人教版八年级上册物理4.4平面镜成像同步提升训练题（有解析）

人教版八年级上册物理4.4平面镜成像同步提升训练题
一、单选题
1．如图是光在空气和水的界面发生反射和折射的光路图，∠AOS＝60°，下列说法不正确的是（　　）
A．图中的入射光线是AO
B．反射角大小是30°
C．PQ是界面
D．光是从水中斜射入空气中
2．在物理学习的过程中，经常会用到一些科学研究方法。下列事例中运用相同科学研究方法的是（　　）
（1）探究单摆周期的大小与哪些因素有关；
（2）用带箭头的直线表示光线；
（3）研究不同介质对光的折射本领；
（4）将敲击后的音叉插入水中，溅起的水花反映音叉的振动。
A．（1）与（3） B．（2）与（4） C．（2）与（3） D．（1）与（4）
3．小红在平静的湖边看到“鸟在水中飞，鱼在云上游”，如图所示，对画面中的现象解释正确的是（　　）
A．水中的“鸟”是光的折射形成的 B．水中的“鸟”是实像
C．看到的“鱼”比实际位置深 D．看到的“鱼”是虚像
4．下列生活中的现象属于光的反射的是（　　）
A．灯光下的手影 B．国家大剧院在水中的倒影
C．人在船上看到水中的鱼 D．海市蜃楼
5．海市蜃楼现象产生的原因是（　　）
A．光的直线传播 B．光的折射 C．光的色散 D．光的反射
6．中华文化博大精深，有些成语包含了大量的自然现象和物理规律。下列成语所描述的现象能用光的直线传播解释的是（　　）
A．坐井观天，所见甚小
B．杯弓蛇影，妄自惊扰
C．镜花水月，都是虚空
D．海市蜃楼，如梦似幻
7．如图所示，一束光斜射向水面，在水面上发生了反射和折射，下列说法正确的是（　　）
A．入射角等于反射角，小于折射角
B．入射角等于反射角，等于折射角
C．当入射角变大时，折射角变大，反射角变小
D．当入射角变小时，折射角变小，反射角变小
二、填空题
8．当水中的光源发出光斜射到空气中时，折射角______（填“大于”“等 于”或“小于”）入射角。当你在露天游泳池游泳时，潜入水中观看池边树梢，看到的是树梢的______（填“实”或“虚”）像，像的位置比树梢的实际位置______（填“高”“低”或“一样高”）。
9．如图所示，一盏探照灯的灯光与水平面成50°角射向水池，在没有水的池底C处形成一个光斑，则入射角大小为______，在逐步注水的过程中，B处的人看到池底的光斑将______移动。（选填“不会”、“向左”、“向右”）
10．如图所示是光在空气和玻璃两种物质中传播的路线，由图可知：空气在界面___________侧，折射角的大小是___________度。
11．下列光现象中，属于光的折射现象的有___________
①插入水中的筷子变“弯折”； ②湖面上波光粼粼；③坐井观天，所见甚小； ④“猪八戒”照镜子；⑤漫步湖边，看到水中的“鱼儿”； ⑥树荫下的圆形光斑；
12．如图所示，为探究光折射时的特点，小华将一束激光射至空水槽底部的P点，形成一个光斑，然后向水槽内慢慢注水，水槽底部光斑的位置将 ________ （填“向左移动”“向右移动”或“不动”）。
13．小明通过实验研究光从水中射入空中的现象，如图所示是他根据实验现象画的光路图。图中入射光是红光和紫光混合在一起的光。现在逐渐增大入射角，他发现空气中红光的折射角和紫光的折射角都逐渐______。则当入射角增大到一定程度时，最先消失的折射光线是______ (选填“红光”或“紫光”）的。
三、作图题
14．如图所示：鱼缸水中有一条金鱼B，小明站在A点看金鱼B时，请你大致画出他观察金鱼B的光路图。
15．如图所示，一束激光斜射向半圆形玻璃砖圆心O，在屏幕MN上出现两个光斑，请画出形成两个光斑的光路图。
四、综合题
16．请根据下述材料，回答下列问题：
当光从空气斜射入水中（玻璃）时，在交界面上会同时发生发射和折射，如图1甲，此时折射角小于入射角，当入射角增大时，折射角随之增大，但入射角总是大于折射角，该现象形成的原因是不同介质对光的折射能力强弱不同，相对于空气，水（玻璃）对光的折射能力更强，根据光路可逆原理，如图1乙所，当光线从水（玻璃）斜射入空气里时，折射角大于入射角，入射角增大时，折射角随之增大。当入射角增大到某值时（小于），折射角会增大到，若继续增大入射角，此时空气中没有折射光射出，光线全部反射回水（玻璃），如图1丙，这种现象叫做光的全反射，折射角等于时的入射角称为临界角。当光从水或玻璃射入空气时，只要入射角大于临界角，光就会发生全反射。
人们利用光的全反射的现象制成了光缆，用于通信等方面。光在均匀透明的玻璃棒中传播，即可在弯曲的玻璃棒的光滑内壁上，借助于接连不断地全反射，可以将光从一端传导到另一端，即使棒的截面直径很小，甚至到微数量级，传导的效果也不变，这种导光的细玻璃丝称为光导纤维如图2所示。光导纤维已成为一种新的光学基本元件，在光通信，光学窥视及光学特殊照明等方面有重要的应用。荣获2009年诺贝尔物理学奖的华裔科学家高锟在此方面贡献突出，被世界誉为“光纤通讯之父”。
(1)当光从空气斜射入水中时，______（选填“会”或“不会”）发生全反射；
(2)光发生全反射时，入射角______临界角（选填“大于”、“等于”或“小于”）；
(3)根据你对全反射现象的理解，对比空气和玻璃，则光导纤维中，______（选填“外套”或“内芯”）对光的偏折能力强。
参考答案
1．C
【详解】
ABC．由图可知，∠AOS＝60°，所以
∠AOP＝90°﹣60°＝30°
而∠COP与∠AOP是相等的，根据反射角等于入射角，所以PQ为法线，RS为界面，而折射光线和入射光线分别位于法线两侧，则OB一定为折射光线，AO为入射光线，OC为反射光线，故AB正确，不符合题意；C错误，符合题意；
D．由图可知，折射角要大于入射角，因当光线从水中斜射入空气时，折射角大于入射角；所以这束光线是由水进入空气；即分界面的右侧是空气，故D正确，不符合题意。
故选C。
2．A
【详解】
探究单摆周期的大小与哪些因素有关、研究不同介质对光的折射本领运用了控制变量法；用带箭头的直线表示光线运用了理想模型法；将敲击后的音叉插入水中，溅起的水花反映音叉的振动运用了转换法；运用相同科学研究方法的是（1）与（3）。
故选A。
3．D
【详解】
A．水中的“鸟”是小鸟通过水面所成的像，是光的反射形成的，故A错误；
B．水中的“鸟”是小鸟通过水面所成的像，是虚像，故B错误；
C．鱼反射的光线有水折射进入空气时发生折射，折射光线远离法线，因此看到的“鱼”比实际位置浅，故C错误；
D．看到的“鱼”是光的折射形成的，是虚像，故D正确。
故选D。
4．B
【详解】
A．灯光下的手影原理是光的直线传播，故A不符合题意；
B．倒影形成的原理是光的反射，故B符合题意；
C．人在船上看到水中的鱼是鱼的出射光经水面折射后进入人的眼睛，是一种折射现象，故C不符合题意；
D．海市蜃楼是光发生了折射，故D不符合题意。
故选B。
5．B
【分析】
光在同种均匀介质中沿直线传播，光在不同介质或同种不均匀介质中传播时会发生折射。
【详解】
由于空气分布不均匀，物体发出或反射的光在不均匀的空气中传播时会发生折射，海市蜃楼是由光的折射产生的现象，是由于空气的密度不均匀而引起的；故B符合题意，A、C、D不符合题意。
故选B。
6．A
【详解】
A．坐井观天，所见甚小，是由光沿直线传播造成的视野范围有限，故A符合题意；
B．杯弓蛇影，妄自惊扰，是由光的反射形成的虚像，故B不符合题意；
C．镜花水月，都是虚空，是由光的反射形成的虚像，故C不符合题意；
D．海市蜃楼，如梦似幻，是一种因远处物体被折射而形成的幻象，其产生原因是太阳使地面温度上升后形成的一种气温梯度，由于密度不同，光线会在气温梯度分界处产生折射现象，故D不符合题意。
故选A。
7．D
【详解】
由题意知，光从空气斜射向水面，在水面同时发生反射和折射，在光的反射现象中，反射角等于入射角，此时折射角小于入射角，而入射角变大时，折射角、反射角都变大，入射角变小时，折射角、反射角都变小，故ABC错误，D正确。
故选D。
8．大于 虚像 高
【详解】
[1]当水中的光源发出光斜射到空气中时，折射光线远离法线，折射角大于入射角。
[2]潜入水中观看池边树梢，是池边树梢的光反射到水面，再折射入水中，此时人逆着光线看到的是树梢的虚像。
[3]池边树梢的光反射到水面，再折射入水中，此时，折射角小于入射角，折射光线靠近法线，进入人眼，人逆着光线看到的是比树梢实际位置偏高的虚像。
9．40° 向右
【详解】
[1]一盏探照灯的灯光与水平面成50°角射向水池，由于法线与池底是垂直的，则灯光与法线之间的夹角为
90°-50°=40°
即入射角为40°。
[2]在没有注水时，根据光的直线传播，人直接能看到C点；当注水后，探照灯射出的光线到水面发生折射，如图所示：
折射光线靠近法线照射到C'点，人看C'点时，C'点反射的光线到水面再次发生折射，折射光线远离法线进入人眼，眼睛逆着光线看来感觉光线是从C''射出的，所以人看到光斑向右移动。
10．左 30
【详解】
[1][2]根据光的反射定律知，反射角等于入射角，所以CD为法线，AB为界面；根据光的折射光线和入射光线分别位于法线两侧，可知FO是入射光线，OE为反射光线，OG为折射光线；从图可知，入射光线与界面的夹角为30°，则入射角为
90°-30°=60°
折射光线与法线的夹角为30°，所以折射角为30°，由折射角小于入射角可知，AB左边为空气，右边为玻璃。
11．①⑤
【详解】
①插入水中的筷子变“弯折”是因为：筷子反射的光从水中进入空气时发生折射，折射光线远离法线，使人产生筷子“弯折”的感觉。这种现象属于光的折射现象；
②湖面上波光粼粼，是光射到水面时，发生反射，反射光进入人的眼里，人觉得湖面很亮。这种现象属于光的反射现象；
③坐井观天，所见甚小是因为：光是沿直线传播的，井口较小，导致只有很小范围内的光才能进入井底，所以在井底不能观察到很大范围内的物体。这属于光的直线传播现象；
④“猪八戒”照镜子时，由于光的反射，镜子才能成像；
⑤漫步湖边，看到水中的“鱼儿”，这与看到筷子的过程是相同的，属于光的折射现象；
⑥树荫下的圆形光斑是太阳光通过树叶间微小的空隙形成的实像——由于光的直线传播造成的小孔成像。
故①⑤属于光的折射现象。
12．向左移动
【详解】
当向水槽内慢慢注水时，水面上升，在入射光线不变的情况下，入射点左移，且折射光线方向保持不变，向左平行移动，所以，水槽底部光斑的位置将向左移动。
13．增大 紫光
【分析】
本题考查的光的折射现象：光在两种不同介质间传播时当光线传播方向不垂直于两种介质的交界面会在交界面处发生折射现象，光从密度大的介质射入密度小的介质，光线会向偏离法线一侧偏折当光的入射角增大时折射角也会增大。
【详解】
[1]光在发生折射现象时光的折射角会随着入射角的增大而增大。
[2]由图可看出红光的折射角小于紫光的折射角，当入射角增加到一定程度紫光先与水面夹角达到0°，此时紫光的入射光线和折射光线都处于同一种介质，则折射现象消失。
14．
【详解】
如图在B点的上方做一点 B'，即为小金鱼的像点，连接AB'，与水面交于一点（折射点），折射光线反向延长线即过像点，故水面以下是虚线，连接B点和折射点即为入射光线，故如下图所示：
15．
【详解】
发生反射时，在法线右侧的空气中画出反射光线，且使反射角等于入射角，反射光线与屏幕的交点为M；光线从空气斜射入玻璃砖时，折射光线向法线偏折，折射角小于入射角，据此作出第一条折射光线；折射光线从玻璃砖射入空气中时，由于此光线是由圆心O射出，当经过第二个折射面时，正好与该入射点处的切线垂直，因此第二次折射光线的传播方向不变，与屏幕的交点为N点；如图所示：
。
16．不会 大于 内芯
【详解】
(1)[1]由文中信息可知，当光从水或玻璃射入空气时，只要入射角大于临界角，光就会发生全反射。而当光从空气斜射到水中时，折射角小于入射角，不会发生全反射现象。
(2)[2]当光从水或玻璃射入空气，增大入射角，发生全反射时，折射角会增大到90°，此时的入射角称为临界角。故只要入射角大于临界角，光就会发生全反射。
(3)[3]由题意可知，相对于空气，水(玻璃)对光的折射能力更强，且光从水或玻璃射入空气才可能发生全反射现象，即：光从折射能力强的物质射向折射能力弱的物质时才能发生全反射。故光导纤维中，内芯对光的偏折能力强。