沪教版物理八年级上册《2.2 光的折射》同步练习2
一 、单选题(本大题共9小题,共27分)
1.(3分)一束与水面成夹角的光线从空气斜射入水中,则折射角
A. 小于 B. 大于 C. 大于 D. 小于
2.(3分)一光线由空气斜射入水中,入射角为30°,在水面上同时产生反射和折射,此时折射光线和反射光线之间夹角的一定( )
A. 小于30° B. 大于30°小于60°
C. 大于60°小于120° D. 大于120°小于150
3.(3分)下列现象由光的折射形成的是
A. 树荫下的光斑 B. 日环食的形成 C. 人在水中的倒影 D. 海市蜃楼
4.(3分)如图所示的光现象,下列说法不正确的是
A. 图中,蜡烛离小孔越远,屏幕上所成的实像将离小孔越近,像的大小将变小
B. 图中,雨后晴朗的夜晚,人在月光下行走,人迎着月光走时,亮处是水,暗处是地面
C. 图中,把纸板沿向后折一定的角度后,反射光线和入射光线和法线不在同一平面上
D. 图中,铅笔在水面“折断”,它属于光的折射现象
5.(3分)下列现象中,是由于光的折射形成的是
A. 月光下的树影 B. 礼堂里放电影
C. 平静水面中的倒影 D. 你看到别人的背影
6.(3分)在如图所示的四种现象中,属于光的折射现象的是
A. 山在水中的倒影 B. 手在墙上的影子
C. 筷子“折断” D. 汽车观后镜
7.(3分)如图所示的四种现象中,属于光的折射现象的是
A. 树荫下的圆形光斑
B. 桥在水中形成的倒影
C. 水中的筷子好像弯折
D. 日晷面上呈现晷针的影子
8.(3分)如图所示,将刻度尺斜插入水中,从水面上看去,水中尺子的刻度情况
A. 变得疏了 B. 变得密了
C. 一部分变疏一部分变密 D. 疏密没有变化
9.(3分)在杯子中放一枚硬币,眼睛刚好看不见,保持眼睛和杯子的位置不变,如图所示,慢慢向杯中注水( )
A. 随着水的增多,眼睛能看到硬币,但位置比实际位置高
B. 随着水的增多,眼睛能看到硬币,但位置比实际位置低
C. 随着水的增多,眼睛能看到硬币,且位置没有改变
D. 注入水后仍看不见硬币
二 、多选题(本大题共1小题,共3分)
10.(3分)下列现象中,由于光的折射形成的是
A. 手影 B. 水中倒影
C. 筷子弯折 D. 放大镜成像
三 、填空题(本大题共2小题,共8分)
11.(4分)如图,烧杯上相邻刻度之间的距离为2cm,在烧杯里装一定量的水,此时从烧杯斜上方通过水观察刻度,由于光的_______________,观察到相邻刻度之间的距离会_______________(选填“大于”“等于”或“小于”)2cm。
12.(4分)海市蜃楼的景观是由于光的 ______形成的,人们看到的景观比物体 ______。填“高”或“低”
四 、计算题(本大题共2小题,共24分)
13.(12分)小军和小刚一起做“探究光的折射现象及特点”的实验,当他们将一束光线从空气中以某入射角射入玻璃砖时,测得折射角为请在图中画出折射光线并标出折射角。当他们逐渐增大入射角时,折射光线将______选填“靠近”或“远离”法线。
14.(12分)光敏电阻的阻值随光照射的强弱而改变。“光强”表示光的强弱程度的物理量,照射光越强,光强越大,光强符号用表示,国际单位为坎德拉。实验测得光敏电阻的阻值与光强间的关系如图所示,根据图象解答下列问题:
光敏电阻随光强的增大而 ______ ,随光强的减小而 ______ ;
当光强为时,光敏电阻的阻值为;当光强为时,光敏电阻的阻值为,那么它们之间的关系式为 ______ 用、表示;
将光敏电阻、定值电阻、电流表、开关和电源连接成图所示电路.闭合开关,逐渐增大光敏电阻的光照强度,那么 ______ ;填正确答案的序号
①电流表的读数增大,光敏电阻两端的电压也增大
②电流表的读数增大,但光敏电阻两端的电压减小
③电流表的读数减小,但光敏电阻两端的电压增大
④电流表的读数减小,光敏电阻两端的电压也减小
在图电路所示电路中,电源电压为,当光照强度为时,电流表的读数为试求定值电阻的阻值。
五 、简答题(本大题共2小题,共12分)
15.(6分)小明在实验室探究光的反射和折射规律。实验中,小明将光从空气射向水面,得到的实验数据如下表所示:
入射角
反射角
折射角
通过分析实验数据,你能发现哪些规律?写出两条即可
当光从水中射向空气,若入射角为,则光在空气中的折射角为多少?
小明想利用紫光探究光的反射定律,他利用三棱镜和遮光板将阳光中的紫光分离出来,如图所示,三种遮挡方法最有可能得到紫光的是哪种方法?
16.(6分)老师用激光灯演示“探究光从空气中斜射入水中”的实验时如图,一部分同学在教室天花板上看到一个光点,同时一部分同学看见盛水的玻璃缸底部也有一个光点请画出同学们看到现象的光路图。如果同学们看到点向左移动,请说明光点左移可能的原因是______。
六 、实验题(本大题共2小题,共12分)
17.(6分)一块玻璃砖有两个相互平行的表面,某同学利用玻璃砖探究光的折射现象,实验时,先将玻璃砖放到白纸上,沿玻璃砖平行的两表面作两条直线、下方透过玻璃砖观察、的像,在适当的位置插上,使得恰能挡住、的像,即与、的像在一条直线上,再插上,让它恰能挡住和、的像.、的位置如图,
挡住是因为光的传播具有什么特点? ______;
若一束光沿连线的方向从面射入玻璃砖,并从面射出,试作出该光线在面发生折射时的入射角用表示和折射角用表示,由图可知 ______ 选填“”、“”或“”。
18.(6分)小明做了如下实验:照如图那样,让一束光沿半圆形玻璃砖的半径射到直边上,可以看到一部分光线从玻璃砖的直边上折射到空气中,另一部分光线反射射入玻璃砖内.
在实验中,发现折射角比入射角大,而且逐渐增大光的入射角,将看到折射光线离法线越来越 ______ ,而且光强越来越弱,反射光强越来越强.当入射角增大到某一角度,使折射角达到时, ______ 光线就消失了,只剩下 ______ 光线.
小明同学继续对这个问题进行研究,他让光从半圆形玻璃砖直边上射入玻璃砖,则由于折射角小于入射角,就找不到前面实验中出现的现象.
他把这个发现请教了物理老师,老师告诉他们这种现象叫做全反射.折射角变成了时的入射角,叫做临界角.
他又用水进行了实验,让光从水中射向水面、再让光从水面入射到水中,得到了同样的结论.
根据上面小明的探究和已学过的知识,请总结一下发生全反射的条件是:
______ , ______ .
七 、作图题(本大题共1小题,共6分)
19.(6分)[2022河南郑州模拟,中]星语同学在参观海洋馆时,看到在展箱内S′点有一条鱼。图中A点表示星语的眼睛,S点是鱼的实际位置,请在图中画出星语看到鱼的光路图。
答案和解析
1.【答案】D;
【解析】解:入射角是入射光线与法线的夹角。题中光线与水面成角,所以入射角是。
光从空气斜射入水中时,折射角小于入射角,由此可知折射角小于。
故选:。
当光从空气斜射入水中时,折射角小于入射角。
该题考查了光的折射规律,一定要看清题目中光是从空气到水中还是从水中到空气中。另外,本题的易错点是误把当作入射角。
2.【答案】D;
【解析】由于入射角为30°,所以反射角也等于30°,由此可知反射光线与水面的夹角为60°;光从空气斜射入水中,所以折射角小于入射角,即折射角小于30°,那么折射光线与水面的夹角就大于60°,而且小于90°.所以反射光线如折射光线的夹角最大要小于150°,最小要大于120°.故选D。
3.【答案】D;
【解析】解:、光在均匀介质中沿直线传播,在遇到不透明的树叶时,便在物体后形成影子,而没有树叶的地方光沿直线传播,在地面上形成光斑。故A错误。
B、日环食是由于光的直线传播,月亮转到了地球和太阳之间,月亮挡住了太阳部分照向地球的光,所以我们就看到部分太阳,即日环食,故B错误;
C、人在水中的倒影是平面镜成像,是光的反射现象,故C错误。
D、海市蜃楼是光在密度不均匀的空气中传播时,发生光的折射形成的。故D正确。
故选:。
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;
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;
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。
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,达到学以致用的目的。
4.【答案】A;
【解析】解:、小孔成像的实验中所成的像是倒立的实像;蜡烛大小不变时,蜡烛离小孔越远,屏幕到小孔的距不变;小孔所成的像的大小不仅与像到小孔的距离有关,还与成像的屏幕距小孔的距离也有关,故错误;
、当迎着月光走时,因为迎着月光走,月光射到水面上时,水面发生的是镜面反射,反射光几乎全部射入人的眼睛,而地面发生的漫反射,只有很少的光进入人的眼睛,所以此时水面亮,地面暗,故正确;
、光的反射定律:反射光线、入射光线、法线在同一平面内,与硬纸板是否折叠没有关系,故正确;
D.铅笔在水面处弯折是光的折射现象,当光从水中斜射入空气中时,折射光线远离法线,出现了铅笔好像在水面处折断了的现象,故正确。
故选:。
小孔成像是光沿直线传播形成的,通过小孔所成的像是倒立的实像,小孔所成的像的大小与物体大小、像到小孔的距离和物距都有关系;
当迎着月光走时,月光射到水面上时,反射光恰好进入人的眼睛,水面发生的是镜面反射,反射光几乎全部射入人的眼睛,而地面发生的漫反射,只有很少的光进入人的眼睛;
熟记光的反射定律:反射光线、入射光线、法线在同一平面内,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。
此题主要考查的知识点比较多,主要考查学生对所学物理知识的综合应用能力。
5.【答案】B;
【解析】解:、月光下的树影是光沿直线传播形成的,不合题意;
B、礼堂里放电影是昨用了凸透镜成像,是光的折射形成的,符合题意;
C、平静水面中的倒影是平面镜成像,其实质是光的反射,不合题意;
D、你看到别人的背影是对方反射的光射到了你的眼睛里,是光的反射现象,不合题意.
故选B.
光现象有以下三种情况:
光在同种均匀物质中沿直线传播,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等.
该题考查光折射现象、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.
6.【答案】C;
【解析】解:
A、平静的水面相当于平面镜,倒影是“平面镜“成的像,属于光的反射现象,故A错误。
B、手在墙上的影子,是光沿直线传播形成的,故B错误;
C、筷子“折断”,这是光从水射入空气时发生的折射现象,故C正确;
D、汽车观后镜,是利用光的反射,故D错误;
故选:。
判断光的折射现象,要对折射的定义理解清楚,光从一种透明介质斜射入另一种透明介质中时,传播方向一般会发生改变,这是光的折射,生活中光在不均匀介质中不沿直线传播的现象也是光的折射。
此题主要考查了几中常见光现象的应用实例,平时要注意各个现象的形成原因并注意区分,生活中与之相关的现象非常多,我们应该学会辨别。
7.【答案】C;
【解析】解:、树荫下的圆形光斑是小孔成像,由光的直线传播形成的,故不符合题意;
、桥在水中形成的倒影,属于平面镜成像,是光的反射现象,故不符合题意;
、水中的筷子好像弯折,是筷子反射的光由水中斜射入空气中发生折射形成的,故符合题意;
、日晷面上呈现晷针的影子,是光的直线传播形成的,故不符合题意。
故选。
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;
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;
光线在同种不均匀介质中传播或者从一种介质斜射入另一种介质时,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。
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,达到学以致用的目的。
8.【答案】B;
【解析】解:将尺子斜插入水中时,从水面看水中的尺子,尺子反射的光经水面折射进入我们的眼睛,折射角大于入射角;
眼睛逆着折射光线看去,误认为光是沿直线传播的,会感到尺子的位置比实际位置高一些,看起来是向上弯折了,因此它的刻度就显得密了.
故选B.
光从空气中斜射入水中时,折射光线向靠近法线方向偏折,折射角小于入射角;
光从水中斜射入空气中时,折射光线向远离法线方向偏折,折射角大于入射角.
该题考查生活中的折射现象,要求学生能学以致用,将物理知识应用于生活实践,考查了理论联系实际的能力.
9.【答案】A;
【解析】略
10.【答案】CD;
【解析】解:、手影是光的直线传播形成的,骨不符合题意;
、水中的“倒影”,属于平面镜成像,是光的反射现象,故不符合题意;
、筷子在水面处“折断”,是光从水中斜射入空气发生的折射现象,故符合题意;
、放大镜成像是凸透镜成像,是光的折射形成的,故符合题意。
故选:。
光的折射现象是指光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向发生偏折的现象;日常生活中常见的折射现象有:凸透镜成像,用放大镜看物体;看到水中的鱼“变浅”,斜插入水中的筷子被“折断”,海市蜃楼,彩虹等。
解决本题的关键是理解光的折射现象,了解生活中常见的光的折射现象,属于光学基本知识的考查。
11.【答案】折射;小于;
【解析】略
12.【答案】折射 高;
【解析】解:海市蜃楼是光在不均匀的大气中传播形成的光的折射现象,看到比物体实际位置高些的虚像。
故答案为:折射;高。
光线在同种不均匀介质中传播或者从一种介质斜射入另一种介质时,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。
此题主要考查学生对光的折射的理解,解答该题的关键是理解题目反应的物理情境,在学习过程中要善于利用所学知识解释有关现象。
13.【答案】远离;
【解析】解:光从空气斜射入玻璃砖中,所以折射角小于入射角,折射光线应靠近法线,折射角是指折射光线与法线的夹角,大小为,如下图所示:
因为折射角随入射角的增大而增大,因此当他们逐渐增大入射角时,折射光线将远离法线。
故答案为:远离。
光从空气斜射入玻璃、水或其它透明介质中时,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。
折射角随入射角的增大而增大。
此题主要考查了光的折射光路的画法,一定要熟记折射定律的内容,关键是搞清折射角与入射角之间的关系。
14.【答案】减小; 增大;
;
②;
由图象,光照强度时,光敏电阻的阻值,
电路中电流:,
即:,
解得:。;
【解析】
由图象可直接得出电阻与光强的关系;
由图象可看出,电阻与光强成反比;
由光强的变化可得出电阻的变化,由欧姆定律可解;
由图象光照强度为时,得出的阻值大小,根据串联电路特点,利用欧姆定律计算的阻值。
本题是一道信息给予题,考查了串联电路的特点、欧姆定律和电功率的计算,关键是从图中找到有用的信息。
由图知电阻与光强成反比,故随光强的增大电阻减小,随光强的减小电阻增大;
由图知电阻与光强成反比,即:;
光照强度变大时,电阻减小,电流变大,上的电压变大,总电压不变,由串联电路的特点知,光敏电阻两端的电压减小,故选②;
由图象,光照强度时,光敏电阻的阻值,
电路中电流:,
即:,
解得:。
故答案为:减小; 增大;;②;定值电阻的阻值为。
15.【答案】解:(1)由表中数据可知:
①在反射现象中,反射角等于入射角;
②在反射现象中,反射角随入射角的增大而增大;
③在折射现象中,光从空气斜射入水中,折射角小于入射角;
④在折射现象中,折射角随入射角的增大而增大;
⑤光从空气垂直射入水中,光的传播方向不变。
(2)由表中数据可知,光从空气射向水面时,当入射角为30°时,折射角为22°,根据折射时光路是可逆的,可知,当光从水中射向空气,若入射角为22°,光在空气中的折射角为30°;
(3)白光经三棱镜后,光屏上而下出现了红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的色带,因为紫光的偏折能力最大,在光屏的最下面,所以第3种遮挡方法最有可能得到紫光
故答案为:(1)在反射现象中,反射角等于入射角;在折射现象中,光从空气斜射入水中,折射角小于入射角;(2)光在空气中的折射角为30°;(3)第3种遮挡方法最有可能得到紫光。;
【解析】
结合表格中的入射角和反射角以及折射角的关系进行总结规律;
根据折射时光路是可逆的,可确定当光从水中射向空气,若入射角为,光在空气中的折射角;
白光经三棱镜后,光屏上而下出现了红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的色带,是因为不同颜色的光经玻璃的折射角度不同,据此分析。
此题主要考查了探究光的反射和折射实验;解决此类问题要根据实验现象和表格数据总结规律,提高分析归纳能力。
16.【答案】
水面升高;
【解析】解:画激光灯关于水面的对称点,即激光灯的像点,然后连接像点和点,则空气中的光线为反射光线,再连接光源和反射点,即为入射光线;
根据折射角小于入射角画出折射光线的位置,折射光线射到容器底的位置,即点;如图所示:
当水面升高时,反射光线的位置,如图所示:
从图中可知点向左移动,说明水面升高了。
故答案为:水面升高。
要解决此题,需要知道光从空气斜射入水中时,同时发生反射和折射。
根据平面镜成像的特点,找出激光灯的像点,然后根据像点和点确定反射光线,再根据发光点和反射点完成入射光线。
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其它透明介质时,折射角小于入射角。
该题考查平面镜成像作图和光的折射定律的应用,平面镜中成的像与物体关于平面镜对称;能根据光的反射定律确定水面变化后的折射光线是解答本题的难点。
17.【答案】(1)光在同种均匀介质中沿直线传播;(2);>;
【解析】
该题考查了光的折射现象,尤其是根据光的折射规律作图,是中考考查的热点和重点,一定要重点掌握。
光在同种、均匀透明介质中沿直线传播,例如影子、小孔成像、日食、月食等都是光沿直线传播形成的现象;
光的折射定律:折射光线与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;当光从空气斜射入水里或其它透明介质中时,折射光线向法线方向偏折,折射角小于入射角。
、在同一直线上,光在同一种均匀介质中沿直线传播,因此挡住;
光从空气斜射入玻璃中时,折射光线与入射光线分居法线两侧,折射角小于入射角,据此画出折射光线;入射角是入射光线与法线的夹角,折射角是折射光线与法线的夹角,如上图所示:
由图可知。
故答案为:光在同种均匀介质中沿直线传播;。
18.【答案】远;折射;反射;光要从水或从玻璃射向空气;入射角大于等于临界角;
【解析】解:当光从玻璃中斜射入空气中时,折射角大于入射角,所以当逐渐增大光的入射角,将看到折射光线离法线越来越远;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;
要发生全反射现象,需要光从光密介质射向光疏介质,并且入射角需要达到或大于临界角,此时折射光线消失,只剩下反射光线;
故答案为:远,折射,反射,光要从水或从玻璃射向空气,入射角大于等于临界角.
根据光的折射规律:折射光线、入射光线、法线在同一平面内,折射光线和入射光线分居法线的两侧,且当光从玻璃中斜射入空气中时,折射角大于入射角;
在玻璃的直边上还会发生反射现象,反射角等于入射角.
本题是探究光的折射规律的实验,要结合光的折射规律特点和光的反射现象进行分析解答.
19.【答案】如图所示
;
【解析】观察鱼时,鱼反射的光线从水中斜射入空气中时发生折射,折射角大于入射角,折射光线远离法线,眼睛逆着折射光线看去,看到的“鱼”在S′点,比鱼的实际位置偏高,即鱼的实际位置S应在 S' 的下方,连接 S′A ,与界面的交点O即为入射点,连接S0即为入射光线,OA为折射光线。