光的折射(较难)

一．选择题（共1小题）

1．光从空气中斜射到一块水平透明玻璃板上，设入射角为α，反射光线跟折射光线之间的夹角为β．则下列说法正确的是（）

A．β随α的减小而增大

B．β随α的增大而增大

C．当α=30°时，β在120°到150°之间

D．当α=30°时，β可能大于150°

二．填空题（共2小题）

2．如图所示，人在a点看到b处似乎有一条鱼，如果他要在a处用手电筒的光照亮水里的鱼则手电筒的光应朝向处．（先填b、c、e、d）

3．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，则激光束应对着鹅卵石的照射（选填：上方、下方、正对方向）．

三．解答题（共8小题）

4．海市蜃楼和海滋同现蓬莱

5月7日在我市蓬莱海域上空出现了极为罕见的海市蜃楼和海滋奇观．两种幻景同现为历史首次，约有10万市民和游客有幸目睹了这一奇观．由于不明白产生这种奇观的科学原因，古人认为是蜃（蛟龙）所吐之气形成的．实际上，海市蜃楼和海滋都是光学现象，只不过前者是来之万里之外的异地景色，而后者多是本地景色．

我们知道，通常情况下，空气的密度随高度的增加而减小．当光线穿过不同高度的空气层时，会引起折射现象，但这种折射在我们日常生活中已经习惯了，所以不觉得有什么异常，可是当空气层温度变化发生反常时，由于空气是热的不良导体，温度的显著变化会引起空气层密度发生显著差异，从而导致与通常不同的折射和全反射，这就会产生海市蜃楼．空气密度差异情况不同，海市蜃楼的形式也不同，最常见的为上现蜃景和下现蜃景．无论哪种蜃景都出现在炎热无风的天气，如果大风刮起，这些景色就会消失的无影无踪．

阅读上文，回答下列问题：

（1）概括指出海市蜃楼是一种什么光学现象；

（2）文中提到“空气密度差异情况不同，海市蜃楼的形式也不同”．请你选择文中两种形式中的一种来说明空气密度的变化情况及原因．

5．小明喜欢看星星，听奶奶讲“牛郎织女”的故事．有一天晚上，小明突然想：星星为什么老是眨呀眨的呢？难道它们能一会儿发光，一会儿不发光？不可能！那又是为什么呢？为了研究这个问题，小明收集了下面这些光现象，或许可以从中找到原因．

（1）在野外围着篝火烧烤，隔着篝火会看到对面的人好像在晃动．

（2）在哈哈镜前会看到自己大变样．

（3）夏天，可以看到柏油路上好像有一股水汽在上升，隔着水汽看到对面的东西好像在晃动．

问题一：你觉得小明收集的这些现象当中，有哪些与星星眨眼问题相似？你觉得它们的相似点在哪里？

问题二：你现在知道为什么星星会眨眼睛了吗？请你想一下，在月球上看到的星星会眨眼吗？为什么？

问题三：美国的哈勃天文望远镜是科学家们花费了很大的力气才送上天去的．然后通过无线电波把图象传回地球，它无论是制造还是维护都非常昂贵，科学家们为什么要把天文望远镜送到天上去？这样做有什么好处？

6．已知鱼缸里只有一条金鱼，某同学从鱼缸的一角（∠C的角平分线方向）观察，却看到了如图所示的景象．

（1）为了方便说明产生上述景象的原因，请你针对如图抽象出便于解决问题的物理模型（用图表示）；

（2）金鱼的实际位置大约是在A处、B处或是在∠C的角平分线上？

（3）利用你所抽象出的物理模型，用简单的光路图说明上述景象的成因（可用文字加以补充说明）．

7．小明同学在做光的反射和折射的实验时，他在第一次实验中，将一束光从空气斜射入玻璃，并将入射光线、反射光线和折射光线的位置画出来；第二次，他将同样的一束光沿第一次反射光线的位置反向射向玻璃，发现此时的反射光线与第一次反画的入射光线重合，这个现象说明：；第三次，他将同样的一束光沿第一次折射光线的反方向由玻璃射向空气，发现此时的折射光线与第一次所画的光线重合，这说明：．

8．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．

9．阅读短文，回答问题．

彩虹

彩虹是大气中一种光学现象，当阳光照射都半空中的水珠时，光线被折射和反射，在天空形成彩带．

研究光线经过水珠的传播规律，可揭示彩虹形成的原因，如图甲所示，光线从点C进入半径为R的水珠，经点D反射，再从点E射出，AB是通过水珠球心O且与入射太阳光平行的直线，用x表示进入水珠的光线距AB的距离，α表示射出光线与AB的夹角，画出过入射点和球心O的直线（即该入射点的法线），进一步研究可以得出α与x的关系如图乙所示，入射的太阳光分布是均匀的，但射出的光线分布是不均匀的，在α最大时强度最大，能被地面上的人观察到．

牛顿发现，太阳光通过三棱镜后被分解成七种单色光．当太阳光进入水珠时，也产生类似效果．从同一点进入水珠的不同色光在水珠中沿不同路径传播，致使不同色光的α的最大值略有不同．

由于不同色光的α最大值略有不同，对某一水珠来讲只能有一种颜色的光被地面上的人看到，进入人眼的不同颜色的光来自内外不同弧线的水珠，所以人眼看到的彩虹由外圈至内圈呈红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七色．

1．在图甲中，如果连接OD，则∠CDO（＞/=/＜）∠ODE．

2．根据图乙可知，x从0增加到R的过程中，α的变化情况是．

A．增大B．先增大后减小C．减小D．先减小后增大

3．如图甲所示，光线从空气进入水珠的折射角随x增大而．