沪科版八年级物理第四章 多彩的光同步训练
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、 “江南可采莲,莲叶何田田!鱼戏莲叶间。”描写了诗人看到鱼儿在水中欢快嬉戏的情景。下图能正确表示诗人看到水中小鱼的光路图是( )
A. B.
C. D.
2、凸透镜的焦距是15cm,当将一个物体放在这个透镜50cm处时,在凸透镜的另一侧可以得到( )
A.倒立、放大的实像 B.倒立、缩小的实像
C.正立、放大的实像 D.正立、缩小的实像
3、 “影”是生活中常见的光现象,如做光学游戏的“手影”、留下美好记忆照片的“摄影”、幻灯机射到屏幕上的“投影”、湖岸景色在水中形成的“倒影”等,它们与物理知识对应关系正确的是( )
A.手影—平面镜成像 B.摄影—光的反射 C.投影—凸透镜成像 D.倒影—光的折射
4、如图是航天员王亚平在“太空授课”的情景。若她的脸离水球球心的距离为30cm,则该水球的焦距可能是多少( )
A.10cm B.15cm C.20cm D.30cm
5、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
6、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
7、下列不是光源的物体有( )
A.太阳 B.火焰
C.月亮 D.发光的水母
8、如图所示,当用手电筒沿着所示方向照射墙面上的一面小镜子时,下面四个位置上的同学哪个会看到刺眼的光线( )
A.A B.B C.C D.D
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、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
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、长时间使用电子产品容易导致眼睛近视,如图所示,______(选填“甲”或“乙”)是矫正近视眼的方法。眼镜佩戴一段时间后会变脏,利用超声波清洗仪可以便捷的将眼镜清洗干净,超声波能清洗眼镜说明声音可以传递______。
2、如图所示,入射光线AO经水平放置的平面镜反射后,射到竖直墙壁上的B点。OB与镜面的夹角是50°,则入射角为___________度。当AO逆时针转动到的位置(与AO的夹角为20°),若保持反射光线OB方向不变,则需将平面镜绕O点逆时针转过的角度为_________度。
3、公园内人工湖环绕杨柳,晴天垂柳成萌,雨后浮现彩虹。从物理学角度看,“垂柳成荫”是由光沿______线传播形成的,“彩虹”是由光的______形成的(选填“反射”、“折射”或“色散”)。
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、如图所示,提词器是由一个高亮度显示器和一块与其成45°角的专用镀膜玻璃组成,镀膜玻璃将显示器上的文稿内容反射到演讲者前方。如图所示,当演讲者前方呈现“爱我中华”四个字时,他直接低头看显示器会看到________(填序号):增大显示器上的字体,演讲者看到的“字体”大小________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。①爱我中华②③华中我爱④
三、计算题(5小题,每小题8分,共计40分)
1、一束细光束从地面上A处竖直向上投射到一块与它垂直的平面镜上,平面镜离地3m,如果把平面镜沿水平方向转过30°角,地面上的光斑距离A处有多远?
2、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)
3、凸透镜成像时的物距u、像距v和焦距f之间的关系是。
(1)当一个物体距离凸透镜u=20cm时,另一侧光屏上正好得到等大倒立的实像,此凸透镜的焦距是多少?
(2)如图所示是根据每次成实像时的物距u,物像向距L(n+v)画出的图像(以f为长度单位),在物理学中,用像距v和物距u的比值来表示凸透镜的放大率m,即m= ,且m>1时成放大的像,m<1时成缩小的像,请你通过计算当u=3f时,能成放大或缩小的像?
4、在探究光的反射规律时,老师把一块平面镜CD竖立在讲台上,坐在B点的甲同学通过平面镜看到了坐在A点的乙同学.
这一现象中,请你
①根据题意正确标明光传播的方向(在图中画箭头),
②图中反射角是__________.
5、用如图所示装置探究光的反射定律,白色硬纸板EF垂直于平面镜放置,能沿ON折转,ON垂直于平面镜。
次数 1 2 3 4 5 6
入射角i 15° 30° 45° 60° 70° 80°
反射角 15° 30° 45° 60° 70° 80°
(1)让入射光贴着纸板EF沿AO射向平面镜上的O点,观察反射光的方向。多次改变入射光的方向,观察并描绘光的径迹,量出入射角i和反射角r,记录如表。比较r和i,可以得出:光反射时,反射角______(选填“大于”或“小于”或“等于”)入射角。当入射角变小时,光线OB______(选填“远离”或“靠近”)直线ON;
(2)纸板EF右侧没有沿ON折转时,能观察到反射光,有折转时,观察不到反射光,说明光反射时,反射光线、入射光线和法线在______;
(3)将一束光贴着纸板EF沿BO射到O点,光沿图中的OA方向射出,说明光反射时,光路是______的;
(4)由于光在纸板上发生了______(选填“镜面反射”或“漫反射”或“折射”),所以从不同方向都可以观察到光在纸板上传播的径迹。
四、实验探究(2小题,每小题10分,共计20分)
1、在“探究平面镜成像的特点”实验中,实验时采用_________作为平面镜,并将其竖直放置在水平桌面上,利用该器材的主要目的是便于________;为确定像的虚实,需在__________的蜡烛位置放一个光屏(选填“点燃”或“未点燃”),若观察到光屏上没有像,说明平面镜成的是_________像(选填“实”或“虚”)。
2、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.10cm-参考答案-
一、单选题
1、D
【详解】
人看到水中小鱼是鱼反射的光从水中斜射入空气中发生折射,折射角大于入射角,折射光线靠近水面,人眼逆着折射光线在水中看到比实际位置高的鱼的虚像,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
【点睛】
2、B
【详解】
物体到凸透镜的距离是物距,u=50cm,u>2f,成倒立、缩小的实像,故B符合题意。
故选B。
3、C
【详解】
A.手影是影子,光在沿直线传播过程中遇到不透明的物体,在物体的后面形成的光照不到的暗区叫影子,故A错误;
B.摄影是利用凸透镜成倒立、缩小、实像的原理,透镜是利用光的折射来工作的,故B错误;
C.投影是利用凸透镜成倒立、放大、实像的原理,故C正确;
D.岸上的景物在水中的倒影是平面镜成像,平静的水面相当于平面镜,其原理是光的反射,故D错误。
故选C。
4、A
【详解】
王亚平的脸离水球球心的距离30cm为物距,由上图可知,成倒立、缩小的实像,故
30cm>2f
解之得
f<15 cm
故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
5、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。
6、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。
7、C
【详解】
光源是指自身可以发光且正在发光的物体。月亮自身不能发光,故不属于光源;太阳、火焰、发光的水母均是自身发光,而且正在发光,属于光源;故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
8、D
【详解】
一束平行光照射到镜面上后,会被平行地反射,这种反射叫做镜面反射。凹凸不平的表面会把平行的入射光线向着四面八方反射,这种反射叫漫反射。照射到墙面的光线发生漫反射,因光线射向四面八方,即使反射光线进入人眼中,也不会太刺眼;而照射到镜面的光线发生镜面反射(反射光线射向某一个方向),根据反射定律,反射角等于入射角,据此作出反射光线,如下所示,因反射光线进入D处的人眼中,故D位置上的同学会看到刺眼的光线,故ABC不符合题意,故D符合题意。
故选D。
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.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。
二、填空题
1、乙 能量
【详解】
[1]近视眼由于晶状体曲度变大,晶状体会聚能力增强,会聚能力增强,即折光能力增强,使像成在视网膜的前方,应佩戴发散透镜,即凹透镜,使光线推迟会聚,故乙是矫正近视眼的方法。
[2]声音可以传递信息和能量,超声波能清洗机清洗眼镜等物件,说明声音能够传递能量。
2、40 10
【详解】
[1]由图可知,OB与镜面的夹角为50°,反射光线与法线的夹角为反射角,法线与镜面是垂直的,所以反射角为
由于反射角等于入射角,所以入射角为40°。
[2]当AO逆时针转动到的位置时(与AO的夹角为20°),若保持反射光线OB方向不变,则反射光线与入射光线的夹角增大了20°,根据反射角等于入射角可知,反射角和入射角都增大了10°,由于反射光线位置不变,所以法线逆时针转过了10°,而法线与镜面总是垂直的,所以需将平面镜绕O点逆时针转过的角度为10°。
3、直 色散
【详解】
[1]光是沿直线传播的,柳树的枝叶挡住了光线,在光照不到的地方,就形成了“树荫”,所以“垂柳成荫”是由于光的直线传播形成的。
[2]当空气中充满大量的水蒸气时,阳光照射到空气中的小水滴,发生色散现象,就会出现彩虹,所以天空出现美丽的彩虹是光的色散形成的。
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、④ 变大
【详解】
[1]当演讲者前方呈现“爱我中华”四个字时,这四个字是显示器通过平面镜所成的像,由于镜面和提词器成45°角,字体的像在平面镜上方,像和物关于镜面对称,所以他直接看显示器会看到④的内容。
[2]由于平面镜成像时,像和物大小相等,增大显示器上的字体,演讲者看到的“字体”大小也变大。
三、计算题
1、5.196m
【解析】
【分析】
由平面镜绕绕水平轴转过30°角,可知反射光线与入射光线夹角为60°,则根据作图可形成直角△ASO三角形,即地面上得到的光斑A点与S点间的距离为SO距离的2倍.然后根据几何知识求得地面上的光斑距离A处有多远.
【详解】
如图所示:
因为平面镜与水平面成30度角,所以入射光线与镜面夹角为60度,即入射角为30度,那么入射光线与反射光线的夹角为60度,SO=3m,AO=6m,
则由勾股定理可得,
SA===3m=3×1.732m=5.196m,故地面上的所成的光点距光源5.196m远。
答:地面上的光斑距离A处有5.196m远。
2、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.
3、 (1)10cm;(2)成缩小的像
【详解】
解:
(1)当u=20cm时,物体成等大的像,所以2f=20cm,即
f=10cm
(2)由图可知,当u=3f时,像距与物距的和为4.5f,则像距为
v=4.5f﹣3f=1.5f
则
m===0.5<1
所以成的是缩小的像。
答:(1)凸透镜的焦距是10cm;
(2)当u=3f时,能成缩小的像。
4、①如上图所示;②∠2.
【解析】
试题分析:由题意可知,是B点的甲同学通过平面镜看到了坐在A点的乙同学,所以光是由乙同学所在的A点发出的光射向平面镜,被反射后,反射光线射向B点,故箭头如上图所示;反射角是反射光线与法线的夹角,如图中的∠2。
【考点定位】光的反射定律
5、等于 靠近 同一平面内 可逆 漫反射
【详解】
(1)[1]由表中反射角和入射角的度数,可得反射角等于入射角。
[2]分析表中数据发现,当入射角变小时,反射角也随着变小,即光线OB靠近直线ON。
(2)[3]纸板EF右侧没有沿ON折转时,能观察到反射光,有折转时,观察不到反射光,是因为折转时左右两侧不在同一平面,说明在光的反射现象中,反射光线、入射光线和法线在同一平面内。
(3)[4]将一束光贴着纸板EF沿BO射到O点,光沿图中的OA方向射出,可知将反射光线改为入射光线,光路图照样成立,这表明:在光的反射现象中,光路是可逆的。
(4)[5]实验时从不同方向都可以观察到光在纸板上传播的径迹,是由于纸板表面凹凸不平,光在这里发生了漫反射的缘故。
四、实验探究
1、玻璃板 确定像的位置 未点燃 虚
【详解】
[1][2]在平面镜成像的实验中,用玻璃板代替平面镜的目的是便于观察到所成的像的位置。
[3]把一只点燃的蜡烛放在玻璃板前面,使它在平面镜中成像,再用另一个没有点燃的蜡烛在玻璃板后面确定像的位置,比较像的位置、大小跟物体的位置、大小有什么关系。
[4]光屏能够呈现的像是实像,光屏不能呈现的像是虚像,实验中观察到光屏上没有像,说明平面镜成的是虚像。
2、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。