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D
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C
B
B
【分析】这道题考查平面镜成像的原理及应用,解题思路是:首先明确茶色玻璃板兼具平面镜的反射成像功能和透光性,能同时呈现前方物体的像与后方物体;要出现“烛焰在水中燃烧”的现象,需结合平面镜“物和像关于镜面对称”的特点,判断实物与像的位置,再逐一分析选项排除错误说法。
【解析】茶色玻璃板在此实验中相当于平面镜,利用光的反射成像,同时可透光观察后方物体。当蜡烛在玻璃板前方时,蜡烛通过玻璃板成的虚像会落在玻璃板后方的杯子中,因此视觉上会出现“烛焰在水中燃烧”的效果。对各选项分析:A选项,蜡烛燃烧需要氧气,无法在水中燃烧,错误;B选项,若杯子在玻璃板前、蜡烛在后方,无法形成烛焰在水中的视觉效果,错误;C选项,看到的烛焰是蜡烛的虚像,并非实物,错误;D选项,蜡烛在玻璃板前,杯子在玻璃板后,符合平面镜成像规律,能形成题目中的现象,正确。
【答案】D
【知识点】平面镜成像、光的反射
【点评】本题是平面镜成像的实际应用类基础题,核心是理解玻璃板的双重作用,掌握平面镜成像“物像对称”的特点即可解答,需区分实物与像的位置避免混淆。
【难度系数】0.6
【分析】
要解答本题,需先明确人看到物体的原理,以及镜面反射和漫反射的特点:人能看到物体是因为物体发出或反射的光进入人眼;镜面反射的反射光线仅向特定方向,仅对应方向的人能看到物体;漫反射的反射光线向各个方向,能让不同位置的人看到物体。结合这些知识逐一分析选项即可。
【解析】
1. 选项A:足球本身不发光,不属于光源,无法自行发光,因此A错误。
2. 选项B:眼睛不会发出光线,人看到足球是因为足球反射的光进入眼睛,而非眼睛发光射到足球上,因此B错误。
3. 选项C:若足球对光产生镜面反射,反射光线会集中在某一特定方向,只有处于该方向的球迷能看到足球,无法让不同方向的球迷都看到,因此C错误。
4. 选项D:足球表面相对粗糙,对光产生漫反射,反射光线向各个方向传播,因此坐在不同方向看台上的球迷都能接收到足球反射的光,从而看到足球,因此D正确。
【答案】
D
【知识点】
漫反射;光的反射
【点评】
本题结合生活中看足球比赛的常见现象,考查漫反射与镜面反射的区别,属于光学基础题,需掌握不同反射类型的特点及人眼看到物体的基本原理。
【难度系数】
0.7
【分析】
要解决光斑P向右移动的问题,需结合光的反射定律(反射角等于入射角,反射光线、入射光线与法线在同一平面,反射光线和入射光线分居法线两侧),分析光源或镜面移动时入射角、反射角的变化,进而判断反射光线的方向,确定光斑的移动方向。
【解析】
根据光的反射定律,逐一分析各选项:
1. 选项A:光源S绕入射点顺时针转动,入射光线向法线靠近,入射角减小,反射角等于入射角,反射光线会向左偏转,光斑P向左移动,不符合要求;
2. 选项B:将镜面竖直向上移动,入射光线方向不变,入射点向右移动,反射光线与原反射光线平行,光斑P向左移动,不符合要求;
3. 选项C:光源S绕入射点逆时针转动,入射光线远离法线,入射角增大,反射角随之增大,反射光线向右偏转,光斑P向右移动,符合要求;
4. 选项D:将镜面水平向右移动,入射光线方向不变,入射点向右移动,反射光线与原反射光线平行,光斑P向左移动,不符合要求。
【答案】
C
【知识点】
光的反射定律、平面镜反射
【点评】
本题考查光的反射定律的实际应用,核心是理解入射角与反射角的关系,以及光源、镜面移动时反射光线的变化规律,需结合几何关系分析光斑移动方向,属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.5
【分析】
要解决这道题,需依据光的反射定律:反射角等于入射角,反射光线与入射光线的夹角等于2倍的入射角。已知转动平面镜后入射角增大10°,此时反射光线与入射光线成直角(90°),先求出转动后的入射角,再减去增大的10°,就能得到镜面转动前的入射角。
【解析】
根据光的反射定律,反射角等于入射角,因此反射光线与入射光线的夹角 = 2×入射角。
转动平面镜后,反射光线与入射光线成直角,即夹角为90°,则此时的入射角为:90°÷2 = 45°。
因为转动后入射角比原来增大了10°,所以镜面转动前的入射角为:45° - 10° = 35°。
【答案】
B
【知识点】
光的反射定律;入射角与反射角的关系
【点评】
本题考查光的反射定律的应用,核心是理解反射光线与入射光线的夹角和入射角的数量关系,属于光学基础题,只要掌握反射定律即可顺利解答。
【难度系数】
0.6
【分析】
要解决该问题,需明确核心要求:激光从魔术箱左侧水平射入,需从右侧水平射出,且顶部插入的竖直遮光板不能挡住光路。解题思路是利用平面镜改变光的传播方向,通过反射调整光路以避开中间的竖直遮光板,结合水平入射、水平出射的条件,确定所需平面镜的最少数量。
【解析】
激光从左侧小孔水平射入,若沿原水平方向传播会被中间的竖直遮光板挡住,因此需通过平面镜反射调整光路:
1. 第一块平面镜:将水平入射的激光反射为斜向上的方向,避开中间遮光板;
2. 第二块平面镜:将斜向上的激光反射为斜向右下的方向;
3. 第三块平面镜:将斜向右下的激光反射为水平向右的方向,最终从右侧小孔射出。
若仅用2块平面镜,无法实现水平入射到水平出射且避开中间遮光板的光路,因此至少需要3块平面镜。
【答案】
B
【知识点】
光的反射;平面镜改变光路
【点评】
本题结合魔术箱场景考查平面镜对光路的改变作用,关键是分析光路如何避开障碍物,需理解光的反射规律的实际应用,属于中等难度的光学基础题。
【难度系数】
0.5