第42页

信息发布者:

D
D
B
D
$30°$
减小
B
【分析】
拿到这道题首先要明确核心前提:光的传播方向是从水斜射入空气,而非空气射入水中。接下来回忆对应的折射规律:光从光密介质斜射入光疏介质时,折射角大于入射角,本题给出入射角为32°,因此折射角必然大于32°。之后结合题干的“斜射”条件,逐一比对选项排除不符合要求的答案即可,同时要注意区分斜射和垂直入射的不同折射特点。
【解析】
解:根据光的折射规律可得:当光从水这类光密介质斜射入空气这类光疏介质时,折射角始终大于入射角。
已知本题入射角为32°,因此折射角一定大于32°,逐一分析选项:
1. 选项A:0°,只有光线垂直入射界面时折射角才为0°,不符合题干“斜射入”的条件,错误;
2. 选项B:23°,23°<32°,该特征是光从空气斜射入水中的折射规律,和本题光的传播方向不符,错误;
3. 选项C:32°,折射角等于入射角的情况只会出现在同种均匀介质的直线传播中,本题是两种不同介质的界面发生折射,错误;
4. 选项D:45°,45°>32°,完全符合光从水斜射入空气的折射规律,正确。
【答案】D
【知识点】光的折射规律;折射角与入射角的关系
【点评】本题是光学模块的基础题,最容易出错的点是混淆不同传播方向下折射角和入射角的大小关系,解题时先明确入射侧、出射侧的介质,再对应折射规律判断大小,同时紧扣题干“斜射”的限定条件排除垂直入射的特殊情况,就可以快速得到正确结果。
【难度系数】0.8
【分析】
首先明确解题的核心逻辑:岸上教练能看到水下的小东,本质是小东反射的光线进入教练的眼睛,因此光线的传播方向是从水中斜射入空气,箭头方向要从水下指向水面、最终指向岸上的人,据此可以先排除光线方向为空气射向水中的错误选项。接下来结合光的折射规律判断:当光从水斜射入空气时,折射角大于入射角,折射光线会远离法线,对照剩余选项就能选出符合规律的正确答案。
【解析】
1. 判断光路方向:人看到物体的前提是物体的反射光进入人眼,因此本题中光线传播路径为:水下小东→水面折射→岸上教练的眼睛,即光线方向是从水指向空气。A、B选项的光线箭头方向是从空气指向水中,光路方向完全错误,直接排除。
2. 结合折射规律判断:光从光密介质(水)斜射入光疏介质(空气)时,折射角大于入射角,折射光线远离法线。C选项中光从水射入空气时折射角小于入射角,不符合折射规律,错误;D选项光路传播方向正确,且折射角大于入射角,完全符合光的折射规律。
【答案】D
【知识点】光的折射规律;光路的方向性
【点评】
本题的常见易错点是误将光路方向理解为从人眼射向水下物体,只要牢记“人看到物体是物体的光进入人眼”这个核心逻辑,再对应光从水斜射入空气的折射特点,就可以快速排除错误选项得到正确结果。
【难度系数】
0.7
【分析】
我们可以按照光的折射规律逐步推导:首先回忆光的折射特点,当光从空气斜射入玻璃这类透明介质时,折射光线会向法线方向偏折,折射角小于入射角。先确定图中O点的法线是OM这条垂直于界面的虚线,若光线不发生折射沿直线传播,会沿着图中虚线到达P点。由于折射光线向法线OM偏折,实际在玻璃内的传播路径会比直线传播的虚线更靠近法线,因此从玻璃砖下表面射出的点,必然落在法线与直线传播出射点之间,也就是M点和P点之间,据此就可以判断符合条件的点。
【解析】
当光从空气斜射入玻璃砖时,折射光线向法线偏折,折射角小于入射角:
1. 只有入射光线垂直界面入射时,光线才会沿直线到达M点,本题是斜射,因此不可能出射在M点,排除A选项;
2. 若光线沿直线传播会到达P点,斜射进入玻璃时光线向法线偏折,不会沿直线到P点,排除C选项;
3. Q点在P点右侧,相当于折射光线远离法线偏折,不符合光从空气斜射入玻璃的折射规律,排除D选项;
4. N点位于M和P之间,符合折射光线向法线偏折的特点,因此出射点为N点。
【答案】
B
【知识点】
光的折射规律
折射角与入射角关系
【点评】
本题属于光的折射的基础应用题,核心考查对斜折射时偏折方向的理解,易错点是容易忽略折射偏折直接选直线传播的P点,解题时只要牢记光从空气斜射入透明介质时折射光线向法线靠拢,就能快速判断出射点的位置。
【难度系数】
0.7
【分析】
拿到这道题首先要明确,题干没有限定两种介质的种类,也没有说明光的入射方式,不能直接套用某一种特定场景的折射结论。我们可以先梳理光的折射的所有可能场景:第一种,光从折射率小的光疏介质斜射入折射率大的光密介质时,折射角小于入射角;第二种,光从光密介质斜射入光疏介质时,折射角大于入射角;第三种,当光垂直入射到两种介质的分界面时,传播方向不变,此时折射角等于入射角。把这三种场景对应选项逐一验证,就能得到正确结论。
【解析】
我们逐个分析选项:
1. 选项A:只有当光从水、玻璃等光密介质斜射入空气这类光疏介质时,折射角才大于入射角,该情况不是所有介质互射都成立,A错误。
2. 选项B:只有当光从空气这类光疏介质斜射入水、玻璃等光密介质时,折射角才小于入射角,该情况也不具备普遍性,B错误。
3. 选项C:只有当光垂直入射到两种介质的分界面,或是两种介质折射率完全相同时,折射角才等于入射角,同样不是所有场景都满足,C错误。
4. 上述三种场景都属于光从一种介质射入另一种介质的合法情况,因此折射角大于、小于、等于入射角的情况都有可能,D正确。
【答案】D
【知识点】
光的折射规律;折射角与入射角的关系
【点评】
本题属于易错题,很多同学受日常做题的思维定式影响,默认是光从空气斜射入其他介质,直接错选B。解题时要注意题干没有给出介质属性、入射角度的限定条件,需要全面梳理所有可能的折射场景,避免以偏概全。
【难度系数】0.6
【分析】
首先处理第一个空:先回忆折射角的定义,折射角是折射光线与法线的夹角。观察图甲,界面和法线互相垂直,二者夹角为90°,图中标出了光线与界面的夹角为60°,那么折射光线和法线的夹角就等于90°减去60°,即可算出折射角大小。然后处理第二个空:图乙中的夹角i是入射光线和界面的夹角,入射角等于90°减去i,当i增大时,入射角会变小,根据光的折射规律,折射角会随着入射角的减小而减小,由此就能得到折射角的变化情况。
【解析】
1. 图甲中,法线与界面垂直,夹角为90°,已知折射光线与界面的夹角为60°,结合折射角是折射光线与法线的夹角的定义,可得折射角大小为$90°-60°=30°$。
2. 图乙中,入射角是入射光线与法线的夹角,即入射角$=90°-i$,当夹角i增大时,入射角减小。根据光的折射规律:光从空气斜射入水中时,折射角随入射角的减小而减小,因此此时折射角将减小。
【答案】
$30°$;减小
【知识点】
折射角定义,光的折射规律
【点评】
本题属于光的折射的基础题型,易错点是容易把入射光线与界面的夹角直接当成入射角,解题时要牢记入射角、折射角都是对应光线与法线的夹角,先明确角的定义再进行推导即可轻松得到正确结果。
【难度系数】
0.8
【分析】
解题时我们可以分三步思考:第一步先确定辅助线法线,过入射点O作垂直于水面的法线,这是后续判断角度的基准;第二步根据已知的反射光线,先算出反射角是90°-45°=45°,结合光的反射定律“反射角等于入射角”,在空气侧法线的另一侧画出对应的入射光线,箭头指向入射点O;第三步根据光的折射规律,光从空气斜射入水中时折射角小于入射角,在水侧法线的另一侧画出向法线偏折的大致折射光线,箭头指向水中即可。
【解析】
1. 过入射点O作垂直于水面的虚线,即为法线;
2. 由图可知反射光线与水面夹角为45°,可得反射角为90°-45°=45°,根据反射角等于入射角,在法线左侧的空气中画出入射光线,使入射光线与法线的夹角为45°,光线箭头指向O点;
3. 光从空气斜射入水中时,折射角小于入射角,在法线左侧的水中画出折射光线,使其向法线方向偏折,光线箭头从O点指向水中。
【答案】

【知识点】
光的反射定律,光的折射规律
【点评】
本题属于光学基础作图题,重点考查反射和折射规律的实操应用,需要注意法线必须用虚线绘制,所有实际光线都要标注正确的传播箭头,易错点是混淆光从空气入水时折射角和入射角的大小关系,误将折射角画得比入射角更大。
【难度系数】
0.7
【分析】
这是光的反射与折射综合辨析题,解题思路如下:第一步,依据光的反射定律“反射角等于入射角”,反射光线和入射光线关于法线对称,二者的角平分线就是法线,和法线垂直的直线就是界面,先区分出法线和界面;第二步,根据折射光线和入射光线分居法线两侧、界面两侧的特点,区分入射、反射、折射三条光线;第三步,按照入射角、折射角的定义(对应光线与法线的夹角)确定角度大小,结合“光从水斜射入空气时折射角大于入射角”判断介质分布,最后逐一核对选项选出错误说法。
【解析】
解:
1. 确定法线和界面:由图可知AD与BF互相垂直,图中∠COD=30°,若AD为法线,则∠DOE也等于30°,完全满足反射角等于入射角的规律,因此AD是法线,BF是界面,选项C的描述正确。
2. 计算入射角:入射光线CO与法线AD的夹角为∠COD=30°,因此入射角等于30°,选项A的描述正确。
3. 判断折射角大小:折射光线为OG,折射角是折射光线OG与法线AD的夹角,根据光的折射规律,光从水斜射入空气时折射角大于入射角,因此折射角大于30°,选项D的描述正确。
4. 判断介质分布:折射角大于入射角,说明折射光线所在的界面BF的上方是空气,界面BF的下方是水。AD是竖直的法线,AD的右侧区域既包含BF上方的空气部分,也包含BF下方的水部分,并非全部是空气,因此选项B的描述错误。
综上,本题要求选出错误的说法,答案为B。
【答案】B
【知识点】光的反射定律,光的折射规律
【点评】本题的易错点是混淆界面和法线,牢记“反射光线、入射光线关于法线对称,先找相等的两个角确定法线”的技巧,就能快速突破这类光学作图辨析题,避免把界面和法线搞反。
【难度系数】0.6