3. 如图4.4-8所示,人眼在岸上M点看到水中P点有一条小鱼。若从M点射出一束光,使光能照射到真实的小鱼,该束光应射向(

A.P点
B.P点的下方
C.P点的左方
D.P点的上方
A
)A.P点
B.P点的下方
C.P点的左方
D.P点的上方
答案:3.A
解析:
【分析】
人眼在岸上看到水中的小鱼,是小鱼的光经水面折射后进入人眼,人眼逆着折射光线看到的是小鱼的虚像,题目中P点是虚像位置,真实小鱼在P点下方。根据光路可逆原理,若要让从M点射出的光照射到真实小鱼,只需让光沿原折射光线的反向路径传播,即射向看到的虚像位置P点,光经水面折射后会到达真实小鱼处。
【解析】
人眼看到水中P点的小鱼是光的折射形成的虚像,真实小鱼位于P点下方。由于光路具有可逆性,当从M点射出的光射向P点时,光从空气斜射入水中会发生折射,折射光线会沿原折射光线的反向路径,最终照射到真实的小鱼上。因此,该束光应射向P点。
【答案】
A
【知识点】
光的折射、光路可逆
【点评】
本题结合生活场景考查光的折射规律及光路可逆的应用,核心是理解虚像的形成和光路可逆的特点,属于基础光学题。
【难度系数】
0.5
人眼在岸上看到水中的小鱼,是小鱼的光经水面折射后进入人眼,人眼逆着折射光线看到的是小鱼的虚像,题目中P点是虚像位置,真实小鱼在P点下方。根据光路可逆原理,若要让从M点射出的光照射到真实小鱼,只需让光沿原折射光线的反向路径传播,即射向看到的虚像位置P点,光经水面折射后会到达真实小鱼处。
【解析】
人眼看到水中P点的小鱼是光的折射形成的虚像,真实小鱼位于P点下方。由于光路具有可逆性,当从M点射出的光射向P点时,光从空气斜射入水中会发生折射,折射光线会沿原折射光线的反向路径,最终照射到真实的小鱼上。因此,该束光应射向P点。
【答案】
A
【知识点】
光的折射、光路可逆
【点评】
本题结合生活场景考查光的折射规律及光路可逆的应用,核心是理解虚像的形成和光路可逆的特点,属于基础光学题。
【难度系数】
0.5
4.《康熙几暇格物编》中记载:“置钱碗底,远视若无,及盛水满时,则钱随水光而显见矣。”其中“及盛水满时,则钱随水光而显见矣”所描述的是光的
折射
(选填“反射”或“折射”)现象。答案:4. 折射
解析:
【分析】
要判断该现象属于光的反射还是折射,需先明确两种现象的核心区别:光的反射是光在同种均匀介质中传播时,遇到障碍物返回原介质的现象;光的折射是光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向发生偏折的现象。题目中,碗底的钱原本远视看不到,装满水后能看到,是因为钱反射的光从水中(一种介质)斜射入空气(另一种介质),传播方向发生偏折,人眼逆着偏折光线看到了钱的虚像,因此属于折射现象。
【解析】
当碗中无水时,碗底的钱反射的光沿直线传播,被碗的侧壁遮挡,人眼无法接收到钱的光,故看不到钱;当碗中盛满水时,钱反射的光从水中斜射入空气中,发生折射,折射光线远离法线,人眼逆着折射光线的方向看去,会看到钱的虚像,这一过程是光在两种不同介质中传播时发生的偏折,属于光的折射现象,因此应填“折射”。
【答案】
折射
【知识点】
光的折射现象
【点评】
本题结合古代文献记载的生活现象考查光的折射知识,将物理与传统文化结合,贴近生活实际,考查学生对光的折射概念的理解,难度适中。
【难度系数】
0.7
要判断该现象属于光的反射还是折射,需先明确两种现象的核心区别:光的反射是光在同种均匀介质中传播时,遇到障碍物返回原介质的现象;光的折射是光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向发生偏折的现象。题目中,碗底的钱原本远视看不到,装满水后能看到,是因为钱反射的光从水中(一种介质)斜射入空气(另一种介质),传播方向发生偏折,人眼逆着偏折光线看到了钱的虚像,因此属于折射现象。
【解析】
当碗中无水时,碗底的钱反射的光沿直线传播,被碗的侧壁遮挡,人眼无法接收到钱的光,故看不到钱;当碗中盛满水时,钱反射的光从水中斜射入空气中,发生折射,折射光线远离法线,人眼逆着折射光线的方向看去,会看到钱的虚像,这一过程是光在两种不同介质中传播时发生的偏折,属于光的折射现象,因此应填“折射”。
【答案】
折射
【知识点】
光的折射现象
【点评】
本题结合古代文献记载的生活现象考查光的折射知识,将物理与传统文化结合,贴近生活实际,考查学生对光的折射概念的理解,难度适中。
【难度系数】
0.7
5. 小文表演趣味小实验。如图4.4-9所示,她将一块厚玻璃砖竖立在桌面上,让小明站在玻璃砖的右侧进行观察。小文将一枚硬币缓慢移至玻璃砖左侧某一位置时,小明惊奇地发现,硬币“进入”玻璃砖内了。请画出从A点出发的一条光线,经过玻璃砖进入眼睛的完整光路。

图4.4-9
图4.4-9
答案:
5. 如答图4.4-2所示
5. 如答图4.4-2所示
解析:
【分析】要画出从A点出发经过玻璃砖进入眼睛的光路,需依据光的折射规律:光从空气斜射入玻璃时,折射角小于入射角;光从玻璃斜射入空气时,折射角大于入射角。解题思路为:①确定入射光线:连接A点与玻璃砖左侧表面的入射点;②画第一次折射:过左侧入射点作法线,按空气→玻璃的折射规律画玻璃内的折射光线;③画第二次折射:过右侧表面出射点作法线,按玻璃→空气的折射规律画指向眼睛的折射光线,且折射光线的反向延长线需经过虚像A',匹配观察到的现象。
【解析】1. 从硬币A点引出一条光线,与玻璃砖左侧表面交于入射点,此为入射光线;2. 过该入射点作垂直于玻璃砖表面的法线,因光从空气斜射入玻璃,折射角小于入射角,在玻璃内部画出对应的折射光线,使其延伸至玻璃砖右侧表面;3. 过右侧表面的出射点作垂直于表面的法线,光从玻璃斜射入空气,折射角大于入射角,画出折射光线指向眼睛;4. 确保折射光线的反向延长线经过虚像A',完成完整光路。
【答案】
【知识点】光的折射规律、光的折射现象
【点评】本题结合趣味实验考查光的折射规律的应用,需掌握不同介质间折射角与入射角的关系,准确作法线是作图关键,属于光学基础作图题,体现物理知识与生活现象的联系。
【难度系数】0.5
【解析】1. 从硬币A点引出一条光线,与玻璃砖左侧表面交于入射点,此为入射光线;2. 过该入射点作垂直于玻璃砖表面的法线,因光从空气斜射入玻璃,折射角小于入射角,在玻璃内部画出对应的折射光线,使其延伸至玻璃砖右侧表面;3. 过右侧表面的出射点作垂直于表面的法线,光从玻璃斜射入空气,折射角大于入射角,画出折射光线指向眼睛;4. 确保折射光线的反向延长线经过虚像A',完成完整光路。
【答案】
【知识点】光的折射规律、光的折射现象
【点评】本题结合趣味实验考查光的折射规律的应用,需掌握不同介质间折射角与入射角的关系,准确作法线是作图关键,属于光学基础作图题,体现物理知识与生活现象的联系。
【难度系数】0.5
6. 有一圆柱形敞口容器,从其左侧某高度斜射入一束激光,在容器底部产生一个光斑O,如图4.4-10所示。下列操作将使光斑向左移动的是(

A.保持水面的高度和入射点不变,使激光的入射角增大
B.保持激光射入的角度不变,使水面上升
C.保持水面的高度不变,使激光笔向右平移
D.保持激光射入的角度不变,使水面下降
B
)A.保持水面的高度和入射点不变,使激光的入射角增大
B.保持激光射入的角度不变,使水面上升
C.保持水面的高度不变,使激光笔向右平移
D.保持激光射入的角度不变,使水面下降
答案:
6.B
【解析】保持水面高度和入射点不变,使激光的入射角增大,入射光线远离法线时,折射角随之变大,光斑会向右移动,故A不符合题意;保持激光射入的角度不变,使水面上升,如答图4.4-3所示。
入射点向左移动,则光斑向左移动;同理使水面下降,入射点向右移动,则光斑向右移动,故B符合题意,D不符合题意;保持水面高度不变,使激光笔向右平移,则入射光线和折射光线都向右平移,所以光斑右移,故C不符合题意。故选B。
6.B
【解析】保持水面高度和入射点不变,使激光的入射角增大,入射光线远离法线时,折射角随之变大,光斑会向右移动,故A不符合题意;保持激光射入的角度不变,使水面上升,如答图4.4-3所示。
入射点向左移动,则光斑向左移动;同理使水面下降,入射点向右移动,则光斑向右移动,故B符合题意,D不符合题意;保持水面高度不变,使激光笔向右平移,则入射光线和折射光线都向右平移,所以光斑右移,故C不符合题意。故选B。
解析:
【分析】本题围绕光的折射现象,考查光的折射规律的应用。解题时需明确:光从空气斜射入水中时,折射角小于入射角;光斑的位置由入射点和折射光线的方向共同决定,需结合各选项的操作,分析入射点的变化及折射光线的移动方向,进而判断光斑的移动方向。
【解析】
1. 分析选项A:保持水面高度和入射点不变,增大激光的入射角,根据光的折射规律,折射角随入射角增大而增大,折射光线远离法线,因此光斑会向右移动,A不符合题意;
2. 分析选项B:保持激光射入角度不变,水面上升时,液面升高,入射点在液面处向左移动,而折射光线的方向不变,因此光斑向左移动,B符合题意;
3. 分析选项C:保持水面高度不变,激光笔向右平移,入射光线整体向右平移,折射光线也随之右移,光斑向右移动,C不符合题意;
4. 分析选项D:保持激光射入角度不变,水面下降时,液面降低,入射点在液面处向右移动,折射光线方向不变,因此光斑向右移动,D不符合题意。
综上,正确答案为B。
【答案】B

【知识点】光的折射规律、光的折射现象
【点评】本题结合实际容器中的激光折射场景,考查光的折射规律的应用,需要学生理解不同操作对入射点和折射光线的影响,是光的折射部分的典型题型,难度适中。
【难度系数】0.5
【解析】
1. 分析选项A:保持水面高度和入射点不变,增大激光的入射角,根据光的折射规律,折射角随入射角增大而增大,折射光线远离法线,因此光斑会向右移动,A不符合题意;
2. 分析选项B:保持激光射入角度不变,水面上升时,液面升高,入射点在液面处向左移动,而折射光线的方向不变,因此光斑向左移动,B符合题意;
3. 分析选项C:保持水面高度不变,激光笔向右平移,入射光线整体向右平移,折射光线也随之右移,光斑向右移动,C不符合题意;
4. 分析选项D:保持激光射入角度不变,水面下降时,液面降低,入射点在液面处向右移动,折射光线方向不变,因此光斑向右移动,D不符合题意。
综上,正确答案为B。
【答案】B
【知识点】光的折射规律、光的折射现象
【点评】本题结合实际容器中的激光折射场景,考查光的折射规律的应用,需要学生理解不同操作对入射点和折射光线的影响,是光的折射部分的典型题型,难度适中。
【难度系数】0.5
7. 地球的自转让我们每天都能看到“日出”和“日落”现象,我们看到的“日出”并非太阳的实际位置,而是太阳的像,如图4.4-11所示,太阳的实际位置在图中

乙
(选填“甲”或“乙”)位置。假如地球表面不存在大气层,则“日出”的时间相比现在是推迟
(选填“提前”或“推迟”)了。答案:7. 乙 推迟
【解析】由于地球表面的大气层不均匀,地表附近的空气密度大,太阳发出的光在不均匀的空气中传播时发生折射,折射光线不断向下偏折,我们逆着折射光线看去,所看到的太阳位置比实际位置高,太阳实际在题图中的乙位置。我们看到的“日出”是由于光的折射而形成的太阳的虚像。若没有大气层,由于光在真空中沿直线传播,太阳在地平线以下,处在地球上的人看不到太阳,则日出时间将推迟。
【解析】由于地球表面的大气层不均匀,地表附近的空气密度大,太阳发出的光在不均匀的空气中传播时发生折射,折射光线不断向下偏折,我们逆着折射光线看去,所看到的太阳位置比实际位置高,太阳实际在题图中的乙位置。我们看到的“日出”是由于光的折射而形成的太阳的虚像。若没有大气层,由于光在真空中沿直线传播,太阳在地平线以下,处在地球上的人看不到太阳,则日出时间将推迟。
解析:
【分析】
要解决这个问题,需结合光的折射规律分析:首先,地球表面的大气层不均匀,光在其中传播会发生折射,我们看到的“日出”是折射形成的虚像,虚像位置比太阳实际位置高;结合题图,看到的太阳虚像在甲处,因此实际位置在更低的乙处。其次,若没有大气层,光沿直线传播,太阳在地平线以下时光线无法到达地球,需等太阳升到地平线以上才能看到,故日出时间会推迟。
【解析】
1. 地球表面大气层不均匀,越靠近地面空气密度越大,光在不均匀介质中传播时发生折射,折射光线向地面偏折。我们逆着折射光线看,认为光沿直线传播,看到的太阳虚像位置比实际位置高,题图中看到的太阳像在甲处,因此太阳实际位置在乙处。
2. 若没有大气层,光在真空中沿直线传播,当太阳实际位置在地平线以下时,光线无法到达地球,人看不到太阳;只有太阳升到地平线以上时,光线才能沿直线传播到地球,人才能看到日出,因此“日出”时间相比现在推迟。
【答案】
乙;推迟
【知识点】
光的折射、光的直线传播
【点评】
本题将光学知识与生活中的日出现象结合,考查光的折射规律的实际应用,需要理解大气层对光传播的影响,区分虚像与实际物体的位置,是光学部分的典型基础题。
【难度系数】
0.5
要解决这个问题,需结合光的折射规律分析:首先,地球表面的大气层不均匀,光在其中传播会发生折射,我们看到的“日出”是折射形成的虚像,虚像位置比太阳实际位置高;结合题图,看到的太阳虚像在甲处,因此实际位置在更低的乙处。其次,若没有大气层,光沿直线传播,太阳在地平线以下时光线无法到达地球,需等太阳升到地平线以上才能看到,故日出时间会推迟。
【解析】
1. 地球表面大气层不均匀,越靠近地面空气密度越大,光在不均匀介质中传播时发生折射,折射光线向地面偏折。我们逆着折射光线看,认为光沿直线传播,看到的太阳虚像位置比实际位置高,题图中看到的太阳像在甲处,因此太阳实际位置在乙处。
2. 若没有大气层,光在真空中沿直线传播,当太阳实际位置在地平线以下时,光线无法到达地球,人看不到太阳;只有太阳升到地平线以上时,光线才能沿直线传播到地球,人才能看到日出,因此“日出”时间相比现在推迟。
【答案】
乙;推迟
【知识点】
光的折射、光的直线传播
【点评】
本题将光学知识与生活中的日出现象结合,考查光的折射规律的实际应用,需要理解大气层对光传播的影响,区分虚像与实际物体的位置,是光学部分的典型基础题。
【难度系数】
0.5
8. 如图4.4-12所示,平静水面上方的小鸟位于A位置,水中的小鱼位于B位置,在C点的人看到它们在水中的像(A'和B')
恰好重合。

(1)画出小鸟在水中的像A'的位置和人眼看到小鱼的光路图。
(2)小鸟向下俯冲的过程中,它在水中的像大小将
(3)水中的小鱼透过水面看到岸上的人是变
恰好重合。
(1)画出小鸟在水中的像A'的位置和人眼看到小鱼的光路图。
(2)小鸟向下俯冲的过程中,它在水中的像大小将
不变
,小鸟的像到水面的距离将变小
。(均选填“变大”“变小”或“不变”)(3)水中的小鱼透过水面看到岸上的人是变
高
(选填“高”或“矮”)的虚
(选填“实”或“虚”)像。答案:
8.(1) 如答图4.4-4所示
(2) 不变 变小
(3) 高 虚
8.(1) 如答图4.4-4所示
(2) 不变 变小
(3) 高 虚
解析:
【分析】
本题考查光的反射(平面镜成像)和光的折射的应用。第(1)问需利用平面镜成像的对称性确定小鸟的像,结合像重合的条件确定人看到小鱼的光路;第(2)问依据平面镜成像特点判断像的大小和距离变化;第(3)问根据光的折射规律分析小鱼看到岸上人的像的特点。
【解析】
(1)① 小鸟在水中的像属于平面镜成像,根据“像与物关于镜面对称”,过A点作水面的垂线,延长至水面下方,使像到水面的距离等于A到水面的距离,得到像A';② 人在C点看到小鱼的像B'与A'重合,说明折射光线从水面上的O点射向C点,连接C与A'(B')交水面于O点,连接B与O(入射光线,箭头从B指向O),OC为折射光线(箭头从O指向C),完成光路图。
(2)平面镜成像时,像与物体大小相等,因此小鸟俯冲时,像的大小不变;物距(小鸟到水面的距离)减小,像距等于物距,故像到水面的距离变小。
(3)岸上的人反射的光从空气斜射入水中,折射角小于入射角,小鱼逆着折射光线看,会认为光沿直线传播,看到的是变高的虚像。
【答案】
(1) 如答图4.4-4所示
(2) 不变;变小
(3) 高;虚
【知识点】
平面镜成像特点、光的折射规律、光的反射
【点评】
本题结合生活场景考查光学基础知识点,需掌握平面镜成像的对称性、像与物的大小关系,以及光的折射中像的位置变化规律,是光学部分的典型综合题。
【难度系数】
0.5
本题考查光的反射(平面镜成像)和光的折射的应用。第(1)问需利用平面镜成像的对称性确定小鸟的像,结合像重合的条件确定人看到小鱼的光路;第(2)问依据平面镜成像特点判断像的大小和距离变化;第(3)问根据光的折射规律分析小鱼看到岸上人的像的特点。
【解析】
(1)① 小鸟在水中的像属于平面镜成像,根据“像与物关于镜面对称”,过A点作水面的垂线,延长至水面下方,使像到水面的距离等于A到水面的距离,得到像A';② 人在C点看到小鱼的像B'与A'重合,说明折射光线从水面上的O点射向C点,连接C与A'(B')交水面于O点,连接B与O(入射光线,箭头从B指向O),OC为折射光线(箭头从O指向C),完成光路图。
(2)平面镜成像时,像与物体大小相等,因此小鸟俯冲时,像的大小不变;物距(小鸟到水面的距离)减小,像距等于物距,故像到水面的距离变小。
(3)岸上的人反射的光从空气斜射入水中,折射角小于入射角,小鱼逆着折射光线看,会认为光沿直线传播,看到的是变高的虚像。
【答案】
(1) 如答图4.4-4所示
(2) 不变;变小
(3) 高;虚
【知识点】
平面镜成像特点、光的折射规律、光的反射
【点评】
本题结合生活场景考查光学基础知识点,需掌握平面镜成像的对称性、像与物的大小关系,以及光的折射中像的位置变化规律,是光学部分的典型综合题。
【难度系数】
0.5