2023-2024学年度沪粤版八年级物理上册第三章光和眼睛定向训练试卷（含解析）

沪粤版八年级物理上册第三章光和眼睛定向训练
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、如图所示，把焦距为12cm的凸透镜放在光具座上，将点燃的蜡烛放在距焦点6cm处，则蜡烛通过该凸透镜所成的像（　　）
A．一定是倒立的 B．一定是正立的
C．一定是放大的 D．一定是缩小的
2、2022年2月，第24届冬奥会在北京成功举办，小华得到了冬奥会吉祥物“冰墩墩”。他和“冰墩墩”一起完成了几个光学实验，下列描述与实验情景不相符的是（　　）
A． 平面镜中的像由光的反射形成
B． 通过放大镜看到的像是实像
C． 小孔成像是因为光沿直线传播
D． 岸上看到水中的虚像比物体位置高
3、如图所示，烛焰在光屏上刚好成清晰的像。若凸透镜不动，将蜡烛移至20cm刻度处，移动光屏，在光屏上能观察到（　　）
A．正立放大的虚像 B．倒立等大的实像
C．倒立放大的实像 D．倒立缩小的实像
4、下图是蜡烛通过凸透镜所成像的示意图，此时，蜡烛到凸透镜的距离（　　）
A．u>2f B．f5、关于光现象，下列说法正确的是（　　）
A．光在任何介质中均沿直线传播，且传播速度相同
B．镜面反射遵守光的反射定律，漫反射不遵守光的反射定律
C．光垂直镜面入射时，入射角和反射角都是0
D．物体逐渐远离平面镜时，像将逐渐面镜
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、新皮鞋刚穿上时非常亮，这是因为光射到皮鞋表面发生了_______；早晨看到太阳从地平线刚刚升起时，实际上它还处在地平线的下方，这种现象是由于________造成的。
2、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。
3、如图所示，生活中常的手机自拍杆，与直接拿手机自拍相比，在不改变镜头焦距的情况下充分利用自拍杆可以______物距，______像的大小，从而取得满意的拍摄效果。（两空均选填增大/减小）
4、如图所示为“探究光的反射规律”的实验装置。采用可转折的两部分纸板是为了研究___________、入射光线和法线是否在同一平面内；实验中，从纸板前不同的方向都能看到纸板上光的径迹，是因为光在纸板上发生了___________（填“镜面”或“漫”）反射；入射光线AO靠近法线ON时，反射光线OB将___________（填“靠近”或“远离”）法线ON。
5、检查视力时要求被检查者与视力表相距。某同学在学校医务室检查视力，由于空间有限，用下图方式检查，她应距平面镜__________m。她在平面镜里看到的视力表是__________（选填“实”或“虚”）像。
三、计算题（5小题，每小题7分，共计35分）
1、地球和月球之间的距离为3.8×108m，一束激光从地球射向月球再反射回来，需要经过多长时间？（结果保留两位小数）
2、光在空气中的传播速度约为3×108m/s，声音在空气中的传播速度为340m/s，在进行百米赛跑的计时工作中，看到发令枪冒烟就开始计时和听到发令枪响后再开始计时会相差多长时间？
3、如图所示，将蜡烛放在距凸透镜40cm处，在另一侧距凸透镜30cm处的光屏上出现了一个清晰的像，请你利用所学的凸透镜成像规律和数学知识，计算该凸透镜焦距的取值范围是多少？
4、阅读短文，回答问题
神舟十一号飞船
神舟十一号飞船于2016年10月17日7时30分在中国酒泉发射成功．中国载人航天技术的自主发展，展现着民族创新能力的提高和国家综合国力的提升，并引领着国家经济、科技和社会的不断发展进步．神舟十一号由长征二号F运载火箭发射．
（1）如图所示，运载火箭点火后离开发射台升空的瞬间，只见火箭底部涌出庞大的白色气团，其实这不是火箭喷出的废气．我们知道，当火箭刚点火发射时，高温的火焰向下喷到发射台的地面，此时任何物质遇到如此高温的火焰都要熔化．为了保护发射台的底座,航天工程师在底座旁建造了一个大水池，就巧妙地攻克了这项技术难关．火箭升空瞬间，庞大的白色气团产生的原因是_______________．
（2）“长征二号”F型运载火箭所用燃料为液态的氢和氧，在通常情况下，氢和氧是气态的，科技人员是采用___________的方法使它们液化的．
（3）10月19日12时52分，“神舟十一号” 飞船顺利进入运行轨道．在飞船的绕地运行中，当其与太阳、地球处于同一直线并在太阳与地球中间时，地面上的人观察太阳会发现太阳表面有一黑点，这是由于_____________形成的．
（4）“神舟十一号”飞船的宇航员不能在太空中利用声呐装置测量飞船与地面间的距离．
这是为什么 _____________________
5、“但愿人长久，千里共婵娟”月亮总是神秘的．科学家已经可以用激光测距仪测出月球到地球的距离，激光从地球发射到月球后再反射回地球所需的时间为2.56s，求地月距离．（c=3×108m/s）
____________
四、实验探究（3小题，每小题10分，共计30分）
1、小明同学在探究光的折射规律时，意外发现：当光沿某方向从半圆玻璃砖射向空气时，折射光消失而反射光却变得更亮，老师告诉他这是光的全反射现象。课后，小明查到光从玻璃射向空气时的一些数据如下表：
入射角i 0° 10° 20° 30° 40° 41.2° 41.8° 42°
折射角r 0° 15.2° 30.9° 48.6° 74.6° 81° 90° /
反射能量 5% 7% 26% 43% 77% 84% 100% 100%
（1）分析以上数据可知光从玻璃射向空气时，折射角随入射角的变化关系是______。
（2）由表格数据可知：图中图线______（选填“a”或“b”）反映了上述实验中的两角关系；
（3）根据光路可逆，请猜想：若光从空气斜射向玻璃，______（选填“能”或“不能”）发生全反射。
2、李华同学在实验室探究平面镜成像的特点。如图所示，保持玻璃板与直尺垂直，取两支外型相同的蜡烛和分别竖直置于玻璃板两侧的直尺上，点燃玻璃板前的蜡烛，进行观察和调整。
（1）利用直尺是为了便于测量像与物到平面镜的___________；
（2）选择两支外型相同的蜡烛是为了便于比较像与物的___________关系；
（3）确定出蜡烛所成像的位置后，在像的位置上放一光屏，光屏上不能承接到蜡烛的像，说明平面镜成的像是___________（选填“实像”或“虚像”）；
（4）在物理实验中，为了减小误差或寻找普遍规律，经常需要多次测量。下列实验中多次测量的目的与本实验多次测量的目的相同的是___________（选填字母符号）。
A．“探究串、并联电路中电流的规律”时，换用不同规格的小灯泡，多次测量
B．“用刻度尺测长度”时，需要多次测量被测物体的长度
3、某实验小组进行“探究凸透镜成像规律”的实验：
（1）由图甲可知，该凸透镜的焦距是______cm；
（2）实验时凸透镜与光屏的高度已调好，但烛焰在光屏上像的位置偏低，要想使像成在光屏中央，应调节蜡烛向______（选填“上”或“下”）移动；
（3）如图乙所示，若在光屏上（光屏未画出）得到清晰放大的实像，则烛焰应位于透镜左侧a、b、c、d四点中的______点，此成像规律应用在______上（选填一种器材名称）；
（4）小莉同学将自己的近视眼镜镜片放在了蜡烛与凸透镜（靠近凸透镜）之间（如图丙），小明移动透镜和光屏，直到在光屏上得到了一个倒立缩小的清晰的像，将近视眼镜镜片取下，发现光屏上的像变模糊了；
①为了使屏上的像重新变得清晰，在不移动蜡烛和凸透镜位置的前提下，小华应将光屏______（选填“左”或“右”）移动；
②如图丁所示，正确表示小莉同学近视眼成像和矫正情况的是______。
A．b a B．c a C．c d D．b d
-参考答案-
一、单选题
1、C
【详解】
该透镜焦距12cm，两倍焦距为24cm。蜡烛距焦点6cm，有可能离透镜12cm+6cm=18cm，此时位于该透镜的一倍焦距和二倍焦距之间，成倒立放大的实像；也有可能离透镜12cm-6cm=6cm，此时位于该透镜的一倍焦距以内，成正立放大的虚像。故ABD不符合题意；C符合题意。
故选C。
2、B
【详解】
A．平面镜成像的原理是光的反射，故A不符合题意；
B．通过放大镜看到的像是正立放大的虚像，故B符合题意；
C．影子、日食、月食、小孔成像等都是由光的直线传播形成，故C不符合题意；
D．从岸上看水中的物体比实际的浅，也就是虚像的位置比实际的物体高，故D符合题意。
故选B。
3、D
【详解】
读图可知，此时物距为15cm，成的是倒立放大的实像，则物距与焦距的关系是
从中可得，透镜的焦距小于15cm。当将透镜放在20cm刻度线处时，物距为30cm，则此时物距大于2倍焦距。
根据凸透镜成像规律可知：当物距大于2倍焦距时，通过凸透镜成的是倒立的缩小的实像。
故A、B、C不符合题意，D符合题意。
故选D。
4、A
【详解】
根据凸透镜成像规律，当物距大于2倍焦距时，则像在1倍焦距和2倍焦距之间，成倒立、缩小的实像。由图可知，蜡烛通过凸透镜所成像为倒立的，且像距在1倍焦距和2倍焦距之间，故物距即蜡烛到凸透镜的距离大于2倍焦距。
故选A。
5、C
【详解】
A．光在同种均匀介质中时沿直线传播的，光在不同中介质中，光的传播方向会发生改变，光在不同介质中的传播速度一般不同，故A错误；
B．镜面反射和漫反射都是光的反射，因此都遵循光的反射定律，故B错误；
C．光线垂直射到平面镜时，入射光线、反射光线和法线重合，所以入射角就是0，反射角也是0，故C正确；
D．根据平面镜成像的特点可知，像到镜面的距离等于物体到镜面的距离；当物体逐渐远离平面镜时，像也会远离平面镜，故D错误。
故选C。
二、填空题
1、 镜面反射 光的折射
【详解】
[1]新皮鞋的表面较光滑，光躲到光滑的表面发生的镜面反射，所以新皮鞋非常亮。
[2]太阳光经过不均匀的空气时，发生了折射现象，于是太阳尚在地平线下方，便可看到太阳光了。
2、 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。
3、 增大 减小
【详解】
[1][2]手机的摄像头相当于一个凸透镜，根据凸透镜成实像时，物距越大，像距越小，像越小，则手机自拍杆与直接拿手机自拍相比，利用自拍杆可以增大物距，减小像的大小，从而增大取景范围，取得更好的拍摄效果。
4、 反射光线 漫 靠近
【详解】
[1]采用可转折的两部分纸板是为了研究反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内，当纸板不转折时，竖直立在平面镜上，此时从A点入射，可以在纸板上看到反射光线，若纸板沿法线向后翻折，反射光线仍然在原来的位置，而两纸板不在同一平面内，故只能看到入射光线，看不到反射光线，故说明光的反射定律中反射光线、入射光线和法线在同一平面内。
[2]从纸板前不同的方向都能看到纸板上光的径迹，因为纸板凹凸不平，是粗糙的，发生了漫反射。
[3]入射光线AO靠近法线ON时，入射角变小，则反射角变小，反射光线也靠近法线。
5、 2.2 虚
【详解】
[1]视力表的像到平面镜的为2.8m，像到人的距离需要5m，故平面镜到人的距离为2.2m。
[2]平面镜成的是虚像，是光的反射延长线形成的像。
三、计算题
1、2.53s
【详解】
解：激光从地球射向月球再反射回来，激光所通过的路程s=2×3.8×108m=7.6×108m，v=3.0×108m/s，由可得，
激光的传播时间
答：激光从地球射向月球再反射回来，需要经过2.53s.
点睛：本题考查了速度变形公式的应用，解题过程中应明确物体通过的距离或所用时间是单程还是双程．
2、0.29s
本题考查速度的相关计算。
【详解】
解：因为光在空气中的传播速度约为3×108m/s很大，所以，光在空气中传播100m需要的时间很短可以忽略不计，声音在空气中传播100m需要的时间
所以，看到发令枪冒烟就开始计时和听到发令枪响后再开始计时会相差0.29s。
答：看到发令枪冒烟就开始计时和听到发令枪响后再开始计时会相差0.29s。
3、15cm【详解】
解：由题意知，物体经凸透镜后成的是实像，此时物距为40cm，像距为30cm，物距大于像距，根据凸透镜成像的规律可知
u>2f，f则
40cm>2f
所以f<20cm，由
f<30cm<2f
可知
15cm解得
15cm答：该凸透镜焦距的取值范围是15cm4、（1）水先吸热汽化成水蒸气，水蒸气再液化成小水珠，形成白气
（2）压缩体积 （3）光的直线传播 （4）太空是真空，声音无法传播
【详解】
试题分析：（1）火箭升空瞬间，喷向水池的火焰使水池中的水迅速汽化成为水蒸气，在空中温度降低，所以液化成大量的烟雾，因此庞大的白色气团产生的原因是水蒸气遇冷液化形成的；（2）“长征二号”F型运载火箭所用燃料为液态的氢和氧，在通常情况下，氢和氧是气态的，科技人员是采用压缩体积的方法使它们液化的；（3）在飞船的绕地运行中，当其与太阳、地球处于同一直线并在太阳与地球中间时，地面上的人观察太阳会发现太阳表面有一黑点，这是由于光是沿直线传播的；（4）声呐传递信息需要介质，所以在太空中不能利用声呐装置测量飞船与地面间的距离．故答案为（1）水蒸气遇冷液化；（2）压缩体积；（3）光的直线传播；（4）太空是真空，声音在真空中不能传播．
考点：液化及液化现象；液化方法及其应用；声音的传播条件；光直线传播的应用．
5、3.84Km
【详解】
激光从地球发射到月球所用时间为：
根据得
地月距离为：
故答案为
点睛：要特别注意测量地月距离或超声波测量海水深度时，激光或超声波传播了一个来回，所以地月距离或海水的深度为传播路程的一半，当然也可以按时间的一半来计算．
四、实验探究
1、 折射角随入射角的增大而增大 a 不能
【详解】
（1）[1]分析以上数据可知光从玻璃射向空气时，折射角随入射角的增大而增大，但不是线性变化关系。
（2）[2]由表格数据可知折射角随入射角的增大而增大，但不是线性变化关系，则图中图线a反映了上述实验中的两角关系。
（3）[3]根据光路可逆，若光从空气斜射向玻璃，由于入射角始终大于折射角，折射光不会消失，故不能发生全反射。
2、 距离关系 大小 虚像 A
【详解】
（1）[1]用刻度尺测量像和物到平面镜的距离，便于比较像和物到平面镜的距离关系。
（2）[2]选用两根完全相同的蜡烛，玻璃板后面的蜡烛和前面蜡烛成的像完全重合，证明像和物体大小相等，所以选择两支外型相同的蜡烛是为了研究像与物的大小关系。
（3）[3]实像能成在光屏上，虚像不能成在光屏上，在像的位置上放一光屏，光屏上不能承接到蜡烛的像，说明平面镜成的是虚像。
（4）[4]探究平面镜成像特点时，多次测量的目的是为了得到普遍规律。
A．“探究串、并联电路中电流的规律”时，换用不同规格的小灯泡，多次测量，然后进行比较，是为了寻求普遍规律，故A符合题意。
B．“用刻度尺测长度”时，需要多次测量被测物体的长度，然后求平均值，是为了减小误差，故B不符合题意。
故选A。
3、 15.0 下 c 投影仪 左 B
【详解】
（1）[1]平行光线经过凸透镜后会聚于一点，这一点就是焦点。焦点到光心的距离是焦距，根据图示中光屏在刻度尺上的位置，可以读出该凸透镜的焦距是
60.0cm-45.0cm=15.0cm
（2）[2]为使所成像能在光屏的中心，必须使烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度上。由于烛焰在光屏上像的位置偏低，要想使像成在光屏中央，应调节蜡烛使烛焰向下移动。
（3）[3][4]若在光屏上（光屏未画出）得到清晰放大的实像，物距大于1倍焦距小于2倍焦距，烛焰应在图中的c点，其应用是投影仪。
（4）①[5]近视眼镜镜片是凹透镜，对光线有发散作用，原来经透镜折射会聚的光线被发散后，会聚延迟了，所以像距变大了，所以，为了使屏上的像重新变得清晰，在不移动蜡烛和凸透镜位置的前提下，应将光屏向左移动。
②[6]近视眼是晶状体变厚或眼球过长，物体的像会聚在视网膜的前方，如图c，要配戴凹透镜进行矫正如图a，故选B。