4.1光的折射（练习）（原卷版）

4.1光的折射一、单选题1．如图所示的四种现象中，属于光的折射现象的是（）A．树荫下的圆形光斑 B．桥在水中形成的倒影C．水中的筷子好像弯折 D．日晷面上呈现晷针的影子2．关于光的折射，下列说法正确的是（）A．光从一种介质进入另一种介质一定会发生折射现象B．发生光的折射时，折射光线与分界面的夹角叫折射角C．光从一种介质进入另一种介质发生折射时，入射角增大，折射角也增大D．光垂直于分界面，由一种介质进入另一种介质时，入射角和折射角都是90∘3．王瑞同学看到平静的湖面出现“鱼在云中游，鸟在水中飞”的奇特美景。对于这一现象的形成，下列说法正确的是（）A．云、鸟、鱼都是实像B．云和鸟是虚像，鱼是实像C．云和鸟都是由于光的反射形成的D．云和鱼都是由光的折射形成的4．一束光从水里斜射入空气中，若入射角为30°，则折射角为（）A．0° B．15° C．30° D．40°5．如图所示，把铅笔斜插入盛水的碗中，可以看到铅笔在水中的部分似乎向上弯折了。下列光路图中，能正确解释这一现象形成原因的是（）A． B． C． D．6．如图是一根直树枝斜插在湖水中的一张照片，下列分析正确的是（）A．OB是树枝反射形成的像 B．OB是树枝折射形成的像C．OB是树枝在水中的部分 D．OC是树枝在水中的部分7．鱼儿在清澈的河水里游动，有经验的渔民看到鱼后，可以用鱼叉将鱼叉到，下列说法不正确的是（）A．渔民看到水中的鱼比实际位置浅是因为人眼发出的光从空气射入水中发生折射造成的B．渔民看到的鱼是光的折射形成的虚像C．渔民能看到水中的鱼是因为水中的鱼反射的光经折射后，进入了人的眼睛D．渔民应该用鱼叉瞄准鱼的下方位置，才能将鱼叉到8．如图所示，下列说法错误的是（）A．光从空气斜射入玻璃时，入射角大于折射角B．光从玻璃斜射入空气时，折射角小于入射角C．光在同一种均匀介质中沿直线传播D．光在发生反射时，反射角等于入射角9．一束方向不变的光线从右方斜射向水面，这时的反射角是β，折射角是r。若把水槽的左端稍垫高一些，待水面重新恢复平静时，反射角是β1，折射角是r1，那么（）A．β1=β，r1=r B．β1<β，r1<r C．β1<β，r1>r D．β1>β，r1>r10．如图是光在空气和玻璃两种介质中传播的情形，则下列说法正确的是（）A．入射角等于30° B．折射角等于60°C．NN′是界面 D．MM′的右边是玻璃11．如图所示，一束光照射到一个空的烧杯的底部，形成的光圈用虚线表示，若往烧杯中注满水，烧杯底部的光圈会变为A． B． C． D．12．如图所示，小明在空水槽底部安装了一微型光源S，S发出小红一束光照在右侧壁上形成一光斑，小明在光斑处固定了一小块橡皮泥P。现往水槽内缓慢加水至水面上升到a位置，期间小红在左上方观察，看到右壁上一直有光斑。在加水过程中，下列说法中正确的是（）A．小红观察到光斑从P处迅速下移到某一位置后再缓慢上移，并最终与橡皮泥P重合B．小红观察到光斑从P处缓慢下移到某一位置后再缓慢上移到橡皮泥P上方某一位置C．缓慢加水至水面上升到P点以下的位置时，光斑从P处迅速下移再缓慢上移D．当水面升至P点以上的位置时，不会发生折射现象二、填空题13．光的折射（1）光从一种介质______入另一种介质中时，传播方向一般会发生变化，这种现象叫做光的折射。在折射时光路是______的。（2）光的折射规律：当光从一种介质斜射入另一种介质中时，折射光线与入射光线、法线在______平面内；折射光线和入射光线分居______两侧；入射角增大时，折射角随之______。光从空气斜射入水或其他透明介质中时折射角______于入射角；当光从水或其他透明介质斜射入空气中时，折射角______于入射角；当光线垂直射向介质表面时，传播方向______。14．当水中的光源发出光斜射到空气中时，折射角______（填“大于”“等于”或“小于”）入射角。当你在露天游泳池游泳时，潜入水中观看池边树梢，看到的是树梢的______（填“实”或“虚”）像，像的位置比树梢的实际位置______（填“高”“低”或“一样高”）。15．小明将一枚硬币放在碗的底部，眼睛在A处恰好看不到，如图所示。如果将一面平面镜放在碗边适当的位置，小明在A处能通过平面镜看到硬币的_____；如果沿碗壁缓缓向碗中加水，小明在A处也能看到硬币的_____（以上两空选填“实像”或“虚像”），这是利用了光的_____。16．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。17．如图所示，AO垂直射到水面，则此时的反射角______零。当密闭容器以P点为中心逆时针旋转90°，则此时的折射角______（选填“大于”“等于”或“小于”）零。（光线射入时，不考虑容器壁的影响）18．诗句“大漠孤烟直，长河落日圆”给我们展现了一幅美丽的画卷。其实诗人观察到的落日并非太阳的实际位置（如图所示），而是太阳光经过不均匀的大气层发生了______所成的像，太阳实际在图中______（选填“甲”或“乙”）的位置。人眼所看到的太阳是______（选填“实”或“虚”）像。19．如图所示，有一束光线从空气射入某种透明介质，在分界面处发生反射和折射，其中AE⊥CG，∠4=∠5，则_______为入射光线，_______为折射光线，_______为界面，空气在界面的_______侧。(填“上”“下”“左”或“右”侧)20．如图所示，一只烧杯中装有半杯水，放在水平木板AB上，一束光线与水面成角斜射向水面，往杯里加水，则光斑移动的速度______水位上升的速度（选填“>”、“=”或“<”）。在B端下方垫一个小木块C，使木板倾斜一个小的角度，则折射光线______（选填“顺时针方向旋转”、“方向不变”或“逆时针方向旋转”）。21．如图所示，已知AO＝BO。若使木板上A点的红色小灯发光，此时人眼可以看见A点和_____点所在的位置有红色小灯。若使木板在水面以下的部分的一蓝色小灯发光，人眼看见的蓝色小灯是光的_____（填“直线传播”、“反射”或“折射”）形成的_____（填“实像”或“虚像”）。让红色小灯和蓝色小灯同时发光，并让一束_____颜色的光按光路_____（填“①”、“②”或“③”）射向水里，人眼能在某一位置看见水面以下的木板上仅有一个白色光点。（假设光在反射或折射后亮度均相同）22．如图所示，装有水的长方体水槽水平放置（水槽足够深），固定在左壁上的激光笔发出的一束红光射到水面上的O点，红光与水面夹角是45°，反射光射到右壁上的A点，折射光射到右壁上的B点，则A点到水面的距离___________（选填“大于”、“小于”或“等于”）B点到水面的距离；往水槽内注水，水面上升2cm。此时折射光射到右壁上的C点将___________（选填“不动”、“向上移”或“向下移”），反射光射到右壁上的D点，则A、D之间的距离是___________2cm（选填“大于”、“小于”或“等于”）。（点A、B、C、D未在图中标出）三、作图题23．如图所示，是入射光线在水中的折射光线，请在图中画出入射光线在水中的折射光线的大致方向。24．如图，在平静的湖边上方有一盏路灯，潜水员在水下E处看到了路灯的像。图中A、B两点，其中有一个是路灯，另一个是路灯的像，在图中画出水下E处的潜水员看到路灯的光路图。25．某海洋馆正在表演“美人鱼”节目，如图所示，E点是“美人鱼”潜水员的眼睛，A点是游客帽子实际位置，B点是潜水员看到的游客帽子像的位置，请完成潜水员看到游客帽子的光路图。四、实验题26．（1）如图甲将硬纸板垂直放在平面镜上，使一束光贴着纸板A入射到O点，实验时若入射光线偏离法线，则反射角将_______（选填“变大”、“变小”或“不变”）；当纸板A上显示出光路时，将另一半纸板B绕ON向后折时，反射光线不在纸板B上，此时反射光实际上是________（选填“存在”或“不存在”）的；（2）如图乙，一束光从A点射向水面上的O点，照射到容器底部的B点，如果要让折射光线射到C点，在保持入射点不变时，应________（选填“增大”或“减小”）入射角或者在保持入射光线位置不变时，应___________（选填“加水”或“排水”）。27．在“初识光的折射现象”和“探究光的折射特点”实验中：（1）如图甲所示，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_____（填“向左移动”、“向右移动”或“不动”），这说明光从空气斜射入水中时，传播方向_____（填“会”或“不会”）发生偏折。实验中光在空气中的传播路径并不清晰，为解决此问题，他在水面上方_____。（2）如图乙所示，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，是为了探究折射光线、入射光线和法线是否_____。如图丙所示，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，调整激光笔使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_____（填“增大”、“减小”或“不变”）。当光沿着NO方向射入水中时会沿ON′方向射出，此时折射角为_____度。（3）他将光在水中沿着BO方向射向空气中时，光在空气中沿着OA方向射出，说明折射光路具有_____性。28．某同学在做“探究光的折射特点”的实验，如图所示的是光从空气射入水中时的光路图，实验中发现，入射光线、折射光线和法线在同一平面内，折射光线和入射光线分别位于法线的两侧，通过实验还得到如下数据：入射角α0°15°30°45°60°反射角β0°15°30°45°60°折射角γ0°11.3°22.1°35.4°40.9°（1）分析表中数据可得出以下结论：①光从空气斜射到水面时，将同时发生___________和___________现象，②光从空气斜射到水中时，折射角___________（填“大于”、“小于”或“等于”）入射角，且折射角随入射角的增大而________，当光从空气垂直射到水面时，折射角等于___________。该同学根据上述一次实验中的发现和结论②总结出了光的折射特点。（2）请你对该同学通过上述探究实验得出光的折射特点的过程作出评价，是否存在不足？答：___________（填“是”或“否”）。请简要说明理由：___________。29．小强同学利用如图所示的实验装置探究“光的反射和折射规律”。在玻璃水槽中竖直放置的光屏是由E和F两个半圆形光屏组成的，NOM为两半圆的分界线，其中光屏F可绕直径NOM前后折转。实验测量数据如表所示：入射角α0°30°45°60°反射角γ0°30°45°60°折射角β0°22°32°41°（1）当光从空气射入水中时的传播方向_________（选填“一定”或“不一定”）发生改变；（2）由表中数据可知，光从空气斜射入水中时，折射角________（选填“大于”、“等于”或“小于”）入射角，且折射角随着入射角的增大而_________；（3）由表中数据可知，当光从水中以32°入射角斜射到空气中时，折射角为________°；（4）小明同学在实验时，当他沿AO方向射入一束光，F光屏上没有反射光和折射光，可能原因是_________。30．小明为探究光的折射规律设计了下面两个实验装置：（一）如图甲所示的实验装置，其中光屏F可绕直径NOM前后折转：（1）实验时，先让光屏E、F位于同一平面内，一束激光贴着光屏E从空气斜射入水中，在光屏F上可以看到折射后的光束，这说明折射光线和入射光线位于法线________；小明将光屏F向后折转一定角度后，在光屏F上不能看到折射光，说明折射光线和入射光线________（选填“在”或“不在”）同一平面内；（2）小明将光屏F恢复原状，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；（3）小明继续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________。（二）小明让一束光强不变的激光从某玻璃斜射向空气（如图乙、丙），不断调整入射角，通过实验得到如表格：入射角α0°10°20°30°40°41.8°50°折射角β0°15.2°30.9°48.6°81°90°反射能量5%7%26%43%84%100%100%（4）光的折射现象一般都会伴随着反射现象的发生，当入射角增大时，折射角________；折射光线的能量________（选填“增大”、“减小”或“不变”）；（5）当入射角α≥41.8°时，折射光消失，反射光会变得更亮，即发生光的全反射现象。图像丁中的图线________（选填“a”或“b”）反映了上述实验中的两角关系；（6）通过对实验数据的分析特点可知，如果光从空气射向玻璃，________（选填“能”或“不能”）发生全反射现象。31．如图甲所示，小明和小华在探究“光的折射现象”时，将一束入射角为50°的光斜射入杯中的水里，更换杯中的介质时他们发现光的偏折程度不同。为了定量反映这种差异，小明将“折射角与入射角的比值”定义为“偏折比”，并根据所学物理知识和生活经验，对影响“偏折比”大小的因素提出以下猜想：猜想1：“偏折比”与液面的高度有关；猜想2：“偏折比”与液体的种类有关；猜想3：“偏折比”与入射光的颜色有关。（1）小华认为猜想1是错误的，其理由是____。根据小明的定义，图甲实验中，测得折射角为40°，则此时的“偏折比”为____。（2）为了验证猜想2，小明只将图甲中的水换成油。如图乙所示，油的高度小于水的高度，杯底光斑的位置恰与图甲实验时光斑的位置重合，对比可知：在相同条件下，油对光的“偏折比”_____（选填“大于”、“等于”或“小于”）水对光的“偏折比”。（3）为了探究猜想3，小明用图甲装置先后射入绿色和紫色的激光，杯底光斑位置如图丙所示，则_____光的“偏折比”大。将其中的一束激光穿过如图丁所示的玻璃砖，若光在玻璃砖上表面折射时的“偏折比”为0.8，则光在下表面折射时的“偏折比”为_____。（4）根据小明的操作和计算结果，小华认为，应该将“偏折比”定义为“光线在空气中与法线的夹角α和光线在介质中与法线的夹角β之比”。如图丁所示，经过对多组不同玻璃砖的实验，测得数据如表所示：玻璃砖A玻璃砖B玻璃砖C光线在空气中与法线夹角α30.0°45.0°60.0°30.0°45.0°60.0°30.0°45.0°60.0°光线在玻璃中与法线夹角β22.0°32.0°40.5°17.0°24.4°30.4°20.0°28.9°36.3°1.361.411.481.761.841.971.501.581.65根据表格中的数据，分析可得：光在空气与另一种透明介质中传播时，对于不同的入射角，“偏折比”______（选填“相等”或“不相等”）；对于相同的入射角，“偏折比”越大，介质对光的折射程度越______（选填“高”或“低”），因此我们认为小华对“偏折比”定义的优点是______。五、综合题32．阅读短文，回答问题：光纤的奥秘光导纤维简称光纤，作为信息高速公路的核心，是本世纪最重要的发明之一、光纤利用玻璃清澈、透明的性质，使用来传送信号的光可以从弯曲的玻璃光纤的一端传到另一端，而不会“溜”出玻璃纤维，这是为什么呢？先介绍一个与折射密切相关的概念——介质的折射率。它是指光在真空中的传播速度与光在该介质中