10.如图,装有水的烧杯底部有一枚硬币A,眼睛在B处看到硬币在C处。画出人眼看到硬币的光路图。

答案
10.如图所示
解析
【分析】
要画出人眼看到硬币的光路图,需利用光的折射规律:人看到水中的硬币,是硬币反射的光经水面折射后进入人眼,人眼逆着折射光线看到的是硬币的虚像。因此,连接人眼B和虚像C,与水面的交点即为入射点O;再连接硬币A与O得到入射光线,连接O与B得到折射光线,同时画出法线辅助理解。
【解析】
1. 确定入射点:连接B、C两点,该连线与水面的交点即为光的入射点O;
2. 画入射光线:从硬币A出发,连接A与O,箭头方向指向O(表示光从A射向水面);
3. 画折射光线:从入射点O出发,连接O与B,箭头方向指向B(表示光经水面折射后进入人眼);
4. 过O点作垂直于水面的虚线(法线),完成光路图。
【答案】
如图所示
【知识点】
光的折射、光路图绘制
【点评】
本题考查光的折射规律的应用,核心是理解水中物体的虚像由折射光线的反向延长线形成,需准确确定入射点和光线方向,是光学作图的基础题型。
【难度系数】
0.6
要画出人眼看到硬币的光路图,需利用光的折射规律:人看到水中的硬币,是硬币反射的光经水面折射后进入人眼,人眼逆着折射光线看到的是硬币的虚像。因此,连接人眼B和虚像C,与水面的交点即为入射点O;再连接硬币A与O得到入射光线,连接O与B得到折射光线,同时画出法线辅助理解。
【解析】
1. 确定入射点:连接B、C两点,该连线与水面的交点即为光的入射点O;
2. 画入射光线:从硬币A出发,连接A与O,箭头方向指向O(表示光从A射向水面);
3. 画折射光线:从入射点O出发,连接O与B,箭头方向指向B(表示光经水面折射后进入人眼);
4. 过O点作垂直于水面的虚线(法线),完成光路图。
【答案】
如图所示
【知识点】
光的折射、光路图绘制
【点评】
本题考查光的折射规律的应用,核心是理解水中物体的虚像由折射光线的反向延长线形成,需准确确定入射点和光线方向,是光学作图的基础题型。
【难度系数】
0.6
11.能正确表示光从室外透过窗户玻璃进入室内传播的光路图是(
A
)答案
11.A
解析
【分析】
要判断光从室外透过玻璃进入室内的正确光路,需明确光的两次折射规律:光从空气斜射入玻璃时,折射角小于入射角,折射光线靠近法线;光从玻璃斜射入空气时,折射角大于入射角,折射光线远离法线,且因玻璃两表面平行,最终出射光线与入射光线平行。据此逐一分析选项即可。
【解析】
光从室外(空气)斜射入玻璃时,第一次折射:折射光线向法线偏折,折射角小于入射角;光从玻璃斜射入室内(空气)时,第二次折射:折射光线远离法线,折射角大于入射角,且出射光线与入射光线平行。
选项A:符合两次折射的规律,出射光线与入射光线平行,正确;
选项B:第一次折射光线未偏折,不符合光的折射定律,错误;
选项C:光线沿直线传播,未发生两次折射,错误;
选项D:第二次折射的折射角小于第一次的入射角,不符合折射规律,错误。
【答案】
A
【知识点】
光的折射规律、光的折射现象
【点评】
本题考查光的折射规律在实际场景中的应用,核心是掌握光斜射入不同介质时的折射特点,以及平行界面下出射光线与入射光线平行的规律,属于基础光学题。
【难度系数】
0.6
要判断光从室外透过玻璃进入室内的正确光路,需明确光的两次折射规律:光从空气斜射入玻璃时,折射角小于入射角,折射光线靠近法线;光从玻璃斜射入空气时,折射角大于入射角,折射光线远离法线,且因玻璃两表面平行,最终出射光线与入射光线平行。据此逐一分析选项即可。
【解析】
光从室外(空气)斜射入玻璃时,第一次折射:折射光线向法线偏折,折射角小于入射角;光从玻璃斜射入室内(空气)时,第二次折射:折射光线远离法线,折射角大于入射角,且出射光线与入射光线平行。
选项A:符合两次折射的规律,出射光线与入射光线平行,正确;
选项B:第一次折射光线未偏折,不符合光的折射定律,错误;
选项C:光线沿直线传播,未发生两次折射,错误;
选项D:第二次折射的折射角小于第一次的入射角,不符合折射规律,错误。
【答案】
A
【知识点】
光的折射规律、光的折射现象
【点评】
本题考查光的折射规律在实际场景中的应用,核心是掌握光斜射入不同介质时的折射特点,以及平行界面下出射光线与入射光线平行的规律,属于基础光学题。
【难度系数】
0.6
12.有一圆柱形敞口容器,从其左侧某一高度斜射一束激光,在容器底部产生一个光斑O,如图所示,下列操作使光斑向左移动的是 (

A.保持水面高度不变使激光笔向右平移
B.保持激光射入角度不变使水面上升
C.保持激光射入角度不变使水面下降
D.保持水面高度和入射点不变使激光入射角增大
B
)A.保持水面高度不变使激光笔向右平移
B.保持激光射入角度不变使水面上升
C.保持激光射入角度不变使水面下降
D.保持水面高度和入射点不变使激光入射角增大
答案
12.B
解析
【分析】要判断光斑是否向左移动,需结合光的折射规律分析各操作对入射点位置、折射光线方向的影响:光从空气斜射入水中时,折射角小于入射角,且折射角随入射角的变化而变化。逐个分析选项:
1. 选项A:水面高度不变,激光笔右移,入射点向右移动,折射光线也随之右偏,光斑会向右移动,不符合要求;
2. 选项B:激光射入角度不变,水面上升,入射点向左侧移动,由于入射角不变,折射角也不变,折射光线方向不变,因此容器底部的光斑向左移动,符合要求;
3. 选项C:激光射入角度不变,水面下降,入射点向右侧移动,折射光线方向不变,光斑会向右移动,不符合要求;
4. 选项D:入射角增大,折射角也增大,折射光线远离法线,光斑会向右移动,不符合要求。
【解析】根据光的折射规律,逐一分析各选项:
A选项:保持水面高度不变,激光笔向右平移,入射点向右侧移动,折射光线同步右偏,光斑向右移动,A错误;
B选项:保持激光射入角度不变,水面上升,入射点向左侧移动,因入射角不变,折射角不变,折射光线方向不变,容器底部的光斑向左移动,B正确;
C选项:保持激光射入角度不变,水面下降,入射点向右侧移动,折射光线方向不变,光斑向右移动,C错误;
D选项:保持水面高度和入射点不变,激光入射角增大,折射角随之增大,折射光线远离法线,光斑向右移动,D错误。
【答案】B
【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,需明确水面变化时入射点的移动规律,以及入射角、折射角变化对光斑位置的影响,属于基础光学应用题。
【难度系数】0.5
1. 选项A:水面高度不变,激光笔右移,入射点向右移动,折射光线也随之右偏,光斑会向右移动,不符合要求;
2. 选项B:激光射入角度不变,水面上升,入射点向左侧移动,由于入射角不变,折射角也不变,折射光线方向不变,因此容器底部的光斑向左移动,符合要求;
3. 选项C:激光射入角度不变,水面下降,入射点向右侧移动,折射光线方向不变,光斑会向右移动,不符合要求;
4. 选项D:入射角增大,折射角也增大,折射光线远离法线,光斑会向右移动,不符合要求。
【解析】根据光的折射规律,逐一分析各选项:
A选项:保持水面高度不变,激光笔向右平移,入射点向右侧移动,折射光线同步右偏,光斑向右移动,A错误;
B选项:保持激光射入角度不变,水面上升,入射点向左侧移动,因入射角不变,折射角不变,折射光线方向不变,容器底部的光斑向左移动,B正确;
C选项:保持激光射入角度不变,水面下降,入射点向右侧移动,折射光线方向不变,光斑向右移动,C错误;
D选项:保持水面高度和入射点不变,激光入射角增大,折射角随之增大,折射光线远离法线,光斑向右移动,D错误。
【答案】B
【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,需明确水面变化时入射点的移动规律,以及入射角、折射角变化对光斑位置的影响,属于基础光学应用题。
【难度系数】0.5
13.一盏探照灯的灯光射向水池,如图所示,在没有水的池底C处形成一个光斑。在逐步注水的过程中,B处的人看到池底的光斑会
(

A.在原地不动
B.先向左移再向右移
C.向左移动
D.向右移动
(
D
)A.在原地不动
B.先向左移再向右移
C.向左移动
D.向右移动
答案
13.D
解析
【分析】
要解决这个问题,需结合光的折射规律分析注水时光线的变化:当逐步向水池注水时,探照灯发出的光从空气斜射入水中会发生折射,折射角小于入射角;随着水面升高,光线的入射点会向右移动,折射光线也会随之偏折;B处的人看到池底的光斑,是逆着折射光线形成的虚像,需据此判断虚像的位置变化。
【解析】
当向水池中逐步注水时,探照灯发出的光线从空气斜射入水中,根据光的折射规律,折射角小于入射角,折射光线向法线偏折。注水过程中,水面逐渐上升,光线的入射点会逐渐向右移动,对应的折射光线也会向右偏折。B处的人看到池底的光斑,是折射光线进入人眼后,人眼逆着折射光线的方向形成的虚像,因此看到的光斑位置会向右移动。
【答案】
D
【知识点】
光的折射现象;光的折射规律
【点评】
本题结合实际场景考查光的折射规律的应用,关键是理解注水过程中入射点、折射光线的变化,以及人眼看到虚像的原理,属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.5
要解决这个问题,需结合光的折射规律分析注水时光线的变化:当逐步向水池注水时,探照灯发出的光从空气斜射入水中会发生折射,折射角小于入射角;随着水面升高,光线的入射点会向右移动,折射光线也会随之偏折;B处的人看到池底的光斑,是逆着折射光线形成的虚像,需据此判断虚像的位置变化。
【解析】
当向水池中逐步注水时,探照灯发出的光线从空气斜射入水中,根据光的折射规律,折射角小于入射角,折射光线向法线偏折。注水过程中,水面逐渐上升,光线的入射点会逐渐向右移动,对应的折射光线也会向右偏折。B处的人看到池底的光斑,是折射光线进入人眼后,人眼逆着折射光线的方向形成的虚像,因此看到的光斑位置会向右移动。
【答案】
D
【知识点】
光的折射现象;光的折射规律
【点评】
本题结合实际场景考查光的折射规律的应用,关键是理解注水过程中入射点、折射光线的变化,以及人眼看到虚像的原理,属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.5
14.如图所示,两块完全相同的直角三角形玻璃砖A和B放置在同一水平面内,斜边平行且相距一定距离。一条光线从空气中垂直于玻璃砖A的直角边射入,从玻璃砖B的直角边射出,射出后的位置和方向可能是图中的(

A.光线a
B.光线b
C.光线c
D.光线d
B
)A.光线a
B.光线b
C.光线c
D.光线d
答案
14.B 【解析】如图所示,光线垂直于界面入射时,光的传播方向不变;光从玻璃砖A中斜射入空气中时,折射角大于入射角,故从玻璃砖A射出的折射光线会向上偏转;光从空气中斜射入玻璃砖B中时,折射角小于入射角,此时的折射角等于从A中射出时的入射角,故折射光线与进入玻璃砖A时的入射光线平行。
解析
【分析】
要解决这道题,需分阶段分析光线的传播过程:1. 光线垂直入射玻璃砖A的直角边,根据光的折射规律,垂直入射时光的传播方向不变;2. 光线从玻璃砖A的斜边斜射入空气,光从玻璃(光密介质)斜射入空气(光疏介质),折射角大于入射角,折射光线向上偏转;3. 光线从空气斜射入玻璃砖B的斜边,光从空气(光疏介质)斜射入玻璃(光密介质),折射角小于入射角,由于A、B是完全相同的直角三角形玻璃砖,斜边平行,最终射出玻璃砖B的直角边时,折射光线与最初的入射光线平行,对应图中的光线b。
【解析】
光线垂直于玻璃砖A的直角边射入,此时光的传播方向不改变;当光线从玻璃砖A的斜边斜射入空气中时,根据光的折射规律,光从玻璃斜射入空气时,折射角大于入射角,因此折射光线向上偏转;随后光线从空气斜射入玻璃砖B的斜边,光从空气斜射入玻璃时,折射角小于入射角,又因为A、B是完全相同的玻璃砖,斜边平行,所以最终射出玻璃砖B的直角边时,折射光线与入射光线平行,即对应图中的光线b。
【答案】
B
【知识点】
光的折射规律
【点评】
本题考查光的折射规律的应用,需分阶段分析光线经过两个玻璃砖的折射过程,重点掌握垂直入射和斜射的折射特点,难度适中。
【难度系数】
0.6
要解决这道题,需分阶段分析光线的传播过程:1. 光线垂直入射玻璃砖A的直角边,根据光的折射规律,垂直入射时光的传播方向不变;2. 光线从玻璃砖A的斜边斜射入空气,光从玻璃(光密介质)斜射入空气(光疏介质),折射角大于入射角,折射光线向上偏转;3. 光线从空气斜射入玻璃砖B的斜边,光从空气(光疏介质)斜射入玻璃(光密介质),折射角小于入射角,由于A、B是完全相同的直角三角形玻璃砖,斜边平行,最终射出玻璃砖B的直角边时,折射光线与最初的入射光线平行,对应图中的光线b。
【解析】
光线垂直于玻璃砖A的直角边射入,此时光的传播方向不改变;当光线从玻璃砖A的斜边斜射入空气中时,根据光的折射规律,光从玻璃斜射入空气时,折射角大于入射角,因此折射光线向上偏转;随后光线从空气斜射入玻璃砖B的斜边,光从空气斜射入玻璃时,折射角小于入射角,又因为A、B是完全相同的玻璃砖,斜边平行,所以最终射出玻璃砖B的直角边时,折射光线与入射光线平行,即对应图中的光线b。
【答案】
B
【知识点】
光的折射规律
【点评】
本题考查光的折射规律的应用,需分阶段分析光线经过两个玻璃砖的折射过程,重点掌握垂直入射和斜射的折射特点,难度适中。
【难度系数】
0.6
15.[学科素养·科学探究]在“初识光的折射现象”和“探究光的折射特点”实验中:

(1)如图甲,小明将一束激光射至P点,形成一个光斑,向水槽内慢慢注水,水槽底部光斑的位置将
(2)如图乙,小明继续探究“光从空气射入水中时的折射特点”,他使用可折转的光屏,是为了研究折射光线、入射光线和法线是否
(1)如图甲,小明将一束激光射至P点,形成一个光斑,向水槽内慢慢注水,水槽底部光斑的位置将
向左移动
(选填“向左移动”“向右移动”或“不动”),这说明光从空气斜射入水中时,传播方向会
(选填“会”或“不会”)发生偏折。实验中光在空气中的传播路径并不清晰,为解决此问题,他在水面上方喷了一些烟雾(或水雾,合理即可)
。(2)如图乙,小明继续探究“光从空气射入水中时的折射特点”,他使用可折转的光屏,是为了研究折射光线、入射光线和法线是否
在同一平面内
;如图丙,他将光沿着AO方向射向水面上的O点,光在水中沿着OB方向射出,调整激光笔使入射光线逐步偏向法线,折射光线也逐步偏向法线,说明光从空气斜射入水中时,入射角减小,折射角随之减小
(选填“增大”“减小”或“不变”)。当光沿着NO方向射入时会沿ON'方向射出,此时折射角为0
度。答案
15.(1)向左移动 会 烟雾(或水雾,合理即可)
(2)在同一平面内 减小 0
(2)在同一平面内 减小 0
解析
【分析】
本题围绕光的折射实验展开,解题思路如下:
(1) 向水槽注水时,光从空气斜射入水中会发生折射,结合折射规律判断光斑移动方向;光的传播路径不清晰时,可借助烟雾等小颗粒的反射显现路径;
(2) 可折转光屏用于验证三线是否共面;根据折射规律,入射角变化时折射角同步变化,垂直入射时折射角为0度。
【解析】
(1) 向水槽内注水后,光从空气斜射入水中发生折射,折射角小于入射角,因此水槽底部光斑向左移动,说明光从空气斜射入水中时传播方向会偏折;在水面上方喷烟雾(或水雾),利用烟雾颗粒对光的反射,能清晰显示光在空气中的传播路径。
(2) 使用可折转的光屏,将光屏折转后无法观察到折射光线,目的是研究折射光线、入射光线和法线是否在同一平面内;入射光线偏向法线时,入射角减小,折射光线也偏向法线,说明折射角随之减小;当光沿NO方向(垂直界面)射入时,光线沿法线传播,此时折射角为0度。
【答案】
(1)向左移动;会;烟雾(或水雾,合理即可)
(2)在同一平面内;减小;0
【知识点】
光的折射现象;光的折射规律
【点评】
本题是光的折射基础实验题,考查学生对折射规律的理解及实验设计目的的掌握,属于光学核心基础知识点,难度适中。
【难度系数】
0.6
本题围绕光的折射实验展开,解题思路如下:
(1) 向水槽注水时,光从空气斜射入水中会发生折射,结合折射规律判断光斑移动方向;光的传播路径不清晰时,可借助烟雾等小颗粒的反射显现路径;
(2) 可折转光屏用于验证三线是否共面;根据折射规律,入射角变化时折射角同步变化,垂直入射时折射角为0度。
【解析】
(1) 向水槽内注水后,光从空气斜射入水中发生折射,折射角小于入射角,因此水槽底部光斑向左移动,说明光从空气斜射入水中时传播方向会偏折;在水面上方喷烟雾(或水雾),利用烟雾颗粒对光的反射,能清晰显示光在空气中的传播路径。
(2) 使用可折转的光屏,将光屏折转后无法观察到折射光线,目的是研究折射光线、入射光线和法线是否在同一平面内;入射光线偏向法线时,入射角减小,折射光线也偏向法线,说明折射角随之减小;当光沿NO方向(垂直界面)射入时,光线沿法线传播,此时折射角为0度。
【答案】
(1)向左移动;会;烟雾(或水雾,合理即可)
(2)在同一平面内;减小;0
【知识点】
光的折射现象;光的折射规律
【点评】
本题是光的折射基础实验题,考查学生对折射规律的理解及实验设计目的的掌握,属于光学核心基础知识点,难度适中。
【难度系数】
0.6
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