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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】
本题需分两种水面高度情况，结合光的折射规律分析亮斑位置：①水面升至a位置时，光从水中斜射入空气，折射角大于入射角，判断P点位置；②水面升至b位置时，光先在水中沿直线传播，再经水面折射，判断Q点位置，最终对比各点与S点的位置关系。
【解析】
1. 水面升至a位置时：射灯发出的光从水中斜射入空气中，根据光的折射规律，折射角大于入射角，折射光线远离法线，因此池壁上的亮斑P点在S点下方，故A、C错误。
2. 水面升至b位置时：射灯发出的光在水中沿直线传播，到达水面后斜射入空气中，折射角大于入射角，折射光线远离法线，因此池壁上的亮斑Q点在S点上方，故B正确，D错误。
【答案】
B
【知识点】
光的折射规律
【点评】
本题结合实际场景考查光的折射规律的应用，需明确不同水面高度下光的传播路径差异，是光学基础题，需准确理解折射角与入射角的关系。
【难度系数】
0.5
本题需分两种水面高度情况，结合光的折射规律分析亮斑位置：①水面升至a位置时，光从水中斜射入空气，折射角大于入射角，判断P点位置；②水面升至b位置时，光先在水中沿直线传播，再经水面折射，判断Q点位置，最终对比各点与S点的位置关系。
【解析】
1. 水面升至a位置时：射灯发出的光从水中斜射入空气中，根据光的折射规律，折射角大于入射角，折射光线远离法线，因此池壁上的亮斑P点在S点下方，故A、C错误。
2. 水面升至b位置时：射灯发出的光在水中沿直线传播，到达水面后斜射入空气中，折射角大于入射角，折射光线远离法线，因此池壁上的亮斑Q点在S点上方，故B正确，D错误。
【答案】
B
【知识点】
光的折射规律
【点评】
本题结合实际场景考查光的折射规律的应用，需明确不同水面高度下光的传播路径差异，是光学基础题，需准确理解折射角与入射角的关系。
【难度系数】
0.5
14.如图所示,MN为水面,PQ为法线,水面下A处有潜水员,水面上方B、C处分别有小明和小红.他们分别通过水面观察对方的像,以下说法正确的是 （
A.潜水员和小红看到的小明的像都是实像
B.潜水员看到小明的像是由于光的反射形成的
C.小红观察到小明像的光路中,OC是反射光线
D.潜水员和小明能互相看到对方的像,说明反射时光路是可逆的
C
）A.潜水员和小红看到的小明的像都是实像
B.潜水员看到小明的像是由于光的反射形成的
C.小红观察到小明像的光路中,OC是反射光线
D.潜水员和小明能互相看到对方的像,说明反射时光路是可逆的
答案
14.C
解析
【分析】
要解决本题，需结合光的反射、折射规律及光路可逆性分析各选项：首先明确MN为水面（空气与水的分界面），PQ为法线；光在水面发生反射时遵循反射定律，光从空气斜射入水中时发生折射，且光路具有可逆性。逐一分析选项：
1. 选项A：潜水员在水下，看到水上小明的像，是光的折射形成的虚像；小红在水上，看到小明的像，是光的反射形成的虚像，并非实像，故A错误。
2. 选项B：潜水员看到小明的像，是光从空气进入水中发生折射形成的，不是光的反射，故B错误。
3. 选项C：小红在水上观察小明的像，属于光的反射现象，入射光线是BO（从小明到水面O点），反射光线是OC（从O到小红），法线为PQ，反射角等于入射角，因此OC是反射光线，故C正确。
4. 选项D：潜水员和小明互相看到对方的像，体现的是折射时光路可逆，而非反射光路可逆，故D错误。
【解析】
根据光的反射定律、折射规律及光路可逆性：
光的反射定律：反射光线、入射光线与法线共面，分居法线两侧，反射角等于入射角；
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，且光路可逆。
对各选项分析：
A选项：潜水员看到小明的像为光的折射形成的虚像，小红看到小明的像为光的反射形成的虚像，均不是实像，A错误；
B选项：潜水员看到小明的像是光的折射现象，不是光的反射，B错误；
C选项：小红观察小明的像为光的反射，入射光线为BO，反射光线为OC，符合反射定律，OC是反射光线，C正确；
D选项：潜水员与小明互相看到对方的像，是折射时光路可逆，并非反射光路可逆，D错误。
【答案】
C
【知识点】
光的反射、光的折射、光路可逆性
【点评】
本题结合生活中的光现象，考查光的反射、折射规律及光路可逆的应用，需明确不同介质中光的传播规律，区分反射和折射的成因，易错点在于混淆反射与折射的形成条件。
【难度系数】
0.5
要解决本题，需结合光的反射、折射规律及光路可逆性分析各选项：首先明确MN为水面（空气与水的分界面），PQ为法线；光在水面发生反射时遵循反射定律，光从空气斜射入水中时发生折射，且光路具有可逆性。逐一分析选项：
1. 选项A：潜水员在水下，看到水上小明的像，是光的折射形成的虚像；小红在水上，看到小明的像，是光的反射形成的虚像，并非实像，故A错误。
2. 选项B：潜水员看到小明的像，是光从空气进入水中发生折射形成的，不是光的反射，故B错误。
3. 选项C：小红在水上观察小明的像，属于光的反射现象，入射光线是BO（从小明到水面O点），反射光线是OC（从O到小红），法线为PQ，反射角等于入射角，因此OC是反射光线，故C正确。
4. 选项D：潜水员和小明互相看到对方的像，体现的是折射时光路可逆，而非反射光路可逆，故D错误。
【解析】
根据光的反射定律、折射规律及光路可逆性：
光的反射定律：反射光线、入射光线与法线共面，分居法线两侧，反射角等于入射角；
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，且光路可逆。
对各选项分析：
A选项：潜水员看到小明的像为光的折射形成的虚像，小红看到小明的像为光的反射形成的虚像，均不是实像，A错误；
B选项：潜水员看到小明的像是光的折射现象，不是光的反射，B错误；
C选项：小红观察小明的像为光的反射，入射光线为BO，反射光线为OC，符合反射定律，OC是反射光线，C正确；
D选项：潜水员与小明互相看到对方的像，是折射时光路可逆，并非反射光路可逆，D错误。
【答案】
C
【知识点】
光的反射、光的折射、光路可逆性
【点评】
本题结合生活中的光现象，考查光的反射、折射规律及光路可逆的应用，需明确不同介质中光的传播规律，区分反射和折射的成因，易错点在于混淆反射与折射的形成条件。
【难度系数】
0.5
15.潜水员在水下看到岸边的小鸟$S$在$S'$点,请作出潜水员在水下看到小鸟的光路图.
答案
15.如答图所示
解析
【分析】潜水员在水下看到岸上的小鸟，是因为小鸟反射的光从空气斜射入水中时发生折射，折射光线进入潜水员的眼睛，潜水员逆着折射光线看去，会看到虚像S'。解题时，需先确定折射点：连接虚像S'与潜水员的眼睛，该连线与水面的交点即为光的折射点O；再分别画出入射光线和折射光线，并标注光线的传播方向。
【解析】步骤1：确定折射点。虚像S'是折射光线反向延长线的交点，因此连接S'和潜水员的眼睛，与水面交于点O，O为光的折射点。步骤2：绘制光路。连接小鸟S与O，标注箭头（方向从S指向O，即空气到水面），此为入射光线；连接O与潜水员的眼睛，标注箭头（方向从O指向眼睛，即水中），此为折射光线，完成光路图。
【答案】如答图所示
【知识点】光的折射、光路图绘制
【点评】本题考查光的折射现象的光路作图，核心是理解水中看岸上物体时虚像的形成原理，是光学作图的基础题型，需明确折射光线反向延长线过虚像点。
【难度系数】0.5
【解析】步骤1：确定折射点。虚像S'是折射光线反向延长线的交点，因此连接S'和潜水员的眼睛，与水面交于点O，O为光的折射点。步骤2：绘制光路。连接小鸟S与O，标注箭头（方向从S指向O，即空气到水面），此为入射光线；连接O与潜水员的眼睛，标注箭头（方向从O指向眼睛，即水中），此为折射光线，完成光路图。
【答案】如答图所示
【知识点】光的折射、光路图绘制
【点评】本题考查光的折射现象的光路作图，核心是理解水中看岸上物体时虚像的形成原理，是光学作图的基础题型，需明确折射光线反向延长线过虚像点。
【难度系数】0.5
16.如图所示,在烧杯正中心上方固定一手电筒光源,光线向下投射到空烧杯底部形成一个圆形光斑(图中虚线所示),此时圆形光斑的面积大小为$S_0$.现在往烧杯中匀速注水,随着烧杯内液面高度$H$的增加,圆形光斑面积$S$变化情况描述正确的大致图像是 （
D
）答案
16.D
解析
【分析】
本题需结合光的折射规律分析光斑面积的变化：首先明确空烧杯时光沿直线传播形成光斑S₀；注水后光线从空气斜射入水中发生折射，折射角小于入射角，导致底部光斑面积减小；再分析液面高度H变化时，光斑面积S的变化规律，进而判断对应图像。
【解析】
空烧杯时，光源发出的光沿直线传播，在烧杯底部形成面积为S₀的圆形光斑。向烧杯中注水后，光线从空气斜射入水中，根据光的折射定律，折射角小于入射角，光线向法线偏折，因此烧杯底部的圆形光斑面积S小于S₀。随着液面高度H逐渐增加，光线在水面的入射点向烧杯侧壁移动，折射光线的偏折程度使得光斑面积S随H增大而减小，且S与H并非线性关系，其变化的斜率逐渐变化，符合该规律的图像为选项D。
【答案】
D
【知识点】
光的折射规律
【点评】
本题将光的折射规律与实际情景结合，考查学生对折射现象的理解与应用能力，需注意光斑面积随液面高度变化的非线性特征，避免误选线性变化的图像。
【难度系数】
0.5
本题需结合光的折射规律分析光斑面积的变化：首先明确空烧杯时光沿直线传播形成光斑S₀；注水后光线从空气斜射入水中发生折射，折射角小于入射角，导致底部光斑面积减小；再分析液面高度H变化时，光斑面积S的变化规律，进而判断对应图像。
【解析】
空烧杯时，光源发出的光沿直线传播，在烧杯底部形成面积为S₀的圆形光斑。向烧杯中注水后，光线从空气斜射入水中，根据光的折射定律，折射角小于入射角，光线向法线偏折，因此烧杯底部的圆形光斑面积S小于S₀。随着液面高度H逐渐增加，光线在水面的入射点向烧杯侧壁移动，折射光线的偏折程度使得光斑面积S随H增大而减小，且S与H并非线性关系，其变化的斜率逐渐变化，符合该规律的图像为选项D。
【答案】
D
【知识点】
光的折射规律
【点评】
本题将光的折射规律与实际情景结合，考查学生对折射现象的理解与应用能力，需注意光斑面积随液面高度变化的非线性特征，避免误选线性变化的图像。
【难度系数】
0.5
