4.4 光的折射 练习 2021-2022学年人教版物理八年级上册尖子生同步培优 （含答案）

2021-2022年八年级（上）物理尖子生同步培优小练（人教版）
4.4 光的折射
一、单选题（本大题共14小题，每小题只有一个选项符合题意）
1．人看到沉在水杯底的硬币，其实看到的是
A．硬币的实像，其位置比硬币实际所在位置浅 B．硬币的虚像，但位置比硬币的实际位置浅
C．硬币的实体，其位置即硬币的实际位置 D．硬币的虚像，其位置比硬币的实际位置深
2．如图所示，将一透明的空心玻璃球(空心部分很大，玻璃很薄)放入水中，一束平行光从左侧入射，则从玻璃球右侧射出的光线将 ( )
A．不改变传播方向 B．发生会聚现象
C．发生发散现象 D．无法确定
3．下列叙述中的“影”，属于光的折射的是
A．立竿见“影”
B．毕业合“影”
C．湖光倒“影”
D．形“影”不离
4．一场大雨过后，临沂上空出现了难得一见的“双彩虹”奇观．下列光现象中与“彩虹”的形成原因相同的是（　　）
①放大镜把字放大
②海市蜃楼现象
③站在岸边的豹子在水中形成倒影
④人在河边看到水中的鱼在游动
A．①② B．①②③ C．①②④ D．①④
5．下面图中，哪一幅图正确表示了光从空气进入水的光路（　　）
A．B． C． D．
6．一束光线从空气斜射入玻璃砖，光通过平行玻璃砖的光路，如下图所示，其中正确是（　　）
A． B． C． D．
7．小明在东钱湖畔看到：船儿在水面荡漾，鱼儿在白云中穿梭，青山在水中摇曳。小明看到的景物中，由于光的折射形成的是（ ）
A．船儿 B．鱼儿 C．白云 D．青山
8．如图所示，在水中A处有一条鱼，但岸上的人却看到这条鱼的像在A的上方，在下图四个选项中，能正确说明产生这一现象的光路图是（　　）
A． B． C． D．
9．小明同学学过光的折射现象后，用激光笔从玻璃缸的外侧将光线斜向上射入久放的白糖水，发现了一个奇特的现象：白糖水中的光路不是直的，而是一条向下弯曲的曲线，如图所示．关于对这个现象的解释，他提出了以下猜想，其中能合理解释该现象的是
A．该光路是可逆的 B．激光笔发出的光线不会沿直线传播
C．激光笔发出的各种颜色的光发生了色散 D．白糖水的密度不是均匀的，越深密度越大
10．在湖边看到了平静湖水中的“鱼”和“在水中飞翔的鸟”，看的是
A．“鱼”是光的反射形成的虚像，“鸟”是光的折射形成的虚像
B．“鱼”是光的折射形成的虚像，“鸟”是光的反射形成的虚像
C．“鱼”和“鸟”都是光的反射形成的虚像
D．“鱼”和“鸟”都是光的折射形成的虚像
11．如图所示，光在玻璃和空气的界面CD同时发生了反射和折射，以下说法正确的是：
A．入射角为60°，界面右侧是空气
B．折射角为45°，界面右侧是玻璃
C．入射角为30°，界面左侧是空气
D．折射角为45°，界面左侧是玻璃
12．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．
13．为了研究光的传播规律，小明在水槽底部安装了一微型光源S，S发出一束光照在右侧壁上形成一光斑，小明在光斑处固定了一小块橡皮泥P（如图所示）。现往水槽内缓慢加水至水面上升到a位置，期间小红在左上方观察，看到右壁上一直有光斑。在加水过程中，小红观察到光斑的移动情况正确的是（　　）
A．从P处缓慢下移到某一位置后再缓慢上移到与橡皮泥P重合
B．从P处缓慢下移到某一位置后再缓慢上移到橡皮泥P上方某一位置
C．从P处迅速下移到某一位置后再缓慢上移到与橡皮泥P重合
D．从P处迅速下移到某一位置后再缓慢上移到橡皮泥P上方某一位置
14．如图光线从水中射入空气，反射光线OA与水面之间的夹角为60°．关于入射角α、折射光线与水面之间的夹角β的说法正确的是（ ）
A．α=30°，β＜60° B．α=60°，β＞30° C．α=30°，β＞60° D．α=60°，β＜30°
二、填空题（本大题共5小题）
15．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），其中折射光线是___________（用字母表示），反射角等于___________度，分界面的___________（左/右/上/下）侧是空气。
16．图中的A、B两架飞机，一架是实际飞机，一架是从潜水艇上观察到的该飞机的像，则：______（填字母）是实际飞机，这是因为光从______ 射向______发生了折射。（填“水里”或“空气”）
17．如图所示，人在a点看到b处似乎有一条鱼，如果他要在a处用手电筒的光照亮水里的鱼则手电筒的光应朝向_____处．（先填b、c、e、d）
18．如图所示，一束阳光从空气斜射向水面，恰好照射在水底的石块A点，入射光线及法线已画出，请大致画出折射光线并标出A点?________，随着夕阳的西下，折射光线照射在水底的A点的?________（选填“左侧”、“右侧”或“不变”），我们看到的“石块”是由于?________形成的虚像，比石块的实际位置偏?________
19．光在水中的传播速度为空气中传播速度的3/4， 光在玻璃中的传播速度为空气中传播速度的2/3， 当光从空气中斜射入水中时，折射光线偏向法线；当光线从空气中斜射入玻璃中时，折射光线也偏向法线。你认为，当光线从水中斜射入玻璃中时，折射光线会________ （选填“偏离”或“偏向”）法线。你猜想的理由是________ 。
三、解答题（本大题共6小题，解答过程必修有必要的文字说明，公式和解题过程）
20．从空气射向水面的入射光线，在水面处发生反射和折射现象，如图所示，给出了反射光线，请你在图中画出入射光线和大致的折射光线。
21．如图所示，a、b是水中的一个发光点S发出的两条光线．请画出a、b的折射光线及从岸上看的点S在水中像的位置．（保留作图痕迹）
22．五一时候，小明到沙湖去玩，他向湖水中看去，发现好像不太深，但是看到湖边有一块牌子上面写有“水深危险，严禁下水游泳”，他想，是不是有人在吓唬别人？你利用所学知识帮他解释一下其中原因．
23．表中所示是光在几种不同介质中的传播速度；如图甲、乙、丙是光在这几种介质中发生折射的光路：
介质
水
玻璃
冰
空气
酒精
光速false
false
false
false
false
false
（1）分析表中的数据可以得出的结论是______.
（2）综合分析表中的数据和图甲的光路图可以得出的结论是光束从传播速度大的介质中斜射入传播速度小的介质中时，折射角______（填“大于”“小于”或“等于”）入射角.
（3）根据你的分析，请在图乙中画出光由玻璃斜射入酒精中时，折射光线的大致位置.
（4）现代医学中常用超声波击碎人体内的结石，超声波从空气中斜射入人体后也类似光一样要发生折射，如图丙所示超声波进入人体击碎结石时，入射点应在O点的______（填“左侧”或“右侧”）.
24．如图所示，发光点S发出一束光投射到水面上，其中一条光线反射后经过A点，请作出入射光线、反射光线和大致的折射光线。
25．将一平面镜斜放在装有水的水槽中，有一束光线垂直射入水中，如图所示，请画出这束光线经平面镜反射后再由水射入空气中行进的光路图。
参考答案
1．B
【解析】
(1)人能看到水中的硬币，是因为硬币反射的光经水面折射进入我们的眼睛，折射角大于入射角；(2)眼睛逆着折射光线看去，误认为光是沿直线传播的，所以看到的硬币的位置比实际位置浅一些，是变高了的硬币的虚像。故选B.
2．C
【解析】由水射入空气时入射角小于折射角，反之入射角大于折射角，折射两次后，光线被发散了．
故选C.
3．B
【解析】A、立竿见“影”是由于光的直线传播形成的；
B、毕业合影属于凸透镜成像，是由于光的折射形成的．
C、湖光倒“影”属于平面镜成像，是由于光的反射形成的；
D、形“影”不离也是由于光的直线传播形成的；
故B选项符合题意．
4．C
【解析】题目中的“双彩虹”是光的色散现象，即光的折射形成的；①放大镜把字放大也是利用光的折射的原理；②海市蜃楼是光的折射现象；③豹子在水中形成倒影，这是利用光的反射的原理；④岸上的人看到水中的鱼，也是利用光的折射的原理；故选C．
5．C
【解析】光从空气进入水中入射角大于折射角，入射光线和折射光线分居与法线两侧，故选B。
6．D
【解析】光由空气斜射进入玻璃砖，折射光线、入射光线在空气和玻璃砖两种介质中，折射角小于入射角；当光再由玻璃砖斜射进入空气时，折射角大于入射角，传播光路如图：
注意最后的出射光线与最初的入射光线平行．故选D.
7．B
【解析】青山、白云在水中的倒影属于平面镜成像，是由光的反射形成的；我们看到船儿在水面荡漾是因为小船反射的光线进入我们的眼睛；我们看到水中的鱼，其实看到的是鱼的虚像，是由光的折射形成的。综上所述由于光的折射形成的是选项B。
故选B。
8．B
【解析】鱼反射的光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，折射光线远离法线，向水面偏折，人逆着折射光线看去，“鱼”的位置升高了。
AC．光从空气射入水中，故AC不符合题意；
B．光由水中斜射入空气中，折射角大于入射角，故B符合题意；
D．光由水中斜射入空气中，折射角小于入射角，故D不符合题意。
故选B。
9．D
【解析】白糖水放置久了后，密度就变得不均匀了，越深密度越大，光线在不均匀介质中传播时就会发生折射，所以白糖水中的光路不是直的．
激光笔发出的光是单色光，不能色散；
故ABC错误，D正确。
故选D．
10．B
【解析】在湖边看到了平静湖水中的“鱼”是光的折射形成的虚像，“在水中飞翔的鸟”是光的反射形成的虚像．
故选B．
11．D
【解析】反射角、入射角与折射角分别指的是反射光线、入射光线与折射光和法线的夹角；同时光反射时，反射角等于入射角，光折射时，由空气斜射入玻璃时，折射角小于入射角，由玻璃斜射入空气时，折射角大于入射角，由图知本是正确选项是D．
12．B
【解析】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．
13．D
【解析】（1往池内注水，水面升至P点以下的b位置时，发生折射，根据折射定律，光斑位置在S′，如下图所示：
（2水面上升至P点以上的a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，光斑位置在S″，如下图所示：
通过画图可知：在加水过程中，由于开始的水很少，光斑会迅速下移到P点以下的某一位置，然后随着水的增多光斑再缓慢上移到橡皮泥P上方某一位置，故D符合题意。
故选D。
14．A
【解析】
根据光的折射规律进行分析解答．
反射光线OA与水面之间的夹角为60°．所以入射角α为30°；
光线由水中斜射入空气中时，折射角大于入射角，所以折射角大于30°；
折射角大于30°，所以折射光线与水面之间的夹角β会小于60°．
故A正确，BCD错误；
点睛：关键是记清楚光由空气斜射入水或玻璃中时，折射角小于入射角，当光从水中或玻璃中斜射入空气中时，折射角大于入射角，可根据光路可逆的特征进行记忆．
15．OG 30 右
【解析】[1][2]由图可知，∠BOE=60°，所以
∠COE=90°﹣60°=30°
而∠COF=30false，根据反射角等于入射角，所以CD为法线，AB为界面，而折射光线和入射光线分别位于法线两侧，则OG一定为折射光线，EO为入射光线，OF为反射光线。∠COF为反射角。即反射角是false。
[3]由图可知，折射角为：∠GOD=45°。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。即分界面的右侧是空气。
16．B 空气 水
【解析】[1]飞机反射的光线从空气斜射入水中，在水面处发生折射，折射角小于入射角，折射光线向法线方向偏折，水中的潜水艇逆着折射光线看到飞机，因此潜水艇所看到的飞机的位置比飞机的实际位置高，故B是实际飞机。
[2]光线是飞机B发出的，故从空气中射入。
[3]射向水中。
17．b
【解析】看到水中的鱼，是鱼身上的光折射入人眼，所以根据光路是可逆的，要用手电筒照鱼的话，直接对准所看到的鱼照射，即b处．
18． 右侧 光的折射 高
【解析】①根据光从空气斜射入水中，折射角小于入射角，大致画出折射光线．OA为折射光线，A点为石块位置如图所示；
②随着夕阳的西下，入射角增大，折射角也随着增大，所以折射光线照射在水底的A点的右侧；
③石块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，看到的是比真实位置偏高的石块的虚像．
19．偏向 当光从传播速度大的介质斜射向传播速度小的介质中时折射光线偏向法线
【解析】[1]根据光在空气中、水中、玻璃中的传播速度大小，总结出光由速度大斜射到速度小的介质时的传播规律，来解答本题。光在水中的传播速度为空气中传播速度的3/4，光在玻璃中的传播速度为空气中传播速度的2/3，当光从空气中斜射入水中时，折射光线偏向法线；
[2]当光线从空气中斜射入玻璃中时，折射光线也偏向法线。所以光由传播速度大的介质斜射进入传播速度小的介质时，折射光线向法线偏折，即由传播速度大的水中斜射进入传播速度小的玻璃中时折射光线偏向法线。
20．
【解析】先过反射点垂直水面作出法线，根据反射角等于入射角，在法线左侧的空气中画出入射光线，然后再根据折射角小于入射角在水中画出折射光线，如图所示：
。
21．
【解析】过两入射点分别做出法线，然后根据“光从水中斜射入空气中时折射角大于入射角”确定两条折射光线的大致位置；折射光线进入岸上人的眼睛，人逆着折射光线看去就能看到S的像，即两折射光线的反向延长线的交点S'为像点，如下图所示：
22．答：站在水面上方看水池底部变浅，是因为光从水中斜射入空气中发生折射，偏离法线，人看起来光是从它的反向延长线射出，所以会感到水底的位置比实际位置要高一些，因此人盲目跳入水中遇到危险
【解析】池底的光线由水中斜射到空气中时，在水面上发生折射，折射角大于入射角，形成虚像的位置偏高；
所以折射光线进入人眼，人眼会逆着折射光线的方向看去，看到的是池底的虚像，会觉得池底变浅了．
23．光在不同介质中的传播速度一般不同 小于 左侧
【解析】(1) [1]由表中数据得出：光在不同介质中的传播速度一般不同；
(2) [2] false、false、false，由图甲知道，当光从水斜射入玻璃中时，折射角小于入射角，光从玻璃斜射入冰中时，折射角大于入射角，光从冰斜射入空气中时，折射角大于入射角，由此可知，光从传播速度大的介质斜射入传播速度小的介质中时，折射角小于入射角；
(3) [3]光束从传播速度大的介质中斜射入传播速度小的介质中，折射角小于入射角，所以，当光由玻璃斜射入酒精中时，由于光在酒精中的速度大于在玻璃中的速度，所以，折射角大于入射角，如图：
(4) [4]超声波进入人体后，传播速度变大，折射角大于入射角，折射声波偏离法线，要使超声波进入人体击碎结石，入射点应在O点的左侧．
24．
【解析】作S关于水面的对称点即为S点的像，像与A的连线与水面的交点便是入射点，从而作出入射光线和反射光线；根据光的折射定律：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，从空气斜射入水中，折射角小于入射角。作图如下：
。
25．
【解析】过入射点垂直于镜面作出法线，根据反射角等于入射角在法线右侧作出在水中的反射光线，光从水中斜射入空气中时，入射光线和折射光线分居法线的两侧，且折射角大于入射角，由此画出在空气中的折射光线，如图所示