第39页

信息发布者:
B
$50°$
$120°$
$0°$

60
60
20
C
C
【分析】
要解决本题,需结合光的反射定律:入射角是入射光线与法线的夹角,反射角等于入射角;平面镜旋转时法线会随镜面同步旋转,入射光线方向不变时,入射角会随镜面旋转发生变化。先计算初始入射角,再分析镜面旋转后的新入射角、反射角,逐一判断选项。
步骤:1. 初始状态下,根据入射光线与镜面的夹角求初始入射角;2. 分析平面镜顺时针转10°后,入射光线与新镜面的夹角,进而得到新入射角;3. 利用反射角等于入射角,结合各选项的描述判断对错。
【解析】
1. 初始入射角计算:
入射角是入射光线与法线的夹角,法线与平面镜垂直。已知入射光线与平面镜成30°角,因此初始入射角为:$90° - 30° = 60°$。
2. 平面镜旋转后的入射角、反射角:
平面镜顺时针旋转10°,法线与镜面始终垂直,故法线也顺时针旋转10°;入射光线方向不变,此时入射光线与新平面镜的夹角变为$30° - 10° = 20°$,因此新的入射角为:$90° - 20° = 70°$。
根据光的反射定律,反射角等于入射角,所以反射角为70°。
3. 选项判断:
A选项:入射角为20°,与计算的70°不符,错误;
B选项:反射角为70°,与计算结果一致,正确;
C选项:反射光线与镜面的夹角为$90° - 反射角 = 90° - 70° = 20°$,不是70°,错误;
D选项:原来反射光线与入射光线的夹角为$2×60° = 120°$,旋转后为$2×70° = 140°$,仅增大了$140° - 120° = 20°$,不是70°,错误。
【答案】
B
【知识点】
光的反射定律,入射角与反射角
【点评】
本题考查光的反射定律的应用,核心是理解平面镜旋转时法线同步旋转,入射角随镜面旋转的变化规律,需明确镜面夹角、入射角、反射角的关系,避免概念混淆,属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.5
【分析】
要解答本题,需结合光的反射定律:入射角是入射光线与法线的夹角,反射角等于入射角,法线始终垂直于平面镜。首先根据入射光线与镜面的夹角计算初始入射角;再分析入射光线靠近平面镜旋转后入射角的变化,进而求出反射光线与入射光线的夹角;最后明确入射光线垂直镜面时的入射角,得到对应反射角。
【解析】
1. 初始入射角:已知入射光线与镜面成$40°$角,法线垂直于平面镜,因此入射角为入射光线与法线的夹角,即$90° - 40° = 50°$。
2. 入射光线靠近平面镜旋转$10°$后,入射光线与镜面的夹角变为$40° - 10° = 30°$,此时入射角为$90° - 30° = 60°$。根据反射定律,反射角等于入射角,所以反射角也为$60°$,则反射光线和入射光线的夹角为$60° + 60° = 120°$。
3. 当入射光线与镜面垂直时,入射光线与法线重合,入射角为$0°$,根据反射定律,反射角等于入射角,因此反射角为$0°$。
【答案】
$50°$;$120°$;$0°$
【知识点】
光的反射定律、入射角与反射角
【点评】
本题考查光的反射定律的基础应用,核心是明确入射角的定义(入射光线与法线的夹角),属于光学基础题,需熟练掌握反射定律的内容即可正确解答。
【难度系数】
0.6
【分析】
要确定平面镜的位置,需依据光的反射定律:反射光线、入射光线和法线共面,反射光线与入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角。首先,要将光线竖直向下反射到井中,反射光线是竖直向下的③,而法线是入射光线与反射光线的角平分线,平面镜垂直于法线,因此需先确定反射光线,故最先画的是反射光线(③)。计算入射角时,需先确定入射光线与反射光线的夹角,再通过法线平分该夹角求出入射角。
【解析】
1. 确定最先画的线:题目要求将太阳光竖直向下反射到井中,因此反射光线为竖直向下的③;由于法线是入射光线和反射光线的角平分线,平面镜垂直于法线,需先确定反射光线,故最先画的是③。
2. 计算入射角:入射光线与水平面成30°,反射光线竖直向下,因此入射光线与反射光线的夹角为30°+90°=120°;根据光的反射定律,法线平分入射光线与反射光线的夹角,入射角为入射光线与法线的夹角,即120°÷2=60°。
【答案】
③ 60
【知识点】
光的反射定律、入射角计算
【点评】
本题考查光的反射定律的实际应用,核心是明确反射光线的确定方法及入射角的计算逻辑,需理清入射光线、反射光线与法线的关系,属于中等难度的基础应用题。
【难度系数】
0.6
【分析】
要解决这道题,需结合光的反射定律: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。首先根据入射光线和反射光线的夹角求入射角;再分析平面镜转动时,法线、入射角、反射光线的变化规律,进而得出反射光线转过的角度。
【解析】
1. 求入射角:根据光的反射定律,法线是入射光线AO和反射光线OB夹角的角平分线,入射角是入射光线与法线的夹角。已知AO与OB的夹角为120°,因此入射角 = 120°÷2 = 60°。
2. 求反射光线转过的角度:当平面镜绕O点顺时针旋转10°时,法线会随平面镜同步旋转10°。由于入射光线AO方向不变,入射角会变化10°,对应的反射角也变化10°,因此反射光线与入射光线的夹角变化量为10°+10°=20°,即反射光线转过20°。
【答案】60 20
【知识点】光的反射定律、入射角与反射角
【点评】本题考查光的反射定律的基础应用,核心是理解法线与平面镜的关系,以及平面镜转动时反射光线的变化规律,属于光学基础题,需熟练掌握反射定律的内容。
【难度系数】0.5
【分析】本题需结合光的反射定律分析:激光笔不动则入射光线方向固定,平面镜的法线垂直于镜面,反射角等于入射角。若平面镜水平移动,入射光线与镜面的夹角不变,入射角不变,反射光线方向不变,仅水平平移,无法改变墙壁上的反射光线落点;若平面镜竖直移动,入射点位置改变,反射光线的竖直方向会变化,据此判断哪种移动能让反射光线射中目标。
【解析】根据光的反射定律,反射角等于入射角:
1. 平面镜水平向左或向右移动时,入射光线与平面镜的夹角不变,入射角大小不变,反射光线方向也不变,仅发生水平平移,无法改变墙壁上的反射光线落点,排除A、B选项;
2. 平面镜竖直向上移动时,入射点向上移动,反射光线会向上偏移,能够射中墙壁上的目标,C选项正确;
3. 平面镜竖直向下移动时,入射点向下移动,反射光线会向下偏移,无法射中目标,排除D选项。
【答案】C
【知识点】光的反射定律,平面镜的应用
【点评】本题考查光的反射定律的实际应用,核心是理解平面镜移动对反射光线的影响,属于基础光学题,需学生掌握反射角与入射角的关系。
【难度系数】0.5
【分析】要确定反射角,需先明确反射角的定义:反射角是反射光线与法线的夹角。解题思路:1. 先找法线:垂直于平面镜的直线为法线,图中NN'垂直于平面镜CD,故NN'是法线;2. 确定光线:A点同学看到B点同学,说明光线从B点经平面镜O点反射后到A点,因此入射光线是BO(指向O点),反射光线是OA(从O点指向A);3. 找反射角:反射光线OA与法线NN'的夹角即为反射角,对应图中的∠3。
【解析】根据光的反射定律,反射角是反射光线与法线的夹角。本题中,平面镜CD的法线为NN',光线从B点射向O点(入射光线BO),经平面镜反射后射向A点(反射光线OA),反射光线OA与法线NN'的夹角为∠3,因此反射角是∠3,对应选项C。
【答案】C
【知识点】光的反射定律、反射角的概念
【点评】本题考查反射角的判断,属于光的反射基础题型,核心是掌握反射角的定义,需区分法线、入射光线与反射光线,难度适中,是对基础概念的直接应用。
【难度系数】0.5