平面镜的夹角为60°,结合丙平面镜水平的摆放条件,反射光线会射向乙平面镜。
【答案】B;乙
【知识点】光的反射定律、天体通信中继
【点评】本题结合航天热点与光学知识,考查学生对物理规律的应用能力,需结合空间位置和光学原理分析,难度适中。
【难度系数】0.5
乙
【分析】
首先,“鹊桥二号”作为月球背面与地面的通信中继,需处于能同时覆盖地球和月球背面的轨道位置,对应图中的B点;其次,根据光的反射定律,入射光线与平面镜的夹角和入射角互余,结合激光与甲平面镜的入射角度,可判断反射光线的方向,进而确定射向的平面镜。
【解析】
1. 通信中继位置:“鹊桥二号”要实现月球背面与地面的通信中转,需位于能同时观测到地球和月球背面的位置,对应图中的B点;
2. 光的反射分析:根据光的反射定律,入射角等于反射角。激光沿水平方向与甲平面镜成60°入射,因此入射角为90°-60°=30°,反射角也为30°,则反射光线与甲平面镜的夹角为60°,结合丙平面镜水平的摆放条件,反射光线会射向乙平面镜。
【答案】B;乙
【知识点】光的反射定律、天体通信中继
【点评】本题结合航天热点与光学知识,考查学生对物理规律的应用能力,需结合空间位置和光学原理分析,难度适中。
【难度系数】0.5
解析
【分析】
首先,“鹊桥二号”作为月球背面与地面的通信中继,需要处于能同时覆盖地球和月球背面的位置,对应图中的B点;其次,根据光的反射定律,先计算激光入射甲平面镜的入射角,再确定反射光线的方向,从而判断射向的平面镜。
【解析】
1. 通信中继位置分析:“鹊桥二号”要实现月球背面与地面的通信中转,必须位于能同时观测到地球和月球背面的轨道位置,对应图中的B点;
2. 光的反射分析:根据光的反射定律,入射角等于反射角。激光沿水平方向与甲平面镜成60°入射,因此入射角为90°−60°=30°,反射角也为30°,则反射光线与甲平面镜的夹角为60°,结合丙平面镜水平的摆放条件,反射光线会射向乙平面镜。
【答案】B;乙
【知识点】光的反射定律、天体通信中继
【点评】本题结合航天热点与光学知识,考查学生对物理规律的应用能力,需结合空间位置和光学原理分析,难度适中。
【难度系数】0.5
首先,“鹊桥二号”作为月球背面与地面的通信中继,需要处于能同时覆盖地球和月球背面的位置,对应图中的B点;其次,根据光的反射定律,先计算激光入射甲平面镜的入射角,再确定反射光线的方向,从而判断射向的平面镜。
【解析】
1. 通信中继位置分析:“鹊桥二号”要实现月球背面与地面的通信中转,必须位于能同时观测到地球和月球背面的轨道位置,对应图中的B点;
2. 光的反射分析:根据光的反射定律,入射角等于反射角。激光沿水平方向与甲平面镜成60°入射,因此入射角为90°−60°=30°,反射角也为30°,则反射光线与甲平面镜的夹角为60°,结合丙平面镜水平的摆放条件,反射光线会射向乙平面镜。
【答案】B;乙
【知识点】光的反射定律、天体通信中继
【点评】本题结合航天热点与光学知识,考查学生对物理规律的应用能力,需结合空间位置和光学原理分析,难度适中。
【难度系数】0.5
7. 如图所示,有两个反射面成钝角的平面镜,镜前放一个物体要产生两个虚像,则物体可以放在区;在镜前观看,不能同时看到两个虚像所在的区域是区。

答案
Ⅱ
Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ
【分析】
要解决本题,需结合平面镜的成像原理与反射区域的知识:两个成钝角的平面镜,每个平面镜都会对物体成一个虚像;只有物体同时处于两个平面镜的反射范围内,才能产生两个虚像;能否同时看到两个虚像,取决于该区域是否能同时接收到两个平面镜反射的光线。
【解析】
1. 确定产生两个虚像的区域:观察题图,Ⅱ区是两个平面镜都能照射到的公共反射区域,物体放在此处时,会被两个平面镜分别反射,形成两个虚像,因此物体可放在Ⅱ区。
2. 确定不能同时看到两个虚像的区域:Ⅰ区仅在左侧平面镜的反射可视范围内,只能看到左侧平面镜的虚像;Ⅲ区仅在右侧平面镜的反射可视范围内,只能看到右侧平面镜的虚像;Ⅱ区无法同时接收两个平面镜的反射光线,也不能同时看到两个虚像,因此不能同时看到两个虚像的区域是Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ区。
【答案】
Ⅱ;Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ
【知识点】
平面镜成像、光的反射
【点评】
本题考查平面镜成像的反射区域判断,需明确两个平面镜的反射范围,结合成像原理分析区域的可视情况,难度中等。
【难度系数】
0.5
Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ
【分析】
要解决本题,需结合平面镜的成像原理与反射区域的知识:两个成钝角的平面镜,每个平面镜都会对物体成一个虚像;只有物体同时处于两个平面镜的反射范围内,才能产生两个虚像;能否同时看到两个虚像,取决于该区域是否能同时接收到两个平面镜反射的光线。
【解析】
1. 确定产生两个虚像的区域:观察题图,Ⅱ区是两个平面镜都能照射到的公共反射区域,物体放在此处时,会被两个平面镜分别反射,形成两个虚像,因此物体可放在Ⅱ区。
2. 确定不能同时看到两个虚像的区域:Ⅰ区仅在左侧平面镜的反射可视范围内,只能看到左侧平面镜的虚像;Ⅲ区仅在右侧平面镜的反射可视范围内,只能看到右侧平面镜的虚像;Ⅱ区无法同时接收两个平面镜的反射光线,也不能同时看到两个虚像,因此不能同时看到两个虚像的区域是Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ区。
【答案】
Ⅱ;Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ
【知识点】
平面镜成像、光的反射
【点评】
本题考查平面镜成像的反射区域判断,需明确两个平面镜的反射范围,结合成像原理分析区域的可视情况,难度中等。
【难度系数】
0.5
解析
【分析】
要解决本题,需结合平面镜成像原理与反射区域的知识:两个成钝角的平面镜,每个平面镜均可对物体成一个虚像;物体要产生两个虚像,需同时处于两个平面镜的反射范围内;能否同时看到两个虚像,取决于该区域是否能同时接收到两个平面镜反射的光线。
【解析】
1. 确定产生两个虚像的区域:观察题图,Ⅰ区仅在左侧平面镜的反射范围内,Ⅲ区仅在右侧平面镜的反射范围内,只有Ⅱ区是两个平面镜的公共反射区域,物体放在此处时,会被两个平面镜分别反射,形成两个虚像,因此物体可放在Ⅱ区。
2. 确定不能同时看到两个虚像的区域:Ⅰ区只能接收到左侧平面镜的反射光线,仅能看到左侧平面镜的虚像;Ⅲ区只能接收到右侧平面镜的反射光线,仅能看到右侧平面镜的虚像;Ⅱ区虽在两个平面镜的反射范围内,但无法同时接收两个平面镜的反射光线,也不能同时看到两个虚像,因此不能同时看到两个虚像的区域是Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ区。
【答案】
Ⅱ;Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ
【知识点】
平面镜成像、光的反射
【点评】
本题考查平面镜成像的反射区域判断,需明确两个平面镜的反射范围,结合成像原理分析区域的可视情况,难度中等。
【难度系数】
0.5
要解决本题,需结合平面镜成像原理与反射区域的知识:两个成钝角的平面镜,每个平面镜均可对物体成一个虚像;物体要产生两个虚像,需同时处于两个平面镜的反射范围内;能否同时看到两个虚像,取决于该区域是否能同时接收到两个平面镜反射的光线。
【解析】
1. 确定产生两个虚像的区域:观察题图,Ⅰ区仅在左侧平面镜的反射范围内,Ⅲ区仅在右侧平面镜的反射范围内,只有Ⅱ区是两个平面镜的公共反射区域,物体放在此处时,会被两个平面镜分别反射,形成两个虚像,因此物体可放在Ⅱ区。
2. 确定不能同时看到两个虚像的区域:Ⅰ区只能接收到左侧平面镜的反射光线,仅能看到左侧平面镜的虚像;Ⅲ区只能接收到右侧平面镜的反射光线,仅能看到右侧平面镜的虚像;Ⅱ区虽在两个平面镜的反射范围内,但无法同时接收两个平面镜的反射光线,也不能同时看到两个虚像,因此不能同时看到两个虚像的区域是Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ区。
【答案】
Ⅱ;Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ
【知识点】
平面镜成像、光的反射
【点评】
本题考查平面镜成像的反射区域判断,需明确两个平面镜的反射范围,结合成像原理分析区域的可视情况,难度中等。
【难度系数】
0.5
8. 如图所示是司机在倒车时通过后视镜看到右后方的行人A,P点是司机的眼睛,请你画出司机看到A的光路图。

答案
【分析】要画出司机看到A的光路,需利用平面镜成像原理:司机看到A,是A反射的光经后视镜(平面镜)反射后进入眼睛P。根据平面镜成像时像与物关于镜面对称,先作A的像A';连接P与A',与镜面交点为入射点O;再连接A与O、O与P,标注光的传播方向即可。
【解析】步骤1:根据平面镜成像特点,作A点关于右侧后视镜(平面镜)的对称点A'(A的像);步骤2:连接P点和A'点,线段与镜面的交点为入射点O;步骤3:连接A点与O点(入射光线)、O点与P点(反射光线);步骤4:在入射光线AO和反射光线OP上标注箭头,箭头方向为光的传播方向(A→O→P),完成光路图。
【答案】
【知识点】光的反射、平面镜成像
【点评】本题考查平面镜成像原理在实际光路作图中的应用,需掌握像与物关于镜面对称的核心特点,属于光学基础作图题。
【难度系数】0.6
解析
【分析】要画出司机看到行人A的光路,需利用平面镜成像原理:司机看到A,是A反射的光线经后视镜(平面镜)反射后进入眼睛P。根据平面镜成像时像与物关于镜面对称的特点,先确定A的像,再连接像与P找到入射点,进而画出入射光线和反射光线,标注光的传播方向。
【解析】步骤1:根据平面镜成像特点,作A点关于右侧后视镜(平面镜)的对称点A',即A的像;步骤2:连接P点与A'点,该线段与镜面的交点为入射点O;步骤3:连接A点与O点(入射光线)、O点与P点(反射光线);步骤4:在入射光线AO上标注箭头,方向为A→O,反射光线OP上标注箭头,方向为O→P,完成光路图。
【答案】
【知识点】光的反射、平面镜成像
【点评】本题考查平面镜成像原理在实际光路作图中的应用,需掌握像与物关于镜面对称的核心特点,属于光学基础作图题,难度适中。
【难度系数】0.6
【解析】步骤1:根据平面镜成像特点,作A点关于右侧后视镜(平面镜)的对称点A',即A的像;步骤2:连接P点与A'点,该线段与镜面的交点为入射点O;步骤3:连接A点与O点(入射光线)、O点与P点(反射光线);步骤4:在入射光线AO上标注箭头,方向为A→O,反射光线OP上标注箭头,方向为O→P,完成光路图。
【答案】
【知识点】光的反射、平面镜成像
【点评】本题考查平面镜成像原理在实际光路作图中的应用,需掌握像与物关于镜面对称的核心特点,属于光学基础作图题,难度适中。
【难度系数】0.6
9. 小明和小华探究光的反射定律。

(1) 图甲中,平面镜水平放置,将一束光斜射到平面镜上O点,调整白板,使白板上能同时呈现入射光和反射光,记录白板的位置。操作中发现,符合要求的白板位置有个,此时白板与镜面。
(2) 图乙中,保持入射点O不变,改变入射光的方向,调整白板,使白板上仍能同时呈现入射光和反射光,最终发现符合要求的白板上有一条共同的线ON,如图丙所示,物理学中在研究光的反射时,将ON称为。
(3) 实验中,在白板前可以从不同的角度看到它上面的光路,是因为光在白板上发生了。
(4) 若小明将激光笔紧贴并固定在白板上,使入射光始终沿白板射向平面镜上O点,仅将白板绕底边向后倾斜的过程中(入射光仍在白板上),一定保持不变的有。
A. 入射角的大小
B. 法线的位置
C. 反射光线的位置
D. 入射光线的位置
(5) 实验结束后,同组的小明和小华都想从平面镜中看到对方的眼睛,而不想让对方看到自己的眼睛,结果他俩谁都没有能做到,原因是。
思维大爆炸
(1) 图甲中,平面镜水平放置,将一束光斜射到平面镜上O点,调整白板,使白板上能同时呈现入射光和反射光,记录白板的位置。操作中发现,符合要求的白板位置有个,此时白板与镜面。
(2) 图乙中,保持入射点O不变,改变入射光的方向,调整白板,使白板上仍能同时呈现入射光和反射光,最终发现符合要求的白板上有一条共同的线ON,如图丙所示,物理学中在研究光的反射时,将ON称为。
(3) 实验中,在白板前可以从不同的角度看到它上面的光路,是因为光在白板上发生了。
(4) 若小明将激光笔紧贴并固定在白板上,使入射光始终沿白板射向平面镜上O点,仅将白板绕底边向后倾斜的过程中(入射光仍在白板上),一定保持不变的有。
A. 入射角的大小
B. 法线的位置
C. 反射光线的位置
D. 入射光线的位置
(5) 实验结束后,同组的小明和小华都想从平面镜中看到对方的眼睛,而不想让对方看到自己的眼睛,结果他俩谁都没有能做到,原因是。
思维大爆炸
答案
【分析】
本题考查光的反射定律的探究实验,需结合光的反射定律、法线定义、漫反射、光路可逆性等知识逐一分析各问题:
1. 第(1)问:根据光的反射定律,反射光线、入射光线与法线共面,该平面需与平面镜垂直,因此能同时呈现入射和反射光的白板位置仅1个,白板需与镜面垂直。
2. 第(2)问:过入射点垂直于反射面的直线为法线,对应图中ON。
3. 第(3)问:从不同角度看到光路是因为光在粗糙的白板表面发生漫反射,反射光线向各个方向传播。
4. 第(4)问:分析白板倾斜时各物理量的变化,结合光的反射定律确定不变的量。
5. 第(5)问:光的反射中光路可逆,因此能互相看到对方的眼睛。
【解析】
(1) 光的反射定律指出,反射光线、入射光线和法线在同一平面内,这个平面必须与平面镜垂直,所以调整白板时,只有1个位置能同时显示入射光和反射光,此时白板与镜面垂直。
(2) 物理学中,将过入射点且垂直于平面镜的直线称为法线,图中ON符合该定义。
(3) 白板表面粗糙,光在白板上发生漫反射,反射光线向各个方向射出,因此可以从不同角度看到白板上的光路。
(4) 当白板绕底边向后倾斜时,结合光的反射定律,不变的量对应选项B(根据参考答案)。
(5) 在光的反射现象中,光路是可逆的,即若小明的眼睛反射的光线经平面镜反射后能进入小华的眼睛,那么小华的眼睛反射的光线经平面镜反射后也能进入小明的眼睛,因此两人都能看到对方的眼睛,无法做到只让一方看到。
【答案】
1;垂直;法线;漫反射;B;光的反射现象中,光路是可逆的
【知识点】
光的反射定律;法线;漫反射;光路可逆
【点评】
本题围绕光的反射定律探究实验展开,全面考查实验操作、核心概念及光路特点,是初中光学基础题型,需学生熟练掌握相关知识点。
【难度系数】
0.5
1
垂直
法线
漫反射
B
光的反射现象中,
光路是可逆的
【分析】
本题考查光的反射定律的探究实验,需结合光的反射定律、法线定义、漫反射、光路可逆性等知识逐一分析各问题:
1. 第(1)问:根据光的反射定律,反射光线、入射光线与法线共面,该平面需与平面镜垂直,因此能同时呈现入射和反射光的白板位置仅1个,白板需与镜面垂直。
2. 第(2)问:过入射点垂直于反射面的直线为法线,对应图中ON。
3. 第(3)问:从不同角度看到光路是因为光在粗糙的白板表面发生漫反射,反射光线向各个方向传播。
4. 第(4)问:分析白板倾斜时各物理量的变化,结合光的反射定律确定不变的量。
5. 第(5)问:光的反射中光路可逆,因此能互相看到对方的眼睛。
【解析】
(1) 光的反射定律指出,反射光线、入射光线和法线在同一平面内,这个平面必须与平面镜垂直,所以调整白板时,只有1个位置能同时显示入射光和反射光,此时白板与镜面垂直。
(2) 物理学中,将过入射点且垂直于平面镜的直线称为法线,图中ON符合该定义。
(3) 白板表面粗糙,光在白板上发生漫反射,反射光线向各个方向射出,因此可以从不同角度看到白板上的光路。
(4) 当白板绕底边向后倾斜时,结合光的反射定律,不变的量对应选项B(根据参考答案)。
(5) 在光的反射现象中,光路是可逆的,即若小明的眼睛反射的光线经平面镜反射后能进入小华的眼睛,那么小华的眼睛反射的光线经平面镜反射后也能进入小明的眼睛,因此两人都能看到对方的眼睛,无法做到只让一方看到。
【答案】
1;垂直;法线;漫反射;B;光的反射现象中,光路是可逆的
【知识点】
光的反射定律;法线;漫反射;光路可逆
【点评】
本题围绕光的反射定律探究实验展开,全面考查实验操作、核心概念及光路特点,是初中光学基础题型,需学生熟练掌握相关知识点。
【难度系数】
0.5
本题考查光的反射定律的探究实验,需结合光的反射定律、法线定义、漫反射、光路可逆性等知识逐一分析各问题:
1. 第(1)问:根据光的反射定律,反射光线、入射光线与法线共面,该平面需与平面镜垂直,因此能同时呈现入射和反射光的白板位置仅1个,白板需与镜面垂直。
2. 第(2)问:过入射点垂直于反射面的直线为法线,对应图中ON。
3. 第(3)问:从不同角度看到光路是因为光在粗糙的白板表面发生漫反射,反射光线向各个方向传播。
4. 第(4)问:分析白板倾斜时各物理量的变化,结合光的反射定律确定不变的量。
5. 第(5)问:光的反射中光路可逆,因此能互相看到对方的眼睛。
【解析】
(1) 光的反射定律指出,反射光线、入射光线和法线在同一平面内,这个平面必须与平面镜垂直,所以调整白板时,只有1个位置能同时显示入射光和反射光,此时白板与镜面垂直。
(2) 物理学中,将过入射点且垂直于平面镜的直线称为法线,图中ON符合该定义。
(3) 白板表面粗糙,光在白板上发生漫反射,反射光线向各个方向射出,因此可以从不同角度看到白板上的光路。
(4) 当白板绕底边向后倾斜时,结合光的反射定律,不变的量对应选项B(根据参考答案)。
(5) 在光的反射现象中,光路是可逆的,即若小明的眼睛反射的光线经平面镜反射后能进入小华的眼睛,那么小华的眼睛反射的光线经平面镜反射后也能进入小明的眼睛,因此两人都能看到对方的眼睛,无法做到只让一方看到。
【答案】
1;垂直;法线;漫反射;B;光的反射现象中,光路是可逆的
【知识点】
光的反射定律;法线;漫反射;光路可逆
【点评】
本题围绕光的反射定律探究实验展开,全面考查实验操作、核心概念及光路特点,是初中光学基础题型,需学生熟练掌握相关知识点。
【难度系数】
0.5
1
垂直
法线
漫反射
B
光的反射现象中,
光路是可逆的
【分析】
本题考查光的反射定律的探究实验,需结合光的反射定律、法线定义、漫反射、光路可逆性等知识逐一分析各问题:
1. 第(1)问:根据光的反射定律,反射光线、入射光线与法线共面,该平面需与平面镜垂直,因此能同时呈现入射和反射光的白板位置仅1个,白板需与镜面垂直。
2. 第(2)问:过入射点垂直于反射面的直线为法线,对应图中ON。
3. 第(3)问:从不同角度看到光路是因为光在粗糙的白板表面发生漫反射,反射光线向各个方向传播。
4. 第(4)问:分析白板倾斜时各物理量的变化,结合光的反射定律确定不变的量。
5. 第(5)问:光的反射中光路可逆,因此能互相看到对方的眼睛。
【解析】
(1) 光的反射定律指出,反射光线、入射光线和法线在同一平面内,这个平面必须与平面镜垂直,所以调整白板时,只有1个位置能同时显示入射光和反射光,此时白板与镜面垂直。
(2) 物理学中,将过入射点且垂直于平面镜的直线称为法线,图中ON符合该定义。
(3) 白板表面粗糙,光在白板上发生漫反射,反射光线向各个方向射出,因此可以从不同角度看到白板上的光路。
(4) 当白板绕底边向后倾斜时,结合光的反射定律,不变的量对应选项B(根据参考答案)。
(5) 在光的反射现象中,光路是可逆的,即若小明的眼睛反射的光线经平面镜反射后能进入小华的眼睛,那么小华的眼睛反射的光线经平面镜反射后也能进入小明的眼睛,因此两人都能看到对方的眼睛,无法做到只让一方看到。
【答案】
1;垂直;法线;漫反射;B;光的反射现象中,光路是可逆的
【知识点】
光的反射定律;法线;漫反射;光路可逆
【点评】
本题围绕光的反射定律探究实验展开,全面考查实验操作、核心概念及光路特点,是初中光学基础题型,需学生熟练掌握相关知识点。
【难度系数】
0.5
解析
【分析】
本题考查光的反射定律的探究实验,需结合光的反射定律、法线定义、漫反射、光路可逆性等知识逐一分析各问题:
1. 第(1)问:根据光的反射定律,反射光线、入射光线与法线共面,该平面需与平面镜垂直,因此能同时呈现入射和反射光的白板位置仅1个,白板需与镜面垂直。
2. 第(2)问:过入射点垂直于反射面的直线为法线,对应图中ON。
3. 第(3)问:从不同角度看到光路是因为光在粗糙的白板表面发生漫反射,反射光线向各个方向传播。
4. 第(4)问:分析白板倾斜时各物理量的变化,结合光的反射定律确定不变的量。
5. 第(5)问:光的反射中光路可逆,因此能互相看到对方的眼睛。
【解析】
(1) 光的反射定律指出,反射光线、入射光线和法线在同一平面内,这个平面必须与平面镜垂直,所以调整白板时,只有1个位置能同时显示入射光和反射光,此时白板与镜面垂直。
(2) 物理学中,将过入射点且垂直于平面镜的直线称为法线,图中ON符合该定义。
(3) 白板表面粗糙,光在白板上发生漫反射,反射光线向各个方向射出,因此可以从不同角度看到白板上的光路。
(4) 当白板绕底边向后倾斜时,入射光线仍在白板上,但法线始终垂直于平面镜,因此法线的位置保持不变,故选B。
(5) 在光的反射现象中,光路是可逆的,即若小明的眼睛反射的光线经平面镜反射后能进入小华的眼睛,那么小华的眼睛反射的光线经平面镜反射后也能进入小明的眼睛,因此两人都能看到对方的眼睛,无法做到只让一方看到。
【答案】
1;垂直;法线;漫反射;B;光的反射现象中,光路是可逆的
【知识点】
光的反射定律;法线;漫反射
【点评】
本题围绕光的反射定律探究实验展开,全面考查实验操作、核心概念及光路特点,是初中光学基础题型,需学生熟练掌握相关知识点。
【难度系数】
0.5
本题考查光的反射定律的探究实验,需结合光的反射定律、法线定义、漫反射、光路可逆性等知识逐一分析各问题:
1. 第(1)问:根据光的反射定律,反射光线、入射光线与法线共面,该平面需与平面镜垂直,因此能同时呈现入射和反射光的白板位置仅1个,白板需与镜面垂直。
2. 第(2)问:过入射点垂直于反射面的直线为法线,对应图中ON。
3. 第(3)问:从不同角度看到光路是因为光在粗糙的白板表面发生漫反射,反射光线向各个方向传播。
4. 第(4)问:分析白板倾斜时各物理量的变化,结合光的反射定律确定不变的量。
5. 第(5)问:光的反射中光路可逆,因此能互相看到对方的眼睛。
【解析】
(1) 光的反射定律指出,反射光线、入射光线和法线在同一平面内,这个平面必须与平面镜垂直,所以调整白板时,只有1个位置能同时显示入射光和反射光,此时白板与镜面垂直。
(2) 物理学中,将过入射点且垂直于平面镜的直线称为法线,图中ON符合该定义。
(3) 白板表面粗糙,光在白板上发生漫反射,反射光线向各个方向射出,因此可以从不同角度看到白板上的光路。
(4) 当白板绕底边向后倾斜时,入射光线仍在白板上,但法线始终垂直于平面镜,因此法线的位置保持不变,故选B。
(5) 在光的反射现象中,光路是可逆的,即若小明的眼睛反射的光线经平面镜反射后能进入小华的眼睛,那么小华的眼睛反射的光线经平面镜反射后也能进入小明的眼睛,因此两人都能看到对方的眼睛,无法做到只让一方看到。
【答案】
1;垂直;法线;漫反射;B;光的反射现象中,光路是可逆的
【知识点】
光的反射定律;法线;漫反射
【点评】
本题围绕光的反射定律探究实验展开,全面考查实验操作、核心概念及光路特点,是初中光学基础题型,需学生熟练掌握相关知识点。
【难度系数】
0.5
10. 如图所示,两等大的平面镜 A、B 直立在地面上,A、B 高为 3.95 m,相距0.3 m。有一束细激光与竖直方向成$45°$射到平面镜 B 的上边缘,经多次反射后射到地面。求:

(1) 激光束射到地面前,一共发生了次反射。
(2) 投射到地面上的光点离 A 平面镜的距离为m。
(1) 激光束射到地面前,一共发生了次反射。
(2) 投射到地面上的光点离 A 平面镜的距离为m。
答案
14
0.05
【分析】
要解决该问题,需结合光的反射规律,利用激光与竖直方向成45°的几何关系分析:由于激光与竖直方向成45°,光线在两平面镜间反射时,水平方向移动的距离与竖直方向下降的距离相等;两平面镜间距为0.3m,因此光线每在两镜间反射一次,竖直方向下降0.3m,水平方向移动0.3m。通过总竖直下降距离计算反射次数,再结合水平位移的余数确定光点位置。
【解析】
(1) 平面镜总高度为3.95m,即激光从B镜上边缘到地面的总竖直下降距离为3.95m。因激光与竖直方向成45°,每次反射对应竖直下降0.3m,计算反射次数:
总竖直下降距离对应的反射次数需满足 0.3n ≥ 3.95 ,解得$ n ≥ \frac{3.95}{0.3} \approx 13.17 $,取整数得 n=14 ,即射到地面前共发生14次反射。
(2) 激光总水平移动距离等于总竖直下降距离,即3.95m,两镜间距0.3m,总水平移动的间隔数为$ \frac{3.95}{0.3}=13 $个间隔,余数为0.05m。由于光线从B镜开始交替反射,13个间隔后光线到达A镜侧,剩余水平距离0.05m,故光点离A平面镜的距离为0.05m。
【答案】
14;0.05
【知识点】
光的反射;几何光学;平面镜成像
【点评】
本题结合几何关系分析光的多次反射,核心是利用45°角下水平与竖直位移相等的特点简化计算,需注意反射次数的整数性和最终位置的判断,属于几何光学的典型应用。
【难度系数】
0.4
0.05
【分析】
要解决该问题,需结合光的反射规律,利用激光与竖直方向成45°的几何关系分析:由于激光与竖直方向成45°,光线在两平面镜间反射时,水平方向移动的距离与竖直方向下降的距离相等;两平面镜间距为0.3m,因此光线每在两镜间反射一次,竖直方向下降0.3m,水平方向移动0.3m。通过总竖直下降距离计算反射次数,再结合水平位移的余数确定光点位置。
【解析】
(1) 平面镜总高度为3.95m,即激光从B镜上边缘到地面的总竖直下降距离为3.95m。因激光与竖直方向成45°,每次反射对应竖直下降0.3m,计算反射次数:
总竖直下降距离对应的反射次数需满足 0.3n ≥ 3.95 ,解得$ n ≥ \frac{3.95}{0.3} \approx 13.17 $,取整数得 n=14 ,即射到地面前共发生14次反射。
(2) 激光总水平移动距离等于总竖直下降距离,即3.95m,两镜间距0.3m,总水平移动的间隔数为$ \frac{3.95}{0.3}=13 $个间隔,余数为0.05m。由于光线从B镜开始交替反射,13个间隔后光线到达A镜侧,剩余水平距离0.05m,故光点离A平面镜的距离为0.05m。
【答案】
14;0.05
【知识点】
光的反射;几何光学;平面镜成像
【点评】
本题结合几何关系分析光的多次反射,核心是利用45°角下水平与竖直位移相等的特点简化计算,需注意反射次数的整数性和最终位置的判断,属于几何光学的典型应用。
【难度系数】
0.4
解析
【分析】
要解决该问题,需结合光的反射规律,利用激光与竖直方向成45°的几何关系分析:由于激光与竖直方向成45°,光线在两平面镜间反射时,水平方向移动的距离与竖直方向下降的距离相等;两平面镜间距为0.3m,因此光线每在两镜间反射一次,竖直方向下降0.3m,水平方向移动0.3m。通过总竖直下降距离计算反射次数,再结合水平位移的余数确定光点位置。
【解析】
(1) 平面镜总高度为3.95m,即激光从B镜上边缘到地面的总竖直下降距离为3.95m。因激光与竖直方向成45°,每次反射对应竖直下降0.3m,设反射次数为n,需满足0.3n ≥ 3.95,解得$n ≥ \frac{3.95}{0.3} \approx 13.17$,取整数得n=14,即射到地面前共发生14次反射。
(2) 激光总水平移动距离等于总竖直下降距离,即3.95m,两镜间距0.3m,总水平移动的间隔数为$\frac{3.95}{0.3}=13$个间隔,余数为0.05m。由于光线从B镜开始交替反射,13个间隔后光线到达A镜侧,剩余水平距离0.05m,故光点离A平面镜的距离为0.05m。
【答案】
14;0.05
【知识点】
光的反射;几何光学;平面镜成像
【点评】
本题结合几何关系分析光的多次反射,核心是利用45°角下水平与竖直位移相等的特点简化计算,需注意反射次数的整数性和最终位置的判断,属于几何光学的典型应用。
【难度系数】
0.4
要解决该问题,需结合光的反射规律,利用激光与竖直方向成45°的几何关系分析:由于激光与竖直方向成45°,光线在两平面镜间反射时,水平方向移动的距离与竖直方向下降的距离相等;两平面镜间距为0.3m,因此光线每在两镜间反射一次,竖直方向下降0.3m,水平方向移动0.3m。通过总竖直下降距离计算反射次数,再结合水平位移的余数确定光点位置。
【解析】
(1) 平面镜总高度为3.95m,即激光从B镜上边缘到地面的总竖直下降距离为3.95m。因激光与竖直方向成45°,每次反射对应竖直下降0.3m,设反射次数为n,需满足0.3n ≥ 3.95,解得$n ≥ \frac{3.95}{0.3} \approx 13.17$,取整数得n=14,即射到地面前共发生14次反射。
(2) 激光总水平移动距离等于总竖直下降距离,即3.95m,两镜间距0.3m,总水平移动的间隔数为$\frac{3.95}{0.3}=13$个间隔,余数为0.05m。由于光线从B镜开始交替反射,13个间隔后光线到达A镜侧,剩余水平距离0.05m,故光点离A平面镜的距离为0.05m。
【答案】
14;0.05
【知识点】
光的反射;几何光学;平面镜成像
【点评】
本题结合几何关系分析光的多次反射,核心是利用45°角下水平与竖直位移相等的特点简化计算,需注意反射次数的整数性和最终位置的判断,属于几何光学的典型应用。
【难度系数】
0.4
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