2.【安全意识】夏天是青少年儿童溺亡事故多发期，为防止悲剧发生，请同学们一定要注意安全，千万不要贸然下水。如图4－4－14中能解释人在岸上看“池水变浅”现象的光路图是（）

C 点拨:池底反射的光由水中进入空气时,在水面处发生折射,折射角大于入射角,折射光进入人眼,人眼逆着折射光的方向看去,就会觉得池底变浅了,故C正确。

【分析】要解决这个问题，需明确“池水变浅”的光学原理：人在岸上看到池底，是池底反射的光线从水中斜射入空气中，发生光的折射，折射光线进入人眼，人眼逆着折射光线看去，形成池底变浅的虚像。解题时需注意两点：一是光线的传播方向（从水到空气），二是折射规律（光从水斜射入空气时，折射角大于入射角，折射光线远离法线）。
【解析】
1. 确定光路方向：“池水变浅”是池底的光（在水中）射向空气，因此入射光线在水中，折射光线在空气中，箭头方向应从水中指向空气（指向人眼方向）。
2. 应用折射规律：光从水（光密介质）斜射入空气（光疏介质）时，折射角大于入射角，即折射光线远离法线。
3. 逐一分析选项：
A：光线方向错误（箭头从空气指向水，不符合池底光的传播方向），排除；
B：折射角等于入射角，不符合水到空气的折射规律，排除；
C：入射光线在水中，箭头指向交点，折射光线在空气，折射角大于入射角，符合规律，正确；
D：折射光线偏折方向错误，折射角小于入射角，不符合规律，排除。
【答案】C
【知识点】光的折射现象、光的折射规律
【点评】本题结合生活中的“池水变浅”现象，考查光的折射规律的实际应用，体现了物理知识与生活的紧密联系，属于基础光学题，需要学生准确理解光路方向和折射角的变化。
【难度系数】0.6

3.【跨学科·语文】诗句“大漠孤烟直，长河落日圆”给我们展现了一幅美丽的画卷，其实诗人观察到的并非太阳所处的实际位置(如图4－4－15所示)，而是太阳光经过不均匀的大气层发生了所成的虚像，太阳的实际位置在(选填“甲”或“乙”)。

图4－4－15

折射 乙

【分析】
要解决这道题，需结合光的折射规律分析：地球周围的大气层不均匀，太阳光穿过大气层时传播方向会发生改变，属于折射现象；我们看到的太阳是虚像，虚像的位置比实际太阳位置偏高，据此可判断实际太阳的位置。
【解析】
地球周围的大气层密度不均匀，当太阳光从太空进入大气层时，会发生折射，折射光线向地面方向偏折。我们的眼睛逆着折射光线看去，会误认为光是沿直线传播的，因此看到的是太阳的虚像，且这个虚像的位置比太阳的实际位置更高，对应图中的甲位置，而太阳的实际位置在乙处。所以，太阳光经过不均匀大气层发生了折射，实际太阳位置在乙。
【答案】
折射；乙
【知识点】
光的折射现象
【点评】
本题将古诗词与物理知识结合，考查光的折射在大气中的应用，需要理解不均匀介质中光的折射规律，明确虚像与实际物体的位置差异，体现了跨学科的知识应用。
【难度系数】
0.3

4.【学科融合】物理学上，把光在真空中的传播速度与光在某种介质中的传播速度之比叫作折射率，折射率可以用公式$n=\frac{c}{v}$（c是真空中的光速，v是光在某种介质中的速度，n是折射率）求得，且折射率越大，折射能力越强。折射率是判别宝石真伪的有力参数，下表是光在不同介质中传播的速度，某次测得一块宝石的折射率为2.4，请你用所给的公式计算判断，这块宝石可能是。

钻石 点拨:光在宝石中的传播速度为$v=\frac{c}{n}=\frac{3.0×10^8m/s}{2.4}=1.25×10^8m/s$,因为光在宝石中的传播速度与光在钻石中的传播速度相等,因此这块宝石可能是钻石。

【分析】
要判断这块宝石的种类，需利用折射率公式变形求出光在该宝石中的传播速度，再将计算结果与表格中不同介质的光速对比，找到匹配的介质即可。
【解析】
已知折射率公式为$n=\frac{c}{v}$，变形可得光在介质中的传播速度公式：$v=\frac{c}{n}$。
其中真空中光速$c=3.0×10^8m/s$，该宝石的折射率$n=2.4$，代入公式计算：
$v=\frac{3.0×10^8m/s}{2.4}=1.25×10^8m/s$。
对比表格中各介质的光速，钻石的光速为$1.25×10^8m/s$，与计算结果一致，因此这块宝石是钻石。
【答案】
钻石
【知识点】
折射率公式、光速与介质的关系
【点评】
本题结合物理折射率概念，通过公式变形计算介质光速，再结合表格数据得出结论，考查公式应用与信息提取能力，是物理知识与实际应用结合的基础题目。
【难度系数】
0.3

5.【创新意识】如图4－4－16是某同学利用光具盘探究光从空气斜射入玻璃中时的光路，经过多次实验并记录了如下数据：


图4－4－16
(1)实验中，光具盘除了能读出入射角和折射角大小外，还具有的作用。
(2)分析表格中的数据，你能得出的结论是：（写出一条即可）。
(3)根据表格中的数据还可以判断：当光以35°的入射角从空气射入玻璃中时，其折射角（选填“大于”“小于”或“等于”）30°。
(4)当光以30°的入射角从玻璃射入空气中时，其折射角是。

(1)显示光路
(2)当光从空气斜射入玻璃中时,折射角小于入射角
(3)小于
(4)45°

【分析】
首先，第(1)问需结合光具盘在实验中的功能，除测量角度外，还能直观呈现光的传播路径；第(2)问要分析表格中入射角与折射角的大小关系及变化规律；第(3)问利用入射角与折射角的正相关关系判断；第(4)问运用光路可逆原理，对应空气和玻璃中的角度关系。
【解析】
(1) 光具盘在探究光的折射实验中，不仅可以读取入射角和折射角的大小，还能清晰显示光的传播光路，因此填“显示光路”。
(2) 分析表格数据可知，当光从空气斜射入玻璃时，折射角始终小于入射角，且入射角增大时折射角也随之增大，因此可得出结论：光从空气斜射入玻璃中时，折射角小于入射角。
(3) 由数据规律，入射角越大，折射角越大，35°介于30°和40°之间，对应的折射角介于20°和25°之间，因此折射角小于30°。
(4) 根据光路可逆原理，当光从玻璃射入空气中时，若入射角为30°（玻璃中），则对应的折射角等于光从空气射入玻璃时入射角为45°对应的折射角，即45°。
【答案】
(1)显示光路；(2)当光从空气斜射入玻璃中时，折射角小于入射角；(3)小于；(4)45°
【知识点】
光的折射规律、光路可逆、光的折射现象
【点评】
本题围绕光的折射实验展开，考查实验装置的作用、数据规律分析及光路可逆的应用，属于初中物理光学基础题，注重对实验原理和规律的理解，难度适中。
【难度系数】
0.5