3.4 光的折射规律同步练习
一、单选题
1．下列关于光学实验的说法，正确的是（ ）
A．探究光沿直线传播时，观察到小孔成的像是正立的实像
B．探究光的反射定律时，可以得出入射角等于反射角
C．探究光的折射特点时，光从空气射入水中，传播方向一定改变
D．探究平面镜成像特点，物体面镜时像的大小不变
2．中国的诗词文化有着几千年的灿烂历史，很多经典名句中蕴含着丰富的物理知识。下列说法中错误的是（ ）
A．“绿树阴浓夏日长，楼台倒影人池塘”，“倒影”是光的反射形成的
B．“大漠孤烟直，长河落日圆”，诗人看到的“落日”是光的直线传播形成的像
C．“潭清疑水浅，荷动知鱼散”，“水浅”是光的折射导致的
D．“安得五彩虹，驾天作长桥”，“彩虹”是光的色散形成的
3．下列现象，由于光的直线传播产生的是（ ）
A．海市蜃楼 B．平面镜成像
C．凸透镜成像 D．小孔成像
4．洪崖洞是重庆历史文化的见证和城市精神的象征，下列有关说法正确的是（ ）
A．洪崖洞在平静江水中的倒影是等大的像
B．洪崖洞在平静江水中的倒影是由光的折射形成的
C．夜晚洪崖洞的灯光五颜六色是因为发生了光的色散现象
D．夜晚洪崖洞的灯光从空气斜射入江水中时，光是沿直线传播的
5．如图，光导纤维在传递信息时，光从内芯的一端传输到另一端，其原理应用了光的（ ）
A．折射 B．反射 C．色散 D．直线传播
6．一束光线与水面成锐角由空气斜射入水中时，入射角为，反射角为，折射角为，则、和之间的大小关系为（ ）
A． B．
C． D．
7．沈括在《梦溪笔谈》中关于“海市蜃楼”的记载：登州海中，时有云气，如宫室、台……冠盖，历历可见，谓之“海市”。下列现象与其形成原理相同的是（ ）
A．小孔成像 B．水中倒影
C．立竿见影 D．潭深疑水浅
8．如图是2024年4月9日发生日全食的情景。产生这一现象的原因是（ ）
A．光的反射 B．光的色散
C．光的折射 D．光的直线传播
二、多选题
9．下列有关光的说法正确的是（ ）
A．清晨，我们看到地平线下的”太阳”是由于光的折射形成的
B．影院里各个位置的观众都能看到屏幕上的人物是由于光发生了漫反射的缘故
C．彩虹的形成是光的色散现象
D．光从空气进入水中，传播方向一定改变
10．下面列举的四个光现象中，属于光的反射现象的是（ ）
A．手在墙上形成手影 B．钢勺好像在水面处折断
C．景物在汽车后视镜中成像 D．山在水中形成“倒影
11．下列词语中涉及的物理现象和对它的解释相符的是（ ）
A．清澈见底——光的反射
B．坐井观天——光的折射
C．海市蜃楼——光的折射
D．波光粼粼——光的反射
12．“赏中华诗词、寻文化基因、品生活之美”。下列诗词中涉及的物理知识解释正确的是（ ）
A．“潭清疑水浅，荷动知鱼散”中“水浅”是光从空气射入水中时发生折射造成的
B．“举头望明月，低头思故乡”中“明月”是光源
C．“停车坐爱枫林晚，霜叶红于二月花”中的“霜叶呈红色”说明霜叶能反射红光
D．“路人借问遥招手，怕得鱼惊不应人”中“鱼惊”说明气体、液体可以传播声音
三、填空题
13．如图所示，一支固定好的激光笔向盛有水的水槽发射一束激光照射到水面上的O点，光线经过折射在水槽底部形成一个光斑，此时折射角 （填“大于”、“小于”或“等于”）入射角；打开水槽底部的水龙头缓慢放水，能观察到水槽底部光斑向 （填“左”或“右”）移动，请在图中画出折射光线的大致位置。
14．“追梦”学习小组的同学用激光笔发出一束红光从空气斜射入水中的情景如图，图中AO为入射光线， 为折射光线；保持入射点O不动，在竖直平面内，顺时针缓慢旋转入射光线AO至图中虚线DO位置，反射角将 （选填“变大”“不变”或“变小”）。
15．如下图所示是一条鱼跃出水面，咬食荷花的情景，鱼在水中看到荷花，是因为此时光从 斜射入 中（前两空均选填“空气”或“水”）；鱼要准确地咬到荷花，应该跃向看到的荷花的 （选填“下方”、“上方”或“本身”）位置。
16．我国不断加强湿地保护，改善湿地生态系统，黄河湿地群鸟翔集，白鹭、天鹅等各类候鸟嬉戏、觅食，为这片湿地增添了勃勃生机。平静的湖面上空，白鹭冲向水面捕食，在向下俯冲过程中它在湖面成的像是 （选填“逐渐变大”、“逐渐变小”或“不变”）的，且成的像是 像（选填“虚”或“实”），由于光的 （选填“折射”或“反射”）现象，白鹭看到的鱼在水中的像比其实际位置 （选填“偏高”、“偏低”或“不变”）。
四、简答题
17．奥运会泳池里的比赛可谓是视觉的盛宴，赛前游泳运动员逐一出场，现场观众会发出不停的呐喊声与欢呼声，而多数运动员都会戴上耳机出场，如图是中国著名游泳运动员孙杨。
（1）孙杨戴上耳机，除了听音乐放松心情外，从防治噪声角度来看，戴耳机的目的是什么？
（2）夺冠后，观众在看台上看到水中的孙杨“腿变短了”，试分析这是什么原因造成的？
18．周末，小明和家人到河边游玩，看到柳树的倒影在水面摇曳，河水看起来不深，但旁边的标志牌写有“水深危险，严禁下河游泳”的字样，有些标志牌还写有“该区域存在水流旋涡，严禁下河，防止被吸”，请根据以上内容仿照示例，提出一个物理问题，并解释。
【示例】问题：柳树的倒影是怎么形成的？
解释：光在水面发生反射形成的。
问题： ；解释： 。
五、实验题
19．在“探究光的折射规律”时，从水面上方看水中的物体变浅了，为了确定水中物体所成像的位置，某学习小组进行了实验探究，步骤如下：
（1）A。把一个防水小灯泡a放在水中某处，观察灯泡所成像的位置；
B．将另一个相同的小灯泡b放在水面上方，调整其位置，使它的像与a的像重合；
C．用刻度尺测量灯泡b到水面的距离。灯泡a的像到水面的距离与灯泡b到水面的距离一定相等，这依据物理知识是 ；
（2）测量时，如果直接将刻度尺竖直插入水中，使看到的零刻度线与灯泡a的像重合，则刻度尺在水面处的示数表示 （灯泡a/灯泡a的像）的深度；
（3）某小组实验时，测得灯泡a到水面的距离u和灯泡a的像到水面的距离v的对应关系如下表所示：
u/mm 30.0 60.0 90.0 120.0 150.0 180.0
v/mm 23.0 45.0 67.5 90.0 113.0 135.0
根据表中数据，在忽略误差的情况下，看起来1.2m深的水坑，其实际深度可达 m，因此看起来不太深的水也不能贸然下去，以免危险！
参考答案：
1．D
【详解】A．小孔成像的原理是光的直线传播，成的是倒立的实像，故A错误；
B．探究光的反射定律时，可以得出反射角等于入射角，故B错误；
C．光从空气中斜射入水中时，传播方向一定会发生改变，但垂直入射时，光的传播方向不变，故C错误；
D．由平面镜成的像和物体等大可知，探究平面镜成像特点，物体面镜时像的大小不变，故D正确。
故选D。
2．B
【详解】A．“绿树阴浓夏日长，楼台倒影入池塘”中“倒影”是平面镜成像，由于光的反射形成，故A正确，不符合题意；
B．“大漠孤烟直，长河落日圆”中，“落日”是由于大气分布不均匀，下部空气密度大，上部空气密度小，落日发出的光在不均匀的空气中传播时发生折射，折射光线不断向下偏折，我们逆着折射光线看去所看到的落日位置比实际位置高，我们看到的“落日”是由于光的折射而形成的太阳的虚像，故B错误，符合题意；
C．“潭清疑水浅，荷动知鱼散”中“水浅”是水底看起来比较浅，这是由于光的折射形成的，看水底是逆着光的传播方向看的，即逆着折射光线看，我们始终认为光是沿直线传播的，所以看到的位置比实际位置浅，故C正确，不符合题意；
D．“安得五彩虹，驾天作长桥”，“彩虹”是太阳光通过悬浮在空气中细小的水珠折射而成的，白光经水珠折射以后，分成各种彩色光，这种现象叫做光的色散现象，故D正确，不符合题意。
故选B。
3．D
【详解】A．海市蜃楼是光的折射现象，故A不符合题意；
B．平面镜成像的原理是光的反射，故B不符合题意；
C．凸透镜成像的原理是光的折射，故C不符合题意；
D．小孔成像的原理是光在同种均匀介质中沿直线传播，故D符合题意。
故选D。
4．A
【详解】AB．洪崖洞在平静江水中的倒影，属于平面镜成像，是等大的虚像，是光的反射形成的，故A正确，B错误；
C．夜晚洪崖洞的灯光五颜六色是因为灯光的颜色不同，不是光的色散现象，故C错误；
D．夜晚洪崖洞的灯光从空气斜射入江水中时会发生折射，这是光的折射现象，故D错误。
故选A。
5．B
【详解】如题图所示，光是不断的经光纤壁反射向前传播，即光的传输利用了光的反射，故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
6．A
【详解】在光的反射现象中，反射角等于入射角；光从空气斜射入水中时，折射角小于入射角，所以，、和之间的大小关系为
故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
7．D
【详解】海市蜃楼是一种因光的折射而形成的自然现象，是地球上物体反射的光经大气折射而形成的虚像。
A．小孔成像是由于光在同种均匀介质中沿直线传播，通过小孔后，在光屏上形成倒立的实像，故A不符合题意；
B．水中倒影是平面镜成像的一种，是由于光的反射形成的。当光线照射到水面上时，水面会像一个平面镜一样反射光线，形成物体的虚像，故B不符合题意；
C．立竿见影是由于光在同种均匀介质中沿直线传播，当光线遇到不透明的物体（如竹竿）时，会在其后面形成一个没有光线照射的黑暗区域，即影子，故C不符合题意；
D．潭深疑水浅是由于光的折射造成的。当光线从水中斜射入空气中时，由于光在不同介质中的传播速度不同，光线会发生偏折，使得我们看到的物体位置比实际位置要高。因此，当我们看到潭底时，会感觉潭底比实际要浅。故D符合题意。
故选D。
8．D
【详解】日全食属于日食的形成，是由于太阳、地球、月亮在同一直线上，月亮在中间挡住太阳光而形成的，属于光的直线传播。故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
9．ABC
【详解】A．清晨，太阳还在地平线以下，我们就看见了它，是因为太阳光经过不均匀的大气层发生折射形成的，故A正确；
B．银幕是凹凸不平的，平行光线入射到粗糙的银幕上，反射光线射向四面八方，进入不同位置的人的眼睛，不同位置的人们都能看到，因此光在银幕上发生漫反射，故B正确；
C．彩虹的形成原因是光的色散，白光通过水滴折射成七种颜色的光，故C正确；
D．光从空气斜射入水中时，传播方向发生改变；当光垂直射入水中时，传播方向不变，故D错误。
故选ABC。
10．CD
【详解】A．手在墙上形成手影，是因为光在同一均匀介质中沿直线传播，故A不符合题意。
B．根据光的折射，当光从空气斜射入水中或者其他介质中时，折射光线向法线方向偏折，出现了钢勺好像在水面处折断了的现象，如同插入水中的筷子向上弯折的道理是一样，故B不符合题意。
C．汽车观后镜，是利用凸面镜能使光线发散的特点扩大视野，是光的反射原理，故C符合题意。
D．平静的水面相当于平面镜，山在水中形成“倒影”是平面镜成像，平面镜成像属于光的反射，故D符合题意。
故选CD。
11．CD
【详解】A．池底反射的光线到达水面时，在水面处发生折射，折射角大于入射角，即人眼逆着折射光线的方向看去，看到的是池底经水面折射所成的虚像，且虚像在实际池底的上方，所以池水看起来比实际的浅，即清澈见底﹣﹣光的折射，故A不符合题意；
B．坐井观天指在井中看到的天空只有井口那么大，这是光的直线传播造成的，故B不符合题意；
C．海市蜃楼是光在密度不均匀的大气层中传播时，方向发生偏折形成的，这是光的折射现象，故C符合题意；
D．阳光下，微风吹拂的河面，波光粼粼，光在水面传播时会发生反射，这是光的反射现象，故D符合题意。
故选CD。
12．CD
【详解】A．“潭清疑水浅，荷动知鱼散”中“水浅”是因为光从水射入空气时发生折射所造成的，故A错误；
B．光源是指能够自行发光的物体，而月亮不能自行发光，我们看到的月光是因为它反射了太阳光。故B错误；
C．不透明物体的颜色是由它反射的色光的颜色所决定的，霜叶呈红色是由于霜叶能反射红光，故C正确；
D．声音的传播需要介质（固体、气体、液体），“路人借问遥招手，怕得鱼惊不应人”中“鱼惊”是因为声音可以在气体、液体中传播，故D正确。
故选CD。
13． 小于 右
【详解】[1]光从空气斜射入水中发生折射，折射角小于入射角，折射光线偏向法线。
[2]打开水槽底部水龙头缓慢放水，水面下降，折射点向右移动，因此，折射光线逐渐向右移动。
[3]过入射点垂直于界面作出法线，光从空气斜射向水中时，折射角小于入射角，据此在法线右侧的水中画出折射光线的大概位置，如图所示：
14． OC 变小
【详解】[1]光从一种介质斜射入另一种介质时，光的传播路径会发生偏折，则图中AO为入射光线，OC为折射光线。
[2]保持入射点O不动，在竖直平面内，顺时针缓慢旋转入射光线AO至图中虚线DO位置，入射角变小，则反射角也变小。
15． 空气 水 下方
【详解】[1][2][3]荷花反射的光由空气斜射入水中时，在水面处发生折射，折射角小于入射角，折射光线进入鱼的眼睛，鱼逆着折射光线看去，看到的荷花变高了，所以鱼要准确地咬到荷花，应该跃向看到的荷花的下方位置。
16． 不变 虚 折射 偏高
【详解】[1][2]白鹭在湖面成像是平面镜成像，水平相当于平面镜，光的反射形成的，其像是光的反射光线的反向延长线会聚成的虚像。在平面镜成像中，像与物大小相等，白鹭冲向水面的过程，它自身的大小不变，像的大小也不变。
[3][4]白鹭看到鱼在水中的像，是鱼身上的光线斜射向水面时，发生折射时形成的，逆着折射光线看时，像比鱼实际的位置偏高。
17．见解析
【详解】(1)从噪声角度来看，孙杨戴耳机的目的是在人耳处减弱噪声。
(2)观众在看台上看到水中的孙杨“腿变短了”，这是由于光的折射形成的。
18． 河水为什么看起来不深 因为光从水中斜射入空气中发生折射，人眼逆着折射光线看去，水底变浅
【详解】[1][2]问题1：河水为什么看起来不深？
解释：因为光从水中斜射入空气中发生折射，人眼逆着折射光线看去，水底变浅。
问题2：为什么存在水流漩涡会被吸？
解释：因为水流漩涡内侧水流速度比外侧大，外侧压强大于内侧，在压强差的作用下会将周围物体吸进去。
19． 平面镜成像时，物体到镜面的距离相等 灯泡a 1.6
【详解】（1）[1]平面镜所成的像是虚像，像到平面镜的距离和物到平面镜的距离相等。由于调整灯泡b的位置，使它的像与a的像重合，所以灯泡a的像到水面的距与灯泡b到水面的距离一定相等。
（2）[2]测量时，如果直接将刻度尺竖直插入水中，使看到的零刻度线与灯泡a的像重合，考虑到光的折射，则真实的零刻线在灯泡a的位置，故刻度尺在水面处的示数表示灯泡a的深度，即灯泡a到水面的距离。
（3）[3]由表中数据可以看出，v与u成正比，且满足
即v=0.75u。故当1.2m深的水坑即v=1.2m时，其实际深度为
