1、第4节 光的折射同步综合试题一、单选题1.如图所示的四种现象中,由于光的折射形成的是( )A.铅笔好像折断了B.水中山的倒影C.屏幕上的手影D.森林中的光线【答案】A【解析】A.水中的铅笔好像折断了,是光线在空气和水两种介质中传播发生的折射现象,故A符合题意;B.水中山的倒影,是水面成像,属于光的反射现象,故B不符合题意;C.屏幕上的手影,影子的形成,属于光的直线传播,故C不符合题意;D.森林中的光线,说明光是沿直线传播的,故D不符合题意.2.下面四幅图片选自我们的物理课本,下列说法错误的是()A. 甲图是手影游戏,说明光沿直线传播B.乙图是潜望镜的光路图,潜望镜利用平面镜改变光的传播方向C.
2、丙图是平面镜成像的光路图,蜡烛发出的光线经平面镜反射后进人人眼,说明平面镜成的是实像D.丁图是渔民叉鱼的图片,渔民看到的鱼比实际位置浅一些【答案】C【解析】A.光在传播过程中是沿直线行进的,且光不能穿过不透明的物体。当光射到不透明的物体手上时,光就被挡住了,因此在这个不透明的物体手的另一侧,就会有一个光照射不到的区域,显示出物体的阴影,即(手)影,故A项正确,不符合题意;B.潜望镜利用平面镜改变光的传播方向,故B项正确,不符合题意;C.平面镜所成的像,是蜡烛发出的光经平面镜反射后,反射光线的反向延长线的交点形成的虚像,故C项错误,符合题意;D.水中鱼反射出的光,在水面处发生了折射,折射光线向远
3、离法线的方向偏折.我们看到的是变浅的鱼的虚像,故D项正确,不符合题意。故选C。3.如图所示,光在玻璃和空气的界面MN同时发生了反射和折射,以下说法正确的是()A.入射角为60,界面右侧是空气B.折射角为40,界面右侧是玻璃C.入射角为30,界面左侧是空气D.折射角为50,界面左侧是玻璃【答案】D【解析】已知MN是界面,过入射点O作出法线,则由图可知,AOM=60,则BON=60,所以入射角BOE=90-60=30,而COM=40,则折射角COF=90-40=50;因折射角大于入射角,所以MN的右边是空气,左边是玻璃,故选D。4.有一盛水的圆柱形敞口容器,在其右侧边沿的某一高度斜向下射出一束方向
4、不变的激光,会在容器底部产生一个光斑,如图则该光斑( )A.是激光束经水面折射后形成的:若向左移动,表明水面下降B.是激光束经水面折射后形成的:若向右移动,表明水面下降C.是激光束经水面反射后形成的:若向左移动,表明水面上升D.是激光束经水面反射后形成的:若向右移动,表明水面上升【答案】A【解析】激光从空气斜射入水中时,会发生折射现象,底部的光斑是激光束经水面折射后形成的,假设水面下降,那么光路图如下图所示,光斑会往由左移,所以说光斑向左移动,表明水面下降,故选A。5.如图所示,一束光照射到一个空的烧杯的底部,形成的光圈用虚线表示,若往烧杯中注满水,烧杯底部的光圈会变为( )A.B.C.D.【
5、答案】B【解析】当光从空气斜射入水中时,折射角小于入射角,如图是最左边和最右边折射光的光路,外部两条光表示没有折射时的光,里面两条光表示折射后的光,从图中可以看出,折射光在原来光的内侧,由此可以知周围光都是如此,因此注水后烧杯底部的光圈会缩小,故选B。6.将一长方形玻璃砖沿对角线切开,并分开一段距离放置,所图所示.四条光线沿图示位置入射,能得到右边出射光线的只可能是( )A.光线aB.光线bC.光线cD.光线d【答案】C【解析】光线垂直于界面入射时,光线的传播方向不变;光从左侧玻璃中斜射入空气中时,折射角大于入射角,故从左侧玻璃中出来的折射光线会向上偏折;光从空气中斜射入右侧玻璃中时,折射角小
6、于入射角(此时的折射角等于左侧玻璃中的入射角),故折射光线与原入射光线平行射出,即最后射出的光线如上图所示;d光线由于未垂直界面入射,因此无法垂直射出,故选C.7.一个喷水池,在池底的中央安装了一只射灯。池内无水时射灯发出的一束光照在池壁上,在S点形成一个亮斑,如图所示。现往池内注水,水面升至a位置时,站在池旁的人看到亮斑的位置在P点;如果水面上升至b位置时,人看到亮斑的位置在Q点,则( )A.P点在S点的上方,Q点在S点的上方B.P点在S点的上方,Q点在S点处C.P点在S点的下方,Q点在S点的上方D.P点在S点的下方,Q点在S点处【答案】D【解析】(1)往池内注水,水面升至a位置时,发生折射
7、,根据折射角大于入射角,P点如下图所示:(2)水面上升至b位置时,光线在水中沿直线传播,所以Q点与S点重合,如下图所示:故选:D。8.喷水鱼因特殊的捕食方式而得名,能喷出一股水柱,准确击落空中的昆虫作为食物.下列各图中能正确表示喷水鱼看到昆虫像的光路图的是( )A. B. C. D.【答案】C【解析】喷水鱼在水中看到水面上方的昆虫等猎物,是因为水面上方的昆虫等猎物“发出”的光射向水面,发生折射,再进入射水鱼的眼睛中,因此光的传播路线是由空气水中,故AB错误;根据光的折射定律可知,光从空气中斜射入水中时,折射光线向法线偏折,折射角小于入射角,所以C正确,D错误。9.潜在水中的人从水中观看岸上的路
8、灯,他看到的灯跟灯的实际位置相比较( )A.高一些 B.低一些 C.不变 D.条件不足,无法判断【答案】A【解析】水中潜水员看见岸上的路灯,是路灯的光斜射到水面时,发生折射进入水中后靠近法线,进入潜水员眼睛,而潜水员逆着光的方向看上去形成的虚像,所以比实际位置高;故选A.10.如图所示,两个并排且深度相同的水池,一个未装水,另一个装水,在两池的中央各竖立一长度相同且比池深略长的标杆,此时,阳光斜射到水池.下列关于两水池中标杆的影子的说法中,正确的是( )A.装水的池中标杆影子较长B.未装水的池中标杆影子较长C.两池中标杆影子长度相同D.装水的池中标杆没有影子【答案】B【解析】该题中,对于没有装
9、水的情况下,据光是沿直线传播的,故在杆的后方会形成影子;但是对于装水的情况来说,从杆的顶端射过的光线到达水面处会发生折射,由于在水中的折射角小于入射角,即折射光线比原来的光线(沿直线传播的情况)更靠近杆,故此时影子的长度会变小.二、填空题11.雨过天晴,小明陪同妈妈在湖边散步,只见水中的鱼儿在“云”里欢畅地游动,天上的一条彩虹也倒影在水面上,非常美丽,实际上他们看到的鱼儿是光的 形成的虚像,水中的彩虹是光的 形成的虚像.(以上两空均填“反射”或“折射”)【答案】折射;反射【解析】从鱼发出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,折射光线进入人眼,人眼会逆着折射光线的方向看去,
10、就会觉得鱼变浅了,所以小明看到的鱼儿是光的折射形成的虚像;彩虹在天上,所以水中的彩虹是在水中形成的像,即平面镜成像,故看到水中的彩虹是由光的反射形成的与物体等大的虚像.12.如图所示,一束光在空气和玻璃两种介质的界面上同时发生反射和折射,其中反射光线是_,反射角是_度,折射角是_度。 【答案】OF 30 45 【解析】123根据图像根据反射角等于入射角都等于30,可知CD为法线,AB为界面,而折射光线和入射光线分别位于法线两侧,则OG一定为折射光线,EO为入射光线,OF为反射光线,折射角为45。13.2018年10月27日早晨,有网友在某市区拍摄到一组如图所示的“双太阳”照片,引起很多人围观。
11、根据我们所学的光学知识,可以知道“双太阳”实际是光的_现象而形成的_像。【答案】折射 虚 【解析】12光在不均匀的大气中传播时,会发生折射现象,“双太阳”实际是光的折射现象而形成的虚像。14.室内游泳池上方离水面6m处有一盏灯,小明从池边看到该灯在水中的倒影正好贴在池底上,则池中水的实际深度应_6m(选填“”、“”或“”).【答案】【解析】由于水面是平面镜,灯离水面6m,水中灯的像离水面也是6m;而人看到的池底是折射形成的虚像,比真实的池底偏高,由题意可知池底的像离水面6m,所以池底离水面的距离大于6m.15.在北碚区新建成的十几个社区游园中,同学们看到:水中的鱼;中午树荫下的亮斑;岸边树木花
12、草在水中的“倒影”;自己在阳光下的影子;水底的奇石;潭清疑水浅。上述现象中,属于光的直线传播的是_;属于光的反射现象的是_;属于光的折射现象的是_。【答案】 【解析】1中午树荫下的亮斑;自己在阳光下的影子;是光的直线传播形成的;2岸边树木花草在水中的“倒影”是光的反射形成的;3水中的鱼;水底的奇石;潭清疑水浅;是光由水中斜射入空气中时,发生折射,导致看到的物体变高,如水中的鱼,水底都变高,这是折射现象;所以属于光的直线传播现象的是;属于光的反射现象的是:;属于光的折射现象的是;三、实验题16.某同学在做探究光的折射规律实验,图是光从空气射入水中时的光路。实验中发现,折射光线、入射光线和法线在同
13、一平面内,折射光线和入射光线分别位于法线的两侧。通过实验还得到如下数据:入射角015304560反射角015304560折射角01122.135.440.9分析表中数据,可得出结论:(1)光从空气斜射到水面时,将同时发生_和_现象;(2)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_,且折射角_(填大于、等于或小于)入射角。光从空气垂直射到水面时,折射角等于零;(3)该同学根据上述实验中的发现和结论,总结出了光的折射规律。请你对该同学通过上述探究实验得出光的折射规律的过程作出评价。该过程是否存在不足?答:_(填是或否);请简要说明理由: _。【答案】折射 反射 增大
14、 小于 是 不具有普遍性,还应做光在空气和其他透明介质之间的折射实验 【解析】(1)12光从空气斜射到水面时,将同时发生反射和折射现象。(2)34由表中数据可知,光从空气斜射到水面时,随入射角的不断增大,折射角也随之增大,且折射角小于入射角。(3)56评价:存在不足,探究过程不完整,还应该做其他多种透明介质之间的折射实验,这样得出的结论将更具有普遍性。四、作图题17.如图所示,光线垂直射入水面,水里有个平面镜,请画出此题的光路图;【答案】【解析】(1)先画出光线垂直射入水中,此时光线方向不变.(2)接着画光在平面镜上的反射:先画法线,然后反射光线和入射光线分居法线的两侧,反射角等于入射角.(3
15、)最后画光从水中射入空气中:先画法线,然后入射光线和折射光线分居法线的两侧,且折射角大于入射角.如下图所示:18.如图所示为一半圆形玻璃砖,一束光线从空气中斜射到圆心O处,请你大致画出由空气进入玻璃砖时发生折射现象的光路图(作图时需标出法线)。【答案】【解析】当光从空气中斜射入玻璃时会发生折射现象,折射光线向法线方向偏转,折射角小于入射角,沿折射光线方向继续画出通过玻璃砖的折射光线,如图所示:五、综合题19.阅读短文,回答问题:光纤的奥秘光纤电缆是本世纪最重要的发明之一。光纤电缆利用玻璃清澈、透明的性质,使用光来传送信号。光可以从弯曲的玻璃光纤的一端传到另一端,而不会“溜”出玻璃光纤,这是为什
16、么呢? 如图甲所示,以某种玻璃为例,当一束激光从这种玻璃射入空气时,光线在玻璃与空气的分界面同时发生折射与反射现象;当入射角逐渐增大时,折射光线强度逐渐减弱,反射光线强度逐渐增强;当入射角增大到41.8时,折射光线完全消失,只剩下反射光线,如图丙所示,这种现象叫做全反射。并非光线在任何界面都会发生全反射现象,这种现象只有在光从一种介质斜射向另一介质折射角大于入射角时才能发生。光纤通信就是利用光的全反射原理。如图丁所示,光导纤维在结构上有内芯和外套两种不同的透明介质,光从内芯传播时遇到光纤外套处,会发生全反射现象,从而保证光线不会泄漏到光纤外。这样光就只在玻璃中传播,而不会“溜”出玻璃光纤,如图
17、戊所示。(1)图甲中,光线从玻璃斜射向空气时,反射角_(大于/小于/等于)折射角。(2)图乙中,当入射角逐渐增大时_。A.折射角逐渐增大,反射角逐渐减小B.折射角逐渐减小,反射角逐渐增大C.折射光线逐渐增强,反射光线逐渐减弱D.折射光线逐渐减弱,反射光线逐渐增强(3)光从空气进入玻璃时,增大入射角_ (有可能/不可能)发生全反射。(4)光线从光导纤维的外套斜射向内芯时_。A.折射角大于入射角,可能会发生全反射B.折射角小于入射角,可能会发生全反射C.折射角大于入射角,不可能发生全反射D.折射角小于入射角,不可能发生全反射(5)如图所示,三棱镜由图甲中玻璃做成,让一束光垂直于玻璃三棱镜的一个面射
18、入,请在图中完成这束入射光的光路图。 【答案】小于 D 不可能 D 【解析】(1)1由光的折射定律知道,当光线从空气斜射入其它透明介质时,折射角小于入射角;所以,光线从玻璃斜射向空气时,入射角总是小于折射角,又因为反射角等于入射角,所以,反射角小于折射角;(2)2由“逐渐增大光的入射角,将看到折射光线离法线越来越远,且越来越弱,反射光线越来越强。”知道,当入射角逐渐增大时,折射光线逐渐减弱,反射光线逐渐增强,故选D;(3)3全反射现象只有在光从一种介质射向另一介质时,折射角大于入射角时才能发生。如果光是从空气进入玻璃,根据折射规律知道,由折射角小于入射角,当入射角增大时,折射角也增大,但折射角不可能达到90,所以,这种现象不会发生;(4)4光线从光导纤维的外套斜射向内芯时,折射角小于入射角,不可能发生全反射,故选D;(5)5光线从空气垂直于玻璃入射,所以光的传播方向不变;当光射到玻璃的右表面时,由于入射角为45,大于临界角41.8,所以发生全反射(折射光线消失,只有反射光线),其路径大致如下图所示: