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物理

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日志

 
 

4.4《光的折射》同步试题  

2014-11-21 12:39:26|  分类: 同步测试 |  标签: |举报 |字号 订阅

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一、选择题

1.(2014·吉林)下列现象中属于光的折射的是(  )

A.池水变“浅”     B.水中倒影     C.小孔成像    D.墙上手影

答案:A

解析:池水变“浅”是光从水射向空气折射形成的;水中倒影是平面镜成像现象,属于光的反射;小孔成像是由光沿直线传播形成的;手影是由光沿直线传播形成的。

2.光线从空气斜射入水中,若入射角为45°,则折射角为(  )

A.0°       B.45°        C.32°    D.58°

答案:C

解析:由光的折射定律可知:光从空气斜射入水中时,折射角小于入射角,由于入射角等于45°,所以折射角小于45°,故B、D选项错误;又因为当光线垂直射入时,入射角等于折射角,都为0°,故A选项错误,C选项正确。

3.一束光从空气斜射水中时,当入射角增大时,则(  )

A.反射角和折射角都增大,折射角大于入射角

B.反射角和折射角都增大,折射角小于入射角

C.反射角不变,折射角增大,折射角小于入射角

D.反射角不变,折射角增大,折射角大于入射角

答案:B

解析:(1)在光的反射现象和折射现象中,反射角和折射角都随着入射角的增大而增大。(2)在光的折射现象中,当光从空气斜射入水中时,折射角小于入射角,故选B。

4.当一束光线垂直射向某透明介质表面时,(  )

A.入射角为0°,反射角为0°,折射光线垂直于入射光线

B.入射角为0°,反射角为0°,光的传播方向不改变

C.入射角为90°,反射角为90°,折射光线垂直于入射光线

D.入射角为90°,反射角为90°,折射光线传播方向不改变

答案:B

解析:光射到透明介质表面时,会同时发生光的反射和折射;根据光的反射定律,反射角等于入射角。根据光的折射规律,光垂直射入透明介质时,传播方向不变。此时入射角为0°,反射角等于入射角等于0°,折射角也等于0°。

5.(2014·云南)炎热的夏天开车行驶在公路上,常觉得公路远处似乎有水,水中还有汽车、电杆等物体的倒影,但当车行驶至该处时,水却消失了,出现这种现象是因为光的(  )

A.漫反射     B.镜面反射       C.折射    D.直线传播

答案:C

解析:炎热的夏天路面温度较高,使靠近路面的空气温度比上方的高,由于热胀冷缩,使空气密度不均匀。所以光线在路面上会发生折射现象;远处物体的光经路面上空气传播,发生折射后进入人的眼睛,人由于错觉始终认为光沿直线传播,所以看到“公路远处似乎有水,水中还有汽车、电杆等物体的倒影,但当车行驶至该处时,水却消失了”,这种情况与海市蜃楼的道理相似。

6.(2014·绥化)看起来清澈见底不过齐腰深的池水,不会游泳的小明跳下去就出现了危险,幸好有同学及时相救。小明在岸上看池水比实际浅的原因是(  )

A.从池底射出的光在水面处发生反射

B.小明的眼睛产生的错觉

C.从池底射出的光在水面处发生折射

D.从空气射入水中的光在水面处发生折射

答案:C

解析:池底反射的光线从水中斜射入空气时,在水面上发生折射,折射角大于入射角,折射光线远离法线,向水面偏折,人看到的池底在折射光线的反向延长线上,看到的是池底由光的折射形成的池底虚像,像在池底实际位置的上方,因此看起来池水较浅。

7.(2014·济宁)去年暑假,小梦陪着爷爷到湖里去叉鱼。小梦将钢叉向看到鱼的方向投掷,总是叉不到鱼。下列所示的四幅光路图中,能正确说明叉不到鱼的原因是(  )

       

A                 B              C             D

图1

答案:D

解析:水中鱼反射出的光,在水面处发生了折射,光由水斜射入空气时发生折射,折射角大于入射角,人认为光是沿直线传播的,所以逆着折射光线看上去,看到的是变浅的鱼的虚像。所以有经验的渔民应该用鱼叉瞄准看到鱼的下方位置,才能将鱼叉到。

8.如图2,a、b、c是从空气射向玻璃的三条光线,OA为折射光线,则OA的入射光线是(  )

A.a       B.b    C.c     D.无法判断

图2

答案:C

解析:根据光的折射定律,当光由空气斜射进入水中或其他透明介质中时,折射光线向靠近法线方向偏折,折射角小于入射角。若a是OA的入射光线,那么折射角大于入射角,所以a不是。若b是OA的入射光线,那么折射角等于入射角,所以b不是;若c是OA的入射光线,那么折射角小于入射角,所以c是入射光线。

9.秋高气爽的夜里,当我们仰望天空时会觉得星光闪烁不定,这主要是因为(  )

A.星星在运动              B.地球在自转

C.地球在绕太阳公转        D.星光经过大气层时发生了多次折射

答案:D

解析:光在均匀空气中时,是沿直线传播的。但空气是不均匀的,大气层上疏下密,又由于大气层的运动,疏密不断变化,光在传播过程中发生了折射,折射光线也不断改变方向,所以当我们仰望天空时会觉得星光闪烁不定。

10.如图3所示,烧杯中装有半杯水,一束光线竖直向下照在水面上。保持入射点不变,入射光线顺时针旋转α角,则(  )

图3

A.反射光线顺时针旋转,旋转角等于α  

B.反射光线逆时针旋转,旋转角等于2α

C.折射光线顺时针旋转,旋转角小于α  

D.折射光线逆时针旋转,旋转角等于α

答案:C

解析: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。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。保持入射点不变,入射光线顺时针旋转α角,反射光线将逆时针旋转,旋转角等于α;折射光线顺时针旋转,但旋转角小于α。

二、填空题

11.水鸟在捕鱼时,鱼也能看到水鸟,这说明在光的折射现象中,                 。

答案:光路是可逆的

解析:如果光沿着原来的折射光线入射,折射光线会与原来的入射光线重合,即在折射现象中光路是可逆的。

12.(2014·常德)夏季,当你在河岸边漫步时,有时会看到“鱼在云中游”的美景。你看到的鱼是由于光的            形成的像,水中的云是由于光的          形成的像。

答案:折射;反射。

解析:我们能看到鱼,是鱼反射的光线从水中斜射入空气中,进入人眼,人看到的不是真实的鱼,而是变浅了的鱼的虚像,是由于折射形成的;平静的水面相当于平面镜,白云通过水面成像,这是光的反射形成的虚像。

13.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,则激光束应该对着鹅卵石的           照射(选填:上方、下方、正对方向)。

答案:正对方向。

解析:光从一种介质斜射入另一种介质,光路会发生改变,所以看到水中的鹅卵石是由光的折射形成的;从鹅卵石上反射的光线会进入眼睛,由于光路是可逆的,所以小王手电发出的光应该对着鹅卵石的正对方向照射到。

14.(2014·长沙)小军和小刚一起做“探究光的折射现象及特点”的实验,当他们将一束光线从空气中以某入射角射入玻璃砖时,测得折射角为40°。请在图中画出折射光线并标出折射角。当他们逐渐增大入射角时,折射光线将      (选填“靠近”或“远离”)法线。

答案:远离

解析:光从空气斜射入玻璃砖中,所以折射角小于入射角,折射光线应靠近法线,折射角是指折射光线与法线的夹角,大小为40°,如下图4所示。因为折射角随入射角的增大而增大,因此当他们逐渐增大入射角时,折射光线将远离法线。

图4

15.(2014·泸州)如图5所示,清澈平整水面下的“射灯”射出的一束光从水中斜射到水与空气的界面时将发生反射和折射,若入射光线与界面成53°角,反射光线与折射光线的夹角为100°,则反射角的大小为       ,折射角的大小为        。

图5  

答案:37°;43°

解析:入射光线与界面的夹角是53°,所以入射角为90°-53°=37°。反射角等于入射角也为37°,所以反射光线与界面的夹角为53°。因为折射光线与反射光线的夹角为100°,所以折射光线与界面的夹角为100°-53°=47°,因此折射角为90°-47°=43°。

三、作图与实验题

16.(2014年鄂州中考题)如图6所示,一束光线垂直入射到1/4圆形玻璃砖的平面上,请画出光线通过玻璃出射到空气中的光路图。

     

答案:如图7所示。

解析:光线通过玻璃出射到空气中要经过两次折射。第一次是光从空气垂直入射到玻璃界面上,传播方向不变。第二次是光从玻璃斜射入空气中,此时,折射角大于入射角,折射光线将远离法线。在作图时,应该先做出法线,过圆心沿圆的半径方向的直线就是法线。

17.(2014年丹东中考题)如图8所示,在平静的湖边有一盏路灯(标记为S),潜水爱好者在水下E处看到路灯的像为S′。请画出水下E处的人看到路灯S的光路图,并根据平面镜成像特点画出路灯S通过水面所成的像A。

图8                      图9

答案:如图9,连接ES′,ES′与水面的交点即为入射点O,连接SO、EO并沿光的传播方向加上箭头,就得到水下E处的人看到路灯S的光路图。以水面为对称轴作出S的对称点A,则A就是路灯S通过水面所成的像。

解析:由“潜水爱好者在水下E处看到路灯的像为S′”,说明路灯S发出的光进入到人眼中。但由于光是从空气斜射入水中,不能沿直线传播,要发生折射,所以确定光线的入射点是解题的关键。人眼是根据光的直线传播来确定物体位置的,由“潜水爱好者在水下E处看到路灯的像为S′”,则可以确定E与S′一定在同一条直线上,直线ES′与水面的交点则为入射点(设为O)。连接SO、EO并沿光的传播方向加上箭头,就是水下E处的人看到路灯S的光路图。根据平面镜成像时,像和物体关于平面镜对称,就可作出路灯S通过水面所成的像。

18.(2013·苏州)某同学在做探究光的折射特点实验,如图是光从空气射入水中时的光路,实验中发现,入射光线、折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

15°

30°

45°

60°

反射角β

15°

30°

45°

60°

折射角γ

11.3°

22.1°

35.4°

40.9°


(1)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:                ,且折射角        (大于/等于/小于)入射角。当光从空气垂直射到水面时,折射角等于零。该同学根据上述实验中的发现和结论②总结出了光的折射特点。

(2)请你对该同学通过上述探究实验得出光的折射特点的过程作出评价。是否存在不足?答:        (是/否);请简要说明理由:                          。

答案:(1)①反射;折射;②折射角随入射角的增大而增大;小于;(2)是;五次实验数据可以,但没有换用其他透明介质做此实验。

解析:(1)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。

(2)评价:存在不足,应该换用其他透明介质再做此实验,这样得出的结论才具有普遍性。

19.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。

答案:(1)B、D;(2)记录每一次光斑的位置;(3)油。

解析:(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。



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