专题07 光的折射（9大考点）-【压轴挑战】2025-2026 学年八年级物理上册同步培优训练（苏科版2024）

专题07 光的折射 9大高频考点概览 考点01 光的折射现象（共8小题） 考点02 探究光折射时的特点（共5小题） 考点03 光折射的光路可逆性（共3小题） 考点04 光折射规律的应用（共6小题） 考点05 光折射的光斑移动（共5小题） 考点06 水面变化对折射光路的影响（共5小题） 考点07 光在不同介质中的折射作图（共4小题） 考点08 根据物和像作折射光路图（共4小题） 考点09 光学实验设计与探究（共5小题） 地 城 考点01 光的折射现象 1．关于光现象，下列说法正确的是（　　） A．图甲中树荫下的光斑是太阳的像，其大小由树叶缝隙的大小决定 B．图乙中观察到筷子变弯，这是由于光的折射形成的 C．图丙中入射角增大5°后，反射光线与入射光线间的夹角变为130° D．图丁中人与平面镜中的“视力表”的距离为5.4m 【答案】B 【解答】解：A．图甲中，树荫下的亮斑是小孔成像现象，是太阳通过树叶缝隙成的实像，是圆形的，与树叶缝隙的形状不同，其大小由树叶缝隙与物的距离决定，故A错误； B．图乙中，水中的筷子变弯了，是光从水斜射向空气中时发生折射形成的，故B正确； C．图丙中，入射角为30°，入射角增大5°后，反射光线与入射光线间的夹角变为70°，故C错误； D．图丁中，平面镜成像时，像与物体到平面镜的距离相等，所以视力表到镜面的距离为2.5m，此时小华到平面镜的距离应为2.1m，小明到视力表的像的距离为2.5m+2.1m＝4.6m，故D错误。 故选：B。 2．如图所示，图中的AC＝CB．一束激光斜着从水下射出，发现在竖直白墙上会出现两个亮点，若其中的一个点为B，则另一个点位于（　　） A．C点 B．AC之间 C．A点 D．A点上方 【答案】B 【解答】解：一束激光斜着从水下射出，发现在竖直白墙上会出现两个亮点，一个是折射形成的，一个是反射形成的，其中点B是光的反射形成的，当光从水斜射到水面时，同时会发生反射和折射现象，反射角等于入射角，折射角大于入射角， 光路图如下： 故A′在A的下面，故在AC之间。 故选：B。 3．陶瓷茶杯底部放有一枚硬币，人移动到某一位置时看不见硬币（如图甲），往茶杯中倒入一些水后，又能够看见硬币了（如图乙）。关于“看不见”和“又看见了”两种情况，下列分析正确的是（　　） ①“看不见”是由于硬币没有反射光 ②“看不见”是由于硬币反射的光没有到达眼睛 ③“又看见了”是由于硬币反射的光通过水面的反射到达眼睛 ④“又看见了”是由于硬币反射的光通过水面的折射到达眼睛 A．①③ B．①④ C．②③ D．②④ 【答案】D 【解答】解：①②硬币反射的光沿直线传播，“看不见”是由于硬币反射的光没有到达眼睛，故①错误，②正确； ③④往茶杯中倒入一些水后，硬币反射的光从水通过水面时发生折射，折射角大于入射角，人逆着折射光线看去，看到的是硬币的虚像，故③错误，④正确。 故选：D。 4．如图所示，小琴同学用一只新买的激光笔沿MO方向照射平静的水面，在竖直白墙上出现了两个红色亮点A和B，小琴继续实验，则下列说法正确的是（　　） A．亮点A是由光的折射形成的，亮点B是由光的反射形成的 B．若水面下降，则亮点A和亮点B同时往下移动 C．欲使亮点A下移至A1处，可以使入射光线MO绕着点O逆时针旋转一定的角度 D．欲使亮点B下移至B2处，可以使入射光线MO绕着点O逆时针旋转一定的角度 【答案】D 【解答】解：A.当激光笔沿MO方向照射平静的水面时，部分光线会按照反射定律反射到竖直白墙上形成亮点B，这是光的反射现象。同时，部分光线会按照折射定律折射进入水中，然后在水面下方再次折射并射出水面，形成亮点A，这是光的折射现象，故A错误。 B.若水面下降，由于反射光线仍然遵循反射定律，亮点B会随之下降。然而，对于折射光线，由于水面下降导致入射角变化，折射角也会相应变化，但变化的方向与反射光线不同，因此亮点A的移动方向与亮点B不一定相同，故B错误。 C.若欲使亮点A下移至A1处，由于折射光线是从水面下方折射出水面的，因此需要通过改变入射光线的方向来改变折射光线的方向。具体来说，应该使入射光线MO绕着点O顺时针旋转一定的角度，而不是逆时针旋转，故C错误。 D.若欲使亮点B下移至B2处，由于反射光线遵循反射定律，可以通过改变入射光线的方向来改变反射光线的方向。具体来说，应该使入射光线MO绕着点O逆时针旋转一定的角度，这样反射光线也会相应逆时针旋转，从而使得亮点B下移至B2处，故D正确。 故选：D。 5．如图所示，一支固定好的激光笔向空水槽底部固定点O打出一束激光。向水槽内加水使水上升至A点，此时光斑在O点 　左　 侧，打开水槽底部水龙头缓慢放水，同时观察到水槽底部光斑向 　右　 移动。（两空均选填“左”或“右”） 【答案】左；右。 【解答】解：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； 打开水槽底部水龙头缓慢放水，水面下降，入射角不变，折射角不变，折射点向右移动，因此折射光线逐渐向右移动。 故答案为：左；右。 6．某晴天中午小明行走在枫叶树荫下，看到地面上有许多大小不同的圆形光斑，圆形光斑之所以大小不同，是因为枫叶间的缝隙 　到地面距离　 （到地面距离/大小形状）不同缘故。他来到池塘边，看到水里游动的小鱼，这是光的 　折射　 （反射/折射）现象，看到水面倒映出空中飞翔的小鸟，小鸟从距离水面6m处，下降到距离水面2m处，小鸟和它的像间距离缩短了 　8　 m。夜幕降临，用手电把水中的小鱼照亮，他应对看见的 　小鱼　 （小鱼/小鱼下方）照射，才能把小鱼照亮。 【答案】到地面距离；折射；8；小鱼。 【解答】解：（1）小明看到的许多大小不同的圆形光斑是光沿直线传播，经过树叶之间的小空隙时形成的太阳的实像，这是小孔成像现象，叶间小空隙与地面见的距离不同，所以地面上的圆形光斑大小不同。 （2）水中的鱼能被看到是由于鱼反射的光经过水的折射进入人眼，折射形成的像不能被光屏承接，是虚像。 （3）水中的倒影属于平面镜成像，根据平面镜成像特点可知，物与像大小始终相同，且物体到镜面的距离和像到镜面的距离相等，则当小鸟从距离水面6m处，它的像距离水面是6m，此时物像距离是12m；当小鸟距离水面2m时，它的像距离水面也是2m，此时物像距离是4m，因此此过程小鸟和它的像间距离缩短了8m。 （4）根据光路是可逆的，小熊想用手电筒把水中的小鱼照亮一点，这时他应该对着看见的小鱼。 故答案为：到地面距离；折射；8；小鱼。 7．小明将装有一枚硬币的碗放在水平桌面上，调整视线至如图角度，沿杯壁缓慢注水，当水面达到MN（未画出）时，刚好看到硬币A端，这是由于光的 　折射　 ；当水面达到碗口时，刚好看到硬币B端，且看到的“硬币”是 　虚像　 （选填“实像”或“虚像”）；水面从MN到碗口上升的距离H 　大于　 硬币的直径AB（选填“大于”、“等于”或“小于”）。 【答案】折射；虚像；大于。 【解答】解：小明将装有一枚硬币的碗放在水平桌面上，调整视线至如图角度，沿杯壁缓慢注水，当水面达到MN（未画出）时，刚好看到硬币A端，这是由于光的折射； 当水面达到碗口时，刚好看到硬币B端，且看到的“硬币”是 虚像； 根据题意可知，两次折射光线的位置不变，则折射角不变，由光的折射规律可知两次的入射角不变，所以两次的入射光线平行，作图如下，所以可知水面从MN到碗口上升的距离H 大于硬币的直径AB； 故答案为：折射；虚像；大于。 8．小明利用身边的器材做一个实验，实验过程中，小明把一枚硬币放在桌子上的空碗里，头部保持不动，并将桌子上的碗慢慢向远处推移，直到看不到硬币为止，然后缓慢向碗中倒水，直到又重新看到碗底的硬币。 （1）小明重新看到碗底硬币的现象是由光的　折射　 （填“反射”或“折射”）现象造成的。 （2）若用MN表示水面，则下面四幅图中，能够合理解释该实验现象的是图　B　 。 【答案】见试题解答内容 【解答】解：（1）根据折射的定义可以得出：该现象是折射现象； （2）根据折射定律的内容知道，折射角大于入射角，且光线是从硬币上发出的，故ACD图错误，B图正确。 故答案为：折射；B。 地 城 考点02 探究光折射时的特点 9．小明想了解光在不同介质中的传播情况，他查阅了相关资料，发现透明介质对的光的传播有阻碍作用，对光的传播阻碍作用越大，光的传播速度越小，并且不同介质中光的传播速度如表所示。 介质 空气 水 玻璃 光在介质中的速度（m/s） 约3.0×108 约2.25×108 约2.0×108 （1）请写出空气、水、玻璃对光的传播阻碍作用的大小关系，并说明理由：　玻璃＞水＞空气。因为光在不同介质中的传播速度与介质对光的阻碍作用成反比，速度越小，阻碍作用越大。表中数据显示玻璃中光速最小，空气中光速最大，故玻璃对光的阻碍作用最大，空气最小　 。 （2）小明将光从水斜射向空气的界面时，既看到了反射光，又看到了折射光。他继续增大入射角，当入射角大于某个角度后，折射光消失了，仅剩反射光。他又将光从玻璃斜射向空气的界面，又看到的上述相似的结果。最后小明将光从空气斜射向水或空气斜射向玻璃界面时，不断增大入射角至90°，折射光依然存在。 a.结合表中数据及上述现象，可知当出现折射光消失的现象时，入射光所在介质中光的传播速度　小于　 折射光所在介质中光的传播速度。（选填“大于”“小于”或“等于”） b.若对光的传播阻碍作用较大的介质叫做光密介质，对光的传播阻碍作用较小的介质叫做光疏介质。由上述信息，可推断光从　光密介质　 介质斜射向　光疏介质　 介质界面时，不断增大入射角的过程中，折射光会消失。（选填“光疏”或“光密”） 【答案】（1）玻璃＞水＞空气。因为光在不同介质中的传播速度与介质对光的阻碍作用成反比，速度越小，阻碍作用越大。表中数据显示玻璃中光速最小，空气中光速最大，故玻璃对光的阻碍作用最大，空气最小； （2）a.小于；b.光密介质；光疏介质。 【解答】解：（1）由材料知：透明介质对的光的传播有阻碍作用，对光的传播阻碍作用越大，光的传播速度越小， 再由表中数据知，玻璃对光的传播阻碍作用最大，水次之，空气最小。理由是光在玻璃中的传播速度最小，说明玻璃对光的传播阻碍作用最大；光在空气中的传播速度最大，说明空气对光的传播阻碍作用最小；水的传播速度介于空气和玻璃之间，因此水对光的传播阻碍作用也介于空气和玻璃之间； （2）a.当出现折射光消失的现象时，即发生了全反射现象，此时入射光所在介质中光的传播速度小于折射光所在介质中光的传播速度； b.根据全反射现象的条件，可以推断光从光密介质斜射向光疏介质界面时，不断增大入射角的过程中，折射光会消失。 故答案为：（1）玻璃＞水＞空气。因为光在不同介质中的传播速度与介质对光的阻碍作用成反比，速度越小，阻碍作用越大。表中数据显示玻璃中光速最小，空气中光速最大，故玻璃对光的阻碍作用最大，空气最小； （2）a.小于；b.光密介质；光疏介质。 10．小明在课外实践活动中，对一些光学实验做了进一步的探究。 （1）在探究光的反射定律”的实验中，如图甲所示使用加湿器喷出水雾，目的是为了 　显示光路　 ；探究装置放置在可以360°旋转的水平工作台上，在入射点上方悬挂一重垂线，模拟法线，当工作合旋转到某一特定位置时，可观察到反射光线挡住了入射光线和重垂线，可以得到的初步结论是 　在反射现象中，反射光线、入射光线、法线在同一平面内　 ；为了探究反射角与入射角关系，接下来小明的操作是 　改变入射角的度数，进行多次实验　 。 （2）如图乙所示，小明利用半圆形玻璃砖（O点为圆心）“探究光的折射特点”，并将收集的实验数据记录在的表格中。 实验次数 1 2 3 4 5 6 7 8 玻璃中的入射角i 0 10° 20° 30° 40° 41.2° 42° 50° 空气中的折射角γ 0 15.2° 30.9° 48.6° 74.6° 81° 没有发生光的折射 分析实验数据，发现光折射时的特点是 　光从玻璃斜射入空气中折射角大于入射角　 ； 　折射角随着入射角的增大而增大　 。（写出两条） 在7、8两次实验中，小明都没有观察到光的折射现象，但却发现被玻璃砖反射回来的光的亮度比之前几次实验的亮度大，请根据实验现象，提出一个探究问题 　当光从玻璃斜射入空气时，入射角为何度数时发生全反射？　 。 【答案】（1）显示光路；在反射现象中，反射光线、入射光线、法线在同一平面内；改变入射角的度数，进行多次实验；（2）光从玻璃斜射入空气中折射角大于入射角；折射角随着入射角的增大而增大；当光从玻璃斜射入空气时，入射角为何度数时发生全反射？ 【解答】解：（1）实验中用加湿器使整个玻璃罩内充满水雾，是为了清晰的显示出光传播的路径，便于完成实验研究； 在光的反射现象中，反射光线与入射光线、法线在同一平面内，缓慢转动圆台，可以看到三束光相互重合，说明在反射现象中，反射光线、入射光线、法线在同一平面内； 为了继续探究反射角与入射角的关系，接下来的操作是改变入射角的度数，进行多次实验； （2）分析第2～6次实验数据，发现光折射时的特点是：光从玻璃斜射入空气，折射角大于入射角；折射角随着入射角的增大而增大； 光从玻璃斜射入空气时，折射角始终大于入射角，当入射角增大到一定角度时，折射角会大于90°，故此时无折射光线，发生全反射现象，由此可提出问题：当光从玻璃斜射入空气时，入射角为何度数时发生全反射？ 故答案为：（1）显示光路；在反射现象中，反射光线、入射光线、法线在同一平面内；改变入射角的度数，进行多次实验；（2）光从玻璃斜射入空气中折射角大于入射角；折射角随着入射角的增大而增大；当光从玻璃斜射入空气时，入射角为何度数时发生全反射？ 11．实验一：在“探究光反射的规律”时，小宇进行了如图甲所示的实验 （1）先将平面镜平放在水平桌面上，再把白色硬纸板放在平面镜上且与镜面保持　垂直　 ； （2）小宇让一束光线AO贴着纸板射到平面镜上，在纸板上会看到反射光线OB，然后将纸板绕ON向后折，如图乙所示，此时在NOF面上看不到反射光线；为了确定此时反射光线的位置，小宇将纸板沿PQ剪开，只将纸板的上半部分向后折，如图丙所示，发现在纸板右侧的　下部　 （选填“上部”或“下部”）会看到反射光线。此实验现象说明反射光线、入射光线和法线在　同一平面内　 ； 实验二：如图丁所示，这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图，经过多次实验并记录了如下数据。 入射角α 0° 10° 30° 45° 60° 折射角β 0° 7.1° 20.7° 30° 37.8° （3）多次实验表明：当光从空气斜射入玻璃中时，其折射角　小于　 （选填“大于”“小于”或“等于”）入射角；当光垂直射入时，光的传播方向　不变　 （选填“改变”或“不变”）； （4）当光以30°的入射角从玻璃斜射入空气中时，其折射角是　45　 度； （5）该同学接着又完成了光从空气斜射进水中和从水斜射入空气中的实验，他这样进行多次实验的目的是为了　B　 。（填正确选项的字母） A.减小误差 B.寻找普遍规律 【答案】（1）垂直；（2）下部；；同一平面内；（3）小于；不变；（4）45；（5）B。 【解答】解：（1）如果纸板没有与平面镜垂直放置，由于法线与镜面垂直，且反射光线、入射光线、法线在同一平面内，因此，当光贴着纸板沿AO入射时，不能在纸板上看到反射光。所以硬纸板放在平面镜上时，要保持与镜面垂直； （2）光在反射时，反射光线、入射光线、法线在同一平面内，小宇将纸板沿PQ剪开，只将纸板的上半部分向后折，如图丙所示，发现在纸板的上部会看不到反射光线，下部分有反射光线，此实验现象说明反射光线、入射光线和法线在同一平面； （3）由表格数据可知：当光从空气斜射入玻璃中时，其折射角小于入射角； 入射光线与法线的夹角为入射角，移动光源，让光垂直入射时，入射角是0°，由表中数据，折射角也是0°，即光垂直射入玻璃时传播方向不变； （4）当光以45°的入射角从空气斜射入玻璃中时，其折射角是30°，根据在光的折射中，光路是可逆的，当光以30°的入射角从玻璃斜射入空气中时，其折射角是45°。 （5）实验中多次测量可以防止偶然性的发生，获得普遍规律。故B符合题意，A不符合题意。 故选：B。 故答案为：（1）垂直；（2）下部；；同一平面内；（3）小于；不变；（4）45；（5）B。 12．某同学在做探究光的折射特点实验，如图是光从空气射入水中时的光路，实验中发现，入射光线、折射光线和法线在同一平面内，折射光线和入射光线分别位于法线的两侧。通过实验还得到如下数据： 入射角α 0° 15° 30° 45° 60° 反射角β 0° 15° 30° 45° 60° 折射角γ 0° 11.3° 22.1° 35.4° 40.9° （1）分析表中数据，可得出光的折射特点： ①光从空气斜射到水面时，将同时发生　反射　 和　折射　 现象； ②光从空气斜射到水面时，折射角随入射角的增大而　增大　 （增大/减小），且折射角　小于　 （大于/等于/小于）入射角。当光从空气垂直射到水面时，折射角等于　0　 °。 （2）同学通过上述探究实验得出光的折射特点的过程合不合理？答：　不合理　 （合理/不合理）；请简要说明理由：　应该换用其他介质再做此实验，这样得出的结论将更具有普遍　 。 【答案】（1）①反射；折射；②增大；小于；0；（2）不合理；应该换用其他介质再做此实验，这样得出的结论将更具有普遍性。 【解答】解：（1）①光从空气斜射到水面时，将同时发生反射和折射现象； ②由表中数据可知，光从空气斜射到水面时，当入射角不断增大时，折射角也随之增大，故折射角随入射角的变化关系是：折射角随入射角的增大而增大，且折射角小于入射角；垂直入射时，传播方向不变，即入射角等于0°，折射角等于0°； （2）上述探究实验得出光的折射特点的过程中五次实验数据可以，但也存在不足，因为没有换用其他透明介质做此实验；应该换用其他透明介质再做此实验，这样得出的结论将更具有普遍性。 故答案为：（1）①反射；折射；②增大；小于；0；（2）不合理；应该换用其他介质再做此实验，这样得出的结论将更具有普遍性。 13．两名同学合作探究光的折射特点，让一束光分别从空气中以不同角度射入水和玻璃中，将入射角与折射角记录在表一和表二中。 （1） 表一：光从空气射入水中 表二：光从空气射入玻璃中 入射角/° 0 30 45 60 入射角/° 0 30 45 60 折射角/° 0 22 32 40 折射角/° 0 17 24 30 光从空气垂直射入水中时，折射角的大小是 　0°　 。 （2）光从空气斜射入水或玻璃中时，折射角随着入射角的增大而 　增大　 （增大/减小）。由表中数据，通过推理可知：光从空气射入水或玻璃中时，折射角 　不可能　 （可能/不可能）达到90°。 （3）当光以30°的入射角从玻璃中射向空气中时，折射角的大小是 　60　 °。 （4）由表中数据可知，当入射角均为45°时，水使光的传播方向偏折了13°，而玻璃使光的传播方向偏折了 　21　 °。由此可推知，外观尺寸相同的“水凸透镜”与“玻璃凸透镜”相比，“玻璃凸透镜”的焦距更 　小　 （大/小）。 （5）本实验多次改变入射角的目的是 　得出普遍结论，避免偶然性　 。 【答案】（1）0°；（2）增大；不可能；（3）60；（4）21；小；（5）得出普遍结论，避免偶然性。 【解答】解：（1）当空气中的入射角为0°时，水中的折射角和玻璃中的折射角都为0°，故当光从一种介质垂直射入到另一种介质时，传播方向不变； （2）由表格中的数据可知：当空气中的入射角逐渐增大时，折射角也随之增大；但折射角始终小于入射角，故光从空气射入其它介质时，折射角不可能达到90°； （3）光的折射中，光路是可逆的，由表格可知，当光线以30°入射角从玻璃中射向空气中时，折射角的大小是60°； （4）由表格可知，当空气这侧的入射角是45°时，光射入玻璃的折射角为24°，偏折了45°﹣24°＝20°，玻璃对光的偏折能力更强。所以两个外形完全一样的水凸透镜和玻璃凸透镜，玻璃凸透镜的焦距应更小，水凸透镜的焦距更大； （5）本实验多次改变入射角的目的是为了得出普遍结论，避免偶然性。 故答案为：（1）0°；（2）增大；不可能；（3）60；（4）21；小；（5）得出普遍结论，避免偶然性。 地 城 考点03 光折射的光路可逆性 14．关于光现象，下列说法正确的个数有（　　） （1）光发生折射时，光路是可逆的 （2）人远离平面镜时，平面镜中的像越来越小 （3）光从空气射入水中时，传播方向一定改变 （4）漫反射也遵循光的反射定律 A．0个 B．1个 C．2个 D．3个 【答案】C 【解答】解：（1）光发生折射时，光路是可逆的，故（1）正确； （2）平面镜所成的像与物体大小相等，与物体到平面镜的距离无关，故（2）错误； （3）光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向要发生改变，当光从空气垂直射入水中时，传播方向不改变，故（3）错误； （4）镜面反射和漫反射都遵守光的反射定律，故（4）正确，有2个正确。 故选：C。 15．如图所示，把点燃的蜡烛放在A点时，可以在C点处的光屏上得到烛焰倒立缩小的清晰实像。现保持凸透镜的位置不变，把蜡烛放至C点，要在光屏上得到烛焰清晰的像，应把光屏放在图中的　A点　 ，此时蜡烛在光屏上得到烛焰　倒立放大　 的实像，利用这一原理可以制成　幻灯机　 。 【答案】见试题解答内容 【解答】解：探究凸透镜成像时，蜡烛放在A点，在C点成倒立缩小的实像，根据光路是可逆的，把蜡烛放在C点，在A点得到一个倒立放大的实像。 凸透镜成倒立放大的实像应用于幻灯机。 故答案为：A点；倒立放大；幻灯机。 16．小明同学在做光的反射和折射的实验时，他在第一次实验中，将一束光从空气斜射入玻璃，并将入射光线、反射光线和折射光线的位置画出来；第二次，他将同样的一束光沿第一次反射光线的位置反向射向玻璃，发现此时的反射光线与第一次反画的入射光线重合，这个现象说明：　在反射现象中光路是可逆的　 ；第三次，他将同样的一束光沿第一次折射光线的反方向由玻璃射向空气，发现此时的折射光线与第一次所画的　入射光线　 光线重合，这说明：　在折射现象中光路也是可逆的　 。 【答案】见试题解答内容 【解答】解：在第一次实验中，将一束光从空气斜射入玻璃，并将入射光线、反射光线和折射光线的位置画出来； 第二次，他将同样的一束光沿第一次反射光线的位置反向射向玻璃，发现此时的反射光线与第一次反画的入射光线重合，这个现象说明：在反射现象中光路是可逆的； 第三次，他将同样的一束光沿第一次折射光线的反方向由玻璃射向空气，发现此时的折射光线与第一次所画的入射光线重合，说明在折射现象中光路也是可逆的。 故答案为：在反射现象中光路是可逆的；入射光线；在折射现象中光路也是可逆的。 地 城 考点04 光折射规律的应用 17．小丹用光学装置探究光的现象及其特点。如图所示，光从空气射向半圆形玻璃砖，她发现折射角小于入射角（折射光线未画出）。针对此实验，以下说法正确的是（　　） A．入射角是40° B．没有发生光的反射 C．折射光线在法线右侧的区域二 D．通过这一次实验现象，就可以得出结论：光在发生折射时，折射角总小于入射角 【答案】C 【解答】解：AB、光从空气射向半圆形玻璃砖，会同时发生反射和折射，故B错误； 入射角是入射光线与法线的夹角，图中入射角是50°，故A错误； C、根据光的折射规律知折射光线和入射光线分别位于法线两侧，所以折射光线在法线右侧的区域二，故C正确； D、通过这一次实验现象得出结论具有偶然性，故D错误。 故选：C。 18．如图所示，激光笔发出的一束光从空气中的A点斜射到水面上的O点，经反射后在足够长的刻度尺上形成一光点B。 （1）若入射光线与界面所成的夹角为37°，则反射角为 　53°　 。 （2）保持入射点O不变，将激光笔竖直靠近空气与水的界面，则在刻度尺上形成的光点将会 　向下　 （选填“向上”或“向下”）移动。 （3）图中折射光线在刻度尺上也形成一个光点C（图中未标出），则B、C两光点到界面的距离大小关系是：sBD　＜　 sCD（选填“＞”“＜”或“＝”）。 （4）小高在空气中点燃卫生香，从而在周围充以烟雾。他是为了利用烟尘微粒对光的 　漫反射　 （填“镜面反射”或“漫反射”）来显示光通过的路径。 【答案】（1）53°；（2）向下；（3）＜；（4）漫反射。 【解答】解：（1）若入射光线和界面的夹角为37°，则入射角（入射光线和法线的夹角）为：90°﹣37°＝53°，根据光的反射定律，反射角＝入射角，则反射角为53°； （2）根据光的反射定律，反射角＝入射角，保持入射点O不变，将激光笔竖直靠近空气与水的界面，则入射角变大，反射角也变大，则在刻度尺上形成的光点将向下移动； （3）由光的折射定律可知，光从空气射入水中时，折射角小于入射角，即折射光线偏向法线，所以SBD＜SCD； （4）当光照到烟雾时，烟雾颗粒对光的反射方向是不同的，会发生漫反射现象，所以我们从各角度可以看到光的路径。 故答案为：（1）53°；（2）向下；（3）＜；（4）漫反射。 19．如图所示，固定在横坐标C点的激光笔沿图示方向发出一束细光束，小明将宽为d的长方形透明玻璃砖按如图位置放置，观察光的传播现象。 （1）图中未放玻璃砖时激光束通过纵坐标A点，放玻璃砖后，光束经过E点与纵坐标交于B点，这是光的折射现象，此时折射角 　＞　 θ角（选填“＞”、“＝”或“＜”）； （2）图中其它条件不变，若换上宽度为0.5d的玻璃砖，光束与纵坐标的交点为D，则D点在B点的 　下方　 （选填“上方”或“下方”），且BD 　＜　 0.5d（选填“＞”、“＝”或“＜”）。 【答案】（1）＞；（2）下方；＜ 【解答】解：（1）图中未放玻璃砖时，由于光的直线传播，激光束通过纵坐标A点，当放玻璃砖后，光束经过E点与纵坐标交于B点，这是由于光的折射现象引起的，当光从玻璃斜射入空气中时，折射角大于入射角θ。 （2）图中其它条件不变，若换上宽度为0.5d的玻璃砖，如图所示： 由图可知，D点在B点的下方，BDEF为平行四边形，BD＝EF，EF＜0.5d，则BD＜0.5d。 故答案为：（1）＞；（2）下方；＜。 20．如图所示是一束光在空气和玻璃两种介质的界面上发生了反射现象和折射现象，折射角为 　60　 度，界面AD的 　左　 （选填“上”、“下”、“左”、“右”）边是空气。 【答案】60；左。 【解答】解：由图可知，∠AOG＝60°，所以∠GOF＝90°﹣60°＝30°，而∠EOF＝30°， 根据反射角等于入射角，所以BF为法线，AD为界面，折射光线和入射光线分别位于法线两侧，则OC一定为折射光线，GO为入射光线，OE为反射光线。 由图可知，折射角为：∠COB＝90°﹣30°＝60°．因当光线从其它介质斜射入空气时，折射角大于入射角。 所以这束光线是由玻璃进入空气。即分界面的左侧是空气。 故答案为：60；左。 21．如图所示，一支固定好的激光笔向空水槽底部固定点O打出一束激光。向水槽内加水使水面上升至A点，此时光斑在O点 　左　 侧，这是因为发生了光的 　折射　 现象。打开水槽底部水龙头缓慢放水的过程中，折射角大小 　不变　 （选填“变大”、“变小”或“不变”），同时观察到水槽底部光斑向 　右　 移动。 【答案】左；折射；不变；右。 【解答】解：水槽内没有注水时，光线沿直线传播，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。 打开水槽底部水龙头缓慢放水，水面下降，入射光线的方向不变，因此入射光线在水面的入射角不变，折射角不变；随着水面的降低折射点向右移动，因此折射光线逐渐向右移动，同时水槽底部光斑向右移动，但不会越过O点。 故答案为：左；折射；不变；右。 22．如图所示，一束光由介质A斜射入介质B，MN是界面，两种介质分别是玻璃和空气，则介质 　B　 （选填“A”或“B”）是空气，折射角为 　60　 度；若要使反射光线与入射光线垂直，可将界面MN绕入射点 　逆时针　 （选填“顺时针”或“逆时针”）转动5度，此时反射光线绕入射点转过了 　10　 度。 【答案】B；60；逆时针；10 【解答】解：（1）（2）由题意可知，MN是界面，过入射点作法线EF，入射角是入射光线与法线的夹角，反射角是反射光线与法线的夹角，折射角是折射光线与法线的夹角；由图可知，入射光线与界面的夹角为40°，则入射角为90°﹣40°＝50°，根据光的反射定律可知，反射角＝入射角＝50°；图中的折射角为90°﹣30°＝60°；因为图中的折射角大于入射角，根据折射定律可知，光线从其它透明介质斜射入空气中，则上方介质B为空气； （3）若要使反射光线与入射光线垂直，则反射角、入射角应该等于45°，此时入射角＝50°，要想入射角变小，可将界面MN绕入射点逆时针转动5°，法线也逆时针转动5°，根据反射定律可得，此时反射光线绕入射点转过了10°。 故答案为：B；60；逆时针；10。 地 城 考点05 光折射的光斑移动 23．有一圆柱形敞口容器内装有水，从其右侧某一高度斜射入一束激光，在容器底部产生一个光斑O，如图。下列操作中能使光斑O向左移动的是（　　） A．保持水面的高度和入射点不变，使激光的入射角减小 B．保持水面的高度不变，使激光笔向右平移 C．保持激光射入的角度不变，使水面上升 D．保持激光射入的角度不变，使水面下降 【答案】D 【解答】解：A、保持水面的高度和入射点不变，欲使光斑左移，折射角变大，根据光的折射规律应使激光的入射角变大，根据光的折射规律，折射角减小，O点右移，故A错误； B、保持水面的高度不变，使激光笔向右平移，则入射点向右平移，折射光线将向右平移即光斑O右移，故B错误； C、保持激光射入的角度不变，使水面上升，则入射点向右平移，折射光线向右平移即O点右移，故C错误； D、保持激光射入的角度不变，使水面下降，则入射点向左平移，折射光线向左平移即O点左移，故D正确。 故选：D。 24．有一光电控制液面高度的仪器，它是通过光束在液面上的反射光线反射到光电屏上的光斑位置来判断液面高低的。如图光路中，一束光与液面的夹角为40°，则以下说法正确的是（　　） ①该装置利用了光的反射定律 ②反射角的大小为40°，折射角小于40° ③当液面升高时，光电屏上的光斑S将向左移动 ④当液面升高时，光电屏上的光斑S将向右移动 A．只有①③正确 B．只有②④正确 C．只有①②正确 D．只有②③正确 【答案】A 【解答】解：（1）由图可知，该装置利用了光的反射规律，故①正确； （2）因为入射光线与界面夹角为40°所以入射角等于90°﹣40°＝50°；又因为光反射时，反射角等于入射角，故反射 角等于50°，故②错误； （3）当液面升高时，由于入射角不变，故入射点靠左，反射光线与原来的反射光线平行，故光电屏上的光斑S向左移动，故④错误，③正确；故A正确。 故选：A。 25．如图为同学探究光的折射现象的活动，将一束激光斜射至空水槽底部并放入蚊香产生烟雾，可观察到笔直光路，“笔直”说明 　光在均匀介质中沿直线传播　 ，在水槽内壁的光斑P点处做上标记，向水槽内慢慢注水，水槽底部光斑将 　向左　 （选填“向左”或“向右”）移动，这说明光从空气斜射入水中时，折射光线将 　靠近　 （选填“靠近”或“远离”）法线。 【答案】光在均匀介质中沿直线传播；向左；靠近。 【解答】解：光传播路径是笔直的，说明光在同种均匀介质中沿直线传播；光从空气斜射入水或其他透明介质中时，折射角小于入射角，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，折射光线偏向法线，则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。 故答案为：光在均匀介质中沿直线传播；向左；靠近。 26．按要求填空： （1）探究光的折射规律实验如图所示，保持入射光线方向不变，向水槽内加水使水面升高，激光笔在水槽底部的光斑会向 　左　 （选填“左”或“右”）移动。 （2）如图所示，若将小孔由圆形改为三角形，则所成的像的形状 　不变　 （选填“改变”或“不变”）。 （3）如图所示，当用抽气机逐渐抽去玻璃罩内的空气，铃声将会 　减小　 ，我们可以由此推理出 　真空不能传声　 。 【答案】（1）左；（2）不变；（3）减小；真空不能传声。 【解答】解：（1）光从空气斜射入水中，折射角小于入射角； 当两者比较可知刚开始向水槽内注水，即水位低、水位升高时的光的折射的光路图分别如B、A'图所示： ， 两者比较可知在注水的过程中光斑向左移动； （2）小孔所成的像是物体本身的像，与小孔的形状无关；所以若将小孔由圆形改为三角形，则所成的像的形状不变； （3）当用抽气机逐渐抽去玻璃罩内的空气，铃声将会减小；假如抽气机能把玻璃罩内的空气全部抽去，当靠近玻璃罩时，几乎不能听到声音，由此推理出真空不能传声。 故答案为：（1）左；（2）不变；（3）减小；真空不能传声。 27．如图是小明研究“光现象”的实验示意图： （1）实验前，在半透明空水槽中喷洒少许烟雾，再打开激光笔，根据 　漫反射　 的原理，可清晰观察到光路，然后在水槽内壁的光斑A点处做上标记； （2）为使B处的光点移至C处，则应使水槽中的水量 　增加　 （增加/减少/不变）； （3）若BC间距离为3cm，则水面高度的变化量Δh 　大于　 （大于/等于/小于）3cm。 【答案】（1）漫反射；（2）增加；（3）大于。 【解答】解：（1）烟是固体颗粒，光遇到空气中小的固体颗粒发生漫反射，反射的光进入人的眼睛，人能看到光的传播路线； （2）水槽中未加水时，由于光的直线传播，激光射到侧壁上的A点，当水槽中加水时，光点下移到B点位置，这是由于光的折射现象引起的，当光从水中射入空气中时，折射角大于入射角，此时入射角小于角θ，因入射角和折射角都不变，要使B处的光点向上移到C处，则应使水槽中的水量增加； （3）若BC间距离为3cm，因两次折射光线是平行的，如下图所示，根据几何知识可知，水面高度的变化量Δh大于BC间距离，即Δh＞3cm。 故答案为：（1）漫反射；（2）增加；（3）大于。 地 城 考点06 水面变化对折射光路的影响 28．如图，你在空水槽底部安装了一微型光源S，S发出一束光。在水槽右侧壁上形成一光斑，你在光斑处固定了一小块橡皮泥P，接着你往水槽内缓慢加水至水面上升到a位置，期间你一直在观察右侧光斑位置的变化情况，下列描述正确的是（　　） A．当水面升至a时，你将看到的光斑静止在橡皮泥下方某处 B．缓慢加水至水面上升到P点以下的位置期间，光斑从P处缓慢下移再缓慢上移 C．你观察到光斑从P迅速下移到某一位置后再缓慢上移，最终光斑和橡皮泥P重合 D．你看到光斑从P迅速下降到某一位置后再缓慢上移，最终静止在橡皮泥P上方某处 【答案】C 【解答】解：缓慢加水至水面上升到P点以下的位置期间，发生折射，光斑位置在如下图所示 水面上升至P点以上的a位置时，光线先在水池壁反射，再折射出水面，光斑位置在如下图所示 在加水过程中，由于开始的水很少，光斑会迅速下移到P点以下的某一位置，然后随着水的增多光斑再缓慢上移，由于人眼看水中的橡皮泥也是虚像，虚像的位置也在S1、S2处；当水面升到橡皮泥处后，光斑和橡皮泥P重合，水面继续上升，观察到光斑P位于水中，是光线先在水池壁反射，再折射出水面，人眼逆着光线看到的虚像，位置如图S3、S4处，随着水面上升，其位置上移，由于人眼看到水中的橡皮泥是由光的折射形成的虚像，虚像的位置也在光斑处，所以当水面升高到橡皮泥处后，光斑始终和橡皮泥P是重合的。 A．当水面升至a时，到光斑最终静止在橡皮泥P上方某处，故A错误； B．缓慢加水至水面上升到P点以下的位置期间，光斑会迅速下移到P点以下的某一位置，然后随着水的增多光斑再缓慢上移，故B错误； CD．由以上分析可知，观察到光斑从P迅速下移到某一位置后再缓慢上移，最终光斑和橡皮泥P（指橡皮泥的虚像）重合，故C正确，D错误。 故选：C。 29．水池的池壁垂直于水平池底，水池上方支架（AB）装有一激光器。水池中没有水时，激光器发出的光线a正好射到池底和池壁的交点上，且与池底的夹角为45°，如图甲所示。往池中注水，并待水面平静时，如图乙所示。激光被反射到池壁上，使池壁上出现一个光点S（图中没有画出）。 （1）图乙中，光点S位于池壁上6dm刻度处；它在水中的像S'在 　0　 （选填“0”、“1”、“2”、“3”）的刻度处。 （2）水面平稳下降的过程中，光点S相对池壁 　下降　 ；它的像S'相对池壁 　静止　 （以上两空均选填“上升”、“静止”、“下降”）。 【答案】（1）0；（2）下降；静止。 【解答】解：（1）入射光照射到零刻度，且与池底的夹角为45°，加水反射后反射光与水面成45°，水面上下的三角形全等，因而水面到3dm处，则反射光在水面向上3dm，即6dm处；S点在6dm处，而像关于水面对称，也正好在0刻度处； （2）当水面下降，反射点下降，S点下降，而其像始终在0刻度处，相对于池壁是静止的。 故答案为：（1）0；（2）下降；静止。 30．如图所示，装有水的长方体水槽水平放置，固定在左壁上的激光笔发出的一束红光射到水面上的O点，红光与水面夹角是45°，反射光射到右壁上的A点，折射光射到右壁上的B点，则A点到水面的距离 　小于　 （选填“大于”“小于”或“等于”）B点到水面的距离；往水槽内注水，水面上升2cm，此时反射光射到右壁上的C点，折射光线射到右壁的D点，则D在B的 　下方　 （选填“上方”或“下方”），A、C之间的距离是 　4　 cm。（点A、B、C、D未在图中标出） 【答案】小于；下方；4。 【解答】解：当光在水面上发生反射时，反射角等于入射角，已知反射光射到右壁上的A点；当光从空气斜射入水中时，折射角小于入射角，即折射光线向法线靠近，已知此时折射光射到右壁上的B点，由下图可知A点到水面的距离小于B点到水面的距离； 加水前后由于折射角不变，则两条折射光线平行，但加水后D在B的下方，入射角为45°，由于两液面相互平行，法线垂直于液面，则三角形OO′E为等腰直角三角形，当水面上升2cm，则OE为2cm+2cm＝4cm，由于法线与容器壁都垂直于液面，则OE平行于AC，且两条反射光线也平行，所以四边形OECA为平行四边形，则AC＝OE＝4cm。 故答案为：小于；下方；4。 31．某校在新建设的喷水池底中央安装了一只射灯，池内无水时，射灯发出的一束光照在右池壁上，在S点形成一个亮斑，如图所示，现往池内注入均匀的水，水面升至图中的a位置时，右池壁上亮斑的位置在S点的 　下方　 （填“上方”或“下方”）；水面从a位置升至b位置的过程中右池壁上亮斑的位置距S点的距离 　变小　 （填“变大”或“变小”），当水面升至c位置时，从水面上方看右池壁亮斑的位置在 　S点上方　 （填“S点”“S点下方”或“S点上方”）。 【答案】下方；变小；S点上方。 【解答】解： （1）往池内注水，水面升至a位置时，光发生折射，根据光的折射定律，亮斑P点如下图所示，即在S点的下方： （2）同理，水面上升至b位置时，根据光的折射定律，亮斑b′点如下图所示，即在S点的下方：如图： 由图可知，水面从a位置升至b位置的过程中，右池壁上亮斑的位置距S点的距离变小了； （3）当水面升至c位置时，光在水中沿直线传播，经水池侧壁反射后，光线从水中斜射向空气中，折射角大于入射角，折射光线远离法线，如下图所示； ； 此时人从水面上方看右池壁亮斑的位置在Q点，即在S点上方。 故答案为：下方；变小；S点上方。 32．如图所示，小华同学用激光笔照射水面，在水槽壁上出现两个红点A和B。 （1）若保持入射点O的位置不变，欲使A点下移至A1，应使入射光线MO绕着点O沿 　顺时针　 （选填“顺时针”或“逆时针”）方向转动；同时观察到另一亮点B点会移动到点 　B1　 （选填“B1”或“B2”）。 （2）若保持入射光线不变，欲使B点上移至B1，应使水面 　下降　 （选填“上升”、“下降”或“不变”），在水面变化过程中，折射角大小 　不变　 。 【答案】（1）顺时针；B1；（2）下降；不变。 【解答】解：（1）当光从空气斜射到水面时，同时会发生反射和折射现象，反射角等于入射角，折射角小于入射角；如图所示： 现保持入射点O的位置不变，欲使光点A下移至A1处，则反射光线偏离法线，反射角增大，根据反射角等于入射角，则入射角也需增大，故使入射光线绕着O点沿顺时针方向转动。同时，入射角增大，折射角也会相应增大，因此，会观察到另一亮点B 点会移动到点B1，如图所示。 （2）在水面变化过程中，由于入射光线不变，即入射角不变，则折射也不发生改变，保持入射光线不变，使B点上移至B1，应使水面下降，如图所示，显然入射光线不变，使B点上移至B1。在水面变化过程中，入射角大小不变，折射角不变。 故答案为：（1）顺时针；B1；（2）下降；不变。 地 城 考点07 光在不同介质中的折射作图 33．一条光线射到水面后发生折射，折射光线OA如图所示，请画出入射光线的大致方向。 【答案】 【解答】解：光由空气斜射入水中时，折射光线靠近法线方向偏折，折射角小于入射角，故先过入射点O作出法线，然后在法线右侧的空气中作出入射光线，如下图： 34．如图岸上的人用一束光斜射入水中，请画出大致的折射光线。 【答案】 【解答】解：光由空气斜射入水中时，折射角小于入射角，在水中法线的右侧作出折射光线的大致方向，如图所示： 35．游泳是一项有益身心健康的运动，同时也存在安全隐患。如图所示，某游泳馆救生员发现，由于泳池边缘的阻挡，池底有一块视觉盲区监管不到。请在图中画出一条从池底盲区边缘处射入救生员眼睛的光线。 【答案】 【解答】解：由于光在同种均匀介质中是沿直线传播，根据人的眼睛和泳池边缘作出折射光线可得入射点O，光线从水中斜射入空气中时，折射角大于入射角，连接O点和盲区左边缘可得入射光线，如下图所示： 36．如图，一束光经O点从水中斜射入空气，用笔画线把光路（折射光线）补充完整。 【答案】 【解答】解：首先过入射点O垂直于界面画出法线，再根据光由上斜射入空气中时，折射角大于入射角，在空气中法线的右侧作出折射光线的大致方向，如图所示： 地 城 考点08 根据物和像作折射光路图 37．如图甲所示，是游客在水族馆游览的情境。若用点S表示水中鱼的位置，用点S'表示人在A处看到鱼的像的位置，请在图乙中画出人眼在A处看到水中鱼的光路图。 【答案】 【解答】解：人之所以能看到水中的鱼，是由鱼反射的光线经水面折射后进入人眼，因此光的传播方向大致为S→A； 鱼的像是人眼逆着折射光线看到的，所以直接连接AS′，与水面的交点O即为入射点；连接S和入射点O即为入射光线，如图所示： 38．如图所示的两架飞机，一架是实际的飞机，另一架是从潜水艇上观察到的该飞机的像，请作出相应的光路图，并用A标出实际的飞机，A′标出观察到的飞机。（作图要求：折射点用O标出，两个飞机上的作图点选同一位置） 【答案】 【解答】解：飞机反射的光线从空气斜射入水中，在水面处发生折射，折射角小于入射角，折射光线向法线方向偏折，水中的潜水艇逆着折射光线看到飞机，因此潜水艇所看到的飞机的位置比飞机的实际位置高，因此A是实际飞机，A′是飞机的像。飞机的像A′在折射光线的反向延长线上，连接飞机的像A′与观察口，连线与水平面的交点O是飞机反射光线的入射点，连接飞机A与入射点O为入射光线，点O与观察口为折射光线，如图所示： 39．如图甲所示，小明发现水塘边竖有一个“水深危险”的牌子，可是看起来水很浅啊！小明在水中竖立一个木板，请你在图乙中用光路图来说明水深但显浅的原因，图乙中A点为实际位置，A'点为看到的位置，B为人眼的位置。 【答案】 【解答】解：当光从水、玻璃等透明介质斜射入空气中时，折射角大于入射角； 看起来水很浅是因为光从水中射入空气时发生了折射，逆着光看去，就会感觉这点的位置升高了，即池水看起来比实际的浅，如图所示： 40．星语同学在参观海洋馆时，看到在展箱内S′点有一条鱼。图中A点表示星语的眼睛，S点是鱼的实际位置，请在图中画出星语看到鱼的光路图。 【答案】见试题解答内容 【解答】解：观察水中鱼时，鱼反射的光线斜射入空气中时，发生折射，折射角大于入射角，折射光线远离法线，眼睛逆着折射光线看上去，人看到的“鱼”在S′点，比鱼的实际位置偏高，即鱼的实际位置S应在S′的下方，连接S′A，与界面的交点O即为入射点，连接SO为入射光线，OA为折射光线，如图所示： 地 城 考点09 光学实验设计与探究 41．小明在日常生活中观察到如图所示，树荫下的光斑有圆的也有不是圆，为此小明进行了探究活动，小明在一张卡片上挖了一个边长为1cm的正方形孔，如图1所示，在阳光下卡片水平放在离地面5cm处，发现地面上的光斑是正方形；若要在地面上能出现圆形光斑，应将卡片 　远离　 （选填“靠近”或“远离”）地面。光斑形成的原理是 　小孔成像　 。 为了研究孔的大小对光斑形状的影响，小华设计了开有三角形状孔的卡片甲，并用另一张卡片乙覆盖在甲上，如图2所示，接着从图示位置沿箭头方向水平移动卡片乙的过程中（孔到地面的距离使终保持不变）。小华将观察到的光斑形状和大小变化情况在图3中方格纸内画出（分别用序号甲、乙、丙、丁表示），其中最左边的光斑为移动卡片乙前出现的真实情况。根据你的观察，小华所画光斑中可能会出现的真实情况有哪些？　甲丙　 （填序号）。 【答案】远离；小孔成像；甲丙。 【解答】解：阳光下卡片水平放在离地面5cm处，地面上的光斑是正方形，该正方形是卡片上的正方形孔经沿直线传播的光形成的；将卡片远离地面，太阳经卡片上的孔成像，形成圆形光斑，即小孔成像； 在卡片到地面（孔到光屏）的距离一定时，当孔较大时，在地面上形成的是与孔形状相同的光斑；当孔小到一定程度时，地面上的光斑是太阳经孔成的像（小孔成像），光斑的形状与太阳的形状相同，是圆形的；随孔的减小，圆形光斑变暗，由于太阳到小孔的距离（物距）和地面到小孔的距离（像距）不变，则所成像的大小不变。由图示可知，符合实际的情况是：甲丙。 故答案为：远离；小孔成像；甲丙。 42．现有器材：一支激光笔（红光）、一个手电筒（白光）、一个透明玻璃缸、一个玻璃三棱镜、一张白纸、足够的煤油、足够的清水。请利用其中一种或多种器材设计一个小实验，简要描述实验过程和现象，以及实验原理。（不要与示例重复） 【示例】实验过程和现象：将三棱镜放在水平桌面上，手电筒的光在其一侧沿水平方向入射，另一侧竖直放置的白纸上会显示不同颜色的光。 实验原理：白光经过三棱镜两次折射后，发生了色散。 实验过程和现象：　在透明玻璃缸中倒入适量的清水，将激光笔固定在缸外一侧，使激光笔发出的红光水平射向玻璃缸中的水，从玻璃缸的另一侧观察，可以看到红光在水中沿直线传播；然后慢慢向玻璃缸中倒入煤油，会发现红光在水和煤油的分界面处发生了偏折　 。 实验原理：　光在同种均匀介质中沿直线传播，当光从一种介质斜射入另一种介质时，会发生折射现象，由于水和煤油是两种不同的介质，且它们的折射率不同，所以红光在水和煤油的分界面处会改变传播方向，发生折射　 。 【答案】在透明玻璃缸中倒入适量的清水，将激光笔固定在缸外一侧，使激光笔发出的红光斜向下射入玻璃缸中的水，从玻璃缸的另一侧观察，可以看到红光在水中沿直线传播；然后慢慢向玻璃缸中倒入煤油，会发现红光在水和煤油的分界面处发生了偏折；光在同种均匀介质中沿直线传播，当光从一种介质斜射入另一种介质时，会发生折射现象，由于水和煤油是两种不同的介质，且它们的折射率不同，所以红光在水和煤油的分界面处会改变传播方向，发生折射。 【解答】解：实验过程：在透明玻璃缸中倒入适量的清水，将激光笔固定在缸外一侧，使激光笔发出的红光斜向下射入玻璃缸中的水，从玻璃缸的另一侧观察，可以看到红光在水中沿直线传播；然后慢慢向玻璃缸中倒入煤油，会发现红光在水和煤油的分界面处发生了偏折； 实验原理：光在同种均匀介质中沿直线传播，当光从一种介质斜射入另一种介质时，会发生折射现象，由于水和煤油是两种不同的介质，且它们的折射率不同，所以红光在水和煤油的分界面处会改变传播方向，发生折射。 故答案为：在透明玻璃缸中倒入适量的清水，将激光笔固定在缸外一侧，使激光笔发出的红光斜向下射入玻璃缸中的水，从玻璃缸的另一侧观察，可以看到红光在水中沿直线传播；然后慢慢向玻璃缸中倒入煤油，会发现红光在水和煤油的分界面处发生了偏折；光在同种均匀介质中沿直线传播，当光从一种介质斜射入另一种介质时，会发生折射现象，由于水和煤油是两种不同的介质，且它们的折射率不同，所以红光在水和煤油的分界面处会改变传播方向，发生折射。 43．行人在路灯下的影长与哪些因素有关呢？小明猜想： 猜想一；影长与光源到物体的距离有关。猜想二：影长与灯光照射的角度有关。 小明设计了如图实验，保持橡皮到墙壁间的距离不变，左右移动手电筒，分别测出墙壁上所形成的影子的纵向长度。记录实验数据如表： 光源到橡皮的距离L/cm 5 10 15 20 25 影子的长度H/cm 10 6 4.5 3.7 3.1 （1）此实验是为了寻找猜想 　一　 （一/二）的证据；分析数据后可以发现，若保持其他因素不变，当手电筒由近处逐渐远离橡皮时，影子的长度变 　短　 。 （2）为了进一步发现其中的规律，根据表中数据，以手电筒到橡皮的距离L为横坐标、影子的长度H为纵坐标，H随L变化关系如图2。由图像可知，当手电筒到橡皮的距离L＝17.5cm，影子的长度H大约是 　4　 cm。观察图像的变化趋势发现，当手电筒距离橡皮较远时，影子的长度变小得越 　慢　 （快/慢）。 （3）为了寻找另一个猜想的证据，小明保持橡皮擦位置不变，将手电筒竖直向上移动并始终让灯光对准橡皮擦照，测量影子的长度，并得出结论。在交流环节，有同学认为该方案并不完完善，因为没有控制 　光源到物体的距离或手电筒到橡皮的距离　 不变。 （4）在交流过程中，有同学发现有时影子边缘模糊，有时清晰，这是什么原因造成的呢？ 查阅资料后得知：第一种原因是橡皮擦与影子之间的距离会影响影子的清晰度。第二种原因是光源性质不同，点光源形成的影子边缘往往比较清晰；光源较大时，光线就会从多个方向照射到物体上，使得影子边缘的光强分布变得复杂，从而导致边缘模糊。同学们通过下面实验继续寻找证据： ①为了验证第一种原因是否正确，只改变橡皮擦与墙壁的距离，发现距离越近，影子边缘越来越清晰了。则说明第一种原因 　正确　 （正确/不正确）。 ②实验后，有同学通过画光路图方法，对上述两种原因进行验证。如图3，对比 　甲、丙　 两个光路图可以说明第二种原因是正确的。 【答案】（1）一；短；（2）4；慢；（3）光源到物体的距离或手电筒到橡皮的距离；（4）正确；甲、丙。 【解答】解：（1）由记录的表中数据可知，若保持其他因素不变，当手电筒由近处逐渐远离橡皮时，影子的长度变短；是探究影长与光源到物体的距离的关系，即此实验是为了寻找猜想一的证据； （2）由坐标图像可知，当手电筒到橡皮的距离L＝17.5cm时，对应的影子的长度H为4cm； 根据图像的变化趋势发现，当手电筒距离橡皮较远时影子变化较慢，当手电筒距离橡皮足够远时，影子大小基本不变； （3）为探究影长与灯光照射的角度的关系，需要控制光源到物体的距离保持不变，橡皮擦位置不变，将手电筒竖直向上移动时，橡皮擦与手电筒的直线距离发生了改变，故该方案并不完善； （4）同一种光源，只改变橡皮擦与墙壁的距离，发现距离越近，影子边缘越来越清晰了，则说明橡皮擦与影子之间的距离会影响影子的清晰度，即第一种原因是正确的； 为了探究光源性质不同是否会影响影子的清晰度，则需要控制橡皮擦与影子之间的距离不变，改变光源的大小，故对比甲、丙两个光路图可知光源性质不同会影响影子的清晰度。 故答案为：（1）一；短；（2）4；慢；（3）光源到物体的距离或手电筒到橡皮的距离；（4）正确；甲、丙。 44．大约两千四百年前，我国的学者墨翟和他的学生做了世界上第一个小孔成像的实验，解释了小孔成像的原理。小明同学利用身边的器材制作了一个小孔成像观察仪进行试验，如图甲所示。 （1）实验中，物体通过小孔所成的像是 　倒立　 （选填“正立”或“倒立”）的 　实像　 （选填“实像”或“虚像”），像的形状与 　物体　 （选填“小孔”或“物体”）相同。小孔成像的现象可以用 　光的直线传播　 的知识来解释，请在图乙中画出物体AB通过小孔在光屏上成像的光路图； （2）用制成的小孔成像观察仪观察物体时，保持物体和小孔间的距离不变，移动圆筒，使光屏远离小孔，则光屏上像的大小将 　变大　 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。 【答案】（1）倒立；实像；物体；光的直线传播；见解答图；（2）变大。 【解答】解：（1）蜡烛在半透明的纸上所成的像是倒立的实像，其成像原理是光的直线传播，像的形状与物体相同，与孔的形状无关； 根据光的传播路径画出蜡烛AB的像A'B'，如下图： ； （2）用制成的小孔成像观察仪观察物体时，保持物体和小孔间的距离不变，移动圆筒，使光屏远离小孔，所成的像越大。 故答案为：（1）倒立；实像；物体；光的直线传播；见解答图；（2）变大。 45．小华用一次性杯子和半透明薄膜做了一个“针孔照相机”，他在一次性杯子的底部用针戳了一个小孔，在杯口蒙上一层半透明薄膜（如图甲所示）。 （1）小华在明亮的教室里做实验，采用正确的观察方法，发现实际观察时，无论如何调节孔到蜡烛的距离，半透明薄膜上蜡烛的像仍不够清晰，你能帮她想个可行的办法解决这一问题吗？　拉上窗帘　 。 （2）另有几个同学在硬纸板上挖孔来研究太阳的小孔成像，为了研究孔的大小对光斑形状的影响，小强设计了如图1所示的装置，小明设计了如图2所示的装置。接着，从图示位置沿箭头方向水平移动乙，改变孔的大小，同时观察光斑形状的变化情况。你认为哪个同学的设计更合理？依据是 　图1；孔的形状始终是三角形，并且逐渐变小　 。 【答案】（1）拉上窗帘；（2）图1；孔的形状始终是三角形，并且逐渐变小。 【解答】解：（1）因为教室明亮，薄膜上蜡烛的像不够清晰可能是薄膜反射的周围环境光线较强，干扰了蜡烛像的观察。可以拉上窗帘，使教室变暗，减少周围环境光线对成像的干扰，这样能使半透明薄膜上蜡烛的像更清晰； （2）实验中应控制孔的形状不变，改变孔的大小，图1中随着卡片乙向左移动，孔的形状始终是三角形，并且逐渐变小，符合要求；图2中随着卡片乙向左移动，孔的形状发生了变化；保持孔的大小不变，逐渐增大纸板与地面间的距离，即此时的像距变大，故像会变大，故会发现地面上那个亮斑将变大。 故答案为：（1）拉上窗帘；（2）图1；孔的形状始终是三角形，并且逐渐变小。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题07 光的折射 9大高频考点概览 考点01 光的折射现象（共8小题） 考点02 探究光折射时的特点（共5小题） 考点03 光折射的光路可逆性（共3小题） 考点04 光折射规律的应用（共6小题） 考点05 光折射的光斑移动（共5小题） 考点06 水面变化对折射光路的影响（共5小题） 考点07 光在不同介质中的折射作图（共4小题） 考点08 根据物和像作折射光路图（共4小题） 考点09 光学实验设计与探究（共5小题） 地 城 考点01 光的折射现象 1．关于光现象，下列说法正确的是（　　） A．图甲中树荫下的光斑是太阳的像，其大小由树叶缝隙的大小决定 B．图乙中观察到筷子变弯，这是由于光的折射形成的 C．图丙中入射角增大5°后，反射光线与入射光线间的夹角变为130° D．图丁中人与平面镜中的“视力表”的距离为5.4m 2．如图所示，图中的AC＝CB．一束激光斜着从水下射出，发现在竖直白墙上会出现两个亮点，若其中的一个点为B，则另一个点位于（　　） A．C点 B．AC之间 C．A点 D．A点上方 3．陶瓷茶杯底部放有一枚硬币，人移动到某一位置时看不见硬币（如图甲），往茶杯中倒入一些水后，又能够看见硬币了（如图乙）。关于“看不见”和“又看见了”两种情况，下列分析正确的是（　　） ①“看不见”是由于硬币没有反射光 ②“看不见”是由于硬币反射的光没有到达眼睛 ③“又看见了”是由于硬币反射的光通过水面的反射到达眼睛 ④“又看见了”是由于硬币反射的光通过水面的折射到达眼睛 A．①③ B．①④ C．②③ D．②④ 4．如图所示，小琴同学用一只新买的激光笔沿MO方向照射平静的水面，在竖直白墙上出现了两个红色亮点A和B，小琴继续实验，则下列说法正确的是（　　） A．亮点A是由光的折射形成的，亮点B是由光的反射形成的 B．若水面下降，则亮点A和亮点B同时往下移动 C．欲使亮点A下移至A1处，可以使入射光线MO绕着点O逆时针旋转一定的角度 D．欲使亮点B下移至B2处，可以使入射光线MO绕着点O逆时针旋转一定的角度 5．如图所示，一支固定好的激光笔向空水槽底部固定点O打出一束激光。向水槽内加水使水上升至A点，此时光斑在O点 　 　 侧，打开水槽底部水龙头缓慢放水，同时观察到水槽底部光斑向 　 　 移动。（两空均选填“左”或“右”） 6．某晴天中午小明行走在枫叶树荫下，看到地面上有许多大小不同的圆形光斑，圆形光斑之所以大小不同，是因为枫叶间的缝隙 　　 　　 　　 （到地面距离/大小形状）不同缘故。他来到池塘边，看到水里游动的小鱼，这是光的 　 　　 （反射/折射）现象，看到水面倒映出空中飞翔的小鸟，小鸟从距离水面6m处，下降到距离水面2m处，小鸟和它的像间距离缩短了 　 　m。夜幕降临，用手电把水中的小鱼照亮，他应对看见的 　　 　 （小鱼/小鱼下方）照射，才能把小鱼照亮。 7．小明将装有一枚硬币的碗放在水平桌面上，调整视线至如图角度，沿杯壁缓慢注水，当水面达到MN（未画出）时，刚好看到硬币A端，这是由于光的 　　 　 ；当水面达到碗口时，刚好看到硬币B端，且看到的“硬币”是 　　 　 （选填“实像”或“虚像”）；水面从MN到碗口上升的距离H 　　 　 硬币的直径AB（选填“大于”、“等于”或“小于”）。 8．小明利用身边的器材做一个实验，实验过程中，小明把一枚硬币放在桌子上的空碗里，头部保持不动，并将桌子上的碗慢慢向远处推移，直到看不到硬币为止，然后缓慢向碗中倒水，直到又重新看到碗底的硬币。 （1）小明重新看到碗底硬币的现象是由光的　　 　 （填“反射”或“折射”）现象造成的。 （2）若用MN表示水面，则下面四幅图中，能够合理解释该实验现象的是图　　 　 。 地 城 考点02 探究光折射时的特点 9．小明想了解光在不同介质中的传播情况，他查阅了相关资料，发现透明介质对的光的传播有阻碍作用，对光的传播阻碍作用越大，光的传播速度越小，并且不同介质中光的传播速度如表所示。 介质 空气 水 玻璃 光在介质中的速度（m/s） 约3.0×108 约2.25×108 约2.0×108 （1）请写出空气、水、玻璃对光的传播阻碍作用的大小关系，并说明理由：　　 　　 　　 　　 　 　 　　 　　 　　 　　 　　 　　 　　 　　 　　 　　 　　 　　 　　 　　 。 （2）小明将光从水斜射向空气的界面时，既看到了反射光，又看到了折射光。他继续增大入射角，当入射角大于某个角度后，折射光消失了，仅剩反射光。他又将光从玻璃斜射向空气的界面，又看到的上述相似的结果。最后小明将光从空气斜射向水或空气斜射向玻璃界面时，不断增大入射角至90°，折射光依然存在。 a.结合表中数据及上述现象，可知当出现折射光消失的现象时，入射光所在介质中光的传播速度　 　 折射光所在介质中光的传播速度。（选填“大于”“小于”或“等于”） b.若对光的传播阻碍作用较大的介质叫做光密介质，对光的传播阻碍作用较小的介质叫做光疏介质。由上述信息，可推断光从　　 　　 　　 介质斜射向　　 　　 　　 介质界面时，不断增大入射角的过程中，折射光会消失。（选填“光疏”或“光密”） 10．小明在课外实践活动中，对一些光学实验做了进一步的探究。 （1）在探究光的反射定律”的实验中，如图甲所示使用加湿器喷出水雾，目的是为了 　　 　　 　　 ；探究装置放置在可以360°旋转的水平工作台上，在入射点上方悬挂一重垂线，模拟法线，当工作合旋转到某一特定位置时，可观察到反射光线挡住了入射光线和重垂线，可以得到的初步结论是 　　 　　 　 　 　　 　　 　　 　　 　　 　　 　　 　　 ；为了探究反射角与入射角关系，接下来小明的操作是 　 　　 　　 　　 　　 　　 　　 　 。 （2）如图乙所示，小明利用半圆形玻璃砖（O点为圆心）“探究光的折射特点”，并将收集的实验数据记录在的表格中。 实验次数 1 2 3 4 5 6 7 8 玻璃中的入射角i 0 10° 20° 30° 40° 41.2° 42° 50° 空气中的折射角γ 0 15.2° 30.9° 48.6° 74.6° 81° 没有发生光的折射 分析实验数据，发现光折射时的特点是 　 　　 　　 　　 　　 　　 　　 　　 　　 ； 　 　 　　 　　 　　 　　 　　 　　 。（写出两条） 在7、8两次实验中，小明都没有观察到光的折射现象，但却发现被玻璃砖反射回来的光的亮度比之前几次实验的亮度大，请根据实验现象，提出一个探究问题 　　 　　 　　 　　 　　 　　 　 　 。 11．实验一：在“探究光反射的规律”时，小宇进行了如图甲所示的实验 （1）先将平面镜平放在水平桌面上，再把白色硬纸板放在平面镜上且与镜面保持　　 　 ； （2）小宇让一束光线AO贴着纸板射到平面镜上，在纸板上会看到反射光线OB，然后将纸板绕ON向后折，如图乙所示，此时在NOF面上看不到反射光线；为了确定此时反射光线的位置，小宇将纸板沿PQ剪开，只将纸板的上半部分向后折，如图丙所示，发现在纸板右侧的　　 　　 （选填“上部”或“下部”）会看到反射光线。此实验现象说明反射光线、入射光线和法线在　　 　　 　　 　　 ； 实验二：如图丁所示，这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图，经过多次实验并记录了如下数据。 入射角α 0° 10° 30° 45° 60° 折射角β 0° 7.1° 20.7° 30° 37.8° （3）多次实验表明：当光从空气斜射入玻璃中时，其折射角　　 　　 （选填“大于”“小于”或“等于”）入射角；当光垂直射入时，光的传播方向　　 　 （选填“改变”或“不变”）； （4）当光以30°的入射角从玻璃斜射入空气中时，其折射角是　　 　 度； （5）该同学接着又完成了光从空气斜射进水中和从水斜射入空气中的实验，他这样进行多次实验的目的是为了　　 　 。（填正确选项的字母） A.减小误差 B.寻找普遍规律 12．某同学在做探究光的折射特点实验，如图是光从空气射入水中时的光路，实验中发现，入射光线、折射光线和法线在同一平面内，折射光线和入射光线分别位于法线的两侧。通过实验还得到如下数据： 入射角α 0° 15° 30° 45° 60° 反射角β 0° 15° 30° 45° 60° 折射角γ 0° 11.3° 22.1° 35.4° 40.9° （1）分析表中数据，可得出光的折射特点： ①光从空气斜射到水面时，将同时发生　　 　 和　　 　　 现象； ②光从空气斜射到水面时，折射角随入射角的增大而　 　　 （增大/减小），且折射角　 　　 （大于/等于/小于）入射角。当光从空气垂直射到水面时，折射角等于　 　 °。 （2）同学通过上述探究实验得出光的折射特点的过程合不合理？答：　　 　　 （合理/不合理）；请简要说明理由：　　 　　 　　 　　 　　 　　 　　 　　 　　 。 13．两名同学合作探究光的折射特点，让一束光分别从空气中以不同角度射入水和玻璃中，将入射角与折射角记录在表一和表二中。 （1） 表一：光从空气射入水中 表二：光从空气射入玻璃中 入射角/° 0 30 45 60 入射角/° 0 30 45 60 折射角/° 0 22 32 40 折射角/° 0 17 24 30 光从空气垂直射入水中时，折射角的大小是 　 　 。 （2）光从空气斜射入水或玻璃中时，折射角随着入射角的增大而 　　 　　 （增大/减小）。由表中数据，通过推理可知：光从空气射入水或玻璃中时，折射角 　　 　　 （可能/不可能）达到90°。 （3）当光以30°的入射角从玻璃中射向空气中时，折射角的大小是 　　 　 °。 （4）由表中数据可知，当入射角均为45°时，水使光的传播方向偏折了13°，而玻璃使光的传播方向偏折了 　 　 °。由此可推知，外观尺寸相同的“水凸透镜”与“玻璃凸透镜”相比，“玻璃凸透镜”的焦距更 　　 　 （大/小）。 （5）本实验多次改变入射角的目的是 　　 　　 　　 　　 　　 　　 。 地 城 考点03 光折射的光路可逆性 14．关于光现象，下列说法正确的个数有（　　） （1）光发生折射时，光路是可逆的 （2）人远离平面镜时，平面镜中的像越来越小 （3）光从空气射入水中时，传播方向一定改变 （4）漫反射也遵循光的反射定律 A．0个 B．1个 C．2个 D．3个 15．如图所示，把点燃的蜡烛放在A点时，可以在C点处的光屏上得到烛焰倒立缩小的清晰实像。现保持凸透镜的位置不变，把蜡烛放至C点，要在光屏上得到烛焰清晰的像，应把光屏放在图中的　　 　 ，此时蜡烛在光屏上得到烛焰　　 　　 　　 的实像，利用这一原理可以制成　 　 　 。 16．小明同学在做光的反射和折射的实验时，他在第一次实验中，将一束光从空气斜射入玻璃，并将入射光线、反射光线和折射光线的位置画出来；第二次，他将同样的一束光沿第一次反射光线的位置反向射向玻璃，发现此时的反射光线与第一次反画的入射光线重合，这个现象说明：　　 　　 　　 　 　 ；第三次，他将同样的一束光沿第一次折射光线的反方向由玻璃射向空气，发现此时的折射光线与第一次所画的　　 　　 　　 光线重合，这说明：　　 　　 　　 　　 　　 　　 　　 。 地 城 考点04 光折射规律的应用 17．小丹用光学装置探究光的现象及其特点。如图所示，光从空气射向半圆形玻璃砖，她发现折射角小于入射角（折射光线未画出）。针对此实验，以下说法正确的是（　　） A．入射角是40° B．没有发生光的反射 C．折射光线在法线右侧的区域二 D．通过这一次实验现象，就可以得出结论：光在发生折射时，折射角总小于入射角 18．如图所示，激光笔发出的一束光从空气中的A点斜射到水面上的O点，经反射后在足够长的刻度尺上形成一光点B。 （1）若入射光线与界面所成的夹角为37°，则反射角为 　　 　 。 （2）保持入射点O不变，将激光笔竖直靠近空气与水的界面，则在刻度尺上形成的光点将会　 　　 （选填“向上”或“向下”）移动。 （3）图中折射光线在刻度尺上也形成一个光点C（图中未标出），则B、C两光点到界面的距离大小关系是：sBD　 　 sCD（选填“＞”“＜”或“＝”）。 （4）小高在空气中点燃卫生香，从而在周围充以烟雾。他是为了利用烟尘微粒对光的 　　 　　 （填“镜面反射”或“漫反射”）来显示光通过的路径。 19．如图所示，固定在横坐标C点的激光笔沿图示方向发出一束细光束，小明将宽为d的长方形透明玻璃砖按如图位置放置，观察光的传播现象。 （1）图中未放玻璃砖时激光束通过纵坐标A点，放玻璃砖后，光束经过E点与纵坐标交于B点，这是光的折射现象，此时折射角 　 　 θ角（选填“＞”、“＝”或“＜”）； （2）图中其它条件不变，若换上宽度为0.5d的玻璃砖，光束与纵坐标的交点为D，则D点在B点的　 　 （选填“上方”或“下方”），且BD 　 　 0.5d（选填“＞”、“＝”或“＜”）。 20．如图所示是一束光在空气和玻璃两种介质的界面上发生了反射现象和折射现象，折射角为 　 　 度，界面AD的 　 　 （选填“上”、“下”、“左”、“右”）边是空气。 21．如图所示，一支固定好的激光笔向空水槽底部固定点O打出一束激光。向水槽内加水使水面上升至A点，此时光斑在O点 　 　 侧，这是因为发生了光的 　 　　 现象。打开水槽底部水龙头缓慢放水的过程中，折射角大小　 （选填“变大”、“变小”或“不变”），同时观察到水槽底部光斑向　 　移动。 22．如图所示，一束光由介质A斜射入介质B，MN是界面，两种介质分别是玻璃和空气，则介质　 　 （选填“A”或“B”）是空气，折射角为　 　 度；若要使反射光线与入射光线垂直，可将界面MN绕入射点 　 　 （选填“顺时针”或“逆时针”）转动5度，此时反射光线绕入射点转过了 　 　 度。 地 城 考点05 光折射的光斑移动 23．有一圆柱形敞口容器内装有水，从其右侧某一高度斜射入一束激光，在容器底部产生一个光斑O，如图。下列操作中能使光斑O向左移动的是（　　） A．保持水面的高度和入射点不变，使激光的入射角减小 B．保持水面的高度不变，使激光笔向右平移 C．保持激光射入的角度不变，使水面上升 D．保持激光射入的角度不变，使水面下降 24．有一光电控制液面高度的仪器，它是通过光束在液面上的反射光线反射到光电屏上的光斑位置来判断液面高低的。如图光路中，一束光与液面的夹角为40°，则以下说法正确的是（　　） ①该装置利用了光的反射定律 ②反射角的大小为40°，折射角小于40° ③当液面升高时，光电屏上的光斑S将向左移动 ④当液面升高时，光电屏上的光斑S将向右移动 A．只有①③正确 B．只有②④正确 C．只有①②正确 D．只有②③正确 25．如图为同学探究光的折射现象的活动，将一束激光斜射至空水槽底部并放入蚊香产生烟雾，可观察到笔直光路，“笔直”说明 　　 　　 　　 　　 　　 　　 ，在水槽内壁的光斑P点处做上标记，向水槽内慢慢注水，水槽底部光斑将 　　 　 （选填“向左”或“向右”）移动，这说明光从空气斜射入水中时，折射光线将 　　 　 （选填“靠近”或“远离”）法线。 26．按要求填空： （1）探究光的折射规律实验如图所示，保持入射光线方向不变，向水槽内加水使水面升高，激光笔在水槽底部的光斑会向 　　 　（选填“左”或“右”）移动。 （2）如图所示，若将小孔由圆形改为三角形，则所成的像的形状 　 　　 （选填“改变”或“不变”）。 （3）如图所示，当用抽气机逐渐抽去玻璃罩内的空气，铃声将会　 　 　 ，我们可以由此推理出 　　 　　 　　 　　 　　 　　 。 27．如图是小明研究“光现象”的实验示意图： （1）实验前，在半透明空水槽中喷洒少许烟雾，再打开激光笔，根据 　　 　　 的原理，可清晰观察到光路，然后在水槽内壁的光斑A点处做上标记； （2）为使B处的光点移至C处，则应使水槽中的水量 　 　 （增加/减少/不变）； （3）若BC间距离为3cm，则水面高度的变化量Δh 　 　　 （大于/等于/小于）3cm。 地 城 考点06 水面变化对折射光路的影响 28．如图，你在空水槽底部安装了一微型光源S，S发出一束光。在水槽右侧壁上形成一光斑，你在光斑处固定了一小块橡皮泥P，接着你往水槽内缓慢加水至水面上升到a位置，期间你一直在观察右侧光斑位置的变化情况，下列描述正确的是（　　） A．当水面升至a时，你将看到的光斑静止在橡皮泥下方某处 B．缓慢加水至水面上升到P点以下的位置期间，光斑从P处缓慢下移再缓慢上移 C．你观察到光斑从P迅速下移到某一位置后再缓慢上移，最终光斑和橡皮泥P重合 D．你看到光斑从P迅速下降到某一位置后再缓慢上移，最终静止在橡皮泥P上方某处 29．水池的池壁垂直于水平池底，水池上方支架（AB）装有一激光器。水池中没有水时，激光器发出的光线a正好射到池底和池壁的交点上，且与池底的夹角为45°，如图甲所示。往池中注水，并待水面平静时，如图乙所示。激光被反射到池壁上，使池壁上出现一个光点S（图中没有画出）。 （1）图乙中，光点S位于池壁上6dm刻度处；它在水中的像S'在 　 　 （选填“0”、“1”、“2”、“3”）的刻度处。 （2）水面平稳下降的过程中，光点S相对池壁 　　 　 ；它的像S'相对池壁 　　 　　 （以上两空均选填“上升”、“静止”、“下降”）。 30．如图所示，装有水的长方体水槽水平放置，固定在左壁上的激光笔发出的一束红光射到水面上的O点，红光与水面夹角是45°，反射光射到右壁上的A点，折射光射到右壁上的B点，则A点到水面的距离　 　 （选填“大于”“小于”或“等于”）B点到水面的距离；往水槽内注水，水面上升2cm，此时反射光射到右壁上的C点，折射光线射到右壁的D点，则D在B的 　 　　 （选填“上方”或“下方”），A、C之间的距离是 　 　 cm。（点A、B、C、D未在图中标出） 31．某校在新建设的喷水池底中央安装了一只射灯，池内无水时，射灯发出的一束光照在右池壁上，在S点形成一个亮斑，如图所示，现往池内注入均匀的水，水面升至图中的a位置时，右池壁上亮斑的位置在S点的 　　 　 （填“上方”或“下方”）；水面从a位置升至b位置的过程中右池壁上亮斑的位置距S点的距离 　　 　 （填“变大”或“变小”），当水面升至c位置时，从水面上方看右池壁亮斑的位置在 　 　 　　 　 （填“S点”“S点下方”或“S点上方”）。 32．如图所示，小华同学用激光笔照射水面，在水槽壁上出现两个红点A和B。 （1）若保持入射点O的位置不变，欲使A点下移至A1，应使入射光线MO绕着点O沿 　　 　　 （选填“顺时针”或“逆时针”）方向转动；同时观察到另一亮点B点会移动到点 　 　 （选填“B1”或“B2”）。 （2）若保持入射光线不变，欲使B点上移至B1，应使水面 　　 　 （选填“上升”、“下降”或“不变”），在水面变化过程中，折射角大小 　　 　 。 地 城 考点07 光在不同介质中的折射作图 33．一条光线射到水面后发生折射，折射光线OA如图所示，请画出入射光线的大致方向。 34．如图岸上的人用一束光斜射入水中，请画出大致的折射光线。 35．游泳是一项有益身心健康的运动，同时也存在安全隐患。如图所示，某游泳馆救生员发现，由于泳池边缘的阻挡，池底有一块视觉盲区监管不到。请在图中画出一条从池底盲区边缘处射入救生员眼睛的光线。 36．如图，一束光经O点从水中斜射入空气，用笔画线把光路（折射光线）补充完整。 地 城 考点08 根据物和像作折射光路图 37．如图甲所示，是游客在水族馆游览的情境。若用点S表示水中鱼的位置，用点S'表示人在A处看到鱼的像的位置，请在图乙中画出人眼在A处看到水中鱼的光路图。 38．如图所示的两架飞机，一架是实际的飞机，另一架是从潜水艇上观察到的该飞机的像，请作出相应的光路图，并用A标出实际的飞机，A′标出观察到的飞机。（作图要求：折射点用O标出，两个飞机上的作图点选同一位置） 39．如图甲所示，小明发现水塘边竖有一个“水深危险”的牌子，可是看起来水很浅啊！小明在水中竖立一个木板，请你在图乙中用光路图来说明水深但显浅的原因，图乙中A点为实际位置，A'点为看到的位置，B为人眼的位置。 40．星语同学在参观海洋馆时，看到在展箱内S′点有一条鱼。图中A点表示星语的眼睛，S点是鱼的实际位置，请在图中画出星语看到鱼的光路图。 地 城 考点09 光学实验设计与探究 41．小明在日常生活中观察到如图所示，树荫下的光斑有圆的也有不是圆，为此小明进行了探究活动，小明在一张卡片上挖了一个边长为1cm的正方形孔，如图1所示，在阳光下卡片水平放在离地面5cm处，发现地面上的光斑是正方形；若要在地面上能出现圆形光斑，应将卡片 　　 　　 （选填“靠近”或“远离”）地面。光斑形成的原理是 　　 　 　 。 为了研究孔的大小对光斑形状的影响，小华设计了开有三角形状孔的卡片甲，并用另一张卡片乙覆盖在甲上，如图2所示，接着从图示位置沿箭头方向水平移动卡片乙的过程中（孔到地面的距离使终保持不变）。小华将观察到的光斑形状和大小变化情况在图3中方格纸内画出（分别用序号甲、乙、丙、丁表示），其中最左边的光斑为移动卡片乙前出现的真实情况。根据你的观察，小华所画光斑中可能会出现的真实情况有哪些？　 　 （填序号）。 42．现有器材：一支激光笔（红光）、一个手电筒（白光）、一个透明玻璃缸、一个玻璃三棱镜、一张白纸、足够的煤油、足够的清水。请利用其中一种或多种器材设计一个小实验，简要描述实验过程和现象，以及实验原理。（不要与示例重复） 【示例】实验过程和现象：将三棱镜放在水平桌面上，手电筒的光在其一侧沿水平方向入射，另一侧竖直放置的白纸上会显示不同颜色的光。 实验原理：白光经过三棱镜两次折射后，发生了色散。 实验过程和现象：　　 　　 　　 　　 　　 　　 　　 　　 　　 　　 　　 　　 　 　 　　 　　 　　 　　 　　 　　 　　 　　 　　 　　 　　 　　 　　 　　 　　 　　 　　 　　 　　 　　 　　 　　 　　 　　 　　 　　 。 实验原理：　　 　　 　　 　　 　　 　　 　　 　　 　　 　　 　　 　　 　　 　 　 　　 　　 　　 　　 　　 　　 　　 　　 　　 　　 　　 　　 　　 　　 。 43．行人在路灯下的影长与哪些因素有关呢？小明猜想： 猜想一；影长与光源到物体的距离有关。猜想二：影长与灯光照射的角度有关。 小明设计了如图实验，保持橡皮到墙壁间的距离不变，左右移动手电筒，分别测出墙壁上所形成的影子的纵向长度。记录实验数据如表： 光源到橡皮的距离L/cm 5 10 15 20 25 影子的长度H/cm 10 6 4.5 3.7 3.1 （1）此实验是为了寻找猜想 　 　 （一/二）的证据；分析数据后可以发现，若保持其他因素不变，当手电筒由近处逐渐远离橡皮时，影子的长度变 　　 　　 。 （2）为了进一步发现其中的规律，根据表中数据，以手电筒到橡皮的距离L为横坐标、影子的长度H为纵坐标，H随L变化关系如图2。由图像可知，当手电筒到橡皮的距离L＝17.5cm，影子的长度H大约是　 　 cm。观察图像的变化趋势发现，当手电筒距离橡皮较远时，影子的长度变小得越　 （快/慢）。 （3）为了寻找另一个猜想的证据，小明保持橡皮擦位置不变，将手电筒竖直向上移动并始终让灯光对准橡皮擦照，测量影子的长度，并得出结论。在交流环节，有同学认为该方案并不完完善，因为没有控制 　　 　　 　 　 　　 　　 　　 　　 　　 　　 不变。 （4）在交流过程中，有同学发现有时影子边缘模糊，有时清晰，这是什么原因造成的呢？ 查阅资料后得知：第一种原因是橡皮擦与影子之间的距离会影响影子的清晰度。第二种原因是光源性质不同，点光源形成的影子边缘往往比较清晰；光源较大时，光线就会从多个方向照射到物体上，使得影子边缘的光强分布变得复杂，从而导致边缘模糊。同学们通过下面实验继续寻找证据： ①为了验证第一种原因是否正确，只改变橡皮擦与墙壁的距离，发现距离越近，影子边缘越来越清晰了。则说明第一种原因 　 　 （正确/不正确）。 ②实验后，有同学通过画光路图方法，对上述两种原因进行验证。如图3，对比 　　 　 　 两个光路图可以说明第二种原因是正确的。 44．大约两千四百年前，我国的学者墨翟和他的学生做了世界上第一个小孔成像的实验，解释了小孔成像的原理。小明同学利用身边的器材制作了一个小孔成像观察仪进行试验，如图甲所示。 （1）实验中，物体通过小孔所成的像是 　　 　 （选填“正立”或“倒立”）的 　 　　 （选填“实像”或“虚像”），像的形状与　 　　 （选填“小孔”或“物体”）相同。小孔成像的现象可以用　 　　 　 　 　　 的知识来解释，请在图乙中画出物体AB通过小孔在光屏上成像的光路图； （2）用制成的小孔成像观察仪观察物体时，保持物体和小孔间的距离不变，移动圆筒，使光屏远离小孔，则光屏上像的大小将 　 　 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。 45．小华用一次性杯子和半透明薄膜做了一个“针孔照相机”，他在一次性杯子的底部用针戳了一个小孔，在杯口蒙上一层半透明薄膜（如图甲所示）。 （1）小华在明亮的教室里做实验，采用正确的观察方法，发现实际观察时，无论如何调节孔到蜡烛的距离，半透明薄膜上蜡烛的像仍不够清晰，你能帮她想个可行的办法解决这一问题吗？　　 　 　 。 （2）另有几个同学在硬纸板上挖孔来研究太阳的小孔成像，为了研究孔的大小对光斑形状的影响，小强设计了如图1所示的装置，小明设计了如图2所示的装置。接着，从图示位置沿箭头方向水平移动乙，改变孔的大小，同时观察光斑形状的变化情况。你认为哪个同学的设计更合理？依据是 　　 　　 　 　 　　 　　 　　 　　 　　 　　 　　 。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $