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※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※
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3.4探究光的折射规律同步测试
一、单选题
1.下列现象中,属于光的折射的是( )
A.?透过草叶上的露珠看到了被放大的叶脉????B.?从不同方向都看到了桌面上的苹果
C.?在台灯下写字时,纸面上出现了手的影子?D.?房间的墙壁上装有大的平面镜,增大了视觉空间
2.人看到水池里鱼的像,它的形成是由于(?? )
A.?光的色散????B.?光的反射????C.?光的直线传播???D.?光的折射
3.一束光线穿过玻璃三棱镜的四幅光路图如图所示,其中正确的是( )
A.???B.?????C.?????D.??
4.在下列四幅图中,属于光的折射现象的是( )
A.?银幕上的手影????????B.?老虎在水中的倒影
C.?用钢叉向水中叉鱼????D.?看到地上的书
5.如图所示的现象中,由于光的折射形成的是( ??)
A.?树荫下的光斑????B.?手影??
C.?月亮的“倒影”???D.?笔“折断”了
6.筷子放在盛有水的碗里,侧面看去筷子发生弯折,这是由于光的(???)
A.?折射现象????B.?反射现象?????C.?漫反射现象??????D.?镜面反射现象
7.如图现象中,属于光的折射的是(?? )
A.?照镜子????B.?使用放大镜???
C.?阳光下的影子???D.?水中的倒影
8.小明在一只空碗中放一枚硬币,后退到某处眼睛刚好看不到它.另一位同学慢慢往碗中倒水时,小明在该处又看到硬币.这种现象可以用下列哪个光路图来解释?( )
?
A.???????????B.???????????
C.???????????D.??
9.如图所示是光从空气斜射入水中的光路图,其中正确的是(?? )
A.????????????????B.????????????????C.????????????????D.?
二、填空题
10.如图,OA、OB和OC是射到空气和玻璃界面上的入射线、反射线和折射线三条光线,则________是法线,反射角为________度,折射角为________度。
11.课堂上老师给同学们变了一个小魔术:起初茶碗看起来是空的,但是慢慢往碗内倒水时,会发现碗中原来还藏着一枚硬币,这种现象是由于 ________造成的,人眼看到的硬币比真实的硬币位置要 ________(选填“高”或“低”)
12.某实验小组在探究光的折射规律时,将光从空气分别射入水和玻璃,测得数据如下表:
?空气中的入射角i 0° 30° 45° 60°
水中的折射角r 0° 22° 32° 40°
玻璃中的折射角β 0° 17° 24° 30°
分析表格中的数据,你肯定能得出一些规律,比如:当入射角增大时,折射角跟着增大。
请你再写出一条:________?????
13.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,这说明________ .
三、解答题
14.如图所示,小阳在公园水面上玩水上滚球的游戏,人处于充足空气的薄壁透明塑料圆球里,他发现水下A处有一条金鱼,设小阳的眼睛在B处,圆球的球心在O点.请你作出小阳观察到金鱼的光路图及确定金鱼实际的大致位置。
四、实验探究题
15.一束光自池底射出,在岸边的天花板上A处形成一个光斑,如图甲所示
(1)在甲图中画出折射光线
(2)若这一束光在天花板上形成的光斑从A点移动到B点,此时的水面是上升了还是下降了?,并在图乙中画出水面变化后的折射光线(图中虚线为原来水面位置)
16.小林在探究光的折射规律时发现:当光由空气沿半圆玻璃砖边缘垂直射入圆心处发生反射和折射时,不断加大入射角会发生折射光消失而反射光却变得更亮的情况,如图所示,老师告诉他这是光的全反射现象.
课后,小林查到光从玻璃射向空气时的一些数据如下表:
入射角 0° 10° 20° 30° 40° 41.2° 41.8° 42°
折射角 0° 15.2° 30.9° 48.6° 74.6° 81° 90° /
反射能量 5% 7% 26% 43% 77% 84% 100% 100%
表中数据说明:
(1)光从玻璃斜射向空气时,折射角、反射能量随着入射角的增大而________ ,当入射角达到________ °时,反射能量达到100%,就发生了全反射现象.
(2)根据光路可逆原理,当光从空气斜射向玻璃时,折射角________ 入射角(填“大于”、“等于”或“小于”).
五、综合题
17.2017年7月,常州学生李潇在水塘中看到形状特殊的“虾”.
(1)如图甲所示,他看到的“虾”是因为光的________?而形成的________?像,真正的虾在水中________?(C/D/E/F)处.他用激光笔从A点向 B (B/C/D/E/F)处射出光束,即可把虾照亮.
(2)拍照得到虾的胶片后,他用如图乙所示的幻灯机展示给同学们看.
①胶片上虾的头部朝________?(上/下).
②测得胶片到凸透镜的距离为8cm,则该凸透镜的焦距可能是________?.
A.2cm????? B.7cm???? C.9cm????? D.10cm
③要使像变得更大,应将幕布向________?(左/右)移,并将凸透镜向________?(左/右)移
(3)生物老师证实,这是古老物种仙女虾.其卵可以在寒冷或高温的沙土里休眠多年,直到遇水才孵化.仙女虾的卵壳具有________?(写出一点即可)的特性
答案解析部分
一、单选题
1.【答案】A
【解析】【解答】解:A、草叶上的露珠相当于凸透镜,透过草叶上的露珠看到了被放大的叶脉是凸透镜成像,属于光的折射现象,该选项正确;
B、从不同方向都看到了桌面上的苹果,这是苹果发生漫反射造成的,该选项错误;
C、在台灯下写字时,纸面上出现了手的影子,这是光沿直线传播形成的,该选项错误;
D、平面镜成像是光的反射造成的,该选项错误.
故选A.
【分析】(1)光在同种、均匀、透明介质中沿直线传播,产生的现象有小孔成像、激光准直、影子的形成、日食和月食等;
(2)光线传播到两种介质的表面上时会发生光的反射现象,例如水面上出现岸上物体的倒影、平面镜成像、玻璃等光滑物体反光都是光的反射形成的;
(3)光线在同种不均匀介质中传播或者从一种介质进入另一种介质时,就会出现光的折射现象,例如水池底变浅、水中筷子变弯、海市蜃楼等都是光的折射形成的.
2.【答案】D
【解析】【解答】解:水中的“鱼”是鱼反射的光线从水中进入空气发生折射形成的虚像.故选:D.
【分析】看水中的物体如“鱼”、水底看起来比实际的要浅、斜插入水中的筷子向上折、海市蜃楼等都是光的折射形成的.
3.【答案】B
【解析】【解答】解:A、在图中右侧面,光线发生折射时,根据折射定律得知折射光线与入射光线应分居法线两侧,图中光路违反了折射定律.在左侧面应发生折射,光线方向改变,故A错误.
B、图中光线从空气射入玻璃中时,折射角小于入射角,在左侧面,光线与界面垂直,方向不变,符合光的折射规律,故B正确.
CD、光线在左侧面折射时,折射角应大于入射角,而图中折射角均小于入射角,均不符合折射定律.故C、D错误.
故选B.
【分析】光线经过的第一个界面时是由空气进入玻璃,根据光线折射规律,折射光线与入射光线应分居法线两侧,折射角小于入射角;
光线经过第二个界面时是由玻璃进入空气中,由光的折射规律,此时折射角应大于入射角.
4.【答案】C
【解析】【解答】解:A、银幕上的手影是光沿直线传播形成的,故本选项不符合题意;
B、水中的倒影是由于光的反射形成的,故本选项不符合题意;
C、水中鱼反射出的光,在水面处发生了折射,光由水斜射入空气时发生折射,折射角大于入射角,人认为光是沿直线传播的,所以逆着折射光线看上去,看到的是变浅的鱼的虚像.所以有经验的渔民应该用鱼叉瞄准看到鱼的下方位置,才能将鱼叉到,故本选项符合题意.
D、书反射的光线进入人的眼睛,人眼便看到书,属于光的反射现象,故本选项不符合题意.
故选C.
【分析】(1)光在同种、均匀、透明介质中沿直线传播,产生的现象有小孔成像、激光准直、影子的形成、日食和月食等;
(2)光线传播到两种介质的表面上时会发生光的反射现象,例如水面上出现岸上物体的倒影、平面镜成像、玻璃等光滑物体反光都是光的反射形成的;
(3)光线在同种不均匀介质中传播或者从一种介质进入另一种介质时,就会出现光的折射现象,例如水池底变浅、水中筷子变弯、海市蜃楼等都是光的折射形成的.
5.【答案】D
【解析】【解答】解:树荫下的光斑、手影都是光沿直线传播形成的,月亮在水中的倒影是平面镜成像现象,故属于光的反射;笔“折断”了属于光的折射现象,故D正确.
故答案为:D.
【分析】小孔成像、影子都是光沿直线传播形成的;倒影是平面镜成像现象,故属于光的反射;水中的笔“折断”了属于光的折射现象.
6.【答案】A
【解析】【分析】光从一种介质斜射入另一种介质时,光的传播方向会发生偏折,这种现象叫光的折射;
光从水中斜射入空气时,传播方向将远离法线,折射角大于入射角.据此分析判断。
【解答】插入水中的筷子,由于筷子反射的光线从水中斜射入空气中时,传播方向发生了偏折,远离法线,折射角大于入射角,所以看到筷子在水中的部分是向上弯折.此时看到的像是筷子的虚像,
故选A。
【点评】此题考查了光的折射现象的解释,要知道光从水中斜射入空气中时,折射角大于入射角,这是解答此题的关键。
7.【答案】B
【解析】【解答】A、照镜子,是平面镜成像,由光的反射形成,A不符合题意;
B、放大镜,是凸透镜的应用,利用了光的折射,B符合题意;
C、影子是由光的直线传播形成的,C不符合题意;
D、倒影也是平面镜成像,由光的反射形成,D不符合题意;
故答案为:B.
【分析】从水中看外面的物体,从外面看水中的物体、海市蜃楼、看日出、凸透镜成像、光的色散等,都属于光的折射现象.
8.【答案】B
【解析】【解答】解:当我们用眼睛看到水中的硬币,是因为硬币反射的光进入到了我们的眼睛的缘故;根据光的折射定律的内容知道,光从水斜射入空气中时,折射光线向远离法线方向偏折,折射角大于入射角,且光线是从硬币上发出的,故B图正确.
故选B.
【分析】(1)当我们用眼睛看水中物体时,是物体所反射的光进入到了我们的眼睛,才看清物体;
(2)光的折射定律是当光从空气斜射入水中或其他介质中时,折射光线向法线方向偏折;光从水或者其他介质斜射入空气中时,折射光线向远离法线方向偏折.
9.【答案】D
【解析】【解答】解:A、光从空气斜射入水中,应该是入射角大于折射角,入射光线和法线分居法线两侧,而图中的入射角小于折射角,故本选项错误; B、图中光线在从空气进入水中时并未发生偏折,不符合光的反射规律,所以错误;
C、图中入射光线和折射光线都在法线的同侧,不符合光的反射规律,所以错误;
D、图中入射光线和折射光线分居法线两侧,且折射角小于入射角,符合光的折射规律,所以正确.
故选D.
【分析】根据光从空气斜射入玻璃中,入射光线和折射光线分居法线两侧,入射角大于折射角进行分析.
二、填空题
10.【答案】NN′;30;60
【解析】【解答】由于反射角等于入射角,故CO是入射光线,OB是反射光线,则OA是折射光线,MM′是界面,NN′是法线,反射角和入射角为30°,折射角为60°.
故本题答案为:NN′;30;60.
【分析】?光的折射规律:光从空气斜射入水或其他介质,折射光线与入射光线、法线在同一平面上;折射光线和入射光线分居法线两侧,折射角小于入射角;入射角增大时,折射角也随着增大;当光线垂直射向介质表面时,传播方向不改变.(折射光路也是可逆的)
光的反射定律:反射光线与入射光线、法线在同一平面上,反射光线与入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角.(注:光路是可逆的)
11.【答案】光的折射;高
【解析】【解答】解:当水倒到一定高度后,看到了硬币。产生这种现象的原因是由于从硬币发出的漫反射光经水面折射,折射光线远离法线向下偏折,当光线射入人眼,人凭光直线传播的感觉,认为硬币在折射光线的反向延长线上,其实人看到的是硬币的虚像,比实际的位置要高.
故答案为:光的折射;高.【分析】光的折射定律:当光从空气斜射入水中或其他介质中时,折射光线向法线方向偏折;光从水或者其他介质斜射入空气中时,折射光线向远离法线的方向偏折.
12.【答案】当光线垂直分界面入射时,传播方向不变
【解析】【解答】解:① 光从空气分别射入水和玻璃时入射角为0°,折射角也为0°,即入射光线垂直于界面入射时,传播方向不变。② 从入射角都为30°或45°或60°时玻璃中的折射角都小于水中的折射角,即若光从空气中斜射到水中或玻璃中,当入射角一定时,玻璃中的折射角小于水中的折射角。
故答案为:当光线垂直分界面入射时,传播方向不变
【分析】光的折射规律:折射光线与入射光线和法线在同一平面内;折射光线与入射光线分居法线两侧;当光从光疏介质斜射入光密介质中时,折射角小于入射角;当光从光密介质中斜射入光疏介质时,折射角大于入射角;当入射角增大时,折射角也随着增大;当光线垂直射向介质表面时,传播方向不改变。
13.【答案】折射;能;光路是可逆的
【解析】【解答】根据折射定律可得,看到水中的鹅卵石是光的折射现象;
根据光路的可逆性,A处的手电发出的光能射到河底的鹅卵石上;
故答案为:折射,能,光路是可逆的.
【分析】光从一种介质斜射入另一种介质,光路会发生改变,所以看到水中的鹅卵石是由光的折射形成的;从鹅卵石上反射的光线会进入眼睛,由于光路是可逆的,所以A处的手电发出的光会照射到鹅卵石上.
三、解答题
14.【答案】如图:
【解析】【解答】连接眼睛和A,与分界面有一个交点,即为折射点,过折射点做法线,法线是垂直于界面的,即垂直于此处的切线,根据切线的性质,切线垂直于过切点的半径,故法线过圆心,根据光从空气斜射入水中,折射角小于入射角画出折射光线的位置,再根据金鱼实际的大致位置在A的下方,确定金鱼实际位置在S处.如图所示:
【分析】先根据眼睛与A点确定入射光线的方向,然后根据光从空气斜射入水中,折射角小于入射角,可确定金鱼实际的大致位置在A的下方。
四、实验探究题
15.【答案】(1)解:过入射点作出法线,光从水斜射入空气中时,折射光线远离法线,折射角大于入射角,连接入射点与A点,即为折射光线,如图所示:
?
(2)解:下降;见解答图.
【解析】【分析】(1)一束光自池底射出,根据光的折射规律可知当光从水斜射入空气中时,折射光线远离法线,折射角大于入射角作图即可;
(2)根据光在天花板上形成的光斑从A点移动到B点,可确定折射光线更加远离法线,由入射角不变,可确定水面是上升还是下降.
16.【答案】(1)增大;41.8
(2)小于
【解析】【解答】(1)由表中数据可知:光从玻璃斜射向空气时,折射角、反射能量随着入射角的增大而增大;当入射角达到41.8°时,折射光线消失了,反射能量达到100%,就发生了全反射现象;(2)光从玻璃斜射向空气时,折射角大于入射角;因为光在发生折射时光路具有可逆性;所以,当光从空气斜射向玻璃时,折射角小于入射角;【分析】本题主要考查了光的折射现象实验。要从实验中理解 “全反射”的含义,学会看懂表格从中读出有用的信息。
五、综合题
17.【答案】(1)折射;虚;E
(2)下;B;右;左
(3)耐高温
【解析】【解答】解:(1)根据光的折射现象可知,他看到的“虾”是因为光的折射而形成的虚像,真正的虾在水中更深的位置,即在E处.
根据光路的可逆性,他用激光笔从A点向B处射出光束,即可把虾照亮.
(2)①凸透镜成实像时,像与物是相互倒立的,因此,胶片上虾的头部应该在下方;
②因为投影仪的原理是物距大于f小于2f时,成倒立放大的实像,故f<8cm<2f,
则4cm<f<8cm,只有B选项中7cm符合题意;
③凸透镜成实像时,物距越小,像距越大,像越大,因此要想使像变大,应应将幕布向右移,并将凸透镜向左移.
(3)由题意可知,其卵可以在寒冷或高温的沙土里休眠多年,可见,其卵壳具有耐高温、耐高寒的特性.
故答案为:(1)折射;虚;E;B;
(2)下;B;右;左;
(3)耐高温.(合理即可)
【分析】(1)光从水中斜射入空气中时,会发生折射,光线远离法线,人逆着光线看去物体的位置会偏高.根据光路的可逆性,可用激光笔照亮物体;
(2)凸透镜成实像时,像与物是相互倒立的;投影仪的原理是物距大于f小于2f时,成倒立放大的实像.根据物距越小,像距越大,像越大,可判断幕布、透镜移动的方向;
(3)根据卵壳的保护作用,可推测其具有的特性
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