内容正文:
3.3 光的折射(分层练习)
※※目录:———————
模块一:明晰作业目标 训练有的放矢………………………………………………………………1
模块二:回顾整理课本 夯实基础知识………………………………………………………………1
模块三:巩固提高综合 训练思维方法………………………………………………………………7
模块四:中考真题演练 考场细心认真………………………………………………………………11
模块五:动手实验实践 提升综合能力………………………………………………………………13
※※模块一:明晰作业目标 训练有的放矢————————
1.通过探究光折射时的特点,知道光的折射规律。
2.运用光的折射规律解释生活中的折射现象。
3.运用光的折射规律,解决一些简单的作图问题。
※※模块二:回顾整理课本 夯实基础知识————————
一、光的折射规律
1.如图,大桥与倒影形成一幅壮美的画面。大桥在水中倒影是由于光发生了 ;倒影看起来较暗是由于光发生了 。
2.如图所示是光在空气和玻璃两种介质中传播的路线,据图分析:折射角大小是 ,空气在界面的 侧(选填“上”“下”“左”“右”)。
3.下列词句中属于光的直线传播现象的是:___________;属于光的反射现象的是 ___________;属于光的折射现象的是 ___________。(选填数字号码)。
①立竿见影;②镜花水月;③坐井观天;④海市蜃楼;⑤凿壁偷光;⑥水中捞月;⑦潭清疑水浅。
4.如图所示,能正确表示光从空气进入玻璃中的光路是 图。
5.手电筒发出的光垂直地照射到一个空烧杯底部。光线投射到烧杯底部的光图如图中虚线所示。(选填“变大”、“变小”或“不变”)
(1)若将手电筒竖直向上移动一小段距离,烧杯底部的光圈会 ;
(2)若向烧杯中注水到一定高度,烧杯底部的光圈会 。
6.如图所示的光现象中,由光的折射形成的是( )
A.墙上的影子 B.水中倒影
C.铅笔“折断” D.用后视镜观察
7.如图所示,一束光线斜射入装满水的容器中,在P处形成一光斑,现保持入射光线方向不变,将容器中的水慢慢抽出,则在此过程中光斑将
A.向左移动
B.向右移动
C.仍在原来位置
D.先向左移动再向右移动
8.为保护视力,课间同学们总会透过教室玻璃窗远眺,透过玻璃会看到远处的景物,蓝天、白云和楼房。关于上述现象,下列说法正确的是( )
A.看到的“楼房”是真实的楼房
B.看到的“楼房”是因反射所成的实像
C.看到的“楼房”是因折射所成的虚像
D.看到的“楼房”比真实的楼房要矮一些
9.如图所示,光线斜射到两种透明物质的界面时,同时发生反射和折射现象,则由图可知正确的是( )
A.入射光线为BO B.法线为MN
C.入射角为30° D.MN的上面可能是空气
10.为了研究光从空气斜射入各种透明介质时折射角的大小与哪些因素有关,小华同学利用激光笔、玻璃、水、量角器等进行实验探究。他先让光从空气斜射入水中,分别测出入射角和折射角的大小,记录在表一中。然后他又让光从空气斜射入玻璃中,重复上述实验,将数据记录在表二中。
表一光从空气斜射入水
实验序号
入射角
折射角
1
2
3
表二 光从空气斜射入玻璃
实验序号
入射角
折射角
4
5
6
(1)分析比较实验序号1或2或3或4或5或6中的数据可知:当光从空气斜射入其他透明介质时, ;
(2)分析比较实验序号1与2与3或4与5与6中的数据可知: ;
(3)分析比较实验序号 中的数据可知:当光从空气中以相同入射角斜射入不同介质中时,折射角不同;
(4)从上述实验分析,可得出的初步结论是:光从空气斜射入各种透明介质时,折射角的大小与 和 有关;
(5)在上述实验研究中所用到的科学方法叫 。
二、生活中的折射现象
11.如图是小明和爷爷在河中叉鱼的情景,小明在船上看到河水中的鱼比鱼的实际位置要 (选填“深”或“浅”)些,这是由于光从水中射向空气时发生 的缘故。
12.如图所示,小江家新买了一个鱼缸,他和妹妹从鱼缸的斜上方观察水中的小鱼,他们观察到的小鱼的位置比小鱼的实际位置要 (选填“深”或“浅”)一些,这是由于光从 (选填“水中斜射入空气中”或“空气中斜射入水中”)时发生了折射。
13.潜水者看岸边的树,看到的是树 (选填“变矮”或“变高”)的虚像。如图岸边有一观光者发现B处有一块鹅卵石,若想从A处发射激光照到鹅卵石上,则激光应射向 (选填“B点”“B点上方”或“B点下方”)。
14.小明给弟弟变了个魔术,他将装有一枚硬币的杯子放在弟弟面前,如图所示,弟弟在A处看不到硬币,这是因为光沿______传播.小明向杯中缓缓注水后,弟弟能看到硬币了,这是由光的______产生的现象。弟弟看到的是硬币的______(选填“实”或“虚”)像。
15.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.
16.很多野外水池都设置了禁止游泳标志,因为水池里的水比我们看起来的深度要深很多,如图所示光路图中可以描述其原理的是( )
A.B. C. D.
17.α一束光从空气中斜射向玻璃砖并穿过,其光路如图所示。关于四个角的大小关系正确的是( )
A.α1>γ1 B.α2>γ2 C.α1=α2 D.γ1=γ2
18.画出图中光从空气斜射入水中的大致折射光路并标出折射角r;
19.如图所示,一束光线垂直射到玻璃砖的一个面。作出这束光线从左侧进入玻璃砖,而后从玻璃砖右侧穿出的折射光路。
20.如图,在A点看到水中物体S的像在,画出一条在A点看到物体像的光路图。
※※模块三:巩固提高综合 训练思维方法————————
21. 请你补全关于“像”的知识结构图。
_______、________、_______。
22.如图所示,装有水的长方体水槽水平放置,固定在左壁上的激光笔发出的一束红光射到水面上的O点,红光与水面夹角是45°,反射光射到右壁上的A点,折射光射到右壁上的B点,则A点到水面的距离_______(选填“大于”“小于”或“等于”)B点到水面的距离;往水槽内注水,水面上升2cm,此时反射光射到右壁上的C点,则A、C之间的距离是_______cm。(点A、B、C未在图中标出)
23.物理教研小组做研究光的折射和反射规律实验,根据实验现象绘制了如图所示的光从空气射入水中时的光路图。
(1)光从空气射入水中时,传播速度将______(选填“变大”、“不变”或“变小”);
(2)当θ增大5°,入射光线与反射光线的夹角将______(选填“增大”、或“减小”)______°。
24.小明给弟弟变了个魔术,他将装有一枚硬币的杯子放在弟弟面前,如图所示,弟弟在A处看不到硬币,这是因为光沿______传播.小明向杯中缓缓注水后,弟弟能看到硬币了,这是由光的______产生的现象。弟弟看到的是硬币的______(选填“实”或“虚”)像。
25. 在天宫课堂中,航天员王亚平将空气注入水球,形成的气泡球与水球的球心都在O点。一束光线从空气射入水球的光路如图所示,其中球心O与入射点的连线为法线。则进入气泡球的折射光线可能为( )。
A. ① B. ② C. ③ D. ④
26.如图所示的四幅图中,属于光的折射现象的是( )
A.密林中的阳光 B.手影戏
C.海巿蜃楼 D.小孔成像
27.下列现象中,属于光的折射的是( )
①从平面镜中看见自己②阳光下,立竿见影③站在岸边看见水中的鱼群④插入水中的筷子,看上去好像折断了⑤桥在水中的“倒影”⑥用放大镜看地图
A.①③⑥ B.③④⑥ C.②④⑤ D.①③⑤
28.小红在平静的湖边看到“鸟在水中飞,鱼在云上游”,如图所示,对画面中的现象解释正确的是( )
A.水中的“鸟”是光的折射形成的 B.水中的“鸟”是实像
C.看到的“鱼”比实际位置深 D.看到的“鱼”是虚像
29.如图所示的光现象中,可用光的折射规律解释的是( )
A.日晷指针形成的影子
B.小鸟在水中的倒影
C.手在墙上形成的影子
D.筷子在水面处“弯折”
30.“珍爱生命,注意安全”是我们应具备的安全意识。由于光的折射,池水看起来比实际的浅,夏季要特别注意防范溺水事故。用A、A'分别表示池底和看到的“池底”,请在图中画出人眼看到的池底的光路图。
31.如图甲是小明家的鱼缸,鱼缸左侧的玻璃上有一条鱼的像。图乙是其简化图,A为鱼缸中实际的鱼,B为小明眼睛的位置。请你在乙图中画出:
(1)鱼A在左侧玻璃中的像A′;
(2)小明在鱼缸前方看到水中鱼的大致光路图。
32.小文给同学们表演趣味小实验,她将一块厚玻璃砖竖立在桌面上,让小明站在玻璃砖右侧进行观察。小文将一枚硬币缓慢移至玻璃砖左侧某一位置时,小明惊奇地发现,硬币“进入”了玻璃砖内。
(1)小明看到的是硬币的________(选填“实”或“虚”)像。
(2)A′点是A点的像点。请画出从A点出发的一条光线,经过玻璃砖进入眼睛的完整光路。________
33.小华偶然间整直向下看到放在玻璃砖下面的字发生了错位。
(1)他想光斜射时才发生偏折,才会出现“池底变浅”现象,那么光在垂直入射时,光线不再偏折,还会有“池底变浅”的现象吗?上述过程在科学探究中做___________(选填“设计实验”“提出问题”或“分析论证”)。
(2)①联想到“平面镜成像”找像位置的方法,于是他按如图所示将玻璃砖紧贴物体摆放在水平桌面上的一张白纸上,标记出物体的位置。按照图乙的方式沿水平方向观察物体(观察盒上的条形码)。当看到物体经玻璃砖成的像时,前后移动小卡片,使小卡片与像在同一个平面上,将小卡片此时的位置标记在白纸上,这样就找到了放置一块玻璃砖时___________的位置。
②随后,他将玻璃砖离开物体向观察者移动一小段距离后进行观察,发现像的位置不变,说明玻璃砖与物体的距离___________影响成像位置(选填“会”或“不会”)。
(3)为了观察不同厚度玻璃的成像情况,他将第二块相同玻璃砖紧贴在第一块后面,如图丙所示,观察并记录像的位置;他再将第三块相同玻璃砖紧贴在前两块后面,如图丁所示,观察并记录像的位置。记录数
①分析图的数据可知,用一块玻璃砖观察时,像与物体的距离是___________cm;
②三次实验都说明了光在垂直入射时,像的位置会___________观察者(选填“靠近”或“远离”)。
(4)从图的实验数据还可以得出:玻璃的厚度越厚,像与物的距离越___________。
(5)从以上探究可知,从竖直方向看到的池底比它的实际位置___________(选填“浅”或“深”)。
※※模块四:中考真题演练 考场有的放矢————————
34.(2024·重庆A卷)下列关于白居易的《暮江吟》中描述的光现象解释正确的是( )
A.一道残阳铺水中——水中的“夕阳”是由于光的折射形成的
B.半江瑟瑟半江红——江面呈现出红色是江面反射红光的原因
C.可怜九月初三夜——九月初三夜空的弯月是自然界中的光源
D.露似珍珠月似弓——露珠特别明亮是白光发生了色散的原因
35.(2024·上海)有一束光从空气中斜射入平静的水面时,若入射角为60°,则折射角为( )
A.0° B.40° C.60° D.90°
36.(2024·山东烟台)蓝蓝的天上白云飘,站在湖边的小明看到清澈的水中鱼儿在云中游动,下列说法正确的是( )
A.看到的水中的鱼是实像
B.看到的水中的云是实像
C.看到的水中的云是由于光的折射形成的
D.看到的水中的鱼是由于光的折射形成的
37.(2024·云南)古代的《墨经》对光现象就有了记载。图中的光现象中,由于光的折射形成的是( )
A.小孔成像 B.水中倒影
C.筷子“折断 D.水杯影子
38.(2024·江苏连云港)如图所示,一束光从空气斜射向水面,请画出这条入射光线的折射光线。
39.(2024·四川广安)如图所示,请作出这束光从三棱镜斜面射出的折射光线的大致方向。
40.(2024·河南)如图,观光水池中,一束红光沿AO方向从水射入空气,折射光线为。若另一束红光沿BO方向从水射入空气,请大致画出入射光线BO的折射光线,并标出对应的折射角r。
※※模块五:动手实验实践 提升综合能力————————
41. 比一比:
我们已经学习了光的反射现象和光的折射现象,总结它们的异同点,并且以表格的形式展示出来。
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3.3 光的折射(分层练习)
※※目录:———————
模块一:明晰作业目标 训练有的放矢………………………………………………………………1
模块二:回顾整理课本 夯实基础知识………………………………………………………………1
模块三:巩固提高综合 训练思维方法………………………………………………………………12
模块四:中考真题演练 考场细心认真………………………………………………………………21
模块五:动手实验实践 提升综合能力………………………………………………………………23
※※模块一:明晰作业目标 训练有的放矢————————
1.通过探究光折射时的特点,知道光的折射规律。
2.运用光的折射规律解释生活中的折射现象。
3.运用光的折射规律,解决一些简单的作图问题。
※※模块二:回顾整理课本 夯实基础知识————————
一、光的折射规律
1.如图,大桥与倒影形成一幅壮美的画面。大桥在水中倒影是由于光发生了 ;倒影看起来较暗是由于光发生了 。
【答案】反射 折射。
【解析】[1]大桥在水中的倒影属于平面镜成像,是光发生反射形成的。
[2]光射到水面时,一部分光线发生了反射,另一部分发生了折射而进入水中,所以大桥在水中的倒影看起来比实际物体本身“暗”一些。
2.如图所示是光在空气和玻璃两种介质中传播的路线,据图分析:折射角大小是 ,空气在界面的 侧(选填“上”“下”“左”“右”)。
【答案】 40° 左。
【解析】[1]根据光的反射规律,反射角大小等于入射角大小,那么上方的两条光线,不会是入射光线和反射光线,而左边的两条光线,与的夹角都是70°,两角大小相等,则这两条光线是入射光线和反射光线,就是法线,那么另外一条光线就是折射光线,根据光的折射规律,折射光线、入射光线分居法线两侧,则左上边的那条光线,不会是入射光线,否则折射光线、入射光线分居法线同侧,左下边的那条光线是入射光线,右上边的那条光线是折射光线,折射光线与法线之间的夹角是折射角,大小是40°。
[2]由[1]解析可知,是法线,那么是空气和玻璃两种介质的分界面;假设左边是玻璃,右边是空气,光从玻璃斜射入空气中时,折射角大于入射角,但是题中折射角是40°,入射角是70°,折射角小于入射角,那么假设不成立,左边不是玻璃;假设左边是空气,右边是玻璃,光从空气斜射入玻璃中时,折射角小于入射角,符合题意,假设成立,所以左边是空气,空气在界面的左侧。
3.下列词句中属于光的直线传播现象的是:___________;属于光的反射现象的是 ___________;属于光的折射现象的是 ___________。(选填数字号码)。
①立竿见影;②镜花水月;③坐井观天;④海市蜃楼;⑤凿壁偷光;⑥水中捞月;⑦潭清疑水浅。
【答案】 ①③⑤ ②⑥ ④⑦。
【解析】①立竿见影,这个影是影子,是由于光的直线传播形成的;②镜中花,水中月,这里的花和月都是平面镜成像形成的,平面镜成像利用的是光的反射;③坐井观天是由于光是由直线传播形成的;④海市蜃楼是光在不均匀的空气中传播时发生折射形成的;⑤凿壁偷光,是利用光的直线传播;⑥水中捞月,是平面镜成像,利用了光的反射;⑦“疑水浅”是水底的反射光线从水中斜射入空气中,发生了折射,折射光线远离法线,人看水底是逆着折射光线的传播方向看的,由于我们始终认为光是沿直线传播的,所以看到的水底其实是折射光线的反向延长线相交会聚而成的虚像,位置要比真实的水底高一些。故“疑水浅”是光的折射现象。
[1]属于光的直线传播现象的是①③⑤。
[2]属于光的反射现象的是②⑥。
[3]属于光的折射现象的是④⑦。
4.如图所示,能正确表示光从空气进入玻璃中的光路是 图。
【答案】乙。
【解析】根据折射规律知,光从空气进入玻璃中时,折射角小于入射角,图甲中折射角大于入射角,错误;图乙中折射角小于入射角,正确。
5.手电筒发出的光垂直地照射到一个空烧杯底部。光线投射到烧杯底部的光图如图中虚线所示。(选填“变大”、“变小”或“不变”)
(1)若将手电筒竖直向上移动一小段距离,烧杯底部的光圈会 ;
(2)若向烧杯中注水到一定高度,烧杯底部的光圈会 。
【答案】变大 变小。
【解析】(1)[1]由光在同种均匀介质中沿直线传播可知,若将手电筒竖直向上移动一小段距离,烧杯底部的光圈会变大。
(2) [2]当光从空气斜射入水中时,折射角小于入射角,下图为最左边和最右边折射光线的光路(注意黑色光线表示没有折射时的光线,红色表示折射后的光线):
从图中可以看出,折射光线在原来光线的内侧,由此可以联想到周围光线都是如此,故向烧杯中注水到一定高度,烧杯底部的光圈会变小。
6.如图所示的光现象中,由光的折射形成的是( )
A.墙上的影子 B.水中倒影
C.铅笔“折断” D.用后视镜观察
【答案】C
【详解】A.墙上的影子,属于光的直线传播,故A不符合题意;
B.水中倒影,属于光的反射,故B不符合题意;
C.铅笔“折断”,属于光的折射,故C符合题意;
D.用后视镜观察,属于光的反射,故D不符合题意。
故选C。
7.如图所示,一束光线斜射入装满水的容器中,在P处形成一光斑,现保持入射光线方向不变,将容器中的水慢慢抽出,则在此过程中光斑将
A.向左移动
B.向右移动
C.仍在原来位置
D.先向左移动再向右移动
【答案】B
【详解】
一束光线斜射人装满水的容器中,在P处形成一光斑,将容器中的水慢慢抽出的过程中,入射点逐渐降低且右移,由光的折射规律可知,光线将发生折射现象,折射光线靠近法线,即向下偏折,也就是容器底的光斑向右移动.随着水位的降低,入射点向右移动,由于入射角不变,折射角也不变,折射光线平行,光斑向右移动。
故选B。
8.为保护视力,课间同学们总会透过教室玻璃窗远眺,透过玻璃会看到远处的景物,蓝天、白云和楼房。关于上述现象,下列说法正确的是( )
A.看到的“楼房”是真实的楼房
B.看到的“楼房”是因反射所成的实像
C.看到的“楼房”是因折射所成的虚像
D.看到的“楼房”比真实的楼房要矮一些
【答案】A
【解析】
楼房反射的光线通过玻璃、空气射入人眼。光线在不同介质传播时会发生光的折射,但是由于人眼有“视觉直进”的特点,即人眼总会认为光线总是沿直线传播进入人眼,故人眼看到的“楼房”是虚像,且比真实的楼房要高一些。故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
9.如图所示,光线斜射到两种透明物质的界面时,同时发生反射和折射现象,则由图可知正确的是( )
A.入射光线为BO B.法线为MN
C.入射角为30° D.MN的上面可能是空气
【答案】B
【详解】
由图可知,∠NOC为30°,则∠COM为
90°-30°=60°
由图知,∠BOM为60°,则∠COM=∠BOM,则NM为法线,N'M'为界面。由光的折射定律入射光线和法线分居法线两侧,光的反射定律入射光线和法线分居法线两侧可知,光线OA为折射光线、光线CO为入射光线、光线OB为反射光线,入射角为∠COM=60°。折射角为∠NOA=30°。折射角小于入射角,所以M'N'的右侧为空气。综上所述,故ACD错误,B正确。
故选B。
10.为了研究光从空气斜射入各种透明介质时折射角的大小与哪些因素有关,小华同学利用激光笔、玻璃、水、量角器等进行实验探究。他先让光从空气斜射入水中,分别测出入射角和折射角的大小,记录在表一中。然后他又让光从空气斜射入玻璃中,重复上述实验,将数据记录在表二中。
表一光从空气斜射入水
实验序号
入射角
折射角
1
2
3
表二 光从空气斜射入玻璃
实验序号
入射角
折射角
4
5
6
(1)分析比较实验序号1或2或3或4或5或6中的数据可知:当光从空气斜射入其他透明介质时, ;
(2)分析比较实验序号1与2与3或4与5与6中的数据可知: ;
(3)分析比较实验序号 中的数据可知:当光从空气中以相同入射角斜射入不同介质中时,折射角不同;
(4)从上述实验分析,可得出的初步结论是:光从空气斜射入各种透明介质时,折射角的大小与 和 有关;
(5)在上述实验研究中所用到的科学方法叫 。
【答案】折射角小于入射角 见解析 1、4(2、5或3、6) 入射角的大小 介质的种类 控制变量法
【详解】
(1)[1]分析比较实验序号1或2或3或4或5或6中的数据可知,当光从空气斜射入水或玻璃中时,折射角始终小于入射角,由此总结得出:当光从空气斜射入其他透明介质时,折射角小于入射角。
(2)[2]分析比较实验序号1与2与3中的数据可知,当光从空气斜射入水中时,随着入射角的增大,折射角也会随之增大,但折射角始终小于入射角;分析比较4与5与6中的数据也能得出相同的规律,由此得出结论:当光从空气斜射入其他透明介质时,随着入射角的增大,折射角也会随之增大,但折射角始终小于入射角。
(3)[3]比较实验序号1与4可知,入射角都为30°,但斜射在水中时折射角为22°,斜射在玻璃中时折射角为19°,即当光从空气中以相同入射角斜射入不同介质中时,折射角不同。同样分析2与5或3与6中的数据,也可以得出相同的结论。
(4)[4][5]光从空气斜射入各种透明介质时,当入射角改变,折射角也会随之改变,当入射角相同时,介质的种类改变,折射角也会发生改变,由此得出结论:光从空气斜射入各种透明介质时,折射角的大小与入射角的大小和介质种类有关。
(5)[6]该实验中,入射角的大小和介质的种类都会影响折射角的大小,在进行实验探究时,一次只能探究一个因素,控制其他因素不变,这种实验探究方法叫控制变量法。
二、生活中的折射现象
11.如图是小明和爷爷在河中叉鱼的情景,小明在船上看到河水中的鱼比鱼的实际位置要 (选填“深”或“浅”)些,这是由于光从水中射向空气时发生 的缘故。
【答案】 浅 折射;
【解析】[1][2]从鱼身上反射的光由水中斜射入空气中时,在水面上发生折射,折射光线远离法线,折射角大于入射角,折射光线进入人眼,人眼逆着折射光线的方向看去,会看到河水中的鱼比鱼的实际位置要浅些。这是由于光从水中射向空气时发生折射的缘故。
12.如图所示,小江家新买了一个鱼缸,他和妹妹从鱼缸的斜上方观察水中的小鱼,他们观察到的小鱼的位置比小鱼的实际位置要 (选填“深”或“浅”)一些,这是由于光从 (选填“水中斜射入空气中”或“空气中斜射入水中”)时发生了折射。
【答案】 浅 水中斜射入空气中。
【解析】[1][2]水中的鱼反射的光由水斜射入空气时,在水面上发生折射,折射角大于入射角,折射光线远离法线,向水面偏折,人眼逆着折射光线的方向看去,看到的“鱼”比鱼的实际位置浅一些,如图所示,A点是鱼,点是人看到的“鱼”。
13.潜水者看岸边的树,看到的是树 (选填“变矮”或“变高”)的虚像。如图岸边有一观光者发现B处有一块鹅卵石,若想从A处发射激光照到鹅卵石上,则激光应射向 (选填“B点”“B点上方”或“B点下方”)。
【答案】变高 B点;
【解析】[1]潜水员看到岸边的树,是因为树反射的光经过水面折射后进入潜水者,光线由空气进入水中,折射角变小,光路图如图所示
S为树尖的位置,而像的位置在折射光线的反向延长线上,图中S'为树尖像的位置,由图可知,潜水者看岸边的树,看到的是树变高的虚像。
[2]连接AB,与水面的交点为入射点,过入射点做出法线,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,人看到的B点是鹅卵石的虚像,鹅卵石的实际位置在B点的正下方,因为激光进入水中的时候也会发生折射,所以激光射向B点时,经水折射后激光也就刚好落在鹅卵石上,如图所示
。
14.小明给弟弟变了个魔术,他将装有一枚硬币的杯子放在弟弟面前,如图所示,弟弟在A处看不到硬币,这是因为光沿______传播.小明向杯中缓缓注水后,弟弟能看到硬币了,这是由光的______产生的现象。弟弟看到的是硬币的______(选填“实”或“虚”)像。
【答案】直线传播 折射 虚
【解析】[1]硬币放在杯底,因为光沿直线传播,杯子挡住了硬币到眼睛的光线,人眼便看不到硬币。
[2]倒入水后,硬币出来的光在水面发生折射,远离法线,人逆着光看,能看到硬币,这是光的折射现象。
[3]弟弟看到的硬币是杯底硬币的像,是折射形成的虚像,是光反向延长线的交点会聚而成的。
15.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.
【答案】C。
【解析】已知视力表到平面镜的距离是2.7m,根据像和物到平面镜的距离相等,所以视力表的像到平面镜的距离也是2.7m,所以人到视力表像的距离为
2.7m+2.7m﹣0.4m=5.0m
故选C。。
16.很多野外水池都设置了禁止游泳标志,因为水池里的水比我们看起来的深度要深很多,如图所示光路图中可以描述其原理的是( )
A.B. C. D.
【答案】C。
【解析】池底反射的光线,在水和空气的分界面发生折射,斜射入空气中,折射角大于入射角,进入人眼,人眼沿着折射光线看回去,看到的池底位置比其真实位置要高一些。
AD.光线是从水中斜射向空气,图中光线传播方向画反了,故AD不符合题意;
B.光从水中斜射向空气中时,折射角应该大于入射角,图中折射角小于入射角,故B不符合题意;
C.光从水中斜射向空气中时,折射角大于入射角,故C符合题意。
故选C。
17.α一束光从空气中斜射向玻璃砖并穿过,其光路如图所示。关于四个角的大小关系正确的是( )
A.α1>γ1 B.α2>γ2 C.α1=α2 D.γ1=γ2
【答案】A。
【详解】
A.光线从空气中斜射入玻璃砖中,折射角小于入射角,则α1>γ1,故A正确;
B.光线从玻璃砖中斜射入空气中,折射角大于入射角,则α2<γ2,故B错误;
CD.因两条法线是平行的,则由几何知识可知γ1=α2,所以α1>α2,γ1<γ2,故CD错误。
故选A。
18.画出图中光从空气斜射入水中的大致折射光路并标出折射角r;
【答案】
【解析】过入射点O作垂直于界面的法线,光从空气斜射入水中时,折射光线向法线偏折,折射角小于入射角,据此画出折射光线并标出折射角r,如图所示:
19.如图所示,一束光线垂直射到玻璃砖的一个面。作出这束光线从左侧进入玻璃砖,而后从玻璃砖右侧穿出的折射光路。
【答案】。
【解析】因为光从空气垂直入射到玻璃的表面,所以传播方向不变。光从玻璃斜射入空气中,首先过入射点画出法线,然后根据折射角大于入射角,画出折射光线。如图所示。
20.如图,在A点看到水中物体S的像在,画出一条在A点看到物体像的光路图。
【答案】。
【解析】S的光由水折射进入空气后进入人眼,人眼逆着折射光线看到S的像点,连接交水面于点O,连接SO画出入射光线,连接OA画出折射光线,如图。
※※模块三:巩固提高综合 训练思维方法————————
21. 请你补全关于“像”的知识结构图。
_______、________、_______。
【答案】 ① 直线传播;② 凸透镜;③ 倒立实像。
【解析】[1][2][3]凸透镜成像是由光的折射形成的,根据凸透镜成像的规律,当物距大于二倍焦距时,成倒立缩小的实像,当物距大于一倍焦距小于二倍焦距时,成倒立放大的实像,故当物距大于一倍焦距时成倒立的实像;
小孔成像是利用光在同种均匀介质中沿直线传播形成的倒立的实像。故小孔成像和凸透镜成像的相同点是都可以成倒立的实像。
22.如图所示,装有水的长方体水槽水平放置,固定在左壁上的激光笔发出的一束红光射到水面上的O点,红光与水面夹角是45°,反射光射到右壁上的A点,折射光射到右壁上的B点,则A点到水面的距离_______(选填“大于”“小于”或“等于”)B点到水面的距离;往水槽内注水,水面上升2cm,此时反射光射到右壁上的C点,则A、C之间的距离是_______cm。(点A、B、C未在图中标出)
【答案】小于 2
【解析】当光在水面上反射时,反射角等于入射角;当光从空气斜射入水中时,折射角小于入射角,故A点到水面的距离小于B点到水面的距离。
往水槽内注水,水面上升2cm,入射点向左移动2cm,反射光线在右壁上的光斑也向上移动2cm,故A、C之间的距离是2cm。
23.物理教研小组做研究光的折射和反射规律实验,根据实验现象绘制了如图所示的光从空气射入水中时的光路图。
(1)光从空气射入水中时,传播速度将______(选填“变大”、“不变”或“变小”);
(2)当θ增大5°,入射光线与反射光线的夹角将______(选填“增大”、或“减小”)______°。
【答案】变小 减小 10
【详解】
(1)[1]光在真空中的传播速度最大,在空气中的光速接近在真空中的速度,光从空气射入水中时,传播速度将减小。
(2)[2][3]当θ增大5°时,入射角减小5°,反射角也减小5°,入射光线与反射光线的夹角将减小10°。
24.小明给弟弟变了个魔术,他将装有一枚硬币的杯子放在弟弟面前,如图所示,弟弟在A处看不到硬币,这是因为光沿______传播.小明向杯中缓缓注水后,弟弟能看到硬币了,这是由光的______产生的现象。弟弟看到的是硬币的______(选填“实”或“虚”)像。
【答案】直线传播 折射 虚
【详解】
[1]硬币放在杯底,因为光沿直线传播,杯子挡住了硬币到眼睛的光线,人眼便看不到硬币。
[2]倒入水后,硬币出来的光在水面发生折射,远离法线,人逆着光看,能看到硬币,这是光的折射现象。
[3]弟弟看到的硬币是杯底硬币的像,是折射形成的虚像,是光反向延长线的交点会聚而成的。
25. 在天宫课堂中,航天员王亚平将空气注入水球,形成的气泡球与水球的球心都在O点。一束光线从空气射入水球的光路如图所示,其中球心O与入射点的连线为法线。则进入气泡球的折射光线可能为( )。
A. ① B. ② C. ③ D. ④
【答案】A。
【解析】如图所示,连接O2与O,即为第二次折射的法线;
B.从水中斜射入空气,会发生偏折,而②传播方向不变,故B不符合题意;
C.从水中斜射入空气,折射角大于入射角,故C不符合题意;
D.根据折射光线与入射光线分居法线两侧,故D不符合题意;
A.综上所述,只有①满足折射光线与入射光线分居法线两侧,且折射角大于入射角,故A符合题意。故选A。
26.如图所示的四幅图中,属于光的折射现象的是( )
A.密林中的阳光 B.手影戏
C.海巿蜃楼 D.小孔成像
【答案】C
【解析】A.密林中的阳光呈直线,原因是光的直线传播,故A不符合题意;
B.手影是光的直线传播形成的,故B不符合题意;
C.海巿蜃楼是由于大气的不均匀导致的光的折射现象,故C符合题意;
D.小孔成像是光的直线传播形成的,故D不符合题意。故选C。
27.下列现象中,属于光的折射的是( )
①从平面镜中看见自己②阳光下,立竿见影③站在岸边看见水中的鱼群④插入水中的筷子,看上去好像折断了⑤桥在水中的“倒影”⑥用放大镜看地图
A.①③⑥ B.③④⑥ C.②④⑤ D.①③⑤
【答案】B
【解析】①从平面镜中看见自己属于平面镜成像,其原理是光的反射;
②立竿见影是光照射在杆上,被杆遮挡在地上形成了影子,利用的是光沿直线传播;
③站在岸边看见水中的鱼群,光从水中斜射入空气中发生了折射;
④插入水中的筷子,看上去好像折断了,是光从水中斜射入空气中发生了折射;
⑤桥在水中的“倒影”属于平面镜成像,其原理是光的反射;
⑥用放大镜看地图,利用的是凸透镜成像,其原理是光的折射;
属于光的折射的是③④⑥。
故ACD不符合题意。B符合题意。故选B。
28.小红在平静的湖边看到“鸟在水中飞,鱼在云上游”,如图所示,对画面中的现象解释正确的是( )
A.水中的“鸟”是光的折射形成的 B.水中的“鸟”是实像
C.看到的“鱼”比实际位置深 D.看到的“鱼”是虚像
【答案】D
【详解】
A.水中的“鸟”是小鸟通过水面所成的像,是光的反射形成的,故A错误;
B.水中的“鸟”是小鸟通过水面所成的像,是虚像,故B错误;
C.鱼反射的光线有水折射进入空气时发生折射,折射光线远离法线,因此看到的“鱼”比实际位置浅,故C错误;
D.看到的“鱼”是光的折射形成的,是虚像,故D正确。
故选D。
29.如图所示的光现象中,可用光的折射规律解释的是( )
A.日晷指针形成的影子
B.小鸟在水中的倒影
C.手在墙上形成的影子
D.筷子在水面处“弯折”
【答案】D
【详解】
A.日晷指针形成的影子是光的直线传播,故A不符合题意;
B.小鸟在水中的倒影是光的反射,故B不符合题意;
C.手在墙上形成的影子是光的直线传播,故C不符合题意;
D.筷子在水面处“弯折”是光的折射,故D符合题意。
故选D。
30.“珍爱生命,注意安全”是我们应具备的安全意识。由于光的折射,池水看起来比实际的浅,夏季要特别注意防范溺水事故。用A、A'分别表示池底和看到的“池底”,请在图中画出人眼看到的池底的光路图。
【答案】
【解析】眼睛观察到的池底A'点在池底A点的正上方,连接眼睛与A'点和水面的交点为折射点O,在图中 A'点是A点的像,光由A点发出,经水面射入空气中时发生折射,折射角大于入射角而射入人眼。 A'就在折射光线的反向延长线上。如图所示
31.如图甲是小明家的鱼缸,鱼缸左侧的玻璃上有一条鱼的像。图乙是其简化图,A为鱼缸中实际的鱼,B为小明眼睛的位置。请你在乙图中画出:
(1)鱼A在左侧玻璃中的像A′;
(2)小明在鱼缸前方看到水中鱼的大致光路图。
【答案】
【详解】
(1)(2)根据平面镜成像中物像连线与平面镜垂直,物与像到平面镜的距离相等的关系作出鱼A在左侧玻璃中的像A′;水中的鱼反射的光线斜射向空气中时传播方向会发生偏折,折射光线会远离法线,折射角大于入射角,作光路图时先作法线,再作入射光线、折射光线。注意入射光线、折射光线不能在一条直线上。如图所示
32.小文给同学们表演趣味小实验,她将一块厚玻璃砖竖立在桌面上,让小明站在玻璃砖右侧进行观察。小文将一枚硬币缓慢移至玻璃砖左侧某一位置时,小明惊奇地发现,硬币“进入”了玻璃砖内。
(1)小明看到的是硬币的________(选填“实”或“虚”)像。
(2)A′点是A点的像点。请画出从A点出发的一条光线,经过玻璃砖进入眼睛的完整光路。________
【答案】虚
【解析】(1)小明通过玻璃砖看到硬币是由于光的折射形成的虚像。
(2)连接A′点和人眼相交于B点,光从玻璃斜射入空气时发生折射,折射角大于入射角,画出入射光线CB,连接AC得到A点出发的一条光线,如图所示:
33.小华偶然间整直向下看到放在玻璃砖下面的字发生了错位。
(1)他想光斜射时才发生偏折,才会出现“池底变浅”现象,那么光在垂直入射时,光线不再偏折,还会有“池底变浅”的现象吗?上述过程在科学探究中做___________(选填“设计实验”“提出问题”或“分析论证”)。
(2)①联想到“平面镜成像”找像位置的方法,于是他按如图所示将玻璃砖紧贴物体摆放在水平桌面上的一张白纸上,标记出物体的位置。按照图乙的方式沿水平方向观察物体(观察盒上的条形码)。当看到物体经玻璃砖成的像时,前后移动小卡片,使小卡片与像在同一个平面上,将小卡片此时的位置标记在白纸上,这样就找到了放置一块玻璃砖时___________的位置。
②随后,他将玻璃砖离开物体向观察者移动一小段距离后进行观察,发现像的位置不变,说明玻璃砖与物体的距离___________影响成像位置(选填“会”或“不会”)。
(3)为了观察不同厚度玻璃的成像情况,他将第二块相同玻璃砖紧贴在第一块后面,如图丙所示,观察并记录像的位置;他再将第三块相同玻璃砖紧贴在前两块后面,如图丁所示,观察并记录像的位置。记录数
①分析图的数据可知,用一块玻璃砖观察时,像与物体的距离是___________cm;
②三次实验都说明了光在垂直入射时,像的位置会___________观察者(选填“靠近”或“远离”)。
(4)从图的实验数据还可以得出:玻璃的厚度越厚,像与物的距离越___________。
(5)从以上探究可知,从竖直方向看到的池底比它的实际位置___________(选填“浅”或“深”)。
【答案】① 提出问题;② 像;③ 不会;④ 2.13;⑤远离;⑥ 大;⑦ 深。
【解析】(1)[1]光在垂直入射时,光线不再偏折,还会有“池底变浅”的现象吗?这是在提出问题,所以该过程在科学探究中属于提出问题。
(2)①[2]当看到物体经玻璃砖成的像时,前后移动小卡片,使小卡片与像在同一个平面上,将小卡片此时的位置标记在白纸上,这样用小卡片的位置代替了像的位置,所以找到了放置一块玻璃砖时像的位置。
②[3]移动玻璃砖,像的位置不变,说明玻璃砖与物体的距离不会影响成像位置。
(3)①[4]由图中的数据可知,用一块玻璃砖观察时,像与物体的距离是2.13cm。
②由三次实验数据可知,光在垂直入射时,像距越来越大,与观察者的距离变大,说明像的位置会远离观察者。
(4)从图示的实验数据还可以得出:随着玻璃砖厚度的增加,像距增加的更多,说明玻璃的厚度越厚,像与物体之间的距离越大。
(5)从以上探究可知,从竖直方向看,由于光不会发生折射,所以看到的池底比它的实际位置深。
※※模块四:中考真题演练 考场有的放矢————————
34.(2024·重庆A卷)下列关于白居易的《暮江吟》中描述的光现象解释正确的是( )
A.一道残阳铺水中——水中的“夕阳”是由于光的折射形成的
B.半江瑟瑟半江红——江面呈现出红色是江面反射红光的原因
C.可怜九月初三夜——九月初三夜空的弯月是自然界中的光源
D.露似珍珠月似弓——露珠特别明亮是白光发生了色散的原因
【答案】B
【解析】A.水中的“夕阳”是由于光的反射所形成的虚像,故A错误;
B.人眼看到不透明物体的颜色是物体所反射的光的颜色,人看江面时,江面相当于不透明物体,其呈现出红色是江面反射红光所导致的,故B正确;
C.月亮的光是反射太阳发出的光,月亮本身不会发光,因此月亮不是自然界中的光源,故C错误;
D.露珠特别明亮是因为露珠表面光滑,发生了镜面反射,将大部分光线反射进人眼中,故D错误。
故选B。
35.(2024·上海)有一束光从空气中斜射入平静的水面时,若入射角为60°,则折射角为( )
A.0° B.40° C.60° D.90°
【答案】B
【解析】A.当光垂直入射时,光沿直线传播进入水中,折射角等于0°,故A不符合题意;
BCD.一束光从空气中斜射向平静的水面,入射角为60°,光从空气斜射入水中,折射角小于入射角,即折射角小于60°,故B符合题意;CD不符合题意。
故选B。
36.(2024·山东烟台)蓝蓝的天上白云飘,站在湖边的小明看到清澈的水中鱼儿在云中游动,下列说法正确的是( )
A.看到的水中的鱼是实像
B.看到的水中的云是实像
C.看到的水中的云是由于光的折射形成的
D.看到的水中的鱼是由于光的折射形成的
【答案】D
【解析】当光遇到水面时会发生反射,此时水面相当于一平面镜,所以看见水中的“云”是由光的反射现象形成的云的虚像;鱼生活在水里,鱼反射的光线由水中斜射入空气时,在水面上发生折射,折射角大于入射角,折射光线进入人眼,人眼会逆着折射光线的方向看去,就会觉得鱼变高了,所以看到了鱼的虚像,故D正确,ABC错误。
故选D。
37.(2024·云南)古代的《墨经》对光现象就有了记载。图中的光现象中,由于光的折射形成的是( )
A.小孔成像 B.水中倒影
C.筷子“折断 D.水杯影子
【答案】C
【解析】A.小孔成像是光沿直线传播形成的,故A不符合题意;
B.水中倒影是平面镜成像,是光的反射形成的,故B不符合题意;
C.筷子“折断”是光从水中斜射入空气中时,在水面处发生折射形成的,故C符合题意;
D.水杯影子是光沿直线传播形成的,故D不符合题意。
故选C。
38.(2024·江苏连云港)如图所示,一束光从空气斜射向水面,请画出这条入射光线的折射光线。
【答案】
【解析】根据光的折射规律,折射光线和入射光线、法线在同一平面内,折射光线和入射光线分居法线两侧,光从空气中斜射入水中,折射角小于入射角
39.(2024·四川广安)如图所示,请作出这束光从三棱镜斜面射出的折射光线的大致方向。
【答案】
【解析】光从三棱镜斜射入空气中时,折射光线和入射光线位于法线两侧,折射角大于入射角
40.(2024·河南)如图,观光水池中,一束红光沿AO方向从水射入空气,折射光线为。若另一束红光沿BO方向从水射入空气,请大致画出入射光线BO的折射光线,并标出对应的折射角r。
【答案】
【解析】在光的折射现象中,折射角随入射角的减小而减小,折射角是折射光线与法线的夹角,据此画出入射光线BO的折射光线,并标出对应的折射角r
※※模块五:动手实验实践 提升综合能力————————
41. 比一比:
我们已经学习了光的反射现象和光的折射现象,总结它们的异同点,并且以表格的形式展示出来。
【答案】略。
【解析】略。
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