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第4节 光的折射
一 、单选题（本大题共15小题，共45分）
1.下列现象中，由于光的折射而形成的是
A. 对着镜子画脸谱 B. 利用太阳灶烧水
C. 渔民看到水中的鱼 D. 小孔成像
2.标有甲、乙两点的筷子放在空碗中如图所示，向碗中加水至虚线处，观察到如图所示场景，此时看到筷子上的甲点或乙点，光的传播路径正确的是
A. B.
C. D.
3.如图所示的光现象中，可用光的折射规律解释的是
A. 日晷指针形成的影子
B. 小鸟在水中的倒影
C. 手在墙上形成的影子
D. 筷子在水面处“弯折”
4.如图中能正确表示光从空气进入玻璃中的光路是
A. B.
C. D.
5.年月日，我国部分地区第一次也是今年唯一能看到“超级红月”和“月全食”这一天文景象。下列关于“月全食”的说法正确的是
A. 月球挡住太阳光形成的 B. 地球挡住太阳光形成的
C. 月球表面反射太阳光形成的 D. 太阳光经大气层折射后形成的
6.下列光现象与物理知识对应正确的是
A. 在平静的湖面看到蓝天白云--光的直线传播
B. 游泳池注水后看上去好像变浅了--光的反射
C. 日出时，看到在地平线以下的太阳--光的折射
D. 阳光透过树叶间的缝隙射到地面上，形成圆形光斑--光的反射
7.一束光从空气中斜射向玻璃砖并穿过，其光路如图所示。关于四个角的大小关系正确的是
A. B. C. D.
8.如图是小明眼睛在点看到鱼缸内点处鹅卵石的光路图。鱼缸内注入更多水后，小明的眼睛在点仍然可以看到鹅卵石。选项中带箭头的虚线代表原来的光路，能正确反映水变多后小明看到鹅卵石的光路图是
A. B.
C. D.
9.(2021江苏常州期末)如图所示,是光从水中斜射入空气中时的一条反射光线,与水面夹角为。下列关于人射角、折射角的说法中正确的是( )
A. 、 B. 、
C. 、 D. 、
10.(2021河北衡水景县期末)毛泽东《沁园春·长沙》中的诗句“鹰击长空,鱼翔浅底,万类霜天竞自由”为我们展示了一个雄鹰在广阔的天空中飞翔,鱼儿在清澈的水里游荡,万物都在秋光中争着过自由自在的生活的美丽场景。关于此诗句所描述的场景说法正确的是( )
A. 清澈的水底看上去要比实际位置更深
B. 在岸上看到水中的鱼儿是光的反射形成的
C. 若雄鹰与水面的距离为,其像与雄鹰的距离为
D. 在清澈平静的水面看到蓝天白云的倒影是光的折射形成的
11.(2021辽宁大连甘井子期末)如图所示,将刻度尺竖直插入水中，从水面上看,水中部分( )
A. 变长了 B. 变短了 C. 斜向上弯 D. 没有任何变化
12.如图所示，小明将一枚硬币放在碗底，眼睛在处恰好看不到它，沿碗壁缓缓向碗中加水，小明在处又恰好能看到“硬币”，关于这个实验说法正确的是
A. 此时用激光笔对着“硬币”照射，可以照到硬币上
B. 此时用激光笔对着“硬币”下方照射，可以照到硬币上
C. 光的传播路径是从空气中斜射到水中，折射光线偏离法线
D. 光的传播路径是从水中斜射到空气中，折射光线偏向法线
13.用气枪射击池水中的鱼，为了提高命中率，在射击时应瞄准
A. 看到的鱼的下部 B. 看到的鱼的上部
C. 看到的鱼 D. 看到的鱼的右侧
14.如图所示为光在空气和玻璃间传播的情况，由图可知，下面说法正确的是
A. 入射光线是 B. 玻璃在左侧
C. 入射角为 D. 折射角是
15.如图是光在空气和水的界面处发生反射和折射的光路图，，下列关于图中的入射光线、反射角和折射光线处的介质判断正确的是
A. 空气 B. 水
C. 空气 D. 水
二 、填空题（本大题共5小题，共15分）
16.古诗词是我国文化的瑰宝，其中蕴含着许多物理知识。“灭烛怜光满，披衣觉露滋”中的露是由水蒸气 ______形成的；“潭清疑水浅”是由于光的 ______形成的现象。
17.如图所示为光由空气向玻璃传播的情况，由图可知，法线是 ______，折射光线是 ______，折射角的大小是 ______度，入射角的大小是______。
18.海市蜃楼的景观是由于光的 ______形成的，人们看到的景观比物体 ______。填“高”或“低”
19.如图所示，为空气和水的分界面，为入射光线，为法线，则入射光线的折射光线将大致沿着 ______方向射出。选填“”或“”
20.如图所示，光线斜射到两种透明物质的界面上发生的现象，那么图中界面是______，法线______，入射角是______，反射角______，折射角是______。
三 、实验题（本大题共2小题，共6分）
21.某小组选用了图甲中光源、水、水槽、可折转的光屏带刻度等器材，用于完成探究“光从空气射入水中时的折射规律”。
使用可折转的光屏，是为了观察折射光线和入射光线是否_________。
光从空气射入水中，入射点为点，不断改变入射角，读出刻度盘上对应的折射角，将实验结果画在图丙中，其中和、和…和分别表示入射光线和对应的折射光线的位置。由此可得出，光从空气斜射入水中时，折射角随入射角的增大而________，且折射角________选填“大于”、“等于”或“小于”入射角；当光从空气垂直射入水中时，折射角等于__________度。
22.小华探究了光从空气射入水中的折射规律，数据记录如下表．
序号
入射角
折射角

小华发现，光从空气斜射到水面时，将同时发生 ____________和 _________________现象；折射角随入射角的增大而 ______________，且折射角 ___________________选填“大于”、“ 等于”或“小于”入射角．
表格中空白处的数据是 ________________.
同组的小明又准备探究光从水射入空气中的折射规律，若入射角为，折射角应为___________，理由是_______________.
四 、作图题（本大题共2小题，共6分）
23.如图所示，光线与水面成角射在水面上，请在图中画出反射光线、折射光线的大致位置并标出反射角的度数。
24.如图所示，水池的侧壁上安装了一盏小射灯，点是它在水中像的位置，发出的一束光经水面折射后在池底点形成光斑。请画出水面的位置及在点形成光班的大致光路。
答案和解析
1.【答案】C;
【解析】解：、对着镜子画脸谱是平面镜成像，平面镜成像属于光的反射原理，故错误。
、太阳灶是利用凹面镜会聚光线的能力，将太阳能转化为水的内能，是利用光的反射，故错误；
、我们看到的水中的鱼，是由光的折射形成的虚像，故正确；
、小孔成像是由光的直线传播形成的，故错误。
故选：。
光在同种、均匀、透明介质中沿直线传播，产生的现象有小孔成像、激光准直、影子的形成、日食和月食等；
光线传播到两种介质的表面上时会发生光的反射现象，例如水面上出现岸上物体的倒影、平面镜成像、玻璃等光滑物体反光都是光的反射形成的；
光线在同种不均匀介质中传播或者从一种介质斜射入另一种介质时，就会出现光的折射现象，例如水池底变浅、水中筷子变弯、海市蜃楼等都是光的折射形成的。
此题通过几个日常生活中的现象考查了对光的折射、光的直线传播、光的反射的理解，在学习过程中要善于利用所学知识解释有关现象，达到学以致用的目的。
2.【答案】D;
【解析】解：
、看甲点时，甲点反射的光线进入人的眼睛，属于光的直线传播，故错误；
、筷子反射的光从水中斜射入空气时，在水与空气的交界面上发生折射，进入空气中的折射光线远离法线，而我们认为光是沿直线传播的，我们看到的筷子位置在折射光线的反向延长线上，像的位置比实际位置偏高，看起来筷子向上弯折，故正确，错误。
故选：。
光从一种介质斜射入另一种介质时，光的传播方向会发生偏折，这种现象叫光的折射；光从水中斜射入空气时，传播方向将远离法线，折射角大于入射角。
此题主要考查了光的折射现象的解释，要知道光从水中斜射入空气中时，折射角大于入射角，这是解答该题的关键。
3.【答案】D;
【解析】解：
、日晷指针形成的影子，是由光的直线传播形成的，故不符合题意；
、水中的倒影，属于平面镜成像，是由光的反射形成的，故不符合题意；
、手在墙上形成影子，是由光的直线传播形成的，故不符合题意；
、水中筷子上反射的光从水中斜射入空气中时，发生折射，折射光线远离法线，当人逆着折射光线的方向看时，看到的是筷子的虚像，比实际位置偏高，所以感觉筷子折断了，故符合题意。
故选：。
光在同种、均匀、透明介质中沿直线传播，产生的现象有小孔成像、激光准直、影子的形成、日食和月食等；
光线传播到两种介质的表面上时会发生光的反射现象，例如水面上出现岸上物体的倒影、平面镜成像、玻璃等光滑物体反光都是光的反射形成的；
光线在同种不均匀介质中传播或者从一种介质斜射入另一种介质时，就会出现光的折射现象，例如水池底变浅、水中筷子变弯、海市蜃楼等都是光的折射形成的。
此题通过几个日常生活中的现象考查了对光的折射、光的直线传播、光的反射的理解，在学习过程中要善于利用所学知识解释有关现象，达到学以致用的目的。
4.【答案】D;
【解析】解：当光线从空气斜射入其它透明介质时，折射角小于入射角，折射光线靠近法线，入射光线、折射光线分居在法线的两侧，故正确。
故选：。
光的折射定律的内容：入射光线、法线、折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。
当光线从空气斜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，则折射角大于入射角。
此题主要考查了光的折射光线的画法，首先要熟练掌握光的折射定律的内容，关键是搞清折射角与入射角的关系。
5.【答案】B;
【解析】解：当太阳、地球、月球在同一直线上，地球位于太阳与月球之间时，太阳发出的沿直线传播的光被不透明的地球完全挡住，光线照不到月球上，在地球上完全看不到月球的现象就是月全食，月全食是由光的直线传播形成的，故正确。
故选：。
月食是由光在同种均匀介质中沿直线传播形成的。
此题主要考查了月食的成因，是一道基础题；生活中由光的直线传播形成的现象或光直线传播应用的例子很多，如：日食与月食的形成、影子、射击瞄准时的三点一线等，平时要注意观察与思考，用我们所学的物理知识解释生活中的物理现象。
6.【答案】C;
【解析】解：、在平静的湖面可以看到蓝天白云是平面镜成像，属于光的反射现象，故错误；
、游泳池注水后，看上去好像变浅了，这是由于光的折射造成的，故正确；
、日出时，看到在地平线以下的太阳，这是由于光在不均匀的大气中传播时发生折射形成的，故正确；
、阳光透过树叶间的缝隙射到地面上，形成圆形光斑，是通过小孔成的太阳的像，是利用光的直线传播的原理形成的，故错误。
故选：。
光从一种介质斜射入另一种介质时，光的传播方向会发生偏折，如：透镜的应用、池水变浅了等。
光在同一均匀介质中是沿直线传播的，应用的实例有：小孔成像、影子的形成、日食和月食现象；
光的反射是指光线遇到障碍物被反射回来的现象，比如我们平时看到的物体，平面镜成像等。
此题主要考查学生利用光学知识解释生活中常见的物理现象，此题与实际生活联系密切，体现了生活处处是物理的理念。
7.【答案】A;
【解析】解：
、光线从空气中斜射入玻璃砖中，折射角小于入射角，则，故正确；
、光线从玻璃砖中斜射入空气中，折射角大于入射角，则，故错误；
、因两条法线是平行的，则由几何知识可知，所以，，故错误。
故选：。
这束光通过玻璃砖要发生两次折射：
第一次是从空气斜射进入玻璃砖，折射光线会向法线偏折，折射角小于入射角；
第二次是光由从玻璃砖内部斜射到玻璃砖的下表面，折射光线远离法线偏折，折射角大于入射角；
因两条法线是平行的，所以第一次折射的折射角等于第二次折射的入射角。
光的折射规律：折射光线、入射光线、法线在同一个平面内，折射光线、入射光线分居法线两侧，当光由空气斜射进入水中或其它透明介质中时，折射光线向法线偏折，折射角小于入射角；当光由水中或其它透明介质斜射进入空气中时，折射光线远离法线偏折，折射角大于入射角。
8.【答案】C;
【解析】解：鱼缸注入更多水后，小明的眼睛在点仍然可以看到鹅卵石，所以折射光线仍通过点。
、水面升高，图中折射角变小，但折射角变大，故错误；
、水面升高，图中入射角不变，但折射角变大，故错误；
、水面升高，图中入射角变大，折射角也增大，故正确；
、水面升高，图中入射角变大，折射角不变，故错误。
故选：。
发生光的折射时，折射角随入射角增大减小而增大减小。
鱼缸内注入更多水后，小明的眼睛在点仍然可以看到鹅卵石，说明从点发出的光经水面折射后的折射光线仍通过点，据此分析解答。
此题主要考查根据光的折射规律作光路图，知道水面升高，折射后光线仍通过点，需要增大入射角。
9.【答案】C;
【解析】根据光的反射定律可知,入射光线与水面的夹角也为,入射角,同时当光从水中斜射入空气中时,要发生折射,折射角大于入射角,所以折射角大于。
10.【答案】C;
【解析】水底反射出的光斜射入空气时,在水面上发生折射,折射角大于入射角,折射光线进入人眼,人眼逆着折射光线的方向看去,就会觉得水底更浅了,故A错误;从岸上看见水中的鱼儿是光从水中射入空气发生折射形成的虚像,故B错误;水面相当于平面镜,若雄鹰与水面的距离为,则雄鹰的像与水面的距离也为,所以其像与雄鹰的距离为,故C正确;在清澈平静的水面看到蓝天白云的倒影属于平面镜成像,其原理是光的反射,故D错误。
11.【答案】B;
【解析】将刻度尺竖直插入水中,从水中的尺子上反射出的光由水中斜射入空气时,在水面上发生折射,折射角大于入射角，折射光线进入人眼,人眼逆着折射光线的方向看去,就会觉得尺子变短了。
12.【答案】A;
【解析】解：
、当沿碗壁缓缓向碗中加水时，硬币反射的光线从水中斜射入空气中，发生折射，当折射光线进入人眼时，人眼逆着折射光线看去，看到的是由于光的折射形成的虚像；根据光路可逆可知，用激光笔对着“硬币”照射时，光线会照到硬币上，故正确、错误；
、硬币反射的光线从水中斜射入空气中，根据光的折射规律可知，此时折射角大于入射角，折射光线远离法线，故错误。
故选：。
光从一种介质斜射入另一介质时，光的传播方向会发生偏折，折射光线进入人眼，人眼逆着折射光线就看到了物体的虚像。
此题主要考查了光的折射规律及现象，人看水中的硬币，是硬币反射的光线从水中斜射入空气中，易错点！
13.【答案】A;
【解析】解：人眼看到物体的原因是物体本身或者反射的光线进入了人眼，人才看到了物体，同时，人眼感觉到物体是在最后进入人眼光线的方向上，因此，人看到水中的鱼，是光线从水中传入空气中，发生折射，空气中的折射角大于水中的入射角，而人眼感觉到物体是在最后进入人眼光线的方向上，因此人看到的鱼的虚像，比鱼的实际位置要高，所以，在射击时应瞄准看到的鱼的下部。
故选：。
在观察折射现象的物体时，首先要明确物体和观察者所处的不同介质，然后明确光的传播路径，最后根据光的折射规律密度小的介质中角大判断物体像的变化情况。
解答该题的关键是要明确一点，不论是从岸上看水的景物还是在水里看岸上的景物，看到的都是被折射的虚像。
14.【答案】D;
【解析】解：根据图可知，和都为，则；根据光的反射定律可知，为法线，为界面，所以为折射光线；由于反射光线和入射光线分居在法线的两侧，折射光线和入射光线分居在法线的两侧，则为入射光线，为反射光线，此时的入射角为；折射角为：；此时的折射角小于入射角，所以光线是从空气中斜射入玻璃中，故玻璃在右侧；综上所述，正确。
故选：。
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：折射光线与入射光线、法线在同一平面内，折射光线和入射光线分别位于法线两侧；当光线从空气斜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。
此题主要考查了光的反射定律、光的折射规律的应用，难度不大。
15.【答案】A;
【解析】解：由图可知，，所以，而与时相等的，根据反射角等于入射角，所以为法线，为界面，而折射光线和入射光线分别位于法线两侧，则一定为折射光线，为入射光线，为反射光线。
由图可知，折射角要大于入射角，因当光线从水中斜射入空气时，折射角大于入射角。
所以这束光线是由水进入空气。即分界面的右侧是空气；故正确，错误。
故选：。
此题首先根据反射角和入射角相等，找出法线，从而确定界面，然后根据折射光线和入射光线的关系确定出折射光线、入射光线、反射光线以及反射角的度数。
此题主要考查了光的反射定律、光的折射定律的应用，首先要掌握定律的内容，根据反射角与入射角之间的关系确定法线，从而确定界面，则可首先确定出折射光线，根据折射光线与入射光线的关系确定出入射光线，最后确定反射光线。
16.【答案】液化 折射;
【解析】解：露是空气中的水蒸气遇冷液化为液态的小水滴。
“疑水浅”是因为光从水中斜射入空气时，光的传播方向发生改变所形成的现象，故属于光的折射现象。
故答案为：液化；折射。
、物质由气态直接变为固态的过程叫凝华，物质由固态直接变为气态的过程叫升华；由气态变为液态的过程叫液化，由液态变为气态的过程叫汽化；由固态变为液态的过程叫熔化，由液态变为固态的过程叫凝固。
、当光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向会偏折，发生折射现象，如：看水里的鱼比实际位置浅等。
此题主要考查了液化及液化现象、光的折射现象及应用。此题与古诗相结合考查热学和光学知识，体现了学科的整合性。
17.【答案】PQ OB 30 60;
【解析】解：由图可知，，故是界面，是法线，所以是入射光线，是反射光线，为折射光线，入射角为，折射角为，即折射角小于入射角，故界面的右侧为玻璃。
故答案为：；；；；
光的反射定律：反射光线、入射光线和法线都在同一平面内，反射光线、入射光线分居法线两侧，反射角等于入射角；
光的折射定律：折射光线、入射光线和法线都在同一平面内，折射光线、入射光线分居法线两侧，当光从空气斜射入水中时，折射角小于入射角，而当光从水中斜射入空气中时，折射角大于入射角。
此题主要考查光的反射定律和折射规律，对反射光线、折射光线、反射角、折射角等一定要记准确。
18.【答案】折射 高;
【解析】解：海市蜃楼是光在不均匀的大气中传播形成的光的折射现象，看到比物体实际位置高些的虚像。
故答案为：折射；高。
光线在同种不均匀介质中传播或者从一种介质斜射入另一种介质时，就会出现光的折射现象，例如水池底变浅、水中筷子变弯、海市蜃楼等都是光的折射形成的。
此题主要考查学生对光的折射的理解，解答该题的关键是理解题目反应的物理情境，在学习过程中要善于利用所学知识解释有关现象。
19.【答案】OD;
【解析】解：根据光的折射规律可知，当光从空气斜射入其他介质时，折射角小于入射角，折射光线向法线偏折，故入射光线的折射光线将沿着方向射出。
故答案为：。
光的折射规律的内容：折射光线与入射光线、法线在同一平面上；折射光线和入射光线分居在法线的两侧；当光从空气斜射入其他介质，折射角小于入射角；当光从其他介质斜射入空气，折射角大于入射角。
本题的设计在于考查学生是否掌握了光的折射规律，知道折射角和入射角的关系是关键。
20.【答案】M′C′ MN 60° 60° 30°;
【解析】解：由“入射光线和反射光线具有对称性”可知是界面，是法线，由可得，可知是入射光线，反射光线，是折射光线。
则入射角，反射角，折射角是。
故答案为：；；；；。
光的反射定律：反射光线、入射光线和法线都在同一平面内，反射光线、入射光线分居法线两侧，反射角等于入射角；
光的折射定律：折射光线、入射光线和法线都在同一平面内，折射光线、入射光线分居法线两侧，当光从空气斜射入水中时，折射角小于入射角，而当光从水中斜射入空气中时，折射角大于入射角。
此题主要考查了光的反射定律和折射规律。由于反射角等于入射角，故反射光线与入射光线关于法线对称，可先辩别出反射光线与入射光线，这是此题的突破点。
21.【答案】在同一平面内
增大 小于 ;
【解析】
光屏可以显示光的传播路径，还可以利用可折转的光屏确定折射光线、入射光线和法线是否在同一平面内；
由图丙分析折射角的大小及变化。
此题主要考查实验探究光的折射定律；关键是能够由实验记录的图像得出规律。
将光屏的半部分向前后翻折，就不会看到折射光线，只有当整个光屏为一平面时，才能够看到折射光线，说明入射光线、折射光线、法线共面；
这说明使用可折转的光屛，是为了观察折射光线和入射光线是否在同一平面内；
由图丙可以看出，当入射角逐渐减小，则折射角逐渐减小，入射角增大时，折射角也随着增大；
即：光从空气斜射入水中时，折射角随入射角的增大而增大，随入射角的减小而减小，且折射角小于入射角；
当光从空气垂直射到水面时，传播方向不变，此时入射角等于度，折射角等于度。
故答案为：在同一平面内；增大；小于；。
22.【答案】反射；折射；增大；小于；
；
；光在折射时光路可逆;
【解析】
此题主要考查光的折射定律，光从空气斜射入水或其他介质中时，折射角小于入射角，折射角随入射角的改变而改变。
①光从空气斜射到水面时，将同时发生反射和折射现象；②光从空气斜射入水或其他介质中时，折射角小于入射角，折射角随入射角的改变而改变；
当入射角为 ，反射角，折射角都为 ；
光在折射时光路可逆，反射光线和入射光线在同一介质中。

①光从空气斜射到水面时，将同时发生反射和折射现象；
②由表中数据可知，光从空气斜射到水面时，当入射角不断增大时，折射角也随之增大，故折射角随入射角的变化关系是：折射角随入射角的增大而增大，且折射角小于入射角。
当光从空气垂直射到水面时，折射角等于 。
光线从空气中斜射入玻璃中时入射角为，折射角为，根据光路可逆，当光线从玻璃射入空气中时，入射角为时，折射角为。
故答案为：反射；折射；增大；小于；；；光在折射时光路可逆。
23.【答案】解：先过入射点O垂直水面作出法线，求出入射角为90°-45°=45°，根据反射光线、入射光线分居法线两侧，反射角等于入射角也为45°，在空气中法线的右侧画出反射光线；
折射角小于45°，在法线的右侧的水中画出折射光线，如图所示：
;
【解析】
光在水面同时发生折射和反射，根据反射定律：反射光线、入射光线和法线在同一平面内，反射光线、入射光线分居法线两侧，反射角等于入射角，作出反射光线；
根据光由空气斜射进入水中遵循的规律：折射光线、入射光线和法线在同一平面内，折射光线、入射光线分居法线两侧，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，作出折射光线。
在两种介质的界面上，折射和反射一般是同时发生的，反射角和折射角随入射角的增大而增大，反射光线和入射光线在同种介质中，折射光线和入射光线在两种不同的介质中。
24.【答案】解：B点是A在水中像的位置，根据平面镜成像的特点可知，A和B关于水面是对称的，线段AB的中垂线为水面的位置；
A发出的一束光经水面折射后会靠近法线，所以折射点在AC连线的右侧，如图所示：
;
【解析】
平面镜成像时，像与物体关于镜面是对称的，据此做出水面的位置；光从空气中斜射入水中时，折射光线会靠近法线。
此题主要考查了平面镜成像的光路图和光的折射的光路图的做法，明确平面镜成像的特点和光的折射规律是解答该题的关键。

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