内容正文:
4.4光的折射 练习
一、单选题
1.下列现象中,与平面镜成像的光现象形成原因相同的是( )
A.手影游戏 B.小孔成像
C.能看到书 D.海市蜃楼
2.在一个空碗中放一枚硬币。当慢慢蹲下,视线低于某一个观察位置时,就无法看到硬币了;此时慢慢往碗里倒水,会发现在同一个观察位置又能看见碗中的硬币(如图所示)。下列现象(或应用)中,与加水后看到硬币的原理相同的是( )
A.图甲中,演员对着镜子画脸谱
B.图乙中,手影
C.图丙中,瞄准看到鱼的下方才能叉到鱼
D.图丁中,塔式太阳能电站使太阳光会聚
3.下列关于光现象描述中,说法正确的是( )
A.手影是由于光的直线传播形成的正立的实像
B.拐弯处的凸面镜是利用了光的反射
C.小枫看到水中的鱼是由于他眼睛发出的光折射到水中
D.岸边楼房在水里的倒影是由于光的折射形成的
4.“掬水月在手,弄花香满衣”,月亮在中国传统文化中占有重要地位,中国古人的“明月情结”体现在他们对月亮的深深迷恋和丰富的情感寄托上。下列现象中与“掬水月在手”的光学原理相同的是( )
A.鱼翔浅底 B.杯弓蛇影
C.如影随形 D.海市蜃楼
5.成语“杯弓蛇影”蕴含了光的反射知识,如图所示几个现象与其原理一样的是( )
A.鱼缸中的小金鱼变大了
B.春晚分会场,朝天门的射灯
C.重庆欢乐谷摩天轮的倒影
D.筷子在水面处发生弯折
6.在生活中经常提到的“影”与我们所学到的光学知识有关,图的现象中与“立竿见影”中的“影”形成原因一致的是( )
A.日晷计时 B.水中的倒影
C.叉鱼要瞄准鱼的下方 D.海市蜃楼
7.下列装置或现象与“楼台倒影入池塘”反映的光学原理相同的是( )
A.日晷计时 B.筷子弯折
C.林间光斑 D.潜望镜
8.如图所示为某摄影师拍摄的一幅白鹭站在水上的照片,网友惊叹“对影成三人”照进了现实。对此现象判断正确的是( )
A.“倒影”是光的折射形成的
B.“倒影”是白鹭等大的实像
C.“影子”是白鹭的实像
D.“影子”是光的直线传播形成的
二、多选题
9.下列四个生活现象中,由于光的折射形成的有( )
A.地上人影 B.筷子“折”了
C.水中倒影 D.海市蜃楼
10.小实利用如图所示的装置探究光的折射规律,实验时,让激光笔发射的一束激光沿AO斜射到水面。表中为做实验时得到的实验数据,下列说法正确的是( )
∠AON/°
0
15
30
45
60
75
80
∠BOM/°
0
11
22
32
40.5
46.5
47.5
A.光从空气斜射入水中,入射角增大时,折射角也随之增大
B.多次改变入射角的大小进行实验,是为了求平均值减小实验误差
C.从表中的实验数据可推知,当入射角为32°时,则光在空气中的折射角为45°
D.为了更清晰地观察空气和水中的光路,可在空气中喷些烟雾,水里滴些牛奶
三、填空题
11.学校经常给同学们进行夏季安全教育,防范溺水事故的发生。如图所示,漫画中的人认为池水不深的原因是池底 的太阳光射入空气中时,在水面发生 的缘故。(以上两空均选填“反射”“折射”或“直线传播”)生活中千万不要因为水看起来很浅而下水游玩。
12.当一束单色光从空气斜射向水面时,会发生反射和折射。当入射光线与反射光线相互垂直时,入射角等于 ;当增大入射角时,反射光线与折射光线之间的夹角会 (选填“增大”或“减小”)。
13.我们在平静的湖边常看到“云在水中飘,鱼在云上游”的美景,其中看到的水中“云”是因光的 而形成的虚像;而看到的水中“鱼”是由于光的 而形成的虚像。
14.一种液面升降监测装置的原理图如图所示。一束光从空气射到某液面上的O点,经折射后,照射到液体中B点的鹅卵石上,A点为反射光在容器壁上形成的光点,则岸上的人们看到的鹅卵石 (选填“在B点上方”,“在B点下方”或“就在B点”);若保持入射光方向不变,仅使液面下降,则A点的位置会 (选填“向上移动”“向下移动”或“保持不变”)。
15.如图所示,是光在空气和玻璃两种介质中传播的情形,分析可知该过程中的折射角为 °。
四、简答题
16.小明用激光笔、水槽、水和光屏探究光的折射规律。将光束从空气斜射入水中的情形如图所示。
(1)请比较入射角和折射角的大小关系;
(2)他保持入射光线不变,向水槽中缓慢地持续加水,发现折射光线在水槽底部形成的光斑逐渐向左移动,于是他认为折射角在逐渐变小。请判断他的观点是否正确,并说明理由。
五、计算题
17.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。
六、作图题
18.用如图所示的装置探究光的反射、折射现象及其特点。激光笔发出的一束光从空气中斜射到半圆形玻璃砖,如图是折射光线,请你画出入射光线和反射光线。
七、实验题
19.如图所示,是实验小组在“探究光的折射特点”的实验中拍下的一张照片。照片显示的是激光笔发出的光经空气和矩形玻璃砖传播时所呈现的光路。现根据这张照片,来探究下列问题:
(1)如果AB为入射光,BE就是 光,BC就是 光;
(2)如果以ABC段光路来探究折射特点,还需要作辅助线,请在答题卡对应图中画出辅助线;
(3)照片中未标注光的传播方向,请根据照片中的光路判断光是从A端入射,还是D端入射? ;理由是: 。
20.“探究光的反射定律和光的折射规律”的实验装置如图所示。请你完成下列问题:
(1)如图甲所示,保持激光笔射出的入射光紧贴着光屏射向水面,若将圆形可折转光屏的右侧半个光屏以直径NOM为轴向后旋转一个角度,则正对纸面观察,在光屏上______(选填代表正确答案的字母);
A.只能看到反射光路 B.反射光路和折射光路均看不到
C.只能看到折射光路 D.同时看到反射光路和折射光路
(2)如图乙所示,将一束光从一种介质斜射入另一种介质中,光发生了反射与折射,根据光的反射定律和光的折射规律可知图乙中折射光线与分界面的夹角为 。(填写夹角的度数)
《4.4光的折射 练习》参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
C
B
B
C
A
D
D
BD
ACD
1.C
【详解】平面镜成像是光的反射形成的虚像;
A.手影游戏是光沿直线传播,被手遮挡形成影子,原理是光的直线传播,与平面镜成像不同,故A不符合题意;
B.小孔成像是光沿直线传播通过小孔成像,原理是光的直线传播,与平面镜成像不同,故B不符合题意;
C.眼睛能看到地面上的书,是书反射外界光线进入人眼,原理是光的反射,与平面镜成像原理相同,故C符合题意;
D.海市蜃楼是光在不均匀大气中传播发生偏折形成的,原理是光的折射,与平面镜成像不同,故D不符合题意。
故选C。
2.C
【详解】起初碗看起来是空的,当慢慢向碗里倒水时,发现了碗中原来还藏着一硬币是光的折射现象。
A.演员对着镜子画脸谱是平面镜成像,属于光的反射,故A不符合题意;
B.手影是由光沿直线传播被手遮挡,形成的黑影,故B不符合题意;
C.由光的折射规律可知,我们在岸上看到的是鱼的虚像,位置比实际位置偏高,所以叉鱼时要向看到鱼的下方叉,属于光的折射现象,故C符合题意;
D.塔式太阳能电站使太阳光会聚利用的是光的反射,故D不符合题意。
故选C。
3.B
【详解】A.手影是光的直线传播形成的影子,不是像,故A错误;
B.凸面镜利用光的反射成像,可扩大视野,故B正确;
C.小枫看到水中的鱼是鱼反射的光经水面折射进入人眼,不是人眼发出的光折射到水中,故C错误;
D.岸边楼房在水里的倒影是平面镜成像,属于光的反射现象,故D错误。
故选B。
4.B
【详解】“掬水月在手” 是平面镜成像现象,其光学原理是光的反射。
A.“鱼翔浅底” 是光从水中斜射入空气中时发生折射形成的虚像,看到的是鱼的虚像位置比实际位置偏高,故A不符合题意;
B.“杯弓蛇影” 是墙上的弓在杯子中形成的倒影,是光的反射现象,与 “掬水月在手” 的光学原理相同,故B符合题意;
C.“如影随形” 是由于光沿直线传播,物体挡住了光而形成的影子,故C不符合题意;
D.“海市蜃楼” 是一种由光的折射产生的现象,是由于空气不均匀,光线发生折射而形成的虚像,故D不符合题意。
故选B。
5.C
【详解】A.人看到水中的鱼是由于光线从水中通过折射进入空气,再进入人的眼睛的,因此是光的折射现象形成的虚像,故A不符合题意;
B.春晚分会场,朝天门的射灯是光沿直线传播形成的,故B不符合题意;
C.重庆欢乐谷摩天轮的倒影属于平面镜成像,是光的反射形成的,故C符合题意;
D.水中筷子反射的光是从水中斜射入空气中,发生折射,折射光线远离法线,当人逆着折射光线看时,看到的是折射光线反向延长线形成的筷子的虚像,比筷子的实际位置要浅些,所以感觉水中的筷子向上折断了,是光的折射现象,故D不符合题意;
故选C。
6.A
【详解】图的现象中与“立竿见影”中的“影”是杆挡住太阳光,在杆后形成的暗影去,是由光的直线传播形成的;
A.日晷是利用中间标尺的影子转过的角度来计时的,影子是由光的直线传播形成的,故A符合题意;
B.水中的倒影是平面镜成像,是光的反射形成的,故B不符合题意;
C.水中的鱼反射的光线从水中进入空气时发生折射,使鱼的位置看起来比实际位置高,因此叉鱼要瞄准鱼的下方,属于光的折射现象,故C不符合题意;
D.海市蜃楼是来自物体的光线经过大气层折射形成的,是光的折射现象,故D不符合题意。
故选A。
7.D
【详解】“倒影”属于平面镜成像,是由光的反射形成的。
A.由于光沿直线传播,当光遇到不透光障碍物后,被障碍物挡住,于是在障碍物后面就形成影子;日晷就是利用影子的方向、长短粗略判断时刻的计时仪器,故A不符合题意;
B.筷子弯折,由于水中的筷子反射的光从水中斜射到空气中,折射光线远离法线,折射角大于入射角,水面上方的人逆着折射光线的方向看到筷子弯折了,属于光的折射,故B不符合题意;
C.林间光斑是小孔成像的现象,是因为光的沿直线传播,故C不符合题意;
D.潜望镜是利用两次平面镜成像,属于光的反射,故D符合题意。
故选D。
8.D
【详解】AB.白鹭的倒影,属于平面镜成像,是由光的反射形成的正立等大的虚像,故AB错误;
CD.“影子” 是由于光沿直线传播,白鹭挡住了光而形成的暗区,不是像,故C错误,故D正确。
故选D。
9.BD
【详解】A.地上的人影是光在直线传播时,遇到不透明的人体,在后面留下的阴影,不是光的折射现象,故A不符合题意;
B.筷子“折了”是由于光从水中斜射入空气中,发生折射,折射光线远离法线,逆着折射光线看时,看到的是折射光线反向延长线形成的筷子的虚像,比筷子的实际位置要浅一些,所以感觉水中的筷子折了,是光的折射现象,故B符合题意;
C.水中倒影属于平面镜成像,是由于光的反射形成的,故C不符合题意;
D.海市蜃楼是光在密度不均匀的大气层中传播,发生折射形成的,故D符合题意。
故选BD。
10.ACD
【详解】A.观察表格数据,随着∠AON(入射角)不断增大 ,∠BOM(折射角)也不断增大,所以光从空气斜射入水中,入射角增大时,折射角也随之增大,故A正确;
B.多次改变入射角大小进行实验,是为了寻找光的折射规律,使结论具有普遍性,而不是求平均值减小实验误差,故B错误;
C.由表中数据可知,入射角为45°时,在水中的折射角为32°,由于光路是可逆的,可知当入射角为32°时,则光在空气中的折射角为45°,故C正确;
D.在空气中喷烟雾、在水中滴牛奶,烟雾颗粒和牛奶颗粒能对光进行散射 ,从而能更清晰地观察空气和水中的光路,故D正确。
故选ACD。
11. 反射 折射
【详解】[1][2]透过水池中的水看池底,是池底反射的光斜射到水面时,发生折射远离法线后进入眼睛。而我们逆着光的方向看见的池底的虚像,所以看上去比实际位置浅。
12. 45° 减小
【详解】[1]当入射光线与反射光线相互垂直时,由于反射角等于入射角,所以入射角为。
[2]由光的反射定律知,增大入射角时,反射角也增大,则反射光线与界面的夹角减小,由光的折射规律知,增大入射角时,折射角也增大,则折射光线与界面的夹角减小,所以反射光线与折射光线之间的夹角将会减小。
13. 反射 折射
【详解】[1]云在天上,所以“白云”是在水中形成的像,即平面镜成像,故看到水中的白云是由光的反射形成的与物体等大的虚像。
[2]因为鱼儿是在水中的实际物体,是由于光线从水中通过空气折射进入了人的眼睛,我们看到水中的鱼,其实看到的是鱼的虚像,是由光的折射形成的。
14. 在B点上方 向下移动
【详解】[1]鹅卵石反射出的光,在水面处发生了折射,折射光线向远离法线的方向偏折,入射角小于折射角,岸上的人们逆着折射光线看到的是变浅的鹅卵石的虚像,这个像在鹅卵石的上方,即在B点上方。
[2]入射光线方向不变,当液面下降时,入射点向下移动,入射角和折射角都不变,A点的位置会向下移动,如图所示
15.40
【详解】入射光线、反射光线在同一介质中,且分居法线两侧,反射角与入射角相等;入射光线、折射光线在不同介质中,且分居法线两侧;如图所示:
由图得,MM'是分界面,NN'是法线,AO为入射光线,OB为反射光线、OC为折射光线,折射角为
16.(1)入射角大于折射角
(2)不正确,因为入射角不变,折射角也应该不变
【详解】(1)由图可知,光束从空气斜射入水中,入射角大于折射角。
(2)保持入射光线不变,向水槽中缓慢地持续加水,小明发现折射光线在水槽底部形成的光斑逐渐向左移动,于是他认为折射角在逐渐变小。他的观点是不正确的,向水槽中缓慢地持续加水,入射角不变,入射点向左移动,折射角大小不变,只是折射光线随入射点向左移动,所以折射光线在水槽底部形成的光斑逐渐向左移动。
17.
【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:
18.
【详解】由图直接连接激光笔和折射光线得到入射光线,再根据反射角等于入射角在法线的右侧画出反射光线。如图所示:
19.(1) 反射 折射
(2)
(3) 从A端入射 见解析
【详解】(1)[1][2]光射向两种介质分界面时,会同时发生反射和折射,且反射光和入射光在同种介质中,所以BE就是反射光,BC就是折射光。
(2)要探究折射特点,需要作出法线。方法是:过入射点与玻璃砖上表面垂直作直线,就是法线,如图所示:
(3)[1][2]若光线从D端入射,DC为入射光,射向玻璃砖下表面时会发生反射和折射,实际没有发生反射;其折射光CB射向玻璃砖上表面时,发生折射,但不会出现光线BE。所以光是从A端入射。
20.(1)B
(2)60°
【详解】(1)光从空气斜射入水或其它介质时,反射光线、折射光线与入射光线、法线在同一平面内,若将光屏绕直径NOM向后折转,反射光线与光屏不在同一平面内,折射光线与光屏也不在同一平面内,则在光屏上反射光线和折射光线均看不到,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
(2)图乙中将一束光从一种介质斜射入另一种介质中,光发生了反射与折射,根据光的反射定律和光的折射规律知道,图乙中AB为分界面,折射光线与分界面的夹角为
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