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D
D
D
D
不能
直线传播
可逆
A
【分析】
首先我们要明确人看到物体的核心逻辑:只有物体发出或者反射的光进入人眼,人才能看到这个物体。本题场景里只有一盏灯是点亮的,它是唯一的光源,会向外发出光线;未点亮的灯泡本身不能发光,人能看到它,说明点亮的灯泡发出的光先照射到未点亮的灯泡表面,经过未点亮灯泡的反射后,反射光线最终进入人的眼睛。接下来我们就按照这个光的传播路径逐一核对选项,排除箭头方向错误、光路逻辑不符合的选项,就能得到正确答案。
【解析】
1. 先梳理正确光路的先后顺序:点亮的发光灯泡是光源,光线第一步从点亮的灯泡出发,传播到未点亮的灯泡表面;第二步,未点亮的灯泡将接收到的光线反射,反射光线进入人的眼睛,人就观察到了未点亮的灯泡。
2. 逐一排查选项:
选项A、B:存在从未点亮的灯泡指向点亮灯泡的光线,不符合光的传播逻辑,错误。
选项C:光线从人的眼睛出发射向灯泡,人眼不是光源,本身不会发光,光路完全错误。
选项D:光线从点亮的灯泡射向未点亮的灯泡,再从未点亮的灯泡反射进入人眼,完全符合光路规律,正确。
【答案】
D
【知识点】
人眼视物原理;光的反射
【点评】
本题属于易错题,很多同学容易错误认为光线是从人眼射向被观察的物体,搞反光的传播方向,解题时要牢记:人能看到非光源物体,本质是物体反射的光进入人眼,所有光路的箭头都要顺着光实际传播的方向绘制。
【难度系数】
0.6
【分析】
这道题考查光的反射定律的实际应用,解题思路如下:第一步先明确法线,图中垂直于平面镜的虚线ON就是本次实验的法线;第二步根据入射角的定义,读出入射光线MO和法线ON的夹角,从量角器刻度可知该夹角为60°,即入射角为60°;第三步依据光的反射定律,反射角等于入射角,可得反射角也为60°;最后逐一核对每个选项,判断说法的正误即可。
【解析】
我们逐个对选项进行分析:
1. 先确定基础参数:法线为ON,入射光线MO与法线ON的夹角为60°,即入射角为60°,根据光的反射定律,反射角等于入射角,大小也为60°。
2. 选项A:OC与法线ON的夹角为30°,不等于反射角60°,因此反射光线不会沿OC方向射出,A错误。
3. 选项B:入射光线MO与法线ON的夹角为60°,即入射角为60°,并非30°,B错误。
4. 选项C:反射角的定义是反射光线与法线的夹角,∠NOA是法线ON和OA的夹角,不符合反射角的定义,C错误。
5. 选项D:入射光线与反射光线的夹角等于入射角与反射角之和,即60°+60°=120°,D正确。
【答案】D
【知识点】光的反射定律,入射角与反射角
【点评】本题的易错点是容易误将入射光线和镜面的夹角当作入射角,解题时要牢记入射角、反射角都是对应光线与法线的夹角,而非和镜面的夹角,结合量角器刻度读数即可准确判断。
【难度系数】0.7
【分析】
解题的核心是先明确入射角、反射角的定义:二者都是对应光线与法线的夹角,而非和界面的夹角,再结合光的反射定律“反射角等于入射角”推导即可。首先分析甲光线:它垂直入射到水平界面,法线本身就垂直于界面,此时入射光线和法线完全重合,入射角为0°,对应的反射角也等于入射角为0°。再分析乙光线:图中标出乙的入射光线和界面的夹角是60°,法线和界面垂直,因此入射光线和法线的夹角也就是入射角,等于90°减去60°得到30°,反射角等于入射角,所以乙的反射角是30°,最后匹配对应选项即可。
【解析】
1. 明确基本规则:反射角是反射光线与法线的夹角,根据光的反射定律,反射角的大小与入射角相等。
2. 推导甲的反射角:甲光线垂直射向界面,入射光线与垂直于界面的法线完全重合,入射角为0°,因此甲的反射角等于入射角,为0°。
3. 推导乙的反射角:已知乙的入射光线与界面的夹角为60°,由于法线与界面垂直,因此入射角 = 90° - 60° = 30°,根据反射定律,乙的反射角等于入射角,为30°。
综上,甲、乙两条光线的反射角分别为0°、30°,对应选项D。
【答案】D
【知识点】光的反射定律;反射角定义
【点评】本题是典型易错题,不少同学会混淆“光线与界面的夹角”和“光线与法线的夹角”,误把入射光线和界面的60°夹角直接当成入射角,错选其他选项,解题时要牢记入射角、反射角的参考基准是法线,而非反射面。
【难度系数】0.6
【分析】
首先处理第(1)问:要探究反射角与入射角的大小关系,物理实验中为了得到普遍规律、避免单次实验的偶然性,需要多次改变自变量也就是入射角的大小,测量对应的反射角来对比二者的关系。接下来逐一排查选项:A选项改变纸板和平面镜的夹角会破坏纸板与法线垂直的实验前提,无法正常测量角度;B选项转动纸板E会让入射光线脱离纸板,无法开展实验;C选项转动纸板F是用来验证三线共面的操作,和探究两角大小关系无关,因此只有D选项符合要求。
第(2)问:结合光的反射定律的核心内容,反射光线、入射光线、法线三者共面,当纸板F向后翻折后,F所在平面和入射光线、法线所在的平面不再重合,就无法承接显示出反射光束。
【解析】
(1) 探究反射角与入射角的大小关系时,为了避免实验偶然性,得出普遍规律,需要多次改变入射角的大小,分别测量对应反射角,对比二者的大小关系:
选项A:改变纸板与平面镜的夹角,会导致法线不再垂直平面镜,无法正常测量入射角和反射角,操作错误;
选项B:沿ON向后转动纸板E,入射光线将无法呈现在纸板E上,无法开展实验,操作错误;
选项C:沿ON向后转动纸板F,该操作的目的是探究反射光线、入射光线、法线是否共面,并非探究反射角和入射角的大小关系,不符合题意;
选项D:改变入射角的大小,多次实验对比反射角和入射角的数值,符合探究要求。
因此本问选D。
(2) 根据光的反射定律,反射光线、入射光线和法线位于同一平面内,将纸板F绕ON向后翻折后,纸板F与入射光线、法线所在的平面不再重合,因此纸板F上不能显示出反射光束。
【答案】
(1) D (2) 不能
【知识点】
光的反射定律;探究光的反射规律
【点评】
本题是探究光的反射规律实验的基础考题,重点考查不同实验操作对应的探究目的,以及反射定律的核心内容,易错点是混淆“探究两角关系”和“验证三线共面”的操作,学习时要理清每个实验步骤的设计逻辑,区分不同操作的作用。
【难度系数】
0.8
【分析】
我们可以分步推导解题:第一步,人偶A和B之间存在不透明隔板,光在同种均匀介质中沿直线传播,无法绕过不透明的隔板,因此二者不能直接看到对方,对应第一个空的现象。第二步,A能通过平面镜看到B,说明B反射的光经镜面反射后进入A的眼睛,同时B也能通过平面镜看到A,说明A反射的光经镜面反射后也能进入B的眼睛,这一特性对应光路的特点。第三步,根据平面镜成像规律,像和生成该像的原物体关于镜面对称,题图中镜面内的人偶是A经镜面成的像,即可判断对称对应的人偶。
【解析】
1. 光在同种均匀介质中沿直线传播,遇到不透明隔板时,光线无法绕过隔板传播,因此隔板两侧的人偶A、B不能直接观察到对方,该现象是光的直线传播。
2. 双方可以通过平面镜互相看到对方,说明光沿原反射路径反向传播时依然可以正常通行,证明光的反射过程中光路是可逆的。
3. 平面镜成像的特点是像与成像的实物关于镜面对称,题图中平面镜内的“人偶”是人偶A经平面镜所成的虚像,因此它和人偶A关于镜面对称。
【答案】直线传播;可逆;A
【知识点】光的直线传播;光路可逆性;平面镜成像特点
【点评】本题结合生活化的趣味场景考察光学基础概念,属于入门级光学题型,易错点是最后一空容易混淆像对应的实物,解题时明确平面镜的成像对象即可轻松判断。
【难度系数】0.8
【分析】
要完成这道反射光线作图题,我们可以按照光的反射规律一步步思考:首先第一步先确定入射点,过入射点画出垂直于镜面的法线,这是后续判断角度的基准线;接着计算入射角:图中入射光线和镜面的夹角是60°,而入射角是入射光线和法线的夹角,所以入射角等于90°减去60°,得到30°;再根据光的反射定律中“反射角等于入射角”的规律,就能确定反射光线的位置,最后标注出反射角的度数即可。
【解析】
1. 先过入射点作垂直于平面镜的虚线,该虚线即为法线;
2. 由图可知入射光线与镜面的夹角为60°,因此入射角(入射光线与法线的夹角)为90°-60°=30°;
3. 根据光的反射定律,反射角等于入射角,即反射角也为30°,在法线的另一侧画出反射光线,标注箭头表示光的传播方向,最后标注出反射角的度数为30°。
【答案】

【知识点】
光的反射定律,反射角定义
【点评】
本题属于光学基础作图题,易错点是误将入射光线与镜面的60°夹角当作入射角,导致反射角标注错误,作图时要注意法线必须用虚线绘制,实际光线需要标注箭头表示传播方向,不要遗漏角度标注。
【难度系数】
0.7
【分析】
首先梳理解题思路:题目要求将竖直向下的正午直射太阳光反射后送入水平管道,第一步先确定两条光线的方向:反射光线需要沿水平向左指向水平管道内部,入射光线是竖直向下的太阳光,两条光线的交点就是入射点。接下来根据光的反射定律,反射角等于入射角,所以法线一定是入射光线和反射光线夹角的角平分线,作出法线后,由于平面镜和法线互相垂直,过入射点作法线的垂线就能得到平面镜的位置,最后注意标注光线箭头、法线用虚线、平面镜背面画短斜线即可。
【解析】
1. 绘制反射光线:从水平管道的右端开口处,沿水平向左的方向画出指向管道内部的反射光线,标注向左的箭头,表示光的传播方向。
2. 确定入射点:竖直向下的入射太阳光与上述水平反射光线的交点,就是光线在平面镜上的入射点。
3. 绘制法线:由于入射光线竖直向下、反射光线水平向左,二者夹角为90°,作该夹角的角平分线,用虚线表示,这条线就是法线。
4. 绘制平面镜:过入射点作垂直于法线的直线,即为平面镜的位置,在平面镜远离反射面的一侧画上短斜线,完成作图。
【答案】

【知识点】
光的反射定律,平面镜光路作图
【点评】
本题属于光的反射应用类基础作图题,核心考查对光的反射定律的理解运用,解题的关键是牢记“法线是入射光线、反射光线的角平分线,平面镜与法线垂直”的规律,作图时要注意区分实线虚线,光线箭头方向不能标反,是初中光学的常见基础考点。
【难度系数】
0.8