考点5：光的折射 光的色散 看不见的光

一、选择题1.（2019贵州省铜仁市，第12题，2分）【答案】A【解析】月食现象是光沿直线传播形成的。A、手影是光沿直线传播，被不透明的手遮挡，在后面形成的没有光线的黑暗区域，正确；B、平面镜成像是光的反射形成的虚像，错误；C、池水看起来比实际浅，是因为光从水中斜射向空气中时发生了折射现象，错误；D、雨后彩虹是色散现象，是光的折射形成的，错误。2.（2019黑龙江省龙东地区，4，2分）【答案】D【解析】（1）光在同种均匀物质中沿直线传播，在日常生活中，激光准直、小孔成像和影子的形成等都表明光在同一种均匀介质中是沿直线传播的；（2）当光照射到物体界面上时，有一部分光被反射回来，例如：平面镜成像、水中倒影、光污染等；（3）当光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向的会偏折，发生折射现象，如：看水里的鱼比实际位置浅等。A、光污染是由光的反射形成的，故A不符合题意；B、手影是由于光的直线传播形成的，故B不符合题意；C、耀眼幕墙是由于光的反射形成的，故C不符合题意；D、海市蜃楼是由于光的折射形成的，故D符合题意；故选D。3.（2019鄂州市，题号19，分值2） 19．周末阳光明媚，小红和妈妈一同来到梁子湖边散步，看到湖中柳影摇曳，鱼儿戏水。下列说法正确的是A．看到的柳影是光的反射形成的实像B．看到的柳影是光的折射形成的虚像C．看到的鱼儿是光的反射形成的虚像D．看到的鱼儿是光的折射形成的虚像【答案】D【解析】此时水面相当于一平面镜，柳树的倒影就是通过水面成虚像，是光的反射现象，故AB错误；鱼反射的光线从水中斜射到空气中发生折射，折射角大于入射角，所以人眼逆着折射光线看过去，看到的是鱼的虚像，因此看到水中的鱼是光的折射现象，故C错误，D正确。4.（2019湖北省襄阳市，题号2，分值2）（）2.在下列四种现象中,由光的反射形成的是A.阳光照射下高楼大厦产生的影子B.襄阳护城河河面上倒映着古城墙的影像C.池里水看起来比实际的浅D.斜插入水中的筷子,从侧面看,筷子变弯了【答案】B【解析】A、阳光照射下高楼大厦产生的影子是由于光的直线传播形成的，不符合题意；B、襄阳护城河河面上倒映着古城墙的影像，属于平面镜成像，是由光的反射形成的，符合题意；C、池底反射的光线射向水面时发生折射，折射光线进入人眼，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，属于光的折射现象，不符合题意；D、由于筷子反射的光从水中斜射入空气中时，传播方向发生了偏折，远离法线，折射角大于入射角，所以筷子在水中的部分是向上弯折，属于光的折射现象，不符合题意。5.（2019四川省内江市，第10题，4分）光从玻璃斜射到空气中，在玻璃与空气的交界面上发生反射和折射，以下符合实际情形的是【答案】B【解析】A、图中描述的是光从玻璃斜射入空气中的情境；折射角等于入射角，不符合折射定律，错误；B、图中描述的是光从玻璃斜射入空气中的情境，反射角等于入射角，符合反射定律；折射角大于入射角，符合折射定律，正确； C、图中描述的是光从玻璃斜射入空气中的情境，反射角等于入射角，符合反射定律；折射角小于入射角，不符合折射定律，错误；D、图中描述的是光从玻璃斜射入空气中的情境，折射角大于入射角，符合折射定律，反射光线方向错误，不符合反射定律，错误。6.（2019四川省攀枝花市，题号4，分值3）【答案】C【解析】光的反射是光照到分界面后还回到原来介质中去的现象，光的色散是太阳光分解成七种不同色光的现象，光的折射是指光从一种介质射入另一种介质，传播方向发生改变的现象；船在水面上的黑影是因为光照不到形成的阴影，是光沿直线传播；青山的倒影，是青山在水中成的像，是平面镜成像，即光的反射；小鸟掠过水面，在水中成像属于平面镜成像，成等大的虚像，即像的大小不变；水池底部的光从水中射向空气，传播方向发生改变，所以看起来比实际的要浅，即光的折射；故选择C.7.（2019云南省昆明市，题号9，分值2）【答案】绿；黑【解析】光的三基色是红、绿、蓝；不透明的黄色物体只能反射黄光，用蓝光照射黄色橘子时，蓝光被吸收，橙子呈现黑色.8.（2019浙江省杭州市，题号18，分值3）【答案】【解析】由图可知，若没有大气层，则日出会延迟，日落会提前. 故选C。9.（2019山东省潍坊市，题号1，分值3）下面四幅图选自我们的物理课本，对其中所涉及的物理知识，下列说法中正确的是（　　）A．如图是一束光在密度不均匀糖水中的径迹，说明光在同种介质中一定沿曲线传播B．图中光发生漫反射时的光线看起来杂乱无章，因此光漫反射时不遵循光的反射定律C．如图是平面镜成虚像的光路图，因此平面镜成的虚像是反射光线实际相交而成的D．如图是小猫叉鱼的图片，小猫眼中看到鱼的像比鱼的实际位置要浅一些【答案】D【解答】A、光只有在同种均匀介质中才沿直线传播，光在密度不均匀的糖水中的传播径迹是弯曲的，故A错误；B、漫反射的光线尽管杂乱无章，但每条光线仍然遵循光的反射定律，故B错误； C、平面镜成像的实质是物体发出的光被平面镜反射后，反射光线的反向延长线相交而成，但不是光线实际相交而成的。故C错误；D、小猫看到的水中的鱼，是由光的折射形成的虚像，虚像在折射光线的反向延长线上，则小猫看到鱼的像的位置比实际位置浅一些。故D正确。故选：D。10.（2019浙江省丽水市，题号7，分值3）我国建成全球规模最大熔盐塔式光热电站，如图是利用大规模阵列抛物镜面收集太阳能的工作原理图。下列关于太阳光传播的说法错误的是（   ）A. 在定日镜面上发生反射      B. 在定日镜面上发生折射C. 经过定日镜后沿直线传播    D. 经过定日镜后传播速度不变【答案】B【解析】AB、定日镜是平面镜，光照射到平面镜上发生反射；故A正确，B错误；CD、光经过平面镜反射后，只改变了光的传播方向，其它都不改变，如传播速度等；故CD正确；故答案为：B。11.（2019宁夏省，2，3分）【答案】B【解析】光从一种介质中斜射入另一种介质中时，传播方向会发生偏折，这种现象为光的折射现象。 AC.树荫下的圆形光斑是太阳通树叶间的缝隙所成的像，它和影子都是由于光的直线传播形成的，AC错误；B.由于光从水中斜射入空气中时，会发生偏折，所以水中的筷子会发生偏折，属于光的折射现象，B正确；D.镜中的陶罐属于平面镜成像，是光的反射现象形成的，D错误。故选B。12.（2019吉林省长春市，4，2分）下列现象由于光的折射形成的是（）A.日食B.黑板“反光”C.桥在水中的倒影D.池水看起来变浅【答案】D【解析】根据光的反射、光的折射和光的直线传播及其在生活中的应用的相关知识来分析解答；A.日食是由光的直线传播形成的，A错误；B.黑板“反光”是光在黑板上发生了镜面反射现象，是光的反射现象，B错误；C.桥在水中的倒影是平面镜成像，属于光的反射现象，C错误；D.“水池看起来变浅＇是由千水池底部的光线经过水面（即水与空气的交界面）时，发生折射，在水中的入射角小于在空气中的折射角，看到的是池底变浅的虚像，D正确。故选D.13.（2019内蒙赤峰，4，3）【答案】A【解析】A.由于光的直线传播，井外物体“发出”的光被井壁阻挡，只有很小范围的物体的光能够到达井底，所以，青蛙看到的范围很小。B.井水中的“月亮”是由于光的反射（平面镜成像）形成的。C. 刚下过雨的夜晚，月光射到水面上发生镜面反射，反射光线集中，范围小，亮度大；月光射到泥地上发生漫反射，反射光线向各个方向，范围大，亮度暗。人们在坑洼的路面迎着月亮行走，正是水面反射光线反射的方向，所以人看到发亮的地方是水。D.“云在水中飘”是光的反射现象形成的；“鱼在云上游”是光的折射现象形成的。14.15.16.17.18.19.20.21.22.23.24.25.26.27.28.29.30.31.32.33.34.35.36.37.38.39. 二、填空题1.（2019云南省，题号14，分值2）一束平行光线与镜面成30°的夹角入射到平面镜上，则反射光线和入射光线的夹角是_________；彩色电视机画面上的丰富色彩是由三原(基)色光混合而成的．色光的三原（基）色是指红、________、蓝．【答案】120°绿【解析】一束光线与平面镜的夹角30°，则入射角为：90°－30°＝60°，根据反射角与入射角的关系，反射角也为60°，反射光线与入射光线的夹角为60°＋60°＝120°；色光的三原（基）色是指红、绿、蓝三种色光．2.3.4.5.6.7.8.9.10.11.12.13.14.15.16.17.18.19.20.21.22.23. 24.25.26.27.28.29.30.31.32.33.34.35.36.37.38.39.三、解答题1.2.3.4.5.6.7.8.9.10.11.12. 13.14.15.16.17.18.19.20.21.22.23.24.25.26.27.28.29.四、实验探究题1.（2019年菏泽，题号23，分值2）【答案】当平行光从空气射向不同介质时，其折射情况不同。当一组平行光照射到不同介质界面上时，其折射情况与介质存在什么关系？ 【思路分析】根据试题提供信息，结合所需“光的折射”知识进行解答【解题过程】对比甲乙两图可以发现：当平行光从空气射向不同介质时，其折射情况不同；根据甲乙两幅图，可以提出如下由探究价值的问题：当一组平行光照射到不同介质界面上时，其折射情况与介质存在什么关系？2.（2019浙江省绍兴市，题号24，分值9）同学们学习了“光的折射”后，知道了光从空气斜射入玻璃中时，折射角小于入射角。入射角增大，折射角也增大。那么当光从空气斜射入玻璃中时，折射角与入射角大小是否成正比呢?【建立猜想】折射角与入射角大小可能成正比。【实验探究】同学们测得了四组实验数据。第2次实验如图所示，请将实验数据填入表格中。实验序号1234入射角20°40°60°80°折射角13°⑴________35°41°【实验结论】折射角与入射角大小⑵________（选填“成正比”或（“不成正比”）。【评价与交流】根据实验数据，还可以得出的结论是⑶________【答案】25°；不成正比；光从空气斜射入玻璃中时，折射角增大值小于入射角增大值（合理即可）【思路分析】（1）弄清分度盘上的分度值，然后读出第2次的折射角；（2）将第2组数据和第1组数据比较，分别求出入射角的比值和折射角的比值，如果二者比值相等，那么折射角就与入射角成正比；（3）对比两组之间入射角和折射角的增大量即可。【解题过程】【实验探究】分度盘上每个大格表示20°，每两个大格之间分为4个小格，那么分度值就是：20°÷4=5°；那么第2次实验中折射角的度数是25°；【实验结论】对比第1组和第2组数据：折射角度数之比：25°÷13°≠2；入射角度数之比：40°÷20°=2；因为折射角的度数之比不等于入射角度数之比， 所以折射角和入射角大小不成正比；【评价与交流】对比第1组和第3组数据：折射角增大：35°-13°=22°；入射角增大：60°-20°=40°；因为：22°＜40°；所以：光从空气斜射入玻璃中时，折射角增大值小于入射角增大值。3.（2019贵州省贵阳市，第26题，9分）【思路分析】（1）光线有一部分进入玻璃砖，另一部分没有进入，则传播方向不变；（2）比较光线从空气斜射入水和斜射入空气中的变化时，应保证入角光线重合，即入射角相同；（3）根据OB、OE偏折程度可判断水和玻璃对光的偏折能力大小；（4）根据光路的可逆性，可判断两种情况下折射光线的偏折情况。【解题过程】解：（1）由图知，从AO再到OC，其传播方向不变，其原因应该是有部分光线并没有通过玻璃砖，而依旧在空气中传播，所以方向不变；鉴于实验的目的是研究光的折射现象，所以最应该记录的是AO和OB；（2）再观察光从空气进入水中情况时，应保持入射时的状态相同，即入射光线应从A点向O点射入，这是为了保证入射光线重合，这样也保证了入射角相同。（3）由图可知，光线OB比OE偏折程度更大，说明玻璃比水的偏折能力更强；（4）由光路的可逆性可知，光从空气斜射入玻璃时，其偏折程度更大，则当入射角相同时，光从玻璃斜射入空气中，其折射角也会更大，即从玻璃射出的折射光线更远离法线。故答案为：（1）有部分光线并没有通过玻璃砖，而依旧在空气中传播；AO和OB； （2）入射光线重合；入射角；（3）玻璃；（4）玻璃。4.5.6.7.8.9.10.11.12.13.五、作图题1.（2019广西贵港，21（2），2）【解析】反射光线与入射光线关于法线轴对称，则画出OB的对称线即为反射光线所在的位置。光的折射现象中，入射角减小时，折射也减小，所以OB´比OA´更向法线靠拢一些。【答案】如图所示 B´C2.（2019鄂州市，题号31，分值3）31．“坐井观天，所见甚小”，青蛙在枯井和有水的井中“观天”的范围大小是不同的。如图所示，一只青蛙在井底（井中有水）中央，请用光路图作出井底之蛙“观天”的最大范围。【答案】如图所示【思路分析】根据光的折射规律完成作图。【解题过程】物体发出或反射的光进入眼睛，我们才能看见事物，光是直线传播的，所以以井为分界，被挡住部分是看不到的；光井中有水时，光由空气进入水中发生折射，折射角小于入射角，完成作图，如图所示，当井中有水时，可以增大观测范围。3.（2019湖北省襄阳市，题号34，分值1）34.请根据入射光线画出折射光线。 【答案】如图所示：【思路分析】光的折射规律：折射光线与入射光线和法线在同一平面内；折射光线与入射光线分居法线两侧；当光从空气斜射入水里或其它透明介质中时，折射光线向法线方向偏折，折射角小于入射角【解题过程】过入射点作垂直于界面的法线，然后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。如图所示：4.（2019湖南省邵阳市，第29题，2分） 【答案】【解析】光从水中斜射向空气中，折射角大于入射角，过入射点O，作界面的垂线，即法线位置，作出一条与法线夹角略大于入射角的直线，即折射光线，如上图。5.（2019四川省攀枝花市，题号23，分值2）【答案】【解析】光由空气垂直入射到玻璃中时，传播方向不变，光由玻璃斜射入空气中时，折射角大于入射角，如上图.6.（2019四川宜宾，13，3）如图所示，空气中一束光经过S点斜射向竖直放置的平面镜，经平面镜反射后射向一块玻璃砖的上表面，并穿过玻璃砖从下表面射出，请在图中画出该光路图（不考虑玻璃砖的反射）。空气空气玻璃S【答案】 空气空气玻璃S【解析】光射向平面镜上发生反射，遵循光的反射定律：反射光线与入射光线关于法线轴对称。光从空气斜射向玻璃中时，折射角小于入射角；从玻璃斜射向空气中时，折射角大于入射角。反射和折射中，光路可逆。作法：1.在平面镜的入射点处作法线。2.作反射光线，并使反射角等于入射角。3.作空气到玻璃中的法线。4.作空气到玻璃中的折射光线，并使折射角小于入射角。5.作玻璃到空气中的法线。6.作玻璃到空气中的折射光线，并使之与光线①平行。空气空气玻璃S1234①②③推理：根据折射时光路可逆的原理，光从玻璃斜射入空气中时，如果入射角等于∠2，则折射角等于∠1。根据平行线的相关知识可知∠2=∠3，所以∠4=∠1，因此，光线③和①平行。7.（2019广西省北部湾经济区，题号23，分值4）（2）入射光线AO从空气斜射入水中，请在图中画出折射光线的大致方向． 【答案】【解析】光从空气斜射入水中时，传播方向会发生偏折，折射光线靠近法线；如下图所示：．8.（2019贵州省贵阳市，第23题，2分）【答案】见下图。【解析】解：光线垂直入射到玻璃砖的一个面，其传播方向不变，当到达等腰三角形底边时，同时发生反射与折射，由于反射角等于入射角，所以反射光线与入射光线关于法线对称，仍可垂直于另一侧的面方向不变射出。而另一条折射光线则由于折射角大于入射角，偏离法线，如图所示。