光的折射规律的应用（含答案）

2022年华师大版科学光的折射规律的应用

一.选择题（共5小题）

I.如图所示，是光在空气和玻璃两种介质中传播情形，下列说法正确的是（）

B.折射角等于60°

C.BF是界面D.AD的左边是玻璃

2.如图所示，一容器内盛有水，容器的下方有一阀门K,一束与水平方向成60°角的入射

光线由空气射入水中，在容器底部O点形成一个光斑。打开阀门让水从小孔慢慢流出，

在水流出的过程中，下列说法正确的是（）

A.入射角变大,折射角变大，光斑向左移动

B.入射角变小,折射角变大，光斑向右移动.

C.入射角不变,折射角不变，光斑向右移动

D.入射角不变,折射角变小，光斑向左移动

3.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，射灯发出的一束光照在池壁上，在S点形成一个亮斑，如图所示；池

内水面升至a位置时，她在池旁看到亮斑的位置在P点；水面升至b位置时，她看到亮

斑的位置在Q点。则（）

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

4.在探究光的折射规律时，小聪发现从水面上方看水中物体变浅了。为了确定水中物体所

成像的位置，小聪利用两个完全相同的小灯泡a和b、刻度尺设计了两种方案。方案一：

将小灯泡a放在水中某处，再将小灯泡b水面上方，如图所示，调整b的位置，使它的

像与灯泡a的像重合，用刻度尺测出灯泡b到水而的距离；方案二：将小灯泡a放在水

中某处，再将小灯泡b水面上方，如图所示，将刻度尺竖直插入水中，当看到零刻度线

与灯泡a的像重合时，读出刻度尺在水面处的示数。以上两种方案正确的是（）

。灯泡b

水面

。灯泡a

A.仅有方案一

B.仅有方案二

C.方案一、方案二都正确

D.方案一、方案二都不正确

5.人在B处观察到一个彩色玻璃球沉在水池底A处，如图所示。B处用激光射到玻璃球上,

则激光应对着（）

B

•水面

A.正对A点B.A点的上方些

C.A点的下方些D.A点的左侧

二.多选题（共2小题）

（多选）6.如图，一束激光斜射到空水槽底部。点，形成一个光斑，现向水槽中注入适量

水，则（）

A.水槽底部的光斑将移到O点的左侧

B.继续沿水槽壁缓慢注水，则反射角将变小

C.继续沿水槽壁缓慢注水，则折射角将变小

D.注水后槽底的光斑亮度比未注水时槽底的光斑亮度要暗

（多选）7.如图甲有一个点光源S,放在平面镜MN前，若平面镜不动，光源以v的速度

沿与镜面成45°角的方向向右做匀速直线运动，光源S在镜中的像为S，；如图乙所示，

烧杯中装有半杯水，一束光线竖直向下照在水面.匕保持入射点不变，入射光线顺时针

旋转a角。关于这两个情景，下列说法正确的是)

A.甲图中，S以速度v沿着SO向下运动

B.甲图中，S，以速度v沿SS，连线向S移动

C.乙图中，折射光顺时针旋转，旋转角小于a

D.乙图中，折射光逆时针旋转，旋转角大于a

三.填空题（共5小题）

8.如图所示，当一束红光与一京紫光相距d平行入射到一块玻璃砖上，经玻璃折射后

（选填“仍然平行”或“不再平行”），它们之间的距离d会（选填“变大”“变

小”或“不变”）,

红光紫光

玻璃的

9.汽车是我们熟悉的交通工具，给我们的生活提供了便利。在汽车的制造中涉及许多物理

知识，比如汽车前挡风玻璃是顽斜的，目的是使车内物体所成的（选填“实”

或“虚”）像位于玻璃的上方，不妨碍司机视线。如图所示，一束与液面夹角为30°的光

从空气斜射到液面时，反射光线与折射光线相互垂直，则折射角是。

10.如图所示，一盏探照灯的灯光与水平面成50°角射向水池，在没有水的池底C处形成

一个光斑，则入射角大小为，在逐渐注水的过程中，折射角大小（选

填“变大”、“变小”或“不变”），B处的人看到池底的光斑将移动。（选填“不

会”、“向左”，“向右”）

B

11.在研究光的折射规律时，如图所示，小明在水中放置一密闭的薄壁透明长方体容器（容

器中有空气），当一束光从容器左侧的水中斜射入容器中时，光的传播速度将（选

填“变大”“变小”或“不变”），折射角（选填“V”或“="）入射角，

最后光从容器中射出后再次进入水中的光线可能是图中的（选填“a”“b”“c”

或“d”）线。

12.如图1所示，为探究光折射时的特点，小华将一束激光射至空水槽底部的P点，形成

一个光斑，然后向水槽内慢慢注水，水槽底部光斑的位置将（填“向左移动”“向

右移动”或“不动”）。小华完成实验后，又找来一个装有水的圆柱形玻璃瓶，把一支铅

笔放在玻璃瓶的一侧，透过瓶和水可以看到那支笔，如图2所示。将铅笔由靠近玻璃瓶

的位置向远处慢慢移动的过程中，铅笔所成像的（选填“长短”、“粗细”或“笔

尖朝向”）一直不会有明显的变化。

四.实验探究题（共2小题）

13.在探究光的折射规律实验中，某小组将光从空气分别射入水和玻璃中，并记录了如下数

据:

空气中的入射角i/°0304560

水中的折射角r/°0223240

玻璃中的折射角6/°0172430

分析表中数据，可以得到一些规律：

（1）当光从一种介质垂直射入到另外一种介质时，光的传播方向（填“改变”

或“不变”）。

（2）光从空气斜射入其他介质时，折射角随着入射角的增大而（填“增大”或

“减小”）；分析表中数据猜想，光从空气射入其他介质时，折射角（填“可能”

或“不可能”）达到900°

（3）当光线以32。入射角从水中射向空气时，折射角等于。

（4）在本实验中，当光从空气射入水或玻璃时，（填"会”或“不会”）同时发

生光的反射现象。

14.小聪同学为探究光的折射规律设计了如图甲所示的实验装置，其中光屏F可绕直径NOM

前后折转。

Q激光箪

丙丁

（1）实验时，光贴着光屏从空气射入水中，小聪同学将F板向后折转一定的角度，则在

F板上（选填“能”或“不能”）看到折射光，此时折射光线和入射光线（选

填“在”或“不在”）同一平面内。

（2）小聪同学将光屏F恢复原状，用另一支激光笔让光沿着BO射向水面时，可看到折

射光沿OA射出，这说明。

（3）小聪同学保持入射光不动，继续加水，会看到杯底的亮斑B向（选填“左”、

“右”或“上”）移动。

（4）让一束激光从某种玻璃中射向空气（如图乙）。保持入射点不动，改变入射角（每

次增加0.2°）,当入射角增大到41.8°时，折射光消失，只存在入射光与反射光，这种

现象叫做光的全反射，如图丙所示。此时的入射角叫做这种物质的临界角。当入射角大

于临界角时，只发生反射，不发生折射，根据以上内容可判断：

①当光从空气射向玻璃时（填"会”或“不会”）发生光的全反射现象；

②一个三棱镜由上述玻璃制成，一束光垂直于三棱镜的一个面射入，如图丁所示。则关

于这束光经过三棱镜后的光路描述，图中正确的是。

五.解答题（共1小题）

15.小明通过实验探究光从水中热射入空气中的现象，如图所示是他根据实验现象画出的光

路图。此时折射角入射角，之后他不断地增大入射角进行观察。请你猜想，当

折射角接近90°时，再增大入射角，可能出现的现象是：。

2022年华师大版科学光的折射规律的应用

参考答案与试题解析

一.选择题（共5小题）

1.如图所示，是光在空气和玻璃两种介质中传播情形，下列说法正确的是（）

A.入射角等于60°B.折射角等于60°

C.BF是界面D.AD的左边是玻璃

［解答］解：

（1）入射加线与法线的夹角为入射角，反射光线与法线的夹角为反射角，根据光的反射

定律可可反射角等于入射角；

如图所示：ZAOG=60°,则NGOF=90°-60°=30°,已知NEOF=30°,可知N

GOF=ZEOF=30°,

所以在AD的右侧发生了光的反射，则AD为界面，BF为法线，国折射光线和入射光线

分别位于法线两侧，所以GO为入射光线，OE为反射光线，OC为折射光线，入射角N

GOF为30°。

（2）已知是光在空气和玻璃两种介质中传播的情形，而OC为折射光线，BF为法线，

则折射角NCOB=90°-30°=60°；比较可知折射角大于入射角，所以由光的折射规

律可知是光从玻璃斜射入空气中，则AD的左边是空气；

综上分析，选项ACD错误，B正确。

故选：Bo

2.如图所示，一容器内盛有水，容器的下方有一阀门K,一束与水平方向成60°角的入射

光线由空气射入水中，在容器底部O点形成一个光斑。打开阀门让水从小孔慢慢流出，

在水流出的过程中，下列说法王确的是（）

A.入射角变大,折射角变大，光斑向左移动

B.入射角变小,折射角变大，光斑向右移动.

C.入射角不变,折射角不变，光斑向右移动

D.入射角不变,折射角变小，光斑向左移动

【解答】解：当水位在a时，一束光线斜射入盛水的容器中，由光的折射规律可知，在

容器底部形成一个光斑在P点，当打开阀门K,容器里的水逐渐流出的过程中，当入射

点逐渐降低到b时，由光的折射规律可知，在容器底部形成的光斑在P'点，所以在水

逐渐流出的过程中，光斑将向右移动，如图所示，此过程中，入射角不变，且介质的种

类不变，故入射角和折射角的度数都不变。

故选：Co

3.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，射灯发出的一束光照在池壁上，在S点形成一人亮斑，如图所示；池

内水面升至a位置时，她在池旁看到亮斑的位置在P点；水面升至b位置时，她看到亮

斑的位置在Q点。则（）

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

【解答】解：（1）往池内注水，水面升至a位置时，发生折射，根据折射定律，P点如下

（2）水面上升至b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，Q点如下图所示：

通过画图可知：P点在S点的下方，Q点在S点的上方。

故选：Co

4.在探究光的折射规律时，小聪发现从水面上方看水中物体变浅了。为了确定水中物体所

成像的位置，小聪利用两个完全相同的小灯泡a和b、刻度尺设计了两种方案。方案一:

将小灯泡a放在水中某处，再将小灯泡b水面上方，如图所示，调整b的位置，使它的

像与灯泡a的像重合，用刻度尺测出灯泡b到水而的距离；方案二：将小灯泡a放在水

中某处，再将小灯泡b水面上方，如图所示，将刻度尺竖直插入水中，当看到零刻度线

与灯泡a的像重合时，读出刻度尺在水面处的示数。以上两种方案正确的是（）

。灯泡b

水面

。灯泡a

A.仅有方案一

B.仅有方案二

C.方案一、方案二都正确

D.方案一、方案二都不正确

【解答】解：（1）平静的水面可以看做平面镜，由于像距等于物距，b的像到水面距离等

于b到水面距离；将灯泡b放在水面上方，调整其位置，使b的像与灯泡a的像重合，

则a的像到水面的距离等于b到水面的距离,；

（2）将刻度尺竖直插入水中，看到的零刻度线是实际零刻线的像，与灯泡a的像重合，

刻度尺在水面处的示数等于a到水面距离。

故：方案一正确，方案二错误。

故选：Ao

5.人在B处观察到一个彩色玻璃球沉在水池底A处，如图所示。B处用激光射到玻璃球上,

则激光应对着（）

B

•水面

A.正对A点B.A点的上方些

C.A点的下方些D.A点的左侧

【解答:解：连兼BA,过折射点做法线，根据光从宦4斜射入水中，折射角小于入射角

画出折射光线的位置，虽然人看到的A点是玻璃球的虚像，玻璃球的实际位置在A点的

正下方，因为激光在进入水的时候也会发生折射，所以沿着A点照射，激光刚好照在玻

璃球上，如图所示：

二.多选题（共2小题）

（多选）6.如图，一束激光斜射到空水槽底部O点，形成一个光斑，现向水槽中注入适量

A.水槽底部的光斑将移到O点的左侧

B.继续沿水槽壁缓慢注水，则反射角将变小

C.继续沿水槽壁缓慢注水，则折射角将变小

D.注水后槽底的光斑亮度比未注水时槽底的光斑亮度要暗

【解答】解：当容器内加水时，入射光线与水平面之间的夹角不变，入射角不变，反射

角不变，折射角不变；由光的折射规律可知，光线将发生折射现象，折射光线靠近法线,

即向下偏折，也就是在容器底的光斑向左移动，当水加满后，光斑就停止移动。如下图:

由于水面反射了一部分光线，注水后槽底的光斑亮度比未注水时槽底的光斑亮度要暗；

综上所述，AD正确。

故选：ADo

（多选）7.如图甲有一个点光源S,放在平面镜MN前，若平面镜不动，光源以v的速度

沿与镜面成45°角的方向向右做匀速直线运动，光源S在镜中的像为S，；如图乙所示，

烧杯中装有半杯水，一束光线竖直向下照在水面上，保持入射点不变，入射光线顺时针

旋转a角。关于这两个情景，下列说法正确的是（）

A.甲图中，S，以速度v沿着SO向下运动

B.甲图中，S'以速度v沿SS，连线向S移动

C.乙图中，折射光顺时针旋转，旋转角小于a

D.乙图中，折射光逆时针旋转，旋转角大于a

【解答】解：AB、根据平面镜成像特点作出光源S在平面镜中成的像，如图所示。因为

光源S以v的速度沿与镜面成45°角的方向向右做匀速直线运动，所以像点S也以v的

速度沿着S。向下运动,/SOM=/S，OM=45°,所以与与SO互相垂直，即早以

速度v沿竖直方向向下移动，故A正确，B错误；

CD、一束光线竖直向下照在水面.匕折射光线不发生偏折，垂直入射，

现保持入射点不变，入射光线顺时针旋转a角，当光从空气斜射入水中时，折射角小于

入射角，则折射光线顺时针旋转，但旋转角小于a,故C正确，D错误。

C

故选：ACo

三.填空题（共5小题）

8.如图所示，当一束红光与一束紫光相距d平行入射到一块玻璃砖上，经玻璃折射后仍

然壬U（选填“仍然平行”或“不再平行”），它们之间的距离d会变小（选填“变

大，，“变小”或“不变

红光紫光

玻璃嵇

【解答】解：由于玻璃砖的上下两侧表面平行，根据光路的可逆性可知，当光线从空气

斜射入玻璃砖再次射入空气中时，出射光线与开始的入射光线方向平行，只是发生了侧

移，所以红光和紫光再次折射出后，仍然平行；

由于玻璃对红光的偏折程度小，对紫光的偏折程度大，所以在此折射过程中，紫光向左

侧移得更多，所以从玻璃砖中再次折射出后，它们之间的距离d会变小；

故答案为：仍然平行；变小。

9.汽车是我们熟'泉的交通工具，给我们的生活提供了便利。在汽车的制造中涉及许多物理

知识，比如汽车前挡风玻璃是倾斜的，目的是使车内物体所成的一选填“实”或

“虚”）像位于玻璃的上方，不妨碍司机视线。如图所示，一束与液面夹角为30°的光从

空气斜射到液面时，反射光线与折射光线相互垂直，则折射角是30°。

【解答】解：（1）挡风玻璃相当于平面镜，因为平面镜成的像是虚像，挡风玻璃倾斜安

装，是为了避免由于平面镜成像而使车内景物的像成在车的正前方，影响司机视线。

（2）入射光线与液面成30°角，则入射角为90°-30°=60°,则反射角为60°；

根据光从空气斜射入其它介质时，折射角小于入射角作出折射光线；

因反射角为60°,则反射光线与液面之间的夹角为90°-60°=30°；

已知反射光线与折射光线的夹角为90°,则折射光线与液面的夹角为：90°-30°=

60°,所以折射角为90°-60°=30°。

故答案为：虚：30°A

10.如图所示，一盏探照灯的灯光与水平面成50°角射向水池，在没有水的池底C处形成

一个光斑，则入射角大小为40°,在逐渐注水的过程中，折射角大小不变（选

填“变大”、“变小”或“不变”），B处的人看到池底的光斑将向右移动。（选填“不

会”、“向左”，“向右”）

【解答】解：一盏探照灯的灯光与水平面成50°角射向水池，由于法线与池底是垂直的,

则灯光与法线之间的夹角为90°-50°=40°,即入射角为40°；

在没有注水时，根据光的直线传播，人直接能看到C点；当注水后，探照灯射出的光线

到水面发生折射，折射光线靠珑法线照射到C点，人看C点时，C点射出的光线到水面

再次发生折射，折射光线远离法线进入人眼，眼睛逆着光线看来感觉光线是从C”射出的,

所以人看到光斑向右移动；

水面上升时，入射角的大小不变，则折射角的大小也不会变化。

故答案为：40°；不变：向右。

11.在研究光的折射规律时，如图所示，小明在水中放置一密闭的薄壁透明长方体容器（容

器中有空气），当一束光从容器左侧的水中斜射入容器中时，光的传播速度将变大

（选填“变大”“变小”或“不变”），折射角>（选填或“="）入射

角，最后光从容器中射出后再次进入水中的光线可能是图中的a（选填“a”“b”“c”

【解答】解：（1）光在空气中的传播速度为3Xl（）8m/s,光在水中的传播速度小于光在空

气中的传播速度；所以光从水中射入空气中时，速度将会变大；

（2）光在空气中传播速度快、在水中传播速度慢，当光从水中斜射入空气中时，折射光

线远离法线；

光在空气中传播速度快、在水中传播速度慢，当光从空气中斜射入水中时，折射光线偏

向法线，故最后光从容器中射出后再次进入水中的光线可能是图中的a线。

故答案为：变大；>;ao

12.如图1所示，为探究光折射时的特点，小华将一束激光射至空水槽底部的P点，形成

一个光斑，然后向水槽内慢慢注水，水槽底部光斑的位置将向左移动（填“向左移

动”“向右移动”或“不动”）。小华完成实验后，又找来一个装有水的圆柱形玻璃瓶，把

一支铅笔放在玻璃瓶的一侧，透过瓶和水可以看到那支笔，如图2所示。将铅笔由靠近

玻璃瓶的位置向远处慢慢移动的过程中，铅笔所成像的粗细（选填“长短”、“粗细”

或“笔尖朝向”）一直不会有明显的变化。

【解答】解：（1）将一束激光射至P点，形成一个光斑，向水槽内慢慢注水，光在水面

处发生折射，因光从空气斜射入水中时，折射角小于入射角，所以水槽底部光斑的位置

将向左移动。

（2）盛水的圆柱形玻璃杯相当于凸透镜，将铅笔由靠近杯子的位置逐渐远离的过程中，

当铅笔离玻璃杯较近时，成正立、放大的虚像；当铅笔离玻璃杯较远时，成倒立、缩小

的实像，即透过玻璃杯会看到铅笔的长短发生变化；

透过玻璃杯先会看到铅笔正立的虚像，当到达某一位置时，由正立的虚像变为倒立的实

像，铅笔尖也会改变方向，但铅笔所成像的粗细一直不会有明显的变化。

故答案为：向左移动；粗细。

四.实验探究题（共2小题）

13.在探究光的折射规律实验中，某小组将光从空气分别射入水和玻璃中，并记录了如下数

据：

空气中的入射角i/°0304560

水中的折射角r/°0223240

玻璃中的折射角6/°0172430

分析表中数据，可以得到一些规律：

（1）当光从一种介质垂直射入到另外一种介质时，光的传播方向不变（填“改变”

或“不变

（2）光从空气斜射入其他介质时，折射角随着入射角的增大而增大（填“增大”

或“减小”）；分析表中数据猜想，光从空气射入其他介质时，折射角不可能（填“可

能”或“不可能”）达到90°。

（3）当光线以32°入射角从水中射向空气时，折射角等于45°。

（4）在本实验中，当光从空勺射入水或玻璃时，会（填"会”或“不会”）同时发

生光的反射现象。

【解答】解：（1）当空气中的入射角i为0。时，水中的折射角r和玻璃中的折射角。都

为0°,故当光从一种介质垂直射入到另一种介质时，传播方向不变；

（2）由表格中的数据可知：当空气中的入射角i逐渐增大时，折射角也随之增大；但折

射角始终小于入射角，故光从空气射入其它介质时，折射角不可能达到90°；

（3）光的折射中，光路是可逆的，由表格可知，当光线以32°入射角从水中射向空气时，

则折射角是45°；

（4）在本实验中，当光从空气射入水或玻璃时，水面或玻璃面会反射光线，会同时发生

光的反射现象。

故答案为：（1）不变；（2）增大；不可能；（3）45°；在光的折射中，光路是可逆的；（4）

会。

14.小聪同学为探究光的折射规律设计了如图甲所示的实验装置，其中光屏F可绕直径NOM

前后折转。

丙T

（1）实验时，光贴着光屏从空气射入水中，小聪同学将F