第四章 光现象 综合复习题
一、单选题
1.(2022·黑龙江·云山农场中心学校八年级期末)如图所示的四种现象中,由光的直线传播形成的是( )
A. 海市蜃楼
B. 水面折花
C. 水中倒影
D. 手影游戏
2.(2022·黑龙江哈尔滨·八年级期末)百米赛跑时,计时员为了计时更准确,通常在下列哪一个时刻开始计时
A.听见发令枪声时 B.看到发令枪冒烟时
C.看到运动员起跑时 D.上述时刻都可以
3.(2022·黑龙江哈尔滨·八年级期末)白天天晴时,我们在校园树荫下的地面上常看到一些圆形光斑,这些光斑是由于( )
A.光的直线传播形成的 B.光的折射形成的 C.光的反射形成的 D.以上答案都不对
4.(2022·黑龙江大庆·八年级期末)把微小放大以利于观察,这是物理学中一种重要的方法.如图是一种显示微小形变的装置.A为激光笔,B、C是平面镜,P为台面,未放重物时,激光束反射在屏上的光斑为点D,当把重物M放在台面P上时,台面将发生微小形变,以下说法正确的是 ( )
A.平面镜B上的入射角变小,光斑向D点的左侧移动
B.平面镜B上的入射角变小,光斑向D点的右侧移动
C.平面镜B上的入射角变大,光斑向D点的右侧移动
D.平面镜B上的入射角变大,光斑向D点的左侧移动
5.(2022·黑龙江绥化·八年级期末)北京冬奥会开幕式上,小演员们双手举着“和平鸽”,随着脚步的移动,脚下一朵朵晶莹洁白的雪花如影随形,这一创意来自冰面倒影。从物理学来看,关于“如影随形”和“冰面倒影”的中“影”,下面说法正确的是( )
A.都是光的直线传播形成的
B.都是光的反射形成的
C.前者是光的直线传播形成的,后者是光的反射形成的
D.前者是光的反射形成的,后者是光的直线传播形成的
6.(2022·黑龙江齐齐哈尔·八年级期末)雨后晴朗的夜晚,为了不踩到地上的积水,人们根据生活经验判断,下列四种说法正确的是( )
A.迎着月光走,地上发亮的是水 B.背着月光走,地上发亮的是水
C.迎着月光走,地上发亮的是土 D.背着月光走,地上较暗的是土
7.(2022·黑龙江双鸭山·八年级期末)如图是同学们探究“平面镜成像特点”的几种情境.下列说法正确的是( )
A.若蜡烛A距玻璃板4cm,则蜡烛B距玻璃板8cm才能与蜡烛A的像完全重合
B.若蜡烛A在玻璃板中的像偏高且倾斜,则乙图是产生该现象的原因
C.若在玻璃板与B蜡烛之间放一块挡光板,则不能透过玻璃板看到A的像
D.以上说法均不正确
8.(2022·黑龙江齐齐哈尔·八年级期末)小明从平面镜里看到对电子钟示数的图像如图,这时的实际时刻是( )
A.21:10 B.10:21 C.10:51 D.12:01
9.(2022·黑龙江·鸡西市田家炳中学八年级期末)如图中光从空气进入玻璃中的光路正确的是
A. B. C. D.
10.(2022·黑龙江大庆·八年级期末)如图展示了我国古代劳动人民的智慧成果,对其中所涉及的物理知识,下列说法中不正确的( )
A.墨子的小孔成像实验证明了光沿直线传播
B.皮影表演时,生动的画面呈现在屏幕上是光的折射现象
C.光沿直线传播是日晷能够测量时间的条件之一
D.一束阳光经过三棱镜折射后发生色散,说明白光是由各种色光组成的
二、填空题
11.(2022·黑龙江哈尔滨·八年级期末)在探究小孔成像实验中,小红在一个不透明的纸板上弄一个小孔,并在这个纸板后面某一位置固定一个光屏,然后在纸板前面放一支点燃的蜡烛,在光屏上观察成像的情况时,发现所成的像是_______(填“倒立”或“正立”)的___________像(填“虚”或“实”)。
12.(2022·黑龙江齐齐哈尔·八年级期末)入射光线与镜面的夹角是20°,则反射光线与入射光线的夹角是_____;若入射光线与镜面的夹角增大5°,则反射角是_____.
13.(2022·黑龙江鸡西·八年级期末)我们能看到不发光的物体是因为物体______的光进入了我们的眼睛,我们能从各个方向看到不发光的物体因为发生了______反射。
14.(2022·黑龙江·大庆市第四十四中学校八年级期末)测量视力时利用平面镜成像的特点可以节省空间,被测者面对着镜子背对视力表如图。他在平面镜里看到的视力表是___________(选填“实”或“虚”)像,他看到视力表的像离自己的距离是___________m,当他面镜时,像的大小___________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
15.(2022·黑龙江双鸭山·八年级期末)我们夜晚看到的星星并不是星星本身,而是星星的______( 实/虚 )像,原因是地球表面覆盖着疏密不等的大气层,光线穿过大气层时会发生______。
16.(2022·黑龙江大庆·八年级期末)如图,港珠澳大桥水中的倒影是光_____形成的_____像,倒影看起来较暗是由于光在水面发生了_____导致的。
17.(2022·黑龙江鸡西·八年级期末)晴天晒被子能杀菌是利用太阳光中的______,电视机等家用电器可以用遥控器实现,遥控电视的光是______。
三、作图题
18.(2022·黑龙江哈尔滨·八年级期末)如图是小猫和小聪能够通过平面镜互相看到对方,请在图中用光学作图法画出平面镜,并且画出箭头表示小猫看到小聪的光路。
19.(2022·黑龙江·大庆市第四十四中学校八年级期末)在图中,S为一发光点,S′为S经平面镜成的像,并作出S发出的光线SA经平面镜反射后的反射光线。
20.(2022·黑龙江大庆·八年级期末)图丙中的,,是物体AB经过平面镜M后所成的像,请在图中画出该物体。
21.(2022·黑龙江哈尔滨·八年级期末)如图所示,S点为平面镜前跳棋子的位置,S′点为跳棋子的像的位置,P为人眼的位置,请在图中完成人眼在P点看到两个跳棋子的光路图.
22.(2022·黑龙江·绥棱县克音河乡学校八年级期末)按要求作图:一束光斜射到水面上,请在图中画出反射光线及折射光线的大致光路.
23.(2022·黑龙江哈尔滨·八年级期末)如图,一束光线从空气中射向水面时,既发生反射又发生折射,请完成光路图。
24.(2022·黑龙江哈尔滨·八年级期末)如图,AO为入射光线,请你用学过的知识完成光路并保留作图依据。
四、实验题
25.(2022·黑龙江哈尔滨·八年级期末)用如图所示装置探究“光的反射定律”,白色硬纸板垂直于平面镜放置,能沿折转,垂直于平面镜。
次数 1 2 3 4 5 6
入射角i
反射角r
(1)让入射光线贴着纸板沿射向平面镜上的O点,观察反射光线的方向。多次改变入射光线的方向,测量数据记录如上表。你认为表中的一个错误数据是___________。余下数据可以得出的结论为:光反射时,___________;
(2)当将光线沿射向镜面时,此时入射角为___________度,有的同学说,没有看到反射光线,认为此时光没有发生反射,你的认为是:光___________(选填“有”或“没有”)发生反射,反射角___________(选填“没有”、“为0°”、“为”);
(3)纸板右侧沿向后折转时,观察不到反射光线,折转回原位置,又观察到反射光线,说明:光在反射时,反射光线、入射光线和法线___________。通过前面的实验探究还可以得出的结论是:反射光线和入射光线___________;
(4)将一束光贴着纸板沿射到O点,光沿图中的方向射出,说明:光反射时,___________;
(5)由于光在纸板上发生了___________(选填“镜面反射”或“漫反射”),所以从不同方向都可以观察到光在纸板上传播的径迹。
26.(2022·黑龙江齐齐哈尔·八年级期末)如图所示是探究平面镜成像特点的实验装置。
(1)平面镜的成像可以用光的___________来解释,平面镜所成的像和物相对于镜面是________的;(填“对称”或“不对称”)
(2)实验要求两个蜡烛要完全相同,其原因是_______, 在实验中需要点燃________支蜡烛;(填一或二)
(3)在实验中要求玻璃板要比较___________(填薄或厚),实验中不用平面镜而用玻璃板的原因是________;
(4)实验的结论是像和物到镜面的距离相等,像是正立等大的_______像,像和物的连线与镜面_______ 。
27.(2022·黑龙江佳木斯·八年级期末)小红在家中照镜子时,发现她在镜子中的像“远小近大”。她猜想:物体在平面镜中所成像的大小是否与物体到平面镜的距离有关?于是,她选择了白纸、笔、火柴、光屏、两支外形相同的蜡烛A和B、透明玻璃板、茶色玻璃板,进行了如图所示的实验。
(1)本实验还缺少的实验器材是___________,应该选用___________(填“透明”或“茶色”)玻璃板代替平面镜;
(2)选取两支完全相同的蜡烛是为了比较像与物的___________关系;
(3)将白纸平铺在水平桌面上,将玻璃板立在白纸上。在玻璃板前点燃蜡烛A,将蜡烛B竖立在玻璃板后面,发现无论怎样移动蜡烛B,都无法使其与蜡烛A的像完全重合,这是因为___________;
(4)解决问题后,小红多次改变蜡烛A到玻璃板的距离,在玻璃板的另一侧移动蜡烛B后,发现蜡烛B与蜡烛A的像总是能重合的,说明物体在平面镜中所成像的大小与物体到平面镜的距离___________(填“有关”或“无关”);
(5)做完上面实验,小红移去后面的蜡烛B,并在其所在位置上放一个光屏,在光屏上 ___________(填“能”或“不能”)接收到蜡烛A的像,说明平面镜成的是___________像。
五、计算题
28.(2022·黑龙江省八五四农场学校八年级期末)1962年5月,美国马萨诸塞工学院把红宝石激光射向月球,大约2.6s后收到了从月球反射回来的激光讯号,求:
(1)光在真空中的速度是c = ____________m/s;
(2)请算出地球到月球的距离约为多少千米?__________
六、简答题
29.(2022·黑龙江佳木斯·八年级期末)如图所示,小猫用叉子往看到的鱼的位置上叉,小猫能不能叉到鱼?请你用学过的物理知识说明其中的道理。
30.(2022·黑龙江省八五四农场学校八年级期末)雨后晴朗的夜晚,为了不踩到地上的积水,人们根据生活经验判断:迎着月光走,地上发亮处是水,暗处是地面.请你依据光的反射知识说明其中的道理.
参考答案:
1.D
【详解】A.海市蜃楼是由光的折射造成,A项错误;
B.水面的折是由光的折射造成,B项错误;
C.水中的倒影是由光的反射造成,C项错误;
D.光沿直线传播遇到手被挡住,出现手影,D项正确。
故选D。
2.B
【详解】因为光速远大于声速,则光从起点传到终点时所用时间要短的多,故以冒烟时开始计时要准确一些.故选B.
【点睛】声音在空气中的速度大约为340m/s,光在空气中的传播速度为3.0×108m/s,因此可知光的传播速度远大于声音的传播速度,所以应该是看到冒烟时开始计时.
3.A
【详解】大树上的树叶很多,树叶与树叶之间会形成很多小的缝隙。太阳光从这些小缝隙中照射下来,实际上就是小孔成像,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的像,也就是一些圆形的光斑,像的形状和太阳一样,而且是倒立的实像。故选A。
4.C
【分析】力可以改变物体的形状;用力压桌面,桌面发生形变,平面镜B或M的高度就会发生变化,从而使刻度尺上的光斑移动,然后根据光的反射定律可知光斑向D点的哪一侧移动.
【详解】P桌面上放重物M后,镜子受到弹力作用而向下凹,平面镜B上的入射角变大,反射角变大,根据镜面反射的特点知反射的光线偏向右方,即光斑向D点的右侧移动.
5.C
【详解】“如影随形”中的“影”,指的是影子,影子是物体挡住光线,在物体后面形成的暗影区,是光的直线传播形成的;冰面倒影”的中“影”是雪花状的光束在冰面反射形成的像,是光的反射现象,故C正确,ABD错误。
故选C。
6.A
【详解】AC.迎着月光走,月光经水面发生镜面反射,进入人的眼睛反射光线多,人感觉水面亮;地面发生漫反射,有很少的光线进入人的眼睛,人感觉地面黑,故A正确,C错误;
BD.背着月光走,月光经水面发生镜面反射,没有反射光线进入人的眼睛,人感觉水面暗;地面发生漫反射,有少量的光线反射进入人的眼睛,人感觉地面亮,故BD错误。
故选A。
7.B
【详解】A.平面镜成的像与物体到镜面的距离相等,所以蜡烛B距玻璃板4cm才能与蜡烛A的像完全重合,故A错;
BD.平面镜所成的像与物体关于镜面是对称的,所以在乙图是蜡烛A在玻璃板中的像偏高且倾斜的,故B正确,D错误的;
C.由于平面镜所成的像是虚像,不是光线实际会聚而成的,所以挡光板挡不住所成的像,故C错.
8.C
【详解】根据镜面对称的性质,题中所显示的时刻与10:51成轴对称,所以此时实际时刻为10:51。故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
9.D
【分析】光的折射定律的内容:折射光线、法线、入射光线在同一平面内,折射光线和入射光线分别位于法线两侧.当光线从空气斜射入其它透明介质时,折射角小于入射角;当光线从其它介质斜射入空气时,则折射角大于入射角.
【详解】A、当光从空气斜射入玻璃中时,折射角小于入射角;图中折射角大于入射角了,故A错误;
B、当光从空气斜射入玻璃中时,折射光线与入射光线分居法线两侧,图中折射光线与入射光线在法线同侧了,故B错误;
C、当光从空气斜射入玻璃中时,折射角小于入射角,折射光线应该向靠近法线处偏折,图中折射光线没有改变,故C错误;
D、当光从空气斜射入玻璃中时,折射光线与入射光线分居法线两侧,折射角小于入射角.故D正确.
故选D.
10.B
【详解】A.墨子与弟子们做了世界上第一个小孔成像的实验,证明了光沿直线传播,解释了小孔成倒像的原因,这是对光沿直线传播的第一次科学解释小孔成像,故A正确,不符合题意;
B.皮影表演时,生动的画面呈现在屏幕上是光的直线传播现象,故B错误,符合题意;
C.光在同种均匀介质中沿直线传播,故日晷能够测量时间是利用了光沿直线传播的原理,故C正确,不符合题意;
D.一束阳光经过三棱镜折射后会发生色散,这说明白光是由各种色光组成的,故D正确,不符合题意。
故选B。
11. 倒立 实
【详解】[1][2]点燃的蜡烛通过小孔在光屏上成像,这是小孔成像现象,所成的像是倒立的实像,因为小孔成像是光的直线传播形成的。
12. 140° 65°
【详解】根据题意知道,入射光线与平面镜的夹角是20°,所以入射角是:;由反射定律知道,反射角等于入射角为70°,所以,反射光线与入射光线的夹角是:;若入射光线与镜面的夹角增大5°,则入射角减小5°,反射角等于入射角,所以反射角也减小5°,即反射角是:.
13. 反射 漫
【详解】[1] 我们能看到不发光的物体是因为物体反射的光进入了我们的眼睛,比如月亮反射了太阳的光,我们就看到了月亮,所有生活中本身不能发光的物体,只要它反射了射向它的光进入了我们的眼睛,我们就能看到。
[2]我们能从各个方向看到不发光的物体,是因为物体的表面凹凸不平,光照到这样的物体表面时,反射光线射向各个方向,所以我们在各个方向都能看到它,这是漫反射现象。
14. 虚 5 不变
【详解】[1]平面镜成的是虚像,故他在平面镜里看到的视力表是虚像。
[2]物到平面镜的距离为3m,故像到平面镜的距离为3m,像到人的距离为5m。
[3]根据平面镜成像原理,像与物体等大,当他面镜时,物体的大小不变,像的大小不变。
15. 虚 折射(偏折)
【详解】[1][2]我们看到天空中的星星是因为,星星的出射光线照到大气层时发生折射,折射光线的方向延长线会聚成了星星的虚像,我们看到的是星星的虚像。
16. 反射 虚 折射
【详解】[1][2]大桥在水中的倒影属于平面镜成像,是光发生反射形成的,为虚像。
[3]光射到水面时,一部分光线发生了反射,另一部分发生了折射而进入水中,所以大桥在水中的倒影看起来比实际物体本身“暗”一些。
17. 紫外线 红外线
【详解】[1]紫外线的化学作用较强,可以用来杀菌、消毒、验钞等,因此晴天晒被子能杀菌是利用太阳光中的紫外线。
[2]红外线的热作用较强,可以利用红外遥感制成红外线夜视仪等,遥控电视的光是红外线。
18.
【详解】小猫能看到小聪,是小聪身上的光线射向平面镜时,其反射光线进入猫的眼睛。那么从小聪身上射出的光线为入射光线AO,O为入射点,射向小猫的光线为反射光线OB。而在光的反射现象中,反射角等于入射角,可作反射光线与入射光线的夹角∠AOB的角平分线,即为法线ON,过O点作ON的垂线,此垂线所在的位置即为平面镜所在的位置。作图如下:
19.
【详解】平面镜成像中,像与物关于平面镜对称,连接SS′并做其垂直平分线,可得到平面镜的位置,延长SA,交平面镜一点O为入射点,过入射点画出法线,再根据反射角等于入射角,画出反射光线,如图所示:
20.
【详解】平面镜成像特点是成正立、等大的虚像,且像与物关于镜面对称,如图所示:
21.见解析所示
【详解】连接PS′,与平面镜交于一点A,连接SA,AP即为入射光线和反射光线,这是人眼在P点看到S′的光路图;连接SP即为人眼在P点看到S的光路图,答案见下图:
点睛:根据平面镜成像的原理,平面镜所成的像是物体发出(或反射出)的光线射到镜面上发生反射,由反射光线的反向延长线在镜后相交而形成的,因此,反射光线的反向延长线必过像点,连接S′P,交于镜面于一点A,该点为入射点,然后可作出入射光线和反射光线,从而完成光路图.
22.
【详解】已画出法线,在空气中法线右侧斜向上作出反射光线,并使反射角等于入射角;在法线右侧的水中斜向下作出折射光线,使折射角小于入射角,如图所示:
【点睛】要作出反射光线必须知道反射定律的内容:反射光线、入射光线、法线在同一个平面内,反射光线、入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角;要作出折射光线,必须知道折射定律的内容:折射光线、入射光线、法线在同一个平面内,折射光线与入射光线分居法线两侧,当光由空气斜射入水中时,折射角小于入射角.
23.
【详解】过入射点作垂直于界面的法线,根据反射角等于入射角,在法线右侧的空气中画出反射光线,根据光由空气斜射入水中时,折射角小于入射角,在法线右侧的水中画出折射光线,如图所示:
24.
【详解】过入射点O,做垂直于玻璃表面的法线,由此确定了入射角的大小及入射光线位于法线的右侧。根据光的反射规律可知,反射角等于入射角,并且反射光线位于法线的左侧。由此可以做出反射光线OB。
光从空气进入玻璃,折射角小于入射角,折射光线与入射光线分居法线的两侧,由此可以确定折射光线OC,如图所示:
25. 66°##60° 反射角等于入射角 0 有 为0° 在同一平面内 分居法线两侧 光路是可逆的 漫反射
【详解】(1)[1]由表格数据知,每组对应数据的反射角与入射角的大小都相等,而第4组数据中,反射角不等于入射角,所以错误的数据是第4组中的反射角66度或入射角60度。
[2]由表格数据知,在光的反射现象中,反射角等于入射角。
(2)[3][4][5]入射角是指入射光线与法线的夹角,反射角是与反射光线与法线的夹角。当光线沿NO法线方向射入时,入射光线与法线重合,则入射角为0。那么反射角也为0,所以反射光线也与法线重合,所以此时光有发生反射。
(3)[6]将纸板EF的右侧沿ON向后折转时,在折转的纸板上看不到反射光线,是因为此时承接反射光线和承接入射光线的纸板不在同一平面内了,而右侧纸板折回原位置后,又能观察到反射光线,这说明反射光线、入射光线和法线在同一平面内。
[7]实验中光线沿法线ON的左侧纸板入射,则反射光线在ON的右侧纸板上承接到,这说明反射光线和入射光线分居在法线两侧。
(4)[8]光线沿AO射入时,反射光线沿OB射出,而入射光线沿原反射光线的位置BO入射时,反射光线沿原入射光线的位置OA射出,这说明:在光的反射现象中,光路是可逆的。
(5)[9]在不同方向能观察到光在纸板上的传播径迹,是因为光在纸板上发生了漫反射,反射光线向各个方向传播。
26. 反射 对称 见解析 一 薄 见解析 虚 垂直
【详解】(1)[1][2]平面镜成像是由光的反射形成的,所成的像和物关于平面镜对称。
(2)[3][4]为了比较像和物大小关系,需要用两支相同的蜡烛;需要点燃玻璃板前面的蜡烛,玻璃板后面的蜡烛不点燃。
(3)[5]因为厚玻璃板的两个面都可以当作反射面,会出现两个像,影响到实验效果,所以应选用薄玻璃板。
[6]玻璃板既能透光又能反光,能看到前面物体在后面成的像,也能看到后面的物体,便于找到像的位置和大小。
(4)[7][8]由实验现象可知,平面镜成的像和物到镜面的距离相等,平面镜成的是正立等大的虚像,像和物体的连线与平面镜垂直。
27. 刻度尺 茶色 大小 玻璃板没有竖直放置 无关 不能 虚
【详解】(1)[1]要测量物距和像距,因此该实验还缺少刻度尺。
[2]透明玻璃反射的光很少,成像不清晰,茶色玻璃可以反射的光较多,成像更清晰,所以平面镜应该选用茶色玻璃板代替。
(2)[3]实验时选择两个完全相同的蜡烛,便于比较像和物体的大小关系,当蜡烛B与蜡烛A的像完全重合时,可以用当蜡烛B代替蜡烛A的像。
(3)[4]实验时玻璃板要竖直放置,即垂直于桌面,如果与水平桌面不垂直,不论怎样移动后面的蜡烛都不可能与前面蜡烛的像完全重合。
(4)[5]多次改变蜡烛A到玻璃板的距离,在玻璃板后移动蜡烛B,发现总能找到一个对应位置,在玻璃板前从不同角度观察,蜡烛B与蜡烛A的像均重合,说明物体在平面镜中所成像的大小与物体到平面镜的距离无关。
(5)[6][7]平面镜所成的像是反射光线的反向延长线会聚成的,不是实际光线会聚的,是虚像;所以如果在像的位置放一光屏,光屏不能承接到像。
28. 3×108 3.9×105
【分析】利用光在真空中的速度,结合激光从地球传到月球的时间,再由速度公式就可求出地球到月球的距离
【详解】(1)光在真空中的速度是3.0×108 m
(2)根据题意知道,激光从地球传到月球的时间为收到了从月球反射回来的激光讯号的时间的一半,即,
所以,地球到月球的距离是:
29.见解析
【详解】小猫看到的水中的鱼,是由光的折射形成的虚像,虚像在折射光线的反向延长线上,则小猫看到鱼的像的位置比实际位置浅一些,所以小猫用叉子往看到的鱼的位置上叉,不能叉到鱼。
30.见解析
【详解】地面上的积水处,平静的水面相当于一个平面镜,月光在积水处,能发生镜面反射,地面凹凸不平,地面发生漫反射,迎着月光走,月光经水面发生镜面反射,进入人的眼睛反射光线多,人感觉水面亮;地面发生漫反射,有很少的光线进入人的眼睛,人感觉地面黑.