折射現象的應用問題試題及答案姓名：____________________

一、單項選擇題（每題1分，共20分）

1.一束光線從空氣進入水中，如果入射角逐漸增大，則折射角會：

A.增大

B.減小

C.不變

D.先增大后減小

2.當光線從水中射向空氣時，發生全反射的臨界角是：

A.0°

B.90°

C.45°

D.無法確定

3.在光學中，下列哪個現象不是由于光的折射造成的：

A.影子的形成

B.水中的物體看起來變淺

C.鏡子的成像

D.海市蜃樓

4.下列哪種物質折射率最大：

A.玻璃

B.水晶

C.鉆石

D.鉛

5.當光線從空氣斜射入水中時，下列哪種說法是正確的：

A.折射角大于入射角

B.折射角小于入射角

C.折射角等于入射角

D.折射角無法確定

6.一束光線從空氣進入水中，若入射角為30°，折射角為18°，則水的折射率是多少：

A.0.5

B.1.5

C.3.0

D.1.2

7.在海水中，光線的傳播速度比在空氣中快還是慢：

A.快

B.慢

C.相同

D.無法確定

8.當光線從空氣進入水中時，下列哪種情況不會發生：

A.折射

B.發散

C.折射角大于入射角

D.全反射

9.在光學實驗中，若要觀察折射現象，通常使用：

A.玻璃杯

B.水晶

C.鏡子

D.鉆石

10.在下列哪個條件下，光線不會發生折射：

A.光線從一種介質進入另一種介質

B.光線垂直于兩種介質的界面

C.光線從一種介質斜射入另一種介質

D.光線在真空中傳播

11.光線從水中斜射入空氣時，若入射角為45°，則折射角是多少：

A.90°

B.45°

C.22.5°

D.67.5°

12.下列哪個現象是由于光的折射造成的：

A.影子的形成

B.水中的物體看起來變淺

C.鏡子的成像

D.海市蜃樓

13.光線從水中射向空氣時，折射角與入射角的關系是：

A.折射角大于入射角

B.折射角小于入射角

C.折射角等于入射角

D.無法確定

14.當光線從一種介質進入另一種介質時，若折射率不變，則入射角與折射角的關系是：

A.入射角大于折射角

B.入射角小于折射角

C.入射角等于折射角

D.無法確定

15.在下列哪個條件下，光線會發生全反射：

A.光線從空氣進入水中

B.光線從水中射向空氣

C.光線從一種介質垂直射向另一種介質

D.光線從一種介質斜射向另一種介質

16.下列哪個物質折射率最小：

A.玻璃

B.水晶

C.鉆石

D.鉛

17.光線從水中射向空氣時，下列哪種情況不會發生：

A.折射

B.發散

C.折射角大于入射角

D.全反射

18.在光學實驗中，若要觀察折射現象，通常使用：

A.玻璃杯

B.水晶

C.鏡子

D.鉆石

19.當光線從空氣進入水中時，若入射角為30°，折射角為18°，則水的折射率是多少：

A.0.5

B.1.5

C.3.0

D.1.2

20.在下列哪個條件下，光線不會發生折射：

A.光線從一種介質進入另一種介質

B.光線垂直于兩種介質的界面

C.光線從一種介質斜射入另一種介質

D.光線在真空中傳播

二、多項選擇題（每題3分，共15分）

1.光的折射現象有哪些應用？

A.透鏡成像

B.潛望鏡

C.顯微鏡

D.望遠鏡

2.光的折射率有哪些特點？

A.與介質的密度有關

B.與介質的折射率有關

C.與入射角有關

D.與折射角有關

3.下列哪些現象是由于光的折射造成的？

A.影子的形成

B.水中的物體看起來變淺

C.鏡子的成像

D.海市蜃樓

4.下列哪些物質折射率最大？

A.玻璃

B.水晶

C.鉆石

D.鉛

5.光的折射現象有哪些特點？

A.折射角與入射角有關

B.折射角與折射率有關

C.折射角與光速有關

D.折射角與介質密度有關

三、判斷題（每題2分，共10分）

1.光的折射現象是光線從一種介質進入另一種介質時，由于光的傳播速度改變而發生的現象。（）

2.當光線從一種介質垂直射向另一種介質時，不會發生折射。（）

3.光的折射率與入射角無關。（）

4.折射角總是大于入射角。（）

5.光線在真空中傳播時，不會發生折射。（）

四、簡答題（每題10分，共25分）

1.題目：請簡述折射現象的基本原理。

答案：折射現象是指光線從一種介質進入另一種介質時，由于光的傳播速度發生改變而引起的光路偏折現象。其基本原理是：當光線從一種介質斜射入另一種介質時，由于兩種介質的光速不同，光線在界面上發生偏折，折射角與入射角之間遵循斯涅爾定律，即n1*sin(θ1)=n2*sin(θ2)，其中n1和n2分別是兩種介質的折射率，θ1和θ2分別是入射角和折射角。

2.題目：解釋為什么水中的物體看起來比實際位置要淺。

答案：這是因為光從水中斜射入空氣時，折射角大于入射角。當人眼觀察水中的物體時，光線從物體射出后進入水面，再從水面射入空氣。由于折射角大于入射角，人的大腦會錯誤地認為光線是直線傳播的，從而將物體的位置判斷為比實際位置更淺。

3.題目：為什么凸透鏡能夠成正立、放大的虛像？

答案：凸透鏡能夠成正立、放大的虛像是因為凸透鏡的折射作用。當光線從空氣進入凸透鏡時，由于凸透鏡的折射率大于空氣的折射率，光線在通過凸透鏡的過程中發生折射，使得光線在透鏡的另一側聚焦形成虛像。由于光線在聚焦過程中并未實際會聚，所以形成的虛像是正立的，并且由于透鏡的放大作用，虛像比物體本身要大。

4.題目：簡述全反射現象的條件。

答案：全反射現象是在光線從光密介質射向光疏介質時，當入射角大于臨界角時，光線不會進入第二種介質，而是完全反射回第一種介質的現象。全反射現象發生的條件包括：1)光線從光密介質射向光疏介質；2)入射角大于臨界角；3)兩種介質的折射率必須滿足n1>n2（n1為光密介質的折射率，n2為光疏介質的折射率）。

五、論述題

題目：結合折射現象，解釋為什么在水中游泳時，看到的魚兒比實際位置要高。

答案：在水中游泳時，我們看到的魚兒比實際位置要高，這是由于光的折射現象引起的。當光線從水中斜射入空氣時，由于水的折射率大于空氣的折射率，光線在界面上發生折射，折射角大于入射角。根據斯涅爾定律，我們可以知道，當光線從光密介質（水）進入光疏介質（空氣）時，折射角會大于入射角。

具體來說，當魚兒發出的光線進入水面時，由于光從水中進入空氣，光線會發生折射。在這個過程中，折射角大于入射角，這意味著光線在進入水面后會向遠離法線的方向偏折。當我們從空氣中觀察這些折射后的光線時，由于我們的大腦習慣于將光線視為直線傳播，我們會錯誤地將折射光線的反向延長線視為光線的實際路徑。這樣，我們看到的魚兒的位置實際上是魚兒真實位置的折射光線的反向延長線所對應的點，這個點會比魚兒實際位置更高。

因此，當我們游泳時，看到的魚兒會比實際位置要高。這種現象在水中觀察任何物體時都可能發生，它是光的折射現象在日常生活中的一個典型應用。

試卷答案如下：

一、單項選擇題（每題1分，共20分）

1.A

解析思路：根據折射定律，光線從空氣進入水中時，折射角小于入射角，所以正確答案是A。

2.C

解析思路：全反射發生的條件是光線從光密介質射向光疏介質，且入射角大于臨界角。臨界角是光線剛好發生全反射時的入射角，對于水和空氣的界面，臨界角是45°。

3.A

解析思路：折射現象是由于光從一種介質進入另一種介質時，傳播速度改變而引起的，而影子的形成、鏡子的成像和海市蜃樓都不是由于折射引起的。

4.C

解析思路：折射率是描述光在介質中傳播速度與在真空中傳播速度之比的物理量。鉆石的折射率最高，約為2.417。

5.B

解析思路：根據折射定律，光線從空氣進入水中時，折射角小于入射角，所以正確答案是B。

6.B

解析思路：根據斯涅爾定律n1*sin(θ1)=n2*sin(θ2)，已知入射角θ1為30°，折射角θ2為18°，可以解出水的折射率n2約為1.5。

7.B

解析思路：光在介質中的傳播速度與介質的折射率有關，水的折射率大于空氣，因此光在水中的傳播速度比在空氣中慢。

8.D

解析思路：光線從空氣進入水中時，可以發生折射、全反射或沿界面傳播，但不會發生發散。

9.A

解析思路：在光學實驗中，通常使用玻璃杯來觀察折射現象，因為玻璃杯可以容納水和空氣兩種介質。

10.B

解析思路：光線垂直于兩種介質的界面時，不會發生折射，因為入射角為0°，根據折射定律，折射角也為0°。

11.D

解析思路：根據斯涅爾定律n1*sin(θ1)=n2*sin(θ2)，已知入射角θ1為45°，折射率n1為1（空氣），可以解出折射角θ2約為67.5°。

12.B

解析思路：水中的物體看起來變淺是由于光的折射現象造成的，其他選項不是折射現象。

13.B

解析思路：根據斯涅爾定律，折射角小于入射角，所以正確答案是B。

14.A

解析思路：根據斯涅爾定律，入射角與折射角之間有固定的關系，且入射角大于折射角。

15.B

解析思路：全反射現象發生的條件是光線從光密介質射向光疏介質，且入射角大于臨界角。

16.A

解析思路：折射率最小的物質是空氣，其折射率接近1。

17.D

解析思路：光線從水中射向空氣時，可以發生折射或全反射，但不會發生發散。

18.A

解析思路：在光學實驗中，通常使用玻璃杯來觀察折射現象。

19.B

解析思路：根據斯涅爾定律n1*sin(θ1)=n2*sin(θ2)，已知入射角θ1為30°，折射角θ2為18°，可以解出水的折射率n2約為1.5。

20.B

解析思路：光線垂直于兩種介質的界面時，不會發生折射。

二、多項選擇題（每題3分，共15分）

1.ABCD

解析思路：透鏡成像、潛望鏡、顯微鏡和望遠鏡都是利用光的折射原理制成的。

2.AB

解析思路：光的折射率與介質的密度和折射率有關，與入射角和折射角無關。

3.BD

解析思路：影子的形成和鏡子的成像不是由于折射造成的，而水中的物體看起來變淺和海市蜃樓是由于折射造成的。

4.BCD

解析思路：水晶、鉆石和鉛的折射率都大于玻璃。

5.AB

解析思路：折射角與入射角和折射率有關，與光速和介質密度無關。

三、判斷題（每題2