精品试卷沪科版八年级物理第四章 多彩的光专项测评试题（无超纲 有解析）

沪科版八年级物理第四章 多彩的光专项测评
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，将一束太阳光投射到玻璃三棱镜上，在棱镜后侧光屏上的AB范围内观察到不同颜色的光，则实验主要是说明（　　）
A．光的反射现象 B．光的折射现象
C．平面镜成像特点 D．光的色散现象
2、在陶瓷杯底放一枚硬币，人移动到某一位置时看不见硬币了，如图。为了能再次看到杯底的硬币，下列做法不能实现的是（　　）
A．保持人和杯子位置不变，往杯中加适量的水
B．保持人位置不变，杯子往左移
C．保持人位置不变，杯子往右移
D．保持人位置不变，杯子往下移
3、如图是利用台式放大镜看书的情景，该放大镜的焦距为25cm，下列说法正确的是（　　）
A．书与放大镜之间的距离应等于25cm
B．书与放大镜之间的距离应小于25cm
C．看到的是倒立、缩小的实像
D．看到的是倒立、放大的虚像
4、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
5、如图所示，利用图甲来测凸透镜的焦距，利用图乙来探究凸透镜成像的规律，在如图乙所示的位置光屏上成清晰的像，下列说法正确的是（　　）
A．由图甲可知凸透镜的焦距是12cm
B．图乙中光屏上成一个倒立放大实像
C．图乙中若将凸透镜用不透明的物体遮住一半，则光屏上还是完整的烛焰的像
D．图乙中如果凸透镜不动，将光屏和蜡烛的位置对调可以成倒立缩小的实像
6、如图所示一束光线斜射到平面镜上，入射光线与平面镜夹角为30°，若要使反射光线和入射光线垂直，则下列操作可以实现的是（　　）
A．平面镜方向不动，入射光线顺时针旋转15°
B．平面镜方向不动，入射光线逆时针旋转15°
C．入射光线方向不动，平面镜顺时针旋转15°
D．入射光线方向不动，平面镜逆时针旋转30°
7、下列光现象与其原因对应不正确的是（　　）
A．茂密树林底下常能看到圆形光斑﹣﹣光的直线传播
B．把铅笔斜插入盛水的玻璃杯中，看上去好像折断了﹣﹣光的折射
C．潭清疑水浅﹣﹣光的反射
D．七色彩虹﹣﹣光的色散
8、如图所示，下列情景中属于光的反射的是（　　）
A．凿壁偷光 B．海市蜃楼
C．猴子捞月 D．雨后彩虹
9、父母爱护我们，十分关注我们身边的事物，爱是相互的，所以我们也需要关注一下父母身边的事物。小明观察爸爸的眼镜时发现，眼镜镜片中间厚边缘薄，则下列关于小明爸爸视力的说法正确的是（　　）
A．是近视，看近处成像在视网膜前 B．是近视，看远处成像在视网膜前
C．是远视，看近处成像在视网膜后 D．是远视，看远处成像在视网膜后
10、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
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、身高1.8 m的小鹏站在竖直放置的平面镜前3 m处，如果小鹏远离平面镜1 m，则他的像高_________1.8 m（选填“大于”、“小于”或“等于”），此时的像与平面镜的距离为_________m。
2、如图，是激光笔发出的激光沿AO方向射到平面镜的O点，经反射后沿OB方向射出的情形，已知反射光线和入射光线互相垂直，入射角为______度。现将激光沿BO方向入射，观察到激光束将沿OA方向射出，说明在光的反射现象中，光路是______的。
3、如图为小红看远处物体时，眼球成像情况的示意图。由图可知，小红是 ___________眼，为了能正常学习和生活，需要佩戴 ___________透镜，这种镜片对光起 ___________作用。
4、检查视力的时候，要求被测者与视力表的距离为，如图所示，将视力表放在被测者头部的后上方，让被测者识别对面镜子里视力表的______（选填“实像”或“虚像”）；为满足检测要求，被测者应距离平面镜_______。
5、2021年的4月至8月，云南亚洲象群的北移南归牵动全国人民的心。亚洲象可以通过频率___________（选填“高于”或“低于”）20Hz的次声波相互交流信息。为了掌握象群的行踪，有关部门使用无人机进行24h不间断监测。在夜晚，无人机上的成像系统可以通过大象辐射的___________线对其进行拍摄。
三、计算题（5小题，每小题8分，共计40分）
1、在遮光板上挖去一直径为d1的洞，恰好可装入一薄透镜，光屏距遮光板长度为d，若在光屏上所呈像的直径为d2，求透镜的焦距。
2、用激光器向月球发射激光信号，2.7秒后接收到从月球返回的信号，（光速c＝3×108m/s）问：
（1）月球距离地球多远？
（2）如果一辆赛车以500km/h的速度不停地跑，它要经过多长时间才能跑完这段路程？
（3）若夜晚时月亮在平静的湖水中成像，已知湖水深20米，则月亮的像到水面的距离是多少？
3、如图所示，这是法国菲索设计的，他第一个测出了地面上的光速，光源发出的光被毛玻璃片（也能透过光线）反射后，穿过齿轮A的齿隙（如图中P），然后经过相当长的距离AB，从B处的平面镜M循原路反射回来，仍然通过齿隙P而被观察到。若齿轮以某一转速转动时，从P穿出的光线恰被齿1挡住，从Q穿过的光线返回时恰被齿2挡住，这时观察者便看不见光线。如果齿轮的齿数为Z，每秒钟转nr，AB距离为L，由这个实验测得光速的表达式是？
4、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）
5、爱好摄影的小权同学，探究了“凸透镜成像规律”后，对如图所示的两张同一个场景的两张照片产生了浓厚的探究兴趣．结合你学到的物理知识，请你帮助小权同学提出一个可以探究的科学问题，选择合适的实验器材，并说明需要控制的变量．
四、实验探究（2小题，每小题10分，共计20分）
1、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
2、用蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上进行”探究凸透镜成像规律”的实验，
（1）将蜡烛、透镜、光屏安装在光具座上，点燃蜡烛，调节________的中心、光屏的中心、透镜的中心在同一高度；当蜡烛，凸透镜，光屏在光具座标尺上位置如图时成清晰的像，生活中的________（照相机/放大镜/幻灯机）就是利用这个原理制成的；
（2）这个凸透镜的焦距可能是________；
A．8cm　　B．12cm　　C．16cm　　D．20cm
（3）若仅将图中凸透镜移动到刻度值为________cm处，光屏上可再次呈现一个清晰的像；
（4）若仅将图中光屏向右移动一小段距离，在凸透镜和烛焰之间放置一个合适的________（近视/远视）眼镜，可使光屏上再次得到烛焰清晰的像。
（5）若把蜡烛换成二极管发光字是F的形状，我们在凸透镜的位置看向光屏，我们看到的发光字F像的形状应该是________。（填选项前的字母）
A． B． C． D．
-参考答案-
一、单选题
1、D
【详解】
由于不同颜色的光的波长不同，通过三棱镜的折射程度不同，所以白光经三棱镜后，光屏上自上而下出现了红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的色带，这种现象是光的色散现象。
故选D。
2、B
【详解】
A．硬币反射出的光线被陶瓷茶杯侧壁挡住，人看不见硬币了，这是光在同种均匀介质中沿直线传播的缘故；保持人和杯子位置不变，倒入一些水后，硬币反射的光线从水中斜射入空气中时，在水面处发生折射，折射光线远离法线方向，人眼逆着折射光线看去，看到的是变高的硬币的像，故A不符合题意；
B．保持人位置不变，杯子往左移，硬币反射出的光线被陶瓷茶杯侧壁挡住，人看不见硬币了，故B符合题意；
C．保持人位置不变，杯子往右移，硬币反射出的光线进入人的眼睛中，人能再次看到硬币，故C不符合题意；
D．保持人位置不变，杯子往下移，硬币反射出的光线进入人的眼睛中，人能再次看到硬币，故D不符合题意。
故选B。
3、B
【详解】
使用台式放大镜看书时，放大镜成正立、放大的虚像，需满足u故选B。
4、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。
5、C
【详解】
A．根据甲图可以知道f＝60.0cm﹣50.0cm＝10.0cm，凸透镜的焦距为10.0cm，故A错误；
B．根据乙图u＞2f，根据凸透镜成像规律：u＞2f，成倒立、缩小的实像，与照相机的原理是相同的，故B错误；
C．若将凸透镜用不透明的物体遮住一半， 透过的光线变少，会使像的亮度变暗，光屏上像仍是完整的像的烛焰，故C正确；
D．图乙中如果凸透镜不动，将光屏和蜡烛的位置对调，根据光路的可逆性知，2f＞u＞f，可以成倒立、放大的实像。
故D错误。
6、A
【详解】
由图可知，此时的入射角为
i=90°-30°=60°
由反射角等于入射角可知，若要使反射光线和入射光线垂直，则入射角应为45°，由图可知，可使平面镜方向不动，入射光线顺时针旋转15°，也可以使入射光线方向不动，平面镜逆时针旋转15°，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
【点睛】
7、C
【详解】
A．茂密树林底下常能看到圆形光斑，属于小孔成像，是由于光的直线传播形成的，故A正确，A不符合题意；
B．铅笔斜插入盛水的玻璃杯里时，从上面看上去，水中的部分比实际位置高了，所以看起来像折断了，这是由于光的折射现象引起的，故B正确，B不符合题意；
C．潭清疑水浅是由于光在界面发生折射形成的，不是光的反射，故C错误，C符合题意；
D、雨过天晴时，常在天空出现彩虹，这是太阳光通过悬浮在空气中细小的水珠折射而成的，白光经水珠折射以后，分成各种彩色光，这种现象叫做光的色散现象，故D正确，D不符合题意。
故选C。
8、C
【详解】
A.凿壁偷光属于光的直线传播，故A不符合题意；
B.海市蜃楼属于光的折射，故B不符合题意；
C.猴子捞月相当于平面镜成像，属于光的反射，故C符合题意；
D.雨后彩虹属于光的折射，故D不符合题意。
故选C。
【点睛】
9、C
【详解】
中间厚边缘薄的眼镜镜片是凸透镜，用于矫正远视眼，远视眼看远处时成像在视网膜上，看近处时成像在视网膜后，故C正确，ABD错误；
故选C。
10、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。
二、填空题
1、等于 4
【详解】
[1]根据平面镜成像特点，像与物的大小相等，所以他的像高也为1.8m。
[2]小鹏站在竖直放置的平面镜前3 m处，如果小鹏远离平面镜1 m，则他离平面镜4m，根据平面镜成像特点，像与物到平面镜的距离相等，所以像与平面镜的距离等于小鹏到平面镜的距离，为4m。
【点睛】
2、45
可逆
【详解】
[1]过O点作垂线OM，OM为平面镜的法线，如下图所示
由图中可知，∠AOM为入射角，∠BOM为反射角，因AO垂直于BO，可知∠AOB=90°，又因反射角等于入射角，可得
∠AOM=∠BOM
解得
∠AOM=∠BOM=45°
即入射角为45°。
[2]若将激光沿BO方向入射，观察到激光沿OA方向射出，即光的传播路径不变，故可知在光的反射现象中，光路是可逆的。
3、近视 凹 发散
【详解】
[1]由图可知，光线经过晶状体折射后交于视网膜前方，则小红是近视眼；
[2][3]近视眼是由于晶状体的折光能力增强所致，因此应佩戴对光线具有发散作用的凹透镜制成的眼镜加以矫正。
4、虚像 1.5m
【详解】
[1]平面镜成的是虚像，被测者识别的是对面镜子里视力表的虚像；
[2]由图可知，视力表与平面镜的距离为3.5m，则镜中视力表的像与平面镜的距离也是3.5m，要求被测者与视力表的距离为5m，故被测测者应距离平面镜为
5m-3.5m=1.5m
5、低于 红外
【详解】
[1]频率小于20Hz的声波叫次声波，亚洲象依靠次声波相互交流。
[2]物体会向外辐射红外线，温度越高，辐射的红外线越强，夜晚无人机能监测大象，成像系统是利用大象辐射的红外线对其进行拍摄。
三、计算题
1、见解析
【详解】
解：设透镜的焦距为f。
（1）当透镜为凸透镜时，且透镜的焦点在光屏的左侧时，如图所示：
由于
△OCD∽△OEF
则根据相似三角形的知识可知
焦距的大小为
（2）当透镜为凸透镜时，且透镜的焦点在光屏的右侧时，如图所示：
由于
△OCD∽△OEF
则根据相似三角形的知识可知
焦距的大小为
（3）当透镜为凹透镜时，如图所示：
由于
△OCD∽△OEF
则根据相似三角形的知识可知：
透镜焦距的大小为
答：（1）当透镜为凸透镜时，且透镜的焦点在光屏的左侧时，焦距；
（2）当透镜为凸透镜时，且透镜的焦点在光屏的右侧时，焦距；
（3）当透镜为凹透镜时，焦距。
2、（1）4.05×108m；（2）810h；（3）4.05×108m．
【详解】
解：（1）由题知，激光从月球传到地球所用的时间：
，
由得月球到地球的距离：
；
（2）一辆赛车以500km/h的速度不停地跑完月球到到地球的距离所用时间，
；
（3）夜晚时月亮在平静的湖水中成像，以湖面为平面镜的反射面，月亮在湖中所成的像与月亮到地球的距离相等，即为4.05×108m．
答：（1）月球距离地球4.05×108m；
（2）如果一辆赛车以500km/h的速度不停地跑，它要经过810h才能跑完这段路程；
（3）若夜晚时月亮在平静的湖水中成像，已知湖水深20米，则月亮的像到水面的距离是4.05×108m．
点睛：重点是速度公式的应用和平面镜成像特征的应用，要特别注意激光在地球和月球间传播了一个来回，所以用总时间的一半来计算地月的距离；另外记清楚平面镜成像时，像与物到镜面的距离相等．
3、
【详解】
解：光传播2L的时间是转1个齿的时间（从齿隙的中心转到相邻齿的中心），转半个齿的时间为
所以光通过AB所用的时间
光速的表达式为
答：测得光速的表达式是。
4、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。
5、见解析
【解析】
分析：照相机成像原理：U＞2f，成倒立、缩小的实像，同一场景的两张照片大小不同，可能是由于拍摄的同学与景物的距离不同造成的，可根据凸透镜成像规律进行分析．
解答：可以探究的科学问题：像的大小跟物距是否有关？
实验器材：透镜、光具座、光屏、点燃的蜡烛．
控制的变量：透镜的焦距、物的大小．
故答案为可以探究的科学问题：像的大小跟物距是否有关？
实验器材：透镜、光具座、光屏、点燃的蜡烛．
控制的变量：透镜的焦距、物的大小．
【点睛】此题主要考查了凸透镜成像规律的应用，一定要掌握物距、像距、物体、像大小之间的关系．
四、实验探究
1、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。
2、烛焰 照相机 B 40 近视 B
【详解】
（1）[1]在“探究凸透镜成像规律”的实验中，为了让像成在光屏的中央，需要将烛焰的中心、透镜的中心和光屏的中心调节在同一高度。
[2]图中物距大于像距，可判断此时光屏上成倒立、缩小的实像，生活中的照相机就是利用这一原理制成的。
（2）[3]图中物距大于像距，可判断此时物距大于二倍焦距，即，光屏上成倒立、缩小的实像，此时像距在一倍焦距和二倍焦距之间，即。由图可知，物距
像距
由上可知，，即；，即，综上可得，，故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
（3）[4]光线通过凸透镜折射后，光路是可逆的。若仅移动凸透镜使光屏再次呈现一个清晰的像，可使，，将原来的像距变成现在的物距，即
将原来的物距变成现在的像距，即
此时光屏上会成倒立、放大的实像，则可将中凸透镜移动到刻度值为40cm处。
（4）[5]凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜对光线有发散的作用。将光屏向右移动一段距离，为了得到清晰的像，即增大像距，让折射后的光线延迟会聚，故可在凸透镜和光屏之间加上一个合适近视眼镜，即凹透镜。
（5）[6]题干图中光屏上成的是物体倒立、缩小的实像，故把蜡烛换成二极管发光字F，我们看到的发光字F像的形状应该是和F上下左都相反的缩小的
故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。