5. (2025·扬州邗江区期末)将一长方形玻璃砖沿对角线切开,并分开一段距离放置,如图所示.四条光线沿图示位置入射,能得到右边出射光线的只可能是
()

A.光线a
B.光线b
C.光线c
D.光线d

5. C 解析:已知出射光线与最右边玻璃面垂直,因此入射光线方向与出射光线方向相同;然后根据光从空气斜射入玻璃时,入射角大于折射角画出入射光线,再利用光从玻璃斜射入空气时,折射角大于入射角画出入射光线;因为 ∠2 = ∠1,所以 ∠4 = ∠3,因此在左侧玻璃中的光线与最左侧玻璃面垂直,如图所示 显然最左侧的入射光线与最左侧的玻璃面垂直,并且在 b 光线的下方,故入射光线只可能是 c.故选 C.

【分析】
要解决本题，需结合光的折射规律分析光线传播路径：当光线垂直入射界面时传播方向不变；光从空气斜射入玻璃时，入射角大于折射角；光从玻璃斜射入空气时，折射角大于入射角。已知出射光线与右侧玻璃面垂直，因此右侧玻璃内的光线方向与出射光线方向一致，结合两个全等玻璃砖的几何角度关系，倒推左侧入射光线的位置，即可得出结论。
【解析】
1. 出射光线与最右侧玻璃面垂直，因此右侧玻璃内的光线方向与出射光线方向相同（水平向右）。
2. 根据光的折射规律，光从玻璃斜射入空气时折射角大于入射角，结合两个全等玻璃砖的角度关系（∠2=∠1），可知左侧玻璃内的光线需垂直左侧玻璃面入射，这样光线在左侧玻璃中传播方向不变，经右侧玻璃折射后，最终沿垂直右侧玻璃面的方向出射。
3. 观察入射光线，只有光线c垂直左侧玻璃面，且位置符合要求，因此能得到右边出射光线的是光线c。
【答案】
C 解析:已知出射光线与最右边玻璃面垂直,因此入射光线方向与出射光线方向相同;然后根据光从空气斜射入玻璃时,入射角大于折射角画出入射光线,再利用光从玻璃斜射入空气时,折射角大于入射角画出入射光线;因为 ∠2 = ∠1,所以 ∠4 = ∠3,因此在左侧玻璃中的光线与最左侧玻璃面垂直,如图所示 显然最左侧的入射光线与最左侧的玻璃面垂直,并且在 b 光线的下方,故入射光线只可能是 c.故选 C.
【知识点】
光的折射规律、几何光学应用
【点评】
本题结合玻璃砖的结构，考查光的折射规律的实际应用，需要通过几何角度分析光线的传播路径，对学生的逻辑推理和知识应用能力有一定要求。
【难度系数】
0.5

6. 核心素养 科学思维（2026·盐城鹿鸣路初级中学期中）如图是一束光从空气斜射入水球的光路图(其中球心与入射点的连线为法线).若向水球中注水,球心O的位置不变而水球体积变大.下列选项中带箭头的虚线代表原光路,则水球变大后新的光路图可能正确的为 ()

6. B 解析:当光从空气斜射入水中时,会发生折射现象,折射光线向法线方向偏折,即折射角小于入射角.球心与入射点的连线为法线.当水球体积变大,球心 O 位置不变时,入射光线与水球表面的交点(入射点)会发生改变.从图中可以看出,新的入射点比原来的入射点更远离球心 O 的垂线.连接新的入射点和球心 O,得到新的法线.通过几何关系可知,新的入射角比原来的入射角要小.根据光的折射规律,当光从空气斜射入水中时,折射角随入射角的减小而减小.由于新的入射角变小了,所以新的折射角也比原来的折射角要小.折射角和入射角都变小了,综上,故 ACD 错误,B 正确.故选 B.
技法点拨 1. 紧扣“法线是球心到入射点的连线”这一几何特征.
2. 明确“水球变大、球心不变”导致入射点外移,从而法线方向改变,进而引起入射角减小.
3. 根据折射定律推导折射角随之减小,即新折射光线更靠近新法线.
4. 结合图形,判断哪个选项的新光路相对原光路更贴近新法线(即偏折更小).

【分析】
要解决本题，需结合光的折射规律与几何关系分析：首先明确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，且法线是球心与入射点的连线。当水球体积变大、球心O位置不变时，入射光线不变，新的入射点会更远离原法线方向，导致新法线与入射光线的夹角（入射角）变小；根据折射规律，折射角随入射角减小而减小，因此新的折射角也会变小，折射光线相对新法线的偏折程度比原光路小，据此判断选项。
【解析】
1. 光的折射规律：光从空气斜射入水中时，折射光线向法线方向偏折，折射角小于入射角，本题中法线上为球心与入射点的连线。
2. 水球变大的影响：球心O位置不变，入射光线不变，水球体积变大后，新的入射点比原入射点更远离原法线方向，因此新法线（O与新入射点的连线）与入射光线的夹角（入射角）比原入射角小。
3. 折射角的变化：根据光的折射规律，当光从空气斜射入水中时，折射角随入射角的减小而减小，因此新的折射角比原折射角小，即新的折射光线相对新法线的偏折程度比原光路小。
4. 选项判断：A选项折射光线偏折程度与原光路相近，不符合；B选项折射光线更靠近新法线，偏折程度更小，符合要求；C选项折射光线偏折过大，不符合；D选项折射角比原折射角大，错误。因此正确选项为B。
【答案】
B
【知识点】
光的折射规律，几何光学
【点评】
本题将光的折射规律与几何图形结合，考查学生的科学思维能力，需要分析水球变化时入射点、法线、入射角的几何变化，再结合折射定律推导折射角的变化，是一道综合性较强的光学题。
【难度系数】
0.4

7. 如图甲所示,一束激光AO从空气斜射入玻璃砖,折射后从另一面射出,其出射点可能为（填字母）;若增大入射角,出射点会（填“往左”“往右”或“不变”）移动.如图乙所示,为保护餐桌,往往在餐桌上放上玻璃垫,当我们吃饭时,看到桌子上的花纹会比实际花纹的位置（填“高”“低”或“不变”）.

7. C 往右 高 解析:一束激光 AO 从空气斜射入玻璃砖,光线从 O 点斜射入玻璃中发生折射现象,折射光线向靠近法线方向偏折,折射角小于入射角,其出射点可能为 C.若增大入射角,折射角也增大,出射点会远离法线,即往右移.为保护餐桌,往往在餐桌上放上玻璃垫,当我们吃饭时,看到桌子上的花纹会比实际花纹的位置高,这是由于光在界面处发生了折射现象.折射角大于入射角,逆着折射光线看去,看到的花纹的像将向上移动,比花纹实际的位置高.

【分析】
要解决这道题，需结合光的折射规律分三部分分析：
1. 判断玻璃砖的出射点：激光从空气斜射入玻璃砖时，根据光的折射规律，折射光线向法线偏折，折射角小于入射角，据此确定出射点；
2. 判断增大入射角时出射点的移动方向：入射角变化会引起折射角变化，折射角的变化决定出射点的移动方向；
3. 判断玻璃垫下花纹的视觉位置：透过玻璃垫看花纹时，光从玻璃斜射入空气，折射光线的反向延长线形成虚像，需结合折射规律分析虚像与实际位置的关系。
【解析】
1. 玻璃砖出射点的判断：激光AO从空气斜射入玻璃砖，入射点为O，法线是过O的虚线OB。根据光的折射规律，光从空气斜射入玻璃时，折射角小于入射角，折射光线向法线（OB）偏折，因此出射点在B和D之间，对应字母C；
2. 增大入射角时出射点的移动：若增大入射角，根据折射规律，折射角也会增大，折射光线远离法线，因此出射点会往右移动；
3. 玻璃垫下花纹的视觉位置：花纹在餐桌（玻璃下方），光从玻璃斜射入空气时，折射角大于入射角，人眼逆着折射光线看去，看到的是花纹的虚像，虚像位置比实际花纹的位置高，因此看到的花纹比实际位置高。
【答案】
C；往右；高
【知识点】
光的折射规律、光的折射现象
【点评】
本题结合光学基础规律与生活实际应用，考查学生对光的折射规律的理解和运用，既需要掌握折射角与入射角的关系，又能解释生活中的折射现象，是光学部分的典型基础题。
【难度系数】
0.6

8. (2024·河南中考)如图,观光水池中,一束红光沿AO方向从水射入空气,折射光线为OA'.若另一束红光沿BO方向从水射入空气,请大致画出入射光线BO的折射光线,并标出对应的折射角r.

8. 如图所示
解析:在光的折射现象中,折射角随入射角的减小而减小,折射角是折射光线与法线的夹角,据此画出入射光线 BO 的折射光线,并标出对应的折射角 r.

【分析】
要解决这道题，需利用光从水斜射入空气时的折射规律：折射角随入射角的增大而增大，且折射角大于入射角。首先确定图中的法线（竖直虚线），入射光线BO的入射角小于入射光线AO的入射角，因此BO对应的折射角更小，折射光线应在OA'与法线之间；折射角是折射光线与法线的夹角，据此画出折射光线并标注折射角r。
【解析】
根据光的折射规律：当光从水斜射入空气时，折射角大于入射角，且入射角越大，折射角越大。
1. 确定法线：图中竖直虚线为法线；
2. 比较入射角：入射光线BO与法线的夹角（入射角）小于入射光线AO与法线的夹角，因此BO对应的折射角小于AO对应的折射角；
3. 画折射光线：折射光线OB'应在OA'与法线之间，使OB'与法线的夹角（折射角r）符合上述关系；
4. 标注折射角：在折射光线OB'与法线之间标注r。
【答案】
如图所示
【知识点】
光的折射规律，折射角与入射角的关系
【点评】
本题考查光的折射规律的应用，核心是理解折射角随入射角的变化规律，属于基础作图题，只要掌握折射规律即可完成，难度适中。
【难度系数】
0.5

9. 小明同学在探究光的折射特点时,意外发现:当光沿某方向从半圆玻璃砖射向空气时,折射光消失而反射光却变得更亮,老师告诉他这是光的全反射现象.课后,小明查到光从玻璃射向空气时的一些数据如表.
|入射角$i$|$0°$|$10°$|$20°$|$30°$|$40°$|$41.2°$|$41.8°$|$42°$|
| ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- |
|折射角$r$|$0°$|$15.2°$|$30.9°$|$48.6°$|$74.6°$|$81°$|$90°$|$/$|
|反射能量|$5\%$|$7\%$|$26\%$|$43\%$|$77\%$|$84\%$|$100\%$|$100\%$|


(1)分析以上数据可知光从玻璃射向空气时,折射角随入射角的变化关系是;光从玻璃斜射向空气时,反射能量随着入射角的增大而;当光从空气斜射向玻璃,入射角为$81°$时,折射角为.
(2)分析表中数据可知,光从玻璃斜射向空气,当入射角$≥$时,反射能量达到$100\%$,就发生了全反射现象.
(3)由表格数据可知:图中图线(填“$a$”或“$b$”)反映了上述实验中的两角关系.
(4)请猜想:若光从空气斜射向玻璃,(填“能”或“不能”)发生全反射,理由是.

9. (1)折射角随入射角的增大而增大 增大 41.2°
(2)41.8°
(3)a
(4)不能 根据光路可逆,当光从空气斜射向玻璃时,折射角小于入射角,因此折射光线不能发生全反射
解析:(1)分析表中数据可知,光从玻璃斜射向空气时,入射角增大后折射角及反射能量都增大.由表中数据可知,光从玻璃斜射向空气,入射角为 41.2°时,折射角为 81°.因为光路可逆,所以,当光从空气斜射向玻璃时,若入射角为 81°,则折射角为 41.2°.
(2)根据表中数据可得,光从玻璃斜射向空气,当入射角≥41.8°时,反射能量达到 100%,就发生了全反射现象.
(3)光从玻璃斜射向空气时,折射角随着入射角的增大而增大,且折射角总大于入射角.图线 a 中的折射角始终大于入射角,且入射角接近 45°时,折射角达到 90°(即发生全反射),符合题意,因此图线 a 反映了折射角与入射角的关系.
(4)根据光路可逆,当光从空气斜射向玻璃时,折射角小于入射角,因此折射光线不能消失,则不能发生全反射现象.

【分析】
本题围绕光的折射与全反射现象，需结合表格数据和光学规律解题：
1. 第(1)问：观察表格中入射角与折射角的数值变化，判断两者关系；再看反射能量随入射角的变化趋势；利用光路可逆原理，对应玻璃到空气的入射角和折射角，反推空气到玻璃的折射角。
2. 第(2)问：查找反射能量达到100%时对应的最小入射角，即为全反射的临界角。
3. 第(3)问：根据光从玻璃到空气时折射角大于入射角、折射角随入射角增大到90°的特点，匹配对应的图线。
4. 第(4)问：结合全反射的条件（光从光密到光疏介质）和光路可逆，判断光从空气到玻璃能否发生全反射。
【解析】
(1) 分析表格数据：光从玻璃斜射向空气时，入射角增大，折射角也随之增大，故折射角随入射角的增大而增大；反射能量列的数据显示，入射角越大，反射能量占比越高，故反射能量随入射角的增大而增大；根据光路可逆，光从玻璃射向空气时，入射角为41.2°时折射角为81°，因此光从空气斜射向玻璃时，入射角为81°时，折射角为41.2°。
(2) 观察表格，当入射角为41.8°时，反射能量达到100%，此时发生全反射，故光从玻璃斜射向空气时，入射角≥41.8°时发生全反射。
(3) 光从玻璃斜射向空气时，折射角大于入射角，且折射角随入射角增大而增大，当入射角接近41.8°时折射角达到90°，图线a符合该变化规律，故选择图线a。
(4) 全反射的条件是光从光密介质射向光疏介质，空气是光疏介质，玻璃是光密介质，光从空气斜射向玻璃是从光疏介质射向光密介质，不符合全反射条件；结合光路可逆，若光从空气到玻璃能发生全反射，则折射角需大于90°，但实际折射角小于入射角，因此不能发生全反射。
【答案】
(1)折射角随入射角的增大而增大；增大；41.2°
(2)41.8°
(3)a
(4)不能；根据光路可逆，当光从空气斜射向玻璃时，折射角小于入射角，因此折射光线不能发生全反射
【知识点】
光的折射规律、全反射现象
【点评】
本题通过表格数据探究光的折射特点与全反射现象，重点考查学生的数据分析能力、对光路可逆及全反射条件的理解，是光学部分的典型探究题，需结合规律灵活解题，难度适中。
【难度系数】
0.6