24. 在研究“光从空气斜射入水和油中时，哪种液体对光的偏折本领较大”的实验中，小明提出如下实验方案：固定光源的位置，先让一束光从空气直接斜射到透明的空水槽底部，记录下光斑位置（如图甲所示）；接着分别倒入水和油（如图乙所示），记录对应的光斑位置，再通过分析就可得到实验结论。

（1）实验时，同学们在水槽的底部贴上一把自制的纸质刻度尺，这样做是为了确定光斑的，以方便比较。
（2）小明的实验方案中存在明显问题，请你帮他指出来。
答：没有控制和相同。
（3）某小组同学根据修改后正确的实验方案做实验后，所记录的三次光斑的相对位置如图丙所示，经分析可知：光从空气斜射入水和油中时，对光的偏折本领较大。
（4）若一束光分别从水和油中斜射向空气，折射光线将向靠近液面方向偏折，当入射角增大到一定角度时，折射光线将会消失，反射光线的光路反而较为明显，这种现象称为光的全反射，则折射光线恰好消失时，光线在水中的入射角（选填“大于”“小于”或“等于”）油中的入射角。

24.(1)位置
(2)入射角 液面的高度
(3)油
(4)大于

【分析】
本题围绕“光从空气斜射入水和油时哪种液体偏折本领大”的实验展开，需结合控制变量法、光的折射规律、全反射的临界角知识分析：
（1）水槽底部贴刻度尺，目的是记录光斑的位置，通过对比不同液体下光斑的位置变化判断偏折程度；
（2）实验需遵循控制变量法，除液体种类外，入射角大小、液面高度都会影响折射后的光斑位置，原方案未控制这两个关键变量；
（3）偏折本领越大，折射光线偏离原方向越多，光斑位置变化越明显，对比丙图中光斑位置可判断；
（4）全反射时折射光线恰好消失的入射角为临界角，结合水和油的偏折本领差异分析临界角大小关系，进而判断入射角的大小。
【解析】
（1）在水槽底部贴刻度尺，是为了确定光斑的位置，这样能直观对比倒入水、油后光斑与空水槽时光斑的位置差异，从而比较液体对光的偏折程度；
（2）根据控制变量法，探究液体对光的偏折本领时，需保持入射角大小、液面高度相同，原实验方案中没有控制这两个量，会导致实验结果不准确；
（3）由丙图可知，光从空气斜射入油中时，光斑位置比斜射入水中时更靠近空气侧的初始光斑，说明油对光的偏折程度更大，即油的偏折本领较大；
（4）光发生全反射时，折射光线恰好消失的入射角为临界角，临界角越小越容易发生全反射。由于油对光的偏折本领比水大，说明油的临界角更小，因此当折射光线恰好消失时，光线在水中的入射角大于油中的入射角。
【答案】
(1)位置
(2)入射角；液面的高度
(3)油
(4)大于
【知识点】
光的折射；控制变量法；全反射
【点评】
本题是探究光的偏折本领的实验题，重点考查控制变量法的应用、光的折射规律及全反射的临界角知识，需要学生理解实验设计原理，能结合图像分析光斑位置与偏折程度的关系，难度适中。
【难度系数】
0.5

25.靠近北极圈的挪威中部小镇尤坎镇四面环山，由于高山阻挡，每年9月到第二年的3月太阳光都照射不到小镇。现在，当地人在附近一座450 m高的山顶上竖起了三块巨大的平面镜，如图甲所示。这些平面镜由电脑控制，能跟踪太阳自动调整角度，确保太阳光被反射到镇中心广场，这样小镇的居民就能在镇中心广场感受到温暖的太阳光。如图乙所示，MN表示置于山顶的一块平面镜，B点表示广场上被照亮的某一位置。

(1)一束太阳光经平面镜上的O点反射后到达B点，请在图乙中画出该入射光(保留作图痕迹)。
(2)若入射光在纸面内绕O点顺时针转动6°，则平面镜MN需绕O点顺时针转动，才能使反射光仍然照射到B点。

25.(1)
(2)3°

【分析】
第(1)问：根据平面镜成像原理，反射光线的反向延长线对应物体的虚像，因此需先确定B点关于平面镜MN的虚像，再连接虚像与O点得到入射光线；第(2)问：利用光的反射定律，平面镜转动时，反射光线的转动角度是平面镜转动角度的2倍，据此可计算平面镜的转动角度。
【解析】
(1) 作图步骤：① 过B点作平面镜MN的垂线，延长垂线至MN另一侧，使B'到MN的距离等于B到MN的距离，得到B的虚像B'；② 连接B'与O点，线段B'O即为入射光线，箭头指向O点（入射光线射向平面镜）。
(2) 根据光的反射定律，当平面镜转动θ角时，入射角改变θ，反射角也改变θ，反射光线与入射光线的夹角变化2θ。要使反射光仍到达B点，入射光转动6°时，平面镜转动角度为入射光转动角度的一半，即6°÷2=3°。
【答案】
(1) 见解析作图；(2) 3°
【知识点】
光的反射定律、平面镜成像作图
【点评】
本题结合实际场景考查光的反射定律的应用，需理解平面镜成像的作图方法及平面镜转动对反射光线的影响，难度适中。
【难度系数】
0.5