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9. 一个圆柱形的烧杯内装水，将一根木棍竖直插入其中，位置比圆心偏左些（俯视图如图），现从侧面观察，则能正确反映所看到的情景的是（
B
）答案
9. B
解析
【分析】
要解决本题，需结合光的折射规律分析：当光从水（光密介质）斜射入空气（光疏介质）时，折射角大于入射角，人眼逆着折射光线会看到虚像，虚像位置比实际位置偏高；同时圆柱形烧杯侧壁相当于柱形透镜，会对光线产生折射作用。木棍在圆心偏左，从侧面观察时，水中木棍的虚像应向上偏移，据此判断正确选项。
【解析】
根据光的折射规律：光从水中斜射入空气中时，折射光线远离法线，折射角大于入射角。插入水中的木棍，其水中部分反射的光线经水和空气的界面折射后进入人眼，人眼逆着折射光线沿直线传播的规律判断，看到的虚像位置比实际位置更高（向上偏移）。结合圆柱形烧杯侧壁的折射效果，逐一分析选项：A选项中水中木棍无偏移，不符合折射成像特点；B选项中水中木棍向上偏移，符合光的折射形成的虚像规律；C、D选项中木棍弯折方向错误，不符合实际折射情况。
【答案】
B
【知识点】
光的折射、透镜
【点评】
本题结合生活中的光学现象，考查光的折射规律的应用，需要理解折射成像的特点，结合容器的形状分析光线的折射路径，是常见的光学基础应用题。
【难度系数】
0.5
要解决本题，需结合光的折射规律分析：当光从水（光密介质）斜射入空气（光疏介质）时，折射角大于入射角，人眼逆着折射光线会看到虚像，虚像位置比实际位置偏高；同时圆柱形烧杯侧壁相当于柱形透镜，会对光线产生折射作用。木棍在圆心偏左，从侧面观察时，水中木棍的虚像应向上偏移，据此判断正确选项。
【解析】
根据光的折射规律：光从水中斜射入空气中时，折射光线远离法线，折射角大于入射角。插入水中的木棍，其水中部分反射的光线经水和空气的界面折射后进入人眼，人眼逆着折射光线沿直线传播的规律判断，看到的虚像位置比实际位置更高（向上偏移）。结合圆柱形烧杯侧壁的折射效果，逐一分析选项：A选项中水中木棍无偏移，不符合折射成像特点；B选项中水中木棍向上偏移，符合光的折射形成的虚像规律；C、D选项中木棍弯折方向错误，不符合实际折射情况。
【答案】
B
【知识点】
光的折射、透镜
【点评】
本题结合生活中的光学现象，考查光的折射规律的应用，需要理解折射成像的特点，结合容器的形状分析光线的折射路径，是常见的光学基础应用题。
【难度系数】
0.5
10.（2024·西宁）在“探究凸透镜成像的规律”实验中，蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示，烛焰在光屏中央成清晰的像，凸透镜的焦距为10 cm。下列说法正确的是（
A.如图所示位置，烛焰的成像特点与投影仪的成像特点相同
B.实验过程中，蜡烛燃烧变短，光屏上烛焰的像会向下移动
C.若蜡烛逐渐远离凸透镜，移动光屏，烛焰清晰的像会逐渐变小
D.如图所示位置，烛焰和凸透镜之间放一个近视镜片，为得到清晰的像，光屏应向左移动
C
）A.如图所示位置，烛焰的成像特点与投影仪的成像特点相同
B.实验过程中，蜡烛燃烧变短，光屏上烛焰的像会向下移动
C.若蜡烛逐渐远离凸透镜，移动光屏，烛焰清晰的像会逐渐变小
D.如图所示位置，烛焰和凸透镜之间放一个近视镜片，为得到清晰的像，光屏应向左移动
答案
10. C
解析
【分析】
首先计算物距和像距：由图可知，蜡烛在20cm刻度处，凸透镜在50cm刻度处，故物距$u=50\mathrm{cm}-20\mathrm{cm}=30\mathrm{cm}$；光屏在65cm刻度处，像距$v=65\mathrm{cm}-50\mathrm{cm}=15\mathrm{cm}$。已知凸透镜焦距$f=10\mathrm{cm}$，因此$u=30\mathrm{cm}＞2f$，$f=10\mathrm{cm}＜v=15\mathrm{cm}＜2f=20\mathrm{cm}$，此时成倒立、缩小的实像。接下来逐一分析选项：A选项，投影仪的成像特点是物距在$f$和$2f$之间、像距大于$2f$，与当前成像特点不符；B选项，蜡烛燃烧变短，根据过光心的光线传播方向不变，光屏上的像会向上移动；C选项，根据凸透镜成像规律，物距增大时像距减小、像变小，蜡烛远离凸透镜时物距变大，故像变小；D选项，近视镜片是凹透镜，对光线有发散作用，会使像的位置延后，因此光屏应向右移动才能得到清晰的像。
【解析】
已知凸透镜焦距$f=10\mathrm{cm}$，由图得物距$u=50\mathrm{cm}-20\mathrm{cm}=30\mathrm{cm}$，像距$v=65\mathrm{cm}-50\mathrm{cm}=15\mathrm{cm}$。
选项A：此时$u＞2f$，成倒立缩小实像，应用是照相机，而非投影仪，故A错误；
选项B：蜡烛变短，烛焰向下移动，根据过光心的光线传播方向不变，光屏上的像会向上移动，故B错误；
选项C：根据凸透镜成像规律，当物距增大时，像距减小，像变小。蜡烛远离凸透镜，物距变大，因此光屏上的清晰像会逐渐变小，故C正确；
选项D：近视镜片是凹透镜，对光线有发散作用，会使原本成在光屏上的像延后到光屏后方，因此需将光屏向右移动才能接收到清晰的像，故D错误。
【答案】
C
【知识点】
凸透镜成像规律、近视眼矫正、实验现象分析
【点评】
本题考查“探究凸透镜成像规律”实验的相关知识，需掌握物距、像距与焦距的关系对应的成像特点，以及近视镜片的光学作用，属于基础应用类题目，需仔细分析各选项的原理。
【难度系数】
0.6
首先计算物距和像距：由图可知，蜡烛在20cm刻度处，凸透镜在50cm刻度处，故物距$u=50\mathrm{cm}-20\mathrm{cm}=30\mathrm{cm}$；光屏在65cm刻度处，像距$v=65\mathrm{cm}-50\mathrm{cm}=15\mathrm{cm}$。已知凸透镜焦距$f=10\mathrm{cm}$，因此$u=30\mathrm{cm}＞2f$，$f=10\mathrm{cm}＜v=15\mathrm{cm}＜2f=20\mathrm{cm}$，此时成倒立、缩小的实像。接下来逐一分析选项：A选项，投影仪的成像特点是物距在$f$和$2f$之间、像距大于$2f$，与当前成像特点不符；B选项，蜡烛燃烧变短，根据过光心的光线传播方向不变，光屏上的像会向上移动；C选项，根据凸透镜成像规律，物距增大时像距减小、像变小，蜡烛远离凸透镜时物距变大，故像变小；D选项，近视镜片是凹透镜，对光线有发散作用，会使像的位置延后，因此光屏应向右移动才能得到清晰的像。
【解析】
已知凸透镜焦距$f=10\mathrm{cm}$，由图得物距$u=50\mathrm{cm}-20\mathrm{cm}=30\mathrm{cm}$，像距$v=65\mathrm{cm}-50\mathrm{cm}=15\mathrm{cm}$。
选项A：此时$u＞2f$，成倒立缩小实像，应用是照相机，而非投影仪，故A错误；
选项B：蜡烛变短，烛焰向下移动，根据过光心的光线传播方向不变，光屏上的像会向上移动，故B错误；
选项C：根据凸透镜成像规律，当物距增大时，像距减小，像变小。蜡烛远离凸透镜，物距变大，因此光屏上的清晰像会逐渐变小，故C正确；
选项D：近视镜片是凹透镜，对光线有发散作用，会使原本成在光屏上的像延后到光屏后方，因此需将光屏向右移动才能接收到清晰的像，故D错误。
【答案】
C
【知识点】
凸透镜成像规律、近视眼矫正、实验现象分析
【点评】
本题考查“探究凸透镜成像规律”实验的相关知识，需掌握物距、像距与焦距的关系对应的成像特点，以及近视镜片的光学作用，属于基础应用类题目，需仔细分析各选项的原理。
【难度系数】
0.6
11. (1) 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。
(2) 完成如图所示的光路图。
(3) 如图所示,凸透镜的主光轴与水面重合,F 是凸透镜的焦点,水下有一块平面镜 M,一束与水面平行的光线经凸透镜折射后进入水中,再经水中的平面镜反射后恰过 P 点,请将光路图补充完整。
(2) 完成如图所示的光路图。
(3) 如图所示,凸透镜的主光轴与水面重合,F 是凸透镜的焦点,水下有一块平面镜 M,一束与水面平行的光线经凸透镜折射后进入水中,再经水中的平面镜反射后恰过 P 点,请将光路图补充完整。
答案
11. 如图所示
解析
【分析】
(1) 依据光的折射规律：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，据此确定折射光线的方向；
(2) 利用透镜的特殊光线规律：凸透镜中，平行于主光轴的光线经折射后过焦点，过光心的光线传播方向不变；凹透镜中，平行于主光轴的光线经折射后，反向延长线过焦点，过光心的光线传播方向不变，完成光路；
(3) 平行于主光轴的光线经凸透镜折射后过焦点，折射光线进入水中后，需经平面镜反射过P点，根据平面镜成像特点（像与物关于镜面对称），作P的像，连接焦点与像确定平面镜上的入射点，进而画出反射光线，补充完整光路。
【解析】
(1) 过入射点O作垂直于水面的法线NN'，在水中法线的另一侧，根据折射角小于入射角画出折射光线，箭头指向水中；
(2) 左图凸透镜：平行于主光轴的光线经凸透镜后指向右侧焦点，过光心的光线沿直线传播；右图凹透镜：平行于主光轴的光线经凹透镜后，反向延长线指向左侧焦点，过光心的光线沿直线传播；
(3) 平行于主光轴的光线经凸透镜折射后过右侧焦点F，得到水中的入射光线；作P点关于平面镜M的对称点P'，连接F与P'，交平面镜于Q点，连接Q与P，即为经平面镜反射后的光线，完成光路。
【答案】
如图所示
【知识点】
光的折射规律、透镜光路、平面镜成像
【点评】
本题综合考查光的折射、透镜光路、平面镜成像的作图，需掌握各知识点的规律，作图时注意光线方向和辅助线的规范，属于中等难度的光学作图题。
【难度系数】
0.5
(1) 依据光的折射规律：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，据此确定折射光线的方向；
(2) 利用透镜的特殊光线规律：凸透镜中，平行于主光轴的光线经折射后过焦点，过光心的光线传播方向不变；凹透镜中，平行于主光轴的光线经折射后，反向延长线过焦点，过光心的光线传播方向不变，完成光路；
(3) 平行于主光轴的光线经凸透镜折射后过焦点，折射光线进入水中后，需经平面镜反射过P点，根据平面镜成像特点（像与物关于镜面对称），作P的像，连接焦点与像确定平面镜上的入射点，进而画出反射光线，补充完整光路。
【解析】
(1) 过入射点O作垂直于水面的法线NN'，在水中法线的另一侧，根据折射角小于入射角画出折射光线，箭头指向水中；
(2) 左图凸透镜：平行于主光轴的光线经凸透镜后指向右侧焦点，过光心的光线沿直线传播；右图凹透镜：平行于主光轴的光线经凹透镜后，反向延长线指向左侧焦点，过光心的光线沿直线传播；
(3) 平行于主光轴的光线经凸透镜折射后过右侧焦点F，得到水中的入射光线；作P点关于平面镜M的对称点P'，连接F与P'，交平面镜于Q点，连接Q与P，即为经平面镜反射后的光线，完成光路。
【答案】
如图所示
【知识点】
光的折射规律、透镜光路、平面镜成像
【点评】
本题综合考查光的折射、透镜光路、平面镜成像的作图，需掌握各知识点的规律，作图时注意光线方向和辅助线的规范，属于中等难度的光学作图题。
【难度系数】
0.5
12. 如图所示是小明“探究光的反射与折射规律”的实验装置。通过多次实验将测得的数据记录在下表中：
（1）当光从空气斜射入水中时，折射角________入射角，入射角增大，折射角________；当光从空气垂直射入水中时，折射角等于$\_\_\_\_\_\_°$。
（2）小明让一束光沿着图中BO方向入射，当入射光以$32°$的入射角从水中射入空气时，折射角等于$\_\_\_\_\_\_°$；这表明：光的折射现象中，光路是________的。
（3）小明接着又完成了光从空气斜射入玻璃和从玻璃斜射入空气的实验，他这样进行多次实验的目的是________。
（4）把一枚硬币放入杯底，实际位置比看到的硬币的位置要偏________（高/低）。
课后作业 KEHOUZUOYE ★★★★★
（1）当光从空气斜射入水中时，折射角________入射角，入射角增大，折射角________；当光从空气垂直射入水中时，折射角等于$\_\_\_\_\_\_°$。
（2）小明让一束光沿着图中BO方向入射，当入射光以$32°$的入射角从水中射入空气时，折射角等于$\_\_\_\_\_\_°$；这表明：光的折射现象中，光路是________的。
（3）小明接着又完成了光从空气斜射入玻璃和从玻璃斜射入空气的实验，他这样进行多次实验的目的是________。
（4）把一枚硬币放入杯底，实际位置比看到的硬币的位置要偏________（高/低）。
课后作业 KEHOUZUOYE ★★★★★
答案
12. (1)小于 增大 0 (2)45 可逆 (3)寻找普遍规律 (4)低
解析
【分析】
本题围绕光的折射规律展开，分四个小问逐一分析：
1. 第（1）问：回忆光从空气斜射入水的折射规律，结合垂直入射的特殊情况，判断折射角与入射角的关系，以及入射角增大时折射角的变化，垂直入射时折射角为0°。
2. 第（2）问：利用光路可逆原理，结合实验中空气和水中的入射角、折射角对应数据，得出折射角的数值，明确光路可逆的结论。
3. 第（3）问：探究规律类实验多次实验的目的，是为了避免偶然性，寻找普遍规律。
4. 第（4）问：硬币在杯底，光从水斜射入空气发生折射，人眼逆着光线看虚像，判断实际位置与像的高低关系。
【解析】
（1）根据光的折射规律：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；当入射角增大时，折射角也随之增大；当光垂直入射时，传播方向不变，折射角等于0°。故答案依次为：小于、增大、0。
（2）由实验数据可知，光从空气斜射入水中，入射角为45°时，折射角为32°；根据光路可逆原理，当光从水中以32°的入射角射入空气时，折射角等于45°，这表明光的折射现象中光路是可逆的。故答案依次为：45、可逆。
（3）探究光的折射规律时，多次实验是为了避免单次实验的偶然性，寻找普遍适用的规律。故答案为：寻找普遍规律。
（4）硬币反射的光线从水中斜射入空气中时，折射角大于入射角，人眼逆着折射光线看去，会看到硬币的虚像，虚像的位置比实际硬币的位置偏高，因此实际位置比看到的偏低。故答案为：低。
【答案】
12. (1)小于 增大 0 (2)45 可逆 (3)寻找普遍规律 (4)低
【知识点】
光的折射规律、光路可逆性、实验探究目的
【点评】
本题考查光的折射规律的基础应用，涵盖折射角与入射角的关系、光路可逆、实验目的及折射成像特点，属于光学基础题，熟练掌握相关规律即可解答。
【难度系数】
0.7
本题围绕光的折射规律展开，分四个小问逐一分析：
1. 第（1）问：回忆光从空气斜射入水的折射规律，结合垂直入射的特殊情况，判断折射角与入射角的关系，以及入射角增大时折射角的变化，垂直入射时折射角为0°。
2. 第（2）问：利用光路可逆原理，结合实验中空气和水中的入射角、折射角对应数据，得出折射角的数值，明确光路可逆的结论。
3. 第（3）问：探究规律类实验多次实验的目的，是为了避免偶然性，寻找普遍规律。
4. 第（4）问：硬币在杯底，光从水斜射入空气发生折射，人眼逆着光线看虚像，判断实际位置与像的高低关系。
【解析】
（1）根据光的折射规律：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；当入射角增大时，折射角也随之增大；当光垂直入射时，传播方向不变，折射角等于0°。故答案依次为：小于、增大、0。
（2）由实验数据可知，光从空气斜射入水中，入射角为45°时，折射角为32°；根据光路可逆原理，当光从水中以32°的入射角射入空气时，折射角等于45°，这表明光的折射现象中光路是可逆的。故答案依次为：45、可逆。
（3）探究光的折射规律时，多次实验是为了避免单次实验的偶然性，寻找普遍适用的规律。故答案为：寻找普遍规律。
（4）硬币反射的光线从水中斜射入空气中时，折射角大于入射角，人眼逆着折射光线看去，会看到硬币的虚像，虚像的位置比实际硬币的位置偏高，因此实际位置比看到的偏低。故答案为：低。
【答案】
12. (1)小于 增大 0 (2)45 可逆 (3)寻找普遍规律 (4)低
【知识点】
光的折射规律、光路可逆性、实验探究目的
【点评】
本题考查光的折射规律的基础应用，涵盖折射角与入射角的关系、光路可逆、实验目的及折射成像特点，属于光学基础题，熟练掌握相关规律即可解答。
【难度系数】
0.7
