光的折射较难修订版

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1、光的折射较难集团标准化小组：VVOPPT-JOPP28-JPPTL98-LOPPNN一选择题（共1小题）1. 光从空气中斜射到一块水平透明玻璃板上，设入射角为a,反射光线跟折射光线之间的夹角为B.则下列说法正确的是（）A. B随a的减小而增大B. B随a的增大而增大C. 当a=30时，B在120到150之间D. 当a=30时，B可能大于150二.填空题（共2小题）2. 如图所示，人在a点看到b处似乎有一条鱼，如果他要在a处用手电筒的光照亮水里的鱼则手电筒的光应朝向处.（先填b、c、e、d）3. 小王在河边玩耍看见清澈的河底部有一个黑色的鹅卵石，他想用手中的激光手电筒去照 亮鹅卵石，则激光束应对

2、着鹅卵石的照射（选填：上方、下方、正对方向）.三解答题（共8小题）4. 海市蜃楼和海滋同现蓬莱5月7日在我市蓬莱海域上空出现了极为罕见的海市蜃楼和海滋奇观.两种幻景同现为 历史首次，约有10万市民和游客有幸目睹了这一奇观.由于不明白产生这种奇观的科学原 因，古人认为是蜃（蛟龙）所吐之气形成的.实际上，海市蜃楼和海滋都是光学现象，只 不过前者是来之万里之外的异地景色，而后者多是本地景色.我们知道，通常情况下，空气的密度随高度的增加而减小.当光线穿过不同高度的空气 层时，会引起折射现象，但这种折射在我们日常生活中已经习惯了，所以不觉得有什么异 常，可是当空气层温度变化发生反常时，由于空气是热的不良

3、导体，温度的显着变化会引 起空气层密度发生显着差异，从而导致与通常不同的折射和全反射，这就会产生海市蜃 楼.空气密度差异情况不同，海市蜃楼的形式也不同，最常见的为上现蜃景和下现蜃 景.无论哪种蜃景都出现在炎热无风的天气，如果大风刮起，这些景色就会消失的无影无 踪.阅读上文，回答下列问题：（1）概括指出海市蜃楼是一种什么光学现象；（2）文中提到“空气密度差异情况不同，海市蜃楼的形式也不同”.请你选择文中两种形 式中的一种来说明空气密度的变化情况及原因.5. 小明喜欢看星星，听奶奶讲“牛郎织女”的故事.有一天晚上，小明突然想：星星为什 么老是眨呀眨的呢难道它们能一会儿发光，一会儿不发光不可能！那又

4、是为什么呢为了研 究这个问题，小明收集了下面这些光现象，或许可以从中找到原因.（1）在野外围着篝火烧烤，隔着篝火会看到对面的人好像在晃动.（2）在哈哈镜前会看到自己大变样.（3）夏天，可以看到柏油路上好像有一股水汽在上升，隔着水汽看到对面的东西好像在晃 动.问题一：你觉得小明收集的这些现象当中，有哪些与星星眨眼问题相似你觉得它们的相似 点在哪里问题二：你现在知道为什么星星会眨眼睛了吗请你想一下，在月球上看到的星星会眨眼吗 为什么 问题三：美国的哈勃天文望远镜是科学家们花费了很大的力气才送上天去的.然后通过无 线电波把图象传回地球，它无论是制造还是维护都非常昂贵，科学家们为什么要把天文望 远镜送

5、到天上去这样做有什么好处6. 已知鱼缸里只有一条金鱼，某同学从鱼缸的一角（ZC的角平分线方向）观察，却看到 了如图所示的景象（1）为了方便说明产生上述景象的原因，请你针对如图抽象出便于解决问题的物理模型 （用图表示）；（2）金鱼的实际位置大约是在A处、B处或是在ZC的角平分线上？（3）利用你所抽象出的物理模型，用简单的光路图说明上述景象的成因（可用文字加以补 充说明）7小明同学在做光的反射和折射的实验时，他在第一次实验中，将一束光从空气斜射入玻 璃，并将入射光线、反射光线和折射光线的位置画出来；第二次，他将同样的一束光沿第 一次反射光线的位置反向射向玻璃，发现此时的反射光线与第一次反画的入射光

6、线重合， 这个现象说明：；第三次，他将同样的一束光沿第一次折射光线的反方向由玻璃射向 空气，发现此时的折射光线与第一次所画的光线重合，这说明：8. 在探究“光从空气斜射入水和油时，哪种液体对光的偏折本领较大”的实验中，小明提 出如下实验方案：先让一束入射光从空气直接斜射入透明的空水槽中，记录下光斑位置（如图所示）；接着分别倒入水和油，记录对应的光斑位置，再通过分析就可得到实验结 论经讨论，同学们认为这一方案是可行的，于是进行了探究实验（1）要实现探究目标，他们应选择图中的（选填字母序号）两图示实验；（2）实验时，同学们在水槽底部贴上一把自制纸质刻度尺，这样做的目的是为了.（3）某小组同学正确实

7、验后，所记录的三次光斑的相对位置如图所示，经分析可知：光从空气斜射入水和油时，对光的偏折本领较大.9. 阅读短文，回答问题.彩虹彩虹是大气中一种光学现象，当阳光照射都半空中的水珠时，光线被折射和反射，在 天空形成彩带研究光线经过水珠的传播规律，可揭示彩虹形成的原因，如图甲所示，光线从点C进 入半径为R的水珠，经点D反射，再从点E射出，AB是通过水珠球心0且与入射太阳光平 行的直线，用x表示进入水珠的光线距AB的距离，a表示射出光线与AB的夹角，画出过 入射点和球心0的直线（即该入射点的法线），进一步研究可以得出a与x的关系如图乙 所示，入射的太阳光分布是均匀的，但射出的光线分布是不均匀的，在a

8、最大时强度最 大，能被地面上的人观察到牛顿发现，太阳光通过三棱镜后被分解成七种单色光当太阳光进入水珠时，也产生 类似效果从同一点进入水珠的不同色光在水珠中沿不同路径传播，致使不同色光的a的 最大值略有不同由于不同色光的a最大值略有不同，对某一水珠来讲只能有一种颜色的光被地面上的 人看到，进入人眼的不同颜色的光来自内外不同弧线的水珠，所以人眼看到的彩虹由外圈 至内圈呈红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七色1. 在图甲中，如果连接0D，则ZCDO （/=/V）ZODE.2根据图乙可知，x从0增加到R的过程中，a的变化情况 .A. 增大 B.先增大后减小 C.减小D.先减小后增大3. 如图甲所示，光线从空气

9、进入水珠的折射角随x增大而.4图乙给出的是红色的a-x图象，其a最大值是42，则紫光的a最大值_ （大 于/等于/小于）42.5. 图丙中画出了红光通过小水珠时a最大值的光路.请在图丁中画出红光通过大水珠（虚线圈）时a最大值的光路.（图丁中已画出小水珠的光路）10. 请画出图中，在水中A点看到空中飞机S的像S的光路图.11. 如图，A是水中的一个发光点，从A发出一条光线经平面镜反射后，反射光线通过B 点，并在水面处发生折射.请画出入射光线、反射光线和折射光线的大致方向.一. 选择题（共1小题）1. （2004?河北）光从空气中斜射到一块水平透明玻璃板上，设入射角为a,反射光线跟折射光线之间的夹

10、角为B.则下列说法正确的是（）A. B随a的减小而增大B. B随a的增大而增大C. 当a=30时，B在120到150之间D. 当a=30时，B可能大于150 【解答】解：根据题意画出光路图.由图知，当a减小时，反射角和折射角都会减小，所以反射光线和折射光线都会靠近法 线，因此反射光线和折射光线的夹角会增大.所以A说法正确.当a增大时，反射角和折射角都会增大，所以反射光线和折射光线都会远离法线，因此反 射光线和折射光线的夹角将会减小，所以B说法错误.当a=30时，而反射角等于入射角为30，所以反射光线与玻璃表面的夹角是90- 30=60.而折射角要小于入射角，所以折射角小于30但大于0 ，因此折

11、射光线与玻璃面的夹角 大于60但小于90.所以反射光线与折射光线的夹角大于60+60=120，而小于 60 +90=150 .所以C正确，D错误.故选A、C.二. 填空题（共2小题）2. （2012秋?五常市校级期中）如图所示，人在a点看到b处似乎有一条鱼，如果他要在 a处用手电筒的光照亮水里的鱼则手电筒的光应朝向b处.（先填b、c、e、d）【解答】解：看到水中的鱼，是鱼身上的光折射入人眼，所以根据光路是可逆的，要用手 电筒照鱼的话，直接对准所看到的鱼照射，即b处.故答案为：b.3. 小王在河边玩耍看见清澈的河底部有一个黑色的鹅卵石，他想用手中的激光手电筒去照 亮鹅卵石，则激光束应对着鹅卵石的

12、正对方向照射（选填：上方、下方、正对方 向）.【解答】解：连接AB，过折射点做法线，根据光从空气斜射入水中，折射角小于入射角画 出折射光线的位置，虽然人看到的B点是鹅卵石的虚像，鹅卵石的实际位置在B点的正下 方，因为激光在进入水的时候也会发生折射，所以照着B点，激光也就刚好落在鹅卵石上 了.如图所示： 故答案为：正对方向.三. 解答题（共8小题）4. （2006?烟台）海市蜃楼和海滋同现蓬莱5月7日在我市蓬莱海域上空出现了极为罕见的海市蜃楼和海滋奇观.两种幻景同现为 历史首次，约有10万市民和游客有幸目睹了这一奇观.由于不明白产生这种奇观的科学原 因，古人认为是蜃（蛟龙）所吐之气形成的.实际上

13、，海市蜃楼和海滋都是光学现象，只 不过前者是来之万里之外的异地景色，而后者多是本地景色.我们知道，通常情况下，空气的密度随高度的增加而减小当光线穿过不同高度的空气 层时，会引起折射现象，但这种折射在我们日常生活中已经习惯了，所以不觉得有什么异 常，可是当空气层温度变化发生反常时，由于空气是热的不良导体，温度的显着变化会引 起空气层密度发生显着差异，从而导致与通常不同的折射和全反射，这就会产生海市蜃 楼空气密度差异情况不同，海市蜃楼的形式也不同，最常见的为上现蜃景和下现蜃 景无论哪种蜃景都出现在炎热无风的天气，如果大风刮起，这些景色就会消失的无影无 踪阅读上文，回答下列问题：（1）概括指出海市蜃

14、楼是一种什么光学现象；（2）文中提到“空气密度差异情况不同，海市蜃楼的形式也不同”请你选择文中两种形 式中的一种来说明空气密度的变化情况及原因【解答】解：（1）由短文可知：海市蜃楼是光的折射和全反射现象 （2）空气密度差异情况不同，海市蜃楼的形式也不同： 上现蜃景：通常空气的密度随高度的增加而减小，又由于水的比热较大，在同样受热的 情况下海水温度较低，那么靠近海面的空气温度也低再由于空气是热的不良导体，因而 会出现空气层温度下面低上面高现象而且差别很大，导致空气密度下面大上面小而且差异 显着； 下现蜃景：通常空气的密度随高度的增大而减小，可是在沙漠地区由于泥沙的比热小， 在同样受热；情况下升温

15、快，那么靠近沙漠的空气温度高又由于空气是热的不良导体， 因而会出现空气层温度下面高上面低现象，导致空气密度下面小上面大5小明喜欢看星星，听奶奶讲“牛郎织女”的故事有一天晚上，小明突然想：星星为什 么老是眨呀眨的呢难道它们能一会儿发光，一会儿不发光不可能！那又是为什么呢为了研 究这个问题，小明收集了下面这些光现象，或许可以从中找到原因（1）在野外围着篝火烧烤，隔着篝火会看到对面的人好像在晃动（2）在哈哈镜前会看到自己大变样（3）夏天，可以看到柏油路上好像有一股水汽在上升，隔着水汽看到对面的东西好像在晃 动问题一：你觉得小明收集的这些现象当中，有哪些与星星眨眼问题相似你觉得它们的相似 点在哪里问题

16、二：你现在知道为什么星星会眨眼睛了吗请你想一下，在月球上看到的星星会眨眼吗 为什么 问题三：美国的哈勃天文望远镜是科学家们花费了很大的力气才送上天去的然后通过无 线电波把图象传回地球，它无论是制造还是维护都非常昂贵，科学家们为什么要把天文望 远镜送到天上去这样做有什么好处【解答】解： 问题一：我们看到的星星大多是恒星，它们都能发光发热，恒星发来的光穿过大气层的时 候，由于各个不同高度的大气层密度不同，也会发生折射同时，又由于各个地方大气的 密度都在不断变化，这就使得星光偏折的方向不是一定的，而是在不断变化，一会儿左， 一会儿右，一会儿前，一会儿后这样，到达你眼睛的星光就会一会儿强，一会儿弱你

17、就觉得恒星的光忽明忽暗，成了一闪一闪的了而（1）与（3）也是由于空气密度不均匀，光的折射形成的 而（2）是由于哈哈镜的表面凹凸不平，反射面不平而造成的现象故答案为：（1）（3）与星星眨眼相似，相似点就是因为空气的密度不均匀，光的折射形成 问题二：因为光的折射就是指光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向发生偏折， 但因为月球表面没有空气，所以就不存在光从一种介质斜射入另一种介质现象故答案为： 不会，因为月球表面没有空气 问题三：因为光的折射现象，更准确地观察太空中的星星，“天上”真空环境下没有光的 折射影响故答案为： 利用哈勃望远镜在太空中对外太空进行观察时，可以避免空气的干扰，好处是更准确6

18、. 已知鱼缸里只有一条金鱼，某同学从鱼缸的一角（ZC的角平分线方向）观察，却看到 了如图所示的景象（1）为了方便说明产生上述景象的原因，请你针对如图抽象出便于解决问题的物理模型 （用图表示）；（2）金鱼的实际位置大约是在A处、B处或是在ZC的角平分线上？（3）利用你所抽象出的物理模型，用简单的光路图说明上述景象的成因（可用文字加以补 充说明）【解答】解：（1）某同学从鱼缸的-角（ZC的角平分线方向）观察，却看到了两条金 鱼，为了方便说明产生上述景象的原因，抽象出便于解决问题的物理模型，如下图所示：（2）当金鱼位于鱼缸两玻璃侧面夹角平分线附近一定范围内时，光从水分别通过两玻璃侧 面进入空气，发生

19、光的折射，根据光从光疏物质传播到光密物质时，折射光线偏向法线， 分别成像，这两个像分别向两侧面靠近，而通过两个侧面的折射光线都能进入人眼，如下 图所示.这时就会看到两条金鱼，由图可知，金鱼的实际位置大约是在ZC的角平分线 上答：金鱼的实际位置大约是在ZC的角平分线上. 7小明同学在做光的反射和折射的实验时，他在第一次实验中，将一束光从空气斜射入玻 璃，并将入射光线、反射光线和折射光线的位置画出来；第二次，他将同样的一束光沿第 一次反射光线的位置反向射向玻璃，发现此时的反射光线与第一次反画的入射光线重合， 这个现象说明： 在反射现象中光路是可逆的：第三次，他将同样的一束光沿第一次折 射光线的反方

20、向由玻璃射向空气，发现此时的折射光线与第一次所画的 入射光线 光线 重合，这说明： 在折射现象中光路也是可逆的.【解答】解：在第一次实验中，将一束光从空气斜射入玻璃，并将入射光线、反射光线和 折射光线的位置画出来； 第二次，他将同样的一束光沿第一次反射光线的位置反向射向玻璃，发现此时的反射光线 与第一次反画的入射光线重合，这个现象说明：在反射现象中光路是可逆的； 第三次，他将同样的一束光沿第一次折射光线的反方向由玻璃射向空气，发现此时的折射 光线与第一次所画的入射光线重合，说明在折射现象中光路也是可逆的. 故答案为：在反射现象中光路是可逆的；入射光线；在折射现象中光路也是可逆的.8. （201

21、1?三明）在探究“光从空气斜射入水和油时，哪种液体对光的偏折本领较大”的 实验中，小明提出如下实验方案：先让一束入射光从空气直接斜射入透明的空水槽中，记 录下光斑位置（如图所示）；接着分别倒入水和油，记录对应的光斑位置，再通过分析就 可得到实验结论.经讨论，同学们认为这一方案是可行的，于是进行了探究实验.（1）要实现探究目标，他们应选择图中的B、D （选填字母序号）两图示实验；（2）实验时，同学们在水槽底部贴上一把自制纸质刻度尺，这样做的目的是为了记录每 一次光斑的位置.（3）某小组同学正确实验后，所记录的三次光斑的相对位置如图所示，经分析可知：光从 空气斜射入水和油时，油对光的偏折本领较大.

22、【解答】解：（1）根据控制变量法的思想，要探究水和油对光的偏折本领大小，必须控制 入射角和液面的高度相同，符合条件的有B、D两图；（2）在水槽底部贴上一把自制纸质刻度尺，目的是为了记录液体对光的偏折的光斑的位 置，比较液体对光的偏折程度，体现了转换法的思想；（3）根据记录，油中光斑的位置距离空气比较远，因此油对光线的偏折程度大，对光的偏 折本领较大.故答案为：（1） B、D；（2）记录每一次光斑的位置；（3）油.9. （2013?盐城）阅读短文，回答问题.彩虹彩虹是大气中一种光学现象，当阳光照射都半空中的水珠时，光线被折射和反射，在 天空形成彩带.研究光线经过水珠的传播规律，可揭示彩虹形成的原

23、因，如图甲所示，光线从点C进 入半径为R的水珠，经点D反射，再从点E射出，AB是通过水珠球心0且与入射太阳光平 行的直线，用x表示进入水珠的光线距AB的距离，a表示射出光线与AB的夹角，画出过 入射点和球心0的直线（即该入射点的法线），进一步研究可以得出a与x的关系如图乙 所示，入射的太阳光分布是均匀的，但射出的光线分布是不均匀的，在a最大时强度最 大，能被地面上的人观察到.牛顿发现，太阳光通过三棱镜后被分解成七种单色光.当太阳光进入水珠时，也产生 类似效果从同一点进入水珠的不同色光在水珠中沿不同路径传播，致使不同色光的a的 最大值略有不同.由于不同色光的a最大值略有不同，对某一水珠来讲只能有

24、一种颜色的光被地面上的 人看到，进入人眼的不同颜色的光来自内外不同弧线的水珠，所以人眼看到的彩虹由外圈 至内圈呈红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七色.1. 在图甲中，如果连接0D，则ZCDO =（/=/V）ZODE.2. 根据图乙可知，x从0增加到R的过程中，a的变化情况是B .A.增大 B.先增大后减小C.减小D.先减小后增大3. 如图甲所示，光线从空气进入水珠的折射角随x增大而 增大.4图乙给出的是红色的a-x图象，其a最大值是42，则紫光的a最大值 小于 （大于/等于/小于）42.5. 图丙中画出了红光通过小水珠时a最大值的光路.请在图丁中画出红光通过大水珠 （虚线圈）时a最大值的光路.（图丁

25、中已画出小水珠的光路）【解答】解：1.因为0是小水珠的球心，所以如果连接0D,则0D即为法线，则则ZCDO= ZODE.2. 由图象可知，x从0增加到R的过程中，a的变化情况是先增大后减小.3. 由光的折射规律结合图甲可知，光线从空气进入水珠的折射角随x增大而增大.4. 由于不同色光的a最大值略有不同，对某一水珠来讲只能有一种颜色的光被地面上的 人看到，进入人眼的不同颜色的光来自内外不同弧线的水珠，所以人眼看到的彩虹由外圈 至内圈呈红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七色所以当红色的a-x图象，其a最大值是 42，则紫光的a最大值应小于42.5图丁中已画出小水珠的光路，然后根据光的反射和折射定律，画出红

26、光通过大水珠（虚 线圈）时 a 最大值的光路，如下图所示：故答案为：1. =； 2B； 3增大；4小于；5见下图10. （2012?河南模拟）请画出图中，在水中A点看到空中飞机S的像S的光路图.【解答】解：从S发出的光线在水面发生折射，射向A点，且折射角小于入射角，将折射 光线反向延长，在S的正上方即为飞机S的像S,如图所示：11. （2011?抚顺）如图，A是水中的一个发光点，从A发出一条光线经平面镜反射后，反 射光线通过B点，并在水面处发生折射.请画出入射光线、反射光线和折射光线的大致方 向.【解答】解：（1）作出发光点A关于平面镜的对称点，即为像点A，连接AB点交平 面镜于点0,沿0B画出反射光线，连接A0画出入射光线，如图所示；（2） 0B又斜射到空气和水的界面时，根据光的折射定律：折射光线、入射光线和法线在 同一平面内，折射光线与入射光线分居法线两侧，从水斜射入空气中，折射角大于入射 角.作图如下：