光的折射規(guī)律的應用（含答案）

2022年華師大版科學光的折射規(guī)律的應用

一.選擇題（共5小題）

I.如圖所示，是光在空氣和玻璃兩種介質(zhì)中傳播情形，下列說法正確的是（）

B.折射角等于60°

C.BF是界面D.AD的左邊是玻璃

2.如圖所示，一容器內(nèi)盛有水，容器的下方有一閥門K,一束與水平方向成60°角的入射

光線由空氣射入水中，在容器底部O點形成一個光斑。打開閥門讓水從小孔慢慢流出，

在水流出的過程中，下列說法正確的是（）

A.入射角變大,折射角變大，光斑向左移動

B.入射角變小,折射角變大，光斑向右移動.

C.入射角不變,折射角不變，光斑向右移動

D.入射角不變,折射角變小，光斑向左移動

3.學校新建成一個噴水池，在池底的中央安裝一只射燈。經(jīng)過連續(xù)幾天觀察，曉霞同學發(fā)

現(xiàn)：池內(nèi)無水時，射燈發(fā)出的一束光照在池壁上，在S點形成一個亮斑，如圖所示；池

內(nèi)水面升至a位置時，她在池旁看到亮斑的位置在P點；水面升至b位置時，她看到亮

斑的位置在Q點。則（）

A.P點、Q點都在S點的下方

B.P點、Q點都在S點的上方

C.P點在S點的下方，Q點在S點的上方

D.Q點在S點的下方，P點在S點的上方

4.在探究光的折射規(guī)律時，小聰發(fā)現(xiàn)從水面上方看水中物體變淺了。為了確定水中物體所

成像的位置，小聰利用兩個完全相同的小燈泡a和b、刻度尺設計了兩種方案。方案一：

將小燈泡a放在水中某處，再將小燈泡b水面上方，如圖所示，調(diào)整b的位置，使它的

像與燈泡a的像重合，用刻度尺測出燈泡b到水而的距離；方案二：將小燈泡a放在水

中某處，再將小燈泡b水面上方，如圖所示，將刻度尺豎直插入水中，當看到零刻度線

與燈泡a的像重合時，讀出刻度尺在水面處的示數(shù)。以上兩種方案正確的是（）

。燈泡b

水面

。燈泡a

A.僅有方案一

B.僅有方案二

C.方案一、方案二都正確

D.方案一、方案二都不正確

5.人在B處觀察到一個彩色玻璃球沉在水池底A處，如圖所示。B處用激光射到玻璃球上,

則激光應對著（）

B

?水面

A.正對A點B.A點的上方些

C.A點的下方些D.A點的左側

二.多選題（共2小題）

（多選）6.如圖，一束激光斜射到空水槽底部。點，形成一個光斑，現(xiàn)向水槽中注入適量

水，則（）

A.水槽底部的光斑將移到O點的左側

B.繼續(xù)沿水槽壁緩慢注水，則反射角將變小

C.繼續(xù)沿水槽壁緩慢注水，則折射角將變小

D.注水后槽底的光斑亮度比未注水時槽底的光斑亮度要暗

（多選）7.如圖甲有一個點光源S,放在平面鏡MN前，若平面鏡不動，光源以v的速度

沿與鏡面成45°角的方向向右做勻速直線運動，光源S在鏡中的像為S，；如圖乙所示，

燒杯中裝有半杯水，一束光線豎直向下照在水面.匕保持入射點不變，入射光線順時針

旋轉(zhuǎn)a角。關于這兩個情景，下列說法正確的是)

A.甲圖中，S以速度v沿著SO向下運動

B.甲圖中，S，以速度v沿SS，連線向S移動

C.乙圖中，折射光順時針旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)角小于a

D.乙圖中，折射光逆時針旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)角大于a

三.填空題（共5小題）

8.如圖所示，當一束紅光與一京紫光相距d平行入射到一塊玻璃磚上，經(jīng)玻璃折射后

（選填“仍然平行”或“不再平行”），它們之間的距離d會（選填“變大”“變

小”或“不變”）,

紅光紫光

玻璃的

9.汽車是我們熟悉的交通工具，給我們的生活提供了便利。在汽車的制造中涉及許多物理

知識，比如汽車前擋風玻璃是頑斜的，目的是使車內(nèi)物體所成的（選填“實”

或“虛”）像位于玻璃的上方，不妨礙司機視線。如圖所示，一束與液面夾角為30°的光

從空氣斜射到液面時，反射光線與折射光線相互垂直，則折射角是。

10.如圖所示，一盞探照燈的燈光與水平面成50°角射向水池，在沒有水的池底C處形成

一個光斑，則入射角大小為，在逐漸注水的過程中，折射角大?。ㄟx

填“變大”、“變小”或“不變”），B處的人看到池底的光斑將移動。（選填“不

會”、“向左”，“向右”）

B

11.在研究光的折射規(guī)律時，如圖所示，小明在水中放置一密閉的薄壁透明長方體容器（容

器中有空氣），當一束光從容器左側的水中斜射入容器中時，光的傳播速度將（選

填“變大”“變小”或“不變”），折射角（選填“V”或“="）入射角，

最后光從容器中射出后再次進入水中的光線可能是圖中的（選填“a”“b”“c”

或“d”）線。

12.如圖1所示，為探究光折射時的特點，小華將一束激光射至空水槽底部的P點，形成

一個光斑，然后向水槽內(nèi)慢慢注水，水槽底部光斑的位置將（填“向左移動”“向

右移動”或“不動”）。小華完成實驗后，又找來一個裝有水的圓柱形玻璃瓶，把一支鉛

筆放在玻璃瓶的一側，透過瓶和水可以看到那支筆，如圖2所示。將鉛筆由靠近玻璃瓶

的位置向遠處慢慢移動的過程中，鉛筆所成像的（選填“長短”、“粗細”或“筆

尖朝向”）一直不會有明顯的變化。

四.實驗探究題（共2小題）

13.在探究光的折射規(guī)律實驗中，某小組將光從空氣分別射入水和玻璃中，并記錄了如下數(shù)

據(jù):

空氣中的入射角i/°0304560

水中的折射角r/°0223240

玻璃中的折射角6/°0172430

分析表中數(shù)據(jù)，可以得到一些規(guī)律：

（1）當光從一種介質(zhì)垂直射入到另外一種介質(zhì)時，光的傳播方向（填“改變”

或“不變”）。

（2）光從空氣斜射入其他介質(zhì)時，折射角隨著入射角的增大而（填“增大”或

“減小”）；分析表中數(shù)據(jù)猜想，光從空氣射入其他介質(zhì)時，折射角（填“可能”

或“不可能”）達到900°

（3）當光線以32。入射角從水中射向空氣時，折射角等于。

（4）在本實驗中，當光從空氣射入水或玻璃時，（填"會”或“不會”）同時發(fā)

生光的反射現(xiàn)象。

14.小聰同學為探究光的折射規(guī)律設計了如圖甲所示的實驗裝置，其中光屏F可繞直徑NOM

前后折轉(zhuǎn)。

Q激光簞

丙丁

（1）實驗時，光貼著光屏從空氣射入水中，小聰同學將F板向后折轉(zhuǎn)一定的角度，則在

F板上（選填“能”或“不能”）看到折射光，此時折射光線和入射光線（選

填“在”或“不在”）同一平面內(nèi)。

（2）小聰同學將光屏F恢復原狀，用另一支激光筆讓光沿著BO射向水面時，可看到折

射光沿OA射出，這說明。

（3）小聰同學保持入射光不動，繼續(xù)加水，會看到杯底的亮斑B向（選填“左”、

“右”或“上”）移動。

（4）讓一束激光從某種玻璃中射向空氣（如圖乙）。保持入射點不動，改變?nèi)肷浣牵?/p>

次增加0.2°）,當入射角增大到41.8°時，折射光消失，只存在入射光與反射光，這種

現(xiàn)象叫做光的全反射，如圖丙所示。此時的入射角叫做這種物質(zhì)的臨界角。當入射角大

于臨界角時，只發(fā)生反射，不發(fā)生折射，根據(jù)以上內(nèi)容可判斷：

①當光從空氣射向玻璃時（填"會”或“不會”）發(fā)生光的全反射現(xiàn)象；

②一個三棱鏡由上述玻璃制成，一束光垂直于三棱鏡的一個面射入，如圖丁所示。則關

于這束光經(jīng)過三棱鏡后的光路描述，圖中正確的是。

五.解答題（共1小題）

15.小明通過實驗探究光從水中熱射入空氣中的現(xiàn)象，如圖所示是他根據(jù)實驗現(xiàn)象畫出的光

路圖。此時折射角入射角，之后他不斷地增大入射角進行觀察。請你猜想，當

折射角接近90°時，再增大入射角，可能出現(xiàn)的現(xiàn)象是：。

2022年華師大版科學光的折射規(guī)律的應用

參考答案與試題解析

一.選擇題（共5小題）

1.如圖所示，是光在空氣和玻璃兩種介質(zhì)中傳播情形，下列說法正確的是（）

A.入射角等于60°B.折射角等于60°

C.BF是界面D.AD的左邊是玻璃

［解答］解：

（1）入射加線與法線的夾角為入射角，反射光線與法線的夾角為反射角，根據(jù)光的反射

定律可可反射角等于入射角；

如圖所示：ZAOG=60°,則NGOF=90°-60°=30°,已知NEOF=30°,可知N

GOF=ZEOF=30°,

所以在AD的右側發(fā)生了光的反射，則AD為界面，BF為法線，國折射光線和入射光線

分別位于法線兩側，所以GO為入射光線，OE為反射光線，OC為折射光線，入射角N

GOF為30°。

（2）已知是光在空氣和玻璃兩種介質(zhì)中傳播的情形，而OC為折射光線，BF為法線，

則折射角NCOB=90°-30°=60°；比較可知折射角大于入射角，所以由光的折射規(guī)

律可知是光從玻璃斜射入空氣中，則AD的左邊是空氣；

綜上分析，選項ACD錯誤，B正確。

故選：Bo

2.如圖所示，一容器內(nèi)盛有水，容器的下方有一閥門K,一束與水平方向成60°角的入射

光線由空氣射入水中，在容器底部O點形成一個光斑。打開閥門讓水從小孔慢慢流出，

在水流出的過程中，下列說法王確的是（）

A.入射角變大,折射角變大，光斑向左移動

B.入射角變小,折射角變大，光斑向右移動.

C.入射角不變,折射角不變，光斑向右移動

D.入射角不變,折射角變小，光斑向左移動

【解答】解：當水位在a時，一束光線斜射入盛水的容器中，由光的折射規(guī)律可知，在

容器底部形成一個光斑在P點，當打開閥門K,容器里的水逐漸流出的過程中，當入射

點逐漸降低到b時，由光的折射規(guī)律可知，在容器底部形成的光斑在P'點，所以在水

逐漸流出的過程中，光斑將向右移動，如圖所示，此過程中，入射角不變，且介質(zhì)的種

類不變，故入射角和折射角的度數(shù)都不變。

故選：Co

3.學校新建成一個噴水池，在池底的中央安裝一只射燈。經(jīng)過連續(xù)幾天觀察，曉霞同學發(fā)

現(xiàn)：池內(nèi)無水時，射燈發(fā)出的一束光照在池壁上，在S點形成一人亮斑，如圖所示；池

內(nèi)水面升至a位置時，她在池旁看到亮斑的位置在P點；水面升至b位置時，她看到亮

斑的位置在Q點。則（）

A.P點、Q點都在S點的下方

B.P點、Q點都在S點的上方

C.P點在S點的下方，Q點在S點的上方

D.Q點在S點的下方，P點在S點的上方

【解答】解：（1）往池內(nèi)注水，水面升至a位置時，發(fā)生折射，根據(jù)折射定律，P點如下

（2）水面上升至b位置時，光線先在水池壁反射，再折射出水面，根據(jù)反射定律和折射

定律，Q點如下圖所示：

通過畫圖可知：P點在S點的下方，Q點在S點的上方。

故選：Co

4.在探究光的折射規(guī)律時，小聰發(fā)現(xiàn)從水面上方看水中物體變淺了。為了確定水中物體所

成像的位置，小聰利用兩個完全相同的小燈泡a和b、刻度尺設計了兩種方案。方案一:

將小燈泡a放在水中某處，再將小燈泡b水面上方，如圖所示，調(diào)整b的位置，使它的

像與燈泡a的像重合，用刻度尺測出燈泡b到水而的距離；方案二：將小燈泡a放在水

中某處，再將小燈泡b水面上方，如圖所示，將刻度尺豎直插入水中，當看到零刻度線

與燈泡a的像重合時，讀出刻度尺在水面處的示數(shù)。以上兩種方案正確的是（）

。燈泡b

水面

。燈泡a

A.僅有方案一

B.僅有方案二

C.方案一、方案二都正確

D.方案一、方案二都不正確

【解答】解：（1）平靜的水面可以看做平面鏡，由于像距等于物距，b的像到水面距離等

于b到水面距離；將燈泡b放在水面上方，調(diào)整其位置，使b的像與燈泡a的像重合，

則a的像到水面的距離等于b到水面的距離,；

（2）將刻度尺豎直插入水中，看到的零刻度線是實際零刻線的像，與燈泡a的像重合，

刻度尺在水面處的示數(shù)等于a到水面距離。

故：方案一正確，方案二錯誤。

故選：Ao

5.人在B處觀察到一個彩色玻璃球沉在水池底A處，如圖所示。B處用激光射到玻璃球上,

則激光應對著（）

B

?水面

A.正對A點B.A點的上方些

C.A點的下方些D.A點的左側

【解答:解：連兼BA,過折射點做法線，根據(jù)光從宦4斜射入水中，折射角小于入射角

畫出折射光線的位置，雖然人看到的A點是玻璃球的虛像，玻璃球的實際位置在A點的

正下方，因為激光在進入水的時候也會發(fā)生折射，所以沿著A點照射，激光剛好照在玻

璃球上，如圖所示：

二.多選題（共2小題）

（多選）6.如圖，一束激光斜射到空水槽底部O點，形成一個光斑，現(xiàn)向水槽中注入適量

A.水槽底部的光斑將移到O點的左側

B.繼續(xù)沿水槽壁緩慢注水，則反射角將變小

C.繼續(xù)沿水槽壁緩慢注水，則折射角將變小

D.注水后槽底的光斑亮度比未注水時槽底的光斑亮度要暗

【解答】解：當容器內(nèi)加水時，入射光線與水平面之間的夾角不變，入射角不變，反射

角不變，折射角不變；由光的折射規(guī)律可知，光線將發(fā)生折射現(xiàn)象，折射光線靠近法線,

即向下偏折，也就是在容器底的光斑向左移動，當水加滿后，光斑就停止移動。如下圖:

由于水面反射了一部分光線，注水后槽底的光斑亮度比未注水時槽底的光斑亮度要暗；

綜上所述，AD正確。

故選：ADo

（多選）7.如圖甲有一個點光源S,放在平面鏡MN前，若平面鏡不動，光源以v的速度

沿與鏡面成45°角的方向向右做勻速直線運動，光源S在鏡中的像為S，；如圖乙所示，

燒杯中裝有半杯水，一束光線豎直向下照在水面上，保持入射點不變，入射光線順時針

旋轉(zhuǎn)a角。關于這兩個情景，下列說法正確的是（）

A.甲圖中，S，以速度v沿著SO向下運動

B.甲圖中，S'以速度v沿SS，連線向S移動

C.乙圖中，折射光順時針旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)角小于a

D.乙圖中，折射光逆時針旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)角大于a

【解答】解：AB、根據(jù)平面鏡成像特點作出光源S在平面鏡中成的像，如圖所示。因為

光源S以v的速度沿與鏡面成45°角的方向向右做勻速直線運動，所以像點S也以v的

速度沿著S。向下運動,/SOM=/S，OM=45°,所以與與SO互相垂直，即早以

速度v沿豎直方向向下移動，故A正確，B錯誤；

CD、一束光線豎直向下照在水面.匕折射光線不發(fā)生偏折，垂直入射，

現(xiàn)保持入射點不變，入射光線順時針旋轉(zhuǎn)a角，當光從空氣斜射入水中時，折射角小于

入射角，則折射光線順時針旋轉(zhuǎn)，但旋轉(zhuǎn)角小于a,故C正確，D錯誤。

C

故選：ACo

三.填空題（共5小題）

8.如圖所示，當一束紅光與一束紫光相距d平行入射到一塊玻璃磚上，經(jīng)玻璃折射后仍

然壬U（選填“仍然平行”或“不再平行”），它們之間的距離d會變?。ㄟx填“變

大，，“變小”或“不變

紅光紫光

玻璃嵇

【解答】解：由于玻璃磚的上下兩側表面平行，根據(jù)光路的可逆性可知，當光線從空氣

斜射入玻璃磚再次射入空氣中時，出射光線與開始的入射光線方向平行，只是發(fā)生了側

移，所以紅光和紫光再次折射出后，仍然平行；

由于玻璃對紅光的偏折程度小，對紫光的偏折程度大，所以在此折射過程中，紫光向左

側移得更多，所以從玻璃磚中再次折射出后，它們之間的距離d會變?。?/p>

故答案為：仍然平行；變小。

9.汽車是我們熟'泉的交通工具，給我們的生活提供了便利。在汽車的制造中涉及許多物理

知識，比如汽車前擋風玻璃是傾斜的，目的是使車內(nèi)物體所成的一選填“實”或

“虛”）像位于玻璃的上方，不妨礙司機視線。如圖所示，一束與液面夾角為30°的光從

空氣斜射到液面時，反射光線與折射光線相互垂直，則折射角是30°。

【解答】解：（1）擋風玻璃相當于平面鏡，因為平面鏡成的像是虛像，擋風玻璃傾斜安

裝，是為了避免由于平面鏡成像而使車內(nèi)景物的像成在車的正前方，影響司機視線。

（2）入射光線與液面成30°角，則入射角為90°-30°=60°,則反射角為60°；

根據(jù)光從空氣斜射入其它介質(zhì)時，折射角小于入射角作出折射光線；

因反射角為60°,則反射光線與液面之間的夾角為90°-60°=30°；

已知反射光線與折射光線的夾角為90°,則折射光線與液面的夾角為：90°-30°=

60°,所以折射角為90°-60°=30°。

故答案為：虛：30°A

10.如圖所示，一盞探照燈的燈光與水平面成50°角射向水池，在沒有水的池底C處形成

一個光斑，則入射角大小為40°,在逐漸注水的過程中，折射角大小不變（選

填“變大”、“變小”或“不變”），B處的人看到池底的光斑將向右移動。（選填“不

會”、“向左”，“向右”）

【解答】解：一盞探照燈的燈光與水平面成50°角射向水池，由于法線與池底是垂直的,

則燈光與法線之間的夾角為90°-50°=40°,即入射角為40°；

在沒有注水時，根據(jù)光的直線傳播，人直接能看到C點；當注水后，探照燈射出的光線

到水面發(fā)生折射，折射光線靠瓏法線照射到C點，人看C點時，C點射出的光線到水面

再次發(fā)生折射，折射光線遠離法線進入人眼，眼睛逆著光線看來感覺光線是從C”射出的,

所以人看到光斑向右移動；

水面上升時，入射角的大小不變，則折射角的大小也不會變化。

故答案為：40°；不變：向右。

11.在研究光的折射規(guī)律時，如圖所示，小明在水中放置一密閉的薄壁透明長方體容器（容

器中有空氣），當一束光從容器左側的水中斜射入容器中時，光的傳播速度將變大

（選填“變大”“變小”或“不變”），折射角>（選填或“="）入射

角，最后光從容器中射出后再次進入水中的光線可能是圖中的a（選填“a”“b”“c”

【解答】解：（1）光在空氣中的傳播速度為3Xl（）8m/s,光在水中的傳播速度小于光在空

氣中的傳播速度；所以光從水中射入空氣中時，速度將會變大；

（2）光在空氣中傳播速度快、在水中傳播速度慢，當光從水中斜射入空氣中時，折射光

線遠離法線；

光在空氣中傳播速度快、在水中傳播速度慢，當光從空氣中斜射入水中時，折射光線偏

向法線，故最后光從容器中射出后再次進入水中的光線可能是圖中的a線。

故答案為：變大；>;ao

12.如圖1所示，為探究光折射時的特點，小華將一束激光射至空水槽底部的P點，形成

一個光斑，然后向水槽內(nèi)慢慢注水，水槽底部光斑的位置將向左移動（填“向左移

動”“向右移動”或“不動”）。小華完成實驗后，又找來一個裝有水的圓柱形玻璃瓶，把

一支鉛筆放在玻璃瓶的一側，透過瓶和水可以看到那支筆，如圖2所示。將鉛筆由靠近

玻璃瓶的位置向遠處慢慢移動的過程中，鉛筆所成像的粗細（選填“長短”、“粗細”

或“筆尖朝向”）一直不會有明顯的變化。

【解答】解：（1）將一束激光射至P點，形成一個光斑，向水槽內(nèi)慢慢注水，光在水面

處發(fā)生折射，因光從空氣斜射入水中時，折射角小于入射角，所以水槽底部光斑的位置

將向左移動。

（2）盛水的圓柱形玻璃杯相當于凸透鏡，將鉛筆由靠近杯子的位置逐漸遠離的過程中，

當鉛筆離玻璃杯較近時，成正立、放大的虛像；當鉛筆離玻璃杯較遠時，成倒立、縮小

的實像，即透過玻璃杯會看到鉛筆的長短發(fā)生變化；

透過玻璃杯先會看到鉛筆正立的虛像，當?shù)竭_某一位置時，由正立的虛像變?yōu)榈沽⒌膶?/p>

像，鉛筆尖也會改變方向，但鉛筆所成像的粗細一直不會有明顯的變化。

故答案為：向左移動；粗細。

四.實驗探究題（共2小題）

13.在探究光的折射規(guī)律實驗中，某小組將光從空氣分別射入水和玻璃中，并記錄了如下數(shù)

據(jù)：

空氣中的入射角i/°0304560

水中的折射角r/°0223240

玻璃中的折射角6/°0172430

分析表中數(shù)據(jù)，可以得到一些規(guī)律：

（1）當光從一種介質(zhì)垂直射入到另外一種介質(zhì)時，光的傳播方向不變（填“改變”

或“不變

（2）光從空氣斜射入其他介質(zhì)時，折射角隨著入射角的增大而增大（填“增大”

或“減小”）；分析表中數(shù)據(jù)猜想，光從空氣射入其他介質(zhì)時，折射角不可能（填“可

能”或“不可能”）達到90°。

（3）當光線以32°入射角從水中射向空氣時，折射角等于45°。

（4）在本實驗中，當光從空勺射入水或玻璃時，會（填"會”或“不會”）同時發(fā)

生光的反射現(xiàn)象。

【解答】解：（1）當空氣中的入射角i為0。時，水中的折射角r和玻璃中的折射角。都

為0°,故當光從一種介質(zhì)垂直射入到另一種介質(zhì)時，傳播方向不變；

（2）由表格中的數(shù)據(jù)可知：當空氣中的入射角i逐漸增大時，折射角也隨之增大；但折

射角始終小于入射角，故光從空氣射入其它介質(zhì)時，折射角不可能達到90°；

（3）光的折射中，光路是可逆的，由表格可知，當光線以32°入射角從水中射向空氣時，

則折射角是45°；

（4）在本實驗中，當光從空氣射入水或玻璃時，水面或玻璃面會反射光線，會同時發(fā)生

光的反射現(xiàn)象。

故答案為：（1）不變；（2）增大；不可能；（3）45°；在光的折射中，光路是可逆的；（4）

會。

14.小聰同學為探究光的折射規(guī)律設計了如圖甲所示的實驗裝置，其中光屏F可繞直徑NOM

前后折轉(zhuǎn)。

丙T

（1）實驗時，光貼著光屏從空氣射入水中，小聰同學將F