11.学校新建成一个喷水池，在池底的中央安装有一只射灯。经过连续几天观察，晓霞同学发现：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，如图所示。当池内水面升至A位置时，她在池旁看到亮斑的位置在P点；当水面升至B位置时，她看到亮斑的位置在Q点。下列说法正确的是（）。

A.P点与S点重合
B.P点在S点的上方
C.Q点与S点重合
D.Q点在S点的上方

11.D

【分析】
要解决这道题，需分两种水面高度情况分析光线的传播路径：①当水面升至A位置时，光从水中斜射入空气，会发生折射，折射角大于入射角，据此判断亮斑位置；②当水面升至B位置时，光在同种均匀介质（水）中沿直线传播，据此判断亮斑位置，再结合选项得出结论。
【解析】
1. 当水面升至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：光从水等介质斜射入空气时，折射角大于入射角，光线会远离法线，因此在池壁上形成的亮斑P点位于S点的下方，故A、B选项错误。
2. 当水面升至B位置时，水面已覆盖光线的入射区域，光在水中沿直线传播，直接射到池壁的Q点；对比无水时光线射到S点，可知Q点在S点的上方，故C选项错误，D选项正确。
【答案】
D
【知识点】
光的折射规律、光的直线传播
【点评】
本题结合喷水池的实际场景，考查光的直线传播和折射的应用，核心是区分不同水面高度下光线的传播方式，需注意两种情况的差异，避免混淆亮斑位置，属于光现象部分的典型易错题。
【难度系数】
0.5

12.手电筒发出的光竖直地照射到一个空的烧杯的底部。光投射到烧杯底部的光圈如图所示，把水倒入烧杯中，烧杯装满水时，烧杯底部光圈的变化情况正确的是（）。

12.B

【分析】
要解决本题，需结合光的折射规律分析光圈变化：空烧杯时，手电筒的光在空气中沿直线传播，投射到烧杯底部形成的光圈对应图中的虚线圆大小。当向烧杯装满水时，光从空气（光疏介质）进入水（光密介质），虽手电筒竖直照射，但光线存在一定发散，根据光的折射规律，光从光疏介质进入光密介质时折射光线向法线偏折，使光线发散程度减小，因此烧杯底部的光圈会变小，即装水后的灰色圆小于空烧杯时的虚线圆，且位于中央。
【解析】
1. 空烧杯状态：光在空气中沿直线传播，投射到烧杯底的光圈为虚线圆所示的大小。
2. 装满水状态：光从空气竖直入射到水面（入射角为0°，折射角也为0°，传播方向不变），但手电筒的光并非严格平行光，进入水中后，因水的折射率大于空气，光线的发散程度降低，导致投射到烧杯底的光圈变小，对应选项B的图形。
【答案】
B
【知识点】
光的折射
【点评】
本题结合生活场景考查光的折射规律的应用，需理解光在不同介质中传播时的折射特点，尤其是非平行光在垂直入射时的传播变化，难度适中。
【难度系数】
0.5

13. 在探究光的反射定律的实验中，小明设计的实验装置如图所示。
(1)如果纸板ENF没有与平面镜垂直放置，当光贴着纸板NOE入射时，在纸板NOF上（选填“能”或“不能”）看到反射光，此时反射光线、入射光线和法线（选填“在”或“不在”）同一平面内。

(2)如图甲所示，当纸板ENF垂直于平面镜时，使一束光贴着纸板沿某一方向射到O点，经平面镜反射，沿另一个方向射出。在入射光EO向ON靠近的过程中，发现反射光OF（选填“靠近”或“远离”）ON。
(3)如图乙所示，保持左侧纸板和入射光的位置不变，将右侧纸板绕ON转动，此时在右侧纸板上不能看到反射光，由此可以得出反射光线、入射光线和法线的结论。

13.(1)不能 在
(2)靠近
(3)在同一平面内

【分析】本题围绕探究光的反射定律的实验展开，需结合实验操作的现象和光的反射定律的内容分析各问题：(1)若纸板未与平面镜垂直，反射光线不在纸板NOF平面内，因此看不到反射光，但反射光线、入射光线和法线始终在同一平面；(2)入射光线靠近法线时，入射角减小，根据反射角等于入射角，反射角也减小，故反射光线靠近法线；(3)转动右侧纸板后，左右纸板不在同一平面，无法看到反射光，说明三线需共面。
【解析】(1)当纸板ENF未与平面镜垂直放置时，反射光线会在法线另一侧，但不在纸板NOF所在平面，因此在纸板NOF上不能看到反射光；根据光的反射定律，反射光线、入射光线和法线始终在同一平面内，只是纸板未对齐导致无法观察到，故填“在”。(2)入射光EO向ON（法线）靠近时，入射角减小，由于反射角等于入射角，反射角也随之减小，因此反射光OF靠近ON，填“靠近”。(3)将右侧纸板绕ON转动后，左右纸板不在同一平面，此时右侧纸板上看不到反射光，说明反射光线、入射光线和法线必须在同一平面内，故得出该结论。
【答案】13.(1)不能 在；(2)靠近；(3)在同一平面内
【知识点】光的反射定律、探究光的反射定律实验
【点评】本题是对光的反射定律实验的基础考查，重点在于理解实验操作的原理和现象对应的物理结论，属于初中物理的基础实验题，难度适中。
【难度系数】0.6

14. 小强同学研究光的折射现象的实验装置如图所示。在玻璃水槽中竖直放置的光屏是由NOE和NOF两个半圆形光屏组成的，NOM为两半圆的分界线，其中光屏NOF可绕直径NOM前后转动。实验测量的数据如表所示。

| 入射角α | $0°$ | $30°$ | $45°$ | $60°$ |
| --- | --- | --- | --- | --- |
| 折射角β | $0°$ | $22°$ | $32°$ | $40°$ |
(1)小强将光屏NOF向后转动一定角度后，在光屏NOF上（选填“能”或“不能”）看到折射光，这说明折射光线和入射光线（选填“在”或“不在”）同一平面内。
(2)由表中数据可知，光从空气斜射入水中时，折射角（选填“大于”“等于”或“小于”）入射角，且折射角随着入射角的增大而。
(3)在水面处除了发生光的折射现象，还伴随有光的现象。

14.(1)不能 在
(2)小于 增大
(3)反射

【分析】
首先，第(1)问需结合光的折射规律的实验探究思路：当探究折射光线与入射光线的平面关系时，若将可转动的光屏（NOF）向后转动，两个光屏不在同一平面，就无法在NOF上看到折射光，由此可判断折射光线与入射光线的平面关系。第(2)问通过对比表格中入射角和折射角的数值，分析两者的大小关系及变化规律。第(3)问回忆光斜射到两种介质界面时的现象，除折射外还存在反射。
【解析】
(1) 根据光的折射规律，折射光线、入射光线和法线在同一平面内。将光屏NOF向后转动后，NOE与NOF不在同一平面，因此无法在NOF上看到折射光，这说明折射光线和入射光线在同一平面内。
(2) 观察表格数据：光从空气斜射入水中时，折射角分别为0°、22°、32°、40°，对应的入射角为0°、30°、45°、60°，可见折射角小于入射角；且入射角从0°增大到60°时，折射角也从0°增大到40°，说明折射角随入射角的增大而增大。
(3) 光从空气斜射到水面时，一部分光线发生折射进入水中，另一部分光线被水面反射回空气中，因此伴随有光的反射现象。
【答案】
14.(1)不能 在；(2)小于 增大；(3)反射
【知识点】
光的折射规律、光的反射现象
【点评】
本题是光学基础实验题，考查光的折射规律的探究过程、折射角与入射角的关系，以及光的反射现象，侧重对基础知识的理解和应用，难度较低。
【难度系数】
0.8