9.柳叶湖风景区是人们喜欢游玩的地方,人们在湖边行走,经常会看到“鸟在水中飞,鱼在云中游”的美丽画面。人们所观察到的“飞鸟”和“游鱼”(
A.都是反射形成的像
B.都是折射形成的像
C.分别是反射和折射形成的像
D.分别是折射和反射形成的像
C
)A.都是反射形成的像
B.都是折射形成的像
C.分别是反射和折射形成的像
D.分别是折射和反射形成的像
答案
9. C
解析
【分析】
要解决这道题,需分别分析“飞鸟”和“游鱼”的成像原理:“鸟在水中飞”是空中的鸟通过水面(相当于平面镜)形成的像,属于光的反射现象;“鱼在云中游”中的鱼是水中的鱼反射的光经水面折射后进入人眼形成的像,属于光的折射现象,据此判断选项。
【解析】
“鸟在水中飞”:水面相当于平面镜,空中的鸟经水面反射形成虚像,属于光的反射现象;“鱼在云中游”:水中的鱼反射的光从水中斜射入空气中时发生折射,折射光线的反向延长线会聚形成鱼的虚像,属于光的折射现象。因此“飞鸟”是反射形成的像,“游鱼”是折射形成的像,对应选项C。
【答案】
C
【知识点】
光的反射、光的折射
【点评】
本题结合生活中的常见现象考查光的反射与折射的应用,需明确两种成像的本质区别,属于光学基础题,难度适中。
【难度系数】
0.7
要解决这道题,需分别分析“飞鸟”和“游鱼”的成像原理:“鸟在水中飞”是空中的鸟通过水面(相当于平面镜)形成的像,属于光的反射现象;“鱼在云中游”中的鱼是水中的鱼反射的光经水面折射后进入人眼形成的像,属于光的折射现象,据此判断选项。
【解析】
“鸟在水中飞”:水面相当于平面镜,空中的鸟经水面反射形成虚像,属于光的反射现象;“鱼在云中游”:水中的鱼反射的光从水中斜射入空气中时发生折射,折射光线的反向延长线会聚形成鱼的虚像,属于光的折射现象。因此“飞鸟”是反射形成的像,“游鱼”是折射形成的像,对应选项C。
【答案】
C
【知识点】
光的反射、光的折射
【点评】
本题结合生活中的常见现象考查光的反射与折射的应用,需明确两种成像的本质区别,属于光学基础题,难度适中。
【难度系数】
0.7
10.在“天宫课堂”中,航天员将空气注入水球,形成的气泡球与水球的球心都在O点。一束光从空气射入水球中的光路如图4-4-6所示,其中球心O与入射点$O_1$的连线为法线。进入气泡球的折射光线可能为(

A.①
B.②
C.③
D.④
A
)A.①
B.②
C.③
D.④
答案
10. A
解析
【分析】
要解决本题,需利用光的折射规律:当光从光疏介质(空气)斜射入光密介质(水)时,折射光线会向法线偏折,折射角小于入射角。本题中,入射点为$O_1$,法线是球心$O$与入射点$O_1$的连线,据此可判断进入水球的折射光线的位置。
【解析】
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。本题中,法线为$O_1O$连线,入射光线从空气射向$O_1$,水球内的折射光线需在法线另一侧且靠近法线,观察图中光线,只有①符合该规律,②、③、④均不符合折射光线向法线偏折的要求。
【答案】
A
【知识点】
光的折射规律
【点评】
本题考查光的折射规律的简单应用,核心是明确光从空气斜射入水时折射光线的偏折方向,属于基础题,需准确理解法线和折射角的概念。
【难度系数】
0.6
要解决本题,需利用光的折射规律:当光从光疏介质(空气)斜射入光密介质(水)时,折射光线会向法线偏折,折射角小于入射角。本题中,入射点为$O_1$,法线是球心$O$与入射点$O_1$的连线,据此可判断进入水球的折射光线的位置。
【解析】
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。本题中,法线为$O_1O$连线,入射光线从空气射向$O_1$,水球内的折射光线需在法线另一侧且靠近法线,观察图中光线,只有①符合该规律,②、③、④均不符合折射光线向法线偏折的要求。
【答案】
A
【知识点】
光的折射规律
【点评】
本题考查光的折射规律的简单应用,核心是明确光从空气斜射入水时折射光线的偏折方向,属于基础题,需准确理解法线和折射角的概念。
【难度系数】
0.6
11.如图4-4-7所示,一束光从空气斜射入水中,请画出其折射光线的大致位置。(图中虚线表示法线)

图4-4-7
图4-4-7
答案
11. 折射光线在水中,向法线偏折,折射角小于入射角。
解析
【分析】要完成该作图,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,且折射角小于入射角。首先明确入射点为O,法线是图中的竖直虚线,入射光线在空气侧,因此折射光线应在水中侧,且向法线方向偏折,折射角小于入射角,据此确定折射光线的大致位置。
【解析】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。具体作图步骤:1. 确定入射点O;2. 法线为图中的竖直虚线;3. 在水中画出折射光线,使折射光线向法线偏折,且折射角小于入射角,光线箭头方向指向水中(表示光从空气射入水中)。
【答案】
【知识点】光的折射规律
【点评】本题考查光的折射规律的应用,属于基础作图题,需牢记光从空气斜射入其他介质时的折射特点。
【难度系数】0.7
【解析】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。具体作图步骤:1. 确定入射点O;2. 法线为图中的竖直虚线;3. 在水中画出折射光线,使折射光线向法线偏折,且折射角小于入射角,光线箭头方向指向水中(表示光从空气射入水中)。
【答案】
【知识点】光的折射规律
【点评】本题考查光的折射规律的应用,属于基础作图题,需牢记光从空气斜射入其他介质时的折射特点。
【难度系数】0.7
12. 提升题 如图4-4-8所示,潜水员的眼睛在水面以下A处观察岸上的物体,图中的两个点$B_1$和$B_2$分别是物、像的位置。请在图中作出潜水员观察物体的光路图。

答案
12. 连接A、B₂,与水面交于入射点O,再连接O、B₁,光线从B₁沿BO射向O点,再沿OA折射进入潜水员眼睛,折射光线向法线偏折。
解析
【分析】
要绘制潜水员观察岸上物体的光路图,需明确:潜水员在水中看到岸上物体的虚像,根据光的折射规律,光从空气斜射入水中时折射角小于入射角,人眼逆着折射光线看去,虚像位置比实际物体偏高,因此$B_1$是虚像,$B_2$是实际物体。解题时,先确定入射点:连接潜水员眼睛$A$和虚像$B_1$,与水面的交点即为入射点$O$;再连接实际物体$B_2$与$O$得到入射光线,连接$O$与$A$得到折射光线,符合光的折射规律。
【解析】
1. 判断像与物:岸上物体的光经水面折射后,潜水员看到的虚像位置偏高,故$B_1$为虚像,$B_2$为实际物体。
2. 确定入射点:连接$A$和$B_1$,该连线与水面交于$O$点,$O$为光线的入射点(折射光线的反向延长线过虚像$B_1$)。
3. 绘制光线:入射光线为从实际物体$B_2$射向$O$点(方向$B_2→O$),折射光线为从$O$点射向潜水员眼睛$A$(方向$O→A$),光从空气斜射入水中,折射光线向法线偏折,符合折射规律。
【答案】
连接$A$、$B_1$,与水面交于$O$点,连接$B_2$、$O$,光线从$B_2$沿$BO$射向$O$点,再沿$OA$折射进入潜水员眼睛,光路图如参考图(id=1)所示。
【知识点】
光的折射规律、光路图绘制
【点评】
本题结合实际场景考查光的折射规律的应用,核心是理解岸上物体在水中成虚像的位置特点,需准确判断像与物的位置,进而确定入射点和光线方向,是光学作图的典型基础题型。
【难度系数】
0.4
要绘制潜水员观察岸上物体的光路图,需明确:潜水员在水中看到岸上物体的虚像,根据光的折射规律,光从空气斜射入水中时折射角小于入射角,人眼逆着折射光线看去,虚像位置比实际物体偏高,因此$B_1$是虚像,$B_2$是实际物体。解题时,先确定入射点:连接潜水员眼睛$A$和虚像$B_1$,与水面的交点即为入射点$O$;再连接实际物体$B_2$与$O$得到入射光线,连接$O$与$A$得到折射光线,符合光的折射规律。
【解析】
1. 判断像与物:岸上物体的光经水面折射后,潜水员看到的虚像位置偏高,故$B_1$为虚像,$B_2$为实际物体。
2. 确定入射点:连接$A$和$B_1$,该连线与水面交于$O$点,$O$为光线的入射点(折射光线的反向延长线过虚像$B_1$)。
3. 绘制光线:入射光线为从实际物体$B_2$射向$O$点(方向$B_2→O$),折射光线为从$O$点射向潜水员眼睛$A$(方向$O→A$),光从空气斜射入水中,折射光线向法线偏折,符合折射规律。
【答案】
连接$A$、$B_1$,与水面交于$O$点,连接$B_2$、$O$,光线从$B_2$沿$BO$射向$O$点,再沿$OA$折射进入潜水员眼睛,光路图如参考图(id=1)所示。
【知识点】
光的折射规律、光路图绘制
【点评】
本题结合实际场景考查光的折射规律的应用,核心是理解岸上物体在水中成虚像的位置特点,需准确判断像与物的位置,进而确定入射点和光线方向,是光学作图的典型基础题型。
【难度系数】
0.4
13.某同学利用光具盘探究光从空气斜射入玻璃中时的光路,如图4-4-9所示,经过多次实验,记录了如下表所示的数据。

图4-4-9

入射角α 10° 30° 45° 60°
折射角β 7.1° 20.7° 30° 37.8°
(1)在实验中,光具盘除了能读出入射角和折射角的大小,还具有
(2)分析表格中的数据,可得出结论:
(3)根据表格中的数据还可以判断:当光以35°的入射角从空气射入玻璃中时,其折射角
(4)当光以30°的入射角从玻璃射入空气中时,其折射角是
图4-4-9
入射角α 10° 30° 45° 60°
折射角β 7.1° 20.7° 30° 37.8°
(1)在实验中,光具盘除了能读出入射角和折射角的大小,还具有
显示光路
的作用。(2)分析表格中的数据,可得出结论:
当光从空气斜射入玻璃中时,折射角小于入射角
(写出一条即可)。(3)根据表格中的数据还可以判断:当光以35°的入射角从空气射入玻璃中时,其折射角
小于
(选填“大于”“小于”或“等于”)30°。(4)当光以30°的入射角从玻璃射入空气中时,其折射角是
45°
。答案
13.(1) 显示光路
(2) 当光从空气斜射入玻璃中时,折射角小于入射角
(3) 小于
(4) 45°
(2) 当光从空气斜射入玻璃中时,折射角小于入射角
(3) 小于
(4) 45°
解析
【分析】
本题围绕光从空气斜射入玻璃的折射实验展开,需结合实验装置作用、表格数据、折射规律及光路可逆性分析各问题:
1. 第(1)问:光具盘除读取角度外,需考虑其对光路的显示作用;
2. 第(2)问:分析表格中入射角与折射角的数值关系,总结折射规律;
3. 第(3)问:根据入射角与折射角的变化趋势,判断35°入射角对应的折射角范围;
4. 第(4)问:利用折射光路的可逆性,结合表格数据推导结果。
【解析】
(1) 光具盘表面粗糙,光在其表面发生漫反射,能清晰显示光的传播路径,因此除读出入射角和折射角大小外,还具有显示光路的作用;
(2) 分析表格数据:入射角为10°、30°、45°、60°时,对应的折射角分别为7.1°、20.7°、30°、37.8°,可得出结论:当光从空气斜射入玻璃中时,折射角小于入射角(或折射角随入射角的增大而增大);
(3) 由表格可知,入射角30°时折射角为20.7°,入射角45°时折射角为30°,35°的入射角介于30°和45°之间,因此对应的折射角介于20.7°和30°之间,即小于30°;
(4) 根据折射光路可逆性:光从空气斜射入玻璃时,入射角45°对应玻璃中的折射角30°,则当光从玻璃斜射入空气时,入射角为30°时,对应的折射角为45°。
【答案】
(1) 显示光路;(2) 当光从空气斜射入玻璃中时,折射角小于入射角;(3) 小于;(4) 45°
【知识点】
光的折射规律、光路可逆性
【点评】
本题是光的折射规律的基础实验题,考查实验装置作用、数据的分析能力及折射规律、光路可逆的应用,注重基础知识点的理解与运用。
【难度系数】
0.6
本题围绕光从空气斜射入玻璃的折射实验展开,需结合实验装置作用、表格数据、折射规律及光路可逆性分析各问题:
1. 第(1)问:光具盘除读取角度外,需考虑其对光路的显示作用;
2. 第(2)问:分析表格中入射角与折射角的数值关系,总结折射规律;
3. 第(3)问:根据入射角与折射角的变化趋势,判断35°入射角对应的折射角范围;
4. 第(4)问:利用折射光路的可逆性,结合表格数据推导结果。
【解析】
(1) 光具盘表面粗糙,光在其表面发生漫反射,能清晰显示光的传播路径,因此除读出入射角和折射角大小外,还具有显示光路的作用;
(2) 分析表格数据:入射角为10°、30°、45°、60°时,对应的折射角分别为7.1°、20.7°、30°、37.8°,可得出结论:当光从空气斜射入玻璃中时,折射角小于入射角(或折射角随入射角的增大而增大);
(3) 由表格可知,入射角30°时折射角为20.7°,入射角45°时折射角为30°,35°的入射角介于30°和45°之间,因此对应的折射角介于20.7°和30°之间,即小于30°;
(4) 根据折射光路可逆性:光从空气斜射入玻璃时,入射角45°对应玻璃中的折射角30°,则当光从玻璃斜射入空气时,入射角为30°时,对应的折射角为45°。
【答案】
(1) 显示光路;(2) 当光从空气斜射入玻璃中时,折射角小于入射角;(3) 小于;(4) 45°
【知识点】
光的折射规律、光路可逆性
【点评】
本题是光的折射规律的基础实验题,考查实验装置作用、数据的分析能力及折射规律、光路可逆的应用,注重基础知识点的理解与运用。
【难度系数】
0.6
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