苏科版八年级上册 4.1 光的折射 同步练习
一、单选题
1.2021年5月26日,我国部分地区第一次也是今年唯一能看到“超级红月”和“月全食”这一天文景象。下列关于“月全食”的说法正确的是( )
A.月球挡住太阳光形成的
B.地球挡住太阳光形成的
C.月球表面反射太阳光形成的
D.太阳光经大气层折射后形成的
2.下列现象由光的反射形成的是( )
A.桥在水中形成的“倒影”
B.手在灯光下形成的影子
C.池水看起来比实际浅
D.晴朗的中午,在茂密的树林里看到地面上的圆形光斑
3.关于光现象,下列说法中不正确的是( )
A.开凿隧道时用激光束引导掘进机,利用了光的直线传播
B.漫反射不遵守光的反射定律
C.自行车尾灯是靠光的反射来引起后方车辆司机注意的
D.雨后出现彩虹是光的色散现象
4.诗词是中华文化的瑰宝之一,许多优美的诗词是对生活和自然现象的生动描述,也与物理知识有着紧密联系,下列诗词与对应的物理知识正确的一项是( )
A.“溪边照影行,天在清溪底”诗句中的“天”是由光的折射形成的虚像
B.“水皆缥碧,千丈见底,游鱼细石,直视无碍”看到水中游鱼细石是因为光的直线传播
C.“人面桃花相映红”桃花呈红色是因为它能吸收红光
D.“掬水月在手,弄花香满衣”诗句中的“月”,是由光的反射形成的虚像
5.我国的古诗词文化有几千年的灿烂历史,很多名句蕴含着丰富的物理知识,下列诗句从物理学的角度解释错误的是( )
A.“绿树阴浓夏日长,楼台倒影入池塘”句中“阴浓”是光的直线传播形成的
B.“大漠孤烟直,长河落日圆”,诗人看到的“落日”是光由真空射入不均匀大气层发生折射形成的虚像
C.“池水映明月,潭清疑水浅”句中“映明月”和“水浅”都是由于光的反射造成的
D.“万乘出黄道,千旗扬彩虹”句中的“彩虹”是由于光的色散形成的
6.如图所示,一块方形玻璃砖置于水平桌面上,一束方向不变的光线从左方斜射向玻璃砖时,这时反射角为,折射角为;若把玻璃砖的右侧稍微垫高,则此时反射角为,折射角为.那么
A.α'<α,r'C.α'>α,r'>r D.α'<α,r'>r
7.光从室外透过玻璃进入室内,下列光路图中正确的是( )
A. B. C. D.
8.日晷是我国古代劳动人民用来计时的一种工具。如图所示,通过观察直杆在太阳下影子的位置就可知道时间。下列现象与日晷工作原理相同的是( )
A.池水映明月 B.形影紧相依
C.潭清疑水浅 D.镜子正衣冠
9.如图所示,甲、乙、丙、丁都是生活中的光现象,下列选项对这四种光现象分析错误的是( )
A.甲图中的汤勺被“折断”,这是由于光的折射造成的
B.乙图中,平静的湖面上倒映出美丽山峦的像,这是光的反射形成的
C.丙图中,人在哈哈镜中成的像与人本身完全不一样,说明这种像不是光的反射形成的
D.丁图中的手影游戏可以用光的直线传播来解释
10.我国的很多成语中蕴含着物理知识,“杯弓蛇影”现象属于光的( )
A.直线传播 B.色散 C.反射 D.折射
11.当你站在岸边,看到清澈见底、深度不过齐腰的水时,千万不要贸然下去,以免因为对水深估计不足而发生危险。能正确说明产生这一错觉的光路图是( )
A. B. C. D.
12.2020年全国射击冠军赛于9月份举行,在男子10米气手枪决赛中,北京奥运会冠 军庞伟以242.5环的成绩夺得冠军。以下现象与运动员射击时瞄准原理相同的是( )
A.手影 B. “后视镜”中的景物
C.水面上“折断”的筷子 D.雨后彩虹
二、填空题
13.小丽在湖边游玩时,看到了一些光现象。茂密的树下有一个个圆形的小光班,是由于______而形成的太阳的“像”;看到的湖水中游动的“鱼”比其实际位置要______(选填“深”或“浅”);湖中孔桥的“倒影”,是由于光的______而形成的虚像。光从空气中斜射入水中折射角______入射角,光在水中的传播速度______光在真空中的传播速度。(选填“大于”、“小于”或“等于”)
14.公园内人工湖环绕杨柳,晴天垂柳成萌,雨后浮现彩虹。从物理学角度看,“垂柳成荫”是由光沿______线传播形成的,“彩虹”是由光的______形成的(选填“反射”、“折射”或“色散”)。
15.唐代高骈的诗句“绿树浓阴夏日长,楼台倒影入池塘。”中蕴含着一些物理知识:“树阴”是光的___________形成的;我们能看到“绿树”是由于光的__________形成的;看到池塘中的“鱼”是由于光的___________形成的(上面三空均填“直线传播”、“反射”或“折射”)的像。
16.当光从一种透明介质射入另一种透明介质中时,传播方向______发生偏折(选填“不一定”或“一定”)。如图所示,是光在玻璃和空气两种透明介质中传播时发生的现象,则入射角为______,折射角为______,的______方是空气(选填“上”或“下”)。
三、综合题
17.平静的湖面上空,一只鸟正冲向水中捕食的小鱼,它在湖中的像是________像(选填“虚”或“实”);鸟在向下俯冲的过程中,看见的鱼比其实际位置________(选填“偏高”、“偏低”或“不变”),如图所示,潜水员眼睛在水下A点处,水中的B点有一条小鱼,空中的C点有只小鸟,请你作出潜水员观察鱼,鸟的光路图________(法线已画出)
18.阅读下面材料,并回答材料下面的问题
光纤是光导纤维的简写,是一种利用光在玻璃或塑料制成的纤维中的全反射原理而达成的光传导工具.前香港中文大学校长高锟和George A.Hockham首先提出光纤可以用于通讯传输的设想,高锟因此获得2009年诺贝尔物理学奖.
光导纤维是由纯度极高的石英玻璃(主要成分是二氧化硅)拉制而成的(如图甲所示),粗细大致与人的头发相当,有的直径只有几微米.光纤通信的原理是利用光的全反射现象.当光从玻璃中射向空气时,折射角会大于入射角,并且随着入射角的增大,折射光线越来越暗,反射光线能量越来越强,当入射角大于某一角度时,折射光线消失,全部光线都反射回玻璃中,这就是光的全反射现象.表面上看,光好像在玻璃中弯曲前进(如图乙).
一根光纤的潜在带宽可达20THz.采用这样的带宽,只需一秒钟左右,即可将人类古今中外全部文字资料传送完毕.诺贝尔奖评委会这样描述:“光流动在细小如线的玻璃丝中,它携带着各种信息数据向每一个方向传递,文本、音乐、图片和视频因此能在瞬间传遍全球.”
(1)计算机通过光纤接入互联网,光纤的作用是___________
A.输电 B.通信 C.导热 D.照明
(2)光纤是利用光波在光导纤维中的全反射原理而达成的光传导工具.光波________ 电磁波(选填“属于”或“不属于”),光在真空中的传播速度为_________m/s.
(3)根据文中全反射的定义,请你判断:当光从空气射入水中,逐渐增大入射角时,________ 发生全反射(选填“会”或“不会”).
19.如图所示,潜水员眼睛在水下A点处,水中B点有条小鱼,空中C点有只小鸟,请作出潜水员观察鱼、鸟的光路图(法线已画出),
( )
潜水员看到的小鸟比它的实际位置要___________(选填“高”或“低”).
20.小军和小刚一起做“探究光的折射现象及特点”的实验,当他们将一束光线从空气中以某入射角射入玻璃砖时,测得折射角为40°.请在图中画出折射光线并标出折射角.
( )
当他们逐渐增大入射角时,折射光线将______(选填“靠近”或“远离”)法线.
21.阅读短文,回答问题:
光纤的奥秘
光纤电缆是本世纪最重要的发明之一。光纤电缆利用玻璃清澈、透明的性质,使用光来传送信号。光可以从弯曲的玻璃光纤的一端传到另一端,而不会“溜”出玻璃光纤,这是为什么呢
如图甲所示,以某种玻璃为例,当一束激光从这种玻璃射入空气时,光线在玻璃与空气的分界面同时发生折射与反射现象;当入射角逐渐增大时,折射光线强度逐渐减弱,反射光线强度逐渐增强;当入射角增大到41.8°时,折射光线完全消失,只剩下反射光线,如图丙所示,这种现象叫做全反射。
并非光线在任何界面都会发生全反射现象,这种现象只有在光从一种介质斜射向另一介质折射角大于入射角时才能发生。
光纤通信就是利用光的全反射原理。如图丁所示,光导纤维在结构上有内芯和外套两种不同的透明介质,光从内芯传播时遇到光纤外套处,会发生全反射现象,从而保证光线不会泄漏到光纤外。这样光就只在玻璃中传播,而不会“溜”出玻璃光纤,如图戊所示。
(1)图甲中,光线从玻璃斜射向空气时,反射角_______(大于/小于/等于)折射角。
(2)图乙中,当入射角逐渐增大时_______。
A.折射角逐渐增大,反射角逐渐减小
B.折射角逐渐减小,反射角逐渐增大
C.折射光线逐渐增强,反射光线逐渐减弱
D.折射光线逐渐减弱,反射光线逐渐增强
(3)光从空气进入玻璃时,增大入射角_________ (有可能/不可能)发生全反射。
(4)光线从光导纤维的外套斜射向内芯时_______。
A.折射角大于入射角,可能会发生全反射
B.折射角小于入射角,可能会发生全反射
C.折射角大于入射角,不可能发生全反射
D.折射角小于入射角,不可能发生全反射
(5)如图所示,三棱镜由图甲中玻璃做成,让一束光垂直于玻璃三棱镜的一个面射入,请在图中完成这束入射光的光路图。
( )
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.B
【详解】
当太阳、地球、月球在同一直线上,地球位于太阳和月球之间时,太阳发出的沿直线传播的光被不透明的地球完全挡住,太阳光照不到地球上,在地球上完全看不到月球的现象叫“月全食”。故ACD错误,只有B正确。
2.A
【详解】
A.桥在水中形成的“倒影”,是平面镜成像,故是光的反射,故A符合题意;
B.手在灯光下形成的影子是光的直线传播形成的,故B不符合题意;
C.池水看起来比实际浅是光的折射形成的,故C不符合题意;
D.晴朗的中午,在茂密的树林里看到地面上的圆形光斑,是光的直线传播,故D不符合题意。
故选A。
3.B
【详解】
A.利用光的直线传播来进行激光准直,从而开凿出平直的隧道,故A正确,不符合题意;
B.镜面反射和漫反射都遵循光的反射定律,故B错误,符合题意;
C.自行车尾灯本身是不发光的,靠反射后车灯的光线来引起后车司机的注意,故C正确,不符合题意;
D.雨后彩虹是光的色散形成的七色光,故D正确,不符合题意。
故选B。
4.D
【详解】
A.“溪边照影行,天在清溪底”属于平面镜成像,是由光的反射形成的,故A错误;
B.“水皆缥碧,千丈见底,游鱼细石,直视无碍”在岸上看到水中的游鱼细石,是水中的游鱼、细石反射的光线斜射入空气中时,发生光的折射而形成的虚像,故B错误;
C.因为桃花能反射红光,所以会有人面桃花相映红的现象,故C错误;
D.“掬水月在手,弄花香满衣”,属于平面镜成像现象,是由光的反射形成的,故D正确。
故选D。
5.C
【详解】
A.“绿树阴浓夏日长,楼台倒影入池塘”中“浓阴”是树木的影子,由于光的直线传播,光射到不透明物体上,在不透明物体后面形成影子,故A正确,A不符合题意;
B.“大漠孤烟直,长河落日圆”中,“落日”是光由真空射入不均匀大气层,在不均匀的空气中传播时发生折射形成的太阳的虚像,故B正确,B不符合题意;
C.“池水映明月,潭清疑水浅”中“映明月”属于平面镜成像,是由光的反射形成的;“水浅”是水底看起来比较浅,这是由于光的折射形成的,看水底是逆着光的传播方向看的,即逆着折射光线看,由于错觉,我们始终认为光是沿直线传播的,所以看到的位置比实际位置浅,故C错误,C符合题意;
D.“万乘出黄道,千旗扬彩虹”句中的“彩虹”是阳光被空气中的小水珠折射后,发生色散形成的,故D正确,D不符合题意。
故选C。
6.A
【详解】
把玻璃砖的右侧稍微垫高时,玻璃砖面倾斜,但法线方向仍然是垂直界面,故入射角减小,折射角随之减小,因为反射角等于入射角,所以α′<α,r′故选A.
【点睛】
解决此题的关键是分析入射角是如何变化的,然后根据反射规律和折射规律判断反射角和折射角的变化情况.
7.C
【详解】
A.当光从一种物质垂直射入另一种物质时光的传播方向不会发生改变,即入射角等于折射角等于零度,故A错误;
BC.由光的折射定律知光从空气斜射入水、玻璃等其它物质时,折射角小于入射角。当光从水、玻璃等其它透明物质斜射入空气时,折射角大于入射角,故B错误;故C正确;
D.光从一种物质斜射入另一种物质时,光的传播方向会发生偏折,故D错误。
故选C。
8.B
【详解】
日晷是我国古代劳动人民用来计时的一种工具,通过观察直杆在太阳下影子的位置就可知道时间,这是利用了光的直线传播。
A.池水映明月是光的反射,故A不符合题意;
B.形影紧相依是光的直线传播,故B符合题意;
C.潭清疑水浅是光的折射,故C不符合题意;
D.镜子正衣冠是光的反射,故D不符合题意。
故选B。
9.C
【详解】
A.汤勺被“折断”是由于勺子反射出来的光经过水和空气两种介质发生折射造成的,故A正确,A不符合题意;
B.平静的湖面上倒映出美丽山峦的像是由于山峦反射太阳光经过水面光的传播方向发生变化,并且在一种介质中,是平面镜成像特点,原理是光的反射,故B正确,B不符合题意;
C.哈哈镜可以看做是简单的凹面镜和凸面镜,所以光线不能透过镜子,光都是在一种介质中,所以是平面镜成像特点,原理是光的反射,故C错误,C符合题意;
D.手影游戏就是将手遮住光线,在光屏上呈现手的形状,都是在空气中进行的,是光沿直线传播形成的,故D正确,D不符合题意。
故选C。
10.C
【详解】
根据光学知识点可知,“杯弓蛇影”现象属于平面镜成像,是由光的反射形成的,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
11.D
【详解】
首先明确产生这一错觉的原因是池底的光线从池底射向空气中时,在水面上发生折射造成的。光从池底射向空气中时折射角大于入射角,折射光线进入人眼,人眼会逆着折射光线的方向看去,看到的是池底变浅的虚像。故D正确。
故选D。
12.A
【详解】
射击时的瞄准是利用“三点一线”,是利用光在同种均匀介质中沿直线传播的。
A.手影游戏中影子的形成说明光是沿直线传播的,由于光的直线传播,被物体挡住后,物体后面就会呈现出阴影区域,就是影子,故A符合题意;
B.汽车观后镜是凸面镜,通过后视镜看到车后的景物是利用光的反射而成的虚像,故B不符合题意;
C.将筷子斜插入水中时,水面下的筷子看起来向上偏折,这是由于筷子水下的部分反射出的光线到达水面时,要发生折射而造成的,故C不符合题意;
D.雨后天空出现的彩虹,是阳光通过天空中的小水珠发生折射形成,是光的色散现象,故D不符合题意。
故选A。
13. 光在同一种均匀介质中沿直线传播 浅 反射 小于 小于
【详解】
[1]茂密的树下有一个个圆形的小光斑,属于小孔成像现象,是由于光沿直线传播而形成的太阳的“像”。
[2]水中的鱼反射的光线穿过水面,折射进入人眼,此时光线在水面处发生折射,折射角大于入射角,即人眼逆着折射光线的方向看去,看到的是鱼经水面折射所成的虚像,且虚像在实际鱼的上方,所以从岸边看到水中“鱼”的位置比鱼实际位置要浅一些。
[3]湖中的孔桥的倒影,属于平面镜成像,是由于光的反射而形成的虚像。
[4]由光的折射规律知道,光由空气中斜射入其他介质中时,折射角小于入射角。所以,光从传播速度小的玻璃中斜射入传播速度大的空气中时,折射角大于入射角。
[5]光在真空中传播的速度是3×108m/s,光在各种物质中传播的速度都小于光在真空中的传播速度,即光在水中的传播速度小于光在真空中的传播速度。
14. 直 色散
【详解】
[1]光是沿直线传播的,柳树的枝叶挡住了光线,在光照不到的地方,就形成了“树荫”,所以“垂柳成荫”是由于光的直线传播形成的。
[2]当空气中充满大量的水蒸气时,阳光照射到空气中的小水滴,发生色散现象,就会出现彩虹,所以天空出现美丽的彩虹是光的色散形成的。
15. 直线传播 反射 折射
【详解】
[1]“树阴”是光的直线传播遇到不透明的物体在其后面形成的阴影。
[2]“绿树”是由于树叶吸收了除去绿色以外的色光,反射出绿色光形成的。
[3]看到池塘中的“鱼”是鱼自身反射的光线经过水面折射出空气,人眼逆着光线看到的虚像。所以看到池塘中的“鱼”是光的折射形成的。
16. 不一定 上
【详解】
[1]当光从一种透明介质垂直射入另一种透明介质中时,传播方向不发生改变,故当光从一种透明介质射入另一种透明介质中时,传播方向不一定发生偏折。
[2][3]如图是光在玻璃和空气两种透明介质中传播时发生的现象,BO为入射光线,根据
可知
根据反射角等于入射角,故可知OA为反射光线,OC为折射光线,MN为反射面,MN为法线。入射光线与法线的夹角叫入射角。如图所示,入射光线与镜面的夹角是,故入射角为
折射光线与法线的夹角叫折射角,折射角为。
[4]根据折射规律,因折射角小于入射角,故光从空气斜射入玻璃中,的上方是空气。
17. 虚 偏高
【详解】
平面镜的成像原理是光的反射,物体在平面镜中所成的像是虚像,小鸟在湖水中的“倒影”,属于平面镜成像,成虚像;鸟看到的水中的鱼是由于水中鱼反射出的光,在水面处发生了折射,折射光线向远离法线的方向偏折,所以看到的是变浅的鱼的虚像;潜水员观察鱼、鸟,是因为潜水员看到了由鸟和鱼射向潜水员的光线.光由C射向A点,在水面处发生折射,折射角小于入射角,因为法线已画出,直接连接C到入射点连为入射光线,连接A到入射点连线为折射光线;光从B点沿直线射向A点.如图所示:
.
点睛:平面镜成像的特点:物体在平面镜中所成的像是虚像,像和物体的大小相等,上下(或左右)相反,它们的连线垂直于镜面,它们到镜面的距离相等;空中看到水中的鱼,并不是鱼的实际位置,而是由于光的折射形成的鱼的虚像;发生折射时,光从空气斜射入水中时,折射角小于入射角;光在水中是沿直线传播的.
18. B 属于 3×108 不会
【详解】
试题分析:(1)计算机通过光纤接入互联网,光纤的作用是通信;(2)光波属于电磁波,光在真空中的传播速度为3×108m/s;(3)光的全反射现象应当发生在由光密介质向光疏介质中入射时才会出现,空气和水相比,空气是光疏介质,水是光密介质,所以不会发生全反射现象.
考点:光的全反射现象
19. 高
【详解】
潜水员观察鱼、鸟,是因为潜水员看到了由鸟和鱼射向潜水员的光线,光由C射向A点,在水面处发生折射,折射角小于入射角,因为法线已画出,直接连接C到入射点连为入射光线,连接A到入射点连线为折射光线;光从B点沿直线射向A点,如图所示:
人在水中逆着折射光线看去,由于光沿直线传播,会看到鸟的位置比实际位置偏高.
20. 远离
【详解】
光从空气斜射入玻璃砖中,所以折射角小于入射角,折射光线应靠近法线,折射角是指折射光线与法线的夹角,大小为40°,如下图所示:
因为折射角随入射角的增大而增大,因此当他们逐渐增大入射角时,折射光线将远离法线.保持入射光线不变,玻璃砖绕O点顺时针转一小角度,则入射角变大,反射角变大,折射角也变大.
【点睛】
光从空气斜射入玻璃、水或其它透明介质中时,折射光线与入射光线、法线在同一平面上,折射光线和入射光线分居法线两侧;折射角小于入射角.折射角随入射角的增大而增大.
21. 小于 D 不可能 D
【详解】
(1)[1]由光的折射定律知道,当光线从空气斜射入其它透明介质时,折射角小于入射角;所以,光线从玻璃斜射向空气时,入射角总是小于折射角,又因为反射角等于入射角,所以,反射角小于折射角;
(2)[2]由“逐渐增大光的入射角,将看到折射光线离法线越来越远,且越来越弱,反射光线越来越强。”知道,当入射角逐渐增大时,折射光线逐渐减弱,反射光线逐渐增强,故选D;
(3)[3]全反射现象只有在光从一种介质射向另一介质时,折射角大于入射角时才能发生。如果光是从空气进入玻璃,根据折射规律知道,由折射角小于入射角,当入射角增大时,折射角也增大,但折射角不可能达到90°,所以,这种现象不会发生;
(4)[4]光线从光导纤维的外套斜射向内芯时,折射角小于入射角,不可能发生全反射,故选D;
(5)[5]光线从空气垂直于玻璃入射,所以光的传播方向不变;当光射到玻璃的右表面时,由于入射角为45°,大于临界角41.8°,所以发生全反射(折射光线消失,只有反射光线),其路径大致如下图所示:
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页