2022年强化训练沪科版八年级物理第四章 多彩的光定向测评试题（含详细解析）

沪科版八年级物理第四章 多彩的光定向测评
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、如图所示，一束光在玻璃砖和空气两种介质的界面上发生了反射和折射现象，由图可知（　　）
A．AD为法线 B．折射角为20°
C．EO为入射光线 D．AD的右侧为玻璃砖
2、下列图中，由于光的反射形成的是（　　）
A．手影游戏 B．看见不发光的物体
C．池水变“浅”了 D．激光引导掘进方向
3、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
4、 “赏中华诗词、寻文化基因、品生活之美”，《中国诗词大会》深受观众的青睐。关于诗句中涉及到的物理知识，下列说法正确的是（　　）
A．“绿树阴浓夏日长”，树阴是光的反射形成的
B．“楼台倒影入池塘”，楼台倒影是光的折射形成的
C．“瀑水喷成虹”，彩虹是光的直线传播形成的
D．“潭清疑水浅”，水浅是光的折射形成的
5、在物理学的过程中，经常会用到一些科学研究方法。例如“控制变量法”、“等效替代法”、“转换法”、“类比法”、“模型法”、“比值定义法”等研究方法，下面主要用到“模型法”的是（　　）
A．速度的定义式的得出
B．探究平面镜成像的特点
C．探究真空不能传播声音
D．用带箭头的直线表示光线
6、在我国的“太空授课”中，女航天员王亚平制造了一个小水球（相当于凸透镜），我们通过水球看到了她的“倒影”，如图所示。下列说法正确的是（　　）
A．“倒影”是光的反射形成的
B．水球对光具有发散作用
C．“倒影”不能成在光屏上
D．若王亚平距水球距离变近，“倒影”会变大
7、小明在光具座上做“研究凸透镜成像”的实验，当光屏、透镜及烛焰的相对位置如图所示时，恰能在光屏上看到一个清晰的像。由此判断，成像特点（　　）
A．成倒立、放大的实像 B．成倒立、缩小的实像
C．成正立、放大的虚像 D．成倒立、等大的实像
8、下列属于光的直线传播的是（　　）
A．海市蜃楼 B．树荫下的光斑
C．水中倒影 D．勺子“弯折”
9、下列物体中不属于光源的是（ ）
A．萤火虫 B．点燃的蜡烛 C．点亮的电灯 D．月亮
10、在“探究平面镜成像特点”的实验中，下列说法不正确的是（　　）
A．最好在较暗的环境中进行实验
B．最好选用较薄的玻璃板进行实验
C．把光屏放在玻璃板后面像的位置，光屏上没有像出现
D．根据“物近像远”，物体靠近玻璃板时，所成的像远离玻璃板同时变大
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、一个人站在竖直放置的平面镜前6m处，则像距离人______m远，平面镜中的像是______（选填“实像”或“虚像”）；如果此人以1m/s的速度靠近镜面，像的大小______，则2s后，人和像的距离为______m。
2、如图所示，圆柱形玻璃瓶里装满水，把一支铅笔水平地放在靠近玻璃瓶的一侧，透过玻璃瓶可以看到铅笔的形状_______（填“不变”或“变化”）；把铅笔由靠近玻璃瓶的位置向远处慢慢移动时，透过玻璃瓶会看到铅笔尖逐渐______（填“变长”或“变短”），同时会看到铅笔______（填“变粗”、“变细”或“粗细不变”），到某一位置以后，铅笔尖的方向______（填“会”或“不会”）改变。
3、科学考察工作者为了测海底某处的深度，使用声纳向海底垂直发射超声波，经12秒收到回波信号，则该处海水深_________米（声音在海水中的传播速度为1500m/s）。这种方法不能用来测量地球到月球之间的距离，是因为_________。光在真空中的传播速度是________米/秒，若从地球向月球发一束光，大约1.28秒能传到月球，则地球与月亮相距_______公里。
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、红、________、蓝是光的三原色。红色月季花看上去是红色，是由于________（选填“反射”、“折射”或“吸收”）了太阳光中的红色光。
三、计算题（5小题，每小题8分，共计40分）
1、太阳发出的光，要经过大约8min才能到达地球。请计算太阳到地球的距离大约多少km。如果一架飞机以1200km/h的平均速度不停航行，它大约要经过多少年才能跑完这段路程(保留1位小数)？
2、人立于河边看对岸的一棵树AB在水中的像，当人离开河岸后退超过6m就不能看到整个树的像.已知人高EF=1. 5 m，河两岸都高出水面1 m，河宽40 m，如图所示，求树高是多少.
3、某人身高1.7米，为了测试路灯的高度，他从路灯正下方沿平直公路以1米/秒的速度匀速走开，某时刻他的影子长为1.3米，再经过2秒钟，他的影子长为1.8米，路灯距地面的高度是多少？
4、小荣同学进行了系列光学实验：
（1）她将一只透镜正对着太阳光，再把一张白纸放在它的另一侧，发现在白纸的中部出现了一个光斑（如图甲），则该透镜为_______透镜。她上下移动透镜，直到白纸上的光斑最小、最亮，此时，透镜到白纸的距离可粗略记为该透镜的________；
（2）图乙为小荣同学组装的凸透镜成像实验装置。点燃蜡烛后，光屏上刚好呈现了烛焰清晰的像，但像并不完整，造成这种现象的原因可能是_______。正确调整器材后，若不改变蜡烛和光屏的位置，将透镜适当向_______（选填“左”或“右”）移动，即可再次在光屏上看到烛焰清晰的像。
5、声音在海水中的传播速度为1500m/s，为了开辟新航道，探测船的船底装有回声探测仪器，探测水下有无暗礁，如图所示（示意图仅供参考），探测船停在海面某处，发出的声波信号经2s被探测仪接收到。
（1）求障碍物到探测船的距离；
（2）如果改为发射激光信号，求信号传至障碍物所需要的时间。已知激光在海水中的速度的为2×108m/s。（不考虑激光在传输过程中的损耗）
四、实验探究（2小题，每小题10分，共计20分）
1、同学们利用如图所示器材探究“凸透镜成像规律”，操作如下：
（1）由于实验中凸透镜的焦距未知，故小艳同学先利用一束平行光测量凸透镜的焦距，如图甲所示，则该透镜的焦距是_______cm；
（2）实验时调节光源、凸透镜和光屏的中心大致在______上，其目的是使所成的像在光屏中央；
（3）图乙中光屏上出现了清晰的像，生活中利用这个成像特点制成了_______（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）；当光源适当靠近透镜时，为使光屏上依旧出现清晰的像，光屏应适当_______（选填“靠近”或“远离”）透镜；
（4）观察光屏上像的特点时小畅不小心用手指遮挡住了透镜的上半部分，此时光屏上F光源的像______（选填“完整”或“不完整”）；充满好奇心的小畅同学继续探索，让透镜位置保持不动，将光源和光屏的位置对调，对调后在光屏上_______（选填“能”或“不能”）看到F光源的像；
（5）小宇同学将自己的近视眼镜放在透镜与光源之间，通过来回调节光源和光屏的位置，在光屏上找到了一个清晰的像；若此时撤去近视眼镜，保持光源和透镜位置不变，则光屏应向________（选填“靠近”或“远离”）透镜方向移动才能再次在光屏上找到清晰的像；
（6）小静同学换另一个焦距未知的凸透镜进行实验，把蜡烛和光屏固定在光具座上，当移动透镜分别距离光屏20cm和34cm时均可在光屏上得到清晰的像，则该透镜的焦距范围是（______）
A．10cm2、小华和同学们正在探究“平面镜成像的特点”，器材有：茶色玻璃板、白纸、两支相同的蜡烛A和B、火柴、刻度尺、铅笔。
（1）如图甲所示，他们将白纸放在水平桌面上，再将茶色玻璃板垂直放在白纸上；
①在玻璃板前放一支点燃的蜡烛A，为了寻找像的位置，他们取来蜡烛B，放在玻璃板后。接下来的操作是：___________________，此时蜡烛B的位置就是蜡烛A的像的位置。实验中选择两支相同的蜡烛是为了___________；
②移去蜡烛B，在其位置上放置一块光屏，直接观察光屏上是否有蜡烛A的像。这样做的目的是___________；
③多次改变蜡烛A的位置，再正确找到A的像的位置，将每次物和像的位置记录在白纸上，连接物和对应的像点，测量结果如图乙所示，由此可以得到的结论是：___________________；
④实验中为了让左侧的同学也能够看清蜡烛A的像，小华只将玻璃板向左平移，则蜡烛A的像的位置___________（选填“向右移动”、“向左移动”或“不变”）；
（2）完成上述实验后，小华将刻度尺垂直靠紧茶色玻璃板，观察到如图丙所示的现象，则该玻璃板的厚度约为___________。
A．2cm B．1cm C．5mm D．2.5mm
-参考答案-
一、单选题
1、D
【详解】
由图可知，∠AOG=60°，所以
∠GOF=∠EOF=30°
又因为光的反射定律，反射角等于入射角。由此推断BF为法线。AD为两种介质的界面。由图可知
∠BOC=70°>∠GOF
所以AD的右侧为玻璃砖，且∠BOC为折射角，那么GO为入射光线。综上可知，ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
2、B
【详解】
A．手影游戏是由于光的直线传播形成的，故A不符合题意；
B．能看见不发光的物体，是因为光在其表面发生了反射，故B符合题意；
C．池底的光线由水中斜射入空气时，在水面处发生折射，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，会觉得池底变浅了，这是光的折射现象，故C不符合题意；
D．用激光引导掘进方向，是光沿直线传播的应用，故D不符合题意。
故选B。
3、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。
4、D
【详解】
A．树阴是树木的影子，由于光的直线传播，光射到不透明物体上，在不透明物体后面形成的影子，故A错误；
B．楼台的倒影属于平面镜成像，是光的反射形成的虚像，故B错误；
C．彩虹是天空中悬浮着很多小水滴，它们会像三棱镜一样，将阳光分散成七种色光而形成的，属于光的色散现象，故C错误；
D．水浅是由于水底的光斜射入空气中时发生折射，折射角大于入射角，人眼逆着射来的光线看去，看到的是池底变高了的虚像，属于光的折射现象，故D正确。
故选D。
5、D
【详解】
A．在物理学中，速度等于运动物体通过的路程与所用时间的比值，采用的是比值定义法。故A不符合题意；
B．探究平面镜成像实验中，利用玻璃板代替平面镜，能够确定成像的位置，采用的是等效替代法。故B不符合题意；
C．探究真空不能传声实验中，在实验的基础上得到真空不能传声的结论，采用的是科学推理法。故C不符合题意；
D．光线实际不存在。利用带箭头的直线描述光的传播特点，采用的是模型法。故D符合题意。
故选D。
6、D
【详解】
AB．王亚平前的水珠相当于凸透镜，凸透镜对光线有会聚作用，此时的“倒影”是通过凸透镜成的倒立的、缩小的实像，是光的折射的缘故，故AB错误；
C．“倒影”是凸透镜此时成的倒立、缩小的实像，实像能成在光屏上，故C错误；
D．若王亚平离水球越近，则根据凸透镜成像特点可知，物距变小，所以像距变大，像变大，故D正确。
故选D。
7、A
【详解】
由图示知，蜡烛与凸透镜的距离小于光屏与凸透镜的距离，即物距小于像距，所成的像是倒立放大的实像，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
8、B
【详解】
A．因为空气的密度不均匀，光线在传播时发生偏折形成海市蜃楼景象，所以海市蜃楼是由光的折射产生的，故A不符合题意；
B．大树上树叶与树叶之间有很多小的缝隙，太阳光从这些小缝隙中照射下来，由于光在同种均匀介质中沿直线传播，所以在地面上会形成太阳倒立的实像，像的形状和太阳一样，树荫下的光斑是小孔成像，属于光的直线传播，故B符合题意；
C．水中倒影属于平面镜成像，平面镜成像是由于光的反射形成的，故C不符合题意；
D．来自水中勺子的光线从水中射向空气中时要发生折射，人眼逆着折射光线看到的是勺子的虚像，勺子“弯折”，属于光的折射现象，故D不符合题意。
故选B。
9、D
【详解】
能够发光的物体叫光源。据此可知，萤火虫、点燃的蜡烛和点亮的电灯属于光源，而月亮本身不能发光，不属于光源，故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
10、D
【详解】
A．在“探究平面镜成像特点”的实验中，在较暗的环境中人更容易看清出玻璃板上所成的像，若环境太亮，周围光线进入人眼太强了，人就看不清玻璃板所成的像，故A正确，不符合题意；
B．在此实验中要选用较薄的玻璃板，避免玻璃板的前后表面在另一侧各成一个像，难以确定像的位置，故B正确，不符合题意；
C．由于平面镜所成的是虚像，因此，把光屏放在玻璃板后面像的位置，光屏上没有像出现，故C正确，不符合题意；
D．平面镜所成的像与物关于平面镜对称，应该是“物近像近，物远像远，且像的大小不变”，故D错误，符合题意。
故选D。
二、填空题
1、12 虚 不变 8
【详解】
[1]因为平面镜成像时像距与物距相等，此时物距为6m，则在平面镜中的像距平面镜也为6m，所以像到他本人的距离为
6m+6m＝12m
[2]平面镜所成的像是虚像。
[3]由平面镜成像的特点可知，他与平面镜的距离改变，但他在镜中的像的大小不变。
[4]人以1m/s的速度在垂直平面镜的方向上面镜时，2s后走的路程为
人到镜面、像到镜面的距离为
人和像的距离为
2、变化 变长 粗细不变
会
【详解】
[1]装满水的圆柱形玻璃瓶在左右方向上相当于一个凸透镜，刚开始铅笔靠近玻璃瓶放置时，处于玻璃瓶的一倍焦距以内，根据凸透镜成像规律可知，此时铅笔透过玻璃瓶成正立放大的虚像，因此铅笔的形状变化了。
[2][3][4]铅笔由靠近玻璃瓶的位置向远处慢慢移动时，根据凸透镜成虚像时“物远像远像变大”的规律可知，铅笔所成的虚像会越来越大，因此笔尖会越来越长；因为装水的玻璃杯在上下方向粗细相同，所以看到铅笔的粗细是不变的；当铅笔移动到玻璃瓶的一倍焦距以外时，由于此时成倒立放大的实像，因此铅笔尖的方向会突然发生变化。
3、9000 声音不能在真空中传播 3×108 3.84×105
【详解】
[1]因为使用声纳向海底垂直发射超声波，经12秒收到回波信号，所以声呐发射超声波传到海底的时间是6秒，则该处海水深是
s=vt=1500m/s×6s=9000m
[2]地月之间是太空，太空是真空，声音不能在真空中传播，故这种方法无法测量地月之间的距离。
[3][4]光在真空中传播的速度最大，是3×108m/s，若从地球向月球发一束光，大约1.28秒能传到月球，则地球与月亮的距离是
s1=v光t1=3×108m/s×1.28s=3.84×108m=3.84×105km
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、绿 反射
【详解】
[1][2]光的三原色指的是红，绿，蓝三种色光；不透明物体的颜色由它反射的光的颜色决定，所以红色月季花看上去是红色，是由于反射了太阳光中的红色光。
三、计算题
1、 (1) 1.44×108km (2) 13.7年
【详解】
(1)光在真空中的传播速度约为，由公式可得太阳到地球的距离约为：
；
(2)飞机以1200km/h的平均速度不停航行，跑完这段路程需要：
，
一年365天，5000天≈13.7年；
答：(1)太阳到地球的距离大约为1.44×108km；
(2)飞机大约要经过13.7年才能跑完这段路程。
2、8 m.
【解析】
如图连接ED垂直于CD，ΔOHG与ΔGFE相似，则： ，
解得：
根据光的反射定律，ΔODE与ΔOCB相似，则： ，
解得：
则树为：
答案：8 m
点睛：重点是根据光的反射定律，得出三角形相似，然后再根据相似三角形的对应边成比例进行求解。
3、8.5m
【解析】
试题分析：如图所示，根据数学中相似三角形的相关知识，分别将两次人的身高、路灯距地面的高度、影子长、影子末端距路灯正下方的距离列出比例式，组成方程即可解出路灯的高度．
解：据题意，可得到以下示意图：
如图，人的身高CG=EH=1.7m，路灯高为AB，第一次影子长为CD=1.3m，第二次影子长为EF=1.8m，2s内人前进的距离CE=1m/s×2s=2m，根据题意得：
（1）△GCD∽△ABD，∴=，代入数据得：=；
（2）△HEF∽△ABF，∴=，代入数据得：=；
（1）（2）两式联立解得：BC=5.2m，AB=8.5m．
答：路灯距地面的高度是8.5m．
【点评】数学是学习物理的工具，较多的物理问题要用数学来解答，在平时的学习中，注意培养用数学知识解答物理问题的能力．
4、凸 焦距 烛焰、透镜、光屏的中心不在同一直线上 右
【详解】
（1）[1][2]她将一只透镜正对着太阳光，再把一张白纸放在它的另一侧，发现在白纸的中部出现了一个光斑，说明该透镜对光线有会聚作用，因此是凸透镜。最小、最亮的光斑即是光线会聚点，就是焦点，焦点到光心的距离称为焦距。
（2）[3]点燃蜡烛后，光屏上刚好呈现了烛焰清晰的像，但像并不完整，造成这种现象的原因可能是烛焰、透镜、光屏的中心不在同一直线上或实验前未将烛焰、透镜、光屏三者中心调整到同一高度或蜡烛太高等。
[4]由图乙可知，此时物距是10cm，像距为15cm，根据凸透镜成像规律，正确调整器材后，相当于像变大。因此，若不改变蜡烛和光屏的位置，将透镜适当向右移动，增加像距，可在光屏上看到清晰的像。
5、（1）1500m；（2）
【详解】
解：（1）信号传播到障碍物的时间为
由速度计算公式可得障碍物到探测船的距离为
（2）由速度计算公式可得激光信号传至障碍物所需要的时间为
答：（1）障碍物与探测船间的距离为1500m；
（2）激光信号传至障碍物所需要的时间为。
四、实验探究
1、10 同一高度 照相机 远离 完整 能 靠近 A
【详解】
（1）[1]平行光线经凸透镜折射后，其折射光线会聚于凸透镜的焦点。由图甲可知，凸透镜在0刻度线处，光屏在10.0cm刻度线处，此时一对平行光线经过凸透镜的折射正好会聚在光屏上，故该透镜的焦距是10.0cm。
（2）[2]探究凸透镜成像的实验时，依次放光源、凸透镜、光屏，三者在同一条直线上，三者的中心在同一高度，像才能呈在光屏的中央。
（3）[3]由图甲可知，实验用的凸透镜焦距为10cm；由图乙可知，像距为40cm，像距大于二倍焦距，即u>2f，此时光屏上成倒立、缩小的实像，利用这个原理可以制成照相机。
[4]凸透镜成像时，u>2f，成倒立、缩小的实像。当烛焰向凸透镜靠近时，即物距减小，为了在光屏上依旧得到清晰的像，像距要增大，则光屏应远离凸透镜。
（4）[5]物体由无数点组成，物体上任一点射向凸透镜有无数条光线，经凸透镜折射后，有无数条折射光线会聚成该点的像。当遮住凸透镜的一部分，还有另外的部分光线，经凸透镜折射会聚成像，像的大小不发生变化，像依旧完整，只是折射光线减少，会聚成的像会变暗。
[6]如将光源和光屏的位置对调，根据光路可逆原则，可知此时物距介于1倍焦距与2倍焦距之间，像距大于2倍焦距，所成的像是倒立、放大的实像，故对调后在光屏上能看到F光源的像。
（5）[7]近视眼镜是凹透镜，对光线由发散的作用，将近视眼镜放在透镜与光源之间，会延长光线会聚的距离，即像距。撤去近视眼镜，像距会减小，故光屏应向靠近透镜方向移动才能再次在光屏上找到清晰的像。
（6）[8]根据凸透镜成像规律可知，当物距大于二倍焦距，成倒立、缩小的实像，此时像距在一倍焦距和二倍焦距之间，即
f根据题意分析，此时的像距为20cm，即
2f>20cm
f>10cm
当物距在一倍焦距和二倍焦距之间，成倒立、放大的实像，此时像距大于二倍焦距，即
v>2f
根据题意分析，此时的像距为34cm，即
2f<34cm，f<17cm
故该透镜的焦距范围是
10cm故BC不符合题意，A符合题意。
故选A。
2、移动蜡烛B的位置，直至和蜡烛A的像完全重合 比较像和物的大小关系 判断平面镜成像是实像还是虚像 像和物到平面镜的距离相等,像和物体的连线与镜面垂直 不变 D
【详解】
（1）①[1][2]为了探究物像的大小和位置关系，接下来应该移动蜡烛B的位置，直至和蜡烛A的像完全重合，此时蜡烛B的位置即为蜡烛A的像的位置；该实验选择两个相同的蜡烛A和B，是采用了替代法，用蜡烛B来替代蜡烛A来和蜡烛A的像进行比较，比较像与物的大小关系。
②[3]实像可以成在光屏上，虚像不能成在光屏上，为了研究像的虚实问题，移去蜡烛B，在其位置上放置一块光屏，直接观察光屏上是否有蜡烛A的像，如能承接到，说明是实像，不能承接到，则是虚像。
③[4]由图乙可看出，每一次实验中，蜡烛的像和物体到镜面的距离都相等，分别为15cm、10cm、5cm，将像和物体的对应点连起来，发现连线与镜面垂直，所以可得出结论：像和物体到镜面的距离相等，像和物体的连线与镜面垂直。
④[5]玻璃板向左移动，蜡烛到玻璃板的距离不变，蜡烛A的像和蜡烛A位置关于玻璃板对称，所以蜡烛像的位置不变。
（2）[6]根据平面镜成像时，像和物体到镜面的距离相等可知，图中刻度尺和它的像之间的距离为玻璃板厚度的2倍。根据刻度尺上的刻度可以估计出，图中刻度尺和它的像之间的距离约为5mm，所以玻璃板的厚度约为2.5mm，故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。