4.4 光的折射 同步练习
一、单选题
1.(2022秋·湖南岳阳·八年级统考期末)下列现象中,不能用光的折射来解释的是( )
A.夕阳下的湖面波光粼粼 B.用冰透镜取火
C.放在水中的筷子变弯了 D.海市蜃楼
2.(2022秋·湖南永州·八年级统考期末)如图,下列光现象中,由光的折射而形成的是( )
A.小孔成像 B.平面镜成像
C.水中倒影 D.铅笔好像折断了
3.(2022秋·湖南衡阳·八年级统考期末)一束光从空气中斜射向平静的水面,当光与水面的夹角是30°时,折射角可能为( )
A.0° B.40° C.60° D.70°
4.(2022秋·湖南郴州·八年级统考期末)人在岸边看到水中的鱼,作出的光路图正确的是( )
A. B.
C. D.
5.(2022秋·湖南益阳·八年级统考期末)如图所示是两个并排而且深度相同的水池,一个装水,另一个未装水。在两池的中央各竖立着一只长度相同且比池深略高的标杆。当阳光斜照时就会在池底形成杆的影子,下列说法中正确的是( )
A.未装水的池中标杆影子较长
B.装水的池中标杆影子较长
C.装水的池中标杆没有影子
D.两池中标杆影子长度相同
6.(2022秋·湖南岳阳·八年级统考期末)如图所示,暑假,飞飞陪着爷爷到湖里去叉鱼。下列说法正确的是( )
A.飞飞想要叉到鱼,应叉向看到鱼的上方
B.飞飞想要叉到鱼,应叉向看到鱼的下方
C.飞飞想要叉到鱼,应叉向看到鱼的位置
D.飞飞看到的鱼,是光从空气进入水中发生折射形成的
7.(2022秋·湖南益阳·八年级期末)在南美原始森林的河流里有一种射水鱼,它在水中看到水面上方的昆虫等猎物后,便向猎物射水.关于这个情景,请你在图中找出正确的光路图表示猎物反射的光线是如何进入鱼的眼睛的
B.
C. D.
8.(2022秋·湖南常德·八年级统考期末)下列四种现象中,属于光的折射现象的是( )
A.阳光下,路上行人的影子 B.公园里,小桥在水面的倒影
C.人在平面镜里的像 D.筷子在水中“折断”的现象
9.(2022秋·湖南株洲·八年级统考期末)如图所示的四幅图中,属于光的折射现象的是( )
A.密林中的阳光 B.手影戏
C.海市蜃楼 D.小孔成像
10.(2022秋·湖南益阳·八年级统考期末)小红周六帮妈妈打扫卫生,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.
11.(2022秋·湖南邵阳·八年级统考期末)手电筒发出的光竖直向下照射到一个空烧杯底部,光线投射到烧杯底部形成一个圆形光斑(如图中虚线所示).当再向烧杯中注水到一定高度时,烧杯底部的光圈会变为如图中的( )
A. B. C. D.
12.(2022秋·湖南株洲·八年级期末)学校新建成一个喷水池,在池底的中央安装一只射灯。经过连续几天观察,晓霞同学发现:池内无水时,射灯发出的一束光照在池壁上,在S点形成一个亮斑,如图所示;池内水面升至a位置时,她在池旁看到亮斑的位置在P点;水面升至b位置时,她看到亮斑的位置在Q点,则( )
A.P点、Q点都在S点的下方
B.P点、Q点都在S点的上方
C.P点在S点的下方,Q点在S点的上方
D.Q点在S点的下方,P点在S点的上方
13.(2022秋·湖南邵阳·八年级统考期末)鸟儿白天会将玻璃幕墙看成蓝天白云,黄昏会透过玻璃看到明亮室内的绿色植物,导致其贸然飞往撞击受伤,鸟儿在如图所示位置所见情景,是因为在玻璃与空气分界面处分别发生( )
A.光的反射,光的折射
B.光的折射,光的反射
C.光的反射,光的直线传播
D.光的直线传播,光的折射
14.(2022秋·湖南邵阳·八年级统考期末)下列关于光的说法中,正确的是( )
A.光发生折射时,折射角一定小于入射角 B.光在同种介质中一定沿直线传播
C.镜面反射遵守反射定律,漫反射不遵守反射定律 D.无论反射和折射现象中,光路都是可逆的
二、多选题
15.(2022秋·湖南衡阳·八年级统考期末)如图所示,MN为水面,PQ为法线,水面下A处有潜水员,水面上方B、C处分别有小明和小红。他们分别通过水面观察对方的像,以下说法正确的是( )
A.潜水员和小红看到的小明的像都是实像
B.潜水员看到小明的像是由于光的反射形成的中
C.小红观察到小明像的光路中,OC是反射光线
D.潜水员和小明能互相看到对方的像,说明折射时光路是可逆的
16.(2022秋·湖南株洲·八年级统考期末)如图,一束激光斜射到空水槽底部O 点,形成一个光斑,现向水槽中注入适量水,则( )
A.水槽底部的光斑将移到O点的左侧
B.继续沿水槽壁缓慢注水,则反射角将变小
C.继续沿水槽壁缓慢注水,则折射角将变小
D.注水后槽底的光斑亮度比未注水时槽底的光斑亮度要暗
三、填空题
17.(2022秋·湖南益阳·八年级统考期末)香格里拉景区里,青山绿水,风景如画,湖水如镜,有“鱼”在“云”中游的美景,如图所示。我们看到的“鱼”是由光的 形成的,湖水中的“云”是由光的 形成的。(均选填“直线传播”、“反射”或“折射”)
18.(2022秋·湖南永州·八年级统考期末)经典诗词中有好多优美的描绘光的诗句,如“潭清疑水浅,荷动知鱼散”其中“疑水浅”是光的 (选填“直线传播”、“反射”或“折射”)现象。
19.(2022秋·湖南株洲·八年级统考期末)如图所示是小敏在朱仙镇启封故园游玩时拍摄的一张照片,水中的倒影是光的 现象,有时还可以看到一些树木在地上的影子,影子的形成是光的 现象,湖畔休息还可以看到水中的鱼在游动,看见鱼是光的 现象。
20.(2022秋·湖南邵阳·八年级统考期末)如图所示,一束光线从水中斜射到空气中,入射光线、反射光线及法线已经画出,若入射角为37°时,折射光线和反射光线间的夹角为90°,则此时折射角为 。
21.(2022秋·湖南邵阳·八年级统考期末)如图所示,一束光在空气和玻璃两种介质的界面上同时发生反射和折射(图中入射光线、反射光线和折射光线的方向均未标出),其中界面是 (选填“MN”或“EF”),这束光线是 (选填“由空气进入玻璃”或“由玻璃进入空气”)。
22.(2022秋·湖南衡阳·八年级统考期末)如图所示,一束激光沿 射到空水槽底部O点,形成一个光斑.向水槽中注入适量水后,水槽底部光斑移动到O点的 (左/右)侧.继续沿水槽壁缓慢注水,在此过程中,折射角 (增大/不变/减小).
四、作图题
23.(2022秋·湖南怀化·八年级统考期末)在图中画出折射光线。
24.(2022秋·湖南邵阳·八年级期末)一束光线从空气斜射入水中,在水面发生反射和折射,已知反射光线OA如图所示,请在图中画出它的入射光线和大致的折射光线.
( )
25.(2022秋·湖南邵阳·八年级统考期末)如图是一束光线从空气中斜射到水面,试作出反射光线和折射光线。
26.(2022秋·湖南娄底·八年级统考期末)如图所示,一束平行光垂直射向盛水的透明烧杯,在烧杯底部放置一块平面镜,光线最终从水面射出,请完成光路图。
五、实验题
27.(2022秋·湖南湘西·八年级统考期末)在 “探究光的折射特点”实验中:
(1)如图甲,小明将一束激光射至P点,形成一个光斑,向水槽内慢慢注水,水槽底部光斑的位置将 (选填“不动”或“向左移动”或“向右移动”),这说明光从空气斜射入水中时,传播方向 (选填“会”或“不会”)发生偏折。
(2)如图乙,小明继续探究“光从空气射入水中时的折射特点”,他使用可折转的光屏,是为了研究折射光线、入射光线和法线 (选填“是”或“不是”)在同一平面内。如图丙,他将光沿着AO方向射向水面上的O点,光在水中沿着OB方向射出,调整激光笔使入射光逐步偏向法线,折射光也逐步偏向法线,说明光从空气斜射入水中时,入射角减小,折射角随之 (选填“增大”或“减小”或“不变”)。当光沿着NO方向射入时,此时折射角为 度。
参考答案:
1.A
【详解】A.夕阳下的湖面波光粼粼属于光的反射现象,故A符合题意;
B.用冰透镜取火,属于光的折射现象,故B不符合题意;
C.放在水中的筷子变弯了是光的折射现象,故C不符合题意;
D.海市蜃楼是光的折射现象,故D不符合题意。
故选A。
2.D
【详解】A.小孔成像,成的是倒立的实像,是由光的直线传播形成的,故A不符合题意;
BC.都是平面镜成像,成的是正立的虚像,是由光的反射形成的,故BC不符合题意;
D.铅笔好像折断了,是由光的折射形成的,物体在水中成变浅的虚像,故D符合题意。
故选D。
3.B
【详解】A.当光垂直入射时,光沿直线传播进入水中,折射角等于0°,故A不符合题意;
BCD.一束光从空气中斜射向平静的水面,当光线与水面的夹角是30°时,则入射角是60°,从空气斜射入水,折射角小于入射角,故B符合题意;CD不符合题意;
故选B。
4.D
【详解】BC.人在岸边看水中的鱼,是鱼反射的光进入人的眼睛,光由水斜射入空气中,故BC错误;
AD.光由水斜射入空气中,折射角大于入射角,故A错误,D正确。
故选D。
5.A
【详解】图示中,太阳照射不透明的标杆时,会在标杆的左边留下影子。未装水的水池中,标杆的影子是由于光在空气中直线传播形成的;装有水的水池中,太阳光经标杆的最高点斜射向水面时,会发生偏折,光由空气向水中传播时,折射光线向法线方向偏折,所以影子变短了,那么未装水的池中,标杆的影子较长,故A正确,BCD错误。
故选A。
6.B
【详解】ABC.水中的鱼反射的光由水斜射入空气时发生折射,折射角大于入射角,折射光线远离法线,向水面偏折,小明逆着折射光线看去,看到的“鱼”实际上是由于光的折射形成的鱼的虚像,比鱼的实际位置浅,因此,飞飞想要叉到鱼,应叉向看到鱼的下方,故AC错误,B正确;
D.飞飞看到的鱼,是光从水进入空气发生折射形成的,故D错误。
故选B。
7.C
【详解】射水鱼在水中看到水面上方留的昆虫等猎物,是因为水面上方的昆虫等猎物“发出”的光射向水面,发生折射,再进入射水鱼的眼睛中,因此光的传播路线是由空气→水中.
AB、根据光的折射定律可知,光从空气中斜射入水中时,折射光线向法线偏折,折射角小于入射角.故A错误、C正确;
BD、两图中光的传播路线是由水中→空气,故BD错误.
故选C.
【点睛】本题常出现的问题是不能确定折射点,在两种介质的界面上,折射和反射同时发生时,要根据反射定律作出反射光线,根据折射定律作出折射光线.
8.D
【详解】A.阳光下,路上行人的影子是由光的直线传播造成的,故A不符合题意;
B.公园里,小桥在水面的倒影是平面镜成像,属于光的反射,故B不符合题意;
C.人在平面镜里的像是平面镜成像,属于光的反射,故C不符合题意;
D.筷子在水中“折断”的现象是光从水中射向空气时发生了折射的缘故,故D符合题意。
故选D。
9.C
【详解】A.密林中的阳光呈直线,原因是光的直线传播,故A不符合题意;
B.手影是光的直线传播形成的,故B不符合题意;
C.海市蜃楼是由于大气的不均匀导致的光的折射现象,故C符合题意;
D.小孔成像是光的直线传播形成的,故D不符合题意。
故选C。
10.B
【详解】第一次折射:先过入射点O垂直玻璃右表面作出法线,再在玻璃内部法线的另一侧作出折射光线,折射角小于入射角。
第二次折射:先过O′点垂直玻璃左表面作出法线,再在玻璃的左侧空气中作出折射光线,注意折射角大于入射角,折射光线与玻璃右表面的入射光线平行,如图所示
故ACD错误,B正确。
故选B。
11.B
【详解】当光从空气斜射入水中时,折射角小于入射角,如图为最左边和最右边折射光线的光路从图中可以看出,折射光线在原来光线的内侧,故B正确.
12.C
【详解】往池内注水,水面升至a位置时,发生折射,根据折射定律,P点如下图所示:
水面上升至b位置时,光线先在水池壁反射,再折射出水面,根据反射定律和折射定律,Q点如下图所示:
通过画图可知:P点在S点的下方,Q点在S点的上方。
故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
13.A
【详解】鸟儿白天将玻璃幕墙看成蓝天白云,相当于平面镜成像,是光的反射现象;黄昏透过玻璃看到明亮室内的绿色植物,植物反射光透过玻璃,是光的折射现象,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
14.D
【详解】A.光从空气中斜射入水中时,折射角小于入射角,但根据光路的可逆性,如果光从水中斜射空气中,则折射角大于入射角,故A错误;
B.光线如果经过不均匀的空气,路线会发生偏转,所以光只有在同种均匀的介质中才能沿直线传播。故B错误;
C.无论是镜面反射还是漫反射都要遵守反射定律,漫反射的光线向各个方向是因为反射面不在一个平面上造成的。故C错误;
D.光路在传播过程中具有可逆性,无论是反射还是折射都是的,所以无论反射和折射现象中,光路都是可逆的,故D正确。
故选D。
15.CD
【详解】AB.小明反射的光线经水面后发生反射后,射入小红的眼睛,所以小红看到小明的像,是由于光的反射形成的虚像;潜水员看到的是小明变高的虚像,是光的折射形成的,故A、B错误;
C.小红观察到小明像的光路中,BO是入射光线,OC是反射光线。故C正确;
D.折射时光路是可逆,所以潜水员和小明能互相看到对方的像,故D正确。
故选CD。
16.AD
【详解】A.向水槽中注入适量的水后,此时光线从空气中斜射入水中会发生折射,折射角小于入射角,故可知水槽底部的光斑将移到O点的左侧,故A符合题意;
B.继续沿水槽壁缓慢注水,光在水面发生反射时,入射角不变,则反射角也不变,故B不符合题意;
C.继续沿水槽壁缓慢注水,光在水面发生折射时,入射角不变,则折射角也不变,故C不符合题意;
D.注水后,光在水面同时发生折射和反射,故光在槽底折射形成的光斑的亮度要比未注水时槽底的光斑亮度要暗,故D符合题意。
故选AD。
17. 折射 反射
【详解】[1]鱼儿是在水中的实际物体,从鱼身上反射的光线从水到空气的过程中发生了折射并进入了人的眼睛,我们看到的“鱼”,其实看到的是鱼的虚像,是由折射光线的反向延长线会聚而形成的。
[2]水面相当于平面镜,所以湖水中的“云”是通过水面发生反射形成的虚像。
18.折射
【详解】“疑水浅”是水底的反射光线从水中斜射入空气中,发生了折射,折射光线远离法线向下偏折,人看水底是逆着折射光线的传播方向看的,由于我们始终认为光是沿直线传播的,所以看到的水底其实是折射光线的反向延长线相交会聚而成的虚像,位置要比真实的水底高一些。故“疑水浅”是光的折射现象。
19. 反射 直线传播 折射
【详解】[1]水中的倒影属于平面镜成像,是光的反射形成的。
[2]树木在地上的影子是由于光沿直线传播形成的。
[3]人在岸边看到水中鱼,鱼反射的光线从水中斜射入空气中时会发生折射,人看到的是光的折射形成的虚像。
20.53°
【详解】如图所示,入射光线、反射光线及法线已经画出,若入射角为37°时,则反射角也为37°;反射光线与水面之间的夹角为
90°-37°=53°
折射光线和反射光线间的夹角为90°,折射光线与水面之间的夹角为
90°-53°=37°
则根据折射角的定义可知,折射角为
90°-37°=53°
21. MN 由玻璃进入空气
【详解】[1]由图可知,∠AOF=30°
∠BOF=90°-60°=30°
根据反射角等于入射角,所以EF为法线,MN为界面。
[2]折射光线和入射光线分别位于法线两侧,则OC一定为折射光线,AO为入射光线,OB为反射光线;由图可知,折射角∠EOC=60°,折射角大于入射角;因当光线从其它介质斜射入空气时,折射角大于入射角,所以这束光线是由玻璃进入空气。
22. 直线传播 左 不变
【详解】光在同一种均匀介质中是沿直线传播的,所以无水时激光沿直线射到水槽底部,向水槽中注入适量水后,光在界面上发生折射,光由空气斜射入水或玻璃介质中时,折射角小于入射角,即光线偏向法线,故水槽底部光斑移动到O点的左侧,继续沿水槽壁缓慢注水,在此过程中,入射角不变,所以折射角也不变.
考点: 光的折射
23.
【详解】光先从空气斜射入玻璃,折射角小于入射角,光线会靠近法线;光线又从玻璃中斜射向空气时,折射角大于入射角,光线会远离法线,如图所示:
24.
【详解】图中已经过反射点垂直界面画出法线,根据反射光线与入射光线分居法线两侧,在法线左侧画出入射光线,使反射角等于入射角,在法线右侧的水中从O点画出折射光线,注意折射角小于入射角,如图所示:
25.
【详解】图中已经过入射点作出法线,根据反射角等于入射角,做出反射光线;光从空气中斜射到水面,根据折射角小于入射角,入射光线和折射光线分居在法线两侧,做出折射光线,如图
26.
【详解】光线从空气垂直射入水中时,光线的方向不变,光在平面镜上发生反射,先画出法线,再根据反射光线和入射光线分居法线的两侧,反射角等于入射角画出反射光线,光从水中斜射入空气中时发生折射,先画法线,再根据折射光线和入射光线分居法线的两侧,且折射角大于入射角,画出折射光线。
27. 向左移动 会 是 减小 0
【详解】(1)[1][2]光在同种均匀介质中沿直线传播,向水槽内慢慢注水,光由空气斜射入水中,在空气和水的分解面上会发生折射,并且折射角会小于入射角,即折射光线相对于入射光线会向左偏折,所以水槽底部光斑的位置将向左移动,这说明光从空气斜射入水中时,传播方向会发生偏折。
(2)[3]光屏折转前,可以在光屏上观察到入射光线、反射光线和折射光线,当光屏折转后,此时光屏的左右两部分不在同一平面上,此时在光屏上只能观察到入射光线,不能观察到反射光线和折射光线,可以说明折射光线、入射光线和法线在同一平面内,所以使用可折转的光屏,是为了研究折射光线、入射光线和法线是在同一平面内。
[4]调整激光笔使入射光逐步偏向法线,入射光线与法线夹角变小,即入射角变小,折射光也逐步偏向法线,折射光线与法线夹角变小,即折射角变小,说明光从空气斜射入水中时,入射角减小,折射角随之减小。
[5]当光沿着NO方向射入时,此时入射光垂直分解面射入水中,此时光线不发生偏折,进入水中的光线此时依然沿NO方向,与法线重合,所以此时折射角为0度。