初中物理人教版八年级上册第四章 光现象第4节 光的折射课后测评

这是一份初中物理人教版八年级上册第四章 光现象第4节 光的折射课后测评，共23页。

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\l "_Tc1161" 【题型1 光的折射的概念和现象】
\l "_Tc25206" 【题型2 海市蜃楼】
\l "_Tc9103" 【题型3 作图题】
\l "_Tc9103" 【题型4 实验探究】 \l "_Tc1161"
【知识点1 光的折射的概念和现象】
光的折射是指光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向发生改变，从而使光线在不同介质的交界处发生偏折的现象。属于光的折射现象。
光的折射与光的反射一样都是发生在两种介质的交界处，只是反射光返回原介质中，而折射光线则进入到另一种介质中。在折射现象中，光路是可逆的。
一般来讲，在两种介质的分界处，不仅会发生折射，也发生反射。例如在水中，部分光线会反射回去，部分光线会进入水中。反射光线光速与入射光线相同 ，折射光线光速与入射光线不相同。
【题型1 光的折射的概念和现象】
【例1】1．（2022·山东淄博·中考真题）小孔成像现象最早被《墨经》记载。下列现象与小孔成像原理相同的是（ ）
A．水中倒影B．雨后彩虹C．立竿见影D．海市蜃楼
【变式1-1】（2022·湖北鄂州·中考真题）洗漱完毕，你来到阳台，开始做广播体操，阳光照在你身上，墙上出现了你动态的影子。关于影子形成的原理，下列说法正确的是（ ）
A．光的直线传播B．光的反射
C．光的折射D．以上说法都不正确
【变式1-2】（2022·黑龙江哈尔滨·中考真题）如图所示的现象中，由于光的折射形成的是（ ）
A．小孔成像
B．阳光经物体表面到人眼
C．凸透镜成像
D．简易潜望镜
【变式1-3】（2021·重庆·中考真题）如图所示的光现象可以用光的折射解释的是（ ）
A． 后视镜中的汽车B． 夜空中的光柱
C． 池底变浅的游鱼D． 湖水中的夕阳
【知识点2 海市蜃楼】
海市蜃楼，又称蜃景，是一种因为光的折射和全反射而形成的自然现象。其的形成与天气形势、气象条件、地理位置、地球物理等有密切联系。海市蜃楼在海上或陆地上均可以看到。 [11] 其特点是同一地点重复出现和出现的时间一致。
由于密度不同，光线会在气温梯度分界处产生折射现象。人们的大脑认为光线总是沿直线传播，但是当光线通过下方温度低、密度大的大气时，就会向下折射，所以大脑中显现的远处高楼就会比实际高。
2、【题型2 海市蜃楼】
【例2】（2022·广西玉林·中考真题）宋代大诗人苏轼在《登州海市》的诗中描述过海市蜃楼的奇观。如图所示，这种现象形成的主要原因是由于光的（ ）
A．会聚B．折射C．发散D．反射
【变式2-1】（2020·辽宁阜新·中考真题）下列所示的四个现象中，属于光的折射的是( )
① 海市蜃楼
②日环食
③筷子上折
④鸟的倒影
A．①②B．①③C．①②④D．②③④
【变式2-2】（2020·辽宁辽宁·中考真题）如图所示的光现象中，属于光的反射现象的是（ ）
A．舞台激光
B．海市蜃楼
C．绿树成荫
D．水中倒影
【变式2-3】（2022·辽宁大连·中考真题）下列现象是由光的折射形成的是（ ）
A．立竿见影B．海市蜃楼C．小孔成像D．水中倒影
3、【题型3 作图题】
【例3】（2022·四川巴中·中考真题）下图中已标出了反射光线OB，请画出对应的入射光线AO和折射光线的大致方向OC。
【变式3-1】（2022·山东潍坊·中考真题）如图所示，水池边有一路灯S，路灯上方有一平面镜，S发出的光能经反射后射入水中，请画出：
（1）S在平面镜中所成的像；
（2）经反射后过A点的反射光线；
（3）照射到水池底的光路图。
【变式3-2】（2022·山东菏泽·中考真题）在防溺水教育活动中，老师告诉学生，池塘里水的实际深度比看起来的深度要大不能贸然下水游泳。下图为解释这一现象的情景，其中A为水底的物体，A′是岸边儿童看到的A的像。请你在图中作出过O点的入射光线和折射光线。
【变式3-3】（2022·辽宁辽宁·中考真题）承德避暑山庄湖景如画，如图甲所示。小玉同学在岸边，通过平静的湖面，既可看到建筑物的倒影，又可看到水中的鲤鱼。图乙中，A点代表建筑物的顶点，B点代表小玉看到的鱼，C点代表小玉的眼睛。请在图乙中画出：
（1）A点在水中的像A'；
（2）小玉看到A'的光路；
（3）鱼的大致位置B'并完成看到B'的光路图。
4、【题型4 综合实验题】
【例4】（2022·广西河池·中考真题）某同学做“探究光的折射规律”实验，她把半圆形玻璃砖固定在圆盘中心，让激光束沿圆盘半径入射到玻璃砖圆心处，激光束经玻璃砖折射后从半圆弧边射出（如图所示）。旋转圆盘，多次改变激光束入射角度，观察折射光线方向并记录数据，如下表所示。
（1）做第三次实验时，忘了记录入射角的数据，结合图可知，此时的入射角为________；
（2）分析实验数据可知：当光从空气斜射到玻璃表面时，折射角________入射角，折射角随入射角增大而________。
【变式4-1】（2022·湖北宜昌·中考真题）在“探究光从玻璃斜射入空气的折射规律”的实验中，小东借助激光笔、半圆形玻璃块和带刻度的光具盘完成了实验，观察到如图所示的1、2、3三条光束，并在光具盘上用笔描出了对应的光路。
（1）图中的折射角大小为___________；
（2）根据实验现象初步发现，光从玻璃斜射入空气时，折射角___________（选填“>”、“=”或“<”）入射角；
（3）现在要探究光的折射现象中光路是否可逆，具体的操作是___________，如果看到___________现象，就可证明光路是可逆的。
【变式4-2】（2022·云南·中考真题）小华偶然间整直向下看到放在玻璃砖下面的字发生了错位。
（1）他想光斜射时才发生偏折，才会出现“池底变浅”的现象,那么光在垂直入射时,光线不再偏折,还会有“池底变浅”的现象吗？上述过程在科学探究中做___________（选填“设计实验”“提出问题”或“分析论证”）。
（2）①联想到“平面镜成像”找像位置的方法，于是他按如图所示将玻璃砖紧贴物体摆放在水平桌面上的一张白纸上，标记出物体的位置。按照图乙的方式沿水平方向观察物体（观察盒上的条形码）。当看到物体经玻璃砖成的像时，前后移动小卡片，使小卡片与像在同一个平面上，将小卡片此时的位置标记在白纸上，这样就找到了放置一块玻璃砖时___________的位置。
②随后，他将玻璃砖离开物体向观察者移动一小段距离后进行观察，发现像的位置不变，说明玻璃砖与物体的距离___________影响成像位置（选填“会”或“不会”）。
（3）为了观察不同厚度玻璃的成像情况，他将第二块相同玻璃砖紧贴在第一块后面，如图丙所示，观察并记录像的位置；他再将第三块相同玻璃砖紧贴在前两块后面，如图丁所示，观察并记录像的位置。记录数
①分析图的数据可知，用一块玻璃砖观察时，像与物体的距离是___________cm；
②三次实验都说明了光在垂直入射时，像的位置会___________观察者（选填“靠近”或“远离”）。
（4）从图的实验数据还可以得出：玻璃的厚度越厚，像与物的距离越___________。
（5）从以上探究可知，从竖直方向看到的池底比它的实际位置___________（选填“浅”或“深”）。
【变式4-3】（2020·湖北武汉·中考真题）在探究平面镜成像特点的实验中:
(1)如图甲所示，在水平桌面上铺张大纸，将玻璃板竖立在纸上，沿着玻璃板在纸上画条直线，这条直线代表__________的位置；
(2)把一支点燃的蜡烛A放在玻璃板前面，可以看到它在玻璃板后面的像，再拿一支外形相同但不点燃的蜡烛B，竖立着在玻璃板后面移动，直到看上去蜡烛B跟蜡烛A的像完全重合。若在蜡烛B和玻璃板之间竖直放置一张不透明的白纸，则从C处一定能看到的是____(填“蜡烛B”、“蜡烛A的像”、“蜡烛B的像”或“蜡烛A的像和蜡烛B”)；
(3)一束光从空气斜射向这块玻璃，并穿过玻璃进入空气中。请在图乙中画出这束光进入玻璃和离开玻璃后的光线。(要求标出法线)( )
实验次数
1
2
3
4
5
入射角
折射角
专题4.4 光的折射【四大题型】
【人教版】
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\l "_Tc1161" 【题型1 光的折射的概念和现象】
\l "_Tc25206" 【题型2 海市蜃楼】
\l "_Tc9103" 【题型3 作图题】
\l "_Tc9103" 【题型4 实验探究】 \l "_Tc1161"
【知识点1 光的折射的概念和现象】
光的折射是指光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向发生改变，从而使光线在不同介质的交界处发生偏折的现象。属于光的折射现象。
光的折射与光的反射一样都是发生在两种介质的交界处，只是反射光返回原介质中，而折射光线则进入到另一种介质中。在折射现象中，光路是可逆的。
一般来讲，在两种介质的分界处，不仅会发生折射，也发生反射。例如在水中，部分光线会反射回去，部分光线会进入水中。反射光线光速与入射光线相同 ，折射光线光速与入射光线不相同。
【题型1 光的折射的概念和现象】
【例1】1．（2022·山东淄博·中考真题）小孔成像现象最早被《墨经》记载。下列现象与小孔成像原理相同的是（ ）
A．水中倒影B．雨后彩虹C．立竿见影D．海市蜃楼
【答案】C
【详解】小孔成像的原理是光沿直线传播。
A．水中倒影的原理是光的反射，故A不符合题意；
B．雨后彩虹的原理是光的折射，故B不符合题意；
C．立竿见影的原理是光沿直线传播，故C符合题意；
D．海市蜃楼的原理是光的折射，故D不符合题意。
故选C。
【变式1-1】（2022·湖北鄂州·中考真题）洗漱完毕，你来到阳台，开始做广播体操，阳光照在你身上，墙上出现了你动态的影子。关于影子形成的原理，下列说法正确的是（ ）
A．光的直线传播B．光的反射
C．光的折射D．以上说法都不正确
【答案】A
【详解】ABCD．身体不透明，光照射时会有一部分光被身体挡住，从而形成一片暗的区域，即形成了人的动态的影子，是由光的直线传播形成的，故A正确，BCD错误。
故选A。
【变式1-2】（2022·黑龙江哈尔滨·中考真题）如图所示的现象中，由于光的折射形成的是（ ）
A．小孔成像
B．阳光经物体表面到人眼
C．凸透镜成像
D．简易潜望镜
【答案】C
【详解】A．小孔成像是由光的直线传播形成的，故A不符合题意；
B．阳光在物体表面反射进入人眼，人便看见了物体，这是光的反射现象，故B不符合题意；
C．光线从空气斜射入凸透镜中，又从凸透镜中射入空气中，实际上是发生了两次折射，因此凸透镜成像原理是光的折射，故C符合题意；
D．简易潜望镜内部放置了两面镜子，是利用光的反射原理制成的，故D不符合题意。
故选C。
【变式1-3】（2021·重庆·中考真题）如图所示的光现象可以用光的折射解释的是（ ）
A． 后视镜中的汽车B． 夜空中的光柱
C． 池底变浅的游鱼D． 湖水中的夕阳
【答案】C
【详解】A．后视镜中的汽车，利用光的反射原理形成的像，故A错误；
B．夜空中的光柱，是因为光是沿直线传播形成的，故B错误；
C．池底游鱼看起来比实际浅，实际上是鱼反射的光线从水中进入空气中时发生折射形成的虚像，能用光的折射解释，故C正确；
D．湖水中的夕阳，是平面镜成像现象，是光的反射形成的，故D错误。
故选C。
【知识点2 海市蜃楼】
海市蜃楼，又称蜃景，是一种因为光的折射和全反射而形成的自然现象。其的形成与天气形势、气象条件、地理位置、地球物理等有密切联系。海市蜃楼在海上或陆地上均可以看到。 [11] 其特点是同一地点重复出现和出现的时间一致。
由于密度不同，光线会在气温梯度分界处产生折射现象。人们的大脑认为光线总是沿直线传播，但是当光线通过下方温度低、密度大的大气时，就会向下折射，所以大脑中显现的远处高楼就会比实际高。
2、【题型2 海市蜃楼】
【例2】（2022·广西玉林·中考真题）宋代大诗人苏轼在《登州海市》的诗中描述过海市蜃楼的奇观。如图所示，这种现象形成的主要原因是由于光的（ ）
A．会聚B．折射C．发散D．反射
【答案】B
【详解】海市蜃楼是光经过不均匀的大气层时，发生光的折射形成的，故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
【变式2-1】（2020·辽宁阜新·中考真题）下列所示的四个现象中，属于光的折射的是( )
① 海市蜃楼
②日环食
③筷子上折
④鸟的倒影
A．①②B．①③C．①②④D．②③④
【答案】B
【详解】①海市蜃楼是光的折射现象；
②日环食是光的直线传播形成的；
③筷子上折是由光的折射形成的；
④鸟的倒影，属于平面镜成像，是光的反射现象。
属于光的折射的是①③。
故选B。
【变式2-2】（2020·辽宁辽宁·中考真题）如图所示的光现象中，属于光的反射现象的是（ ）
A．舞台激光
B．海市蜃楼
C．绿树成荫
D．水中倒影
【答案】D
【详解】A．舞台激光是光从空气中沿直线传播造成的，故A不符合题意；
B．海市蜃楼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，故B不符合题意；
C．绿树成荫是由于光沿直线传播，树挡住了太阳光而形成的，故C不符合题意；
D．水中的倒影，属于平面镜成像，是由于光的反射形成的，故D符合题意。
故选D。
【变式2-3】（2022·辽宁大连·中考真题）下列现象是由光的折射形成的是（ ）
A．立竿见影B．海市蜃楼C．小孔成像D．水中倒影
【答案】B
【详解】A．立竿见影是光的直线传播形成的，故A不符合题意；
B．海市蜃楼是光在不均匀介质中传播时发生折射而形成的，故B符合题意；
C．小孔成像是光的直线传播形成的，故C不符合题意；
D．水中倒影是平面镜成像现象，是光的反射形成的，故D不符合题意。
故选B。
3、【题型3 作图题】
【例3】（2022·四川巴中·中考真题）下图中已标出了反射光线OB，请画出对应的入射光线AO和折射光线的大致方向OC。
【答案】
【详解】根据平面镜成像原理入射角等于反射角，故过入射点作垂直于水面的法线，然后作出入射光线OA，并标好入射光的方向。根据折射规律可知从空气中射入水中的发生折射，折射角将小于入射角，折射光线将更靠近法线，由此可作出折射光线OC，如下图
【变式3-1】（2022·山东潍坊·中考真题）如图所示，水池边有一路灯S，路灯上方有一平面镜，S发出的光能经反射后射入水中，请画出：
（1）S在平面镜中所成的像；
（2）经反射后过A点的反射光线；
（3）照射到水池底的光路图。
【答案】（1）（2）（3）
【详解】（1）（2）（3）据平面镜的成像特点，过S作MN垂线，据像到镜面的距离与物到镜面的距离相等，作出像点S′；连接S′A与MN相交于O点，光线OA是S射向MN的光线经反射后的过A点的反射光线；光线OA斜射向水面时发生折射，折射角小于入射角，可大概作出折射光线，且折射光线射向池底的B点。作图如下：
【变式3-2】（2022·山东菏泽·中考真题）在防溺水教育活动中，老师告诉学生，池塘里水的实际深度比看起来的深度要大不能贸然下水游泳。下图为解释这一现象的情景，其中A为水底的物体，A′是岸边儿童看到的A的像。请你在图中作出过O点的入射光线和折射光线。
【答案】
【详解】人在空气中看到A'在水中的位置就是A在水中的像的位置，所以找到A在水中的像的位置，A发出的光经水面折射进入人眼，所以找到此光线的入射点；分别连接A'到人眼找到入射点O，实际是A发光，所以连接AO为入射光线；A'到O是找到入射点所做的辅助线，应用虚线表示。如图所示：
【变式3-3】（2022·辽宁辽宁·中考真题）承德避暑山庄湖景如画，如图甲所示。小玉同学在岸边，通过平静的湖面，既可看到建筑物的倒影，又可看到水中的鲤鱼。图乙中，A点代表建筑物的顶点，B点代表小玉看到的鱼，C点代表小玉的眼睛。请在图乙中画出：
（1）A点在水中的像A'；
（2）小玉看到A'的光路；
（3）鱼的大致位置B'并完成看到B'的光路图。
【答案】
【详解】（1）作出建筑物的顶点A关于水面的对称点A'，即为建筑物的顶点A在水中的像A'。
（2）连接A'和小玉的眼睛C的连线，交水面于O，OC为反射光线，连接AO为入射光线，即为小玉看到A'的光路。
（3）水中的鱼反射的光线斜射入空气中时，折射角大于入射角；折射光线进入人眼，人眼逆着折射光线看过去，看到鱼的虚像在鱼的实际位置的上方；连接BC交水面于O'，过点O'作法线，O'C为折射光线，根据折射角大于入射角作出入射光线B' O'，即为看到B'的光路图，鱼的大致位置B'在B的正下方，如图所示：
4、【题型4 综合实验题】
【例4】（2022·广西河池·中考真题）某同学做“探究光的折射规律”实验，她把半圆形玻璃砖固定在圆盘中心，让激光束沿圆盘半径入射到玻璃砖圆心处，激光束经玻璃砖折射后从半圆弧边射出（如图所示）。旋转圆盘，多次改变激光束入射角度，观察折射光线方向并记录数据，如下表所示。
（1）做第三次实验时，忘了记录入射角的数据，结合图可知，此时的入射角为________；
（2）分析实验数据可知：当光从空气斜射到玻璃表面时，折射角________入射角，折射角随入射角增大而________。
【答案】 45° 小于 增大
【详解】（1）[1]图是探究光的反射规律的实验装置，入射角为入射光线与法线的夹角，此时入射角的大小为45°。
（2）[2][3]由表格数据和图示知道，光从空气斜射到玻璃表面时，折射光线向法线偏折，折射角小于入射角。当入射角增大时，折射角增大，即折射角随着入射角的增大而增大。
【变式4-1】（2022·湖北宜昌·中考真题）在“探究光从玻璃斜射入空气的折射规律”的实验中，小东借助激光笔、半圆形玻璃块和带刻度的光具盘完成了实验，观察到如图所示的1、2、3三条光束，并在光具盘上用笔描出了对应的光路。
（1）图中的折射角大小为___________；
（2）根据实验现象初步发现，光从玻璃斜射入空气时，折射角___________（选填“>”、“=”或“<”）入射角；
（3）现在要探究光的折射现象中光路是否可逆，具体的操作是___________，如果看到___________现象，就可证明光路是可逆的。
【答案】 80° > 让入射光沿光路2射入 折射光从光路1射出
【详解】（1）[1]由图可知，光束1是入射光，光束3是反射光，光束2是折射光。光束1和3中间所夹的直线为法线，与玻璃砖底面一致的直线为界面，折射光线与法线的夹角为折射角，则折射角为80°。
（2）[2]由图可知，反射角约为40°，由光的反射定律可知，反射角等于入射角，则入射角为40°，因此折射角大于入射角。
（3）[3][4]要探究光的折射现象中光路是否可逆，则只需让入射光沿折射光（光路2）入射到玻璃砖，若看到折射光沿光路1射出，就能说明折射现象中光路是可逆的。
【变式4-2】（2022·云南·中考真题）小华偶然间整直向下看到放在玻璃砖下面的字发生了错位。
（1）他想光斜射时才发生偏折，才会出现“池底变浅”的现象,那么光在垂直入射时,光线不再偏折,还会有“池底变浅”的现象吗？上述过程在科学探究中做___________（选填“设计实验”“提出问题”或“分析论证”）。
（2）①联想到“平面镜成像”找像位置的方法，于是他按如图所示将玻璃砖紧贴物体摆放在水平桌面上的一张白纸上，标记出物体的位置。按照图乙的方式沿水平方向观察物体（观察盒上的条形码）。当看到物体经玻璃砖成的像时，前后移动小卡片，使小卡片与像在同一个平面上，将小卡片此时的位置标记在白纸上，这样就找到了放置一块玻璃砖时___________的位置。
②随后，他将玻璃砖离开物体向观察者移动一小段距离后进行观察，发现像的位置不变，说明玻璃砖与物体的距离___________影响成像位置（选填“会”或“不会”）。
（3）为了观察不同厚度玻璃的成像情况，他将第二块相同玻璃砖紧贴在第一块后面，如图丙所示，观察并记录像的位置；他再将第三块相同玻璃砖紧贴在前两块后面，如图丁所示，观察并记录像的位置。记录数
①分析图的数据可知，用一块玻璃砖观察时，像与物体的距离是___________cm；
②三次实验都说明了光在垂直入射时，像的位置会___________观察者（选填“靠近”或“远离”）。
（4）从图的实验数据还可以得出：玻璃的厚度越厚，像与物的距离越___________。
（5）从以上探究可知，从竖直方向看到的池底比它的实际位置___________（选填“浅”或“深”）。
【答案】 提出问题 像 不会 2.13 远离 大 深
【详解】（1）[1]光在垂直入射时,光线不再偏折,还会有“池底变浅”的现象吗？这是在提出问题，所以该过程在科学探究中属于提出问题。
（2）①[2]当看到物体经玻璃砖成的像时，前后移动小卡片，使小卡片与像在同一个平面上，将小卡片此时的位置标记在白纸上，这样用小卡片的位置代替了像的位置，所以找到了放置一块玻璃砖时像的位置。
②[3]移动玻璃砖，像的位置不变，说明玻璃砖与物体的距离不会影响成像位置。
（3）①[4]由图中的数据可知，用一块玻璃砖观察时，像与物体的距离是2.13cm。
②由三次实验数据可知，光在垂直入射时，像距越来越大，与观察者的距离变大，说明像的位置会远离观察者。
（4）从图示的实验数据还可以得出：随着玻璃砖厚度的增加，像距增加的更多，说明玻璃的厚度越厚，像与物体之间的距离越大。
（5）从以上探究可知，从竖直方向看,由于光不会发生折射，所以看到的池底比它的实际位置深。
【变式4-3】（2020·湖北武汉·中考真题）在探究平面镜成像特点的实验中:
(1)如图甲所示，在水平桌面上铺张大纸，将玻璃板竖立在纸上，沿着玻璃板在纸上画条直线，这条直线代表__________的位置；
(2)把一支点燃的蜡烛A放在玻璃板前面，可以看到它在玻璃板后面的像，再拿一支外形相同但不点燃的蜡烛B，竖立着在玻璃板后面移动，直到看上去蜡烛B跟蜡烛A的像完全重合。若在蜡烛B和玻璃板之间竖直放置一张不透明的白纸，则从C处一定能看到的是____(填“蜡烛B”、“蜡烛A的像”、“蜡烛B的像”或“蜡烛A的像和蜡烛B”)；
(3)一束光从空气斜射向这块玻璃，并穿过玻璃进入空气中。请在图乙中画出这束光进入玻璃和离开玻璃后的光线。(要求标出法线)( )
【答案】 平面镜 蜡烛A的像
【详解】(1)[1]在水平桌面上铺张大纸，由于玻璃的透光性，便于确定像的位置，将玻璃板竖立在纸上，沿着玻璃板在纸上画条直线，这条直线代表平面镜的位置。
(2)[2]平面镜成像的原理是：光的反射，蜡烛A发出的光，经平面镜反射后，反射光线达到人的眼睛内，逆着反射光线看去，感觉光是由蜡烛A的像发出的，故在C一定能看见蜡烛A的像。
(3)[3]过O点做法线，当光从空气中斜射入玻璃中时，入射角小于折射角，再过点做法线，光线玻璃中斜射入空气中，此时，折射角大于入射角，如下图所示。
实验次数
1
2
3
4
5
入射角
折射角