2023-2024学年度沪粤版八年级物理上册第三章光和眼睛定向攻克试题（含解析）

沪粤版八年级物理上册第三章光和眼睛定向攻克
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 15分）
一、单选题（5小题，每小题3分，共计15分）
1、某校九年级的一名学生下晚自习后在骑自行车回家途中，迎面遇到一辆灯光非常刺眼的车辆。为了安全，他应该（　　）
A．迎着灯光继续行驶 B．闭眼缓慢行驶
C．停下车靠边避让 D．用手遮挡灯光行驶
2、某物理兴趣小组在“探究凸透镜成像规律”的实验过程中，记录并绘制了像到凸透镜的距离v和物体到凸透镜的距离u之间关系的图象，如图所示，下列分析判断正确的是（　　）
A．实验中所使用的的凸透镜焦距为16cm
B．物体放在A点对应的位置上，成缩小倒立的实像
C．物体放在C点对应的位置，放大倒立的实像
D．物体从A点移到C点的过程中，所成的像逐渐变小
3、如图所示，在平静的水面，国家大剧院和它的倒影相映成趣，宛如一个巨大的蛋壳。这个倒影形成的原理是（　　）
A．光的直线传播 B．光的反射
C．光的折射 D．光的色散
4、如图所示的四种现象中，由光的折射形成的是（　　）
A．水中荷花的倒影 B．屏幕上的手影
C．小孔成像 D．放大镜
5、让一个凸透镜正对太阳光，在距透镜8cm处得到一个最小最亮的光斑。若将一个物体放在此透镜前17cm处，经这个凸透镜所成的像是（　　）
A．缩小的实像 B．放大的实像 C．缩小的虚像 D．放大的虚像
第Ⅱ卷（非选择题 85分）
二、填空题（5小题，每小题4分，共计20分）
1、2021年5月15日，中国探测器成功着陆火星、屈原在《天问》诗句中所表达的美好愿望成为现实，如图甲，“祝融号“火星车驶离平台的过程中，其后置照相机对着平台先后拍摄得到乙、丙、丁3张照片，照相机的镜头是一个 ______透镜，拍摄过程中相机镜头逐步 ______（向外伸/向内缩）。观看三张照片感觉平台是运动的，这是以 ______为参照物。
2、小波在湖边游玩时，看到茂密的树下有许多圆形光斑，仔细一看是太阳的“像”，这是光的______而形成的；看到湖水中游动的“鱼”比其实际位置要______（选填“深”或“浅”），这是因为光从水中斜射向空气时发生______；湖面上拱桥在水中的“倒影”，这是由于光的______而形成的虚像。
3、如图是张老师利用手机直播网课的情景。手机的镜头相当于______。当手机取景框内只看到电子白板时，为了让同学们同时看到两边黑板上板书的文字，手机应该_______（选填远离”或“靠近”）黑板，黑板上文字所成的像是______（选填“放大”或“缩小”）的像。
4、2020年6月21日，在日食发生时，小明看到树荫下的地面上有图甲所示的光斑，这些光斑是由光的______形成的。观看日食不能用眼睛直接对着太阳，如果没有专用的太阳滤镜，比较简易的做法是用一盆滴有墨水的水来观看（如图乙所示），太阳在水中的像是由光的______形成的。
5、小李先用同一相机拍摄了同一蝴蝶休憩的照片甲和乙，则拍摄________照片（选填“甲”或“乙”）时距离蝴蝶近，若他再用不同焦距的相机在与同一蝴蝶相同距离的位置拍摄了照片甲、乙，则拍摄照片______（选填“甲”或“乙”）时所用的相机焦距大。
三、计算题（5小题，每小题7分，共计35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、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。
3、课堂上小美在完成探究“凸透镜成像规律”的实验后，她跟同学们想测—测蜡烛和像移动时的平均速度，于是她将=10cm的凸透镜固定在长度为1m的光距具座中点并保持透镜的位置不变，完成了蜡烛和像的速度测量；
（1）如图所示，她们把蜡烛起始位置放在9cm刻度线处，移动光屏在63cm刻度线处得到一个清晰的像，在7s内以不变的速度将蜡烛移动到30cm刻度线处，求7s内蜡烛和像移动时的平均速度分别是多少？
（2）将蜡烛从30cm刻度线处继续以原来的速度向右移动2s，若这2s内蜡烛的像移动时的平均速度是蜡烛的6倍，请通过计算指出：2s后小美还能在光具座上移动光屏得到清晰的像吗？
4、如图所示，物体AB经凸透镜折射后所成像为A′B′，已知AB的高为h1，物距u，像距v，试用h1、u、v表示像高h2。
5、在某次军事演习中，一门迫击炮向目标发射了一枚炮弹，炮弹发射后看到炮弹击中目标爆炸，过了4.5s听到爆炸的声音。（声音的速度为340m/s，不计光传播的时间）求：
（1）先看到爆炸后听到爆炸的声音的原因是什么？
（2）迫击炮离目标的距离是多少？
四、实验探究（3小题，每小题10分，共计30分）
1、如图甲所示，一束平行光经过一凸透镜，调节光屏的位置直到在光屏上得到一个最小、最亮的光斑。小刘同学用此凸透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验，并用烛焰作光源，实验装置如图乙所示。在实验过程中凸透镜位置保持不变，请你根据所学知识完成下列填空。
（1）该凸透镜的焦距为______；
（2）改变蜡烛位置，使其位于20cm刻度线处，再移动光屏，使烛焰在光屏上成清晰的实像，是根据这一原理制成的______（选填“照相机”或“放大镜”或“幻灯机”）；
（3）改变蜡烛，使其位于30cm刻度线处，再移动光屏，使烛焰在光屏上成清晰的倒立、______（选填“放大”或“等大”或“缩小”）的像。
2、小海用图1装置进行“探究凸透镜成像的规律”实验。
（1）挑选透镜时，小海把两个透镜甲、乙分别正对太阳光，在光屏上出现了如图2所示光斑，他应该选择______ （选填“甲”或“乙”）透镜来进行实验；
（2）选好透镜后，小海将凸透镜正对太阳光，调节凸透镜与光屏间的距离，直到光屏上形成一个最小、最亮的光斑，如图3所示，凸透镜的焦距是______ cm；
（3）实验前应调节烛焰中心、透镜中心，光屏中心在______，实验时凸透镜位于50cm刻度线处，使蜡烛位于25cm刻度线处，移动光屏，在光屏上成清晰倒立的、______ （选填“放大”、“等大”或“缩小”）的实像，______ （选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）是依据此原理制成的。若此时固定透镜位置不变，调换蜡烛和光屏的位置，光屏上______选填“能”、或“不能”）成清晰的像。
（4）给凸透镜“戴上”一副“近视眼镜”，发现光屏上的像变得模糊，为了再次得到清晰的像，光屏应______ （选填“靠近”或“远离”）透镜。
3、在“探究光的反射规律”的实验中，小莉设计了如图所示的实验，平面镜放在水平桌面上，纸板可绕ON转动。
（1）实验前，应将纸板______放置于平面镜上。一束光EO贴着纸板A绕入射点O沿逆时针方向转动，可观察到反射光束OF沿______时针方向转动；
（2）某时刻入射光线与镜面的夹角为30°时，其反射角等于______；
（3）将纸板A、B置于同一平面，一束光贴着纸板B沿FO射到O点，反射光束将沿图中的OE方向射出，说明光在反射时______；
（4）在纸板前从不同方向都可以看到入射光EO的径迹，这是因为光在纸板上发生了______反射。
-参考答案-
一、单选题
1、C
【详解】
A．因为灯光比较刺眼，迎着灯光继续行驶，会看不清前方道路，所以骑行时并不安全，故A不符合题意；
B．闭眼缓慢行驶，会看不到前方道路，所以骑行时并不安全，故B不符合题意；
C．停下车靠边避让，等车过去再骑车回家，比较安全，故C符合题意；
D．用手遮挡灯光行驶，会看不清前方道路，所以骑行时并不安全，故D不符合题意。
故选C。
2、D
【详解】
A．物距等于像距等于16cm时，此时凸透镜成倒立、等大的实像，物距等于两倍焦距，所以焦距为8cm，故A错误；
B．物体放在A点对应的位置上，此时物距小于像距，成倒立放大实像，故B错误；
C．物体放在C点对应的位置，物距大于像距，成倒立缩小实像，故C错误；
D．物体从A点移到C点的过程中，物距增大，像距减小，像变小，故D正确。
故选D。
3、B
【详解】
A．光的直线传播会形成影子、日食、月食、小孔成像，但不会形成倒影，故A不符合题意；
B．国家大剧院倒影的形成是平面镜成像，而成像的原理是光的反射，故B符合题意；
C．光的折射是光从一种介质斜射入另外一种介质时，会发生偏折，故C不符合题意；
D．光的色散现象是太阳光经过三棱镜后分解为七色光，其原理是光的折射，故D不符合题意。
故选B。
4、D
【详解】
A．水中荷花的倒影属于平面镜成像，是光的反射形成的，故A不符合题意；
B．手影是光的直线传播形成的，故B不符合题意；
C．小孔成像是光直线传播形成的，故C不符合题意；
D．放大镜是利用光的折射工作的，故D符合题意。
故选D。
5、A
根据阳光聚焦方法得到焦距：太阳光射到地球上是平行光，平行于主光轴的光线经凸透镜会聚后得到凸透镜的焦点；根据凸透镜成像的三种情况确定成像情况。当u>2f时，成倒立、缩小的实像；当f【详解】
将一个凸透镜正对太阳光，在距透镜8cm处得到一个最小亮点，则凸透镜的焦距f=8cm；一个物体放在这个透镜前17cm处，此时u>2f，成倒立、缩小的实像。
故选A。
二、填空题
1、 凸 向内缩 相机镜头
【详解】
[1][2]照相机镜头是凸透镜，利用凸透镜成像，由图可知，像变小，物距增大，像距减小，所以相机镜头逐步向内缩。
[3]以相机镜头为参照物，平台位置改变，是运动的。
2、 直线传播 浅 折射 反射
【详解】
[1] 小波看到茂密的树下有许多圆形光斑，这是太阳沿直线传播通过树叶缝隙成倒立的像。
[2] [3]我们看到的水中的鱼，是由光的折射形成的虚像，在折射光线的反向延长线上，由于折射光线向水面偏折，折射光线相对于入射光线位置升高了，所以看到的水中的鱼位置比实际位置浅。
[4] 湖面上拱桥在水中的“倒影”，这是由于光的反射而形成的虚像。
3、 凸透镜 远离 缩小
【详解】
[1]手机的镜头相当于照相机的镜头，是一个凸透镜。
[2]当手机取景框内只看到电子白板时，为了让同学们同时看到两边黑板上板书的文字，相当于缩小物体在手机内呈现的像，像距变小，物距变大，所以手机应该远离黑板。
[3]手机的成像原理和照相机类似，物距大于二倍焦距，成倒立缩小的实像，所以，黑板上文字所成的像是缩小的像。
4、 直线传播 反射
【详解】
[1]茂密的树叶缝隙形成许多小孔，沿直线传播的太阳光经过小孔后在地面上形成太阳的像，即我们看到的圆形光斑，是由光的直线传播形成的。
[2]太阳在水中的像，属于平面镜成像，是光的反射形成的。
5、 乙 乙
【详解】
[1]相机的镜头相当于凸透镜，用同一凸透镜拍摄相同蝴蝶，像变大，据凸透镜的成像规律“物近像远像变大”知，物体变近了，所以乙照片拍摄时，相机离蝴蝶更近。
[2]在同一位置用不同焦距的相机拍摄同一蝴蝶，即物距相同，而焦距大的凸透镜聚光能力弱，则成像的距离比焦距小的凸透镜成像距离大，那么成的像也更大。所以乙照片是用焦距较大的相机拍摄的。
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、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。
3、（1） （2） 像原来在70cm刻度线处，70cm+36cm=106cm>1m，故得不到像。
【详解】
(1)由速度公式得到蜡烛的平均速度为
当蜡烛在处因为所以像距等于物距为，光屏在处。所以像的平均速度为：
(2)因为蜡烛的平均速度为，所以蜡烛像的速度为
所以蜡烛像在内的移动距离为
又像原来在处所以蜡烛像后在处，所以2s后小美不能在光具座上移动光屏得到清晰的像。
答：(1)蜡烛的平局速度为光屏的平均速度为；
(2)2s后小美不能在光具座上移动光屏得到清晰的像。
4、
【详解】
解：由图可知
则
则
已知AB的高为h1，物距u，像距v，则像高
答：像高h2为。
5、（1）见解析；（2）1530m
【详解】
解：（1）因为光速远大于声速，而光和声音传播的距离相等，根据可知，光传播到眼睛的时间比声音传播到耳朵的时间短得多，所以先看到爆炸后听到爆炸的声音。
（2）迫击炮离目标的距离为
答：（1）见解析；
（2）迫击炮离目标的距离是1530m。
四、实验探究
1、 10.0 照相机 等大
【详解】
（1）[1]该光斑到凸透镜的距离就是凸透镜的焦距，故由图甲可知，该凸透镜的焦距为10.0cm。
（2）[2]由题意可知，此时物距为30cm，大于二倍焦距，所成的像为倒立、缩小的实像，根据这一原理制成的是照相机。
（3）[3]当蜡烛位于30cm刻度线处时，此时物距等于二倍焦距，由凸透镜成像的规律可知，此时所成的像是倒立、等大的实像。
2、 乙 10.0 同一高度 缩小 照相机 能 远离
【详解】
（1）[1]图甲光斑的中间比较暗，图乙中间出现亮斑，所以甲对光线具有发散作用，是凹透镜，乙对光线具有会聚作用，是凸透镜，所以要选择乙透镜探究凸透镜成像的规律。
（2）[2] 由图像可知平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚于一点，即焦点，焦点到光心的距离即为焦距，因此焦距为
f=60.0cm-50.0cm=10.0cm
（3）[3]实验时为了使烛焰的像呈现在光屏的中央，实验前应调节烛焰中心、透镜中心，光屏中心在同一高度。
[4][5]实验时凸透镜位于50cm刻度线处，使蜡烛位于25cm刻度线处，物距为
u=50cm-25cm=25cm
因为u＞2f，移动光屏，在光屏上成清晰倒立的、缩小的实像。照相机是依据此原理制成的。
[6]根据在光的折射中，光路是可逆的，若此时固定透镜位置不变，调换蜡烛和光屏的位置，光屏上能成清晰的像。
（4）[7] 近视眼镜是凹透镜，对光线具有发散作用，会使像延后会聚，为了再次得到清晰的像，光屏应远离透镜。
3、 竖直（垂直） 顺 60° 光路可逆 漫
【详解】
（1）[1]为了能清晰的在纸板上显示光的传播径迹，需将纸板垂直与平面镜放置。
[2]光EO贴着纸板A绕入射点O沿逆时针方向转动时，入射角变大，反射角始终等于入射角，所以反射角也会随之变大，所以反射光束OF沿顺时针方向转动。
（2）[3]入射光线与镜面的夹角为30°时，入射角为60°，反射角等于入射角，所以反射角也为60°。
（3）[4]将光沿着反射光线的位置入射，反射光将沿着原来入射光线的位置被反射，说明在反射现象中，光路是可逆的。
（4）[5]发生漫反射时，反射光朝四面八方。在纸板前从不同方向都可以看到入射光EO的径迹，说明光在纸板上发生了漫反射。