10. 一束光从空气斜射入长方体玻璃砖并穿过,其光路如图所示。关于四个角的大小关系正确的是(

(第10题图)
A.$α_1 < \gamma_1$
B.$α_2 > \gamma_2$
C.$α_1 = \gamma_2$
D.$\gamma_1 = \gamma_2$
C
)(第10题图)
A.$α_1 < \gamma_1$
B.$α_2 > \gamma_2$
C.$α_1 = \gamma_2$
D.$\gamma_1 = \gamma_2$
答案
10.C
解析
【分析】
这道题需结合光的折射规律和几何关系分析:首先,光从空气斜射入玻璃时,折射角小于入射角;光从玻璃斜射入空气时,折射角大于入射角。其次,玻璃砖上下表面平行,对应的法线也平行,利用平行线的内错角相等可推导角度关系,进而判断各选项。
【解析】
1. 光从空气斜射入玻璃(光疏→光密介质),折射角小于入射角:上表面入射角为$α_1$,折射角为$\gamma_1$,故$α_1>\gamma_1$,选项A错误;
2. 光从玻璃斜射入空气(光密→光疏介质),折射角大于入射角:下表面入射角为$α_2$,折射角为$\gamma_2$,故$α_2<\gamma_2$,选项B错误;
3. 玻璃砖上下表面平行,其法线也平行,根据几何中平行线的内错角相等,得$\gamma_1=α_2$;
4. 结合上述关系:$α_1>\gamma_1=α_2$,且$\gamma_2>α_2$,最终可推导出$α_1=\gamma_2$,选项C正确,选项D错误。
【答案】
C
【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角度关系结合,考查对折射定律的应用,需注意玻璃砖平行表面带来的角度等量关系,属于光学基础题型。
【难度系数】
0.6
这道题需结合光的折射规律和几何关系分析:首先,光从空气斜射入玻璃时,折射角小于入射角;光从玻璃斜射入空气时,折射角大于入射角。其次,玻璃砖上下表面平行,对应的法线也平行,利用平行线的内错角相等可推导角度关系,进而判断各选项。
【解析】
1. 光从空气斜射入玻璃(光疏→光密介质),折射角小于入射角:上表面入射角为$α_1$,折射角为$\gamma_1$,故$α_1>\gamma_1$,选项A错误;
2. 光从玻璃斜射入空气(光密→光疏介质),折射角大于入射角:下表面入射角为$α_2$,折射角为$\gamma_2$,故$α_2<\gamma_2$,选项B错误;
3. 玻璃砖上下表面平行,其法线也平行,根据几何中平行线的内错角相等,得$\gamma_1=α_2$;
4. 结合上述关系:$α_1>\gamma_1=α_2$,且$\gamma_2>α_2$,最终可推导出$α_1=\gamma_2$,选项C正确,选项D错误。
【答案】
C
【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角度关系结合,考查对折射定律的应用,需注意玻璃砖平行表面带来的角度等量关系,属于光学基础题型。
【难度系数】
0.6
11. 如图所示,一束光在液面MN发生折射,在杯底形成光斑A。往杯中加水至M'N',请画出此时的折射光线,并标出此时光斑的位置A'。

(第11题图)
(第11题图)
答案
11.如图所示:
解析
【分析】本题考查光的折射规律的应用,解题思路:当往杯中加水时,液面升高,入射光线方向不变,新的入射点为入射光线与新液面M'N'的交点;由于入射角不变,折射角也不变,因此新的折射光线与原折射光线平行,据此可确定新的光斑位置A'。
【解析】1. 确定新液面M'N',入射光线方向保持不变,找到入射光线与M'N'的交点,即为新的入射点;2. 过新入射点作垂直于液面的法线;3. 根据折射角与原折射角相等(入射角不变,折射角不变),画出平行于原折射光线的新折射光线,该光线与杯底的交点就是光斑A'。
【答案】
【知识点】光的折射规律
【点评】本题结合实际情景考查光的折射规律,关键是理解液面升高时入射点的变化及折射光线的平行关系,注重对规律应用的考查。
【难度系数】0.5
【解析】1. 确定新液面M'N',入射光线方向保持不变,找到入射光线与M'N'的交点,即为新的入射点;2. 过新入射点作垂直于液面的法线;3. 根据折射角与原折射角相等(入射角不变,折射角不变),画出平行于原折射光线的新折射光线,该光线与杯底的交点就是光斑A'。
【答案】
【知识点】光的折射规律
【点评】本题结合实际情景考查光的折射规律,关键是理解液面升高时入射点的变化及折射光线的平行关系,注重对规律应用的考查。
【难度系数】0.5
12. 如图甲所示,我们观察斜插入水中的筷子时,会发现筷子在水面处发生了弯折。请在图乙中画出看到的水中筷子的像,并说明看到的是虚像还是实像。

答案
12.如图所示:
看到的是虚像。
解析
【分析】
要解决这个问题,需结合光的折射规律分析:当光从水斜射入空气时,折射角大于入射角。我们看到水中的筷子,是水中筷子反射的光经水面折射后进入人眼,人眼逆着折射光线看去,会形成虚像,像的位置比实际物体偏高,因此筷子看起来在水面处弯折。作图时,需从水中筷子的实际点引出入射光线,画出折射光线后,反向延长折射光线得到虚像点,连接各虚像点即可得到水中筷子的像。
【解析】
1. 从水中筷子的实际端点A向水面引出两条不同的入射光线;
2. 根据光的折射规律:光从水斜射入空气时,折射角大于入射角,分别画出两条入射光线对应的折射光线;
3. 将两条折射光线反向延长,它们的交点就是水中筷子端点A的虚像点A';
4. 同理画出其他点的虚像点,连接这些虚像点,就得到看到的水中筷子的像;
5. 该像是折射光线的反向延长线会聚形成的,不是实际光线会聚而成,因此是虚像。
【答案】
如图所示:
;看到的是虚像。
【知识点】
光的折射现象、虚像的概念
【点评】
本题结合生活中“筷子弯折”的常见现象,考查光的折射规律的应用,属于基础作图题,需掌握光的折射规律及虚像的判断方法。
【难度系数】
0.5
要解决这个问题,需结合光的折射规律分析:当光从水斜射入空气时,折射角大于入射角。我们看到水中的筷子,是水中筷子反射的光经水面折射后进入人眼,人眼逆着折射光线看去,会形成虚像,像的位置比实际物体偏高,因此筷子看起来在水面处弯折。作图时,需从水中筷子的实际点引出入射光线,画出折射光线后,反向延长折射光线得到虚像点,连接各虚像点即可得到水中筷子的像。
【解析】
1. 从水中筷子的实际端点A向水面引出两条不同的入射光线;
2. 根据光的折射规律:光从水斜射入空气时,折射角大于入射角,分别画出两条入射光线对应的折射光线;
3. 将两条折射光线反向延长,它们的交点就是水中筷子端点A的虚像点A';
4. 同理画出其他点的虚像点,连接这些虚像点,就得到看到的水中筷子的像;
5. 该像是折射光线的反向延长线会聚形成的,不是实际光线会聚而成,因此是虚像。
【答案】
如图所示:
【知识点】
光的折射现象、虚像的概念
【点评】
本题结合生活中“筷子弯折”的常见现象,考查光的折射规律的应用,属于基础作图题,需掌握光的折射规律及虚像的判断方法。
【难度系数】
0.5
13. 学习光的折射时,老师为了帮助学生理解“渔民叉鱼”现象,自制了一套装置。如图所示,不透明圆管是一根方向固定且不易形变的直管,将它固定在铁架台上(图中未画出),将小鱼模型固定在水中。

(第13题图)
(1)人眼从A处透过直管看向水里,调整直管方向,直到从直管中看到水中的“鱼”,这是鱼的
(2)用一根足够长的铁丝(鱼叉)沿直管叉向看到的“鱼”,
(3)保持光照,接着从鱼缸侧面观察,能看到光的传播路径。以上现象说明,鱼的像在实际鱼的
(第13题图)
(1)人眼从A处透过直管看向水里,调整直管方向,直到从直管中看到水中的“鱼”,这是鱼的
虚
(填“实”或“虚”)像。(2)用一根足够长的铁丝(鱼叉)沿直管叉向看到的“鱼”,
不能
插到鱼;改用激光笔从A点沿着直管对着看到的“鱼”照射,光能
照到鱼身上。(填“能”或“不能”)(3)保持光照,接着从鱼缸侧面观察,能看到光的传播路径。以上现象说明,鱼的像在实际鱼的
上
(填“上”或“下”)方。答案
13.(1)虚
(2)不能 能
(3)上
(2)不能 能
(3)上
解析
【分析】
要解决这道题,需结合光的折射规律分析水中鱼的成像特点:人看到水中的鱼,是鱼反射的光从水中斜射入空气时发生折射,折射光线远离法线,人眼逆着折射光线看去,会形成位置偏高的虚像。叉鱼时需对准实际鱼的位置,而激光照射利用光路可逆,能到达实际鱼的位置。
【解析】
(1) 水中鱼反射的光经水折射进入人眼,人眼逆着折射光线看到的是鱼的虚像(实际光线未会聚,是反向延长线形成的像),故填“虚”。
(2) 看到的“鱼”是虚像,位置比实际鱼偏高,沿直管叉向虚像,无法插到实际的鱼;根据光路可逆,激光笔沿直管对着看到的“鱼”照射,光会沿折射的反向光路到达实际鱼的位置,故能照到鱼,依次填“不能”“能”。
(3) 从侧面观察光的传播路径,结合虚像位置偏高的特点,可知鱼的像在实际鱼的上方,故填“上”。
【答案】
(1)虚 (2)不能 能 (3)上
【知识点】
光的折射、虚像、光路可逆
【点评】
本题结合“渔民叉鱼”的生活现象,考查光的折射规律的实际应用,需理解水中虚像的形成及光路可逆的特点,是光的折射部分的基础题型。
【难度系数】
0.6
要解决这道题,需结合光的折射规律分析水中鱼的成像特点:人看到水中的鱼,是鱼反射的光从水中斜射入空气时发生折射,折射光线远离法线,人眼逆着折射光线看去,会形成位置偏高的虚像。叉鱼时需对准实际鱼的位置,而激光照射利用光路可逆,能到达实际鱼的位置。
【解析】
(1) 水中鱼反射的光经水折射进入人眼,人眼逆着折射光线看到的是鱼的虚像(实际光线未会聚,是反向延长线形成的像),故填“虚”。
(2) 看到的“鱼”是虚像,位置比实际鱼偏高,沿直管叉向虚像,无法插到实际的鱼;根据光路可逆,激光笔沿直管对着看到的“鱼”照射,光会沿折射的反向光路到达实际鱼的位置,故能照到鱼,依次填“不能”“能”。
(3) 从侧面观察光的传播路径,结合虚像位置偏高的特点,可知鱼的像在实际鱼的上方,故填“上”。
【答案】
(1)虚 (2)不能 能 (3)上
【知识点】
光的折射、虚像、光路可逆
【点评】
本题结合“渔民叉鱼”的生活现象,考查光的折射规律的实际应用,需理解水中虚像的形成及光路可逆的特点,是光的折射部分的基础题型。
【难度系数】
0.6
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