2025年中考物理复习实验专题练习专题四探究光的折射规律

2025年中考物理复习实验专题练习 专题四 探究光的折射规律 一、实验题 1．如图甲所示，小明和小华在探究“光的折射现象”时，将一束入射角为50°的光斜射入杯中的水里，更换杯中的介质时他们发现光的偏折程度不同。为了定量反映这种差异，小明将“折射角与入射角的比值”定义为“偏折比”，并根据所学物理知识和生活经验，对影响“偏折比”大小的因素提出以下猜想： 猜想1：“偏折比”与液面的高度有关； 猜想2：“偏折比”与液体的种类有关； 猜想3：“偏折比”与入射光的颜色有关。 （1）小华认为猜想1是错误的，其理由是 。根据小明的定义，图甲实验中，测得折射角为40°，则此时的“偏折比”为 。 （2）为了验证猜想2，小明只将图甲中的水换成油。如图乙所示，油的高度小于水的高度，杯底光斑的位置恰与图甲实验时光斑的位置重合，对比可知：在相同条件下，油对光的“偏折比” （选填“大于”、“等于”或“小于”）水对光的“偏折比”。 （3）为了探究猜想3，小明用图甲装置先后射入绿色和紫色的激光，杯底光斑位置如图丙所示，则 光的“偏折比”大。将其中的一束激光穿过如图丁所示的玻璃砖，若光在玻璃砖上表面折射时的“偏折比”为0.8，则光在下表面折射时的“偏折比”为 。 （4）根据小明的操作和计算结果，小华认为，应该将“偏折比”定义为“光线在空气中与法线的夹角α和光线在介质中与法线的夹角β之比”。如图丁所示，经过对多组不同玻璃砖的实验，测得数据如表所示： 玻璃砖A 玻璃砖B 玻璃砖C 光线在空气中与法线夹角α 30.0° 45.0° 60.0° 30.0° 45.0° 60.0° 30.0° 45.0° 60.0° 光线在玻璃中与法线夹角β 22.0° 32.0° 40.5° 17.0° 24.4° 30.4° 20.0° 28.9° 36.3° 1.36 1.41 1.48 1.76 1.84 1.97 1.50 1.58 1.65 根据表格中的数据，分析可得：光在空气与另一种透明介质中传播时，对于不同的入射角，“偏折比” （选填“相等”或“不相等”）；对于相同的入射角，“偏折比”越大，介质对光的折射程度越 （选填“高”或“低”），因此我们认为小华对“偏折比”定义的优点是 。 2．图甲是学习光的折射的实验情景，图乙是示意图。 （1）实验前，点燃固定在盒盖下方的蚁香，盖上盒盖、打开亮度较亮的激光，可清晰观察到如图乙的光路，在透明塑料盒的右侧面上可看到一个亮点（如图乙B点）； （2）向塑料盒中逐渐加入掺有少量牛奶的水，达到一定高度后会观察到在右侧面原来亮点B的上方出现一个亮点C，这个亮点是因为光照射到水面时发生了光的 现象形成的，还有一个在原来亮点的下方D处； （3）保持入射光不动，继续加水，会看到原来的下面的亮点向 移动；（选填“上”或“下”） （4）为了研究入射角增大时折射角的变化情况，结合图甲、乙说明，应进行的操作是保持水位不变，改变入射角大小，并注意观察的现象是 。 3．小明在“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 （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 （选填“会”或“不会”）发生偏折； （2）如图乙所示，将纸板右半部分绕CD向后翻转任意角度，发现纸板上无折射光束呈现，此现象说明 ； （3）如图丙，小明将光沿着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逐步偏离法线，折射光也逐步偏离法线，说明光从空气斜射入水中时，入射角增大，折射角随之 （选填“增大”、“减小”或“不变”）；接着，他将光沿着BO方向射向空气时，光在空气中沿着OA方向射出，说明折射光路具有 性；如果光线沿着BO方向射向空气，并逐步增大入射角的度数时（入射点的位置不变），折射光线将 消失（会/不会），反射光线 消失（会/不会）。 4．如图所示的实验装置，可以用来研究光从水中斜射到与空气的分界面时所发生的光现象。 （1）使入射角i在一定范围内由小变大，会发现折射角γ （填写变化规律），且折射角总是 （选填“大于”“小于”或“等于”）相应的入射角； （2）当入射角i增大到某一值时，折射角γ会达到最大值，该最大值是 。 （3）若继续增大入射角i，将会发现不再有 光线，而只存在 光线。 5．探究光的折射规律实验：在天宫课堂中，航天员王亚平将空气注入水球，一束光从空气斜射入水球时，发生了折射现象。此现象引起了小华的好奇，并对“光的折射现象”进行了探究，得到以下实验数据： 表一：从空气斜射入水 序号 入射角α/° 折射角γ/° 1 23.0 15.0 2 35.8 23.0 3 51.0 31.3 表二：从空气斜射入玻璃 序号 入射角α/° 折射角γ/° 1 23.0 17.5 2 35.8 26.7 3 51.0 36.9 （1）分析数据可知：光从空气斜射入玻璃时，折射角 入射角（选填“大于”、“小于”），且折射角随入射角增大而 ； （2）天宫课堂中的水球中央有一个球形气泡，两个球心都在O点，结构如图。一束光AO1从空气射入水球，光路如图所示，则光从水球进入气泡球时，折射光线可能为 （选填①、②、③、④），O1O2和O2O的连线均为法线。 6．某同学在研究光的折射规律时，做了如下实验：研究光从空气进入玻璃，选用如图的圆盘形量角器作光屏，半圆形玻璃砖及激光器等器材； （1）将半圆形玻璃砖放在标有角度的圆盘上，使二者的圆心重合；如图，将一束激光从A射向圆心O，激光在O处发生折射，射向B；此时的入射角i大小为 度，折射角r大小为 度，逐渐增大入射角，把相应的入射角i和折射角r记录在表一中，然后他们使光从空气斜射入水中，重复上述实验，并将数据记录在表二中； 表一（空气斜射入玻璃） 实验序号 入射角i(度) 折射角r(度) 1 23.0 15.0 2 36.0 23.0 3 51.0 31.3 表二（空气斜射入水） 实验序号 入射角i(度) 折射角r(度) 1 23.0 17.5 2 36.0 26.7 3 51.0 36.9 （2）分析比较实验序号1与2与3或4与5与6与数据中的入射角i与折射角r变化关系及相关条件，可得出的初步结论是： ； （3）分析比较实验序号1与4（或2与5、3与6）数据中的入射角i与折射角r的关系及相关条件，可得出的初步结论是： ； （4）该同学知道了上述规律后，他想知道：光在其他透明介质的分界面折射时有什么规律呢？即什么条件下折射角小于入射角，什么条件下折射角大于入射角？他做了如下实验：让一激光手电筒射出的光束从水斜射入玻璃，再从玻璃依次斜射入冰、空气中，其光路如图所示，然后老师又告诉他光在一些透明介质中的传播速度，如下表； 物质 光速(米/秒) 水 2.25×108 玻璃 2.0×108 冰 2.30×108 空气 3.0×108 酒精 2.2×108 ①针对该提出的问题，请你仔细观察如图中的光路，对照上表中的数据进行分析，能得出结论是 ； ②根据你得出的结论，光从玻璃中斜射入酒精中，折射角 入射角（填“大于”、“小于”或等于）。 7．如图所示，是小宇“探究光的反射与折射规律”的实验装置。通过多次实验将测得的数据记录在下表中： 入射角 0° 15° 30° 45° 60° 反射角 0° 15° 30° 45° 60° 折射角 0° 11° 22° 32° 40° (1)当光从空气斜射入水中时，折射角 入射角，入射角减小，折射角 ；当光从空气垂直射入水中时，折射角等于 。 (2)小宇让一束光沿着图中BO方向入射向水面时，当入射光线以22°的入射角从水中射入空气时，折射角等于 ； (3)若将光屏绕直径NOM向后折转，则在光屏上________ A．只能看到反射光线 B．只能看到折射光线 C．同时看到反射光线和折射光线 D．反射光线和折射光线均看不到 (4)小宇接着又完成了光从空气斜射入玻璃和从玻璃斜射入空气的实验，他这样进行多次实验的目的是为了 ； (5)把一枚硬币放入杯底，看到的硬币的位置比它的实际位置要偏 （选填“高”或“低”）。 8．某同学在做探究光的折射特点实验，如图所示是光从空气斜射入水中时的光路，通过实验可以得到： （1）光从空气斜射到水面时，将 （选填“先后”或“同时”）发生反射和折射现象； （2）在该光路图中折射光线是 。（填字母） 9．如图所示为探究光折射时的特点的实验，让光束斜射入装有水的杯中，其方向与水平方向成45°。 (1)若光束沿AO斜射入水面，光将同时发生反射和折射现象：光束进入水中后会向 （选填“靠近”或“远离”）法线方向偏折； (2)当这束光斜射入杯中时，会在杯底形成光斑。保持入射光束的方向不变，逐渐往杯中加水，观察到杯底的光斑向 移动（选填“左”或“右”）。继续沿水槽壁匀速注水，在此过程中，折射角 （选填“增大”、“减小”或“不变”）。若水面上升距离为，光斑移动距离为，则两者的大小关系是 ； (3)在B侧下方垫一个小木块C，使水杯倾斜一个小的角度，则折射光线 （选填“顺时针方向旋转”、“方向不变”或“逆时针方向旋转”）。 10．小明和小华发现光斜射入玻璃中会发生偏折。为了反映光偏折程度的差异，他们将“入射角与折射角的比值”定义为“偏折比”。于是他们想探究“光折射时，偏折比与什么因素有关”。经过讨论后，他们提出了以下几种猜想： 猜想1：与光在玻璃中通过的路程有关； 猜想2：与玻璃的种类有关； 猜想3：与玻璃的颜色有关。 （1）根据所学知识，他们经过讨论，判断猜想1是 （选填“正确”或“错误”）的，判断的依据是 。 （2）将一束光穿过如图甲的普通无色玻璃砖，若光在玻璃砖上表面折射时的“偏折比”为1.25，则光在下表面折射时的“偏折比”为 。 （3）为探究猜想2，小明又用一块形状和长度与普通无色玻璃砖相同、但厚度变小的水晶无色玻璃砖进行实验。当两束平行白光以相同入射角斜射入两玻璃砖上表面中点处，光从两玻璃砖下表面射出位置到玻璃砖左端的距离相等。由此可知，在相同条件下，普通无色玻璃对白光的“偏折比”比水晶无色玻璃对白光的“偏折比” （选填“大”或“小”）。 （4）进一步分析，由于不同颜色的光通过三棱镜的折射程度 （选填“相同”或“不同”），他们认为猜想3是正确的。小华只将图甲中的普通无色玻璃砖分别换成形状、大小完全相同的普通红色玻璃砖和普通绿色玻璃砖，使两束平行白光以相同入射角斜射入两玻璃砖上表面中点处（如图甲），光从玻璃砖下表面射出位置如图乙，则在相同条件下，普通 （选填“红色”或“绿色”）玻璃对光的“偏折比”大。 （5）如图丙，分别用太阳光平行于相同形状的凸透镜的主光轴射入，由普通 （选填“红色”或“绿色”）玻璃制成的凸透镜焦距大。 11．三棱镜是一种重要的光学元件，光通过三棱镜的传播路线是怎样的呢？小越用红光以一定角度射到三棱镜上，光路图如图甲所示。改变入射角度，光路图如图乙、图丙所示。 （1）经过两次折射后，红光均向三棱镜的 （选填“顶角A”或“底面BC”）偏折。这个规律对于其他的单色光成立吗？小越选用其他不同的单色光重复上述实验，发现了同样的规律； （2）了解了小越的探究后，老师建议小越把凸透镜分割成两部分进行思考，如图丁所示。小越经过分析和综合，理解了凸透镜对光具有 作用的原因； （3）利用三棱镜还可以进行的探究实验是 。 12．小明对光现象部分知识归纳总结如下： (1)如图甲所示，让一束太阳光通过 （填一种光学元件），可观察到光的色散现象，实验中，位于光屏 （选填“a”或“b”）处以外的光能使温度计示数明显升高，光屏上呈现的红、绿、 三种色光称为光的三原色。 (2)如图乙所示，一束红光沿 AO 从空气射向玻璃，OB 和OC 分别是红光的反射光和折射光，OB 与 OC 互相垂直。若入射角为 60°，则折射角为 °。如果一束紫光也沿 AO斜射向玻璃，则紫光的折射光与 OC 比较会更 （选填“靠近”或“远离”）法线。 (3)如图丙为夏天树荫下许多大小不一的圆形光斑。这些圆形光斑的大小主要与 （选填“树叶间小孔的大小”、“树叶间小孔到地面的距离”或“太阳到树叶间小孔的距离”）有关。路旁的花是红色的，透过蓝色的玻璃看这朵花，则这朵花呈现 色。 (4)光在真空中传播速度约为 m/s。“当地球遮住太阳的光，月亮便走进了地球的阴影”，这是某影片中的台词片断，它描述的是 现象（选填“日食”或“月食”）。 13．某小组同学在探究光的折射规律时，发现由玻璃斜射入空气时，入射角小于折射角；当入射角增大到一定的角度时，折射光消失而反射光却变得更亮，再继续增大时只会发生反射现象。如图丙所示，老师告诉他们这是光的全反射现象。课后，他们查到光从玻璃射向空气时的一些数据如表。 入射角α 0° 10° 20° 30° 40° 41.2° 41.8° 42° 折射角β 0° 15.2° 30.9° 48.6° 74.6° 81° 90° 反射能量 5% 7% 26% 43% 77% 84% 100% 100% （1）分析上表中的光从玻璃斜射向空气时，反射能量与入射角大小的关系可知：光从玻璃斜射向空气时，入射角越大，折射角越 ，反射能量越 ，当入射角≥ °时，就发生了全反射现象。 （2）根据光的折射规律，请猜想当光从空气斜射向玻璃时， （选填“能”或“不能”）发生全反射现象，理由是入射角 折射角（选填“大于”，“等于”或“小于”），折射角小于90°。 （3）光纤通信就是利用光的全反射原理，光导纤维在结构上有内芯和包层两种不同的透明介质，光从内芯传播时遇到外芯处，会发生全反射现象，从而保证光线不会泄漏到光纤外，只能在玻璃中传播，如图丁所示。若一光导纤维全长为L，光在空气和光纤内芯中的传播速度分别为v1、v2，则关于光在光纤中传播的时间t，正确的是 。 A．　　B．　　C．　　D． 14．在探究光的折射规律时，将一束光从空气斜射入水中发生折射，实验数据如下表： 实验序号 1 2 3 4 5 入射角i 15° 30° 45° 60° 75° 折射角r 11° 22° 32° 40° 46° （1）分析数据，可以得到结论：光从空气斜射入水中时，折射角 入射角；当入射角逐渐减小时，折射角逐渐 ； （2）该实验测多组数据的目的是 ； （3）让光从水斜射向空气，入射角选用表中的折射角的度数，折射角恰好等于表中相应的入射角的度数，说明光路是 的； （4）让光从水射向空气，不断增大入射角，折射角也随之增大，其中先接近90°的是 。由此猜想：继续增大入射角，可能出现的现象是 ； 15．在验证“光的折射规律”的实验中，小华同学利用激光笔、水槽、水和一个可绕ON折转的光屏进行了如图所示实验。 （1）实验中应选择表面较 （选填“光滑”或“粗糙”）的光屏来承接光路，打开激光光源，当光从空气射入水中时，传播方向 （选填“一定”或“不一定”）发生改变； （2）光屏上呈现的光路如图所示，小华在光屏上记录下光路并标出了此时的入射角和折射角，据此她得出：光从空气斜射入水中时，折射角大于入射角这一错误结论，小华得出该错误结论的原因是 ； （3）小华将折射光线所在的半个光屏向后折转一个角度，她这样操作的目的是为了验证 ； （4）解决第（2）问的错误后，保持入射光线不变，向水槽中缓慢地持续加水，小华发现折射光线在水槽底部形成的光斑逐渐向左移动，于是她认为折射角在逐渐变小。她的观点是否正确？ （选填“正确”或“不正确”）。 （5）小华测得如下表所示的两组数据： 表一：光从空气斜射入水中 序号 1 2 3 入射角α/° 30 45 60 折射角γ/° 22 32 40 表二：光从水中斜射入空气中 序号 1 2 3 入射角α/° 22 ◆ 40 折射角γ/° 30 45 60 ①表二中“◆”数据被遮挡住看不到，由表中信息可知这个数据是 ； ②如果小华在探究光从空气斜射入水中的折射规律时，完成了第4次实验，入射角是40°，折射角可能是 ； A．20°    B．28°    C．35°    D．60° 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案： 1． 见解析 0.8 小于 绿 1.25 不相等 高 见解析 【详解】（1）[1]由图可知，水面上升或下降时，入射角和折射角都不变，则折射角与入射角的比值即偏折比也不变，由此说明偏折比与液体深度无关，故猜想1不正确。 [2]图甲实验中，测得折射角为40°，已知入射角为50°，则偏折比 （2）[3]将图甲中的水换成油，当油的深度小于水的深度，杯底光斑位置恰与图甲实验时光斑位置重合，如图1 由图1可知：水中的折射角大于油中的折射角，由于入射角相同，则在相同条件下，油对光的“偏折比”比水对光的“偏折比”小。 （3）[4]光线的入射角和入射点不变，绿、紫色激光的折光线，如图2 由图2可知：绿色激光的折射角大于紫色激光的折射角，由于入射角相同，则根据“偏折比”的定义可知：绿光的“偏折比”大。 [5]将一束激光穿过如图丁所示的玻璃砖，若光在玻璃砖上表面折射时入射角为r，折射角为i，如图3 此时“偏折比”为0.8，即 当光在下表面折射时如图3中，则此时入射角为r′，折射角为i′，根据几何知识可知 ∠r′=∠i，∠i′=∠r 所以，光在下表面折射时的“偏折比”为 （4）[6][7][8]分析玻璃砖A（或玻璃砖B或玻璃砖C）的数据可知，光在空气与另一种透明介质中传播时，对于不同的入射角，“偏折比”不相等。分析表中数据，当光线在空气中与法线夹角都是30°时，光线分别在A、B、C三种玻璃中与法线的夹角越大，“偏折比”越大，说明介质对光的折射程度越高。从表中数据分析可知，在相同条件下，光线无论从介质射向空气还是从空气射向介质，小华这种定义的比值是一定的。 2． 反射 下 折射角的变化 【详解】（2）[1]向塑料盒中逐渐加入掺有少量牛奶的水，达到一定高度后会观察到在右侧面原来亮点的上方出现一个亮点，这个亮点是因为光照射到水面时发生了光的反射现象形成的，还有一个在原来亮点的下方，这是由于光在水面处发生折射传播方向发生改变而产生的。 （3）[2]保持入射光不动，继续加水，入射点向左移动，据光的反射现象中，反射角等于入射角，会看到上面的亮点向上移动，据光的折射规律，入射角的大小不变，折射角的大小也不变，折射形成的下面的亮点向下移动。 （4）[3]为了研究入射角增大时折射角的变化情况，应增大入射角，同时注意观察折射角的变化，根据折射角及入射角的变化情况，分析得出入射角增大时，折射角的变化情况。 3． 向左移动 会 折射光线、入射光线和法线在同一平面内 增大 可逆 会 不会 【详解】（1）[1][2]光从空气斜射入水或其它透明介质时，折射角小于入射角；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，光线在水面处发生折射，水槽底部光斑的位置将向左移动，说明光从空气斜射入水中时，传播方向会发生改变。 （2）[3]小明继续探究“光从空气射入水中时的折射特点”，将纸板右半部分绕CD向后翻转任意角度，发现纸板上无折射光束呈现，说明折射光线、入射光线和法线在同一平面内；此时纸板上看不到折射光线，但折射光线依然存在。 （3）[4]入射光线和法线的夹角是入射角，折射光线和法线夹角是折射角，图丙中入射光逐步偏离法线，折射光也逐步偏离法线，说明入射角增大，折射角也增大； [5]在图丙中将光沿着BO方向射向空气时，光在空气中沿着OA方向射出，说明折射光路具有可逆性。 [6][7]在图丙中，如果光线沿着BO方向射向空气，在界面处发生折射，同时也会发生反射；若不断增大光在水中的入射角，增大到一定程度，看不到折射光线，产生了全发射；所以折射光线会消失，一定发生反射现象。 4． 由小变大 大于 90° 折射 反射 【详解】（1）[1][2]光从水中斜射入空气中时，由光的折射规律可知，使入射角i在一定范围内由小变大，会发现折射角γ也由小变大，且折射角总是大于相应的入射角。 （2）[3]由图可知，当入射角i增大到某一值时，折射光线将与水面平行，折射角γ会达到最大值，该最大值是90°。 （3）[4][5]若继续增大入射角i，折射光线将与水面平行，此时将会发现不再有折射光线，而只存在反射光线。 5． 小于 增大 ① 【详解】（1）[1][2]分析表格数据知道，光从空气斜射入玻璃中时，入射角由23°增大到51°，则折射角由17.5°增大到36.9°，由此可知，折射角随入射角的增大而增大，且折射角小于入射角。 （2）[3]光从水中斜射入空气中，会发生折射，折射角大于入射角，对于球体而言，入射点与球心所在的直线即法线，入射光线和折射光线分别位于法线两侧，就图而言，OO2所在的直线即法线，进入气泡球的折射光线可能为①。 6． 45 30 见解析 见解析 见解析 大于 【详解】（1）[1]入射角为OA与OO法线的夹角；从图中可以看出，该角为45∘，故入射角等于45°； [2]折射角为BO与OO法线的夹角，从图中可以看出，该角为30∘，故折射角的大小为30°。 （2）[3]分析实验序号1与2与3或4与5与6实验数据可得：光从空气斜射入水、玻璃中时，折射角总是小于水中的折射角，当入射角变大时，折射角也随之变大。 （3）[4]分析比较实验序号1与4（或2与5、3与6）数据可知，光从空气斜射入水、玻璃中，当入射角一定时，在玻璃中的折射角总是小于水中的折射角。 （3）[5]由图知，当光从水斜射入玻璃时，折射光线靠近法线，折射角小于入射角，从表格中可以看出光在玻璃中的传播速度小于在水中的传播速度；当光从玻璃斜射入冰中时，折射光线远离法线，折射角大于入射角，从表格中数据可以看出，光在冰中的传播速度大于玻璃中的传播速度；当光从冰斜射入空气时，折射光线远离法线，从表格中数据可以看出，光在空气中的传播速度大于冰中的传播速度；可得结论：光从传播速度大的介质斜射入传播速度小的介质时，折射角小于入射角；光从传播速度小的介质斜射入传播速度大的介质时，折射角大于入射角。 [6]由表格中数据可以看出，光在酒精中的传播速度大于在玻璃中的传播速度，所以光从玻璃斜射入酒精中时，折射角大于入射角。 7．(1) 小于 减小 0 (2)30 (3)D (4)避免偶然性，得到普遍规律 (5)高 【详解】（1）[1][2][3]分析表格数据可得出结论：光从空气斜射入水中时，折射角小于入射角，入射角减小，折射角也减小，当入射角等于0°时，折射角也等于0°，即光从空气垂直射入水中时，折射角等于。 （2）光的折射现象中，光路是可逆的。当入射光线以30°的入射角从空气中射入水中时，折射角等于22°，故当入射光线以22°的入射角从水中射入空气时，折射角等于30°。 （3）光从空气斜射入水或其它介质时，反射光线、折射光线与入射光线、法线在同一平面内，若将光屏绕直径NOM向后折转，反射光线与光屏不在同一平面内，折射光线与光屏也不在同一平面内，则在光屏上反射光线和折射光线均看不到，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 （4）换用不同的介质多次实验的目的是避免偶然性，使实验结论更具有普遍性。 （5）把一枚硬币放入杯底，由于光的折射作用，硬币反射的光从水斜射入空气中时，折射角会大于入射角，故看到硬币的位置会比它的实际位置要偏高。 8． 同时 OC 【详解】（1）[1]光从空气斜射到水面时，部分光会在水面发生反射，部分光会进入水中，并且传播方向发生偏折，光的反射和折射现象是同时发生的。 （2）[2]由图可知，入射光线为AO，入射光线与折射光线分居法线两侧，且折射角小于入射角，所以入射光线斜射入水中后的折射光线为OC。 9．(1)靠近 (2) 左 不变 大于 (3)方向不变 【详解】（1）由光的折射规律可知，光从空气斜射入水中或其他介质中时，折射角小于入射角，折射光线将向靠近法线方向偏折。 （2）[1][2]若杯中的水增多，液面升高，因入射光束的方向不变，则入射角不变，折射角也不变，入射点会向左上移动，则光斑向左移动。 [3]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，因此光斑向左移动， 激光与水平方向成45°角入射，在匀速注水的过程中，入射角大小不变，则折射角大小不变，由于折射角小于入射角，则折射光线靠近法线，所以在相同时间内水槽底部光斑移动的距离小于水面上升的距离。 （3）在B侧下方垫一个小木块C，使水杯倾斜一个小的角度，水面仍是水平的，入射光线方向不变，所以折射光线方向不变。 10． 错误 玻璃的厚度改变时，光的入射角和折射角都不变 0.8 大 不同 绿色 红色 【详解】（1）[1][2]光只在两个介质相交处发生偏折，与光在玻璃中走过的路程无关，由下图（1）可知，玻璃的厚度改变时，光的入射角和折射角都不变， 故猜想1错误。 （2）[3]将一束光穿过如图甲的普通无色玻璃砖，若光在玻璃砖上表面折射时的“偏折比”为1.25，如图（1）所示，光在玻璃砖上表面的偏折比为 那么光在下表面的偏折比为 （3）[4]如图（1）和图（2）中光线所示，水晶玻璃厚度小，普通无色玻璃砖厚度大，如果射出点相同，那么在厚度大的砖块中，光的偏折更大一点，也就是说，光在普通无色玻璃砖中，光的偏折比更大。 （4）[5][6]进一步分析，如图2所示，红光在左边，绿光在右边，那么绿光的偏折更大，不同颜色的光在三棱镜中偏折程度不同。 （5）[7]当红光和绿光分别平行射向相同的凸透镜时，红光的会聚点，也就是红光的焦点距离透镜远，而绿光的焦点离透镜近，所以红光的焦距大。 11． 底边BC 会聚 研究白光是由哪些颜色的光组成的 【详解】（1）[1]由图甲、图乙、图丙分析可知，经过两次折射后，红光都向底边BC偏折。 （2）[2]凸透镜可以看出是两个三棱镜，两个三棱镜底边BC重合，当光线传播到凸透镜上，光线会向BC偏折，即起到会聚作用。 （3）[3]三棱镜还可以研究光的色散，研究白光是由哪些光组成的。 12． 三棱镜 a 蓝 30 靠近 树叶间小孔到地面的距离 黑 3×108 月食 【详解】(1)[1][2][3]太阳光不是单一颜色的光，通过三棱镜后分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色的光，故图中方框内的光学元件是三棱镜，红光之外是红外线，红外线的热效应很强，红外线能使温度计示数升高很快，故实验中，a处为红光，位于光屏a处以外的光能使温度计示数明显升高，光的三原色是红、绿、蓝。 (2)[4][5]因为入射角为60°，反射角等于入射角，所以反射角为60°，因为反射光线与折射光线恰好垂直，即反射光线与折射光线的夹角等于90°，所以反射角与折射角之和等于90°，故折射角为30°，由光的色散可知紫光比红光的折射能力强，所以紫光的折射角小于红光，故紫光的折射光线与OC比较更应靠近法线。 (3)[6]树荫下看到很多圆形的光斑，这些圆形光斑的形成可以用光的直线传播来解释，该现象属于小孔成像现象，这时候的光斑是太阳的像，小孔成像所成的像的形状与孔的形状无关，像的大小与树叶间小孔到地面的距离有关。 [7]蓝色的玻璃只能透过蓝光，红花反射的红光被蓝玻璃吸收了，没有光通过蓝玻璃，故透过蓝色的玻璃看这朵花，则这朵花呈现黑色。 (4)[8][9]光在真空中的传播速度为3×108m/s，因为光沿直线传播，当太阳、地球、月亮处在同一条直线上时，而且地球在中间，那么月球会进入地球的影子区域形成月食。 13． 大 多 41.8 不能 大于 A 【详解】（1）[1][2]由表中的数据知：光从玻璃斜射向空气时，反射能量随着入射角的增大而增大，光从玻璃斜射向空气时，入射角越大，折射角越大，反射能量越多。 [3]当入射角达到41.8°时，反射能量达到100%，就发生了全反射现象。 （2）[4][5]根据光路可逆，当光从空气斜射向玻璃时，折射角小于入射角，折射角小于90°，因此折射光线不能消失，则不能发生全反射现象。 （3）[6]因为光在内芯不断反射向前传播，所以传播路程要大于L，所以时间t大于在内芯中直线传播时间。 故选A。 14． 小于 减小 避免偶然性，得出普遍规律 可逆 折射角 光的全反射 【详解】（1）[1][2]据图中的数据特点分析即可判断出，光从空气斜射入水中时，折射角小于入射角，据光的折射规律的特点分析可知，不管是从哪种介质斜射向哪种介质，入射角发生改变，折射角也会发生改变，即入射角变大，折射角也会变大，入射角变小，折射角也会变小。 （2）[3]探究类实验中多次测量可以防止偶然性的发生，获得普遍规律；测量类实验中多次测量是为了求平均数，减小测量误差，本实验属于探究类实验．所以应该是避免偶然性，得出普遍规律。 （3）[4]当光从水斜射向空气时，结合实验数据可知，入射角大小等于光从空气斜射入水中时折射角大小，由此可以得出在光的折射现象中光路是可逆的。 （4）[5][6]当光从水射向空气中时，不断增大入射角，折射角也随之增大，但是因为此时入射角小于折射角，当入射角增大到某值时（小于90°），折射角会增大到90°。因此不断增大入射角，折射角也随之增大，其中先接近90°的是折射角，若继续增大入射角，光线全部反射回水中，这种现象叫做光的全反射。 15． 粗糙 不一定 把折射光线和界面之间的夹角当成了折射角 折射光线与入射光线和法线是否在同一平面 不正确 32 B 【详解】（1）[1]实验中应选择表面较粗糙的光屏来承接光路，打开激光光源，当光从空气射入水中时，传播方向不一定发生改变。 [2]因为光垂直界面入射时，传播方向不变。 （2）[3]光屏上呈现的光路如图所示，小华在光屏上记录下光路并标出了此时的入射角和折射角，据此她得出：光从空气斜射入水中时，折射角大于入射角这一错误结论，小华得出该错误结论的原因是：把折射光线和界面之间的夹角当成了折射角。 （3）[4]小华将折射光线所在的半个光屏向后折转一个角度，她这样操作的目的是为了验证：折射光线与入射光线和法线是否在同一平面。 （4）[5]解决第（2）问的错误后，保持入射光线不变，向水槽中缓慢地持续加水，小华发现折射光线在水槽底部形成的光斑逐渐向左移动，于是她认为折射角在逐渐变小。她的观点是不正确的，因为入射角不变，折射角也应该不变。 （5）[6]①根据在折射中，光路是可逆的，分析表格中的数据：光从空气斜射入水中，当入射角为45°时，折射角为32°，所以光从水中斜射入空气中时，折射角大于入射角，折射角为45°，对应的入射角等于32°。 [7]②根据表一，当入射角等于30°时，折射角等于22°；当入射角等于45°时，折射角等于32°；当入射角等于40°时，折射角应该在22°和32°之间，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$