10. 如图所示,两个并排且深度相同的水池,一个未装水,另一个装水,在两池的中央各竖立一长度相同且比池深略长的标杆,此时,阳光斜射到水池.下列关于两水池中标杆的影子的说法中,正确的是 ()

A.装水的池中标杆影子较长
B.未装水的池中标杆影子较长
C.两池中标杆影子长度相同
D.装水的池中标杆没有影子

10. B 解析:没有装水的情况下,光是沿直线传播的,在杆的后方会形成影子;但是对于装水的情况来说,从杆的顶端射过的光线到达水面处会发生折射,由于在水中的折射角小于空气中的入射角,即折射光线比原来的光线(沿直线传播的情况)更靠近杆,故此时影子的长度会变小.

【分析】
要判断两个水池中标杆影子的长度，需分别分析两种场景下光线的传播规律：未装水时，光在同种均匀介质中沿直线传播，会在标杆后方形成影子；装水时，光线从空气斜射入水中会发生折射，根据折射规律，折射角小于入射角，光线会向法线偏折，进而影响影子的长度。
【解析】
1. 未装水的水池：光沿直线传播，标杆挡住光线，在池底形成的影子由光线直线传播形成，影子长度较长。
2. 装水的水池：从标杆顶端射向水面的光线，在水面处发生折射，由于光从空气斜射入水中时，折射角小于入射角，折射光线会比沿直线传播的光线更靠近标杆，因此在池底形成的影子长度会变短。
综上，未装水的池中标杆影子更长，对应选项B。
【答案】
B
【知识点】
光的直线传播、光的折射
【点评】
本题结合实际场景考查光的直线传播和折射规律的应用，需要学生理解两种情况下光线传播的差异，难度适中，属于光学基础题。
【难度系数】
0.6

11. 如图,鱼缸底部点光源S发出的光线经过水面照亮挡板上N点,当鱼缸内水面上升高度d后,挡板上M点(图中未画出)被照亮,则M点和N点间的距离 （）

A.等于d
B.大于d
C.小于d
D.无法确定

11. C 解析:光从水中射入空气中时,折射光线远离法线,折射角大于入射角;当鱼缸内水面上升高度d后,由于入射角不变,所以折射角不变,折射光与原来的折射光平行,如图所示: 由数学知识可知,M点和N点间的距离小于d.

【分析】
要解决这道题，需利用光的折射规律：光从水斜射入空气时，折射角大于入射角，且入射角不变时折射角也不变。解题思路为：首先确定水面上升后，入射光线的入射角不变，因此折射角不变，新的折射光线与原折射光线平行；再结合几何关系，分析M、N两点的距离与水面上升高度d的大小关系。
【解析】
当鱼缸内水面上升高度d后，点光源S的位置不变，入射光线的方向不变，法线始终垂直于水面，因此入射角大小不变。根据光的折射规律，折射角也保持不变，故新的折射光线与原来的折射光线平行。此时，原折射光线照亮N点，新折射光线照亮M点，形成的图形中，水面上升的高度d是垂直方向的线段，而M、N两点的连线是两条平行折射光线间的水平线段，通过几何关系（直角三角形中斜边大于直角边）可知，M点和N点间的距离小于d。
【答案】C
【知识点】光的折射规律
【点评】本题结合生活中的鱼缸场景考查光的折射规律的应用，核心是理解水面变化时折射光线的平行关系，再通过几何知识判断距离大小，需要学生将光学规律与几何分析结合，难度适中。
【难度系数】0.5

12. 如图所示,把由同种玻璃制成的正方体玻璃砖A和半球形玻璃砖B放在报纸上,若正方体的棱长和半球的半径相同,则人从正上方沿图中虚线(中心线)方向往下看中心线对准的文字 ()

A.A和B中看到的都比实际的高
B.A中看到的比实际的高,B中看到的比实际的低
C.A中看到的比实际的高,B中看到的与实际的一样高
D.A和B中看到的都与实际一样高

12. C 解析:从半球形玻璃砖B正上方沿图中虚线(中心线)方向往下看中心线对准的文字,字反射的光进入玻璃时都经过球心,沿法线传播,光的传播方向不变,光线的反向延长线的交点仍在字处,位置不变;但正方体玻璃砖A下的字反射的光除垂线那条外,都是斜射出玻璃砖,在界面处会折射,折射光线反向延长线的交点就是字的像,比字的位置高.即A中看到的比实际的高,B中看到的与实际的一样高.

【分析】
要判断从正上方看两种玻璃砖中心线对准的文字的位置，需结合光的折射规律分析：正方体玻璃砖中，斜射的光线会发生折射，导致像的位置变化；半球形玻璃砖中心线处的光线沿法线传播，折射方向不变，据此区分两者的成像特点。
【解析】
1. 分析正方体玻璃砖A：字反射的光线从玻璃斜射入空气时，会发生光的折射，折射角大于入射角，折射光线的反向延长线形成的虚像位置比实际字的位置更高，因此A中看到的字比实际高。
2. 分析半球形玻璃砖B：中心线方向的光线沿半球的半径方向（即界面的法线方向）入射，光垂直于界面传播时，传播方向不发生改变，折射光线的反向延长线交点仍在字的实际位置，因此B中看到的字与实际一样高。
综上，A、B、D选项错误，C选项正确。
【答案】
C
【知识点】
光的折射现象
【点评】
本题通过对比不同形状玻璃砖的折射成像特点，考查光的折射规律的应用，核心是理解垂直入射时光线方向不变、斜射时折射会使像位置偏高，需准确区分两种玻璃砖的光线传播规律。
【难度系数】
0.5

13. (2026·盐城滨海县期中)如图所示,将一束激光射到空水槽的底部O点,形成一个光斑.向水槽内缓缓注入适量水后,水槽底部的光斑向O点的侧移动.在此过程中,折射角大小,停止注水,保持入射点不变,要使光斑回到O点,可以入射角.

13. 左 不变 增大 解析:由题意可知,将一束激光射到空水槽的底部O点,形成一个光斑,水槽内没有注水时,光沿直线传播,照射到O点;当向水槽内注入适量的水后,光从空气斜射入水中发生折射,折射角小于入射角,折射光线偏向法线,因此水槽底部光斑移动到O点的左侧.沿水槽壁缓慢注水时,折射光线逐渐向左移动,但是入射角不变,折射角的大小也不变.停止注水,保持入射点不变,应增大入射角,折射角随入射角的增大而增大,此时光斑可以回到O点.

【分析】
首先，空水槽时光在同种均匀介质（空气）中沿直线传播，所以光斑落在O点。向水槽注水后，光从空气斜射入水中会发生折射，根据光的折射规律：光从空气斜射入其他介质时，折射角小于入射角，折射光线向法线偏折，因此光斑会向O点左侧移动。注水过程中，入射光线方向不变（入射点不变），入射角不变，折射角也不变。要让光斑回到O点，需调整入射角，因为折射角随入射角增大而增大，所以增大入射角可使折射光线右移，让光斑回到O点。
【解析】
1. 空水槽时，光在空气中沿直线传播，激光照射到水槽底部的O点，形成光斑。
2. 向水槽内注水后，光从空气斜射入水中，发生折射。根据光的折射规律，光从空气斜射入水时，折射角小于入射角，折射光线向法线偏折，因此水槽底部的光斑向O点的左侧移动。
3. 沿水槽壁缓慢注水时，入射光线的方向不变（入射点不变，入射光线与法线的夹角即入射角不变），所以折射角的大小保持不变。
4. 停止注水后，保持入射点不变，要使光斑回到O点，需要增大入射角。因为折射角随入射角的增大而增大，增大入射角后，折射光线会向右偏，最终让光斑回到O点。
【答案】
左；不变；增大
【知识点】
光的折射规律；入射角与折射角的关系
【点评】
本题结合实际场景考查光的直线传播和折射规律的应用，核心是理解光斜射入不同介质时的折射特点，以及入射角对折射角的影响，属于光学基础题，需学生掌握基本折射规律。
【难度系数】
0.6

14.（2026·徐州期中）如图所示，一束光在空气和玻璃两种介质的分界面处同时发生了光的反射和折射，分析图可知：（填“AD右侧”“AD左侧”“BF上方”或“BF下方”）是空气，折射角大小为°，入射角大小为°，若入射角变为20°，则反射光线和折射光线的夹角度数（填“大于”“小于”或“等于”）100°。

14. AD左侧 60 30 大于 解析:根据光的反射定律,反射光线与入射光线位于法线两侧,反射角等于入射角可知GO或者EO为入射光线;根据光的折射定律,折射光线与入射光线位于法线两侧可知GO为入射光线,OC为折射光线,所以OE为反射光线.又因为两种介质分别为空气和玻璃,据图可知,折射角为∠BOC=90°-30°=60°,入射角的大小∠GOF=90°-60°=30°,因此AD左侧为空气,若入射角变为20°,反射角也变为20°,则∠EOD=90°-20°=70°,而折射角会变小,所以∠COD＞30°,反射光线和折射光线的夹角∠EOC=∠EOD+∠DOC,则反射光线和折射光线的夹角度数大于100°.

【分析】
要解决这道题，首先需确定光的法线和界面：根据光的反射定律，反射角等于入射角，入射光线与反射光线关于法线对称，因此先找出互相垂直的两条直线AD和BF，其中一条为法线，一条为界面。接着计算各光线与法线的夹角，判断入射、反射、折射光线；再根据折射角与入射角的大小关系判断空气所在侧；最后分析入射角变化后反射光线与折射光线的夹角。
【解析】
1. 确定法线与界面：AD和BF互相垂直，根据反射定律，反射角等于入射角，入射光线与反射光线关于法线对称，故法线为BF，界面为AD。
2. 确定光线类型：∠AOG=60°，则入射光线GO与法线BF的夹角（入射角）∠GOF=90°-60°=30°；∠COD=30°，则折射光线OC与法线BF的夹角（折射角）∠BOC=90°-30°=60°，符合“折射光线与入射光线在法线两侧”，故入射光线为GO，反射光线为OE，折射光线为OC。
3. 判断空气所在侧：光从玻璃斜射入空气时，折射角大于入射角，此处折射角60°＞入射角30°，因此AD左侧是空气。
4. 分析夹角变化：若入射角变为20°，根据反射定律，反射角也为20°，反射光线与法线BF的夹角为20°；根据折射定律，光从玻璃到空气，入射角减小，折射角也减小，但折射角仍大于入射角（即折射角在20°~60°之间）。此时反射光线与折射光线的夹角=反射光线与界面BF的夹角（90°-20°=70°） + 折射光线与界面BF的夹角（90°-折射角），因折射角＜60°，故折射光线与界面的夹角＞30°，总夹角＞70°+30°=100°，即大于100°。
【答案】
AD左侧；60；30；大于
【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定律，考查法线、界面的判断及角度计算，需熟练掌握反射角与入射角的关系、折射角与入射角的大小规律，是光学基础应用题型。
【难度系数】
0.5

15. 在研究光的折射规律时,小明在水中放置一密闭的薄壁透明长方体容器(容器中有空气),当一束光从容器上方的水中斜射入容器中时,光的传播速度将 (填“变大”“变小”或“不变”),最后光从容器中射出后再次进入水中的光线可能是图中的 (填“$a$”“$b$”“$c$”或“$d$”).

15. 变大 a 解析:光在水中的传播速度小于光在空气中的传播速度,所以光从水中射入空气中时,速度将会变大.当光从水中斜射入空气中时,折射光线远离法线;当光从空气中斜射入水中时,折射光线偏向法线,根据光路的可逆性可知,最后光从容器中射出后再次进入水中的光线与最初的光线平行,所以可能是图中的a线.

【分析】
要解决这道题，需分两步思考：①光在不同介质中的传播速度：光在空气中的传播速度比在水中大，因此光从水射入空气时速度会发生变化；②光的折射规律：光从光密介质（水）斜射入光疏介质（空气）时折射光线远离法线，再从空气斜射入水时，根据光路可逆，最终射出的光线与最初入射光线平行，据此判断光线。
【解析】
1. 光的传播速度：光在真空中的传播速度最大，空气中的光速接近真空中的光速，而水中的光速约为真空中的3/4，小于空气中的光速，因此当光从水中斜射入容器内的空气中时，传播速度将变大。
2. 光的折射规律：当光从水（光密介质）斜射入空气（光疏介质）时，折射角大于入射角，折射光线远离法线；当光从容器内的空气斜射入下方的水中时，根据光路的可逆性，此时的折射角等于最初的入射角，因此最终射出的光线与容器上方入射的光线平行，对应图中的a线。
【答案】
变大；a
【知识点】
光的传播速度；光的折射规律
【点评】
本题结合光的传播速度和折射规律，考查对光路可逆性的理解，属于基础光学题，需掌握不同介质中光速的差异及折射时角度的变化规律。
【难度系数】
0.5

16. 一个底面镀银的球冠形玻璃球放置在水平桌面上，其横截面如图所示.一条光线从玻璃球冠上表面的M点通过球心O射到球冠的底面N点.虚线PN为底面AB的法线.画出该光线经底面AB反射后在球冠形玻璃球内外的光路图.

16. 如图所示
解析:由于玻璃球底面镀银,因此底面相当于一个平面镜,入射光线MN射到N点时,会发生光的反射,根据反射角等于入射角,作出反射光线NC;当光线NC从玻璃射进空气时,发生光的折射现象,此时折射角应大于光线NC与法线的夹角,作出折射光线CD.

【分析】
要完成该光路图，需分两步分析：第一步，光线MN到达镀银底面的N点，该底面相当于平面镜，根据光的反射定律（反射角等于入射角）作出反射光线；第二步，反射光线从玻璃内部射向球冠外表面的C点，此时是从玻璃（光密介质）射入空气（光疏介质），根据光的折射定律，折射角大于入射角，作出对应的折射光线。
【解析】
1. 反射光线的绘制：光线MN入射到N点，题目已给出底面AB的法线PN，根据光的反射定律，反射角等于入射角，在玻璃内部作出反射光线NC；
2. 折射光线的绘制：反射光线NC到达球冠外表面的C点，球的半径OC为该点的法线，由于光线从玻璃射向空气，根据光的折射定律，折射角大于入射角，在空气中作出折射光线CD，方向竖直向上。
【答案】
如图所示
【知识点】
光的反射定律、光的折射定律
【点评】
本题考查光学作图，需熟练运用光的反射定律和折射定律，明确不同介质分界面的光线传播规律，属于中等难度的光学作图题。
【难度系数】
0.6