4.4《光的折射》—人教版八年级物理上册同步练习
一、单选题
有一圆柱形敞口容器,从其左侧某一高度斜射一束激光,在容器底部都产生一个光斑O如图所示,下列操作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使水面下降
C.
保持激光射入角度不变使水面上升
D.
保持水面高度和入射点不变使激光入射角增大
发生光的折射现象时,如果折射角大于入射角,则可能是(
)
A.
从水中斜射入空气中
B.
从空气中斜射入水中
C.
从空气中斜射入玻璃中
D.
从玻璃中垂直射入空气中
在海上或沙漠中,有时会看到高楼大厦、热闹市场,实际大海、沙漠上并没有这些楼市,这种现象叫“海市蜃楼”如图所示,出现“海市蜃楼”的原因是(
)
A.
光在海面上或沙漠上发生反射
B.
光在云层上发生反射
C.
光沿直线传播
D.
光在不均匀的大气层中发生折射
如图所示,一束光在玻璃和空气的分界面同时发生了反射和折射,以下说法正确的(
)
A.
OB是折射光线
B.
入射角为
C.
折射角为
D.
界面MM的右侧是空气
小明春游时在池塘边看到鱼在云中游的景观。如图所示,下列现象与小明看到水中鱼形成原因相同的是(
)
海市蜃楼
B.
小孔成像
C.
立竿见影
D.
水中倒影
在平静的湖水中,看到“云在水中飘,鱼在云上游”,对于该现象中的云和鱼,下列说法正确的是(
)
A.
云和鱼都是光的反射形成的像
B.
云和鱼都是光的折射形成的像
C.
云是光的反射形成的像,鱼是光的折射形成的像
D.
云是光的折射形成的像,鱼是光的反射形成的像
小李同学用一只新买的激光笔照射水平水面,在竖直白墙上出现了两个红色亮点A和B,如图所示。现保持入射点O的位置不变,使入射光线MO绕着点O沿顺时针方向转动,竖直白墙上的红色亮点A和B将如何变化(
)
A.
红色亮点A和B的位置都不改变
B.
红色亮点A下移、B上移
C.
红色亮点A上移、B下移
D.
红色亮点A、B都下移
看起来清澈见底不过齐腰深的池水,不会游泳的小明跳下去就出现了危险,幸好有同学及时相救。小明在岸上看池水比实际浅的原因是(
)
A.
从池底射出的光在水面处发生反射
B.
小明的眼睛产生的错觉
C.
从池底射出的光在水面处发生折射
D.
空气反射入水中的光在水面处发生折射
叉鱼时,只有瞄准鱼的下方才能叉到鱼。如图所示,光路图正确规范的是(
)(s表示鱼,表示鱼的像)
A.
B.
C.
D.
如图所示的四种情景中,属于光的折射现象的是(
)
A.
树荫下的圆形光斑B.
盛有水的碗中的筷子
C.
林中树的影子D.
镜中的陶罐
二、填空题
我们经常提到的像:小孔成像;投影仪成像;照相机成像;水中的倒影;海市蜃楼;刚升起的太阳。其中成实像的是______,属于光的折射现象的是______。
三、作图题
图中OA是一条光线在水面处发生反射的反射光线,请画出它的入射光线和折射光线的大致方向。
如图所示,一束光线从空气射入水中,在空气和水的分界面上同时发生反射和折射。请在图中作出反射光线,并作出折射光线的大致方向。
如图所示,一束激光a斜射向半圆形玻璃砖圆心O,由于发生光的________和________,结果在屏幕MN上出现两个光斑,请画出形成两个光斑的光路图。
有经验的渔民都知道叉鱼时不能瞄准看到的“鱼”的位置,而应该对着“鱼”稍下的地方。请在图中画出眼睛在A点的人叉鱼时正确的光路图,已知S为鱼的实际位置,为人眼看到的“鱼”的位置。
四、实验探究题
某同学在做探究光的折射特点实验,如下图是光从空气射入水中时的光路。实验中发现,入射光线、折射光线和法线在同一平面内,折射光线和入射光线分别位于法线的两侧。
入射角
反射角
折射角
分析表中数据,可得出结论:光从空气斜射到水面时,将同时发生反射和折射现象:光从空气斜射到水面时,折射角________选填“大于”“等于”或“小于”入射角;当光从空气垂直射到水面时,折射角等于________度。
将一支铅笔放入水中,看起来铅笔发生了弯折。这是因为________。
A.光在空气和水的分界面发生了镜面反射
B.光在空气和水的分界面发生了漫反射
C.光从空气射入水中,传播方向不变
D.光从水射入空气中,传播方向改变
当入射角增大到某一角度,使折射角达到时,折射光线就消失了,只剩下反射光线,这种现象叫做全反射。该同学在进行光从玻璃进入到空气中的实验时观察到了这样的现象,他们继续进行光从空气进入玻璃中的实验,当入射角增大时,________选填“能”或“不能”观察到全反射现象。
答案和解析
1.【答案】C
【解析】
【分析】
考查了光的折射定律: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,折射光线向法线偏折,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,折射光线远离法线偏折,折射角大于入射角。入射角大小不变时,折射角大小不变。
光斑的形成原因,激光由空气斜射进入水中,光线要发生偏折;
光斑的移动原因,水面上升或下降,入射角不会发生变化折射角也不会发生变化,但折射点要发生移动,折射光线要发生平行移动,所以找到折射点与水面升降的关系的变化规律,即可找到光斑移动与水面升降的变化关系。
【解答】
A.保持水面高度不变使激光笔向右平移,光斑右移,故A不符合题意;
B.保持激光射入角度不变,使水面下降,由下图可知,入射点向右移动,则光斑向右移动,故B错误;
C.保持激光射入角度不变,使水面上升,由下图可知,入射点向左移动,则光斑向左移动,故C正确;
D.保持水面高度和入射点不变,使激光入射角增大,折射角变大,光斑右移,故D错误。
故选C。
2.【答案】A
【解析】
【分析】
此题主要考查光的折射,注意掌握定义和规律的关键词,如折射现象中的“斜射入”和“一般”,折射规律中的角度大小关系。
光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向一般会发生变化,这是光的折射现象,注意“斜射入”和“一般”;
?
折射规律告诉我们:光从空气斜射入其他介质,折射角小于入射角;光从其他介质斜射入空气,折射角大于入射角。
【解答】
发生光的折射现象时,如果折射角大于入射角,一定是光从其他介质斜射入空气。故A正确,BCD错误。
故选A。
3.【答案】D
【解析】
【分析】
此题主要考查光的折射现象,要会用我们学了到的理论知识解释一些自然现象。
利用光在密度不均匀的空气中传播时会发生折射现象来分析海市蜃楼现象。
【解答】?
海市蜃楼是一种由光的折射产生的现象,是由于光在密度不均匀的物质中传播时,发生折射而引起的。?
在炎热的沙漠中出的“海市蜃楼”:就是太阳光遇到了不同密度的空气而出现的折射现象。沙漠里,白天沙石受太阳炙烤,沙层表面的气温迅速升高。由于空气传热性能差,在无风时,沙漠上空的垂直气温差异非常显著,下热上冷,上层空气密度大,下层空气密度小。当太阳光从密度高的空气层进入密度低的空气层时,光的速度发生了改变,经过光的折射,便将远处的绿洲呈现在人们眼前了;海面上也有类似的成因。故ABC错误,D正确。?
故选D。
4.【答案】C
【解析】
【分析】
此题考查了光的反射定律、光的折射定律的应用,此题已经告诉界面和光的传播方向,再根据折射角和入射角的大小确定介质即可。
已知光在玻璃和空气的界面,然后根据折射光线和入射光线的关系确定出折射光线、入射光线、反射光线;
光的反射定律的内容:反射光线与入射光线、法线在同一平面上,反射光线和入射光线分居在法线的两侧,反射角等于入射角;
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,当光线从空气射入其它透明介质时,折射角小于入射角;当光线从其它介质斜射入空气时,折射角大于入射角。
【解答】
A.已知是界面,为法线,OA与OB在同一种介质中,OC在另一介质中,OC为折射光线,因为入射光线和折射光线分居在法线的两侧,所以OA为入射光线,OB为反射光线,故A错误;
B.由图可知,,则入射角,因为反射角等于入射角,所以入射角为,故B错误;
C.因为,则折射角为,故C正确;
D.因折射角小于入射角,所以的左边是空气,右边是玻璃,故D错误。
综上所述,故只有选项C正确。
故选:C。
5.【答案】A
【解析】解:鱼反射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;而我们看到的鱼,不是鱼的实际位置,而是变浅的鱼的虚像;
A、海市蜃楼是由光的折射形成的,故A正确;
BC、小孔成像、立竿见影是由光的直线传播形成的,故BC错误;
D、水中倒影属于平面镜成像,是由光的反射形成的,故D错误。
故选:A。
我们能看到鱼,是鱼反射的光线从水中斜射入空气中,进入人眼,人看到的不是真实的鱼,而是变浅了的鱼的虚像,是由于折射形成的。
此题通过几个日常生活中的现象考查了对光的折射、光的直线传播、光的反射的理解,在学习过程中要善于利用所学知识解释有关现象。
6.【答案】C
【解析】解:当光遇到水面时会发生反射,此时水面相当于一平面镜,所以看见水中的“云”是由光的反射现象形成的云的虚像;
鱼生活在水里,鱼反射的光线由水中斜射入空气时,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,就会觉得鱼变高了,所以看到了鱼的虚像;
可见,ABD错误、C正确。
故选:C。
平面镜成的像是与物体等大的虚像,平面镜成像是由于光的反射形成的。
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。
此题主要考查了通过同一幅画面考查了光的反射和光的折射现象。特别是看到的现象同是在水中,很容易搞错。相同之处:都是虚像,不同之处:成像原理不同,做题时一定要仔细、认真。
7.【答案】B
【解析】
【分析】
本题考查光的反射现象及反射定律,光的折射现象及光的折射规律,解题时根据反射定律和折射规律判断反射角和折射角的变化即可得出结论。
【解答】
当光从空气斜射水面时会发生光的反射现象和光的折射现象,竖直百墙上的红色亮点A是反射光线照射形成的,红色亮点B是光线进入水后的折射光线照射形成的;现保持入射点O的位置不变,使得入射光线顺时针转动,即入射角变大,根据光的反射定律,所以反射角会变大,故A点会下移;同时,根据光的折射规律,该过程中的折射角也会变大,所以B点会上移,因此ACD错误,B正确。
故选B。
8.【答案】C
【解析】
【分析】
本题考查光的折射现象及其应用,光从水中斜射入空气,折射角大于入射角是造成看到的位置比实际位置变浅的根本原因,理解掌握光的折射规律是解决此类折射问题的关键;有时可以利用折射时光路可逆帮助解题。
池底反射的光线从水中进入空气时发生折射,折射光线向水面偏折,人逆着折射光线看去,看到的池底位置比实际位置高,池底看起来比实际位置浅。
【解答】
池底反射的光线从水中斜射入空气时,在水面上发生折射,折射角大于入射角,折射光线远离法线,向水面偏折,人看到的池底在折射光线的反向延长线上,看到的是池底由光的折射形成的池底虚像,像在池底实际位置的上方,因此看起来池水较浅,故C正确,ABD错误。
故选C。
9.【答案】D
【解析】解:
AB、叉鱼时,渔民看到鱼的像,光线是从水中斜射向空气,然后进入人眼,图中光线传播方向画反了。故AB错误;
CD、叉鱼时,渔民看到鱼的像,光线是从水中斜射向空气再进入人眼,根据光的折射规律可知,光从水中斜射向空气中时,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,就会觉得鱼的位置偏高,且像为虚像,因此看到像的光线应该用虚线,故C错误,D正确。
故选:D。
从鱼身上反射的光线由水中斜射入空气时,在水面处发生折射,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,就会觉得鱼的位置偏高,变浅了。
本题主要考查了光的折射现象在日常生活中的应用。牢记光的折射定律是解答此类题目的关建。
10.【答案】B
【解析】解:A、树荫下的圆形光斑是小孔成像,小孔成像是由于光的直线传播形成的,故A错误;
B、插在盛有水的碗中的筷子变“弯了”是光由水中斜射入空气时发生折射,折射光线远离法线向水面偏折造成的,是光的折射现象,故B正确;
C、林中树的影子是由于光沿直线传播造成的,故C错误;
D、镜中的陶罐是平面镜成像,属于光的反射现象,故D错误。
故选:B。
光现象有以下三种情况:
光在同种均匀透明物质中沿直线传播,如:激光准直、小孔成像和影子的形成等;
当光照射到物体界面上时,有一部分光被反射回来发生反射现象,例如:平面镜成像、水中倒影等;
当光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向的会偏折,发生折射现象,如:看水里的鱼比实际位置浅、凸透镜成像等。
本题考查光折射现象、光沿直线传播现象以及光的反射现象,理解各现象的实质是选出正确答案的前提。
11.【答案】?
【解析】解:小孔成像是光沿直线传播的原理,所成的像是倒立的实像;
投影仪成像是光的折射成像,所成的像是放大倒立的实像;
照相机成像是光的折射成像,所成的像是缩小倒立的实像;
水中的倒影是平面镜成像,是光的反射成像,所成的像是正立等大的虚像;
海市蜃楼、刚升起的太阳是光的折射成像,所成的像是虚像;
综上所述其中成实像的是,属于光的折射现象的是。
故答案为:;。
首先明确这六种事物的成像规律,才可做出判断,哪些成实像,哪些成虚像,哪些是反射成像,哪些是折射成像。
此题主要考查了光的反射、光的折射、光的直线传播现象,平时要注意各个现象的形成原因,并注意区分。
12.【答案】解:由光的反射定律的内容,首先过入射点画出法线,法线与界面垂直虚线,根据反射角等于入射角,在法线左侧水中画出入射光线;
光由水中斜射入空气中时,折射光线向靠近法线方向偏折,根据折射角大于入射角,在法线右侧空气中画出折射光线,如图所示。
【解析】反射定律:反射光线、入射光线、法线在同一个平面内,反射光线与入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角;
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。
在光路图中,法线要画成虚线,如果能够确定反射角,在光路图中,一定要标出反射角的度数;画折射光路时,一定注意光从哪种介质进入哪种介质。
13.【答案】
【解析】
【分析】
本题主要考查反射定律和折射定律的应用情况,注意真实光线为实线,法线为虚线;是一道基题础。
先过入射点作出法线,然后根据入射光线、反射光线以及法线在同一平面内,并且反射角等于入射角,画出反射光线;根据入射光线、折射光线以及法线在同一平面内,折射角小于入射角,确定折射光线的方向。
【解答】
过入射点O作垂直于界面的法线,根据反射角等于入射角,在法线右侧空气中画出反射光线;
根据折射角小于入射角,在法线右侧水中画出折射光线。如图所示:
。
14.【答案】反射或折射;
折射或反射;
【解析】
【分析】
光的反射定律:反射光线与入射光线与法线在同一平面上;反射光线和入射光线分居在法线的两侧;反射角等于入射角。
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,折射光线向法线偏折,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,折射光线远离法线偏折,折射角大于入射角。
本题考查光的反射定律、光的折射定律,根据定律进行作图,由空气斜射进入其它透明介质中时,光线要发生偏折,折射角小于入射角;当垂直入射时,其传播方向不变,入射角为,折射角为。
【解答】
解:激光a射向半圆形玻璃砖圆心O,一部分激光被反射,它遵循光的反射定律,过入射点O处垂直界面画出法线,再根据反射角等于入射角画出反射光线,还有一部分激光进入玻璃砖,这部分激光遵循光的反射定律,折射光线向法线偏折,注意折射角小于入射角;折射光线再由玻璃砖进入空气中时,由于光线是由圆心O沿半径射出,当由玻璃砖射出时,正好沿着该点的法线方向,因此这条光线的传播方向不变。如图所示:
。
故答案为:反射或折射;
折射或反射;
。
15.【答案】解:叉鱼时,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,因此我们看到的是变浅的鱼的虚像即鱼的实际位置应该是在所看到的鱼的下方。
由于为人眼看到的“鱼”的位置,所以根据光路的可逆性,连接,与水面的交点即为光从水中斜射入空气时的入射点O,连接交点O与S即为入射光线,连接交点O与A即为折射光线,最后标出箭头。如图所示:
【解析】人看到的鱼在水中,光是从水中斜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。
由于光的折射,人看到的鱼是鱼在水的像,比原来的位置要浅一点,故可先连接,与水面的交点即为入射点,再连接入射点和S,标出光的传播方向。
此题考查光的折射光路图的画法,通过光的折射现象的作图,说明了为什么感觉水中的物体看起来变浅的原因。
16.【答案】小于;零;;不能
【解析】
【分析】
此题考查探究光的折射特点,光从空气斜射入水或其他介质中时,折射角小于入射角,折射角随入射角的改变而改变,在折射现象中光路是可逆的。
光从一种介质斜射入另一种介质时,光的传播方向会发生偏折,这种现象叫光的折射;光从空气斜射入水或其他介质中时,折射角小于入射角,折射角随入射角的改变而改变;
光从水中斜射入空气时,传播方向将远离法线,折射角大于入射角;
折射角变成时的入射角,叫做临界角;根据探究和已学知识可以得出发生全反射的条件是:光线从其它介质斜射入空气中;入射角大于等于临界角。
【解答】
由表中数据可知,光从空气斜射到水面时,当入射角不断增大时,折射角也随之增大,故折射角随入射角的变化关系是:折射角随入射角的增大而增大,且折射角小于入射角;当光从空气垂直射到水面时,入射光线、折射光线和法线重合,所以折射角等于零度;
插入水中的铅笔,由于铅笔反射的光线从水中斜射入空气中时,传播方向发生了偏折,远离法线,折射角大于入射角,所以看到铅笔在水中的部分是向上弯折。故D符合题意;
只有入射角大于或等于临界角,才会发生全反射,因此光只有从水或玻璃射向空气时,才会发生全反射;光线从空气中斜射入空气中不能观察到全反射现象。
故答案为:小于;零;;不能。
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