1. 如图所示,在路灯(A点表示)的照射下,地面上出现了小树BC的影子BD,请根据光的直线传播知识画图,确定点D的位置。

答案
1.
解析
【分析】要确定小树BC在地面的影子端点D,需依据光的直线传播原理:点光源A发出的光线沿直线传播,经过小树顶端C时,会投射到地面,光线与地面的交点即为影子的端点D。解题时只需连接点A与点C,延长该线段与水平地面相交,交点就是D点。
【解析】根据光的直线传播作图:①连接路灯位置A和小树顶端C;②延长线段AC,使其与水平地面相交,交点即为所求的D点。
【答案】
【知识点】光的直线传播、影子的形成
【点评】本题是光的直线传播在生活中的基础应用,通过作图确定影子位置,关键是理解点光源下影子的形成原理,难度较低。
【难度系数】0.6
【解析】根据光的直线传播作图:①连接路灯位置A和小树顶端C;②延长线段AC,使其与水平地面相交,交点即为所求的D点。
【答案】
【知识点】光的直线传播、影子的形成
【点评】本题是光的直线传播在生活中的基础应用,通过作图确定影子位置,关键是理解点光源下影子的形成原理,难度较低。
【难度系数】0.6
2. 如图所示,S是一个发光的小电灯泡,P、Q为不透光的挡板,试作出在挡板右侧能被照亮的范围。

答案
2.
解析
【分析】要确定挡板右侧的照亮范围,需依据光在同种均匀介质中沿直线传播的原理。从发光点S出发,分别作经过挡板P的上边缘和挡板Q的下边缘的光线,这两条光线之间的区域就是光线能到达的范围,也就是被照亮的区域。
【解析】根据光的直线传播规律,从光源S发出的光线,只有未被挡板P、Q遮挡的部分才能传播到右侧。具体步骤:①连接S与P的上端点,向挡板右侧延长;②连接S与Q的下端点,向挡板右侧延长;③这两条延长线在挡板右侧所围成的区域,即为能被照亮的范围。
【答案】
【知识点】光的直线传播
【点评】本题考查光的直线传播的实际应用,核心是利用光沿直线传播确定光线的传播路径,属于光学基础题,难度适中,能较好地考查学生对光的直线传播规律的理解。
【难度系数】0.5
【解析】根据光的直线传播规律,从光源S发出的光线,只有未被挡板P、Q遮挡的部分才能传播到右侧。具体步骤:①连接S与P的上端点,向挡板右侧延长;②连接S与Q的下端点,向挡板右侧延长;③这两条延长线在挡板右侧所围成的区域,即为能被照亮的范围。
【答案】
【知识点】光的直线传播
【点评】本题考查光的直线传播的实际应用,核心是利用光沿直线传播确定光线的传播路径,属于光学基础题,难度适中,能较好地考查学生对光的直线传播规律的理解。
【难度系数】0.5
3.(2023枣庄)自行车尾灯可有效避免夜间交通事故的发生,它由多组“直角反射器”组成,其中一组“直角反射器”如图所示,一束光射向平面镜$S_1$,请在图中画出经过$S_1$、$S_2$两个平面镜反射后的光路图。

答案
3.
解析
【分析】要完成经过两个垂直平面镜的反射光路,需依据光的反射定律:反射光线、入射光线与法线在同一平面,反射光线和入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角。先画光线在平面镜$S_1$上的反射光线,再将该反射光线作为入射光线,画出在平面镜$S_2$上的反射光线,最终得到两次反射后的光路。
【解析】1. 过光线在$S_1$上的入射点,作垂直于$S_1$的法线(虚线),根据反射角等于入射角,画出$S_1$的反射光线;2. 该反射光线入射到$S_2$上,过该入射点作垂直于$S_2$的法线(虚线),再次依据反射角等于入射角,画出$S_2$的反射光线,最终反射光线与初始入射光线平行反向。
【答案】
【知识点】光的反射定律、平面镜反射
【点评】本题考查光的反射定律的应用,直角平面镜的反射特点是出射光线与入射光线平行反向,解题需严格遵循反射定律作图。
【难度系数】0.5
【解析】1. 过光线在$S_1$上的入射点,作垂直于$S_1$的法线(虚线),根据反射角等于入射角,画出$S_1$的反射光线;2. 该反射光线入射到$S_2$上,过该入射点作垂直于$S_2$的法线(虚线),再次依据反射角等于入射角,画出$S_2$的反射光线,最终反射光线与初始入射光线平行反向。
【答案】
【知识点】光的反射定律、平面镜反射
【点评】本题考查光的反射定律的应用,直角平面镜的反射特点是出射光线与入射光线平行反向,解题需严格遵循反射定律作图。
【难度系数】0.5
4.如图所示,小明利用一块平面镜使此时的太阳光水平射入隧道内。请你通过作图画岀平面镜并标出反射角的度数。

答案
4.
解析
【分析】要使太阳光水平射入隧道,需利用光的反射定律(反射角等于入射角)作图。首先确定入射光线(与水平方向成60°角的光线)和反射光线(水平向左进入隧道的光线),两者的夹角为120°;接着作该夹角的角平分线作为法线,再过入射点作垂直于法线的直线,即为平面镜的位置,反射角等于入射角,可算出反射角为60°。
【解析】1. 确定入射光线与反射光线:入射光线与水平虚线夹角为60°,反射光线水平向左,因此入射光线与反射光线的夹角为180°−60°=120°;2. 作法线:根据反射定律,反射角等于入射角,法线是入射光线与反射光线夹角的角平分线,故法线将120°的角分为两个60°的角,反射角为60°;3. 作平面镜:平面镜与法线垂直,过入射点作法线的垂线,即可得到平面镜的位置。
【答案】
【知识点】光的反射定律、平面镜作图
【点评】本题考查光的反射定律的实际应用,核心是利用反射角等于入射角确定法线和平面镜的位置,属于基础作图题,需掌握反射定律的作图方法。
【难度系数】0.5
【解析】1. 确定入射光线与反射光线:入射光线与水平虚线夹角为60°,反射光线水平向左,因此入射光线与反射光线的夹角为180°−60°=120°;2. 作法线:根据反射定律,反射角等于入射角,法线是入射光线与反射光线夹角的角平分线,故法线将120°的角分为两个60°的角,反射角为60°;3. 作平面镜:平面镜与法线垂直,过入射点作法线的垂线,即可得到平面镜的位置。
【答案】
【知识点】光的反射定律、平面镜作图
【点评】本题考查光的反射定律的实际应用,核心是利用反射角等于入射角确定法线和平面镜的位置,属于基础作图题,需掌握反射定律的作图方法。
【难度系数】0.5
5.如图所示,$S'$为点光源$S$在平面镜中所成的像,点光源$S$为图中平面镜左侧三点中的某一点,请利用平面镜成像特点作图,确定点光源的位置并标出$S$。

答案
5.
解析
【分析】要确定点光源S的位置,需利用平面镜成像的核心特点:像与物体关于平面镜对称。因此,只需作出像点S'关于平面镜的对称点,该对称点即为点光源S。具体思路是:连接像点S'与平面镜,过S'作平面镜的垂线,在垂线上平面镜左侧截取与S'到镜面距离相等的线段,该线段的端点就是点光源S。
【解析】根据平面镜成像“像与物关于镜面对称”的特点,作图步骤如下:
1. 连接像点S'与平面镜的镜面,过S'作垂直于镜面的虚线,并标注垂直符号;
2. 在该垂线上,平面镜左侧取一点S,使S到镜面的距离等于S'到镜面的距离,该点即为所求的点光源S。
【答案】
【知识点】平面镜成像特点
【点评】本题考查平面镜成像特点的应用,核心是利用像物对称的关系确定物的位置,属于基础作图题,需掌握对称作图的方法。
【难度系数】0.5
【解析】根据平面镜成像“像与物关于镜面对称”的特点,作图步骤如下:
1. 连接像点S'与平面镜的镜面,过S'作垂直于镜面的虚线,并标注垂直符号;
2. 在该垂线上,平面镜左侧取一点S,使S到镜面的距离等于S'到镜面的距离,该点即为所求的点光源S。
【答案】
【知识点】平面镜成像特点
【点评】本题考查平面镜成像特点的应用,核心是利用像物对称的关系确定物的位置,属于基础作图题,需掌握对称作图的方法。
【难度系数】0.5
6.如图所示,物体AO放置在水平面上,A'O是AO在平面镜中的像,且A'O垂直于AO。请在图中画出平面镜的位置,并标出镜面与水平面夹角的大小。

答案
6.
解析
【分析】要确定平面镜的位置,需依据平面镜成像的核心特点:像与物关于镜面对称,即平面镜是物和像对应点连线的垂直平分线。本题中,物为AO,像为A'O,对应点A与A'、O与O,O点是物和像的公共点,必然在平面镜上。因此,先连接A和A',作出AA'的垂直平分线,这条线就是平面镜的位置;再结合几何关系,AO水平,A'O垂直AO,夹角为90°,平面镜平分该角,由此可确定镜面与水平面的夹角为45°。
【解析】根据平面镜成像时像与物关于镜面对称的规律,作图步骤如下:①连接物点A和像点A';②作线段AA'的垂直平分线,该垂直平分线即为平面镜的位置;③因为AO水平,A'O⊥AO,所以∠AOA'=90°,O在镜面上,故平面镜平分∠AOA',因此镜面与水平面的夹角为45°。
【答案】
【知识点】平面镜成像、光的反射
【点评】本题考查平面镜成像特点的应用,重点是利用像物对称确定平面镜位置,结合几何知识求夹角,属于中等难度的作图题。
【难度系数】0.5
【解析】根据平面镜成像时像与物关于镜面对称的规律,作图步骤如下:①连接物点A和像点A';②作线段AA'的垂直平分线,该垂直平分线即为平面镜的位置;③因为AO水平,A'O⊥AO,所以∠AOA'=90°,O在镜面上,故平面镜平分∠AOA',因此镜面与水平面的夹角为45°。
【答案】
【知识点】平面镜成像、光的反射
【点评】本题考查平面镜成像特点的应用,重点是利用像物对称确定平面镜位置,结合几何知识求夹角,属于中等难度的作图题。
【难度系数】0.5
7.(2023菏泽)室内有一吸顶灯S,人从平面镜MN中能够看到吸顶灯。请在图中画出人眼A经平面镜MN看到吸顶灯的完整光路图。

答案
7.
解析
【分析】
要画出人眼A经平面镜MN看到吸顶灯S的光路,需利用平面镜成像原理:人看到镜中物体,是物体发出的光经平面镜反射后进入人眼,反射光线的反向延长线过物体的像。解题步骤:1. 作S关于平面镜MN的对称点S'(即S的像);2. 连接S'与A,交MN于O点,O为入射点;3. 连接S和O得入射光线,连接O和A得反射光线,标注光的传播箭头。
【解析】
1. 根据平面镜成像特点,像与物关于镜面对称,作出S在平面镜MN中的像S';
2. 连接S'和A,该线段与平面镜MN的交点O为光线的入射点;
3. 连接S与O,得到入射光线,箭头方向从S指向O;
4. 连接O与A,得到反射光线,箭头方向从O指向A,完成完整光路图。
【答案】

【知识点】
平面镜成像、光的反射
【点评】
本题考查平面镜成像光路的绘制,核心是利用像点确定反射光线,需掌握平面镜成像规律与光的反射定律的应用,是光学作图的基础题型。
【难度系数】
0.5
要画出人眼A经平面镜MN看到吸顶灯S的光路,需利用平面镜成像原理:人看到镜中物体,是物体发出的光经平面镜反射后进入人眼,反射光线的反向延长线过物体的像。解题步骤:1. 作S关于平面镜MN的对称点S'(即S的像);2. 连接S'与A,交MN于O点,O为入射点;3. 连接S和O得入射光线,连接O和A得反射光线,标注光的传播箭头。
【解析】
1. 根据平面镜成像特点,像与物关于镜面对称,作出S在平面镜MN中的像S';
2. 连接S'和A,该线段与平面镜MN的交点O为光线的入射点;
3. 连接S与O,得到入射光线,箭头方向从S指向O;
4. 连接O与A,得到反射光线,箭头方向从O指向A,完成完整光路图。
【答案】
【知识点】
平面镜成像、光的反射
【点评】
本题考查平面镜成像光路的绘制,核心是利用像点确定反射光线,需掌握平面镜成像规律与光的反射定律的应用,是光学作图的基础题型。
【难度系数】
0.5
8.如图所示,A、B是镜前一点光源S发出的光线经平面镜MN反射后的两条反射光线,请在图中画出点光源S的位置。

答案
8.
解析
【分析】要确定点光源S的位置,需利用平面镜成像的规律:反射光线的反向延长线会经过点光源的像点,且像与物关于平面镜对称。首先将两条反射光线A、B反向延长,它们的交点即为点光源S的像S';再根据像和物关于平面镜MN对称,即可确定点光源S的位置。
【解析】步骤1:将反射光线A、B分别沿反向延长,两条延长线的交点为S',这是点光源S在平面镜中的像;步骤2:过S'作平面镜MN的垂线,垂足为镜面与垂线的交点,在垂线的镜前侧截取线段,使该点到MN的距离等于S'到MN的距离,此点即为点光源S。
【答案】
【知识点】平面镜成像作图
【点评】本题考查利用平面镜成像规律确定点光源,核心是利用“反射光线反向延长过像点”和“像物关于镜面对称”的性质,属于基础作图题。
【难度系数】0.7
【解析】步骤1:将反射光线A、B分别沿反向延长,两条延长线的交点为S',这是点光源S在平面镜中的像;步骤2:过S'作平面镜MN的垂线,垂足为镜面与垂线的交点,在垂线的镜前侧截取线段,使该点到MN的距离等于S'到MN的距离,此点即为点光源S。
【答案】
【知识点】平面镜成像作图
【点评】本题考查利用平面镜成像规律确定点光源,核心是利用“反射光线反向延长过像点”和“像物关于镜面对称”的性质,属于基础作图题。
【难度系数】0.7
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