一、选择题
1．（2014·吉林）下列现象中属于光的折射的是（ ）
A．池水变“浅” B．水中倒影 C．小孔成像 D．墙上手影
答案：A
解析：池水变“浅”是光从水射向空气折射形成的；水中倒影是平面镜成像现象，属于光的反射；小孔成像是由光沿直线传播形成的；手影是由光沿直线传播形成的。
2．光线从空气斜射入水中，若入射角为45°，则折射角为（ ）
A．0° B．45° C．32° D．58°
答案：C
解析：由光的折射定律可知：光从空气斜射入水中时，折射角小于入射角，由于入射角等于45°，所以折射角小于45°，故B、D选项错误；又因为当光线垂直射入时，入射角等于折射角，都为0°，故A选项错误，C选项正确。
3．一束光从空气斜射水中时，当入射角增大时，则（ ）
A．反射角和折射角都增大，折射角大于入射角
B．反射角和折射角都增大，折射角小于入射角
C．反射角不变，折射角增大，折射角小于入射角
D．反射角不变，折射角增大，折射角大于入射角
答案：B
解析：（1）在光的反射现象和折射现象中，反射角和折射角都随着入射角的增大而增大。（2）在光的折射现象中，当光从空气斜射入水中时，折射角小于入射角，故选B。
4．当一束光线垂直射向某透明介质表面时，（ ）
A．入射角为0°，反射角为0°，折射光线垂直于入射光线
B．入射角为0°，反射角为0°，光的传播方向不改变
C．入射角为90°，反射角为90°，折射光线垂直于入射光线
D．入射角为90°，反射角为90°，折射光线传播方向不改变
答案：B
解析：光射到透明介质表面时，会同时发生光的反射和折射；根据光的反射定律，反射角等于入射角。根据光的折射规律，光垂直射入透明介质时，传播方向不变。此时入射角为0°，反射角等于入射角等于0°，折射角也等于0°。
5．（2014·云南）炎热的夏天开车行驶在公路上，常觉得公路远处似乎有水，水中还有汽车、电杆等物体的倒影，但当车行驶至该处时，水却消失了，出现这种现象是因为光的（ ）
A．漫反射 B．镜面反射 C．折射 D．直线传播
答案：C
解析：炎热的夏天路面温度较高，使靠近路面的空气温度比上方的高，由于热胀冷缩，使空气密度不均匀。所以光线在路面上会发生折射现象；远处物体的光经路面上空气传播，发生折射后进入人的眼睛，人由于错觉始终认为光沿直线传播，所以看到“公路远处似乎有水，水中还有汽车、电杆等物体的倒影，但当车行驶至该处时，水却消失了”，这种情况与海市蜃楼的道理相似。
6．（2014·绥化）看起来清澈见底不过齐腰深的池水，不会游泳的小明跳下去就出现了危险，幸好有同学及时相救。小明在岸上看池水比实际浅的原因是（ ）
A．从池底射出的光在水面处发生反射
B．小明的眼睛产生的错觉
C．从池底射出的光在水面处发生折射
D．从空气射入水中的光在水面处发生折射
答案：C
解析：池底反射的光线从水中斜射入空气时，在水面上发生折射，折射角大于入射角，折射光线远离法线，向水面偏折，人看到的池底在折射光线的反向延长线上，看到的是池底由光的折射形成的池底虚像，像在池底实际位置的上方，因此看起来池水较浅。
7．（2014·济宁）去年暑假，小梦陪着爷爷到湖里去叉鱼。小梦将钢叉向看到鱼的方向投掷，总是叉不到鱼。下列所示的四幅光路图中，能正确说明叉不到鱼的原因是（ ）
A B C D
图1
答案：D
解析：水中鱼反射出的光，在水面处发生了折射，光由水斜射入空气时发生折射，折射角大于入射角，人认为光是沿直线传播的，所以逆着折射光线看上去，看到的是变浅的鱼的虚像。所以有经验的渔民应该用鱼叉瞄准看到鱼的下方位置，才能将鱼叉到。
8．如图2，a、b、c是从空气射向玻璃的三条光线，OA为折射光线，则OA的入射光线是（ ）
A．a B．b C．c D．无法判断
图2
答案：C
解析：根据光的折射定律，当光由空气斜射进入水中或其他透明介质中时，折射光线向靠近法线方向偏折，折射角小于入射角。若a是OA的入射光线，那么折射角大于入射角，所以a不是。若b是OA的入射光线，那么折射角等于入射角，所以b不是；若c是OA的入射光线，那么折射角小于入射角，所以c是入射光线。
9．秋高气爽的夜里，当我们仰望天空时会觉得星光闪烁不定，这主要是因为（ ）
A．星星在运动 B．地球在自转
C．地球在绕太阳公转 D．星光经过大气层时发生了多次折射
答案：D
解析：光在均匀空气中时，是沿直线传播的。但空气是不均匀的，大气层上疏下密，又由于大气层的运动，疏密不断变化，光在传播过程中发生了折射，折射光线也不断改变方向，所以当我们仰望天空时会觉得星光闪烁不定。
10．如图3所示，烧杯中装有半杯水，一束光线竖直向下照在水面上。保持入射点不变，入射光线顺时针旋转α角，则（ ）
图3
A．反射光线顺时针旋转，旋转角等于α
B．反射光线逆时针旋转，旋转角等于2α
C．折射光线顺时针旋转，旋转角小于α
D．折射光线逆时针旋转，旋转角等于α
答案：C
解析：根据光的反射规律知，当入射角变大时，反射角也变大，且反射角等于入射角。根据光的折射规律知，当光从空气斜射入水中时，折射角小于入射角，当入射角变大时，折射角也变大，但折射角总小于入射角。保持入射点不变，入射光线顺时针旋转α角，反射光线将逆时针旋转，旋转角等于α；折射光线顺时针旋转，但旋转角小于α。
二、填空题
11．水鸟在捕鱼时，鱼也能看到水鸟，这说明在光的折射现象中， 。
答案：光路是可逆的
解析：如果光沿着原来的折射光线入射，折射光线会与原来的入射光线重合，即在折射现象中光路是可逆的。
12．（2014·常德）夏季，当你在河岸边漫步时，有时会看到“鱼在云中游”的美景。你看到的鱼是由于光的 形成的像，水中的云是由于光的 形成的像。
答案：折射；反射。
解析：我们能看到鱼，是鱼反射的光线从水中斜射入空气中，进入人眼，人看到的不是真实的鱼，而是变浅了的鱼的虚像，是由于折射形成的；平静的水面相当于平面镜，白云通过水面成像，这是光的反射形成的虚像。
13．小王在河边玩耍看见清澈的河底部有一个黑色的鹅卵石，他想用手中的激光手电筒去照亮鹅卵石，则激光束应该对着鹅卵石的 照射（选填：上方、下方、正对方向）。
答案：正对方向。
解析：光从一种介质斜射入另一种介质，光路会发生改变，所以看到水中的鹅卵石是由光的折射形成的；从鹅卵石上反射的光线会进入眼睛，由于光路是可逆的，所以小王手电发出的光应该对着鹅卵石的正对方向照射到。
14．（2014·长沙）小军和小刚一起做“探究光的折射现象及特点”的实验，当他们将一束光线从空气中以某入射角射入玻璃砖时，测得折射角为40°。请在图中画出折射光线并标出折射角。当他们逐渐增大入射角时，折射光线将 （选填“靠近”或“远离”）法线。
答案：远离
解析：光从空气斜射入玻璃砖中，所以折射角小于入射角，折射光线应靠近法线，折射角是指折射光线与法线的夹角，大小为40°，如下图4所示。因为折射角随入射角的增大而增大，因此当他们逐渐增大入射角时，折射光线将远离法线。
图4
15．（2014·泸州）如图5所示，清澈平整水面下的“射灯”射出的一束光从水中斜射到水与空气的界面时将发生反射和折射，若入射光线与界面成53°角，反射光线与折射光线的夹角为100°，则反射角的大小为 ，折射角的大小为 。
图5
答案：37°；43°
解析：入射光线与界面的夹角是53°，所以入射角为90°-53°=37°。反射角等于入射角也为37°，所以反射光线与界面的夹角为53°。因为折射光线与反射光线的夹角为100°，所以折射光线与界面的夹角为100°-53°=47°，因此折射角为90°-47°=43°。
三、作图与实验题
16．（2014年鄂州中考题）如图6所示，一束光线垂直入射到1/4圆形玻璃砖的平面上，请画出光线通过玻璃出射到空气中的光路图。
答案：如图7所示。
解析：光线通过玻璃出射到空气中要经过两次折射。第一次是光从空气垂直入射到玻璃界面上，传播方向不变。第二次是光从玻璃斜射入空气中，此时，折射角大于入射角，折射光线将远离法线。在作图时，应该先做出法线，过圆心沿圆的半径方向的直线就是法线。
17．（2014年丹东中考题）如图8所示，在平静的湖边有一盏路灯（标记为S），潜水爱好者在水下E处看到路灯的像为S′。请画出水下E处的人看到路灯S的光路图，并根据平面镜成像特点画出路灯S通过水面所成的像A。
图8 图9
答案：如图9，连接ES′，ES′与水面的交点即为入射点O，连接SO、EO并沿光的传播方向加上箭头，就得到水下E处的人看到路灯S的光路图。以水面为对称轴作出S的对称点A，则A就是路灯S通过水面所成的像。
解析：由“潜水爱好者在水下E处看到路灯的像为S′”，说明路灯S发出的光进入到人眼中。但由于光是从空气斜射入水中，不能沿直线传播，要发生折射，所以确定光线的入射点是解题的关键。人眼是根据光的直线传播来确定物体位置的，由“潜水爱好者在水下E处看到路灯的像为S′”，则可以确定E与S′一定在同一条直线上，直线ES′与水面的交点则为入射点（设为O）。连接SO、EO并沿光的传播方向加上箭头，就是水下E处的人看到路灯S的光路图。根据平面镜成像时，像和物体关于平面镜对称，就可作出路灯S通过水面所成的像。
18．（2013·苏州）某同学在做探究光的折射特点实验，如图是光从空气射入水中时的光路，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。通过实验还得到如下数据：
|
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° |
35.4° |
40.9° |
（1）分析表中数据，可得出结论：
①光从空气斜射到水面时，将同时发生 和 现象。
②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 （大于/等于/小于）入射角。当光从空气垂直射到水面时，折射角等于零。该同学根据上述实验中的发现和结论②总结出了光的折射特点。
（2）请你对该同学通过上述探究实验得出光的折射特点的过程作出评价。是否存在不足？答： （是/否）；请简要说明理由： 。
答案：（1）①反射；折射；②折射角随入射角的增大而增大；小于；（2）是；五次实验数据可以，但没有换用其他透明介质做此实验。
解析：（1）①光从空气斜射到水面时，将同时发生反射和折射现象；②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，且折射角小于入射角。
（2）评价：存在不足，应该换用其他透明介质再做此实验，这样得出的结论才具有普遍性。
19．在探究“光从空气斜射入水和油时，哪种液体对光的偏折本领较大”的实验中，小明提出如下实验方案：先让一束入射光从空气直接斜射入透明的空水槽中，记录下光斑位置（如图所示）；接着分别倒入水和油，记录对应的光斑位置，再通过分析就可得到实验结论。经讨论，同学们认为这一方案是可行的，于是进行了探究实验。
（1）要实现探究目标，他们应选择图中的 （选填字母序号）两图示实验。
（2）实验时，同学们在水槽底部贴上一把自制纸质刻度尺，这样做的目的是为了 。
（3）某小组同学正确实验后，所记录的三次光斑的相对位置如图所示，经分析可知：光从空气斜射入水和油时， 对光的偏折本领较大。
答案：（1）B、D；（2）记录每一次光斑的位置；（3）油。
解析：（1）根据控制变量法的思想，要探究水和油对光的偏折本领大小，必须控制入射角和液面的高度相同，符合条件的有B、D两图；
（2）在水槽底部贴上一把自制纸质刻度尺，目的是为了记录液体对光的偏折的光斑的位置，比较液体对光的偏折程度，体现了转换法的思想；
（3）根据记录，油中光斑的位置距离空气比较远，因此油对光线的偏折程度大，对光的偏折本领较大。
实验目的：
1．通过实验探究，了解光的折射现象，知道光发生折射时的规律。
2．经历探究过程，知道光发生折射时，光路是可逆的。
实验原理：
光的折射规律。
实验器材：
激光光源、玻璃砖、量角器、直尺等。
实验步骤：
1．桌面上铺一张纸，把玻璃砖放在纸上。
2．把激光沿纸面斜射射向玻璃砖，观察入射前、进入玻璃砖中和射出玻璃砖的光线传播方向是否改变（如图1），其中发生了几次折射。
3．把玻璃砖的位置、射入玻璃砖的光线、射出玻璃砖的光线做好标记。然后把玻璃砖拿去，过入射点做出法线，用量角器量出入射角和折射角，记在表格中。同样过射出玻璃砖的点也做出法线，用量角器量出入射角和折射角，记在表格中。
4．改变射向玻璃砖的光线的方向，重复以上步骤两次。
5．让光逆着射出玻璃砖的方向射入，观察光线能否逆着原来入射光的方向射出。
6．让光垂直射向玻璃砖，观察光线传播的方向是否改变。
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实验次数 |
第1次折射（从空气到玻璃） |
第2次折射（从玻璃到空气） | ||
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入射角 |
折射角 |
入射角 |
折射角 | |
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1 |
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2 |
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3 |
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分析归纳：
1．光的折射：光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向一般会发生变化，这种现象叫光的折射。
2．光的折射规律
①折射光线与入射光线、法线在同一平面内。
②折射光线和入射光线分居法线两侧。
③折射角随着入射角的增大（减小）而增大（减小）。
④当光从空气斜射入其他透明介质时，入射角大于折射角；当光从其他透明介质斜射入空气时，入射角小于折射角.即不论入射角还是折射角，只要该角是在空气中，这个角都是大的。
⑤当光线垂直射向介质表面时，传播方向不改变。
⑥在折射时光路是可逆的。
