人教版八年级上册第4节 光的折射课时训练

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一、单选题
1．如图所示，一束光在空气和玻璃的分界面上同时发生反射和折射，其光路如图所示，则下列判断正确的是（ ）
A．AO是入射光线，入射角为67.5°
B．AO是入射光线，反射角为45°
C．CO是入射光线，折射角为22.5°
D．CO是入射光线，反射角为45°
【答案】C
【详解】
解：
AB．若AO是入射光线，OC是反射光线时，OB为折射光线，此时的入射角为135°＝67.5°，反射角为67.5°，如图
；
则OA和OB在法线的同侧，不符合光的折射规律；OB是反射光线时，OC为折射光线，此时的入射角为90°＝45°，反射角为45°，此时折射光线OC与法线重合了，不符合光的折射规律，故AB错误；
CD．若CO是入射光线，OA是反射光线时，OB为折射光线，此时的入射角为135°＝67.5°，反射角为67.5°，则OB和OC在法线的异侧，符合光的折射、反射规律，如图
；
由图可知MN是法线，PQ是界面；折射角为∠BON
∠AOQ＝∠MOQ﹣∠AOM＝90°﹣67.5°＝22.5°
∠BOQ＝∠AOB﹣∠AOQ＝90°﹣22.5°＝67.5°
所以折射角为
∠BON＝∠NOQ﹣∠BOQ＝90°﹣67.5°＝22.5°
由图可知
∠COB＝360°﹣135°﹣90°＝135°
∠COA和∠COB相等，则OB为反射光线时的情形与OA是反射光线时的情形相同，此时的反射角为67.5°，故C正确，D错误。
故选C。
2．2021年5月26日，我国部分地区第一次也是今年唯一能看到“超级红月”和“月全食”这一天文景象。下列关于“月全食”的说法正确的是（ ）
A．月球挡住太阳光形成的
B．地球挡住太阳光形成的
C．月球表面反射太阳光形成的
D．太阳光经大气层折射后形成的
【答案】B
【详解】
当太阳、地球、月球在同一直线上，地球位于太阳和月球之间时，太阳发出的沿直线传播的光被不透明的地球完全挡住，太阳光照不到地球上，在地球上完全看不到月球的现象叫“月全食”。故ACD错误，只有B正确。
3．如图是光源S发出的光线从水中斜射入空气中的光路图，下列关于人在岸上观察到光源S所成像的说法正确的是（ ）
A．光源S所成的虚像在直线①上
B．光源S所成的虚像在直线②上
C．光源S所成的实像在直线①上
D．光源S所成的实像在直线②上
【答案】A
【详解】
AB.．人在岸上观察到光源S所成的像为虚像，由于人觉得光沿直线传播，所以感觉光源S所成的虚像在折射光线的反向延长线，即直线①上，故A正确，B错误；
CD．人在岸上观察到光源S经水面折射所成的像为虚像，故CD错误。
故选A。
4．如图所示，有一束光斜射入盛水的容器中，在容器底形成一个光斑，保持入射光路不变，慢慢放出容器中的水，下列说法正确的是（ ）
A．光斑向右移动，折射角减小B．光斑保持不动，折射角不变
C．光斑向左移动，折射角增大D．光斑向左移动，折射角不变
【答案】D
【详解】
放出容器中的水，则水面下降，而入射光线传播方向不变，那么折射光线的传播方向不变，即折射角不变，但入射点向左移动，则折射光线在容器底形成的光斑向左移动，故ABC错误，D正确。
故选D。
5．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40度，左边是空气B．入射角为50度，右边是空气
C．折射角为20度，右边是玻璃D．折射角为70度，左边是玻璃
【答案】C
【详解】
结合题意及图示知，反射光线与界面的夹角为40度，则反射角为50度，那么入射角为50度，折射光线与界面的夹角为70度，那么折射角为20度，即折射角小于入射角，所以光是由空气射向玻璃，界面的右边为玻璃，左边为空气，故ABD错误，C正确。
故选C。
6．如图所示，是光在空气和玻璃两种介质中传播情形，下列说法正确的是（ ）
A．入射角等于50°B．折射角等于20°
C．NN＇是界面D．MM＇的右边是玻璃
【答案】D
【详解】
据光的反射定律：反射角等于入射角，可以确定NN＇为法线，那么MM＇为界面，所以入射角为70°，折射角为
90°-50°=40°
即折射角小于入射角，所以MM＇的左边为空气，右边为玻璃，故ABC错误，D正确。
故选D。
7．水中有一个点光源S，发出的一条光线从水中射入空气中，光路图如图所示，人在岸上观察到点光源S成的像为S＇，则（ ）
A．S＇在①直线上
B．S＇在②直线上
C．S＇在直线①与②之间
D．S＇是光的反射形成的
【答案】A
【详解】
水中点光源S发出的光线射向空气会发生偏折，而水面上的人逆着光看，觉得光是直线传播过来的，所以觉得S发出的光线是沿着①这条直线传播的，所以S成的像S＇①在直线上。
故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
8．如图是一根直树枝斜插在湖水中的一张照片，下列分析正确的是（ ）
A．OB是树枝折射形成的像B．OB是树枝反射形成的像
C．OC是树枝在水中的部分D．OC是树枝反射形成的像
【答案】B
【详解】
AB．树枝斜插在湖水中，水面相当于平面镜，树枝在平面镜中成像，像和物关于平面镜对称，所以OB是树枝反射形成的虚像，故B正确，A错误；
CD．斜插在湖水中的树枝由于光的折射成像，看起来向上偏折，所以OC是树枝折射形成的虚像，故CD错误。
故选B。
9．如图所示，一圆柱形散口容器内装有适量的水，用激光笔从其左侧某一高度斜射入一束激光，在容器底部产生一个光斑O，则（ ）
A．保持激光笔不动，逐渐向杯中加水，则光斑向右移动
B．保持激光笔不动，杯中水量逐渐减少，则光斑向右移动
C．当激光束向法线靠拢时，水中的折射角会变大
D．当激光束垂直水面入射时，折射角为90°
【答案】B
【详解】
AB．保持激光笔不动，逐渐向杯中加水或减少水，因为入射角没变，所以折射角不变，折射光线还是平行于原折射光线，又因为加水时入射点左移，故光斑左移，同理减少水量时，入射点右移，故光斑右移，故A错误，B正确；
C．当激光束向法线靠拢时，入射角变小，水中的折射角会变小，故C错误；
D．当激光束垂直水面入射时，入射角变为0°，折射角也为0°，故D错误。
故选B。
10．同学们透过教室的玻璃窗，看到窗外的树木是（ ）
A．实际的物体B．变远的虚像
C．变近的虚像D．和实际物体位置相同的虚像
【答案】C
【分析】
本题考查光的折射现象。
【详解】
透过玻璃窗看到窗外的“树”，是树反射的光从空气射入玻璃，然后从玻璃射出，属于光的折射形成的虚像，由光折射规律可知所看到树的像比实际树的位置要近。
故选C。
11．有一盛水的圆柱形敞口容器，在其右侧边沿的某一高度斜向下射出一束方向不变的激光，会在容器底部产生一个光斑，如图则该光斑（ ）
A．是激光束经水面折射后形成的：若向左移动，表明水面下降
B．是激光束经水面折射后形成的：若向右移动，表明水面下降
C．是激光束经水面反射后形成的：若向左移动，表明水面上升
D．是激光束经水面反射后形成的：若向右移动，表明水面上升
【答案】A
【详解】
激光从空气斜射入水中时，会发生折射现象，底部的光斑是激光束经水面折射后形成的，假设水面下降，那么光路图如下图所示，光斑会往由左移，所以说光斑向左移动，表明水面下降，故选A。
12．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上升
C．保持激光射入角度不变使水面下降D．保持水面高度和入射点不变使激光入射角增大
【答案】B
【详解】
A．保持水面高度不变使激光笔向右平移，即入射光线向右平移，入射角不变，折射角也不变，所以在容器底部产生一个光斑也向右平移，故A项不符合题意；
B．保持激光射入角度不变使水面上升，则入射点向左移动，入射角不变，折射角也不变，折射光线与原光线平行向左平移，所以在容器底部产生一个光斑也向左平移，故B项符合题意；
C．保持激光射入角度不变使水面下降，则入射点向右移动，光线在容器底部产生一个光斑也向右平移，故C项不符合题意；
D．保持水面高度和入射点不变使激光入射角增大，则折射角也增大，折射光线远离法线，光线在容器底部产生一个光斑也向右平移，故D项不符合题意。
故选B。
13．一束光垂直照射在水面上，发生反射和折射，下列说法中正确的是（ ）
A．从入射光线到反射光线，光的传播方向不变
B．入射角、反射角、折射角都是0°
C．入射角、反射角、折射角都是90°
D．顺时针旋入射光使得入射角为30°，则反射角、折射角也变至30°
【答案】B
【详解】
ABC．入射光垂直入射界面时，入射光线与法线夹角即入射角为0°，那么反射光线与法线夹角即反射角也为0°，所以反射光线与入射光线重合，方向相反，折射光的传播方向和入射光一致，均垂直于界面，入射角和折射角都是0°。故AC错误，B正确；
D．入射角为30°时，根据光的反射定律，反射角等于入射角为30°，光从空气入射到水中时，光线发生偏折，折射光靠近法线偏折，即折射角小于入射角，所以折射角小于30°，故D错误。
14．如图所示，一束光线射入杯中，在杯底形成光斑。逐渐抽出杯中的水，光斑将（ ）
A．向右移动B．向左移动
C．不动D．无法确定
【答案】B
【详解】
一束光线射入杯中，在杯底形成光斑，这过程发生了折射现象，折射角小于入射角，当逐渐抽出杯中的水时，入射光线与水面的交点会左移，入射角大小不变，那么折射角大小也不变，在杯底形成光斑也会左移，故选B。
15．将一长方形玻璃砖沿对角线切开,并分开一段距离放置,所图所示．四条光线沿图示位置入射,能得到右边出射光线的只可能是
A．光线aB．光线bC．光线cD．光线d
【答案】C
【详解】
光线垂直于界面入射时，光线的传播方向不变；光从左侧玻璃中斜射入空气中时，折射角大于入射角，故从左侧玻璃中出来的折射光线会向上偏折；
光从空气中斜射入右侧玻璃中时，折射角小于入射角（此时的折射角等于左侧玻璃中的入射角），故折射光线与原入射光线平行射出，即最后射出的光线如上图所示；d光线由于未垂直界面入射，因此无法垂直射出，故选C．
16．如图所示的军事观察孔，人可以通过孔观察外面，现在在孔中嵌入玻璃砖后观察的范围将( )
A．变大B．变小C．不变D．无法确定
【答案】A
【详解】
眼睛通过空气孔看到的范围和通过玻璃看到的范围如图所示：
黑色光线表示在空气中的光路，灰色表示在嵌入玻璃砖后的光路．从图中可以看出，嵌入玻璃砖后观察的范围变大．故选A．
17．一个喷水池,在池底的中央安装了一只射灯。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，现往池内注水，水面升至a位置时，站在池旁的人看到亮斑的位置在P点；如果水面上升至b位置时，人看到亮斑的位置在Q点，则
A．P点在S点的上方，Q点在S点的上方B．P点在S点的上方，Q点在S点处
C．P点在S点的下方，Q点在S点的上方D．P点在S点的下方，Q点在S点处
【答案】C
【详解】
往池内注水，水面升至a位置时，发生折射，根据折射角大于入射角，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。
故选C。
18．一束光跟水面成45°角，从水中斜射到空气中时，发生了反射和折射，则反射光线和折射光线的夹角是
A．等于B．小于C．大于D．
【答案】B
【详解】
一束光线跟水面成45°角，则入射角为45°，从水中斜射到空气中时,发生了反射和折射；
反射时，反射角等于入射角，所以反射角为45°，则反射光线与水面的夹角也为45°；
发生折射时，折射角大于入射角，即折射角大于45°，则折射光线与水面的夹角小于45°，所以反射光线和折射光线的夹角小于90°.
故B正确．
【点睛】
重点是根据光的反射和折射定律的应用，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，反之折射角大于入射角，可根据光路可逆的特征进行记忆．
19．夜晚，人们常看到星星在夜空中闪烁，这是因为星星发出的光（ ）
A．是断断续续的结果
B．被其他星体不断遮挡的结果
C．被密度均匀的大气层反射的结果
D．被密度不稳定的大气层折射的结果
【答案】D
【解析】
星光绝大部分是宇宙中的恒星发射出来的光，恒星的发光是持续不断的，星光传播到地球表面前，除了要通过浩瀚的宇宙真空区域，还要穿过包围着地球的大气层，星光从真空进入大气层时，要产生反射和折射，我们在地面所看到的星光是经过大气层折射后的那部分光．当星光穿过不同密度的空气层时也要发生折射，一般说来，空气相对于地面不是静止的，总是在流动，随着空气的流动，在观察者注视的区域内，空气的密度会时大时小，因此穿过该区域的星光被折射，会有所不同，于是，折射光线就会不停的颤动、摇摆．
故选D．
【点睛】由于介质的疏密不断变化，折射光线会连续偏折，在日常生活中形成了很多奇观，如海市蜃楼、沙漠蜃景等．
20．当光从一种介质射入另一种介质时，下列说法中正确的是
A．折射角大于入射角B．折射角小于入射角
C．折射角等于入射角D．以上情况都有可能
【答案】D
【解析】
试题分析：当光从空气斜射入水或其他介质中时，折射角小于入射角；当光从水或其他介质斜射入空气中时，折射角大于入射角；当光垂直射到两种介质表面时，折射角等于入射角，都等于0度．
考点：光的折射规律
二、多选题
21．人眼看到的下列现象中，为虚像的是（ ）
A．阳光穿过树叶缝隙在地面上形成清晰亮斑
B．斜插入水中的筷子在水下的部分看起来向上弯折
C．从侧面看到的圆型鱼缸中的鱼
D．“海市蜃楼”奇观
【答案】BCD
【解析】A. 阳光穿过树叶缝隙在地面上形成清晰亮斑，是光沿直线传播形成的太阳的实像，不符合题意；B. 斜插人水中的筷子在水下的部分看起来向上弯折，是光的折射形成的虚像，符合题意；C. 从球形鱼缸的外侧看缸里养的金鱼比真实的鱼要大得多，这是因为球形鱼缸盛水后鱼的身体和鱼缸壁之间形成了水凸透镜，鱼在水凸透镜的一倍焦距以内，成正立、放大的虚像，符合题意；D. “海市蜃楼”奇观，是光的折射形成的虚像，符合题意。故选BCD.
点睛：实像和虚像的区别：实像能用光屏呈接，虚像不能；实像是实际光线会聚而成的，虚像是实际光线的反向延长线会聚形成的。
22．光从空气中斜射到一块水平透明玻璃板上，设入射角为α ， 反射光线跟折射光线之间的夹角为β．则下列说法正确的是
A．β随α的减小而增大 B．β随α的增大而增大
C．当α=30°时，β在120°到150°之间 D．当α=30°时，β可能大于150°
【答案】AC
【详解】
根据题意画出光路图．
由图知，当α减小时，反射角和折射角都会减小，所以反射光线和折射光线都会靠近法线，因此反射光线和折射光线的夹角会增大．所以A说法正确．
当α增大时，反射角和折射角都会增大，所以反射光线和折射光线都会远离法线，因此反射光线和折射光线的夹角将会减小，所以B说法错误．
当α=30°时，而反射角等于入射角为30°，所以反射光线与玻璃表面的夹角是90°-30°=60°．
而折射角要小于入射角，所以折射角小于30°但大于0°，因此折射光线与玻璃面的夹角大于60°但小于90°．所以反射光线与折射光线的夹角大于，而小于
．所以C正确，D错误．
故选A、C．
【点睛】此题主要考查了对光的折射规律和光的反射定律的应用，关键是搞清反射角与入射角、折射角与入射角的关系，并根据题意画出正确的光路图，利用几何知识进行解决．
23．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点在S点的下方B．P点在S点的上方
C．Q点在S点的上方D．Q点在S点的下方
【答案】AC
【详解】
(1)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：
(2)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．故选AC.
三、作图题
24．如图甲所示，一束光斜射人盛有水的容器中，在容器底形成光斑P1。保持光束和容器的位置不变，向容器中缓慢加水，光斑移到P2位置时，请在图中画出此时的折射光线及水面位置。
【答案】
【详解】
光斑由P1向P2移动的过程中，入射光线的方向不变，则折射光线的传播方向也不变，那么经过P2的折射光线与经过P1的折射光线平行，所以过P2作平行于过P1的折射光线的射线，此线即水平上升后的折射光线，此折射光线与入射光线的交点即入射点，入射点所在的水平面即上升后的水面，所以作图如下：
25．如图，光源S发出的一条光线斜射向水面，在水面处发生反射和折射，反射光线经过点A，折射光线经过点P。请作出入射光线、反射光线和折射光线。
【答案】
【详解】
根据平面镜成像的特点，作S点关于空气与水界面的对称S＇，即S点在水中所成的像，连接S＇、A点，S＇A与界面的交点O，即为入射点；连接SO，即为入射光线，故OA为反射光线，连接OP，即为折射光线，如下图所示：
四、填空题
26．小梅同学在水面上方 20cm 处悬一枚硬币 A，将同样的硬币 B 置于水面下，当从水面上看到 B 与 A 的像重合时，A 的像距水面_____cm，真实的 B 与水面的距离_____20cm。（选填“小于”、“大于”或“等于”）。
【答案】20 大于
【详解】
[1][2]硬币A在水面上方20cm，而水中的B硬币与A在水中的像重合，此时水面相当于平面镜，据平面镜成像特点知，A在水中的像与水面的距离为20cm。而看到B与A的像重合，此时的B是真实B射出的光线经过水的折射后进入眼的，而此时的B是真实B的虚像，根据光的折射定律知，此时虚像比B的真实位置浅，所以真实B与水面的距离应大于20cm。
27．太阳光穿过地球大气层时会发生折射现象。如果没有这层大气层，日出会______，日落会______（选填“提前”或“延迟”）
【答案】延迟 提前
【详解】
[1][2]由于大气层的存在太阳光会发生折射，我们会看到地平线以下的太阳，则有大气层时，我们会早看到日出，晚看到日落；如果没有这层大气，则会晚看到日出，早看到日落，即日出会延迟，日落会提前。
28．如图所示，一只烧杯中装有半杯水，放在水平木板AB上，一束光线与水面成角斜射向水面，往杯里加水，则光斑移动的速度______水位上升的速度（选填“>”、“=”或“