21 小云同学用一支新买的激光笔照射水平水面,在竖直白墙上出现了两个红色亮点A和B,如图所示,现保持入射点O的位置不变,欲使光点A下移至A′点处,应使入射光线MO绕着O点沿

顺时针
方向转动;现保持入射点O的位置不变,欲使光点B下移至B′点处,应使入射光线MO绕着O点沿逆时针
方向转动。(选填“顺时针”或“逆时针”)答案
21. 顺时针 逆时针
解析
【分析】
要解决本题,需结合光的反射定律和折射定律分析入射光线转动时反射、折射光线的变化:
1. 光点A是光在水面反射形成的,根据反射定律,反射角等于入射角,反射光线的位置由入射光线与法线的夹角(入射角)决定;
2. 光点B是光在水面折射形成的,根据折射定律,光从空气斜射入水中时,折射角随入射角的变化而变化,折射光线的位置由入射角决定。
首先分析A下移的情况:要使A下移,需让反射光线向下移动,对应入射角要减小,因此入射光线需靠近法线,即绕O点顺时针转动;再分析B下移的情况:要使B下移,需让折射光线向下移动,对应入射角要增大,因此入射光线需远离法线,即绕O点逆时针转动。
【解析】
1. 光点A是反射形成的:根据光的反射定律,反射角等于入射角。当入射光线MO绕O点顺时针转动时,入射光线与法线的夹角(入射角)减小,反射角同步减小,反射光线向下偏转,使光点A下移至A'处,故第一个空填“顺时针”。
2. 光点B是折射形成的:根据光的折射定律,光从空气斜射入水中时,折射角随入射角的增大而增大。当入射光线MO绕O点逆时针转动时,入射角增大,折射角也增大,折射光线向下偏转,使光点B下移至B'处,故第二个空填“逆时针”。
【答案】
顺时针 逆时针
【知识点】
光的反射定律、光的折射规律
【点评】
本题结合光的反射和折射规律,考查入射光线转动时反射、折射光线的位置变化,核心是明确入射角与反射角、折射角的关系,属于光学基础应用题型,需理清光线转动与角度变化的对应逻辑。
【难度系数】
0.5
要解决本题,需结合光的反射定律和折射定律分析入射光线转动时反射、折射光线的变化:
1. 光点A是光在水面反射形成的,根据反射定律,反射角等于入射角,反射光线的位置由入射光线与法线的夹角(入射角)决定;
2. 光点B是光在水面折射形成的,根据折射定律,光从空气斜射入水中时,折射角随入射角的变化而变化,折射光线的位置由入射角决定。
首先分析A下移的情况:要使A下移,需让反射光线向下移动,对应入射角要减小,因此入射光线需靠近法线,即绕O点顺时针转动;再分析B下移的情况:要使B下移,需让折射光线向下移动,对应入射角要增大,因此入射光线需远离法线,即绕O点逆时针转动。
【解析】
1. 光点A是反射形成的:根据光的反射定律,反射角等于入射角。当入射光线MO绕O点顺时针转动时,入射光线与法线的夹角(入射角)减小,反射角同步减小,反射光线向下偏转,使光点A下移至A'处,故第一个空填“顺时针”。
2. 光点B是折射形成的:根据光的折射定律,光从空气斜射入水中时,折射角随入射角的增大而增大。当入射光线MO绕O点逆时针转动时,入射角增大,折射角也增大,折射光线向下偏转,使光点B下移至B'处,故第二个空填“逆时针”。
【答案】
顺时针 逆时针
【知识点】
光的反射定律、光的折射规律
【点评】
本题结合光的反射和折射规律,考查入射光线转动时反射、折射光线的位置变化,核心是明确入射角与反射角、折射角的关系,属于光学基础应用题型,需理清光线转动与角度变化的对应逻辑。
【难度系数】
0.5
22 [2025佛山期末]图甲是某同学在平面镜前练习舞蹈的情景,请在图乙中画出该同学矫正脚姿时眼睛(B点)看到脚尖(A点)的光路图。

答案
22. 如图所示
解析
【分析】要画出眼睛B看到脚尖A点的光路,需利用平面镜成像原理:平面镜成的像与物体关于镜面对称,反射光线的反向延长线经过像点。解题思路为:①作A点关于平面镜的对称点A'(即A的像);②连接A'与B,确定入射点O;③连接A与O,标注光线方向,完成光路。
【解析】作图步骤:1. 过A点作平面镜的垂线,延长至平面镜另一侧,使A'到平面镜的距离等于A到平面镜的距离,得到A的像A';2. 连接A'和B,与平面镜交于入射点O;3. 连接A和O,在AO线段标指向O的箭头(入射光线),在OB线段标指向B的箭头(反射光线),即完成光路图。
【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作图,核心是利用像与物的对称关系确定反射光线路径,属于光学基础作图题,需掌握平面镜成像的原理和作图方法。
【难度系数】0.7
【解析】作图步骤:1. 过A点作平面镜的垂线,延长至平面镜另一侧,使A'到平面镜的距离等于A到平面镜的距离,得到A的像A';2. 连接A'和B,与平面镜交于入射点O;3. 连接A和O,在AO线段标指向O的箭头(入射光线),在OB线段标指向B的箭头(反射光线),即完成光路图。
【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作图,核心是利用像与物的对称关系确定反射光线路径,属于光学基础作图题,需掌握平面镜成像的原理和作图方法。
【难度系数】0.7
23 [2025大庆]如图,通过鱼缸右侧上方的平面镜可观察到鱼缸中的小鱼,补充画出人眼P通过平面镜看到水中小鱼S的光路图(保留作图痕迹)。

答案
23. 如图所示
解析
【分析】要完成人眼P通过平面镜看到水中小鱼S的光路,需结合光的折射和反射规律分析:小鱼S发出的光,先从水中斜射入空气(发生折射),折射光线射到右侧的平面镜上,再经平面镜反射后进入人眼P。作图时需分两步:①先确定水面上的折射点,根据光从水斜射入空气时折射角大于入射角,画出S到折射点的入射光线及折射光线;②折射光线与平面镜的交点为反射点,根据光的反射定律(反射角等于入射角),画出反射光线连接到P点,同时保留法线、直角等作图痕迹。
【解析】1. 过水面作垂直于水面的法线,确定折射点:连接S与水面上某点,使光从水到空气时折射角大于入射角,画出折射光线,该折射光线与右侧平面镜交于反射点;2. 连接人眼P与反射点,根据光的反射定律,作反射光线的法线(垂直平面镜),使反射角等于入射角,完成光路图,保留所有作图痕迹(如法线、直角符号)。
【答案】
【知识点】光的折射规律、光的反射定律
【点评】本题综合考查光的折射与反射的应用,需理清光的传播路径,结合两种光学规律作图,是光学作图的典型题。
【难度系数】0.5
【解析】1. 过水面作垂直于水面的法线,确定折射点:连接S与水面上某点,使光从水到空气时折射角大于入射角,画出折射光线,该折射光线与右侧平面镜交于反射点;2. 连接人眼P与反射点,根据光的反射定律,作反射光线的法线(垂直平面镜),使反射角等于入射角,完成光路图,保留所有作图痕迹(如法线、直角符号)。
【答案】
【知识点】光的折射规律、光的反射定律
【点评】本题综合考查光的折射与反射的应用,需理清光的传播路径,结合两种光学规律作图,是光学作图的典型题。
【难度系数】0.5
24 [2025南阳模拟]小明用图示装置做“探究光的反射定律”实验。
(1)平面镜水平放置,让一束光斜射到平面镜上,调整白色卡纸的位置使入射光和反射光同时呈现在卡纸上,此现象说明
。
(2)小明在卡纸上画出,用量角器测量。
(3)改变的方向,重复上述步骤,多测几次数据,记录在表中,小明多次实验的目的是。
(4)如果没有量角器,为了探究反射角和入射角的大小关系,在不借助其他测量工具的情况下,你的操作是
。

(1)平面镜水平放置,让一束光斜射到平面镜上,调整白色卡纸的位置使入射光和反射光同时呈现在卡纸上,此现象说明
。
(2)小明在卡纸上画出,用量角器测量。
(3)改变的方向,重复上述步骤,多测几次数据,记录在表中,小明多次实验的目的是。
(4)如果没有量角器,为了探究反射角和入射角的大小关系,在不借助其他测量工具的情况下,你的操作是
。
答案
24. (1) 反射光线、入射光线在同一平面内 (2) 法线 入射角和反射角 (3) 入射光线 寻找普遍规律,避免偶然性 (4) 将卡纸沿法线对折,观察反射光线与入射光线是否重合
解析
【分析】
本题是探究光的反射定律的实验题,需结合实验现象、操作步骤及实验目的分析各问题:
(1)调整卡纸使入射光和反射光同时呈现,对应光的反射定律中“三线共面”的结论;
(2)实验中需确定法线来测量入射角和反射角,这是探究反射角与入射角关系的关键;
(3)多次实验需改变入射光线方向,目的是避免偶然性,得到普遍规律;
(4)无测量工具时,利用法线的对称性,通过对折卡纸观察光线是否重合来判断角度关系。
【解析】
(1)当调整白色卡纸位置后,入射光和反射光能同时在卡纸上呈现,说明反射光线、入射光线与法线所在的平面和卡纸平面重合,因此得出反射光线、入射光线在同一平面内;
(2)探究反射角与入射角的关系时,需先在卡纸上画出法线,再用量角器测量入射角和反射角的大小,进而比较两者关系;
(3)为避免实验偶然性,得到普遍规律,需改变入射光线的方向,重复实验并记录多组数据;
(4)利用法线作为对称轴,将白色卡纸沿法线对折,若反射光线与入射光线能重合,说明反射角等于入射角,以此探究两者的大小关系。
【答案】
(1) 反射光线、入射光线在同一平面内
(2) 法线;入射角和反射角
(3) 入射光线;寻找普遍规律,避免偶然性
(4) 将卡纸沿法线对折,观察反射光线与入射光线是否重合
【知识点】
光的反射定律;探究光的反射实验
【点评】
本题围绕探究光的反射定律的实验展开,考查实验现象分析、操作步骤、多次实验的目的及特殊方法的应用,侧重对实验过程的理解,是光学实验的基础题型。
【难度系数】
0.3
本题是探究光的反射定律的实验题,需结合实验现象、操作步骤及实验目的分析各问题:
(1)调整卡纸使入射光和反射光同时呈现,对应光的反射定律中“三线共面”的结论;
(2)实验中需确定法线来测量入射角和反射角,这是探究反射角与入射角关系的关键;
(3)多次实验需改变入射光线方向,目的是避免偶然性,得到普遍规律;
(4)无测量工具时,利用法线的对称性,通过对折卡纸观察光线是否重合来判断角度关系。
【解析】
(1)当调整白色卡纸位置后,入射光和反射光能同时在卡纸上呈现,说明反射光线、入射光线与法线所在的平面和卡纸平面重合,因此得出反射光线、入射光线在同一平面内;
(2)探究反射角与入射角的关系时,需先在卡纸上画出法线,再用量角器测量入射角和反射角的大小,进而比较两者关系;
(3)为避免实验偶然性,得到普遍规律,需改变入射光线的方向,重复实验并记录多组数据;
(4)利用法线作为对称轴,将白色卡纸沿法线对折,若反射光线与入射光线能重合,说明反射角等于入射角,以此探究两者的大小关系。
【答案】
(1) 反射光线、入射光线在同一平面内
(2) 法线;入射角和反射角
(3) 入射光线;寻找普遍规律,避免偶然性
(4) 将卡纸沿法线对折,观察反射光线与入射光线是否重合
【知识点】
光的反射定律;探究光的反射实验
【点评】
本题围绕探究光的反射定律的实验展开,考查实验现象分析、操作步骤、多次实验的目的及特殊方法的应用,侧重对实验过程的理解,是光学实验的基础题型。
【难度系数】
0.3
25 新素养 科学思维 小明同学利用如图所示的实验装置探究平面镜成像的特点,人眼在已点燃的蜡烛A这一侧观察。
(1)选用玻璃板做实验,是为了烛焰的光在玻璃板表面能发生
(2)小明拿一支外形与蜡烛A相同,但未点燃的蜡烛B在玻璃板后面移动,直到看上去它的位置与A的像的位置
(3)如果实验中玻璃板没有与水平桌面垂直,下列说法正确的是
① 蜡烛A不能成像
② 无论在桌面上如何移动蜡烛B,始终无法与蜡烛A的像完全重合
③ 透过玻璃板看不见蜡烛A的像
④ 所成的像与蜡烛A关于镜面不对称

(1)选用玻璃板做实验,是为了烛焰的光在玻璃板表面能发生
反射
(选填“反射”“折射”或“直线传播”),同时也为了蜡烛B
(选填“蜡烛A”或“蜡烛B”)能被看到。(2)小明拿一支外形与蜡烛A相同,但未点燃的蜡烛B在玻璃板后面移动,直到看上去它的位置与A的像的位置
重合
,这个位置即为蜡烛A的像的位置。若将蜡烛B点燃,观察到的蜡烛A
(选填“A”或“B”)的像将变得不明显。(3)如果实验中玻璃板没有与水平桌面垂直,下列说法正确的是
②
。(填序号)① 蜡烛A不能成像
② 无论在桌面上如何移动蜡烛B,始终无法与蜡烛A的像完全重合
③ 透过玻璃板看不见蜡烛A的像
④ 所成的像与蜡烛A关于镜面不对称
答案
25. (1) 反射 蜡烛B (2) 重合 A (3) ②
解析
【分析】
本题围绕平面镜成像特点的探究实验展开,需结合实验器材的作用、操作要点及成像原理分析各问题:
1. 选用玻璃板的原因:玻璃板既能反射光成像,又能透光,便于观察后方的蜡烛,从而确定像的位置;
2. 等效替代法的应用:用外形相同的蜡烛B替代蜡烛A的像,当B与A的像重合时,即可确定像的位置;若点燃B,B的亮度会掩盖A的像,导致A的像不明显;
3. 玻璃板放置的要求:玻璃板需与桌面垂直,若不垂直,像会偏离桌面,导致后方蜡烛B无法与像重合,而平面镜成像的对称性、成像的存在性不受玻璃板是否垂直的影响。
【解析】
(1)玻璃板作为反射面,烛焰的光在其表面发生反射形成像;同时玻璃板透光,能让蜡烛B被看到,便于确定像的位置,故填“反射”“蜡烛B”。
(2)实验中移动未点燃的蜡烛B,直到其与蜡烛A的像完全重合,以此确定像的位置;若点燃蜡烛B,B的亮度远大于A的像,会干扰观察,导致蜡烛A的像变得不明显,故填“重合”“A”。
(3)若玻璃板未与水平桌面垂直,蜡烛A的像会偏离水平桌面,无论如何移动蜡烛B,都无法与A的像完全重合;①错误,平面镜成像与反射面是否垂直无关;③错误,仍能透过玻璃板看见A的像;④错误,像与物始终关于镜面对称,只是位置不在同一水平面上,故正确选项为②。
【答案】
(1) 反射 蜡烛B (2) 重合 A (3) ②
【知识点】
平面镜成像实验、等效替代法、平面镜成像特点
【点评】
本题是光学实验的基础题,考查平面镜成像实验的核心操作与原理,需掌握实验器材的作用、等效替代法的应用及玻璃板放置的要求,属于学生应熟练掌握的内容。
【难度系数】
0.6
本题围绕平面镜成像特点的探究实验展开,需结合实验器材的作用、操作要点及成像原理分析各问题:
1. 选用玻璃板的原因:玻璃板既能反射光成像,又能透光,便于观察后方的蜡烛,从而确定像的位置;
2. 等效替代法的应用:用外形相同的蜡烛B替代蜡烛A的像,当B与A的像重合时,即可确定像的位置;若点燃B,B的亮度会掩盖A的像,导致A的像不明显;
3. 玻璃板放置的要求:玻璃板需与桌面垂直,若不垂直,像会偏离桌面,导致后方蜡烛B无法与像重合,而平面镜成像的对称性、成像的存在性不受玻璃板是否垂直的影响。
【解析】
(1)玻璃板作为反射面,烛焰的光在其表面发生反射形成像;同时玻璃板透光,能让蜡烛B被看到,便于确定像的位置,故填“反射”“蜡烛B”。
(2)实验中移动未点燃的蜡烛B,直到其与蜡烛A的像完全重合,以此确定像的位置;若点燃蜡烛B,B的亮度远大于A的像,会干扰观察,导致蜡烛A的像变得不明显,故填“重合”“A”。
(3)若玻璃板未与水平桌面垂直,蜡烛A的像会偏离水平桌面,无论如何移动蜡烛B,都无法与A的像完全重合;①错误,平面镜成像与反射面是否垂直无关;③错误,仍能透过玻璃板看见A的像;④错误,像与物始终关于镜面对称,只是位置不在同一水平面上,故正确选项为②。
【答案】
(1) 反射 蜡烛B (2) 重合 A (3) ②
【知识点】
平面镜成像实验、等效替代法、平面镜成像特点
【点评】
本题是光学实验的基础题,考查平面镜成像实验的核心操作与原理,需掌握实验器材的作用、等效替代法的应用及玻璃板放置的要求,属于学生应熟练掌握的内容。
【难度系数】
0.6
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