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光的折射
一、选择题
1．如图，女孩用一种可以隐身的斗篷遮住身体下部，人站在女孩的前面，却看到了斗篷后面的景物，而被斗篷遮住的身体部分“消失”了，下列能正确解释这种现象的光路图是（　　）
A． B．C．D．
2．李白名句”举杯邀明月，对影成三人”，现实中拍到了类似的场景，如图所示。下列分别与a、b成像原理一致的是（　　）
A．①② B．②③ C．①③ D．②④
3．在天宫课堂中，航天员王亚平在上课时将空气注入水球，形成的气泡球与水球的球心都在O点。一束光线从空气射入水球的光路如图乙所示，其中球心O与入射点O1的连线为法线。则进入气泡球的折射光线可能为（　　）
A．① B．② C．③ D．④
4．“五水共治”行动开展以来，宁波市全面治理480条“垃圾河”“黑臭河”，开展剿灭劣V类水攻坚行动，实现12121条河道和小微水体“河长制”全覆盖。如图是我市某地区五水共治后拍摄的图片，下列关于该图片的描述错误的是（　　）
A．高楼的倒影是光照射在水面上所成的虛像，该像成在水面上
B．水面波光粼粼是因为光在水面发生了反射
C．柳树在江面形成倒影是光的反射形成的
D．倒影比岸上的景物要暗一些，是因为光在水面上发生反射的同时发生了折射
5．陶瓷茶杯底部放有一枚硬币，人眼移动到某一位置时恰好看不见硬币(图甲)，往茶杯中倒入一些水后，在同样位置又能看见硬币了(图乙)。造成“看不见”和“又看见了”的主要原因分别是（　　）
A．光的直线传播和光的折射 B．光的直线传播和光的反射
C．光的反射和光的折射 D．光的反射和光的直线传播
6．一束光从空气中斜射向玻璃砖并穿过，其光路如图所示。关于四个角的大小关系正确的是（　　）
A． B． C． D．
7．把一块长方体玻璃砖压在有“科学”两字的书上，如图中“科学”两字是（　　）
A．变浅的虚像 B．变浅的实像 C．变深的虚像 D．变深的实像
8．一束激光从空气射向玻璃界面发生反射和折射现象，如图所示。其中∠AOB=∠AOC，则AO、BO、CO三束光中（　　)
A．AO是入射光 B．BO是入射光
C．CO是入射光 D．三束光线都可能是入射光
9．一些大厦用许多大块的平板镀膜玻璃做外墙(俗称“玻璃膜墙”)。这种墙既能反射光线也能透过光线。下列选项中能真实反映光通过玻璃膜墙进入室内的光路图是（　　）
A． B．
C． D．
10．有一圆柱形敞口容器，从其左侧沿某一角度斜射入一束激光，在容器底部产生一个光斑O， 如图所示。为使光斑向左移动，下列操作可行的是
A．向容器内缓缓加水 B．增大入射角
C．将激光笔向右平移 D．使容器水平向左移动
11．如图所示，学校的录播教室被一种单向透视玻璃分隔成上课和观摩两个功能区，坐在观摩室的听课教师通过单向透视玻璃进行观摩。下列说法中错误的是（　　）
A．若上课区域的光照强一些，则观摩效果更好
B．从上课区域射向透视玻璃的光只发生折射
C．听课教师能看到上课的情景，是由于上课区域的光能透过透视玻璃
D．学生在透视玻璃中看到了自己的像，此时的透视玻璃相当于平面镜
12．把一枚硬币固定在空杯的底部，一直保持眼睛位置不变。当水位如图时，眼睛恰好可以看到硬币的B点。下列说法正确的是（　　）
A．此时看到B点只是因为光的反射
B．此时看到的硬币比实际位置要高
C．如果没有水，眼睛仍可以看到B点
D．如果再加水，眼睛就看不到B点
13．目前，一种用于推毁人造卫星或空间站的激光武器已研制成功，如图所示，某空间站位于地平线上方，现准备用一束激光射击该空间站，由于大气层对激光的折射作用，应把激光器（　　）
A．沿视线对着看到的空间站瞄高一些
B．沿视线对着看到的空间站瞄低一些
C．沿视线对着看到的空间站直接瞄准
D．条件不足，无法判断
14．如图所示，水池的宽度为L，在水池右侧距离池底高度H处有一激光束，水池内无水时恰好在水池的左下角产生一个光斑。已知L=H，现向水池内注水，水面匀速上升，则光斑（　　）
A．匀速向右移动，且移动速度小于水面上升的速度
B．匀速向右移动，且移动速度大于水面上升的速度
C．减速向右移动，但速度始终大于水面上升的速度
D．加速向右移动，但速度始终小于水面上升的速度
15．如图所示，一盛水容器置于水平桌面上，一束光线从空气斜射入水中，这时反射角为a，折射角为r，若光线传播方向不变，把容器右侧稍微垫高，待水面重新平静后，测出反射角为a′，折射角为r′，那么 （　　）
A．a′C．a′>a ，r′>r D．a′=a ， r′>r
16．如图所示，水槽的右壁竖直放着一面平面镜。无水时，射灯从S点发出的光经右壁平面镜第一次反射后，在粗糙左壁上会出现光点P。保持S点发出光的角度不变，往水槽内加水，当水面处于a、b、c、d四个位置时，光经右壁平面镜第一次反射后，同样在左壁上分别出现Pa、Pb、Pc、Pd四个光点(不考虑水面对光的反射)。则下列说法不正确的是（　　）
A．四个光点Pa、Pb、Pc、Pd位置都在P点以下
B．四个光点在左壁上的排列从下往上依次为Pa、Pb、Pc、Pd
C．当水面高度超过P点时，左壁上光点位置才会高于P点
D．S点发出的光线在液面a、b、c、d处发生折射时，折射角都相同且大于45°
二、填空题
17．如图，一束光在空气和玻璃两种介质的界面上发生了反射和折射，请判断：　 　是入射光线，折射角为　 　°，玻璃在　 　（选填“CD面的左方”、“CD面的右方”、“AB面的上方”或“AB面的下方”）。
18．光在水和空气的界面会同时发生折射和反射。
（1）如图所示，当光垂直射向界面，此时，折射角为　 　度；
（2）若将此光线绕着入射点顺时针旋转20度，此时，反射角为　 　度，旋转后，折射角　 　入射角(填“大于”“小于”或“等于”)。
19．请用学过的光学知识回答下列问题。
（1）如图是人类首次拍到猩猩使用工具捕猎的情景。为了捉到一条鱼，猩猩用矛拼命地刺向水里却没有成功，这主要是由于光的　 　现象，猩猩看到水中的鱼比实际位置要　 　(填“深”或“浅”)。
（2）如图是光线在两种介质的界面处发生反射和折射的光路图，O点是入射点，介质是空气和玻璃。则界面的　 　边是空气，折射角的度数为　 　，反射角的度数为　 　。
20．如图所示，当一束光斜射进入水中时，光的速度将　 　（填“变大”、“变小”或“不变”），并会在杯底形成光斑。保持入射光束不动，逐渐往杯中加水，观察到杯底的光斑向　 　（填“左”或“右”）移动，逐渐加水的过程中，所看到光斑的位置也将逐渐　 　（填“变高”、“变低”或“不变”）。
三、实验探究题
21．小科学完光学知识后回家进行了实验，先根据课本介绍将铅笔放入水中观察到了预期的现象(图甲)，后又发现将铅笔竖直放入盛有水的圆柱形的杯子当中，观察到水中的铅笔变粗并错位。将铅笔由水杯中间向两边移动，发现水中的铅笔错位更加明显，快到水杯边上时，水中的铅笔竟然“消失”了，如图乙。
于是小科在老师的指导下，查阅了一些资料，并且将实验现象画成简图。
资料一：若界面为弧形，可以将折射点及反射点的切面视为该点的折射面(图丙)。
资料二：光从水中射向空气中折射角与入射角的变化规律如下表。
入射角 0° 10° 20° 30° 40° 50° 60°
折射角 0° 13.4° 27.1° 41.7° 58.7° 无 无
（1）请在图丙中画出入射光线ao大致的折射光线。　 　
（2）当铅笔放入盛有水的圆柱形杯子当中，水杯相当于凸透镜，铅笔的位置小于一倍焦距成正立放大的　 　(填“虚”或“实”)像，因此筷子变粗。
（3）分析表中数据，反射的光线通过折射面射入人眼，折射角大于入射角，进一步分析可得到折射角之间的差值，随着入射角的增大而　 　，因此铅笔错位更加厉害。
（4）图表中还可发现入射角大于一定角度时(如大于50°时)，铅笔会“消失”在视野中，发生这个现象的原因是因为此时的光线　 　的缘故。
22．小金探究光的折射特点时，观察到光从空气射入水中的光路。
（1）根据光路的特点，小金确认反射角为　 　(选填“α”“β”或“γ”)。
（2）通过实验还得到如表数据，由数据可知①处为　 　度。
入射角 0° 15° 30° 45° 60°
反射角 ① 15° 30° 45° 60°
折射角 0° 11.3° ② 35.4° 40.9°
（3）光从空气斜射到水面时，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　 　（选填“大于”“等于”或“小于”）入射角。由此可推测，②处的数据θ范围是　 　。
A.11.3°＜θ＜35.4° B.11.3°＜θ＜30°
C.30°＜θ＜35.4° D.15°＜θ＜45°
23．在学习了“光的折射”的相关知识后，小明想进一步探究光的偏折能力与溶液的浓度之间的关系。他利用底部贴有白纸的透明水槽、激光笔、记号笔等器材按如图甲所示装置进行实验：
①在水槽项部固定一激光笔，打开激光笔，用记号笔标记水槽底部的白纸上光点的位置为A。
②向水槽中加入一定最的清水，用记号笔标记光折射后在白纸上的光点位置为B。
③继续向水槽中加入10克蔗糖，待蔗糖完全溶解后，用记号笔标记此时白纸上的光点位置为C。
④重复步骤③，标记光点位置为D，实验结果如图乙。
（1）为减小加入蔗糖后液面高低变化对实验结果的影响，应选择图丙中的装置　 　。
（2）实验中，小明判断溶液对光的偏折能力大小的标准是　 　。
（3）小明分析实验结果得出结论：溶液的浓度越人，对光的偏折能力也越大。同桌小红认为该结论不具有普遍性，其原因是　 　。
24．小明喝水时，偶然发现透过水面看不见玻璃水杯外侧的手指，他感到很惊奇；玻璃和水都是透明物质，为什么光却不能透过呢？小明决定找出原因，下面是小明的探究过程：根据光经过的路径，首先想到了这种现象与光的折射有关，为此他根据光从水中射向空气的光路进行了推测，如下图，光从水中射向空气时，折射角大于入射角，当入射角逐渐增大时，折射角也逐渐增大，那么，当入射角增大到某一值时，会不会…
（1）小明的推测是　 　。
（2）小明为了验证自己的推测，进行了如上图所示的实验，实验过程中逐渐增大激光笔射向水面的入射角的角度，当增大到某一角度时，小明观察到　 　，证实了自己的推测。
（3）当光从空气射向水中时，也会出现类似的现象吗？你的观点是　 　。说出理由　 　。
四、综合说理题
25．“海市蜃楼”是一种与光学有关的自然现象，如图甲是海面上形成“海市蜃楼”的图解。
【资料1】光从一种物质斜射入另一种物质时，传播方向会发生改变，而人的视觉总是感到物像是来 自直线方向上的。
【资料2】如图乙所示，光从密度较大的介质斜射入密度较小的介质时，会偏离法线而改变传播方向。
【资料3】海面上的下层空气温度低，在一定的高度内，高度越高，温度越高，空气的密度越小.
请根据以上提供的资料和所学光学知识对“海市蜃楼”现象做出解释。
五、解答题
26．作图题，根据以下要求作图
（1）如下图，S为平面镜MN前的一个点光源，请画出通过A点的反射光线。
（2）如图一束平行光入射到凸透镜，请完成光路图。、
（3）潜水员带着防蓝光眼镜在水下E处看到了路灯的像，图中A、B两点其中一点是路灯的发光点，另一点是路灯的像点。请你区分发光点、像点，在图中画出水下E处的潜员看到路灯的光路图。（保留必要的作图痕迹）
27．一束光从空气斜射到某液面上发生反射和折射，入射光线与液面成30°角（如图），反射光线与折射光线的夹角为90°。
（1）反射角的大小为　 　，折射角的大小为　 　。
（2）保持入射方向不变，若液面下降，则折射角　 　（填“变大”、“变小”或“不变”）。
答案解析部分
1．【答案】D
【解析】【分析】根据光的折射的知识分析判断。
【解答】 人站在女孩的前面，却看到了斗篷后面的景物，而被斗篷遮住的身体部分“消失”了，即后面的物体发出的光绕过身体下部传播方向发生了改变，光线传播到眼睛后，我们就看到了后面的景物，即发生了折射，故D正确，而A、B、C错误。
故选D。
2．【答案】A
【解析】【分析】图中a是水中天鹅的像，是平面镜成像原理，是光的反射形成的，b是天鹅的影子，是光的直线传播原理形成的。
【解答】A. ①是平面镜成像，②手影是光的直线传播原理，与a、b成像原理一致，A正确
B. ③是由于光的折射形成的，与a、b成像原理不一致，B错误
C. ③是由于光的折射形成的，与a、b成像原理不一致，C错误
D. ④是光的色散现象，与a、b成像原理不一致，D错误
故答案为：A
3．【答案】A
【解析】【分析】当光从空气（介质密度小）斜射入水（介质密度大）中时，光在空气中的角度（入射角）大于光在水中的角度（折射角），即介质的密度越大，角度越小
【解答】如下图所示
虚线为法线，光从水斜射入空气中，折射角大于入射角
A. ①的角度（折射角）大于入射角，A正确
B. ②的光线没有发生偏折，B错误
C. ③的角度（折射角）小于入射角，C错误
D. ④的折射光线与入射光线在法线的同一侧了，D错误
故答案为：A
4．【答案】A
【解析】【分析】倒影是光的反射造成的现象，属于平面镜成像的应用，具有等大、等距、垂直和虚像的特点；光的反射发生在同一种介质中；光的折射发生在两种不同的介质中；
【解答】 A.高楼的倒影是光照射在水面上所成的虛像，该像成水中，与高楼和水面对称等距的地方，A错误；
B.水面波光粼粼是因为光在水面发生了反射，正确；
C.柳树在江面形成倒影是光的反射形成的，正确；
D.倒影比岸上的景物要暗一些，是因为光在水面上发生反射的同时发生了折射 ，正确；
故答案为：A.
5．【答案】A
【解析】【分析】根据光的直线传播和光的折射的知识分析判断。
【解答】当茶杯里没有水时，硬币发出的光在空气中沿直线传播，被茶杯外币挡住，因此看不到硬币的存在。
当在茶杯中注入水后，硬币发出的光从水中斜射入空气中时会发生折射，此时折射角大于入射角。当折射光线射入我们的眼睛后，我们会看到原来看不到的硬币的虚像。
故选A。
6．【答案】A
【解析】【分析】当光从空气斜射入水或其他介质时，折射光线向法线偏折，折射角小于入射角，当光从水或其他介质斜射入空气中时，入射角小于折射角。
【解答】当光从空气斜射入玻璃砖时，入射角大于折射角，即α1>γ1，当光从玻璃砖斜射入空气时，入射角小于折射角，即α2<γ2，故A正确，BCD错误。
故选：A。
7．【答案】A
【解析】【分析】根据光的折射的知识分析判断。
【解答】根据图片可知，当光从玻璃斜射入空气时，折射角大于入射角。当折射光线射入眼睛后，反向望过去，会看到成在实际位置上方的虚像，即变浅了。
故A正确，而B、C、D错误。
故选A。
8．【答案】A
【解析】【分析】光的反射定律的内容：反射光线与入射光线、法线在同一平面上；反射光线和入射光线分居在法线的两侧；反射角等于入射角。光的折射定律的内容：入射光线、法线、折射光线在同一平面内，折射光线和入射光线分别位于法线两侧，当光线从空气斜射入其它透明介质时，折射角小于入射角；当光线从其它介质斜射入空气时，折射角大于入射角。
【解答】A.AO是入射光线，则OB（OC）是反射光线，OC(OB)是折射光线，符合光的反射、折射定律，故A正确；
B.若入射光线为BO，OA为折射光线，则BOC的平分线即法线与OA是重合的，不符合光的折射定律；故B错误；
C.若入射光线为CO，OA为折射光线，则BOC的平分线即法线与OA是重合的，不符合光的折射定律；故C错误；
D.BO，CO为入射光线，不符合光的折射定律，故D错误。
故答案为：A。
9．【答案】B
【解析】【分析】（1）当光从空气斜射入水里或其它透明介质中时，折射光线向靠近法线方向偏折，折射角小于入射角；
（2）当光从水或其它透明介质中斜射入空气中时，折射光线向远离法线方向偏折，折射角大于入射角。
【解答】光通过玻璃幕墙进入室内，经历了两次折射，第一次是从空气斜射入玻璃中，折射光线向靠近法线方向偏折，折射角小于入射角；第二次是从玻璃斜射入空气中，折射光线向远离法线方向偏折，折射角大于入射角。故ACD错误，B正确。
故答案为：B。
10．【答案】A
【解析】【分析】根据光的折射规律分析判断。
【解答】A.向容器内加水后，水面上升，此时入射点向左移动，则折射光线也向左平移，那么光斑向左移动，故A符合题意；
B.增大入射角后，折射角也会增大，此时光斑向右移动，故B不合题意；
C.将激光笔向右平移，则入射点向右移动，那么折射光线向右移动，此时光斑向右移动，故C不合题意；
D.使容器水平向左移动时，相当于激光笔向右移动，根据C中分析可知，故D不合题意。
故选A。
11．【答案】B
【解析】【分析】光照射到物体的表明会发生反射；反射分成镜面反射和漫反射；平面镜成像属于光的反射。【解答】A.上课区域的光照强一些，对比明显，观摩效果更好，故A正确不合题意；
B.从上课区域射向透视玻璃的光在玻璃上会发生折射和反射，故B错误符合题意；
C.听课教师能看到上课的情景，说明光线能透过玻璃，故C正确不合题意；
D.学生在透视玻璃中看到了自己的像，此时的透视玻璃相当于平面镜，属于平面镜成像，故D正确不合题意。
故选B。
12．【答案】B
【解析】【分析】光在均匀介质中是沿直线传播的；当光从一种介质斜射入另一介质时，光的传播方向会发生偏折，折射光线进入人眼，人眼逆着折射光线就看到了物体的虚像。
【解答】A、当水位如图时，眼睛恰好可以看到硬币的B点因为来自硬币的光线会从水中斜射入空气中从而发生折射，所以A不符合题意。
B、当折射光线进入人眼时，人眼逆着折射光线看去，看到的便是由于光的折射而形成的变浅的虚像，虚像的位置比物体的实际位置偏高；所以B符合题意。
C、把一枚硬币固定在空杯的底部，一直保持眼睛位置不变，由于光在均匀介质中沿直线传播，所以硬币反射的光被杯子壁挡住了，如果没有水，眼睛不能看到B点；所以C不符合题意。
D、如果再加水，眼睛仍能看到B点。D不符合题意。所以选B。
13．【答案】C
【解析】【分析】根据光的折射规律和光路的可逆性分析解答。【解答】由于光的折射，光线如图所示，即看见的空间站位置S′比实际位置S略高。但武器发射出的激光经过大气层的边缘时也要发生折射，由光路可逆原理知，视线与激光束会发生相同的弯曲，故激光器沿视线对准空间站直接瞄准。
故选C。
14．【答案】A
【解析】【分析】根据光的折射规律，利用等腰直角三角形的性质，分析光斑移动的速度和水面上升的速度的大小关系。【解答】（1）光由空气斜射进入水中时，折射光线向法线偏折，折射角小于入射角，所以光斑是由光的折射形成的；
当水面上升时，折射光路的变化如上图，可见，水面上升，折射点右移，光斑右移。
水面上升的距离h与光斑移动的距离s成正比：s=h（1-tana）（其中a为折射角），所以当水面匀速上升，光斑必然匀速移动，而不是变速运动。
（2）因为L=H，所以激光与水面成45度角入射，所以由图可知，光斑再怎么移也不可能和法线重合，所以速度比水面上升的速度小。
故选A。
15．【答案】B
【解析】【分析】首先分析水面的角度是否发生改变，再根据入射角的定义分析它的大小改变，接下来根据光的反射定律和折射规律确定相应角的大小变化。
【解答】无论盛水容器怎样摆放，其中水面的角度始终保持不变，因为入射光线的角度不变，因此入射角不变。根据“反射角等于入射角”可知，反射角大小不变；根据光的折射规律可知，折射角不变，那么a′=a , r′＝r，故B正确，而A、C、D错误。
故选B。
16．【答案】C
【解析】【分析】①光从水或其它透明介质斜射入空气中时，折射角大于入射角；
②在光的反射现象中，反射角等于入射角；
③往水槽内加水，当水面处于a，b，c，d四个位置时，根据光的折射定律和光的反射定律分别作出左壁上分别出现Pa，Pb，Pc，Pd四个光点，然后进行分析判断。
【解答】往水槽内加水，当水面处于a时，光线经水面发生折射，此时折射角大于入射角，当折射光线射到右壁上，再发生反射，射到左壁的Pa点上；同理，分别作出水面处于b、c、d时，射到左壁的 Pb、Pc，Pd 上，如下图所示：
故AB正确；
当水面高度超过P点时，光照射到左壁上不会发生折射，光点位置才会在P点，故C错误；
光从水中斜射入空气中时，折射角大于入射角，入射角为45°，折射角大于45°，故D正确。
故选C。
17．【答案】EO；45°；CD面的左方
【解析】【分析】根据光的反射定律和折射规律分析解答。
【解答】根据图片可知，∠FOA=∠EOA，根据“反射角等于入射角”可知，二者肯定为反射角和入射角，则剩余的OG为折射光线，则折射角为∠GOB=90°-45°=45°。根据“折射光线和入射光线分居法线两侧”可知，入射光线为EO，入射角∠AOE=90°-60°=30°。分析可知，CD为分界面，由于折射角大于入射角，因此从玻璃射入空气，即玻璃在CD的左方。
18．【答案】（1）0
（2）20；大于
【解析】【分析】（1）根据光的折射规律分析解答；
（2）入射角为入射光线与法线的夹角，根据“反射角等于入射角”计算反射角大小。根据光的折射规律分析折射角和入射角的大小关系。
【解答】（1）如图所示，当光垂直射向界面时，光的传播方向不发生改变，继续沿直线传播，则此时折射光线与法线重合，因此折射角为0度。
（2）若将此光线绕着入射点顺时针旋转20度，则此时入射光线与法线的夹角为20°，即入射角为20°，根据“反射角等于入射角”可知，此时反射角为20°。
旋转后，光从水中斜射入空气中时，折射角大于入射角。
19．【答案】（1）折射；浅
（2）左；60°；35°
【解析】【分析】（1）鱼反射的光线由水中进入空气时，在水面上发生折射，折射角大于入射角，折射光线进入猩猩眼睛，而猩猩眼睛是逆 着折射光线的方向看去，就会觉得鱼变浅了，这实际上看到的是偏高的鱼的虚像。
（2） 首先根据反射角和入射角相等，找出法线，从而确定界面，然后根据折射光线和入射光线的关系确定出折射光线、入射光 线、反射光线以及反射角的度数。
【解答】（1）如图是人类首次拍到猩猩使用工具捕猎的情景。为了捉到一条鱼，猩猩用矛拼命地刺向水里却没有成功，这主要是由于光的折射现象，猩猩看到水中的鱼比实际位置要浅。
（2） 由图可知，
MM'为界面，DE为法线；∠MOB与∠M'OC的大小是相等的，则∠BOE和∠EOC也是相等的； 折射光线与入射光线分居在法线的两侧，反射光线与入射光线分居在法线的两侧，故OB为入射光线，OC为反射光线，OA 为折射光线。则折射角为∠DOA=90°-30°=60°，入射角为∠BOE=90°-55°=35°，大于入射角，故界面的左边是空气。
20．【答案】变小；左；变高
【解析】【分析】（1）光在真空中的传播速度最大，在水中传播的速度大约为真空中速度的3/4；
（2）光由空气斜射入水中，发生折射现象，折射角小于入射角，当入射角不变时，折射角也不变；
（3）从空气中看水中的物体时，看到物体的虚像比实际的位置偏高；且水的深度越大，虚像的位置越高。【解答】（1）如图所示，当一束光斜射进入水中时，光的速度将变小。
（2）保持入射光束的方向不变，逐渐往杯中加水，光线从空气中斜射入水中，会发生折射，折射角小于入射角，由于液面升高，入射点会向左移动，所以光斑会向左移动；
（3）逐渐加水的过程中，水的深度不断增大，则所看到光斑的位置也将逐渐变高。
21．【答案】（1）
（2）虚
（3）增大
（4）只有反射，没有折射，光线消失无法进入人眼(全反射)
【解析】【分析】（1）根据光的折射规律分析作图；
（2）根据凸透镜的成像规律解答；
（3）根据表格数据分析折射角随入射角的变化规律；
（4）根据表格数据可知，当入射角大于等于50°时，折射光线消失，此时只有反射光线，据此分析解答。
【解答】（1）根据光的折射规律可知，光从水中斜射入空气中时，折射角大于入射角，折射光线会偏离法线，如图所示：
；
（2）水杯相当于凸透镜，铅笔的位置小于一倍焦距时，成正立、放大的虚像，因此筷子变粗；
（3）分析表中数据，反射的光线通过折射面射入人眼，折射角大于入射角；进一步分析可得到折射角之间的差值，随着入射角的增大而增大，因此铅笔错位更加厉害；
（4）入射角大于一定角度时（如大于50°时），铅笔会“消失”视野中，折射因为此时的光线发生了全反射的缘故。
22．【答案】（1）β
（2）0
（3）小于；B
【解析】【分析】（1）反射角为反射光线和法线的夹角；
（2）根据表格数据得到反射角和入射角的大小关系，据此推测①的数值；
（3）①根据表格数据分析折射角和入射角的大小关系；
②根据折射角和入射角的大小关系分析判断。
【解答】（1）根据图片可知，反射角为反射光线和法线的夹角，应该为 β ；
（2）根据表格数据可知，反射角等于入射角。当入射角为0°时，对应的反射角应该为0°，即①为0°；
（3）①根据表格数据可知，光从空气斜射到水面时，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，且折射角石子小于入射角；
②根据表格数据可知，当入射角从15°增大为30°时，对应的折射角也会增大，即折射角>11.3°。因为折射角小于入射角，所以折射角<30°，那么折射角的范围为 11.3°＜θ＜30° ，故选B。
23．【答案】（1）Ⅱ
（2）折射后在白纸上的光点离A点的距离
（3）未用其他种类的溶液进行实验
【解析】【分析】（1）根据V=Sh分析；
（2）根据乙图可知，将入射点和容器底部白纸上对应的光点连接，从而得到对应的折射光线。折射容器底部的光点越靠左，则偏折角度越大。
（3）在科学探究中，往往需要换用不同的实验器材反复进行多次实验，从而收集更多的实验数据，这样得到的结论会更客观，具有普遍意义。
【解答】（1）根据V=Sh可知，当水的体积增大量相同时，容器的底面积越大，液面升高量越小，故选丙图中的II。
（2）实验中，小明判断溶液对光的偏折能力大小的标准是：折射后在白纸上的光点离A点的距离。
（3）小明分析实验结果得出结论：溶液的浓度越人，对光的偏折能力也越大。同桌小红认为该结论不具有普遍性，其原因是：未用其他种类的溶液进行实验。
24．【答案】（1）折射光线消失
（2）光斑消失
（3）不会（消失）；光从空气斜射入水水中时，折射角始终小于入射角
【解析】【分析】（1）当入射角增大时，折射角也随着增大，那么当入射角增大到一定程度时，折射角可能变成90°，此时折射光线就与水面相平，看不到它的存在，即折射光线消失了；
（2）光屏上的光斑是由折射光线照射形成的；当折射光线消失时，自然看不到光屏上光斑的存在；
（3）将入射角和折射角的大小进行比较，从而确定从空气射入水中时是否发生这个现象。
【解答】（1）小明的推测是折射光线消失。
（2）小明为了验证自己的推测，进行了如上图所示的实验，实验过程中逐渐增大激光笔射向水面的入射角的角度，当增大到某一角度时，小明观察到光斑的消失，证实了自己的推测。
（3）当光从空气射向水中时，折射角小于入射角。当它们增大时，先变成90°的是入射角，那么此时会出现入射光线消失而折射光线存在的情形，因此：当光从空气射向水中时，不会出现类似的现象，理由是：光从空气斜射入水水中时，折射角始终小于入射角。
25．【答案】答题要素：①不均匀；②折射；③折射光线的反向延长线或逆着折射光线；④虚像
满分示例：海面上空气温度不同，导致空气不均匀，光在其中发生折射。人在看海市蜃楼时，人眼逆着折射光线看，看到的是景物的虚像。
【解析】【分析】首先根据海平面上空气温度不同，说明空气密度的不同，再根据光的折射的定义说明此时光传播方向的改变，最后根据人眼的成像情况说明看到的景象。
26．【答案】（1）
（2）
（3）
【解析】【分析】（1）物体在平面镜中所成的像是所有反射光线的交点，即所有的反射光线都经过像点。既然这条反射光线还经过A点，则将A和像点连接，与镜面的交点就是入射角，最后画出对应的反射和入射光线即可。
（2）根据凸透镜的特殊光线分析解答；
（3）根据光的折射规律完成作图。
【解答】（1）①通过发光点S作镜面的垂线，根据“物像等距”在镜面的下方这条直线上找到对应像点S'；
②连接AS'，与镜面的交点为入射点；
③连接S和入射点得到入射光线，连接入射点和A得到反射光线，如下图所示：
（2）①从焦点射出的光，经过凸透镜后折射光线与主轴平行；
②射向凸透镜光心的光线，经过凸透镜后，传播方向保持不变，如下图所示：
（3）潜水员从水中看空气中的路灯时，路灯发出的光从空气斜射入水中时，折射角小于入射角。折射光线射入潜水员眼睛后，沿反方向看回去，会看到成在实际位置上方的路灯的虚像，如下图所示：
27．【答案】（1）60°；30°
（2）不变
【解析】【分析】
（1）当光从空气中斜射入水中时，在水面会发生反射与折射，反射角等于入射角，折射角小于入射角；
（2） 由于入射光线不变，且法线始终沿竖直方向，所以入射角的大小不变，当液面下降时，折射光线与原来的折射光线平行，由此进行解答。
【解答】
（1）过入射点垂直于界面作出法线，然后根据反射角等于入射角在法线右侧的空气中作出反射光线；入射光线与液面成30°角，则入射角为，所以反射角也为60°；
光从空气斜射入其它介质时，折射角小于入射角，据此在法线右侧的液体中作出折射光线，如图所示：
；
因反射角为60°，则反射光线与液面之间的夹角为；
已知反射光线与折射光线的夹角为90°，则折射光线与液面的夹角为：，所以折射角为；
（2）由于入射光线不变，且法线始终沿竖直方向，所以入射角的大小不变，当液面下降时，折射光线与原来的折射光线平行，则折射角不变。
故答案为：（1）60°；30°；（2）不变。
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