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4.4光的折射
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．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．
2．如图所示的现象中，由于光的反射形成的是（　　）
A． 水杯中的铅笔在水面处“折断”
B． 运动员在阳光下形成的影子
C． 居民小区中凸面镜中成的物体的像
D． 放大镜把课本上的字放大
3．从岸边看池水不深，在没有安全保障情况下切记不要下水。池水看起来变浅，是因为（　　）
A．光的直线传播 B．光的反射 C．光的折射 D．都有可能
4．光从空气射入水中，部分入射角和折射角的关系如表1，若一束光从水中射入空气，入射角为，则折射角最接近选项中的（ ）
表1
入射角
折射角
A． B． C． D．
5．下面是小明同学梳理的光学笔记，其中错误的是（　　）
A．一束光通过一个光学元件后会相交于一点，则这束光可能是被会聚了
B．如果要在竖放的平面镜中形成完整的实像，则平面镜的长度至少是物体高度的一半
C．光从空气射入水中或其他透明介质中时，折射角不一定小于入射角
D．开普勒望远镜的物镜相当于一架照相机，能让远处物体成像在近处，便于观察
6．下列现象中，属于光的折射的是（　　）
①从平面镜中看见自己②阳光下，立竿见影③站在岸边看见水中的鱼群④插入水中的筷子，看上去好像折断了⑤桥在水中的“倒影”⑥用放大镜看地图
A．①③⑥ B．③④⑥ C．②④⑤ D．①③⑤
7．清澈见底的池水看起来比实际浅，这种现象产生原因是光的（　　）
A．反射 B．直线传播 C．折射 D．色散
8．从岸边看水中的鱼，看到“鱼”的位置与实际位置不同。下图中的模型能解释此现象的是（　　）
A． B．
C． D．
二、填空题
9．如图是人类首次拍到猩猩使用工具捕猎的情景。为了捉到一条鱼，猩猩用矛拼命地刺向水里却没有成功，这主要是因为猩猩看到水中的鱼是光从 射入 中而成；若人用激光枪射鱼，应该使激光对准看到的 （鱼/鱼上方/鱼下方）照射。
10．如图所示，O是凸透镜的光心，F是凸透镜的焦点，蜡烛烛焰在点P发出的两条光线a、b，通过凸透镜折射后成像在Q点。
（1）通过光线a、b确定烛焰点P及其像Q的位置，请画出相应的光路图；( )
（2）点燃蜡烛前，我们站在透镜左侧能用眼睛直接看见本身不发光的蜡烛，这是光的 现象；点燃蜡烛后，我们站在透镜左侧能看见发光的蜡烛的火焰由于空气受热而晃动，这是光的 现象（均选填“直线传播”、“反射”或“折射”）。
（3）如图，点燃蜡烛后，要想在光屏上观察到烛焰的像，是否可行？ （选填“可行”或“不可行”）；若想通过眼睛直接观察到Q，人应该站在区域 （从 A、B、C、D中选择填写），眼睛朝向 （从“左”或“右”中选择填写）。
11．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”）。
12．我们站在岸上可以看到水中游动的鱼，实际看到的鱼是由于光的 所形成的虚像，鱼看到岸上的我们要比实际位置偏 ，我们能从不同的角度看见鱼，是因为光线照射到鱼身上发生了 （选填“镜面”或“漫”）反射。
三、作图题
13．甲图是渔民叉鱼的场景，请在乙图中完成渔民看到鱼在水中的像的光路图，同时标出入射角i；其中B代表渔民看到的鱼，A代表鱼的实际位置。
四、实验题
14．小明同学在实验室探究光的反射和折射规律。
（1）小明将一束光射到白板上，只能在白板上看到一个亮点，不能看到光的传播路径。请帮小明想出在空气中显现光的传播路径的一种方法： 。可从不同方向看到白板上的亮点，是因为光束中的部分光在白板上发生了 反射；
（2）实验中，小明将光从空气射向水面，得到的实验数据如表所示。可初步得到如下结论：
①光从空气斜射向水中时，在水面处会发生 现象；
②光从空气斜射向水中时，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；
入射角 0° 15° 30° 45° 60°
反射角 0° 15° 30° 45° 60°
折射角 0° 11° 22° 32° 40°
（3）当光从水中射向空气，若入射角为32°，则光在空气中的折射角为 。
五、综合题
15．某同学利用半圆形玻璃砖和量角器探究光的反射和折射规律，玻璃砖和量角器按如图所示放置，圆心重合在O点。入射光线AO沿图示位置从玻璃砖内射向玻璃砖和空气的分界面。
（1）请在图中作出入射光线AO的反射光线和折射光线；
（2）若入射光线AO绕O点顺时针转动5°，则反射角的大小为 °。

《4.4光的折射》参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8
答案 A C C C B B C D
1．A
【详解】BC．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向水面偏折，位置降低，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，所以我们看到的光路图，是从水射向空气，故BC错误；
AD．光线从水中斜射入空气中，应该是折射角大于入射角，故A正确，D错误。
故选A。
2．C
【详解】A．水杯中的铅笔看起来“折断”是由于光从水中通过空气进入人的眼睛时，光线的传播方向发生改变而形成的虚像，故属于光的折射现象，故A不符合题意；
B．运动员在阳光下形成的影子由光的直线传播形成的，故B不符合题意；
C．居民小区中凸面镜中成的物体的像，属于凸面镜成像，是由于光的反射形成的，故C符合题意；
D．放大镜把课本上的字放大属于凸透镜成像，凸透镜成像属于光的折射现象，故D不符合题意。
故选C。
3．C
【详解】池水看起来也变浅了，是池底反射的光线到水面处发生折射，折射光线远离法线，眼睛逆着折射光线看来，看到池底的像比实际位置偏高，故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
4．C
【详解】由表中数据可知，光从空气射入水中，入射角在40°~50°之间，折射角在28.9°~35.2°之间，光从水中射入空气，根据光路可逆可知，如果入射角在28.9°~35.2°之间，则折射角在40°~50°之间，让光从水中斜射入空气，当入射角为30°时，折射角在40°~50°之间，故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
5．B
【详解】
A．一束光通过一个光学元件后会相交于一点，这束光可能是被会聚了，也可能被发散了，这需要根据折射光线和入射关系的偏转程度来分析，故A正确，不符合题意；
B．平面镜中形成的像是虚像，虚像的大小与镜面的大小无关，故B错误，符合题意；
C．光从空气垂直射入水中或其他介质中时，折射角等于入射角，都为0度，故C正确，不符合题意；
D．开普勒望远镜是由两组透镜组成，靠近眼镜的叫目镜，靠近被测物体的叫物镜，物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成倒立、缩小的实像，目镜的作用相当于一个放大镜，用来把这个像放大，故D正确，不符合题意。
故选B。
6．B
【详解】①从平面镜中看见自己属于平面镜成像，其原理是光的反射；
②立竿见影是光照射在杆上，被杆遮挡在地上形成了影子，利用的是光沿直线传播；
③站在岸边看见水中的鱼群，光从水中斜射入空气中发生了折射；
④插入水中的筷子，看上去好像折断了，是光从水中斜射入空气中发生了折射；
⑤桥在水中的“倒影”属于平面镜成像，其原理是光的反射；
⑥用放大镜看地图，利用的是凸透镜成像，其原理是光的折射；
属于光的折射的是③④⑥。
故ACD不符合题意。B符合题意。
故选B。
7．C
【详解】池底的光线由水中斜射到空气中时，在水面上发生折射，折射角大于入射角，折射光线进入人眼，人眼逆着折射光线的方向看去，就会觉得池底变浅了，这是光的折射现象，故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
8．D
【详解】从岸边看水中的鱼，看到“鱼”的位置与实际位置不同，这是因为水中的鱼反射的光线由水中斜射入空气中时，在水面处发生折射，折射光线远离法线，折射角大于入射角，人逆着折射后的光线看过去，看到的是鱼的虚像，位置比鱼的实际位置浅，故D符合题意，ABC不符合题意。
故选D。
9． 水中 空气 鱼
【详解】[1][2]鱼反射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，折射光线进入猩猩眼睛，而猩猩眼睛是逆着折射光线的方向看去，就会觉得鱼变浅了，这实际上看到的是偏高的鱼的虚像。
[3]鱼射出的光线在水面处发生折射，折射光线进入眼睛，光的折射中光路是可逆的，从看到鱼的位置正对鱼照射，能把鱼照亮，所以应瞄准看到“鱼”的开始射击。
10． 反射 折射 不可行 C、D 左
【详解】（1）[1]由题知，光线a、b是烛焰在点P发出的光，则光线a、b的反向延长线交点即为烛焰点P；a光线为过光心的光线，经凸透镜后方向不变，b光线是过焦点的光线，经凸透镜折射后平行于主光轴，据此作出它们的折射光线，两折射光线的反向延长线的交点即为P的像点Q。如图所示：
（2）[2][3]点燃蜡烛前，我们站在透镜左侧能用眼睛直接看见本身不发光的蜡烛，这是蜡烛反射的光进入了人的眼睛，属于光的反射现象；点燃蜡烛后，我们站在透镜左侧能看见发光的蜡烛的火焰由于空气受热而晃动，说明空气的密度不均匀，当光穿过时，发生了折射。
（3）[3][4][5]由图知，P到凸透镜距离小于一倍焦距，此时成正立、放大的虚像，所以在光屏上不能看到烛焰的像；若想直接观察到虚像Q，人应该在光屏一侧对着凸透镜观察，即人应站在C或D区域；眼睛向左观察。
11． 能 不能
【详解】[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。
12． 折射 高 漫
【详解】[1]站在岸上可以看到水中游动的鱼，是由于光线从水中通过空气折射进入了人的眼睛，我们看到水中的鱼，其实看到的是鱼的虚像，是由光的折射形成的。
[2]根据光的折射规律可知，鱼看到岸上的我们要比实际位置偏高。
[3]发生漫反射时我们能从不同的角度看物体，我们能从不同的角度看见鱼，是因为光线照射到鱼身上发生了漫反射。
13．
【详解】A点鱼发出的光从水中传播到空气中时发生折射，折射角大于入射角，此时人眼逆着折射光线看上去，看到的鱼的位置B比鱼的实际位置A要高，如下图所示：
14． 在空气中喷洒烟雾 漫 反射和折射 增大 小于 45°
【详解】（1）[1]显示光路可以借助烟雾、水雾、白板等。将光穿过烟雾或者水雾来显示光路，也可以让光沿着白板表面投射来显示光路，故在空气中显现光的传播路径的一种方法可以是：在空气中喷洒烟雾。
[2]可从不同方向看到白板上的亮点，是因为白板表面粗糙，光束中的部分光在白板上发生了漫反射。
（2）①[3]根据光的反射定律以及折射定律，光从空气斜射向水中时，在水面处会发生反射和折射现象。
②[4][5]根据光的折射定律，光从空气斜射向水中时，折射角随入射角的增大而增大，且折射角小于入射角。
（3）[6]从表格中数据可得，当空气中的入射角为45°时，水中的折射角为32°。由光路可逆得，当光从水中射向空气，若入射角为32°，则光在空气中的折射角为45°。
15． 40
【详解】（1）[1]法线与反射面垂直，过O点作出法线，根据光的反射定律，作出反射光线，根据光从玻璃中斜射入空气中折射的规律，折射角大于入射角，作出折射光线，如图所示

（2）[2]如图所示，量角器的分度值为5°，入射角等于45°，若入射光线AO绕O点顺时针转动5°，则此时的入射角减小为
45°-5°=40°
根据光的反射定律，反射角等于入射角，故反射角也等于5°。
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