沪科版八年级物理第四章 多彩的光重点解析
考试时间:90分钟;命题人:物理教研组
考生注意:
1、本卷分第I卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,满分100分,考试时间90分钟
2、答卷前,考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、班级填写在试卷规定位置上
3、答案必须写在试卷各个题目指定区域内相应的位置,如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不准使用涂改液、胶带纸、修正带,不按以上要求作答的答案无效。
第I卷(选择题 30分)
一、单选题(10小题,每小题3分,共计30分)
1、如图,小红身高1.6m,站在平面镜前3m,则( )
A.小红在平面镜中的像高度一定比1.6m矮
B.若小红面镜,则她在镜中的像会变大
C.若小红以1m/s的速度走向平面镜,则镜中的像相对于平面镜的速度是1m/s
D.若小红面镜1m,则她与镜中的像的距离是2m
2、下列现象中,由光的反射形成的是( )
A.小孔成像 B.水中倒影 C.海市蜃楼 D.透镜成像
3、小红同学在“探究凸透镜成像规律”时,烛焰在光屏上成了一个清晰的像,如图所示,下列说法正确的是( )
A.利用这一成像规律可制成投影仪
B.实验中,蜡烛越烧越短,光屏上烛焰的像向下移动
C.要使光屏上烛焰的像变小,应将蜡烛远离凸透镜且将光屏靠近凸透镜
D.如果用不透明纸将凸透镜的上半部分挡住,光屏上只能成半个烛焰的像,像的亮度减弱
4、下列光现象中,属于生活中使用透镜的实例是( )
A.塔在水中形成“倒影” B.放大镜把字“放大”
C.屏幕上呈现人的影子 D.笔好像在水面处“折断”
5、黑暗的房间里有两盏电灯,只有一盏灯点亮,但人能看到未点亮的灯泡。下列图中,能正确表示出“人能看到未点亮灯泡”的光路图是( )
A. B.
C. D.
6、2021年12月9日,被称作最硬核直播课堂的“天宫课堂”首次天空授课,神舟十三号乘组航天员翟志刚、王亚平、叶光富在中国空间站化身“太空教师”,现场演示微重力环境下细胞学实验、物体运动、液体表面张力等现象,并与地面课堂进行实时交流。下图是航天员王亚平演示水球成一正一倒的像,以下回答错误的是( )
A.水球中倒立的像是投影仪原理 B.倒立的像是实像
C.正立的像是虚像 D.大的水球相当于凸透镜
7、如图所示,鱼缸中只有一条小鱼,而眼睛从A点可以观察到两条,一条鱼的位置变浅,另一条鱼变大,则下列说法中正确的是( )
A.小鱼是光的反射形成的,大鱼是光的折射形成的
B.两者都是光的折射形成的
C.小鱼是光的折射形成的,大鱼是光的反射形成的
D.两者都是光的反射形成的
8、小川同学在“探究凸透镜成像规律”时,烛焰在光屏上成了一个清晰的像(未画出)。如图所示,下列说法正确的是( )
A.利用这一成像规律可制成照相机
B.实验中,蜡烛越烧越短,光屏上烛焰的像向下移动
C.如果用不透明纸将凸透镜的上半部分挡住,光屏上不能成像
D.要使光屏上的像变小,只需将蜡烛远离凸透镜
9、现代生活,智能手机给人们带来了许多便利,但长时间盯着手机屏幕容易导致视力下降。下列关于近视眼及其矫正的原理图正确的是( )
A.甲、乙 B.丙、丁 C.甲、丁 D.丙、乙
10、下列关于光现象的说法中正确的是( )
A.“立竿见影”是由于光的反射形成的
B.“潭清疑水浅”是由于光的折射形成的
C.“镜花水月”是由于光的直线传播形成的
D.“坐井观天”是由于光的折射形成的
第Ⅱ卷(非选择题 70分)
二、填空题(5小题,每小题2分,共计10分)
1、(1)投影仪发射的多彩影像是由红、______、蓝三种色光混合而成的,并在屏幕上发生______,使全班同学能在各个不同位置共同观赏。
(2)臭氧层是地球的“保护伞”,能吸收绝大部分来自太阳的______(红外线/紫外线),使地球上的生物免受伤害。
(3)看到湖水中游动的“鱼”比其实际位置要______(深/浅),这是因为光从水中斜射向空气时发生______。
2、如图所示,地面上放一块平面镜,小明和小红并排经过平面镜,能从平面镜中互相看到对方的眼睛,这能用___________原理解释;小红发现镜子比旁边的地面要暗一些,这是由于光在地面上发生的是___________(选填“镜面”或“漫”)反射的缘故。
3、人的眼睛像一架照相机,晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸镜,来自物体的光会在视网膜上形成一个______(正立/倒立)的实像,当眼睛患有近视时,远处物体的像成在视网膜的______(前/后)方,近视的人所佩戴的眼镜是______凸透镜/凹透镜),对光起______(会聚/发散)作用,可将像的位置矫正到视网膜上。
4、①“海市蜃楼”;②“镜花水月”;③“一叶障目”,这几种与光学相关的现象中,是由于光的折射引起的现象是________(填序号);电影院内各个位置的观众都能看到银幕上的画面,这是由于光在银幕上发生了________(选填“镜面反射”或“漫反射”)的缘故。
5、人的眼睛的晶状体相当于凸透镜,当人观看物体时,物体在视膜上所成的像是倒立______(选填“放大”、“等大”或“缩小”)的实像。甲、乙两位视力缺陷者眼球的成像情况如图所示,需要用凹透镜来矫正是______ (选填“甲”或“乙”)
三、计算题(5小题,每小题8分,共计40分)
1、小龙身高为1. 72 m,他站在竖直放置的平面镜前,要想看到自己的全身像,镜子至少需要多长 镜子应离地面多高 (人眼离头顶10 cm)
2、激光是测量距离最精确的“尺子”,它的射程非常远,利用它可以从地球射向月球,再从月球反射回地球.从发射激光到接收到它返回的信号,共用时2s,已知光速为3×108m/s,求地球到月球的距离是多少
3、身高1.70m的李洋同学面向穿衣镜,站在镜前1m处,问:
(1)镜中的像与他相距多少m?
(2)若他再远离穿衣镜0.5m,镜中的像距离他多少m?
(3)如果他以1m/s的速度靠近穿衣镜,以他的像为参照物,则他靠近穿衣镜的速度是多少m/s?
4、从地面向月球发射激光,经2.7s后接收到月球表面反射回来的激光,则月球和地球之间的距离为(激光在真空中的传播速度)
5、如图所示透镜,补出入射光线或折射光线______、______ 。
四、实验探究(2小题,每小题10分,共计20分)
1、小龙同学利用如图甲所示的实验装置“探究平面镜成像的特点”。
(1)平面镜成像的原理是光的______(选填“反射”或“折射”)。
(2)如图甲所示,选取两只相同的棋子做实验,目的是为了比较像与物的______关系;把棋子放在玻璃板前20cm处,在玻璃板后移动另一只棋子恰好在距离玻璃板______cm处与像完全重合;撤去玻璃板后的棋子,在像的位置放一光屏,发现光屏上不能承接到像,说明平面镜所成的像是______(选填“实”或“虚”)像。
(3)如图乙所示,在三只棋子的正面贴上黑色的大小相同的半圆形图案,棋子A放在玻璃板前,将棋子______(选填“B”或“C”)在玻璃板后方移动可以使半圆形图案重合;实验过程中发现棋子A成的像不够清晰,小龙同学想到两种方案:方案一:用手电筒照射到玻璃板上;方案二:用手电筒照射棋子A正面。你认为______效果更好(选填“方案一”或“方案二”)。
2、在“探究凸透镜成像规律”的实验中,首先要使烛焰、凸透镜和光屏的中心大致在______,以保证凸透镜所成的实像落在光屏的______。已知实验中所使用的凸透镜的焦距可能为10厘米或15厘米,保持凸透镜位置不变(如图),当蜡烛向左移动到25厘米刻度处时,则应将光屏向______(选填“左”或“右”)移动到______(选填“50~60”、“60~70”、“65~80”、“大于70”、“大于80”)厘米刻度范围内,获得模糊像后,将光屏______,直到像清晰为止。
-参考答案-
一、单选题
1、C
【详解】
AB.平面镜所成的像与物体大小相等,小红身高1.6m,则小红在平面镜中的像还是1.6m,不管小红面镜还是远离平面镜,她在镜中的像不会改变,故AB不符合题意;
C.平面镜所成的像到镜面的距离始终等于物体到镜面的距离,若小红以1m/s的速度走向平面镜,则镜中的像相对于平面镜的速度也是1m/s,故C符合题意;
D.若小红面镜1m,则她与镜面的距离为,则小红的像到镜面的距离也为2m,所以她与镜中的像的距离是4m,故D不符合题意。
故选C。
2、B
【详解】
A.小孔成像是光的直线传播形成的,故A不符合题意;
B.水中倒影是平面镜成像现象,光的反射形成的,故B符合题意;
C.海市蜃楼是光在不均匀空气中发生的折射现象,故C不符合题意;
D.透镜成像是光从空气进入透镜时,发生折射形成的,故D不符合题意。
故选B。
3、C
【详解】
A.由图知,蜡烛放在2倍焦距之外,所以此时成缩小、倒立的实像,照相机是根据这个原理制成的,故A错误;
B.由于成的实像是倒立的,所以蜡烛越烧越短,光屏上烛焰的像就应该向上移动,故B错误;
C.凸透镜成实像时,物距变大,像距变小,像变小,要使光屏上的烛焰的像变小,应增大物距,减小像距,即蜡烛应远离凸透镜,光屏靠近凸透镜,故C正确;
D.如果用不透明纸将凸透镜的上半部分挡住,烛焰发出的光射向凸透镜的下半部分,经凸透镜折射后,照样能会聚成像,像的大小不发生变化,折射光线减少,会聚成的像变暗,故D错误。
故选C。
4、B
【详解】
A.塔在水中形成“倒影”,是平面镜成像,是由光的反射形成的,不是透镜在生活中的应用,故A不符合题意;
B.放大镜把字“放大”,属于凸透镜成像,是放大镜在生活中的应用,故B符合题意;
C.屏幕上呈现人的影子是光的直线传播形成的,不是透镜在生活中的应用,故C不符合题意;
D.笔好像在水面处“折断”,是光的折射现象,不是透镜在生活中的应用,故D不符合题意。
故选B。
5、B
【详解】
我们之所以看到物体,是因为物体发出或反射的光线进入人的眼睛,据此分析,点亮的灯泡属于光源,会发出光,未点亮的灯泡会反射点亮的灯泡的光,使光进入人的眼睛,从而人看到了未点亮的灯泡,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
6、A
【详解】
A.水球中倒立的像是缩小的实像,照相机应用此原理制成的,故A错误,符合题意;
BC.实像是倒立的,虚像是正立的,故BC正确,不符合题意;
D.大的水球中间厚,边缘薄,相当于凸透镜,故D正确,不符合题意。
故选A。
7、B
【详解】
当我们在鱼缸的斜上方看水中的鱼时,水中鱼的光线射到水面时,会发生折射现象,折射光线远离法线进入我们的眼睛,由于错觉,我们始终认为光是沿直线传播的,逆着折射光线看到了鱼的虚像,虚像比鱼的实际位置浅一些;当从鱼缸侧面看水中鱼时,弧形鱼缸和水正好形成一个凸透镜,由凸透镜成像放热规律可知,鱼在1倍焦距以内成正立放大的虚像;综上所述,两者都是鱼的虚像,两者都是光的折射形成的,故B正确,ACD错误。
故选B。
8、A
【详解】
A.由图示知,此时的物距大于二倍焦距,所成的是倒立、缩小的实像,照相机是利用这一规律工作的,故A正确;
B.蜡烛发出的光线经过凸透镜的光心时,传播方向不变,而蜡烛变短,凸透镜及光屏的高度不变时,蜡烛发出的经过凸透镜的光心的光线向上移,所以光屏上烛焰的像向上移动,故B错误;
C.用不透明纸将凸透镜上半部分挡住,光屏上仍能成像,但像变暗,因为不透明纸挡了射向凸透镜的部分光线,则透过凸透镜的光线变少了。故C错误;
D.在凸透镜成像中,物近像远像变大,反之,像要变小,物距要变大,所以应将蜡烛远离凸透镜,但同时像距离要变小,那么应同时将光屏靠近凸透镜。故D错误。
故选A。
9、C
【详解】
近视眼是看不清远处,但看得清近处,是折光能力强,远处的光线在视网膜前成像,故甲图是近视眼的光路图,近视眼折光能力强,需要佩戴发散透镜,故丁图是近视眼矫正的光路图,故C正确。
故选C。
10、B
【详解】
A.“立竿见影”是由于光的直线传播形成的,故A不符合题意;
B.“潭清疑水浅”是由于光从水中斜射入空气中时发生折射现象,折射光线远离法线,折射角大于入射角,人逆着折射光线看去,感觉水的深度变浅了,故B符合题意;
C.“镜花水月”属于平面镜成像,是由于光的反射形成的,故C不符合题意;
D.“坐井观天”是由于光的直线传播形成的,故D不符合题意。
故选B。
二、填空题
1、绿 漫反射 紫外线 浅 折射
【详解】
(1)[1]色光的三原色为红、绿、蓝,投影仪发射的多彩影像画面的颜色是由红、绿、蓝三种色光合成的。
[2]屏幕用表面粗糙的白布做成,能使射向屏幕的光发生漫反射,即使光线射向四面八方,因此各个方向的同学都能看到屏幕上的像。
(2)[3]过量的紫外线照射对动物体有害,臭氧层能吸收绝大部分来自太阳的紫外线,使地球上的生物免受伤害。
(3)[4][5]在岸上看湖水中游动的“鱼”比其实际位置要浅,这是因为光从水中斜射向空气时发生折射,折射光线远离法线;而人感觉光沿直线传播,认为光线是从折射光线的方向发出的,所以看到鱼的位置要比实际位置浅。
2、光路可逆 漫
【详解】
[1][2]平面镜上发生的是光的反射,小明和小红能从平面镜中互相看到对方的眼睛,是因为光路是可逆的;镜子是光滑的发生的是镜面反射,反射光都朝同一方向射出,地面是粗糙的发生的是漫反射,反射光向四面八方射出,所以进入人眼的光很多,所以小红发现镜子比旁边的地面要暗一些。
3、倒立 前 凹透镜 发散
【详解】
[1]眼睛的晶状体和角膜相当于凸透镜,视网膜相当于光屏,外界物体在视网膜上成倒立的实像。
[2][3][4]近视眼是因为晶状体太凸,折光能力太强,或是眼球前后径太长,使像成在视网膜的前方,由于凹透镜对光线有发散作用,所以应佩戴凹透镜,凹透镜对光线有发散作用,将像的位置矫正到视网膜上。
4、① 漫反射
【详解】
[1]①“海市蜃楼”是光的折射现象;②“镜花水月”是光的反射现象;③“一叶障目”是光的直线传播,因此是由于光的折射引起的现象是①。
[2]银幕表面是比较粗糙的,光在银幕上发生了漫反射,使各个位置的观众都能看到银幕上的画面。
5、缩小 甲
【详解】
[1]眼睛的晶状体相当于凸透镜,当人观看物体时,物距大于2倍焦距,视网膜上成倒立缩小的实像。
[2]近视眼是晶状体曲度变大,会聚能力增强,即折光能力增强,像呈在视网膜的前方造成的。由图可知甲的像呈在了视网膜的前方,所以他是近视眼,应佩戴发散透镜,即凹透镜加以矫正。
三、计算题
1、0.86米, 0.81m.
【解析】
根据题意作出如图的示意图,AB为小龙,C为人眼睛处,A’B’为小龙的像,以眼睛以下部分为例进行分析,高度1.62m,
根据成像的特征及如图所示,ΔCOF与ΔCC’B’相似,OC:C’C为1:2,所以镜子OF的高度为像高的B’C’的一半,即0.81m,所以镜子距地面的高度也为身高的一半,0.81m;
分析眼睛以上的部分,高度为10cm,同理,所需镜子的高度为像高A’C’的一半,即5cm。
所以要想看到自己的全身像,镜子至少需要;
镜子应离地面的高度为:0.81m
答案:0.86米, 0.81m.
点睛:考查了平面镜成像特征的灵活运用,关键是得出三角形相似,再利用对应边成比例进行解答,容易错误的地方是直接得出镜子离地面的高度为身高的一半是不对的,注意在考虑眼睛的位置时,必须细化计算得出结果。
2、
【详解】
地球到月球的距离是
s=vt=3×108m/s×2s=3×108m
【点睛】
已知所用的时间和光的速度,根据公式s=vt可求地球到月球的距离。
3、(1)2m;(2)3m;(3)2m/s;
【详解】
(1)根据平面镜成像特点可知,像和物到平面镜的距离相等,所以物到像的距离是物到平面镜距离的两倍;
因为李洋同学距平面镜的距离是1m,像与他之间的距离是:
;
(2)若他远离平面镜后退0.5m,则他距离平面镜的距离是:
所以像到平面镜的距离也是1.5m,故像距离人的距离是:
;
(3)平面镜所成的像和物到平面镜的距离相等,该人以1m/s的速度正对镜子走去,则像也以1m/s的速度正对镜子走去,所以若以像为参照物,人相对于像的运动速度是:
.
4、
【详解】
向月球发射激光,经2.7s后接收到月球表面反射回来的激光,那么激光从月球传到地球所用的时间为:
由得,月球和地球之间的距离为:
答:月球和地球之间的距离为;
5、
【详解】
[1]根据三条特殊光线的作图规律作图,过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变;过焦点的光线经凸透镜折射后,平行于主光轴,如图
[2]延长线过另一侧焦点的光线经凹透镜折射后将平行于主光轴,平行于主光轴的光线经凹透镜折射后,其折射光线的反向延长线过焦点,如图
四、实验探究
1、反射 大小 20 虚 C 方案二
【详解】
(1)[1]平面镜的成像的原理是光的反射,是光的反射光线反向延长所形成的虚像。
(2)[2][3][4]选取两只相同的棋子做实验,目的是为了比较像与物的大小关系,若等大,则说明可以重合,若不能等大的,则像与物不能重合;根据平面镜成像规律可知,像距等于物距,故当棋子到平面镜的距离为20cm时,则棋子的像到平面镜的距离也是20cm;撤去玻璃板后的棋子,在像的位置放一光屏,发现光屏上不能承接到像,说明平面镜所成的像是虚像,因为虚像并不是实际光线会聚而成,不能用光屏承接。
(3)[5][6]由于像和物体关于平面镜对称,所以棋子A放在玻璃板前,将棋子C在玻璃板后方移动可以使半圆形图案重合;由于平面镜是利用光的反射形成的虚像,所以想要像清晰,就需要物体反射的光线多,故需要用手电筒照射棋子A正面,即选方案二。
2、同一高度 中央 右 60~70或大于80 前后微调
【详解】
[1][2]在凸透镜成像规律中,要遵循“三心同高”原则,即烛焰焰心、凸透镜光心、光屏中心在同一个高度上,这样才能保证凸透镜所成的实像落在光屏的中央。
[3][4]由图可知,凸透镜在50cm刻度处,当蜡烛向左移动到25厘米刻度处时,物距
当凸透镜的焦距为10cm时,二倍焦距
比较物距和焦距的大小可知,此时,成倒立、缩小的实像,像距与焦距的关系为,即。凸透镜在50cm刻度处,此时应该将光屏向右移动到“60~70”厘米刻度线处。
当凸透镜的焦距为15cm时,二倍焦距
比较物距和焦距的大小可知,此时,成倒立、放大的实像,像距与焦距的关系为,即。凸透镜在50cm刻度处,此时应该将光屏向右移动到“大于80”厘米刻度线处。
[5]获得模糊像后,将光屏位置进行前后微调,直到像清晰为止。