4.1 光的折射 同步训练（含答案） 2023-2024学年苏科版初中物理八年级上册

2023-2024学年苏科版初中物理八年级上册
第四章　光的折射　透镜
一、光的折射
知识点1　光的折射现象
1.(2022江苏宿迁中考)下列光现象由光的折射形成的是 (　　)
A.墙上的手影　　　　 B.水中的倒影
C.树荫下的光斑　　　　D.水中的筷子
2. (2022江苏苏州期末)苏州园林之美亦动亦静,不经意间你会看到“止水静,游鱼动”的景象。鱼在“粉墙黛瓦”之间游动,平静的水面相当于　　　镜,水中游动的“鱼”是由光的　　　　(选填“反射”或“折射”)形成的　　　　(选填“虚”或“实”)像。
知识点2　光的折射特点
3.(2022江苏徐州中考)人在岸上透过池水看池塘底部,下列光路图正确的是(　　)
A　　　　B
C　　　　D
4.(2023江苏沭阳月考)如图所示,一束光从空气斜射到某液面上发生反射和折射,入射光线与液面成30°角,则反射角大小为　　　　;若反射光线与折射光线的夹角为83°,则折射角的大小为　　　　。
5. 如图甲所示,为光的色散现象。如图乙所示,一束紫光和一束红光平行入射到一块矩形玻璃砖上,它们之间的距离为d。经玻璃砖折射后,红光和紫光　　　　(选填“是”或“不是”)平行的,它们之间的距离　　　　(选填“变大”“变小”或“不变”)。
　甲　　　　　　　　　　　　乙
6.(2022江苏无锡中考节选)(1)如图所示,一束光斜射向水面,请画出它的反射光线及折射光线的大致位置。
7. 如图所示,一束光从空气斜射入半圆形玻璃砖中,请用箭头标出光传播的方向。
知识点3　光的折射现象的分析
8. 如图所示,渔夫叉鱼时,应瞄准 (　　)
A.看到的“鱼”的前方
B.看到的“鱼”的后方
C.看到的“鱼”的上方
D.看到的“鱼”的下方
9.(2023江苏泰州姜堰月考)潜在水中的潜水员能看到岸上的路灯,下列说法中错误的是 (　　)
A.潜水员看到灯的位置比实际位置要高些
B.潜水员看到路灯是光从水中传播到空气中的
C.潜水员潜在水中看到灯的亮度比在空气中看到的亮度要暗些
D.潜水员潜在水中用激光手电筒对准看到的路灯照射,则激光手电筒的光能照到路灯
10. (2023江苏仪征月考)将一枚硬币放在碗的底部,然后向后退到恰好看不到硬币的位置。如果想再次看到硬币,下列做法不可行的是 (　　)
A.用手电筒照亮硬币
B.向碗里缓缓注水
C.人向碗走近一些
D.借助一块平面镜
课后作业
11.(2021江苏盐城中考,12,★★☆)如图是小明眼睛在N点看到鱼缸内M点处鹅卵石的光路图。鱼缸内注入更多水后,小明的眼睛在N点仍然可以看到鹅卵石。选项中带箭头的虚线代表原来的光路,能正确反映水变多后小明看到鹅卵石的光路图是 (　　)
A　　　　B
C　　　　D
12.(2021江苏溧阳期末,13,★★☆)如图所示,将两块完全相同的直角三角形玻璃砖A和B放置在同一水平面内,斜边平行且相距一定距离,一条光线从空气中垂直于玻璃砖A的直角边射入,从玻璃砖B的直角边射出,射出后光线的位置和方向可能是图中的 (　　)
A.光线a　　　　B.光线b　　　　C.光线c　　　　D.光线d
13. (2022江苏南通三中期末,11,★★☆)如图所示,是光射进不均匀大气层时所发生的光的　　　现象,夜晩看到的星星,实际上是星星的　　　(选填“虚”或“实”)像。神话故事“后羿射日”里,假如神箭飞行的路径是笔直的(理想情况下),那么后羿要能射到太阳,一定要　　　　　　(选填“偏视线上方”“沿着视线方向”或“偏视线下方”)把箭射出。
14.(2021江苏连云港中考,17,★★☆)如图所示,一支固定好的激光笔向空水槽底部固定点O打出一束激光。向水槽内加水使水面上升至A点,此时光斑在O点　　　　侧,这是因为发生了　　　　现象。打开水槽底部水龙头缓慢放水,同时观察到水槽底部光斑向　　　　移动。
15. (2023江苏南京秦淮月考,16,★★☆)一束光在空气和玻璃两种介质的交界面发生反射和折射,如图所示,请判断折射角的大小是　　　　°,光线是从　　　　斜射入　　　　中的。
16.(2023江苏兴化月考,17,★★☆)如图所示,小李同学用一个新买的激光笔照射平静的水面,在竖直白墙上出现了两个红色亮点A和B,其中亮点A形成的原因是光的　　　　(选填“反射”或“折射”),亮点B形成的原因是光的　　　　(选填“反射”或“折射”)。现保持入射点O的位置不变,欲使亮点A下移至A1处,应使入射光线MO绕着点O沿　　　　(选填“顺时针”或“逆时针”)方向转动,同时观察到另一亮点B可能会移到　　　　(选填“B1”或“B2”)处。
17. (2022山东菏泽中考,19,★★☆)在防溺水教育活动中,老师告诉学生,池塘里水的实际深度比看起来的深度要大,不能贸然下水游泳。如图为解释这一现象的情景,其中A为水底的物体,A'是岸边儿童看到的A的像。请你在图中作出过O点的入射光线和折射光线。
18. (2022广西河池中考,23,★★☆)某同学做“探究光的折射规律”实验,她把半圆形玻璃砖固定在圆盘中心,让激光束沿圆盘半径入射到玻璃砖圆心处,激光束经玻璃砖折射后从半圆弧边射出(如图所示)。旋转圆盘,多次改变激光束入射角度,观察折射光线方向并记录数据,如表所示。
实验次数 1 2 3 4 5
入射角 20° 30° 60° 75°
折射角 13° 19° 28° 35° 45°
(1)做第三次实验时,忘了记录入射角的数据,结合图可知,此时的入射角为　　 　　　　　　　　　　　°。
(2)分析实验数据可知:当光从空气斜射到玻璃表面时,折射角　　　　入射角,折射角随入射角增大而　　　 　　　　　　　　　　　。
19. 阅读短文,回答问题。
光的全反射
一束激光从某种玻璃中射向空气(如图甲所示),保持入射点不动,改变入射角(每次增加0.2°),当入射角增大到41.8°时,折射光线消失,只存在入射光线与反射光线,这种现象叫作光的全反射,发生这种现象时的入射角叫作这种物质的临界角。当入射角大于临界角时,只发生反射,不发生折射。
甲
乙
(1)光在玻璃中　　　　(选填“是”或“不是”)沿直线传播的,上述玻璃的临界角是　　　　。
(2)折射光线消失后反射光线的亮度会增强,其原因是折射光消失后,入射光全部发生　　　　。
(3)当光从空气射向玻璃时　　　　(选填“会”或“不会”)发生光的全反射现象。
(4)一个三棱镜由上述玻璃构成,让一束光垂直于玻璃三棱镜的一个面射入(如图乙所示),请在图中完成这束入射光的光路图。
答案
1.D　墙上的手影、树荫下的光斑是由光的直线传播形成的;水中的倒影属于平面镜成像,是光的反射现象;水中的筷子“折断”,是光的折射现象。
2.平面　折射　虚
解析　平静的水面相当于平面镜。水中游动的“鱼”是由光的折射形成的虚像。
3.D　人在岸上透过池水看池塘底部,池底反射的光由水斜射入空气中时,在水面处发生折射,折射角大于入射角,折射光进入人眼,人眼逆着折射光的方向看去,看到的是池底的虚像,像在池底的上方,所以会觉得池底变浅了。
举一反三　若是潜水员在水中看岸上物体,光由空气斜射入水中时,在水面处发生折射,折射角小于入射角,折射光进入人眼,人眼逆着折射光的方向看去,看到的是物体的虚像,像在物体的上方,所以会觉得物体变高了。
4.60°　37°
解析　入射光线与液面成30°角,入射角是入射光线与法线的夹角,故入射角为90°-30°=60°。根据光的反射定律,反射角等于入射角,故反射角的大小为60°,如图所示。反射光线与液面的夹角为30°,若反射光线OB与折射光线OC的夹角为83°,则折射光线OC与界面的夹角为83°-30°=53°,折射角为90°-53°=37°。
5.是　变大
解析　一束紫光和一束红光平行入射到一块矩形玻璃砖上,红光和紫光在玻璃砖处要发生两次折射,由于玻璃砖上下两个表面平行,上表面的折射角等于下表面的入射角,根据光路的可逆性可知,下表面的折射角等于上表面的入射角,出射光线必定和入射光线是平行的,所以经玻璃砖折射后,红光和紫光是平行的。由于紫光的偏折程度比红光的偏折程度大,所以折射后紫光会更靠近法线,经玻璃砖折射后,红光和紫光的距离变大。
6.如图所示
解析　过入射点作垂直于界面的法线,根据反射角等于入射角画出反射光线;根据折射角小于入射角画出折射光线。
7.如图所示
解析　先过入射点O画出垂直于界面的法线MN,由反射定律和折射规律可知,入射光线和反射光线、折射光线分居在法线的两侧,则AO为入射光线,OB为反射光线,OC为折射光线。
8.D　渔夫看到的“鱼”是由光折射后所成的虚像,像在鱼实际位置的上方,故叉鱼时应瞄准看到的“鱼”的下方才能叉到鱼。
9.B　水中潜水员看见岸上的路灯,是路灯的光从空气斜射到水中时发生折射,折射光线向法线方向偏折,进入潜水员眼睛,潜水员逆着折射光的方向看到的是路灯的虚像,所以看到的灯的位置比实际位置高,A正确,B错误;光照射到水面上时会发生反射和折射现象,使得折射光的亮度变弱,所以潜水员潜在水中看到灯的亮度比在空气中看到的亮度要暗些,C正确;潜水员潜在水中用激光手电筒对准看到的路灯照射,根据光路是可逆的可知,激光手电筒的光能照到路灯,D正确。
10.A　用手电筒照亮硬币,硬币反射的光仍被碗壁挡住,人眼看不到硬币;向碗里缓缓注水,来自硬币的光从水中斜射入空气时发生折射,折射光线远离法线,折射光可以进入眼中,人逆着折射光看去,可以看到硬币;人向碗走近一些,被碗壁挡住的光可以重新进入眼中,人眼可以看到硬币;借助一块平面镜,通过光的反射人眼可以看到硬币。
11.C　鱼缸注入更多水后,小明的眼睛在N点仍然可以看到鹅卵石,所以折射光线仍通过N点。水面升高后,入射角增大,折射角也增大,故选C。
12.B　光线垂直射入玻璃砖A的直角边,光的传播方向不变;光从玻璃砖A斜射入空气时,折射角大于入射角,则折射光线会向上偏折;光从空气斜射入玻璃砖B时,折射角小于入射角,由于光路是可逆的,此时玻璃砖B中的折射光线与玻璃砖A中的入射光线平行。所以,射出后光线的位置和方向可能是图中的b。
13.折射　虚　偏视线下方
解析　大气层上疏下密,类似于光由空气斜射入水或其他透明介质,光将不断偏折,这是光的折射现象。夜晚看到的星星,实际上是星星由于光的折射所成的虚像。由于光的折射,太阳的虚像应该在进入人眼的折射光线的反向延长线上,真正的太阳在虚像的下方,所以假如神箭飞行的路径是笔直的,应偏视线下方把箭射出,才能射到太阳。
14.左　光的折射　右
解析　水槽内没有注水时,光沿直线传播,照射到O点;向水槽内注水使水面上升至A点,光从空气斜射入水中时发生折射,折射角小于入射角,因此水槽底部光斑移动到O点的左侧;打开水槽底部水龙头缓慢放水,水面逐渐下降,入射角不变,折射角不变 ,入射点逐渐向右移动,折射光线也逐渐向右移动,同时观察到水槽底部光斑逐渐向右移动。
15.40　空气　玻璃
解析　因为∠NOA=90°-20°=70°,∠NOA=∠NOB=70°,所以NN'为法线,则MM'为交界面,OC为折射光线,折射角∠CON'=90°-50°=40°。根据入射光线和折射光线位于法线两侧可知,BO为入射光线,则OA为反射光线,又因为折射角小于入射角,所以光从空气斜射入玻璃中。
16.反射　折射　顺时针　B1
解析　当光从空气斜射到水面时,会同时发生反射和折射现象,其中亮点A形成的原因是光的反射,亮点B形成的原因是光的折射。由于光在发生反射和折射时,反射角等于入射角,折射角小于入射角,现保持入射点O的位置不变,欲使亮点A下移至A1处,反射角增大,根据反射角等于入射角,入射角应增大,则应使入射光线绕着O点沿顺时针方向转动。折射角随着入射角的增大而变大,因此水下亮点B点可能会移到B1处。
17.如图所示
解析　水底的物体A反射的光,在水面处发生了折射,折射角大于入射角,岸边儿童认为光是沿直线传播的,所以逆着折射光线看上去,看到的是A',连接眼睛与O点画出折射光线,连接A、O画出入射光线。
18.(1)48　(2)小于　增大
解析　(1)入射角为入射光线与法线的夹角,此时入射角的大小为48°。
(2)由表格数据可知,光从空气斜射到玻璃表面时,折射光线向法线偏折,折射角小于入射角,当入射角增大时,折射角增大。
19.(1)是　41.8°　(2)反射　(3)不会　
(4)如图所示
解析　(1)光在真空或同种均匀介质中沿直线传播,故光在玻璃中是沿直线传播的;当入射角为41.8°时,折射光线消失了,所以该玻璃的临界角为41.8°;
(2)当折射光线消失后,入射光全部发生反射,所以反射光线亮度增强了;
(3)光从水或玻璃射向空气时,折射角大于入射角,会发生光的全反射现象;光从空气射向玻璃,折射角小于入射角,折射光不可能完全消失,不会发生光的全反射现象;
(4)光从空气射入该玻璃时,因光垂直射入,所以光的传播方向不改变;当光从该玻璃斜射入空气时,其入射角为45°,大于该玻璃的临界角,故其发生全反射,最终垂直于玻璃射向空气,且传播方向不改变