内容正文:
4.4 光的折射
一、单选题
1.宋代大诗人苏轼在《登州海市》的诗中描述过海市蜃楼的奇观。如图所示,这种现象形成的主要原因是光的( )
A.会聚 B.反射 C.折射 D.直线传播
2.图所示的现象中,属于光的反射现象的是( )
A.日晷计时 B.水中的倒影
C.月食的形成 D.筷子好像在水面处弯折
3.如图所示的光现象中,利用光沿直线传播原理的是( )
A.笔在水面处折断 B.皮影在幕布上形成影子
C.桥在水中形成倒影 D.景物在反光镜中成像
4.阳燧是我国古代劳动人民用于取火的一种工具。如图所示,阳燧是用铜制成的凹面镜,将其凹面正对太阳光从而聚集日光,点燃艾炷取火。阳燧的工作原理是( )
A.光的直线传播 B.光的折射 C.光的反射 D.平面镜成像
5.如图所示,小明用鱼叉去叉所看到的鱼,老王则用手电筒去照亮所看到的鱼,有关两人的做法中正确的是( )
A.小明应叉“鱼”的下方,老王应对准“鱼”照
B.小明和老王都应对准“鱼”叉和照
C.小明和老王都应对准“鱼”的下方叉和照
D.小明应对准“鱼”叉,老王对“鱼”的下方照
6.把一枚硬币固定在空杯的底部,一直保持眼睛位置不变。当水位如图时,眼睛恰好可以看到硬币的B点。下列说法正确的是( )
A.此时看到B点只是因为光的反射
B.此时看到的硬币比实际位置要高
C.如果没有水,眼睛仍可以看到B点
D.如果再加水,眼睛就看不到B点
7.白天,我们在汽车内通过车窗玻璃能看到车外的景物;晚上,打开车内的灯时,在车内通过车窗玻璃能看到车内的乘客。下列说法中正确的是( )
A.前者是折射成像,是虚像;后者是反射成像,是虚像
B.前者是反射成像,是虚像;后者是折射成像,是虚像
C.前者看到的就是实物,而后者是反射成像
D.以上说法都不正确
8.现有一束光从空气射入玻璃砖,然后又从玻璃砖射出到空气。下列四个光路图中,你认为可能正确的是( )
A. B. C. D.
二、填空题
9.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。
10.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”)。
11.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。
12.一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”)。
13.如图是光在空气和玻璃两种介质中传播时同时发生反射和折射的光路图,其中 是入射光线,入射角的大小为 ,折射角的大小是 ,界面的 (选填“上”、“下”、“左”或“右”)侧是空气。
三、计算题
14.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。
15.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)
参考答案
1.C
2.B
3.B
4.C
5.A
【详解】岸上的人看见水中的鱼,是鱼的反射光线从水中斜射入水中时,发生折射现象,折射角大于入射角,在岸上的人逆着这条折射光线看过去,“鱼”就在真实位置的正上方,一次用鱼叉去叉所看到的鱼,应该叉“鱼”的下方,才是真正鱼的位置;老王则用手电筒去照亮所看到的鱼,根据光的可逆性,手电筒的光线又会逆着原来的折射光线斜入到水中,在水中沿原来的入射光线折射后,照在真正鱼的位置,因此老王应对准“鱼”照,故A正确,BCD错误。
故选A。
6.B
【详解】把一枚硬币固定在空杯的底部,一直保持眼睛位置不变,由于光在均匀介质中沿直线传播,所以硬币反射的光被杯子壁挡住了,如果没有水,眼睛不能看到B点;当水位如图时,眼睛恰好可以看到硬币的B点,因为来自硬币的光线会从水中斜射入空气中从而发生折射,当折射光线进入人眼时,人眼逆着折射光线看去,看到的便是由于光的折射而形成的变浅的虚像,虚像的位置比物体的实际位置偏高;如果再加水,眼睛仍能看到B点,故ACD错误,B正确。
故选B。
7.A
【详解】在汽车内通过车窗玻璃看外面的物体时,光线发生了折射,看到的是虚像;晚上,打开车内灯时,在车内通过车窗玻璃能看到车内的乘客是由于光的反射形成的虚像,故A正确,BCD错误。
故选A。
8.D
【详解】A.根据折射定律知道,折射光线与入射光线分居法线两侧,则该图违反了折射定律,故A错误;
B.光线从空气斜射入玻璃砖中,要发生折射,光线的方向要发生改变,故B错误;
C.光线从空气射入玻璃砖时折射角应小于入射角,则该图违反了折射定律,故C错误;
D.根据光折射定律和光路可逆性知道,出射光线与入射光线平行,且发生一定的侧移,故D正确。
故选D。
9. 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。
10. 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。
11. 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。
12. 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
13. BO 60° 35° 左
【详解】[1][2][3][4]光的反射定律的内容:反射光线与入射光线、法线在同一平面上;反射光线和入射光线分居在法线的两侧;反射角等于入射角。光的折射规律的内容:折射光线、法线、入射光线在同一平面内,折射光线和入射光线分别位于法线两侧,当光线从空气射入其它透明介质时,折射角小于入射角;当光线从其它介质斜射入空气时,折射角大于入射角。由图可知,∠BOM′=30°,同理∠AON=60°,所以MM′的左侧发生了光的反射,NN′为法线,则OC一定为折射光线,OA为反射光线,BO为入射光线。由图可知,入射角∠BON=60°;法线与折射光线的夹角为折射角,即∠CON′,为35°,此时的折射角小于入射角,由光的折射规律可知光是从空气中斜射入玻璃中,法线左侧为空气,右侧为玻璃。
14.
15.(1);(2)
答案第1页,共2页
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