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3.(★★)(2025·扬州)如图4.4-3甲所示,铅笔斜插在水中,看见水中的铅笔向上“弯折”,解释这一现象的光路是图4.4-3乙中的【 】
乙
图4.4-3
乙
图4.4-3
答案
3.D
解析
【分析】
要解释水中铅笔向上“弯折”的现象，需明确该现象由光的折射形成。解题思路：1. 确定光线传播方向：人眼看到水中的铅笔，是铅笔反射的光线从水中射向空气（光线从物体到人眼）；2. 回忆光的折射规律：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，折射光线远离法线；3. 人眼逆着折射光线看，会认为光线沿直线传播，导致看到的虚像位置比实际物体偏高，对应向上弯折的光路，据此选择正确选项。
【解析】
当铅笔斜插入水中时，铅笔反射的光线从水中斜射入空气中，发生光的折射。根据光的折射规律：光从光密介质（水）斜射入光疏介质（空气）时，折射角大于入射角，折射光线向水面偏折。人眼逆着折射光线的方向看去，会误以为光线沿直线传播，因此看到水中铅笔的虚像位置比实际位置偏高，呈现向上“弯折”的现象，符合该光路的是选项D。
【答案】
D
【知识点】
光的折射现象
【点评】
本题结合生活常见现象考查光的折射规律的应用，需明确光线传播方向及折射角与入射角的关系，注重理论联系实际，属于基础光学题。
【难度系数】
0.6
要解释水中铅笔向上“弯折”的现象，需明确该现象由光的折射形成。解题思路：1. 确定光线传播方向：人眼看到水中的铅笔，是铅笔反射的光线从水中射向空气（光线从物体到人眼）；2. 回忆光的折射规律：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，折射光线远离法线；3. 人眼逆着折射光线看，会认为光线沿直线传播，导致看到的虚像位置比实际物体偏高，对应向上弯折的光路，据此选择正确选项。
【解析】
当铅笔斜插入水中时，铅笔反射的光线从水中斜射入空气中，发生光的折射。根据光的折射规律：光从光密介质（水）斜射入光疏介质（空气）时，折射角大于入射角，折射光线向水面偏折。人眼逆着折射光线的方向看去，会误以为光线沿直线传播，因此看到水中铅笔的虚像位置比实际位置偏高，呈现向上“弯折”的现象，符合该光路的是选项D。
【答案】
D
【知识点】
光的折射现象
【点评】
本题结合生活常见现象考查光的折射规律的应用，需明确光线传播方向及折射角与入射角的关系，注重理论联系实际，属于基础光学题。
【难度系数】
0.6
4.(★★)如图4.4-4所示,清澈平整水面下的“射灯”射出一束光。从水中斜射到水与空气的界面时将发生反射和折射,若入射光线与界面成$53°$,反射光线与折射光线夹角为$100°$,则反射角大小为
37°
,折射角大小为43°
。答案
4.37°；43°
解析
【分析】要解决本题，需利用光的反射定律和折射规律：反射角等于入射角，折射角是折射光线与法线的夹角，且光从水斜射入空气时折射角大于入射角。解题时，先根据入射光线与界面的夹角求入射角，进而得到反射角；再结合反射光线与折射光线的夹角，通过几何关系计算折射角。
【解析】1. 求反射角：入射光线与界面成53°，法线垂直于界面，因此入射角为 $90° - 53° = 37°$。根据光的反射定律，反射角等于入射角，故反射角为 $37°$。
2. 求折射角：反射光线与界面的夹角为 $90° - 37° = 53°$，已知反射光线与折射光线夹角为 $100°$。设折射角为 $r$，则折射光线与界面的夹角为 $90° - r$。由于反射光线在水中、折射光线在空气中，两者与界面的夹角之和等于它们的夹角，即 $53° + (90° - r) = 100°$，解得 $r = 43°$，即折射角为 $43°$。
【答案】37°；43°
【知识点】光的反射定律；光的折射规律
【点评】本题考查光的反射和折射的基本规律，核心是明确各角（入射角、反射角、折射角）均为光线与法线的夹角，结合几何关系即可求解，属于中等难度的基础题。
【难度系数】0.5
【解析】1. 求反射角：入射光线与界面成53°，法线垂直于界面，因此入射角为 $90° - 53° = 37°$。根据光的反射定律，反射角等于入射角，故反射角为 $37°$。
2. 求折射角：反射光线与界面的夹角为 $90° - 37° = 53°$，已知反射光线与折射光线夹角为 $100°$。设折射角为 $r$，则折射光线与界面的夹角为 $90° - r$。由于反射光线在水中、折射光线在空气中，两者与界面的夹角之和等于它们的夹角，即 $53° + (90° - r) = 100°$，解得 $r = 43°$，即折射角为 $43°$。
【答案】37°；43°
【知识点】光的反射定律；光的折射规律
【点评】本题考查光的反射和折射的基本规律，核心是明确各角（入射角、反射角、折射角）均为光线与法线的夹角，结合几何关系即可求解，属于中等难度的基础题。
【难度系数】0.5
5.(★★★)(2025·绥化)如图4.4-5所示,小宇看到水中有一条鱼,A、B两点中有一点是鱼的实际位置,另一点是像的位置,请在图中画出他看到鱼的光路图(保留作图痕迹)。
答案
5.如答图4.4-1所示
解析
【分析】
要解决该光路作图问题，需先明确人看到水中鱼的原理：鱼反射的光从水中斜射入空气时发生折射，折射角大于入射角，人眼逆着折射光线看去，会认为光沿直线传播，因此看到的鱼的虚像位置比实际位置偏高。由此可判断：A点是鱼的虚像，B点是鱼的实际位置。作图步骤为：①连接眼睛与A点，与水面的交点为入射点O；②连接B与O，作为入射光线；③连接O与眼睛，作为折射光线，同时过O点作垂直于水面的法线辅助线，完成光路图。
【解析】
1. 确定像与实际位置：根据光的折射规律，水中物体的虚像位置高于实际位置，故A为虚像，B为鱼的实际位置。
2. 确定入射点：连接眼睛和A点，与水面交于O点，O为光的入射点。
3. 画入射光线：连接B和O，箭头指向O（表示光从水中的B射向水面的O）。
4. 画折射光线：连接O和眼睛，箭头指向眼睛（表示光从O折射后进入空气，射向眼睛），过O点作垂直于水面的法线（虚线），保留作图痕迹。
【答案】
【知识点】
光的折射现象、光的折射规律
【点评】
本题考查光的折射在生活中的应用，核心是理解人眼看到水中虚像的形成原理，需掌握入射光线、折射光线的画法，属于基础作图题，难度适中。
【难度系数】
0.6
要解决该光路作图问题，需先明确人看到水中鱼的原理：鱼反射的光从水中斜射入空气时发生折射，折射角大于入射角，人眼逆着折射光线看去，会认为光沿直线传播，因此看到的鱼的虚像位置比实际位置偏高。由此可判断：A点是鱼的虚像，B点是鱼的实际位置。作图步骤为：①连接眼睛与A点，与水面的交点为入射点O；②连接B与O，作为入射光线；③连接O与眼睛，作为折射光线，同时过O点作垂直于水面的法线辅助线，完成光路图。
【解析】
1. 确定像与实际位置：根据光的折射规律，水中物体的虚像位置高于实际位置，故A为虚像，B为鱼的实际位置。
2. 确定入射点：连接眼睛和A点，与水面交于O点，O为光的入射点。
3. 画入射光线：连接B和O，箭头指向O（表示光从水中的B射向水面的O）。
4. 画折射光线：连接O和眼睛，箭头指向眼睛（表示光从O折射后进入空气，射向眼睛），过O点作垂直于水面的法线（虚线），保留作图痕迹。
【答案】
【知识点】
光的折射现象、光的折射规律
【点评】
本题考查光的折射在生活中的应用，核心是理解人眼看到水中虚像的形成原理，需掌握入射光线、折射光线的画法，属于基础作图题，难度适中。
【难度系数】
0.6
1. (★★)如图4.4-6所示,斜插在水中的筷子,看起来水下部分向
图4.4-6
上
“弯折”,这是由于光从水
中进入空气
中发生折射
造成的。我们所看到的水下部分的筷子其实是实际筷子的虚
像。图4.4-6
答案
1.上；水；空气；折射；虚
解析
【分析】
本题考查光的折射现象的应用，解题思路是：回忆光的折射规律，当光从一种介质斜射入另一种介质时会发生折射，结合人眼的视觉特点（认为光沿直线传播）分析水下筷子的成像情况，进而判断弯折方向、介质、现象及像的类型。
【解析】
斜插在水中的筷子，水下部分反射的光从水中斜射入空气中时，会发生折射现象。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；人眼逆着折射光线看去，会误以为光沿直线传播，因此看到的是水下筷子的虚像，且这个虚像的位置比实际筷子的位置偏高，所以看起来水下部分向上弯折。
【答案】
上；水；空气；折射；虚
【知识点】
光的折射现象
【点评】
本题结合生活中常见的筷子弯折现象，考查光的折射规律的实际应用，属于光学基础题型，需要理解折射对视觉成像的影响。
【难度系数】
0.6
本题考查光的折射现象的应用，解题思路是：回忆光的折射规律，当光从一种介质斜射入另一种介质时会发生折射，结合人眼的视觉特点（认为光沿直线传播）分析水下筷子的成像情况，进而判断弯折方向、介质、现象及像的类型。
【解析】
斜插在水中的筷子，水下部分反射的光从水中斜射入空气中时，会发生折射现象。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；人眼逆着折射光线看去，会误以为光沿直线传播，因此看到的是水下筷子的虚像，且这个虚像的位置比实际筷子的位置偏高，所以看起来水下部分向上弯折。
【答案】
上；水；空气；折射；虚
【知识点】
光的折射现象
【点评】
本题结合生活中常见的筷子弯折现象，考查光的折射规律的实际应用，属于光学基础题型，需要理解折射对视觉成像的影响。
【难度系数】
0.6
2. (★★★)(双选)我国的语言文字丰富多彩,下列成语所描述的光现象与其成因对应正确的是
【 】
A.“镜花水月”——光的折射
B.“一叶障目”——光的反射
C.“立竿见影”——光的直线传播
D.“海市蜃楼”——光的折射
【 】
A.“镜花水月”——光的折射
B.“一叶障目”——光的反射
C.“立竿见影”——光的直线传播
D.“海市蜃楼”——光的折射
答案
2.CD
解析
【分析】
本题考查常见光现象的成因，需逐一分析每个成语对应的光现象，结合光的直线传播、反射、折射的原理判断选项对错，最终选出正确答案。
【解析】
A选项：“镜花水月”是平面镜成像现象，其原理是光的反射，而非光的折射，故A错误；
B选项：“一叶障目”是因为光在同种均匀介质中沿直线传播，叶子挡住了光线，导致无法看到物体，属于光的直线传播，而非光的反射，故B错误；
C选项：“立竿见影”中影子的形成是由于光沿直线传播，遇到不透明的竿，在竿后形成暗区，属于光的直线传播，故C正确；
D选项：“海市蜃楼”是由于空气密度不均匀，光在不均匀介质中发生折射形成的虚像，属于光的折射，故D正确。
综上，正确选项为CD。
【答案】
CD
【知识点】
光的直线传播、光的反射、光的折射
【点评】
本题结合成语考查光学基础知识点，需学生区分不同光现象的成因，属于光学常见基础题型，难度适中。
【难度系数】
0.6
本题考查常见光现象的成因，需逐一分析每个成语对应的光现象，结合光的直线传播、反射、折射的原理判断选项对错，最终选出正确答案。
【解析】
A选项：“镜花水月”是平面镜成像现象，其原理是光的反射，而非光的折射，故A错误；
B选项：“一叶障目”是因为光在同种均匀介质中沿直线传播，叶子挡住了光线，导致无法看到物体，属于光的直线传播，而非光的反射，故B错误；
C选项：“立竿见影”中影子的形成是由于光沿直线传播，遇到不透明的竿，在竿后形成暗区，属于光的直线传播，故C正确；
D选项：“海市蜃楼”是由于空气密度不均匀，光在不均匀介质中发生折射形成的虚像，属于光的折射，故D正确。
综上，正确选项为CD。
【答案】
CD
【知识点】
光的直线传播、光的反射、光的折射
【点评】
本题结合成语考查光学基础知识点，需学生区分不同光现象的成因，属于光学常见基础题型，难度适中。
【难度系数】
0.6
3.(★★)如图4.4-7所示是一束光射到空气和玻璃的界面后,在两种物质中传播的路线,相互垂直的两条直线分别表示界面和法线。由图可知,入射光线是
BO
,折射角的大小为30°
,界面的右
(填“左”或“右”)侧是玻璃。答案
3.BO；30°；右
解析
【分析】要解决此题，需先确定法线和界面：根据光的反射定律，反射角等于入射角，图中∠AON=90°-30°=60°，∠BON=90°-30°=60°，这两个角相等，因此NN'是法线，MM'是界面。再根据折射定律，入射光线和折射光线分居法线两侧，可判断入射光线为BO；折射角是折射光线与法线的夹角，即∠CON'=30°；最后根据折射角与入射角的大小关系判断介质：折射角30°小于入射角60°，说明光从空气斜射入玻璃，因此界面的右侧是玻璃。
【解析】1. 确定法线和界面：由图可知，∠AOM=30°，则∠AON=90°-30°=60°；∠BOM'=30°，则∠BON=90°-30°=60°。根据反射定律，反射角等于入射角，所以NN'为法线，MM'为界面。
2. 确定入射光线：入射光线与折射光线分居法线两侧，因此BO是入射光线，AO是反射光线，OC是折射光线。
3. 确定折射角：折射角是折射光线与法线的夹角，即∠CON'=30°。
4. 判断玻璃侧：入射角为∠BON=60°，折射角为30°，折射角小于入射角，说明光从空气斜射入玻璃，因此界面MM'的右侧是玻璃。
【答案】BO；30°；右
【知识点】光的反射定律，光的折射规律
【点评】本题结合光的反射和折射规律进行分析，核心是准确区分法线、界面及入射、反射、折射光线，难度中等，需熟练掌握相关规律。
【难度系数】0.5
【解析】1. 确定法线和界面：由图可知，∠AOM=30°，则∠AON=90°-30°=60°；∠BOM'=30°，则∠BON=90°-30°=60°。根据反射定律，反射角等于入射角，所以NN'为法线，MM'为界面。
2. 确定入射光线：入射光线与折射光线分居法线两侧，因此BO是入射光线，AO是反射光线，OC是折射光线。
3. 确定折射角：折射角是折射光线与法线的夹角，即∠CON'=30°。
4. 判断玻璃侧：入射角为∠BON=60°，折射角为30°，折射角小于入射角，说明光从空气斜射入玻璃，因此界面MM'的右侧是玻璃。
【答案】BO；30°；右
【知识点】光的反射定律，光的折射规律
【点评】本题结合光的反射和折射规律进行分析，核心是准确区分法线、界面及入射、反射、折射光线，难度中等，需熟练掌握相关规律。
【难度系数】0.5
