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第四章 光现象
选拔卷
（考试时间：60分钟 试卷满分：100分）
一、选择题：本题共16个小题，每小题2分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1．2021年5月26日，我国部分地区第一次也是今年唯一能看到“超级红月”和“月全食”这一天文景象。下列
关于“月全食”的说法正确的是（ ）
A．月球挡住太阳光形成的
B．地球挡住太阳光形成的
C．月球表面反射太阳光形成的
D．太阳光经大气层折射后形成的
解：当太阳、地球、月球在同一直线上，地球位于太阳与月球之间时，太阳发出的沿直线传播的光被不透明的
地球完全挡住，光线照不到月球上，在地球上完全看不到月球的现象就是月全食，月全食是由光的直线传播形
成的，故B正确。
答案：B。
2．日晷是我国古代劳动人民用来计时的一种工具。如图所示，通过观察直杆在太阳下影子的位置就可知道时间。
下列现象与日晷工作原理相同的是（ ）
A．池水映明月 B．形影紧相依 C．潭清疑水浅 D．镜子正衣冠
解：日晷是古代一种利用太阳投射的影子来测定时刻的装置，利用光在同种均匀介质中沿直线传播的原理。
A、池水映明月，光的反射原理，不符合题意；
B、形影紧相依，光的直线传播原理，符合题意；
C、潭清疑水浅，光的折射原理，不符合题意；
D、镜子正衣冠，光的反射原理，不符题意；
答案：B。
3．下列光现象中，解释正确的是（ ）
A．小孔成像中屏幕上出现的是倒立的虚像B．漫反射的光线杂乱无章，因此不遵循光的反射定律
C．河底看起来变浅，是由于光从空气斜射入水中时发生了折射
D．雨后彩虹是光的色散现象
解：A、小孔成像依据的是光的直线传播原理，成倒立的实像，故A错误；
B、虽然漫反射的光线杂乱无章，但每条光线也要遵循光的反射定律，故B错误；
C、河底看起来变浅，是由于光从水中斜射入空气时发生了折射，故C错误；
D、雨后彩虹是光的色散现象，属于光的折射，故D正确。
答案：D。
4．如图所示，一块平面镜摔碎成大小不同的两块镜片后重新组合在一起，关于两块镜片成像的说法，正确的是（
）
A．两块镜片都成完整的像，像的大小相同
B．两块镜片都成完整的像，像的大小不同
C．两块镜片都成不完整的像，像的大小相同
D．两块镜片都成不完整的像，像的大小不同
解：平面镜所成的像，像和物体形状、大小相同，与平面镜的大小无关，半个平面镜仍能成完整像；平面镜左
右两部分都能成完整的像，且像的大小都与物体大小相同。
答案：A。
5．世界最早、距今约4700年的山西陶寺古观象台，由13根直立的夯土柱组成，呈半圆形，如图是其结构示意图。
据考古研究推断，先民们在观测点通过土柱间的狭缝观测日出方位，以此确定季节和节气。其利用的光学原理
是（ ）
A．光的反射 B．光的折射
C．光沿直线传播 D．光的色散
解：在不同的季节，日出时的方位不同，在观测点观测日出时的土柱狭缝位置不同。这是因为光在同一种均匀介质（空气）中是沿直线传播的。因此ABD错误，C正确。
答案：C。
6．如图所示，小鸭浮在水面上，它在水中的倒影正确的是（ ）
A． B． C． D．
解：根据平面镜成像的特点，像和物体各对应点到平面镜间距离相等；
平静的湖面相当于平面镜，可使小鸭通过湖面成像，小鸭像与小鸭本身关于湖面对称，故只有B图符合要求。
答案：B。
7．夜晚的红梅公园，悬挂在高处的灯筒在地面上投射出红花绿叶的美丽图案。灯筒结构如图所示：不透明外壳内
有一白炽灯，灯筒底部为带有彩色图案的玻璃。若将灯筒内白炽灯更换为红色光源，灯筒将在地面上投射出（
）
A．红花黑叶 B．黑花红叶 C．红花红叶 D．黑花黑叶
解：由题意可知灯筒底部的玻璃图案是红花绿叶，白炽灯发出的是七种色光混合而成白光，照射到红色的花，
只透过红光，绿色的叶上只透过绿光，所以会出现红花绿叶的图案；当白炽灯更换为红色光源时，照射到红色
的花上，透过红光，所以能看到红花，照射到绿叶上时，红光被吸收，没有色光透过，所以叶成了黑色，故 A
正确，BCD错误。
答案：A。
8．如图所示的四幅图中，属于光的折射现象的是（ ）A． 密林中的阳光
B． 手影戏
C． 海巿蜃楼
D． 小孔成像
解：A、密林中的阳光，说明了光是沿直线传播的，故A不符合题意；
B、手影是光沿直线传播形成的，故B不符合题意；
C、海市蜃楼是太阳光经过不均匀的大气层发生折射形成的，属于光的折射现象，故C符合题意；
D、小孔成像是光沿直线传播形成的，故D不符合题意。
答案：C。
9．检查视力的时候，视力表往往放在被测者头部的后上方，被测者识别对面墙上镜子里的像，要求被测者与视力
表像的距离是5m。如图是小红同学在一次测量视力时的情景，关于这次视力测量说法正确的是（ ）
A．视力表中开口向上的“E”，在平面镜中成的像开口向下
B．视力表中开口指向纸外的“E”，在平面镜中成的像开口指向纸内
C．小红同学按要求进行视力测量，则L的大小应该是0.6m
D．小红同学按要求进行视力测量，则L的大小应该是0.3m
解：（1）平面镜所成像是正立、等大的虚像，物像相对于平面镜对称。所以视力表中开口向上的“E”，在平
面镜中成的像开口也向上；视力表中开口指向纸外的“E”，在平面镜中成的像开口也向外，故AB错误；
（2）要求被测者与视力表像的距离是5m，由图知，小红到平面镜距离2.2m，所以视力表的像到平面镜距离为5m﹣2.2m＝2.8m，视力表到平面镜距离也为2.8m，
L的大小应该是2.8m﹣2.2m＝0.6m，故C正确，D错误。
答案：C。
10．光从室外透过玻璃进入室内，下列光路图中正确的是（ ）
A． B． C． D．
解：第一次折射：先过入射点O垂直玻璃右表面作出法线，再在玻璃内部法线的另一侧作出折射光线，注意折
射角小于入射角：
第二次折射：先过O′点垂直玻璃左表面作出法线，再在玻璃的左侧空气中作出折射光线，注意折射角大于入
射角，折射光线与玻璃右表面的入射光线平行，如图所示：
答案：B。
11．如图所示，平面镜M直立在水平地面上，长6cm的铅笔平放在地面上且与平面镜垂直，笔尖离平面镜10cm，
现铅笔以2cm/s的速度垂直平面镜向它匀速靠近，则（ ）
A．铅笔的像为虚像，且尖端朝右
B．笔尖的像移动速度大于笔尾的像移动速度
C．经过3s，笔尖的像与笔尾的像相距6cm
D．将M逆时针转动45°，铅笔的像竖直且尖端朝上
解：A、平面镜所成的像为虚像，但由于像与物体关于镜面对称，所以铅笔尖端朝左，故A错误；
B、若铅笔以2cm/s速度向平面镜靠近，同时像也以2cm/s速度垂直向平面镜靠近，故B错误；
C、由于像与物的大小相等，所以铅笔长6cm，铅笔的像也长6cm，即笔尖的像与笔尾的像相距6cm，故C正确；
D、铅笔与平面镜的夹角为45°，根据平面镜成像的特点，此时平面镜将铅笔与像的夹角平分，所以铅笔与它在
平面镜中的像互相垂直，即铅笔的尖端朝下，故D错误。答案：C。
12．如图，向右匀速行驶的动车桌面上有杯水，一束光斜射到水面上，保持入射光方向不变，动车减速时
（ ）
A．入射角不变，折射角不变
B．入射角变小，折射角变小
C．入射角变大，折射角变大
D．入射角变大，折射角变小
解：动车减速，杯中的水具有惯性保持原来的运动状态，故水面会荡向车子的前方，作出变化后的水面的法线，
入射光线与法线的夹角即为入射角，比较变化前后的入射角，由下图可观察得入射角变大，根据光的折射规律，
则折射角也变大。
答案：C。
13．如图是小明眼睛在N点看到鱼缸内M点处鹅卵石的光路图。鱼缸内注入更多水后，小明的眼睛在N点仍然可
以看到鹅卵石。选项中带箭头的虚线代表原来的光路，能正确反映水变多后小明看到鹅卵石的光路图是
（ ）
A． B． C． D．解：鱼缸注入更多水后，小明的眼睛在N点仍然可以看到鹅卵石，所以折射光线仍通过N点。
A、水面升高，图中入射角变小，但折射角变大，故A错误；
B、水面升高，图中入射角不变，但折射角变大，故B错误；
C、水面升高，图中入射角变大，折射角也增大，故C正确；
D、水面升高，图中入射角变大，折射角不变，故D错误。
答案：C。
14．下列光学作图中，错误的是（ ）
A． 光的反射 B． 平面镜成像
C． 光从空气射入水中 D． 光的色散
解：
A、光线发生反射时，反射角等于入射角，由图可知，反射角为40°，入射角为90°﹣40°＝50°，反射角与入射
角不相等，故A错误；
B、平面镜所成的像与物体关于镜面是对称的，所成的像是虚像，故B正确；
C、光线从空气中斜射入水中时，折射角小于入射角，故C正确；
D、在光的色散中，红光的偏转程度最小，紫光的偏折程度最大，故D正确。
答案：A。
15．我国有着灿烂的诗词文化，很多诗词中蕴含着物理知识。下列说法正确的是（ ）
A．“池水映明月”，水中有明月是光的折射现象
B．“潭清疑水浅”，水变浅是光的直线传播现象
C．“日影化为虹”，彩虹的形成是光的色散现象
D．“起舞弄清影”，影子的形成是光的反射现象
解：
A、池水映明月，属于平面镜成像，是由于光的反射形成的，故A错误；
B、“潭清疑水浅”指的是池底看起来要比实际的位置变浅了，看到的池底是真实池底的反射的光线在由水中
进入空气时发生折射而形成的虚像，故B错误；
C、雨过天晴时，常在天空出现彩虹，这是太阳光通过悬浮在空气中细小的水珠折射而成的，白光经水珠折射以后，分成各种彩色光，这种现象叫做光的色散现象，所以说雨后的天空出现彩虹是由光的色散形成的，故C
正确；
D、起舞弄清影中影子的形成说明光是沿直线传播的，由于光的直线传播，被物体挡住后，物体后面就会呈现
出阴影区域，就是影子。故D错误。
答案：C。
16．如图所示，固定在水面上方的光源S发出一束光线经水面反射后在光屏上有一个光斑A，已知光束与水面的
夹角为40°，S′是光源经水面反射所成的像。下列说法正确的是（ ）
A．反射角的大小为40°
B．当水面升高时，反射角将变大
C．当水面升高时，光斑A将向右移动
D．当水面升高时，S′到水面的距离变小
解：A、已知光束与水面的夹角为40°，反射角为90°﹣40°＝50°，故A错误；
B、因为入射光线方向不变，当水面升高时，再次的水面是平行的，反射光线与原来的反射光线是平行的，故
反射角不变，故B错误；
C、当液面升高时，由于入射角不变，所以反射光线与原来的反射光线平行，
故光屏上的光斑A向左移动到A′位置。如图所示：
D、当水面升高时，物体S到水面的距离小了，所以像到水面的距离也小了，故D正确。
答案：D。二、填空题（每空1分，共22分）
17．如图所示，一只天鹅在水深为1.5m的水面上方水平飞行，它在水中的倒影是由于光的 反射 形成的。若
此时的天鹅距水面2m，它在水中的倒影离天鹅 4 m。若以水中的倒影为参照物，水面上方飞行的天鹅是
静止 （选填“运动”或“静止”）的。
解：天鹅在水中的倒影是由光的反射形成的虚像，
已知天鹅离水面2m，由平面镜成像的特点可知，倒影距离水面也是2m，则它在水中的倒影离天鹅2m+2m＝
4m；
一只天鹅正平行于水面飞行，因天鹅与像（倒影）间没有位置的变化，所以，若以水中的倒影为参照物，则水
面上方飞行的天鹅是静止的。
答案：反射；4；静止。
18．《康熙几暇格物编•蒙气》中记载：“置钱碗底，远视若无，及盛满水时，则钱随水光而显见矣。”这描述的
是光的 折射 （选填“反射”或“折射”）现象。当看到钱在水中的像时，像的位置比物体的实际位置 高
（选填“高”或“低”）。
解：钱反射出的光线被碗侧壁挡住，人看不见钱了，倒入一些水后，钱反射的光线从水中斜射入空气中时，在
水面处发生折射，折射光线远离法线方向，人眼逆着折射光线看去，看到的是变高的钱的像。
答案：折射； 高。
19．如图所示，三条互相平行的光线入射到凹凸不平的物体表面上，三条反射光线 不会 （选填“会”或“不
会”）平行射出，这种反射 遵循 （选填“遵循”或“不遵循”）光的反射定律。
解：由图可知，物体表面凹凸不平，平行光射到粗糙的物体表面时，反射光不再平行，而是射向各个方向，这
种反射叫做漫反射，镜面反射和漫反射都遵守光的反射定律。
答案：不会；遵循。
20．小波在湖边游玩时，看到茂密的树下有许多光斑，仔细一看是太阳的“像”，这是光的 直线传播 而形成
的；看到湖水中游动的“鱼”比其实际位置要 浅 （选填“深”或“浅”），这是因为光从水中斜射向空气
时发生 折射 ；湖面上拱桥在水中的“倒影”，这是由于光的 反射 而形成的虚像。
解：（1）茂密的树下有许多圆形光斑，属于小孔成像现象，是由于光沿直线传播而形成的太阳的“像”。
（2）水中的鱼反射斜射向水面，折射进入人眼，此时光线在水面处发生折射，折射角大于入射角，即人眼逆着
折射光线的方向看去，看到的是鱼经水面折射所成的虚像，且虚像在实际鱼的上方，所以从岸边看到水中
“鱼”的位置比鱼实际位置要浅一些。
（3）湖面上拱桥在水中的“倒影”，属于平面镜成像，是由于光的反射而形成的虚像。
答案：直线传播；浅；折射；反射。
21．如图所示为一款多功能“魔镜”，它可以像平面镜一样作为梳妆镜，如果图中的小馨距离“魔镜”0.5m，则
镜中小馨的像距离“魔镜” 0. 5 m，在她远离“魔镜”的过程中，她的像的大小将 不变 ；“魔镜”又可
以作为显示屏，显示屏上的彩色影像由红、 绿 、蓝三种色光混合而成
解：如图所示为一款多功能“魔镜”，它可以像平面镜一样作为梳妆镜，如果图中的小馨距离“魔镜”0.5m，
则镜中小馨的像距离“魔镜”与物到“魔镜”相等，为0.5m；
物像大小相等，在她远离“魔镜”的过程中，她的像的大小将不变；
“魔镜”又可以作为显示屏，显示屏上的彩色影像由红、绿、蓝三种色光合成的。
答案：0.5；不变；绿。
22．为有效防控新冠肺炎疫情，体温检测已成常态，在人员密集的医院、车站、机场等地方都安装有“门式人体
测温仪”，如图所示，人通过门时就可检测出人的体温状况，这是利用 红外线 来工作的，它属于一种
不可见光 （选填“可见光”、“不可见光”）。
解：因为人体会向外辐射红外线，所以这种“门式人体测温仪”是利用红外线来工作的，红外线是一种不可见
光。
答案：红外线；不可见光。
23．如图所示，让一束太阳光通过棱镜射到白屏上，屏上标出了三个区域①②③，利用区域 ① 的光能遥控
电视机，区域 ③ 的光能使钞票上的荧光物质发光，从而可识别钞票真伪。解：（1）红光之外是红外线，红外线的热效应很强，红外线能使温度计示数升高很快，即在①，能遥控电视
机；
（2）紫光之外是紫外线，紫外线能使荧光物质发光，因此可以识别钱币，即在③，能使钞票上的荧光物质发
光，从而可识别钞票真伪。
答案：①；③。
24．光在空气和水的分界面处同时发生反射和折射的光路如图所示，其中折射角为∠ 2 （选填“1”、“2”或
“3”），分界面为 ② （选填“①”“②”），分界面的 上 方为水。当入射角减小时，反射光线与折
射光线的夹角将变 大 。
解：由图可知，∠1等于∠3，因此①是法线，②是界面，CO是入射光线，OA是反射光线，OB是折射光线；
又因为∠2大于∠3，即折射角大于入射角，所以分界面下方是空气，上方是水；
因反射角等于入射角，所以当入射角变小时，反射角变小，折射角也会减小，所以反射光线与折射光线的夹角
将变大。
答案：2；②；上；大。
三、作图题（每题4分，共12分）
25．甲图是渔民叉鱼的场景，请在乙图中完成渔民看到鱼在水中的像的光路图，同时标出入射角i；其中B代表渔
民看到的鱼，A代表鱼的实际位置。
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B→眼睛；
鱼的像是人眼逆着折射光线看到的，所以直接连接眼睛与B，与水面的交点即为入射点；连接A和入射点即为
入射光线，然后做出法线，法线与入射光线之间的夹角为入射角，如图所示：26．如图，光源S发出的一束光经墙上的平面镜反射后，射入游泳池中，刚好被正在游泳的小明看到。请完成光
路图。
解：先过入射点垂直于镜面作出法线，根据反射角等于入射角作出其反射光线（且根据图中的角度可知反射光
线于入射光线垂直）；再根据当光从空气斜射入水中时，折射角小于入射角，连接眼睛和折射点，作出折射光
线，如下图所示：
27．如图所示，A、B是镜前一点光源S发出的光线经平面镜MN反射后的两条反射光线，请在图中画出点光源S
的位置。解：先将两条反射光线反向延长交于一点S′，在通过平面镜作出S′的对称点S，即为发光点的位置，并联接
S与两个反射点画出入射光线，如图所示：
四、实验探究题（每空1分，共21分）
28．小彤同学在“探究平面镜成像的特点”的实验情景如图所示：
（1）用玻璃板代替平面镜做实验时，会看到两个不重合的像，分别是玻璃板前后两个面反射形成的，为消除此
现象可选用 薄 （选填“厚”或“薄”）一些的玻璃板代替平面镜。玻璃板不仅可以成像，还便于确定像的
位置 。为了便于比较像与物的大小关系，蜡烛A、B应选择外形 相同 （选填“相同”或“不相同”）的。
（2）将点燃的蜡烛A竖立在玻璃板的前面，将 不点燃 （选填“点燃”或“未点燃”）的蜡烛B竖立在玻
璃板后面并移动，直到看上去蜡烛B跟蜡烛A的像完全重合；
（3）标记蜡烛A、B的位置，测得蜡烛B到玻璃板的距离 等于 （选填“小于”、“等于”或“大于”）
蜡烛A到玻璃板的距离；
（4）当蜡烛A远离玻璃板时，像的大小 不变 （选填“变小”、“不变”或“变大”）；
（5）将光屏竖立在像的位置（与玻璃板平行），光屏上无法呈现蜡烛A的像，说明平面镜所成的像是 虚
（选填“虚”或“实”）像。
解：
（1）因为厚玻璃板的两个面都可以当作反射面，会出现两个像，影响到实验效果，所以应选用薄玻璃板；
将玻璃板垂直放置在水平桌面上，这样能透过玻璃板观察到像，便于确定像的位置；
为了比较像与物的大小关系，实验中应选择两支完全相同的蜡烛；
（2）如果点燃玻璃板后方的蜡烛B，平面镜则因为光太亮而几乎无法分清镜中的烛焰是像的烛焰还是对面B的
烛焰，难以确定像的位置，从而对实验造成影响，所以实验过程中蜡烛B不需要点燃；
（3）标记蜡烛A、B的位置，通过测量可知，B到镜面的距离等于蜡烛A到镜面的距离；（4）物与像到平面镜的距离相等，因此若将蜡烛A远离玻璃板时，则像将远离玻璃板移动；平面镜中的像的
大小跟物体大小有关，跟物体到平面镜的距离无关，所以物体远离平面镜，像也远离平面镜，像的大小不变；
（5）将光屏竖立在像的位置（与玻璃板平行），光屏上无法呈现蜡烛的像，由于虚像不能成在光屏上，所以平
面镜成的是虚像。
答案：（1）薄；位置；相同；（2）不点燃；（3）等于；（4）不变；（5）虚。
29．如图为某实验小组“探究光的反射规律”的实验装置，平面镜 M放在水平桌面上，E、F是两块粘接起来的硬
纸板，而且F板可绕ON转动。
（1）使用可以旋转的硬纸板，其目的是 呈现光路 ； 验证反射光线与入射光线及法线在同一平面内 。
（2）将入射光线AO向ON靠近时，看到反射光线OB 靠近 （选填“靠近”或“远离”）ON。
（3）若将一束光贴着纸板F沿BO射向O点，光将沿图中 OA 的方向射出，说明在光的反射现象中，光路
是 可逆 的。
（4）无意中，小明看到自己在平面镜中的像是 等大 （选填“放大”、“等大”或“缩小”）的 虚
（选填“实”或“虚”）像。
（5）某同学在实验时，让入射光线AO沿纸板E射向镜面，然后转动纸板F，并使其与纸板E在同一平面内，
但在F上没有发现反射光线，其原因可能是 硬纸板没有竖直放置 。
解：（1）硬纸板F的主要作用是：①呈现光路；②验证反射光线与入射光线及法线在同一平面内；
（2）若将AO靠近ON，入射角减小，反射角等于入射角，所以OB也靠近法线；
（3）当光逆着原来的反射光线入射时，反射光线也逆着原来的入射光线反射出去，即将一束光贴着纸板 F沿
BO射到O点，光将沿图中的OA方向射出，这说明在反射现象中光路是可逆的；
（4）平面镜所成的像是正立、等大的虚像，所以小明看到自己在平面镜中的像是等大的虚像；
（5）当E、F在同一平面上时，让入射光线AO沿纸板E射向镜面，在F上没有发现反射光线，这说明硬纸板
没有与镜面垂直，反射光线从其他方向射出。
答案：（1）呈现光路；验证反射光线与入射光线及法线在同一平面内；（2）靠近；（3）OA；可逆；（4）等
大；虚；（5）硬纸板没有竖直放置。
30．光从空气斜射入水和玻璃时都会发生折射现象，但是水和玻璃的折射情况会相同吗？为了探究这个问题，小
华选择了光屏、透明玻璃砖、水槽、激光电筒等器材进行实验。他在光屏上画出互相垂直的 NN′和MM′两条线段并相交于O点，如图甲所示。
（1）小华将玻璃砖的一个表面与MM′齐平放置，让激光电筒发出的光线从 A点到O点入射，他看到了如图
乙所示的光路（AO、OC为同一直线），你认为出现光线OC是因为 有部分光线并没有通过玻璃砖，而依旧
在空气中传播 所致，鉴于本实验的目的，此时最应该记录的两条光线是 AO 和 OB 。
（2）接下来他要观察光从空气中进入水中的情况，他将光屏竖直放入水槽中，（使线段MM′水平）并向水槽
中慢慢注水至水面与MM′齐平，入射光线应从A点向O点射入，这是为了保证 入射光线重合 ，其实本实
验小华还考虑了入射光线所在一侧的 介质 相同。
（3）小华最终在光屏上记录下了如丙所示的光路图（OE为水中的折射光线）通过分析光路，你认为玻璃和水
这两种介质对光的偏折能力较强的是 玻璃 。
（4）若激光相同的入射角分别从玻璃和水中斜射入空气中，则 玻璃 射出的折射光线更远离法线。
解：
（1）光线AO到OC，光的传播路线没有改变，说明光在同一种均匀介质中传播，所以可以判断有部分光线并
没有通过玻璃砖，而依旧在空气中传播。
本实验探究光的折射规律，要记录光的折射光线和入射光线，所以要记录的两条光线是AO和OB。
（2）探究光在玻璃和水的折射能力，要控制入射光线相同，还要空中A所在的介质相同，观察折射光线和折
射角的变化情况，所以入射光线应从A点向O点射入，这是为了保证入射光线重合，并且介质相同。
（3）如乙丙图，当光在空气中传播时AO入射，OC传播；当光线从空气斜射入水中，AO入射，OE传播；当
光线从空气斜射入玻璃中，AO入射，OB传播，比较OB偏离OC更多，所以玻璃和水这两种介质对光的偏折
能力较强的是玻璃。
（4）光路是可逆的，光从空气斜射入玻璃偏折能力强，当光从玻璃斜射入空气中偏折能力也强，所以远离法线。
答案：（1）有部分光线并没有通过玻璃砖，而依旧在空气中传播；AO和OB；（2）入射光线重合；介质；
（3）玻璃；（4）玻璃。
五、解答题（31题6分，32题7分，共13分）
31．（6分）
红灯停，绿灯行
红灯停，绿灯行，这是人所共知的，能否将红绿灯的作用互换一下呢？
我们平时见到的太阳光是白光，它是由红、橙、绿、蓝、靛、紫等色光组成的，白光叫复色光，各种颜色的光叫单色光。单色光的颜色是由频率决定的，红光频率最低，波长最长；紫光频率最高，波长最短。光在空
气中传播时，会遇到大气分子、水蒸气微粒以及尘埃微粒等障碍物。当光照射到这些微小的障碍物上，障碍物
会将光波的一部分能量散射出去，而另一部分能量将穿过障碍物继续向前传播，光散射的强度与光波波长有关，
波长越短，被散射出去的能量越多，穿过的能量越少，在相同条件下，红、橙光穿过的能量多，蓝、绿光被散
射出去的能量多，早晚我们看见太阳时，见到的主要是太阳光中穿透厚厚大气层的红光、橙光，所以朝阳、落
日是红色的。晴朗的天空，见到的主要是阳光中被大气散射的蓝、绿光，所以天空呈蓝色。
正因为红光在空气中散射最弱，穿透能力强，可以传到较远的地方，使车辆和行人在远处就能发现，及早
做好准备，所以用红灯表示停止和危险信号。雾天行车，车上要开黄色警示灯，也是这个道理。可见红绿灯的
作用是不能互换的。
阅读上文，回答下列问题：
（1）请你概括指出光散射遵循的规律。（2）试着运用上文提到的知识解释大海为什么是蓝色的？
解：（1）根据文中的关键字句可知光散射遵循的规律：光散射的强度与光波波长有关，波长越短，被散射出去
的能量越多，穿过的能量越少；
（2）我们能够看到大海是因为海水反射的光的进入我们的眼睛，射向水面的太阳光中波长较短的蓝光和紫光遇
到较纯净的海水分子时就会发生强烈的散射和反射，于是人们所见到的海洋就呈现一片蔚蓝色或深蓝色了。
32.（7分）阅读短文，回答问题。
彩虹
彩虹是大气中一种光学现象，当阳光照射都半空中的水珠时，光线被折射和反射，在天空形成彩带。
研究光线经过水珠的传播规律，可揭示彩虹形成的原因，如图甲所示，光线从点C进入半径为R的水珠，经
点D反射，再从点E射出，AB是通过水珠球心O且与入射太阳光平行的直线，用x表示进入水珠的光线距AB
的距离， 表示射出光线与AB的夹角，画出过入射点和球心O的直线（即该入射点的法线），进一步研究可
以得出 与α x的关系如图乙所示，入射的太阳光分布是均匀的，但射出的光线分布是不均匀的，在 最大时强
度最大，α能被地面上的人观察到。 α
牛顿发现，太阳光通过三棱镜后被分解成七种单色光。当太阳光进入水珠时，也产生类似效果。从同一点进入
水珠的不同色光在水珠中沿不同路径传播，致使不同色光的 的最大值略有不同。
由于不同色光的 最大值略有不同，对某一水珠来讲只能有α一种颜色的光被地面上的人看到，进入人眼的不同
颜色的光来自内外α不同弧线的水珠，所以人眼看到的彩虹由外圈至内圈呈红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七色。1．在图甲中，如果连接OD，则∠CDO （＞/＝/＜）∠ODE。
2．根据图乙可知，x从0增加到R的过程中， 的变化情况是 。
A．增大 B．先增大后减小 C．减小 α D．先减小后增大
3．如图甲所示，光线从空气进入水珠的折射角随x增大而 。
4．图乙给出的是红色的 ﹣x图像，其 最大值是42°，则紫光的 最大值 （大于/等于/小于）42°。
5．图丙中画出了红光通过α小水珠时 最α大值的光路。请在图丁中画α出红光通过大水珠（虚线圈）时 最大值的
光路。（图丁中已画出小水珠的光路α） α
解：1．因为O是小水珠的球心，所以如果连接OD，则OD即为法线，则则∠CDO＝∠ODE。
2．由图像可知，x从0增加到R的过程中， 的变化情况是先增大后减小。
3．由光的折射规律结合图甲可知，光线从空α气进入水珠的折射角随x增大而增大。
4．因为水对光有色散的作用，不同波长的光的折射率有所不同，红光的折射率比蓝光小，而蓝光的偏向角度比
红光大。由于光在水滴内被反射，所以观察者看见的光谱是倒过来，红光在最上方，其他颜色在下。
所以人眼看到的彩虹由外圈至内圈呈红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七色。所以当红色的 ﹣x图像，其 最大值
是42°，则紫光的 最大值应小于42°。 α α
5．图丁中已画出小α水珠的光路，然后根据光的反射和折射定律，画出红光通过大水珠（虚线圈）时 最大值的
光路，如下图所示： α
故答案为：1．＝；2B；3．增大；4．小于；5．见下图
