教科版八年级上册物理 4.4光的折射 同步测试
一、单选题
1.下列四种光现象中,与光的折射无关的是(?? )
A.?斜插入水中的筷子在水下的部分看起来向上弯折了?????B.?岸边的树木在水中的倒影C.?雨后的天空出现彩虹???????????????????????????????????????????????????D.?沙漠上空出现海市蜃楼
2.下列关于光学现象的描述中不正确的是(? )
A.?图甲中,树荫下的阴影是小孔成的像??????????????????B.?图乙中,放大镜利用了光的折射C.?图丙中,桥在水中的倒影是光的反射现象???????????D.?图丁中,三棱镜分解太阳光是光的色散现象
3.如图所示光路图中,能正确地表示光从水斜射入空气,在水面发生折射的是( )
A.??????????????????????????????????????B.?C.????????????????????????????????????????D.?
4.光线从空气斜射入水中,若入射角为45°,则折射角为( )
A.?0°???????????????????????????????????????B.?45°???????????????????????????????????????C.?32°???????????????????????????????????????D.?58°
5.潜水员在水中看岸上的小鸟,图中能正确表示其光线的传播大致路径的是( )
A.?????????B.?????????C.????????D.??
6.下列现象中,属于光的折射现象的是( )
A.?小孔成像????????????????????????????????????????????????????????????B.?晴天看见“白云在水中飘动”C.?奇妙的光纤?????????????????????????????????????????????????????????D.?近视的同学戴上眼镜后能看清物体了
7.如图所示,一束光线斜射人装满水的容器中,在P处形成一光斑,现保持人射光线方向不变,将容器中的水慢慢抽出,则在此过程中光斑将(?? )
A.向左移动B.向右移动C.仍在原来位置D.先向左移动再向右移动
8.室内游泳池上方离水面6m处有一盏灯,从池边看到灯在水中的倒影正好贴在池底上,则池中水的实际深度应(???)
A.?小于6m?????????????????????????????B.?等于6m?????????????????????????????C.?大于6m?????????????????????????????D.?无法判定
9.下列现象中,属于光的折射现象的是(?? )
A.?小孔成像????????????????????????????????????????????????????????????B.?晴天看见“白云在水中飘动”C.?奇妙的光纤?????????????????????????????????????????????????????????D.?近视的同学戴上眼镜后能看清物体了
10.下图中能正确表示光从空气进入玻璃的光路是(?? )
A.??????????B.??????????C.??????????D.?
二、填空题
11.如图所示,一束光从空气斜射入水中,此时入射角为________?度,折射角________?入射角(选填“大于”、“等于”或“小于”);增大入射角时,折射角________?(选填“增大”、“不变”或“减小”).
12.从水面上方斜着看,由于光的?________,看到的鱼是鱼的?________像,要比鱼的实际位置?________一些.
13.如图所示,当光从水中斜射入空气中时,在分界面同时 发生反射和折射,反射角________入射角,折射角________入射角(以上两空选填“大于”、“等于”或“小于”),当入 射角增大到一定程度时,折射角会先到达90°,入射角继续增大 时,便没有了 ________(选填“反射光线”或“折射光线”), 光纤通信就是利用了此原理来减少光在传播过程中的能量损失。
14.某实验小组在探究光的折射规律时,将光从空气分别射入水和玻璃,测得数据如下表:
空气中的入射角
0°
30°
45°
60°
水中的折射角
0°
22°
32°
40°
玻璃中的折射角
0°
17°
24°
30°
分析表格中的数据,你肯定能得出一些规律.(请写出三条)(1)?________;(2)?________;(3)?________
15.你在湖边漫步,你同时能看到水中的白云和鱼,前者是由于光的?________?形成.后者是由于光的?________?形成.(填“反射”或“折射”)
三、解答题
16.光从空气斜射入水中,如图所示.请在图中画出折射光线的大致方向,(要求:画出法线,标明入射角、折射角)
四、实验探究题
17.在探究“光的反射定律”时,小明将一块平面镜放在水平桌面上,再把一张纸板放置在平面镜上,如图所示.
(1)小明让一束光贴着纸板射到O点,要使入射光线和其反射光线的径迹同时在纸板上出现,纸板与平面镜的位置关系是________?(选填“一定垂直”、“一定不垂直”或“可以垂直也可以不垂直”).
(2)如果小明将呈现反射光线的活动纸板向后折,纸板上就看不到反射光线,这说明________?
(3)小明用另一只激光笔让光线沿着BO(即逆着原反射光线)射向平面镜时,可看到反射光线沿OA射出,这说明?________?
18.下图是研究光的折射规律的实验原理图;下表中记录了不同的入射角和对应的折射角的实验测量数据。
(1)请你结合图,以光从空气进入到玻璃中的情况为例,分析实验数据(光从空气进入其它透明介质中也可得到具有相同规律的实验数据),对光从空气进入其它透明介质中的折射规律加以总结(补充完整)a.折射光线跟入射光线和法线在同一平面内,并且分别位于法线两侧;b.________。
(2)请定量比较实验数据,把你新的发现写在下面:________。
五、综合题
19.某实验小组在探究光的折射规律时获得了下列数据,表格中表示的是光从空气分别射入水和玻璃时的入射角和折射角.
入射角i
空气
?0
? 30°
? 45°
60°
折射角r
水
?0
?22°
?32°
40°
折射角r
玻璃
?0
?17°
?24°
30°
?
(1)通过分析实验数据,你肯定能得出一些规律,请写出一条:________?
(2)小组又通过实验研究光从水中射入空气中的现象,图中是根据实验现象画出的光路图,改变入射角的大小,他发现空气中的折射光线与法线的夹角随入射角的增大而增大,你猜想,当入射角增大到一定程度时,会出现的现象是________?
(3)如图所示的四幅图中,哪个图能真实反映光从空气进入水中的传播途径.答: ________? (填选项中的字母)?
答案解析部分
一、单选题
1.【答案】B
【解析】【解答】A、筷子反射的光线从水中斜射入空气中时,发生偏折,看上去好像在水面处折断了,是光的折射现象,A不符合题意;B、岸边的树木在水中的倒影,是发生光的反射现象,B符合题意;C、雨后的天空出现彩虹是光的色散现象,属于光的折射现象,C不符合题意;D、海市蜃楼是光线在沿直线方向密度不同的气层中,经过折射造成的结果,常在海上、沙漠中产生,D不符合题意。故答案为:B。【分析】光的折射是指光从一种透明介质射向另一种透明介质时,光发生偏折的现象,ACD都有光的折射,B没有。
2.【答案】A
【解析】【解答】A、图甲中树荫下的阴影,是树的影子,不是小孔成像,是光沿直线传播形成的,A符合题意;B、图中所示的透镜能起放大作用, 放大镜利用了光的折射,可以矫正远视眼, B不符合题意;C、桥在水中的倒影是桥在水面上成的像,属于光的反射,C不符合题意;D、变方的太阳是光的色散现象 ,D不符合题意.故答案为:A.【分析】(1)光在同种、均匀、透明介质中沿直线传播,产生的现象有小孔成像、激光准直、影子的形成、日食和月食等;(2)光线传播到两种介质的表面上时会发生光的反射现象,例如水面上出现岸上物体的倒影、平面镜成像、玻璃等光滑物体反光都是光的反射形成的;(3)光线在同种不均匀介质中传播或者从一种介质进入另一种介质时,就会出现光的折射现象,例如水池底变浅、水中筷子变弯、海市蜃楼等都是光的折射形成的.
3.【答案】C
【解析】【解答】解:①A和B表示的是光从空气斜射入水的光路图,并且在A图中折射角等于入射角,所以A和B不符合题意.②当光由水中斜射进入空气中时,折射角大于入射角,折射光线向远离法线方向偏折,所以C符合题意,D不符合题意.故选C.【分析】光的折射定律:折射光线、入射光线、法线在同一个平面内,折射光线、入射光线分居法线两侧,当光由空气斜射进入水中或其它透明介质中时,折射光线向靠近法线方向偏折,折射角小于入射角;当光由水中或其它透明介质斜射进入空气中时,折射光线向远离法线方向偏折,折射角大于入射角.
4.【答案】C
【解析】【解答】解:由光的折射定律可知:光从空气斜射入水中时,折射角小于入射角,由于入射角等于45°,所以折射角小于45°,故BC选项错误;又因为当光线垂直射入时,入射角等于折射角,都为0°,故A选项错误,C选项正确.故选C.【分析】根据光从空气斜射入水中时,折射角小于入射角;光从一种透明介质垂直射入另一种介质时,传播方向不变.
5.【答案】C
【解析】【解答】解:光由空气斜射进入水中,折射角小于入射角,符合要求的是C.故选C.【分析】首先应该知道潜水员在水中看岸上的小鸟,是小鸟反射的光进入潜水员的眼睛;其次知道光由空气斜射进入水中遵循的折射规律:折射光线向法线偏折,折射角小于入射角,选出符合要求的选择项.
6.【答案】D
【解析】【解答】解:A、小孔成像是光沿直线传播形成的,故本选项不符合题意;B、“白云在水中飘动”是平面镜成像,属于光的反射形成的现象,故本选项不符合题意;C、激光在光纤内壁不断反射向前传播,故本选项不符合题意.D、带着眼镜看物体,光线分别在空气和玻璃镜片中传播,发生折射,故本选项符合题意;故选D.【分析】(1)光在同一均匀介质中沿直线传播.光沿直线传播的实例有:小孔成像、激光准直、影子、日食和月食等;(2)光照在不同介质面上时,会发生反射现象,平面镜成像就是具体应用;(3)光从一种介质斜射入另一种介质时,光的传播方向就会发生偏转,即光的折射现象,凸透镜成像就是具体应用.
7.【答案】B
【解析】【解答】一束光线斜射人装满水的容器中,在P处形成一光斑,将容器中的水慢慢抽出的过程中,入射点逐渐降低且右移,由光的折射规律可知,光线将发生折射现象,折射光线靠近法线,即向下偏折,也就是容器底的光斑向右移动。随着水位的降低,入射点向右移动,由于入射角不变,折射角也不变,折射光线平行,光斑向右移动,B符合题意为答案.故答案为:B.【分析】光的折射规律:光从空气斜射入水或其他介质,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;入射角增大时,折射角也随着增大;当光线垂直射向介质表面时,传播方向不改变.(折射光路也是可逆的)
8.【答案】C
【解析】【分析】游泳池水面相当于平面镜,平面镜成像的特点之一是像与物到镜面的距离相等;由于光的折射,人看到的池底比真实位置变浅。由于水面是平面镜,灯离水面6m,水中灯的像离水面也是6m,而人看到的池底是折射形成的虚像,比真实的池底偏高,由题意可知池底的像离水面6m,所以池底离水面的距离大于6m。故选C。考点:此题考查的是光的反射和折射。
9.【答案】D
【解析】【解答】解:A、小孔成像是光沿直线传播形成的,故本选项不符合题意;B、“白云在水中飘动”是平面镜成像,属于光的反射形成的现象,故本选项不符合题意;C、激光在光纤内壁不断反射向前传播,故本选项不符合题意.D、带着眼镜看物体,光线分别在空气和玻璃镜片中传播,发生折射,故本选项符合题意;故选D.【分析】(1)光在同一均匀介质中沿直线传播.光沿直线传播的实例有:小孔成像、激光准直、影子、日食和月食等;(2)光照在不同介质面上时,会发生反射现象,平面镜成像就是具体应用;(3)光从一种介质斜射入另一种介质时,光的传播方向就会发生偏转,即光的折射现象,凸透镜成像就是具体应用.
10.【答案】C
【解析】【解答】根据折射规律可知C选项正确。故选C【分析】光的折射规律:折射光线、入射光线和法线在同一平面内;折射光线与入射光线分居法线两侧;当光从空气斜射入其他介质中时,折射角小于入射角。
二、填空题
11.【答案】30;小于;增大
【解析】【解答】解:入射角是入射光线与法线的夹角,由图可知入射角为30°,当光线从空气斜射入其它透明介质时,折射角小于入射角;折射现象中折射角随着入射角的增大而增大.故答案为:30;小于;增大.【分析】折射规律:入射光线、法线、折射光线在同一平面内,折射光线和入射光线分别位于法线两侧,当光线从空气斜射入其它透明介质时,折射角小于入射角;并且折射角随着入射角的增大而增大,但折射角总小于入射角.
12.【答案】折射;虚;浅
【解析】【解答】解::从水面上看水中的鱼,看到的鱼的位置比实际的要浅,这是由于当光从水斜射入空气中时,鱼反射的光线折射时偏离法线,所以我们看到的鱼的位置比实际的要浅.故答案为:折射;虚;浅.【分析】人看到水中的鱼,光是从水中折射入空气中进入了人的眼睛,当光从水、玻璃等透明介质斜射入空气中时,折射角大于入射角,人感觉光是沿直线传播的,逆着光看去,好像是从光的反向延长线的交点处来的,比实际位置偏高.
13.【答案】等于;大于;折射光线
【解析】【解答】由光的反射定律可知,光在反射时,反射角等于入射角;空气相对水来说属于光疏介质,所以从水不到空气中时,折射角大于入射角;当入 射角增大到一定程度时,折射角会先到达90°,入射角继续增大 时,便没有了折射光线,入射光被全部反射,这种现象叫全反射,全反射可以减少光在传播过程中的能量损失。故答案为:等于;大于;折射光线.【分析】光的折射规律:光从空气斜射入水或其他介质,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;入射角增大时,折射角也随着增大;当光线垂直射向介质表面时,传播方向不改变.(折射光路也是可逆的)光的反射定律:反射光线与入射光线、法线在同一平面上,反射光线与入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角.(注:光路是可逆的)
14.【答案】入射角为0,折射角也为0;入射角增大,折射角也随着增大;光从空气斜射入不同介质中的折射角不同.
【解析】【解答】解:(1)由表格中的第一列可知,当入射角为0°时,折射角也为0°;(2)由表格的第一行可知,当入射角增大时,第二行和第三行的折射角也随着增大;(3)因为在水中的折射角与玻璃中的折射角不同,所以光从空气斜射入不同介质中的折射角不同;故答案为:(1)入射角为0,折射角也为0;(2)入射角增大,折射角也随着增大;(3)光从空气斜射入不同介质中的折射角不同.【分析】结合表格中的入射角和折射角的关系进行总结规律,看入射角增大,折射角如何变化或同样的入射角射入不同介质中的折射情况.
15.【答案】反射;折射
【解析】【解答】解:(1)因为鱼儿是在水中的实际物体,是由于光线从水中通过空气折射进入了人的眼睛,我们看到水中的鱼,看到的是鱼的虚像,是由光的折射形成的.由于折射角大于入射角,所以鱼的实际位置要比看到的位置要深.(2)水中的“白云”是在水中形成的像,即平面镜成像,故看到水中的“白云”是由光的反射形成的与物体等大的虚像.故答案为:反射;折射.【分析】(1)平面镜成的像是与物体等大的虚像,知道平面镜成像是由于光的反射形成的.(2)光的折射现象.我们看到水中的物体,其实看到的是物体的虚像,是由光的折射形成的.
三、解答题
16.【答案】解:光由空气斜射入水时,折射光线、入射光线分居法线两侧,折射光线靠近法线偏折,折射角小于入射角,入射角为入射光线与法线之间的夹角,折射角为折射光线与法线之间的夹角,如图:
【解析】【分析】要想作出折射光线,标出入射角和折射角,必须知道光由空气斜射入水发生折射所遵循的规律.
四、实验探究题
17.【答案】(1)一定垂直(2)反射光线、入射光线和法线在同一平面内(3)在反射现象中,光路是可逆的.
【解析】【解答】解:(1)要使入射光线和其反射光线的径迹同时在纸板上出现,则法线必须与平面镜垂直,并且反射光线、入射光线和法线必须在同一平面内,因此纸板与平面镜的位置关系必垂直;(2)如果小明将呈现反射光线的活动纸板向后折,纸板上就看不到反射光线,说明反射光已经不在纸板上了,而此时纸板B和纸板A也不是一个平面了,所以说反射光线应与入射光线以及法线在同一平面内.(3)如果让光线沿着BO的方向射向镜面,这时的入射角为原来的反射角,根据光的反射定律,反射角等于入射角,这时的反射角为原来的入射角,所以会发现反射光线沿OA射出,也就是在反射现象中,光路是可逆的.故答案为:(1)一定垂直;(2)反射光线、入射光线和法线在同一平面内;(3)在反射现象中,光路是可逆的.【分析】光的反射规律:三线共面(入射光线、反射光线、法线在同一平面上),两线分居(入射光线、反射光线分居法线两侧),两角相等(入射角、反射角),光路可逆.
18.【答案】(1)入射角增大,折射角也增大,但折射角总是小于入射角(2)入射角较小时,入射角i 与折射角g 近似成正比关系
【解析】【解答】解:(1)b表格中入射角i从10°逐渐增大到80°,折射角γ随之从6.7°逐渐增大到40.6°,而且对应的折射角总是小于入射角.故答案为:b.入射角增大,折射角也增大;但折射角总是小于入射角.⑵从表格中数据还可以看出:入射角为10°.折射角为6.7°;入射角变为20°,折射角为13.3°=2×6.7°﹣0.1°;入射角为30°.折射角为19.6°=3×6.7°﹣0.5°;入射角为40°.折射角为25.2°=4×6.7°﹣1.6°;入射角为50°.折射角为30.7°=5×6.7°﹣2.8°;可见,入射角较小时,入射角增大几倍,折射角近似增大几倍;入射角增大的倍数较大时,这种关系不再成立.故答案为:入射角较小时,入射角i与折射角γ近似成正比关系;当入射角较大时,正比关系不再成立.【分析】光的折射规律:光从空气斜射入水或其他介质,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;入射角增大时,折射角也随着增大;当光线垂直射向介质表面时,传播方向不改变.(折射光路也是可逆的)
五、综合题
19.【答案】(1)入射角增大,折射角也随着增大(2)折射光线消失(3)A
【解析】【解答】解:(1)①由表格中的第一列可知,当入射角为0°时,折射角也为0°;②由表格的第一行可知,当入射角增大时,第二行和第三行的折射角也随着增大;③因为在水中的折射角与玻璃中的折射角不同,所以光从空气斜射入不同介质中的折射角不同;(2)由图知,光从水中斜射入空气中时,折射角大于入射角,入射角增大折射角也增大.所以当入射角增大到一定程度,折射光线可能与水面平行即折射角首先为90°并消失;若入射角再增大,光线有可能全部反射回水中.(3)A、光从空气斜射入水中,折射角小于入射角.故本选项正确;B、光从空气斜射入水中,折射角应小于入射角,而图中折射角却大于入射角,故本选项错误;C、光从空气斜射入水中,光的传播方向没有变,故本选项错误;D、折射光线与入射光线在法线的同侧了,故本选项错误.故选A.故答案为:(1)入射角增大,折射角也随着增大;(2)折射光线消失;(3)A.【分析】(1)结合表格中的入射角和折射角的关系进行总结规律,看入射角增大,折射角如何变化或同样的入射角射入不同介质中的折射情况.(2)根据题目给出图象信息,进行想象,当入射角增大,折射光线会无限地靠近水面,直到与水面接触;再继续增大入射角,光线就会反射返回到水中.(3)要解决此题,需要掌握光的折射定律的内容:入射光线、法线、折射光线在同一平面内,折射光线和入射光线分别位于法线两侧;当光线从空气斜射入水或其它透明介质时,折射角小于入射角;当光线从其它介质斜射入空气时,则折射角大于入射角.