一、選擇題(本大題共5小題,每小題3分,共15分)
1.(2013·天津中考)下列現(xiàn)象由光的折射形成的是( )
A.橋在水中形成“倒影” B.手在燈光下形成影子
C.池水看起來比實(shí)際淺D.汽車后視鏡可擴(kuò)大視野
【解析】選C。本題考查了光的折射現(xiàn)象。橋在水中形成“倒影”,是水面成像,屬于光的反射現(xiàn)象;手在燈光下形成影子,是光的直線傳播形成的;池水看起來比實(shí)際淺,是由光的折射造成的,看到的是變高了的池底的虛像;汽車后視鏡是凸面鏡,利用了凸面鏡對光線的發(fā)散作用,擴(kuò)大視野,屬于光的反射現(xiàn)象。故選C。
2.(2013·瀘州中考)已知玻璃的折射率大于空氣的折射率,當(dāng)一束激光AO由空氣斜射入平行玻璃磚的上表面,經(jīng)兩次折射后從玻璃磚的下表面射出,下列所作的四個(gè)折射光路圖中,可能正確的是( )
【解析】選B。本題主要考查折射定律。當(dāng)光從空氣斜射入玻璃時(shí),根據(jù)光的折射規(guī)律可知,折射角小于入射角,所以折射光線比入射光線更靠近法線;當(dāng)光線從玻璃斜射入空氣中時(shí),折射角大于入射角,所以折射光線相對于入射光線要遠(yuǎn)離法線。故選B。
3.如圖是兩個(gè)并排而且深度相同的水池,一個(gè)裝水,另一個(gè)未裝水,在兩池的中央各豎立著一只長度相同而且比池深略高的標(biāo)桿。當(dāng)陽光斜照時(shí)就會(huì)在池底形成桿的影子,下列說法正確的是( )
A.裝水的池中標(biāo)桿影子較長
B.未裝水的池中標(biāo)桿影子較長
C.兩池中標(biāo)桿影子長度相同
D.裝水的池中標(biāo)桿沒有影子
【解析】選B。從桿的頂端射過的光線到達(dá)水面處會(huì)發(fā)生折射,由于光從空氣斜射入水中時(shí),折射角小于入射角,即折射光線比原來的光線(沿直線傳播的情況)更靠近桿,故此時(shí)影子的長度會(huì)變小。故選B。
4.如圖所示,有一束光線斜射入盛水的容器中,在容器底部形成光斑,保持入射光的方向不變,逐漸放掉容器中的水,容器底部的光斑將( )
A.向右移動(dòng) B.向左移動(dòng)C.保持不動(dòng)D.無法判斷
【解析】選B。當(dāng)水位在a處時(shí),一束光線斜射入盛水的容器中,由光的折射定律可知,在容器底部形成一個(gè)光斑在P點(diǎn),當(dāng)打開閥門,容器里的水逐漸流出的過程中,入射點(diǎn)逐漸降低到b,由光的折射定律可知,在容器底部形成的光斑在P′點(diǎn),所以在水逐漸流出的過程中,光斑將向左移動(dòng),如圖所示。
5.(2013·上海中考)光從空氣射入水中,入射角為0°,折射角為( )
A.0° B.30° C.45° D.60°
【解析】選A。本題考查光的折射規(guī)律。當(dāng)入射角為0°時(shí),說明光線垂直射向水面,此時(shí)光的傳播方向不變,因此入射光線、折射光線與法線重合,所以入射角、折射角都為0°。故選A。
二、填空題(本大題共2小題,每空1分,共4分)
6.(2013·吉林中考)如圖所示,不透明的容器中有一只鐵制玩
具青蛙,人的眼睛在S位置時(shí)剛好看不到青蛙,這是
的緣故;向容器中注入適量的水,眼睛就能夠看到青蛙了,這
是 造成的。
【解析】本題考查光的直線傳播、光的折射。由于光在同種均勻介質(zhì)中是沿直線傳播的,玩具青蛙發(fā)出的光被容器的上邊緣擋住,使人剛好看不到青蛙;當(dāng)注入水,光在水面發(fā)生折射,使光能進(jìn)入人的眼睛中,會(huì)看見青蛙。
答案：光的直線傳播 光的折射
7.一束光從空氣斜射到某液面上發(fā)生反射和折射,入射光線與液面成30°角(如圖),反射光線與折射光線的夾角為83°,則反射角的大小為 ,折射角的大小為 。
【解析】本題考查光的反射和折射。光的入射角等于90°-30°=60°,根據(jù)反射定律,反射角等于入射角,所以反射角等于60°,故反射光線與液面的夾角為
30°;反射光線與折射光線的夾角為83°,折射光線與液面夾角為83°-30°=
53°,所以折射角是90°-53°=37°。
答案：60° 37°
三、作圖題(本大題共2小題,共6分)
8.(3分)如圖所示,一束光射向玻璃三棱鏡,畫出這束光進(jìn)入玻璃和離開玻璃后的徑跡(注意標(biāo)出法線)。
【解析】當(dāng)光從空氣斜射入玻璃時(shí),折射光線靠近法線,折射角小于入射角;反之當(dāng)光從玻璃斜射入空氣時(shí),折射光線遠(yuǎn)離法線,折射角大于入射角。
答案：
9.(3分)(2013·哈爾濱中考)在碗底放一枚硬幣S,向碗里倒水后,會(huì)觀察到“硬幣”上升,如圖所示。請將眼睛看到硬幣的像S′的光路圖補(bǔ)充完整。
【解析】本題考查學(xué)生對光的折射知識(shí)的應(yīng)用。當(dāng)水升高到一定高度后,看到了硬幣。產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因是由硬幣反射的光經(jīng)水面折射,折射光線遠(yuǎn)離法線向下偏折,當(dāng)光線射入人眼,人憑光沿直線傳播的感覺,認(rèn)為硬幣在折射光線的反向延長線上,其實(shí)人看到的是硬幣的虛像S′。
答案：如圖所示
四、實(shí)驗(yàn)探究題(本大題共2小題,共15分)
10.(7分)小宇利用如圖所示裝置將一細(xì)光束斜射到空氣中,用于探究“光的折射規(guī)律”。
(1)為了更清晰地觀察水中的光路?？梢圆捎玫霓k法是
。
實(shí)驗(yàn)中, (選填“能”或“不能”)看見反射光線。
(2)實(shí)驗(yàn)的折射光路如圖所示,可以判定折射角 (選填“大于”“小于”或“等于”)入射角。增大入射角觀察到折射角在 (選填“增大”或“減小”)。若不斷增大光在水中的入射角,會(huì)觀察到的現(xiàn)象是入射角到一定值時(shí),
。
【解析】(1)由于水是無色的,光是看不見的,故可加入幾滴紅墨水,使水變成紅色,就能看到水中的光路。因?yàn)楣庥龅剿?、玻璃以及其他許多物體的表面都會(huì)發(fā)生反射,所以實(shí)驗(yàn)中,能看見反射光線。
(2)入射光線與法線的夾角叫入射角,折射光線與法線的夾角叫折射角,從題圖中可看出折射角大于入射角,當(dāng)入射角增大時(shí),折射角也增大,當(dāng)入射角增大到一定值時(shí)只存在反射光線,折射光線消失。
答案：(1)滴入幾滴紅墨水 能
(2)大于 增大 折射光線消失
11.(8分)在探究“光從空氣斜射入水和油中時(shí),哪種液體對光的偏折本領(lǐng)較大”的實(shí)驗(yàn)中,小明提出如下實(shí)驗(yàn)方案：先讓一束入射光從空氣直接斜射入透明的空水槽中,記錄下光斑位置(如圖甲所示);接著分別倒入水和油,記錄對應(yīng)的光斑位置,再通過分析就可得到實(shí)驗(yàn)結(jié)論。經(jīng)討論,同學(xué)們認(rèn)為這一方案是可行的,于是進(jìn)行了探究實(shí)驗(yàn)。
(1)要實(shí)現(xiàn)探究目標(biāo),他們應(yīng)選擇圖乙中的 (選填字母序號)兩圖實(shí)驗(yàn)。
(2)實(shí)驗(yàn)時(shí),同學(xué)們在水槽底部貼上一把自制紙質(zhì)刻度尺,這樣做的目的是
。
(3)某小組同學(xué)正確實(shí)驗(yàn)后,所記錄的三次光斑的相對位置
如圖丙所示,經(jīng)分析可知：光從空氣斜射入水和油中時(shí),
對光的偏折本領(lǐng)較大。
【解析】(1)做此探究實(shí)驗(yàn)時(shí),水和油的深度要相同且入射角相同,所以選B和D。
(2)同學(xué)們在水槽底部貼上一把自制紙質(zhì)刻度尺,這樣做的目的是得到光斑位置的準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。
(3)從題圖丙中可以看出,相對于空氣中光斑的位置,在油中光斑的位置偏轉(zhuǎn)得更大,所以油對光的偏折本領(lǐng)較大。
答案：(1)B、D (2)測得光斑偏轉(zhuǎn)的準(zhǔn)確位置 (3)油
【變式訓(xùn)練】如圖是研究光的折射規(guī)律的實(shí)驗(yàn)原理圖;表中記錄了不同的入射角和對應(yīng)的折射角的實(shí)驗(yàn)測量數(shù)據(jù)。
(1)請你結(jié)合圖,以光從空氣進(jìn)入到玻璃中的情況為例,分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)(光從空氣進(jìn)入其他透明介質(zhì)中也可得到具有相同規(guī)律的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)),對光從空氣進(jìn)入其他透明介質(zhì)中的折射規(guī)律加以總結(jié)(補(bǔ)充完整)。
a.折射光線跟入射光線和法線在同一平面內(nèi),并且分別位于法線兩側(cè);
b. 。
(2)請定量比較實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。把你新的發(fā)現(xiàn)寫在下面：
。
【解析】本題考查光的折射規(guī)律及學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)論的能力。
(1)由表中數(shù)據(jù)可知,當(dāng)光從空氣斜射入其他透明介質(zhì)中,入射角增大時(shí),折射角也增大,但折射角總小于入射角;(2)對比前幾組數(shù)據(jù),當(dāng)入射角增大幾倍時(shí),折射角也大致增大幾倍,即入射角i與折射角r近似成正比關(guān)系;后幾組數(shù)據(jù)中,入射角增大時(shí),折射角也增大,但不再有正比關(guān)系。
答案：(1)入射角增大,折射角也增大;但折射角總是小于入射角 (2)入射角較小時(shí),入射角i與折射角r近似成正比關(guān)系;當(dāng)入射角較大時(shí),正比關(guān)系不再成立
【培優(yōu)訓(xùn)練】
(2013·寧波中考)如圖所示,水槽的右壁豎直放著一面平面鏡。無水時(shí),射燈從S點(diǎn)發(fā)出的光經(jīng)平面鏡反射后,左壁上會(huì)出現(xiàn)一個(gè)光點(diǎn)P。往水槽內(nèi)加水,當(dāng)水面處于a、b、c、d四個(gè)位置時(shí),左壁上分別出現(xiàn)Pa、Pb、Pc、Pd四個(gè)光點(diǎn)(不考慮水面對光的反射)。則四個(gè)光點(diǎn)在左壁上的排列從下往上依次為( )
A.Pa、Pb、Pc、Pd B.Pd、Pc、Pb、Pa
C.Pc、Pd、Pa、PbD.Pb、Pa、Pd、Pc
【解析】選A。本題考查了光的反射和光的折射現(xiàn)象。分別畫出當(dāng)水面處于a、b、c、d四個(gè)位置時(shí)的光路圖是解答此題的關(guān)鍵。往水槽內(nèi)加水,當(dāng)水面處于a時(shí),光線經(jīng)水面發(fā)生折射,此時(shí)折射角大于入射角,當(dāng)折射光線射到右壁上,再發(fā)生反射,射到左壁的Pa點(diǎn)上;同理,當(dāng)水面處于b時(shí),光線經(jīng)水面發(fā)生折射,此時(shí)折射角大于入射角,當(dāng)折射光線射到右壁上,再發(fā)生反射,射到左壁的Pb點(diǎn)上;當(dāng)水面處于c、d時(shí),先發(fā)生反射,再發(fā)生折射,射到左壁的Pc、Pd上,如圖所示,故選A。入射角i
10°
20°
30°
40°
50°
60°
70°
80°
折射角r
6.7°
13.3°
19.6°
25.2°
30.7°
35.1°
38.6°
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四 光的折射

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