5. 如图所示,一束光射入杯底形成光斑,逐渐往杯中加水,光斑将(

A.向右移动
B.向左移动
C.不动
D.无法确定
A
)A.向右移动
B.向左移动
C.不动
D.无法确定
答案
5. A
解析
【分析】
要解决这道题,需结合光的折射规律思考:当往杯中加水时,水面会升高,光的入射点会向右移动;而光从空气斜射入水中时,折射角大小由入射角决定,入射角不变则折射角不变,折射光线方向固定,因此光斑会随入射点的右移而向右移动。
【解析】
当逐渐往杯中加水时,水面上升,光在水面上的入射点会向右移动。根据光的折射规律,光从空气斜射入水中时,折射光线向法线偏折,且入射角不变时,折射角也保持不变,折射光线的传播方向不变。由于入射点右移,折射光线的位置也会随之右移,因此杯底的光斑将向右移动。
【答案】
A
【知识点】
光的折射规律
【点评】
本题考查光的折射规律的实际应用,核心是理解水面变化对入射点的影响,以及折射光线的特点,属于基础光学题,难度适中。
【难度系数】
0.4
要解决这道题,需结合光的折射规律思考:当往杯中加水时,水面会升高,光的入射点会向右移动;而光从空气斜射入水中时,折射角大小由入射角决定,入射角不变则折射角不变,折射光线方向固定,因此光斑会随入射点的右移而向右移动。
【解析】
当逐渐往杯中加水时,水面上升,光在水面上的入射点会向右移动。根据光的折射规律,光从空气斜射入水中时,折射光线向法线偏折,且入射角不变时,折射角也保持不变,折射光线的传播方向不变。由于入射点右移,折射光线的位置也会随之右移,因此杯底的光斑将向右移动。
【答案】
A
【知识点】
光的折射规律
【点评】
本题考查光的折射规律的实际应用,核心是理解水面变化对入射点的影响,以及折射光线的特点,属于基础光学题,难度适中。
【难度系数】
0.4
6. 中华文化博大精深,有些古诗词中蕴含着丰富的物理知识。下列诗句中的情境能用光的折射原理解释的是(
A.起舞弄清影
B.潭清疑水浅
C.风吹草低见牛羊
D.楼台倒影入池塘
B
)A.起舞弄清影
B.潭清疑水浅
C.风吹草低见牛羊
D.楼台倒影入池塘
答案
6. B
解析
【分析】
要解决这道题,需逐一分析每个选项对应的光学原理,明确光的直线传播、反射、折射的不同应用:首先回忆三种光学现象的特点,再结合诗句情境判断:A选项的“影”是光被遮挡形成的暗区,对应光的直线传播;B选项“潭清疑水浅”是潭底光线经水到空气折射导致的视觉偏差;C选项是光沿直线传播的遮挡与显现;D选项“倒影”是平面镜成像,对应光的反射。由此筛选出符合光的折射的选项。
【解析】
逐一分析各选项:
1. 选项A:“起舞弄清影”中的“影”是光沿直线传播时,被人体遮挡,在后方形成的暗区域,属于光的直线传播现象,不符合题意;
2. 选项B:“潭清疑水浅”是潭底的光线从水(光密介质)斜射入空气(光疏介质)时发生折射,折射角大于入射角,人眼逆着折射光线看去,会认为光线沿直线传播,因此看到的潭底虚像位置比实际潭底更浅,属于光的折射现象,符合题意;
3. 选项C:“风吹草低见牛羊”是草遮挡时光沿直线传播无法到达人眼,草低后光沿直线传播可看到牛羊,属于光的直线传播现象,不符合题意;
4. 选项D:“楼台倒影入池塘”中的倒影是楼台在水面(相当于平面镜)形成的虚像,属于光的反射现象,不符合题意。
综上,答案为B。
【答案】
B
【知识点】
光的折射、光的直线传播、光的反射
【点评】
本题以古诗词为载体考查光学知识,将物理规律与传统文化结合,既考查了学生对光的三种基本现象的区分能力,又体现了学科融合的特点,属于光学基础应用的常规题目,难度适中。
【难度系数】
0.7
要解决这道题,需逐一分析每个选项对应的光学原理,明确光的直线传播、反射、折射的不同应用:首先回忆三种光学现象的特点,再结合诗句情境判断:A选项的“影”是光被遮挡形成的暗区,对应光的直线传播;B选项“潭清疑水浅”是潭底光线经水到空气折射导致的视觉偏差;C选项是光沿直线传播的遮挡与显现;D选项“倒影”是平面镜成像,对应光的反射。由此筛选出符合光的折射的选项。
【解析】
逐一分析各选项:
1. 选项A:“起舞弄清影”中的“影”是光沿直线传播时,被人体遮挡,在后方形成的暗区域,属于光的直线传播现象,不符合题意;
2. 选项B:“潭清疑水浅”是潭底的光线从水(光密介质)斜射入空气(光疏介质)时发生折射,折射角大于入射角,人眼逆着折射光线看去,会认为光线沿直线传播,因此看到的潭底虚像位置比实际潭底更浅,属于光的折射现象,符合题意;
3. 选项C:“风吹草低见牛羊”是草遮挡时光沿直线传播无法到达人眼,草低后光沿直线传播可看到牛羊,属于光的直线传播现象,不符合题意;
4. 选项D:“楼台倒影入池塘”中的倒影是楼台在水面(相当于平面镜)形成的虚像,属于光的反射现象,不符合题意。
综上,答案为B。
【答案】
B
【知识点】
光的折射、光的直线传播、光的反射
【点评】
本题以古诗词为载体考查光学知识,将物理规律与传统文化结合,既考查了学生对光的三种基本现象的区分能力,又体现了学科融合的特点,属于光学基础应用的常规题目,难度适中。
【难度系数】
0.7
7.如图所示,光在水和空气的界面CD同时发生反射和折射,入射角为
30°
,折射角为42°
,界面CD上面的介质是空气
。答案
7. 30° 42° 空气
解析
【分析】
要解决本题,需掌握光的反射定律和折射规律:①反射角等于入射角,二者均为光线与法线的夹角;②当光从水/玻璃等介质斜射入空气时,折射角大于入射角,反之则折射角小于入射角。解题步骤:1. 确定界面CD和法线(竖直虚线,与CD垂直);2. 计算入射角:入射光线与CD夹角为60°,结合法线与CD的垂直关系,算出入射角;3. 计算折射角:折射光线与CD夹角为48°,同理算出折射角;4. 根据折射角与入射角的大小关系,判断界面上方的介质。
【解析】
1. 确定界面与法线:图中CD为界面,竖直虚线为法线,法线与界面CD垂直,夹角为90°。
2. 计算入射角:入射角是入射光线与法线的夹角,已知入射光线与界面CD的夹角为60°,因此入射角=90°−60°=30°。
3. 计算折射角:折射角是折射光线与法线的夹角,已知折射光线与界面CD的夹角为48°,因此折射角=90°−48°=42°。
4. 判断介质:根据光的折射规律,当光从水或其他介质斜射入空气中时,折射角大于入射角。本题中折射角(42°)大于入射角(30°),说明折射光线所在的界面CD上方是空气。
【答案】
30° 42° 空气
【知识点】
光的反射定律、光的折射规律
【点评】
本题结合几何图形考查光的反射与折射规律的基础应用,关键是准确识别入射角、折射角,理解反射角与入射角的等量关系,以及折射角随介质变化的规律,属于常规基础题。
【难度系数】
0.6
要解决本题,需掌握光的反射定律和折射规律:①反射角等于入射角,二者均为光线与法线的夹角;②当光从水/玻璃等介质斜射入空气时,折射角大于入射角,反之则折射角小于入射角。解题步骤:1. 确定界面CD和法线(竖直虚线,与CD垂直);2. 计算入射角:入射光线与CD夹角为60°,结合法线与CD的垂直关系,算出入射角;3. 计算折射角:折射光线与CD夹角为48°,同理算出折射角;4. 根据折射角与入射角的大小关系,判断界面上方的介质。
【解析】
1. 确定界面与法线:图中CD为界面,竖直虚线为法线,法线与界面CD垂直,夹角为90°。
2. 计算入射角:入射角是入射光线与法线的夹角,已知入射光线与界面CD的夹角为60°,因此入射角=90°−60°=30°。
3. 计算折射角:折射角是折射光线与法线的夹角,已知折射光线与界面CD的夹角为48°,因此折射角=90°−48°=42°。
4. 判断介质:根据光的折射规律,当光从水或其他介质斜射入空气中时,折射角大于入射角。本题中折射角(42°)大于入射角(30°),说明折射光线所在的界面CD上方是空气。
【答案】
30° 42° 空气
【知识点】
光的反射定律、光的折射规律
【点评】
本题结合几何图形考查光的反射与折射规律的基础应用,关键是准确识别入射角、折射角,理解反射角与入射角的等量关系,以及折射角随介质变化的规律,属于常规基础题。
【难度系数】
0.6
8.一束激光从空气中以图示角度射入水中,其反射光线与折射光线刚好垂直。请在图中画出折射光线,并标出折射角的大小。

答案
8. 如图所示
解析
【分析】首先明确入射光线与法线的夹角为入射角,本题中入射角为53°;根据光的反射定律,反射角等于入射角,因此反射角也为53°;题目告知反射光线与折射光线垂直,结合法线是竖直直线,利用几何关系可计算出折射角的大小,再在水中画出折射光线即可。
【解析】1. 确定入射角:由图可知,入射光线与法线的夹角为53°,即入射角i=53°;
2. 计算反射角:根据光的反射定律,反射角等于入射角,故反射角=53°;
3. 推导折射角:因为反射光线与折射光线垂直,法线为直线,所以折射角=90° - 反射角=90° - 53°=37°;
4. 画折射光线:在水中法线的另一侧,画出折射光线,使折射光线与法线的夹角为37°,完成作图。
【答案】如图所示
【知识点】光的反射定律,光的折射定律
【点评】本题结合光的反射和折射规律,通过几何关系求解折射角,考查学生对光学规律的应用能力,属于基础作图题,需注意折射光线的位置和折射角的计算。
【难度系数】0.4
【解析】1. 确定入射角:由图可知,入射光线与法线的夹角为53°,即入射角i=53°;
2. 计算反射角:根据光的反射定律,反射角等于入射角,故反射角=53°;
3. 推导折射角:因为反射光线与折射光线垂直,法线为直线,所以折射角=90° - 反射角=90° - 53°=37°;
4. 画折射光线:在水中法线的另一侧,画出折射光线,使折射光线与法线的夹角为37°,完成作图。
【答案】如图所示
【知识点】光的反射定律,光的折射定律
【点评】本题结合光的反射和折射规律,通过几何关系求解折射角,考查学生对光学规律的应用能力,属于基础作图题,需注意折射光线的位置和折射角的计算。
【难度系数】0.4
9.光在水中的传播速度约为在空气中传播速度的$\frac{3}{4}$,光在玻璃中的传播速度约为在空气中传播速度的$\frac{2}{3}$。当光从空气斜射入水中时,折射光线偏向法线;当光从空气斜射入玻璃中时,折射光线也偏向法线。你认为,当光从水中斜射入玻璃中时,折射光线会
偏向
(选填“偏离”或“偏向”)法线。你猜想的理由是当光从传播速度大的介质斜射向传播速度小的介质中时,折射光线偏向法线(其他说法只要合理也可)
。答案
9. 偏向 当光从传播速度大的介质斜射向传播速度小的介质中时,折射光线偏向法线(其他说法只要合理也可)
解析
【分析】首先,我们需要先明确光在水、玻璃中的传播速度大小关系,再结合题目给出的光从空气斜射入水、玻璃时的折射规律,归纳出折射光线偏折与介质光速的关联,进而判断光从水斜射入玻璃的折射情况。第一步,设光在空气中的速度为$v$,根据题目条件,水中速度为$\frac{3}{4}v$,玻璃中速度为$\frac{2}{3}v$,比较得$\frac{3}{4}v > \frac{2}{3}v$,即水中光速大于玻璃中光速;第二步,从“光从空气(光速大)斜射入水(光速小)、玻璃(光速更小)时折射光线均偏向法线”的现象,归纳出规律:光从传播速度大的介质斜射入传播速度小的介质时,折射光线偏向法线;第三步,应用该规律判断光从水(光速大)斜射入玻璃(光速小)的折射情况。
【解析】设光在空气中的传播速度为$v$,则光在水中的速度为$\frac{3}{4}v$,在玻璃中的速度为$\frac{2}{3}v$。计算比较:$\frac{3}{4}v = \frac{9}{12}v$,$\frac{2}{3}v = \frac{8}{12}v$,因此$\frac{3}{4}v > \frac{2}{3}v$,即光在水中的传播速度大于在玻璃中的传播速度。结合题目给出的规律:当光从空气(光速大的介质)斜射入水、玻璃(光速更小的介质)时,折射光线均偏向法线,可归纳得出:当光从传播速度大的介质斜射入传播速度小的介质时,折射光线偏向法线。由此可知,光从水中(传播速度大的介质)斜射入玻璃中(传播速度小的介质)时,折射光线偏向法线。
【答案】偏向;当光从传播速度大的介质斜射向传播速度小的介质中时,折射光线偏向法线(合理即可)
【知识点】光的折射规律;光速与介质的关系
【点评】本题通过具体介质的光速和折射现象,考查学生对光的折射规律的理解、归纳与迁移应用能力,需要从已知现象中总结规律并应用到新情境,难度适中。
【难度系数】0.5
【解析】设光在空气中的传播速度为$v$,则光在水中的速度为$\frac{3}{4}v$,在玻璃中的速度为$\frac{2}{3}v$。计算比较:$\frac{3}{4}v = \frac{9}{12}v$,$\frac{2}{3}v = \frac{8}{12}v$,因此$\frac{3}{4}v > \frac{2}{3}v$,即光在水中的传播速度大于在玻璃中的传播速度。结合题目给出的规律:当光从空气(光速大的介质)斜射入水、玻璃(光速更小的介质)时,折射光线均偏向法线,可归纳得出:当光从传播速度大的介质斜射入传播速度小的介质时,折射光线偏向法线。由此可知,光从水中(传播速度大的介质)斜射入玻璃中(传播速度小的介质)时,折射光线偏向法线。
【答案】偏向;当光从传播速度大的介质斜射向传播速度小的介质中时,折射光线偏向法线(合理即可)
【知识点】光的折射规律;光速与介质的关系
【点评】本题通过具体介质的光速和折射现象,考查学生对光的折射规律的理解、归纳与迁移应用能力,需要从已知现象中总结规律并应用到新情境,难度适中。
【难度系数】0.5
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