2020_2021学年八年级物理上册4.1光的折射期末复习高频易错题汇编含解析新版苏科版
展开4.1 光的折射高频易错题汇编
一.选择题(共10小题)
1.在探究光的折射规律时,从水面上方看水中的物体变浅了,为了确定水中物体所成像的位置,某学习小组进行了如下探究。
(1)把一个小灯泡a放在水中某处,观察灯泡所成像的位置
(2)将另一个相同的小灯泡b放在水面上方,调整其位置,使它的像与灯泡a的像重合
(3)灯泡b到水面的距离为h1,灯泡a的像到水面的距离为h2
(4)测量时,如果直接将刻度尺竖直插入水中,使看到的零刻度线与灯泡a的像重合,刻度尺在水面处的示数为h3
则作出的判断正确的是( )
A.h1<h2
B.h1>h2
C.h3表示灯泡a的深度
D.h3表示灯泡a的像的深度
解:
AB、因为平面镜成正立、等大的虚像,并且像到平面镜的距离和物到平面镜的距离相等,所以灯泡a的像到水面的距离h2与灯泡b到水面的距离h1一定相等,故AB错误;
CD、测量时,如果直接将刻度尺竖直插入水中,使看到的零刻度线与灯泡a的像重合,考虑到光的折射,则刻度尺的零刻度线在灯泡a的位置,故刻度尺在水面处的示数h3表示灯泡a的深度,即a到水面的距离;故C正确,D错误。
故选:C。
总结:此题考了平面镜成像规律、光的折射规律的应用,明确平面镜成像的特点是解题的关键。
2.光线从空气斜射入水中,若入射角为45°,则折射角为( )
A.0° B.45° C.32° D.58°
解:由光的折射定律可知:光从空气斜射入水中时,折射角小于入射角,由于入射角等于45°,所以折射角小于45°,故BC选项错误;又因为当光线垂直射入时,入射角等于折射角,都为0°,故A选项错误,C选项正确。
故选:C。
总结:本题主要考查了光的折射规律的内容,同时还要熟练掌握入射角的概念。解题时应分清入射角和折射角的关系。
3.如图所示,人眼在A处看见河里B处有一条鱼。若从A处射出一束激光,要使激光恰好照射到鱼身上,则激光应对着哪一点射出( )
A.B点 B.B上方些 C.B下方些 D.B左方些
解:连接AB,过折射点做法线,根据光从空气斜射入水中,折射角小于入射角画出折射光线的位置,虽然人看到的B点是鱼的虚像,鱼的实际位置在B点的正下方,因为激光在进入水的时候也会发生折射,所以照着B点,激光也就刚好落在鱼上了。如图所示:
故选:A。
总结:本题主要考查光的折射定律:折射光线、入射光线和法线在同一平面内,折射光线、入射光线分居法线两侧,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。
4.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
解:当光从空气斜射到水面时,同时会发生反射和折射现象,反射角等于入射角,折射角小于入射角
现保持入射点O的位置不变,使得入射光线顺时针旋转,即入射角变大,所以反射角会变大,故A点会下移;同时,该过程中的折射角也会变大,所以B点也会上移。所以红色亮点A下移、B上移。
故选:B。
总结:本题考查了光的反射定律和折射规律:
(1)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,且当光从空气斜射入水中时,折射角小于入射角,当光从水中斜射入空气中时,折射角大于入射角;
(2)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法线的两侧,反射角等于入射角。
(3)此类题目,画图解答,效果会更好。
5.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),若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.
解:当光从空气斜射入水中时,折射角小于入射角,下图为最左边和最右边折射光线的光路(注意黑色光线表示没有折射时的光线,红色表示折射后的光线):
从图中可以看出,折射光线在原来光线的内侧,由此可以联想都周围光线都是如此,故B图为正确图形。
故选:B。
总结:本题考查光的折射定律的内容,属于光学作图的基本考查,关键是需要具备一定的空间思维能力。
6.如图所示的现象或情景中,由光的折射形成的是( )
A.烛焰经“小孔”成像 B.手在灯光下形成影子
C.用照相机拍摄景物 D.演员对着镜子画脸谱
解:
A、“烛焰”经小孔成像属于光的直线传播现象的应用,故A不符合题意;
B、手在灯光下形成影子,属于光的直线传播,故B不符合题意;
C、照相机的镜头是凸透镜,对光线具有会聚作用,光通过凸透镜会发生折射,故C符合题意;
D、演员对着镜子画脸谱属于平面镜成像,是由光的反射形成的,故D不符合题意。
故选:C。
总结:本题考查了学生对常见光现象的区分,掌握其本质和相关事例是解题的关键,是中考的热点题型。
7.如图所示的光现象中,由于光的折射形成的是( )
A.小孔成像
B.天安门水中形成的倒影
C.用放大镜看书上的字
D.汽车观后镜中的景物
解:A、小孔成像是由于光的直线传播形成的,故A错误。
B、天安门水中形成的倒影,是由于水面相对于一面镜子,天安门由于光的反射在水面成像,故B正确。
C、用放大镜看书上的字,是由于光在空气和玻璃中传播,发生折射形成的现象,故C错误。
D、汽车观后镜中的景物,是由于光的反射形成的现象,故D错误。
故选:C。
总结:区分生活中三类光现象,是解答此题的关键。
8.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.①② B.①③ C.①②④ D.②③④
解:①海市蜃楼是由于空气不均匀,产生的折射现象。
②日环食是由于光沿直线传播形成的现象。
③水中的筷子上折,是光的折射形成的。
④鸟的倒影是由于光的反射形成的虚像。
故属于光的折射形成的是①③。
故ACD错误,B正确。
故选:B。
总结:准确区分生活中的三种光现象,是解答此题的关键。
9.如图所示,在水中A处有一条鱼,但岸上的人却看到这条鱼在B处,在图所示的四幅光路图中,能正确说明产生这一现象原因的光路图是( )
A. B.
C. D.
解:A、光由空气射入水中,不符合题意;
B、折射角小于入射角,光路图错误;
C、光从空气射入水中,不符合题意;
D、光由空气斜射入水中,折射角大于入射角,光路图正确;
故选:D。
总结:本题考查了光折射的光路图,知道看水中鱼时,光的传播方向,折射角与入射角的关系是正确解题的关键。
10.小刚和小红一同完成了如下实验:把一枚硬币放在一个没有盛水的杯子底部,然后把杯子放在水平桌面上,小刚注视着硬币慢慢向远处移动,到眼睛刚好看不到硬币时停止移动。小刚保持头部不动,此时小红缓缓地向杯中倒水,倒着、倒着,小刚又重新看到杯底的硬币。要用作图的方法来解释这个实验现象,图中的4幅光路图中,能对上述实验现象做出正确解释的是( )
A. B.
C. D.
解:当我们用眼睛看到水中的硬币,是因为硬币反射的光进入到了我们的眼睛的缘故;根据光的折射定律的内容知道,光从水斜射入空气中时,折射光线向远离法线方向偏着,折射角大于入射角,且光线是从硬币上发出的,故B图正确。
故选:B。
总结:本题来源于生活中的折射现象,要求能够判断出折射现象,并且会根据折射定律判断光路是否正确,重点考查学生知识应用与实践的能力。
二.填空题(共5小题)
11.如图所示为一束光从空气斜射到某液面上,与液面的夹角为30°,且反射光与折射光相互垂直,这个现象中,折射角是 30° 。(填度数)。如果让入射角变大,那么折射角 变大 (选填“变大”、“变小”或“不变”)
解:如图所示,入射光线与界面的夹角是30°,所以入射角为90°﹣30°=60°。
反射角等于入射角也为60°,所以反射光线与界面的夹角为30°。
因为折射光线与反射光线垂直,所以折射光线与界面的夹角为90°﹣30°=60°,
因此折射角为90°﹣60°=30°。
当光从玻璃斜射入空气中时发生折射,若入射角增大,则折射角增大。所以如果折射角不断增大,则入射角一定不断增大。
故答案为:30°;变大。
总结:此题主要考查了对光的反射定律和折射规律的应用,首先要掌握反射角、入射角、折射角的概念,搞清反射角、折射角和入射角的大小。
12.当水中的光源发出光束斜射到空气中时,折射角 大于 (选填“大于”、“等于”或“小于”)入射角。当你在露天游泳池游泳时,潜入水中观看池边树梢,看到的是树梢的 虚 (选填“实”或“虚”)像,像的位置比树梢的实际位置 高 (选填“高”,“低”或“一样高”)。
解:当水中的光源发出光束斜射到空中时,折射角大于入射角;
水中的人看见池边树梢,是池边树梢反射的光斜射到水面时,发生折射,此时折射角小于入射角,折射光线靠近法线,向下偏折,进入人的眼睛,而人逆着光的方向看上去看到的是树梢实际位置偏高的虚像。
故答案为:大于;虚;高。
总结:记住光的折射规律,主要是折射角与入射角的大小关系问题:光由空气斜射入其它透明介质中时,折射角小于入射角,光由其他透明介质斜射入空气中时,折射角大于入射角。
13.小王在河边玩耍看见清澈的河底部有一个黑色的鹅卵石,他想用手中的激光手电筒去照亮鹅卵石,则激光束应对着鹅卵石的 正对方向 照射(选填:上方、下方、正对方向)。
解:连接AB,过折射点做法线,根据光从空气斜射入水中,折射角小于入射角画出折射光线的位置,虽然人看到的B点是鹅卵石的虚像,鹅卵石的实际位置在B点的正下方,因为激光在进入水的时候也会发生折射,所以照着B点,激光也就刚好落在鹅卵石上了。如图所示:
故答案为:正对方向。
总结:本题主要考查光的折射定律:折射光线、入射光线和法线在同一平面内,折射光线、入射光线分居法线两侧,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。
14.早晨阳光射到地球上,看到太阳在远方的地平线上,阳光在这时 不是 (是或不是)直线传播的,因此,看到太阳的所在位置 高于 (高于或低于)太阳的实际位置,这种现象是由于阳光通过了大气层时发生了 折射 而出现的。
解:(1)光在不均匀的介质中传播路径发生改变的现象是光的折射现象,它是由于介质不均匀造成的;
所以早晨阳光射到地球上,看到太阳在远方的地平线上,阳光在这时不是直线传播的;
(2)太阳的光线从太空进入大气层时,会发生折射,折射光线靠近法线,我们逆着折射光线的方向看,它们比实际位置变高了,所以当我们看到太阳刚升起时,它的实际位置还在地平线以下。
故答案为:不是;高于;折射。
总结:此题主要考查光的折射产生的自然现象,要会用物理知识解释自然现象。学习物理一定要密切的联系生活;要将学到的知识应用到生活中去。
15.有经验的渔民在水面上方使用钢叉捕鱼时,总是将钢叉向看到的鱼的 下方 (选填“上方”“所在处”或“下方”)投掷。荷塘里某处水深约1.5m,一只蜻蜓静止在距离水面约2m的空中,其像到蜻蜓的距离为 4 m;轻风吹来,蜻蜓朝水面飞去,其在水中的像的大小将 保持不变 (选填“变大”“保持不变”或“变小”)。
解:(1)根据光的折射定律,光从水中斜射入空气中时,其折射角大于入射角,因此看到的鱼的位置并不是真正的鱼的位置,而是鱼的虚像,虚像在实际鱼的斜上方,所以有经验的渔民叉鱼时要瞄准鱼下方叉。
(2)一只蜻蜓静止在距离水面约2m的空中,根据平面镜成像的特点可知,其像到水面的距离为也是2m,因此蜻蜓的像到蜻蜓的距离为2m+2m=4m;
像的大小始终与物体大小相同,蜻蜓朝水面飞去,像的大小保持不变。
故答案为:下方;4;保持不变。
总结:本题考查了光的反射、折射现象及其应用,密切联系生活实际,注重了物理和生活的联系,难度不大。
三.解答题(共5小题)
16.某同学将一束光射向一块半圆形玻璃砖,发生了反射和折射现象,如图所示。其中入射光线是 BO ,折射角大小为 18 度。
解:仔细分析题图,先分析哪是界面,AO、BO、CO不可能是界面,只有0﹣0线或90﹣90线有可能是界面。
假设界面是90﹣90线,那么0﹣0线就是法线,利用光的反射定律,入射光线、反射光线必在同一种介质内,
并且折射光线和入射光线分居在法线的两侧,CO应是入射光线,OA是反射光线,OB是折射光线,
很明显反射角和入射角不相等,不符合光的反射定律。假设不成立。
因此只有0﹣0线是界面,90﹣90线是法线。
然后即可知,BO是入射光线,OA是反射光线,OC是折射光线。此时的折射角等于3×6°=18°,
故答案为:BO;18;
总结:在两种透明介质的界面上,会同时发生折射和反射,反射光线与入射光线分居法线两侧且在同种介质中;折射光线与入射光线也是分居法线两侧,但在两种不同介质中。分析该题要用假设法,在分析时先假定,然后由假设出发,根据所学物理知识和已知条件来进行分析、推理,得出肯定或否定。假设法是分析物理问题的常用方法,要领会掌握这种方法。
17.某实验小组在探究光的折射规律时,让一束光从空气斜射入玻璃水槽内的水中,看到如图所示的现象:
(1)请在图中分别做出入射角(用字母i表示)和折射角(用字母r表示)。
(2)为探究光从空气斜射入水中时折射角和入射角的关系,以下方案正确的是: C (选填“A”、“B”或“C”)。
A.只测量图中的入射角和折射角,分析并得出结论
B.保持入射角不变,进行多次试验,测量入射角和每次试验的折射角,分析并得出结论
C.改变入射角,进行多次试验,测量每次试验的入射角和折射角,分析并得出结论
(3)研究完光的折射规律后,该实验小组某同学在一只空碗中放一枚硬币,后退到某处眼睛刚好看不到它。另一位同学慢慢往碗中倒水时,小明在该处又看到硬币。这种现象可以用下列哪个光路图来解释? B
解:
(1)过入射点做垂线,得到法线,入射光线与法线之间的夹角是入射角;折射光线与法线之间的夹角是折射角。如下图:
;
(2)A、只进行一次实验就得出结论,偶然性太强,客观性不够。此选项错误;
B、保持入射角不变,虽然进行多次实验,但得到的折射角是相同的,得不出客观的结论。此选项错误;
C、多次改变入射角大小,测量每次实验时入射角和折射角,发现折射角随入射角变化的规律,得到的结论是普遍的。此选项正确。
(3)当我们用眼睛看到水中的硬币,是因为硬币反射的光进入到了我们的眼睛的缘故;根据光的折射定律的内容知道,光从水斜射入空气中时,折射光线向远离法线方向偏折,折射角大于入射角,且光线是从硬币上发出的,故B图正确。
故答案为:(1)见上图;(2)C;(3)B。
总结:此题考查的是我们对光的折射规律探究过程中折射角、入射角的作法及实验方案的优化,属于基本技能的考查。难度不大,是一道基础题。
18.如图所示是某物理教材中的一幅插图《鱼在哪里?》,划船叉鱼的过程中,应对准看到的鱼的哪个方位叉,才能叉到鱼?为什么?
答:叉鱼时将鱼叉对准看到的鱼,不能叉到鱼。这是因为从鱼身上发出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,眼睛看到的是鱼的虚像,在鱼的上方,所以叉鱼时要瞄准像的下方;如下图所示:
总结:此题主要考查光的折射现象,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,属于基础题。
19.生活在海边的人都知道:海市蜃楼常常发生在夏天的海面上,请你根据如图的提示,解释为什么夏天的海面会出现海市蜃楼的奇观?
解:
光在同一种均匀介质中,沿直线传播,海面上的空气不均匀,当介质不均匀时,光不再沿直线传播,其传播方向要发生改变,这种现象就属于光的折射,海市蜃楼就是这种原因形成的。
总结:此题考查的是我们生活中光现象原理的判断,光的直线传播和光的反射、折射是中考时必考的知识点。
20.一束光从水中斜射入空气中,画出它的折射光线。
解:在图中过入射点画出法线,在法线的左侧空气中画出折射光线,注意折射角大于入射角,如图所示:
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