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第四章 光的折射 透镜
第1节 光的折射
一、单选题（共11小题）
1.（2020•岳麓区校级模拟）下列现象中，由光的折射形成的是（ ）
A． “折断”的筷子 B． 镜中的人
C． 水中的荷花 D． 墙上的手影
【答案】A
【解答】解：A、从水中筷子上反射的光从水中斜射入空气中时，发生折射，折射光线远
离法线，当人逆着折射光线的方向看时，看到的是筷子的虚像，比实际位置偏高，
所以感觉折断了，符合题意；
B、镜中的人，属于平面镜成像，是由于光的反射形成的，故与题意不符；
C、平静水面上荷花的倒影，属于平面镜成像，是由于光的反射形成的，故与
题意不符；
D、影子的形成说明光是沿直线传播的，由于光的直线传播，被物体挡住后，
物体后面就会呈现出阴影区域，就是影子，故与题意不符。
故选：A。
【知识点】光的折射现象及其应用
2.（2019秋•溧阳市期末）为了研究光的传播规律，小明在水槽底部安装了一微型光源
S，S发出一束光照在右侧壁上形成一光斑，小明在光斑处固定了一小块橡皮泥P（如图
所示）。现往水槽内缓慢加水至水面上升到a位置，期间小红在左上方观察，看到右壁
上一直有光斑。在加水过程中，小红观察到光斑的移动情况正确的是（ ）A．从P处缓慢下移到某一位置后再缓慢上移到与橡皮泥P重合
B．从P处缓慢下移到某一位置后再缓慢上移到橡皮泥P上方某一位置
C．从P处迅速下移到某一位置后再缓慢上移到与橡皮泥P重合
D．从P处迅速下移到某一位置后再缓慢上移到橡皮泥P上方某一位置
【答案】D
【解答】解：（1）往池内注水，水面升至P点以下的b位置时，发生折射，根据折射定律，
光斑位置在S′，如下图所示：
（2）水面上升至P点以上的a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，光斑位置在S″，如下图所示：
通过画图可知：在加水过程中，由于开始的水很少，光斑会迅速下移到P点以
下的某一位置，然后随着水的增多光斑再缓慢上移到橡皮泥P上方某一位置，
故D符合题意。
故选：D。
【知识点】光的折射现象及其应用
3.（2019秋•肥东县期末）夜间潜水时，水面下的人与岸上的另一人以光互传信息，如图所示，图中可能是光信息传播路径的是（ ）
A．甲丙 B．甲丁 C．乙丁 D．乙丙
【答案】C
【解答】解：
先过入射点垂直于水面作出法线，如图所示：
若水面下的人以光传递信息给岸上人时，光由水斜射入空气中，折射角应大于
入射角，由图可知乙符合；
若岸上人以光传递信息给水面下的人时，光由空气斜射入水中，折射角应小于
入射角，由图可知丁符合。
故选：C。
【知识点】作光的折射光路图
4.（2019秋•满城区期末）当光从空气射向水中发生反射和折射时，下列说法不正确的是
（ ）
A．垂直入射时，入射角、反射角、折射角都是0°
B．如果入射角是45°，折射角是30°，则反射和折射光线的夹角为75°
C．当光从空气斜射向水中时，折射光线将会靠近法线折射
D．当入射角增大时，折射光线和反射光线的夹角变小
【答案】B
【解答】解：
A、垂直入射时，光线的传播方向不变，则入射角、反射角、折射角都是0°，
故A正确；
B、如果入射角是45°，反射角也是45°，折射角是30°，折射光线与水面的夹
角为90°﹣30°＝60°，反射光线与水面的夹角为：90°﹣45°＝45°，则反射光线和折射光线的夹角为45°+60°＝105°，故B错误；
C、当光从空气斜射向水中时，折射角小于入射角，即折射光线将会靠近法线
折射，故C正确；
D、当入射角增大时，反射角和折射角都增大，则折射光线和反射光线的夹角
变小，故D正确。
故选：B。
【知识点】光的反射定律的应用、光的折射规律的应用
5.（2019秋•苏州期末）如图，将一把钢尺斜插在水中，我们看到水中的尺发生了“偏
折”，反映这一现象的光路图是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】D
【解答】解：水中钢尺反射出的光，在水面处发生了折射，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，看到的是变浅的钢尺的虚像；只有
选项D中的光路图符合题意。
故选：D。
【知识点】光的折射现象及其应用
6.（2019秋•鼓楼区期末）物理老师在实验室长方形玻璃缸内配制了一些白糖水，两天后，
同学们来到实验室上课，一位同学用激光笔从玻璃缸的外侧将光线斜向上射入白糖水，
发现白糖水中的光路不是直线，而是一条向下弯曲的曲线（如图所示）。对这个现象的解释，同学们提出了以下猜想和解释，其中可能合理的是（ ）
A．玻璃缸对光线的折射作用
B．光在混合液体中的传播路径不是直线
C．白糖水的密度不均匀，越深密度越大
D．激光笔发出的各种颜色的光发生了色散
【答案】C
【解答】解：A、由于玻璃缸的折射，光线只能在空气和玻璃缸的界面上传播路径改变，
故A错误；
B、如果混合液体是均匀的，则光在混合液体中的传播路径是直线，故B错误；
C、白糖水放置久了后，就变的不均匀了；由图可知，光的传播路径会向下弯
曲，这表明光线是从密度大的糖水射向密度小的糖水，入射角小于折射角，所
以越深密度越大，故C正确；
D、激光笔发出的光是单色光，不能色散，故D错误；
故选：C。
【知识点】光的折射现象及其应用
7.（2019秋•镇江期末）如图所示，从长方体水槽右侧某一高度斜射一束激光，在水槽底
部产生一个光斑O，下列操作可使光斑O向左移动的是（ ）
A．保持水面高度和射入角度不变，使激光笔向右平移
B．保持激光笔位置和射入角度不变，缓缓放出一些水
C．保持水面高度和入射点不变，使激光的入射角减小
D．保持水面高度和入射点不变，使入射光线绕入射点逆时针转动
【答案】B【解答】解：
A、保持水面高度不变使激光笔向右平移，则光斑也向右平移，故A错误；
B、保持激光笔位置和射入角度不变，缓缓放出一些水，水面下降，入射点向
左移动，入射角不变，则折射角不变，而光斑会向左平移，故B正确；
C、保持水面高度和入射点不变，使激光的入射角减小，由光的折射定律可知，
折射角也减小（折射光线靠近法线），则光斑向右平移，故C错误；
D、保持水面高度和入射点不变，使入射光线绕入射点逆时针转动，入射角减
小，折射角也减小，则光斑向右平移，故D错误。
故选：B。
【知识点】光的折射规律的应用
8.光线从空气中入射到一块平行透明板上，入射角为40°，则反射光线和折射光线的夹角
可能是（ ）
A．小于40° B．在40°到100°之间
C．大于40° D．在100°到140°之间
【答案】D
【解答】解：光从空气进入透明板，折射角小于入射角，所以折射光线与界面的夹角大于
50度，小于90度；又反射角与入射角相等，则反射光线与界面的夹角为50度，
可知反射光线与折射光线直接的夹角大于100度，小于140度。故D正确，A、
B、C错误。
故选：D。
【知识点】光的反射定律的应用、光的折射规律的应用
9.如图所示，人眼在A处看到水下B处有一条鱼，若从A发出一束激光，要使激光准确地
照射到鱼的身上，则激光射出的方向是（ ）
A．B点 B．B点上方
C．B点下方 D．B点左方或右方
【答案】A
【解答】解：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，因为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。故A正确，B、C、D错误。
故选：A。
【知识点】作光的折射光路图
10.潜水员从水中看岸上的树木，他看到的是（ ）
A．真实的树
B．树的实像，树的像比实际的树要高
C．树的虚像，树的像比实际的树要高
D．树的虚像，树的像比实际的树要低
【答案】C
【解答】解：光发生折射的条件是：当光从一种透明介质斜射入另一种透明介质时，会发
生折射现象；
树反射的光斜射到水面上，由光发生折射的条件知，会发生折射现象，当光进
入水中后靠近法线，射入潜水员眼睛，而潜水员由于错觉，认为光始终沿直线
传播，逆着光的方向看上去而形成的虚像，所以比实际位置高，所以潜水员在
水中看见岸上的树，实际是变高了的树的虚像。
故选：C。
【知识点】光的折射现象及其应用
11.下列现象中，属于光的折射的是（ ）
A．三日同辉
B．从平面镜中看见自己的像
C．在太阳光照射下，树木出现了影子
D．平静的水面映出岸上的景物
【答案】A
【解答】解：
A、三日同辉是光在不均匀的大气层中不沿直线传播造成的，是光的折射现象，
故A正确；
B、从平面镜中看到自己的像是由于光的反射形成的，故B错误；
C、影子是由于光的直线传播形成的，故C错误；
D、平静的水面映出岸上的景物是平面镜成像，由于光的反射形成的，故D错
误。故选：A。
【知识点】光的折射现象及其应用
二、填空题（共8小题）
12.（2019秋•高明区期末）图中的A、B两架飞机，一架是实际飞机，一架是从潜水艇上
观察到的该飞机的像，则： （填字母）是实际飞机，这是因为光从 射向
发生了折射。（填“水里”或“空气”）
【答案】B；空气；水。
【解答】解：飞机反射的光线从空气斜射入水中，在水面处发生折射，折射角小于入射角，
折射光线向法线方向偏折，水中的潜水艇逆着折射光线看到飞机，因此潜水艇所
看到的飞机的位置比飞机的实际位置高，因此B是实际飞机，A是飞机的像。
故答案为：B；空气；水。
【知识点】光的折射现象及其应用
13.（2019秋•赣榆区期末）某同学进入泳池前以为池水很浅，踩下去后却有一种“踏空”
的感觉，即水的实际深度要比看上去的 （选填“深”或“浅”）一些，其原因是
光从 （选填“水”或“空气”）中斜射入 （选填“水”或“空气”）中
时发生了折射现象。
【答案】深；水；空气。
【解答】解：池底的光线由水中斜射入空气时，在水面处发生折射，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，就会觉得池底变浅了，所
以水的实际深度要比看上去的深一些，踩下去后会有一种“踏空”的感觉。
故答案为：深；水；空气。
【知识点】光的折射现象及其应用
14.（2019秋•南京期末）如图所示，OA、OB和OC是射到空气和玻璃界面上的入射光线、
反射光线和折射光线三条光线，则 是空气和玻璃的交界面，界面的右侧为（选填“空气”或“玻璃”），入射角为 度，折射角为 度。
【答案】MM′；玻璃；30；60。
【解答】解：由于反射光线与入射光线关于法线对称，故NN′是法线，MM′是界面，则CO
是入射光线，OB是反射光线，OA是折射光线，反射角为90°﹣60°＝30°，折射
角为60度。由于光从玻璃中斜射入空气中时，折射角大于入射角，故界面MM′
左边是空气。
故答案为：MM′；玻璃；30；60。
【知识点】光的折射规律的应用
15.（2019秋•玄武区期末）如图所示，小明在水槽右侧竖直放置一个光屏，用激光笔照射
水面，在水槽底部出现一个亮点A，同时在光屏上出现了一个亮点P，其中P 点形成的
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原因是光的 （选填“反射”或“折射”）。欲使亮点P 下移至P 处，应使入
1 2
射光线绕着入射点O沿 （选填“顺时针”或“逆时针”）方向转动，同时观
察到另一亮点由A点可能会移到 点（选填“B”或“C）”。若保持入射光线不变，
欲使亮点A左移至B点，应使水面 填（选填“上升”或“下降”），在水面变
化过程中，折射角 （选填“增大”、“不变”或“减小” ）。
【答案】反射；逆时针；C；上升；不变。
【解答】解：（1）当光从空气斜射到水面时，同时会发生反射和折射现象，其中P 点形
1
成的原因是光的反射，A点形成的原因是光的折射，如图所示：由于光反射和折射时，反射角等于入射角，折射角小于入射角，现保持入射点
O的位置不变，欲使亮点P 下移至P 处，根据反射角等于入射角，则应使入射
1 2
光线绕着O点沿逆时针方向转动。（图中红色光线标注）。
（2）当入射光线绕着O点沿逆时针方向转动时，入射角增大，折射角随着入
射角的增大而变大，因此同时观察到折射点由A点可能会移到C点。
（3）若保持入射光线不变，欲使亮点A左移至B点，应使水面上升，在水面
变化过程中，折射角不变，如图所示：
故答案为：反射；逆时针；C；上升；不变。
【知识点】光的折射规律的应用
16.在研究光的折射规律时，小明让一束激光沿白纸板照射，把手指头放于S点时刚好接
收到红色的亮点。然后将玻璃砖放于白纸板上，激光经玻璃砖向右侧照射，如图所示。
他将手指头放于 （选填“A点”“B点”或“S点”）才可能接收到红色的亮点。【答案】A点。
【解答】解：光线从O点斜射入玻璃中发生折射现象，折射光线向靠近法线方向偏折，折
射角小于入射角，当光线从玻璃射向空气时，折射光线远离法线方向偏折，折射
角大于入射角，如图所示：
所以从玻璃砖再射出，射出点可能是图中的A点，因此他将手指头放于A点才
可能接受到红色的亮点。
故答案为：A点。
【知识点】光的折射规律的应用
17.下列词句中属于光的反射现象的是 ；属于光的折射现象的是 （选
填数字号码）。
①立竿见影；②镜花水月；③坐井观天；④海市蜃楼；⑤凿壁偷光；⑥水中捞月；⑦夕
阳如血；⑧猪八戒照镜子，里外不是人。
【答案】②⑥⑧；④⑦。
【解答】解：①立竿见影，这个影是影子，是由于光的直线传播形成的；
②镜花水月，这里的花和月都是平面镜成像形成的，平面镜成像利用的是光的
反射；
③坐井观天，所见甚小，这是由于光是由直线传播的，只能看到头顶的一片天；
④海市蜃楼是光在不均匀的空气中传播时发生折射形成的；
⑤凿壁偷光，是利用光的直线传播；
⑥水中捞月，水中的月亮是平面镜成像，利用了光的反射；
⑦夕阳如血，是因为夕阳发出的光在不均匀的大气层中发生折射形成的；
⑧猪八戒照镜子，这是平面镜成像，利用的原理是光的反射。综上分析，属于光的反射现象的是②⑥⑧；属于光的折射现象的是④⑦。
故答案为：②⑥⑧；④⑦。
【知识点】光的反射现象、光的折射现象及其应用
18.如图所示，AO垂直射到水面，则此时的反射角 零。当密闭容器以P点为中心逆时
针旋转90°，则此时的折射角 （选填“大于”“等于”或“小于”）零。（光
线射入时，不考虑容器壁的影响）
【答案】0；等于。
【解答】解：一束光线垂直射到水面时，此时入射光线、反射光线与法线重合，所以夹角
为0°，即入射角为0°，反射角为0°；
当密闭容器以P点为中心逆时针旋转90°角时，水面还是水平的，故入射光线、
反射光线、折射光线都与法线重回，因此折射角为0°。
故答案为：0；等于。
【知识点】光的折射规律的应用
19.如图所示，一碗底B处放一硬币，然后加适量水，从A处恰好能看到硬币的像于E处，
若用激光笔从A点向 （选填“C或B或E或D”）处照射，可以刚好照射到硬币，
若继续加水至满，则从A处看到的硬币的像将 （选填“变高”或“变低”或
“不变”）
【答案】E； 变高。
【解答】解：（1）据题意可知，把铜钱放在碗底B处后加适量水，从A处恰好看到铜钱
的像在E处；根据光路的可逆性可得，他用激光笔从A点向E处射出光束时，光
线会原路返回，即可把铜钱照亮。
（2）根据光的折射规律可知，他看到的铜钱是因为光的折射而形成的变高的虚像；加满水后，由于入射点升高，人眼逆着射来的光线看去，看到像的位置将变高。
如图所示。
故答案为：E； 变高。
【知识点】光的折射现象及其应用
三、作图题（共5小题）
20.（2019秋•黔东南州期末）一束光由空气垂直射向玻璃，请作出光在玻璃两个表面折射
的光线。
【答案】
【解答】解：
首先光从空气垂直入射到玻璃的表面，所以传播方向不变。然后光从玻璃斜射
入空气中，先过入射点画出法线，然后根据折射角大于入射角，画出折射光线。
如图所示：
【知识点】作光的折射光路图
21.（2019秋•黄冈期末）如图，一束激光从空气斜射入盛有水的方形玻璃缸，并从侧面射出，请画出这束激光穿过玻璃缸的光路图。玻璃的厚度忽略不计。
【答案】
【解答】解：过入射点做出法线，光从空气斜射进入水中，折射光线向靠近法线方向偏折，
折射角小于入射角；
从水中斜射进入空气，折射光线应该远离法线偏折，折射角大于入射角。如图
所示：
【知识点】作光的折射光路图
22.（2019秋•兰州期末）如图所示，一束光射向三棱镜，画出这束光进入三棱镜和离开三
棱镜的径迹（注意标出法线）。【答案】
【解答】解：当光从空气斜射入玻璃时，折射光线和入射光线分居法线的两侧，折射角小
于入射角；当光从玻璃斜射入空气时，折射光线和入射光线分居法线的两侧，折
射角大于入射角。如下图：
【知识点】作光的折射光路图
23.（2019秋•东海县期末）如图所示，一束光从水中斜射向水面发生反射和折射，折射光
线及法线己画出。请画它的入射光线和反射光线。
【答案】
【解答】解：题目已经过入射点O作出垂直于界面的法线，根据光从水中斜射向空气中，
入射光线与折射光线分居法线两侧，入射角小于折射角，在法线右侧的水中画出
入射光线，
根据反射光线与入射光线分居法线两侧，反射角等于入射角，在法线左侧水中画出反射光线；如图所示：
【知识点】作光的反射光路图、作光的折射光路图
24.（2019秋•瑶海区期末）如图所示为光从空气斜射如水中的光路图，请在图中画出并标
明分界线与法线。
【答案】
【解答】解：
光从空气斜射入水时，在空气与水的界面上，光会发生反射现象与折射现象，
法线与界面垂直；
（1）由光的反射定律知：入射光线与反射光线在界面的同侧，在同一种介质
中，入射光线与反射光线位于法线的两侧，入射光线射向界面，反射光线由界
面射向空气；
（2）由折射定律知：光从空气斜射入水时，入射光线与折射光线在界面的两
侧，入射光线与折射光线位于法线的两侧，折射角小于入射角；
由光路图及以上光的反射及折射定律可确定法线及界面，如下图所示：【知识点】作光的折射光路图
四、实验探究题（共3小题）
25.（2018秋•南京期末）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° 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，将同时发生反射和折射现象；
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）②折射角随入射角的增大而增大；小于；（2）是；应换用其它透明介质再
做实验，避免实验结论的偶然性。【解答】解：
（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（折射角随入射角的减小
而减小），且折射角小于入射角。当光从空气垂直射到水面时，折射角等于零。
（2）评价：存在不足，应该换用其他透明介质再做此实验，这样得出的结论将更具有普遍
性。
故答案为：（1）②折射角随入射角的增大而增大；小于；（2）是；应换用其它透明介质
再做实验，避免实验结论的偶然性。
【知识点】光的折射规律的应用
26.（2020•常州模拟）唐大伟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（见表格）。
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 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。
（2）根据表格还能观察到反射角 （大于/等于/小于）入射角。
（3）唐大伟同学说根据上述实验中的发现和结论②就能总结出光的折射特点。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？请简要说
明理由。
答： ；
理由： 。
（4）请用箭头把题中的光路标出入射光线、折射光线、反射光线的传播方向（有一条
光线方向标错，该问不得分）。【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）等于；
（3）是； 探究过程不完整，还应该做其他多种透明介质之间的折射实验；
（4）
【解答】解：
（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根据表格数据可知，光从空气斜射到水面时，入射角增大，折射角也增大，但折射角都
小于入射角。
（2）根据表格还能观察到反射角等于入射角。
（3）探究过程是不完整的；如果光从空气斜射入其他液体或者玻璃等透明固体里，也存在
②的关系，得出的结论就具有普遍性，所以还应该做其他多种透明介质之间的折射实验。
（4）因为是光由空气斜射到水中，因此水中的光线为折射光线；又因为折射光线和入射光
线分别位于法线两侧，所以空气中左侧的光线为入射光线，右侧的光线为反射光线，如下
图所示：
。
故答案为：（1）①反射；折射； ②折射角随入射角的增大而增大；小于；
（2）等于；
（3）是； 探究过程不完整，还应该做其他多种透明介质之间的折射实验；
（4）如上图所示。【知识点】光的折射规律的应用
27.（2019•南京一模）一束激光从某种玻璃中射向空气（如图一所示），保持入射点不动，
改变入射角（每次增加0.2°），当入射角增大到41.8°时，折射光线消失（如图二所示），
只存在入射光线与反射光线，这种现象叫做光的全反射，发生这种现象时的入射角叫做
这种物质的临界角。当入射角大于临界角时，只发生反射，不发生折射。
（1）上述玻璃的临界角是 。
（2）当光从空气射向玻璃， （填“会”或“不会”）发生光的全反射现象。
（3）一个三棱镜由上述玻璃构成，让一束光垂直于玻璃三棱镜的一个面射入（如图三
所示），请在图中完成这束入射光的光路图。
【答案】（1）41.8；（2）不会；（3） 。
【解答】解：（1）由题意可以知道，当入射角为41.8°时，折射光线消失了，所以玻璃的
临界角为41.8°，
（2）光只有从水或玻璃射向空气时，才会发生全反射，所以光从空气射向玻
璃，入射角增大，折射光不可能完全消失；
（3）光线从空气进入玻璃时，因是垂直照射，所以方向不变；当从玻璃中斜
射入空气时，其入射角为45°大于临界角，故其发生全反射，其大致路径如下
图：
故答案为：（1）41.8；（2）不会；（3）见上图。【知识点】光的折射现象及其应用
