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A
C
D
B
增大
不变
不变


遵循
【分析】
这道题结合月全食的天文热点现象考查光学与基础天文常识,解题时首先明确月全食的核心形成前提:太阳、地球、月球三者几乎处于同一直线,地球位于太阳和月球中间,沿直线传播的太阳光被地球遮挡无法直接抵达月球。接下来逐个对四个选项逐一验证判断:先明确红月亮的实际成因排查错误表述,再结合光的直线传播规律、三者的位置关系、不同观测点的视觉效果判断剩余选项的正误,最终选出说法错误的选项。
【解析】
我们逐个对选项进行分析:
1. 选项A:月球本身不发光也不透明,月全食时看到月亮变红,是地球大气层对太阳光的折射、散射作用,波长较长的红光偏折后照射到月球表面形成的效果,并非月球本身是红色的,该说法错误。
2. 选项B:月全食的形成原理是光的直线传播,枪械瞄准利用的也是光沿直线传播的“三点一线”原理,二者原理完全相同,该说法正确。
3. 选项C:发生月全食时地球位于太阳和月球之间,三者共线,此时日月距离=日地距离+地月距离,因此日地距离必然小于日月距离,该说法正确。
4. 选项D:发生月全食时月球处于地球的背光侧,站在月球表面的宇航员会看到太阳被地球完全遮挡,也就是观测到日食现象,该说法正确。
综上,说法错误的是A选项。
【答案】
A
【知识点】
光的直线传播,月全食成因,大气散射
【点评】
本题结合真实的天文事件命题,将基础光学知识点和天文常识拓展结合,易错点是部分同学会误认为红月亮是月球自身的颜色,需要明确月球本身不发光,我们观测到的月光全部是反射的太阳光,红月亮是地球大气的光学作用带来的特殊视觉效果。
【难度系数】
0.7
【分析】
我们可以结合平面镜成像的核心规律逐个选项推导判断:首先明确潜望镜的核心部件是两块45°放置的平面镜,先从原理层面判断A选项;再利用“像与物关于镜面对称”的特点,依次分析军舰经过两次平面镜成像后的位置,判断B、D选项的正误;最后结合两次平面镜成像的翻转叠加效果,分析电子表显示的实际时间,验证C选项是否正确。
【解析】
我们逐一分析每个选项:
1. 选项A:潜望镜依靠两块平面镜的镜面反射来传递光线,利用的是光的反射原理,并非光的折射,A错误。
2. 选项B:军舰与平面镜1等高位于正前方,经倾角45°的平面镜1第一次成像后,像会落在平面镜1的正下方;该虚像作为平面镜2的物,经同样倾角45°的平面镜2第二次成像后,最终人眼看到的像位于平面镜2的正后方,并不在平面镜1的正前方,B错误。
3. 选项C:潜望镜经过两次平面镜成像,第一次成像会让物体左右反转,第二次成像会再次完成一次左右反转,两次反转叠加后最终的像和实际物体的字符方向完全一致,因此图乙中观测到的显示对应的实际时间就是20:51,C正确。
4. 选项D:人眼看到的军舰的像,到潜望镜的总距离等于军舰到平面镜1的距离加上两块平面镜之间的竖直距离,明显大于军舰到潜望镜入口的距离,D错误。
综上,本题正确选项为C。
【答案】C
【知识点】
平面镜成像特点,光的反射
【点评】
本题结合潜望镜的实际应用场景考察平面镜成像规律,易错点是容易忽略两次平面镜成像的叠加效果,误判像的位置和像的左右翻转特性,需要结合对称规律分步推导成像过程,对平面镜成像的理解应用有一定考察作用。
【难度系数】
0.6
【分析】
我们可以依托光的反射定律逐个推导选项:首先明确反射定律核心是反射角等于入射角,入射角是入射光线和法线的夹角,法线始终与平面镜垂直。第一步先根据已知的入射光线和反射光线的夹角计算入射角,判断选项A;第二步利用法线是入射、反射光线的角平分线,结合法线和平面镜垂直的关系,算出平面镜和水平方向的夹角,判断选项B;第三步分析平面镜转动时法线的同步转动情况,推导入射角的变化量,得到反射角的变化量,判断选项C;最后分析太阳西下时入射光线的偏转方向,推导反射光线的走向,判断墙面光点的移动方向,最终选出正确答案。
【解析】
根据光的反射定律:反射角等于入射角,入射角为入射光线与法线的夹角,反射角为反射光线与法线的夹角,法线始终与平面镜垂直。
选项A:已知入射光线AO与反射光线OB的夹角为120°,因此入射角=反射角=$\frac{120°}{2}=60°$,并非30°,A错误。
选项B:法线是AO和OB的角平分线,因此法线与水平反射光线OB的夹角为60°,由于法线与平面镜垂直,可得平面镜与水平方向的夹角为$90°-60°=30°$,并非60°,B错误。
选项C:若入射光线不动,平面镜绕入射点O逆时针转过10°,法线也会随平面镜同步逆时针转动10°,此时入射角从60°变为$60°-10°=50°$,反射角等于入射角,因此反射角减小了10°,并非减小20°,C错误。
选项D:当太阳向西逐渐下落时,入射光线AO向西偏转、逐渐靠近平面镜,入射角增大,反射角同步增大,反射光线向下偏转,因此东侧墙面上的光点P会向下移动,D正确。
【答案】D
【知识点】光的反射定律,入射角与反射角
【点评】本题结合生活实际场景考查光的反射规律的应用,核心考点是反射角等于入射角的性质,易错点是平面镜转动时角度变化量的推导,需要牢记法线和平面镜始终垂直的特点,避免角度变化计算错误。
【难度系数】0.6
【分析】
我们可以按照光的传播先后顺序逐步推导:1. 首先明确球面介质的法线特点:球形水滴任意入射点的法线,都是该点与球心C的连线。2. 第一步折射:光从空气斜射入水(光密介质)时,折射角小于入射角,折射光线向法线偏折。3. 光进入水滴后沿直线传播,到达水滴另一侧的界面时发生第二次折射:此时光从水斜射入空气(光疏介质),折射角大于入射角,折射光线远离法线。4. 逐一比对四条路径,排除不符合两次折射规律的路径,就能得到正确选项。
【解析】
当光线从空气入射到球形水滴的左表面时,属于光从光疏介质斜射入光密介质,折射角小于入射角,折射光线向法线(入射点与球心的连线)偏折;光线在水滴内部沿直线传播,到达水滴右表面时,光从水斜射入空气,折射角大于入射角,折射光线远离法线。
对各路径逐一分析:
路径①:光线的传播过程不符合两次折射的偏折规律,错误。
路径②:两次折射的偏折方向均符合光的折射规律,正确。
路径③、④:出射光线的偏折方向不符合光从水斜射入空气的折射规律,错误。
因此答案选B。
【答案】B
【知识点】
光的折射规律,球面折射
【点评】
本题结合球形水滴的实际场景考查光的折射规律,解题的关键是明确球面界面的法线为入射点与球心的连线,避免直接套用平面界面的折射结论出错,属于基础的光学应用题型。
【难度系数】
0.6
【分析】
我们可以逐个空梳理思路:1. 吊灯的像是窗户玻璃反射吊灯发出的光形成的,想要让像更清晰,就需要让更多来自吊灯的光被玻璃反射,因此增大吊灯的亮度,就能让入射到玻璃的光更多,反射光更强,像就更清晰。2. 平面镜成像的核心特点之一是像与物体的大小完全相等,小华自身的大小没有发生变化,因此无论她距离玻璃窗远近,她的像的实际大小都不会改变,日常感觉近的时候像变大只是视觉透视的效果,并非像的真实大小变化。3. 本题的玻璃窗是可左右推拉的竖直玻璃,推拉时玻璃是沿着自身所在的竖直平面平移,吊灯的位置固定不变,吊灯到玻璃镜面的垂直距离也没有发生变化,根据物像关于镜面对称的规律,吊灯的像的位置也不会改变。
【解析】
1. 吊灯发出的光经玻璃窗反射形成虚像,增大吊灯的亮度,会有更多的光入射到玻璃上,反射的光更多,吊灯的像就会更清晰,因此第一空填增大。
2. 平面镜成像时像与物大小始终相等,小华的自身大小不变,即使她靠近玻璃窗,她的像的大小也不会发生变化,因此第二空填不变。
3. 向右推动玻璃窗时,玻璃仅沿自身所在的竖直平面左右移动,吊灯位置不变,吊灯到镜面的垂直距离不变,物和像关于镜面对称的相对位置没有变化,因此吊灯像的位置不变,第三空填不变。
【答案】
增大 不变 不变
【知识点】
平面镜成像特点,光的反射
【点评】
本题是平面镜成像规律的生活化应用题,易错点集中在两个误区:一是误以为人靠近镜面时像会变大,混淆了视觉感受和像的实际大小;二是误以为平移玻璃窗会改变像的位置,解题时牢牢抓住“物像等大、物像关于镜面对称”的核心规律,就能避开误区得到正确结果。
【难度系数】
0.7
【分析】
我们可以按照两步思路来解题:首先先明确镜面反射和漫反射的发生条件与光线传播特点,手电筒的光正向下照射时,光滑的平面镜会把光线几乎全部沿竖直向上原路反射,几乎没有光线能偏折到侧面的人眼中;而白纸表面粗糙,会把入射光向四面八方反射,就会有部分反射光进入侧面观察者的眼睛,由此就能判断白纸的亮暗情况。第二步要明确反射定律的适用范围,所有光的反射现象,无论镜面反射还是漫反射,每一条光线的反射过程都符合光的反射定律,漫反射本质是大量微小光滑面的镜面反射集合,不存在不遵循反射定律的反射。
【解析】
1. 手电筒光正对着平面镜照射时,平面镜发生镜面反射,反射光几乎全部沿垂直入射的方向返回,几乎没有光线进入侧面观察者的眼睛,因此平面镜看起来偏暗;而白纸表面粗糙,入射到白纸上的光向各个方向反射,属于漫反射,有部分反射光进入侧面观察者的眼睛,因此从侧面看去白纸是亮的。
2. 漫反射是无数个微小镜面的镜面反射的组合,所有光的反射过程都满足光的反射定律,因此漫反射也遵循光的反射定律。
【答案】
亮 漫 遵循
【知识点】
镜面反射与漫反射;光的反射定律
【点评】
本题是光学的经典基础实验题,核心易错点是容易误认为漫反射不遵循光的反射定律,要牢记人眼看到物体亮暗的本质是有对应物体的反射光进入人眼,结合两种反射的光线传播特点就能轻松区分,整体属于对基础概念的考察。
【难度系数】
0.8