17. 新教材 新变化(南京中考)图中,小明的眼睛在C处,图示是小明刚好看到水中杯底硬币的A端的光路,在图中用箭头标明光的传播方向;向杯中缓慢注水,在图中画出小明刚看到硬币B端时水面的位置.

17. 如图所示
解析:小明刚好看到水中杯底硬币的A端,说明A点射向水面的光线折射后进入了人的眼睛,通过B点作A的入射光线的平行线,该平行线为入射光线,与之前折射光线的交点所在水平线为刚看到硬币B端时水面的位置.

【分析】要解决这个问题，首先明确人看到物体的原理：物体发出（或反射）的光进入人眼，因此光的传播方向是从物体（硬币的A、B端）射向人眼C。第一步，确定A端的光路：连接A点与水面的折射点，再连接折射点与C点，箭头方向为A→折射点→C，这就是A端的光路。第二步，当向杯中注水时，水面升高，要看到B端，需保证B端的光经水面折射后也进入C，根据光的折射规律，B端的入射光线应与A端的入射光线平行，因此过B点作A端入射光线的平行线，该线与原折射光线（指向C的光线）相交，交点即为新的折射点，过该交点作水平线，就是刚看到B端时的水面位置。
【解析】1. 标注光的传播方向：人眼看到A端，是A端的光经水面折射后进入眼睛，因此光的传播方向为从A端出发，经水面折射后到达C处，故在A到水面折射点、折射点到C的线段上标注箭头，方向为A→折射点→C。2. 绘制新水面：向杯中注水后，要看到B端，需使B端的入射光线与A端的入射光线平行（保证折射后光线仍到C），因此过B点作A端入射光线的平行线，该平行线与原折射光线（指向C的光线）交于一点，过该交点作水平线，即为刚看到硬币B端时的水面位置。
【答案】
【知识点】光的折射现象、光的折射规律
【点评】本题结合生活中看硬币的实际场景，考查光的折射规律的应用，需要理解人眼视物的原理，以及注水后水面变化时折射光线的变化，是对光学知识的基础应用考查。
【难度系数】0.5

18. (2025·资阳中考)如图所示,一束光线从容器中的水里A点面向空气斜射,在容器壁上的B点形成一个亮斑,另一部分光线经水面反射后照亮容器底部的C点.请确定入射点O,作出入射光线AO、折射光线OB、反射光线OC.

18. 如图所示
解析:作出A关于水面对称的像点A',连接A'C与水面交点即为入射点O,依次作出入射光线AO、折射光线OB、反射光线OC.

【分析】要确定入射点O，需利用光的反射规律：反射光线的反向延长线过光源关于反射面（水面）的像点。因此先作出A点关于水面的对称像点A'，连接A'与C点，该连线与水面的交点即为入射点O；再根据入射点O，分别连接A与O得到入射光线，连接O与B得到折射光线，连接O与C得到反射光线，同时标注光线的传播方向。
【解析】1. 作A点关于水面的对称点A'；2. 连接A'C，与水面交于点O，O即为入射点；3. 连接AO，箭头方向从A指向O，为入射光线；4. 连接OB，箭头方向从O指向B，为折射光线；5. 连接OC，箭头方向从O指向C，为反射光线。
【答案】如图所示
【知识点】光的反射、光的折射、平面镜成像
【点评】本题考查光学作图，利用平面镜成像特点确定入射点，结合光的反射、折射规律完成光线绘制，是中考常见的基础光学作图题，需掌握对称法找入射点的技巧。
【难度系数】0.6

19. (2024·日照中考)物理兴趣小组的同学在实验室找到一棱镜,其横截面为直角三角形ABC,如图所示,其中BC面镀银.一条光线从AB面上的O点射入棱镜,经过BC面一次反射后,从AC面的P点出射.请画出该光线射入棱镜之后的光路图.

19. 如图所示
解析:经O点折射的光线射到BC面上时发生反射,且反射光线恰好过P点,根据平面镜成像特点,虚像P'到BC面的距离等于P点到BC面的距离,作P点关于BC面的对称点,确定虚像P'的位置;连接虚像点P'与O点,与BC面交于O',OO'为经AB面的折射光线,O'P即为反射到P的反射光线.

【分析】要完成该光路图，需利用平面镜成像的特点确定反射光线：BC面镀银相当于平面镜，根据平面镜成像时像与物关于镜面对称的规律，先找到P点关于BC面的对称点，以此确定光线在BC面的入射点，进而画出折射、反射光线的完整路径。
【解析】1. 根据平面镜成像特点，作P点关于BC面的对称点P'；2. 连接O点与P'，该线段与BC面交于O'，则OO'为光线从AB面折射进入棱镜后的折射光线；3. 连接O'与P，O'P即为光线在BC面反射后到达P点的反射光线，由此画出完整光路。
【答案】
【知识点】光的折射、光的反射（平面镜成像）
【点评】本题考查光学作图，核心是利用平面镜成像简化反射光线的确定，属于光学基础作图题，需掌握平面镜成像特点在光路作图中的应用。
【难度系数】0.5

20. 如图所示,一束光在空气和玻璃的分界面上同时发生反射和折射,其光路如图所示,则下列判断正确的是
()


A.AO 是入射光线,入射角为 $ 67.5° $
B.AO 是入射光线,反射角为 $ 45° $
C.CO 是入射光线,折射角为 $ 22.5° $
D.CO 是入射光线,反射角为 $ 45° $

20. C 解析:AB.若AO是入射光线,OC是反射光线时,OB为折射光线,此时的入射角为 $\frac{1}{2}$×135°=67.5°,反射角为67.5°,如图1所示, 则OA和OB在法线的同侧,不符合光的折射规律;OB是反射光线时,OC为折射光线,此时的入射角为 $\frac{1}{2}$×90°=45°,反射角为45°,此时折射光线OC与法线重合了,不符合光的折射规律,故AB错误. CD.若CO是入射光线,OA是反射光线时,OB为折射光线,此时的入射角为 $\frac{1}{2}$×135°=67.5°,反射角为67.5°,则OB和OC在法线的异侧,符合光的折射、反射规律,如图2所示. 由图可知MN是法线,PQ是界面,折射角为∠BON,∠AOQ=∠MOQ-∠AOM=90°-67.5°=22.5°,∠BOQ=∠AOB-∠AOQ=90°-22.5°=67.5°,所以折射角为∠BON=∠NOQ-∠BOQ=90°-67.5°=22.5°,由图可知∠COB=360°-135°-90°=135°. ∠COA和∠COB相等,则OB为反射光线时的情形与OA是反射光线时的情形相同,此时的反射角为67.5°,故C正确,D错误.

【分析】要解决本题，需先利用光的反射定律（反射角等于入射角）确定法线和界面：两个相等角的角平分线为法线，与法线垂直的是界面；再根据入射光线、反射光线在界面同侧，折射光线在另一侧的规律，判断各光线，最后计算入射角、反射角、折射角，对应选项得出结论。
【解析】1. 确定法线与界面：已知∠AOB=90°，∠AOC=135°，则∠BOC=360°-90°-135°=135°，因此∠AOC=∠BOC=135°。根据光的反射定律，反射角等于入射角，这两个相等角的角平分线MN为法线，与法线垂直的PQ为界面。
2. 判断光线与角度：入射光线与反射光线在界面同侧，折射光线在另一侧。若CO为入射光线，则OA为反射光线，OB为折射光线：入射角为∠COM=135°÷2=67.5°，反射角等于入射角也为67.5°；折射角为∠BON，计算得22.5°，符合光的折射规律。
3. 分析选项：A选项中AO为入射光线时，不符合折射规律；B选项同理错误；C选项CO为入射光线，折射角为22.5°，正确；D选项反射角应为67.5°，错误。
【答案】C
【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，考查法线、界面的判断及角度计算能力，需熟练掌握反射角与入射角的关系，区分各光线位置，是光学典型题型。
【难度系数】0.5

21. 核心素养 科学思维 如图甲所示,将透明的薄壁(厚度可忽略不计)方形水槽水平放置,固定在水槽底部的激光笔沿图示方向发出一细光束,小彬通过缓慢改变水槽中的水量来探究光的传播现象.

(1)水槽中未注水时可在侧壁上A处得到一个光点,注入一定量的水后,光点移至B处,这是由于光在水面处发生了光的折射现象,此时入射角(填“大于”“等于”或“小于”)角$θ$.
(2)为使B处的光点移至C处,则应使水槽中的水量增加,若BC间距离为2 cm,则水面高度的变化量$\Delta h$(填“＞”“=”或“＜”)2 cm.
(3)如图乙所示,小彬将激光笔移至虚线框内向水槽底部照射,为使光束第一次从水面射出后沿DE方向传播,则激光笔照射的方向应满足的条件是,且激光笔照射在水槽底部的位置必须在区域(填“①”“②”或“③”)内.

21. (1)小于 (2)＞ (3)平行于DE ② 解析:(1)水槽中未加水时,由于光的直线传播,激光射到侧壁上的A点,当水槽中加水时,光点下移到B点位置,这是由光的折射现象引起的,当光从水中斜射入空气中时,折射角大于入射角,此时入射角小于角θ. (2)因入射角和折射角都不变,且折射角大于入射角,要使B处的光点向上移到C处,则应使水槽中的水量增加;若BC间距离为2 cm,因两次折射光线是平行的,如图,则水面高度的变化量大于BC的长度即2 cm. (3)将激光笔移至虚线框内向水槽底部(厚度可忽略不计)照射,因光从空气斜射进入水中和从水斜射进入空气中时,两次发生折射,最终的折射光线与最初的入射光线是平行的,所以激光笔应该与DE平行入射到区域②的位置才能实现,如图所示.

【分析】
本题围绕光的折射现象，结合水槽水量变化的场景，分三步分析：
1. 未注水时光沿直线传播，注水后光从水斜射入空气，折射角大于入射角，据此判断入射角与角θ的大小；
2. 要使光点从B移到C，需增加水量，利用折射光线平行的特点，通过几何关系推导水面高度变化量与BC的关系；
3. 利用光的折射中“两次折射后最终光线与初始入射光线平行”的规律，确定激光笔的方向和照射区域。
【解析】
(1) 当水槽中未注水时，光在空气中沿直线传播，射到侧壁的A处；注入水后，光从水中斜射入空气中，发生折射，根据光的折射规律，此时折射角大于入射角。入射角是入射光线与法线的夹角，对比角θ可知，此时入射角小于角θ，故填“小于”。
(2) 要使光点从B处移至C处，需增加水槽中的水量，水面上升。由于光的折射中，入射角和折射角的大小不变，因此两次的折射光线相互平行。结合几何关系，BC的水平距离对应的水面高度变化量Δh大于2cm，故填“＞”。
(3) 光从空气斜射入水中，再从水斜射入空气中时，经过两次折射，最终的折射光线与最初的入射光线平行。因此，为使光束第一次从水面射出后沿DE方向传播，激光笔的照射方向应平行于DE，且照射在水槽底部的位置必须在区域②内，才能满足折射后的光线沿DE传播。
【答案】
(1) 小于；(2) ＞；(3) 平行于DE；②
【知识点】
光的折射规律、光的折射应用
【点评】
本题以水槽注水探究光的传播为情境，考查光的折射规律的实际应用，要求学生能结合几何关系分析问题，体现了科学思维的核心素养，难度适中。
【难度系数】
0.5