一、光的折射（重难点训练）物理苏科版2024八年级上册

一、光的折射 一．光源的判断（共5小题） 二．光的折射现象辨析（共10小题） 三．光的折射规律的应用（共10小题） 四．光斑移动问题（共6小题） 五．光的折射作图（共11小题） 六．光的折射的进一步探究（共2小题） 一．探究光的折射规律（共5小题） 1．小明利用半圆形玻璃砖“探究光折射时的特点”，让光源发出的一束光从空气斜射入玻璃，观察到光束的径迹如图甲所示，回答以下问题： (1)实验中发现，折射光的亮度比入射光的亮度要暗一些，其主要原因是光从空气斜射入玻璃时不仅发生了折射现象，还发生了 现象； (2)图中折射角的大小为 ； (3)小明在探究光的折射规律时，意外发现：当光沿某方向从半圆玻璃砖射向空气时，折射光消失而反射光却变得更亮，如图乙所示，老师告诉他这是光的全反射现象。课后，小明查到光从玻璃射向空气时的一些数据如下表： 入射角 折射角 / 反射能量 5% 7% 26% 43% 77% 84% 100% 100% ①分析上表中数据可知当光从玻璃射向空气时，折射角随入射角的增大而 （选填“增大”或“减小”）。 ②当光从玻璃斜射向空气时折射光线消失，只有反射光线，这种现象叫做全反射。当入射角i≥ 时，就发生了全反射现象。 ③光纤电缆利用玻璃清澈、透明的性质，使用光来传送信号，光可以从弯曲的玻璃光纤的一端传到另一端，而不会“溜”出玻璃光纤，如图丙，它是利用光的 （填“折射”或“全反射”）来传递信息的，光在光纤内的传播速度 （选填“大于”、“小于”或“等于”）3×108m/s。 【答案】(1)反射 (2)30 (3) 增大 41.8 全反射 小于 【详解】（1）光从空气斜射入玻璃时，一部分光会在玻璃表面发生反射，反射光的存在使得入射光的能量有一部分被反射回去，所以折射光的亮度比入射光的亮度要暗一些。 （2）由图可知，EF为法线，AO为入射光线，OC为折射光线，∠COF为折射角。因为∠COF＝60°，所以折射角∠COF＝90°-60°＝30° （3）[1]观察表中数据，当入射角从0°逐渐增大到42°的过程中，折射角从0°逐渐增大到90°，最后入射角再增大时折射光消失，可以明显看出折射角随入射角的增大而增大。 [2]从表中数据看到，当入射角i＝41.8°时，折射角为90°，当入射角继续增大到42°时，折射光消失，只有反射光，所以当入射角≥41.8°时，就发生了全反射现象。 [3]光在光纤电缆中传播时，由于光纤是光密介质，外界是光疏介质，光在光纤内不断发生全反射，从而可以从弯曲的玻璃光纤的一端传到另一端，而不会“溜”出玻璃纤。 [4]光在真空中的传播速度为3×108m/s，光在其他介质中的传播速度都小于在真空中的传播速度，所以光在光纤内的传播速度小于3×108m/s。 2．某小组选用了图甲中光源、水、水槽、可折转的光屏（带刻度）等器材，用于完成探究“光从空气射入水中时的折射规律”。 (1)使用可折转的光屏，是为了观察折射光线和入射光线是否 。 (2)图甲中，光从空气射入水中，入射点为O点，则入射角是∠ （选填“∠DOF”或“∠COE”）。 (3)光从空气射入水中，不断改变入射角，读出刻度盘上对应的折射角，其中1和1′、2和2'…4和4'分别表示各次入射光线和对应的折射光线的位置。由此可见，光从空气斜射入水中时，折射角随入射角的增大而 ，且折射角 入射角；当光从空气垂直射入水中时，折射角 入射角（后两空选填“大于”“等于”或“小于”）。 (4)若让光线沿1′、2'…和4'入射，发现折射光线恰好与其对应的入射光线重合，这一现象说明：在折射现象中， 。 【答案】(1)在同一平面内 (2)∠COE (3) 增大 小于 等于 (4)光路可逆 【详解】（1）将光屏的右半部分向前后翻折，就不会看到折射光线，只有当整个光屏为一平面时，才能够看到折射光线，说明折射光线、入射光线、法线共面。这说明使用可折转的光屏，是为了观察折射光线和入射光线、法线是否在同一平面内。 （2）图甲中，光从空气射入水中，入射点为O点，CD为法线，入射角是入射光线与法线的夹角，则入射角为∠COE，折射角是折射光线与法线的夹角，则折射角是∠DOF。 （3）[1][2][3]由图丙可以看出，当入射角增大时，折射角也随着增大；即：光从空气斜射入水中时，折射角随入射角的增大而增大，随入射角的减小而减小，且折射角小于入射角。当光从空气垂直射到水面时，传播方向不变，此时入射角等于0度，折射角等于0度，则折射角等于入射角。 （4）根据折射光线和入射光线的位置互换进行实验，观察折射光线与原来入射光线重合，可知光路是可逆的。 3．如图某同学探究光的折射规律，经过多次实验并记录了数据： 入射角 折射角 (1)该同学先用沿MN可折叠的光屏探究光从空气斜射入水中时的光路如图甲。实验时，入射光AO贴着光屏从空气斜射入水中，将板向后折转一定的角度，则在板上 （选填“能”或“不能”）看到折射光OB。 (2)该同学又利用乙图研究光从空气斜射入玻璃中的光路并记录如下数据，由表格中的数据还可以判断：当光以的入射角从空气射入玻璃中时，其折射角 （选填“等于”、“小于”或“大于”）； (3)当光以的入射角从玻璃斜射入空气中时，其折射角度数为 。 【答案】(1)不能 (2)大于 (3) 【详解】（1）因折射光线和入射光线和法线在同一平面内，所以光贴着光屏从空气射入水中，将F板向后折转一定角度，则在F板上不能看到折射光，此时折射光线、入射光线与法线在同一平面内。 （2）由表格数据可知，当光由空气斜射入玻璃中时，随着入射角的增大，折射角也增大，当入射角等于45°时，折射角为30°，当入射角等于60°时，折射角为37.8°，所以当入射角等于55°时，折射角30°＜β＜37.8°。 （3）根据在光的折射中，光路是可逆的，当光由玻璃射入空气时，入射角小于折射角，且当入射角等于30°时，折射角为45°。 4．在“初识光的折射现象”和“探究光的折射特点”实验中： (1)如图甲，小明将一束激光射至P点，形成一个光斑，向水槽内慢慢注水，水槽底部光斑的位置将 （选填“向左移动”“不动”或“向右移动”）， 这说明光从空气斜射入水中时，传播方向 （选填“会”或“不会”）发生偏折。 (2)如图乙，小明继续探究“光从空气射入水中时的折射特点”，他使用可折转的光屏，是为了研究折射光线、入射光线和法线是否 。如图丙，他将光沿着AO方向射向水面上的O点，光在水中沿着OB方向射出，入射光逐步偏向法线，折射光也逐步偏向法线，说明光从空气斜射入水中时，入射角减小，折射角随之 （选填“增大”“减小”或“不变”）。当光沿着NO方向射入时会沿ON′方向射出，此时折射角为 度； (3)若光沿BO方向射入，折射光线将沿 方向射出，这是因为光折射时，光路是 。 【答案】(1) 向左移动 会 (2) 在同一平面 减小 0 (3) OA 可逆 【详解】（1）[1][2]小明将一束激光射至P点，形成一个光斑，向水槽内慢慢注水，当光从空气斜射入水或其它透明介质时，折射角小于入射角，则入射光线在水面处发生折射，水槽底部光斑的位置将向左移动，说明光从空气斜射入水中时，传播方向会发生改变。 （2）[1]小明继续探究“光从空气射入水中时的折射特点”，他使用可折转的光屏，即将纸板右半部分绕NN'向后翻转任意角度，会发现纸板上无折射光线呈现，这是为了探究折射光线、入射光线和法线是否在同一平面内。 [2]入射光线和法线的夹角是入射角，折射光线和法线的夹角是折射角，图丙中入射光逐步偏向法线，折射光也逐步偏向法线，说明入射角减小，折射角也减小。 [3]当光沿着NO方向射入时会沿ON′方向射出，此时光线垂直入射不改变传播方向，则此时入射角和折射角都等于0度。 （3）[1][2]由于光折射时，光路可逆，若光沿BO方向射入，折射光线将沿OA方向射出，与原来的传播方向正好相反。 5．某小组选用了图甲、乙中的光源、水、水槽、可折转的光屏（带刻度）等器材，用于完成探究“光从空气射入水中时的折射规律”的实验。 (1)使用可翻折的光屏，这是为了观察折射光线和入射光线是否 ； (2)光从空气射入水中，入射点为O点，不断改变入射角，读出刻度盘上对应的折射角，将实验结果画在图丙中，其中1和1′、2和2′…4和4′分别表示各次入射光线和对应的折射光线的位置。由此可得出，光从空气斜射入水中时，折射角随入射角的增大而 （选填“增大”或“减小”），且折射角 （选填“大于”、“等于”或“小于”）入射角，当光从空气垂直射入水中时，折射角等于 度； (3)若将光沿着图丙3′反方向从水中射向空气时，在空气中的折射光线与 （选填“1”、“2”、“3”或“4”）重合，这说明在光的折射现象中，光路是 ； (4)另一个小组将光从空气分别射入水和玻璃中，并记录了如下表的数据： 空气中的入射角i 0° 30° 45° 60° 水中的折射角γ 0° 22° 32° 40° 玻璃中的折射角θ 0° 17° 24° 30° 根据表中数据分析，在其他条件相同时，光从空气斜射入另一种介质中，折射角的大小与介质的种类 （选填“有”或“无”）关。 【答案】(1)在同一平面内 (2) 增大 小于 0 (3) 3 可逆的 (4)有 【详解】（1）将光屏的半部分向前或后翻折，就不会看到折射光线，只有当整个光屏为一平面时，才能够看到折射光线，说明入射光线、折射光线、法线共面；这说明使用可折转的光屏，是为了观察折射光线和入射光线是否在同一平面内。 （2）[1][2]由图丙中1和1′、2和2′⋯⋯4和4′分别表示各次入射光线和对应的折射光线的位置，可以看出，当入射角（入射光线与法线的夹角）逐渐减小，则折射角（折射光线与法线的夹角）逐渐减小，入射角增大时，折射角也随着增大；即：光从空气斜射入水中时，折射角随入射角的增大而增大，随入射角的减小而减小，且折射角小于入射角。 [3]当光从空气垂直射到水面时，传播方向不变，此时入射角等于0度，折射角等于0度。 （3）[1][2]若将光沿着图丙3′反方向从水中射向空气时，由光路的可逆性，会发现在空气中的折射光线与3重合，这说明在光的折射现象中，光路是可逆的。 （4）由表格数据可知，当光从空气垂直射到水面或者玻璃面时，传播方向不变，此时入射角等于0度，折射角都等于0度，这是特殊的情况；除此之外，在其他条件相同时，入射角不同，光在水中和玻璃中的折射角均不同，可知，光从空气斜射入另一种介质中，折射角的大小与介质的种类有关。 二．光的折射现象辨析（共10小题） 6．在日常学习中，会遇到很多有趣的光现象，下列现象中由于光的折射形成的是（　　） A．窗框在桌面的影子 B．黑板的反光 C．刻度尺下的字“扭曲” D．傍晚时窗户中的“教学楼” 【答案】C 【详解】A．由于光沿直线传播，当光照到窗框上时，在其后面形成黑暗区域，在桌面形成影子，故A不符合题意； B．黑板的反光是由于黑板较光滑，光照到上面形成镜面反射，使某些部位的学生看不清黑板，故B符合题意； C. 在刻度尺下的字看起来扭曲的情况下，是由于刻度尺玻璃厚薄不同，导致光线通过刻度尺时发生了折射，从而使刻度尺下的字看起来发生了变形，故C符合题意； D．窗户上的玻璃可以看做是平面镜，窗户中的“教学楼”实际上是真实教学楼的虚像，是平面镜的反射现象，故D不符合题意。 故选C。 7．“潭中鱼可百许头，皆若空游无所依。日光下澈，影布石上。佁然不动，俶尔远逝，往来翕忽，似与游者相乐。”这是柳宗元的名篇《小石潭记》中的名句，关于句子中的现象，下列判断正确的是（　　） A．看到“潭中鱼”是由于光的折射而成的虚像 B．看到“潭中鱼”是由于光的反射而成的虚像 C．“影布石上”是光的反射而成的实像 D．“影布石上”是光的直线传播而成的实像 【答案】A 【详解】AB．“看到潭中鱼” 是鱼反射的光线从水中斜射入空气发生折射形成的虚像，故A正确，B错误； CD．“影布石上”则是光的直线传播而形成的影子，不是像，故CD错误。 故选A。 8．如图所示的光现象中，与“潭清疑水浅”的原理相同的是（　　） A．苏博倒影 B．海市蜃楼 C．林间光柱 D．公路弯道镜 【答案】B 【详解】“潭清疑水浅”是由光的折射形成的。 A．苏博倒影属于平面镜成像，是光的反射形成的，故A不符合题意； B．海市蜃楼是一种由光的折射产生的现象，是由于空气的密度不均匀而引起的，故B符合题意； C．林间光柱是由光的直线传播形成的，故C不符合题意； D．公路弯道镜是凸面镜，所成的像属于光的反射现象，故D不符合题意。 故选B。 9．很多溺水事故是由于人对水深的误判造成的，看起来很浅的河水，实际却很深，造成这种现象的原因是（　　） A．光发生了反射 B．光发生了折射 C．光沿直线传播 D．光发生了色散 【答案】B 【详解】河底的光线从水中斜射入空气中时，在水面处发生折射，折射角大于入射角，人逆着折射后的光线看到的是河底的虚像，位置比实际位置浅，所以，看起来很浅的河水，实际却很深，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 10．小明站在河边看到水中的鱼和云，他所看到的（　　） A．鱼是光的反射所形成的实像 B．鱼是光的折射所形成的实像 C．云是光的反射所形成的虚像 D．云是光的折射所形成的虚像 【答案】C 【详解】水中的云是云在水中成的虚像，是由光的反射形成的；我们看到水中的鱼，其实看到的是鱼的虚像，是由于光的折射形成的，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 11．把一块长方体玻璃砖压在物理书上，如图所示，我们所看到的“物理”两字是（　　） A．变浅的实像 B．变浅的虚像 C．变深的实像 D．变深的虚像 【答案】B 【详解】玻璃砖紧压在书本上，字的光自玻璃进入空气中时，发生折射，折射光线远离法线，折射光线进入人眼，人逆着折射光线看去就产生看到字的像的感觉，因为这个像不是实际光线会聚形成的，故是虚像。因为折射时折射光线远离法线，所以像是变浅了的。相当于人看水里的物体，看到的是变浅了的虚像。故B符合题意。ACD不符合题意。 故选B。 12．2024年4月30日凌晨5：30，北京出现了一场令人惊叹的自然奇观——“海市蜃楼”。中国尊、国贸CBD、央视大楼、北海公园白塔、景山、故宫、鼓楼等地标建筑的轮廓清晰可见，仿佛置身云端、仙境之间。下图中的光现象与“海市蜃楼”形成原理相同的是（   ） A．古代的日晷 B．水中倒影 C．皮影戏 D．铅笔弯折 【答案】D 【详解】海市蜃楼是光线在不均匀的空气中传播时发生折射形成的。 A．古代的日晷利用的是光的直线传播，故A不符合题意； B．水中倒影属于平面镜成像，是由于光的反射形成的，故B不符合题意； C．皮影戏是由于光的直线传播形成的，故C不符合题意； D．铅笔弯折是因为水下的铅笔反射的光线从水中射入空气中时发生了折射，人逆着折射后的光线看到的是铅笔的虚像，属于光的折射现象，故D符合题意。 故选D。 13．如图的光现象中，由光的折射形成的是（    ） A．屏上皮影 B．波光粼粼 C．鱼翔“浅”底 D．林间光柱 【答案】C 【详解】A．屏上皮影是由于光的直线传播形成的，故A不符合题意； B．波光粼粼是光在水面上发生了镜面反射，故B不符合题意； C．“鱼翔浅底”，是由于鱼反射的光从水中斜射入空气时发生折射形成的虚像，故C符合题意； D．林间的光柱是由光的直线传播形成的，故D不符合题意。 故选C。 14．下列的光现象中，属于光的折射形成的是（   ） A．池水变浅 B．水中倒影 C．树荫下的光斑 D．立竿见影 【答案】A 【详解】A．池水变浅是光从水中斜射入空气中时发生折射现象，故A符合题意； B．水中倒影是光的反射现象，故B不符合题意； C．树荫下的光斑是光沿直线传播所形成的小孔成像现象，故C不符合题意； D．立竿见影是光沿直线传播现象，故D不符合题意。 故选A。 15．如图所示，来自地平线以下的光，本来不能到达我们的眼中，但由于不同高度的空气疏密程度不同，在传播过程中会发生折射，逐渐弯曲向地面，进入观察者的眼睛。由此推断，如果地球表面的大气层消失，“日出”和“日落”时间与现在相比（   ） A．“日出”提前，“日落”推迟 B．“日出”推迟，“日落”提前 C．“日出”和“日落”都会提前 D．“日出”和“日落”都会推迟 【答案】B 【详解】人眼看到的“日出”是由地平线以下的太阳光线经空气折射形成的靠上的虚像，因此若地球表面的大气层消失，日出会推迟；同理当日落时，由于光在空气中会发生偏折，看到的是光的折射形成的靠上的虚像，因此如果地球表面的大气层消失，“日落”会提前，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 三．光的折射规律的应用（共10小题） 16．2024年8月8日，在巴黎奥运会花样游泳集体项目的比赛中，我国选手首次赢得奥运会金牌。图中能反映花样游泳运动员在水下看到看台上观众的光路图是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】花样游泳运动员在水下看到看台上观众，所以光线的传播方向应该是从空气射向水里，根据光的折射规律可知，当光由空气斜射入水中时，发生折射，且折射角小于入射角。故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 17．夏季来临，要严防溺水。因为清澈见底的湖水，人在岸边看见的池底要比实际浅一些，下列能正确解释此现象的光路图是（    ） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】池底反射的光从水中斜射入空气时，在水与空气的交界面上发生折射，进入空气中的折射光线向水面偏折，位置降低，而我们认为光是沿直线传播的，我们看到的池底位置在折射光线的反向延长线上，像的位置比实际位置偏高，看起来比实际的浅；故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 18．一束单色光从空气斜射入水中时，在界面处同时发生反射现象和折射现象，如图所示。下列说法正确的是（   ） A．OA为反射光线，OC为折射光线 B．折射角小于反射角 C．若入射角增大，反射角将增大，折射角将减小 D．光若沿CO入射，将沿OA和OB出射 【答案】B 【详解】A．根据光的反射定律和折射定律，反射光线和入射光线位于法线两侧，折射光线和入射光线也位于法线两侧。所以图中AO为入射光线、OB为反射光线、OC为折射光线，故A错误。 B．光从空气斜射入水中时，折射角小于入射角，而反射角等于入射角，所以折射角小于反射角，故B正确。 C．若入射角增大，根据光的反射定律和折射规律，反射角和折射角都将增大，故C错误。 D．根据光路可逆性，光若沿CO入射，将沿OA出射，反射在水介质中，不会沿OB出射，故D错误。 故选B。 19．阳光照射到喀纳斯湖平静的水中时发生折射，从太阳升起到落山的过程中，折射角（　　） A．一直减小 B．一直增大 C．先减小后增大 D．先增大后减小 【答案】C 【详解】当光从空气中斜射入水时，会发生折射，折射角随入射角的增大而增大。太阳从升起到落山的过程中，日出到正午：太阳高度逐渐增大，入射角由接近90°逐渐减小到最小，折射角随之逐渐减小。正午到日落：太阳高度逐渐减小，入射角由最小逐渐增大到接近90°，折射角随之逐渐增大。因此，折射角的变化为先减小后增大。故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 20．一束光从空气入射到平静的水面，入射角为，则反射光线与折射光线的夹角可能为（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】根据反射定律和折射定律，图示的入射光线的反射光线和折射光线如图： 入射角为45°，反射角等于入射角，反射角为45°，反射光线与水平面的夹角为90°-45°=45° 又因为折射角小于入射角，小于45°，所以折射光线与水平面的夹角就大于45°，所以反射光线与折射光线的夹角就大于90°，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 21．如图所示，烧杯中只有一条玩具小鱼，从某一角度观察到自下而上a、b、c、d四条“鱼”的像，下列哪一幅是看到小鱼c的光路图（   ） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】玻璃杯和水构成凸透镜，小鱼a是小鱼在杯底形成的倒影通过该凸透镜观察到放大的虚像；小鱼b是小鱼反射的光经过水和玻璃杯的2次折射，再进入空气和人眼中形成的像；小鱼c是小鱼反射的光，直接经过水面折射进入空气和人眼中所成的像；小鱼d是小鱼在杯壁形成的像再经过水面折射进入空气和人眼所成的像。综上所述，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 22．如图所示光线在射到空气和玻璃界面上发生反射和折射的光路图，则 （填字母）的 （选填“上”或“下”或“左”或“右”）侧是玻璃，入射角为∠ ，当入射角减小时，反射光线与折射光线的夹角将 。 【答案】 MN 右 COQ 变大 【详解】[1][2][3]因为在光的反射时，反射角等于入射角，且反射光线和入射光线分居在法线两侧，光在折射时，折射光线和入射光线分居在法线的两侧，所以根据图中线的位置可知，MN为界面，PQ为法线，CO是入射光线，OB是反射光线，OA是折射光线，入射角为入射光线与法线的夹角，为∠COQ ，入射角为30°；折射角为折射光线与法线的夹角，为60°。因为折射角大于入射角，所以MN的左侧为空气，右侧为玻璃。 [4]根据光的反射定律和折射规律可知，如果入射角减小，反射角减小，折射角减小，则OA靠近法线，OB靠近法线，则反射光线与折射光线的夹角变大。 23．如图所示，一束光线斜射到空气和水的界面上，同时发生了反射和折射，则 是入射光线， 是折射光线， 是界面。 （“左边”或“右边”）是水。 【答案】 CO OB EF 右边 【详解】[1][2][3][4]因为在反射现象中，反射角等于入射角，所以法线是反射光线与入射光线夹角的角平分线。读图可知，所以可以判定是法线，EF是界面，是折射光线；折射光线与入射光线分居在法线两侧，故是入射光线。读图可知，折射角与入射角的大小关系是 可以判定光是从空气射入水中，故界面左面是空气，右面是水。 24．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：两种介质的界面是 （选项“MM'”或“NN'”），光的折射角度是 。 【答案】 MM′ 40° 【详解】[1][2]如图所示 ∠AON＝90°-20°＝70°＝∠BON 所以，水平方向的直线NN′为法线，竖直方向的直线MM′为界面，BO为入射光线，OA为反射光线，OC为折射光线，则∠BON为入射角，∠N′OC为折射角 ∠N′OC＝90°﹣50°＝40° 即折射角小于入射角，所以光从空气射入玻璃，则MM′的右边是玻璃。 25．如图所示，是光从空气斜射入玻璃的光路图，由图可知： 是法线； 是入射光线；界面的 侧是玻璃。 【答案】 NN' BO 右 【详解】[1][2]由图示知，∠AOM=∠BOM′，则∠BON=∠AON，在光的反射现象中，反射角等于入射角，所以BO和OA为入射光线或反射光线，反射光线或折射光线与入射光线分居法线两侧，所以BO为入射光线，OA为反射光线，OC为折射光线，NN′为法线，MM′为界面。 [3]入射角∠BON=60°，折射角∠NOC′=45°，折射角小于入射角，光线是由空气斜射入玻璃，界面的左侧为空气，右侧为玻璃。 四．光斑移动问题（共6小题） 26．学校新建成一个喷水池，在池底的中央安装一只射灯。经过连续几天观察，晓霞同学发现：池内无水时，在S点形成一个亮斑，如图所示；池内水面升至位置时，她在池旁看到亮斑的位置在点；水面升至位置时，她看到亮斑的位置在点。则，她在池旁看到亮斑的位置在P点；水面升至b位置时（　　） A．P点、Q点都在S点的下方 B．P点、Q点都在S点的上方 C．P点在S点的下方，Q点在S点的上方 D．Q点在S点的下方，P点在S点的上方 【答案】C 【详解】往池内注水，水面升至a位置时，根据折射定律可知，光从水中斜射入空气中，折射角大于入射角，所以P点在S点的下方，如下图所示： 水面上升至b位置时，光线先在水池壁反射，反射光从水中斜射入空气中，根据折射定律可知，光从水中斜射入空气中，折射角大于入射角，所以逆着折射光线可知，Q点在S点的上方，如下图所示： 通过画图可知，P点在S点的下方，Q点在S点的上方，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 27．如图，鱼缸底部点光源S发出的光线经过水面照亮挡板上N点，当鱼缸内水面上升高度d后，挡板上M点（图中未画出）被照亮，则M点和N点间的距离（　　） A．等于d B．大于d C．小于d D．无法确定 【答案】C 【详解】光从水中射入空气中时，折射光线远离法线，折射角大于入射角；当鱼缸内水面上升高度d后，由于入射角不变，所以折射角不变，折射光与原来的折射光平行，如图所示： 由数学知识可知，M点和N点间的距离小于d。 28．如图，你在空水槽底部安装了一微型光源S，S发出一束光。在水槽右侧壁上形成一光斑，你在光斑处固定了一小块橡皮泥P，接着你往水槽内缓慢加水至水面上升到a位置，期间你一直在观察右侧光斑位置的变化情况，下列描述正确的是（　　） A．当水面升至a时，你将看到的光斑静止在橡皮泥下方某处 B．缓慢加水至水面上升到P点以下的位置期间，光斑从P处缓慢下移再缓慢上移 C．你观察到光斑从P迅速下移到某一位置后再缓慢上移，最终光斑和橡皮泥P重合 D．你看到光斑从P缓慢下移到某一位置后再缓慢上移，最终静止在橡皮泥P上方某处 【答案】C 【详解】缓慢加水至水而上升到P点以下的位置期间，发生折射，根据折射定律，光斑位置在如下图所示 水面上升至P点以上的a位置时，光线先在水池壁反射，再折射出水面，根据反射定律和折射定律，光斑位置在如下图所示 通过画图可知：在加水过程中，由于开始的水很少，光斑会迅速下移到P点以下的某一位置，然后随着水的增多光斑再缓慢上移，光斑的位置在S1、S2处；当水面升到橡皮泥处后，光斑和橡皮泥P重合，水面继续上升，观察到光斑P位于水中，是光线先在水池壁反射，再折射出水面，人眼逆着光线看到光斑的虚像，位置如图S3、S4处，但这不是光斑。 A．当水面升至a时，光斑最终静止在橡皮泥P上方某处。故A错误； B．缓慢加水至水面上升到P点以下的位置期间，光斑会迅速下移到P点以下的某一位置，然后随着水的增多光斑再缓慢上移，故B错误； C．观察到光斑从P迅速下移到某一位置后再缓慢上移，最终光斑和橡皮泥P重合。故C正确； D．通过图像可以看出，光斑从P迅速下移到某一位置后再缓慢上移，最终看到的虚像在橡皮泥P上方某处，但虚像不是光斑。故D错误。 故选C。 29．有一圆柱形敞口容器，装入适量的水，从其左侧某一高度处斜射入一束激光，在容器底部产生一个光斑0，如图所示。下列说法正确的是（    ） A．保持入射点不变，垫高容器左侧，入射角增大 B．保持水面的高度不变，使激光笔向右平移，光斑位置左移 C．保持入射点不变，使激光的入射角增大，光斑位置左移 D．保持激光射入的角度不变，使水面下降，光斑位置右移 【答案】D 【详解】A．保持入射点不变，垫高容器左侧，水面仍然是水平面，法线仍然与水面垂直，故入射光线与法线的夹角不变，入射角的大小不变，故A错误； B．保持水面的高度不变，光从空气斜射入水中，使激光笔向右平移，偏折程度不变，光斑右移，故B错误； C．保持入射点不变，使激光的入射角增大，入射光线远离法线，则折射光线也远离法线，故光斑位置右移，故C错误； D．保持激光射入的角度不变，使水面下降，入射点右移，偏折程度不变，故光斑右移，故D正确。 故选D。 30．如图所示，水池的宽度为L，在水池右侧距离池底高度H处有一激光束，水池内无水时恰好在水池的左下角产生一个光斑。已知L＝H，现向水池内注水，水面匀速上升，则光斑（　　） A．匀速向右移动，且移动速度小于水面上升的速度 B．匀速向右移动，且移动速度大于水面上升的速度 C．减速向右移动，但速度始终大于水面上升的速度 D．加速向右移动，但速度始终小于水面上升的速度 【答案】A 【详解】光由空气斜射进入水中时，折射光线向法线偏折，折射角小于入射角，所以光斑是由光的折射形成的；当水面上升时，折射光路的变化如图： 可见，水面上升，折射点右移，光斑右移。水面上升的距离h与光斑移动的距离s成正比，即 （其中a为折射角）所以当水面匀速上升，光斑必然匀速移动，而不是变速运动。因为L＝H，所以激光与水面成45度角入射，所以由图可知，光斑再怎么移也不可能和法线重合，所以速度比水面上升的速度小。 故选A。 31．我国每年大约5万人因溺水意外死亡。造成溺水事故的原因之一是由干光的折射，使人“看到”的水深比实际的 （选填“深”或“浅”）。如图所示，崇德同学让一束光由空气斜射入水中，在水底形成光斑：当水面上升时，光斑位置将 （选填“左移”、“右移”或“不变”）。 【答案】 浅 右移 【详解】[1]水底的光线斜射到空气中时，发生偏折，使人看到的水深比实际的要浅。 [2]一束光从空气斜射入水中，在水底形成光斑，当水面上升时，入射光线的方向不变，但入射点向右移，则折射光线的位置也向右移，所以光斑的位置也向右移。 五．光的折射作图（共11小题） 32．如图所示为某潜水员潜水时的场景，他在水下看到天空中飞翔的小鸟，请画出潜水员看到小鸟的大致光路图，B点表示小鸟位置，O点表示潜水员的眼睛。 【答案】 【详解】由题可知，潜水员眼睛在水下O点处看到从B处射来的光经水折射后进入人眼；潜水员看到小鸟的像是由于光的折射形成的虚像，所看到的像是在小鸟的上方，O点与B的正上方某点它们在同一条直线上，这条直线与水面的交点即为入射点，过入射点做垂直于水面的法线，根据空气角大的特点，连接B与入射点即为入射光线，连接入射点和O点即为折射光线。如图所示： 33．如图所示，玻璃鱼缸中的A点和B点代表一条鱼和眼睛看到鱼的像的位置。请画出眼睛看到鱼的光路图。 【答案】 【详解】观察水中鱼时，鱼反射的光线从水中斜射入空气中时，发生折射，折射角大于入射角，折射光线远离法线，眼睛逆着折射光线看上去，人看到的“鱼”在B点，比鱼的实际位置偏右，即鱼的实际位置A应在B的左方，连接A和眼睛C，与界面的交点O即为入射点，连接AO为入射光线，OC为折射光线，如图所示： 34．鱼在水下A点看岸上的物体蜻蜓，图中B、C两点，有一点是蜻蜓，有一点是鱼在水下看到蜻蜓的像点，请在图中作出其光路图（保留作图痕迹）。 【答案】 【详解】由于光的折射，岸上看向水中，觉得水底变浅了，而从水中看向岸上觉得岸上的物体变高了，所以B点是鱼在水下看到蜻蜓的像点，C点是蜻蜓所在的位置。那么连接BA与水面交于O点，O点即入射点。OA为折射光线，连接CO即为入射光线。OB是鱼逆着光线看到的像点，此像是虚像，所以OB段不是实际光线，用虚线表示。作图如下 35．如图甲所示，一束光斜射人盛有水的容器中，在容器底形成光斑P1。保持光束和容器的位置不变，向容器中缓慢加水，光斑移到P2位置时，请在图中画出此时的折射光线及水面位置。 【答案】 【详解】光斑由P1向P2移动的过程中，入射光线的方向不变，则折射光线的传播方向也不变，那么经过P2的折射光线与经过P1的折射光线平行，所以过P2作平行于过P1的折射光线的射线，此线即水平上升后的折射光线，此折射光线与入射光线的交点即入射点，入射点所在的水平面即上升后的水面，所以作图如下： 36．老师用光路图解释了“水塘看似很浅，实则不一定浅”的道理，对同学们进行防溺水教育。如图所示，塘底的A点反射出的光经过水面折射进入人眼B点，C点是人眼看到的塘底的A点像的位置。请完成光路图并保留作图痕迹。 【答案】 【详解】C点是人眼看到的池底A点像的位置，连接BC，与水面的交点O为入射点，画出法线，连接AO为入射光线，OB为折射光线，如图所示： 37．在图甲所示的平静水面上，一只白鹤垂首的瞬间，水中“白鹤”的尖喙恰落在一条金鱼的背脊上，水天之间诉说着奇妙的自然之美。请在图乙中画出游客看到这一现象的光路图。（假设A点是白鹤的喙，B点是水中的金鱼） 【答案】 【详解】白鹤在水中成像属于平面镜成像，像与物体关于镜面对称，可找出白鹤的喙像A'所在的位置；由题意可知，白鹤的喙的像A'和小鱼的像是重合的，所以人眼认为小鱼发出的光线是从像A'的位置出来的，连接像A'与人眼（C点），与水面的交点O是小鱼发出光线的入射点，连接小鱼（B点）与入射点O，即为入射光线，入射点与人眼，即为折射光线，如图所示： 38．一束光从半圆形的玻璃斜射入到空气中，在玻璃与空气的交界面上同时发生反射和折射，其中反射光线如图所示．请在图中画出入射光线和折射光线的大致方向，并标出入射角的大小。 【答案】 【详解】反射光线与法线的夹角为40°，根据反射现象中，反射角等于入射角，则入射角为40°，在法线左侧做出入射光线AO，光由玻璃斜射入空气时折射角大于入射角，入射光线和折射光线在法线的两侧，据此作出折射光线OC，光路图如图所示： 39．如图所示，一束激光AO由空气射向半圆形玻璃砖的圆心O发生了反射和折射，发现在屏幕MN上出现了两个光斑。请画出形成两个光斑的光路图； 【答案】 【详解】光从空气斜射向玻璃砖时，会同时发生反射和折射现象。根据光的反射定律，过入射点在法线上方的空气中画出反射光线，使反射角等于入射角； 发生折射时，折射光线向法线偏折，折射角小于入射角，据此作出第一条折射光线；折射光线从玻璃砖射入空气中时，由于此光线是由圆心O射出，当经过第二个折射面时，正好与该入射点处的切线垂直，因此第二次折射光线的传播方向不变。 如图所示： 40．如图所示，一束单色光AO从空气斜射到玻璃三棱镜，折射光线为OB。光线OB又从三棱镜中斜射到与空气的分界面上的B点，请在图中画出光线OB的反射光线和折射光线。 【答案】 【详解】图中法线已经画出，根据反射角等于入射角画出光线OB的反射光线；光从玻璃斜射入空气中时，折射角大于入射角，据此画出光线OB的折射光线，如图所示： 41．一束光射向一块玻璃砖，并穿过玻璃砖。请画出这束光进入玻璃和离开玻璃后的光线（注意标出法线）。 【答案】 【详解】过入射点，先画出法线，当光从空气斜射入玻璃时，折射光线和入射光线分居法线的两侧，折射角小于入射角；当光从玻璃斜射入空气时，折射光线和入射光线分居法线的两侧，折射角大于入射角。据此作出两条折射光线，如图所示： 42．如图，O为半圆形玻璃砖的圆心，有一条光线由空气斜射入玻璃砖，请你画出这条光线经过玻璃砖的光路图。 【答案】   【详解】在O点处垂直界面画出法线，光线从空气斜射入玻璃砖时，折射光线向法线偏折，折射角小于入射角，作出光线从空气中斜射入玻璃砖的折射光线，该折射光线与玻璃砖下表面的交点为第二次入射点，过第二次入射点垂直于该点的切线做法线，光从玻璃砖斜射入空气时，折射光线远离法线，即折射角大于入射角，作出光线从玻璃砖斜射入空气的折射光线，如下图所示：    六．光的折射的进一步探究（共2小题） 43．如图甲所示，在探究光的折射现象时，将一束入射角为50°的光斜射入杯内水中，在杯底形成光斑。兴趣小组对实验中光偏折程度产生了兴趣，为了定量反映这种偏折程度，小组成员将“折射角与入射角的比值”定义为“偏折比”。根据所学物理知识和生活经验，他们对影响“偏折比”大小的因素提出以下猜想。 猜想1：“偏折比”大小可能与液体的深度有关； 猜想2：“偏折比”大小可能与液体的种类有关； 猜想3：“偏折比”大小可能与入射光的颜色有关。 (1)图甲实验中，测得折射角为35°，则此时的“偏折比”为 。向杯中缓慢加水，杯底光斑将向 （选填“左”或“右”）移动；此过程中折射角大小 （选填“变大”、“变小”或“不变”），小组成员认为猜想1是 的。 (2)为了验证猜想2，小组在乙杯中加油，如图乙，当油的深度小于水的深度，此时杯底光斑的位置恰与图甲中光斑的位置重合，对比可知：在相同条件下，油对光的“偏折比” （选填“大于/等于/小于”）水对光的“偏折比”； (3)对于猜想3，小组准备用图甲装置先后入射红、紫色光束进行探究；请你结合光的色散实验，推测红光的光斑应位于图丁中的 （选填“A/B”）点； (4)让一束光斜穿过如图戊所示的玻璃砖，若光在其上表面折射入玻璃砖时的“偏折比”为0.8，则光在其下表面折射出玻璃砖时的“偏折比”为 。 【答案】(1) 0.7 右 不变 不正确 (2)小于 (3)A (4)1.25 【详解】（1）[1]图甲实验中，测得折射角为35°，已知入射角为50°，则偏折比为 [2][3][4]当容器内逐渐加水时，光的折射程度不变，但入射点逐渐抬高且向右移动，由光的折射规律作出的折射光线照射在容器底的光斑会逐渐向右移动；由图可知，水面上升或下降时，入射角和折射角都不变，则折射角与入射角的比值即偏折比也不变，由此说明偏折比与液体深度无关，故猜想1不正确。 （2）为了验证猜想2，小组在乙杯中加油，如图乙，当油的深度小于水的深度，此时杯底光斑的位置恰与图甲中光斑的位置重合，如图1（为便于比较，在同一幅图中进行对比），由图1可知：油中的折射角小于水中的折射角，由于入射角相同，则在相同条件下，油对光的“偏折比”小于水对光的“偏折比”。    （3）光线的入射角和入射点不变，红、紫色激光的折光线，如图2，    由图2可知：红色激光的折射角大于紫色激光的折射角，由于入射角相同，则根据“偏折比”的定义可知：红光的“偏折比”大，红光的光斑应位于图中的A点。 （4）将一束激光穿过如图戊所示的玻璃砖，若光在玻璃砖上表面折射时入射角为r，折射角为i，如图3，此时“偏折比”为0.8，即 当光在下表面折射时如图3中，则此时入射角为r′，折射角为i′，根据几何知识可知 所以，光在下表面折射时的“偏折比”为    44．光从空气斜射入水和玻璃时都会发生折射现象，但是水和玻璃的折射情况会相同吗？为了探究这个问题，小华选择了光屏、透明玻璃砖、水槽、激光电筒等器材进行实验。他在光屏上画出互相垂直的NN′和MM′两条线段并相交于O点，如下图甲所示。 （1）小华将玻璃砖的一个表面与MM′齐平放置，让激光电筒发出的光线从A点到O点入射，他看到了如图乙所示的光路（AOC为同一直线）你认为出现光线OC是因为 所致，鉴于本实验的目的，此时最应该记录的两条光线是 ； （2）接下来他要观察光从空气中进入水中的情况，他将光屏竖直放入水槽中，（使线段MM′水平）并向水槽中慢慢注水至水面与MM′齐平，入射光线应从A点向O点射入，这是为了保证 ，其实本实验小华还考虑了入射光线所在一侧的 相同； （3）小华最终在光屏上记录下了如图丙所示的光路图（OE为折射光线），分析光路，你认为玻璃和水这两种介质对光的偏折能力较强的是 ； （4）若激光以相同的入射角分别从玻璃和水中斜射入空气中，则 射出的折射光线更远离法线。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，小彬通过缓慢改变水槽中的水量来探究光的传播现象； （5）图1水槽中未注水时可在侧壁上A处得到一个光点，注入一定量的水后，光点移至B处，这是由于光在水面处发生了光的折射现象，此时入射角 角θ（θ为折射角，选填“大于”“等于”或“小于”） （6）为使B处的光点移至C处，则应使水槽中的水量 ，若BC间距离为2cm，则水面高度的变化量Δh 2cm（选填“＞”“＝”或“＜”）； （7）如图2所示，小彬将激光笔移至虚线框内向水槽底部照射，为使光束第一次从水面射出后沿DE方向传播，则激光笔照射的方向应满足的条件是 ，且激光笔照射在水槽底部的位置必须在区 （选填“①”“②”或“③”）内。 【答案】 有部分光线并没有通过玻璃砖，而依旧在空气中传播 AO和OB 入射光线重合 介质 玻璃 玻璃 小于 增加 ＞ 平行于DE ② 【详解】（1）[1]光线AO到OC，光的传播路线没有改变，说明光在同一种均匀介质中传播，所以可以判断有部分光线并没有通过玻璃砖，而依旧在空气中传播。 [2]本实验探究光的折射规律，要记录光的折射光线和入射光线，所以要记录的两条光线是AO和OB。 （2）[3][4]探究光在玻璃和水的折射能力，要控制入射光线相同，还要控制A点所在的介质相同，观察折射光线和折射角的变化情况，所以入射光线应从A点向O点射入，这是为了保证入射光线重合，并且介质相同。 （3）[5]如乙丙图，当光在空气中传播时AO入射，OC传播；当光线从空气斜射入水中，AO入射，OE传播；当光线从空气斜射入玻璃中，AO入射，OB传播，比较两条折射光线OB和OE，OB偏离OC更多，所以玻璃和水这两种介质对光的偏折能力较强的是玻璃。 （4）[6]光从空气斜射入玻璃中的偏折能力比在水中的偏折能力强，根据光路是可逆的，当光从玻璃斜射入空气中时的偏折能力比光从水中斜射入空气中时的偏折能力强，所以从玻璃中射出的折射光线更远离法线。 （5）[7]水槽中未加水时，由于光的直线传播，激光射到侧壁上的A点，当水槽中加水时，光点下移到B点位置，这是由于光的折射现象引起的，当光从水中射入空气中时，折射角大于入射角，此时入射角小于角θ。 （6）[8]因入射角和折射角都不变，要使B处的光点向上移到C处，则应使水槽中的水量增加。 [9]若BC间距离为2cm，因两次折射光线是平行的，如下面图1所示，则水面高度的变化量大于2cm。 （7）[10][11]将激光笔移至虚线框内向水槽底部（厚度可忽略不计）照射，因光从空气斜射进入水中和从水斜射进入空气中时，两次发生折射，由于光路是可逆的，则最终的折射光线与最初的入射光线是平行的，所以激光笔应该与DE平行入射到区域②的位置，才能实现，如下面图2所示： 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$ 一、光的折射 一．光源的判断（共5小题） 二．光的折射现象辨析（共10小题） 三．光的折射规律的应用（共10小题） 四．光斑移动问题（共6小题） 五．光的折射作图（共11小题） 六．光的折射的进一步探究（共2小题） 一．探究光的折射规律（共5小题） 1．小明利用半圆形玻璃砖“探究光折射时的特点”，让光源发出的一束光从空气斜射入玻璃，观察到光束的径迹如图甲所示，回答以下问题： (1)实验中发现，折射光的亮度比入射光的亮度要暗一些，其主要原因是光从空气斜射入玻璃时不仅发生了折射现象，还发生了 现象； (2)图中折射角的大小为 ； (3)小明在探究光的折射规律时，意外发现：当光沿某方向从半圆玻璃砖射向空气时，折射光消失而反射光却变得更亮，如图乙所示，老师告诉他这是光的全反射现象。课后，小明查到光从玻璃射向空气时的一些数据如下表： 入射角 折射角 / 反射能量 5% 7% 26% 43% 77% 84% 100% 100% ①分析上表中数据可知当光从玻璃射向空气时，折射角随入射角的增大而 （选填“增大”或“减小”）。 ②当光从玻璃斜射向空气时折射光线消失，只有反射光线，这种现象叫做全反射。当入射角i≥ 时，就发生了全反射现象。 ③光纤电缆利用玻璃清澈、透明的性质，使用光来传送信号，光可以从弯曲的玻璃光纤的一端传到另一端，而不会“溜”出玻璃光纤，如图丙，它是利用光的 （填“折射”或“全反射”）来传递信息的，光在光纤内的传播速度 （选填“大于”、“小于”或“等于”）3×108m/s。 2．某小组选用了图甲中光源、水、水槽、可折转的光屏（带刻度）等器材，用于完成探究“光从空气射入水中时的折射规律”。 (1)使用可折转的光屏，是为了观察折射光线和入射光线是否 。 (2)图甲中，光从空气射入水中，入射点为O点，则入射角是∠ （选填“∠DOF”或“∠COE”）。 (3)光从空气射入水中，不断改变入射角，读出刻度盘上对应的折射角，其中1和1′、2和2'…4和4'分别表示各次入射光线和对应的折射光线的位置。由此可见，光从空气斜射入水中时，折射角随入射角的增大而 ，且折射角 入射角；当光从空气垂直射入水中时，折射角 入射角（后两空选填“大于”“等于”或“小于”）。 (4)若让光线沿1′、2'…和4'入射，发现折射光线恰好与其对应的入射光线重合，这一现象说明：在折射现象中， 。 3．如图某同学探究光的折射规律，经过多次实验并记录了数据： 入射角 折射角 (1)该同学先用沿MN可折叠的光屏探究光从空气斜射入水中时的光路如图甲。实验时，入射光AO贴着光屏从空气斜射入水中，将板向后折转一定的角度，则在板上 （选填“能”或“不能”）看到折射光OB。 (2)该同学又利用乙图研究光从空气斜射入玻璃中的光路并记录如下数据，由表格中的数据还可以判断：当光以的入射角从空气射入玻璃中时，其折射角 （选填“等于”、“小于”或“大于”）； (3)当光以的入射角从玻璃斜射入空气中时，其折射角度数为 。 4．在“初识光的折射现象”和“探究光的折射特点”实验中： (1)如图甲，小明将一束激光射至P点，形成一个光斑，向水槽内慢慢注水，水槽底部光斑的位置将 （选填“向左移动”“不动”或“向右移动”）， 这说明光从空气斜射入水中时，传播方向 （选填“会”或“不会”）发生偏折。 (2)如图乙，小明继续探究“光从空气射入水中时的折射特点”，他使用可折转的光屏，是为了研究折射光线、入射光线和法线是否 。如图丙，他将光沿着AO方向射向水面上的O点，光在水中沿着OB方向射出，入射光逐步偏向法线，折射光也逐步偏向法线，说明光从空气斜射入水中时，入射角减小，折射角随之 （选填“增大”“减小”或“不变”）。当光沿着NO方向射入时会沿ON′方向射出，此时折射角为 度； (3)若光沿BO方向射入，折射光线将沿 方向射出，这是因为光折射时，光路是 。 5．某小组选用了图甲、乙中的光源、水、水槽、可折转的光屏（带刻度）等器材，用于完成探究“光从空气射入水中时的折射规律”的实验。 (1)使用可翻折的光屏，这是为了观察折射光线和入射光线是否 ； (2)光从空气射入水中，入射点为O点，不断改变入射角，读出刻度盘上对应的折射角，将实验结果画在图丙中，其中1和1′、2和2′…4和4′分别表示各次入射光线和对应的折射光线的位置。由此可得出，光从空气斜射入水中时，折射角随入射角的增大而 （选填“增大”或“减小”），且折射角 （选填“大于”、“等于”或“小于”）入射角，当光从空气垂直射入水中时，折射角等于 度； (3)若将光沿着图丙3′反方向从水中射向空气时，在空气中的折射光线与 （选填“1”、“2”、“3”或“4”）重合，这说明在光的折射现象中，光路是 ； (4)另一个小组将光从空气分别射入水和玻璃中，并记录了如下表的数据： 空气中的入射角i 0° 30° 45° 60° 水中的折射角γ 0° 22° 32° 40° 玻璃中的折射角θ 0° 17° 24° 30° 根据表中数据分析，在其他条件相同时，光从空气斜射入另一种介质中，折射角的大小与介质的种类 （选填“有”或“无”）关。 二．光的折射现象辨析（共10小题） 6．在日常学习中，会遇到很多有趣的光现象，下列现象中由于光的折射形成的是（　　） A．窗框在桌面的影子 B．黑板的反光 C．刻度尺下的字“扭曲” D．傍晚时窗户中的“教学楼” 7．“潭中鱼可百许头，皆若空游无所依。日光下澈，影布石上。佁然不动，俶尔远逝，往来翕忽，似与游者相乐。”这是柳宗元的名篇《小石潭记》中的名句，关于句子中的现象，下列判断正确的是（　　） A．看到“潭中鱼”是由于光的折射而成的虚像 B．看到“潭中鱼”是由于光的反射而成的虚像 C．“影布石上”是光的反射而成的实像 D．“影布石上”是光的直线传播而成的实像 8．如图所示的光现象中，与“潭清疑水浅”的原理相同的是（　　） A．苏博倒影 B．海市蜃楼 C．林间光柱 D．公路弯道镜 9．很多溺水事故是由于人对水深的误判造成的，看起来很浅的河水，实际却很深，造成这种现象的原因是（　　） A．光发生了反射 B．光发生了折射 C．光沿直线传播 D．光发生了色散 10．小明站在河边看到水中的鱼和云，他所看到的（　　） A．鱼是光的反射所形成的实像 B．鱼是光的折射所形成的实像 C．云是光的反射所形成的虚像 D．云是光的折射所形成的虚像 11．把一块长方体玻璃砖压在物理书上，如图所示，我们所看到的“物理”两字是（　　） A．变浅的实像 B．变浅的虚像 C．变深的实像 D．变深的虚像 12．2024年4月30日凌晨5：30，北京出现了一场令人惊叹的自然奇观——“海市蜃楼”。中国尊、国贸CBD、央视大楼、北海公园白塔、景山、故宫、鼓楼等地标建筑的轮廓清晰可见，仿佛置身云端、仙境之间。下图中的光现象与“海市蜃楼”形成原理相同的是（   ） A．古代的日晷 B．水中倒影 C．皮影戏 D．铅笔弯折 13．如图的光现象中，由光的折射形成的是（    ） A．屏上皮影 B．波光粼粼 C．鱼翔“浅”底 D．林间光柱 14．下列的光现象中，属于光的折射形成的是（   ） A．池水变浅 B．水中倒影 C．树荫下的光斑 D．立竿见影 15．如图所示，来自地平线以下的光，本来不能到达我们的眼中，但由于不同高度的空气疏密程度不同，在传播过程中会发生折射，逐渐弯曲向地面，进入观察者的眼睛。由此推断，如果地球表面的大气层消失，“日出”和“日落”时间与现在相比（   ） A．“日出”提前，“日落”推迟 B．“日出”推迟，“日落”提前 C．“日出”和“日落”都会提前 D．“日出”和“日落”都会推迟 三．光的折射规律的应用（共10小题） 16．2024年8月8日，在巴黎奥运会花样游泳集体项目的比赛中，我国选手首次赢得奥运会金牌。图中能反映花样游泳运动员在水下看到看台上观众的光路图是（　　） A． B． C． D． 17．夏季来临，要严防溺水。因为清澈见底的湖水，人在岸边看见的池底要比实际浅一些，下列能正确解释此现象的光路图是（    ） A． B． C． D． 18．一束单色光从空气斜射入水中时，在界面处同时发生反射现象和折射现象，如图所示。下列说法正确的是（   ） A．OA为反射光线，OC为折射光线 B．折射角小于反射角 C．若入射角增大，反射角将增大，折射角将减小 D．光若沿CO入射，将沿OA和OB出射 19．阳光照射到喀纳斯湖平静的水中时发生折射，从太阳升起到落山的过程中，折射角（　　） A．一直减小 B．一直增大 C．先减小后增大 D．先增大后减小 20．一束光从空气入射到平静的水面，入射角为，则反射光线与折射光线的夹角可能为（　　） A． B． C． D． 21．如图所示，烧杯中只有一条玩具小鱼，从某一角度观察到自下而上a、b、c、d四条“鱼”的像，下列哪一幅是看到小鱼c的光路图（   ） A． B． C． D． 22．如图所示光线在射到空气和玻璃界面上发生反射和折射的光路图，则 （填字母）的 （选填“上”或“下”或“左”或“右”）侧是玻璃，入射角为∠ ，当入射角减小时，反射光线与折射光线的夹角将 。 23．如图所示，一束光线斜射到空气和水的界面上，同时发生了反射和折射，则 是入射光线， 是折射光线， 是界面。 （“左边”或“右边”）是水。 24．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：两种介质的界面是 （选项“MM'”或“NN'”），光的折射角度是 。 25．如图所示，是光从空气斜射入玻璃的光路图，由图可知： 是法线； 是入射光线；界面的 侧是玻璃。 四．光斑移动问题（共6小题） 26．学校新建成一个喷水池，在池底的中央安装一只射灯。经过连续几天观察，晓霞同学发现：池内无水时，在S点形成一个亮斑，如图所示；池内水面升至位置时，她在池旁看到亮斑的位置在点；水面升至位置时，她看到亮斑的位置在点。则，她在池旁看到亮斑的位置在P点；水面升至b位置时（　　） A．P点、Q点都在S点的下方 B．P点、Q点都在S点的上方 C．P点在S点的下方，Q点在S点的上方 D．Q点在S点的下方，P点在S点的上方 27．如图，鱼缸底部点光源S发出的光线经过水面照亮挡板上N点，当鱼缸内水面上升高度d后，挡板上M点（图中未画出）被照亮，则M点和N点间的距离（　　） A．等于d B．大于d C．小于d D．无法确定 28．如图，你在空水槽底部安装了一微型光源S，S发出一束光。在水槽右侧壁上形成一光斑，你在光斑处固定了一小块橡皮泥P，接着你往水槽内缓慢加水至水面上升到a位置，期间你一直在观察右侧光斑位置的变化情况，下列描述正确的是（　　） A．当水面升至a时，你将看到的光斑静止在橡皮泥下方某处 B．缓慢加水至水面上升到P点以下的位置期间，光斑从P处缓慢下移再缓慢上移 C．你观察到光斑从P迅速下移到某一位置后再缓慢上移，最终光斑和橡皮泥P重合 D．你看到光斑从P缓慢下移到某一位置后再缓慢上移，最终静止在橡皮泥P上方某处 29．有一圆柱形敞口容器，装入适量的水，从其左侧某一高度处斜射入一束激光，在容器底部产生一个光斑0，如图所示。下列说法正确的是（    ） A．保持入射点不变，垫高容器左侧，入射角增大 B．保持水面的高度不变，使激光笔向右平移，光斑位置左移 C．保持入射点不变，使激光的入射角增大，光斑位置左移 D．保持激光射入的角度不变，使水面下降，光斑位置右移 30．如图所示，水池的宽度为L，在水池右侧距离池底高度H处有一激光束，水池内无水时恰好在水池的左下角产生一个光斑。已知L＝H，现向水池内注水，水面匀速上升，则光斑（　　） A．匀速向右移动，且移动速度小于水面上升的速度 B．匀速向右移动，且移动速度大于水面上升的速度 C．减速向右移动，但速度始终大于水面上升的速度 D．加速向右移动，但速度始终小于水面上升的速度 31．我国每年大约5万人因溺水意外死亡。造成溺水事故的原因之一是由干光的折射，使人“看到”的水深比实际的 （选填“深”或“浅”）。如图所示，崇德同学让一束光由空气斜射入水中，在水底形成光斑：当水面上升时，光斑位置将 （选填“左移”、“右移”或“不变”）。 五．光的折射作图（共11小题） 32．如图所示为某潜水员潜水时的场景，他在水下看到天空中飞翔的小鸟，请画出潜水员看到小鸟的大致光路图，B点表示小鸟位置，O点表示潜水员的眼睛。 33．如图所示，玻璃鱼缸中的A点和B点代表一条鱼和眼睛看到鱼的像的位置。请画出眼睛看到鱼的光路图。 34．鱼在水下A点看岸上的物体蜻蜓，图中B、C两点，有一点是蜻蜓，有一点是鱼在水下看到蜻蜓的像点，请在图中作出其光路图（保留作图痕迹）。 35．如图甲所示，一束光斜射人盛有水的容器中，在容器底形成光斑P1。保持光束和容器的位置不变，向容器中缓慢加水，光斑移到P2位置时，请在图中画出此时的折射光线及水面位置。 36．老师用光路图解释了“水塘看似很浅，实则不一定浅”的道理，对同学们进行防溺水教育。如图所示，塘底的A点反射出的光经过水面折射进入人眼B点，C点是人眼看到的塘底的A点像的位置。请完成光路图并保留作图痕迹。 37．在图甲所示的平静水面上，一只白鹤垂首的瞬间，水中“白鹤”的尖喙恰落在一条金鱼的背脊上，水天之间诉说着奇妙的自然之美。请在图乙中画出游客看到这一现象的光路图。（假设A点是白鹤的喙，B点是水中的金鱼） 38．一束光从半圆形的玻璃斜射入到空气中，在玻璃与空气的交界面上同时发生反射和折射，其中反射光线如图所示．请在图中画出入射光线和折射光线的大致方向，并标出入射角的大小。 39．如图所示，一束激光AO由空气射向半圆形玻璃砖的圆心O发生了反射和折射，发现在屏幕MN上出现了两个光斑。请画出形成两个光斑的光路图； 40．如图所示，一束单色光AO从空气斜射到玻璃三棱镜，折射光线为OB。光线OB又从三棱镜中斜射到与空气的分界面上的B点，请在图中画出光线OB的反射光线和折射光线。 41．一束光射向一块玻璃砖，并穿过玻璃砖。请画出这束光进入玻璃和离开玻璃后的光线（注意标出法线）。 42．如图，O为半圆形玻璃砖的圆心，有一条光线由空气斜射入玻璃砖，请你画出这条光线经过玻璃砖的光路图。 六．光的折射的进一步探究（共2小题） 43．如图甲所示，在探究光的折射现象时，将一束入射角为50°的光斜射入杯内水中，在杯底形成光斑。兴趣小组对实验中光偏折程度产生了兴趣，为了定量反映这种偏折程度，小组成员将“折射角与入射角的比值”定义为“偏折比”。根据所学物理知识和生活经验，他们对影响“偏折比”大小的因素提出以下猜想。 猜想1：“偏折比”大小可能与液体的深度有关； 猜想2：“偏折比”大小可能与液体的种类有关； 猜想3：“偏折比”大小可能与入射光的颜色有关。 (1)图甲实验中，测得折射角为35°，则此时的“偏折比”为 。向杯中缓慢加水，杯底光斑将向 （选填“左”或“右”）移动；此过程中折射角大小 （选填“变大”、“变小”或“不变”），小组成员认为猜想1是 的。 (2)为了验证猜想2，小组在乙杯中加油，如图乙，当油的深度小于水的深度，此时杯底光斑的位置恰与图甲中光斑的位置重合，对比可知：在相同条件下，油对光的“偏折比” （选填“大于/等于/小于”）水对光的“偏折比”； (3)对于猜想3，小组准备用图甲装置先后入射红、紫色光束进行探究；请你结合光的色散实验，推测红光的光斑应位于图丁中的 （选填“A/B”）点； (4)让一束光斜穿过如图戊所示的玻璃砖，若光在其上表面折射入玻璃砖时的“偏折比”为0.8，则光在其下表面折射出玻璃砖时的“偏折比”为 。 44．光从空气斜射入水和玻璃时都会发生折射现象，但是水和玻璃的折射情况会相同吗？为了探究这个问题，小华选择了光屏、透明玻璃砖、水槽、激光电筒等器材进行实验。他在光屏上画出互相垂直的NN′和MM′两条线段并相交于O点，如下图甲所示。 （1）小华将玻璃砖的一个表面与MM′齐平放置，让激光电筒发出的光线从A点到O点入射，他看到了如图乙所示的光路（AOC为同一直线）你认为出现光线OC是因为 所致，鉴于本实验的目的，此时最应该记录的两条光线是 ； （2）接下来他要观察光从空气中进入水中的情况，他将光屏竖直放入水槽中，（使线段MM′水平）并向水槽中慢慢注水至水面与MM′齐平，入射光线应从A点向O点射入，这是为了保证 ，其实本实验小华还考虑了入射光线所在一侧的 相同； （3）小华最终在光屏上记录下了如图丙所示的光路图（OE为折射光线），分析光路，你认为玻璃和水这两种介质对光的偏折能力较强的是 ； （4）若激光以相同的入射角分别从玻璃和水中斜射入空气中，则 射出的折射光线更远离法线。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，小彬通过缓慢改变水槽中的水量来探究光的传播现象； （5）图1水槽中未注水时可在侧壁上A处得到一个光点，注入一定量的水后，光点移至B处，这是由于光在水面处发生了光的折射现象，此时入射角 角θ（θ为折射角，选填“大于”“等于”或“小于”） （6）为使B处的光点移至C处，则应使水槽中的水量 ，若BC间距离为2cm，则水面高度的变化量Δh 2cm（选填“＞”“＝”或“＜”）； （7）如图2所示，小彬将激光笔移至虚线框内向水槽底部照射，为使光束第一次从水面射出后沿DE方向传播，则激光笔照射的方向应满足的条件是 ，且激光笔照射在水槽底部的位置必须在区 （选填“①”“②”或“③”）内。 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$