2022年沪科版八年级物理第四章 多彩的光专题训练试题（含答案解析）

沪科版八年级物理第四章 多彩的光专题训练
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、如图甲所示，珍珍将一个装有水的圆柱形玻璃杯放在漫画前，惊奇地发现透过水杯看到漫画中的老鼠变“胖”了，还掉头奔向猫，如图乙所示。关于此现象，下列说法正确的是（　　）
A．装有水的圆柱形玻璃杯相当于一个凹透镜
B．透过水杯看到变“胖”的老鼠是虚像
C．此时漫画中的老鼠到玻璃杯的距离应满足
D．将漫画离水杯远一些，透过水杯看到的老鼠会变更“瘦”一些
2、下列关于光现象的说法中正确的是（　　）
A．电视遥控器是利用紫外线工作的
B．人离穿衣镜越近，人在镜中的虚像越大
C．游泳时，从水中看岸上的物体，像的位置比实际物体位置高
D．使用投影仪时要使光屏上的像变大，要适当增大投影片到镜头的距离
3、在探究凸透镜成像的实验中，蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示，烛焰在光屏上恰好成一清晰的像。现将蜡烛向左移动5cm，后移动光屏使光屏上的像再次清晰。以下判断正确的是（　　）
A．需将光屏适当右移，移动距离大于5cm B．需将光屏适当左移，移动距离小于5cm
C．移动后光屏上会成放大的像 D．该凸透镜焦距为20cm
4、如下图所示的四幅图中，表示近视眼成像情况和矫正后成像情况的图分别是（　　）
A．图乙和图丁 B．图乙和图丙 C．图甲和图丁 D．图甲和图丙
5、如图疫情防控期间，学校配备了新型全自动摄像测温告警系统，晨晨同学正在通过学校测温棚，下列说法正确的是（　　）
A．镜头离晨晨同学的距离在一倍焦距以内
B．显示屏上出现晨晨的头像，说明照相机是利用凸透镜能成正立、缩小、实像的原理工作的
C．当晨晨的体温为36.5℃时，告警系统会报警
D．显示屏上晨晨的体温值主要是利用红外线测出的
6、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
7、下列生活中的现象不是由于光的折射形成的是（　　）
A．雨后彩虹 B．桥的倒影
C．筷子“弯折” D．海市蜃楼
8、下列现象与光的折射无关的是（　　）
A．阳光透过树叶的缝隙在地上形成圆形光斑
B．太阳光经三棱镜后分解成七种色光
C．通过显微镜观察细胞
D．站在岸边看到水面下的石头
9、如图所示，小亮利用如图甲所示的装置探究平面镜成像的特点，下列有关说法正确的是（　　）
A．蜡烛A的像是光的反射形成的实像
B．蜡烛A远离玻璃板，A的像会变小
C．若蜡烛 A所成的像偏高且倾斜，则图乙中的③是产生该现象的原因
D．实验中选择两支大小相同的蜡烛是为了比较像与物的大小关系
10、光线从空气斜射入水中，与水面夹角为40°，则入射光线与反射光线的夹角为（　　）
A．40° B．60° C．80° D．100°
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、红外线测温枪可以“收集物体发射的红外线”并转变为相应的电信号。该信号经过放大器和信号处理电路计算后，转变为被测目标的温度值。红外线在同种均匀介质中______传播，在空气中传播速度约为______m/s。
2、其同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中，绘制了如图所示的图象，当物体到透镜的距离为12cm时，成______的像（选填“放大”、“缩小”、“等大”）。
3、（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______。
4、 “日出江花红胜火，春来江水绿如蓝”描述了自然中的美景，在我们能看到的各种色光中，红、__________和蓝称为光的三原色。日光经过三棱镜后会分散成多种不同颜色的光，这种现象称为光的__________，它的成因是三棱镜对不同色光__________的程度不同。
5、有一光电控制液面高度的仪器，它是通过光束在液面上的反射光线反射到光电屏上的光斑位置来判断液面高低的。如图所示光路中，光束与液面的夹角为45°，折射光线与反射光线的夹角是105°，则入射角为______，折射角为______。当液面以速度v1下降时，光电屏上的光斑S将以速度v2向______（左/右）移动，且v1______v2。
三、计算题（5小题，每小题8分，共计40分）
1、某初中物理课外兴趣小组运用所学物理知识探究益智游戏“打砖块”中的物理原理，游戏中游戏者需操作底边上的一根水平“棒”，让一颗不断弹来弹去的“球”在撞击作为过关目标消去的“砖 块”的途中不会掉落到底边上，把砖块全部消去就可以破关。球碰到砖块、棒与边界都会反弹， 球碰撞后速度大小不变，反弹前后速度方向的规律与光的反射规律相似，设在游戏中棒的长度为1cm，每次发球时，球放在棒的右端，ABCD 为一个矩形，AB 边是砖块，BC、AD 是边界，其 中 CD 边长 13cm，BC 边长 15cm，如图所示，已知每次发射时球的速度均为 5cm/s。
（1）若小球垂直于 CD 边向上发射，求小球经多长时间回到底边
（2）若小球以斜向右上的方向发射，在 E 点第一次与边界相碰，如图。已知 E 点到 C 点的距离 为 9cm，球每次与边界发生碰撞后，轨迹与边界所构成的直角三角形都满足竖直边比水平边比轨 迹边等于 3:4:5 的特点，在球发射的同时，棒立即水平向右做单方向的匀速运动，为保证球不 从 CD 边掉下，则棒的速度范围为多少
2、利用激光测距技术可精确测出地球到月球的距离，已知一束激光从测距仪发出并射向月球，大约2.53秒反射回来，求地球到月球的大致距离是多少千米？（已知光速v=3.0×108m/s）
3、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
4、中央电视台在大剧场中转播音乐会的实况，一个在上海的观众坐在电视机前看，另一个观众坐在剧场内看，已知北京到上海的距离为1000km，剧场观众距演出台34m．问哪一位观众先听到音乐声．（通过计算比较．无线电波的传播速度是3×108 m／s）
5、一列火车以20 m/s的速度在平直的铁轨上匀速行驶，鸣笛后2 s内收到前方障碍物反射回来的声音，此时司机立即刹车．问刹车处司机距障碍物多远？(设所求距离为s)
四、实验探究（2小题，每小题10分，共计20分）
1、同学们探究“平面镜成像特点”。
（1）如图甲所示，小华在竖直的玻璃板前A位置放置点燃的蜡烛，看到玻璃板后出现蜡烛的像，如用一张纸板挡在玻璃板后面，她在图甲所示位置观察______（填“仍然能”或“不能”）看到蜡烛的像。这说明平面镜所成的像是由于光的______（填“直线传播”或“反射”）形成的______（填“虚”或“实”）像；
（2）撤去纸板，小华又拿另一支大小相同的蜡烛B放到玻璃板后像的位置，发现它跟像A′完全重合，由此可知平面镜成______（填“等大”或“放大”）的像，记录物和像的位置A、A'。经过三次实验得到三组物、像位置点，如图乙所示，由此可知，像与物到镜面的距离______；
（3）小明又把平面镜放在水平桌面上，再把一张纸板ENF______地立在平面镜上，如图丙所示，在纸板ENF上同时呈现入射光线和反射光线；把纸板NOF向前折或向后折，如图丁所示，在纸板上不能看到反射光线，说明______。此时反射光______（选填“依然存在”或“不存在”）。
2、某小组探究“凸透镜成像规律”的实验装置如图所示：
（1）小刚将蜡烛移至光具座上某一位置，移动光屏，直到烛焰在光屏上成清晰的像，此时蜡烛、透镜、光屏的位置如图所示，则该像是______倒立的实像（选填“放大”、“等大”或“缩小”）；
（2）当光屏上成清晰的像时，若在蜡烛和凸透镜之间放一个凹透镜，想再次在光屏上成烛焰清晰的像，光屏要向______透镜方向移动（选填“远离”或“靠近”）；
（3）当蜡烛从远处以4cm/s的速度匀速移到同侧的2倍焦点时，则像移动的速度______4cm/s（选填“＞”、“＜”或“=”）。
-参考答案-
一、单选题
1、D
【详解】
A．圆柱形玻璃杯盛满水，圆柱形玻璃杯中的水中间厚边缘薄，形成凸透镜，故A错误；
B．该凸透镜能使图片横向放大、颠倒；由乙图可知，此时的老鼠的像与甲图中的老鼠相比，是放大的，左右颠倒的实像，故B错误；
C．老鼠的像与甲图中的老鼠相比，是放大的，左右颠倒的实像，是投影仪原理，此时物距，故C错误；
D．将漫画离水杯远一些，物距增大，像距减小，像变小，所以透过水杯看到的老鼠会变更“瘦”一些，故D正确。
故选D。
2、C
【详解】
A．电视遥控器是利用红外线工作的，故A错误；
B．平面镜成的像和物体大小相等，人离穿衣镜越近，人的大小不变，人在镜中的虚像不变，故B错误；
C．物体反射或发出的光从空气斜射入水中，折射角小于入射角，人逆着折射光线的方向看到物体是变高的虚像，故C正确；
D．使用投影仪时要使光屏上的像变大，要适当减小投影片到镜头的距离，同时投影仪远离屏幕，故D错误。
故选C。
3、B
【详解】
D．由图可知，像距等于物距时为两倍的焦距，成的是等大的实像，则
所以该凸透镜焦距为
故D错误；
ABC．由题意可知，将蜡烛向左移动5cm，此时物距大于两倍的焦距，要想移动光屏使光屏上的像再次清晰，此时需要使像距在一倍和两倍焦距之间，所以要减小像距，根据凸透镜成像规律可知，成缩小的实像时物体移动的速度大于像移动的速度，故需将光屏适当左移，移动距离要小于5cm，此时成一个倒立缩小的实像，故AC错误，B正确。
故选B。
4、D
【详解】
近视眼成因：眼球晶状体的曲度过大，远处物体反射来的光线通过晶状体折射后形成的物像，就会落在视网膜的前方造成近视眼。近视矫正方法是需佩戴凹透镜。
甲图佩截凹透镜，使像成在视网膜上，是矫正近视眼的成像情况，符合题意；
乙图像成在视网膜的后面，是远视眼的成像特点，不符合题意；
丙图像成在视网膜的前面，是近视眼的成像特点，符合题意；
丁图佩截凸透镜，使像成在视网膜上，是矫正远视眼的成像情况，不符合题意。
综上所述，表示近视眼成像情况和矫正后成像情况的图分别是图甲和图丙。
故选D。
5、D
【详解】
AB．照相机是利用物距大于二倍焦距时，成倒立缩小实像的规律制成的，所以，镜头离晨晨同学的距离在二倍焦距以外，故AB错误；
C．人的正常体温在37℃左右，当晨晨的体温为36.5℃时，告警系统不会报警，故C错误；
D．由于红外线热效应强，显示屏上晨晨的体温值是利用红外线的热效应，故D正确。
故选D。
6、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。
7、B
【详解】
A． 雨后彩虹是由于雨后空气中含有大量的小水珠，太阳光经过小水珠形成的色散现象，属于光的折射现象，故A不符合题意；
B．桥的倒影属于平面镜成像现象，是光的反射形成的，故B符合题意；
C．筷子“弯折”是由于水面下的筷子反射的光进入空气时反生折射，折射角大于入射角而造成的，所以属于光的折射现象，故C不符合题意；
D．“海市蜃楼”，是光在不均匀的空气中传播形成的，属于光的折射现象，故D不符合题意。
故选B。
8、A
【详解】
A．阳光透过树叶的缝隙在地上形成圆形光斑是小孔成像，故A符合题意；
B．太阳光经三棱镜后分解成七种色光是不同颜色的光在玻璃中折射程度不同而导致色光分离，故B不符合题意；
C．通过显微镜观察细胞是利用凸透镜成像，其原理是光的折射，故C不符合题意；
D．站在岸边看到水面下的石头是石头反射的太阳光经过水面时，发生折射，人眼逆着折射光线反向延长线就看到了像，故D不符合题意。
故选A。
9、D
【详解】
A．平面镜所成的像是光的反射形成的虚像，故A错误；
B．平面镜所成的像与物体始终等大，当蜡烛A远离玻璃板，A的像大小不变，故B错误；
C．平面镜成像时像与物体关于镜面对称，若蜡烛 A所成的像偏高且倾斜，则图乙中的②是产生该现象的原因，故C错误；
D．实验中选择两支大小相同的蜡烛，用其中的一支和另一支所成的像比较，是为了得到像与物的大小关系，故D正确。
故选D。
10、D
【详解】
光线与水面的夹角是40°，所以入射角为
90°-40°=50°
根据光的反射定律，反射角也为50°，所以入射光线与反射光线的夹角是
50°+50°=100°
故选D。
二、填空题
1、沿直线 3×108
【详解】
[1]红外线是一种光，在同种均匀的介质中沿直线传播。
[2]光的空气中传播的速度约为3×108 m/s。
2、缩小
【详解】
由凸透镜成像规律可知
u=v=2f
凸透镜成倒立、等大的实像，由图象可知
u=v=2f=10cm
所以
f=5cm
当物体到透镜的距离为12cm时，即u=12cm，此时
u＞2f
成的是倒立、缩小的实像。
3、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。
4、绿 色散 折射
【详解】
[1]光的三原色是红、绿、蓝。
[2]三棱镜把太阳光分解成不同颜色的光，这是光的色散现象。
[3]光的色散是因为三棱镜对不同色光的折射程度不同，于是形成了不同颜色色光按一定顺序排列的光谱。
5、45° 30° 右 ＜/小于
【详解】
[1]如图所示：
入射角
∠1=90°-45°=45°
[2]反射角等于入射角，反射角为45°，反射光线与水面夹角
∠3=90°-45°=45°
折射光线与水面夹角
∠4=105°-45°=60°
折射角
∠5=90°-60°=30°
[3][4]由于入射光线是不变的，且光在水面上发生的是镜面反射，所以，当水面发生变化时，反射光线的方向与原来的反射光线是平行的，如图所示：
当液面下降O′C的高度时，光电屏上的光斑S将向右移动到S1，根据平行四边形的知识可知
OB=S1S2
由于入射光线与液面的夹角始终为45°，则反射角等于入射角，反射角为45°，所以
∠OO′B=90°
可知三角形O′CO为等腰直角三角形，由几何知识可得
所以相同时间内，液面下降的高度小于光斑移动的距离，由可知
v1＜v2
三、计算题
1、（1）6s； （2）1cm/s至1.1cm/s
【解析】
【分析】
（1）已知AD的长度和速度，利用速度公式的变形可求时间；
（2）根据小球的运动轨迹画图，求出小球运动的时间；通过轨迹与边界所构成的直角三角形都满足竖直边比水平边比轨迹边等于 3：4：5 的 特点，结合光的反射规律特点解题。
【详解】
（1）小球垂直向上，则小球往返的路程为，
小球回到底边所用时间：
；
（2）根据题意作图：
如图所示，，
由题可知，，可得；
，可得：，；
由题可知，球碰到砖块、棒与边界都会反弹，反弹前后速度方向的规律与光的反射规律相似，
所以，
所以，
可得：；；
在四边形FGIE中，FG平行于EI；EF平行于GI，即四边形FGIE为平行四边行；
所以，
，可得：；
由于，可得：，；
综上所得，小球运动的路程为：
；
小球运动的时间，
由图可知：棒的长度为1厘米，要能接到小球，小球的至少有一端要移到K点就可以，由此可知，棒移动的最小距离，
此时速度；
棒移动的最大距离，
此时速度。
即速度范围为1cm/s至1.1cm/s。
2、3.795×108 m
【详解】
由题意可知，光速，到月球所有时间
因为，所以，地球到月球的距离
答：地球到月球的距离大约是。
3、
【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。
4、上海的观众先看到
【详解】
上海的观众看到的时间：
坐在剧场内的观众看到的时间：
所以上海的观众先看到．
5、320 m
【解析】
分析：司机鸣笛后，声音传到山崖返回汽车时，汽车以20m/s的速度已经前行了2s，在这段时间内，声音和汽车行驶的路程之和是司机鸣笛时汽车与山崖距离的2倍，根据速度公式求司机鸣笛时汽车与山崖距离，再减去汽车行驶的距离就是刹车处司机距障碍物的距离．
解答：解：在t=2s的时间内，汽车行驶的距离：
s1=v1t=20m/s×2s=40m，
声音传播的距离：
s2=v2t=340m/s×2s=680m，
设司机鸣笛时汽车到山崖的距离为s，
则：2s=s1+s2，
∴s==360m，
刹车处司机距障碍物的距离：
s3=s-s1=360m-40m=320m．
答：刹车处司机距障碍物的距离为320m．
四、实验探究
1、仍然能 反射 虚 等大 相等 竖直 入射光线、反射光线和法线在同一平面内 依然存在
【详解】
（1）[1][2][3]因为平面镜所成的像是由于光的反射形成的虚像，所以小华用一张纸板挡在玻璃板后面，她在图甲所示位置仍然能看到蜡烛的像。
（2）[4]利用等效替代法拿一个与原来蜡烛大小相同的蜡烛代替原蜡烛放到玻璃板后像的位置，发现它跟像完全重合，说明平面镜所成的像与物体等大。
[5]如图乙所示，每一次实验时物体到镜面的距离是几个格，它所成的像到镜面的距离也是几个格，由此可知，像与物到镜面的距离相等。
（3）[6]因为法线在纸板上，所以只有把纸板ENF竖直地立在平面镜上时法线与镜面垂直，入射光沿纸板照射时反射光线才能出现在纸板上，否则我们在纸板上看不到反射光线；
[7][8]由于反射光线、入射光线和法线在同一平面内，当把半面纸板NOF向前折或向后折，使得两块纸板不在同一平面上，则在纸板NOF上就无法呈现出反射光线了，但是反射光是依然存在的。
2、放大 远离
【详解】
（1）[1]由题意，蜡烛在如图所示的位置，可知，此时物距大于像距，能在光屏上成一倒立放大的实像。
（2）[2]若在蜡烛和凸透镜之间放一个凹透镜，光线会延迟会聚，物距变大，想再次在光屏上成烛焰清晰的像，光屏要向远离凸透镜的方向移动。
（3）[3]当物距大于2倍焦距时，凸透镜成倒立缩小的实像，当蜡烛从远处以4cm/s的速度匀速移到同侧的2倍焦点时，像移动的范围是1倍焦距和2倍焦距之间，所以像移动的速度小于4cm/s。