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八年级下第二章光的折射现象及应用专题练习
一、单选题
1．生活处处是科学，选项中与如图所示铅笔在水中弯折现象形成原理相同的是（　　）
A．树的倒影 B．彩虹
C．手影 D．小孔成像
2．白天，我们在汽车内通过车窗玻璃能看到车外的景物；晚上，打开车内的灯时，在车内通过车窗玻璃能看到车内的乘客。下列说法中正确的是(　　)
A．前者是折射成像，是虚像；后者是反射成像，是虚像
B．前者是反射成像，是虚像；后者是折射成像，是虚像
C．前者看到的就是实物，而后者是反射成像
D．以上说法都不正确
3．如图所示，玫瑰花好像在水面处“折断”了，这种现象形成的原因是(　　)
A．光路的可逆性 B．光的折射
C．光的反射 D．光的直线传播
4．如图所示，学校的录播教室被一种单向透视玻璃分隔成上课和观摩两个功能区，坐在观摩室的听课教师通过单向透视玻璃进行观摩。下列说法中错误的是(　　)
A．若上课区域的光照强一些，则观摩效果更好
B．从上课区域射向透视玻璃的光只发生折射
C．听课教师能看到上课的情景，是由于上课区域的光能透过透视玻璃
D．学生在透视玻璃中看到了自己的像，此时的透视玻璃相当于平面镜
5．如图所示，男孩做出了错误的判断。以下四幅光路图中，能正确说明产生这一错觉的原因是（　　）
A． B．
C． D．
6．如图所示，水池的宽度为L，在水池右侧距离池底高度H处有一激光束，水池内无水时恰好在水池的左下角产生一个光斑。已知L=H，现向水池内注水，水面匀速上升，则光斑（　　）
A．匀速向右移动，且移动速度小于水面上升的速度
B．匀速向右移动，且移动速度大于水面上升的速度
C．减速向右移动，但速度始终大于水面上升的速度
D．加速向右移动，但速度始终小于水面上升的速度
7．陶瓷茶杯底部放有一枚硬币，人移动到某一位置时看不见硬币(如图甲)，往茶杯中倒入一些水后，又能够看见硬币了(如图乙)。下列理解正确的是(　　)
A．加水前看不见硬币，是因为光在杯口全部折射了
B．加水前看不见硬币，是因为眼睛发射出的光线没有照射到杯底
C．加水后看得见硬币，是因为光在两种介质表面发生了反射
D．加水后看得见硬币，是因为硬币表面反射的光经过折射进入了人眼
8．目前，一种用于推毁人造卫星或空间站的激光武器已研制成功，如图所示，某空间站位于地平线上方，现准备用一束激光射击该空间站，由于大气层对激光的折射作用，应把激光器(　　)
A．沿视线对着看到的空间站瞄高一些
B．沿视线对着看到的空间站瞄低一些
C．沿视线对着看到的空间站直接瞄准
D．条件不足，无法判断
9．如图所示，只含红光和紫光的复色光束PO，沿半径方向射入空气中的玻璃半圆柱后，如果被分成OA、OB、OC三光束沿图示方向射出，则（　　）
A．OA为红光，OB为紫光 B．OA为紫光，OB为红光
C．OA为红光，OC为复色光 D．OA为紫光，OC为红光
10．如图所示，把由同种玻璃制成的正方体玻璃砖A和半球形玻璃砖B放在报纸上，若正方体的边长和半球的半径相同，则从正上方沿图中虚线(中心线)方向往下看中心线对准的文字（　　）
A．A和B中看到的都比实际的高
B．A中看到的比实际的高，B中看到的比实际的低
C．A中看到的比实际的高，B中看到的与实际的一样高
D．A和B中看到的都与实际一样高
11．下图中，属于光的折射现象的是（　　）
A．①② B．①③ C．①②④ D．②③④
12．小科在实验中考前做凸透镜成像实验时，意外发现了除光屏上的像a外，还看到2个清晰缩小的像，如图像b、像c，他拿掉光屏，像b、像c仍存在，则像b、像c的成像原因是（　　）
A．b、c都是光的折射 B．b是光的折射；c是光的反射
C．b、c都是光的反射 D．b是光的反射；c是光的折射
13．如图所示，N点是人眼在M处看到的河中鱼的位置。若有人从M处用一根鱼叉叉鱼，应对着 叉去，若从M处射出一束激光，要使激光照射到鱼身上，则激光应对着 射。（　　）
A．N点，N点 B．N点下方，N点上方
C．N点下方，N点 D．N点左方，N点下方
14．太阳光穿过地球大气层时会发生折射。如果没有这层大气，会出现(　　)
A．日出会提前，日落会延迟 B．日出和日落都会提前
C．日出会延迟，日落会提前 D．日出和日落都会延迟
15．科学家发现一种特殊的负折射材料。所谓“负折射”，是指当光线在界面发生折射时，折射光线与入射光线始终位于法线同一侧。则当有一束光线射到负折射材料上时，正确的折射光路是(　　)
A． B．
C． D．
16．如图所示，OA是光从水中斜射入空气中时的一条反射光线，OA与水面夹角为60°。下列关于入射角α、折射角β的说法中正确的是（　　）
A．α=60°、β＞60° B．α=30°、β＞30°
C．α=60°、β＜60° D．α=30°、β＜30°
二、填空题
17．日出江花红胜火，春来江水绿如蓝”描写了美丽的江南风光，诗人看到的日出并非太阳的实际位置，而是光线经过不均匀大气时发生了　 　而形成的像，太阳实际在地平线　 　(选填“以下”或“以上”)。
18．如图A、B两架飞机，一架是实际的飞机，一架是从潜艇观察口O点观察到的该飞机的像，则　 　选填“A”或“B”)架是实际飞机。
19．如图是两个并排而且深度相同的水池，一个装水，另一个未装水，在两池的中央各竖着一只长度相同而且比池深略高的标杆。当阳光照时就会在池底形成杆的影子，则装水的池中标杆影子长度　 　未装水的池中标杆影子长度（选填“大于”、“等于”或“小于”）。
三、实验探究题
20．三棱镜是一种重要的光学元件，光通过三棱镜的传播路线是怎样的呢？小越用红光以一定角度射到三棱镜上，光路图如图1所示。改变入射角度，光路图如图2、图3所示。
（1）经过两次折射后，红光均向三棱镜的　 　（选填“顶角A”或“底面BC”）偏折。这个规律对于其他的单色光成立吗？小越选用其他不同的单色光重复上述实验，发现了同样的规律。
（2）了解了小越的探究后，老师建议小越把凸透镜分割成两部分进行思考，如图4所示。小越经过分析和综合，理解了凸透镜对光具有　 　作用的原因。
（3）利用三棱镜还可以进行的探究实验是　 　。
四、解答题
21．射水鱼又称高射炮鱼，它有非常独特的捕食本领，当搜索到停歇在水面附近树枝、草叶上的小虫后，会选择合适的角度，瞄准目标，从口中喷射出一股1m多高的水柱，将小虫击落水中吃掉。利用上述信息，请回答下列问题。
（1）射水鱼在水下看到的是小虫的　 　（填：实像或虚像）
（2）射水鱼在水下应该向看到小虫像的上方还是下方喷水，才有可能击落目标？并根据你学过的光学知识，解释射水鱼这种独特的捕食本领　 　。
答案解析部分
1．【答案】B
【解析】【分析】分析各个选项中包含的物理原理即可。
【解答】根据图片可知，铅笔在水中弯折，其实是光的折射现象。
A.树的倒影为光的反射现象，故A不合题意；
B.彩虹由光的折射现象形成，故B符合题意；
C.手影由光的直线传播形成，故C不合题意；
D.小孔成像由光的直线传播形成，故D不合题意。
故选B。
2．【答案】A
【解析】【分析】根据光的折射和反射的知识分析判断。
【解答】白天时，车外的景物发出的光线从空气射入玻璃，再从玻璃射入空气从而发生折射，此时我们看到的是车外景物经过折射形成的虚像。
晚上时，车内开灯，车内的乘客发出的光线经过车窗玻璃反射后射入我们的眼睛，因此此时看到的是反射成的虚像。
故A正确，而B、C、D错误。
故选A。
3．【答案】B
【解析】【分析】根据光的折射的知识分析判断。
【解答】根据图片可知，水中的玫瑰花杆发出的光线，从水里斜射入空气中时发生折射，此时折射角大于入射角。当折射光线射入眼睛后，我们沿相反方向望过去，看到水中花杆的位置发生改变，即看似“折断”了，故B正确，而A、C、D错误。
故选B。
4．【答案】B
【解析】【分析】光照射到物体的表明会发生反射；反射分成镜面反射和漫反射；平面镜成像属于光的反射。【解答】A.上课区域的光照强一些，对比明显，观摩效果更好，故A正确不合题意；
B.从上课区域射向透视玻璃的光在玻璃上会发生折射和反射，故B错误符合题意；
C.听课教师能看到上课的情景，说明光线能透过玻璃，故C正确不合题意；
D.学生在透视玻璃中看到了自己的像，此时的透视玻璃相当于平面镜，属于平面镜成像，故D正确不合题意。
故选B。
5．【答案】D
【解析】【分析】根据光的折射规律分析判断。
【解答】当我们从空气中看水池底部时，水池底部发出的光线从水射入空气时发生折射，此时折射角大于入射角。当折射光线射入眼睛后，我们会看到成在实际位置上方的虚像，即水池好像变浅了，故D正确，而A、B、C错误。
故选D。
6．【答案】A
【解析】【分析】根据光的折射规律，利用等腰直角三角形的性质，分析光斑移动的速度和水面上升的速度的大小关系。【解答】（1）光由空气斜射进入水中时，折射光线向法线偏折，折射角小于入射角，所以光斑是由光的折射形成的；
当水面上升时，折射光路的变化如上图，可见，水面上升，折射点右移，光斑右移。
水面上升的距离h与光斑移动的距离s成正比：s=h（1-tana）（其中a为折射角），所以当水面匀速上升，光斑必然匀速移动，而不是变速运动。
（2）因为L=H，所以激光与水面成45度角入射，所以由图可知，光斑再怎么移也不可能和法线重合，所以速度比水面上升的速度小。
故选A。
7．【答案】D
【解析】【分析】根据光的直线传播和光的折射的知识分析判断。
【解答】加水前，硬币发出的光线沿直线传播，被茶杯的侧壁挡住，因此看不到硬币。加入水后，硬币发出的光线在水面发生折射，此时折射光线能够射入眼睛，因此我们能看到硬币，故D正确，而A、B、C错误。
故选D。
8．【答案】C
【解析】【分析】根据光的折射规律和光路的可逆性分析解答。【解答】由于光的折射，光线如图所示，即看见的空间站位置S′比实际位置S略高。但武器发射出的激光经过大气层的边缘时也要发生折射，由光路可逆原理知，视线与激光束会发生相同的弯曲，故激光器沿视线对准空间站直接瞄准。
故选C。
9．【答案】B
【解析】【分析】复色光束穿过玻璃半圆柱后，红光折射率最小、偏折程度最小，紫光折射率最大、偏折程度最大。
【解答】由图可知PO为入射光线，OC为反射光线，故OC为只含红光和紫光的复色光束，OA与OB为折射光线，紫光折射能力比红光强，故OA为紫光，OB为红光。B符合题意，ACD不符合题意。
故答案为：B
10．【答案】C
【解析】【分析】光透过不同形状的玻璃会发生折射。
【解答】如图所示为人眼看到玻璃砖下报纸时的光路
由图可知，此时光线通过正方体玻璃砖时会发生折射，不同的折射光线反向延长线汇聚成的虚像位于报纸上方，因此A中看到的比实际的高；而B中光线未发生折射，因此B中看到的与实际一样高。因此C符合题意，ABD不符合题意。
故答案为：C
11．【答案】B
【解析】【分析】光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向会发生改变，这就是光的折射现象，据此分析判断。
【解答】①物体发出的光线穿越大气层时，由于空气的密度不均匀，因此光的传播方向不断改变，发生折射，从而形成海市蜃楼现象；
②日食是光沿直线传播形成的；
③水里面的筷子发出的光线，从水射入空气时发生折射，折射光线射入眼睛后，我们看到水里的筷子改变了位置，即“筷子变弯”；
④倒影是光在水面发生反射形成的平面镜成像。
则属于光的折射的是①③。
故选B。
12．【答案】D
【解析】【分析】 凸透镜成像时，当物距大于二倍焦距时，成倒立、缩小的实像；凸面镜成正立的虚像，据此分析判断。
【解答】c是通过左侧看凸透镜所成的像，c与a类似，成的是倒立、缩小的实像，其原理是光的折射； b相对于物体左右对称，这是因为透镜的表面相当于凸面镜，能在凸透镜的左侧观察到正立、缩小的虚像，属于光的反射现象。
故选D。
13．【答案】C
【解析】【分析】 根据光的折射规律分析判断。
【解答】（1）光从水中斜射入空气中时，折射角大于入射角。鱼发出的光线经水面折射后进入人眼，人沿着折射光线反向延长线的方向望回去，会看到鱼的虚像成在实际位置的上方，即鱼实际在像N的下方，因此鱼叉应该对准N点下方；
（2）根据光路的可逆性可知，只有激光沿着折射光线反向射回去，那么现在的折射光线才会与原来的入射光线重合，从而照亮N点，因此激光应该对准N点。
故选C。
14．【答案】C
【解析】【分析】根据图片中太阳照亮的区域面积进行对比，判断日出日落时间的变化。
【解答】太阳光穿过大气层发生的折射现象，可以使原本看不到太阳的部分地区看到太阳(如图，通过大气层的折射后太阳照亮的区域更大了)，因此如果没有这层大气，日出会延迟，日落会提前，故C正确，而A、B、D错误。
故选C。
15．【答案】B
【解析】【分析】根据题中信息“ 所谓“负折射”，是指当光线在界面发生折射时，折射光线与入射光线始终位于法线同一侧 ”可以确定折射光路。
【解答】在负折射材料中先画出法线，法线与折射面垂直，再根据信息“ 所谓“负折射”，是指当光线在界面发生折射时，折射光线与入射光线始终位于法线同一侧 ”可知，A、C、D都有光线在法线的两侧，是错误的，B入射光线与折射光线都在法线的同侧，B选项正确。
故选：B
16．【答案】B
【解析】【分析】1、光的折射定律：光折射时，入射光线、折射光线、法线在同一平面内；折射光线和入射光线分别位于法线的两侧。光从空气斜射入水或其他透明物质时，折射角小于入射角；当光从其他透明物质斜射入空气时，折射角大于入射角；
2、光的反射定律：光反射时，入射光线、反射光线、法线在同一平面内；反射光线和入射光线分别位于法线的两侧；反射角等于入射角；
3、根据图示先确定反射角，再根据反射定律确定入射角，再由折射定律确定折射角与入射角的关系。
【解答】图中光线是一条反射光线，反射角为90°-60°=30°，由反射角=入射角，可知入射角为α=30°，当光线由水射向空气时，折射角大于入射角，所以β＞30° ，B选项正确。
故选B
17．【答案】折射；以下
【解析】【分析】根据光的折射的知识分析解答。
【解答】日出江花红胜火，春来江水绿如蓝”描写了美丽的江南风光，诗人看到的日出并非太阳的实际位置，而是光线经过不均匀大气时发生了折射而形成的像，根据图片可知，太阳实际在地平线以下。
18．【答案】B
【解析】【分析】根据光的折射规律作图分析。
【解答】从水中看空气中的飞机时，飞机发出的光线从空气斜射入水中，此时折射角小于入射角。折射光线进入我们的眼睛后，我们沿相反方向望过去，会看到成在实际位置上方的飞机的虚像，因此上面的A为虚像，下面的B为实际飞机，如下图所示：
19．【答案】小于
【解析】【分析】根据光的折射的知识分析解答。
【解答】如下图所示，光在空气中沿直线传播，则无水的水池中影子的长度如左图所示。
光从空气斜射入水中时，折射角小于入射角，则有水的水池总影子的长度如右图所示；
比较可知，装水的池中标杆影子长度小于未装水的池中标杆影子长度。
20．【答案】（1）底面BC
（2）会聚
（3）光的色散或凹透镜对光的作用
【解析】【分析】（1）根据图1、图2、图3，分析红光通过三棱镜后的偏折规律；
（2）根据凸透镜对光线的作用解答；
（3）根据三棱镜的特点分析解答。
【解答】（1）根据图1、图2、图3可知，经过两次折射后，红光均向三棱镜的底面BC方向偏折。
（2）根据图4可知，凸透镜相当于两个相同的三棱镜将底部重合在一起，根据三棱镜对光线的作用可知，上面的光线向下偏折，下面的光线向上偏折，其实就是所有的光线都向主轴偏折，即凸透镜对光线有会聚作用。
（3）①太阳光经过三棱镜后会被分解为七种颜色的色光，这就是光的色散现象；
②凹透镜相当于两个相同的三棱镜顶角重合在一起，根据三棱镜对光线的作用可知，上面的光线向上偏折，下面的光线向下偏折，其实就是使光线远离主轴，即凹透镜对光线有发散作用。
那么利用三棱镜还可以进行的探究实验为：光的色散或凹透镜对光的作用。
21．【答案】（1）虚像
（2）射水鱼在水下应该向看到小虫像的下方喷水，才有可能击落目标。 因为射水鱼在水中看到水面上方的小虫，实际上是小虫反射的光线斜射入水中，发生折射后，进入了鱼的眼睛。根据光的折射规律，光从空气斜射入水中，折射光线向法线偏折，折射角小于入射角，而鱼的视觉认为光是沿直线传播的，所以鱼看到的小虫是变高的虚像，所以水下的鱼应该对准看到小虫像的下方喷射才有可能击中目标。
【解析】【分析】（1）实像由实际光线会聚而成，虚像不是由实际光线会聚而成；
（2）光从空气中斜射入水中时，折射角小于入射角，根据光的折射规律和人眼看到物体的原理分析即可。
【解答】（1）射水鱼在水下看到的是小虫并不是小虫本身，而是小虫发出光线经过折射后反向延长线的交点，因此成的是虚像。

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