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$60°$
虚像



镜面
45

倒立
$130°$

$>$
A
A
【分析】要解决本题,需分三步思考:第一步,计算反射角:先确定入射角,法线垂直水面,入射光线与水平面成30°,由此算出入射角,再根据反射定律得反射角;第二步,判断像的类型:水面相当于平面镜,结合平面镜成像特点判断;第三步,判断反射类型:根据漫反射的特点分析屏幕的反射情况。
【解析】1. 反射角计算:入射光线与水平面夹角为30°,法线垂直水面,因此入射角为90°-30°=60°,根据光的反射定律,反射角等于入射角,故反射角为60°;2. 像的类型:水面相当于平面镜,平面镜成虚像,逆着反射光看去,看到的是虚像;3. 反射类型:电影院屏幕表面粗糙,光线照射后发生漫反射,反射光线向各个方向,因此不同位置的观众都能看清画面。
【答案】60° 虚像 漫
【知识点】光的反射定律、平面镜成像、漫反射
【点评】本题考查光学基础知识点的应用,涉及反射角计算、平面镜成像特点、漫反射判断,均为教材核心基础内容,难度较低,适合巩固光学基础。
【难度系数】0.7
【分析】
要解决该问题,需明确镜面反射和漫反射的核心特点:平行光入射到光滑表面时,发生镜面反射,反射光仅向特定方向集中;入射到粗糙表面时,发生漫反射,反射光会向各个方向散射。题目要求避开反射光方向观察,需结合两种反射的反射光方向差异进行判断。
【解析】
手电筒发出的光可视为平行光:
1. 平面镜表面光滑,光照射到镜面上发生镜面反射,反射光集中在某一特定方向,当避开该反射光方向时,几乎没有反射光进入人眼,因此镜面看起来较暗;
2. 白纸表面粗糙不平,光照射到白纸上发生漫反射,反射光向各个方向散射,即使避开镜面的反射方向,仍有部分反射光进入人眼,因此白纸显得比较亮。
综上,答案依次为亮、漫、镜面。
【答案】
亮 漫 镜面
【知识点】
镜面反射、漫反射
【点评】
本题结合实际实验场景,考查镜面反射与漫反射的区别,需掌握两种反射的反射光方向特点,属于光学基础题型,注重知识的实际应用。
【难度系数】
0.7
【分析】
要解答本题,需分别理解潜望镜和简易针孔照相机的光学原理:①潜望镜依靠平面镜的两次反射工作,需结合光的反射定律确定平面镜的角度;②平面镜成像的性质是虚像;③针孔照相机利用小孔成像,小孔成像的特点是成倒立实像。
【解析】
1. 潜望镜的平面镜角度:根据光的反射定律,要使入射光线经两次反射后沿水平方向传播,两块平面镜需互相平行,且都与水平方向成45°角,以此保证光线的反射路径符合要求。
2. 潜望镜的成像性质:平面镜成正立、等大的虚像,经过两次平面镜反射后,最终看到的是物体的正立虚像。
3. 简易针孔照相机的成像:针孔照相机利用小孔成像原理,光沿直线传播,小孔成的是倒立的实像,因此塑料薄膜上会呈现窗外景物倒立的实像。
【答案】
45;虚;倒立
【知识点】
平面镜成像;小孔成像
【点评】
本题结合生活中的光学应用场景,考查平面镜反射和小孔成像的基础原理,属于光学知识的实际应用,难度适中。
【难度系数】
0.6
【分析】要解决这道题,需利用光的反射定律:反射光线、入射光线和法线在同一平面,反射光线与入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角。首先根据入射光线与液面的夹角求出入射角,进而得到反射光线与入射光线的夹角;再分析液面升降时入射点的变化,判断反射光点的移动方向;最后通过几何关系比较光点移动距离与液面上升高度h的大小。
【解析】
1. 求反射光线与入射光线的夹角:
入射光线与液面成25°角,法线垂直于液面,因此入射角(入射光线与法线的夹角)为 $90° - 25° = 65°$。根据反射定律,反射角等于入射角,即反射角也为 $65°$,所以反射光线与入射光线的夹角为 $65° + 65° = 130°$。
2. 判断液面上升时S'的移动方向:
当液面上升时,入射光线方向不变,法线始终垂直于液面,因此反射光线的方向不变,但入射点会向左移动,导致反射光线射到标尺上的光点 $S'$ 向左移动。
3. 比较光点移动距离与h的大小:
设液面上升高度为 $h$,入射光线与液面夹角为 $25°$,由几何关系可知,光点移动的距离对应的水平长度,结合直角三角形的边长关系,可得光点移动的距离大于 $h$。
【答案】130°;左;>
【知识点】光的反射定律、光的反射应用
【点评】本题将光的反射定律与实际液面监测装置结合,考查对反射定律的理解和几何分析能力,属于中等难度的基础应用题。
【难度系数】0.5
【分析】要解答本题,需明确窗户玻璃相当于平面镜,平面镜成像的原理是光的反射,且平面镜成像时像与物体大小相等。逐一分析各选项:A选项,无论白天还是夜晚,只要有光照射到玻璃,就会发生光的反射,人都能通过玻璃成像;B选项,玻璃表面光滑,属于镜面,白天和夜晚射向玻璃的光都发生镜面反射,并非白天漫反射;C选项,白天玻璃会反射部分光,并非全部透过,人正是通过玻璃反射的光形成像;D选项,平面镜成像大小与物体大小相等,像的大小不变。因此正确选项为A。
【解析】1. 平面镜成像的原理是光的反射,窗户玻璃表面光滑,相当于平面镜,只要有光线入射到玻璃表面,就会发生反射形成虚像,所以夜晚和白天人都能通过这面玻璃成像,故A正确。2. B选项错误:玻璃表面光滑,属于镜面,无论白天还是夜晚,射向玻璃的光都发生镜面反射,不会发生漫反射。3. C选项错误:白天时,玻璃不仅会透过部分光线,同时也会反射一部分光线,人通过玻璃反射的光形成像,并非全部透过没有反射。4. D选项错误:平面镜成像的特点是像与物体大小相等,所以白天人通过玻璃成的像大小与夜晚相同,不会更小。
【答案】A
【知识点】光的反射、平面镜成像
【点评】本题考查平面镜成像的原理及特点,需明确玻璃的反射特性,区分白天和夜晚玻璃的反射情况,属于基础概念题,需准确掌握相关知识点。
【难度系数】0.5
【分析】
要判断能否看到平面镜中的像,需依据平面镜成像的原理:人看到平面镜中像的本质是物体发出的光经平面镜反射后,反射光线能进入人眼。甲图中,挡板在平面镜左侧,不会阻挡蜡烛的光经平面镜反射后进入右侧眼睛;乙图中,挡板在平面镜和眼睛之间,会阻挡反射光线,因此需结合挡板位置分析光线是否能到达眼睛。
【解析】
平面镜成像是光的反射现象,人能看到像的条件是:物体反射的光经平面镜反射后,反射光线可进入人眼。
1. 甲图:挡板位于平面镜左侧,未挡住蜡烛发出的光经平面镜反射后射向眼睛的路径,因此小明在右侧能看到像;
2. 乙图:挡板位于平面镜与眼睛之间,阻挡了平面镜反射的光线,导致反射光线无法进入眼睛,因此小明在右侧看不到像。
综上,只有甲图中能看到像,对应选项A。
【答案】
A
【知识点】
平面镜成像原理、光的反射
【点评】
本题考查平面镜成像的核心原理,关键是明确“反射光线需进入人眼才能看到像”,结合挡板位置分析光线是否被阻挡即可解题,属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.3