2.2光的折射
一.选择题(共12小题)
1.(2020秋 松江区期中)一束光线跟水平面成40°角,从空气中斜射到水面时,发生了反射和折射,则反射光线和折射光线的夹角一定是( )
A.等于60° B.小于80° C.大于80° D.大于130°
2.(2020春 存志中学月考)当光从玻璃斜射入空气时,下列结论正确的是( )
A.反射角=入射角>折射角 B.入射角=反射角=折射角
C.入射角=折射角>反射角 D.反射角=入射角<折射角
3.(2021 徐汇区模拟)在研究光现象的实验时,小红在玻璃杯中放入一根木棒,从侧面观察到如图甲所示,当他倒入一定量水后,从同样的角度观察这根木棒时,最符合实际情况的是( )
A. B. C. D.
4.(2020秋 奉贤区期中)一束光线从空气斜射向玻璃板,如图所示,其中光路正确的是( )
A. B. C. D.
5.人们在观看“日出”或“日落”现象时,考虑到大气对传播的影响,太阳的真实位置S与人们看到的太阳的位置Q相比( )
A.“日出”时S在Q的下方,“日落”时S在Q的上方
B.“日出”时S在Q的上方,“日落”时S在Q的下方
C.“日出”或“日落”时S均在Q的上方
D.“日出”或“日落”时S均在Q的下方
6.人看见水中的鱼,如图所示光路描述基本正确的是( )
A. B. C. D.
7.潜入水中的潜水员,从水中能看到岸边的人,他看到的人其实是( )
A.变矮的实像 B.变高的实像 C.变矮的虚像 D.变高的虚像
8.根据图所示的光线在玻璃、水、空气三种物质中折射的情况,可以断定这三种物质依次是( )
A.①玻璃,②空气,③水 B.①空气,②水,③玻璃
C.①空气,②玻璃,③水 D.①玻璃,②水,③空气
9.一光线由空气斜射入水中,入射角为30°,在水面上同时产生反射和折射,此时折射光线和反射光线之间夹角的一定( )
A.小于30° B.大于30°小于60°
C.大于60°小于120° D.大于120°小于150
10.如图,某校新建成一个喷水池,在池底安装一只射灯。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,S点距离池底的高度为H.现往池内注水,水面升至a位置时,站在S点对面一侧池旁的人看到亮斑的位置在P点处;如果水面升至b位置时,人看到亮斑的位置在Q点,则( )
A.P点距离池底的高度大于H,Q点距离池底的高度大于H
B.P点距离池底的高度小于H,Q点距离池底的高度大于H
C.P点距离池底的高度小于H,Q点距离池底的高度小于H
D.P点距离池底的高度大于H,Q点距离池底的高度小于H
11.(2018秋 闵行区期中)关于人在岸边散步时看到水中的鱼和水中的云,以下说法正确的是( )
A.人看到水中的鱼是正立的实像
B.人看到水中的云是正立的虚像
C.人看到水中的鱼是倒立的实像
D.人看到水中的云是倒立的虚像
12(2020秋 上海期末)光从空气射入玻璃时,下列关于折射角与入射角的说法中,正确的是( )
A.折射角一定小于入射角
B.折射角有可能等于入射角
C.折射角随入射角的减小而增大
D.折射角不可能小于入射角
二.填空题(共7小题)
13.光从水中斜射入空气中,折射角__________入射角(选填“大于”、“小于”或“等于”),因此站在游泳池边上的人觉得池底变__________了(选填“浅”或“深”)。
14.小红爷爷在岸上A处看到水中B处有一条鱼在云朵里游泳,鱼是__________现象,云朵是__________现象,(均选填“光的折射”或“光的反射”)若小红爷爷拿着鱼叉准备叉鱼,他应该对准__________射出(选填“鱼”“鱼上方”“鱼下方”)。
15.当你漫步在池溏边,会看到池溏中的“白云”和在“白云”中游来游去的鱼,这一现象的正确解释是:看到的“鱼”是由于光的__________形成的虚像;看到的“白云”是光的__________形成的虚像(选填“折射”或“反射”)。
16.(2020秋 松江区期末)如图所示,是光在玻璃和空气两种透明介质中传播时发生的现象,图中反射角为__________度,折射角为__________度,折射光线在__________(选填“玻璃”或“空气”)中。
17.(2018秋 长宁区期中)小王同学在探究光的折射规律的实验过程中,记录的实验现象如图(A)、(B)、(C)所示,请根据实验现象归纳得出初步结论。
(1)分析比较图(A)、(B)两图可知:__________。
(2)分析比较图(B)、(C)两图可知:__________。
18.(2018秋 浦东新区期中)小周同学在学习了光的折射规律后,想进一步了解光的折射现象的动态规律,于是他用如图1所示的装置继续实验,研究过程如图2(a)、(b)、(c)所示,请仔细观察图2中的现象和测量结果,然后分析归纳得出初步结论。
(1)观察图2中(a)、(b)、(c)的现象,分析折射光线与入射光线相对于法线的位置动态变化规律,可知__________。
(2)观察图2中(a)、(b)、(c)的现象,分析折射角与入射角的动态变化规律,可知:__________。
19.(2020春 进才外国语月考)某小组同学在探究光的折射规律时,意外发现:当光沿某方向从半圆玻璃砖射向空气时,折射光消失而反射光却变得更亮,如图所示,老师告诉他们这是光的全反射现象。课后,他们查到光从玻璃射向空气时的一些数据如下表。
入射角α 0° 10° 20° 30° 40° 41.2° 41.8° 42°
折射角β 0° 15.2° 30.9° 48.6° 74.6° 81° 90° /
反射能量 5% 7% 26% 43% 77% 84% 100% 100%
①分析上表中的光从玻璃斜射向空气时,反射能量与入射角大小的关系可知:光从玻璃斜射向空气时,__________,当入射≥__________时,就发生了全反射现象。
②根据光的折射规律,请猜想当光从空气斜射向玻璃时,__________(选填“能”或“不能”)发生全反射现象,理由是__________。
三.作图题(共3小题)
20.(2020秋 浦东新区月考)如图所示,一束光线从空气斜射入玻璃中,在交界面MN处发生了光的折射现象,请画出折射光线的大致位置。
21.(2018秋 普陀区期中)如图,OA’是入射光线AO的折射光线,请在图中大致画出折射光线OB’的入射光线。
22.如图,一束光射向左右表面平行的玻璃砖,画出光从玻璃砖左表面射出的光线,并标出该光线与法线的夹角大小。
四.实验探究题(共2小题)
23.(2019秋 崇明区期末)为了探究光从其他介质斜射入空气时折射角的大小与哪些因素有关,小李同学利用激光笔、玻璃、水、量角器等进行实验探究。他先让光从水中斜射入空气,分别测出入射角和折射角的大小,记录在表一中。然后他又让光从玻璃斜射入空气中,重复上述实验,将数据记录在表二中。
表一:光从水斜射入空气中
实验序号 入射角(度) 折射角(度)
1 10 13
2 20 27
3 30 42
4 40 59
5 45 70
6 50 无折射
表二:光从玻璃斜射空气中
实验序号 入射角(度) 折射角(度)
7 10 15
8 20 31
9 30 49
10 40 76
11 45 无折射
12 50 无折射
①分析比较表一或表二的第2列和第3列,可以得到的初步结论是:光从其他介质斜射到空气时,折射角__________(选填“大于”、“等于”或“小于”)入射角;
②分析比较实验序号1﹣5或7﹣10中折射角随入射角的变化关系,可以得到的初步结论是:光从水或玻璃斜射入空气时,折射角随入射角的增大而__________;
③分析比较表一和表二中的数据可知:当入射角相同时,光从水中斜射入空气的折射角__________(选填“大于”、“小于”、“等于”)光从玻璃斜射到空气的折射角。因此,光从其他介质斜射入空气时,折射角的大小还跟__________有关;
④从表一、表二数据中,他发现光从水或玻璃斜射入空气时,当入射角增大到一定程度,就不再有折射光线。如果光从玻璃斜射入空气中,折射光线恰好消失时的入射角为a,为了得到a的大小,应该在入射角为__________的范围内继续实验。
24.某小组同学在“研究光的折射规律”实验中,按正确的方法安装和调节好实验装置,他们使光从空气斜射入水中,按表一中的入射角i依次进行了三次实验并将相应的折射角r记录在表一中。然后他们使光从空气斜射入玻璃中,重复上述实验,并将数据记录在表二中。为了进一步探究入射角i和折射角r之间的关系,他们进行适量的运算,将结果分别记录在表一和表二的后三列中
表一(空气斜射入水)
实验 序号 入射角i(度) 折射角r(度) 入射角正弦sin(×10﹣2) 折射角正弦sinr(×10﹣2) 入射角正弦与折射角正弦之比
1 23.0 17.5 39 30 1.3
2 36.0 26.7 59 45 1.3
3 51.0 36.9 78 60 1,3
表二(空气斜射入玻璃)
实验 序号 入射角i(度) 折射角r(度) 入射角正弦sin(×10﹣2) 折射角正弦sinr(×10﹣2) 入射角正弦与折射角正弦之比
4 23.0 15.0 39 26 1.5
5 36.0 23.0 59 39 1.5
6 51.0 31.3 78 52 1.5
(1)分析比较实验序号__________数据中的入射角i与折射角r变化关系及相关条件,可得出的初步结论是:光从空气斜射入其它介质,折射角随入射角的增大而增大。
(2)分析比较每一次实验数据中的入射角i与折射角r的大小关系及相关条件,可得出的初步结论是:当光从空气斜射入其它介质,折射角__________入射角(填大于、等于或小于)。
(3)请进一步综合分析比较表一、表二中经运算后得到的数据及相关条件,得出下列结论。
(a)分析表一或表二的数据可知:当光从空气斜射入同一种介质时,__________是定值;
(b)分析表一和表二的数据可知:当光从空气斜射入不种介质时,入射角的正弦和折射角的正弦的比值__________(填相同或不同)。
参考答案
一.选择题(共12小题)
1.C;2.D;3.A;4.B;5.D;6.D;7.D;8.A;9.D;10.B;11.B;12.B;
二.填空题(共7小题)
13.大于;浅;
14.光的折射;光的反射;鱼下方;
15.折射;反射;
16.60;35;玻璃;
17.当光从空气斜射入水中时,折射角小于入射角,且折射角随入射角的增大而增大;当光从空气斜射入其他透明介质中时,折射角的大小应与介质有关,介质越疏松,则折射角越大;
18.入射光线远离法线,折射光线也远离法线;折射角随入射角的增大而增大,且折射角小于入射角;
19.入射角越大,反射能量越多;41.8°;不能;入射角大于折射角,折射角小于90°;
三.作图题(共3小题)
20.
21.
22.
四.实验探究题(共2小题)
23.大于;增大;小于;介质种类;40°~45°;
24.1、2、3或4、5、6;小于;入射角的正弦和折射角正弦的比值;不同;