1.阳春三月,漫步于东丽湖畔,你会看到“蝶在水中飞,鱼在云中游”的美景,“蝶在水中飞”中的“蝶”是由光的
反射
形成的,“鱼在云中游”中的“鱼”是由光的折射
形成的。答案
1.反射 折射
解析
【分析】
要解决这道题,需先明确光的反射和折射现象的本质:光的反射是光在介质分界面改变方向返回原介质的现象(平面镜成像是典型应用);光的折射是光从一种介质斜射入另一种介质时传播方向偏折的现象(看水中物体是典型应用)。再对应题目中的两个场景分析:“蝶在水中飞”是空中的蝶经水面(相当于平面镜)成像,属于反射;“鱼在云中游”中的鱼是水中鱼的光经折射形成的虚像,属于折射。
【解析】
1. “蝶在水中飞”:平静的水面相当于平面镜,空中的蝴蝶反射的光线照射到水面,发生光的反射,形成与蝴蝶等大的虚像,因此水中的“蝶”是光的反射形成的。
2. “鱼在云中游”:水中的鱼反射的光线从水中斜射入空气中时,发生光的折射,折射光线远离法线,人眼逆着折射光线看去,会看到鱼的虚像,因此水中的“鱼”是光的折射形成的。
【答案】
反射 折射
【知识点】
光的反射、光的折射
【点评】
本题结合自然美景考查光学基础知识点,需区分光的反射与折射现象的本质,属于常见的基础题型,难度适中。
【难度系数】
0.8
要解决这道题,需先明确光的反射和折射现象的本质:光的反射是光在介质分界面改变方向返回原介质的现象(平面镜成像是典型应用);光的折射是光从一种介质斜射入另一种介质时传播方向偏折的现象(看水中物体是典型应用)。再对应题目中的两个场景分析:“蝶在水中飞”是空中的蝶经水面(相当于平面镜)成像,属于反射;“鱼在云中游”中的鱼是水中鱼的光经折射形成的虚像,属于折射。
【解析】
1. “蝶在水中飞”:平静的水面相当于平面镜,空中的蝴蝶反射的光线照射到水面,发生光的反射,形成与蝴蝶等大的虚像,因此水中的“蝶”是光的反射形成的。
2. “鱼在云中游”:水中的鱼反射的光线从水中斜射入空气中时,发生光的折射,折射光线远离法线,人眼逆着折射光线看去,会看到鱼的虚像,因此水中的“鱼”是光的折射形成的。
【答案】
反射 折射
【知识点】
光的反射、光的折射
【点评】
本题结合自然美景考查光学基础知识点,需区分光的反射与折射现象的本质,属于常见的基础题型,难度适中。
【难度系数】
0.8
2. 图4 - 4 - 1 所示是光的入射、折射情况,NN'为法线,图中的入射角是
∠2
,折射角是∠5
。答案
2. ∠2 ∠5
解析
【分析】
要解决这道题,需明确入射角和折射角的定义:入射角是入射光线与法线的夹角,折射角是折射光线与法线的夹角。首先确定图中NN'为法线,空气里的光线是入射光线,水中的光线是折射光线,再分别找出它们与法线的夹角即可。
【解析】
根据入射角和折射角的定义:入射角是入射光线与法线的夹角,折射角是折射光线与法线的夹角。观察图形,NN'为法线,入射光线在空气中,与法线NN'的夹角为∠2,因此入射角是∠2;折射光线在水中,与法线NN'的夹角为∠5,因此折射角是∠5。
【答案】
∠2;∠5
【知识点】
光的折射;入射角;折射角
【点评】
本题考查光的折射中入射角和折射角的基本概念,属于基础题型,关键是准确区分入射光线、折射光线与法线的夹角,难度较低。
【难度系数】
0.3
要解决这道题,需明确入射角和折射角的定义:入射角是入射光线与法线的夹角,折射角是折射光线与法线的夹角。首先确定图中NN'为法线,空气里的光线是入射光线,水中的光线是折射光线,再分别找出它们与法线的夹角即可。
【解析】
根据入射角和折射角的定义:入射角是入射光线与法线的夹角,折射角是折射光线与法线的夹角。观察图形,NN'为法线,入射光线在空气中,与法线NN'的夹角为∠2,因此入射角是∠2;折射光线在水中,与法线NN'的夹角为∠5,因此折射角是∠5。
【答案】
∠2;∠5
【知识点】
光的折射;入射角;折射角
【点评】
本题考查光的折射中入射角和折射角的基本概念,属于基础题型,关键是准确区分入射光线、折射光线与法线的夹角,难度较低。
【难度系数】
0.3
3.光从空气中斜射入水中时,折射角
小于
(选填“大于”“小于”或“等于”)入射角,光从空气中垂直射入水中,这时折射角等于0°
,光的传播方向不变
,光在水中的传播速度比在空气中的传播速度要小
。答案
3.小于 0° 不变 小
【解析】当光从空气中斜射入水中时,折射光线会靠近法线,所以折射角小于入射角。当光从空气中垂直射入水中时,光的传播方向不发生改变,折射光线与法线重合,所以折射角为0°。光在水中的传播速度约为在空气中的传播速度的$\boldsymbol{\frac{3}{4}}$。
【解析】当光从空气中斜射入水中时,折射光线会靠近法线,所以折射角小于入射角。当光从空气中垂直射入水中时,光的传播方向不发生改变,折射光线与法线重合,所以折射角为0°。光在水中的传播速度约为在空气中的传播速度的$\boldsymbol{\frac{3}{4}}$。
解析
【分析】本题考查光的折射规律及光在不同介质中的传播速度,解题思路是:先回忆光的折射规律,明确光从空气斜射入水中、垂直射入水中时的折射特点,再结合光在不同介质中的传播速度差异,逐一分析每个空的答案。
【解析】1. 当光从空气中斜射入水中时,折射光线向法线偏折,因此折射角小于入射角;2. 当光从空气中垂直射入水中时,入射光线与法线重合,折射光线也与法线重合,此时折射角为0°,且光的传播方向不发生改变;3. 光在空气中的传播速度接近真空中的光速,而光在水中的传播速度约为真空中光速的$\frac{3}{4}$,因此光在水中的传播速度比在空气中的小。
【答案】小于 0° 不变 小
【知识点】光的折射规律;光速的比较
【点评】本题是光学部分的基础题,主要考查学生对光的折射基本规律和不同介质中光速的识记,难度较低,属于学生应掌握的基础知识点。
【难度系数】0.7
【解析】1. 当光从空气中斜射入水中时,折射光线向法线偏折,因此折射角小于入射角;2. 当光从空气中垂直射入水中时,入射光线与法线重合,折射光线也与法线重合,此时折射角为0°,且光的传播方向不发生改变;3. 光在空气中的传播速度接近真空中的光速,而光在水中的传播速度约为真空中光速的$\frac{3}{4}$,因此光在水中的传播速度比在空气中的小。
【答案】小于 0° 不变 小
【知识点】光的折射规律;光速的比较
【点评】本题是光学部分的基础题,主要考查学生对光的折射基本规律和不同介质中光速的识记,难度较低,属于学生应掌握的基础知识点。
【难度系数】0.7
4. 图4-4-2是光在空气和玻璃两种介质中传播的情形,下列说法正确的是(

A.入射角等于$30°$
B.折射角等于$50°$
C.$NN'$是界面
D.$MM'$的右边是玻璃
D
)。A.入射角等于$30°$
B.折射角等于$50°$
C.$NN'$是界面
D.$MM'$的右边是玻璃
答案
4.D
【解析】根据光的反射定律,入射光线与法线的夹角为入射角,反射光线与法线的夹角为反射角,并且反射角等于入射角。由题图可知 $NN'$ 为法线, $MM'$ 为界面,入射角等于 $60°$。折射光线与法线的夹角为折射角,折射角等于 $40°$。因为光在空气和玻璃中传播,当光从空气斜射入玻璃中的时候,折射角小于入射角,可知该图是光从空气斜射入玻璃的情形。故 $MM'$ 的右边是玻璃。综上可知,选项 D 正确。
【解析】根据光的反射定律,入射光线与法线的夹角为入射角,反射光线与法线的夹角为反射角,并且反射角等于入射角。由题图可知 $NN'$ 为法线, $MM'$ 为界面,入射角等于 $60°$。折射光线与法线的夹角为折射角,折射角等于 $40°$。因为光在空气和玻璃中传播,当光从空气斜射入玻璃中的时候,折射角小于入射角,可知该图是光从空气斜射入玻璃的情形。故 $MM'$ 的右边是玻璃。综上可知,选项 D 正确。
解析
【分析】
要解决本题,需先利用光的反射定律确定法线和界面,再根据折射角与入射角的大小关系判断介质:
1. 根据“反射角等于入射角”,相等的两个角对应的直线为法线,由此确定界面;
2. 明确入射角、折射角的定义,计算出两角大小;
3. 依据“光从空气斜射入玻璃时,折射角小于入射角”判断介质,进而选出正确选项。
【解析】
根据光的反射定律,反射角等于入射角,因此相等的两个角对应的直线为法线。观察题图:左上方光线与竖直直线MM'的夹角为30°,则其与水平直线NN'(法线)的夹角为90°-30°=60°;左下方光线与NN'的夹角为60°,二者相等,故NN'是法线,MM'是界面。
入射角是入射光线与法线的夹角,因此入射角为60°;折射角是折射光线与法线的夹角,右侧光线与MM'的夹角为50°,则其与NN'的夹角为90°-50°=40°,即折射角为40°。
由于光从空气斜射入玻璃时,折射角小于入射角,本题中折射角(40°)小于入射角(60°),说明光从空气进入玻璃,因此界面MM'的右侧是玻璃。综上,选项D正确。
【答案】
D
【知识点】
光的反射定律;光的折射规律
【点评】
本题结合光的反射与折射规律,考查法线、界面的判断及介质区分,核心是利用“反射角等于入射角”确定法线,再通过折射角与入射角的大小关系判断介质,需熟练掌握光学基本规律。
【难度系数】
0.5
要解决本题,需先利用光的反射定律确定法线和界面,再根据折射角与入射角的大小关系判断介质:
1. 根据“反射角等于入射角”,相等的两个角对应的直线为法线,由此确定界面;
2. 明确入射角、折射角的定义,计算出两角大小;
3. 依据“光从空气斜射入玻璃时,折射角小于入射角”判断介质,进而选出正确选项。
【解析】
根据光的反射定律,反射角等于入射角,因此相等的两个角对应的直线为法线。观察题图:左上方光线与竖直直线MM'的夹角为30°,则其与水平直线NN'(法线)的夹角为90°-30°=60°;左下方光线与NN'的夹角为60°,二者相等,故NN'是法线,MM'是界面。
入射角是入射光线与法线的夹角,因此入射角为60°;折射角是折射光线与法线的夹角,右侧光线与MM'的夹角为50°,则其与NN'的夹角为90°-50°=40°,即折射角为40°。
由于光从空气斜射入玻璃时,折射角小于入射角,本题中折射角(40°)小于入射角(60°),说明光从空气进入玻璃,因此界面MM'的右侧是玻璃。综上,选项D正确。
【答案】
D
【知识点】
光的反射定律;光的折射规律
【点评】
本题结合光的反射与折射规律,考查法线、界面的判断及介质区分,核心是利用“反射角等于入射角”确定法线,再通过折射角与入射角的大小关系判断介质,需熟练掌握光学基本规律。
【难度系数】
0.5
5. 下列四种现象中,由光的折射形成的是(
图4-4-2
A.镜花水月
B.海市蜃楼
C.形影不离
D.立竿见影
B
)。图4-4-2
A.镜花水月
B.海市蜃楼
C.形影不离
D.立竿见影
答案
5.B
【解析】镜花水月是平面镜成像,是光的反射形成的,选项 A 不符合题意;海市蜃楼是由光的折射形成的,选项 B 符合题意;形影不离中,影子是由光的直线传播形成的,选项 C 不符合题意;立竿见影是由光的直线传播形成的,选项 D 不符合题意。
【解析】镜花水月是平面镜成像,是光的反射形成的,选项 A 不符合题意;海市蜃楼是由光的折射形成的,选项 B 符合题意;形影不离中,影子是由光的直线传播形成的,选项 C 不符合题意;立竿见影是由光的直线传播形成的,选项 D 不符合题意。
解析
【分析】首先明确光的三种基本传播现象:光在同种均匀介质中沿直线传播、光的反射、光的折射,再逐一分析各选项对应的光学原理,找出由光的折射形成的现象。
【解析】逐一分析选项:A选项镜花水月是平面镜成像,属于光的反射现象,不符合题意;B选项海市蜃楼是光在不均匀大气中传播时发生折射形成的,符合题意;C选项形影不离中的影子,是光沿直线传播遇到不透明物体形成的暗区,属于光的直线传播,不符合题意;D选项立竿见影的影子同样是光的直线传播形成的,不符合题意。
【答案】B
【知识点】光的折射、光的直线传播、光的反射
【点评】本题考查光学中三种基本光现象的区分,属于基础题型,需牢记常见现象对应的光学原理,难度较低。
【难度系数】0.7
【解析】逐一分析选项:A选项镜花水月是平面镜成像,属于光的反射现象,不符合题意;B选项海市蜃楼是光在不均匀大气中传播时发生折射形成的,符合题意;C选项形影不离中的影子,是光沿直线传播遇到不透明物体形成的暗区,属于光的直线传播,不符合题意;D选项立竿见影的影子同样是光的直线传播形成的,不符合题意。
【答案】B
【知识点】光的折射、光的直线传播、光的反射
【点评】本题考查光学中三种基本光现象的区分,属于基础题型,需牢记常见现象对应的光学原理,难度较低。
【难度系数】0.7
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