内容正文:
光的折射规律 同步训练
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.关于光现象,下列分析正确的是( )
A.早晨太阳还在地平线以下时,人就可以看到它,是光的折射形成的
B.在平静的湖面可以看到“蓝天白云”,是光的色散现象
C.游泳池注水后,看上去“变浅”了,是光的直线传播形成的
D.阳光透过树叶间的缝隙射到地面上,形成圆形光斑,是光的反射形成的
2.如图所示的光现象中,由于光的折射而形成的是( )
A. 墙上的手影 B. “折断”的钢勺
C. 镜中的像 D. 水中的“倒影”
3.下列能正确表示潜水员看到岸上景物光路的是( )
A. B.
C. D.
4.如图所示现象中,由于光的反射而形成的是( )
A. 月食现象 B. 千手观音
C. 水中的筷子弯折 D. 水中的倒影
5.下列光学情景的描述中,正确的是( )
A.“拱桥倒影”,是等大的虚像 B.“弯折的铅笔”,是放大的实像
C.“墙上的手影”,是放大的虚像 D.“后视镜中的车辆”,是缩小的实像
6.如图所示的四种情景中,属于光的反射的是( )
A.手影
B. 水中筷子变“折”
C. 用遥控器控制电视
D. 钢笔“错位”了
二、填空题
7.光的折射。
(1)定义:光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向发生 的现象;
(2)基本概念:如图所示:
i入射光线 ;
ii折射光线 ;
iii法线 ;
iv入射角:入射光线与法线的夹角 ;
v折射角:折射光线与法线的夹角 。
8.如图所示,将透明的薄壁(厚度可忽略不计)方形水槽水平放置,固定在水槽底部的激光笔沿图示方向发出一细光束,小凯通过缓慢改变水槽中的水量来探究光的传播现象。
(1)已知水槽中未注水时可在侧壁上点A处得到一个光点,注入一定量的水后,光点移至点B处,同时,发现水面下方的侧壁上出现一光点C,请作图确定点C的位置和点B的大概位置;
(2)小凯适当减少水槽中的水量,发现B处的光点 (选填“上移”或“下移”)至D处,若BD间距离为2cm,则水面高度的变化量Δh 2cm(选填“>”“=”或“<”)。
9.当光从一种透明介质射入另一种透明介质中时,传播方向 (选填“不一定”或“一定”)发生偏折。站在河边,看到水中岸上景物的倒影是光的 现象。
10.如图所示,固定好的激光笔向空水槽打出一束激光,激光照射在水槽的O点形成光斑,缓慢向水槽中加满水后,此时激光在水槽底部形成的光斑在O点 侧;打开底部开关缓慢放水,水面下降过程中,可以观察到光斑向 移动。(均选填“左”或“右”)
11.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。
三、计算题
12.如图所示,一束水平光线从空气进入玻璃,请作出反射光线和折射光线。
13.小明学习了光的折射后,在正对走廊的教室门上安装了一个圆柱玻璃,制作了一个简易“猫眼”。圆柱玻璃的直径为3cm,高度与门的厚度相同,均为4cm,猫眼离地面的距离为1.6m,如图所示。当观察者从教室内通过圆柱玻璃向外观察走廊时,发现靠近观察者的走廊地面中心线上有长1.2m的盲区。已知光线从空气射入玻璃时,入射角的正弦值与折射角的正弦值之比等于一个定值n。
(1)求定值n的数值;
(2)若增大圆柱形玻璃的直径,求当直径增大到多少时,靠近教室的走廊上所有盲区恰好消失。(最后结果可以保留根号)
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
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参考答案:
题号
1
2
3
4
5
6
答案
A
B
A
D
A
C
1.A
【详解】A.早晨,太阳还在地平线以下是,人们就可以看到它,是因为太阳光经过大气层时,空气不均匀发生了偏折,属于光的折射现象,故A正确;
B.在平静的湖面可以看到蓝天白云,是平面镜成像现象,属于光的反射,故B错误;
C.当游泳池注水之后,看上去感觉泳池变浅了,是因为光线从水中斜射入空气中时发生了偏折,属于光的折射现象,故C错误;
D.树叶间有许多缝隙,当阳光透过这些缝隙射到地面上,形成圆形光斑是太阳光经过树叶间的缝隙时,由于小孔成像在地上形成的实像,属于光的直线传播形成的,故D错误。
故选A。
2.B
【详解】A.影子是由于手挡住了光线,在墙上形成的暗影区,是光的直线传播形成的,故A不符合题意;
B.水面“折断”的钢勺是钢勺反射的光从水中斜射入空气时,折射光线偏离法线造成的,属于光的折射现象,故B符合题意;
C.镜中像是凸面镜成像,是光的反射形成的,故C不符合题意;
D.倒影是平面镜成像,属于光的反射现象,故D不符合题意。
故选B。
3.A
【详解】A.潜水员看到岸上景物时,光从空气斜射入水中,折射光线向法线方向偏折,折射角小于入射角,故A正确;
B.潜水员看到岸上景物时,光从空气斜射入水中,折射光线应向法线方向偏折,而不是向界面方向偏折,故B错误;
C.光从空气斜射入水中,折射光线应向法线方向偏折,而不是沿直线传播,故C错误;
D.根据光的折射规律,折射光线、入射光线分居于法线两侧,而不是在同一侧,故D错误。
故选A。
4.D
【详解】A.月食现象是由光的直线传播形成的,故A不符合题意;
B.看到千手观音节目,利用了光的直线传播,故B不符合题意;
C.水中的筷子好像在水面处“折断”,是由光的折射形成的,故C不符合题意;
D.平静水面上山的倒影,属于平面镜成像,是由于光的反射形成的,故D符合题意。
故选D。
5.A
【详解】A.“拱桥倒影”属于平面镜成像,由平面镜成像的特点可知成的是等大的虚像,故A正确;
B.看到弯折的铅笔是光的折射形成的虚像,故B错误;
C.墙上的手影是光的直线传播形成的影子,故C错误;
D.后视镜中是凸面镜,所成的像是正立、缩小的虚像,故D错误。
故选A。
6.C
【详解】A.灯光下的手影,是光在同一均匀介质中沿直线传播形成的,故A不符合题意;
B.筷子好像在水面折断是由于来自筷子的光从水中进入空气中发生了折射,折射光线进入人眼,人眼逆着光线看去,所看到的是筷子的虚像,像比物体的位置高,属于光的折射,故B不符合题意;
C.遥控器发出的红外线,它会以光波的性质直线传播,并且可以发生反射,有时遥控器并没有对准电视机的控制窗口,而是沿某一合适的方向对准墙壁按下按钮,也可以控制电视机,这是利用了光的反射,故C符合题意;
D.钢笔错位是由于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,故属于光的折射,故D不符合题意。
故选C。
7. 偏折 AO OB NN′ i r
【详解】(1)[1]光的折射是指光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向发生改变,从而使光线在不同介质的交界处发生偏折的现象。
(2)i[2]入射光线为光从外界射到交界处的光线,由图可知,AO为入射光线。
ii[3]折射光线为入射光线在一种介质斜射入另一种介质或在同一种不均匀介质中传播时,方向发生偏折后形成的光线。由题图可知,OB为折射光线。
iii[4]在光的折射中过入射点且与两种介质分界面垂直的是法线,故NN′为法线。
iv[5]在光的折射中,入射角为入射光线与法线之间的夹角,故i为入射角。
v[6]在光的折射中,折射角为折射光线与法线之间的夹角,故r为入射角。
8. 下移 >
【详解】(1)[1]水槽中注入一定量的水后,光线从水中斜射入空气中时会发生折射,此时的折射角大于入射角,折射光线远离法线,侧壁上的光点B在A点的下方;光从水中射到空气和水的界面上时会发生反射现象,反射角等于入射角,据此做出点C的位置和点B的大概位置,如图所示:
(2)[2]适当减少水槽中的水量,入射光线与水面之间的夹角不变,入射角不变,折射角不变,此时折射点向左偏移,折射光线向左偏移,所以B点会向下移动。
[3]BD间距离为2cm,因两次折射光线是平行的,根据几何知识可知,水面高度的变化量大于2cm。
9. 不一定 反射
【详解】[1]当光从一种透明介质射入另一种透明介质中时,传播方向不一定发生偏折,例如当光线垂直于界面入射时,光线的传播方向不变。
[2]平静的水面上有岸边景物的倒影,是由于岸边景物在水面上成的像,是平面镜成像,属于光的反射现象。
10. 左 右
【详解】[1]当向水槽中加满水后,水中的折射光线向靠近法线方向偏折,此时激光在水槽底部形成的光斑在O点左侧。
[2]打开底部开关缓慢放水,水面下降过程中,入射点向右移动,可以观察到光斑向右移动。
11. 60 35 玻璃
【详解】[1][2][3]由图分析可知
∠AON=90°-30°=60°=∠BON
根据反射定律反射角等于入射角可知,NN'为法线,MM'为分界面,则入射角为∠BON,反射角为∠AON,折射角为∠CON',即
∠CON'=90°-55°=35°
由于入射角大于折射角,则分界面右端为玻璃。
12.
【详解】先过入射点作法线,在空气中法线的另一侧作出反射光线,注意反射角等于入射角;
在玻璃中法线的另一侧作出折射光线,注意折射角小于入射角,如图所示:
13.(1);(2)
【详解】解:(1)由题意知,存在盲区的临界光路图如图所示,图中θ为入射角,α为折射角。
由几何关系可得:
可得
又
可得
则定值n的数值为
(2)使所有盲区恰好消失,临界光路图如图2所示,此时图中入射角
α′为折射角,D′为增大后的圆柱玻璃的直径。由题意可得
代入数据可得
解得
可得
又有
解得
答:(1)定值n的数值为;
(2)当直径增大到时,靠近教室的走廊上所有盲区恰好消失。
答案第1页,共2页
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