5.如图4-4-2所示,一束光垂直射到玻璃砖的一个面。作出这束光进入玻璃砖内的径迹和从斜面离开玻璃砖后的大致径迹。要求在斜面处标出法线。

答案
如答图4-4-1所示。
解析
【分析】要完成这道光路作图,分两步思考:第一步,光垂直入射到玻璃砖的竖直面,此时无折射,传播方向不变,可直接沿直线画出进入玻璃砖的光线;第二步,光线到达斜面时,属于玻璃到空气的斜射,需先画出垂直于斜面的法线(虚线),根据折射规律,光从玻璃(光密介质)斜射入空气(光疏介质)时,折射角大于入射角,因此折射光线会远离法线,据此画出离开玻璃砖的径迹。
【解析】1. 画进入玻璃砖的径迹:入射光线垂直于玻璃砖的竖直表面,根据“光垂直入射到两种介质分界面时,传播方向不变”的规律,直接沿直线画出进入玻璃砖内的光线;2. 画斜面处的径迹:在斜面的入射点,作垂直于斜面的虚线作为法线;光从玻璃斜射入空气,折射角大于入射角,因此折射光线向远离法线的方向偏折,画出大致的折射光线即可。
【答案】
【知识点】光的折射规律、光的直线传播
【点评】本题是初中光学基础作图题,考查光的折射规律的应用,关键是掌握垂直入射和斜射的光线传播特点,作图时需注意法线的规范画法(虚线、垂直于界面),属于常考的基础题型,难度适中。
【难度系数】0.5
【解析】1. 画进入玻璃砖的径迹:入射光线垂直于玻璃砖的竖直表面,根据“光垂直入射到两种介质分界面时,传播方向不变”的规律,直接沿直线画出进入玻璃砖内的光线;2. 画斜面处的径迹:在斜面的入射点,作垂直于斜面的虚线作为法线;光从玻璃斜射入空气,折射角大于入射角,因此折射光线向远离法线的方向偏折,画出大致的折射光线即可。
【答案】
【知识点】光的折射规律、光的直线传播
【点评】本题是初中光学基础作图题,考查光的折射规律的应用,关键是掌握垂直入射和斜射的光线传播特点,作图时需注意法线的规范画法(虚线、垂直于界面),属于常考的基础题型,难度适中。
【难度系数】0.5
1.要使折射角小于入射角,则光可能是(
A.从水中斜射入空气中
B.从空气中斜射入水中
C.从水中垂直射向空气中
D.从空气中垂直射向水中
B
)A.从水中斜射入空气中
B.从空气中斜射入水中
C.从水中垂直射向空气中
D.从空气中垂直射向水中
答案
B
解析
【分析】首先回忆光的折射规律:当光从光疏介质斜射入光密介质时,折射角小于入射角;当光从光密介质斜射入光疏介质时,折射角大于入射角;垂直入射时,折射角等于入射角,与介质种类无关。接下来逐一分析选项,判断哪个情况满足折射角小于入射角的条件。
【解析】根据光的折射规律逐一分析选项:
1. 选项A:水的折射率大于空气,光从水中(光密介质)斜射入空气(光疏介质),此时折射角大于入射角,不符合要求;
2. 选项B:空气是光疏介质,水是光密介质,光从空气中(光疏介质)斜射入水中(光密介质),折射角小于入射角,符合要求;
3. 选项C:光从水中垂直射向空气中,垂直入射时折射角等于入射角,不符合;
4. 选项D:光从空气中垂直射向水中,垂直入射时折射角等于入射角,不符合。
综上,答案为B。
【答案】B
【知识点】光的折射规律
【点评】本题考查光的折射规律的应用,需注意区分斜射和垂直入射的不同情况,垂直入射时折射角等于入射角是易错点,难度较低。
【难度系数】0.3
【解析】根据光的折射规律逐一分析选项:
1. 选项A:水的折射率大于空气,光从水中(光密介质)斜射入空气(光疏介质),此时折射角大于入射角,不符合要求;
2. 选项B:空气是光疏介质,水是光密介质,光从空气中(光疏介质)斜射入水中(光密介质),折射角小于入射角,符合要求;
3. 选项C:光从水中垂直射向空气中,垂直入射时折射角等于入射角,不符合;
4. 选项D:光从空气中垂直射向水中,垂直入射时折射角等于入射角,不符合。
综上,答案为B。
【答案】B
【知识点】光的折射规律
【点评】本题考查光的折射规律的应用,需注意区分斜射和垂直入射的不同情况,垂直入射时折射角等于入射角是易错点,难度较低。
【难度系数】0.3
2.秋高气爽的夜里,当我们仰望天空时会看到繁星闪烁,像顽皮的孩子在不停地眨着眼睛,这是因为 (
A.星星发出的光是断断续续的
B.星星在运动
C.星星发出的光被大气层反射
D.星星发出的光被大气层折射
D
)A.星星发出的光是断断续续的
B.星星在运动
C.星星发出的光被大气层反射
D.星星发出的光被大气层折射
答案
D
解析
【分析】首先明确星星闪烁的原理:星星是遥远的恒星,发出的光到达地球需穿过大气层,而大气层密度不均匀且会随气流、温度等因素变化,导致光传播时发生折射,折射方向不断改变,使我们看到的星光强度和位置不稳定,产生闪烁效果。接着分析各选项:A选项,恒星持续发光,光并非断断续续,错误;B选项,星星运动速度极慢,短时间内肉眼无法察觉,不会造成快速闪烁,错误;C选项,星星的光闪烁是折射现象,不是反射,错误;D选项,符合折射导致闪烁的原理,正确。
【解析】恒星距离地球极远,我们看到的是其发出的光。地球大气层的密度不均匀,且会因气流、温度等因素不断变化,当星光穿过大气层时,会发生多次折射,折射光线的方向持续改变,导致我们接收到的星光的传播方向和强度不断变化,因此看起来星星在闪烁。对各选项逐一分析:A. 星星(恒星)是持续发光的,光并非断断续续,该选项错误;B. 星星的运动速度极慢,短时间内肉眼无法观察到其运动,不会导致快速闪烁,该选项错误;C. 星星的光闪烁是折射现象,不是反射,该选项错误;D. 星星发出的光被大气层折射,导致传播方向不断变化,产生闪烁效果,该选项正确。
【答案】D
【知识点】光的折射、大气光学现象
【点评】本题结合生活中常见的天文现象,考查光的折射在实际中的应用,需要区分光的反射与折射的不同,理解大气层不均匀对光传播的影响,属于初中物理光学部分的基础应用题目,难度适中。
【难度系数】0.4
【解析】恒星距离地球极远,我们看到的是其发出的光。地球大气层的密度不均匀,且会因气流、温度等因素不断变化,当星光穿过大气层时,会发生多次折射,折射光线的方向持续改变,导致我们接收到的星光的传播方向和强度不断变化,因此看起来星星在闪烁。对各选项逐一分析:A. 星星(恒星)是持续发光的,光并非断断续续,该选项错误;B. 星星的运动速度极慢,短时间内肉眼无法观察到其运动,不会导致快速闪烁,该选项错误;C. 星星的光闪烁是折射现象,不是反射,该选项错误;D. 星星发出的光被大气层折射,导致传播方向不断变化,产生闪烁效果,该选项正确。
【答案】D
【知识点】光的折射、大气光学现象
【点评】本题结合生活中常见的天文现象,考查光的折射在实际中的应用,需要区分光的反射与折射的不同,理解大气层不均匀对光传播的影响,属于初中物理光学部分的基础应用题目,难度适中。
【难度系数】0.4
3.一束光从空气斜射入水中的情景如图4-4-3所示。下列说法正确的是 (

A.BO是入射光,OA是反射光
B.AO是入射光,OC是折射光
C.$∠ AOM$是入射角,$∠ BON$是反射角
D.若光从空气垂直射入水中,传播方向仍会发生偏折
B
)A.BO是入射光,OA是反射光
B.AO是入射光,OC是折射光
C.$∠ AOM$是入射角,$∠ BON$是反射角
D.若光从空气垂直射入水中,传播方向仍会发生偏折
答案
B
解析
【分析】
要解决本题,需结合光的反射定律和折射规律分析:光从空气斜射入水中时,入射光线在空气侧,折射光线在水侧,反射光线也在空气侧;入射角是入射光线与法线的夹角,反射角等于入射角,光垂直入射时传播方向不变。据此逐一判断选项。
【解析】
根据光的折射规律,光从空气斜射入水中时,入射光线位于空气侧,折射光线位于水侧。结合题图,AO在空气侧且指向O点,是入射光线;OC在水侧,是折射光线。对各选项分析:
A选项:BO是反射光线,OA是入射光线,并非BO为入射光、OA为反射光,A错误;
B选项:AO是从空气射向O点的入射光线,OC是水中的折射光线,符合光从空气斜射入水中的规律,B正确;
C选项:入射角是入射光线与法线的夹角,不是与界面MN的夹角,∠AOM不是入射角,∠BON也不是反射角,C错误;
D选项:光从空气垂直射入水中时,传播方向不发生偏折,D错误。
【答案】
B
【知识点】
光的折射规律、光的反射定律
【点评】
本题考查光的反射和折射规律的应用,需明确各光线的位置及角的定义,难度适中。
【难度系数】
0.6
要解决本题,需结合光的反射定律和折射规律分析:光从空气斜射入水中时,入射光线在空气侧,折射光线在水侧,反射光线也在空气侧;入射角是入射光线与法线的夹角,反射角等于入射角,光垂直入射时传播方向不变。据此逐一判断选项。
【解析】
根据光的折射规律,光从空气斜射入水中时,入射光线位于空气侧,折射光线位于水侧。结合题图,AO在空气侧且指向O点,是入射光线;OC在水侧,是折射光线。对各选项分析:
A选项:BO是反射光线,OA是入射光线,并非BO为入射光、OA为反射光,A错误;
B选项:AO是从空气射向O点的入射光线,OC是水中的折射光线,符合光从空气斜射入水中的规律,B正确;
C选项:入射角是入射光线与法线的夹角,不是与界面MN的夹角,∠AOM不是入射角,∠BON也不是反射角,C错误;
D选项:光从空气垂直射入水中时,传播方向不发生偏折,D错误。
【答案】
B
【知识点】
光的折射规律、光的反射定律
【点评】
本题考查光的反射和折射规律的应用,需明确各光线的位置及角的定义,难度适中。
【难度系数】
0.6
4. 如图4-4-4所示玻璃缸底部C处有一个雨花石(C点未画出),人眼在A点看到雨花石在B点,要使从A点射出的一束激光照到缸底雨花石上,激光应射向(

A.B点
B.B点右方
C.B点上方
D.B点下方
A
)A.B点
B.B点右方
C.B点上方
D.B点下方
答案
A
解析
【分析】首先明确,人眼看到B点的雨花石是虚像,是光从水斜射入空气时折射形成的,虚像位置比实际雨花石位置偏高。根据光的折射中光路可逆的原理,若要让激光照到真实的雨花石,激光射向虚像B点时,激光从空气进入水中的折射光线会指向真实的雨花石位置,因此需要射向B点。
【解析】人眼在A点看到B处的雨花石,是因为雨花石反射的光从水中斜射入空气中时发生折射,折射光线远离法线,人眼逆着折射光线看去,形成了比实际位置偏高的虚像B。根据光路的可逆性,当激光从空气斜射入水中时,若激光射向虚像B点,激光在水面处发生折射后的折射光线会恰好到达真实的雨花石位置,因此激光应射向B点。
【答案】A
【知识点】光的折射规律,光路可逆
【点评】本题考查光的折射中光路可逆的实际应用,需理解虚像的形成原因,利用光路可逆原理判断激光的照射点,避免混淆虚像和实际物体的位置。
【难度系数】0.5
【解析】人眼在A点看到B处的雨花石,是因为雨花石反射的光从水中斜射入空气中时发生折射,折射光线远离法线,人眼逆着折射光线看去,形成了比实际位置偏高的虚像B。根据光路的可逆性,当激光从空气斜射入水中时,若激光射向虚像B点,激光在水面处发生折射后的折射光线会恰好到达真实的雨花石位置,因此激光应射向B点。
【答案】A
【知识点】光的折射规律,光路可逆
【点评】本题考查光的折射中光路可逆的实际应用,需理解虚像的形成原因,利用光路可逆原理判断激光的照射点,避免混淆虚像和实际物体的位置。
【难度系数】0.5
5.某校新建成一个喷水池,在池底的中央安装一只射灯。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4-4-5所示,现往池内注水,水面升至a位置时,站在池旁的人看到亮斑的位置在P点;如果水面升至b位置时,人看到亮斑的位置在Q点,则 (

图4-4-5
A.P点在S点的下方,Q点在S点的上方
B.P点在S点的上方,Q点在S点的下方
C.P点在S点的上方,Q点在S点的上方
D.P点在S点的下方,Q点在S点的下方
A
)图4-4-5
A.P点在S点的下方,Q点在S点的上方
B.P点在S点的上方,Q点在S点的下方
C.P点在S点的上方,Q点在S点的上方
D.P点在S点的下方,Q点在S点的下方
答案
A 点拨:往池内注水,水面升至a位置时,发生折射,根据光的折射规律,P点如答图4-2甲所示;水面上升至b位置时,光线先在水池壁反射,再折射出水面,根据反射定律和折射规律,Q点如答图4-4-2乙所示;通过画图可知:P点在S点的下方,Q点在S点的上方,A正确。故选A。
解析
【分析】
要解决本题,需分两种注水情况分析光学现象:①水面升至a位置时,光从水斜射入空气,利用光的折射规律判断亮斑位置;②水面升至b位置时,光线先经池壁反射,再从水斜射入空气,结合反射和折射规律判断人看到的亮斑位置,最终对比P、Q与S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,因此亮斑P的位置在S点的下方(对应答图4-4-2甲);
2. 水面升至b位置时:光线先在水池壁发生反射,反射角等于入射角,反射光线再从水中斜射入空气发生折射,人看到的是折射光线反向延长线形成的虚像,因此Q点在S点的上方(对应答图4-4-2乙);
综上,P点在S点下方,Q点在S点上方,对应选项A。
【答案】A
【知识点】光的折射、光的反射
【点评】本题结合喷水池注水场景,考查光的折射与反射规律的应用,需分两种水面高度的情况分析,画图辅助理解是解题关键,易混淆两种光学现象的应用场景。
【难度系数】0.3
要解决本题,需分两种注水情况分析光学现象:①水面升至a位置时,光从水斜射入空气,利用光的折射规律判断亮斑位置;②水面升至b位置时,光线先经池壁反射,再从水斜射入空气,结合反射和折射规律判断人看到的亮斑位置,最终对比P、Q与S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,因此亮斑P的位置在S点的下方(对应答图4-4-2甲);
2. 水面升至b位置时:光线先在水池壁发生反射,反射角等于入射角,反射光线再从水中斜射入空气发生折射,人看到的是折射光线反向延长线形成的虚像,因此Q点在S点的上方(对应答图4-4-2乙);
综上,P点在S点下方,Q点在S点上方,对应选项A。
【答案】A
【知识点】光的折射、光的反射
【点评】本题结合喷水池注水场景,考查光的折射与反射规律的应用,需分两种水面高度的情况分析,画图辅助理解是解题关键,易混淆两种光学现象的应用场景。
【难度系数】0.3
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