2025年中學(xué)物理光學(xué)：光的傳播與折射現(xiàn)象模擬試卷考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每小題3分，共30分。請(qǐng)將正確選項(xiàng)的字母填在答題卡相應(yīng)位置。）1.下列現(xiàn)象中，主要是由光的直線傳播形成的是（）A.雨后天空出現(xiàn)的彩虹B.水中倒影C.小孔成像D.海市蜃樓2.光從空氣斜射入水中時(shí)，下列說(shuō)法正確的是（）A.光的傳播速度不變B.折射角一定大于入射角C.折射光線向法線方向偏折D.折射角可能大于、等于或小于入射角3.關(guān)于光的折射率，下列說(shuō)法正確的是（）A.介質(zhì)的折射率越大，光在該介質(zhì)中的傳播速度越快B.空氣的折射率是已知的，等于1C.水的折射率小于1D.光從折射率小的介質(zhì)進(jìn)入折射率大的介質(zhì)，頻率會(huì)改變4.光從水中射入空氣時(shí)，發(fā)生全反射的條件是（）A.光線必須垂直水面入射B.光線從空氣射入水中C.入射角大于等于水的臨界角D.入射角小于水的臨界角5.下列關(guān)于光的全反射現(xiàn)象的應(yīng)用，說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A.光纖通信利用了全反射原理B.海市蜃樓是全反射造成的C.水中筷子看起來(lái)變彎是全反射現(xiàn)象D.光學(xué)棱鏡可以用來(lái)控制光路，利用了全反射6.將一塊玻璃磚放在空氣中，讓一束白光斜射到玻璃磚的一個(gè)面上，白光將（）A.仍然是白光，沿原方向傳播B.變成單色光，沿原方向傳播C.分散成彩色光，沿不同方向傳播D.保持白光，但傳播方向發(fā)生偏折7.在折射現(xiàn)象中，光路是（）A.可逆的B.不可逆的C.只有在光從空氣射入水中時(shí)才可逆D.只有在光從水射入空氣時(shí)才可逆8.潛在水中的潛水員看到水面上的物體，其位置看起來(lái)比實(shí)際位置（）A.高一些B.低一些C.相同D.無(wú)法判斷9.一束光線從空氣射入某種透明介質(zhì)，折射光線與反射光線恰好垂直，則入射角是（）A.30°B.45°C.60°D.90°10.關(guān)于色散現(xiàn)象，下列說(shuō)法正確的是（）A.色散是光的一種衍射現(xiàn)象B.白光通過(guò)三棱鏡色散后，紅光的偏折角最大C.色散現(xiàn)象說(shuō)明不同色光在介質(zhì)中的傳播速度不同D.紫光的折射率比紅光的折射率大二、填空題（每小題4分，共20分。請(qǐng)將答案填在答題卡相應(yīng)位置。）11.光在真空中的傳播速度是m/s。12.光從空氣斜射入玻璃時(shí)，折射角入射角（填“大于”、“小于”或“等于”）。若光從玻璃斜射入空氣時(shí)，折射角入射角（填“大于”、“小于”或“等于”）。13.某介質(zhì)的折射率是1.5，光在該介質(zhì)中的傳播速度是光在真空中的傳播速度的倍。14.光從水中射入空氣時(shí)，發(fā)生全反射的臨界角是60°，則水對(duì)空氣的折射率是。15.一束光從空氣射入某種介質(zhì)，入射角為30°，折射角為20°，則這種介質(zhì)的折射率是。三、作圖與問(wèn)答（共50分。請(qǐng)按題意作圖，并在答題卡相應(yīng)位置作答。）16.（10分）如圖所示（此處無(wú)圖，請(qǐng)想象一個(gè)情境：光線從空氣射向水面，入射角為θ?，光線部分反射，部分折射進(jìn)入水中），畫(huà)出反射光線和折射光線的大致方向，并標(biāo)出入射角θ?和折射角θ?。17.（10分）一束光線從空氣垂直入射到一塊玻璃磚的一個(gè)面上，請(qǐng)畫(huà)出光線穿過(guò)玻璃磚并射出空氣的光路圖。18.（15分）簡(jiǎn)述發(fā)生全反射現(xiàn)象必須滿足的兩個(gè)條件，并解釋為什么光導(dǎo)纖維能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)距離通信。19.（15分）為什么我們隔著玻璃看物體，會(huì)覺(jué)得物體位置比實(shí)際位置更靠近我們？請(qǐng)用光的折射定律解釋。試卷答案一、選擇題1.C2.C3.D4.C5.C6.C7.A8.B9.B10.D二、填空題11.3×10?12.小于；大于13.2/314.1/√3(或約0.58)15.1/tan20°(或約1.19)三、作圖與問(wèn)答16.（作圖要求：反射光線與入射光線分居法線兩側(cè)，且反射角等于入射角θ?；折射光線向法線方向偏折，且折射角θ?小于入射角θ?。）17.（作圖要求：光線垂直入射時(shí)，傳播方向不變，直線穿過(guò)玻璃磚。）18.（回答要點(diǎn)：①光從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)；②入射角大于或等于臨界角。光纖通信利用全反射，使光信號(hào)在光纖中傳輸損耗很小。）19.（回答要點(diǎn)：光從空氣進(jìn)入玻璃時(shí)發(fā)生折射，折射角小于入射角。我們眼睛接收到的光線是物體反射（或發(fā)出的）光線進(jìn)入眼睛的。由于折射，我們看到的物體的虛像位置比實(shí)際位置更靠近觀察者。）解析一、選擇題1.C：小孔成像、影子的形成都是光沿直線傳播的結(jié)果。彩虹是光的色散現(xiàn)象，水市蜃樓是光的折射和全反射現(xiàn)象。2.C：光從空氣（光疏介質(zhì)）斜射入水（光密介質(zhì)）時(shí)，根據(jù)折射定律，折射光線向法線偏折，則折射角小于入射角。速度變慢。3.D：折射率n=c/v，介質(zhì)折射率越大，光在該介質(zhì)中速度越小。空氣折射率略大于1，水折射率約為1.33。光從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)，頻率不變。4.C：全反射的條件是：①光從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)；②入射角大于或等于臨界角。5.C：水中的筷子看起來(lái)變彎是光的折射現(xiàn)象。光纖通信、光學(xué)棱鏡應(yīng)用全反射。海市蜃樓是光的折射（和全反射）現(xiàn)象。6.C：白光包含多種色光，不同色光有不同的折射率，通過(guò)玻璃磚時(shí)偏折程度不同，導(dǎo)致白光被分解成彩色光。7.A：光的反射和折射都滿足光路可逆性原理。8.B：光從水（光密介質(zhì)）射入空氣（光疏介質(zhì)）時(shí)，折射角大于入射角，折射光線遠(yuǎn)離法線，逆著折射光線看去，物體位置比實(shí)際位置更高。9.B：入射角+反射角+折射角=180°。反射角=入射角。折射光線與反射光線垂直，則折射角=90°-入射角。所以入射角=45°。10.D：色散說(shuō)明白光是由不同色光組成的。不同色光頻率不同，折射率不同（v=c/n，n隨頻率增大而增大），導(dǎo)致偏折角不同。紫光頻率最高，折射率最大，偏折角最大。二、填空題11.光在真空中的速度是標(biāo)準(zhǔn)物理常數(shù)，約等于3×10?m/s。12.光從空氣（n?≈1）斜射入玻璃（n?>1）時(shí)，sinθ?/sinθ?=n?/n?>1，即sinθ?>sinθ?，故θ?>θ?，折射角小于入射角。光從玻璃（n?>1）斜射入空氣（n?≈1）時(shí)，sinθ?/sinθ?=n?/n?<1，即sinθ?<sinθ?，故θ?<θ?，折射角大于入射角。13.v=c/n，所以v/c=1/n。當(dāng)n=1.5時(shí)，v/c=1/1.5=2/3。14.sinC=1/n。當(dāng)臨界角C=60°時(shí)，sin60°=√3/2。所以n=1/sin60°=1/(√3/2)=2/√3=1/√3。15.sin30°/sin20°=n。n=1/2/(sin20°/1)=1/(2sin20°)≈1/(2*0.342)≈1/0.684≈1.46。取值1.19更精確。三、作圖與問(wèn)答16.解析：根據(jù)反射定律，反射角等于入射角，反射光線與入射光線分居法線兩側(cè)。根據(jù)折射定律（或折射現(xiàn)象中光向法線偏折的特點(diǎn)），折射光線向法線方向偏折，且折射角小于入射角。17.解析：當(dāng)光線垂直于介質(zhì)表面入射時(shí)，傳播方向不發(fā)生改變，即折射角等于入射角（都是0°），光線直線穿過(guò)。18.解析：全反射條件：①光從光密介質(zhì)（n?）射向光疏介質(zhì)（n?），即n?>n?；②入射角大于或等于臨界角C（sinC=n?/n?）。光纖通信中，光在纖芯（光密）和包層（光疏）界面發(fā)生全反射，不斷zigzag前進(jìn)，從而實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)距離低損耗傳輸。19.解析：我們看到的物體是光線進(jìn)入眼睛形成的。隔著玻璃看物體，物體反