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4.（2025·宿迁宿豫期中）如图所示，某日后太阳发出的一条光线AO，照射到
一块平面镜上，反射光线沿水平方向OB射出，并在东侧的墙面形成一个光点P。光线AO与OB的夹角为$120°$。下列说法正确的是（）
A.入射角为$30°$
B.反射光线与平面镜的夹角为$60°$
C.若平面镜绕O逆时针转过$10°$，反射角会减小$20°$
D.当太阳向西下落时，照射在墙壁上的光点P向下移动
一块平面镜上，反射光线沿水平方向OB射出，并在东侧的墙面形成一个光点P。光线AO与OB的夹角为$120°$。下列说法正确的是（）
A.入射角为$30°$
B.反射光线与平面镜的夹角为$60°$
C.若平面镜绕O逆时针转过$10°$，反射角会减小$20°$
D.当太阳向西下落时，照射在墙壁上的光点P向下移动
答案
D
解析
【分析】本题考查光的反射定律，需明确入射角是入射光线与法线的夹角，反射角等于入射角，反射光线与入射光线关于法线对称。首先根据已知入射光线AO与反射光线OB的夹角为120°，结合反射定律逐一分析各选项：先计算原入射角，再判断各选项描述是否符合反射定律，最后分析太阳下落时光点的移动规律。
【解析】根据光的反射定律，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。已知∠AOB=120°，则入射角=反射角=120°÷2=60°。
选项A：入射角为60°，不是30°，A错误；
选项B：反射角为60°，反射光线与法线夹角为60°，法线与平面镜垂直，故反射光线与平面镜的夹角为90°-60°=30°，不是60°，B错误；
选项C：平面镜绕O逆时针转10°，法线随平面镜逆时针转10°，入射光线不变，入射角变为60°-10°=50°，反射角等于入射角，即反射角减小了60°-50°=10°，不是20°，C错误；
选项D：太阳向西下落时，入射光线AO的方向逐渐向下倾斜，根据反射定律，反射光线OB的方向会向下移动，因此光点P向下移动，D正确。
【答案】D
【知识点】光的反射定律
【点评】本题考查光的反射定律的应用，需熟练掌握入射角、反射角的概念，以及平面镜转动时反射角的变化规律，结合实际情景分析光点移动方向，是基础光学题，需准确理解反射定律的核心内容。
【难度系数】0.5
【解析】根据光的反射定律，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。已知∠AOB=120°，则入射角=反射角=120°÷2=60°。
选项A：入射角为60°，不是30°，A错误；
选项B：反射角为60°，反射光线与法线夹角为60°，法线与平面镜垂直，故反射光线与平面镜的夹角为90°-60°=30°，不是60°，B错误；
选项C：平面镜绕O逆时针转10°，法线随平面镜逆时针转10°，入射光线不变，入射角变为60°-10°=50°，反射角等于入射角，即反射角减小了60°-50°=10°，不是20°，C错误；
选项D：太阳向西下落时，入射光线AO的方向逐渐向下倾斜，根据反射定律，反射光线OB的方向会向下移动，因此光点P向下移动，D正确。
【答案】D
【知识点】光的反射定律
【点评】本题考查光的反射定律的应用，需熟练掌握入射角、反射角的概念，以及平面镜转动时反射角的变化规律，结合实际情景分析光点移动方向，是基础光学题，需准确理解反射定律的核心内容。
【难度系数】0.5
5. 学习小组的同学用如图甲所示的装置探究光的折射现象及其特点。
（1）实验应在较（填“暗”或“亮”）的环境下进行；同学们发现在三条光线中入射光线AO最亮，是因为光在空气和玻璃砖界面发生折射时也发生了。
（2）由图中实验现象可知，当光从空气斜射入玻璃砖时，折射角（填“大于”“等于”或“小于”）入射角；某同学提出应多次改变入射角并测量入射角和折射角后再总结规律，这样做是为了。
（3）若光线沿BO方向射入玻璃砖，则折射光线将沿方向射出，说明在光的折射中，光路。
（4）如图乙，小明用宽度为d的玻璃砖继续实验，用激光笔将光线从玻璃砖下沿射入，发现光线沿$C \to E \to B$方向传播，若将激光笔置于纵坐标轴上AB之间，发出一束光射向玻璃砖表面E点，则光束将从玻璃砖底部（填序号）区域内射出。
（1）实验应在较（填“暗”或“亮”）的环境下进行；同学们发现在三条光线中入射光线AO最亮，是因为光在空气和玻璃砖界面发生折射时也发生了。
（2）由图中实验现象可知，当光从空气斜射入玻璃砖时，折射角（填“大于”“等于”或“小于”）入射角；某同学提出应多次改变入射角并测量入射角和折射角后再总结规律，这样做是为了。
（3）若光线沿BO方向射入玻璃砖，则折射光线将沿方向射出，说明在光的折射中，光路。
（4）如图乙，小明用宽度为d的玻璃砖继续实验，用激光笔将光线从玻璃砖下沿射入，发现光线沿$C \to E \to B$方向传播，若将激光笔置于纵坐标轴上AB之间，发出一束光射向玻璃砖表面E点，则光束将从玻璃砖底部（填序号）区域内射出。
答案
暗
反射
小于
使结论具有普遍性
OA
可逆
②
反射
小于
使结论具有普遍性
OA
可逆
②
解析
【分析】
本题为探究光的折射现象的实验题，需结合实验操作要求、光的折射规律、光路可逆性等知识逐一分析各问题：
（1）实验环境选择：较暗环境下光线与背景对比度高，实验现象更清晰；入射光线AO最亮，是因为光在空气与玻璃砖界面发生折射时，同时会发生反射，使入射光线的表现更明显。
（2）折射角与入射角关系：光从空气斜射入玻璃砖时，折射光线靠近法线，故折射角小于入射角；多次改变入射角测量总结规律，是为了避免实验偶然性，让结论具有普遍性。
（3）光路可逆性：光的折射中光路可逆，因此沿BO方向入射时，折射光线会沿原AO路径射出，即沿OA方向。
（4）光线射出区域：结合图乙的折射规律，从纵轴AB间射向E点时，光束会从玻璃砖底部的②区域射出。
【解析】
（1）实验应在较暗的环境下进行，因为暗环境中光线更易被观察；入射光线AO最亮，是由于光在空气和玻璃砖界面发生折射时，同时发生了反射，导致入射光线的表现更突出。
（2）由图甲可知，光从空气斜射入玻璃砖时，折射光线向法线偏折，因此折射角小于入射角；多次改变入射角测量并总结规律，目的是避免单次实验的偶然性，使结论具有普遍性。
（3）根据光路可逆原理，当光线沿BO方向射入玻璃砖时，折射光线将沿OA方向射出，说明光的折射中光路是可逆的。
（4）结合图乙的实验现象，光线沿C→E→B传播，当激光笔在AB间射向E点时，根据光从玻璃斜射入空气的折射规律，光束会从玻璃砖底部的②区域射出。
【答案】
暗；反射；小于；使结论具有普遍性；OA；可逆；②
【知识点】
光的折射规律；光路可逆；光的反射
【点评】
本题围绕光的折射实验展开，考查实验操作要点、折射规律及光路可逆性等基础知识点，注重对实验过程和规律的理解应用，难度适中。
【难度系数】
0.6
本题为探究光的折射现象的实验题，需结合实验操作要求、光的折射规律、光路可逆性等知识逐一分析各问题：
（1）实验环境选择：较暗环境下光线与背景对比度高，实验现象更清晰；入射光线AO最亮，是因为光在空气与玻璃砖界面发生折射时，同时会发生反射，使入射光线的表现更明显。
（2）折射角与入射角关系：光从空气斜射入玻璃砖时，折射光线靠近法线，故折射角小于入射角；多次改变入射角测量总结规律，是为了避免实验偶然性，让结论具有普遍性。
（3）光路可逆性：光的折射中光路可逆，因此沿BO方向入射时，折射光线会沿原AO路径射出，即沿OA方向。
（4）光线射出区域：结合图乙的折射规律，从纵轴AB间射向E点时，光束会从玻璃砖底部的②区域射出。
【解析】
（1）实验应在较暗的环境下进行，因为暗环境中光线更易被观察；入射光线AO最亮，是由于光在空气和玻璃砖界面发生折射时，同时发生了反射，导致入射光线的表现更突出。
（2）由图甲可知，光从空气斜射入玻璃砖时，折射光线向法线偏折，因此折射角小于入射角；多次改变入射角测量并总结规律，目的是避免单次实验的偶然性，使结论具有普遍性。
（3）根据光路可逆原理，当光线沿BO方向射入玻璃砖时，折射光线将沿OA方向射出，说明光的折射中光路是可逆的。
（4）结合图乙的实验现象，光线沿C→E→B传播，当激光笔在AB间射向E点时，根据光从玻璃斜射入空气的折射规律，光束会从玻璃砖底部的②区域射出。
【答案】
暗；反射；小于；使结论具有普遍性；OA；可逆；②
【知识点】
光的折射规律；光路可逆；光的反射
【点评】
本题围绕光的折射实验展开，考查实验操作要点、折射规律及光路可逆性等基础知识点，注重对实验过程和规律的理解应用，难度适中。
【难度系数】
0.6
6. (2025·苏州高新期中)水池的池壁垂直于水平池底,水池上方支架(AB)装有一激光器,水池中没有水时,激光器发出的光线a正好射到池底和池壁的交点上,且与池底的夹角为$45°$,如图甲所示。往池中注水,并待水面平静时,如图乙所示,激光被反射到池壁上,使池壁上出现一个光点S,同时池底也出现光点(图中均没有画出)。
(1) 图乙中,已知光点S位于池壁上6 dm刻度处,它在水中的像$S'$在(填“0”“1”“2”或“3”)dm刻度处。
(2) 若光点S从6 dm刻度平稳下降至3 dm刻度处,则水面下降了dm;此过程中它的像$S'$在池壁上(填“上升”“静止”或“下降”);打在池底的光斑(未画出)会向移动。
(1) 图乙中,已知光点S位于池壁上6 dm刻度处,它在水中的像$S'$在(填“0”“1”“2”或“3”)dm刻度处。
(2) 若光点S从6 dm刻度平稳下降至3 dm刻度处,则水面下降了dm;此过程中它的像$S'$在池壁上(填“上升”“静止”或“下降”);打在池底的光斑(未画出)会向移动。
答案
0
1.5
静止
右
1.5
静止
右
解析
【分析】
本题结合光的折射规律和平面镜成像特点解题。第(1)问利用平面镜成像“像与物关于镜面对称”的特点，结合池壁刻度与水面位置计算像的刻度；第(2)问需根据激光入射角不变、折射角不变的规律，结合几何关系分析水面下降高度、像的状态及池底光斑的移动方向。
【解析】
(1) 水面相当于平面镜，根据平面镜成像特点：像与物关于镜面对称。已知光点S在池壁6 dm刻度处，初始水面在3 dm刻度处，S到水面的竖直距离为$6\ \mathrm{dm} - 3\ \mathrm{dm} = 3\ \mathrm{dm}$，因此S的像$S'$到水面的竖直距离也为3 dm，且在水面下方，对应池壁刻度为$3\ \mathrm{dm} - 3\ \mathrm{dm} = 0\ \mathrm{dm}$。
(2) 激光的入射角固定，水面下降时折射角不变。光点S从6 dm降至3 dm，竖直下降了3 dm，由几何关系可知，S下降的距离是水面下降高度的2倍，故水面下降高度为$\frac{3\ \mathrm{dm}}{2}=1.5\ \mathrm{dm}$。像$S'$与物S关于水面对称，水面下降时，像的位置相对于池壁静止；水面下降时，折射光线的水平偏移增大，因此池底的光斑向右移动。
【答案】
0；1.5；静止；右
【知识点】
光的折射；平面镜成像
【点评】
本题综合考查光的折射规律与平面镜成像特点，需结合几何关系分析水面变化时光线的传播及成像规律，对学生的逻辑推理能力有一定要求。
【难度系数】
0.4
本题结合光的折射规律和平面镜成像特点解题。第(1)问利用平面镜成像“像与物关于镜面对称”的特点，结合池壁刻度与水面位置计算像的刻度；第(2)问需根据激光入射角不变、折射角不变的规律，结合几何关系分析水面下降高度、像的状态及池底光斑的移动方向。
【解析】
(1) 水面相当于平面镜，根据平面镜成像特点：像与物关于镜面对称。已知光点S在池壁6 dm刻度处，初始水面在3 dm刻度处，S到水面的竖直距离为$6\ \mathrm{dm} - 3\ \mathrm{dm} = 3\ \mathrm{dm}$，因此S的像$S'$到水面的竖直距离也为3 dm，且在水面下方，对应池壁刻度为$3\ \mathrm{dm} - 3\ \mathrm{dm} = 0\ \mathrm{dm}$。
(2) 激光的入射角固定，水面下降时折射角不变。光点S从6 dm降至3 dm，竖直下降了3 dm，由几何关系可知，S下降的距离是水面下降高度的2倍，故水面下降高度为$\frac{3\ \mathrm{dm}}{2}=1.5\ \mathrm{dm}$。像$S'$与物S关于水面对称，水面下降时，像的位置相对于池壁静止；水面下降时，折射光线的水平偏移增大，因此池底的光斑向右移动。
【答案】
0；1.5；静止；右
【知识点】
光的折射；平面镜成像
【点评】
本题综合考查光的折射规律与平面镜成像特点，需结合几何关系分析水面变化时光线的传播及成像规律，对学生的逻辑推理能力有一定要求。
【难度系数】
0.4
