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反射
遮挡
$0°$
将镜面逆时针转动一定的角度
折射
虚像
大于
粗糙
等于
使结论具有普遍性
PQ以上
确定像的位置
相等
前表面
【分析】
我们可以顺着装置的工作逻辑逐步推导：首先观察光路，激光射到平面镜M上，平面镜的作用是通过反射改变光的传播方向，把激光送到报警器，因此第一空对应反射相关的描述。其次，光在空气中沿直线传播，当有人闯入激光路径时，人体会挡住激光，让激光无法到达报警器，报警器就会触发警报，第二空就对应遮挡的效果。接下来计算反射角：反射角是反射光线和法线的夹角，当激光和平面镜垂直时，入射光线和垂直镜面的法线完全重合，入射角为0°，根据反射角等于入射角，反射角也为0°。最后要扩大警报范围，本质是让激光束覆盖更大的区域，调整平面镜的角度就可以改变反射光的走向，将镜面逆时针转一定角度就能实现这个效果。
【解析】
1. 平面镜的核心特性是可以反射光线、改变光路，激光枪射出的激光束入射到平面镜M后，经平面镜反射改变传播方向，最终送至报警器。
2. 光在同种均匀介质中沿直线传播，当有人进入激光束区域时，激光束会被人体遮挡，无法正常传播到报警器，报警器就会发出警报。
3. 当激光束与平面镜M垂直时，入射光线与垂直于镜面的法线完全重合，入射角为0°，根据光的反射定律，反射角等于入射角，因此反射角为0°。
4. 若要扩大警报范围，只需要调整平面镜的角度改变反射光线的覆盖范围即可，将镜面逆时针转动一定的角度，就可以让激光束覆盖更大的区域，实现扩大警报范围的目的。
【答案】
反射 遮挡 $0°$ 将镜面逆时针转动一定的角度
【知识点】
光的反射，光的直线传播，光的反射定律
【点评】
本题结合生活中激光报警装置的实际场景命题，考察光学基础知识点，整体难度偏低，既巩固了光的传播相关基础规律，也锻炼了学生用物理知识解决实际应用问题的能力。
【难度系数】
0.8
【分析】
我们可以分步梳理解题思路：1. 首先回忆人眼看到被碗壁遮挡的硬币的原理：没注水时硬币反射的光被碗壁挡住无法进入人眼，注水后硬币反射的光从水中斜射入空气时传播方向发生偏折，就能进入人眼，对应光的折射现象。2. 接着判断像的性质：折射形成的像不是实际光线会聚得到的，是折射光线反向延长线相交形成的，无法用光屏承接，属于虚像。3. 最后分析第三个空：人眼的视线方向固定为图中45°方向，水面在MN时A点的光经水面折射后沿该视线进入人眼，水面升到碗口时B点的光经水面折射后沿该视线进入人眼，两次的入射点会随水面上升向碗的边缘偏移，结合几何光路关系就能推导出水面上升的距离和AB的大小关系。
【解析】
1. 沿杯壁缓慢注水后，原本被碗壁遮挡的硬币反射的光从水斜射入空气中时传播方向发生偏折，进入人眼，该现象是光的折射。
2. 人此时看到的“硬币”，是折射光线的反向延长线会聚形成的像，无法用光屏承接，因此是虚像。
3. 由于人眼的观察角度固定，两次刚好看到A、B端时折射光线的路径不变，水面上升过程中入射点向碗口边缘移动，结合几何关系对比可得，水面上升的距离H大于硬币的直径AB。
【答案】折射 虚像 大于
【知识点】光的折射、实像虚像判断
【点评】本题结合生活小实验考查光的折射相关内容，前两空属于基础概念的常规考查，难度较低，第三空需要结合光路的几何变化推导，容易出现判断错误，需要学生理解折射光路的动态变化规律才能正确作答。
【难度系数】0.6
【分析】
要画出看到A点倒影的光路，首先明确平静的水面相当于平面镜，人看到A的倒影，本质是A点发出的光经水面反射后进入人眼。解题的核心思路是利用平面镜成像的特点简化作图：第一步先根据像与物关于水面对称，作出A点的虚像A'；第二步利用“所有反射光线的反向延长线都经过对应的虚像点”的规律，连接虚像A'和人眼，这条线和水面的交点就是光线的入射点；最后分别连接A点和入射点、入射点和人眼，标注正确的光线方向，区分开实际光线和辅助线即可完成光路。
【解析】
1. 作A点关于水面的对称点A'，该点即为路灯A在水中所成的虚像；
2. 用虚线连接A'和人眼，该线段与水面的交点O就是光在水面发生反射的入射点；
3. 用实线连接A、O，标注指向O的箭头，这是从A点射向水面的入射光线；
4. 用实线连接O和人眼，标注指向人眼的箭头，这是从水面射向人眼的反射光线，完成光路绘制。
【答案】

【知识点】
平面镜成像特点，光的反射作图
【点评】
本题是平面镜成像应用的常规作图题，易错点在于混淆实际光线和辅助线的虚实，以及光线箭头的方向标注，要牢记虚像和反射光线的反向延长线必须用虚线，实际光线要画实线且箭头指向光的传播方向，不能出现箭头反向的错误。
【难度系数】
0.7
【分析】
我们首先要明确光的完整传播路径：水中的小鱼S反射的光线，先从水中斜射入空气，在水和空气的分界面（水面）发生折射，折射光线传播到右侧的平面镜上，经平面镜反射后最终进入人眼P，人就通过平面镜观察到了小鱼S。
为了简化作图，我们可以用等效虚像的思路分步推导：
1. 先处理水面的折射：S在水中，它发出的所有经水面折射进入空气的光线，反向延长线都会会聚在水面上方的虚像S₁处，相当于所有进入空气的折射光线都等效于从S₁直接发出，这样就把水中的点等效为空气中的虚点。
2. 接下来就转化为熟悉的平面镜成像作图问题：求空气中的点S₁发出的光，经平面镜反射后进入P点的光路，利用平面镜成像“像与物关于镜面对称，反射光线反向延长线过像点”的规律，就能快速找到平面镜上的反射点。
3. 最后反向补全水中的入射光线，标注好光线箭头，区分实线实际光线和虚线辅助线即可。
【解析】
作图步骤如下：
1. 作S关于水平水面的对称虚像S₁：根据光从水斜射入空气的折射规律，S₁是S经水面折射形成的虚像，位于S的正上方。
2. 作S₁关于右侧竖直平面镜的对称虚像S₂。
3. 连接P、S₂，该线段与平面镜交于点O，PO为反射光线，用实线绘制，箭头指向P，PS₂在平面镜另一侧的部分为虚线（反向延长线）。
4. 连接S₁、O，该线段与水平水面交于点O'，O'O为空气里的折射光线（也就是平面镜的入射光线），用实线绘制，箭头指向O，S₁O'在水面下方的部分为虚线（反向延长线）。
5. 连接S、O'，该线段为水中的入射光线，用实线绘制，箭头指向O'。
6. 所有虚像、反向延长线均用虚线绘制，实际光线标注正确的传播方向箭头，完成光路。
【答案】

【知识点】
平面镜成像作图，光的折射规律，光的反射定律
【点评】
本题是光的折射与平面镜反射结合的综合作图题，核心是利用等效虚像法简化复杂的两次光路推导，需要学生理清光的传播先后顺序，注意区分实际光线（实线带箭头）和辅助虚像、反向延长线（虚线），避免箭头方向标反、漏画折射/反射步骤的常见错误。
【难度系数】
0.4
【分析】
这道题综合考查光的反射规律探究、平面镜成像规律探究两个光学核心实验的细节，我们可以逐个小问结合实验原理推导：
1. 第一空要让不同位置都能看到纸板上的光路，需要光发生漫反射，粗糙的表面才能产生漫反射，因此选粗糙；
2. 根据光的反射基本规律，反射角始终等于入射角；本实验是探究普遍规律，多次改变入射角重复实验，是为了避免单次实验的偶然性，让得到的结论具备普遍性；
3. 验证三线共面的操作中，沿PQ向后翻折的是PQ以上的纸板部分，这部分纸板不再和入射光线、法线所在的平面重合，因此PQ以上的纸板上无法观察到反射光线，以此证明三线共面；
4. 玻璃板相比不透光的平面镜，既能反射成像，又能透过玻璃看到后方的物体，方便我们移动后方的笔来确定像的位置；
5. 完全相同的笔B和A的像完全重合，通过等效替代可以直接说明像和物体的大小相等；
6. 笔尖紧贴玻璃板时，若反射面是玻璃板背面，笔尖到背面还有一段玻璃的厚度，像和笔尖之间就会存在间隔，现在清晰的像和笔尖紧贴，说明对应的反射面就是玻璃板的前表面。
【解析】
(1) 实验中选择较为粗糙的半圆形纸板，光在粗糙纸板表面会发生漫反射，实验者可以在纸板前的不同方位清晰观察到光的传播路径，因此选粗糙。
(2) 根据光的反射定律，反射角始终等于入射角；本实验多次改变入射角重复测量，是为了避免单次实验的偶然性，得到普遍适用的规律，使结论具有普遍性。
(3) 将纸板上方沿PQ向后翻折，PQ以上的纸板不再和入射光线、法线所在的平面共面，因此在PQ以上的纸板上不能观察到反射光线，该现象证明反射光线、入射光线和法线在同一平面内。
(4) 玻璃板是透明的，既可以反射成像，也能透过玻璃板观察到后方的操作物体，便于确定像的位置，因此探究平面镜成像规律时选择玻璃板代替平面镜。
(5) 完全相同的中性笔B与中性笔A的像完全重合，通过等效替代法可以说明平面镜成像时，像与物体的大小相等。
(6) 中性笔A的笔尖紧贴玻璃板前表面时，物到前表面的距离几乎为0，对应的像到前表面的距离也几乎为0，因此较清晰的像和笔尖紧贴，说明这个清晰的像是通过玻璃板前表面成像的。
【答案】
(1) 粗糙 (2) 等于；使结论具有普遍性 (3) PQ以上 (4) 确定像的位置 (5) 相等 (6) 前表面
【知识点】
光的反射定律；平面镜成像特点；漫反射
【点评】
本题围绕初中光学两个核心学生实验展开，侧重考查实验操作细节和背后的原理理解，避免死记硬背实验结论，其中最后一问结合玻璃板的厚度特点分析成像面，对学生的逻辑辨析能力有一定要求，能够很好地检验学生对平面镜成像本质的掌握程度。
【难度系数】
0.7
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