4.向水中叉鱼时要往看到的鱼的下方叉,是因为鱼反射的光从水中斜射到空气中时,发生折射,折射角
大于
入射角,人眼逆着折射光看到的是水中鱼变高
(选填“高”或“低”)的虚像。答案
大于 高
解析
【分析】本题考查光的折射规律的实际应用,解题思路为:首先明确光的传播介质,鱼反射的光从水中斜射入空气中,回忆光从光密介质斜射入光疏介质时折射角与入射角的关系;再分析人眼逆着折射光线看到虚像的位置特点,从而确定两个空的答案。
【解析】根据光的折射规律:当光从水(光密介质)斜射入空气(光疏介质)时,折射光线远离法线,因此折射角大于入射角。人眼逆着折射光线的方向看去,会误以为光线沿直线传播,因此看到的是水中鱼变高的虚像,所以叉鱼时需往看到的鱼的下方叉。故第一个空填“大于”,第二个空填“高”。
【答案】大于 高
【知识点】光的折射规律、光的折射现象
【点评】本题结合生活中叉鱼的场景,考查光的折射规律的基础应用,难度较低,需要学生理解折射角与入射角的关系及虚像的形成原理。
【难度系数】0.7
【解析】根据光的折射规律:当光从水(光密介质)斜射入空气(光疏介质)时,折射光线远离法线,因此折射角大于入射角。人眼逆着折射光线的方向看去,会误以为光线沿直线传播,因此看到的是水中鱼变高的虚像,所以叉鱼时需往看到的鱼的下方叉。故第一个空填“大于”,第二个空填“高”。
【答案】大于 高
【知识点】光的折射规律、光的折射现象
【点评】本题结合生活中叉鱼的场景,考查光的折射规律的基础应用,难度较低,需要学生理解折射角与入射角的关系及虚像的形成原理。
【难度系数】0.7
5.(云南中考)如图所示,一束光线AO从空气斜射入水中,请画出大致的折射光线。

答案
如图所示
解析
【分析】要画出光线AO从空气斜射入水中的折射光线,需依据光的折射规律:当光从空气斜射入水中时,折射光线向法线偏折,折射角小于入射角,且折射光线与入射光线分居法线两侧。首先确定图中垂直于界面的法线NN',再根据规律在水中画出折射光线,箭头方向指向水中。
【解析】作图步骤:1. 明确法线:图中NN'是垂直于空气和水界面的法线;2. 确定折射光线位置:光线AO从空气斜射入水中,折射光线与入射光线(AO)分居法线两侧,且折射角小于入射角,因此在法线另一侧的水中画出折射光线;3. 标注箭头:折射光线的箭头方向指向水中,表示光的传播方向。
【答案】
【知识点】光的折射规律
【点评】本题考查光的折射作图,属于初中光学基础题,需牢记光从空气斜射入水中时的折射规律,作图时注意折射光线与入射光线的位置关系及角度特点。
【难度系数】0.6
【解析】作图步骤:1. 明确法线:图中NN'是垂直于空气和水界面的法线;2. 确定折射光线位置:光线AO从空气斜射入水中,折射光线与入射光线(AO)分居法线两侧,且折射角小于入射角,因此在法线另一侧的水中画出折射光线;3. 标注箭头:折射光线的箭头方向指向水中,表示光的传播方向。
【答案】
【知识点】光的折射规律
【点评】本题考查光的折射作图,属于初中光学基础题,需牢记光从空气斜射入水中时的折射规律,作图时注意折射光线与入射光线的位置关系及角度特点。
【难度系数】0.6
6.如图所示,渔民看到水中$S'$处有一条鱼,而$S$才是鱼的真实的位置,现要利用激光手电筒从A点发出一束光照射到$S$上,请你在图中完成光路。

答案
如图所示
解析
【分析】要完成从A点发出的激光照射到真实鱼S的光路,需利用光的折射中光路可逆的原理:渔民看到的S'是鱼的虚像,是鱼的光经水面折射后进入人眼形成的;反过来,激光从空气进入水中时,光路可逆,因此激光应直接对准真实的鱼S,连接A与S找到入射点,再画出法线和光线即可。
【解析】步骤如下:
1. 连接A点与真实鱼的位置S,该直线与水面的交点即为光的入射点O;
2. 过入射点O作垂直于水面的法线(用虚线表示);
3. 沿AO方向画光线(箭头指向O),再沿OS方向画光线(箭头指向S),完成光路。
【答案】
【知识点】光的折射、光路可逆
【点评】本题考查光的折射规律及光路可逆的应用,核心是区分水中鱼的虚像与真实位置,激光照射需对准真实物体,避免被虚像误导,是光学作图的基础题型。
【难度系数】0.5
【解析】步骤如下:
1. 连接A点与真实鱼的位置S,该直线与水面的交点即为光的入射点O;
2. 过入射点O作垂直于水面的法线(用虚线表示);
3. 沿AO方向画光线(箭头指向O),再沿OS方向画光线(箭头指向S),完成光路。
【答案】
【知识点】光的折射、光路可逆
【点评】本题考查光的折射规律及光路可逆的应用,核心是区分水中鱼的虚像与真实位置,激光照射需对准真实物体,避免被虚像误导,是光学作图的基础题型。
【难度系数】0.5
7.某校在新建设的喷水池底部安装了一只射灯。池内无水时,射灯发出的一束光照在左侧池壁上,在S点形成一个亮斑,如图所示。往池内注水,水面升至图中的a位置时,左侧池壁上亮斑的位置在S点的

下方
(选填“上方”或“下方”);水面从a位置升至b位置的过程中,左侧池壁上亮斑的位置会上移
(选填“上移”“不变”或“下移”);当水面升至c位置时,水面下左侧池壁亮斑的位置在S点
(选填“S点”“S点上方”或“S点下方”)。答案
下方 上移 S点
解析
【分析】
首先明确无水时光线沿直线传播到S点,注水后光线会发生折射,需结合光的折射规律分析不同水面高度下的光线传播情况:
1. 水面升至a位置时,光线从水中斜射入空气,根据折射规律,折射角大于入射角,折射光线远离法线,因此亮斑位置会偏离S点;
2. 水面从a升至b时,入射点上移,入射角变化导致折射角变化,折射光线的偏折程度改变,亮斑位置随之移动;
3. 水面升至c位置时,光线在水中传播,无折射,沿直线传播,亮斑位置回到S点。
【解析】
1. 当水面升至a位置时,射灯发出的光线从水中斜射入空气中,根据光的折射规律:光从光密介质斜射入光疏介质时,折射角大于入射角,折射光线向远离法线的方向偏折,因此左侧池壁上的亮斑位置在S点的下方;
2. 当水面从a位置升至b位置时,光线的入射点向上移动,入射光线与法线的夹角(入射角)变小,对应的折射角也变小,折射光线向法线方向偏折,因此左侧池壁上的亮斑会向上移动;
3. 当水面升至c位置时,光线全部在水中传播,未射出水面,光沿直线传播,因此左侧池壁上的亮斑位置在S点。
【答案】
下方 上移 S点
【知识点】
光的折射规律、光的直线传播
【点评】
本题结合喷水池的实际场景,考查光学基础知识点的应用,核心是理解光的折射规律和直线传播的条件,难度适中,属于光学常规题型。
【难度系数】
0.5
首先明确无水时光线沿直线传播到S点,注水后光线会发生折射,需结合光的折射规律分析不同水面高度下的光线传播情况:
1. 水面升至a位置时,光线从水中斜射入空气,根据折射规律,折射角大于入射角,折射光线远离法线,因此亮斑位置会偏离S点;
2. 水面从a升至b时,入射点上移,入射角变化导致折射角变化,折射光线的偏折程度改变,亮斑位置随之移动;
3. 水面升至c位置时,光线在水中传播,无折射,沿直线传播,亮斑位置回到S点。
【解析】
1. 当水面升至a位置时,射灯发出的光线从水中斜射入空气中,根据光的折射规律:光从光密介质斜射入光疏介质时,折射角大于入射角,折射光线向远离法线的方向偏折,因此左侧池壁上的亮斑位置在S点的下方;
2. 当水面从a位置升至b位置时,光线的入射点向上移动,入射光线与法线的夹角(入射角)变小,对应的折射角也变小,折射光线向法线方向偏折,因此左侧池壁上的亮斑会向上移动;
3. 当水面升至c位置时,光线全部在水中传播,未射出水面,光沿直线传播,因此左侧池壁上的亮斑位置在S点。
【答案】
下方 上移 S点
【知识点】
光的折射规律、光的直线传播
【点评】
本题结合喷水池的实际场景,考查光学基础知识点的应用,核心是理解光的折射规律和直线传播的条件,难度适中,属于光学常规题型。
【难度系数】
0.5
8.如图所示,在观看水中的硬币的活动中,把一枚硬币固定在空杯的底部,找一个角度使你刚好看不到硬币的最右端A点。保持眼睛和杯子的位置不变,在同学逐渐把水加入到杯中的过程中,硬币上的B点和C点能先后被看到。

(1)所看到的水中硬币是一个变
(2)若刚看到B点时的入射角是i,刚看到C点时的入射角是j,则i
(1)所看到的水中硬币是一个变
浅
(选填“深”或“浅”)的虚
(选填“实”或“虚”)像。(2)若刚看到B点时的入射角是i,刚看到C点时的入射角是j,则i
=
j。答案
(1)浅 虚
(2)=
(2)=
解析
【分析】
本题考查光的折射规律的应用,需结合光从水斜射入空气的折射特点分析。对于(1),加水后硬币的光经折射进入人眼,人眼逆着折射光线会形成虚像,且虚像位置偏浅;对于(2),眼睛和杯子位置不变,折射光线方向不变,法线垂直水面,两次入射角相等。
【解析】
(1)当向杯中加水时,硬币反射的光线从水中斜射入空气中,发生折射,折射角大于入射角。人眼逆着折射光线的方向看去,会认为光线沿直线传播,因此看到的是硬币的虚像,且虚像的位置比实际硬币更浅,故依次填“浅”“虚”。
(2)刚看到B点和刚看到C点时,眼睛和杯子的位置不变,因此折射光线的方向不变;法线始终垂直于水面,根据入射角的定义(入射光线与法线的夹角),两次的入射角大小相等,故i = j。
【答案】
(1)浅;虚 (2)=
【知识点】
光的折射;虚像;入射角
【点评】
本题结合“看水中硬币”的生活场景,考查光的折射规律的基础应用,需理解折射光线的传播特点和入射角的概念,属于中等难度的光学基础题。
【难度系数】
0.5
本题考查光的折射规律的应用,需结合光从水斜射入空气的折射特点分析。对于(1),加水后硬币的光经折射进入人眼,人眼逆着折射光线会形成虚像,且虚像位置偏浅;对于(2),眼睛和杯子位置不变,折射光线方向不变,法线垂直水面,两次入射角相等。
【解析】
(1)当向杯中加水时,硬币反射的光线从水中斜射入空气中,发生折射,折射角大于入射角。人眼逆着折射光线的方向看去,会认为光线沿直线传播,因此看到的是硬币的虚像,且虚像的位置比实际硬币更浅,故依次填“浅”“虚”。
(2)刚看到B点和刚看到C点时,眼睛和杯子的位置不变,因此折射光线的方向不变;法线始终垂直于水面,根据入射角的定义(入射光线与法线的夹角),两次的入射角大小相等,故i = j。
【答案】
(1)浅;虚 (2)=
【知识点】
光的折射;虚像;入射角
【点评】
本题结合“看水中硬币”的生活场景,考查光的折射规律的基础应用,需理解折射光线的传播特点和入射角的概念,属于中等难度的光学基础题。
【难度系数】
0.5
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