第四章 光现象 （含答案）2023-2024学年人教版八年级上册物理

第四章 光现象
(时间:85分钟　分值:80分)
一、填空题(共20分,每空1分)
1.雷雨天气时,我们通常先看到闪电后听到雷声,原因是光速比声速　　　　(选填“快”或“慢”),光在真空中传播的速度是　　　　　　m/s。
2.老师组织同学去艾溪湖森林湿地公园春游,小张同学在湖边树荫下乘凉,发现地面上有很多圆形光斑,这是光的直线传播形成的　　　　(选填“树叶”或“太阳”)的　　　　(选填“实像” 或“虚像”)。
3.舞蹈演员利用平面镜矫正舞姿,当她向远离平面镜方向移动时,镜中像的大小　　　　(选填“变大”、“不变”或“变小”);在“水中倒影”“海市蜃楼”“立竿见影”现象中,与平面镜成像的原理相同的是　　　　　　　　。
4.如图所示,一束太阳光斜射到三棱镜上,经三棱镜折射后,在白屏上形成一条彩色的光带,这属于光的　　　　现象。彩色电视机画面上的丰富色彩是由红、　　　　、蓝三种色光混合而成的。
5.阳光照射在安装了玻璃幕墙的大厦上会晃眼睛,而照射在涂有普通外墙涂料的墙壁上不会出现这一现象,这是因为光在后者表面发生了　　　　(选填“镜面”或“漫”)反射;看到墙壁是蓝色的,这是因为墙壁　　　　(选填“吸收”或“反射”)蓝光。
6.如图甲所示,战国时期墨子在《墨经》中对小孔成像有记载。为了验证小孔成像的特点,小昕同学进行了如图乙所示的实验。当物距AB为20 cm时,蜡烛火焰像的高度为4.5 cm;当物距AB为15 cm时,蜡烛火焰像的高度为6.2 cm。请你根据实验步骤及现象,写出她所探究的科学问题:　　　　　　　　　　　　　　　　　　,该实验说明　　　　　　　　　。
7.如图所示,一支固定的激光笔向空水池底打出一束激光,光点正好落在池底O点。现向水池中不断加水,水位慢慢上升,此时池底的光点应向　　　　(选填“左”或“右”)移动,这是因为光发生了　　　　现象。
8.人们常说“桂林山水甲天下”,如图所示,这是摄影师拍摄的一张桂林山水的照片,从图中我们看到水中有山的倒影,倒影是山的　　　　(选填“实”或“虚”)像,水中的像比实际物体要暗一些,是由于　　　　　　　　　　　　　　　。
9.小强同学在家里观察鱼缸里的金鱼,如图所示,他的眼睛在A点看见金鱼的像在B点。若他从A点射出一束激光,要使激光能照射到金鱼,该激光应射向　　　　(选填“B点”、“B点上方”或“B点下方”),这是因为在光的折射现象中,　　　　　　　　。
10.如图所示,一束光在空气和玻璃两种介质的界面上同时发生反射和折射(图中入射光线、反射光线和折射光线的方向均未标出),其中反射角为　　　　度,界面的　　　　(选填“上”、“下”、“左”或“右”)方是空气。
二、选择题(共26分,把你认为正确选项的代号填在题后的括号内。第11~16小题,每小题只有一个正确选项,每小题3分;第17、18小题为不定项选择,每小题有一个或几个正确选项,每小题4分,全部选择正确得4分,选择正确但不全得1分,不选、多选或错选得0分)
11.下图的光现象中,与小孔成像的形成原因相同的是 (　　)
12.如图所示,号称捕鱼高手的池鹭冲向自己的目标,在水面疾驰掠过,瞬间叼起水中的“猎物”——鱼,下列说法中正确的是 (　　)
A.池鹭看到水中的鱼,是鱼的实像
B.池鹭飞的越高,在水中的“倒影”越小
C.池鹭在水中的“倒影”,是光的反射形成的
D.池鹭在水中的“倒影”,是光的折射形成的
13.如图所示,这是一种液面升降监测装置的原理图。点光源S发出的一束激光与水平液面保持成30°射向平静的液面,下列说法正确的是 (　　)
A.不改变激光与水平液面夹角,反射角为 30°
B.当液面下降时,光点S'将向左
C.当液面上升时,光点S'的位置不变
D.光源S不动,增大激光与水平液面夹角,光点S'将向左移动
14.2021年10月18日,在奥林匹克运动发祥地——希腊伯罗奔尼撒半岛的古奥林匹亚,利用凹面镜点燃了北京冬奥会圣火火种(如图所示)。用凹面镜能够采集火种,主要是因为光的 (　　)
A.直线传播 B.反射 C.折射 D.成像
15.唐诗宋词璀璨夺目,其中蕴含丰富的光学知识。如太白名句“举杯邀明月,对影成三人”描述了李白月下独酌,顾观地上己影,俯看杯中自己。从物理学的角度来看,关于“地上己影”和“杯中自己”的描述,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
16.如图所示,一只五子雀静静地停落在悬吊于水面上方的固定物体上,对着水面顾影自怜。下列关于图片中的场景,说法中不正确的是 (　　 )
A.以水面为参照物,此刻五子雀是运动的
B.五子雀在水中的“倒影”是虚像
C.五子雀与其在水中的“倒影”是等大的
D.若当五子雀垂直水面向上飞行时,它的像垂直水面向下运动
17.下列关于光现象的四幅图,说法正确的是 (　　)
A.大海深处发光的水母是光源
B.雾天透过树丛的光束是直的,表明光在空气中沿直线传播
C.医生用电子胃镜通过光导纤维观察人体胃肠道内部是利用光的多次折射传输图像信息
D.英国物理学家牛顿用玻璃三棱镜使太阳光发生色散证明了太阳光是复色光
18.如图甲,有一个点光源S,放在平面镜MN前,若平面镜不动,光源以v的速度沿与镜面成45°角的方向向右做匀速直线运动,光源S在镜中的像为S';如图乙所示,烧杯中装有半杯水,一束光线竖直向下照在水面上,保持入射点不变,入射光线顺时针旋转α角。关于这两个情景,下列说法正确的是 (　　 )
A.甲图中,S'以速度v沿竖直方向向下移动
B.甲图中,S'以速度v沿SS'连线向S移动
C.乙图中,折射光顺时针旋转,旋转角小于α
D.乙图中,折射光逆时针旋转,旋转角大于α
三、实验探究题(共34分,第19~22小题,每小题7分;第23小题6分)
19.探究光的反射定律。
[进行实验与收集证据]
(1)如图甲,让光线贴着纸板沿AO方向射向镜面,反射光线沿OB方向射出,这说明反射光线、入射光线分别位于　　　　　　　　;
(2)保持两侧纸板在同一平面内,将它们按如图乙所示倾斜,让光线仍贴着纸板沿AO方向射向镜面,发现纸板上　　　　(选填“能”或“不能”)看到反射光线,此时反射光线与入射光线、法线在同一平面内;
(3)在图甲中,再用另一只激光笔让光线沿着BO(即逆着原反射光线)射向平面镜时,可看到反射光线沿　　　　　射出,这说明　　　　　　　　　　　　　　;
(4)多次改变入射光线AO与ON的夹角进行实验,测量数据记录如下表所示。
实验次数 入射角 反射角
1 30° 30°
2 40° 40°
3 60° 60°
[实验结论]分析数据得出的结论是　　　　　　　　　　　　　　。
[知识拓展](1)“光线”“法线”运用的科学探究方法是　　　　　　;
(2)多次改变入射光线AO与ON的夹角进行实验的目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
20.如图甲所示,小明同学找来一个空的易拉罐,用钉子在易拉罐底部的中央敲一个小孔,将易拉罐的顶部剪去后,蒙上一层塑料薄膜,这样就制成了一个针孔照相机,其实就是小孔成像的实验装置,将点燃的蜡烛置于小孔前的某一位置,观察并研究小孔成像的特点。
乙
(1)小明开始实验时,眼睛从右侧看过去,无论怎样调节易拉罐与蜡烛之间的距离,屏上都看不到烛焰的像,而只能看到一片光亮,最有可能的原因是　　　　　　　　　　　。
(2)换了易拉罐重新正确制作并操作后,小明看到了烛焰在塑料薄膜上所成的像,该像是烛焰的　　　　(选填“实像”或“虚像”),其成像的原理是　　　　　　　　　　　　。
(3)实验中将蜡烛向上方移动,则它在薄膜上的像将向　　　　(选填“上方”或“下方”)移动;将蜡烛靠近易拉罐,则它在薄膜上的像将　　　　(选填“增大”或“减小”)。
(4)小明进一步进行实验研究,如图乙所示,实验1和实验2做对比是在研究小孔成像与　　　　的关系。分析比较　　　　两个实验,可以得出小孔成像与物体的形状有关。
21.为了探究平面镜成像特点,小明将一块厚度为0.5 cm的玻璃板(P、Q两个平面都可以作为平面镜使用,如图甲)竖直架在水平台板上面,再取两根完全相同的蜡烛A和蜡烛B,分别竖直置于玻璃板两侧,点燃玻璃板前的蜡烛A,进行实验。
(1)在实验中,小明透过玻璃板看到了蜡烛A的两个清晰的像,他用未点燃的蜡烛B找到了这两个像,分别位于图甲中的A'和A″处,其中A'处的像是蜡烛A通过玻璃板的　　　　(选填“P”或“Q”)平面成像得到的。
(2)小明在A'处放了一张白纸做光屏,结果白纸上　　　　(选填“能”或“不能”)接收到蜡烛A的像。
(3)小明按照图甲中的测量方法,改变蜡烛A的位置,认真测量并记录了一些数据如下表所示:
物距u/cm 5.0 6.0 7.0 8.0
像距v/cm 4.5 5.5 6.5 7.5
小明得出像距小于物距的结论,你认为他测量错误的是　　　　(选填“物距u”或“像距v”)。
(4)小明在实验过程中,让玻璃板沿OO'轴(图乙中玻璃板与桌面的接触部分)方向水平向右移动,结果他发现镜中的像相对于A　　　(选填“向右”、“向左”或“不”)移动。
22.如图,小龙站在地铁站台上,他透过玻璃板制成的屏蔽门,可以看到车道另一侧竖直墙壁上的广告牌和自己在玻璃屏蔽门后面的像。他根据该现象设计了在站台上粗测屏蔽门到广告牌之间的距离d的实验。实验步骤如下,请完成相关内容:
(1)小龙相对于玻璃屏蔽门前后移动直到观察到自己的　　　　(选填“虚”或“实”)像落在　　　　上;
(2)记下　　　　　　　　　　　　　　　　　　　;
(3)量出　　　　　　　　　　　　　　　　　　　的距离,除记录工具外,小明要完成上述实验必需使用的仪器是　　　　　　;
(4)步骤(3)中量得的距离就是玻璃屏蔽门到广告牌之间的距离d,物理依据是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
23.小明为探究光的折射规律设计了如图甲所示的实验装置,其中光屏F可绕直径NOM前后折转。
(1)实验时,光贴着光屏从空气射入水中,小明将F板向后折转一定的角度,则在F板上　　　　(选填“能”或“不能”)看到折射光,此时折射光线和入射光线　　　　(选填“在”或“不在”)同一平面内。
(2)小明将光屏F恢复原状,保持入射光不动,继续加水,会看到杯底的亮斑B向　　　　(选填“左”、“右”或“上”)移动。
(3)小明继续用另一支激光笔让光沿着BO射向水面时,可看到折射光沿OA射出,这说明　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(4)让一束激光从某玻璃斜射向空气(如图乙),保持入射点不动,改变入射角(每次增加0.2°),当入射角增大到41.8°时,折射光消失,只存在入射光与反射光,这种现象叫做光的全反射,如图丙所示,此时的入射角叫做这种物质的临界角。当入射角大于临界角时,只发生反射,不发生折射,根据以上内容可判断:
①当光从空气射向玻璃时　　　　(选填“会”或“不会”)发生光的全反射现象。
②一个三棱镜由上述玻璃制成,一束光垂直于三棱镜的一个面射入,如图丁所示,则关于这束光经过三棱镜后的光路描述,下图中正确的是　　　　。
参考答案
1.快　3×108
2.太阳　实像
3.不变　水中倒影
4.色散　绿
5.漫　反射
6.像的大小与物体到小孔的距离的关系　光沿直线传播
7.左　折射
8.虚　有一部分光折射进入水中
9.B点　光路可逆
10.30　右
11.A　12.C　13.D　14.B　15.C　16.A　17.ABD　18.AC
19.[进行实验与收集证据]
(1)法线的两侧
(2)不能
(3)OA　在光的反射现象中,光路可逆
[实验结论]反射角等于入射角
[知识拓展](1)理想模型法
(2)避免实验的偶然性,寻找物理普遍规律
评分标准:每空1分,共7分;有其他合理答案均参照给分
20.(1)小孔太大
(2)实像　光的直线传播
(3)下方　增大
(4)孔的形状　1、3
评分标准:每空1分,共7分;有其他合理答案均参照给分
21.(1)P
(2)不能
(3)像距v
(4)不
评分标准:第(2)问1分,其余每空2分,共7分;有其他合理答案均参照给分
22.(1)虚　广告牌
(2)自己站立的位置
(3)自己站立的位置到玻璃屏蔽门之间　刻度尺
(4)平面镜成像时,像与物到平面镜的距离相等
评分标准:第(4)问2分,其余每空1分,共7分;有其他合理答案均参照给分
23.(1)不能　在
(2)左
(3)在光的折射现象中,光路是可逆的
(4)①不会　②D
评分标准:每空1分,共6分;有其他合理答案均参照给分