3. (2025·苏州中考)小明和小华利用茶色玻璃板、刻度尺、白纸、两个相同的电子蜡烛等器材,探究平面镜成像的特点.
(1)如图甲,将白纸平铺在水平桌面上,再将玻璃板放置在纸上.

(2)在玻璃板前放上电子蜡烛A,闭合开关使其发光,再将电子蜡烛B放到玻璃板后,调整B的位置使其与A的像,在纸上分别记录A、B的位置.
(3)多次改变A的位置,重复上述实验.在探究像到镜面距离$l_2$与物到镜面距离$l_1$的关系时,下列测量方法中,正确的是.

(4)完成探究后,小明和小华利用左右两侧面开孔的正方体纸盒、茶色玻璃板和发光小灯制作了一个“魔盒”,如图乙所示,两人都可以通过孔看到对方,但只有小明能看到魔盒中发光小灯在他正前方成的像,则纸盒中玻璃板可沿(填“ac”或“bd”)方向放置,且发光小灯应贴在纸盒内(填“M”或“N”)处.(注意两空对应关系,同时答对得分,写出一种做法即可)

题型3 探究光的反射定律

3.(1)竖直 (2)重合 (3)方法2 (4)$ac$ $N$(或$bd$ $M$)
解析:(1)为使得像成在桌面上,将白纸平铺在水平桌面上后,应再将玻璃板竖直放置在纸上.(2)为了探究物像的大小和位置关系,在玻璃板前放上电子蜡烛A,闭合开关使其发光,再将电子蜡烛B放到玻璃板后,调整B的位置使其与A的像重合,在纸上分别记录A、B的位置.(3)为使得成像更清晰,应选择玻璃板靠近蜡烛A的一面作为反射面,同时选择蜡烛A和蜡烛B上关于镜面对称的点作为A、B的位置,所以在探究像到镜面距离$l_2$与物到镜面距离$l_1$的关系时,测量方法中正确的是方法2.(4)平面镜成像是光的反射成像,且像与物关于平面镜对称,要使只有小明能看到魔盒中发光小灯在他正前方成的像,则当纸盒中玻璃板沿$ac$方向放置时,发光小灯应贴在纸盒内$N$处;当纸盒中玻璃板沿$bd$方向放置时,发光小灯应贴在纸盒内$M$处.

【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、成像规律分析各小问：
1. 第(1)问：平面镜成像实验中，玻璃板需竖直放置，才能让像成在水平桌面上，使后方蜡烛与像重合，否则像会偏高/偏低，无法完成实验；
2. 第(2)问：实验采用等效替代法，用相同蜡烛替代像，需调整后方蜡烛使其与前方蜡烛的像重合，以此确定像的位置并比较物像大小；
3. 第(3)问：测量像距与物距时，应选择玻璃板靠近蜡烛的一侧作为反射面，对应正确测量方法；
4. 第(4)问：根据平面镜成像“像与物关于镜面对称”的规律，结合魔盒开孔情况，玻璃板方向与发光小灯位置需对应，才能实现只有小明看到自己的像。
【解析】
(1) 为保证像成在水平桌面上，便于后方蜡烛与像重合，需将玻璃板竖直放置在纸上；
(2) 实验中调整蜡烛B的位置，使其与A的像重合，目的是确定像的位置，同时比较物像的大小关系；
(3) 探究像距与物距关系时，应选择玻璃板靠近蜡烛A的一侧作为反射面，因此正确测量方法为方法2；
(4) 平面镜成像时像与物关于镜面对称，若玻璃板沿ac方向放置，发光小灯应贴在N处，此时像在小明正前方；若玻璃板沿bd方向放置，发光小灯应贴在M处，满足只有小明能看到自己的像，故答案为ac、N（或bd、M）。
【答案】
(1)竖直 (2)重合 (3)方法2 (4)ac N（或bd M）
【知识点】
平面镜成像特点、实验探究方法
【点评】
本题综合考查平面镜成像实验的操作要点、成像规律的应用，注重实验细节与规律的实际运用，是中考常考题型，难度适中。
【难度系数】
0.6

4. 小石利用如图甲所示的实验装置探究光的反
射定律,其中 AB 是两块纸板连接成的一个平面.

(1)如图甲所示,小石首先使纸板与水平桌面上的平面镜放置,然后使一束光贴着纸板 A 沿 EO 射向平面镜上的 O 点,观察反射光线和对应入射光线;改变光束的入射角度,重复上述实验两次,描绘每次光的传播径迹,并测量出反射角及对应入射角的大小,记录在表格中,实验数据中,反射角和入射角不是都相等的可能原因是(写出一条).

(2)图甲中,若小石让光逆着 OF 的方向射向平面镜,会看到反射光沿着(填光线对应的字母)的方向射出,这一现象表明.
(3)在图乙中,小石将纸板 B 沿 PQ 剪开,再把纸板 B 的上半部分向后折,实验时观察到:上半部分纸板无反射光线,下半部分纸板有反射光线.由此可得出结论:.
(4)丙图中,将纸板 AB 与入射光束 EO 一起以 ON 为轴逆时针旋转一个角度,丁图中,将纸板 AB 与入射光束 EO 一起以 CD 为轴向后倾斜一个角度,则图丙和图丁实验操作中,(填“图丙”或“图丁”)的纸板上仍能看到反射光.

4.(1)垂直 测量角度时存在误差或光线太粗
(2)$OE$ 在光的反射现象中,光路是可逆的
(3)反射光线、入射光线和法线在同一平面内
(4)图丙
解析:(1)探究光的反射定律时,纸板需与平面镜垂直放置,这样才能在纸板上呈现出反射光线.实验中反射角和入射角理论上应相等,若不相等,可能是因为测量角度时的存在误差或者光线太粗导致读数时不够准确.(2)由图甲,光线沿着$EO$射入,反射光线沿着$OF$射出,让光逆着$OF$的方向射向平面镜,反射光会沿着$OE$的方向射出,表明在光的反射现象中,光路是可逆的.(3)将纸板$B$的上半部分向后折,此时,纸板右侧下半部分仍与左半部分在同一平面内,纸板右侧上半部分与左半部分不在同一平面内,上半部分纸板无反射光线,下半部分有反射光线,说明反射光线、入射光线和法线在同一平面内.(4)在光的反射中,反射光线、入射光线和法线在同一平面内.图丙中纸板$AB$与入射光$EO$一起以$ON$为轴逆时针旋转,法线仍在纸板平面内,反射光线仍在纸板平面内,所以能看到反射光;图丁中纸板$AB$与入射光线$EO$一起以$CD$为轴向后倾斜,法线不在纸板平面内,反射光线在纸板前方,因此看不到反射光,故图丙的纸板上仍能看到反射光.

【分析】
本题围绕光的反射定律的实验展开，需结合实验操作要求、实验现象对应的结论逐一分析各小问：
1. 第(1)问：探究光的反射时，纸板需与平面镜垂直才能呈现反射光线；反射角与入射角理论相等，若不等，多因测量误差或光线粗导致读数不准。
2. 第(2)问：根据光路可逆原理，逆着原反射光线入射，反射光线会沿原入射光线返回，体现光路可逆。
3. 第(3)问：纸板B上半部分后折后，仅同一平面内的下半部分有反射光线，证明三线共面。
4. 第(4)问：图丙中纸板绕法线轴旋转，法线仍在纸板平面，反射光线也在纸板平面；图丁中纸板绕非法线轴旋转，法线不在纸板平面，反射光线不在纸板平面，故图丙能看到反射光。
【解析】
(1) 探究光的反射定律时，为清晰呈现反射光线，需使纸板与水平桌面上的平面镜垂直放置；实验中反射角和入射角理论上应相等，若出现不相等的情况，可能是测量角度时存在误差，或是光线太粗导致读数不准确。
(2) 由图甲可知，入射光线沿EO射向O点时，反射光线沿OF射出；当光逆着OF的方向射向平面镜时，根据光路可逆原理，反射光会沿着OE的方向射出，这一现象表明在光的反射现象中，光路是可逆的。
(3) 将纸板B的上半部分向后折后，纸板B的上半部分与入射光线、法线所在的纸板A不在同一平面，而下半部分仍在同一平面；此时观察到上半部分无反射光线，下半部分有反射光线，由此可得出结论：反射光线、入射光线和法线在同一平面内。
(4) 在光的反射中，反射光线、入射光线和法线在同一平面内。图丙中，纸板AB与入射光束EO一起以ON（法线）为轴逆时针旋转，法线仍在纸板平面内，反射光线也在纸板平面内，因此纸板上仍能看到反射光；图丁中，纸板AB与入射光束EO一起以CD为轴向后倾斜，法线不在纸板平面内，反射光线在纸板前方，因此纸板上看不到反射光，故图丙的纸板上仍能看到反射光。
【答案】
4.(1) 垂直；测量角度时存在误差（或光线太粗）
(2) OE；在光的反射现象中，光路是可逆的
(3) 反射光线、入射光线和法线在同一平面内
(4) 图丙
【知识点】
光的反射定律、光路可逆、实验探究
【点评】
本题是光的反射定律的经典实验题，全面考查实验操作要点、实验现象对应的结论，要求学生熟练掌握光的反射定律核心内容，属于基础实验题，能有效检验学生对知识点的理解与应用能力。
【难度系数】
0.5