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12.(2024·武进区校级一模)如图所示,光线从空气射入某种液体中,入射角为$45°$,折射角为$30°$,光线射到液体底部水平放置的平面镜上又反射回来,最后光线又回到空气中的折射角是（
A.$30°$
B.$45°$
C.$55°$
D.$60°$
B
）A.$30°$
B.$45°$
C.$55°$
D.$60°$
答案
12.B
解析
【分析】
要解决本题，需分阶段梳理光线的传播过程：首先明确光线从空气进入液体时的入射角与折射角，再通过光的反射定律确定平面镜反射后光线的角度，最后利用光的折射定律的光路可逆性，推导光线从液体回到空气时的折射角，核心是理清各阶段光线与法线的夹角关系。
【解析】
1. 光线从空气斜射入液体时，入射角为45°，折射角为30°，即光从空气进入液体时，入射角$i_1=45°$，折射角$r_1=30°$。
2. 光线射到液体底部的水平平面镜上时，平面镜的法线为垂直于平面镜的竖直方向，此时入射光线在液体中与该法线的夹角为30°（即入射到平面镜的入射角为30°）。根据光的反射定律，反射角等于入射角，因此反射光线与法线的夹角也为30°，即反射光线在液体中与竖直法线的夹角为30°，方向向上。
3. 反射光线从液体斜射入空气时，入射光线在液体中与液面法线（竖直方向）的夹角为30°，即光从液体射向空气时的入射角为30°。根据光的折射定律，光路是可逆的：光从空气斜射入液体时，入射角为45°、折射角为30°；因此光从液体斜射入空气时，入射角为30°，对应的折射角等于光从空气射入液体时的入射角，即45°。
【答案】
B
【知识点】
光的反射定律；光的折射定律；光路可逆性
【点评】
本题综合考查光的反射与折射规律，关键是理清光线的传播路径，利用反射定律确定反射光线的角度，再借助光路可逆性快速推导最终折射角，属于中等难度的光学综合题。
【难度系数】
0.5
要解决本题，需分阶段梳理光线的传播过程：首先明确光线从空气进入液体时的入射角与折射角，再通过光的反射定律确定平面镜反射后光线的角度，最后利用光的折射定律的光路可逆性，推导光线从液体回到空气时的折射角，核心是理清各阶段光线与法线的夹角关系。
【解析】
1. 光线从空气斜射入液体时，入射角为45°，折射角为30°，即光从空气进入液体时，入射角$i_1=45°$，折射角$r_1=30°$。
2. 光线射到液体底部的水平平面镜上时，平面镜的法线为垂直于平面镜的竖直方向，此时入射光线在液体中与该法线的夹角为30°（即入射到平面镜的入射角为30°）。根据光的反射定律，反射角等于入射角，因此反射光线与法线的夹角也为30°，即反射光线在液体中与竖直法线的夹角为30°，方向向上。
3. 反射光线从液体斜射入空气时，入射光线在液体中与液面法线（竖直方向）的夹角为30°，即光从液体射向空气时的入射角为30°。根据光的折射定律，光路是可逆的：光从空气斜射入液体时，入射角为45°、折射角为30°；因此光从液体斜射入空气时，入射角为30°，对应的折射角等于光从空气射入液体时的入射角，即45°。
【答案】
B
【知识点】
光的反射定律；光的折射定律；光路可逆性
【点评】
本题综合考查光的反射与折射规律，关键是理清光线的传播路径，利用反射定律确定反射光线的角度，再借助光路可逆性快速推导最终折射角，属于中等难度的光学综合题。
【难度系数】
0.5
13.学校新建成一个喷水池,在池底的中央安装一只射灯.经过连续几天观察,小敏同学发现:池内无水时,射灯发出的一束光照在池壁上,在S点形成一个亮斑,如图所示;当池内水面升至a位置时,她在池旁看到亮斑的位置在P点;当水面升至b位置时,她看到亮斑的位置在Q点.则
（
A.P点在S点的上方
B.Q点在S点的上方
C.P点和S点重合
D.Q点和S点重合
（
B
）A.P点在S点的上方
B.Q点在S点的上方
C.P点和S点重合
D.Q点和S点重合
答案
13.B
解析
【分析】
要解决这道题，需分两种水面高度场景，结合光的折射规律分析亮斑位置：①当水面升至a位置时，光线从水中斜射入空气，根据光的折射规律，折射角大于入射角，折射光线向远离法线方向偏折，亮斑P会在S点下方；②当水面升至b位置时，光线先在水中沿直线传播，到达水面时发生折射，入射点比水面在a时更高，折射光线同样远离法线，最终亮斑Q会在S点上方，据此判断选项。
【解析】
1. 水面升至a位置时：射灯发出的光线从水（光密介质）斜射入空气（光疏介质），根据光的折射规律，折射角大于入射角，折射光线向远离法线的方向偏折，因此亮斑P位于S点下方，故A、C选项错误。
2. 水面升至b位置时：光线在水中沿直线传播，到达水面时发生折射，此时光线从水斜射入空气，折射角仍大于入射角，由于入射点比水面在a时的入射点更高，折射后的亮斑Q会在S点的上方，故B选项正确，D选项错误。
【答案】
B
【知识点】
光的折射规律、光的折射现象
【点评】
本题需分两种水面高度场景分析光的折射，关键是明确不同介质中光线的折射方向，避免混淆两种情况的亮斑位置，考查对光的折射规律的应用能力。
【难度系数】
0.5
要解决这道题，需分两种水面高度场景，结合光的折射规律分析亮斑位置：①当水面升至a位置时，光线从水中斜射入空气，根据光的折射规律，折射角大于入射角，折射光线向远离法线方向偏折，亮斑P会在S点下方；②当水面升至b位置时，光线先在水中沿直线传播，到达水面时发生折射，入射点比水面在a时更高，折射光线同样远离法线，最终亮斑Q会在S点上方，据此判断选项。
【解析】
1. 水面升至a位置时：射灯发出的光线从水（光密介质）斜射入空气（光疏介质），根据光的折射规律，折射角大于入射角，折射光线向远离法线的方向偏折，因此亮斑P位于S点下方，故A、C选项错误。
2. 水面升至b位置时：光线在水中沿直线传播，到达水面时发生折射，此时光线从水斜射入空气，折射角仍大于入射角，由于入射点比水面在a时的入射点更高，折射后的亮斑Q会在S点的上方，故B选项正确，D选项错误。
【答案】
B
【知识点】
光的折射规律、光的折射现象
【点评】
本题需分两种水面高度场景分析光的折射，关键是明确不同介质中光线的折射方向，避免混淆两种情况的亮斑位置，考查对光的折射规律的应用能力。
【难度系数】
0.5
14. 如图所示，某同学从A处向水中看去，看到刻度尺上水中B点所成的像位于C点，请完成该同学从A处看到B点的光路图（虚线为水面位置）。
答案
14.如答图所示
解析
【分析】
要完成从A处看到B点的光路，需利用平面镜成像特点（像与物关于镜面对称）和光的折射规律：已知B点的像为C点，先连接A、C，与水面（虚线）的交点即为光线从水中斜射入空气的入射点O；再连接B与O得到水中的入射光线，连接O与A得到空气中的折射光线，箭头方向需符合光线传播方向。
【解析】
1. 确定入射点：根据平面镜成像中像与物关于镜面对称，连接A、C，AC与水面（虚线）的交点为入射点O；
2. 画入射光线：连接B、O，该线段为水中的入射光线，箭头方向从B指向O；
3. 画折射光线：连接O、A，该线段为空气中的折射光线，箭头方向从O指向A，完成光路图。
【答案】
如答图所示
【知识点】
光的折射、平面镜成像
【点评】
本题结合平面镜成像特点和光的折射规律作图，核心是利用像与物的对称关系确定入射点，需注意光线传播方向的标注，属于光学作图的基础题型。
【难度系数】
0.5
要完成从A处看到B点的光路，需利用平面镜成像特点（像与物关于镜面对称）和光的折射规律：已知B点的像为C点，先连接A、C，与水面（虚线）的交点即为光线从水中斜射入空气的入射点O；再连接B与O得到水中的入射光线，连接O与A得到空气中的折射光线，箭头方向需符合光线传播方向。
【解析】
1. 确定入射点：根据平面镜成像中像与物关于镜面对称，连接A、C，AC与水面（虚线）的交点为入射点O；
2. 画入射光线：连接B、O，该线段为水中的入射光线，箭头方向从B指向O；
3. 画折射光线：连接O、A，该线段为空气中的折射光线，箭头方向从O指向A，完成光路图。
【答案】
如答图所示
【知识点】
光的折射、平面镜成像
【点评】
本题结合平面镜成像特点和光的折射规律作图，核心是利用像与物的对称关系确定入射点，需注意光线传播方向的标注，属于光学作图的基础题型。
【难度系数】
0.5
15. 如图是小明眼睛在 N 点看到鱼缸内 M 点处鹅卵石的光路图. 鱼缸内注入更多水后,小明的眼睛在 N 点仍然可以看到鹅卵石. 选项中带箭头的虚线代表原来的光路,能正确反映水变多后小明看到鹅卵石的光路图是
（
（
C
）答案
15.C
解析
【分析】
要解决本题，需明确人看到水中物体的原理：水中鹅卵石反射的光经水面折射后进入眼睛，折射光线的反向延长线形成虚像。解题思路为：先确定注水后水面升高带来的入射点变化，再结合光的折射规律（光从水斜射入空气时折射角大于入射角），分析各选项光路是否符合要求，最终选出正确答案。
【解析】
人看到鱼缸内的鹅卵石，是鹅卵石反射的光经水面折射后进入眼睛N点，折射光线的反向延长线形成虚像。当鱼缸注入更多水后，水面上升，鹅卵石位置相对鱼缸不变，光线从鹅卵石射出时，新的水面入射点会向鹅卵石的正上方移动（靠近M点正上方）。根据光的折射规律：光从水斜射入空气时，折射角大于入射角，折射光线远离法线，且折射光线需指向眼睛N点。对比各选项，只有选项C的光路符合上述规律，故正确。
【答案】
C
【知识点】
光的折射现象
【点评】
本题考查光的折射规律的实际应用，核心是理解人看到水中物体的光路原理，需结合水面变化分析入射点和折射光线的变化，难度适中。
【难度系数】
0.6
要解决本题，需明确人看到水中物体的原理：水中鹅卵石反射的光经水面折射后进入眼睛，折射光线的反向延长线形成虚像。解题思路为：先确定注水后水面升高带来的入射点变化，再结合光的折射规律（光从水斜射入空气时折射角大于入射角），分析各选项光路是否符合要求，最终选出正确答案。
【解析】
人看到鱼缸内的鹅卵石，是鹅卵石反射的光经水面折射后进入眼睛N点，折射光线的反向延长线形成虚像。当鱼缸注入更多水后，水面上升，鹅卵石位置相对鱼缸不变，光线从鹅卵石射出时，新的水面入射点会向鹅卵石的正上方移动（靠近M点正上方）。根据光的折射规律：光从水斜射入空气时，折射角大于入射角，折射光线远离法线，且折射光线需指向眼睛N点。对比各选项，只有选项C的光路符合上述规律，故正确。
【答案】
C
【知识点】
光的折射现象
【点评】
本题考查光的折射规律的实际应用，核心是理解人看到水中物体的光路原理，需结合水面变化分析入射点和折射光线的变化，难度适中。
【难度系数】
0.6
