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色散
一定

在同种均匀介质中
光沿直线传播
B、D
C
D
C

6
下降
0.5



【分析】
首先明确题目考查光的色散及不同色光的折射特点:(1)白光通过三棱镜会分解为七色光,该现象为光的色散;原红光在a点,白光中红光的折射路径与原红光一致,故a点一定存在红光。(2)紫光的折射程度比红光大,偏折更明显,需调整光屏位置让紫光到达a点。
【解析】
(1)白光经三棱镜后分解为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光,这种现象称为光的色散;由于红光的折射程度与初始入射红光的折射程度相同,因此白光色散后的光带中,红光的位置与原红光所在的a点重合,故a点处的光斑一定是红色的。
(2)不同色光的折射能力不同,紫光的折射能力强于红光,即紫光通过三棱镜时偏折程度更大;要使偏折程度更大的紫光落在原红光所在的a点处,需将光屏水平向左移动,缩短光屏与三棱镜的距离,使紫光的光斑到达a点。
【答案】
11.(1)色散 一定 (2)左
【知识点】
光的色散、光的折射
【点评】
本题考查光的色散概念及不同色光的折射特性,属于光学基础题,需学生掌握色散的本质和不同色光偏折程度的差异,难度适中。
【难度系数】
0.7
【分析】
要解决这道题,需先明确日食的成因,再区分不同影子区域对应的日食类型:1. 日食本质是光的直线传播现象,月球运行到太阳与地球之间,遮挡太阳射向地球的光线形成影子;2. 月球的半影区(仅部分太阳光线被遮挡)对应日偏食,伪本影区(中间太阳被遮挡、边缘可见)对应日环食,本影区对应日全食。结合题目给定的区域,即可得出答案。
【解析】
1. 日食的成因:光在同种均匀介质中沿直线传播,当月球运行至太阳和地球之间时,会遮挡太阳射向地球的光线,在地球上形成影子区域,从而产生日食现象。
2. 区域对应:月球的半影区(B、D区域)中,仅部分太阳光线被遮挡,因此看到日偏食;月球的伪本影区(C区域)中,中间部分太阳被遮挡、边缘太阳光线可见,因此看到日环食。
【答案】
在同种均匀介质中光沿直线传播 B、D C
【知识点】
光的直线传播、日食的形成
【点评】
本题考查光的直线传播在日食现象中的应用,核心是区分不同影子区域对应的日食类型,属于光学基础题,侧重对概念的理解与应用。
【难度系数】
0.3
【分析】
要解答本题,需明确不同面镜的光学性质及生活应用场景:
1. 汽车前灯需要将灯丝发出的光转化为平行光,照亮前方道路,需利用对光线有会聚作用的面镜,结合焦点处光源的反射特性分析;
2. 盘山公路急转弯处需扩大视野,需利用对光线有发散作用的面镜,结合其成像特点分析。
【解析】
第一个空:凹面镜对光线有会聚作用,当光源放在凹面镜的焦点上时,光源发出的光经凹面镜反射后会平行射出,正好满足汽车前灯的反光需求,故第一空选D;
第二个空:凸面镜对光线有发散作用,能成正立、缩小的虚像,可扩大观察范围,适合安装在盘山公路急转弯处确保行车安全,故第二空选C。
【答案】
D C
【知识点】
凹面镜的应用、凸面镜的应用
【点评】
本题考查常见光学面镜的实际应用,属于基础题,需牢记不同面镜的光学性质及对应生活用途,难度较低。
【难度系数】
0.7
【分析】
本题以水位测量仪为载体,考查平面镜成像的相关知识,水面相当于平面镜,需结合平面镜成像的特点(虚像、物像等距)和光的反射规律分析各问题:
1. 第一问:根据平面镜成像的性质判断像的虚实;
2. 第二问:利用平面镜成像中物与像到镜面的距离相等,计算A与像的距离;
3. 第三问:结合激光的反射规律,由光斑移动方向判断水位变化,再利用45°角的几何关系计算水位变化量。
【解析】
(1) 水面相当于平面镜,根据平面镜成像的特点,平面镜所成的像是虚像,因此A点与光屏在水中所成的像是虚像。
(2) 平面镜成像中,物到镜面的距离等于像到镜面的距离。已知A点与水面相距3m,则A点的像A'到水面的距离也为3m,所以A与它在水中的像A'之间的距离为3m + 3m = 6m。
(3) 当水位下降时,激光的入射点会向右移动,反射光线也会向右偏移,因此光斑B向右移动说明水位下降。由于激光与水平面成45°角,根据几何关系,光斑向右移动1m时,水位下降的距离为光斑移动距离的一半,即1m ÷ 2 = 0.5m。
【答案】
(1)虚 (2)6 (3)下降 0.5
【知识点】
平面镜成像特点;光的反射
【点评】
本题结合实际场景考查平面镜成像规律的应用,需掌握平面镜成像的虚像、物像等距特点,以及反射光线随入射点变化的几何关系,属于基础应用类题目,难度适中。
【难度系数】
0.6
【分析】
本题考查平面镜成像和光的反射的作图,需结合平面镜成像特点(像与物关于镜面对称)和光的反射定律(反射角等于入射角,入射光线、反射光线分居法线两侧)完成三个作图:
(1) 作AB的像:利用对称法,分别确定A、B关于平面镜的对称点,连接得到像;
(2) 画入射光线:先由反射光线与镜面夹角计算反射角,得出入射角,再画法线,根据入射角画入射光线;
(3) 画牙医看牙齿的光路:利用平面镜成像,作牙齿A的像点,连接像点与人眼确定入射点,再补充入射光线和反射光线完成光路。
【解析】
(1) 作图步骤:① 分别过点A、B作平面镜的垂线,延长垂线至平面镜另一侧,使两侧垂线段长度相等,得到A的对称点A'、B的对称点B';② 用虚线连接A'、B',即为物体AB在平面镜中所成的像A'B'。
(2) 作图步骤:① 过反射光线与平面镜的交点作垂直于平面镜的法线;② 反射光线与平面镜夹角为30°,则反射角为90°-30°=60°,根据光的反射定律,入射角等于反射角,故入射角为60°;③ 在法线另一侧画入射光线,使入射光线与法线夹角为60°,完成作图。
(3) 作图步骤:① 作牙齿A关于平面镜的对称点A'(像点);② 连接A'与人眼B,与平面镜交于入射点O;③ 连接A与O(入射光线),连接O与B(反射光线),标注光线方向,完成光路图。
【答案】
15.(1)如图甲所示 (2)如图乙所示 (3)如图丙所示
【知识点】
平面镜成像、光的反射定律
【点评】
本题为光学基础作图题,考查平面镜成像特点和光的反射定律的应用,需掌握对称法作成像、利用反射定律画光线的方法,是光学作图的核心基础题型。
【难度系数】
0.5