难点详解沪科版八年级物理第四章 多彩的光月考试卷（有解析）

沪科版八年级物理第四章 多彩的光月考
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、下列现象中，由光沿直线传播形成的是（　　）
A．海市蜃楼
B．岸边树木在水中的倒影
C．古时用“日晷”计时
D．从不同方向能看到银幕上的影像
2、下列现象中不是光的直线传播引起的是（　　）
A．甲图蜡烛透过小孔在光屏上成的像 B．乙图天文现象中的日食
C．丙图人在地面上的影子 D．丁图雨后天空中的彩虹
3、如图所示，三条入射光线会聚于S点，若在S点之前任意放一平面镜，则（　　）
A．三条反射光线可能相交于一点，也可能不相交于一点
B．三条反射光线一定不会相交于一点
C．三条反射光线一定相交于一点
D．三条反射光线的延长线交镜后一点
4、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
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、如图所示，其中的现象和说法正确的是（　　）
A．图①中，能看到水中的铅笔折断了，这是铅笔反射的光经过玻璃杯时发生偏折形成的
B．图②中，由于水中的太阳不是圆形，故不是光的反射形成
C．图③中，雨后的彩虹是光的反射现象不是光的折射现象
D．图④中，这是倒影，是光的反射现象
7、随着科技的发展，同学和老师进入育才中学只需“刷脸”进行人脸识别即可。“刷脸”时人脸面对摄像头（相当于一个凸透镜），经系统自动拍照、扫描，确认相关信息后，即可迅速完成身份认证。下列说法正确的是（　　）
A．人脸是光源
B．人脸经摄像头成像的原理与平面镜成像原理相同
C．人脸经摄像头成的是正立放大的虚像
D．若要使人脸的像变小需要人远离摄像头
8、 “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
9、如图所示，游泳池中的水面下方的光源S发出的一束光线经水面反射后在池底产生光斑P1折射光线在天花板上产生光斑P2。如水面下降一小段距离，则（　　）
A．反射角增大 B．折射角增大
C．光斑P1右移 D．光斑P2右移
10、小明做凸透镜实验时所用的凸透镜的焦距为10cm，当将点燃的蜡烛置于凸透镜前16cm处时，则在光屏上能得到烛焰（　　）
A．正立放大的虚像 B．正立放大的实像
C．倒立放大的实像 D．倒立缩小的实像
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、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。
2、如图所示，平面镜以45°角倾斜放在水平面上。一支直立的长12cm铅笔AB，以5cm/s水平速度向平面镜匀速靠近，则此铅笔的像相对平面镜的速度为_________cm/s，方向__________。
3、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。
4、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。
5、太阳透过树叶间三角形的小缝隙时在地面上会形成______形的像，这是由于______。
三、计算题（5小题，每小题8分，共计40分）
1、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？
2、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？
3、小玥用3米视力表测视力情况，视力表距离平面镜2.5米，
(1)小玥应该坐在视力表前多少米的位置？
(2)若小玥从当前位置以0.5m/s的速度远离镜子，则2s后小玥与视力表的像相距多远？
4、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？
5、激光测距技术广泛应用在人造地球卫星测控、大地测量等方面，人类利用激光测距仪测量月球与地球的平均距离约为3.84×108米。现在用激光反射器向月球发射激光信号，则：
(1)经过多少秒在地面接收到返回的激光信号？
(2)能否用超声波代替激光测量地球和月亮之间的距离？为什么？
四、实验探究（2小题，每小题10分，共计20分）
1、小江同学在做“探究平面镜成像特点”的实验时，在竖立的玻璃板前5cm处放一支点燃的蜡烛A，烛焰高8cm，小江发现在玻璃板的后面出现蜡烛的像，他再取一段未点燃的同样的蜡烛B放在像处，发现蜡烛B也好像被点燃；如图所示。
（1）采用透明玻璃板代替平面镜来完成探究活动，虽然不如平面镜清晰，但却能在观察到A蜡烛像的同时，也能观察到B蜡烛，这是为了能确定像的______；
（2）B蜡烛距离玻璃板______cm；
（3）为了使像看起来更清晰，小江最好在______ 的环境中进行（选填“较亮”或“较暗”）；
（4）移去B处的蜡烛，取一光屏放在B处，发现光屏上并没有出现蜡烛的像，这说明平面镜所成的像是______ 像；
（5）小江在B蜡烛的烛焰上放一根火柴，火柴______ （选填“可能”或“不可能”）被点燃。
2、西南大学附中物理实验兴趣小组利用如图所示的装置“探究凸透镜成像规律”。
（1）实验前应调节烛焰、凸透镜、光屏的位置，使三者的中心在___________，如图甲所示，让一束平行光正对着凸透镜，移动光屏，直到在光屏上得到一个最小、最亮的光斑，该凸透镜的焦距为_________cm；
（2）如图乙所示摆放蜡烛和凸透镜，移动光屏，可在光屏上得到一个清晰倒立、___________（选填“放大”或“缩小”）的实像。日常生活中，___________（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）就是利用这一原理；
（3）保持图乙所示的凸透镜位置不变，将蜡烛向右移动15.0cm，仍要在光屏上得到清晰的像，光屏应移至光具座上________cm刻度处；
（4）如果保持蜡烛和凸透镜的位置不变，把光屏向左移动适当距离后，要想在光屏上再次得到清晰的像，可在蜡烛与凸透镜之间放一个___________（选填“近视”或“远视”）眼镜；
（5）如图丙所示，将蜡烛放在P点，若切除凸透镜中间的阴影部分后，再将剩余部分靠拢重新结合在一起，光屏上能看到______个蜡烛的像。
-参考答案-
一、单选题
1、C
【详解】
A．海市蜃楼是光在不均匀介质中发生折射形成的，故A不符合题意；
B．平面的水面相当于平面镜，岸边树木在水中的倒影为平面镜成像，属于光的反射，故B不符合题意；
C．光在同种均匀介质中沿直线传播，当光遇到不透明的物体时，会在物体后面形成一个光照射不到的区域，即影子，“日晷”就是利用影子的方向、长短大致判断时刻的仪器，故C符合题意；
D．银幕表面凹凸不平，光射到银幕上发生漫反射，故从不同方向能看到银幕上的影像，故D不符合题意。
故选C。
2、D
【详解】
A．蜡烛透过小孔在光屏上成的像，属于小孔成像，是由光的直线传播形成的，故A不符合题意；
B．天文现象中的日食现象，是光由沿直线传播形成的，故B不符合题意；
C．丙图人在地面上的影子，是光由沿直线传播形成的，故C不符合题意；
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符合题意。
故选D。
3、C
【详解】
光的反射现象中光路可逆，用光路可逆规律分析：把三条入射光线看成平面镜的三条反射光线，S点是镜中的虚像点，根据平面镜成像时的物点与其像点关于镜面对称的关系，我们可以找到相应的点光源S′和光路图，如图所示。由此可知，这三条入射光线的反射光线一定相交于平面镜前S′点，这一点与S点关于平面镜对称。故C正确，ABD错误。
故选C。
4、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。
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、A
【详解】
A．铅笔反射的光从水斜射入空气时，发生折射，折射光线偏离法线，向水面偏折，我们看水中的铅笔时，认为光是沿直线传播的，我们看到的水中的铅笔在折射光线的反向延长线上，比铅笔的实际位置偏高，所以斜插在水中的铅笔看上去向上弯折了，这是光的折射现象造成的，故A正确；
B．看到水中的太阳，属于平面镜成像，是由光的反射形成的，水中的太阳不是圆形，是因为不平的水面发生了反射，故B错误；
C．雨后的彩虹是光的色散现象，属于光的折射现象，故C错误；
D．由图可知，这是在光照射下的影子，不是倒影，是由光的直线传播形成的，故D错误。
故选A。
7、D
【详解】
A．人脸不会发光，只是反射光，故人脸不是光源，故A错误；
BC．摄像头相当于一个凸透镜，光经过摄像头成像利用的是光的折射，成倒立缩小的实像，与照相机成像原理相同，而平面镜成像的原理是光的反射。故BC错误；
D．若要使人脸的像变小，根据凸透镜成像规律，物距要变长，因此要远离摄像头，故D正确。
故选D。
8、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。
9、D
【详解】
当水面下降时，入射光线传播方向和传播介质不变的情况下，反射光线与折射光线都与原先的反射光线和折射光线平行，即折射角和反射角都不变，据此可作图如下
有图可知P1向左移动，P2向右移动，故ABC错误，不符合题意；D正确，符合题意。
故选D。
10、C
【详解】
已知凸透镜焦距为10cm，当将点燃的蜡烛置于凸透镜前16cm处时，因
f 故成倒立放大的实像，故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
二、填空题
1、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°。
2、5 竖直向上
【详解】
[1][2]若铅笔以5cm/s的速度向平面镜靠近，同时像也以5cm/s的速度竖直向上运动。
3、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。
4、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。
5、圆 光沿直线传播形成的
【详解】
[1][2]太阳光通过树叶间的小孔，在地面上形成一个倒立的实像，像和太阳的形状是一样的，是圆形，与小孔的形状无关；小孔成像的原理是光在同种均匀介质中是沿直线传播形成的。
三、计算题
1、（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．
2、（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：
．
3、（1）2m；（2）4m
【详解】
(1)根据平面镜成像规律，视力表中的像到平面镜的距离为2.5m，小玥到视力表的距离为
(2)小玥在2s运动的距离为
小玥与视力表的像的距离为
答：(1)小玥应该坐在视力表前2m的位置。
(2)若小玥从当前位置以0.5m/s的速度远离镜子，则2s后小玥与视力表的像相距4m。
4、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．
5、 (1)2.56秒；(2)这种方法不能用来测量地球和月球之间的距离，因为声波在真空中不能传播。
【详解】
(1)已知光的传播速度为3×108m/s，往返的路程为
2s＝2×3.84×108m＝7.68×108m
根据可知经过月球反射返回地球共需的时间
(2)因为地球到月球之间是真空，声音的传播需要介质，声音不能在真空中传播，所以这种测量法不能测量地球到月球之间的距离。
答：(1)经过2.56秒后在地面接收到返回的激光信号。(2)这种方法不能用来测量地球和月球之间的距离，因为声波在真空中不能传播。
四、实验探究
1、位置 5 较暗 虚 不可能
【详解】
（1）[1]采用透明玻璃板代替平面镜时，可以在观察A蜡烛像的同时也能观察到B蜡烛，从而便于用B蜡烛确定A蜡烛像的位置。
（2）[2]因平面镜成像时，物距等于像距，由题意可知，物距为5cm，故像距也为5cm，即B蜡烛距离玻璃板5cm。
（3）[3]因平面镜成的像是由光的反射形成的，为了使像看起来更清晰，应尽量减少外界光线的干扰，故最好在较暗的环境中进行。
（4）[4]因光屏只能承接实像，不能承接虚像，故将光屏放在B处，光屏上没有出现蜡烛的像，则说明平面镜所成的像是虚像。
（5）[5]因平面镜成的是虚像，像点没有实际光线到达，故在烛焰的像处放一根火柴，则火柴不可能被点燃。
2、同一高度上 10.0 缩小 照相机 70 远视 2
【详解】
（1）[1][2]为了使像成在光屏的正中央，在实验前需要将烛焰、凸透镜、光屏的位置，使三者的中心在同一高度上；平行光正对着凸透镜，移动光屏，直到在光屏上得到一个最小、最亮的光斑，光斑即为焦点，光心到焦点的距离为焦距，分度值为1cm，刻度尺需要估读，故焦距为10.0cm。
（2）[3][4]如图乙所示，物距为35cm，大于两倍的焦距，故成的是倒立的缩小的实像；生活中的照相机就是利用这一原理制成的。
（3）[5]保持图乙所示的凸透镜位置不变，将蜡烛向右移动15.0cm，此时的物距为20cm，等于两倍的焦距，根据凸透镜成像的规律可知，像距也等于物距等于两倍的焦距，故光屏需要放在70.0cm刻度线处。
（4）[6]保持蜡烛和凸透镜的位置不变，把光屏向左移动适当距离后，光屏靠近透镜，说明需要一个会聚透镜，会聚透镜即为凸透镜，而远视眼的镜片是凸透镜，故需要远视镜片。
（5）[7]由于将中间部分去掉，切去后相当于两个凸透镜，且光心的位置发生了改变，上面的像下移，下面的像上移，错位成两个像。