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专题08 光的折射 光的色散
1．如图所示的现象，属于光的折射的是（　　）
【答案】A
【解析】
A、从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，所以感觉折断了，故与题意相符；
B、地上的身影是由光沿直线传播形成的，故与题意不符；
C、水中荷花的倒影属于平面镜成像，其实质是光的反射，故与题意不符；
D、墙上的手影由光沿直线传播形成的，故与题意不符。
2． 下面四幅图选自我们的物理课本，对其中所涉及的物理知识，下列说法中正确的是（　　）
A B C D
A．如图是一束光在密度不均匀糖水中的径迹，说明光在同种介质中一定沿曲线传播
B．图中光发生漫反射时的光线看起来杂乱无章，因此光漫反射时不遵循光的反射定律
C．如图是平面镜成虚像的光路图，因此平面镜成的虚像是反射光线实际相交而成的
D．如图是小猫叉鱼的图片，小猫眼中看到鱼的像比鱼的实际位置要浅一些
【答案】D
【解析】
A、光只有在同种均匀介质中才沿直线传播，光在密度不均匀的糖水中的传播径迹是弯曲的，故A错误；
B、漫反射的光线尽管杂乱无章，但每条光线仍然遵循光的反射定律，故B错误；
C、平面镜成像的实质是物体发出的光被平面镜反射后，反射光线的反向延长线相交而成，但不是光线实际相交而成的。故C错误；
D、小猫看到的水中的鱼，是由光的折射形成的虚像，虚像在折射光线的反向延长线上，则小猫看到鱼的像的位置比实际位置浅一些。故D正确。
（1）光在同种均匀物质中沿直线传播；
（2）一束平行光射到粗糙的物体表面时，反射光不再平行，而是射向各个方向，这种反射叫做漫反射，漫反射和镜面反射都遵循光的反射定律。
（3）根据平面镜成像的特点：所成的像是虚像；其原理是光的反射；
（4）当从上面看水中的物体时，会感到物体的位置比实际位置高一些，并且从物体射来的光线进入观察者的眼睛，人眼逆着光线看，就看到了此时的物体。
3．下列光现象，由于光的折射形成的是（　　）
A． 小孔成像 B． 鹦鹉照镜子 C．手影游戏 D． 放大镜
【答案】D
【解析】
A、小孔成像是由光沿直线传播形成的，故A错误；
B、鹦鹉照镜子属于平面镜成像，是由光反射形成的，故B错误；
C、手影游戏是由于光的直线传播造成的。故C错误；
D、放大镜成像，属于凸透镜成像，利用了光的折射，故D正确；
故选：D。
（1）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；
（2）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；
（3）光线在同种不均匀介质中传播或者从一种介质进入另一种介质时，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。
本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，考查了学生理论联系实际的能力，在学习过程中要善于利用所学知识解释有关现象。
4．下列现象属于光的折射形成的是（　　）
A．日食 B．黑板“反光” C．桥在水中的倒影 D．池水看起来变浅
【答案】D
【解析】“水池看起来变浅”是由于水池底部的光线经过水面（即水与空气的交界面）时，发生折射，在水中的入射角小于在空气中的折射角，看到的是池底变浅的虚像，故D选项正确。
5．下面四幅图片选自我们的物理课本，下列说法错误的是（　　）
A． 甲图是手影游戏，说明光沿直线传播
B．乙图是潜望镜的光路图，潜望镜利用平面镜改变光的传播方向
C．丙图是平面镜成像的光路图，蜡烛发出的光线经平面镜反射后进人人眼，说明平面镜成的是实像
D．丁图是渔民叉鱼的图片，渔民看到的鱼比实际位置浅一些
【答案】C
【解析】A．光在传播过程中是沿直线行进的，且光不能穿过不透明的物体。当光射到不透明的物体——手上时，光就被挡住了，因此在这个不透明的物体——手的另一侧，就会有一个光照射不到的区域，显示出物体的阴影，即(手)影，故A项正确，不符合题意；
B．潜望镜利用平面镜改变光的传播方向，故B项正确，不符合题意；
C．平面镜所成的像，是蜡烛发出的光经平面镜反射后，反射光线的反向延长线的交点形成的虚像，故C项错误，符合题意；
D．水中鱼反射出的光，在水面处发生了折射，折射光线向远离法线的方向偏折．我们看到的是变浅的鱼的虚像，故D项正确，不符合题意。
故选C。
6．以下关于红外线和紫外线的说法正确的是（　　）
A．红外线不能被我们看见，是一种不存在的光
B．验钞机运用了紫外线使荧光物质发光的特点
C．电视机的遥控器就是用紫外线来实现遥控的
D．夜视仪是利用紫外线热效应强的特点工作的
【答案】B
【解析】A．红外线是一种的确存在的不可见光，故A错误；
B．紫外线能使荧光物质发光，验钞机运用了该特点，故B正确；
C．电视机的遥控器就是用红外线来实现遥控的，故C错误；
D．夜视仪是利用了红外线工作的，故D错误。
故选B。
7．如图所示，光在玻璃和空气的界面MN同时发生了反射和折射，以下说法正确的是（　　）
A．入射角为60°，界面右侧是空气
B．折射角为40°，界面右侧是玻璃
C．入射角为30°，界面左侧是空气
D．折射角为50°，界面左侧是玻璃
【答案】D
【解析】
已知MN是界面，过入射点O作出法线，则由图可知，∠AOM=60°，则∠BON=60°，所以入射角∠BOE=90°-60°=30°，而∠COM=40°，则折射角∠COF=90°-40°=50°；因折射角大于入射角，所以MN的右边是空气，左边是玻璃，故选D。
8．舞台上一位演员身穿白色上衣、红色裤子．如果灯光师用绿色追 光灯照射他，那么你在台下看到这位演员的服装颜色是（　　）
A．上衣和裤子都是绿色
B．上衣是白色，裤子是绿色
C．上衣是绿色，裤子是黑色
D．上衣和裤子都是黑色
【答案】C
【解析】不透明物体的颜色，是由它反射的色光决定的；白色的物体反射所有色光，黑色物体吸收各种色光；当舞台灯光为绿色时，上身的白色服装反射绿光，观众看演员上身服装就为绿色；红色裤子只能反射红光，照射来的绿光被它吸收，没有光从裙装上反射出来，即没有光进入观众的眼睛，观众则感觉裤子为黑色的．故选C．
9．雨过天晴，小明陪同妈妈在湖边散步，只见水中的鱼儿在“云”里欢畅地游动，天上的一条彩虹也倒影在水面上，非常美丽，实际上他们看到的鱼儿是光的 形成的虚像，水中的彩虹是光的 形成的虚像．（以上两空均填“反射”或“折射”）
【答案】折射；反射
【解析】①从鱼发出的光线由水中进入空气时，在水面上发生折射，折射角大于入射角，折射光线进入人眼，人眼会逆着折射光线的方向看去，就会觉得鱼变浅了，所以小明看到的鱼儿是光的折射形成的虚像；
②彩虹在天上，所以水中的彩虹是在水中形成的像，即平面镜成像，故看到水中的彩虹是由光的反射形成的与物体等大的虚像．
10．2018年10月27日早晨，有网友在某市区拍摄到一组如图所示的“双太阳”照片，引起很多人围观。根据我们所学的光学知识，可以知道“双太阳”实际是光的_____现象而形成的_____像。
【答案】折射 虚
【解析】[1][2]光在不均匀的大气中传播时，会发生折射现象，“双太阳”实际是光的折射现象而形成的虚像。
11．春日，花红柳绿。看桃花，花呈红色，是因为桃花________（选填“吸收”或“反射”）了红色光。公园内，鱼翔浅底，看到鱼儿是光的折射形成的________像（选填“实”或“虚”）。
【答案】反射 虚
【解析】桃花是不透明的物体，看桃花时，桃花只反射红光，吸收其它颜色的光，所以看到桃花呈红色。鱼在水中，人在岸上，鱼“射出”的光线在水面处发生折射，折射光线进入人的眼睛，人眼感觉折射光线从折射光线的反向延长线上射出的，所以看到的是鱼的虚像。
12．太阳光经过三棱镜后分解为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七色光，这种现象叫作____；适当的____线照射可促进人体骨骼生长。
【答案】光的色散 紫外
【解析】[1]当太阳光经过三棱镜后，会分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种单色光，这是光的色散现象；
[2]紫外线有助于人体合成维生素D，适当的紫外线照射可促进人体骨骼生长。
13．某同学在做探究光的折射规律实验，图是光从空气射入水中时的光路。实验中发现，折射光线、入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α 0° 15° 30° 45° 60°
反射角β 0° 15° 30° 45° 60°
折射角γ 0° 11° 22.1° 35.4° 40.9°
分析表中数据，可得出结论：
(1)光从空气斜射到水面时，将同时发生_________和_________现象；
(2)光从空气斜射到水面时，折射角随入射角的变化关系是：折射角随入射角的增大而_________，且折射角_________（填大于、等于或小于）入射角。光从空气垂直射到水面时，折射角等于零；
(3)该同学根据上述实验中的发现和结论②，总结出了光的折射规律。请你对该同学通过上述探究实验得出光的折射规律的过程作出评价。该过程是否存在不足？答：_______（填是或否）；请简要说明理由： ______________。
【答案】折射 反射 增大 小于 是 不具有普遍性，还应做光在空气和其他透明介质之间的折射实验
【解析】(1)[1][2]光从空气斜射到水面时，将同时发生反射和折射现象。
(2)[3][4]由表中数据可知，光从空气斜射到水面时，随入射角的不断增大，折射角也随之增大，且折射角小于入射角。
(3)[5][6]评价：存在不足，探究过程不完整，还应该做其他多种透明介质之间的折射实验，这样得出的结论将更具有普遍性。
一、选择题
1．如图所示的四种情景中，属于光的折射现象的是（　　）
A．树荫下的圆形光斑 B．盛有水的碗中的筷子
C．林中树的影子 D．镜中的陶罐
【答案】B
【解析】
A．树荫下的圆形光斑，是小孔成像，原理是光的直线传播；
B．盛有水的碗中的筷子看上去弯曲，是光的折射现象；
C．影子的形成是光的直线传播现象；
D．镜中的陶罐，是平面镜成像，本质是光的反射现象。
2．光从玻璃射向空气中，在玻璃与空气的交界面上发生折射和反射，以下符合实际情况的是（　　）
A B C D
【答案】D
【解析】A、图中描述的是光从玻璃斜射入空气中的情境，反射光线的方向错误，不符合反射定律；折射角小于入射角，不符合折射定律，故A图不正确。
B、图中描述的是光从空气斜射入玻璃中的情境，反射光线的方向错误，不符合反射定律；折射角大于入射角，符合折射定律，故B图不正确。
C、图中描述的是光从空气斜射入玻璃中的情境，反射角等于入射角，符合反射定律；折射角等于入射角，不符合折射定律，故C图不正确。
D、图中描述的是光从空气斜射入玻璃中的情境，反射角等于入射角，符合反射定律；折射角大于入射角，符合折射定律，故D图正确。
3．攀枝花市二滩水库是著名的风景区，湖光山色相映成趣。下列说法中正确的是（　　）
A．船在水面上的黑影是光的反射
B．青山在水中的倒影是光的色散
C．水看起来比实际要浅是光的折射
D．小鸟掠过水面，它在水中的虚像越来越大
【答案】C
【解析】A、船在水面上的黑影是光沿直线传播形成的，故A错误；
B、青山在水中的倒影属于平面镜成像，是光的反射现象。故B错误；
C、看到水底好像变浅了，是水底反射的光斜射入空气时发生折射，折射角大于入射角，人逆着光线看出，好像水底变浅，是光的折射现象，故C正确；
D、水面相当于平面镜，物体在平面镜中所成的像与物体等大，故小鸟掠过水面，它在水中的虚像大小不变。故D错误。
4．下列所涉及的物理知识，解释合理的是（　　）
A．雨后天空中可以看到彩虹是光的反射形成的
B．岸边的景物在水中的“倒影”是由于光的反射而形成的实像
C．我们看到水中的物体比实际位置浅是由于光的折射形成的
D．我们看到小明的衣服是红色的是因为衣服把红光都吸收了
【答案】C
【解析】A、彩虹是由于雨后空气中含有大量的小水珠，太阳经过小水珠不断的反射和折射，形成的色散现象，故A错误；
B、倒影属于平面镜成像，是由光的反射形成的虚像，故B错误；
C、从水面上看到水中物体的像比物体的实际位置浅，是光的折射现象，故C正确；
D、我们看到的红颜色的不透明物体，是因为光照在这个物体上，把其他颜色的光都吸收了，只反射红光，所以是红颜色，故D错误。
故选：C。
5． 我国建成全球规模最大熔盐塔式光热电站，如图是利用大规模阵列抛物镜面收集太阳能的工作原理图。下列关于太阳光传播的说法错误的是（　　）
A． 在定日镜面上发生反射
B． 在定日镜面上发生折射
C． 经过定日镜后沿直线传播
D． 经过定日镜后传播速度不变
【答案】B
【解析】
AB、太阳发出的光从空气照射到定日镜面上时会发生反射，但没有从一种介质进入另一种介质，不会发生折射，故A正确，B错误；
C、光在同种、均匀、透明介质中沿直线传播，所以经过定日镜后光沿直线传播，故C正确；
D、一般情况下，光在同种介质中传播速度不变，所以光经过定日镜后传播速度不变。故D正确。
故选：B。
（1）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；
（2）光线在同种不均匀介质中传播或者从一种介质进入另一种介质时，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、凸透镜成像等都是光的折射形成的。
（3）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；
（4）一般情况下，光在同种介质中传播速度不变。
6．能正确表示光从室外透过窗户玻璃进入室内传播的光路图是（　　）
【答案】A
【解析】第一次折射：先过入射点O垂直玻璃上表面作出法线，再在玻璃内部法线的另一侧作出折射光线，注意折射角小于入射角：
第二次折射：先过O′点垂直玻璃下表面作出法线，再在玻璃的下侧空气中作出折射光线，注意折射角大于入射角，折射光线与玻璃上表面的入射光线平行，如图所示：
7．如图所示，一束太阳光通过三棱镜后，下列说法正确的是（　　）
A．光仍按原来方向传播 B．光将向斜上方偏转
C．在光屏上呈现各种色光 D．光屏上只呈现红、绿、蓝三种色光
【答案】C
【解析】太阳光是复色光，是由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种单色光复合而成的。
当太阳光经过三棱镜后，会分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种单色光，这是光的色散现象，光将向斜下方偏折，如图所示；故C正确，ABD错误。
8．下列现象中属于光的折射现象的是（　　）
A．坐井观天 B．杯弓蛇影 C．海市蜃楼 D．一叶障目
【答案】C
【解析】（1）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；
（2）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；
（3）光线在同种不均匀介质中传播或者从一种介质进入另一种介质时，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。
A、坐井观天指在井中看到的天空只有井口那么大，这是光的直线传播造成的，故A不符合题意；
B、杯弓蛇影是指弓在水中成像，属于平面镜成像，是光的反射造成的，故B不符合题意；
C、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，故C符合题意；
D、一叶障目由于光沿直线传播形成的，故D不符合题意。
9． “万物生长靠太阳”，绿色植物的生长需要阳光。物理学研究表明，不透明物体的颜色是由它反射的色光决定的，由此可以推测，不利于绿色植物生长的光是（　　）
A．红光 B．黄光 C．绿光 D．紫光
【答案】C
【解析】植物是不透明的，植物呈现绿色，说明植物能反射绿光而吸收其它色光；植物之所以反射绿光是因为植物的生长不需要绿光，即绿光不利于植物的生长。
10．下列诗句中有关光现象的说法正确的是（　　）
A．“绿树阴浓夏日长”，树阴是光的反射形成的
B．“楼台倒影入池塘”，楼台倒影是光的折射形成的
C．“瀑水喷成虹”，彩虹是光的直线传播形成的
D．“潭清疑水浅”，水浅是光的折射形成的
【答案】D
【解析】（1）光在同种均匀物质中沿直线传播，在日常生活中，激光准直、小孔成像和影子的形成等，都表明光在同一种均匀介质中是沿直线传播的；
（2）当光照射到物体界面上时，有一部分光被反射回来的现象是光的反射，例如：平面镜成像、水中倒影都是由光的反射形成的；
（3）当光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向会发生偏折，这就是光的折射，复色光发生折射时，会出现色散现象，如：海市蜃楼、看水里的鱼比实际位置浅、雨后天空中的彩虹等都是光的折射形成的。
解：
A、树阴是树木的影子，由于光的直线传播，光射到不透明物体上，在不透明物体后面形成影子，故A错误；
B、楼台的倒影属于平面镜成像，是光的反射形成的虚像，故B错误；
C、彩虹是光的色散形成的，光的色散的实质是光的折射，故C错误；
D、“潭清疑水浅”中“水浅”是水底看起来比较浅，这是由于光的折射形成的，看水底是逆着光的传播方向看的（即逆着折射光线看），由于错觉，我们始终认为光是沿直线传播的，所以看到的位置比实际位置浅，故D正确。
二、填空题
11．如图所示为无线投影仪，它能够连接手机，接收手机发出的　 　（填“电磁波”或“超声波”）来播放影像。投影仪发射的多彩影像是由红、　 　、蓝三种色光混合而成的，并在屏幕上发生　 　（填“漫”或“镜面”）反射，使全家人能在各个不同位置共同观赏。
【答案】电磁波；绿；漫
【解析】
（1）手机是依靠电磁波来传递信息的，所以无线投影仪是接收手机发出的电磁波来播放影像的；
（2）投影仪发射的多彩影像画面的颜色是由红、绿、蓝三种色光合成的；
（3）屏幕用表面粗糙的白布做成，能使射向屏幕的光发生漫反射，即使光线射向四面八方，能使各个方向的同学都能看到屏幕上的像。
12．下列是与光学知识有关的诗句或成语：①立竿见影②潭清疑水浅③一叶障目。其中______（填序号）与另外两个所描述的光现象形成的原因不同，它可以用光的______解释。
【答案】② 折射
【解析】
①立竿见影是指把竿竖在阳光下，可以看到竿的影子，这是因为光沿直线传播。
②“潭清疑水浅”指的是池底看起来要比实际的位置变浅了，看到的池底是真实池底的反射的光线在由水中进入空气时发生折射而形成的虚像；是光的折射现象。
③由于光在空气中沿直线传播，光线不能绕到叶子后面，故能一叶障目，不见泰山。是光的直线传播。
综上分析可知，②与另外两个所描述的光现象形成的原因不同，它可以用光的折射解释。
（1）光在同一均匀介质中沿直线传播，产生的现象有小孔成像、影子的形成、日食和月食等；
（2）了解光的折射现象：水底看起来比实际的要浅、海市蜃楼、插入水中的筷子看起来向上折。
13． 真空中的光速是宇宙间最快的速度，其大小是______m/s，电视机遥控器的前端有一个发光二极管，按下不同的键时，可以发出不同的______，以实现对电视机的控制。
【答案】3×108 红外线
【解析】
（1）光在真空中的传播速度为c=3×108m/s；
（2）红外线还可以用来进行遥控，电视机遥控器的前端有一个发光二极管，按下不同的功能键时，可以发出不同的红外线，来实现对电视机的遥控。
故答案为：3×108；红外线。
（1）根据光在真空中的传播速度为3×108m/s；
（2）红外线的热效应比较强，能制成热谱仪，制成红外线夜视仪；红外线可以用来遥控，制成电视遥控器。
14．小明去森林公园游玩时，看见阳光透过树叶的缝隙在地上形成圆形光斑，爸爸告诉小明，光斑是光 形成的太阳 （选填“倒立”或“正立”）的像；走出森林，小明让一束太阳光通过三棱镜后形成一条彩色光带， 这种现象叫光的 。在彩色光带外侧有两种看不见的光，其中一种光可以使钞票上的荧光物质发光，这种光是 （选填“红外线”或“紫外线”）。
【答案】沿直线传播 倒立 色散 紫外线
【解析】
（1）大树上的树叶很多，树叶与树叶之间会形成很多小的缝隙，太阳光从这些小缝隙中照射下来，由于光在同种均匀介质中沿直线传播，所以在地面上会形成太阳的像，像的形状和太阳一样，而且是倒立的实像；
（2）太阳光经过三棱镜折射后可以分散成七种颜色的光，分别是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫，这就是光的色散现象；
（3）紫外线可以使荧光物质发光，钞票上某些位置用荧光物质印上标记，在紫外线下照射下识别这些标记，从而辨别钞票的真伪。
故答案为：沿直线传播；倒立；色散；紫外线。
15．一束平行光线与镜面成30°的夹角入射到平面镜上，则反射光线和入射光线的夹角是　　；彩色电视机画面上的丰富色彩是由三原（基）色光混合而成的。色光的三原（基）色是指红　　蓝。
【答案】120°；绿
【解析】（1）光的反射定律的内容：反射光线、入射光线与法线在同一平面内；反射光线和入射光线分别位于法线两侧；反射角等于入射角。
入射角和反射角的概念：入射角是入射光线与法线的夹角；反射角是反射光线与法线的夹角。
（2）彩色电视机荧屏上呈现各种颜色是由红绿蓝三色色光合成的，红、绿、蓝三种色光叫色光的三原色。
（1）当入射光线与镜面夹角为30°时，入射角为90°－30°＝60°，由于反射角等于入射角，所以反射角也为60°；则入射光线与反射光线的夹角为：60°+60°＝120°；
（2）色光的三原（基）色是指红、绿、蓝，彩色电视机画面上的丰富色彩是由这三种色光混合而成的。
16．如图所示为一款多功能“魔镜”，它可以像平面镜一样作为梳妆镜，如果图中的小馨距离“魔镜”0．5m，则镜中小馨的像距离“魔镜” m，在她远离“魔镜”的过程中，她的像的大小将 ；“魔镜”又可以作为显示屏， 显示屏上的彩色影像由红、 、蓝三种色光混合而成。
【答案】0．5； 不变； 绿
【解析】“魔镜” 可以像平面镜一样作为梳妆镜，如果图中的小馨距离“魔镜” 0．5m，则镜中小馨的像距离“魔镜”与物到“魔镜”相等，为 0．5m； 物像大小相等， 在她远离“魔镜”的过程中，她的像的大小将不变；“魔镜”又可以作为显示屏， 显示屏上的彩色影像由红、绿、蓝三种色光合成的。
三、探究题
17．光从空气斜射入水和玻璃时都会发生折射现象，但是水和玻璃的折射情况会相同吗？为了探究这个问题，小华选择了光屏、透明玻璃砖、水槽、激光电筒等器材进行实验。他在光屏上画出互相垂直的NN'和MM'两条线段并相交于O点，如图甲所示。
（1）小华将玻璃砖的一个表面与MM'齐平放置，让激光电筒发出的光线从A点到O点入射，他看到了如图乙所示的光路（AO、OC为同一直线），你认为出现光线OC是因为________所致，鉴于本实验的目的，此时最应该记录的两条光线是________________。
（2）接下来他要观察光从空气中进入水中的情况，他将光屏竖直放入水槽中，（使线段MM'水平）并向水槽中慢慢注水至水面与MM'齐平，入射光线应该从A点向O点射入，这是为了保证_______________，其实本实验小华还考虑了入射光线所在一侧的________相同。
（3）小华最终在光屏上记录下了如丙所示的光路图（OE为水中的折射光线），通过分析光路，你认为玻璃和水这两种介质对光的偏折能力较强的是________。
（4）若用激光以相同的入射角分别从玻璃和水中斜射入空气中，则________射出的折射光线更远离法线。
【答案】（1）有部分光线并没有通过玻璃砖，而依旧在空气中传播；AO和OB；（2）入射光线重合；入射角；（3）玻璃；（4）玻璃
【解析】
（1）光线AO到OC，光的传播路线没有改变，说明光在同一种均匀介质中传播，所以可以判断有部分光线并没有通过玻璃砖，而依旧在空气中传播。
本实验探究光的折射规律，要记录光的折射光线和入射光线，所以要记录的两条光线是AO和OB。
（2）探究光在玻璃和水的折射能力，要控制入射光线相同，入射角相同，观察折射光线和折射角的变化情况，所以入射光线应从A点向O点射入，这是为了保证入射光线重合，入射角相同。
（3）如乙丙图，当光在空气中传播时AO入射，OC传播；当光线从空气斜射入水中，AO入射，OE传播；当光线从空气斜射入玻璃中，AO入射，OB传播，比较OB偏离OC更多，所以玻璃和水这两种介质对光的偏折能力较强的是玻璃。
（4）光路是可逆的，光从空气斜射入玻璃偏折能力强，当光从玻璃斜射入空气中偏折能力也强，所以远离法线。
故答案为：（1）有部分光线并没有通过玻璃砖，而依旧在空气中传播；AO和OB；（2）入射光线重合；入射角；（3）玻璃；（4）玻璃。
18．在“探究光折射时的特点”试验中，让光源发出的一束光从水中以不同的角度射入空气，观察到光束在水中和空气中的径迹如图所示。回答以下问题：
（1）此现象说明________（选填序号）
A．光路可逆
B．光在水面只发生了折射
C．光在水面只发生了反射射
D．光在水面既发生了折射又发生了反射
（2）增大这一束光与竖直方向的夹角，发现射入空气的光的径迹与竖直方向的夹角也增大，此现象说明________（选填序号）
A．入射角增大，折射角减小
B．入射角增大，折射角增大
C．折射角的大小与入射角的大小成正比
D．折射角的正弦值与入射角的正弦值成正比
（3）让这一束光垂直于水面射入空气。传播方向________（选填序号）。
A．向右偏 B．向左偏 C．不偏
【答案】（1）D；（2）B；（3）C
【解析】光从空气斜射入水或其它透明介质时，折射角小于入射角；光从水或其它透明介质斜射入空气中，折射角大于入射角；光垂直射到界面时不改变方向；光射到界面上时同时发生反射和折射。
（1）让光源发出的一束光从水中以不同的角度射入空气，观察到光束在水中和空气中的径迹如图所示，图中可以看到反射光线，同时也看到折射光线，故选D。
（2）光源射出的光线和竖直方向的夹角是入射角，空气中的光线和竖直方向的夹角是折射角；
增大这一束光与竖直方向的夹角，即增大了入射角，发现射入空气的光的径迹与竖直方向的夹角也增大，也就是折射角也增大，此现象说明入射角增大，折射角增大，但不能得出成正比的关系，故选B。
（3）光垂直射到界面时不改变方向；所以，让这一束光垂直于水面射入空气，其传播方向不偏转，故选C。
19．为了探究“光折射时的特点”，如图所示：
（1）让光束沿AO射入杯中时，光束进入水中后折射光线会向_____方向偏折；当入射角增大时，折射角_____。
（2）当一束光射入杯中时，会在杯底形成光斑。保持入射光束的方向不变，逐渐往杯中加水，观察到杯底的光斑向_____（选填“左”或“右”）移动。
（3）把一枚硬币放入杯底，看到硬币的位置比它实际的位置要偏_____（选填“高”或“低”）。
【答案】（1）法线；增大；（2）左；（3）高
【解析】解：（1）由光的折射定律可知，光从空气斜射入水中或其他介质中时，折射角小于入射角，折射光线将向靠近法线方向偏折；当入射角增大时，折射角随之增大。
（2）若杯中的水增多，如图所示：
可见，当水增多时，液面升高，入射角不变，折射角也不变，光斑向左移动。
（3）从硬币发出的漫反射光经水面折射，折射光线远离法线向下偏折，当光线射入人眼，人凭光直线传播的感觉，认为硬币在折射光线的反向延长线上，其实人看到的是硬币的虚像，比实际的位置要高。
故答案为：（1）法线；增大；（2）左；（3）高。
20． (2022·绍兴)同学们学习了“光的折射”后，知道了光从空气斜射入玻璃中时，折射角小于入射角。入射角增大，折射角也增大。那么当光从空气斜射入玻璃中时，折射角与入射角大小是否成正比呢
【建立猜想】折射角与入射角大小可能成正比。
【实验探究】同学们测得了四组实验数据。
第2次实验如图所示，请将实验数据填入表格中。
实验序号 1 2 3 4
入射角 20° 40° 60° 80°
折射角 13° ⑴________ 35° 41°
【实验结论】折射角与入射角大小⑵________（选填“成正比”或（“不成正比”）。
【评价与交流】根据实验数据，还可以得出的结论是⑶________。
【答案】 25°；不成正比；光从空气斜射入玻璃中时，折射角增大值小于入射角增大值（合理即可）
【解析】（1）弄清分度盘上的分度值，然后读出第2次的折射角；
（2）将第2组数据和第1组数据比较，分别求出入射角的比值和折射角的比值，如果二者比值相等，那么折射角就与入射角成正比；
（3）对比两组之间入射角和折射角的增大量即可。
【实验探究】分度盘上每个大格表示20°，每两个大格之间分为4个小格，那么分度值就是：20°÷4=5°；那么第2次实验中折射角的度数是25°；
【实验结论】对比第1组和第2组数据：折射角度数之比：25°÷13°≠2；
入射角度数之比：40°÷20°=2；
因为折射角的度数之比不等于入射角度数之比， 所以折射角和入射角大小不成正比；
【评价与交流】对比第1组和第3组数据：折射角增大：35°－13°=22°；
入射角增大：60°-20°=40°； 因为：22°＜40°；
所以：光从空气斜射入玻璃中时，折射角增大值小于入射角增大值。
四、科普阅读题
21．请阅读《郭守敬望远镜》并回答问题
郭守敬望远镜
　　“星汉灿烂，若出其里”。漫天星光绝大多数都来自宇宙中的恒星。怎样知道这些遥远且炽热的恒星的成分呢？用光谱!我们知道，阳光通过三棱镜后会发生色散，形成一条按照一定顺序排列的彩色光带，我们称之为光谱。太阳是恒星，因此太阳的光谱是一种恒星光谱。恒星光谱包含了恒星的很多“户口”信息，比如化学成分、密度、气压、温度、恒星年龄等。恒星光谱除了包含恒星自身的信息之外，还能告诉我们恒星以及它所在的星系是在远离，还是在靠近我们，甚至还能告诉我们远离或靠近的速度有多大。观测表明，恒星或星系远离我们的速度与它跟我们之间的距离成正比，根据恒星或星系远离我们的速度可以知道这个恒星或星系距离我们有多远。
　　光谱望远镜是获取恒星光谱的有力工具。目前世界上最好的光谱望远镜是由中国天文学家自主研制的，以元代著名天文学家、数学家、水利工程专家郭守敬名字命名的“郭守敬望远镜”，如图所示，它可以将接收到的恒星的光会聚后通过色散系统形成恒星光谱，进而获取恒星的信息。它能够同时观测4000个天体，是当今世界上光谱获取效率最高的望远镜。在刚刚过去的七年巡天观测中（所谓“巡天观测”，就好比是“给天上的星星做‘人口’普查”），郭守敬望远镜共获取1125万条光谱，成为世界上第一个获取恒星光谱数突破千万量级的天文望远镜。我国科学家通过对这些恒星光谱的分析，绘制成了一个包含636万组恒星光谱参数的星表，重新确立了银河系晕（音yún）的内扁外圆的结构，并取得了其他一些令世界瞩目的重大发现，这在某种程度上增强了人类寻找另一个“地球”和地外生命的信心!
　　日前，郭守敬望远镜已开启新一轮的“霸气”巡天观测征程。使用郭守敬望远镜可以“普查”银河系更多的恒星，以它的观测能力，北半球天空仍然有约一亿颗星可观测，可以让“普查”资料更全面、更详细，更好地帮助我们了解银河系的历史、现状和未来。
请根据上述材料，回答下列问题：
（1）恒星发出的光经郭守敬望远镜的光学系统形成恒星光谱的现象属于光的　 　现象。
（2）我国科学家通过分析恒星光谱确立了　 　的内扁外圆新结构。
（3）已知“长蛇星Ⅱ系团”距离我们约33亿光年，它远离我们的速度约为6×104km/s，请你根据文中信息，估算远离我们的速度约为4×104km/s的“牧夫座星系团”距离我们约　 　亿光年。
【答案】（1）色散（2）银河系晕（3）22
【解析】
（1）借助郭守敬望远镜的光学系统，恒星发出的光（复色光）可以分散成单色光，根据不同单色光波长的差别依次排列，形成光谱；
（2）由文中信息可知，我国科学家通过对这些恒星光谱的分析，绘制成了一个包含636万组恒星光谱参数的星表，重新确立了银河系晕的内扁外圆的结构；
（3）由题知，恒星或星系远离我们的速度与它跟我们之间的距离成正比，即v1︰v2＝s1︰s2，
设“牧夫座星系团”距离我们约s亿光年，则可得 4×104km/s︰6×104km/s＝s︰33亿光年，
解得s＝22，即“牧夫座星系团”距离我们约22亿光年。
故答案为：（1）色散；（2）银河系晕；（3）22。
专题4 光现象
一、单项选择题
1．（2020·山东省泰安市）人在水面下看到岸边景物的正确光路是（　　）
A． B． C． D．
【答案】C
【解析】
【详解】人在水面下看到岸边景物，是景物反射的光从空气进入水中，折射角小于入射角，所以折射光线要靠近法线，故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
2．（2020·重庆A）如图1所示,由于光的折射形成的是（ ）
A．倒立的“烛焰” B．变幻的“手影”C、．折断”的铅笔D金色的"日环”
【答案】C
【解析】A选项，小孔成像利用的是光焰直线传播，A错误；B选项，手影利用的是光的直线传播，B错误；C选项，“折断的铅笔”是利用的光的折射，C正确；D选项，日食利用的是光焰直线传播，D错误。
3．（2020·四川省遂宁市)遂宁的清晨风景如画，涪江上薄雾缥缈，当太阳升起，薄雾散去，江岸大树拖着长长的影子，几只白鹭从江面轻快地掠过，水下的沙石清晰可见对这些场景的形成解释不正确的是（　　）
A． “薄雾”的形成是水蒸气的液化现象，“薄雾散去”是水的汽化现象
B． 大树的影子是光的直线传播形成的
C． 看见水下的“沙石”是光发生折射形成的实像
D． 白鹭飞翔时，翅膀上方空气流速大于下方，使上方的压强小于下方，从而形成升力
【答案】C
【解析】
【详解】A． 清晨湖面上的水蒸气遇冷发生液化，变成小水滴形成“雾”，雾散去，是由液态变为气态，是汽化现象，故A正确，不符合题意；
B．由于光沿直线传播，被物体挡住后，物体后面就会呈现出阴影区域，就是影子，所以影子的形成说明光是沿直线传播的，故B正确，不符合题意；
C．看见水下的“沙石”是光线从水中射入空气发生折射形成的虚像，故C错误，符合题意；
D．白鹭飞翔时，翅膀上方空气流速大于下方，流速大的地方压强小，流速小的地方压强大，所以翅膀上方的压强小于下方，从而形成了翅膀的升力，故D正确，不符合题意。
故选C。
4．（2020·北京市）为了观察光的直线传播，将一束单色光从玻璃槽的外侧由左侧倾斜向上射入盐水中，但光在盐水中并不是沿着直线传播，而是发生了弯曲，如图所示。这是由于（　　）
A． 光从空气到玻璃发生了折射
B． 盐水不均匀使光发生了弯曲
C． 光发生了色散
D． 光从玻璃到盐水发生了折射
【答案】B
【解析】
【详解】玻璃槽中盐水不均匀了，越深密度越大，光在不均匀的盐水中会发生折射现象，因此光在盐水中并不是沿着直线传播，而是发生了弯曲。
故选B。
5．（2020·青海省)如图所示的四种现象中，由光的折射形成的是（　　）
A． 水中荷花的倒影
B． 屏幕上的手影
C． 小孔成像
D． 放大镜
【答案】D
【解析】
【详解】A．水中荷花的倒影属于平面镜成像，是光的反射形成的，故A不符合题意；
B．手影是光的直线传播形成的，故B不符合题意；
C．小孔成像是光直线传播形成的，故C不符合题意；
D．放大镜是利用光的折射工作的，故D符合题意。
故选D。
6．（2020·黑龙江省牡丹江、鸡西地区)如图所示的光现象中，由于光的折射形成的是
A． 手影
B． 桥在水中“倒影”
C． 钢笔“错位”
D． 景物在凸面镜中成像
【答案】C
【解析】
【详解】A．在墙上的 “手影”，是光的直线传播形成的，故A错误；
B．桥在水中形成“倒影”，是水面成像，属于光的反射现象，故B错误；
C．钢笔“错位”，属于光的折射现象，故C正确；
D．景物在凸面镜中成像，可以扩大视野，是凸面镜成像，属于光的反射现象，故D错误；
7.（2020·内蒙古包头市）下列说法正确的是（　　）
A. 测温枪测量体温，利用了红外线热效应
B. 日环食是由光的折射形成的
C. 当入射光线与平面镜的夹角为30°时，反射角为30°
D. 在电影院，坐在不同座位都能观赏电影场景，是由于银幕对光线产生镜面反射
【答案】A
【解析】
【详解】A．根据红外线的特点可知，由于红外线热效应强，所以测温枪的工作原理是利用红外线的热效应，故A正确；
B．日环食是由于光沿直线传播形成的，故B错误；
C．当入射光线与平面镜的夹角为30°时，入射角为
90°-30°=60°
反射角等于入射角，反射角也为60°，故C错误；
D．在电影院，坐在不同座位都能观赏电影场景，是由于银幕对光线产生漫反射，使反射光线射向各个方向，故D错误。
故选A。
8.（2020·湖北省恩施州）一盏探照灯的灯光射向水池，如图所示，在没有水的池底C处形成一个光斑。在逐步注水的过程中，B处的人看到池底的光斑会（ ）
A. 在原地不动 B. 先向左移再向右移
C. 向左移动 D. 向右移动
【答案】D
【解析】
【详解】当逐步注水的过程中，随着水位的上升，入射点逐渐向右移，根据光的折射规律，折射光线靠近法线偏折，池底的光斑也向右移动，B处的人看到池底的光斑仍然向右移动。
故选D。
二、多选题
9．（2020·湖南省株州市)水中有一个点光源S，发出的一条光线从水中射入空气中，光路图如图所示。人在岸上观察到点光源S成的像为S'，则（　　）
A． S'在①直线上 B． S'在②直线上
C． 成像S'是光线发生了光的反射 D． 成像S'是光线发生了光的折射
【答案】AD
【解析】
【详解】点光源S发出的光线在界面处发生折射，空气中的折射角大于入射角，点光源S成的像为S'在折射线的反向延长线上，故S'在①直线上；故A、D符合题意。
故选AD。
三、填空题
10．（2020·湖北省荆州市)洪湖介于荆州的洪湖市和监利县之间，是中国第七、湖北第一大淡水湖。如图，小华和爷爷在洪湖划船观光时，惊喜地发现水面下有游动的鱼。“鱼”是光的______形成的虚像。
【答案】 (1)． 折射
【解析】
【详解】[1]水面上的人看到水面下有游动的鱼,是由光的折射形成的虚像。
11．（2020·辽宁省营口市)小波在湖边游玩时，看到茂密的树下有许多圆形光斑，仔细一看是太阳的“像”，这是光的______而形成的；看到湖水中游动的“鱼”比其实际位置要______（选填“深”或“浅”），这是因为光从水中斜射向空气时发生______；湖面上拱桥在水中的“倒影”，这是由于光的______而形成的虚像。
【答案】 (1)． 直线传播 (2)． 浅 (3)． 折射 (4)． 反射
【解析】
【详解】[1] 小波看到茂密的树下有许多圆形光斑，这是太阳沿直线传播通过树叶缝隙成倒立的像。
[2] [3]我们看到的水中的鱼，是由光的折射形成的虚像，在折射光线的反向延长线上，由于折射光线向水面偏折，折射光线相对于入射光线位置升高了，所以看到的水中的鱼位置比实际位置浅。
[4] 湖面上拱桥在水中的“倒影”，这是由于光的反射而形成的虚像。
12. （2020·辽宁省抚顺、葫芦岛市）（改编）如图所示是一款自带投影功能的手机，我们看到的彩色投影画面是由红、______、蓝三种色光混合而成。
【答案】 (1). 绿
【解析】
【详解】[1]彩色投影画面的颜色是由红、绿、蓝三种色光合成的。
13.（2020·江苏省镇江市）光在空气和水的分界面处同时发生反射和折射光路如图所示，其中折射角为_____（选填“1” “2”或“3”），分界面为_____（选填“①”或“②”），分界面的_____方为水，当入射角减小时，反射光线与折射光线的夹角将变_____
【答案】 (1). 2 (2). ② (3). 上 (4). 大
【解析】
【详解】[1][2]根据光的反射定律，入射光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，并且反射角等于入射角，由图可知，3、1是入射角和反射角，故①是法线，②是界面，所以CO是入射光线，OA是反射光线，OB为折射光线，其中折射角为2。
[3]光在空气和水的分界面处同时发生反射和折射，如图所示，入射角3比折射角2小，光在光密介质中的角度小，因此分界面的上方是水。
[4]当入射角减小时，折射角和反射角都会变小，因此反射光线与折射光线的夹角将变大。
14.（2020·吉林省）漫步湖边，看到水中的“鱼儿”，是由于光的______形成的______像。
【答案】 (1). 折射 (2). 虚
【解析】
【详解】[1][2]漫步湖边，看到水中的“鱼儿”，是由于光从水中进入空气中发生了折射，而形成的鱼的虚像。
15.（2020·广西贵港市）东湖公园的湖边垂柳成荫，水面倒影如镜，湖水清澈见底，从物理学角度看：“垂柳成荫”是由于光的______形成的，“清澈见底”是由于光的______形成的。
【答案】 (1). 直线传播 (2). 折射
【解析】
【详解】[1]光在同种均匀介质中沿直线传播，柳树的枝叶挡住了光的传播，所以有了树荫的形成，即“垂柳成荫”是由于光的直线传播形成的。
[2]清澈见底的池水看起来比实际浅，是因为光从水中斜射入空气时发生折射而形成的虚像。
四、作图
16．（2020·贵州省黔西南州）如图，装有水的烧杯底部有一枚硬币A，眼睛在B处看到硬币在C处。画出人眼看到硬币的光路图。
【答案】
【解析】
【详解】当折射光线进入人眼时，人凭光沿直线传播的感觉，判断硬币在折射光线的反向延长线上的C处，人看到的是硬币的虚像；从题中条件可知，人眼在B处，像在C处，先连接B、C两点，与水面交于点O，那么O为入射点，再连接AO，这为入射光线，标上箭头，OB为折射光线，并标上箭头，如下图所示。
17．（2020·新疆生产建设兵团）请在图中画出光线AO从空气射入水中时的反射光线和折射光线。
（ ）
【答案】
【解析】
【分析】
根据题意，本题考查的内容是光的反射定律和光的折射定律。
【详解】反射光线、入射光线分居法线两侧，反射角等于入射角；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，折射光线靠近法线偏折，折射角小于入射角。法线是过入射点垂直于分界面的直线，法线不是实际存在的，用虚线画出。
18．（2020·山东省聊城市）一束光从水斜射入空气中，其折射光线如图所示。请在图中作出此光线的入射光线（注意标出法线）。
【答案】
【解析】
【详解】首先画出法线，然后根据光从水中斜射入空气中，折射角大于入射角画出入射光线。如图所示：
19．（2020·黑龙江省绥化市)如图所示，一束光AB从空气斜射向透明玻璃，请作出这束光的反射光线和大致的折射光线。（保留作图痕迹）
【答案】
【解析】
【详解】过入射点垂直于界面做出法线，根据反射角等于入射角，在法线左侧的空气中作出反射光线；再根据光从空气斜射入其它透明介质中，折射角小于入射角，在法线左侧的玻璃中作出折射光线。如图所示：
20．（2020·山东省潍坊市)如图所示，在清水池底水平放置一平面镜，一束光射向水面的A点，经水折射和平面镜一次反射后射向水面的B点，请作出该过程的光路图。
【答案】
【解析】
【详解】过平面镜做A点的对称点A′，连接A′B交平面镜与点O，OB即为反射光线，连接AO，即为折射光线(也是OB对应的入射光线)，如图所示：
21．(1)（2020·广东省广州市)如图，光源S发出的一束光从空气射向水面，在容器壁上点P、Q处出现光点，画出上述现象的入射光线、反射光线和折射光线______；
【答案】 (1)．
【解析】
【详解】(1)[1]过水面作光源S的对称点S′，即S的像，连结P S′交水面于O点，则SO为入射光线，OP为反射光线，OQ为折射光线，如图所示：
A．水中筷子“弯折” B．地上的身影 C．水中荷花的倒影 D．墙上手影
A B C D
太阳光
白屏专题08 光的折射 光的色散
1．如图所示的现象，属于光的折射的是（　　）
2． 下面四幅图选自我们的物理课本，对其中所涉及的物理知识，下列说法中正确的是（　　）
A B C D
A．如图是一束光在密度不均匀糖水中的径迹，说明光在同种介质中一定沿曲线传播
B．图中光发生漫反射时的光线看起来杂乱无章，因此光漫反射时不遵循光的反射定律
C．如图是平面镜成虚像的光路图，因此平面镜成的虚像是反射光线实际相交而成的
D．如图是小猫叉鱼的图片，小猫眼中看到鱼的像比鱼的实际位置要浅一些
3．下列光现象，由于光的折射形成的是（　　）
A． 小孔成像 B． 鹦鹉照镜子 C．手影游戏 D． 放大镜
4．下列现象属于光的折射形成的是（　　）
A．日食 B．黑板“反光” C．桥在水中的倒影 D．池水看起来变浅
5．下面四幅图片选自我们的物理课本，下列说法错误的是（　　）
A． 甲图是手影游戏，说明光沿直线传播
B．乙图是潜望镜的光路图，潜望镜利用平面镜改变光的传播方向
C．丙图是平面镜成像的光路图，蜡烛发出的光线经平面镜反射后进人人眼，说明平面镜成的是实像
D．丁图是渔民叉鱼的图片，渔民看到的鱼比实际位置浅一些
6．以下关于红外线和紫外线的说法正确的是（　　）
A．红外线不能被我们看见，是一种不存在的光
B．验钞机运用了紫外线使荧光物质发光的特点
C．电视机的遥控器就是用紫外线来实现遥控的
D．夜视仪是利用紫外线热效应强的特点工作的
7．如图所示，光在玻璃和空气的界面MN同时发生了反射和折射，以下说法正确的是（　　）
A．入射角为60°，界面右侧是空气
B．折射角为40°，界面右侧是玻璃
C．入射角为30°，界面左侧是空气
D．折射角为50°，界面左侧是玻璃
8．舞台上一位演员身穿白色上衣、红色裤子．如果灯光师用绿色追 光灯照射他，那么你在台下看到这位演员的服装颜色是（　　）
A．上衣和裤子都是绿色
B．上衣是白色，裤子是绿色
C．上衣是绿色，裤子是黑色
D．上衣和裤子都是黑色
9．雨过天晴，小明陪同妈妈在湖边散步，只见水中的鱼儿在“云”里欢畅地游动，天上的一条彩虹也倒影在水面上，非常美丽，实际上他们看到的鱼儿是光的 形成的虚像，水中的彩虹是光的 形成的虚像．（以上两空均填“反射”或“折射”）
10．2018年10月27日早晨，有网友在某市区拍摄到一组如图所示的“双太阳”照片，引起很多人围观。根据我们所学的光学知识，可以知道“双太阳”实际是光的_____现象而形成的_____像。
11．春日，花红柳绿。看桃花，花呈红色，是因为桃花________（选填“吸收”或“反射”）了红色光。公园内，鱼翔浅底，看到鱼儿是光的折射形成的________像（选填“实”或“虚”）。
12．太阳光经过三棱镜后分解为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七色光，这种现象叫作____；适当的____线照射可促进人体骨骼生长。
13．某同学在做探究光的折射规律实验，图是光从空气射入水中时的光路。实验中发现，折射光线、入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α 0° 15° 30° 45° 60°
反射角β 0° 15° 30° 45° 60°
折射角γ 0° 11° 22.1° 35.4° 40.9°
分析表中数据，可得出结论：
(1)光从空气斜射到水面时，将同时发生_________和_________现象；
(2)光从空气斜射到水面时，折射角随入射角的变化关系是：折射角随入射角的增大而_________，且折射角_________（填大于、等于或小于）入射角。光从空气垂直射到水面时，折射角等于零；
(3)该同学根据上述实验中的发现和结论②，总结出了光的折射规律。请你对该同学通过上述探究实验得出光的折射规律的过程作出评价。该过程是否存在不足？答：_______（填是或否）；请简要说明理由： ______________。
一、选择题
1．如图所示的四种情景中，属于光的折射现象的是（　　）
A．树荫下的圆形光斑 B．盛有水的碗中的筷子
C．林中树的影子 D．镜中的陶罐
2．光从玻璃射向空气中，在玻璃与空气的交界面上发生折射和反射，以下符合实际情况的是（　　）
A B C D
3．攀枝花市二滩水库是著名的风景区，湖光山色相映成趣。下列说法中正确的是（　　）
A．船在水面上的黑影是光的反射
B．青山在水中的倒影是光的色散
C．水看起来比实际要浅是光的折射
D．小鸟掠过水面，它在水中的虚像越来越大
4．下列所涉及的物理知识，解释合理的是（　　）
A．雨后天空中可以看到彩虹是光的反射形成的
B．岸边的景物在水中的“倒影”是由于光的反射而形成的实像
C．我们看到水中的物体比实际位置浅是由于光的折射形成的
D．我们看到小明的衣服是红色的是因为衣服把红光都吸收了
5． 我国建成全球规模最大熔盐塔式光热电站，如图是利用大规模阵列抛物镜面收集太阳能的工作原理图。下列关于太阳光传播的说法错误的是（　　）
A． 在定日镜面上发生反射
B． 在定日镜面上发生折射
C． 经过定日镜后沿直线传播
D． 经过定日镜后传播速度不变
6．能正确表示光从室外透过窗户玻璃进入室内传播的光路图是（　　）
7．如图所示，一束太阳光通过三棱镜后，下列说法正确的是（　　）
A．光仍按原来方向传播 B．光将向斜上方偏转
C．在光屏上呈现各种色光 D．光屏上只呈现红、绿、蓝三种色光
8．下列现象中属于光的折射现象的是（　　）
A．坐井观天 B．杯弓蛇影 C．海市蜃楼 D．一叶障目
9． “万物生长靠太阳”，绿色植物的生长需要阳光。物理学研究表明，不透明物体的颜色是由它反射的色光决定的，由此可以推测，不利于绿色植物生长的光是（　　）
A．红光 B．黄光 C．绿光 D．紫光
10．下列诗句中有关光现象的说法正确的是（　　）
A．“绿树阴浓夏日长”，树阴是光的反射形成的
B．“楼台倒影入池塘”，楼台倒影是光的折射形成的
C．“瀑水喷成虹”，彩虹是光的直线传播形成的
D．“潭清疑水浅”，水浅是光的折射形成的
二、填空题
11．如图所示为无线投影仪，它能够连接手机，接收手机发出的　 　（填“电磁波”或“超声波”）来播放影像。投影仪发射的多彩影像是由红、　 　、蓝三种色光混合而成的，并在屏幕上发生　 　（填“漫”或“镜面”）反射，使全家人能在各个不同位置共同观赏。
12．下列是与光学知识有关的诗句或成语：①立竿见影②潭清疑水浅③一叶障目。其中______（填序号）与另外两个所描述的光现象形成的原因不同，它可以用光的______解释。
13． 真空中的光速是宇宙间最快的速度，其大小是______m/s，电视机遥控器的前端有一个发光二极管，按下不同的键时，可以发出不同的______，以实现对电视机的控制。
14．小明去森林公园游玩时，看见阳光透过树叶的缝隙在地上形成圆形光斑，爸爸告诉小明，光斑是光 形成的太阳 （选填“倒立”或“正立”）的像；走出森林，小明让一束太阳光通过三棱镜后形成一条彩色光带， 这种现象叫光的 。在彩色光带外侧有两种看不见的光，其中一种光可以使钞票上的荧光物质发光，这种光是 （选填“红外线”或“紫外线”）。
15．一束平行光线与镜面成30°的夹角入射到平面镜上，则反射光线和入射光线的夹角是　　；彩色电视机画面上的丰富色彩是由三原（基）色光混合而成的。色光的三原（基）色是指红　　蓝。
16．如图所示为一款多功能“魔镜”，它可以像平面镜一样作为梳妆镜，如果图中的小馨距离“魔镜”0．5m，则镜中小馨的像距离“魔镜” m，在她远离“魔镜”的过程中，她的像的大小将 ；“魔镜”又可以作为显示屏， 显示屏上的彩色影像由红、 、蓝三种色光混合而成。
三、探究题
17．光从空气斜射入水和玻璃时都会发生折射现象，但是水和玻璃的折射情况会相同吗？为了探究这个问题，小华选择了光屏、透明玻璃砖、水槽、激光电筒等器材进行实验。他在光屏上画出互相垂直的NN'和MM'两条线段并相交于O点，如图甲所示。
（1）小华将玻璃砖的一个表面与MM'齐平放置，让激光电筒发出的光线从A点到O点入射，他看到了如图乙所示的光路（AO、OC为同一直线），你认为出现光线OC是因为________所致，鉴于本实验的目的，此时最应该记录的两条光线是________________。
（2）接下来他要观察光从空气中进入水中的情况，他将光屏竖直放入水槽中，（使线段MM'水平）并向水槽中慢慢注水至水面与MM'齐平，入射光线应该从A点向O点射入，这是为了保证_______________，其实本实验小华还考虑了入射光线所在一侧的________相同。
（3）小华最终在光屏上记录下了如丙所示的光路图（OE为水中的折射光线），通过分析光路，你认为玻璃和水这两种介质对光的偏折能力较强的是________。
（4）若用激光以相同的入射角分别从玻璃和水中斜射入空气中，则________射出的折射光线更远离法线。
18．在“探究光折射时的特点”试验中，让光源发出的一束光从水中以不同的角度射入空气，观察到光束在水中和空气中的径迹如图所示。回答以下问题：
（1）此现象说明________（选填序号）
A．光路可逆
B．光在水面只发生了折射
C．光在水面只发生了反射射
D．光在水面既发生了折射又发生了反射
（2）增大这一束光与竖直方向的夹角，发现射入空气的光的径迹与竖直方向的夹角也增大，此现象说明________（选填序号）
A．入射角增大，折射角减小
B．入射角增大，折射角增大
C．折射角的大小与入射角的大小成正比
D．折射角的正弦值与入射角的正弦值成正比
（3）让这一束光垂直于水面射入空气。传播方向________（选填序号）。
A．向右偏 B．向左偏 C．不偏
19．为了探究“光折射时的特点”，如图所示：
（1）让光束沿AO射入杯中时，光束进入水中后折射光线会向_____方向偏折；当入射角增大时，折射角_____。
（2）当一束光射入杯中时，会在杯底形成光斑。保持入射光束的方向不变，逐渐往杯中加水，观察到杯底的光斑向_____（选填“左”或“右”）移动。
（3）把一枚硬币放入杯底，看到硬币的位置比它实际的位置要偏_____（选填“高”或“低”）。
20． (2022·绍兴)同学们学习了“光的折射”后，知道了光从空气斜射入玻璃中时，折射角小于入射角。入射角增大，折射角也增大。那么当光从空气斜射入玻璃中时，折射角与入射角大小是否成正比呢
【建立猜想】折射角与入射角大小可能成正比。
【实验探究】同学们测得了四组实验数据。
第2次实验如图所示，请将实验数据填入表格中。
实验序号 1 2 3 4
入射角 20° 40° 60° 80°
折射角 13° ⑴________ 35° 41°
【实验结论】折射角与入射角大小⑵________（选填“成正比”或（“不成正比”）。
【评价与交流】根据实验数据，还可以得出的结论是⑶________。
四、科普阅读题
21．请阅读《郭守敬望远镜》并回答问题
郭守敬望远镜
　　“星汉灿烂，若出其里”。漫天星光绝大多数都来自宇宙中的恒星。怎样知道这些遥远且炽热的恒星的成分呢？用光谱!我们知道，阳光通过三棱镜后会发生色散，形成一条按照一定顺序排列的彩色光带，我们称之为光谱。太阳是恒星，因此太阳的光谱是一种恒星光谱。恒星光谱包含了恒星的很多“户口”信息，比如化学成分、密度、气压、温度、恒星年龄等。恒星光谱除了包含恒星自身的信息之外，还能告诉我们恒星以及它所在的星系是在远离，还是在靠近我们，甚至还能告诉我们远离或靠近的速度有多大。观测表明，恒星或星系远离我们的速度与它跟我们之间的距离成正比，根据恒星或星系远离我们的速度可以知道这个恒星或星系距离我们有多远。
　　光谱望远镜是获取恒星光谱的有力工具。目前世界上最好的光谱望远镜是由中国天文学家自主研制的，以元代著名天文学家、数学家、水利工程专家郭守敬名字命名的“郭守敬望远镜”，如图所示，它可以将接收到的恒星的光会聚后通过色散系统形成恒星光谱，进而获取恒星的信息。它能够同时观测4000个天体，是当今世界上光谱获取效率最高的望远镜。在刚刚过去的七年巡天观测中（所谓“巡天观测”，就好比是“给天上的星星做‘人口’普查”），郭守敬望远镜共获取1125万条光谱，成为世界上第一个获取恒星光谱数突破千万量级的天文望远镜。我国科学家通过对这些恒星光谱的分析，绘制成了一个包含636万组恒星光谱参数的星表，重新确立了银河系晕（音yún）的内扁外圆的结构，并取得了其他一些令世界瞩目的重大发现，这在某种程度上增强了人类寻找另一个“地球”和地外生命的信心!
　　日前，郭守敬望远镜已开启新一轮的“霸气”巡天观测征程。使用郭守敬望远镜可以“普查”银河系更多的恒星，以它的观测能力，北半球天空仍然有约一亿颗星可观测，可以让“普查”资料更全面、更详细，更好地帮助我们了解银河系的历史、现状和未来。
请根据上述材料，回答下列问题：
（1）恒星发出的光经郭守敬望远镜的光学系统形成恒星光谱的现象属于光的　 　现象。
（2）我国科学家通过分析恒星光谱确立了　 　的内扁外圆新结构。
（3）已知“长蛇星Ⅱ系团”距离我们约33亿光年，它远离我们的速度约为6×104km/s，请你根据文中信息，估算远离我们的速度约为4×104km/s的“牧夫座星系团”距离我们约　 　亿光年。
专题4 光现象
一、单项选择题
1．（2020·山东省泰安市）人在水面下看到岸边景物的正确光路是（　　）
A． B． C． D．
2．（2020·重庆A）如图1所示,由于光的折射形成的是（ ）
A．倒立的“烛焰” B．变幻的“手影”C、．折断”的铅笔D金色的"日环”
3．（2020·四川省遂宁市)遂宁的清晨风景如画，涪江上薄雾缥缈，当太阳升起，薄雾散去，江岸大树拖着长长的影子，几只白鹭从江面轻快地掠过，水下的沙石清晰可见对这些场景的形成解释不正确的是（　　）
A． “薄雾”的形成是水蒸气的液化现象，“薄雾散去”是水的汽化现象
B． 大树的影子是光的直线传播形成的
C． 看见水下的“沙石”是光发生折射形成的实像
D． 白鹭飞翔时，翅膀上方空气流速大于下方，使上方的压强小于下方，从而形成升力
4．（2020·北京市）为了观察光的直线传播，将一束单色光从玻璃槽的外侧由左侧倾斜向上射入盐水中，但光在盐水中并不是沿着直线传播，而是发生了弯曲，如图所示。这是由于（　　）
A． 光从空气到玻璃发生了折射
B． 盐水不均匀使光发生了弯曲
C． 光发生了色散
D． 光从玻璃到盐水发生了折射
5．（2020·青海省)如图所示的四种现象中，由光的折射形成的是（　　）
A． 水中荷花的倒影
B． 屏幕上的手影
C． 小孔成像
D． 放大镜
6．（2020·黑龙江省牡丹江、鸡西地区)如图所示的光现象中，由于光的折射形成的是
A． 手影
B． 桥在水中“倒影”
C． 钢笔“错位”
D． 景物在凸面镜中成像
7.（2020·内蒙古包头市）下列说法正确的是（　　）
A. 测温枪测量体温，利用了红外线热效应
B. 日环食是由光的折射形成的
C. 当入射光线与平面镜的夹角为30°时，反射角为30°
D. 在电影院，坐在不同座位都能观赏电影场景，是由于银幕对光线产生镜面反射
8.（2020·湖北省恩施州）一盏探照灯的灯光射向水池，如图所示，在没有水的池底C处形成一个光斑。在逐步注水的过程中，B处的人看到池底的光斑会（ ）
A. 在原地不动 B. 先向左移再向右移
C. 向左移动 D. 向右移动
二、多选题
9．（2020·湖南省株州市)水中有一个点光源S，发出的一条光线从水中射入空气中，光路图如图所示。人在岸上观察到点光源S成的像为S'，则（　　）
A． S'在①直线上 B． S'在②直线上
C． 成像S'是光线发生了光的反射 D． 成像S'是光线发生了光的折射
三、填空题
10．（2020·湖北省荆州市)洪湖介于荆州的洪湖市和监利县之间，是中国第七、湖北第一大淡水湖。如图，小华和爷爷在洪湖划船观光时，惊喜地发现水面下有游动的鱼。“鱼”是光的______形成的虚像。
11．（2020·辽宁省营口市)小波在湖边游玩时，看到茂密的树下有许多圆形光斑，仔细一看是太阳的“像”，这是光的______而形成的；看到湖水中游动的“鱼”比其实际位置要______（选填“深”或“浅”），这是因为光从水中斜射向空气时发生______；湖面上拱桥在水中的“倒影”，这是由于光的______而形成的虚像。
12. （2020·辽宁省抚顺、葫芦岛市）（改编）如图所示是一款自带投影功能的手机，我们看到的彩色投影画面是由红、______、蓝三种色光混合而成。
13.（2020·江苏省镇江市）光在空气和水的分界面处同时发生反射和折射光路如图所示，其中折射角为_____（选填“1” “2”或“3”），分界面为_____（选填“①”或“②”），分界面的_____方为水，当入射角减小时，反射光线与折射光线的夹角将变_____
14.（2020·吉林省）漫步湖边，看到水中的“鱼儿”，是由于光的______形成的______像。
15.（2020·广西贵港市）东湖公园的湖边垂柳成荫，水面倒影如镜，湖水清澈见底，从物理学角度看：“垂柳成荫”是由于光的______形成的，“清澈见底”是由于光的______形成的。
四、作图
16．（2020·贵州省黔西南州）如图，装有水的烧杯底部有一枚硬币A，眼睛在B处看到硬币在C处。画出人眼看到硬币的光路图。
17．（2020·新疆生产建设兵团）请在图中画出光线AO从空气射入水中时的反射光线和折射光线。
（ ）
18．（2020·山东省聊城市）一束光从水斜射入空气中，其折射光线如图所示。请在图中作出此光线的入射光线（注意标出法线）。
19．（2020·黑龙江省绥化市)如图所示，一束光AB从空气斜射向透明玻璃，请作出这束光的反射光线和大致的折射光线。（保留作图痕迹）
20．（2020·山东省潍坊市)如图所示，在清水池底水平放置一平面镜，一束光射向水面的A点，经水折射和平面镜一次反射后射向水面的B点，请作出该过程的光路图。
21．(1)（2020·广东省广州市)如图，光源S发出的一束光从空气射向水面，在容器壁上点P、Q处出现光点，画出上述现象的入射光线、反射光线和折射光线______；
A．水中筷子“弯折” B．地上的身影 C．水中荷花的倒影 D．墙上手影
A B C D
太阳光
白屏

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