苏科版八年级上册4.1 光的折射综合训练题

这是一份苏科版八年级上册4.1 光的折射综合训练题，共34页。

4.1光的折射
课后培优练级练

培优第一阶——基础过关练
1．柳叶湖风景区是人们喜欢游玩的地方，在湖边行走，经常会看到“鸟在水中飞，鱼在云中游”的美丽画面，人们所观察到的“飞鸟”和“游鱼”（　　）
A．都是反射形成的像 B．都是折射形成的像
C．分别是反射和折射形成的像 D．分别是折射和反射形成的像
2．有一圆柱形敞口容器，从其左侧某一高度斜射入一束激光，在容器底部产生一个光斑O，如图所示。下列操作将使光斑向左移动的是（　　）

A．保持水面的高度和入射点不变，使激光的入射角增大
B．保持水面的高度不变，使激光笔向右平移
C．保持激光射入的角度不变，使水面上升
D．保持激光射入的角度不变，使水面下降
3．由于视角的原因，我们在水下看岸上的路灯，往往觉得它比实际的路灯要高一些。如图中能正确解释这一现象的光路图是（　　）
A．B．C． D．
4．某校新建成一个喷水池，在池底中央安装了一只射灯。池内无水时，射灯发出的一束光照在池壁上，在S点形成一个亮斑，如图所示。现往池内注水，水面升至a位置时，站在池旁的人看到亮斑的位置在P点；如果水面升至b位置时，人看到亮斑的位置在Q点，则（　　）

A．P点在S点的下方，Q点和S点重合 B．P点在S点的上方，Q点在S点的下方
C．P点在S点的上方，Q点在S点的上方 D．P点在S点的下方，Q点在S点的上方
5．如图所示，OA、OB和OC是射到空气和玻璃界面上的入射线、反射线和折射线三条光线，则反射角为 _____度，折射角为 _____度，界面的 _____边是玻璃。

6．如图所示，是小明在岸上看到水中鱼的光路（光的传播方向未标出）。A点为小明的眼睛，S和S′分别为水中的鱼和小明看到鱼的虚像。图中的折射光线是 _____（填“OS”或“OA”），入射角的大小为 _____。

7．如图所示，一盏探照灯的灯光与水平面成50°角射向水池，池中没有水时，在池底C处形成一个光斑。在逐步注水的过程中，在水面处发生反射和折射，分别在水池底和棚顶形成2处光斑。入射角大小为 ___________，注水过程中池底的光斑将 ___________移动，棚顶的光斑将 ___________移动。（后两空填“不会”、“向左”或“向右”）

8．如图所示，起初茶碗看起来是空的，但当你慢慢向碗中倒水时，就会发现碗中原来还藏着一枚硬币，这是光的___________现象，看到的硬币是___________。（选填“实物”或“虚像”）

9．在如图中，请分别画出反射光线和折射光线。

10．如图，光线AO从空气射到玻璃表面，请画出光线AO进入和离开玻璃的折射光线。

11．如图，在A点看到水中物体S的像在S＇，画出一条在A点看到物体像S＇的光路图。

12．小明同学在做“探究光的折射规律”的实验，如图是光从空气射入水中时的光路图。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。通过实验还得到如表数据：
入射角α
0°
15°
30°
45°
60°
反射角β
0°
15°
30°
45°
60°
折射角γ
0°
11.3°
22.1°
31.8°
40.9°

（1）分析表中的数据，可得出的结论是：
①光从空气斜射到水面时，将同时发生反射和折射现象；
②当光从空气垂直射到水面时，折射角等于 ___________；当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 ___________（选填“大于”、“等于”或“小于”）入射角；
③通过对数据的进一步分析可以发现：当光从空气斜射入水中时，随着入射角的增大，折射角数值的变化越来越 ___________（选填“大”或“小”）。
（2）使用上述实验装置，小明同学使光线沿CO方向射向O点，则折射光线将沿 ___________方向射出，这说明在折射现象中，光路 ___________；同时还可以得出：光从水中斜射入空气中时，折射角 ___________入射角。

13．在“初识光的折射现象”和“探究光的折射特点”实验中：
（1）如图甲，小明将一束激光射至P点，形成一个光斑，向水槽内慢慢注水，水槽底部光斑的位置将___________（向左移动/向右移动/不动），这说明光从空气斜射入水中时，传播方向___________（会/不会）发生偏折，实验中光在空气中的传播路径并不清晰，为解决此问题，他在水面上方喷了一些___________；

（2）如图乙，小明继续探究“光从空气射入水中时的折射特点”，他使用可折转的光屏，是为了研究折射光线、入射光线和法线是否___________，如图丙，他将光沿着AO方向射向水面上的O点，光在水中沿着OB方向射出，调整激光笔使入射光逐步偏向法线，折射光也逐步偏向法线，说明光从空气斜射入水中时，入射角减小，折射角随之___________（增大/减小/不变）。当光沿着NO方向射入时会沿 ___________方向射出，此时折射角为___________度。
培优第二阶——拓展培优练
1．下列现象中，由于光的折射而形成的是（　　）
A．镜中的花朵 B．树荫下的圆形光
C．水中的筷子 D．倒映在水中的山
2．下列所示的四个现象中，不属于光的折射的是（　　）
a．海市蜃楼；b. 日环食；
c. 筷子上折； d. 鸟在水中的倒影
A．a、b B．a、c C．b、d D．b、c、d
3．一束光线从空气斜射入玻璃中，反射光线和折射光线的夹角恰好为90°，则入射角的大小可能是（　　）
A．0° B．35° C．60° D．90°
4．如图所示，能正确解释“岸边的人看到水中鱼”的光路图是（　　）
A． B． C． D．
5．如图所示，水池的宽度为L，在水池右侧距离池底高度H处有一激光束，水池内无水时恰好在水池的左下角产生一个光斑。已知L＝H，现向水池内注水，水面匀速上升，则光斑（　　）

A．匀速向右移动，且移动速度小于水面上升的速度
B．匀速向右移动，且移动速度大于水面上升的速度
C．减速向右移动，但速度始终大于水面上升的速度
D．加速向右移动，但速度始终小于水面上升的速度
6．一束光和水面成30度，从空气射向水面时，在水面处同时发生了反射和折射，那么反射角为________度；且折射光线与水面的夹角为43度，则折射角为________度。
7．光在真空中的传播速度是___________km/s，光在水中的传播速度比在真空的传播的速度___________（填“大”或“小”）；要使反射光线垂直于入射光线，入射角的大小为___________；沙漠上空出现海市蜃楼是属于光的___________（选填“反射”或“折射”）现象。
8．如图所示，是光在空气和玻璃两种介质中传播情形，反射角等于 ___________° ，折射角等于  ___________°；MM′的右边是_________（选填水或玻璃）。   

9．如图所示，人眼在A处看见河里B处有一条鱼，人眼看到的鱼是光的 _____所成的 _____（选填“实像”或“虚像”），实际鱼的位置在 _____。若从A处射出一束激光，要使激光照射到鱼身上，则激光应对着 _____射出（以上两空均选填“B点”或“B点的上方”、“B点的下方”）。

10．如图所示，水面下有灯S，a是S发出的光线，b是a射出水面后的折射光线，SO是另外一条射向水面的光线，其对应的折射光线可能是___________（选填“1”、“2”），判断的依据是：___________；图中垂直水面的入射光线c对应的入射角∠i=___________，请在图中画出光线c射出水面后的光路。( )

11．如图是某同学利用光具盘探究光从空气斜射入玻璃中时的光路，经过多次实验并记录了如下数据：
入射角
10°
30°
45°
60°
折射角
7.1°
20.7°
30°
37.8°
（1）实验中，光具盘除了能读出入射角和折射角大小外，还具有______的作用；
（2）分析表格中的数据，你能得出的结论（写出一条即可）：______；
（3）根据表格中的数据还可以判断：当光以35°的入射角从空气射入玻璃中时，其折射角______30°（选填“大于”、“小于”或“等于”）；
（4）当光以30°的入射角从玻璃射入空气中时，其折射角是______。

12．小明同学在探究光的折射规律时，意外发现：当光沿某方向从半圆玻璃砖射向空气时，折射光消失而反射光却变得更亮，老师告诉他这是光的全反射现象。课后，小明查到光从玻璃射向空气时的一些数据如表
入射角i
0°
10°
20°
30°
40°
41.2°
41.8°
42°
折射角r
0°
15.2°
30.9°
48.6°
74.6°
81°
90°
/
反射能量
5%
7%
26%
43%
77%
84%
100%
100%

（1）分析以上数据可知光从玻璃射向空气时，折射角随入射角的变化关系是 ______；光从玻璃斜射向空气时，反射能量随着入射角的增大而 ______；当光从空气斜射向玻璃时，入射角为81°时，折射角为 ______；
（2）分析表中数据可知，光从玻璃斜射向空气时，当入射角≥______时，反射能量达到100%，就发生了全反射现象；
（3）由表格数据可知：图中图线______（选填“a”或“b”）反映了上述实验中的两角关系；
（4）根据光路可逆，请猜想：若光从空气斜射向玻璃，______（选填“能”或“不能”）发生全反射，理由是______。
培优第三阶——中考沙场点兵
1．（2022·广西玉林·中考真题）宋代大诗人苏轼在《登州海市》的诗中描述过海市蜃楼的奇观。如图所示，这种现象形成的主要原因是由于光的（　　）

A．会聚 B．折射 C．发散 D．反射
2．（2022·四川巴中·中考真题）关于光现象下列说法正确的是（　　）
A．安装电梯时使用的激光垂准仪应用了光沿直线传播的原理
B．通过平静湖面看到飞机飞得越高，湖水中飞机倒影越小，说明物体到平面镜距离越大，像越小
C．光的直线传播、光的反射、光的折射中只有光的反射光路可逆
D．太阳光透过教室中装满水的饮水桶出现了彩色，是由于光的直线传播形成的
3．（2022·山东威海·中考真题）如图所示，一辆玩具车放入水中，从侧面看车轮浸入水中的部分变“扁”了，其原因是发生了（　　）

A．光的直线传播 B．光的反射 C．光的折射 D．光的色散
4．（2022·内蒙古呼和浩特·中考真题）日出东方，万物光明；林间疏影，潭影映人。上面句中，林间疏影与潭影映人，是两种光学现象，其原理与下面两幅图的光学原理相同，这两幅图是（　　）

A．①和② B．②和③ C．③和④ D．②和④
5．（2022·辽宁阜新·中考真题）如图所示，光在水和空气的界面CD同时发生反射和折射，入射角为 ______度，折射角为______度，界面CD上面的介质是______。

6．（2022·山东东营·中考真题）下列光现象：①手影游戏；②海市蜃楼；③小孔成像；④池水变“浅”，___________（选填序号）是由于光的直线传播产生的，___________（选填序号）是由于光的折射产生的。
7．（2020·江苏镇江·中考真题）光在空气和水的分界面处同时发生反射和折射光路如图所示，其中折射角为_____（选填“1”､“2”或“3”），分界面为_____（选填“①”或“②”），分界面的_____方为水，当入射角减小时，反射光线与折射光线的夹角将变_____｡

8．（2022·内蒙古呼和浩特·中考真题）小亮同学坐在平静的湖边，看到“云在水中漂，鱼在云上游”。则，天上的白云与映在湖里的白云，距水面的距离_____（选填“相同”或“不同”）；看到的鱼相比实际的鱼，距水面的距离_____（选填“远”或“近”）；看到水中的白云在向东移动，则天上的白云在向_____（选填“东”或“西”）移动；看到的水中鱼和水中云，是鱼和云所成的像，关于这两个像，下列判断正确的是_____（选填字母）。
A．都是实像 B．都是虚像 C．鱼是实像，云是虚像
9．（2022·江苏泰州·中考真题）孤艳阳下的天德湖畔树影婆娑，水中的鹅卵石清晰可见，湖面上的小鸟上下翻飞，景色美不胜收！其中地面上的树影是由光的_______形成的，游人看到水中的鹅卵石是光的______形成的，小鸟从水面飞上树梢，它在水中所成的像到水面距离的大小变化情况是_______。
10．（2020·内蒙古赤峰·中考真题）如图1所示，为探究光折射时的特点，小华将一束激光射至空水槽底部的P点，形成一个光斑，然后向水槽内慢慢注水，水槽底部光斑的位置将_____ （填“向左移动”“向右移动”或“不动”）。为了显示光的传播路径，小华自制了如图2所示的可折转光屏，利用它可以验证折射光线、入射光线和法线是否在_________。

11．（2018·江苏镇江·中考真题）如图所示，将透明的薄壁厚度可忽略不计方形水槽水平放置，固定在水槽底部的激光笔沿图示方向发出一细光束，小彬通过缓慢改变水槽中的水量来探究光的传播现象．

（1）如图水槽中未注水时可在侧壁上A处得到一个光点，注入一定量的水后，光点移至B处，这是由于光在水面处发生了光的______现象，此时入射角______角选填“大于”“等于”或“小于”；
（2）为使B处的光点移至C处，则应使水槽中的水量______，若BC间距离为2cm，则水面高度的变化量______选填“”“”或“”；
（3）如图所示，小彬将激光笔移至虚线框内向水槽底部照射，为使光束第一次从水面射出后沿DE方向传播，则激光笔照射的方向应满足的条件是______，且激光笔照射在水槽底部的位置必须在区______选填“①”②”或“③”内．
12．（2022·云南·中考真题）小华偶然间整直向下看到放在玻璃砖下面的字发生了错位。
（1）他想光斜射时才发生偏折，才会出现“池底变浅”的现象,那么光在垂直入射时,光线不再偏折,还会有“池底变浅”的现象吗？上述过程在科学探究中做___________（选填“设计实验”“提出问题”或“分析论证”）。
（2）①联想到“平面镜成像”找像位置的方法，于是他按如图所示将玻璃砖紧贴物体摆放在水平桌面上的一张白纸上，标记出物体的位置。按照图乙的方式沿水平方向观察物体（观察盒上的条形码）。当看到物体经玻璃砖成的像时，前后移动小卡片，使小卡片与像在同一个平面上，将小卡片此时的位置标记在白纸上，这样就找到了放置一块玻璃砖时___________的位置。
②随后，他将玻璃砖离开物体向观察者移动一小段距离后进行观察，发现像的位置不变，说明玻璃砖与物体的距离___________影响成像位置（选填“会”或“不会”）。

（3）为了观察不同厚度玻璃的成像情况，他将第二块相同玻璃砖紧贴在第一块后面，如图丙所示，观察并记录像的位置；他再将第三块相同玻璃砖紧贴在前两块后面，如图丁所示，观察并记录像的位置。记录数

①分析图的数据可知，用一块玻璃砖观察时，像与物体的距离是___________cm；
②三次实验都说明了光在垂直入射时，像的位置会___________观察者（选填“靠近”或“远离”）。
（4）从图的实验数据还可以得出：玻璃的厚度越厚，像与物的距离越___________。
（5）从以上探究可知，从竖直方向看到的池底比它的实际位置___________（选填“浅”或“深”）。
4.1光的折射
课后培优练级练

培优第一阶——基础过关练
1．柳叶湖风景区是人们喜欢游玩的地方，在湖边行走，经常会看到“鸟在水中飞，鱼在云中游”的美丽画面，人们所观察到的“飞鸟”和“游鱼”（　　）
A．都是反射形成的像 B．都是折射形成的像
C．分别是反射和折射形成的像 D．分别是折射和反射形成的像
【答案】C
【详解】光在传播到不同物质时，在分界面上改变传播方向又返回原来物质中的现象，叫做光的反射；光的折射是指光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向发生改变，从而使光线在不同介质的交界处发生偏折的现象；人们所观察到的“飞鸟”，是飞鸟在水面上呈现的虚像，是光的反射现象，“游鱼”是鱼反射的光线经过水中传播到空气中，进入人眼，是光的折射现象，故ABD不符合题意，C符合题意。故选C。
2．有一圆柱形敞口容器，从其左侧某一高度斜射入一束激光，在容器底部产生一个光斑O，如图所示。下列操作将使光斑向左移动的是（　　）

A．保持水面的高度和入射点不变，使激光的入射角增大
B．保持水面的高度不变，使激光笔向右平移
C．保持激光射入的角度不变，使水面上升
D．保持激光射入的角度不变，使水面下降
【答案】C
【详解】A．保持水面高度和入射点不变，使激光的入射角增大，激光束远离法线时，折射角随之变大，光斑会向右移动，故A不符合题意；B．保持水面高度不变，使激光笔向右平移，则入射光线和折射光线都向右平移，所以光斑右移，故B不符合题意；CD．保持激光射入角度不变，使水面上升，如下图所示：

入射点向左移动，则光斑向左移动；同理使水面下降，入射点向右移动，则光斑向右移动，故C符合题意，D不符合题意。故选C。
3．由于视角的原因，我们在水下看岸上的路灯，往往觉得它比实际的路灯要高一些。如图中能正确解释这一现象的光路图是（　　）
A． B．
C． D．
【答案】D
【详解】潜水员看岸上的路灯，所以入射光线应该来自岸上，根据光的折射规律，光从空气中斜射入水中时，折射角小于入射角，故ABC不符合题意，D符合题意。故选D。
4．某校新建成一个喷水池，在池底中央安装了一只射灯。池内无水时，射灯发出的一束光照在池壁上，在S点形成一个亮斑，如图所示。现往池内注水，水面升至a位置时，站在池旁的人看到亮斑的位置在P点；如果水面升至b位置时，人看到亮斑的位置在Q点，则（　　）

A．P点在S点的下方，Q点和S点重合 B．P点在S点的上方，Q点在S点的下方
C．P点在S点的上方，Q点在S点的上方 D．P点在S点的下方，Q点在S点的上方
【答案】D
【详解】当往池内注水，水面升至a位置时，发生折射，根据折射定律，P点如下图所示
当水面上升至b位置时，光线先在水池壁反射，再折射出水面，根据反射定律和折射定律，Q点如下图所示通过画图可知：P点在S点的下方，Q点在S点的上方。故D符合题意，ABC不符合题意。故选D。
5．如图所示，OA、OB和OC是射到空气和玻璃界面上的入射线、反射线和折射线三条光线，则反射角为 _____度，折射角为 _____度，界面的 _____边是玻璃。

【答案】     30     60     右
【详解】[1]由图可知，是的角平分线，因此是法线，为界面。
[2]因为CO和BO分居法线两侧，并且在同种介质中，因此CO为入射光线，OB为反射光线，OA为折射光线；为反射角，大小为为折射角，大小为60°。
[3]由图可知，入射角小于折射角，所以光是从玻璃斜射入空气中，即界面的右侧为玻璃。
6．如图所示，是小明在岸上看到水中鱼的光路（光的传播方向未标出）。A点为小明的眼睛，S和S′分别为水中的鱼和小明看到鱼的虚像。图中的折射光线是 _____（填“OS”或“OA”），入射角的大小为 _____。

【答案】     OA     30°
【详解】[1]观察水中鱼时，鱼反射的光线斜射入空气中时，发生折射，折射角大于入射角，折射光线远离法线，折射光线进入人的眼睛，所以OA为折射光线。
[2]由图可知，入射光线与水面之间的夹角为120°，入射角为入射光线与法线之间的夹角，法线与界面垂直，则入射角为
7．如图所示，一盏探照灯的灯光与水平面成50°角射向水池，池中没有水时，在池底C处形成一个光斑。在逐步注水的过程中，在水面处发生反射和折射，分别在水池底和棚顶形成2处光斑。入射角大小为 ___________，注水过程中池底的光斑将 ___________移动，棚顶的光斑将 ___________移动。（后两空填“不会”、“向左”或“向右”）

【答案】     40°     向右     向右
【详解】[1]一盏探照灯的灯光与水平面成50°角射向水池，由于法线与池底是垂直的，则灯光与法线之间的夹角为90°-50°=40°即入射角为40°。
[2]在没有注水时，根据光的直线传播，人直接能看到C点，当注水后，探照灯射出的光线到水面发生折射，折射光线靠拢法线，所以光斑会向右移动。
[3]注水后，入射点会向右移动，入射角不变，反射角不变，所以反射光线会向右移动，棚顶的光斑将向右移动。
8．如图所示，起初茶碗看起来是空的，但当你慢慢向碗中倒水时，就会发现碗中原来还藏着一枚硬币，这是光的___________现象，看到的硬币是___________。（选填“实物”或“虚像”）

【答案】     折射     虚像
【详解】[1][2]保持眼睛和碗的位置不变，慢慢向空碗里倒水，硬币反射的光线从水中斜射入空气中时，在水面处发生折射，折射光线远离法线，人眼逆着折射光线沿直线看去，看到的是变高的硬币的虚像。
9．在如图中，请分别画出反射光线和折射光线。

【答案】
【详解】图中已经过入射点O垂直于界面作出法线，根据反射角等于入射角在法线右侧的空气中作出反射光线；根据光的折射定律，光线从空气射入水中，折射角小于入射角，画出向法线偏折的折射光线。如图所示：
10．如图，光线AO从空气射到玻璃表面，请画出光线AO进入和离开玻璃的折射光线。

【答案】
【详解】过入射点作出法线，当光从空气斜射入玻璃中时，折射光线、入射光线、法线在同一个平面内，折射光线、入射光线分居法线两侧，折射角小于入射角；当光从玻璃斜射入空气中时，折射角大于入射角，如图所示：

11．如图，在A点看到水中物体S的像在S＇，画出一条在A点看到物体像S＇的光路图。

【答案】
【详解】S的光由水进入空气后进入人眼，人眼逆着折射光线看到物体S的像点S＇，连接AS＇交水面于点O，连接SO画出入射光线，连接OA画出折射光线，如图所示

12．小明同学在做“探究光的折射规律”的实验，如图是光从空气射入水中时的光路图。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。通过实验还得到如表数据：
入射角α
0°
15°
30°
45°
60°
反射角β
0°
15°
30°
45°
60°
折射角γ
0°
11.3°
22.1°
31.8°
40.9°

（1）分析表中的数据，可得出的结论是：
①光从空气斜射到水面时，将同时发生反射和折射现象；
②当光从空气垂直射到水面时，折射角等于 ___________；当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 ___________（选填“大于”、“等于”或“小于”）入射角；
③通过对数据的进一步分析可以发现：当光从空气斜射入水中时，随着入射角的增大，折射角数值的变化越来越 ___________（选填“大”或“小”）。
（2）使用上述实验装置，小明同学使光线沿CO方向射向O点，则折射光线将沿 ___________方向射出，这说明在折射现象中，光路 ___________；同时还可以得出：光从水中斜射入空气中时，折射角 ___________入射角。

【答案】     0°     折射角随入射角的增大而增大     小于     小     OA     是可逆的     大于
【详解】（1）②[1]当光从空气垂直射到水面时，折射角等于0°。
[2][3]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（折射角随入射角的减小而减小），且折射角小于入射角。
③[4]分析表中数据可知，入射角每增大15°，增大的折射角分别为11.3°、10.8°、9.7°、9.1°，所以通过对数据的进一步分析可以发现：当光从空气斜射入水中时，随着入射角的增大，折射角数值的变化越来越小。
（2）[5][6][7]小明同学使光线沿CO方向射向O点，则折射光线将沿OA射出，这说明在光的折射现象中，光路是可逆的；同时说明光从水中斜射入空气中时，折射角大于入射角。
13．在“初识光的折射现象”和“探究光的折射特点”实验中：
（1）如图甲，小明将一束激光射至P点，形成一个光斑，向水槽内慢慢注水，水槽底部光斑的位置将___________（向左移动/向右移动/不动），这说明光从空气斜射入水中时，传播方向___________（会/不会）发生偏折，实验中光在空气中的传播路径并不清晰，为解决此问题，他在水面上方喷了一些___________；

（2）如图乙，小明继续探究“光从空气射入水中时的折射特点”，他使用可折转的光屏，是为了研究折射光线、入射光线和法线是否___________，如图丙，他将光沿着AO方向射向水面上的O点，光在水中沿着OB方向射出，调整激光笔使入射光逐步偏向法线，折射光也逐步偏向法线，说明光从空气斜射入水中时，入射角减小，折射角随之___________（增大/减小/不变）。当光沿着NO方向射入时会沿 ___________方向射出，此时折射角为___________度。
【答案】     向左移动     会     烟雾     在同一平面内     减小     ON'     0
【详解】（1）[1][2]光从空气斜射入水或其它透明介质时，折射角小于入射角；小明将一束激光射至P点，形成一个光斑，向水槽内慢慢注水，光线在水面处发生折射，水槽底部光斑的位置将向左移动，说明光从空气斜射入水中时，传播方向会发生改变。
[3]实验中光在空气中的传播路径并不清晰，为解决此问题，他可以在水面上方喷一些烟雾，使光反射漫反射，传播路径变清晰。
（2）[4]只有当光屏在同一平面内时，才能在光屏上看到折射光线，使用可折转的光屏，当光屏不在同一平面内，光屏上看不到折射光线，使用可折转的光屏，是为了研究折射光线、入射光线和法线是否在同一平面内。
[5]入射光线和法线的夹角是入射角，折射光线和法线夹角是折射角，入射光线靠拢法线，说明入射角减小，折射光线靠拢法线，说明折射角也减小。
[6][7]当光沿着NO方向射入时会沿ON′方向射出，此时光线垂直入射不改变传播方向，则此时入射角和折射角都等于0度。
培优第二阶——拓展培优练
1．下列现象中，由于光的折射而形成的是（　　）
A．镜中的花朵 B．树荫下的圆形光
C．水中的筷子 D．倒映在水中的山
【答案】C
【详解】A．镜中的花朵属平面镜成像现象，是光的反射形成的，故A不符合题意；B．树荫下的圆形光斑，是光的直线传播形成的，故B不符合题意；C．水中的筷子看起来向上弯折，是筷子反射的光线在由水面进入空气时发生偏着形成的，属光的折射现象，故C符合题意；D．山水中形成“倒影”，属平面镜成像现象，是光的反射形成的，故D不符合题意。故选C。
2．下列所示的四个现象中，不属于光的折射的是（　　）
a．海市蜃楼；
b. 日环食；
c. 筷子上折；    
d. 鸟在水中的倒影
A．a、b B．a、c C．b、d D．b、c、d
【答案】C
【详解】a海市蜃楼是由于空气不均匀，产生的折射现象；b日环食是由于光沿直线传播形成的现象，不属于折射现象；c水中的筷子上折，是光的折射形成的；d鸟的倒影是由于光的反射形成的虚像，不属于折射现象；故不属于光的折射形成的是b、d。故ABD不符合题意，C符合题意。故选C。
3．一束光线从空气斜射入玻璃中，反射光线和折射光线的夹角恰好为90°，则入射角的大小可能是（　　）
A．0° B．35° C．60° D．90°
【答案】C
【详解】AD．入射角为0°和90°时光不会偏折，故AD不符合题意；BC．由于反射光线和折射光线的夹角恰好为90°，则反射角和折射角的和也是90°。所以，入射角和折射角的和也是90°。当一束光线从空气斜射入玻璃中，折射角小于入射角。当入射角的大小为35°时，折射角为55°，不符合折射规律；当入射角的大小为60°时，折射角为30°，符合折射规律，故B不符合题意，C符合题意。故选C。
4．如图所示，能正确解释“岸边的人看到水中鱼”的光路图是（　　）
A． B． C． D．
【答案】A
【详解】“岸边的人看到水中鱼”，是鱼反射的光经水面折射进入人眼，人逆着光线看到的是位于水中鱼正上方的虚像。A．由A光路图可知，光由水中斜射入空气，折射角大于入射角，符合光的折射规律，故A符合题意；BD．光路图为光由水中斜射入空气，折射角小于入射角，不符合光的折射规律，故BD不符合题意；C．光路图为光由水中垂直射入空气中，即沿法线射入，方向不改变，不符合光的折射规律，故C不符合题意。故选A。
5．如图所示，水池的宽度为L，在水池右侧距离池底高度H处有一激光束，水池内无水时恰好在水池的左下角产生一个光斑。已知L＝H，现向水池内注水，水面匀速上升，则光斑（　　）

A．匀速向右移动，且移动速度小于水面上升的速度
B．匀速向右移动，且移动速度大于水面上升的速度
C．减速向右移动，但速度始终大于水面上升的速度
D．加速向右移动，但速度始终小于水面上升的速度
【答案】A
【详解】光由空气斜射进入水中时，折射光线向法线偏折，折射角小于入射角，所以光斑是由光的折射形成的；当水面上升时，折射光路的变化如图：

可见，水面上升，折射点右移，光斑右移。水面上升的距离h与光斑移动的距离s成正比，即
（其中a为折射角）所以当水面匀速上升，光斑必然匀速移动，而不是变速运动。因为L＝H，所以激光与水面成45度角入射，所以由图可知，光斑再怎么移也不可能和法线重合，所以速度比水面上升的速度小。故选A。
6．一束光和水面成30度，从空气射向水面时，在水面处同时发生了反射和折射，那么反射角为________度；且折射光线与水面的夹角为43度，则折射角为________度。
【答案】     60     47
【详解】[1]由题知，入射光线与水面成30°，入射角为入射光线与法线的夹角，则入射角为
[2]由反射角等于入射角可知，反射角也等于60°；又因为折射光线与水面的夹角为43°，折射角为折射光线与法线的夹角，所以折射角为
7．光在真空中的传播速度是___________km/s，光在水中的传播速度比在真空的传播的速度___________（填“大”或“小”）；要使反射光线垂直于入射光线，入射角的大小为___________；沙漠上空出现海市蜃楼是属于光的___________（选填“反射”或“折射”）现象。
【答案】     3×105     小     45°     折射
【详解】[1][2]光在真空中速度最大，其数值是3×108m/s =3×105km/s，光在其他介质中的传播速度比在真空中的速度小。
[3]根据光的反射定律，反射角等于入射角，已知入射光线与反射光线互相垂直，则反射角与入射角之和为90度，即反射角与入射角均为45度。
[4]沙漠上空出现海市蜃楼是光在密度不均匀的空气中传播时会发生的折射现象。
8．如图所示，是光在空气和玻璃两种介质中传播情形，反射角等于 ___________° ，折射角等于  ___________°；MM′的右边是_________（选填水或玻璃）。   

【答案】     70     40     玻璃
【详解】[1]根据反射定律知，反射角等于入射角，所以水平方向的直线为法线，竖直方向的直线 为界面。

由上图可知，入射角反射角等于入射角，则反射角
[2]由图可知折射光线与法线的夹角为所以折射角为40°。
[3]由于折射角小于入射角，故MM′的右边是玻璃。
9．如图所示，人眼在A处看见河里B处有一条鱼，人眼看到的鱼是光的 _____所成的 _____（选填“实像”或“虚像”），实际鱼的位置在 _____。若从A处射出一束激光，要使激光照射到鱼身上，则激光应对着 _____射出（以上两空均选填“B点”或“B点的上方”、“B点的下方”）。

【答案】     折射     虚像     B点的下方     B点
【详解】[1][2][3][4]水中的“鱼”是鱼反射的光线从水中进入空气发生折射形成的虚像；看到的鱼（虚像）在实际鱼位置的上方，则实际鱼的位置在B点的下方；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点是鱼的虚像，鱼的实际位置在B点的正下方，根据光路可逆，激光在进入水的时候也会发生折射，所以照着B点，激光也就刚好落在鱼上了。如图所示：

10．如图所示，水面下有灯S，a是S发出的光线，b是a射出水面后的折射光线，SO是另外一条射向水面的光线，其对应的折射光线可能是___________（选填“1”、“2”），判断的依据是：___________；图中垂直水面的入射光线c对应的入射角∠i=___________，请在图中画出光线c射出水面后的光路。( )

【答案】     1     折射角随入射角的减小而减小     0°    
【详解】[1][2]光从水中斜射入空气中会发生折射，折射角大于入射角，且折射角随入射角的减小而减小；如图所示，a是S发出的光线，b是a射出水面后的折射光线，SO是另外一条射向水面的光线，由图可知，SO光线的入射角小于a光线的入射角，所以SO光线折射后的折射角应该小于b光线的折射角，所以其对应的折射光线可能是1；判断的依据是：折射角随入射角的减小而减小。
[3][4]光从水中垂直射入空气中，入射角为0°，所以图中垂直水面的入射光线c对应的入射角∠i=0°，经水面后传播方向不变，故光线c射出水面后的光路如下图所示。

11．如图是某同学利用光具盘探究光从空气斜射入玻璃中时的光路，经过多次实验并记录了如下数据：
入射角
10°
30°
45°
60°
折射角
7.1°
20.7°
30°
37.8°

（1）实验中，光具盘除了能读出入射角和折射角大小外，还具有______的作用；
（2）分析表格中的数据，你能得出的结论（写出一条即可）：______；
（3）根据表格中的数据还可以判断：当光以35°的入射角从空气射入玻璃中时，其折射角______30°（选填“大于”、“小于”或“等于”）；
（4）当光以30°的入射角从玻璃射入空气中时，其折射角是______。

【答案】     显示光路     光从空气斜射入玻璃中时，折射角小于入射角     小于     45o
【详解】（1）[1]某同学利用光具盘探究光从空气斜射入玻璃中时的光路实验中，光具盘除了能读出入射角和折射角大小外，还具有显示光路的作用。
（2）[2]根据表中数据可知，实验中，光从空气斜射入玻璃中，折射角总小于入射角，故能得出的结论是：光从空气斜射入玻璃中时，折射角小于入射角。
（3）[3]根据表格中的数据可知，当光线以45°的入射角从空气射向玻璃时，其折射角是30°；当入射角为35°时，入射角变小了，折射角随之变小，所以折射角会小于30°。
（4）[4]已知当光线以45°的入射角从空气射向玻璃时，其折射角是30°。根据光路的可逆性，当光以30°的入射角从玻璃射入空气中时，其折射角是45°。
12．小明同学在探究光的折射规律时，意外发现：当光沿某方向从半圆玻璃砖射向空气时，折射光消失而反射光却变得更亮，老师告诉他这是光的全反射现象。课后，小明查到光从玻璃射向空气时的一些数据如表
入射角i
0°
10°
20°
30°
40°
41.2°
41.8°
42°
折射角r
0°
15.2°
30.9°
48.6°
74.6°
81°
90°
/
反射能量
5%
7%
26%
43%
77%
84%
100%
100%


（1）分析以上数据可知光从玻璃射向空气时，折射角随入射角的变化关系是 ______；光从玻璃斜射向空气时，反射能量随着入射角的增大而 ______；当光从空气斜射向玻璃时，入射角为81°时，折射角为 ______；
（2）分析表中数据可知，光从玻璃斜射向空气时，当入射角≥______时，反射能量达到100%，就发生了全反射现象；
（3）由表格数据可知：图中图线______（选填“a”或“b”）反映了上述实验中的两角关系；
（4）根据光路可逆，请猜想：若光从空气斜射向玻璃，______（选填“能”或“不能”）发生全反射，理由是______。
【答案】     折射角随入射角的增大而增大     增大     41.2°     41.8°     a     不能     根据光路可逆，当光从空气斜射向玻璃时，折射角小于入射角，因此折射光线不能消失
【详解】（1）[1][2]分析表中数据可知，光从玻璃斜射向空气时，入射角增大后折射角及反射能量都增大。
[3]由表中数据可知，光从玻璃斜射向空气时，入射角为41.2°时，折射角为81°。因为在光的折射现象中光路是可逆的，所以，当光从空气斜射向玻璃时，若入射角为81°，则此时折射角为41.2°。
（2）[4]根据表中数据可得，光从玻璃斜射向空气时，当入射角≥41.8°时，反射能量达到100%，就发生了全反射现象。
（3）[5]光从玻璃斜射向空气时，折射角随着入射角的增大而增大，且折射角总大于入射角。图线b中，当入射角等于45°时，折射角也等于45°；图线a中的折射角始终大于入射角，且入射角接近45°时，折射角达到90°（即发生全反射），符合题意，因此图线a反映了折射角与入射角的关系。
（4）[6][7]根据光路可逆，当光从空气斜射向玻璃时，折射角小于入射角，因此折射光线不能消失，则不能发生全反射现象。
培优第三阶——中考沙场点兵
1．（2022·广西玉林·中考真题）宋代大诗人苏轼在《登州海市》的诗中描述过海市蜃楼的奇观。如图所示，这种现象形成的主要原因是由于光的（　　）

A．会聚 B．折射 C．发散 D．反射
【答案】B
【详解】海市蜃楼是光经过不均匀的大气层时，发生光的折射形成的，故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
2．（2022·四川巴中·中考真题）关于光现象下列说法正确的是（　　）
A．安装电梯时使用的激光垂准仪应用了光沿直线传播的原理
B．通过平静湖面看到飞机飞得越高，湖水中飞机倒影越小，说明物体到平面镜距离越大，像越小
C．光的直线传播、光的反射、光的折射中只有光的反射光路可逆
D．太阳光透过教室中装满水的饮水桶出现了彩色，是由于光的直线传播形成的
【答案】A
【详解】A．由于光在同种均匀介质中是沿直线传播的，所以安装电梯时可以使用激光垂准仪校准，故A正确；B．根据平面镜成像规律可知，像和物关于平面镜对称，物体的大小不变，平面镜所成像的大小也不变，所以飞机飞得越高，物距越大，像距也随之变大，但湖水中飞机像的大小不变，故B错误；C．光的直线传播、光的反射、光的折射，三种光现象中，光路均是可逆的，故C错误；D．太阳光透过教室中装满水的饮水桶出现了彩色，是由于光的色散形成的，其实质是光的折射，故D错误。故选A。
3．（2022·山东威海·中考真题）如图所示，一辆玩具车放入水中，从侧面看车轮浸入水中的部分变“扁”了，其原因是发生了（　　）

A．光的直线传播 B．光的反射 C．光的折射 D．光的色散
【答案】C
【详解】车轮浸入水中的部分反射的光，从水中斜入空气中时发生了折射的，所以从空气中看水中轮子“扁”了，故ABD不符合题意，C符合题意。故选C。
4．（2022·内蒙古呼和浩特·中考真题）日出东方，万物光明；林间疏影，潭影映人。上面句中，林间疏影与潭影映人，是两种光学现象，其原理与下面两幅图的光学原理相同，这两幅图是（　　）

A．①和② B．②和③ C．③和④ D．②和④
【答案】A
【详解】林间疏影是由光的直线传播形成的；潭影映人属于平面镜成像，是由光的反射形成的；①手影是由光的直线传播形成的，故①符合题意；②倒影属于平面镜成像，是由光的反射形成的，故②符合题意；③插在水中的筷子变弯了，是由光的折射形成的，故③不符合题意；④彩虹属于光的色散现象，光的色散现象的实质是光的折射，故④不符合题意。综上所述，①和②符合题意，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
5．（2022·辽宁阜新·中考真题）如图所示，光在水和空气的界面CD同时发生反射和折射，入射角为 ______度，折射角为______度，界面CD上面的介质是______。

【答案】     30     42     空气
【详解】[1][2][3]如图CD是界面，∠AOC＝60°，则∠BOD＝60°，所以入射角为

而∠COE＝48°，则折射角为
因折射角大于入射角，所以CD的上边是空气，下边是水。
6．（2022·山东东营·中考真题）下列光现象：①手影游戏；②海市蜃楼；③小孔成像；④池水变“浅”，___________（选填序号）是由于光的直线传播产生的，___________（选填序号）是由于光的折射产生的。
【答案】     ①③     ②④
【详解】[1][2]①手影是光的直线传播形成的，光传播到不透明的物体时，被物体挡住，就形成了影子；②海市蜃楼是光在不均匀介质中发生折射形成的；③小孔成像是光的直线传播形成的；④池水变“浅”是光由水中进入空气时，在水面上发生折射，折射角大于入射角，折射光线进入人眼，人眼会逆着折射光线的方向看去，看到的是比真实位置要浅的虚像；故由于光的直线传播产生的是①③，由于光的折射产生的是②④。
7．（2020·江苏镇江·中考真题）光在空气和水的分界面处同时发生反射和折射光路如图所示，其中折射角为_____（选填“1”､“2”或“3”），分界面为_____（选填“①”或“②”），分界面的_____方为水，当入射角减小时，反射光线与折射光线的夹角将变_____｡

【答案】     2     ②     上     大
【详解】[1][2]根据光的反射定律，入射光线与法线的夹角为入射角，反射光线与法线的夹角为反射角，并且反射角等于入射角，由图可知，3、1是入射角和反射角，故①是法线，②是界面，所以CO是入射光线，OA是反射光线，OB为折射光线，其中折射角为2。
[3]光在空气和水的分界面处同时发生反射和折射，如图所示，入射角3比折射角2小，光在光密介质中的角度小，因此分界面的上方是水。
[4]当入射角减小时，折射角和反射角都会变小，因此反射光线与折射光线的夹角将变大。
8．（2022·内蒙古呼和浩特·中考真题）小亮同学坐在平静的湖边，看到“云在水中漂，鱼在云上游”。则，天上的白云与映在湖里的白云，距水面的距离_____（选填“相同”或“不同”）；看到的鱼相比实际的鱼，距水面的距离_____（选填“远”或“近”）；看到水中的白云在向东移动，则天上的白云在向_____（选填“东”或“西”）移动；看到的水中鱼和水中云，是鱼和云所成的像，关于这两个像，下列判断正确的是_____（选填字母）。
A．都是实像
B．都是虚像
C．鱼是实像，云是虚像
【答案】     相同     近     东     B
【详解】[1]小亮看到白云在水中的倒影属于平面镜成像，是由光的反射形成的虚像，根据平面镜成像特点可知，物像到平面镜的距离相等，故天上的白云与映在湖里的白云距水面的距离相同。
[2]小亮看到“鱼”的位置比实际位置升高了，即距水面的距离近，这是光的折射现象造成的虚像。
[3]由平面镜成像特点可知，物与像关于镜面对称，当水中的白云在向东移动时，则天上的白云在向东移动。
[4]看到的水中鱼，是由光的折射形成的虚像；水中云，是由光的反射形成的虚像，所以这两个像都是虚像，故AC错误，B正确。故选B。
9．（2022·江苏泰州·中考真题）孤艳阳下的天德湖畔树影婆娑，水中的鹅卵石清晰可见，湖面上的小鸟上下翻飞，景色美不胜收！其中地面上的树影是由光的_______形成的，游人看到水中的鹅卵石是光的______形成的，小鸟从水面飞上树梢，它在水中所成的像到水面距离的大小变化情况是_______。
【答案】     直线传播     折射     变大
【详解】[1]地面上的树影是光照射到不透明的物体，光照射不到的地方形成的黑暗区域，故是光的直线传播形成的。
[2]水中的鹅卵石反射的光线由水中斜射入空气中时，在水面处发生折射，人眼逆着折射光线看过去，就看到了鹅卵石的像，故人看到鹅卵石是光的折射形成的。
[3]小鸟在水中所成的像属于平面镜成像，像和物体到水面的距离相等，小鸟从水面飞上树梢，物距增大，故像到水面的距离增大。
10．（2020·内蒙古赤峰·中考真题）如图1所示，为探究光折射时的特点，小华将一束激光射至空水槽底部的P点，形成一个光斑，然后向水槽内慢慢注水，水槽底部光斑的位置将_____ （填“向左移动”“向右移动”或“不动”）。为了显示光的传播路径，小华自制了如图2所示的可折转光屏，利用它可以验证折射光线、入射光线和法线是否在_________。

【答案】     向左移动     同一平面
【详解】[1]光从空气斜射入水或其它透明介质时，折射角小于入射角；将一束激光射至P点，形成一个光斑，向水槽内慢慢注水，光在水面处发生折射，由于折射角小于入射角，水槽底部光斑的位置将向左移动。
[2]将光屏右半部分绕NN′向后翻转任意角度，可以验证折射光线、入射光线和法线是否在同一平面内。
11．（2018·江苏镇江·中考真题）如图所示，将透明的薄壁厚度可忽略不计方形水槽水平放置，固定在水槽底部的激光笔沿图示方向发出一细光束，小彬通过缓慢改变水槽中的水量来探究光的传播现象．

（1）如图水槽中未注水时可在侧壁上A处得到一个光点，注入一定量的水后，光点移至B处，这是由于光在水面处发生了光的______现象，此时入射角______角选填“大于”“等于”或“小于”；
（2）为使B处的光点移至C处，则应使水槽中的水量______，若BC间距离为2cm，则水面高度的变化量______选填“”“”或“”；
（3）如图所示，小彬将激光笔移至虚线框内向水槽底部照射，为使光束第一次从水面射出后沿DE方向传播，则激光笔照射的方向应满足的条件是______，且激光笔照射在水槽底部的位置必须在区______选填“①”②”或“③”内．
【答案】     折射     小于     增加          平行于DE     ②
【详解】（1）[1][2]水槽中未加水水时，由于光的直线传播，激光射到侧壁上的A点；当水槽中加水时，光点下移到B点位置，这是由于光的折射现象引起的，当光从水中射入空气中时，折射角大于入射角，此时入射角小于角Q；
（2）[3]入射角和折射角都不变，所以要使B处的光点移到C处，则应使水槽中的水量增加；
[4]若BC间距离为2cm，因为两次的折射光线是平行的，光斑移动的竖直高度小于水面上升的高度，故水面高度的变化量大于2cm；
（3）[5]光从空气中进入水中，再从水中射出到空气中，发生折射时，折射角一次减小，一次增大，最终的入射光线与折射光线是平行的，即激光笔照射的方向应满足的条件是：平行于DE；
[6]且因为第一次折射进入水中时，折射角小于入射角，则激光笔应该与激光笔照射在水槽底部的位置必须在区②内．
【点睛】重点是根据光的折射定律的应用，关键是记清楚光由空气斜射入水或玻璃中时，折射角小于入射角，反之折射角大于入射角，可根据光路可逆的特征进行记忆．
12．（2022·云南·中考真题）小华偶然间整直向下看到放在玻璃砖下面的字发生了错位。
（1）他想光斜射时才发生偏折，才会出现“池底变浅”的现象,那么光在垂直入射时,光线不再偏折,还会有“池底变浅”的现象吗？上述过程在科学探究中做___________（选填“设计实验”“提出问题”或“分析论证”）。
（2）①联想到“平面镜成像”找像位置的方法，于是他按如图所示将玻璃砖紧贴物体摆放在水平桌面上的一张白纸上，标记出物体的位置。按照图乙的方式沿水平方向观察物体（观察盒上的条形码）。当看到物体经玻璃砖成的像时，前后移动小卡片，使小卡片与像在同一个平面上，将小卡片此时的位置标记在白纸上，这样就找到了放置一块玻璃砖时___________的位置。
②随后，他将玻璃砖离开物体向观察者移动一小段距离后进行观察，发现像的位置不变，说明玻璃砖与物体的距离___________影响成像位置（选填“会”或“不会”）。

（3）为了观察不同厚度玻璃的成像情况，他将第二块相同玻璃砖紧贴在第一块后面，如图丙所示，观察并记录像的位置；他再将第三块相同玻璃砖紧贴在前两块后面，如图丁所示，观察并记录像的位置。记录数

①分析图的数据可知，用一块玻璃砖观察时，像与物体的距离是___________cm；
②三次实验都说明了光在垂直入射时，像的位置会___________观察者（选填“靠近”或“远离”）。
（4）从图的实验数据还可以得出：玻璃的厚度越厚，像与物的距离越___________。
（5）从以上探究可知，从竖直方向看到的池底比它的实际位置___________（选填“浅”或“深”）。
【答案】     提出问题     像     不会     2.13     远离     大     深
【详解】（1）[1]光在垂直入射时,光线不再偏折,还会有“池底变浅”的现象吗？这是在提出问题，所以该过程在科学探究中属于提出问题。
（2）①[2]当看到物体经玻璃砖成的像时，前后移动小卡片，使小卡片与像在同一个平面上，将小卡片此时的位置标记在白纸上，这样用小卡片的位置代替了像的位置，所以找到了放置一块玻璃砖时像的位置。
②[3]移动玻璃砖，像的位置不变，说明玻璃砖与物体的距离不会影响成像位置。
（3）①[4]由图中的数据可知，用一块玻璃砖观察时，像与物体的距离是2.13cm。
②由三次实验数据可知，光在垂直入射时，像距越来越大，与观察者的距离变大，说明像的位置会远离观察者。
（4）从图示的实验数据还可以得出：随着玻璃砖厚度的增加，像距增加的更多，说明玻璃的厚度越厚，像与物体之间的距离越大。
（5）从以上探究可知，从竖直方向看,由于光不会发生折射，所以看到的池底比它的实际位置深。