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8.如图,当一束光线与平面镜 $ M_1 $ 成 $ 25^\circ $ 角入射时,要使得光线经平面镜两次反

射后沿原路返回,则平面镜 $ M_1 $ 与 $ M_2 $ 之间的夹角 $ Q $ 应为____.若平面镜 $ M_1 $ 绕入射点逆时针转动 $ 25^\circ $,入射光线不变,则第一次入射光线与第一次反射光线夹角变化____.
射后沿原路返回,则平面镜 $ M_1 $ 与 $ M_2 $ 之间的夹角 $ Q $ 应为____.若平面镜 $ M_1 $ 绕入射点逆时针转动 $ 25^\circ $,入射光线不变,则第一次入射光线与第一次反射光线夹角变化____.
答案:
$65^{\circ}$ $50^{\circ}$ 解析:如下图所示,当一束光线与平面镜$M_{1}$成$25^{\circ}$角入射时,反射光线与$M_{1}$的夹角$\angle BAC=25^{\circ}$,又因为光线经平面镜两次反射后沿原路返回,所以反射光线$AC$是垂直射向$M_{2}$的,即$\angle ACB=90^{\circ}$,则$\angle ABC=90^{\circ}-25^{\circ}=65^{\circ}$,即平面镜$M_{1}$与$M_{2}$之间的夹角$Q$应为$65^{\circ}$;若入射光线方向不变,将平面镜$M_{1}$绕入射点逆时针转动$25^{\circ}$,则入射角减小$25^{\circ}$,由反射定律可知,反射角也减小$25^{\circ}$,则反射光线与入射光线的夹角变化$50^{\circ}$。
$65^{\circ}$ $50^{\circ}$ 解析:如下图所示,当一束光线与平面镜$M_{1}$成$25^{\circ}$角入射时,反射光线与$M_{1}$的夹角$\angle BAC=25^{\circ}$,又因为光线经平面镜两次反射后沿原路返回,所以反射光线$AC$是垂直射向$M_{2}$的,即$\angle ACB=90^{\circ}$,则$\angle ABC=90^{\circ}-25^{\circ}=65^{\circ}$,即平面镜$M_{1}$与$M_{2}$之间的夹角$Q$应为$65^{\circ}$;若入射光线方向不变,将平面镜$M_{1}$绕入射点逆时针转动$25^{\circ}$,则入射角减小$25^{\circ}$,由反射定律可知,反射角也减小$25^{\circ}$,则反射光线与入射光线的夹角变化$50^{\circ}$。
9.如图,有两个反射面成钝角的平面镜,镜前放一个物体要产生两个虚像,则物体可以放在____区;在镜前观看,不能同时看到该物体两个虚像的区域是____区.

答案:
Ⅱ Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ 解析:由图可知,物体在Ⅰ或Ⅲ区域时,只能通过镜面的左侧或右侧部分成像,即物体只能成一个虚像;在Ⅱ区域时,可以通过镜面的左侧和右侧部分同时成像,即可以产生两个虚像。由图可知,当人在Ⅰ区域时,不能看见平面镜右侧所成的虚像;人在Ⅲ区域时,不能看见平面镜左侧所成的虚像。如下图,在Ⅱ区域的任意一发光点$S$,经两个反射面反射后的反射光线$AB$、$CD$不能相交于一点,所以在Ⅱ区域也不能同时看到两个虚像,故Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ区域均不能同时看到两个虚像。
易错警示
解答此题的关键是要明确物体成像的位置,同时要知道只有当光线进入人的眼睛时,人才能看到像。
Ⅱ Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ 解析:由图可知,物体在Ⅰ或Ⅲ区域时,只能通过镜面的左侧或右侧部分成像,即物体只能成一个虚像;在Ⅱ区域时,可以通过镜面的左侧和右侧部分同时成像,即可以产生两个虚像。由图可知,当人在Ⅰ区域时,不能看见平面镜右侧所成的虚像;人在Ⅲ区域时,不能看见平面镜左侧所成的虚像。如下图,在Ⅱ区域的任意一发光点$S$,经两个反射面反射后的反射光线$AB$、$CD$不能相交于一点,所以在Ⅱ区域也不能同时看到两个虚像,故Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ区域均不能同时看到两个虚像。
易错警示
解答此题的关键是要明确物体成像的位置,同时要知道只有当光线进入人的眼睛时,人才能看到像。
10.新素养 科学探究 (2024·江苏镇江)小红用图甲所示装置探究光的反射定律,平面镜置于水平底座中心,激光笔可沿弧形轨道移动,且保持激光始终射向平面镜上的 $ O $ 点.

(1)为了在不同方向都能观察到光的传播路径,应在平面镜上方喷些____.
(2)多次改变激光笔在轨道上的位置,小红调整视角,均能观察到反射光 $ OB $ 挡住入射光 $ AO $ 的现象,如图乙所示,将长方形纸板与 $ AO $、$ OB $ 所在平面重合,其底边 $ PQ $ 紧贴平面镜,在纸板上即可显示出入射光和反射光,多次测量纸板和平面镜的夹角.
① 上述实验中测得的夹角均为 $ 90^\circ $,则反射光线、入射光线所在平面和平面镜相互____.
② 在纸板上过 $ O $ 点作出底边 $ PQ $ 的垂线 $ ON $,则 $ ON $ 与镜面____,可知 $ ON $ 为法线,由 ①、② 可得:反射光线、入射光线和法线在____内.
(3)改变入射光的方向,依次记录实验数据如表所示,分析实验数据可知:入射光线 $ AO $ 逐渐____(选填“靠近”或“远离”)法线 $ ON $;$ \angle NOB $ 与 $ \angle AON $ 的大小____.

(1)为了在不同方向都能观察到光的传播路径,应在平面镜上方喷些____.
(2)多次改变激光笔在轨道上的位置,小红调整视角,均能观察到反射光 $ OB $ 挡住入射光 $ AO $ 的现象,如图乙所示,将长方形纸板与 $ AO $、$ OB $ 所在平面重合,其底边 $ PQ $ 紧贴平面镜,在纸板上即可显示出入射光和反射光,多次测量纸板和平面镜的夹角.
① 上述实验中测得的夹角均为 $ 90^\circ $,则反射光线、入射光线所在平面和平面镜相互____.
② 在纸板上过 $ O $ 点作出底边 $ PQ $ 的垂线 $ ON $,则 $ ON $ 与镜面____,可知 $ ON $ 为法线,由 ①、② 可得:反射光线、入射光线和法线在____内.
(3)改变入射光的方向,依次记录实验数据如表所示,分析实验数据可知:入射光线 $ AO $ 逐渐____(选填“靠近”或“远离”)法线 $ ON $;$ \angle NOB $ 与 $ \angle AON $ 的大小____.
答案:
(1)烟雾
(2)① 垂直 ② 垂直 同一平面 (3)远离 相等 解析:
(1)为了在不同方向都能观察到光的传播路径,应在平面镜上方喷些烟雾,这是利用了光照在烟雾上会发生反射,可以通过烟雾显示光路。
(2)① 将长方形纸板与$AO$、$OB$所在平面重合,多次测量纸板和平面镜的夹角均为$90^{\circ}$,则反射光线、入射光线所在平面和平面镜相互垂直。② 在纸板上过$O$点作出底边$PQ$的垂线$ON$,则$ON$是法线,与镜面垂直,在光的反射中,反射光线、入射光线和法线都在同一平面内。
(3)由表中实验数据可知,入射光线与镜面的夹角$\angle AOP$逐渐变小,入射光线$AO$与法线$ON$的夹角即入射角逐渐变大,因此入射光线$AO$逐渐远离法线$ON$;由表中实验数据可知,$\angle AON=90^{\circ}-\angle AOP=\angle POB - 90^{\circ}=\angle NOB$,反射角$\angle NOB$与入射角$\angle AON$的大小相等。
(1)烟雾
(2)① 垂直 ② 垂直 同一平面 (3)远离 相等 解析:
(1)为了在不同方向都能观察到光的传播路径,应在平面镜上方喷些烟雾,这是利用了光照在烟雾上会发生反射,可以通过烟雾显示光路。
(2)① 将长方形纸板与$AO$、$OB$所在平面重合,多次测量纸板和平面镜的夹角均为$90^{\circ}$,则反射光线、入射光线所在平面和平面镜相互垂直。② 在纸板上过$O$点作出底边$PQ$的垂线$ON$,则$ON$是法线,与镜面垂直,在光的反射中,反射光线、入射光线和法线都在同一平面内。
(3)由表中实验数据可知,入射光线与镜面的夹角$\angle AOP$逐渐变小,入射光线$AO$与法线$ON$的夹角即入射角逐渐变大,因此入射光线$AO$逐渐远离法线$ON$;由表中实验数据可知,$\angle AON=90^{\circ}-\angle AOP=\angle POB - 90^{\circ}=\angle NOB$,反射角$\angle NOB$与入射角$\angle AON$的大小相等。
11.利用激光测转速的原理如图甲所示,图中圆盘可绕固定轴转动,圆盘边缘侧面上涂有一小段很薄的反光材料,当圆盘转到某一位置时,接收器可以接收到反光涂层所反射的激光束,并将所收到的光信号转变成电信号,在示波器显示屏上显示出来(如图乙所示),若图乙中示波器显示屏横向的每大格(5小格)对应的时间为 $ 5 × 10^{-2} \text{ s} $,则圆盘的转速为____ $ \text{r/s} $.

答案:
5 解析:由图乙可知,每隔4大格对应的时间显示一次电信号,即圆盘转动一周,所以圆盘转动的周期$T = 4\times5\times10^{-2}s = 0.2s$,则圆盘的转速为$\frac{1r}{0.2s}=5r/s$。
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