小明喝水時，偶然發現透過水面看不見玻璃水杯外側的手指，他感到很驚奇；玻璃和水都是透明物質，為什么光卻不能透過呢？小明決定找出原因，下面是小明的探究過程：
根據光經過的路徑，首先想到了這種現象與光的折射有關，為此他根據光從水中射向空氣的光路進行了推測，如圖1所示，光從水中射向空氣時，折射角大于入射角，當入射角逐漸增大時，折射角也逐漸增大，那么，當入射角增大到某一值時，會不會……
（1）小明的推測是 折射光線消失折射光線消失。
（2）小明為了驗證自己的推測，進行了如圖2所示的實驗，實驗過程中逐漸增大激光筆射向水面的入射角的角度，當增大到某一角度時，小明觀察到 光斑消失光斑消失，證實了自己的推測。
（3）當光從空氣射向水中時，也會出現“看不見”的現象嗎？說出你的觀點并解釋：不會，光從空氣斜射入水中時，折射角始終小于入射角不會，光從空氣斜射入水中時，折射角始終小于入射角。
緊接著小明又想光從空氣中斜射入水中和油中時，哪種液體對光的偏折本領較大。于是小明設計了如下實驗方案：先讓一束入射光從空氣直接斜射入透明的空水槽中，記錄下光斑位置（如圖甲所示），接著分別倒入適量的油和水（如圖乙所示），再用一束光斜射入油中和水中，記錄對應的光斑位置，再通過分析就可得到實驗結論。
【實驗分析】
（4）實驗時，同學們在水槽底部貼上一把自制紙質刻度尺，這樣做的目的是 記錄每一次光斑的位置記錄每一次光斑的位置。
（5）要實現探究目標，他們應選擇圖乙中的 B、DB、D兩圖實驗。某小組同學正確實驗后，所記錄的三次光斑的相對位置如圖丙所示，經分析可知光從空氣斜射入水和油時，油油對光的偏折本領較大。
（6）丁圖中C點為實驗C所形成的光斑，請在括號內用字母ABD標出其余三次實驗所形成的光斑的對應位置。
【考點】光學實驗設計與探究．
【答案】折射光線消失；光斑消失；不會，光從空氣斜射入水中時，折射角始終小于入射角；記錄每一次光斑的位置；B、D；油
【解答】
【點評】
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發布：2024/4/20 14:35:0組卷：251引用：1難度：0.6
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1．下面是“夢想組”和“創新組”的同學探究小孔成像實驗的過程：
（1）“創新組”在“制作小孔成像觀察儀”活動中，把制作好的圓筒插入易拉罐中，如圖甲所示，為了使像更清楚，圓筒的 （選填A或B）端是用半透明薄紙制成的光屏。某同學將點燃的蠟燭置于小孔前的適當位置，觀察到蠟燭將在塑料薄膜上成像，產生此現象的原因是 。他還發現蠟燭和小孔的位置固定后，像離小孔越近，像就越 （選填“大”或“小”）。
（2）下表是“夢想組”同學在硬紙板上挖孔所做的研究太陽的小孔成像實驗記錄表：
小明和他的同學分析上表的結果，得出了一些結論，請你幫他們補充完整：小孔的形狀 □ 〇 Δ 小孔的最大外徑/mm 1 5 10 1 5 10 1 5 10 地面光斑形狀 小 孔 距 地10cm時 □ □ □ 〇 〇 〇 Δ Δ Δ 小 孔 距 地20cm時 〇 □ □ 〇 〇 〇 〇 Δ Δ 小 孔 距 地40cm時 〇 □ □ 〇 〇 〇 〇 Δ Δ 小 孔 距 地80cm時 〇 〇 □ 〇 〇 〇 〇 〇 Δ 小 孔 距 地120cm時 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 小 孔 距 地200cm時 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇
①由于太陽距我們很遠，到達地面的光線幾乎平行，所以，當小孔到地面的距離足夠小，地面上的光斑與小孔的形狀是 （選填“一致的”或“不一致的”），這不是太陽的像。
②要使太陽通過小孔成像，必須注意小孔的大小和小孔到地面的距離，當小孔到地面的距離一定時，小孔越 （填“大”或“小”），地面上就越容易得到太陽的像。
③如上表所示，當小孔的最大外徑為5毫米，小孔距地80厘米時，用一張卡片覆蓋在△孔上（相當于把孔變小），遮住孔的一部分，讓太陽光透過小孔，與不遮住小孔相比，光斑的形狀 （選填“變化”或“不變”），亮度 （選填“變亮”、“變暗”或“不變”）。發布：2024/10/24 16:0:1組卷：38引用：1難度：0.5 -
2．在小孔成像實驗中，為了探究像的形狀與哪些因素有關，小明設計了如圖所示的實驗裝置。將兩個空罐的底部中央分別打上一個圓孔和一個方孔，再用兩片半透明的塑料膜蒙在空罐的口上，分別將小孔對著燭焰和燈絲，可以看到燭焰和燈絲通過小孔所成的像。
（1）通過實驗，可以看到燭焰和燈絲在塑料膜上成的都是 的 像。該實驗的成像原理和樹蔭下的圓形光斑形成的原理 ；
（2）若將小孔變大，則它在薄膜上的像將變 （選填“清晰”或“模糊”）；
（3）甲、乙兩圖是探究像的形狀與 的關系；
（4）比較甲、丙兩圖，可以得出的結論是 。發布：2024/10/24 18:0:2組卷：86引用：1難度：0.5 -
3．在“制作小孔成像觀察儀”活動中，小明把制作好的圓筒插入易拉罐中，如圖所示，圓筒的 （A/B）端是半透明薄紙制成的光屏。
（1）用制成的小孔成像觀察儀觀察靜物時，小明移動圓筒位置，增大光屏與小孔之間距離，則光屏上像將 （變大/不變/變小），且所成的像是物體 （選填“正立”或“倒立”）的像。
（2）后來，小明拿掉圓筒上的光屏，仍然像剛才那樣觀察，他 （選填“能”或“不能”）觀察到像。
（3）學習小組對像的清晰度與亮度問題作進一步探究。
①在紙筒底部中心開一小孔a,又在a上下等距的位置再開兩個小孔b、c,光屏上觀察到三個像。在b、c兩孔處放置兩相同的三棱鏡，移動光屏到圖丙位置時，光屏上只出現一個清晰的更亮的像。則b、c兩小孔處三棱鏡放置的方式可能是 。
②若開一個大孔，并在大孔處放一合適的凸透鏡替代上述所有棱鏡后，恰能在圖丙位置光屏上呈現清晰的像，則此像是 （填“放大”、“縮小”或“等大”）的倒立實像；若只用a孔替代凸透鏡，在圖丙位置光屏上所成的像與該透鏡所成的像相比，像的亮度 ，像的大小 。發布：2024/12/23 20:0:2組卷：251引用：4難度：0.6