15講 光的折射及光學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與探究（含答案） 2024年初中物理自主招生講義68講

15講光的折射及光學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與探究（含答案）2024年初中物理自主招生講義68講初中物理自主招生講義15光的折射及光學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與探究1．光的折射現(xiàn)象及其應(yīng)用【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】折射現(xiàn)象是指當(dāng)光由一種介質(zhì)（比如水）斜射入第二介質(zhì)（比如空氣）時(shí)，在界面上部份光發(fā)生偏離原來(lái)路線而與原來(lái)路線產(chǎn)生夾角的現(xiàn)象。人們利用折射原理發(fā)明了透鏡透鏡有凸透鏡和凹透鏡，中央部分比邊緣部分厚的叫凸透鏡，中央部分比邊緣部分薄的叫凹透鏡，凸透鏡具有會(huì)聚光線的作用，所以也叫“會(huì)聚透鏡”、“正透鏡”（可用于遠(yuǎn)視與老花鏡），凹透鏡具有發(fā)散光線的作用，所以也叫“發(fā)散透鏡”、“負(fù)透鏡”（可用于近視眼鏡）?！久}方向】用光的折射現(xiàn)象解釋生活中的現(xiàn)象，光的折射現(xiàn)象例子：海市蜃樓、筷子向上折斷了、池水變“淺”了、放大鏡、望遠(yuǎn)鏡、顯微鏡、照相機(jī)、投影儀、近視眼鏡、老花鏡、斜插在水中的筷子在水中部分看起來(lái)向上彎；看見(jiàn)落到地平線下的太陽(yáng)；叉魚(yú)的時(shí)候瞄準(zhǔn)魚(yú)的下方。例如：魚(yú)兒在清澈的水里面游動(dòng)，可以看得很清楚。然而，沿著你看見(jiàn)魚(yú)的方向去叉它，卻叉不到。有經(jīng)驗(yàn)的漁民都知道，只有瞄準(zhǔn)魚(yú)的下方才能把魚(yú)叉到。從上面看水，玻璃等透明介質(zhì)中的物體，會(huì)感到物體的位置比實(shí)際位置高一些。這是光的折射現(xiàn)象引起的。【解題方法點(diǎn)撥】解題時(shí)要注意折射規(guī)律的內(nèi)容，屬于識(shí)記、理解內(nèi)容。一．光的折射現(xiàn)象及其應(yīng)用（共24小題）1．小紅在家做了這樣一個(gè)實(shí)驗(yàn)：如圖所示把一枚硬幣放在一個(gè)沒(méi)有盛水的碗底，把碗放在桌子上并慢慢向遠(yuǎn)處推移，直到眼睛剛好看不到為止，保持頭部不動(dòng)，緩緩地向碗中倒水，倒著、倒著，怪事出現(xiàn)了，小紅又重新看到碗底的硬幣。下列關(guān)于該現(xiàn)象的說(shuō)法正確的是（）A．開(kāi)始看不到硬幣可以用光的反射來(lái)解釋 B．重新看到的硬幣其實(shí)是硬幣的實(shí)像 C．重新看到硬幣是因?yàn)楣鈴目諝庵猩涞剿?D．重新看到硬幣是因?yàn)楣鈴乃猩涞娇諝庵?．生活中處處都有光學(xué)知識(shí)，下列說(shuō)法正確的是（）A．炎炎夏日，沿一條黑色柏油馬路向前方望去，感覺(jué)公路上有“水塘”是光的折射B．只有光照射到物體上發(fā)生鏡面反射時(shí)，我們才能看清被照射的物體 C．電影屏幕對(duì)光的反射是鏡面反射 D．當(dāng)入射光線彼此平行時(shí)，經(jīng)漫反射后的光線將彼此不平行，所以漫反射不遵從光的反射定律3．以下描述中與光的折射現(xiàn)象有關(guān)的是（）A．形影相隨，親密無(wú)間 B．海市蜃樓，虛無(wú)縹緲 C．鏡中生花，脫離實(shí)際 D．水中撈月，一無(wú)所得4．以下關(guān)于光現(xiàn)象的對(duì)應(yīng)關(guān)系正確的是（）A．看魚(yú)缸中的魚(yú)是光的直線傳播現(xiàn)象 B．小孔成像是光的直線傳播現(xiàn)象 C．樹(shù)底下的圓形亮斑是光的透鏡成實(shí)像原理 D．水中看到的倒影是折射現(xiàn)象5．下列現(xiàn)象可以用光的折射解釋的是（）A．利用凸面鏡作汽車后視鏡是為了看到車后更廣闊的范圍 B．日光下看到自己在路面上形成的影子 C．在游泳池邊看到的池底比實(shí)際淺 D．晴朗夏日的中午，在樹(shù)蔭下看見(jiàn)圓形的光斑6．如圖所示的光現(xiàn)象中，由于光的折射形成的是（）A．趙州橋在水中形成“倒影” B．手在墻上形成“手影” C．筷子好像在水面處向上彎折 D．景物在后視鏡中成像7．地球是個(gè)巨大的不透明球體，在受到太陽(yáng)光的照射時(shí)，被照亮部分稱為晝半球，而未被照亮部分稱為夜半球?，F(xiàn)有二種說(shuō)法：①在不考慮大氣層影響下，由于太陽(yáng)半徑比地球半徑大，會(huì)使晝半球稍大于夜半球；②由于陽(yáng)光通過(guò)大氣層時(shí)發(fā)生折射，會(huì)使晝半球稍大于夜半球，則以上二種說(shuō)法（）A．①②都正確 B．只有①正確 C．只有②正確 D．①②都錯(cuò)誤8．地球和太陽(yáng)之間的距離比地球的半徑大得多，太陽(yáng)光射到地球，假設(shè)地球表面沒(méi)有大氣層，那么，太陽(yáng)光照亮地球的范圍與有大氣層時(shí)照亮地球的范圍相比（不考慮地球大氣層的變化）（）A．變大 B．變小 C．不變 D．條件不足，無(wú)法確定9．如圖所示，把由同種玻璃制成的正方體玻璃磚A和半球形玻璃磚B放在報(bào)紙上，若正方體的棱長(zhǎng)和半球的半徑相同，則從正上方沿圖中虛線（中心線）方向往下看中心線對(duì)準(zhǔn)的文字（）A．A和B中看到的都比實(shí)際的高 B．A中看到的比實(shí)際的高，B中看到的比實(shí)際的低 C．A中看到的比實(shí)際的高，B中看到的與實(shí)際的一樣高 D．A和B中看到的都與實(shí)際一樣高10．細(xì)心的小明同學(xué)注意到這樣一個(gè)問(wèn)題：如果打開(kāi)窗戶，直接看遠(yuǎn)處的高架電線，電線呈規(guī)則的下彎弧形；而如果隔著窗玻璃看，電線雖然整體上也呈弧形，但電線上的不同部位有明顯的不規(guī)則彎曲，而且，輕微擺動(dòng)頭部讓視線移動(dòng)時(shí)，電線上的不規(guī)則彎曲情景也在移動(dòng)。產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因是（）A．玻璃上不同部位對(duì)視線的阻擋情況不同 B．玻璃各部分的透光度不均勻 C．玻璃各部分的厚度不均勻 D．玻璃上不同部位對(duì)光的反射不一樣11．可以發(fā)出各種顏色光的細(xì)線光源ab，長(zhǎng)度為L(zhǎng)0，豎直放置，下端a恰好在水面處，如圖所示。一個(gè)潛水運(yùn)動(dòng)員在水下法線（圖中的虛線）附近的C點(diǎn)觀察光源ab發(fā)出的靠近水面法線的細(xì)光束經(jīng)水面折射后所成的像，若以L1表示當(dāng)光源ab發(fā)紅光時(shí)，潛水運(yùn)動(dòng)員觀察到的紅光所成的像的長(zhǎng)度；若以L2表示當(dāng)光源ab發(fā)綠光時(shí)，潛水運(yùn)動(dòng)員觀察到的綠光所成的像的長(zhǎng)度。則下列關(guān)系正確的是（）A．L1＞L2＞L0 B．L1＜L2＜L0 C．L2＞L1＞L0 D．L2＜L1＜L012．下列關(guān)于光現(xiàn)象的說(shuō)法中正確的是（）A．太陽(yáng)光斜射入地球大氣層后，其傳播路徑會(huì)發(fā)生彎曲 B．光從水斜射入空氣時(shí)，折射角小于入射角 C．光垂直射到平面鏡上時(shí)，其反射角為90度 D．平面鏡所成的像不能用照相機(jī)拍攝，因?yàn)檫@個(gè)像是虛像13．下列敘述中的“影”由于光的折射形成的是（）A．立竿見(jiàn)“影” B．畢業(yè)合“影” C．湖光倒“影” D．形“影”不離14．如圖所示的四種現(xiàn)象中，由于光的折射的是（）A．插入水中的鉛筆好像彎折了 B．中山的倒影 C．屏幕上的手影 D．瓶子在平面鏡中的像15．將筷子豎直插入裝水的玻璃杯內(nèi)，從俯視圖中的P點(diǎn)沿水平方向看到的應(yīng)該是如圖所示哪個(gè)圖中的情形（）A．B． C．D．16．假設(shè)地球表面不存在大氣層，那么觀察到的日出時(shí)刻與實(shí)際存在大氣層時(shí)的情況相比（）A．將提前 B．將延后 C．不變 D．在某些地區(qū)將提前，另一些地區(qū)將延后17．圖中描述的現(xiàn)象屬于光的折射的是（）A．日偏食 B．湖邊夜景 C．筷子變彎折 D．汽車觀后鏡18．若水中的魚(yú)能看到岸邊的人，它看到的人其實(shí)是（）A．變矮了的人的實(shí)像 B．變高了的人的實(shí)像 C．變矮了的人的虛像 D．變高了的人的虛像（多選）19．如右圖所示，把由同種玻璃制成的厚度為d的立方體A和半徑為d的半球體B分別放在報(bào)紙上，且讓半球的凸面向上。某同學(xué)從正上方（對(duì)B來(lái)說(shuō)是最高點(diǎn)）豎直向下分別觀察A、B中心處報(bào)紙上的文字，下面的觀察記錄正確的是（）A．看到A中的字比B中的字高 B．看到B中的字比A中的字高 C．看到A、B中的字一樣高 D．看到B中的字和沒(méi)有放玻璃半球時(shí)一樣高20．漁民叉魚(yú)時(shí)要瞄準(zhǔn)魚(yú)的下方，這是因?yàn)樗械聂~(yú)反射的光在水面發(fā)生，折射角入射角（填“大于”、“小于”或“等于”），人逆著折射光線看到水中魚(yú)變（填“深”或“淺”）的虛像。21．（1）在光學(xué)中，折射率是這樣定義的，讓光線從真空（或空氣）射入某介質(zhì)發(fā)生折射，如果入射角是i，折射角是r，則該介質(zhì)的折射率為n＝，如圖1為某光線通過(guò)等腰三角形三棱鏡（頂角為2α）的光路圖，則該三棱鏡的折射率為。（2）將三棱鏡換成如圖2所示平行玻璃磚，平行玻璃磚的厚度為d。某光線斜射到玻璃磚的上表面，α＝45°，光線從玻璃磚的下表面射出，玻璃對(duì)這種光的折射率為，則出射光線與入射光線的間距x為。（sin15°＝0.26）22．取一個(gè)裝滿水的圓筒形透明玻璃杯，蓋上杯蓋后橫放在書(shū)上，透過(guò)玻璃杯可以看到放大了的“字”，看到的“字”實(shí)質(zhì)上是（選填“實(shí)”或“虛”）像；是由于光的（選填“反射”或“折射”）形成的。23．（1）早晨看到太陽(yáng)從地平線上剛剛升起時(shí)，實(shí)際上它還在地平線的下方。這種現(xiàn)象是由造成的。（2）一般電影的屏幕是用粗糙的白布制成的，其原因是、。24．圖中甲、乙是兩只透明的玻璃杯，甲杯裝水至刻度線A處，乙杯裝滿水，根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)或觀察過(guò)的現(xiàn)象，分別畫(huà)出兩杯中液面的形狀。2．光的折射規(guī)律的應(yīng)用【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】折射定律是幾何光學(xué)的基本定律之一。是在光的折射過(guò)程中，確定折射光線與入射光線之間關(guān)系的定律。光從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)中時(shí)，傳播方向一般發(fā)生變化，這種現(xiàn)象叫做光的折射。光的折射規(guī)律：（1）光從空氣斜射入水或其它透明介質(zhì)中時(shí)：①折射光線與入射光線、法線在同一個(gè)平面上；②折射光線和入射光線分居法線兩側(cè)；③折射角小于入射角；④入射角增大時(shí)，折射角也隨著增大；⑤當(dāng)光線垂直射向介質(zhì)表面時(shí)，傳播方向不改變。2）光從水或其它透明介質(zhì)斜射入空氣中，折射角大于入射角。【命題方向】利用光的折射規(guī)律解題，包括實(shí)驗(yàn)探究，以及用光的折射解釋生活中的一些簡(jiǎn)單現(xiàn)象?！窘忸}方法點(diǎn)撥】注意理解熟記實(shí)驗(yàn)高度光的折射規(guī)律。二．光的折射規(guī)律的應(yīng)用（共10小題）25．一束激光在某透明界面發(fā)生反射和折射現(xiàn)象，如圖所示。其中∠AOB＝∠AOC，則OA、OB、OC三束光中能量（）A．OA最大 B．OB最大 C．OC最大 D．一樣大26．把一個(gè)凸透鏡固定于薄壁玻璃筒中間，在凸透鏡的焦點(diǎn)F處放一個(gè)點(diǎn)光源S，然后注入水，使水面處于光源S和凸透鏡之間，如圖所示，為使凸透鏡折射后的光線是一束平行光，則光源的位置（）A．應(yīng)適當(dāng)升高 B．應(yīng)適當(dāng)降低 C．應(yīng)不動(dòng) D．無(wú)論怎樣變動(dòng)，均無(wú)法實(shí)現(xiàn)27．兩塊完全相同的平行玻璃磚相互垂直放置。如圖一束單色光從左側(cè)水平射入左側(cè)玻璃磚，從右側(cè)射出，則出射光線與入射光線（）A．平行B．不平行向上偏折C．不平行向下偏折D．都有可能28．如圖所示，兩塊同樣的玻璃直角三棱鏡ABC，兩者的AC面是平行放置的，在它們之間是某種均勻的透明介質(zhì)。一單色細(xì)光束O垂直于AB面入射，在圖示的出射光線中（）A．1、2、3（彼此平行）中的任一條都有可能 B．7、8、9（彼此平行）中的任一條都有可能 C．只能是4、6（彼此平行）中的某一條 D．4、5、6（彼此平行）中的任一條都有可能29．有一盛水的圓柱形敞口容器，水面的升降可由進(jìn)水管和出水管調(diào)節(jié)。在其右側(cè)某一高度朝確定方向射出一激光束，在容器底部中央產(chǎn)生一個(gè)光斑，如圖所示，該光斑（）A．是激光束經(jīng)水面反射后形成的；若向右移動(dòng)，表明水面上升 B．是激光束經(jīng)水面反射后形成的；若向左移動(dòng)，表明水面上升 C．是激光束經(jīng)水面折射后形成的；若向左移動(dòng)，表明水面下降 D．是激光束經(jīng)水面折射后形成的；若向右移動(dòng)，表明水面下降30．如圖所示，一盛水容器的底部放有一塊平面鏡。它與容器底部的夾角為15°．一條光線以45°入射角從空氣射向水面，折射角為30°，進(jìn)入水中的折射光線能夠射到平面鏡的表面，那么，這條光線經(jīng)過(guò)平面鏡反射后再?gòu)乃肟諝獾恼凵浣鞘牵ǎ〢．90° B．75° C．30° D．0°31．物理學(xué)中，把光線從真空（或空氣）射入某介質(zhì)發(fā)生折射時(shí)，入射角i與折射角r的正弦之比n叫做介質(zhì)的折射率，即n＝，光線以入射角θ從空氣射向折射率n＝的玻璃表面。當(dāng)入射角θ＝45°時(shí)，反射光線與折射光線間的夾角為。32．在光學(xué)中，折射率是這樣定義的：讓光線從真空（空氣）射入某介質(zhì)發(fā)生折射。如果入射角為i，折射角為r，則該介質(zhì)的折射率為n＝，圖為某光線通過(guò)三棱鏡（等腰三角形的頂角為2α）的光路圖，則該三棱鏡的折射率為。（數(shù)學(xué)關(guān)系：sin（θ）＝y(tǒng)，cos（θ）＝x，tan（θ）＝y(tǒng)/x）33．讓一束光從某介質(zhì)以不同角度射入空氣中，觀察光束在介質(zhì)和空氣中的徑跡變化，得到光速在介質(zhì)中的入射角i及其正弦值sini、折射角r及其正弦值sinr的值如下表所示。從探究中我們可以得出：折射角總是入射角（選填“小于”、“等于”或“大于”）；采用多次測(cè)量求平均值的方法我們可以得到折射角的正弦與入射角的正弦之比等于（保留兩位小數(shù)）。次數(shù)數(shù)據(jù)物理量123456i10°20°30°40°50°60°sini0.1740.3420.50.6430.7660.866r15.1°30.9°48.7°76.5°﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣sinr0.260.5130.7510.972﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣34．某小組同學(xué)在“研究光的折射規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，選用不同顏色的光（紅光、黃光和紫光），分別以不同的入射角i從空氣射入玻璃磚中，如圖所示，每次的入射點(diǎn)均為O點(diǎn)，然后測(cè)出折射光線對(duì)應(yīng)的折射角r并記錄在下表中。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，他們通過(guò)網(wǎng)上查閱相關(guān)物理資料發(fā)現(xiàn)不同顏色的光在同種介質(zhì)中的傳播速度是不同的，對(duì)于紅、黃、紫三種顏色的光，紅光在玻璃中的傳播速度最快，黃光次之，而紫光在玻璃中傳播速度最慢。表一（紅光光源實(shí)驗(yàn)）實(shí)驗(yàn)序號(hào)入射角i（度）折射角r（度）10022516.435030.747540.1表二（黃光光源實(shí)驗(yàn)）實(shí)驗(yàn)序號(hào)入射角i（度）折射角r（度）50062515.775029.487538.3表三（紫光光源實(shí)驗(yàn)）實(shí)驗(yàn)序號(hào)入射角i（度）折射角r（度）900102515.1115028.2127536.6（1）初步分析三個(gè)表中的數(shù)據(jù)，可以看出，當(dāng)光從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)中時(shí)，光的傳播方向（選填“一定”或“不一定”）發(fā)生改變。（2）分析比較實(shí)驗(yàn)序號(hào)的數(shù)據(jù)及相關(guān)條件，可以得到初步結(jié)論：不同顏色的光從空氣中以相同的入射角斜射入另一種介質(zhì)時(shí)，光在這種介質(zhì)中傳播速度越慢，折射角越小。（3）請(qǐng)進(jìn)一步綜合分析比較表一、表二、表三中的數(shù)據(jù)及相關(guān)條件，并歸納得出結(jié)論。①綜合分析比較表一（或表二或表三）中的數(shù)據(jù)及相關(guān)條件，可以得出結(jié)論：同種顏色的光從空氣斜射入同種介質(zhì)中時(shí)，；②綜合分析比較表一、表二和表三中的數(shù)據(jù)及相關(guān)條件，可以得出結(jié)論：不種顏色的光從空氣斜射入同種介質(zhì)中時(shí)，。3．探究光折射的特點(diǎn)探究光折射的特點(diǎn)三．探究光折射的特點(diǎn)（共2小題）35．某實(shí)驗(yàn)小組在探究光的折射規(guī)律時(shí)，將光從空氣分別射入水和玻璃中測(cè)得的數(shù)據(jù)填入表中：空氣中的入射角i0°30°45°60°水中的折射角0°0°22°32°40°玻璃中的折射角0°0°17°24°30°分析表中數(shù)據(jù)，你肯定能得出一些規(guī)律。請(qǐng)寫(xiě)出二條：（1）。（2）。36．一塊玻璃磚有兩個(gè)相互平行的表面，某同學(xué)利用玻璃磚探究光的折射現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)時(shí)，先將玻璃磚放到白紙上，沿玻璃磚平行的兩表面作兩條直線AB、CD下方透過(guò)玻璃磚觀察P1、P2的像，在適當(dāng)?shù)奈恢貌迳螾3，使得P3恰能擋住P1、P2的像，即P3與P1、P2的像在一條直線上，再插上P4，讓它恰能擋住P3和P1、P2的像。P3、P4的位置如圖。（1）P4擋住P3是因?yàn)楣獾膫鞑ゾ哂惺裁刺攸c(diǎn)？。（2）若一束光沿P1P2連線的方向從AB面射入玻璃磚，再?gòu)腃D面射出，試作出該光線在AB面發(fā)生折射時(shí)的入射角（用α表示）和折射角（用β表示），由圖可知α（選填“＜”、“＝”或“＞”）β。4．作光的折射光路圖【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】光的折射作圖方法：（1）光的折射（2）光路可逆性【命題方向】光的折射作圖是中考命題的主要知識(shí)點(diǎn)，（例如凸透鏡、凹透鏡光線作圖）【解題方法點(diǎn)撥】（1）利用光的折射規(guī)律：①光從空氣斜射入水中或其他介質(zhì)中時(shí)，折射光線向法線偏折，入射角大于折射角；②光從水或其他介質(zhì)斜射入空氣中時(shí)，折射光線遠(yuǎn)離法線偏折，折射角大于入射角；③光垂直界面射入時(shí)，傳播方向不改變；此時(shí)入射角等于折射角等于0。④光的折射現(xiàn)象例子：海市蜃樓、筷子向上折斷了、池水變“淺”了、放大鏡、望遠(yuǎn)鏡、顯微鏡、照相機(jī)、投影儀、近視眼鏡、老花鏡、斜插在水中的筷子在水中部分看起來(lái)向上彎；看見(jiàn)落到地平線下的太陽(yáng)；叉魚(yú)的時(shí)候瞄準(zhǔn)魚(yú)的下方。（2）根據(jù)光路可逆的可逆性。若光是由較密的介質(zhì)射入較疏的介質(zhì)時(shí)呢？畫(huà)出下圖四．作光的折射光路圖（共13小題）37．如圖所示一條光線由空氣射到半圓玻璃磚表面的圓心處，玻璃磚的半圓表面上鍍有銀反射面，則圖中幾個(gè)光路圖中，正確、完整表示光線行進(jìn)過(guò)程的是（）A．B． C．D．38．光線斜射到上下兩表面互相平行的厚玻璃板上，在上、下兩表面發(fā)生折射，如下圖所示，則正確的光路圖是（）A．甲 B．乙 C．丙 D．丁39．用厚度不計(jì)的玻璃制成一空氣三棱鏡，放置于水中，如圖所示，一束平行底邊ab的單色光線射向側(cè)面ac，并從bc側(cè)面射出，此時(shí)，光線將向（）A．向底邊偏折 B．向頂角偏折 C．不發(fā)生偏折 D．與入射光線平行，但不共線40．如圖，空碗底部有一枚硬幣，人眼在A處剛好看不到整枚硬幣。保持人眼、碗及硬幣的位置不變，現(xiàn)向碗中緩慢加水，當(dāng)水面到達(dá)B處時(shí)，人眼恰好能看到整枚硬幣。請(qǐng)?jiān)谟覉D作圖，用一條光線示意以上光學(xué)現(xiàn)象（并畫(huà)出水面、法線）。41．將一平面鏡斜放在裝有水的水槽中，有一束光線垂直射向水面，如圖所示，請(qǐng)畫(huà)出這束光線在水中行進(jìn)最后射出水面的光路圖。42．如圖所示，a、b是水中的一個(gè)發(fā)光點(diǎn)S發(fā)出的兩條光線。請(qǐng)畫(huà)出a、b的折射光線及從岸上看的點(diǎn)S在水中像的位置。（保留作圖痕跡）43．如圖所示，一束光從半球面上的A點(diǎn)沿半徑方向射入半球形玻璃磚，已知半球形玻璃磚的球心為O，且光線到達(dá)半球形玻璃磚下表面處時(shí)可以發(fā)生折射和反射。請(qǐng)畫(huà)出這束光線從射入玻璃磚到射出玻璃磚的完整光路圖。44．如圖所示，一束光射向一塊玻璃磚，畫(huà)出這束光先進(jìn)入玻璃和離開(kāi)玻璃后的徑跡。45．如圖所示，潛水員眼睛在水下A點(diǎn)處，B點(diǎn)有條小魚(yú)，C點(diǎn)有只小鳥(niǎo)，請(qǐng)作出潛水員觀察魚(yú)、鳥(niǎo)的光路圖。46．如圖所示，一束激光AO由空氣射向半圓形玻璃磚的圓心O，發(fā)現(xiàn)在屏幕MN上出現(xiàn)了兩個(gè)光斑。（1）請(qǐng)畫(huà)出形成兩個(gè)光斑的光路圖；（2）保持入射點(diǎn)O不變，讓激光入射方向順時(shí)針旋轉(zhuǎn)適當(dāng)角度，即α角減小，那么兩個(gè)光斑間的距離將（變大/變小/不變）。47．如圖所示，入射光線AO從空氣斜射入水中，請(qǐng)畫(huà)出折射光線的大致傳播方向。48．一束光線從空氣斜射到水面時(shí)發(fā)生反射和折射，OB為反射光線，請(qǐng)?jiān)趫D中作出入射光線和大致的折射光線的方向。49．如圖所示，是一條經(jīng)水面反射后的光線。請(qǐng)?jiān)趫D中畫(huà)出其入射光線及與入射光線對(duì)應(yīng)的折射光線的大致方向。5．光學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與探究【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】在光學(xué)教學(xué)中，有大量的探究實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，例如：1．光在介質(zhì)中是如何傳播的？2．用光的直線傳播解釋簡(jiǎn)單的光現(xiàn)象：影子事如何形成的？日食和月食的成因是什么？3．如何直觀地說(shuō)明光的反射現(xiàn)象？4．如何演示鏡面反射和漫反射？5．凹面鏡的性質(zhì)是什么？6．光的反射規(guī)律7．光的折射規(guī)律8．凸透鏡、凹透鏡成像9．平面鏡成像【命題方向】主要考查實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)、探究過(guò)程中的現(xiàn)象、規(guī)律以及在實(shí)驗(yàn)中的物理學(xué)方法．【解題方法點(diǎn)撥】一、現(xiàn)有的光學(xué)實(shí)驗(yàn)器材存在以下幾個(gè)方面的不足：1．顯示出的光路可見(jiàn)度差；2．在探究光的反射規(guī)律和折射規(guī)律時(shí)，入射光的入射點(diǎn)不固定，這樣，入射角的大小不僅不能定量讀出．而且還無(wú)法探究光的折射現(xiàn)象中人射光線和折射光線在同一平面這一知識(shí)要點(diǎn)；3．在探究凸面鏡和凹面鏡、凸透鏡和凹透鏡對(duì)光的會(huì)聚與發(fā)散作用時(shí)，平行光束的平行度不高．二、針對(duì)現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)教學(xué)中儀器空缺進(jìn)行教具自制；為了加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)效果，對(duì)已有實(shí)驗(yàn)器材進(jìn)行改進(jìn)；針對(duì)現(xiàn)有教具在設(shè)計(jì)中存在的缺陷進(jìn)行教具改進(jìn)．五．光學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與探究（共1小題）50．小明的書(shū)桌放在南窗邊，冬日的暖陽(yáng)斜射在書(shū)桌玻璃臺(tái)板上，在房間豎直雪白的墻壁上留下一塊規(guī)則的光斑。有一次他將一支鉛筆放在玻璃圓鏡正上方約10厘米處，墻上光斑中出現(xiàn)了兩個(gè)黑色的陰影，小明在思考：（1）光斑的形成是因?yàn)?，影子的形成是由于造成的。?）為什么墻上有兩個(gè)黑影呢？小明進(jìn)行了探究，如圖甲和乙所示，當(dāng)筆放在玻璃圓鏡上時(shí)，兩個(gè)黑影變?yōu)榫o挨著。改變鉛筆和玻璃圓鏡的距離。發(fā)現(xiàn)兩個(gè)黑影對(duì)稱著變化移動(dòng)。于是他認(rèn)為兩個(gè)黑影中一個(gè)是鉛筆的影子，另一個(gè)是鉛筆通過(guò)平面鏡所成的像，請(qǐng)幫助分析他的猜想是否有道理？（3）為什么一只筆出現(xiàn)了兩個(gè)影子呢？小明再次移動(dòng)鉛筆偏離鏡面的正上方，結(jié)果發(fā)現(xiàn)影子只剩下一個(gè)，如圖丙所示。你能用在丁圖中用光學(xué)作圖來(lái)說(shuō)明光斑中為什么會(huì)出現(xiàn)兩黑影的道理嗎？初中物理自主招生講義15光的折射及光學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與探究1．光的折射現(xiàn)象及其應(yīng)用【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】折射現(xiàn)象是指當(dāng)光由一種介質(zhì)（比如水）斜射入第二介質(zhì)（比如空氣）時(shí)，在界面上部份光發(fā)生偏離原來(lái)路線而與原來(lái)路線產(chǎn)生夾角的現(xiàn)象。人們利用折射原理發(fā)明了透鏡透鏡有凸透鏡和凹透鏡，中央部分比邊緣部分厚的叫凸透鏡，中央部分比邊緣部分薄的叫凹透鏡，凸透鏡具有會(huì)聚光線的作用，所以也叫“會(huì)聚透鏡”、“正透鏡”（可用于遠(yuǎn)視與老花鏡），凹透鏡具有發(fā)散光線的作用，所以也叫“發(fā)散透鏡”、“負(fù)透鏡”（可用于近視眼鏡）?！久}方向】用光的折射現(xiàn)象解釋生活中的現(xiàn)象，光的折射現(xiàn)象例子：海市蜃樓、筷子向上折斷了、池水變“淺”了、放大鏡、望遠(yuǎn)鏡、顯微鏡、照相機(jī)、投影儀、近視眼鏡、老花鏡、斜插在水中的筷子在水中部分看起來(lái)向上彎；看見(jiàn)落到地平線下的太陽(yáng)；叉魚(yú)的時(shí)候瞄準(zhǔn)魚(yú)的下方。例如：魚(yú)兒在清澈的水里面游動(dòng)，可以看得很清楚。然而，沿著你看見(jiàn)魚(yú)的方向去叉它，卻叉不到。有經(jīng)驗(yàn)的漁民都知道，只有瞄準(zhǔn)魚(yú)的下方才能把魚(yú)叉到。從上面看水，玻璃等透明介質(zhì)中的物體，會(huì)感到物體的位置比實(shí)際位置高一些。這是光的折射現(xiàn)象引起的?！窘忸}方法點(diǎn)撥】解題時(shí)要注意折射規(guī)律的內(nèi)容，屬于識(shí)記、理解內(nèi)容。一．光的折射現(xiàn)象及其應(yīng)用（共24小題）1．小紅在家做了這樣一個(gè)實(shí)驗(yàn)：如圖所示把一枚硬幣放在一個(gè)沒(méi)有盛水的碗底，把碗放在桌子上并慢慢向遠(yuǎn)處推移，直到眼睛剛好看不到為止，保持頭部不動(dòng)，緩緩地向碗中倒水，倒著、倒著，怪事出現(xiàn)了，小紅又重新看到碗底的硬幣。下列關(guān)于該現(xiàn)象的說(shuō)法正確的是（）A．開(kāi)始看不到硬幣可以用光的反射來(lái)解釋 B．重新看到的硬幣其實(shí)是硬幣的實(shí)像 C．重新看到硬幣是因?yàn)楣鈴目諝庵猩涞剿?D．重新看到硬幣是因?yàn)楣鈴乃猩涞娇諝庵写鸢概c解析：A、開(kāi)始看不到硬幣是因?yàn)橛矌欧瓷涞墓饩€被碗擋住了，可以用光的直線傳播來(lái)解釋，故A錯(cuò)誤；BCD、向碗中倒入水，硬幣反射的光線從水中射出時(shí)發(fā)生了折射后進(jìn)入人的眼睛，人眼看到的是硬幣的虛像，故D正確，BC錯(cuò)誤；故選：D。2．生活中處處都有光學(xué)知識(shí)，下列說(shuō)法正確的是（）A．炎炎夏日，沿一條黑色柏油馬路向前方望去，感覺(jué)公路上有“水塘”是光的折射B．只有光照射到物體上發(fā)生鏡面反射時(shí)，我們才能看清被照射的物體 C．電影屏幕對(duì)光的反射是鏡面反射 D．當(dāng)入射光線彼此平行時(shí)，經(jīng)漫反射后的光線將彼此不平行，所以漫反射不遵從光的反射定律答案與解析：A、公路沙石受太陽(yáng)炙烤，表面的氣溫迅速升高，下熱上冷，上層空氣密度高，下層空氣密度低。當(dāng)太陽(yáng)光從密度高的空氣層進(jìn)入密度低的空氣層時(shí)，光的速度發(fā)生了改變，經(jīng)過(guò)光的折射，感覺(jué)公路上有“水塘”，故A正確。B、鏡面反射和漫反射的光線進(jìn)入我們的眼睛，我們就能看到它，故B錯(cuò)誤；C、電影屏幕是粗糙的表面，所以發(fā)生的是漫反射，故C錯(cuò)誤；D、當(dāng)入射光線彼此平行時(shí)，經(jīng)漫反射后的光線將彼此不平行，發(fā)生的是漫反射，鏡面反射和漫反射都遵守光的反射定律，故D錯(cuò)誤。故選：A。3．以下描述中與光的折射現(xiàn)象有關(guān)的是（）A．形影相隨，親密無(wú)間 B．海市蜃樓，虛無(wú)縹緲 C．鏡中生花，脫離實(shí)際 D．水中撈月，一無(wú)所得答案與解析：A、影子是光沿直線傳播形成的，故A不符合題意；B、海市蜃樓是光在不均勻的大氣中發(fā)生光的折射形成的，故B符合題意；C、鏡中生花是指花在鏡子中成像，屬于平面鏡成像，是光的反射形成的，故C不符合題意；D、水中撈月是指月在“鏡子”中成像，屬于平面鏡成像，是光的反射形成的，故D不符合題意。故選：B。4．以下關(guān)于光現(xiàn)象的對(duì)應(yīng)關(guān)系正確的是（）A．看魚(yú)缸中的魚(yú)是光的直線傳播現(xiàn)象 B．小孔成像是光的直線傳播現(xiàn)象 C．樹(shù)底下的圓形亮斑是光的透鏡成實(shí)像原理 D．水中看到的倒影是折射現(xiàn)象答案與解析：A、看魚(yú)缸中的魚(yú)是光的折射形成的；故A錯(cuò)誤；B、小孔成像是光的直線傳播現(xiàn)象；故B正確；C、樹(shù)底下的圓形亮斑是光的小孔成像原理；故C錯(cuò)誤；D、水中看到的倒影是反射現(xiàn)象，故D錯(cuò)誤。故選：B。5．下列現(xiàn)象可以用光的折射解釋的是（）A．利用凸面鏡作汽車后視鏡是為了看到車后更廣闊的范圍 B．日光下看到自己在路面上形成的影子 C．在游泳池邊看到的池底比實(shí)際淺 D．晴朗夏日的中午，在樹(shù)蔭下看見(jiàn)圓形的光斑答案與解析：A、汽車觀后鏡是凸面鏡，利用光的反射原理形成的像，起到擴(kuò)大視野的作用，故A不符合題意；B、日光下看到自己在路面上形成的影子，是因?yàn)楣馐茄刂本€傳播的，物體擋住了太陽(yáng)光，故B不符合題意。C、在游泳池邊看到的池底比實(shí)際淺，是因?yàn)橛沙氐追瓷涞墓鈴乃行鄙淙肟諝庵袝r(shí)發(fā)生折射，故C符合題意；D、陽(yáng)光透過(guò)密密的樹(shù)葉在地面上形成一個(gè)個(gè)圓形的“光斑”，這就是小孔成像，是太陽(yáng)所成的像，是因?yàn)楣庠谕N均勻物質(zhì)中沿直線傳播，故D不符合題意。故選：C。6．如圖所示的光現(xiàn)象中，由于光的折射形成的是（）A．趙州橋在水中形成“倒影” B．手在墻上形成“手影” C．筷子好像在水面處向上彎折 D．景物在后視鏡中成像答案與解析：A、趙州橋在水中形成“倒影”，是水面成像，屬于光的反射現(xiàn)象；B、手在墻上形成“手影”，是光的直線傳播形成的；C、筷子好像在水面處向上彎折，屬于光的折射現(xiàn)象；D、景物在凸面鏡中成像擴(kuò)大視野，是凸面鏡成像，屬于光的反射現(xiàn)象。故選：C。7．地球是個(gè)巨大的不透明球體，在受到太陽(yáng)光的照射時(shí)，被照亮部分稱為晝半球，而未被照亮部分稱為夜半球。現(xiàn)有二種說(shuō)法：①在不考慮大氣層影響下，由于太陽(yáng)半徑比地球半徑大，會(huì)使晝半球稍大于夜半球；②由于陽(yáng)光通過(guò)大氣層時(shí)發(fā)生折射，會(huì)使晝半球稍大于夜半球，則以上二種說(shuō)法（）A．①②都正確 B．只有①正確 C．只有②正確 D．①②都錯(cuò)誤答案與解析：太陽(yáng)是一個(gè)圓面，這樣圓面的邊緣點(diǎn)和中心點(diǎn)射來(lái)的光線在地球上切點(diǎn)位置不同，與理論上的平行光線所形成的晨昏線相比，晝半球要大于夜半球。大氣對(duì)陽(yáng)光有折射作用，能使光線傳播方向改變而使晝半球范圍變大，因此①②說(shuō)法都正確。故選：A。8．地球和太陽(yáng)之間的距離比地球的半徑大得多，太陽(yáng)光射到地球，假設(shè)地球表面沒(méi)有大氣層，那么，太陽(yáng)光照亮地球的范圍與有大氣層時(shí)照亮地球的范圍相比（不考慮地球大氣層的變化）（）A．變大 B．變小 C．不變 D．條件不足，無(wú)法確定答案與解析：地球表面存在大氣層，太陽(yáng)光通過(guò)大氣層時(shí)會(huì)發(fā)生折射，因此照亮的面積比沒(méi)有大氣層時(shí)要大。如果地球表面沒(méi)有大氣層，那么，太陽(yáng)光照亮地球的范圍與有大氣層時(shí)照亮地球的范圍相比就變小。故選：B。9．如圖所示，把由同種玻璃制成的正方體玻璃磚A和半球形玻璃磚B放在報(bào)紙上，若正方體的棱長(zhǎng)和半球的半徑相同，則從正上方沿圖中虛線（中心線）方向往下看中心線對(duì)準(zhǔn)的文字（）A．A和B中看到的都比實(shí)際的高 B．A中看到的比實(shí)際的高，B中看到的比實(shí)際的低 C．A中看到的比實(shí)際的高，B中看到的與實(shí)際的一樣高 D．A和B中看到的都與實(shí)際一樣高答案與解析：從半球形玻璃磚B正上方沿圖中虛線（中心線）方向往下看中心線對(duì)準(zhǔn)的文字，字反射的光進(jìn)入玻璃時(shí)都經(jīng)過(guò)球心，沿法線傳播，光的傳播方向不變，光線的反向延長(zhǎng)線的交點(diǎn)仍在字處，位置不變；但正方體玻璃磚A下的字反射的光除垂線那條外，都是斜射入玻璃磚中，在界面處會(huì)折射，折射光線反向延長(zhǎng)線的交點(diǎn)就是字的像，比字的位置高。即：A中看到的比實(shí)際的高，B中看到的與實(shí)際的一樣高。故選：C。10．細(xì)心的小明同學(xué)注意到這樣一個(gè)問(wèn)題：如果打開(kāi)窗戶，直接看遠(yuǎn)處的高架電線，電線呈規(guī)則的下彎弧形；而如果隔著窗玻璃看，電線雖然整體上也呈弧形，但電線上的不同部位有明顯的不規(guī)則彎曲，而且，輕微擺動(dòng)頭部讓視線移動(dòng)時(shí)，電線上的不規(guī)則彎曲情景也在移動(dòng)。產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因是（）A．玻璃上不同部位對(duì)視線的阻擋情況不同 B．玻璃各部分的透光度不均勻 C．玻璃各部分的厚度不均勻 D．玻璃上不同部位對(duì)光的反射不一樣答案與解析：A、如果隔著窗玻璃看，玻璃上不同部位對(duì)光的折射程度不同，而不是玻璃上不同部位對(duì)視線的阻擋情況不同，故本選項(xiàng)錯(cuò)誤；B、玻璃各部分的厚度不均勻，所以玻璃各部分的透光度是均勻的，故本選項(xiàng)錯(cuò)誤；C、因玻璃上不同部位因厚度不同對(duì)光的折射情況不同，所以如果隔著窗玻璃看，電線雖然整體上也呈弧形，但電線上的不同部位有明顯的不規(guī)則彎曲，當(dāng)輕微擺動(dòng)頭部讓視線移動(dòng)時(shí)，電線上的不規(guī)則彎曲情景也在移動(dòng)。故本選項(xiàng)正確；D、因如果隔著窗玻璃看，玻璃上不同部位對(duì)光的折射情況不同，而不是反射情況不同。故選：C。11．可以發(fā)出各種顏色光的細(xì)線光源ab，長(zhǎng)度為L(zhǎng)0，豎直放置，下端a恰好在水面處，如圖所示。一個(gè)潛水運(yùn)動(dòng)員在水下法線（圖中的虛線）附近的C點(diǎn)觀察光源ab發(fā)出的靠近水面法線的細(xì)光束經(jīng)水面折射后所成的像，若以L1表示當(dāng)光源ab發(fā)紅光時(shí)，潛水運(yùn)動(dòng)員觀察到的紅光所成的像的長(zhǎng)度；若以L2表示當(dāng)光源ab發(fā)綠光時(shí)，潛水運(yùn)動(dòng)員觀察到的綠光所成的像的長(zhǎng)度。則下列關(guān)系正確的是（）A．L1＞L2＞L0 B．L1＜L2＜L0 C．L2＞L1＞L0 D．L2＜L1＜L0答案與解析：選取細(xì)線光源ab下端b點(diǎn)發(fā)出的靠近ab的一條光線，因?yàn)榫G光的折射率比紅光的折射率大，在水面處折射后，綠光的偏折程度比紅光大，做出綠光和紅光兩條折射光線的反向延長(zhǎng)線分別交于ab上的兩點(diǎn)，即為綠光和紅光所成的像點(diǎn)，兩像點(diǎn)均在b點(diǎn)的上方，且綠光所成的像點(diǎn)b″在上。則L2＞L1＞L0，如下圖所示：故選：C。12．下列關(guān)于光現(xiàn)象的說(shuō)法中正確的是（）A．太陽(yáng)光斜射入地球大氣層后，其傳播路徑會(huì)發(fā)生彎曲 B．光從水斜射入空氣時(shí)，折射角小于入射角 C．光垂直射到平面鏡上時(shí)，其反射角為90度 D．平面鏡所成的像不能用照相機(jī)拍攝，因?yàn)檫@個(gè)像是虛像答案與解析：A、光在同種、均勻、透明介質(zhì)中沿直線傳播，當(dāng)介質(zhì)不均勻時(shí)，光的傳播路線會(huì)發(fā)生彎曲，因?yàn)榈厍蛑車拇髿鈱用芏炔痪鶆?，所以太?yáng)光斜射入地球大氣層后，其傳播路徑會(huì)發(fā)生彎曲，故本選項(xiàng)正確；B、光從水斜射入空氣時(shí)，折射角大于入射角，故本選項(xiàng)錯(cuò)誤；C、光垂直射到平面鏡上時(shí)，反射光線、入射光線、法線重合在一起，所以反射角為0°，故本選項(xiàng)錯(cuò)誤；D、盡管平面鏡成的是虛像，但是照樣用照相機(jī)拍攝，只要眼睛看得見(jiàn)，相機(jī)就能拍得到，故本選項(xiàng)錯(cuò)誤。故選：A。13．下列敘述中的“影”由于光的折射形成的是（）A．立竿見(jiàn)“影” B．畢業(yè)合“影” C．湖光倒“影” D．形“影”不離答案與解析：A、光的直線傳播；B、光的折射；C、光的反射；D、光的直線傳播。故選：B。14．如圖所示的四種現(xiàn)象中，由于光的折射的是（）A．插入水中的鉛筆好像彎折了 B．中山的倒影 C．屏幕上的手影 D．瓶子在平面鏡中的像答案與解析：A、插入水中的鉛筆好像彎折了，是光從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)時(shí)，光的傳播方向會(huì)發(fā)生偏折，屬于光的折射現(xiàn)象。故本選項(xiàng)符合題意。B、倒影是水面為平面鏡成的像，是光的反射。故本選項(xiàng)不符合題意。C、手影是光沿直線傳播形成的。故本選項(xiàng)不符合題意。D、瓶子在平面鏡中的像，是平面鏡成像，是光的反射。故本選項(xiàng)不符合題意。故選：A。15．將筷子豎直插入裝水的玻璃杯內(nèi)，從俯視圖中的P點(diǎn)沿水平方向看到的應(yīng)該是如圖所示哪個(gè)圖中的情形（）A． B． C． D．答案與解析：圖為筷子豎直插入盛水玻璃杯內(nèi)的俯視圖，A處為筷子，ABP′表示由筷子反射穿過(guò)玻璃杯壁B射向觀察者P處的一條光線。ON為過(guò)B點(diǎn)沿半徑方向的直線，即在B處和空氣的分界面的法線，上述光線則相當(dāng)于在B處由水中射入空氣中，圖中的角i和角r分別為此光線的入射角和折射角，根據(jù)光的折射規(guī)律可知，應(yīng)有γ＞r所以觀察者在P處看到的筷子A的像A′的位置不是在A的實(shí)際位置，而是由其實(shí)際位置偏離杯中心的方向向杯壁靠攏一些，據(jù)此可知。以筷子豎直插入玻璃杯中時(shí)，其側(cè)視圖應(yīng)該是圖中的B或C圖才與實(shí)際情況相符。同時(shí)，玻璃杯此時(shí)相當(dāng)于一個(gè)凸透鏡，對(duì)筷子起到了放大的作用，因此，觀察到的筷子比實(shí)際粗些。故選：C。故答案為：C。16．假設(shè)地球表面不存在大氣層，那么觀察到的日出時(shí)刻與實(shí)際存在大氣層時(shí)的情況相比（）A．將提前 B．將延后 C．不變 D．在某些地區(qū)將提前，另一些地區(qū)將延后答案與解析：如果地球表面不存在大氣層，太陽(yáng)光將在真空中沿直線傳播，由于地球是圓形的，所以只有太陽(yáng)升到某一位置時(shí)才能觀察到；而正因?yàn)榈厍虮砻嫔嫌写髿鈱樱?yáng)光射入大氣層時(shí)會(huì)發(fā)生折射現(xiàn)象，能夠提前觀察到；所以如果地球表面不存在大氣層，那么觀察到的日出時(shí)刻與實(shí)際存在大氣層時(shí)的情況相比將延后。故選：B。17．圖中描述的現(xiàn)象屬于光的折射的是（）A．日偏食 B．湖邊夜景 C．筷子變彎折 D．汽車觀后鏡答案與解析：A、日偏食是光沿直線傳播形成的現(xiàn)象，不符合題意；B、湖邊景物在水面成像，是平面鏡成像現(xiàn)象，是光的反射形成的，不符合題意；C、根據(jù)光的折射，當(dāng)光從空氣斜射入水中或者其他介質(zhì)中時(shí)，折射光線向法線方向偏折，出現(xiàn)了筷子好像在水面處折斷了的現(xiàn)象，符合題意；D、汽車的觀后鏡是一個(gè)凸面鏡，起擴(kuò)大視野的作用，是光的反射現(xiàn)象，不符合題意。故選：C。18．若水中的魚(yú)能看到岸邊的人，它看到的人其實(shí)是（）A．變矮了的人的實(shí)像 B．變高了的人的實(shí)像 C．變矮了的人的虛像 D．變高了的人的虛像答案與解析：如圖所示，人在頭部某點(diǎn)A反射出的光線由空氣進(jìn)入水中時(shí)，在水面處發(fā)生折射，折射光線靠近法線，這些光線射入魚(yú)的眼里，魚(yú)看到這些光線是從它的反向延長(zhǎng)線的交點(diǎn)A′發(fā)出的，A′就是A的虛像。同理，人其他部分的情形也都一樣，顯然這個(gè)像比人高。故選：D。（多選）19．如右圖所示，把由同種玻璃制成的厚度為d的立方體A和半徑為d的半球體B分別放在報(bào)紙上，且讓半球的凸面向上。某同學(xué)從正上方（對(duì)B來(lái)說(shuō)是最高點(diǎn)）豎直向下分別觀察A、B中心處報(bào)紙上的文字，下面的觀察記錄正確的是（）A．看到A中的字比B中的字高 B．看到B中的字比A中的字高 C．看到A、B中的字一樣高 D．看到B中的字和沒(méi)有放玻璃半球時(shí)一樣高答案與解析：從正上方豎直向下觀察A中心處報(bào)紙上的文字，由于人觀察的方向與立方體上面是垂直的，所以折射光線不會(huì)發(fā)生偏折，看到A、B中的字一樣高。對(duì)于立方體而言，是B斜向于A，故會(huì)發(fā)生折射。則通過(guò)立方體觀察像比物高，即看到A中的字比B中的字高，通過(guò)球體觀察物像重合，即看到B中的字和沒(méi)有放玻璃半球時(shí)一樣高。故選：CD。20．漁民叉魚(yú)時(shí)要瞄準(zhǔn)魚(yú)的下方，這是因?yàn)樗械聂~(yú)反射的光在水面發(fā)生折射，折射角大于入射角（填“大于”、“小于”或“等于”），人逆著折射光線看到水中魚(yú)變淺（填“深”或“淺”）的虛像。答案與解析：水中魚(yú)反射出的光，在水面處發(fā)生了折射，折射光線向遠(yuǎn)離法線的方向偏折，折射角大于入射角，我們逆著折射光線看去，看到的是變淺的魚(yú)的虛像，因此用魚(yú)叉捕魚(yú)時(shí)，不是將魚(yú)叉對(duì)準(zhǔn)他看到的魚(yú)，而是瞄準(zhǔn)所看到的魚(yú)的下方位置叉去。故答案為：折射；大于；淺。21．（1）在光學(xué)中，折射率是這樣定義的，讓光線從真空（或空氣）射入某介質(zhì)發(fā)生折射，如果入射角是i，折射角是r，則該介質(zhì)的折射率為n＝，如圖1為某光線通過(guò)等腰三角形三棱鏡（頂角為2α）的光路圖，則該三棱鏡的折射率為cotα。（2）將三棱鏡換成如圖2所示平行玻璃磚，平行玻璃磚的厚度為d。某光線斜射到玻璃磚的上表面，α＝45°，光線從玻璃磚的下表面射出，玻璃對(duì)這種光的折射率為，則出射光線與入射光線的間距x為0.3d。（sin15°＝0.26）答案與解析：（1）先作左邊界面的斜面的法線，再作右邊斜面的法線，當(dāng)光線從左邊以α角入射時(shí)，此時(shí)的入射角i＝90°﹣α，讓光線從右邊可逆方向以α角入射求出此時(shí)的折射角，發(fā)現(xiàn)兩入射角相等，這說(shuō)明了中間光線和兩側(cè)的斜邊夾角相等，說(shuō)明和底邊平行，即CD∥BC，則當(dāng)光線從左邊以α角入射時(shí)，此時(shí)的折射角為r＝90°﹣＝α．則該三棱鏡的折射率為n＝＝＝cotα。（2）由α＝45°，光線從玻璃磚的下表面射出，玻璃對(duì)這種光的折射率為，可得，＝＝，解得sinr＝，則r＝30°。cosr＝＝，則OB＝d，∠BOD＝∠EOD﹣∠r＝45°﹣30°＝15°，則sin15°＝＝＝0.26，解得BD≈0.3d，x＝BD＝0.3d。故答案為：cotα；0.3d。22．取一個(gè)裝滿水的圓筒形透明玻璃杯，蓋上杯蓋后橫放在書(shū)上，透過(guò)玻璃杯可以看到放大了的“字”，看到的“字”實(shí)質(zhì)上是虛（選填“實(shí)”或“虛”）像；是由于光的折射（選填“反射”或“折射”）形成的。答案與解析：（1）玻璃杯中裝水形成一個(gè)水凸透鏡，字在水凸透鏡的一倍焦距以內(nèi)，水凸透鏡相當(dāng)于一個(gè)放大鏡，成正立、放大的虛像。（2）字反射出的光線經(jīng)凸透鏡折射后進(jìn)入人的眼睛，屬于折射現(xiàn)象。故答案為：虛；折射。23．（1）早晨看到太陽(yáng)從地平線上剛剛升起時(shí)，實(shí)際上它還在地平線的下方。這種現(xiàn)象是由光的折射造成的。（2）一般電影的屏幕是用粗糙的白布制成的，其原因是白色能反射所有顏色的光、白布表面粗糙（不光滑）能發(fā)生漫反射。答案與解析：（1）早晨看太陽(yáng)從地平線剛剛升起時(shí)，實(shí)際上它還處在地平線的下方，但通過(guò)光在不均勻的大氣層中發(fā)生折射，可以射入我們的眼睛，我們就可以看見(jiàn)太陽(yáng)；（2）電影銀幕用白布制作有以下兩個(gè)原因：①白色能反射所有顏色的光，使所看到的像更加逼真，而黑色吸收所有的光，銀幕不反射的話我們就什么也看不見(jiàn)；②白布表面粗糙（不光滑）能發(fā)生漫反射，使光線向各個(gè)方向傳播，以便使坐在不同位置上的人都能看到。故答案為：（1）光的折射；（2）白色能反射所有顏色的光；白布表面粗糙（不光滑）能發(fā)生漫反射。24．圖中甲、乙是兩只透明的玻璃杯，甲杯裝水至刻度線A處，乙杯裝滿水，根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)或觀察過(guò)的現(xiàn)象，分別畫(huà)出兩杯中液面的形狀。答案與解析：①甲杯中水的情況可以聯(lián)想使用量筒測(cè)量水的體積時(shí)的讀數(shù)情況進(jìn)行解答，量筒中的水面是凹液面，所以甲杯中的水面也是凹液面；②乙杯中的水的情況可以聯(lián)想荷葉上的水珠的形狀解答，水珠的上面是凸出的，所以乙杯中的水面應(yīng)該是凸面。液面形狀如圖所示：二．光的折射規(guī)律的應(yīng)用（共10小題）25．一束激光在某透明界面發(fā)生反射和折射現(xiàn)象，如圖所示。其中∠AOB＝∠AOC，則OA、OB、OC三束光中能量（）A．OA最大 B．OB最大 C．OC最大 D．一樣大答案與解析：由圖可知，∠AOB＝∠AOC，則O為折射點(diǎn)或反射點(diǎn)；若入射光線為BO或CO，OA為折射光線，則∠BOC的平分線即法線與OA是重合的，不符合光的折射定律；所以只能是AO為入射光線，由于入射分成兩條路徑，所以AO的能量是最大的，故A正確。故選：A。26．把一個(gè)凸透鏡固定于薄壁玻璃筒中間，在凸透鏡的焦點(diǎn)F處放一個(gè)點(diǎn)光源S，然后注入水，使水面處于光源S和凸透鏡之間，如圖所示，為使凸透鏡折射后的光線是一束平行光，則光源的位置（）A．應(yīng)適當(dāng)升高 B．應(yīng)適當(dāng)降低 C．應(yīng)不動(dòng) D．無(wú)論怎樣變動(dòng)，均無(wú)法實(shí)現(xiàn)答案與解析：根據(jù)光路的可逆性，我們假設(shè)是從水底有一束平行光線向上射出，經(jīng)過(guò)凸透鏡、水和空氣發(fā)生三次折射后到達(dá)光源。如圖，經(jīng)凸透鏡折射后的光線由玻璃斜射入水中時(shí)，因水對(duì)光線的折射能力較弱，所以折射光線的偏折程度較小，當(dāng)該光線由水斜射入空氣中時(shí)，折射角大于入射角（即折射光線遠(yuǎn)離法線），這兩次的折射光路圖如圖中藍(lán)線所示，藍(lán)線與綠線（主光軸）的交點(diǎn)就是現(xiàn)在光源S的位置，所以與原來(lái)的位置比較可知：光源的位置應(yīng)適當(dāng)升高；故選：A。27．兩塊完全相同的平行玻璃磚相互垂直放置。如圖一束單色光從左側(cè)水平射入左側(cè)玻璃磚，從右側(cè)射出，則出射光線與入射光線（）A．平行 B．不平行向上偏折 C．不平行向下偏折 D．都有可能答案與解析：光線通過(guò)第一塊玻璃磚再進(jìn)入空氣發(fā)生兩次折射：第一次是從空氣斜射進(jìn)入玻璃磚，折射光線應(yīng)該靠近法線偏折，折射角小于入射角；第二次是從玻璃磚斜射進(jìn)入空氣，折射光線應(yīng)該遠(yuǎn)離法線偏折，折射角大于入射角。由于玻璃磚上下表面垂直，第二次折射的入射角等于第一次折射的折射角，所以第二次折射的折射角等于第一次折射的入射角，最后的出射光線與入射光線相比，只是作了平移，即出射光線與入射光線平行。同理，經(jīng)過(guò)第二塊玻璃磚時(shí)，也是這樣兩次折射，第四次的折射光線，與第三次的入射光線即第二次的折射光線平行；第二次的折射光線與第與第一次的入射光線平行，因此經(jīng)過(guò)兩塊玻璃磚折射后，出射光線與入射光線平行，如下圖：故選：A。28．如圖所示，兩塊同樣的玻璃直角三棱鏡ABC，兩者的AC面是平行放置的，在它們之間是某種均勻的透明介質(zhì)。一單色細(xì)光束O垂直于AB面入射，在圖示的出射光線中（）A．1、2、3（彼此平行）中的任一條都有可能 B．7、8、9（彼此平行）中的任一條都有可能 C．只能是4、6（彼此平行）中的某一條 D．4、5、6（彼此平行）中的任一條都有可能答案與解析：垂直AB射入的左棱鏡的入射光線，在此三棱鏡中傳播方向不變，由AC面出射到兩棱鏡間的均勻未知透明介質(zhì)時(shí)，則可能有三種情況：若介質(zhì)的折射率與棱鏡的折射率相等，則不改變方向最后沿第“5”條直線射出，相當(dāng)于一整塊玻璃磚，垂直射入的（即沿法線射入）不會(huì)發(fā)生偏折。若介質(zhì)的折射率不等于玻璃的折射率，兩個(gè)三棱鏡間的均勻介質(zhì)相當(dāng)于平行玻璃板，穿過(guò)的光線平行側(cè)移。如果介質(zhì)的折射率大于玻璃，則沿光路“4”出射；如果介質(zhì)的折射率小于玻璃，則沿光路“6”射出。故選：D。29．有一盛水的圓柱形敞口容器，水面的升降可由進(jìn)水管和出水管調(diào)節(jié)。在其右側(cè)某一高度朝確定方向射出一激光束，在容器底部中央產(chǎn)生一個(gè)光斑，如圖所示，該光斑（）A．是激光束經(jīng)水面反射后形成的；若向右移動(dòng)，表明水面上升 B．是激光束經(jīng)水面反射后形成的；若向左移動(dòng)，表明水面上升 C．是激光束經(jīng)水面折射后形成的；若向左移動(dòng)，表明水面下降 D．是激光束經(jīng)水面折射后形成的；若向右移動(dòng)，表明水面下降答案與解析：光由空氣斜射進(jìn)入水中時(shí)，折射光線向法線偏折，折射角小于入射角，所以光斑是由光的折射形成的；當(dāng)水面上升時(shí)，折射光路的變化如圖：可見(jiàn)，水面上升，折射點(diǎn)右移，光斑右移。故選：C。30．如圖所示，一盛水容器的底部放有一塊平面鏡。它與容器底部的夾角為15°．一條光線以45°入射角從空氣射向水面，折射角為30°，進(jìn)入水中的折射光線能夠射到平面鏡的表面，那么，這條光線經(jīng)過(guò)平面鏡反射后再?gòu)乃肟諝獾恼凵浣鞘牵ǎ〢．90° B．75° C．30° D．0°答案與解析：作出光路示意圖。光線入射到平面鏡上時(shí)的反射角，平面鏡反射時(shí)，反射角等于入射角。而光從水中斜射入空氣中時(shí)，折射角大于入射角，如圖所示：由入射角為45°，折射角為30°，平面鏡與容器底部的夾角為15°可知，∠BOC＝90°﹣30°＝60°，∠CBO＝30°，所以∠BCO＝90°，即這條光線經(jīng)過(guò)平面鏡反射后垂直從水中射向空氣，此時(shí)折射光線，入射光線，法線三線重合，則折射角為0°。故選：D。31．物理學(xué)中，把光線從真空（或空氣）射入某介質(zhì)發(fā)生折射時(shí)，入射角i與折射角r的正弦之比n叫做介質(zhì)的折射率，即n＝，光線以入射角θ從空氣射向折射率n＝的玻璃表面。當(dāng)入射角θ＝45°時(shí)，反射光線與折射光線間的夾角為105°。答案與解析：sinθ＝sin45＝，；sinr＝＝＝＝，∴r＝30°反射光線與折射光線間的夾角＝180°﹣θ﹣r＝180°﹣45°﹣30°＝105°。故答案為：105°32．在光學(xué)中，折射率是這樣定義的：讓光線從真空（空氣）射入某介質(zhì)發(fā)生折射。如果入射角為i，折射角為r，則該介質(zhì)的折射率為n＝，圖為某光線通過(guò)三棱鏡（等腰三角形的頂角為2α）的光路圖，則該三棱鏡的折射率為cota。（數(shù)學(xué)關(guān)系：sin（θ）＝y(tǒng)，cos（θ）＝x，tan（θ）＝y(tǒng)/x）答案與解析：先作左邊界面的斜面的法線，再作右邊斜面的法線，當(dāng)光線從左邊以α角入射時(shí)，此時(shí)的入射角I＝90°﹣α，讓光線從右邊可逆方向以α角入射求出此時(shí)的折射角，發(fā)現(xiàn)兩入射角相等，這說(shuō)明了中間光線和兩側(cè)的斜邊夾角相等，說(shuō)明和底邊平行，即CD∥BC，則當(dāng)光線從左邊以α角入射時(shí)，此時(shí)的折射角為r＝90°﹣＝α。則該三棱鏡的折射率為：n＝＝＝cotα。故答案為：cota。33．讓一束光從某介質(zhì)以不同角度射入空氣中，觀察光束在介質(zhì)和空氣中的徑跡變化，得到光速在介質(zhì)中的入射角i及其正弦值sini、折射角r及其正弦值sinr的值如下表所示。從探究中我們可以得出：折射角總是大于入射角（選填“小于”、“等于”或“大于”）；采用多次測(cè)量求平均值的方法我們可以得到折射角的正弦與入射角的正弦之比等于1.50（保留兩位小數(shù)）。次數(shù)數(shù)據(jù)物理量123456i10°20°30°40°50°60°sini0.1740.3420.50.6430.7660.866r15.1°30.9°48.7°76.5°﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣sinr0.260.5130.7510.972﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣答案與解析：由實(shí)驗(yàn)可知，入射角i由10°增大到40°，折射角r由15.1°增大到76.5°，由此可得，光從某介質(zhì)以不同角度射入空氣中，折射角總是大于入射角；折射角的正弦與入射角的正弦之比＝≈1.50，＝1.50，…故答案為：大于；1.50。34．某小組同學(xué)在“研究光的折射規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，選用不同顏色的光（紅光、黃光和紫光），分別以不同的入射角i從空氣射入玻璃磚中，如圖所示，每次的入射點(diǎn)均為O點(diǎn)，然后測(cè)出折射光線對(duì)應(yīng)的折射角r并記錄在下表中。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，他們通過(guò)網(wǎng)上查閱相關(guān)物理資料發(fā)現(xiàn)不同顏色的光在同種介質(zhì)中的傳播速度是不同的，對(duì)于紅、黃、紫三種顏色的光，紅光在玻璃中的傳播速度最快，黃光次之，而紫光在玻璃中傳播速度最慢。表一（紅光光源實(shí)驗(yàn)）實(shí)驗(yàn)序號(hào)入射角i（度）折射角r（度）10022516.435030.747540.1表二（黃光光源實(shí)驗(yàn)）實(shí)驗(yàn)序號(hào)入射角i（度）折射角r（度）50062515.775029.487538.3表三（紫光光源實(shí)驗(yàn)）實(shí)驗(yàn)序號(hào)入射角i（度）折射角r（度）900102515.1115028.2127536.6（1）初步分析三個(gè)表中的數(shù)據(jù)，可以看出，當(dāng)光從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)中時(shí)，光的傳播方向不一定（選填“一定”或“不一定”）發(fā)生改變。（2）分析比較實(shí)驗(yàn)序號(hào)2、6、10或3、7、11或4、8、12的數(shù)據(jù)及相關(guān)條件，可以得到初步結(jié)論：不同顏色的光從空氣中以相同的入射角斜射入另一種介質(zhì)時(shí)，光在這種介質(zhì)中傳播速度越慢，折射角越小。（3）請(qǐng)進(jìn)一步綜合分析比較表一、表二、表三中的數(shù)據(jù)及相關(guān)條件，并歸納得出結(jié)論。①綜合分析比較表一（或表二或表三）中的數(shù)據(jù)及相關(guān)條件，可以得出結(jié)論：同種顏色的光從空氣斜射入同種介質(zhì)中時(shí)，折射角小于入射角，且折射角隨著入射角的增大而增大；②綜合分析比較表一、表二和表三中的數(shù)據(jù)及相關(guān)條件，可以得出結(jié)論：不種顏色的光從空氣斜射入同種介質(zhì)中時(shí)，在介質(zhì)中傳播傳播速度越快，折射角越大。答案與解析：（1）光在均勻介質(zhì)中一定沿直線傳播；光從一種介質(zhì)傳播到另一種介質(zhì)，傳播方向不一定發(fā)生改變，因?yàn)楣鈴囊环N介質(zhì)垂直射入另一種介質(zhì)的時(shí)候，傳播方向不改變，即不發(fā)生折射。（2）因?qū)嶒?yàn)結(jié)論：不同顏色的光從空氣中以相同的入射角斜射入另一種介質(zhì)時(shí)，光在這種介質(zhì)中傳播速度越慢，折射角越小。所以由表中數(shù)據(jù)可知，分析比較實(shí)驗(yàn)序號(hào)2、6、10或3、7、11或4、8、12的數(shù)據(jù)即可。（3）①?gòu)谋砀裰袛?shù)據(jù)可以看出，折射角隨著入射角的增大而增大，而且每一次記錄的數(shù)據(jù)都是折射角小于入射角，。②由表格中數(shù)據(jù)可以看出，紅光在玻璃中的傳播速度最快，黃光次之，而紫光在玻璃中傳播速度最慢。同樣的入射角入射時(shí)，在傳播速度較大的紅光中，折射角也大，故說(shuō)明不同顏色的光從空氣斜射入同種介質(zhì)中時(shí)，在介質(zhì)中傳播傳播速度越快，折射角越大。故答案為：（1）不一定；（2）2、6、10或3、7、11或4、8、12；（3）①折射角小于入射角，且折射角隨著入射角的增大而增大；②在介質(zhì)中傳播傳播速度越快，折射角越大。3．探究光折射的特點(diǎn)三．探究光折射的特點(diǎn)（共2小題）35．某實(shí)驗(yàn)小組在探究光的折射規(guī)律時(shí)，將光從空氣分別射入水和玻璃中測(cè)得的數(shù)據(jù)填入表中：空氣中的入射角i0°30°45°60°水中的折射角0°0°22°32°40°玻璃中的折射角0°0°17°24°30°分析表中數(shù)據(jù)，你肯定能得出一些規(guī)律。請(qǐng)寫(xiě)出二條：（1）光由空氣垂直射入其他透明介質(zhì)，不發(fā)生折射現(xiàn)象（2）光從空氣斜射入其他透明介質(zhì)，折射角小于入射角。答案與解析：由表格中的數(shù)據(jù)得到：①光由空氣垂直射入其他透明介質(zhì)，不發(fā)生折射現(xiàn)象；②折射角隨入射角的增大而增大；③光從空氣斜射入其他透明介質(zhì)，折射角小于入射角。故答案為：（1）光由空氣垂直射入其他透明介質(zhì)，不發(fā)生折射現(xiàn)象；（2）光從空氣斜射入其他透明介質(zhì)，折射角小于入射角。36．一塊玻璃磚有兩個(gè)相互平行的表面，某同學(xué)利用玻璃磚探究光的折射現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)時(shí)，先將玻璃磚放到白紙上，沿玻璃磚平行的兩表面作兩條直線AB、CD下方透過(guò)玻璃磚觀察P1、P2的像，在適當(dāng)?shù)奈恢貌迳螾3，使得P3恰能擋住P1、P2的像，即P3與P1、P2的像在一條直線上，再插上P4，讓它恰能擋住P3和P1、P2的像。P3、P4的位置如圖。（1）P4擋住P3是因?yàn)楣獾膫鞑ゾ哂惺裁刺攸c(diǎn)？光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播。（2）若一束光沿P1P2連線的方向從AB面射入玻璃磚，再?gòu)腃D面射出，試作出該光線在AB面發(fā)生折射時(shí)的入射角（用α表示）和折射角（用β表示），由圖可知α＞（選填“＜”、“＝”或“＞”）β。答案與解析：（1）P3、P4在同一直線上，光在同一種均勻介質(zhì)中沿直線傳播，因此P4擋住P3。（2）光從空氣斜射入玻璃中時(shí)，折射光線與入射光線分居法線兩側(cè)，折射角小于入射角，據(jù)此畫(huà)出折射光線；入射角是入射光線與法線的夾角，折射角是折射光線與法線的夾角，如下圖所示：光從空氣斜射入玻璃中時(shí)，折射角小于入射角，所以α＞β。故答案為：（1）光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播；（2）＞。4．作光的折射光路圖【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】光的折射作圖方法：（1）光的折射（2）光路可逆性【命題方向】光的折射作圖是中考命題的主要知識(shí)點(diǎn)，（例如凸透鏡、凹透鏡光線作圖）【解題方法點(diǎn)撥】（1）利用光的折射規(guī)律：①光從空氣斜射入水中或其他介質(zhì)中時(shí)，折射光線向法線偏折，入射角大于折射角；②光從水或其他介質(zhì)斜射入空氣中時(shí)，折射光線遠(yuǎn)離法線偏折，折射角大于入射角；③光垂直界面射入時(shí)，傳播方向不改變；此時(shí)入射角等于折射角等于0。④光的折射現(xiàn)象例子：海市蜃樓、筷子向上折斷了、池水變“淺”了、放大鏡、望遠(yuǎn)鏡、顯微鏡、照相機(jī)、投影儀、近視眼鏡、老花鏡、斜插在水中的筷子在水中部分看起來(lái)向上彎；看見(jiàn)落到地平線下的太陽(yáng)；叉魚(yú)的時(shí)候瞄準(zhǔn)魚(yú)的下方。（2）根據(jù)光路可逆的可逆性。若光是由較密的介質(zhì)射入較疏的介質(zhì)時(shí)呢？畫(huà)出下圖四．作光的折射光路圖（共13小題）37．如圖所示一條光線由空氣射到半圓玻璃磚表面的圓心處，玻璃磚的半圓表面上鍍有銀反射面，則圖中幾個(gè)光路圖中，正確、完整表示光線行進(jìn)過(guò)程的是（）A． B． C． D．答案與解析：光線在圓心處發(fā)生折射和反射，由反射定律知，反射光線在法線右側(cè)的空氣中，且反射角等于入射角；由折射規(guī)律知，進(jìn)入玻璃的折射光線在法線右側(cè)的玻璃中，由于光是圓心處折射的，折射光線垂直于射到鍍有銀反射面切線，所以再次發(fā)生反射，且原路返回到圓心O；返回到圓心O的光線再次發(fā)生反射和折射，反射光線在法線左側(cè)的玻璃中，且又將被鍍銀反射面原路返回到O點(diǎn)，最后從O點(diǎn)折射后與射向O點(diǎn)時(shí)發(fā)生反射的反射光線重合。故ABC錯(cuò)誤，D正確。故選：D。38．光線斜射到上下兩表面互相平行的厚玻璃板上，在上、下兩表面發(fā)生折射，如下圖所示，則正確的光路圖是（）A．甲 B．乙 C．丙 D．丁答案與解析：當(dāng)光從空氣斜射入玻璃時(shí)，根據(jù)光的折射規(guī)律可知，折射角小于入射角，所以折射光線比入射光線更靠近法線；當(dāng)光線從玻璃斜射入空氣中時(shí)，折射角大于入射角，所以折射光線相對(duì)于入射光線要遠(yuǎn)離法線。由此可知丙圖符合規(guī)律。綜上分析故選C。39．用厚度不計(jì)的玻璃制成一空氣三棱鏡，放置于水中，如圖所示，一束平行底邊ab的單色光線射向側(cè)面ac，并從bc側(cè)面射出，此時(shí)，光線將向（）A．向底邊偏折 B．向頂角偏折 C．不發(fā)生偏折 D．與入射光線平行，但不共線答案與解析：首先光從水斜射向空氣時(shí)，折射角大于入射角；隨后光由空氣斜射入水中，折射角小于入射角，如下圖所示：由圖可見(jiàn)，折射光線將向頂角偏折。故選：B。40．如圖，空碗底部有一枚硬幣，人眼在A處剛好看不到整枚硬幣。保持人眼、碗及硬幣的位置不變，現(xiàn)向碗中緩慢加水，當(dāng)水面到達(dá)B處時(shí)，人眼恰好能看到整枚硬幣。請(qǐng)?jiān)谟覉D作圖，用一條光線示意以上光學(xué)現(xiàn)象（并畫(huà)出水面、法線）。答案與解析：碗里無(wú)水時(shí)，人眼在A處剛好看不到整枚硬幣；向碗里緩慢如水，當(dāng)水面到達(dá)B處時(shí)，人眼恰好能看到整枚硬幣，說(shuō)明由硬幣右邊緣反射向水面的光線折射后進(jìn)入了人的眼睛；過(guò)B點(diǎn)沿水平方向畫(huà)出水面，連接人眼與硬幣的左邊緣，與水面的交點(diǎn)即為入射點(diǎn)，然后過(guò)入射點(diǎn)垂直于水面畫(huà)出法線，連接硬幣的右邊緣與入射點(diǎn)即為入射光線，連接入射點(diǎn)與人眼，即為折射光線，如圖所示：41．將一平面鏡斜放在裝有水的水槽中，有一束光線垂直射向水面，如圖所示，請(qǐng)畫(huà)出這束光線在水中行進(jìn)最后射出水面的光路圖。答案與解析：光從空氣垂直射入水中，傳播方向不變，根據(jù)光的反射定律畫(huà)出經(jīng)過(guò)平面鏡后的反射光線，光線從水中斜射入空氣中時(shí)，折射角大于入射角，據(jù)此作出折射光線。42．如圖所示，a、b是水中的一個(gè)發(fā)光點(diǎn)S發(fā)出的兩條光線。請(qǐng)畫(huà)出a、b的折射光線及從岸上看的點(diǎn)S在水中像的位置。（保留作圖痕跡）答案與解析：過(guò)兩入射點(diǎn)分別做出法線，然后根據(jù)“光從水中斜射入空氣中時(shí)折射角大于入射角”確定兩條折射光線的大致位置；折射光線進(jìn)入岸上人的眼睛，人逆著折射光線看去就能看到S的像，即兩折射光線的反向延長(zhǎng)線的交點(diǎn)S'為像點(diǎn)，如下圖所示：43．如圖所示，一束光從半球面上的A點(diǎn)沿半徑方向射入半球形玻璃磚，已知半球形玻璃磚的球心為O，且光線到達(dá)半球形玻璃磚下表面處時(shí)可以發(fā)生折射和反射。請(qǐng)畫(huà)出這束光線從射入玻璃磚到射出玻璃磚的完整光路圖。答案與解析：過(guò)球心的光線不發(fā)生折射，但當(dāng)光線從玻璃磚射出時(shí)，發(fā)生折射，從折射點(diǎn)O作法線，根據(jù)光從玻璃斜射入空氣時(shí)，折射角大于入射角，在法線左側(cè)空氣中作出折射光線；如下圖所示：44．如圖所示，一束光射向一塊玻璃磚，畫(huà)出這束光先進(jìn)入玻璃和離開(kāi)玻璃后的徑跡。答案與解析：當(dāng)光從空氣斜射入玻璃時(shí)，折射光線和入射光線分居法線的兩側(cè)，折射角小于入射角；當(dāng)光從玻璃斜射入空氣時(shí)，折射光線和入射光線分居法線的兩側(cè)，折射角大于入射角。最初的入射光線與最后的折射光線是平行的。如圖所示：45．如圖所示，潛水員眼睛在水下A點(diǎn)處，B點(diǎn)有條小魚(yú)，C點(diǎn)有只小鳥(niǎo)，請(qǐng)作出潛水員觀察魚(yú)、鳥(niǎo)的光路圖。答案與解析：（1）直接連接BA，光線方向從B指向A，光線BA即為潛水員觀察魚(yú)的光路圖；（2）首先確定入射點(diǎn)O，點(diǎn)O在AC連線與界面交點(diǎn)的左側(cè)，連接CO與OA即為入射光線與折射光線。故答案為：46．如圖所示，一束激光AO由空氣射向半圓形玻璃磚的圓心O，發(fā)現(xiàn)在屏幕MN上出現(xiàn)了兩個(gè)光斑。（1）請(qǐng)畫(huà)出形成兩個(gè)光斑的光路圖；（2）保持入射點(diǎn)O不變，讓激光入射方向順時(shí)針旋轉(zhuǎn)適當(dāng)角度，即α角減小，那么兩個(gè)光斑間的距離將變大（變大/變小/不變）。答案與解析：（1）光線從空氣斜射入玻璃磚時(shí)，會(huì)同時(shí)發(fā)生反射和折射現(xiàn)象，根據(jù)光的反射定律，過(guò)入射點(diǎn)在法線上方的空氣中畫(huà)出反射光線，注意反射角等于入射角；發(fā)生折射時(shí)，折射光線向法線偏折，折射角小于入射角，據(jù)此作出第一條折射光線；折射光線從玻璃磚射入空氣中時(shí)，由于此光線是由圓心O射出，當(dāng)經(jīng)過(guò)第二個(gè)折射面時(shí)，正好與該入射點(diǎn)處的切線垂直，因此第二次折射光線的傳播方向不變。如圖所示：（2）保持入射點(diǎn)O不變，讓激光入射方向順時(shí)針旋轉(zhuǎn)適當(dāng)角度，則反射光線和折射光線均要靠近法線方向偏折，那么兩個(gè)光斑間的距離將變大。故答案為：（1）見(jiàn)解答；（2）變大。47．如圖所示，入射光線AO從空氣斜射入水中，請(qǐng)畫(huà)出折射光線的大致傳播方向。答案與解析：題目已經(jīng)過(guò)入射點(diǎn)O作垂直于界面的法線，根據(jù)折射角小于入射角畫(huà)出折射光線。如圖所示：48．一束光線從空氣斜射到水面時(shí)發(fā)生反射和折射，OB為反射光線，請(qǐng)?jiān)趫D中作出入射光線和大致的折射光線的方向。答案與解析：如圖：49．如圖所示，是一條經(jīng)水面反射后的光線。請(qǐng)?jiān)趫D中畫(huà)出其入射光線及與入射光線對(duì)應(yīng)的折射光線的大致方向。答案與解析：因?yàn)榉瓷涔饩€在水中，所以入射光線也在水中，并且反射角跟入射角相等。因?yàn)槿肷涔饩€在水中，所以折射光線在空氣中，并且折射角大于入射角。5．光學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與探究【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】在光學(xué)教學(xué)中，有大量的探究實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，例如：1．光在介質(zhì)中是如何傳播的？2．用光的直線傳播解釋簡(jiǎn)單的光現(xiàn)象：影子事如何形成的？日食和月食的成因是什么？3．如何直觀地說(shuō)明光的反射現(xiàn)象？4．如何演示鏡面反射和漫反射？5．凹面鏡的性質(zhì)是什么？6．光的反射規(guī)律7．光的折射規(guī)律8．凸透鏡、凹透鏡成像9．平面鏡成像【命題方向】主要考查實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)、探究過(guò)程中的現(xiàn)象、規(guī)律以及在實(shí)驗(yàn)中的物理學(xué)方法．【解題方法點(diǎn)撥】一、現(xiàn)有的光學(xué)實(shí)驗(yàn)器材存在以下幾個(gè)方面的不足：1．顯示出的光路可見(jiàn)度差；2．在探究光的反射規(guī)律和折射規(guī)律時(shí)，入射光的入射點(diǎn)不固定，這樣，入射角的大小不僅不能定量讀出．而且還無(wú)法探究光的折射現(xiàn)象中人射光線和折射光線在同一平面這一知識(shí)要點(diǎn)；3．在探究凸面鏡和凹面鏡、凸透鏡和凹透鏡對(duì)光的會(huì)聚與發(fā)散作用時(shí)，平行光束的平行度不高．二、針對(duì)現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)教學(xué)中儀器空缺進(jìn)行教具自制；為了加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)效果，對(duì)已有實(shí)驗(yàn)器材進(jìn)行改進(jìn)；針對(duì)現(xiàn)有教具在設(shè)計(jì)中存在的缺陷進(jìn)行教具改進(jìn)．五．光學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與探究（共1小題）50．小明的書(shū)桌放在南窗邊，冬日的暖陽(yáng)斜射在書(shū)桌玻璃臺(tái)板上，在房間豎直雪白的墻壁上留下一塊規(guī)則的光斑。有一次他將一支鉛筆放在玻璃圓鏡正上方約10厘米處，墻上光斑中出現(xiàn)了兩個(gè)黑色的陰影，小明在思考：（1）光斑的形成是因?yàn)楣獾姆瓷?，影子的形成是由于光的直線傳播造成的。（2）為什么墻上有兩個(gè)黑影呢？小明進(jìn)行了探究，如圖甲和乙所示，當(dāng)筆放在玻璃圓鏡上時(shí)，兩個(gè)黑影變?yōu)榫o挨著。改變鉛筆和玻璃圓鏡的距離。發(fā)現(xiàn)兩個(gè)黑影對(duì)稱著變化移動(dòng)。于是他認(rèn)為兩個(gè)黑影中一個(gè)是鉛筆的影子，另一個(gè)是鉛筆通過(guò)平面鏡所成的像，請(qǐng)幫助分析他的猜想是否有道理？沒(méi)有道理，平面鏡成的是虛像，不可能在光屏上呈現(xiàn)（3）為什么一只筆出現(xiàn)了兩個(gè)影子呢？小明再次移動(dòng)鉛筆偏離鏡面的正上方，結(jié)果發(fā)現(xiàn)影子只剩下一個(gè)，如圖丙所示。你能用在丁圖中用光學(xué)作圖來(lái)說(shuō)明光斑中為什么會(huì)出現(xiàn)兩黑影的道理嗎？答案與解析：（1）冬日的暖陽(yáng)斜射在書(shū)桌玻璃臺(tái)板上，在房間豎直雪白的墻壁上留下一塊規(guī)則的光斑，這個(gè)光斑是玻璃板發(fā)射的光照射在墻壁上形成的，屬于光的反射現(xiàn)象；影子是光的直線傳播形成的。（2）兩個(gè)黑影都是鉛筆的影子，不可能是鉛筆通過(guò)平面鏡所成的像，因?yàn)槠矫骁R成的是虛像，虛像是不能在光屏（白墻）上呈現(xiàn)。（3）一個(gè)影子由鏡子反射的光照射到鉛筆上被鉛筆擋住形成的，一個(gè)影子是射向鏡子的太陽(yáng)光被鉛筆擋住形成的，如下圖：故答案為：（1）光的反射；光的直線傳播；（2）沒(méi)有道理，平面鏡成的是虛像，不可能在光屏上呈現(xiàn)；（3）見(jiàn)上圖。初中物理自主招生講義16光的色散、物體的顏色、凸透鏡與凹透鏡及光路圖1．光的色散現(xiàn)象【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】在光學(xué)中，對(duì)于不同的波長(zhǎng)，介質(zhì)的折射率n（λ）也不同光通過(guò)三棱鏡后，因色散讓白光形成可見(jiàn)光譜，這令白光在折射時(shí)，不同顏色的光線分開(kāi)，這種現(xiàn)象就稱為光的色散．即把復(fù)色光分解為單色光的現(xiàn)象．白光散開(kāi)后單色光從上到下依次為“紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫七種顏色．【命題方向】光的色散現(xiàn)象和原因，光的色散屬于什么現(xiàn)象﹣﹣﹣﹣﹣光的折射．小知識(shí)點(diǎn)都是命題關(guān)鍵．【解題方法點(diǎn)撥】理解定義，知道白光色散后光的順序．一．光的色散現(xiàn)象（共8小題）1．光盤(pán)是用激光在反光鋁膜上刻出凸凹的音槽來(lái)記錄音像信息，外表是一層平滑透明的保護(hù)膜。如圖是一張放在陽(yáng)光下的VCD光盤(pán)，下列說(shuō)法正確的是（）A．對(duì)著光盤(pán)能看到你的像，是鋁膜發(fā)生折射現(xiàn)象形成的 B．對(duì)著光盤(pán)能看到你的像，是凸凹的音槽漫反射形成的 C．光盤(pán)上呈現(xiàn)彩色的扇形面是保護(hù)膜的反射形成的 D．光盤(pán)上呈現(xiàn)彩色的扇形面是光的色散現(xiàn)象2．2016年5月23日中午時(shí)分，四川省成都市，巨大的日暈包裹著太陽(yáng)，現(xiàn)身城市上空，吸引了眾多市民觀看拍攝。專家表示，這種現(xiàn)象是因?yàn)楦呖盏乃魵庥隼湫纬尚”?，太?yáng)光照射小冰晶后，分解成不同顏色的光，這樣太陽(yáng)周圍就出現(xiàn)一個(gè)巨大的彩色光環(huán)，稱為“日暈”。下列關(guān)于此現(xiàn)象的說(shuō)法中正確的是（）A．水蒸氣遇冷形成小冰晶是凝固現(xiàn)象，此過(guò)程要放熱 B．水蒸氣遇冷形成小冰晶是液化現(xiàn)象，此過(guò)程要吸熱 C．太陽(yáng)光照射小冰晶后分解為七色光是光的反射現(xiàn)象 D．太陽(yáng)光照射小冰晶后分解為七色光是光的折射現(xiàn)象3．用一種透明材料（材料厚度不計(jì)）制作一個(gè)密閉性好，內(nèi)部中空裝滿空氣的三棱鏡，倒置于水中，一束白光照向三棱鏡（如圖所示），以下判斷正確的是（）A．都是白光 B．a(chǎn)是紫光，b是紅光 C．a(chǎn)是紅光，b是紫光 D．以上說(shuō)法都不正確4．當(dāng)太陽(yáng)光經(jīng)過(guò)三棱鏡后，會(huì)分解成紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫七種單色光，這是光的色散現(xiàn)象，光將向斜下方偏折，如圖所示，下列說(shuō)法正確的是（）A．在光屏上a處呈現(xiàn)藍(lán)光 B．在光屏上a處呈現(xiàn)黃光 C．在光屏上b處呈現(xiàn)紫光 D．在光屏上b處呈現(xiàn)紅光（多選）5．如圖所示，讓一束太陽(yáng)光照射到三棱鏡上，光從棱鏡射出后，如果用一個(gè)白屏來(lái)接收，在白屏上就形成一條彩色的光帶。關(guān)于此實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，以下說(shuō)法正確的是（）A．太陽(yáng)只是發(fā)出白光 B．白光是由各種色光組成的 C．各種色光在相關(guān)的折射過(guò)程中，偏折程度不同 D．各種色光在相關(guān)的反射過(guò)程中，偏折情況不同6．白光通過(guò)三棱鏡折射后形成彩色光帶，這個(gè)現(xiàn)象叫做光的。7．物理學(xué)是一門(mén)以觀察、實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科利用鏡證明了太陽(yáng)光是復(fù)色光，而不是單色光。8．如圖所示，冬冬在探究光的色散現(xiàn)象時(shí)，看到白光經(jīng)三棱鏡后，光屏上而下出現(xiàn)了紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫的色帶，冬冬對(duì)產(chǎn)生的原因進(jìn)行了思考。受此啟發(fā)，在測(cè)量凸透鏡的焦距時(shí)，冬冬想：如果分別用紅光和紫光平行于同一個(gè)凸透鏡的主光軸射入，紅光、紫光對(duì)凸透鏡的焦距是否相同呢？請(qǐng)寫(xiě)出你的推斷：色光對(duì)凸透鏡的焦距大，你推斷的理由是：。2．物體的顏色【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】（1）透明物體的顏色是由它透過(guò)的色光決定的；它能透過(guò)什么顏色的光就呈什么顏色．（2）不透明物體的顏色是由它反射的色光決定的．比如紅光照在黑色的物體上應(yīng)該呈現(xiàn)黑色．【命題方向】中考時(shí)一般以填空、選擇題的形式出現(xiàn)，小知識(shí)點(diǎn)．例如：一名演員穿著紅色上衣，白色裙子在臺(tái)上表演，若藍(lán)色的光束照在她身上，在臺(tái)下的觀眾看到該演員的衣服是什么顏色？為什么是這種顏色？【解題方法點(diǎn)撥】物體的顏色決定于它對(duì)光線的吸收和反射，實(shí)質(zhì)上決定于物質(zhì)的結(jié)構(gòu)，不同的物質(zhì)結(jié)構(gòu)對(duì)不同波長(zhǎng)的光吸收能力不同．解題時(shí)抓住以下兩點(diǎn)：（1）透明物體的顏色由物體通過(guò)的色光決定的，無(wú)色透明的物體能透過(guò)所有的色光，彩色透明物體只能透過(guò)和物體相同的色光．（2）不透明物體的顏色由物體反射的色光決定的，白色反射所有的色光，黑色吸收所有的色光，彩色物體只反射和物體相同的色光．二．物體的顏色（共6小題）9．夜間，點(diǎn)亮的電燈照在桌面上，如果我們看到桌面呈綠色，下列分析不正確的是（）A．燈是白色，桌面是綠色 B．燈和桌面都是綠色 C．燈是綠色，桌面是白色 D．燈是藍(lán)色，桌面是黃色10．?dāng)z影大師對(duì)黑白照片進(jìn)行暗室加工時(shí)，所用溫度計(jì)的液柱是藍(lán)色的而不是紅色的，以下說(shuō)法中不正確的是（）A．暗室安全燈是紅燈，因而溫度計(jì)的紅色液柱在這種環(huán)境中不易看清 B．溫度計(jì)的藍(lán)色液柱在紅光照射下是黑色的 C．藍(lán)色液柱在紅光下看得更清楚 D．紅色液柱在紅燈照射下反射白光11．在學(xué)校的田徑運(yùn)動(dòng)會(huì)上，小亮注意到發(fā)令臺(tái)上有一塊“板子”，如圖所示。關(guān)于這塊板子的作用，他做了如下猜想，其中正確的是（）A．主要用來(lái)反射發(fā)令槍的槍聲，所以必須正對(duì)著終點(diǎn)計(jì)時(shí)裁判的方向 B．主要用來(lái)襯托發(fā)令槍冒出的白煙，所以應(yīng)該是深色或黑色的 C．主要用來(lái)減弱噪聲，所以要把它放在看臺(tái)和發(fā)令槍之間 D．主要用來(lái)遮陽(yáng)，所以要把它放在裁判員的頭的上方12．某廣告公司在拍攝水果廣告時(shí)，為了追求某種藝術(shù)效果，在暗室里用紅光照射裝在白色瓷盤(pán)中的紅色蘋(píng)果及黃色香蕉。站在旁邊的攝影師將看到（）A．蘋(píng)果呈黑色，瓷盤(pán)呈白色，香蕉呈黑色 B．蘋(píng)果呈紅色，瓷盤(pán)呈紅色，香蕉呈黑色 C．蘋(píng)果呈黑色，瓷盤(pán)呈紅色，香蕉呈紅色 D．蘋(píng)果呈紅色，瓷盤(pán)呈黑色，香蕉呈黑色13．在沒(méi)有任何其它光照的情