同步作业：3.4探究光的折射规律（解析版）

学而优教有方.4探究光的折射规律一、单选题1．（2022·陕西铜川·一模）世界因光而绚丽多彩，下列关于光现象的说法正确的是（）A．我们通过潜望镜看到的就是物体本身B．雨后天空的彩虹是因为光的直线传播C．小孔成像原因是光通过小孔时发生了折射D．红花呈红色是因为能反射太阳光中的红光【答案】D【解析】A．潜望镜成像属于平面镜成像，成的是虚像，我们通过潜望镜看到的就是物体的虚像，故A错误；B．雨后天空的彩虹是空气中的小水珠对太阳光进行折射形成的色散现象，故B错误；C．“小孔成像”是光沿直线传播形成的，故C错误；D．我们能看到红色的花是因为红花反射了太阳光中的红光，吸收了其它色光，故D正确。故选D。2．（2022·湖南邵阳·模拟预测）下列现象不是光的直线传播造成的是（）A．清澈的水潭实际上很深，而看起来却很浅B．炎热的夏天，树荫下会有很多的圆光斑C．在古代，有很多的计时仪器，其中就有日晷计时D．“天狗”吃月【答案】A【解析】A．清澈的水潭实际上很深，而看起来却很浅，是由于光从空气中斜射入水中发生折射形成的，故A符合题意；B．炎热的夏天，树荫下会有很多的圆光斑，是小孔成像所形成的太阳的像，属于光的直线传播，故B不符合题意；C．日晷属于光的直线传播，故C不符合题意；D．月食，属于光的直线传播，故D不符合题意。故选A。3．（2022·辽宁营口·模拟预测）蟠龙山公园海拔158m，植被繁茂，始建于1914年，已有超过百年的历史，因形似盘伏的巨龙而得名。十一期间，小红跟家人去游玩，下列说法正确的是（）A．夜晚下的路灯、月亮都是光源B．太阳光下的“树影”是由光的直线传播形成的C．人在水中的倒影是光的折射现象D．游泳时看到泳池底部比实际池底要深，是光的折射现象【答案】B【解析】A．月亮本身不发光，但能反射太阳光，不是光源，故A错误；B．太阳光下的“树影”是由于光的直线传播形成的，故B正确；C．岸边的人在水中所成的“倒影”是由于光的反射形成的，故C错误；D．池底反射的光线由水中斜射入空气中时，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，就会觉得池底变浅了，故D错误。故选B。4．（2022·浙江温州·七年级期中）今年三月份全国多地出现日晕现象（如图所示），该现象是由太阳照射在由冰晶构成的卷层云后，阳光被分解成了红、黄、绿、紫等多种颜色，这样太阳周围就出现一个巨大的彩色光环。据此推测“日晕”现象的原理与下列光学现象相同的是（）A．平面镜成像 B．海市蜃楼C．雨后彩虹 D．日食形成【答案】C【解析】A．平面镜成像，其形成原理是光的反射，故A不符合题意；B．海市蜃楼是光经过不同密度的空气层后发生折射，使远处景物显示在半空中或地面上的奇异幻景，不是光的色散现象，故B不符合题意；C．雨后天空出现彩虹，是由于太阳光照到空气中的小水滴上，被分解为绚丽的七色光，是光的色散现象，故C符合题意；D．日食的形成，是光的直线传播现象，故D不符合题意。故选C。5．（2021·江苏苏州·八年级期末）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【解析】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。6．（2022·陕西·西安市中铁中学模拟预测）如图所示，是西安奥体中心体育馆正中心上方悬挂的斗屏，它是国内乃至亚洲最大的一块斗屏，在场馆每一个座位上抬头，都可以清晰地看到斗屏上播放的内容，下列说法正确的是（）A．斗屏上丰富色彩的画面是由红、绿、蓝三种色光混合而成的B．观众看到斗屏上比赛的画面是因为光的反射C．观众能看到屏幕上方红色的横幅，是因为横幅吸收了红光D．观众可以在各个方向看到屏幕上画面，是因为斗屏上的光可以不沿直线传播【答案】A【解析】A．光的三原色是红、绿、蓝，所以斗屏画面上的丰富色彩都是由红、绿、蓝这三种颜色的光混合而成的，故A正确；B．斗屏是光源，能发出光线，观众看到斗屏上比赛的画面是因为光的直线传播，故B错误；C．观众能看到屏幕上方红色的横幅，是因为横幅反射了红光，故C错误；D．观众可以在各个方向看到屏幕上画面，是因为斗屏上的光可以射向各个方向，在传播时，每一条光线都是沿直线传播的，故D错误。故选A。7．（2022·江苏常州·中考真题）鸟儿白天会将玻璃幕墙看成蓝天白云，黄昏会透过玻璃看到明亮室内的绿色植物，导致其贸然飞往撞击受伤，鸟儿在如图所示位置所见情景，是因为在玻璃与空气分界面处分别发生（）A．光的反射，光的折射B．光的折射，光的反射C．光的反射，光的直线传播D．光的直线传播，光的折射【答案】A【解析】鸟儿白天将玻璃幕墙看成蓝天白云，相当于平面镜成像，是光的反射现象；黄昏透过玻璃看到明亮室内的绿色植物，植物反射光透过玻璃，是光的折射现象，故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。二、填空题8．（2022·江苏江苏·模拟预测）小明乘坐竹筏游览常熟尚湖风景区水上森林，当船工用长直的竹篙斜插入水中撑行时，小明从侧面观察到了如图所示的情景，小明依据所学的知识判断出CO是由于光的________形成的________像（选填“实”或“虚“）。竹篙A点距水面的高度为4m，则AB两点间的距离为________m。【答案】

折射

虚

8【解析】[1][2]如图所示的情景，CO是由于光的折射形成的斜插入水中竹蒿的虚像。[3]水面相当于平面镜，BO是由光的反射形成的竹蒿水上部分AO的虚像，竹蒿A点距水面的高度为4m，根据平面镜成像时像与物到镜面距离相等的特点可知，B点距水面高度也为4m，则AB两点间的距离为4m+4m=8m9．（2021·河南许昌·八年级期末）爱思考的小明同学总结了实像和虚像的异同点，他发现；实像是由光会聚而成的，可以用光屏承接；若去掉光屏，________用眼睛直接看到。虚像是由反射光线或折射光线的反向延长线相交而成的，________用光屏承接，能用眼睛直接看到（两空均选填“能”或“不能”）。【答案】

能

不能【解析】[1]实像是由光会聚而成的，可以用光屏承接；若去掉光屏，能用眼睛直接看到。[2]虚像是由反射光线或折射光线的反向延长线相交而成的，不能用光屏承接，能用眼睛直接看到。10．（2021·辽宁沈阳·八年级期末）如图所示，小明让一束太阳光照射到三棱镜上，发现同一介质对不同色光的折射程度不同，白光进入某种介质发生折射时，______光偏折程度最大；该色光之外人眼看不见的光是______，请举一例该看不见的光在生活中的应用______。【答案】

紫

紫外线

验钞【解析】[1][2]由于不同颜色的光的波长不同，通过三棱镜的折射程度不同，红光的偏折程度最小，紫光的偏折程度最大，所以白光经三棱镜后，光屏上自上而下出现了红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的色带，紫光以外是紫外线，人眼看不见。[3]紫外线可以验钞、杀菌。11．（2022·河南·信阳市浉河中学模拟预测）如图所示未灌水的水池内竖直立一根比池深略长的标杆AB，射灯S斜照AB时在池底会出现AB的影子，现逐渐往水池内灌水，标杆AB的影子将___________（选填“变短”、“变长”或“不变”）原因是：___________。【答案】

变短

光从空气斜射入水中时，折射角小于入射角【解析】[1][2]如下图，没有装水的情况下，光在同种均匀空气中是沿直线传播的，在不透明标杆的左面会形成标杆的影子；装上水后，从标杆的顶端射来的光线到达水面处会发生折射，光从空气斜射入水中时，折射角小于入射角，即折射光线更靠近近标杆，因此，此时影子的长度会变短，如下图所示：12．（2022·江苏泰州·中考真题）孤艳阳下的天德湖畔树影婆娑，水中的鹅卵石清晰可见，湖面上的小鸟上下翻飞，景色美不胜收！其中地面上的树影是由光的_______形成的，游人看到水中的鹅卵石是光的______形成的，小鸟从水面飞上树梢，它在水中所成的像到水面距离的大小变化情况是_______。【答案】

直线传播

折射

变大【解析】[1]地面上的树影是光照射到不透明的物体，光照射不到的地方形成的黑暗区域，故是光的直线传播形成的。[2]水中的鹅卵石反射的光线由水中斜射入空气中时，在水面处发生折射，人眼逆着折射光线看过去，就看到了鹅卵石的像，故人看到鹅卵石是光的折射形成的。[3]小鸟在水中所成的像属于平面镜成像，像和物体到水面的距离相等，小鸟从水面飞上树梢，物距增大，故像到水面的距离增大。13．（2022·上海·八年级）成都天府音乐广场的喷泉池内装有射灯，人们从岸上看到的射灯的像在射灯实际位置的___________（选填“上方”或“下方”）；如图所示，射灯发出的一束单色光照射到水与空气的交界面，发生了反射和折射（反射光线和折射光线未画出），当入射光线与界面夹角成时，折射光线与反射光线刚好垂直，此时折射角为___________度。【答案】

上方

60【解析】[1]如下图所示，光从水中斜射入空气中，在界面处会发生偏折，折射角大于入射角，故折射光线比入射光线更偏离法线，人眼逆着折射光线的反向延长线看过去，发生像在物体的上方，故人们从岸上看到的射灯的像在射灯实际位置的上方。如图所示[2]如图所示，当入射光线与界面夹角成时，则反射光线与界面的夹角为60°，而折射光线与反射光线垂直，故折射光线与界面的夹角为30°，而折射角是折射光线与法线的夹角为折射折射角，故折射角为60°。三、实验题14．（2022·全国·八年级课时练习）探究“光的折射规律”时，使用如下器材：两支能发绿光的激光笔（带有固定吸盘）、有机玻璃球壳制成的透明容器（上部正中央开有一孔）、牛奶、适量的水和圆形底座转盘组装为如图所示的实验装置，并将该装置于水平桌面上。请回答下列问题：（1）实验时将水注入容器中，再滴入牛奶并搅拌均匀，目的是激光照射到水中时能够呈现出______。接着打开位于圆球正中央的激光笔并使绿光垂直照射到O点，该束绿光充当法线。但此时无法看见液面上方的光束，为了解决这一问题，你将采取的办法是______。（2）接着再打开右侧的激光笔，此时可以观察到光从空气斜射入水中的过程中，光在两种介质的______上发生折射。随后再沿圆球的外表面向下移动右侧激光笔可以观察到折射光逐渐远离法线，由此可以得出的结论是______。（3）慢慢转动底座转盘，直至观察到______的现象时，即可说明光在发生折射时折射光线、入射光线和法线在同一平面内。【答案】

明显的光路

在玻璃球后面贴一张白纸作为背景

分界面

光在折射时，折射角随入射角的改变而改变，入射角增大时，折射角也增大

右侧的激光笔发出的光被正中央的激光笔发出的光挡住（看不见右侧激光笔发出的光）【解析】（1）[1]实验时将水注入容器中，再滴入牛奶并搅拌均匀，利用了光照在牛奶颗粒上发生了漫反射，呈现出激光照射到水中时明显的光路。[2]根据题意知道，接着打开位于圆球正中央的激光笔并使绿光垂直照射到O点，该束绿光相当于法线。但此时无法看见液面上方的光束，为了解决这一问题，可以采取的办法是：在玻璃球后面贴一张白纸作为背景。（2）[3]接着再打开右侧的激光笔，此时可以观察到光从空气斜射入水中的过程中，光在两种介质上发生折射。[4]随后再沿圆球的外表面向下移动右侧激光笔，增大入射角，可以观察到折射光逐渐远离法线，即折射角在增大，由此可以得出的结论是：光在折射时，折射角随入射角的改变而改变，入射角增大时，折射角也增大。（3）[5]光从空气斜射入水中时，入射角增大，折射角也随之增大，入射角增大到一定程度时，折射角先达到90。慢慢转动底座转盘，直至观察到右侧的激光笔发出的光被正中央的激光笔发出的光挡住（看不见右侧激光笔发出的光）时，即可说明光在发生折射时折射光线、入射光线和法线在同一平面内。15．（2021·湖北武汉·八年级期末）在探究光折射时的特点的实验中：（1）让一束光从空气斜射入水中，出现如图甲所示的现象，可以看到光从空气斜射入水中时会发生光的_____和光的折射现象，______（用字母表示）是折射光线，此时折射角______入射角。（2）当光从空气垂直射入水中时，折射角是______度。（3）一束光从空气斜射向这块玻璃，并穿过玻璃在白纸上的A点形成光斑。请在图乙中画出这束光进入玻璃和离开玻璃后射向A点的光线（要求标出法线）______。若仅将白纸往下移动一点，观察到光斑将会______（填“仍在A点”、“在A点左边”或“在A点右边”）。【答案】

反射

OB

小于

0

在A点右边【解析】（1）[1][2][3]让一束光从空气斜射入水中，出现如下图所示的现象，可以看到光从空气斜射入水中时会发生光的反射和光的折射现象，由图可知过O点做法线NN′，看出∠AON＝∠BON，反射角等于入射角，根据光的折射定律可知，入射光线与折射光线分居法线的两侧，故OC是折射光线，在折