沪粤版八年级物理上册第三章光和眼睛定向测试
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、在“探究凸透镜成像规律”的实验中,当点燃的蜡烛、凸透镜及光屏处于如图所示的位置时,在光屏上得到烛焰清晰的像。下列说法中正确的是( )
A.该凸透镜的焦距范围为7.5cm<f<15cm
B.光屏上成倒立、放大的实像
C.透镜不动,蜡烛向右移动,光屏向左移动,可再次得到清晰的像
D.蜡烛和光屏不动,移动凸透镜到适当位置,光屏上可再次得到清晰的缩小的像
2、如图所示,平面镜M直立在水平地面上,长6cm的铅笔平放在地面上且与平面镜垂直,笔尖离平面镜10cm,现铅笔以2cm/s的速度垂直平面镜向它匀速靠近。则( )
A.铅笔的像为虚像,且尖端朝右 B.笔尖的像移动速度大于笔尾的像移动速度
C.经过3s,笔尖的像与笔尾的像相距6cm D.将M逆时针转动45°,铅笔的像竖直且尖端朝上
3、下列现象中属于光的直线传播的是( )
A.猫在镜中的像 B.水中的筷子弯折
C.水杯的影子 D.手机相机拍照
4、下列有关光的表述正确的是( )
A.“凿壁偷光”——光的镜面反射
B.岸上的人看到水中的鱼——光的直线传播
C.晚上可以看到前面正在行驶的自行车的红色尾灯——光的反射
D.驾驶员看到后视镜中的景物——光的漫反射
5、下列成语所描绘的光现象中,由于光的反射形成的是( )
A.立竿见影 B.凿壁偷光 C.镜花水月 D.坐井观天
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、王老师需要摘下眼镜才能看清远处来的是哪位同学,他患的是______(选填:“近视眼”、“远视眼”),需要佩戴______(选填:“凸透镜”、“凹透镜”)矫正。
2、据央视报道:今年国庆期间,九寨沟景区旅游人数创震后新高,为配合疫情防控,景区每天限制人流在2.5万人左右,如图所示是游客拍摄的图片,看到水中的树枝是光的______现象,看到水中的树枝比其实际位置要______(选填“偏低”或“偏高”)。
3、购物支付已进入“刷脸”时代,如图所示,消费者结账时只需面对摄像头,经系统自动拍照、扫描等,确认相关信息后,即可迅速完成交易。“刷脸”支付过程中,摄像头相当于______(选填“凸”或“凹”)透镜,面部经摄像头成倒立、______(选填“缩小”、“等大”或“放大”)的实像。
4、雨后彩虹是阳光经高空的冰晶或水珠折射时,不同色光的偏折程度不同而形成光的_____________现象,三原色光是指红光、蓝光和___________。看电视时,调节音量的大小是为了改变声音的_________。
5、河水看起来比真实的要浅,这是光的___________缘故,所以不要贸然下河游泳。小军眼睛近视了,医生会给他配戴合适的___________ (选填 “凸”或“凹”)透镜。
三、计算题(5小题,每小题7分,共计35分)
1、从地球向月球发射一束激光信号,经过月球反射返回地球共需2.54s。那么,月球到地球的距离是多少米?(已知激光的传播速度为c=3×108m/s)
2、太阳发出的光,要经过大约8min才能达到地球.
(1)光在真空中的传播速度是多少?
(2)请你估算太阳到地球的距离是多少?(设光在空气中传播的速度与真空中传播的速度相同)
3、2021年5月15日,我国自主研制的“天问一号”火星探测器成功登陆火星。“天问一号”从地球到火星共用了200多天,平均每天运行30万公里。已知光在真空中传播速度约3×108m/s,而声音在空气中传播的速度约340m/s。
(1)“天问一号”每天平均运行30万公里,与声音在空气中的传播,谁更快?
(2)“天问一号”以每天平均运行30万公里的速度,200天运行的距离,光在真空中需要传播多长时间?
4、从太阳发出的光到达地球所需的时间是500s,则太阳到地球的距离为多少
5、一位身高1.6m的学生,傍晚站立在路灯下,他投在地面上的身影长2m,如果他沿投影方向移动2m后站立不动,此时影子长度增加了0.5m,求路灯的高度.
四、实验探究(3小题,每小题10分,共计30分)
1、在探究“光的反射定律”实验时,进行如图所示的实验操作:
(1)如图甲他先将平面镜平放在水平桌面上,再把白色硬纸板放在平面镜上且与镜面保持________,白色的硬纸板的作用是 _________。(写出一种即可)
(2)在图甲中,若将纸板(连同激光笔)绕CD向后倾斜,此时以下:①入射光线②入射角③反射光线④反射角⑤法线,没有发生变化的有 ________。(选填字母)
A.①② B.③④ C.⑤ D.①②③④⑤
(3)接着做如图乙所示操作,将纸板沿ON向后折,此时在纸板上不能看到反射光线,反射光线______(选填“存在”或“消失”)。
(4)为了进一步确定此时反射光线的位置,小李将纸板沿PQ剪开,将纸的上半部分向后折,如图丙所示,发现在纸板右侧的 ________(选填“上半部分”或“下半部分”)会看到反射光线。此实验说明:__________。
2、小明做“探究凸透镜成像规律”实验。
(1)调整实验器材高度时,蜡烛______ (选填“需要”或“不需要”)点燃。
(2)他用同一凸透镜做了两次实验,如1图、2图所示,光屏上均有清晰的像(未画出),其中成缩小像的是______ (选填“1”或“2”)图。
(3)本实验中凸透镜的焦距可能是______ (填字母)。
A.5cm B.8cm C.10cm D.15cm
(4)在2图中将一镜片放在烛焰和透镜之间后,光屏上的像变模糊了,将光屏向左移动,光屏上再次出现清晰的像,则所加镜片可以矫正______ (选填“3”或“4”)图中的视力缺陷。
(5)如5图所示,是探究凸透镜成像规律实验时发光体AB所处的位置,请你根据所学的透镜知识,用特殊光线作出AB在光屏上所成像A'B'的大致位置______。
3、小明用如图甲所示的装置测出凸透镜的焦距,并“探究凸透镜成像规律”,当蜡烛、透镜、光屏位置如图乙时,在光屏上可成清晰的像。
(1)如图甲凸透镜的焦距是______cm;
(2)实验前应该将蜡烛、透镜、光屏三者中心调节到______。
(3)如图乙中烛焰在光屏上成的清晰像是______、______的实像,该成像特点与______选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)相同。
-参考答案-
一、单选题
1、A
【详解】
A.由图,物距大于像距,成倒立缩小实像,物距满足的条件
像距满足的条件
即
可解得
故A正确;
B.由图,物距大于像距,成倒立缩小实像,故B错误;
C.成实像时,物与像移动方向相同,即透镜不动,蜡烛向右移动,光屏应向右移动,可再次得到清晰的像,故C错误;
D.现在成倒立缩小实像,根据光路可逆,蜡烛和光屏不动,移动凸透镜到适当位置,光屏上可再次得到清晰的放大的像,故D错误。
故选A。
2、C
【详解】
A.铅笔在平面镜中成虚像,且铅笔与像关于平面镜对称,故像的尖端朝左,故A错误;
B.铅笔是一个整体,整体的移动速度相同,故笔尖的像移动速度等于笔尾的像移动速度,故B错误;
C.移动过程中,铅笔的长度不变,则此时笔尖的像与笔尾的像仍相距6cm,,故C正确;
D.将M逆时针转动45°,像与物体关于镜面对称,则此时铅笔的像是竖直且尖端朝下的,故D错误。
故选C。
3、C
【详解】
A.猫在镜中的像,属于平面镜成像,是由于光的反射形成的,故A不符合题意;
B.水中的筷子弯折,是光从水中斜射入空气中时发生折射现象造成的,故B不符合题意;
C.水杯的影子,是由于光的直线传播形成的,故C符合题意;
D.手机相机拍照,属于凸透镜成像,由光的折射形成的,故D不符合题意。
故选C。
4、C
【详解】
A.“凿壁偷光”是小孔成像的现象,原理是光的直线传播,故A错误;
B.岸上的人看到水中的鱼是光的折射现象,故B错误;
C.晚上可以看到前面正在行驶的自行车的红色尾灯是光的反射现象,故C正确;
D.驾驶员看到后视镜中的景物是光的反射现象,且属于镜面反射,故D错误。
故选C。
5、C
【详解】
AB.立竿见影、凿壁偷光是光沿直线传播的应用,故AB不符合题意;
C.镜花水月,水中的月亮是,由于光的反射形成的虚像,故C符合题意;
D.坐井观天,当井中无水时原理是光沿直线传播,当井中有水时,原理是光的折射,故D不符合题意。
故选C。
二、填空题
1、 远视眼 凸透镜
【详解】
[1]王老师需要摘下眼镜才能看清远处来的是哪位同学,说明王老师不戴眼镜时能看清远处的物体,看不清近处的物体,故王老师是远视眼。
[2]远视眼晶状体曲度变小,会聚能力减弱,需佩戴凸透镜加以矫正。
2、 折射 偏高
光线在同种不均匀介质中传播或者从一种介质斜射入另一种介质时,就会出现光的折射现象。
【详解】
[1]树枝反射的光线由水中进入空气时,在水面上发生折射。
[2]折射角大于入射角,折射光线进入眼睛,而眼睛是逆着折射光线的方向看去,就会觉得树枝变浅了,这实际上看到的是偏高的树枝的虚像。
3、 凸 缩小
【详解】
[1][2]摄像机的镜头相当于一个凸透镜,使用时物体位于其二倍焦距以外,物体在凸透镜中成倒立缩小的实像。
4、 色散 绿光 响度
【详解】
[1]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,即雨后彩虹是由于光的色散形成的。
[2]根据我们对色光三原色的认识,光的三原色是红、绿、蓝。
[3]调节音量时,喇叭的振幅发生改变,所以发出声音的响度发生改变。
5、 折射 凹
【详解】
[1] 河水看起来比真实的要浅,这是光的折射现象,光从水中进入空气中发生了折射,折射光线远离法线,所以河水看起来比较浅。
[2]近视的原因是晶状体曲度变大,折光能力变强,成像在视网膜前,所以需要佩戴凹透镜发散光线,使像刚好呈现在视网膜上。
三、计算题
1、3.81m
【详解】
由v=得,激光传播的总路程:
s总=vt=3×108m/s×2.54s=7.62×108m
则月球到地球间的距离:
s===3.81×108m。
答:月球到地球的距离为3.81×108m。
2、(1)3×108m/s(2)1.44×1011m
(1)光在真空中的传播速度是3×108m/s.
(2)根据光速与光的传播时间,由速度公式的变形公式可以求出光的路程,即太阳到地球的距离.
【详解】
(1)光在真空中的传播速度为:c=3×108m/s;
(2)太阳到地球的距离s=vt=ct=3×108m/s×480s=1.44×1011m.
3、(1)天问一号;(2)200s
【详解】
解:(1)声音在空气中的速度是340m/s,“天问一号”每天运行30万公里,则
因此“天问一号”比声音在空气中传播的更快。
(2)“天问一号”以每天平均运行30万公里的速度,200天运行的距离为
s′=vt=30×104km/天×200天=6×107km
光在真空的速度是c=3×105km/s,则光走完上述路程所用的时间为
答:(1)“天问一号”传播的速度快;
(2)光在真空中需要传播200s。
4、1.5 × 1011m
【详解】
试题分析:太阳到地球的距离为s=vt=3×108m/s×500s=1.5×1011m.
【考点定位】路程和速度
5、8m
【详解】
用相似三角型来列对应边成比例.设路灯距地面的高度为H,开始人距路灯的距离为s,则 (s2)/H2/1.6 ① (s22.5)/H2.5/1.6 ② 解得:H8m,s8m路灯的高度为8m.
四、实验探究
1、 垂直 显示光的传播路径 C 存在 下半部分 反射光线、入射光线、法线在同一平面内
【详解】
(1)[1][2]为让反射光和入射光清晰的显示在白色硬纸板上,白色硬纸板要与镜面垂直放置;白色硬纸板的作用是显示光的传播路径。
(2)[3]将纸板(连同激光笔)绕CD向后倾斜,入射光线发生变化,相应的反射光线、入射角、反射角都发生变化,入射点和镜面都没有变,法线不改变,故选C。
(3)[4]将纸板沿ON向后折,此时两纸板不在同一平面内,由反射定律可知此时纸板上不能看到反射光线,但反射光线是存在的。
(4)[5]将上半部分后折,下半部分还在同一平面内,所以下半部分能够显示出反射光线。
[6]通过此实验说明反射光线、入射光线和法线在同一平面内。
2、 需要 1 C 4
【详解】
(1)[1] 进行凸透镜成像实验时,是利用烛焰成像,要调节烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度,像才能成在光屏的中央位置,所以需要点燃蜡烛后再调节实验器材高度。
(2)[2]成缩小像时,物距大于二倍焦距,像距在一倍焦距和二倍焦距之间,物距大于像距;成放大像时,物距在一倍焦距和二倍焦距之间,像距大于二倍焦距,物距小于像距,所以成缩小像的是1图。
(3)[3]由1图得
,
,
解得
①
由2图得
,
,
解得
②
由①②得
故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
(4)[4] 3图,像成在视网膜的前方,是近视眼,需要凹透镜矫正。4图,像成在视网膜的后方,是远视眼,需要凸透镜矫正。在题2图中将一镜片放在烛焰和透镜之间后,光屏上的像变模糊了,将光屏向左移动,光屏上再次出现清晰的像,说明所放的镜片对光线有会聚作用,是矫正远视眼的凸透镜,故可矫正4图中的视力缺陷。
(5)[5]
过光心的光线,经凸透镜后方向不变;平行于凸透镜主光轴的光线,经凸透镜后,过凸透镜的焦点;经过凸透镜折射后的光线交于一点,该点是物体AB的A点像的位置,由该点向主光轴作垂线,垂线段即为AB在光屏上所成的像A'B'的大致位置。如下图所示:
3、 10.0 同一高度 倒立 放大 投影仪
【详解】
(1)[1]焦距是指从焦点到凸透镜的距离,由图知道,最小、最亮的光斑即焦点处,所以焦距
f=40.0cm-30.0cm=10.0cm
(2)[2]实验过程中,调整凸透镜和光屏的高度,使烛焰、凸透镜和光屏三者中心大致在同一高度,目的是使烛焰的像成在光屏的中央。
(3)[3][4][5]由图知道,此时的物距小于像距,凸透镜能成倒立、放大的实像,此时所成的像与投影仪所成的像的原理相同。