第1章 对环境的察觉(光的折射)期末复习(含解析)

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第1章 对环境的察觉(光的折射)期末复习(含解析)

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第二章光的折射期末复习
一.选择题(共10小题)
1.以下是校园中常见的四种现象,其中与光的折射有关的是(  )
A.地上的光斑 B.水池中游泳的金鱼
C.学生的影子 D.黑板上的板书
2.小余在湿地公园游玩时看到水池里有各式各样的锦鲤,下列哪幅图是小余看见水中锦鲤的光路图(  )
A. B. C. D.
3.如图,向右匀速行驶的动车桌面上有杯水,一束光斜射到水面上,保持入射光方向不变,动车减速时(  )
A.入射角不变,折射角不变
B.入射角变小,折射角变小
C.入射角变大,折射角变大
D.入射角变大,折射角变小
4.关于“探究光的折射规律”的实验,下列说法错误的是(  )
A.为了显示光的传播路径,可在空气中喷些烟雾,水里滴些牛奶
B.光从空气斜射入水中,入射角增大时,折射角也随之增大
C.当入射光线垂直于分界面时,折射角为90°
D.我们可以用光的折射规律来解释“海市蜃楼”和“三日同辉”等自然现象
5.把一枚硬币固定在空杯的底部,一直保持眼睛位置不变。当水位如图时,眼睛恰好可以看到硬币的B点。下列说法正确的是(  )
A.此时看到B点只是因为光的反射
B.此时看到的硬币比实际位置要高
C.如果没有水,眼睛仍可以看到B点
D.如果再加水,眼睛就看不到B点
6.如图为光在空气和玻璃的分界面传播的示意图,其中实线分别表示入射光线、反射光线和折射光线。下列分析正确的是(  )
A.AO是入射光线
B.OB是折射光线
C.入射角为60°
D.空气在MM′的下方
7.如图所示,一个盛有适量水的圆柱形敞口容器,从其左侧某一高度斜射一束激光,在容器底部产生一个光斑O,下列操作使光斑向左移动的是(  )
A.保持激光射入角度不变使水面上升
B.保持水面高度不变使激光笔向右适当平移
C.保持激光射入角度不变使水面下降
D.保持水面高度和入射点不变使激光入射角增大
8.潜在水中的潜水员能看到岸上的路灯,下列说法中错误的是(  )
A.潜水员看到灯的位置比实际位置要高些
B.潜水员看到路灯是光从水中传播到空气中的
C.潜水员潜在水中看到灯的亮度比在空气中看到的亮度要暗些
D.潜水员潜在水中用激光手电筒对准看到的路灯照射,则激光手电筒的光能照到路灯
9.水池的侧壁A点处安装一盏射灯,B点是它在水中像的位置,射灯发出一束光经水面折射后在池底C点形成光斑。下列水位位置及大致光路图正确的是(  )
A. B.
C. D.
10.下列四幅图的说法正确的是(  )
A.图甲是汽车驾驶室两侧的反光镜,它利用凹面镜的发散作用能扩大视野
B.图乙是小孔成像,它是由于光沿直线传播形成的,所成的像是虚像
C.图丙是观察对岸的树木在水中倒影的光路图,成的是一个倒立、等大的像
D.图丁是海市蜃楼的景象,是由光的折射造成的
二.填空题(共8小题)
11.(1)如图所示,把铜钱放在碗底B处后加适量水,从A处恰好看到铜钱的像在E处。用激光笔从A点向     处(用图中字母表示)照射,可照亮铜钱。
(2)加满水,从A处看到像的位置将     (选填“变高”“变低”或“不变”)。
12.把长方体玻璃砖压在印有“科学”二字的纸上,如图甲所示,图中“科学”两字是     像。这个像的位置位于纸的     (选填“上方”或“下方”)。位于玻璃砖正上方的手电筒发出发散的光线,光线通过玻璃砖后在文字上呈现如图乙所示的圆形光斑。此时若将玻璃砖移走,看到的光斑大小会     (选填“变大”“变小”或“不变”)。
13.一盛水容器的底部放一块平面镜,它与容器底部的夹角为15°,一条光线以45°的入射角从空气射向水面,折射角为30°,进入水中的折射光线能够射到平面镜的表面,如图所示。那么,这条光线经过平面镜反射后从水中射入空气的折射角是    。
14.如图所示,一束光与水面成45°的角斜射入盛水的容器中,同时发生了反射和折射(反射光线、折射光线未画出),打开阀门K水缓慢流出的过程中,反射角大小     (选填“变大”、“变小”或“不变”),当水槽中水面下降5cm时,容器底的光斑移动的距离     5cm(选填“>”、“=”或“<”)。
15.如图所示是光线在两种介质的界面处发生反射和折射的光路图,O点是入射点,介质是空气和玻璃。折射角的度数为     ,反射角的度数为     ,玻璃在界面的     侧(选填“上”“下”“左”或“右”)。
16.小金在演示光的折射实验时,在一圆柱形敞口容器左侧某一高度斜射入一束激光后,发现容器底部产生一个光斑O,如图所示。若他保持激光笔位置和激光入射角不变,使水面上升,会观察到容器底的光斑向     (选填“左”或者“右”)移动。若他将容器的左端略作抬升,折射角会     (选填“增大”、“减小”或“不变”)。
17.“大漠孤烟直,长河落日圆”的诗句中,诗人观察到的落日并非太阳的实际位置,而是光线经过不均匀大气时发生     而形成的像。如图所示,站在A点的人恰好看到地平线上的太阳,他所看到的太阳的实际位置应是图中的     位置(选填“甲”或“乙”)。
18.如图所示,小华同学用激光笔照射水面,在水槽壁上出现两个红点 A 和B。
(1)若保持入射点O的位置不变,欲使A点下移至A1,应使入射光线MO绕着点O沿     (选填“顺时针”或“逆时针”)方向转动;同时观察到另一亮点B点会移动到点     (选填“B1”或“B2”)
(2)若保持入射光线不变,欲使B点下移至B2,应使水面     (选填“上升”、“下降”或“不变”),在水面变化过程中,折射角     (选填“增大”、“不变”或“减小”)。
第二章光的折射期末复习
参考答案与试题解析
一.选择题(共10小题)
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 B C C C B C A B A D
一.选择题(共10小题)
1.【分析】(1)光在同种均匀物质中沿直线传播,如:激光准直、小孔成像和影子的形成等;
(2)当光照射到物体表面上时,有一部分光被反射回来发生反射现象,例如:平面镜成像、水中倒影等;
(3)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。
【解答】解:A、地上的光斑是小孔成像现象,是光的直线传播形成的,故A不符合题意;
B、水中的鱼反射的光由水到空气发生折射,人逆着折射光线,看到的是金鱼的虚像,故B符合题意;
C、学生的影子,地上的影子是光的直线传播形成的,故C不符合题意;
D、看到黑板上的板书,是光的反射现象,故D不符合题意。
故选:B。
2.【分析】鱼反射的光线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,人眼会逆着折射光线看到了鱼的像。
【解答】解:看到水中的鱼,是因为看到鱼反射的光线从水中斜射向空气中时,折射光远离法线,折射角大于入射角,
A.图中光线由水中斜射入空气中时沿直线传播,光线没有发生偏折,故A错误;
BC.光线由水中斜射入空气中时,光线发生折射,且折射光线远离法线,折射角大于入射角,故B错误,C正确;
D.图中光线由水中斜射入空气中时,折射光线与入射光线在法线的同侧,故D错误。
故选:C。
3.【分析】动车减速,杯中的水具有惯性保持原来的运动状态,故水面会荡向车子的前方,作出变化后的水面的法线,根据图示比较变化前后的入射角,判断入射角的大小变化;根据光的折射规律,得出折射角的大小变化。
【解答】解:动车减速,杯中的水具有惯性保持原来的运动状态,故水面会荡向车子的前方,作出变化后的水面的法线,入射光线与法线的夹角即为入射角,比较变化前后的入射角,由下图可观察得入射角变大,根据光的折射规律,则折射角也变大。
故选:C。
4.【分析】A、看到光是有物体发出或反射的光进入人的眼中,在光的传播路径上没有任何物质人是看不到光的传播的;我们知道光在稍浑的乳浊液中传播,会有被稍浑的乳浊液反射的光进入人眼,于是看到光的传播路径。
B、光从空气斜射入水中,折射角小于入射角,折射角随入射角的增大而增大。
C、当入射光线垂直于分界面时,折射光线、入射光线、法线三线重合。
D、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。
【解答】解:A、在光进入水中的传播路径上,射向牛奶小颗粒的光发生漫反射进入人眼,人就可以借助这个光看到光在水中的传播路径,故A正确。
B、光从空气斜射入水中,折射角随入射角的增大而增大,故正确;
C、当入射光线垂直于分界面时,折射光线、入射光线、法线三线重合,则折射角为0°,故C错误;
D、海市蜃楼是一种光学幻景,是地球上物体反射的光经大气折射而形成的虚像,因海面上暖空气与高空中冷空气之间的密度不同,对光线折射而产生的,三日同辉是光在不均匀的大气层中不沿直线传播造成的,是折射现象,故D正确。
故选:C。
5.【分析】(1)光在均匀介质中是沿直线传播的;
(2)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。
【解答】解:把一枚硬币固定在空杯的底部,一直保持眼睛位置不变,由于光在均匀介质中沿直线传播,所以硬币反射的光被杯子壁挡住了,如果没有水,眼睛不能看到B点;当水位如图时,眼睛恰好可以看到硬币的B点,因为来自硬币的光线会从水中斜射入空气中从而发生折射,当折射光线进入人眼时,人眼逆着折射光线看去,看到的便是由于光的折射而形成的变浅的虚像,虚像的位置比物体的实际位置偏高;如果再加水,眼睛仍能看到B点。故ACD错误;B正确。
故选:B。
6.【分析】①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;
②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;
③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。
【解答】解:
由图知,水平方向是MM′,竖直方向是NN′,∠M′OB=∠MOA=30°,则∠BON=∠AON=90°﹣30°=60°,根据光的反射定律可知,这两个角一个是入射角,一个是反射角,所以NN′是法线,MM′是界面;
根据折射光线和入射光线分居法线两侧,可判断BO为入射光线,OA为反射光线,OC为折射光线,则∠BON是入射角,∠AON是反射角,∠N′OC是折射角;
光由空气斜射入玻璃时,折射角小于入射角,且由图可知∠N′OC小于∠BON,所以空气在MM′上侧,玻璃在MM′下侧,故ABD错误,C正确。
故选:C。
7.【分析】(1)光斑的形成原因,激光由空气斜射进入水中,光线要发生偏折;
(2)光斑的移动原因,水面上升或下降,入射角不会发生变化折射角也不会发生变化,但折射点要发生移动,折射光线要发生平行移动,所以找到折射点与水面升降的关系的变化规律,即可找到光斑移动与水面升降的变化关系。
【解答】解:AC、向水槽内注水,水位升高;使得入射点左移,折射角不变,折射光线左移,而下降则右移,故A正确,C错误;
B、保持水面高度不变使激光笔向右平移,光斑右移,故B错误;
D、保持水面高度和入射点不变使激光入射角增大,折射角变大,光斑右移,故D错误。
故选:A。
8.【分析】路灯发出或反射的光照射到水面上时会发生反射和折射现象;发生折射时,折射角小于入射角,折射光线靠近法线,向下偏折,所以潜水员看到的路灯的位置比实际位置偏高。
在光的折射中,光路是可逆的;
【解答】解:
AB、水中潜水员看见岸上的路灯,是路灯的光斜射到水面时,发生折射进入水中后靠近法线,进入潜水员眼睛,而潜水员逆着光的方向看上去形成的虚像,所以比实际位置高,故A正确,B错误;
C、光照射到水面上时会发生反射和折射现象,使得折射的光线的亮度变弱,所以潜水员潜在水中看到灯的亮度比在空气中看到的亮度要暗些,故C正确;
D、潜水员潜在水中用激光手电筒对准看到的路灯照射,根据光路可逆可知,激光手电筒的光能照到路灯,故D正确。
故选:B。
9.【分析】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。
【解答】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:
故A正确,BCD错误。
故选:A。
10.【分析】(1)凸面镜对光有发散作用,可扩大观察范围;
(2)小孔成像利用了光的直线传播原理;
(3)观察水中景物的倒影时,是在水面发生了反射;
(4)海市蜃楼景象是由光的折射造成的。
【解答】解:A、汽车驾驶室两侧的反光镜能扩大视野是利用凸面镜的发散作用,故A错误;
B、小孔成像是光沿直线传播形成的倒立的实像,故B错误;
C、树木在水中的倒影是光在水面发生反射形成的,而不是光从水下射出水面,故C错误;
D、海市蜃楼景象是由光在不均匀的介质中发生折射造成的,故D正确。
故选:D。
二.填空题(共8小题)
11.【分析】光从水中斜射入空气中时,会发生折射,光线远离法线,人逆着光线看去物体的位置会偏高。根据光路的可逆性,可用激光笔照亮物体。
【解答】解:(1)据题意可知,把铜钱放在碗底B处后加适量水,从A处恰好看到铜钱的像在E处;根据光路的可逆性可得,他用激光笔从A点向E处射出光束时,光线会原路返回,即可把铜钱照亮。
(2)根据光的折射规律可知,他看到的铜钱是因为光的折射而形成的变高的虚像;加满水后,由于入射点升高,人眼逆着射来的光线看去,看到像的位置将变高。
故答案为:(1)E;(2)变高。
12.【分析】光的折射定律:当光从空气斜射入水中或其他介质中时,折射光线向靠近法线方向偏折,折射角小于入射角。光从水中或其他介质斜射入空气中时,折射光线向远离法线方向偏折,折射角大于入射角。
【解答】解:将一块玻璃砖压在书上,透过玻璃砖看书上的字,眼睛看到的是字的虚像,像的位置比实际位置偏高了,即像位于纸的上方,这是从玻璃射向空气的光线在玻璃界面处发生折射形成的。位于玻璃砖正上方的手电筒发出发散的光线,光线通过玻璃砖折射后圆形光斑变小,此时若将玻璃砖移走,光在空气中沿直线传播,看到的光斑会变大。
故答案为:虚像;上方;变大。
13.【分析】要解决此题,需要掌握光的反射定律和光的折射定律的内容。知道在光的反射中,反射角等于入射角;光从水中斜射入空气中折射角大于入射角。根据已知条件作出其入射光线和折射光线,后根据几何关系进行分析。
【解答】解:作出光路示意图。光线入射到平面镜上时的反射角,平面镜反射时,反射角等于入射角
而光从水中斜射入空气中时,折射角大于入射角,如图所示:
由入射角为45°,折射角为30°,平面镜与容器底部的夹角为15°,折射角为30°
∠AOB为折射角,所以∠AOB=30°,因为法线和界面垂直,所以∠BOC=90°﹣30°=60°,又因为∠AED为平面镜和地面的夹角,所以∠AED=15°;法线和地面垂直,所以∠EAD=90°﹣15°=75°,因为是对顶角,所以∠OAB=75°,从而得出∠OBA=180°﹣30°﹣75°=75°;做法线FB垂直于平面镜,所以入射角∠FBO=90°﹣75°=15°,FB为∠OBC的角平分线,所以∠OBC=30°,得出∠BCO=90°,即这条光线经过平面镜反射后垂直从水中射向空气,此时折射光线,入射光线,法线三线重合,则折射角为0°。
故答案为:0°.
14.【分析】根据光的反射定律分析反射角的变化,由几何知识可分析当水槽中水面下降5cm时,容器底的光斑移动的距离与5cm之间的关系。
【解答】解:已知光与水面成45°的角斜射入盛水的容器中,则入射角为45°,反射角也为45°,入射光线GO射到水面,入射点为O点,折射光线的光斑在A点,
当水槽中水面下降5cm时,入射光线GO保持不变,入射点将随着水面下降而移到E,折射光线在B点,由于入射光GO没变,入射角也没变,故反射角也不变,仍为45°,BA为容器底的光斑移动的距离,
此时三角形OED是等腰直角三角形,ED=OD=5cm,EFBA为平行四边形,EF=BA,因为EF<ED,所以BA<OD,即容器底的光斑移动的距离小于5cm。
故答案为:不变;<。
15.【分析】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。
【解答】解:如图所示:

由图可知,MM'为界面,DE为法线;∠MOB与∠M'OC的大小是相等的,则∠BOE和∠EOC也是相等的;
折射光线与入射光线分居在法线的两侧,反射光线与入射光线分居在法线的两侧,故OB为入射光线,OC为反射光线,OA为折射光线;则折射角为∠DOA=90°﹣30°=60°,入射角为∠BOE=90°﹣55°=35°,大于入射角,故界面的左边是空气,右边是玻璃;反射角与入射角相等,为35°。
故答案为:60°;35°;右。
16.【分析】水面上升或下降,入射角不会发生变化折射角也不会发生变化,但入射点要发生移动,折射光线要发生平行移动,所以找到入射点与水面升降的关系的变化规律,即可找到光斑移动与水面升降的变化关系。
【解答】解:保持激光射入角度不变,往容器中加水,使水面上升,由于入射角不变,入射点向左移动,折射角不变,所以光斑向左移动;
若他将容器的左端略作抬升,水面仍然是水平的,入射角的大小不变,折射角会不变。
故答案为:左;不变。
17.【分析】太阳升起时,太阳实际位置在地平线下面,但通过折射我们看见了太阳,但现在太阳落山了。地球另一边太阳升起了,但他也是看的在下面的虚像。
【解答】解:太阳升起时,太阳实际位置在地平线下面,但光线经过不均匀大气时发生折射,所以我们看见了太阳,
但现在太阳落山了。地球另一边太阳升起了,但他也是看的在下面的虚像,所以站在A点的人恰好看到地平线上的太阳,他所看到的太阳的实际位置应是图中的乙位置。
故答案为:折射;乙。
18.【分析】(1)根据光的反射规律知,当入射角变大时,反射角也变大,且反射角等于入射角。
(2)根据光的折射规律知,当光从空气斜射入水中时,折射角小于入射角,当入射角变大时,折射角也变大,但折射角总小于入射角。结合图象可分析解答。
【解答】解:(1)当光从空气斜射到水面时,同时会发生反射和折射现象,反射角等于入射角,折射角小于入射角;如图所示:
现保持入射点O的位置不变,欲使光点A下移至A1处,则反射光线偏离法线,反射角增大,根据反射角等于入射角,则入射角也需增大,故使入射光线绕着O点沿顺时针方向转动。同时,入射角增大,折射角也会相应增大,因此,会观察到另一亮点B 点会移动到点B1.如图所示。
(2)在水面变化过程中,由于入射光线不变,即入射角不变,则折射也不发生改变,因此过B2点做OB的平行线即为光点下移的折射光线,如图所示。显然入射光线不变,欲使B点下移至B2,水面需上升。
故答案为:顺时针;B1;上升;不变。
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