【精选备课】2022-2023学年物理沪教版(上海)八年级第一学期 2.2 光的折射 同步练习(有解析)

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名称 【精选备课】2022-2023学年物理沪教版(上海)八年级第一学期 2.2 光的折射 同步练习(有解析)
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文件大小 8.4MB
资源类型 教案
版本资源 沪教版(试用本)
科目 物理
更新时间 2022-09-20 06:47:54

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文档简介

2.2 光的折射
一、单选题
1.如图所示,一束光从空气斜射到水面,当入射光线由①到②时,下列说法正确的是(  )
A.反射角减小,折射角增大
B.反射角增大,折射角减小
C.反射角减小,折射角减小
D.反射角增大,折射角增大
2.下列现象中属于光的直线传播的是(  )
A.路灯下人的影子 B.河水看起来变浅
C.湖面荷花的倒影 D.用放大镜看报纸
3.有了光,自然界才绚丽多彩,下列有关光的说法中正确的是(  )
A.立竿见影是由于光的反射形成的
B.光从空气进入水中,传播方向一定发生改变
C.光的传播速度是3×107m/s
D.电影屏幕选用粗糙的布料,目的是使光射到屏幕上时发生漫反射
4.图所示的现象中,属于光的反射现象的是(  )
A.日晷计时 B.水中的倒影
C.月食的形成 D.筷子好像在水面处弯折
5.在探究光的折射规律时,从水面上方看水中的物体变浅了,为了确定水中物体所成像的位置,某学习小组进行了如下探究。把一个小灯泡a放在水中某处,观察灯泡所成像的位置;将另一个相同的小灯泡b放在水面上方,调整其位置,使它的像与灯泡a的像重合;灯泡b到水面的距离为h1,灯泡a的像到水面的距离为h2,测量时,如果直接将刻度尺竖直插入水中,使看到的刻度尺零刻度线与灯泡a的像重合,刻度尺在水面处的示数为h3,则作出的判断正确的是( )
A.h1<h2
B.h1>h2
C.h3表示灯泡a的像的深度
D.h3表示灯泡a的深度
6.生活中,我们常常都提到像:①阳光穿过树叶缝隙在地面上形成清晰亮斑;②潜望镜中看到的景物的像;③放大镜成像;④“海市蜃楼”奇观;⑤照相机成的像。其中(  )
A.属于实像的是①④⑤ B.属于虚像的是②③④
C.由于光的反射而形成的像是①②④ D.由于光的折射而形成的像是②③⑤
7.有一圆柱形敞口容器装有一定量的水,从其左侧某一高度斜射一束激光,在容器底部产生一个光斑O。如图所示,则下列操作能使光斑向左移动的是(  )
A.保持水面高度不变使激光笔向右平移
B.保持激光射入角度不变,往容器中加水
C.保持激光射入角度不变,将容器中的水抽出一部分
D.保持水面高度和入射点不变使激光入射角增大
8.如图所示的光现象中,由于光的折射形成的是(  )
A.桥在水中形成倒影 B.昆明园通山树林里的光斑的形成
C.筷子好像在水面处向上弯折 D.古代运用日晷看时间
9.光从空气中斜射入水中,入射角为30°,则折射角(  )
A.小于30° B.大于30° C.等于30° D.0°
10.如图所示的四种现象中,属于光的折射形成的是(  )
A.倒立的“烛焰” B.水碗中的筷子
C.林中的树影 D.镜中的陶罐
二、简答题
11.钻石的折射率基本是一致的,主要是因为钻石是等轴晶系的晶体,在光学性质方面是均质体。因此折射率也是判别钻石真伪的有力参数。物理学上,把光在真空中的传播速度与光在某种介质中的传播速度之比叫做绝对折射率。可以用折射率公式:n=(c表示真空中光速,v表示光在某种介质中速度,n是折射率)求得,且绝对折射率越大折射能力越强。
(1)如表是光在不同介质中传播的速度,某次测得一块石头的折射率为2.4,请你用所给的公式计算判断这块石头的成分是什么?
介质名称 真空 钻石 翡翠石 海蓝宝石
光速/(m/s) 3.0×108 1.25×108 1.8×108 1.9×108
(2)请你结合表中的数据比较光从空气斜射到海蓝宝石和翡翠石中,哪个折射角要大一些?简述你的理由。
12.图甲是彬彬和妈妈在海洋馆海底隧道时的情景。彬彬抬头看到隧道上方的鱼的位置在B点(如图乙)。图乙中A点表示彬彬眼睛的位置。请在图乙中画出:这条鱼在水中大致的实际位置C,并完成光路图。(不考虑玻璃厚度)
三、计算题
13.一束光线从空气斜射入另一种透明介质,同时发生了反射和折射,已知折射光线与反射光线之间的夹角为120°,折射光线与入射光线之间的夹角为150°,试算出入射角、反射角及折射角的度数.
四、实验题
14.某实验小组在探究光的折射规律的实验中,让一束光从玻璃中以不同角度射入空气中,观察并测量光束在玻璃和空气中的相关角度,记录如表。
第1次 第2次 第3次 第4次 第5次
入射角 10° 20° 30° 40° 42°
折射角 15.1° 30.9° 48.7° 76.5°
(1)分析表中数据,可以得出的结论是_______。(写出一条即可)
(2)第5次实验的入射角为42°,此时的折射角不可能是_______。
A.75°  B.80°  C.85°
(3)进一步分析数据可知:光从玻璃中射向空气时,当入射角达到一定角度,将出现折射光线消失,物理中将这种现象叫做全反射。根据光路可逆,你认为光从空气中射向玻璃中_______产生全反射。(选填“一定不会”、“一定会”或“可能会”)
15.如图是某同学利用光具盘探究光从空气斜射入玻璃中时的光路,经过多次实验并记录了如下数据:
入射角 10° 30° 45° 60°
折射角 7.1° 20.7° 30° 37.8°
(1)实验中,光具盘除了能读出入射角和折射角大小外,还具有______的作用;
(2)分析表格中的数据,你能得出的结论(写出一条即可):______;
(3)根据表格中的数据还可以判断:当光以35°的入射角从空气射入玻璃中时,其折射角______30°(选填“大于”、“小于”或“等于”);
(4)当光以30°的入射角从玻璃射入空气中时,其折射角是______。
五、填空题
16.如图所示,渔夫在叉水中的鱼时,看到的是鱼的_________(选填“实像”或“虚像”),鱼叉应瞄准看到的鱼_________(“方向”、“上方”或“下方”)才能叉到鱼。
17.夕阳西下,阳光以与水面成35°的角度射到平静的水面上,则反射角等于 ___________度,折射角 ___________入射角(选填“大于”或“小于”)。
18.如图所示未灌水的水池内竖直立一根比池深略长的标杆AB,射灯S斜照AB时在池底会出现AB的影子,现逐渐往水池内灌水,标杆AB的影子将 ___________(选填“变短”、“变长”或“不变”)原因是:___________。
19.周末小明和家人去湖边游玩,看见平静的水里鱼儿在白云中游来游去,看到的鱼儿是由于光的___________(填“反射”或“折射”)形成的___________(填“实像”或“虚像”);若湖水深1m,则白云形成的像到水面的距离___________(填“大于”“小于”或“等于”)1m。
20.如图所示,光在玻璃与空气的界面MN同时发生了反射和折射,则入射角为 ___________度,界面左侧是 ___________(选填“玻璃”或“空气”)。
参考答案:
1.D
【解析】
【详解】
当一束光线从空气斜射到水面时,会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,入射光线由①到②,入射角变大,所以反射角也会变大;当光线由空气斜射入水中时,折射角小于入射角;入射光线由①到②,入射角变大,则折射角也会逐渐增大,但总是小于入射角;故ABC错误,D正确。
故选D。
2.A
【解析】
【详解】
A.路灯下人的影子是由于路灯发出的光被不透明的人遮挡后,在后边形成一个黑暗的区域形成的,这是光的直线传播现象,故A符合题意;
B.河水看起来变浅是由于光从水中斜射入空气中发生折射,折射光线偏离法线形成的,故B不符合题意;
C.湖面荷花的倒影,是平面镜成像现象,是由光的反射形成的,故C不符合题意;
D.用放大镜看报纸是利用凸透镜成正立、放大的虚像,是光的折射现象,故D不符合题意。
故选A。
3.D
【解析】
【详解】
A.立竿见影是由于光的直线传播形成的,故A错误;
B.光从空气进入水中,传播方向不一定发生改变,如垂直入射时,传播方向不变,故B错误;
C.光在真空和空气中的传播速度是3×108m/s,故C错误;
D.电影屏幕选用粗糙的布料,目的是使光射到屏幕上时发生漫反射,让不同方向上的人都能观察到,故D正确。
故选D。
4.B
【解析】
【详解】
A.我国古代利用日晷的晷针影子变化计时是利用了沿直线传播,故A不符合题意;
B.平静水面上景物的倒影,属于平面镜成像,是由于光的反射形成的,故B符合题意;
C.月食是自然界的一种现象,当太阳、地球、月球三者恰好或几乎在同一条直线上时(地球在太阳和月球之间),太阳到月球的光线便会部分或完全地被地球掩盖,产生月食;故C不符合题意;
D.从水中筷子上反射的光从水中斜射入空气中时,发生折射,折射光线远离法线,当人逆着折射光线的方向看时,看到的是筷子的虚像,比实际位置偏高,所以感觉折断了,故D不符合题意。
故选B。
5.D
【解析】
【详解】
AB.因为平面镜成正立、等大的虚像,并且像到平面镜的距离和物到平面镜的距离相等,所以灯泡a的像到水面的距离h2与灯泡b到水面的距离h1一定相等,故AB错误;
CD.测量时,如果直接将刻度尺竖直插入水中,使看到的零刻度线与灯泡a的像重合,考虑到光的折射,则刻度尺的零刻度线在灯泡a的位置,故刻度尺在水面处的示数h3表示灯泡a的深度,即a到水面的距离,故C错误,故D正确。
故选D。
6.B
【解析】
【详解】
①阳光穿过树叶缝隙在地面上形成清晰亮斑,是光沿直线传播形成的太阳的实像;
②平面镜成像是由光的反射形成的虚像,潜望镜中看到的景物的像是虚像;
③放大镜成像属于凸透镜成像,是由光的折射形成的虚像;
④“海市蜃楼”奇观,是光的折射形成的虚像;
⑤照相机成的像是倒立缩小的实像,光的折射形成。
综上分析,属于实像的是①⑤;属于虚像的是②③④,光的反射而形成的像是②,光的折射而形成的像是③④⑤,光的反射形成的是②。故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
7.B
【解析】
【详解】
A.保持水面高度不变,使激光笔向右平移,则入射光线和折射光线都向右平移,所以光斑右移,故A不符合题意;
BC.保持激光射入角度不变,往容器中加水,使水面上升,由下图可知,入射点向左移动,则光斑向左移动;同理使水面下降,入射点向右移动,则光斑向右移动;同理可知,将容器中的水抽出一部分,光斑会右移,故B符合题意,C不符合题意;
D.保持水面高度和入射点不变,使激光束远离法线时,入射角增大,则折射角变大,光斑会向右移动,故D不符合题意。
故选B。
8.C
【解析】
【详解】
A.桥在水中形成倒影,属于平面镜成像,是光的反射现象,故A不符合题意;
B.昆明园通山树林里的光斑的形成,属于小孔成像,利用了光的直线传播的道理,故B不符合题意;
C.筷子好像在水面处向上弯折属于光的折射现象,故C符合题意;
D.“日晷”就是利用观察其日晷晷针的影子来判断时间的,而影子是由于光在沿直线传播过程中遇到不透明的物体而形成的,所以“日晷”是光沿直线传播原理来计量时间的,故D不符合题意。
故选C。
9.A
【解析】
【详解】
由光的折射规律可知:光从空气中斜射入水中时,折射角要小于入射角,入射角是30°,则折射角会小于30°,大于0°。故B、C、D错误,不符合题意;A正确,符合题意。
故选A。
10.B
【解析】
【详解】
A.烛焰通过小孔成的像,是光沿直线传播形成的,属于光的直线传播,故A不符合题意。
B.碗中的筷子是光的折射现象,水下部分看起来向上弯折,像是断了,故B符合题意;
C.林中的树影是光沿直线传播形成的,故C不符合题意;
D.平面镜中出现陶罐的像,是平面镜成像,由光的反射形成的,故D不符合题意。
故选B。
11.(1)是钻石;(2)海蓝宝石的折射角要大一些
【解析】
【详解】
解:(1)石头的折射率为2.4,光在这块石头中的传播速度为
对照表格可知这块石头的成分是钻石。
(2)海蓝宝石和翡翠石的绝对折射率分别为
比较可知翡翠石的绝对折射率较大。根据绝对折射率越大、折射能力越强,可知光从空气斜射到海蓝宝石和翡翠石中,海蓝宝石的折射角要大一些。
答:(1)这块石头的成分是钻石。
(2)光从空气斜射到海蓝宝石和翡翠石中,海蓝宝石的折射角要大一些。
12.
【解析】
【详解】
上方水中鱼反射出的光线由水斜射入下方空气发生折射后进入A处游客的眼睛,且折射角大于入射角,游客逆着折射光线看到鱼的虚像,所以鱼的实际位置在C处,人看到鱼的像在B处,故光路图如下图
13.入射角为45°、反射角为45°、折射角为15°
【解析】
【详解】
试题分析:要解决此题,首先要掌握光的反射定律的内容,知道反射角等于入射角.
同时要掌握光的折射的规律,知道光从空气斜射入其它介质时,折射角小于入射角.
解:根据光的反射定律和折射的规律作图.
设入射角为α,折射角为β,则∠AOD=∠DOB=α.
由题意知,180°﹣α﹣β=120°①
90°﹣α+90°+β=150°②
解得:α=45°;β=15°,反射角等于入射角,也为45°.
答:入射角为45°、反射角为45°、折射角为15°.
【点评】此题主要考查了光的反射和折射定律及其有关的计算.解决此题最关键的是根据题意画出对应的光路图,根据反射定律的内容和已知条件进行计算.
14. 光从玻璃中以不同角度斜射入空气中时,折射角大于入射角 A 一定不会
【解析】
【详解】
(1)[1]横向分析表中数据,可以看出光从玻璃中以不同角度斜射入空气中时,入射角越大,折射角也越大,且折射角大于入射角,因此得出的结论是光从玻璃中以不同角度斜射入空气中时,折射角大于入射角。
(2)[2] 横向分析表中数据可以看出,随着入射角的增大,折射角也在增大,第4次实验的入射角为40°,此时的折射角是76.5°,第5次实验的入射角为42°,此时的折射角应该大于76.5°,不可能是75°,故选A。
(3)[3]当光从玻璃斜射入空气中时,增大入射角时,折射角先增大到90°,即折射光线会消失,只留下反射光线,这种现象叫作全反射,根据光路可逆,光从空气中射向玻璃中时,折射角小于入射角,增大入射角时,折射角不会超过90°,所以一定不会产生全反射。
15. 显示光路 光从空气斜射入玻璃中时,折射角小于入射角 小于 45o
【解析】
【详解】
(1)[1]某同学利用光具盘探究光从空气斜射入玻璃中时的光路实验中,光具盘除了能读出入射角和折射角大小外,还具有显示光路的作用。
(2)[2]根据表中数据可知,实验中,光从空气斜射入玻璃中,折射角总小于入射角,故能得出的结论是:光从空气斜射入玻璃中时,折射角小于入射角。
(3)[3]根据表格中的数据可知,当光线以45°的入射角从空气射向玻璃时,其折射角是30°;当入射角为35°时,入射角变小了,折射角随之变小,所以折射角会小于30°。
(4)[4]已知当光线以45°的入射角从空气射向玻璃时,其折射角是30°。根据光路的可逆性,当光以30°的入射角从玻璃射入空气中时,其折射角是45°。
16. 虚像 下方
【解析】
【详解】
[1][2]叉鱼时将鱼叉对准看到的鱼,不能叉到鱼,这是因为从鱼身上发出的光线由水中进入空气时,在水面上发生折射,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,就会觉得鱼变浅了,眼睛看到的是鱼的虚像,在鱼的上方,所以叉鱼时要瞄准看到的鱼像的下方,如图所示:
17. 55 小于
【解析】
【详解】
[1]入射光线与法线的夹角为入射角,由阳光与水面成35°知,此时的入射角为
90°﹣35°=55°
由光发生反射时,反射角等于入射角知,反射角为55°。
[2]由此时光从空气斜射入水中知,折射角小于入射角。
18. 变短 光从空气斜射入水中时,折射角小于入射角
【解析】
【详解】
[1][2]如下图,没有装水的情况下,光在同种均匀空气中是沿直线传播的,在不透明标杆的左面会形成标杆的影子;装上水后,从标杆的顶端射来的光线到达水面处会发生折射,光从空气斜射入水中时,折射角小于入射角,即折射光线更靠近近标杆,因此,此时影子的长度会变短,如下图所示:
19. 折射 虚像 大于
【解析】
【详解】
[1][2]小明看到水里的鱼,是鱼反射的光线从水中斜射入空气中,光线发生折射,进入人眼,人眼顺着折射光线看过去,看到的不是真实的鱼,而是折射光线的延长线形成的虚像,不是由真实的光线会聚形成的。
[3]白云在水中形成的倒影是由于光的反射形成的,属于平面镜成像,根据平面镜成像的规律可知,像和物关于平面镜对称,像距大小等于物距大小,故白云形成的像到水面的距离和白云到水面的距离相等,远远大于1m。
20. 30 玻璃
【解析】
【详解】
[1]由光路图可知, ,等于 ,界面MN左侧 的角平分线即为法线,所以MN为界面,GH为法线;
则又由折射定律可知,折射光线与入射光线分居法线两侧,所以AO为入射光线,OC为折射光线,OB为反射光线;则入射角
[2]因为 ,即入射角小于折射角,所以光线由玻璃进入空气,即界面左侧是玻璃。