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1.4光的反射和折射（第三課時）
一、選擇題
1．科學(xué)就在身邊。下列現(xiàn)象中，由光的折射產(chǎn)生的是（　　）
A．“折斷”的鉛筆 B．水中的倒影
C．鏡中的小狗 D．地上的影子
2．藍(lán)藍(lán)的天上白云飄，站在湖邊的小明看到清澈的水中魚兒在云中游動，下列說法正確的是（　　）
A．看到的水中的魚是實(shí)像
B．看到的水中的云是實(shí)像
C．看到的水中的云是由于光的折射形成的
D．看到的水中的魚是由于光的折射形成的
3．如圖為從上方看水、玻璃等透明介質(zhì)中物體的光路圖，其中正確的是（ ）
A． B．
C． D．
4．如圖是在玻璃水池中戲水的人，若從水池側(cè)面看去，則其水面上的頭和水面下的身體似乎“分了家”（　　）
A．光的直線傳播
B．光的反射
C．光的折射
D．光的色散
5．如圖所示，小明用魚叉去叉所看到的魚，老王則用手電筒去照亮所看到的魚，有關(guān)兩人的做法中正確的是（　　）
A．小明應(yīng)叉“魚”的下方，老王應(yīng)對準(zhǔn)“魚”照
B．小明和老王都應(yīng)對準(zhǔn)“魚”叉和照
C．小明和老王都應(yīng)對準(zhǔn)“魚”的下方叉和照
D．小明應(yīng)對準(zhǔn)“魚”叉，老王對“魚”的下方照
6．把一枚硬幣固定在空杯的底部，一直保持眼睛位置不變。當(dāng)水位如圖時，眼睛恰好可以看到硬幣的B點(diǎn)。下列說法正確的是（ ）
A．此時看到B點(diǎn)只是因為光的反射
B．此時看到的硬幣比實(shí)際位置要高
C．如果沒有水，眼睛仍可以看到B點(diǎn)
D．如果再加水，眼睛就看不到B點(diǎn)
7．白天，我們在汽車內(nèi)通過車窗玻璃能看到車外的景物；晚上，打開車內(nèi)的燈時，在車內(nèi)通過車窗玻璃能看到車內(nèi)的乘客。下列說法中正確的是（　　）
A．前者是折射成像，是虛像；后者是反射成像，是虛像
B．前者是反射成像，是虛像；后者是折射成像，是虛像
C．前者看到的就是實(shí)物，而后者是反射成像
D．以上說法都不正確
8．現(xiàn)有一束光從空氣射入玻璃磚，然后又從玻璃磚射出到空氣。下列四個光路圖中，你認(rèn)為可能正確的是（　　）
A． B． C． D．
9．如圖是光在空氣和玻璃兩種介質(zhì)中傳播的情景。下列說法中正確的是（　　）
A．入射角等于30°
B．折射角等于70°
C．NN'是界面
D．MM'的右側(cè)是玻璃
10．有一裝水的圓柱形敞口容器，從其左側(cè)某一高度斜射入一束激光，在容器底部產(chǎn)生一個光斑，如圖所示。下列操作將使光斑向右移動的是（　　）
A．保持水面的高度和入射點(diǎn)不變，使激光的入射角減小
B．保持水面的高度不變，使激光筆向左平移
C．保持激光射入的角度不變，使水面下降
D．保持激光射入的角度不變，使激光筆向下平移
二、填空題
11．下列是一些日常生活和自然界中的光現(xiàn)象：①日食和月食；②水中倒影；③小孔成像；④斜放入水中的筷子發(fā)生彎折；⑤黑板“反光”；⑥立竿見影；⑦鏡花水月；⑧海市蜃樓；⑨坐井觀天；⑩汽車觀后鏡。由于光的直線傳播形成的是 ；由于光的反射形成的是 ；由于光的折射形成的是 。
12．雙休日，小明和小伙伴到東湖游玩。小明突然叫起來： 哇！怎么回事啊，魚咋在云中游呢？同伴“小博士”告訴他這“云”是由于光的 形成的像，這“魚”是由光的 形成的像。小明還拿出剛買來的玩具激光槍要準(zhǔn)備打魚，小博士告訴他，你應(yīng)對準(zhǔn) （選填“看到的魚”、“看到的魚上方”、“看到的魚下方”）開槍才能打中魚。
13．如圖所示是射水魚向水面上的昆蟲快速噴出水柱擊落昆蟲獲取食物的情景。射水魚看到的昆蟲是光的 形成的虛像，下圖中能解釋虛像形成原理的是 。
14．如圖所示，一束光線斜射到平靜的水面上，同時發(fā)生反射和折射，則反射光線與入射光線的夾角為 度，折射光線與法線的夾角 入射角（填“大于”、“小于”或“等于”）。請在圖中畫出折射光線的大致位置 。
15．如圖所示，一束光沿著AO射向空氣和水的分界面PQ發(fā)生反射和折射。反射角的大小為 。若將容器左側(cè)稍微墊高一些，待液面穩(wěn)定，折射角大小將 （選填“增大”、“減小”、“不變”）。若另一束光沿CO方向照射，則折射光將朝 方向射出，這個現(xiàn)象說明 。
16．將一束與水平方向成45°角，方向不變的激光射向水槽，當(dāng)液面在實(shí)線位置時底部形成一光斑，其折射光路如下圖所示，若水面下降到虛線位置，光斑將向 （填“左”或“右”）移，折射角將 （選填“增大”、“不變”或“減小”），液面下降的速度 （選填“大于”、“等于”或“小于”）光斑移動的速度。
17．小寧同學(xué)用一支新買的激光筆照射到家里金魚缸中的水面，在金魚缸壁水面上方和下方出現(xiàn)了兩個紅色亮點(diǎn)A和B，如圖所示。現(xiàn)保持入射光線MO的位置不變，欲使光點(diǎn)B下移至B′處，應(yīng) （填“加一些水”或“放掉一些水”）；保持入射點(diǎn)O的位置不變，欲使光點(diǎn)A下移至A′處，應(yīng)使入射光線MO繞著點(diǎn)O沿 （填“順時針”或“逆時針”）方向轉(zhuǎn)動。
18．請用學(xué)過的光學(xué)知識回答下列問題。
(1)如圖是人類首次拍到猩猩使用工具捕獵的情景。為了捉到一條魚，猩猩用矛拼命地刺向水里卻沒有成功，這主要是由于光的 現(xiàn)象，猩猩看到水中的魚比實(shí)際位置要 （填“深”或“淺”）。
(2)如圖所示，是一束光在空氣和水兩種介質(zhì)的界面處同時發(fā)生反射和折射的光路圖，O 為入射點(diǎn)， 是反射光線，折射角為 度，界面的 （選填“上” 、“ 下” 、“左”或“右” ）邊是水。
三、探究題
19．小湖探究光的折射特點(diǎn)時，觀察到光從空氣射入水中的光路，通過實(shí)驗得到如表數(shù)據(jù)。
(1)①處應(yīng)為 度；
入射角α 0° 15° 30° 45° 60°
反射角β ① 15° 30° 45° 60°
折射角γ 0° 11.3° ②θ 35.4° 40.9°
(2)由圖中數(shù)據(jù)可知，光從空氣斜射到水面時，折射角隨入射角的變化關(guān)系是 ；由此可推測，②處的數(shù)據(jù)θ范圍是 。
A．11.3<θ<35.4° 　　B．11.3°<θ<30°
C．30°<θ<35.4° 　　D．15°<θ<45°
20．“海市蜃樓”是一種與光學(xué)有關(guān)的自然現(xiàn)象。小明查閱到相關(guān)資料如下：
【資料一】光在不均勻物質(zhì)中傳播時會發(fā)生彎折。
【資料二】夏天，酷熱的路面使得路面上空氣的溫度升高，越靠近路面的空氣越熱，密度越小，使得遠(yuǎn)處路面射向你的光線漸漸向上彎折（如圖甲）。
【資料三】海水的比熱比空氣大。比熱越大，吸收相同熱量后溫度升高越不明顯。
(1)圖甲中，你看到的是物體的 （選填“虛”或“實(shí)”）像；
(2)分析資料一和二，請大致畫出圖乙中入射光線的折射光線；
(3)如圖丙是夏季海面上空出現(xiàn)的“海市蜃樓”現(xiàn)象。請結(jié)合資料，分析像成在物體上方的原因。 。
試卷第1頁，共3頁
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《1.4光的反射和折射（第三課時）》參考答案
題號 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 A D C C A B A D D C
1．A
【詳解】A．鉛筆“折斷”了光從水中筷子上反射的光從水中斜射入空氣中時，發(fā)生折射，折射光線遠(yuǎn)離法線，當(dāng)人逆著折射光線的方向看時，看到的是筷子的虛像，比實(shí)際位置偏高，所以感覺折斷了，故A符合題意；
B．平靜的水面相當(dāng)于平面鏡，水中倒影是平面鏡成像，屬于光的反射形成的，故B不符合題意；
C．鏡中的小狗是平面鏡成像，屬于光的反射形成的，故C不符合題意；
D．地上的影子屬于光沿直線傳播產(chǎn)生的，故D不符合題意。
故選A。
2．D
【詳解】云反射的光線遇到水面時會發(fā)生反射，此時水面相當(dāng)于平面鏡，所以看見水中的“云”是由光的反射現(xiàn)象形成的云的虛像；魚生活在水里，魚反射的光線由水中斜射入空氣時，在水面上發(fā)生折射，折射角大于入射角，折射光線進(jìn)入人眼，人眼會逆著折射光線的方向看去，就會覺得魚變高了，所以看到了魚的虛像，故D正確，ABC錯誤。
故選D。
3．C
【詳解】光從一種介質(zhì)斜射入另一介質(zhì)時，傳播方向會發(fā)生改變，這種現(xiàn)象叫做光的折射；水、玻璃等透明介質(zhì)中的物體反射的光線從水、玻璃等透明介質(zhì)中斜射到空氣中發(fā)生折射，折射光線遠(yuǎn)離法線，向水面偏折，人眼逆著折射光線看去，看到的是水中物體的像，人看到水中物體的像比實(shí)際物體的位置要高一些，故C符合題意，ABD不符合題意。
故選C。
4．C
【詳解】其水面下的身體與水面上的頭似乎分了家，是由于水下部分反射的光線從水中斜射入空氣時在水面發(fā)生折射形成的，故C符合題意，ABD不符合題意。
故選C。
5．A
【詳解】岸上的人看見水中的魚，是魚的反射光線從水中斜射入水中時，發(fā)生折射現(xiàn)象，折射角大于入射角，在岸上的人逆著這條折射光線看過去，“魚”就在真實(shí)位置的正上方，一次用魚叉去叉所看到的魚，應(yīng)該叉“魚”的下方，才是真正魚的位置；老王則用手電筒去照亮所看到的魚，根據(jù)光的可逆性，手電筒的光線又會逆著原來的折射光線斜入到水中，在水中沿原來的入射光線折射后，照在真正魚的位置，因此老王應(yīng)對準(zhǔn)“魚”照，故A正確，BCD錯誤。
故選A。
6．B
【詳解】把一枚硬幣固定在空杯的底部，一直保持眼睛位置不變，由于光在均勻介質(zhì)中沿直線傳播，所以硬幣反射的光被杯子壁擋住了，如果沒有水，眼睛不能看到B點(diǎn)；當(dāng)水位如圖時，眼睛恰好可以看到硬幣的B點(diǎn)，因為來自硬幣的光線會從水中斜射入空氣中從而發(fā)生折射，當(dāng)折射光線進(jìn)入人眼時，人眼逆著折射光線看去，看到的便是由于光的折射而形成的變淺的虛像，虛像的位置比物體的實(shí)際位置偏高；如果再加水，眼睛仍能看到B點(diǎn)，故ACD錯誤，B正確。
故選B。
7．A
【詳解】在汽車內(nèi)通過車窗玻璃看外面的物體時，光線發(fā)生了折射，看到的是虛像；晚上，打開車內(nèi)燈時，在車內(nèi)通過車窗玻璃能看到車內(nèi)的乘客是由于光的反射形成的虛像，故A正確，BCD錯誤。
故選A。
8．D
【詳解】A．根據(jù)折射定律知道，折射光線與入射光線分居法線兩側(cè)，則該圖違反了折射定律，故A錯誤；
B．光線從空氣斜射入玻璃磚中，要發(fā)生折射，光線的方向要發(fā)生改變，故B錯誤；
C．光線從空氣射入玻璃磚時折射角應(yīng)小于入射角，則該圖違反了折射定律，故C錯誤；
D．根據(jù)光折射定律和光路可逆性知道，出射光線與入射光線平行，且發(fā)生一定的側(cè)移，故D正確。
故選D。
9．D
【詳解】根據(jù)光的反射定律，入射光線與法線的夾角為入射角，反射光線與法線的夾角為反射角，并且反射角等于入射角；如圖所示
由∠BOM=30°，可知
∠BON=90°-30°=60°
而圖中已知∠AON=60°。所以NN'為法線，則MM'為界面。當(dāng)光線從空氣斜射入玻璃中時，折射角小于入射角，則
∠CON'=90°-50°=40°
由圖可知，AO是入射光線，BO是反射光線，OC為折射光線，∠AON為入射角，等于60°。∠CON'為折射角，等于40°。則MM'的右邊是玻璃。故D正確，ABC錯誤。
故選D。
10．C
【詳解】A．保持水面高度和入射點(diǎn)不變，使激光的入射角減小，激光束靠近法線時，折射角隨之變小，光斑會向左移動，故A不符合題意；
B．保持水面高度不變，使激光筆向左平移，則入射光線和折射光線都向左平移，所以光斑左移，故B不符合題意；
C．保持激光射入的角度不變，使水面下降，激光的入射點(diǎn)右移，折射光線右移，光斑也將右移，如下圖，故C符合題意；
D．使激光筆向下平移，入射點(diǎn)向左移動，則光斑向左移動，故D不符合題意。
故選C。
11． ①③⑥⑨ ②⑤⑦⑩ ④⑧
【詳解】[1][2][3]光在同種均勻物質(zhì)中沿直線傳播，如：激光準(zhǔn)直、小孔成像、日食月食和影子的形成等；當(dāng)光照射到物體界面上時，有一部分光被反射回來發(fā)生反射現(xiàn)象，如：平面鏡成像、水中倒影等；當(dāng)光從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)時，傳播方向的會偏折，發(fā)生折射現(xiàn)象，如：看水里的魚比實(shí)際位置淺、筷子在水杯中會變彎等。因此①日食和月食都是由光的直線傳播形成的；②水中倒影是光的反射形成的；③小孔成像是光的直線傳播形成的；④斜放入水中的筷子發(fā)生彎折是光的折射形成的；⑤黑板反光是鏡面反射，是反射現(xiàn)象；⑥立竿見影是光的直線傳播形成的；⑦鏡花水月是光的反射形成的；⑧海市蜃樓是光在不均勻介質(zhì)中不沿直線傳播，屬于光的折射現(xiàn)象；⑨坐井觀天是由于光的直線傳播造成看到范圍較小的；⑩汽車觀后鏡是利用光的反射擴(kuò)大視野的。綜上分析，由于光的直線傳播形成的是①③⑥⑨；由于光的反射形成的是②⑤⑦⑩；由于光的折射形成的是④⑧。
12． 反射 折射 看到的魚
【詳解】[1]當(dāng)光遇到水面時會發(fā)生反射，此時水面相當(dāng)于一平面鏡，白云就是通過水面成虛像，出現(xiàn)在水面上的。
[2]魚反射的光線由水中進(jìn)入空氣時，在水面上發(fā)生折射，折射角大于入射角，折射光線進(jìn)入人眼，人眼會逆著折射光線的方向看去，看到的是位置變淺的魚的虛像。
[3]因為光的折射中光路是可逆的，從看到魚的位置正對魚照射，能把魚照亮，激光也要折射，所以小明想用激光槍打魚，他應(yīng)將激光槍瞄準(zhǔn)看到的魚的位置。
13． 折射 丙
【詳解】[1][2]射水魚在水中看到水面上方的昆蟲，是因為水面上方的昆蟲“發(fā)出”的光射向水面，發(fā)生折射，再進(jìn)入射水魚的眼睛中，因此光的傳播路線是由空氣到水中，光從空氣射入水中時，折射角小于入射角，故丙符合題意，甲乙丁不符合題意。
故選丙。
14． 120 小于
【詳解】[1][2][3]根據(jù)反射定律和折射定律，圖示的入射光線的反射光線和折射光線如下圖
所以，入射角等于60°，反射角也等于60°，反射光線與入射光線之間的夾角為120°；光由空氣斜射進(jìn)入水中時，折射角小于入射角，小于60°。
15． 42° 不變 OA 光路具有可逆性
【詳解】[1]由圖知道，為入射角，根據(jù)光在反射的過程中反射角等于入射角，故反射角為42°。
[2]容器左側(cè)墊高一點(diǎn)，待液面穩(wěn)定，水面依然水平，所以入射角不變，則折射角大小不變。
[3][4]若將光線沿著CO射向界面，折射光線將沿OA射出，這說明光在折射中光路是可逆的。
16． 右 不變 大于
【詳解】[1]光從空氣進(jìn)入水中發(fā)生折射現(xiàn)象，由光的折射規(guī)律可知，折射光線靠近法線，即向下偏折，當(dāng)水槽內(nèi)的水減少時，如圖所示：
故在水底的光斑向右移動。
[2]根據(jù)光的折射規(guī)律，折射角隨入射角的改變而改變，由于水面下降后入射角不變，所以折射角也不變。
[3]由于折射角小于入射角，所以液面下降的距離與水平方向入射點(diǎn)移動距離構(gòu)成的三角形中，豎直距離大于水平距離，時間相同，故液面下降的速度大于光斑的移動速度。
17． 加一些水 順時針
【詳解】[1]由于入射光線不變，即入射角不變，則折射也不發(fā)生改變，因此過B'點(diǎn)做OB的平行線即為光點(diǎn)下移的折射光線，如圖所示
顯然入射光線不變，欲使B點(diǎn)下移至B'，水面需上升，即應(yīng)該加一些水。
[2]當(dāng)光從空氣斜射到水面時，反射角等于入射角，折射角小于入射角；如圖所示
現(xiàn)保持入射點(diǎn)O的位置不變，欲使光點(diǎn)A下移至A'處，則反射光線偏離法線，反射角增大，根據(jù)反射角等于入射角，則入射角也需增大，故使入射光線繞著O點(diǎn)沿順時針方向轉(zhuǎn)動。
18．(1) 折射 淺
(2) OA 35 右
【詳解】（1）[1][2]魚反射的光線由水中進(jìn)入空氣時，在水面上發(fā)生折射，折射角大于入射角，折射光線進(jìn)入眼睛，而眼睛是逆著折射光線的方向看去，就會覺得魚變淺了，這實(shí)際上看到的是偏高的魚的虛像，所以猩猩用矛拼命地刺向水里，但不會成功。
（2）[1]由圖可知∠AOM=∠BOM'=30°
則∠AON=∠BON=90°-30°=60°
根據(jù)反射角等于入射角可知，NN'為法線，MM'為界面；
折射光線和入射光線分別位于法線兩側(cè)，則OC一定為折射光線，BO為入射光線，OA為反射光線。
[2]折射角為∠CON'=90°-55°=35°
[3]根據(jù)折射角小于入射角可知，界面MM'的左邊是空氣，右邊是水。
19．(1)0
(2) 折射角隨入射角的增大而增大 B
【詳解】（1）在光的反射現(xiàn)象中，反射角等于入射角，所以當(dāng)入射角為0°時，反射角也為0°。
（2）[1]根據(jù)圖表數(shù)據(jù)可知，增大入射角，折射角會隨之增大，所以折射角隨入射角的變化關(guān)系是折射角隨入射角的增大而增大。
[2]由表格數(shù)據(jù)可知，當(dāng)入射角為15°時，折射角為11.3°，小于15°，當(dāng)入射角為30°時，折射角應(yīng)小于30°，因為此時入射角增大，故折射角也增大，所以②處折射角的范圍
11.3°<θ<30°
故B符合題意，ACD不符合題意。
故選B。
20．(1)虛
(2)
(3)海面的空氣密度大
【詳解】（1）圖甲中是光在不均勻物質(zhì)中傳播時發(fā)生彎折，而人總以為光是沿直線傳播的， 所以人眼看到的地方并沒有光線形成的實(shí)像，故人看到的是虛像。
（2）由于光從密度較大的介質(zhì)斜射入密度較小的介質(zhì)時，會偏離法線，即折射角增大，作圖如下所示：
（3）圖丙中，人看到的像在物體的上方，所以接近海面的空氣密度大。
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