专题10 光的折射与色散压轴培优专题训练（原卷版）

专题8光的折射与色散压轴培优专题训练(原卷版)考点1光的折射现象和规律的应用1.关于光的折射现象，下列说法中错误的是()A.当光从空气斜射入玻璃或水中时，折射光线偏向法线方向B.当光从玻璃(或水)斜射入空气中时，折射光线偏离法线方向C.当光从空气垂直射入玻璃(或水)中时，传播方向改变90°D.当光从空气斜射入玻璃或水中时，在界面处同时发生反射和折射2.如图所示，有一束光线从空气射入某种透明介质，在分界面处发生反射和折射，其中AELCG,/4=5,则为入射光线，为折射光线，为界面，空气在界3.如图，在桌面上有一倒立的玻璃圆锥，其顶点恰好与桌面接触，圆锥的轴(图中虚线)与桌面垂直，过轴线的截面为等边三角形。有一半径为r的圆柱形平行光束垂直入射到圆锥的底面上，光束的中心轴与圆锥的轴重合。已知玻璃的折射率为1.5,则光束在桌面上形成的光斑半径为,并在图中画出光路图。4.如图所示，在用光具盘和激光来进行研究光的折射现象的实验中。(1)实验中无论光从空气射人半圆形玻璃还是从半圆形玻璃射人空气，当入射角逐渐减小时，折射角逐渐o(2)分析折射角和入射角的大小关系，可以归纳出：光从空气斜射入玻璃时 ;光从玻璃斜射入空气时(3)使实验2中的入射角大小等于实验1中的折射角大小，根据实验结果可以说明在光的折射现象中5.陶瓷茶杯底部放有一枚硬币，人移动到某一位置时看不见硬币(如图甲),往茶杯中倒入一些水后，又能够看见硬币了(如图乙)。请解释造成“看不见”和“又看见了”的原因。甲乙6.小云同学用一只新买的激光笔照射水平水面，在竖直白墙上出现了两个红色亮点A和B,如图所示，现保持入射点O的位置不变，欲使光点A下移至A′处，应使入射光线MO绕着点O沿方向转动(填“顺时针”或“逆时针”):现保持入射点O的位置不变，欲使光点B下移至B′处，应使入射光线MO绕着点O沿方向转动(填“顺时针”或“逆时针”)。考点2作光的折射光路图11.小王在A点看到水中物体S的像在S′点，请你画出一条看到物体像S′的光路图。12.画出如图所示的折射光线的入射光线。考点3光学实验设计与探究13.光从一种介质进入另一种介质时，可同时发生反射和折射。(1)下图是光从空气进入水中的光路图，但没有标明光的传播方向，图中入射光线应该(2)请你设计一个实验来观察光从一种介质进入另一种介质时同时发生反射和折射的现象，可供选择的器材有：辅助显示光路的器材：大小合适的光屏、牛奶、烟雾发生器14.综合实验(可配图说明)小雨要探究“光从透明塑料斜射入玻璃中时折射角与入射角的关系”,要求选择四种器材，请根据需要完成设计方案。器材①激光笔②透明塑料块③水④刻度尺⑤烧杯⑥玻璃砖⑦量角器要选择的器材序实验步骤数据记录表格罐中制成如图的仪器(圆筒能在易拉罐中前后移动)。易拉罐方向甲AB圆筒乙丙(1)圆筒的(A/B)端是用半透明塑料薄膜制成的光屏；(2)开始实验时，眼睛从光屏一侧看过去，无论怎样调节易拉罐与蜡烛之间的距离，屏上都看不到烛焰的像，而只能看到一片光亮，最有可能的是：;(3)图乙中，保持易拉罐和圆筒位置不变，应将蜡烛向移动(左/右),可以使得屏上的像变大；角形孔的纸板正对着太阳，当纸板逐渐远离白纸时，白纸上光斑的形状(由圆形变成三角形/由三角形变成圆形),同时光斑的亮度(增强/不变/减弱);(5)保持纸板与白纸的距离不变，用另一卡片覆盖在三角形孔上向左移动(如图丙),当看到光斑是圆形时，继续用卡片遮挡，减小通光孔的大小，白纸上光斑大小将(变大/不变/变小),光斑亮度(增强/不变/减弱);(6)小明进一步实验，分别测出烛焰的高度h,烛焰到小孔的距离x1,像的高度h₂,像到小孔的距离x2,测得多组数据后发现，它们之间满足关系：树荫下的圆形光斑就是太阳通过树叶中间的小孔在地面上成的像，小明从网上查到太阳到地面的距离约为1.5×10¹¹m,一个直径为3.5cm的光斑到它对应的小孔间距为375cm,则太阳的直径约为m。16.大约两千四百年前，我国的学者墨翟和他的学生做了世界上第一个小孔成像的实验，解释了小孔成像的原理。在“制作小孔成像观察仪”活动中，小光同学将圆筒插入易拉罐中做成如图甲的仪器(圆筒能在易拉罐中前后移动)。甲乙(1)为了更清楚地观察像，通常选择(选填：“较暗”或“较亮”)的物体作为观察对象，同时需要将光屏放在(选填：“较暗”或“较亮”)的环境中。因此，制作观察仪时，用半透明塑料薄膜制成的光屏应放在圆筒的(填“A”或“B”)端。成像的现象可以用的知识来解释，请在图乙中画出物体AB通过小孔在(3)用制成的小孔成像观察仪观察物体时，保持物体和小孔间的距离不变，移动圆筒，17.如下图所示，某同学用硬纸筒探究小孔成像。(1)小孔成像的原理是(2)请在下图中作出蜡烛AB在屏上所成的像A′B'(要求标出A′、B′)。(3)该同学将一根高3cm的蜡烛固定在小孔前6cm处，改变像到小孔的距离，测出了像的高度h/cm像到小孔的距离S/cm根据表中的数据及实验观察到的现象可以得到的结论是：蜡烛和小孔的位置固定后，像的高度h与像到小孔的距离S成(选填“正比”或“反比”),当像到小孔的距离小于蜡烛到小孔的距离时，所成的像是(选填“放大”、“缩小”或“等大”)的，物体通过小孔所成的像一定是18.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(如图甲所示),接着分别倒入适量的油和水(如图乙所示),再用一束光斜射入油和水中，记录对应的光斑位置，再通过分析就可得到实验结论。甲ABA乙(1)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(2)小明实验方案中存在明显问题，请你帮他指出来。答： 。(只要指出一处即可)(3)某小组同学根据修改后正确的实验方案实验后，所记录的三次光斑的相对位置如图丙所示，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。(4)丁图中C点为实验(C)所形成的光斑，请在括号内用字母A、B、D标出其余三次实验所形成的光斑的对应位置。考点4光的色散19.这是某同学总结的关于光现象的各种说法，①物体在温度高的时候辐射红外线，温度低就不辐射了；②紫外线能杀死微生物，可以用来制成紫外线夜视仪；③光的色散说明白光是一种混合光，组成混合光的各种单色光都具有能量；④一束白光斜射向三棱镜的一侧时，折射后紫光的折射角小于红光的折射角。对于这些分析判断完全正确的是()A.①②B.③④C.①③D.②④20.如图所示，太阳光通过三棱镜后，在光屏上会形成一条彩色光带，这种现象叫9这一光带是由、橙、、绿、蓝、靛、紫几种颜色组成的；用温度计分别在不同色光区域测温，发现温度计放在(选填“A”或“B”)的外侧时温度计示数上升得较快，说明在这一区域有一种看不见的光，这种光叫,其主要特性是效应。另一外侧也存在一种看不见的光，这种光叫,其主要特性是021.如图所示，一束太阳光通过三棱镜射到光屏上。(1)光屏上形成一条彩色的光带，范围为ab,位于光屏a点处的色光颜色为色(红(2)光屏应选择色，理由是(3)这个实验现象叫做,举一个与此现象相同的生活事例：0(能/不能)完成以上实验。(5)小雨想继续验证红光是单色光还是复色光，选择一个合理的方案：(A/B)。A.在三棱镜之前放一个红色透明塑料纸，让太阳光通过塑料纸，再照射到三棱镜上。B.将透明的三棱镜换成红色玻璃制成的三棱镜。a太阳光b22.探究透明物体、不透明物体的颜色，小明做了如下实验：(1)如图甲所示，让太阳透过硬纸板的圆孔，将红色透明塑料薄膜蒙在硬纸板的圆孔上， 在下方白纸上看到的颜色是0 (2)如图乙所示，让太阳光穿过纸板的狭缝射到三棱镜上，经三棱镜分解后的彩色光带 0 0(3)仍用图乙实验装置，用绿色的纸屏直接吸收经棱镜色散后的彩色光带，观察到纸屏上出现的颜色是(4)实验结论：透明物体的颜色是它能的颜色；不透明体的颜色跟被它反射的色光的颜色,吸收跟物体颜色(选填“相同”或“不相同”)的色光。甲乙23.如图表示白光通过三棱镜发生色散的现象，光的色散说明白光是复色光，棱镜对不同色光的偏折程度不同，其中对的偏折程度最小，对的偏折程度最大。如果在三棱镜的右边放置一红色透明玻璃板，在玻璃板后面的白色光屏上你将只能看到颜色的光。24.阅读下文，并在相应位置填空。“关爱生命，安全出行，争当安全模范公民”的教育活动，在全国各地轰轰烈烈地展开。“红灯停，绿灯行”是公民的基本素质。交通信号灯用红绿灯，而不用蓝色、紫色等其他颜色的灯。对此小明、小华、小宇三人展开讨论。小明说：人的眼睛对红、绿光比较敏感。用红、绿光作为交通指挥灯，容易引起视觉反应，可以提高人们的警惕性，减少交通事故的发生。小华说：红光穿透能力比蓝光、紫光等其他的色光强，从远处就能看到；人的眼睛对绿光敏感。小宇说：用红、绿灯作为交通指挥灯，是国际通用的，并不具有科学依据。(1)雾天，小明等三人一起在远处观看路口的红绿灯，收集有关“红色光穿透能力强”的证据。小明和小宇看到红灯亮时，小华却认为红灯不太亮。此事实说明对于不同的人，红色光引起的视觉效果