4.1光的折射（練習(xí)）（原卷版）

4.1光的折射一、單選題1．如圖所示的四種現(xiàn)象中，屬于光的折射現(xiàn)象的是（）A．樹蔭下的圓形光斑 B．橋在水中形成的倒影C．水中的筷子好像彎折 D．日晷面上呈現(xiàn)晷針的影子2．關(guān)于光的折射，下列說法正確的是（）A．光從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)一定會(huì)發(fā)生折射現(xiàn)象B．發(fā)生光的折射時(shí)，折射光線與分界面的夾角叫折射角C．光從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)發(fā)生折射時(shí)，入射角增大，折射角也增大D．光垂直于分界面，由一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時(shí)，入射角和折射角都是90°3．王瑞同學(xué)看到平靜的湖面出現(xiàn)“魚在云中游，鳥在水中飛”的奇特美景。對于這一現(xiàn)象的形成，下列說法正確的是（）A．云、鳥、魚都是實(shí)像B．云和鳥是虛像，魚是實(shí)像C．云和鳥都是由于光的反射形成的D．云和魚都是由光的折射形成的4．一束光從水里斜射入空氣中，若入射角為30°，則折射角為（）A．0° B．15° C．30° D．40°5．如圖所示，把鉛筆斜插入盛水的碗中，可以看到鉛筆在水中的部分似乎向上彎折了。下列光路圖中，能正確解釋這一現(xiàn)象形成原因的是（）A． B． C． D．6．如圖是一根直樹枝斜插在湖水中的一張照片，下列分析正確的是（）A．OB是樹枝反射形成的像 B．OB是樹枝折射形成的像C．OB是樹枝在水中的部分 D．OC是樹枝在水中的部分7．魚兒在清澈的河水里游動(dòng)，有經(jīng)驗(yàn)的漁民看到魚后，可以用魚叉將魚叉到，下列說法不正確的是（）A．漁民看到水中的魚比實(shí)際位置淺是因?yàn)槿搜郯l(fā)出的光從空氣射入水中發(fā)生折射造成的B．漁民看到的魚是光的折射形成的虛像C．漁民能看到水中的魚是因?yàn)樗械聂~反射的光經(jīng)折射后，進(jìn)入了人的眼睛D．漁民應(yīng)該用魚叉瞄準(zhǔn)魚的下方位置，才能將魚叉到8．如圖所示，下列說法錯(cuò)誤的是（）A．光從空氣斜射入玻璃時(shí)，入射角大于折射角B．光從玻璃斜射入空氣時(shí)，折射角小于入射角C．光在同一種均勻介質(zhì)中沿直線傳播D．光在發(fā)生反射時(shí)，反射角等于入射角9．一束方向不變的光線從右方斜射向水面，這時(shí)的反射角是β，折射角是r。若把水槽的左端稍墊高一些，待水面重新恢復(fù)平靜時(shí)，反射角是β1，折射角是r1，那么（）A．β1=β，r1=r B．β1<β，r1<r C．β1<β，r1>r D．β1>β，r1>r10．如圖是光在空氣和玻璃兩種介質(zhì)中傳播的情形，則下列說法正確的是（）A．入射角等于30° B．折射角等于60°C．NN′是界面 D．MM′的右邊是玻璃11．如圖所示，一束光照射到一個(gè)空的燒杯的底部，形成的光圈用虛線表示，若往燒杯中注滿水，燒杯底部的光圈會(huì)變?yōu)锳． B． C． D．12．如圖所示，小明在空水槽底部安裝了一微型光源S，S發(fā)出小紅一束光照在右側(cè)壁上形成一光斑，小明在光斑處固定了一小塊橡皮泥P。現(xiàn)往水槽內(nèi)緩慢加水至水面上升到a位置，期間小紅在左上方觀察，看到右壁上一直有光斑。在加水過程中，下列說法中正確的是（）A．小紅觀察到光斑從P處迅速下移到某一位置后再緩慢上移，并最終與橡皮泥P重合B．小紅觀察到光斑從P處緩慢下移到某一位置后再緩慢上移到橡皮泥P上方某一位置C．緩慢加水至水面上升到P點(diǎn)以下的位置時(shí)，光斑從P處迅速下移再緩慢上移D．當(dāng)水面升至P點(diǎn)以上的位置時(shí)，不會(huì)發(fā)生折射現(xiàn)象二、填空題13．光的折射（1）光從一種介質(zhì)______入另一種介質(zhì)中時(shí)，傳播方向一般會(huì)發(fā)生變化，這種現(xiàn)象叫做光的折射。在折射時(shí)光路是______的。（2）光的折射規(guī)律：當(dāng)光從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)中時(shí)，折射光線與入射光線、法線在______平面內(nèi)；折射光線和入射光線分居______兩側(cè)；入射角增大時(shí)，折射角隨之______。光從空氣斜射入水或其他透明介質(zhì)中時(shí)折射角______于入射角；當(dāng)光從水或其他透明介質(zhì)斜射入空氣中時(shí)，折射角______于入射角；當(dāng)光線垂直射向介質(zhì)表面時(shí)，傳播方向______。14．當(dāng)水中的光源發(fā)出光斜射到空氣中時(shí)，折射角______（填“大于”“等于”或“小于”）入射角。當(dāng)你在露天游泳池游泳時(shí)，潛入水中觀看池邊樹梢，看到的是樹梢的______（填“實(shí)”或“虛”）像，像的位置比樹梢的實(shí)際位置______（填“高”“低”或“一樣高”）。15．小明將一枚硬幣放在碗的底部，眼睛在A處恰好看不到，如圖所示。如果將一面平面鏡放在碗邊適當(dāng)?shù)奈恢?，小明在A處能通過平面鏡看到硬幣的_____；如果沿碗壁緩緩向碗中加水，小明在A處也能看到硬幣的_____（以上兩空選填“實(shí)像”或“虛像”），這是利用了光的_____。16．小明乘坐竹筏游覽常熟尚湖風(fēng)景區(qū)水上森林，當(dāng)船工用長直的竹篙斜插入水中撐行時(shí)，小明從側(cè)面觀察到了如圖所示的情景，小明依據(jù)所學(xué)的知識(shí)判斷出CO是由于光的________形成的________像（選填“實(shí)”或“虛“）。竹篙A點(diǎn)距水面的高度為4m，則AB兩點(diǎn)間的距離為________m。17．如圖所示，AO垂直射到水面，則此時(shí)的反射角______零。當(dāng)密閉容器以P點(diǎn)為中心逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°，則此時(shí)的折射角______（選填“大于”“等于”或“小于”）零。（光線射入時(shí)，不考慮容器壁的影響）18．詩句“大漠孤煙直，長河落日圓”給我們展現(xiàn)了一幅美麗的畫卷。其實(shí)詩人觀察到的落日并非太陽的實(shí)際位置（如圖所示），而是太陽光經(jīng)過不均勻的大氣層發(fā)生了______所成的像，太陽實(shí)際在圖中______（選填“甲”或“乙”）的位置。人眼所看到的太陽是______（選填“實(shí)”或“虛”）像。19．如圖所示，有一束光線從空氣射入某種透明介質(zhì)，在分界面處發(fā)生反射和折射，其中AE⊥CG，∠4=∠5，則_______為入射光線，_______為折射光線，_______為界面，空氣在界面的_______側(cè)。(填“上”“下”“左”或“右”側(cè))20．如圖所示，一只燒杯中裝有半杯水，放在水平木板AB上，一束光線與水面成角斜射向水面，往杯里加水，則光斑移動(dòng)的速度______水位上升的速度（選填“>”、“=”或“<”）。在B端下方墊一個(gè)小木塊C，使木板傾斜一個(gè)小的角度，則折射光線______（選填“順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)”、“方向不變”或“逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)”）。21．如圖所示，已知AO＝BO。若使木板上A點(diǎn)的紅色小燈發(fā)光，此時(shí)人眼可以看見A點(diǎn)和_____點(diǎn)所在的位置有紅色小燈。若使木板在水面以下的部分的一藍(lán)色小燈發(fā)光，人眼看見的藍(lán)色小燈是光的_____（填“直線傳播”、“反射”或“折射”）形成的_____（填“實(shí)像”或“虛像”）。讓紅色小燈和藍(lán)色小燈同時(shí)發(fā)光，并讓一束_____顏色的光按光路_____（填“①”、“②”或“③”）射向水里，人眼能在某一位置看見水面以下的木板上僅有一個(gè)白色光點(diǎn)。（假設(shè)光在反射或折射后亮度均相同）22．如圖所示，裝有水的長方體水槽水平放置（水槽足夠深），固定在左壁上的激光筆發(fā)出的一束紅光射到水面上的O點(diǎn)，紅光與水面夾角是45°，反射光射到右壁上的A點(diǎn)，折射光射到右壁上的B點(diǎn)，則A點(diǎn)到水面的距離___________（選填“大于”、“小于”或“等于”）B點(diǎn)到水面的距離；往水槽內(nèi)注水，水面上升2cm。此時(shí)折射光射到右壁上的C點(diǎn)將___________（選填“不動(dòng)”、“向上移”或“向下移”），反射光射到右壁上的D點(diǎn)，則A、D之間的距離是___________2cm（選填“大于”、“小于”或“等于”）。（點(diǎn)A、B、C、D未在圖中標(biāo)出）三、作圖題23．如圖所示，是入射光線在水中的折射光線，請?jiān)趫D中畫出入射光線在水中的折射光線的大致方向。24．如圖，在平靜的湖邊上方有一盞路燈，潛水員在水下E處看到了路燈的像。圖中A、B兩點(diǎn)，其中有一個(gè)是路燈，另一個(gè)是路燈的像，在圖中畫出水下E處的潛水員看到路燈的光路圖。25．某海洋館正在表演“美人魚”節(jié)目，如圖所示，E點(diǎn)是“美人魚”潛水員的眼睛，A點(diǎn)是游客帽子實(shí)際位置，B點(diǎn)是潛水員看到的游客帽子像的位置，請完成潛水員看到游客帽子的光路圖。四、實(shí)驗(yàn)題26．（1）如圖甲將硬紙板垂直放在平面鏡上，使一束光貼著紙板A入射到O點(diǎn)，實(shí)驗(yàn)時(shí)若入射光線偏離法線，則反射角將_______（選填“變大”、“變小”或“不變”）；當(dāng)紙板A上顯示出光路時(shí)，將另一半紙板B繞ON向后折時(shí)，反射光線不在紙板B上，此時(shí)反射光實(shí)際上是________（選填“存在”或“不存在”）的；（2）如圖乙，一束光從A點(diǎn)射向水面上的O點(diǎn)，照射到容器底部的B點(diǎn)，如果要讓折射光線射到C點(diǎn)，在保持入射點(diǎn)不變時(shí)，應(yīng)________（選填“增大”或“減小”）入射角或者在保持入射光線位置不變時(shí)，應(yīng)___________（選填“加水”或“排水”）。27．在“初識(shí)光的折射現(xiàn)象”和“探究光的折射特點(diǎn)”實(shí)驗(yàn)中：（1）如圖甲所示，小明將一束激光射至P點(diǎn)，形成一個(gè)光斑，向水槽內(nèi)慢慢注水，水槽底部光斑的位置將_____（填“向左移動(dòng)”、“向右移動(dòng)”或“不動(dòng)”），這說明光從空氣斜射入水中時(shí)，傳播方向_____（填“會(huì)”或“不會(huì)”）發(fā)生偏折。實(shí)驗(yàn)中光在空氣中的傳播路徑并不清晰，為解決此問題，他在水面上方_____。（2）如圖乙所示，小明繼續(xù)探究“光從空氣射入水中時(shí)的折射特點(diǎn)”，他使用可折轉(zhuǎn)的光屏，是為了探究折射光線、入射光線和法線是否_____。如圖丙所示，他將光沿著AO方向射向水面上的O點(diǎn)，光在水中沿著OB方向射出，調(diào)整激光筆使入射光逐步偏向法線，折射光也逐步偏向法線，說明光從空氣斜射入水中時(shí)，入射角減小，折射角隨之_____（填“增大”、“減小”或“不變”）。當(dāng)光沿著NO方向射入水中時(shí)會(huì)沿ON′方向射出，此時(shí)折射角為_____度。（3）他將光在水中沿著BO方向射向空氣中時(shí)，光在空氣中沿著OA方向射出，說明折射光路具有_____性。28．某同學(xué)在做“探究光的折射特點(diǎn)”的實(shí)驗(yàn)，如圖所示的是光從空氣射入水中時(shí)的光路圖，實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，入射光線、折射光線和法線在同一平面內(nèi)，折射光線和入射光線分別位于法線的兩側(cè)，通過實(shí)驗(yàn)還得到如下數(shù)據(jù)：入射角α0°15°30°45°60°反射角β0°15°30°45°60°折射角γ0°11.3°22.1°35.4°40.9°（1）分析表中數(shù)據(jù)可得出以下結(jié)論：①光從空氣斜射到水面時(shí)，將同時(shí)發(fā)生___________和___________現(xiàn)象，②光從空氣斜射到水中時(shí)，折射角___________（填“大于”、“小于”或“等于”）入射角，且折射角隨入射角的增大而________，當(dāng)光從空氣垂直射到水面時(shí)，折射角等于___________。該同學(xué)根據(jù)上述一次實(shí)驗(yàn)中的發(fā)現(xiàn)和結(jié)論②總結(jié)出了光的折射特點(diǎn)。（2）請你對該同學(xué)通過上述探究實(shí)驗(yàn)得出光的折射特點(diǎn)的過程作出評價(jià)，是否存在不足？答：___________（填“是”或“否”）。請簡要說明理由：___________。29．小強(qiáng)同學(xué)利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究“光的反射和折射規(guī)律”。在玻璃水槽中豎直放置的光屏是由E和F兩個(gè)半圓形光屏組成的，NOM為兩半圓的分界線，其中光屏F可繞直徑NOM前后折轉(zhuǎn)。實(shí)驗(yàn)測量數(shù)據(jù)如表所示：入射角α0°30°45°60°反射角γ0°30°45°60°折射角β0°22°32°41°（1）當(dāng)光從空氣射入水中時(shí)的傳播方向_________（選填“一定”或“不一定”）發(fā)生改變；（2）由表中數(shù)據(jù)可知，光從空氣斜射入水中時(shí)，折射角________（選填“大于”、“等于”或“小于”）入射角，且折射角隨著入射角的增大而_________；（3）由表中數(shù)據(jù)可知，當(dāng)光從水中以32°入射角斜射到空氣中時(shí)，折射角為________°；（4）小明同學(xué)在實(shí)驗(yàn)時(shí)，當(dāng)他沿AO方向射入一束光，F(xiàn)光屏上沒有反射光和折射光，可能原因是_________。30．小明為探究光的折射規(guī)律設(shè)計(jì)了下面兩個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置：（一）如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置，其中光屏F可繞直徑NOM前后折轉(zhuǎn)：（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)，先讓光屏E、F位于同一平面內(nèi)，一束激光貼著光屏E從空氣斜射入水中，在光屏F上可以看到折射后的光束，這說明折射光線和入射光線位于法線________；小明將光屏F向后折轉(zhuǎn)一定角度后，在光屏F上不能看到折射光，說明折射光線和入射光線________（選填“在”或“不在”）同一平面內(nèi)；（2）小明將光屏F恢復(fù)原狀，保持入射光不動(dòng)，繼續(xù)加水，會(huì)看到杯底的亮斑B向________（選填“左”、“右”或“上”）移動(dòng)；（3）小明繼續(xù)用另一支激光筆讓光沿著BO射向水面時(shí)，可看到折射光沿OA射出，這說明________。（二）小明讓一束光強(qiáng)不變的激光從某玻璃斜射向空氣（如圖乙、丙），不斷調(diào)整入射角，通過實(shí)驗(yàn)得到如表格：入射角α0°10°20°30°40°41.8°50°折射角β0°15.2°30.9°48.6°81°90°反射能量5%7%26%43%84%100%100%（4）光的折射現(xiàn)象一般都會(huì)伴隨著反射現(xiàn)象的發(fā)生，當(dāng)入射角增大時(shí)，折射角________；折射光線的能量________（選填“增大”、“減小”或“不變”）；（5）當(dāng)入射角α≥41.8°時(shí)，折射光消失，反射光會(huì)變得更亮，即發(fā)生光的全反射現(xiàn)象。圖像丁中的圖線________（選填“a”或“b”）反映了上述實(shí)驗(yàn)中的兩角關(guān)系；（6）通過對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析特點(diǎn)可知，如果光從空氣射向玻璃，________（選填“能”或“不能”）發(fā)生全反射現(xiàn)象。31．如圖甲所示，小明和小華在探究“光的折射現(xiàn)象”時(shí)，將一束入射角為50°的光斜射入杯中的水里，更換杯中的介質(zhì)時(shí)他們發(fā)現(xiàn)光的偏折程度不同。為了定量反映這種差異，小明將“折射角與入射角的比值”定義為“偏折比”，并根據(jù)所學(xué)物理知識(shí)和生活經(jīng)驗(yàn)，對影響“偏折比”大小的因素提出以下猜想：猜想1：“偏折比”與液面的高度有關(guān)；猜想2：“偏折比”與液體的種類有關(guān)；猜想3：“偏折比”與入射光的顏色有關(guān)。（1）小華認(rèn)為猜想1是錯(cuò)誤的，其理由是____。根據(jù)小明的定義，圖甲實(shí)驗(yàn)中，測得折射角為40°，則此時(shí)的“偏折比”為____。（2）為了驗(yàn)證猜想2，小明只將圖甲中的水換成油。如圖乙所示，油的高度小于水的高度，杯底光斑的位置恰與圖甲實(shí)驗(yàn)時(shí)光斑的位置重合，對比可知：在相同條件下，油對光的“偏折比”_____（選填“大于”、“等于”或“小于”）水對光的“偏折比”。（3）為了探究猜想3，小明用圖甲裝置先后射入綠色和紫色的激光，杯底光斑位置如圖丙所示，則_____光的“偏折比”大。將其中的一束激光穿過如圖丁所示的玻璃磚，若光在玻璃磚上表面折射時(shí)的“偏折比”為0.8，則光在下表面折射時(shí)的“偏折比”為_____。（4）根據(jù)小明的操作和計(jì)算結(jié)果，小華認(rèn)為，應(yīng)該將“偏折比”定義為“光線在空氣中與法線的夾角α和光線在介質(zhì)中與法線的夾角β之比”。如圖丁所示，經(jīng)過對多組不同玻璃磚的實(shí)驗(yàn)，測得數(shù)據(jù)如表所示：玻璃磚A玻璃磚B玻璃磚C光線在空氣中與法線夾角α30.0°45.0°60.0°30.0°45.0°60.0°30.0°45.0°60.0°光線在玻璃中與法線夾角β22.0°32.0°40.5°17.0°24.4°30.4°20.0°28.9°36.3°1.361.411.481.761.841.971.501.581.65根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)，分析可得：光在空氣與另一種透明介質(zhì)中傳播時(shí)，對于不同的入射角，“偏折比”______（選填“相等”或“不相等”）；對于相同的入射角，“偏折比”越大，介質(zhì)對光的折射程度越______（選填“高”或“低”），因此我們認(rèn)為小華對“偏折比”定義的優(yōu)點(diǎn)是______。五、綜合題32．閱讀短文，回答問題：光纖的奧秘光導(dǎo)纖維簡稱光纖，作為信息高速公路的核心，是本世紀(jì)最重要的發(fā)明之一、光纖利用玻璃清澈、透明的性質(zhì)，使用來傳送信號(hào)的光可以從彎曲的玻璃光纖的一端傳到另一端，而不會(huì)“溜”出玻璃纖維，這是為什么呢？先介紹一個(gè)與折射密切相關(guān)的概念——介質(zhì)的折射率。它是指光在真空中的傳播速度與光在該介質(zhì)中