3. ★★ 新考法◆装置新 如图所示,半圆形滑轨垂直固定在水平底座上,红色激光笔A可以保持射出的激光朝向半径方向沿半圆形滑轨自由滑动;水平底座上装有一个可在水平面内自由转动的L形支架,绿色激光笔B安装在支架的水平横梁上并可以沿横梁移动,在半圆形滑轨的圆心处放置一块小平面镜。小梅和小丽在用该装置探究光的反射规律的实验中:

(1)打开红色激光笔A的开关,让其发出的红色激光入射到小平面镜上的O点,小梅观察发现此时这束红色入射光经平面镜反射后有束反射光。
(2)小梅沿半圆形滑轨移动红色激光笔A,发现红色入射光向中间位置靠近时,红色反射光也向中间位置靠近,反之亦然。她猜想:红色反射光与红色入射光之间是不是有一条对称轴呢?
为了验证她的猜想,她打开绿色激光笔B并调节其位置,让其发出的绿色激光从O点正上方入射到O点,此时没有观察到绿色反射光。重新打开红色激光笔A并不断改变红色入射光的方向,发现这条绿色激光好像真的是红色反射光与红色入射光之间的对称轴!
同组的小丽从周围不同方向观察红色入射光、红色反射光和绿色激光,竟然发现从某个方向看去它们是重合的,这说明红色反射光、红色入射光和绿色激光。
(3)这条绿色激光的位置是否真的是红色反射光与红色入射光之间的对称轴呢?在没有量角器的情况下,小丽又打开一支蓝色激光笔,让蓝色激光逆着红色反射光的方向入射到O点,如果,就说明这条绿色激光的位置的确是红色反射光与红色入射光之间的对称轴。

(1)1
(2)在同一平面内
(3)蓝色反射光与红色入射光重合

【分析】
本题是探究光的反射规律的创新实验题，需结合光的反射定律相关知识逐步分析：
(1) 当一束光入射到平面镜时，根据光的反射定律，对应唯一的反射光线，由此可确定反射光的数量；
(2) 绿色激光作为红色入射光与反射光的对称轴，即法线，从某一方向观察到三线重合，可结合反射定律中“三线共面”的特点分析；
(3) 验证绿色激光是否为对称轴，利用光路可逆原理：若逆着反射光方向入射，反射光应与原入射光重合，以此完成验证。
【解析】
(1) 根据光的反射定律，一束确定的入射光线对应唯一的反射光线，因此红色激光入射到平面镜的O点时，仅产生1束反射光；
(2) 光的反射定律明确：入射光线、反射光线和法线在同一平面内。绿色激光作为对称轴（法线），从某一方向观察到红色入射光、红色反射光和绿色激光重合，说明三者在同一平面内；
(3) 根据光路可逆原理，若绿色激光是红色入射光与反射光的对称轴（法线），则将蓝色激光逆着红色反射光的方向入射到O点时，其反射光线会与原来的红色入射光重合，即可证明绿色激光的位置是对称轴。
【答案】
(1)1；(2)在同一平面内；(3)蓝色反射光与红色入射光重合
【知识点】
光的反射定律；光路可逆
【点评】
本题通过创新实验装置考查对光的反射规律核心要点的理解，需结合实验现象逐步推导，体现了物理实验的探究性，能有效检验学生对反射定律的掌握程度。
【难度系数】
0.5

4. ★★★ 跨学科◆学科综合 小明用如图甲所示的装置探究光的反射定律，为了方便比较反射角与入射角的关系，小明借鉴地理中学习过的“等高线”在半球形玻璃罩表面上做好标记。

(1)发现绿色激光从A点入射到O点经平面镜反射后从E点射出，又将绿色激光从C点入射到O点，则反射光线将从图乙中的（填图中字母）点射出。

(2)如图丙所示，小明保持入射角度不变，让绿色激光笔继续沿A点所在的等高线顺时针移动，使入射光射向O点，发现反射光线将（填“顺时针”或“逆时针”）转动；当激光笔恰好转到从E点射向O点时，反射光线从A点射出，这说明。

(1)F
(2)顺时针;光路是可逆的
【点拨】(1)光发生反射时,反射角等于入射角,C点对应的等高线上的对称点是F点,所以从C点入射到O点,则反射光线将从图中的F点射出。(2)光在反射时,反射角等于入射角,且反射光线、入射光线和法线在同一平面内,则结合(1)可知射出点和射入点在同一等高线上(同一直线上);保持入射角度不变,让绿色激光笔继续沿A点所在的等高线顺时针移动,使入射光射向O点,反射光线也会顺时针转动;当激光笔恰好转到从E点射向O点时,反射光线从A点射出,这说明光路是可逆的。

【分析】
本题考查光的反射定律的应用，解题思路如下：
1. 第(1)问需依据光的反射定律，反射角等于入射角，入射光线与反射光线关于法线对称，结合半球形玻璃罩的等高线标记，找到C点对应的对称点，即为反射光线射出的点；
2. 第(2)问根据反射角等于入射角判断入射光线移动时反射光线的转动方向，再结合E点入射、A点反射的现象，得出光路可逆的结论。
【解析】
(1) 根据光的反射定律，反射角等于入射角，入射光线与反射光线关于法线对称。C点对应的等高线上的对称点为F点，因此从C点入射到O点时，反射光线将从F点射出；
(2) 保持入射角度不变，入射光线沿A点所在的等高线顺时针移动时，入射光线向法线靠近，反射光线也向法线靠近，故反射光线顺时针转动；当激光笔从E点射向O点时，反射光线从A点射出，说明在光的反射现象中，光路是可逆的。
【答案】
(1)F；(2)顺时针；光路是可逆的
【知识点】
光的反射定律、光路可逆性
【点评】
本题结合地理“等高线”知识将抽象的光的反射规律直观化，属于跨学科基础题，重点考查学生对光的反射定律核心内容的理解与应用，难度适中。
【难度系数】
0.6