第四节
光的折射(提高班)
一.选择题(共18小题)
1.如图所示是人坐在游泳池中在某一角度拍摄的照片。照片中的人发生了“错位”现象,下列成语中所描述的光学现象与人体“错位”原因相同的是( )
A.凿壁偷光
B.杯弓蛇影
C.海市蜃楼
D.立竿见影
2.为了观察光的直线传播,将一束单色光从玻璃槽的外侧由左侧倾斜向上射入盐水中,但光在盐水中并不是沿着直线传播,而是发生了弯曲,如图所示。这是由于 )
A.光从空气到玻璃发生了折射
B.盐水不均匀使光发生了弯曲
C.光发生了色散
D.光从玻璃到盐水发生了折射
3.小黄在水中练习潜水,如图是反映岸上教练看到水下小黄的光路图,其中正确的是( )
A.B.C.D.
4.如图所示,渔夫叉鱼时,应瞄准哪个方向才能叉到鱼?( )
A.看到的鱼的前方
B.看到的鱼的方向
C.看到的鱼的上方
D.看到的鱼的下方
5.如图所示光路图中,能正确表示岸上的人看到水中小鱼的光路图是( )
A.B.C.
D.
6.太阳光穿过地球大气层时会发生折射,如果没有这层大气,会出现( )
A.日出会提前,日落会延迟
B.日出和日落都会提前
C.日出会延迟,日落会提前
D.日出和日落都会延迟
7.一束光线与界面成30°角入射到界面上,发生了反射和折射。已知反射光线与折射光线的夹角是85°,则折射角为( )
A.15°
B.35°
C.45°
D.55°
8.如图所示,人眼在A点看见河里B点有一条小鱼,若从A点射出一束激光,要使激光能照射到小鱼,该激光应射向( )
A.B点
B.B点上方
C.B点下方
D.B点左方或右方
9.有一圆柱形敞口容器,从其左侧某一高度斜射一束激光,在容器底部产生一个光斑O,如图所示,下列操作使光斑向左移动的是( )
A.保持水面高度不变使激光笔向右平移
B.保持激光射入角度不变使水面上升
C.保持激光射入角度不变使水面下降
D.保持水面高度和入射点不变使激光入射角增大
10.如图所示,光在玻璃和空气的界面CD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45°,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45°,界面左侧是玻璃
11.能正确表示光从室外透过窗户玻璃进入室内传播的光路图是( )
A.B.C.D.
12.如图为一个半圆柱状的透明玻璃,EF线段为其横截面半圆形的直径,O点为半圆柱的圆心。若有一条光线HO自空气中射入此玻璃柱,入射点为O点。则下列光折射路径正确的是( )
A.B.C.
D.
13.如图所示,一口井装满水,在井底正中央趴着一只青蛙;若青蛙的眼睛用P点表示,青蛙此时观察井外事物范围的光路图如图所示,其中正确的是( )
A.
B.
C.
D.
14.某校新建成一个喷水池,在池底的中央安装一只射灯。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。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点的下方,Q点在S点的上方
C.P点在S点的上方,Q点在S点的下方
D.P点在S点的下方,Q点在S点的下方
15.一个圆柱形的烧杯内装水,将一根木棍竖直插入其中,位置比圆心偏左些(俯视图如图),现从侧面观察,则哪幅图能正确反映所看到的情景( )
A.
B.
C.
D.
16.为了研究光的传播规律,小明在水槽底部安装了一微型光源S,S发出一束光照在右侧壁上形成一光斑,小明在光斑处固定了一小块橡皮泥P(如图所示)。现往水槽内缓慢加水至水面上升到a位置,期间小红在左上方观察,看到右壁上一直有光斑。在加水过程中,小红观察到光斑的移动情况正确的是( )
A.从P处缓慢下移到某一位置后再缓慢上移到与橡皮泥P重合
B.从P处缓慢下移到某一位置后再缓慢上移到橡皮泥P上方某一位置
C.从P处迅速下移到某一位置后再缓慢上移到与橡皮泥P重合
D.从P处迅速下移到某一位置后再缓慢上移到橡皮泥P上方某一位置
17.如图所示,光线从空气射入某种液体中,入射角为45°,折射角为30°,光线射到液体底部水平放置的平面镜上又反射回来,最后光线又回到空气中的折射角是( )
A.30°
B.45°
C.55°
D.60°
18.如图所示,两块完全相同的直角三角形玻璃砖A和B放置在同一水平面内,斜边平行且相距一定距离。一条光线从空气中垂直于玻璃砖A的直角边射入,从玻璃砖B的直角边射出,射出后的位置和方向可能是图中的( )
A.光线a
B.光线b
C.光线c
D.光线d
二.填空题(共8小题)
19.古诗词中有许多描述光学现象的诗句,如“潭清疑水浅”说的就是光的
现象,“池水照明月”说的就是光的
现象。
20.放在水中的筷子,在水中的部分看起来向
弯折(填“上”或“下”),这是由于光的
形成的。
21.取一个装满水的圆筒形透明玻璃杯,盖上杯盖后横放在书上,透过玻璃杯可以看到放大了的“字”,看到的“字”实质上是
(选填“实”或“虚”)像;是由于光的
(选填“反射”或“折射”)形成的。
22.光在水中的传播速度为空气中传播速度的,光在玻璃中的传播速度为空气中传播速度的,当光从空气中斜射入水中时,折射光线偏向法线;当光线从空气中斜射入玻璃中时,折射光线也偏向法线。你认为,当光线从水中斜射入玻璃中时,折射光线会
(选填“偏离”或“偏向”)法线。你猜想的理由是
。
23.如右图所示,一束光线从空气斜射入水中,MN为法线,由图可知
是入射角,
是折射角。
24.如图所示,一束激光射到空水槽底部O点,形成一个光斑。向水槽中注入适量水后,水槽底部光斑移动到O点的
(左/右)侧。继续沿水槽壁缓慢注水,在此过程中,折射角
(增大/不变/减小)。
25.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(图中入射光线、反射光线和折射光线的方向均未标出),其中折射光线(用字母表示)是
,反射角等于
度。
26.如图所示,B′是人眼在A处透过水面看见的河底一白色鹅卵石的虚像,这虚像是由光的
形成的。若在A处用激光手电对准虚像B′照射,则手电发出的光
(选填“能”或“不能”)照射到河底的白色鹅卵石上。
三.作图题(共6小题)
27.如图所示,一束光从水中斜射到水面,请画出反射光线和折射光线的大致方向。
28.如图所示,一束光线垂直射到玻璃砖的一个面,作出这束光线进入玻璃砖内的径迹和离开玻璃砖后的大致径迹,要求在斜面处标出法线。
29.如图所示,一束光射向三棱镜,画出这束光两次折射的大致光路。
30.潭清疑水浅,安全记心间,如图,A是水池底某点,请作出光线AO的折射光线以及人从岸上看到A的像A′。
31.将一平面镜斜放在装有水的水槽中,有一束光线垂直射向水面,如图所示,请画出这束光线在水中行进最后射出水面的光路图。
32.如图所示,在平静的湖边上方有一盏路灯,潜水员在水下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处的潜水员看到路灯的光路图。
四.实验探究题(共3小题)
33.如图是研究光的折射规律的实验原理图;下表中记录了不同的入射角和对应的折射角的实验测量数据。
(1)请你结合图,以光从空气进入到玻璃中的情况为例,分析实验数据(光从空气进入其它透明介质中也可得到具有相同规律的实验数据),对光从空气进入其它透明介质中的折射规律加以总结(补充完整)
入射角i
10°
20°
30°
40°
50°
60°
70°
80°
折射角γ
6.7°
13.3°
19.6°
25.2°
30.7°
35.1°
38.6°
40.6°
a.折射光线跟入射光线和法线在同一平面内,并且分别位于法线两侧;
b.
。
(2)请定量比较实验数据。把你新的发现写在下面:
。
34.某同学在做探究光的折射特点实验,如图是光从空气射入水中时的光路,实验中发现,入射光线、折射光线和法线在同一平面内,折射光线和入射光线分别位于法线的两侧,通过实验还得到如表数据:
入射角α
0°
15°
30°
45°
60°
反射角β
0°
15°
30°
45°
60°
折射角γ
0°
11°
22.1°
35.4°
40.9°
(1)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
(选填“增大”、“不变”或“减小”),且折射角
(选填“大于”、“等于”或“小于”)入射角。当光从空气垂直射到水面时,折射角大小等于
度。该同学根据上述实验中的发现和结论②总结出了光的折射特点。
(2)若用激光沿CO方向从水中射入空气,激光在空气中传播的光路是
(选填“OA”或“OB”);激光经过水面反射时的反射角大小等于
(选填“α”、“β”或“γ”)。
35.在探究“光从空气斜射入水和油时,哪种液体对光的偏折本领较大”的实验中,小明提出如下实验方案:先让一束入射光从空气直接斜射入透明的空水槽中,记录下光斑位置(如图所示);接着分别倒入水和油,记录对应的光斑位置,再通过分析就可得到实验结论。经讨论,同学们认为这一方案是可行的,于是进行了探究实验。
(1)要实现探究目标,他们应选择图中的
(选填字母序号)两图示实验;
(2)实验时,同学们在水槽底部贴上一把自制纸质刻度尺,这样做的目的是为了
。
(3)某小组同学正确实验后,所记录的三次光斑的相对位置如图所示,经分析可知:光从空气斜射入水和油时,
对光的偏折本领较大。
参考答案
一.选择题(共18小题)
1.C;
2.B;
3.C;
4.D;
5.D;
6.C;
7.B;
8.A;
9.B;
10.D;
11.A;
12.A;
13.D;
14.B;
15.B;
16.C;
17.B;
18.B;
二.填空题(共8小题)
19.折射;反射;
20.上;折射;
21.虚;折射;
22.偏向;当光从传播速度大的介质斜射进入传播速度小的介质中时折射光线偏向法线;
23.∠2;∠4;
24.左;不变;
25.OG;30;
26.折射;能;
三.作图题(共6小题)
27.;
28.;
29.;
30.;
31.;
32.;
四.实验探究题(共3小题)
33.入射角增大,折射角也增大;但折射角总是小于入射角;入射角较小时,入射角i与折射角γ近似成正比关系;当入射角较大时,正比关系不再成立;
34.反射;折射;增大;小于;零;OA;γ;
35.B、D;记录每一次光斑的位置;油;