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2025年秋-教科版初中物理八年级上册单元测试-第四单元《光的世界》提升卷
姓名:__________ 班级:__________考号:__________
题号 一 二 三 四 总分
评分
阅卷人 一、单选题(本题共15小题;每小题2分,共30分)
得分
1.(2025八上·龙岗期末)如图是学校的门禁系统,“刷脸”时人脸面对摄像头,经系统自动拍照、扫描,确认相关信息后,即可完成身份认证进出校园。下列说法正确的是
A.摄像头相当于凸透镜 B.摄像头成像原理与投影仪相同
C.“刷脸”时人脸是光源 D.人脸经摄像头成的是虚像
2.(2024八上·沙坪坝月考)我国2000多年前的《墨经》就记载有小孔成像实验。如图所示,是同学们制作的小孔成像仪,下列说法正确的是( )
A.小孔成像像的形状与小孔的形状有关
B.小孔成像成的一定是倒立、缩小的虚像
C.影子的形成原理与小孔成像的原理相同
D.小孔成像仪上的孔开得越大,像就越小
3.(2024八上·湘潭期中)下列有关光的现象,正确的说法是( )
A.漫反射现象不遵循光的反射定律
B.阳光经过树叶的空隙照在地面上形成圆形光斑,这是由于光的反射
C.一束光与镜面成30°角射在平面镜上,则其反射角也是30°
D.雷雨天总是先看到闪电后听到雷声,是因为光速远远大于声速
4.(2024八上·潍城期中)如图所示,为了探究光反射时的规律,把一个平面镜放在水平桌面上,纸板ENF是用两块纸板连接起来的,纸板NOF可以向前或向后折。下列说法正确的是( )
A.纸板NOF向前或向后折,是为了探究反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内
B.入射光线靠近ON时,反射光线远离ON
C.使一束光贴着纸板沿NO方向射到O点,这时没有反射光射出
D.入射光线和反射光线的夹角总等于90°
5.(2024八上·南京月考)平静的湖面上有一只小鸟飞过,经湖面反射形成清晰的像,当小鸟距离湖面12m,湖水深2m,则小鸟的像到湖面的距离为( )
A.2m B.10m C.12m D.0m
6.(2024八上·锡山期中)如图所示,小明透过平面镜看到了蜡烛的像,下列有关平面镜成像描述( )
A.进入人眼的光是由蜡烛的像发出的
B.如果将平面镜竖直上移,则像随之上移
C.如果将图中的平面镜截掉一部分,则蜡烛仍能在剩余的平面镜中成完整的像
D.如果紧贴平面镜背面放置一块不透明挡板,则蜡烛在平面镜中无法成像
7.(2024八上·成都期中)如图所示,检查视力时,视力表挂在房间东面的墙上,被测者识别西面墙上镜子里视力表的像,下列表述正确的是( )
A.若视力表后放块木板,则被测者无法看到镜中视力表的像
B.视力表在镜中的像与被测者相距5m
C.若被测者向平面镜靠近0.1m,则她在镜中的像将远离平面镜
D.若被测者看到“E”的像开口向上,则视力表上的该“E”开口向下
8.(2025八上·市中区期末)如图所示,插入水中的筷子看起来好像向上弯折,能正确表示所看到现象的光路图是( )
A. B.
C. D.
9.(2023八上·武昌期末)“迷你实验室”中有这样一个小实验,在一只不透明的杯子底部放一枚硬币。移动杯子,使眼睛刚刚看不到硬币。保持眼睛和杯子的位置不变,慢慢向杯子里倒水,当水达到一定深度时,刚才看不到的硬币又看见了。如图中,能合理解释这一现象的是( )
A. B.
C. D.
10.拿一副远视眼镜放在凸透镜前,如图所示,光屏上出现烛焰清晰的像,移走远视眼镜,烛焰的像变得模糊,为了能在光屏上重新得到清晰的像,下列操作中可行的是( ).
A.将蜡烛靠近凸透镜 B.将光屏靠近凸透镜
C.将光屏远离凸透镜 D.将光屏和蜡烛同时靠近凸透镜
11.(2024八上·射洪期中)凸透镜的物距与像距之间关系的图像,如图所示,下列判断正确的是( )
A.该凸透镜的焦距是16cm
B.当u=12cm时,在光屏上能得到一个缩小的像
C.当u=20cm时成放大的像,投影仪就是根据这一原理制成的
D.把物体从距凸透镜12cm处移动到24cm处的过程中,像逐渐变小
12.外界物体反射来的光线,由瞳孔进入眼球内部,再经过一系列折射后,物像形成于( )
A.角膜 B.视网膜 C.晶状体 D.视觉中枢
13.(2024八上·凤山期末)对于正常眼来说,外界的物体不管是远处的还是近处的都会在视网膜上成像,所成的像都是( )
A.正立缩小的虚像 B.正立放大的虚像
C.倒立放大的实像 D.倒立缩小的实像
14.(2025八上·北海期末)小明在跨学科实践活动中,用两块凸透镜和纸板等材料制作了一个如图所示的望远镜。用该望远镜观察星星,下列说法正确的是( )
A.A处是望远镜的目镜
B.物镜的焦距比目镜的小
C.该望远镜能放大我们观察星星的视角
D.星星通过该望远镜的物镜成放大的像
15.(2024八上·花都期末)关于图说法正确的是( )
甲乙丙丁
A.甲图中,若增大入射光线与镜面的夹角,反射角也增大
B.乙图中,若蜡烛远离平面镜,其像将面镜
C.丙图中,“手影”是由于光沿直线传播形成的
D.丁图中,光的漫反射现象不遵守光的反射定律
阅卷人 二、填空与作图(本题共9小题;共26分)
得分
16.(2025八上·罗湖期末)如图.一名潜水员潜水时看到水上有只小鸟S, S'是其像点。画出水下E处的潜水员看到小鸟S的光路图。
17.(2025八上·韶关期末)
(1) 如图所示,根据给出的人射光线 AO画出反射光线OB, 并标出反射角及其度数。
(2)如图,请根据水中的折射光线大致画出它在空气中的入射光线。
(3)如图,00'为焦距相同的两个透镜的主光轴, F是公共焦点:
a.根据光线A通过右透镜的传播路径,请在虚框内画出合适的透镜;
b.请画出光线B通过两透镜前后的光路。
18.(2025八上·永吉期末)如图所示为跨学科实践活动课上制作的望远镜,其中物镜的成像原理与 (选填“投影仪”或“照相机”)相同,如果你想制作简易天文望远镜,没有现成的透镜,可以选用合适的 视眼镜的镜片来代替。
19.(2023八上·栖霞期中)春日,公园内,鸟语花香、绿柳成荫,“绿柳”看起来呈绿色,是因为绿柳只 (选填“吸收”或“反射”)绿光,“成荫”是由于 ;鱼翔浅底,但是我们看到鱼儿的位置比实际位置要 (选填“高”或“低”些)。
20.(2024八上·上海市月考)人眼前端的晶状体和角膜的共同作用相当于一个 ,当人从看远处景物转向看近处景物时,物距 (选填“变大”“变小”或“不变”),通过 (选填“睫状肌”“角膜”或“眼轴”)调节晶状体的弯曲程度使焦距 (选填“变大”“变小”或“不变”),从而使光重新会聚在视网膜上,清晰成像。
21.(2025八上·玉林期末)在学校的运动会上,100米赛跑终点计时员应该是 (选填“看到白烟”或“听到枪声”)开始计时,若采用另一种计时方式,则记录的时间将比运动员实际所用的时间要 (选填“多”或“少”)。
22.(2024八上·湘阴期中)如图甲为月食现象,其原理是 ,能正确描述月食形成原因的是图 (选填“乙”或“丙”)。
23.(2024八上·松原期末)如图所示,把铜钱放在碗底B处后加适量水,从A处恰好看到铜钱的像在E处,用激光笔从A点向 处(用图中字母表示)照射,可照亮铜钱。加满水,从A处看到像的位置将 (选填“变高”、“变低”或“不变”)。
24.(2025八上·金平期末)如图,小明制作简易望远镜时优先选用 (选填“A”或“B”)作为物镜,目镜成像原理和 (选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)相同,若制作中没有现成的透镜,可以选用合适的 (选填“近视”或“远视”)眼镜镜片来代替.
阅卷人 三、实验与探究(本题共6小题;共33分)
得分
25.(2023八上·中山期中)如图所示,小罗和小勇探究光的反射定律时,将一块平面镜放在水平桌面上,再把一张硬纸板竖直放在平面镜上,硬纸板由可以绕ON折转的E、F两块板组成。让一束光贴着硬纸板左侧的E板沿AO方向射到O点,在右侧F板上能看到反射光线OB。
(1)实验时从硬纸板前不同的方向都能看到入射光线,这是因为光在硬纸板上发生了 (选填“镜面”或“漫”)反射;
(2)∠AON是 角(选填“入射”或“反射”)。若将F板向后折转一定的角度,则在F板上 (选填“能”或“不能”)看到反射光线,此时反射光线和入射光线 (选填“在”或“不在”)同一平面内;
(3)如果将光线沿着BO方向射向平面镜时,反射光线沿着OA方向射出,这说明在光的反射现象中,光路是 的;
(4)在研究反射角和入射角的关系时,小明应多次改变入射角的大小,测量并分析比较对应的反射角和入射角的大小,多次测量的目的是 。得出的结论是:在光的反射现象中, 。
26.(2024八上·湘潭期中)在“探究光反射的规律”时,小明进行了如图甲所示的实验:将平面镜水平放置,把标有刻度的白色硬纸板竖直放置在平面镜上,让一束光AO贴着纸板射到平面镜上:
(1)小明在实验时,让入射角等于30°,测得反射角也等于30°,于是他得出结论:反射角等于入射角。该结论的得出存在的问题是: ;
(2)将硬纸板右半部分沿ON向后折,此时在NOF面上看不到反射光线,如图乙所示。小明认为此时反射光线消失了,为了验证小明的想法是否正确,在不改变NOF面位置的条件下,你的验证方法是 ;
(3)实验中用硬纸板显示光路,利用了光在硬纸板表面反生了 反射;
(4)实验时,同组的小明和小刚分别从AO和FO照射入光线,发现光线重合在一起,说明了 。
27.(2024八上·上思月考)某同学在做探究光的折射特点实验,图是光从空气射入水中时的光路.实验中发现,入射光线、折射光线和法线在同一平面内,折射光线和入射光线分别位于法线的两侧.通过实验还得到如下数据:
入射角α 0° 15° 30° 45° 60°
反射角β 0° 15° 30° 45° 60°
折射角γ 0° 11° 22.1° 35.4° 40.9°
(1)分析表中数据,可得出结论:
①光从空气斜射到水面时,将同时发生 和 现象;
②光从空气斜射到水面时,折射角随入射角的变化关系是: ,且折射角 (大于/等于/小于)入射角.当光从空气垂直射到水面时,折射角等于零.
该同学根据上述实验中的发现和结论②总结出了光的折射特点.
(2)请你对该同学通过上述探究实验得出光的折射特点的过程作出评价.
是否存在不足?答: (是/否);请简要说明理由: .
28.根据人眼视物的原理.某同学想探究“凸透镜的焦距与厚度的关系”,他猜想凸透镜的焦距还与凸透镜的材料和口径有关.他自制了一个口径不变的“水凸透镜”,通过注射器向“水凸透镜”中注水或向外抽水,改变“水凸透镜”的厚度.实验装置如图所示.
(1)将平行光源、“水凸透镜”和光屏放在光具座上,调整平行光源、“水凸透镜”、光屏的中心大致在同一 上.
(2)实验中,“水凸透镜”的厚度变化不宜过大,且厚度无法测量,可以通过注射器内水的体积间接反映“水凸透镜”的厚度.画出记录实验数据的表格,表格中要有必要的信息 .
(3)实验中,调整好“水凸透镜”的厚度,使平行光源发出平行光,移动光屏找到焦点,测量出“水凸透镜”的焦距.请具体说明移动光屏找到焦点的实验操作: .
29.(2025八上·龙华期末)题图为某实验小组探究凸透镜成像的规律,实验器材有:一个凸透镜、光屏、高度为3.0cm的F形光源和刻度尺。实验时,物距从6.0cm开始,每次增加2.0cm。下表是他们记录的物距、像距、像的高度和正倒情况。
物距 6.0 8.0 10.0 12.0 14.0 16.0 18.0 20.0 22.0 24.0 26.0
像距 \ \ \ 60.4 35.6 26.6 22.3 20.0 18.4 17.3 16.6
像的高度 \ \ \ 15.1 7.6 5.0 3.7 3.0 2.5 2.3 2.1
像的正倒 正 正 \ 倒 倒 倒 倒 倒 倒 倒 倒
(1)实验时需将F形光源,凸透镜和光屏的中心大致调整在同一高度,目的是使像呈现在 ;
(2)实验发现,当物距在10.0cm以内时,无论怎样移动光屏,均不能在光屏上成像,人眼应从 (选填“光源”或“光屏”)一侧透过凸透镜观察光源的像。根据表格信息可知,凸透镜的焦距为 cm;
(3)实验中如何判断光屏上所成的像是放大的还是缩小的: ;
(4)分析表中数据,可得出规律:凸透镜成倒立实像时,物距变大,像距变 ,像变 ;
(5)某同学在做实验时,光屏上得到了F形光源清晰的像,但他不小心用手指指尖触摸到了凸透镜,这时光屏上的像会出现怎样的变化?有人认为,光屏上会有指尖的像;也有人认为,光屏上会出现指尖的影子;还有人认为,光屏上的像将变得不完整。你认为呢?请写出你的观点和支持你观点的理由: 。
30.(2025八上·韶关期末)阅读短文,回答文后的问题:
机器人的“眼睛”
很多机器人为了“看见”周围的物体,需要有自己的“眼睛”,例如家庭中的扫地机器人,工作时就要能探知前方的家具、墙壁等障碍物。红外传感器就是一种机器人的“眼睛”,其工作原理如题23图所示。红外发射器向前方发射一束红外线,碰到障碍物后向各个方向反射,其中一束光通过接收透镜中心,照射到红外检测器上的某一位置。该位置偏离透镜主光轴的距离称为偏移值。如果检测器到透镜的距离为f,红外发射器中心线与接收透镜主光轴之间的距离为d,当偏移值为L时,根据三角形的相似关系,可计其出红外传感器到障碍物的距离
(1)红外线属于 (选填“可见”或“不可见”)光;
(2)红外传感器发射红外光束,遇到物体时,光束会发生 (选填“漫反射”或“镜面反射”);接收透镜对光线有 (选填“会聚”或“发散”)作用;
(3)某品牌红外传感器的检测器到透镜的距离为 10cm, 红外发射器中心线与接收透镜主光轴之间的距离为20cm,一次测量时偏移值为2cm。则红外传感器到障碍物的距离为 cm;如果偏移值更大一些,说明红外传感器到障碍物的距离更 (选填“大”或“小”)。
(4)当遇到玻璃门等透明障碍物时,使用 (选填“超声波”或“红外线”)感应器效果较好。
阅卷人 四、简答与计算题(本题共2小题;共11分)
得分
31.(2023八上·巴中月考)反坦克炮主要用于毁伤坦克和其他装甲目标的火炮;演习中一门反坦克炮瞄准一辆坦克,开炮后经过1.5s看到炮弹在坦克上爆炸,看到炮弹在坦克上爆炸后又经过4.5s听到爆炸的声音,声速为340m/s,炮弹飞行轨迹近似看作水平直线,求:
(1)炮弹的飞行速度多大?
(2)为什么先看到炮弹爆炸,再听到声音传来?
32.(2023八上·高州期中)某天文爱好兴趣小组为了测量地球和月球的距离,他们做了如下实验:用一个激光发射器向月球发射一激光信号,经过2.6s后接收到返回的激光信号,请你帮助他们完成以下计算:
(1)地球和月球相距多少km?
(2)若有一架航天飞机以1000km/h的速度从地球匀速飞向月球,需要多长时间?
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】光与光源;生活中的透镜
【解析】【解答】AB、摄像机的成像和照相机相似,摄像头相当于凸透镜,A正确;B错误;
C、人脸不能自行发光,不是光源,C错误;
D、摄像机成像时,人脸在镜头的二倍焦距外,成倒立缩小的实像,D错误。
故选A。
【分析】物体在凸透镜的二倍焦距外,成倒立缩小的实像,实际应用有照相机;能自行发光的物体是光源。
2.【答案】C
【知识点】光的直线传播及其应用
【解析】【解答】解:A.小孔形状不同,但是所成像的形状相同,故小孔成像与小孔的形状无关,故A错误;
B.小孔成像的原理是光的直线传播形成的倒立的实像,故B错误;
C.影子和小孔成像都是光的直线传播形成的,所以影子的形成原理与小孔成像的原理相同,故C正确;
D.其他条件相同时,小孔成像仪离光源距离越近,成像就越大,故D错误。
故选:C。
【分析】小孔成像的原理是光的直线传播,成倒立的实像,成像的大小与像到小孔的距离、物到小孔的距离有关,与小孔的形状无关。
3.【答案】D
【知识点】光的直线传播及其应用;光的传播速度与光年;光的反射定律;镜面反射与漫反射
【解析】【解答】解:A.光的反射都遵守光的反射定律,所以漫反射和镜面反射都遵循光的反射定律,故A错误;
B.地面上形成圆形光斑是小孔成像形成的,小孔成像的原理是光的直线传播,故B错误;
C.一束光与镜面成30°角射在平面镜上,则入射角为90°-30°=60°,由反射定律可知,反射角也为60°,故C错误;
D.雷雨天闪电和雷声是同时产生的,我们是先看到闪电后听到雷声,因为光速远大于声速,故D正确。
故选:D。
【分析】 (1)漫反射现象遵循光的反射定律;
(2)光在同一均匀介质中是沿直线传播的,小孔成像的原理就是光的直线传播;
(3)入射角是入射光线与法线的夹角;反射角是反射光线与法线的夹角;由光的反射定律可知反射角等于入射角;
(4)空气中的光速远大于声速。
4.【答案】A
【知识点】光的反射定律
【解析】【解答】 A.在实验中,当把纸板NOF向前折或向后折时看不到反射光线,说明反射光线、入射光线、法线在同一平面内,故A正确;
B.若把入射光线OA靠近ON,则入射角减小,根据反射角等于入射角可知,反射角也会减小,所以反射光线OB也会靠近ON,故B错误;
C.若使光束沿NO方向射向平面镜,反射光线、入射光线、法线三线合一,反射光线与法线的夹角为0°,故C错误;
D.若入射角为60°,由光的反射定律知;反射角等于入射角,都为60°,反射光线与入射光线的夹角为60°+60°=120°,故D错误。
故选A。
【分析】 A.反射光线、入射光线、法线在同一平面内;
B.移动激光笔,使射向O点入射光线AO慢慢地向ON位置靠近,则入射角减小,反射角也减小,则反射光线会靠近法线;
C.垂直射向镜面,入射角等于反射角等于0;
D.入射角是入射光线与法线的夹角;反射角是反射光线与法线的夹角;反射角等于入射角。
5.【答案】C
【知识点】平面镜成像的原理、特点
【解析】【解答】 解:倒影属平面镜成像现象,根据平面镜成像特点可知,像与物体到平面镜的距离相等,当小鸟距水面12m时,小鸟的像距水面也是12m。
故选:C。
【分析】 平面镜成像的特点:物体在平面镜中所成的像是虚像,像和物体的大小相等,上下(或左右)相反,它们的连线垂直于镜面,它们到镜面的距离相等。
6.【答案】C
【知识点】平面镜成像的原理、特点
【解析】【解答】 解:A、平面镜成像的原理是光的反射,所成的是虚像,虚像是反射光线的反向延长线相交而成的,虚像不会发出光线,故A错误;
B、平面镜成像时,像与物关于镜面对称,如果将平面镜竖直上移,而物体不动,则像不会移动,故B错误;
C、物体通过平面镜所成的像和物体大小相等,不论平面镜的大小如何,所成的像始终是完整的,故C正确;
D、平面镜成像的原理是光的反射,所以若紧贴平面镜背面放置一块和平面镜大小一样的不透明挡板,不影响蜡烛成像,所以从前面看去仍能看到蜡烛的像,故D错误。
故选:C。
【分析】 (1)平面镜成像是反射光线的反向延长线相交形成的,而且平面镜成虚像;
(2)根据平面镜成像像与物关于镜面对称的特点分析解答;
(3)平面镜所成的像与物体大小相同;
(4)平面镜成像时,物体经平面镜反射后,反射光线进入人的眼睛。
7.【答案】B
【知识点】平面镜成像的相关作图;平面镜成像的原理、特点
【解析】【解答】 解:A、根据平面镜成像特点可知,视力表在平面镜中所成的像是虚像,所以若视力表后放块木板,则被测者能看到镜中视力表的像,故A错误;
B、视力表到平面镜的距离是2.7m,根据物像到平面镜的距离相等,所以视力表像到平面镜的距离也是2.7m,所以人到视力表像的距离为2.7m+2.7m-0.4m=5m,故B正确。
C、若被测者向平面镜靠近0.1m,则她在镜中的像也将向平面镜靠近0.1m,故C错误;
D、平面镜成像像和物关于镜面对称,故若被测者看到“E”的像开口向上,则视力表上的该“E”开口向上,故D错误。
故选:B。
【分析】 (1)由于成的像是虚像,在镜面后放置物体是不影响成像的;
(2)物体在平面镜中成像,根据物像到平面镜距离关系判断视力表和视力表像之间的距离,求出人和视力表像之间的距离;
(3)平面镜成正立等大的虚像;
(4)平面镜成像像和物关于镜面对称。
8.【答案】B
【知识点】光的折射现象及其应用
【解析】【解答】 筷子反射的光从水中斜射入空气时,在水与空气的交界面上发生折射,进入空气中的折射光线向水面偏折(偏离法线),人眼沿直线看到筷子位置在折射光线的反向延长线上,像的位置比实际位置偏高,看起来筷子向上弯折。
AC.光线由空气斜射入水中,光的传播方向错误,故AC错误;
B.图中光线从水中斜射入空气中,折射角大于入射角,符合光的折射规律,故B正确;
D.光线从水中斜射入空气中,应该是折射角大于入射角,而图中折射角小于入射角了,故D错误。
故选B。
【分析】光从一种介质斜射入另一种介质时,光的传播方向会发生偏折,这种现象叫光的折射;光从水中斜射入空气时,传播方向将远离法线,折射角大于入射角。
9.【答案】D
【知识点】光的折射现象及其应用
【解析】【解答】 根据光的折射规律可知,当光从空气斜射入水中或其他介质中时,折射光线向法线方向偏折。当我们用眼睛看水中物体时,物体所反射的光进入到了我们的眼睛,才看清物体,故D正确。
A中折射角小于入射角,故A错误;
BC中光的传播方向错误,故BC错误。
故选D。
【分析】 光的折射规律是当光从空气斜射入水中或其他介质中时,折射光线向法线方向偏折。并且光路是可逆的,当我们用眼睛看水中物体时,物体所反射的光进入到了我们的眼睛,才看清物体。
10.【答案】C
【知识点】凸透镜成像的应用
【解析】【解答】【学找切入点】 远视眼镜是凸透镜,对光线有会聚作用,把它放在凸透镜前,光屏上出现烛焰清晰的像,说明凸透镜前不放远视眼镜时所成的像在光屏的后方.移走远视眼镜,要使光屏上的像变得清晰,可以将光屏向远离凸透镜的方向移动.若光屏不动,根据凸透镜成实像的规律可知,将蜡烛远离凸透镜时,像会靠近凸透镜,所以通过增大蜡烛与凸透镜的距离也能达到目的.根据以上分析可知,C选项正确.
【分析】首先明确远视眼镜片是凸透镜,利用凸透镜的光学性质即可确定它是怎样来矫正视力的。
11.【答案】D
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验;凸透镜成像的应用
【解析】【解答】A、由图像可知,当u=v=16cm时,根据凸透镜成像规律u=v=2f,可得f=8cm,不是16cm,所以A错误。
B、当u=12cm时,因为f=8cm,此时fC、当u=20cm时,u>2f,根据凸透镜成像规律,此时成倒立、缩小的实像,照相机是根据这一原理制成的,而投影仪是根据fD、把物体从距凸透镜12cm处移动到24cm处的过程中,物距u始终大于f,成实像。根据凸透镜成实像时“物远像近像变小”的规律,物距增大,像距减小,像逐渐变小,所以D正确。
故答案为:D。
【分析】1、凸透镜成像规律:当u>2f时,成倒立、缩小的实像,像距 f当f2f,投影仪利用此原理。
当u=2f时,成倒立、等大的实像,v=2f,可用于测焦距。
当u2、凸透镜成实像的动态规律:物远像近像变小(物距增大,像距减小,像变小);物近像远像变大(物距减小,像距增大,像变大)。
12.【答案】B
【知识点】眼睛及其视物原理
【解析】【解答】 人的眼球好像一架照相机,晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜,外界物体在视网膜上所成的像是倒立的实像。
故选B。
【分析】根据人眼的结构和成像特点分析。
13.【答案】D
【知识点】眼睛及其视物原理
【解析】【解答】人眼就是一架照相机,角膜和晶状体相当于凸透镜,视网膜相当于光屏。由于物体在凸透镜的二倍焦距以外,因此成倒立、缩小的实像,故D正确,而A、B、C错误。
故选D。
【分析】根据凸透镜成像的特点判断。
14.【答案】C
【知识点】望远镜
【解析】【解答】A.望远镜的目镜口径小,物镜的口径大,图中,A是物镜,故A错误;
B.望远镜的物镜焦距大,可使远处的物体的像成在目镜的焦点内,目镜焦距较短,可把物镜成的实像放大,故B错误;
C.望远镜的物镜使远处的物体的像成在目镜的焦点内,通过增大视角,观察放大的星星,故C正确;
D.星星到望远镜的距离大于2f,物镜成倒立、缩小的实像,与照相机成像原理相同,故D错误。
故选C。
【分析】望远镜的物镜焦距比目镜焦距大;物体通过物镜成倒立缩小的实像,像成在目镜焦距内,人看到的是正立、放大的虚像。
15.【答案】C
【知识点】光的直线传播及其应用;光的反射;镜面反射与漫反射;平面镜成像的原理、特点
【解析】【解答】A、甲图中,若增大入射光线与镜面的夹角,入射角减小,反射角也减小,A错误;
B、乙图中,若蜡烛远离平面镜,像与蜡烛关于平面镜对称,其像将远离平面镜,B错误;
C、丙图中,“手影”是光沿直线传播的现象,C正确;
D、丁图中,光的漫反射现象是光的反射现象,遵守光的反射定律,D错误;
故答案为:C.
【分析】本题主要考查学生利用光学知识解释生活中常见的物理现象,此题与实际生活联系密切,体现了生活处处是物理。
16.【答案】
【知识点】作光的折射光路图
【解析】【解答】潜水员看到的是小鸟的虚像,所以先连接ES/,与界面的交点为入射点O,OE即为折射光线,连接SO,即为入射光线,如图所示:
【分析】光从空气斜射如水中时,折射角小于入射角,潜水员在水下是逆着光的传播方向,看到的是比小鸟位置偏高的虚像。
17.【答案】(1)
(2)
(3)
【知识点】作光的反射光路图;作光的折射光路图;透镜的光路图
【解析】【解答】(1)首先过入射点画出垂直镜面的法线,然后根据“反射角等于入射角”在法线左侧画出反射光线,如下图所示:
(2) 过入射点作出垂直分界面的法线,根据“折射角小于入射角”在法线右侧空气中画出入射光线,如图:
(3)①光线A经透镜折射后变得会聚,右边方框内为凸透镜;
②过焦点的光线经凸透镜折射后折射光线平行于主光轴;平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点,如下图所示:
【分析】(1)根据光的反射中“反射角等于入射角”的规律完成作图;
(2)根据光的折射规律画出空气中的入射光线;
(3)根据凸透镜的特殊光线完成作图。
18.【答案】照相机;远
【知识点】近视眼的成因与矫正办法;望远镜
【解析】【解答】望远镜的物镜相当于一个凸透镜,远处的物体在物镜的二倍焦距之外,成倒立、缩小的实像,这与 照相机 的成像原理相同(照相机也是物体在二倍焦距外,成倒立、缩小的实像)。而投影仪的成像原理是物体在一倍焦距和二倍焦距之间,成倒立、放大的实像,与物镜原理不同;
天文望远镜的物镜需要会聚光线,应使用凸透镜;目镜也通常为凸透镜(形成放大的虚像)。远视眼镜的镜片是凸透镜(用于矫正远视眼,对光线有会聚作用),因此可以选用合适的远视眼镜的镜片来代替。
故第一空为照相机,第二空为远。
【分析】1.掌握凸透镜成像原理及在生活中的应用,如望远镜、投影仪、放大镜等;
2.掌握近视眼远视眼形成原因以及矫正方法,近视眼需要佩戴凹透镜,远视眼需要佩戴凸透镜。
19.【答案】反射;光的直线传播;高
【知识点】光的直线传播及其应用;光的折射现象及其应用;物体的颜色
【解析】【解答】 解:(1) 对于不透明的物体,会反射与本身颜色相同的光,其它单色光被吸收,让我们看到的就是物体本身的颜色。
(2)绿荫是影子,影子的形成是由于光的直线传播。
(3)我们看到水中的鱼,是鱼反射的光线,进入空气中,发生折射,折射形成的是虚像,鱼实际的位置在我们看到的位置下方。
故答案为:反射;光的直线传播;高。
【分析】 (1)不透明物体的颜色由物体反射的色光决定,不透明物体只能反射与自身颜色相同的色光,吸收与自己颜色不同的色光;
(2)影子是由于光的直线传播形成的。
(3)光遇到水面、玻璃以及其他许多物体的表面都会发生反射;当光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向发生偏折,这种现象叫做光的折射。
20.【答案】凸透镜;变小;睫状肌;变小
【知识点】眼睛及其视物原理
【解析】【解答】(1)眼睛的晶状体和角膜相当于凸透镜,视网膜相当于光屏,则外界物体在视网膜上成倒立、缩小的实像。
(2)当人从看远处景物转向看近处景物时,通过睫状肌调节晶状体的弯曲程度,增大晶状体的会聚功能,即使晶状体的焦距变小,从而使光重新会聚在视网膜上,清晰成像。
【分析】(1)根据人眼的结构和成像原理解答;
(2)根据人眼睛的调节方法分析解答。
21.【答案】看到白烟;少
【知识点】光的传播速度与光年;速度公式及其应用
【解析】【解答】(1)光的传播速度为3×108m/s,声音的传播速度大约340m/s,则光的传播速度极大,则光到达终点的时间可以忽略不计,所以终点的计时员是看到起点处“白烟”开始计时的。
(2)由于声音在空气中的传播速度慢,所以运动员已经起跑一段时间了,则记录的时间将比运动员实际所用的时间要少。
【分析】(1)根据光速极大分析;
(2)声音从起点到终点需要一段时间,则终点计时员听到声音后再计时会将运动员的时间少计,据此分析。
22.【答案】光的直线传播;丙
【知识点】光的直线传播及其应用
【解析】【解答】根据丙图可知,当太阳、地球和月亮在同一直直线上时,地球挡住太阳照到月球上的光,从而形成月食,因此月食现象是光的直线传播现象。
【分析】根据光沿直线传播的知识分析解答。
23.【答案】E;变高
【知识点】光的折射现象及其应用
【解析】【解答】 解:(1)据题意可知,把铜钱放在碗底B处后加适量水,从A处恰好看到铜钱的像在E处;根据光路的可逆性可知,他用激光笔从A点向E处射出光束时,光线会原路返回,即可把铜钱照亮。
(2)根据光的折射规律可知,他看到的铜钱是因为光的折射而形成的变高的虚像;加满水后,由于入射点升高,人眼逆着射来的光线看去,看到像的位置将变高。
故答案为:E;变高。
【分析】光从水中斜射入空气中时,会发生折射,光线远离法线,人逆着光线看去物体的位置会偏高。根据光路的可逆性,可用激光笔照亮物体。
24.【答案】B;放大镜;远视
【知识点】凸透镜成像的应用;望远镜
【解析】【解答】望远镜的物镜相当于照相机,镜头是凸透镜,选择B;目镜成像时,被观察的像在目镜的焦距内,相当于放大镜;若无凸透镜,可以利用合适的远视眼镜代替,远视眼镜的凸透镜。
【分析】望远镜的物镜相当于照相机,目镜相当于放大镜;远视眼镜是凸透镜。
25.【答案】漫;入射;不能;在;可逆;寻找普遍规律;反射角等于入射角
【知识点】光的反射定律
【解析】【解答】(1) 实验时从硬纸板前不同的方向都能看到入射光线,这是因为光在粗糙不平的硬纸板上发生了漫反射,反射光线朝向四面八方。
(2)①根据图片可知,ON与镜面垂直,应该为发现,而光线AO为入射光线,故∠AON为入射角。
② 根据光的反射中“三线共面”的规律可知,当F板向后折转一定的角度,则呈现反射光线的F板和呈现入射光线的E板不在同一平面内,所以在F板上不能看到反射光。
(3)根据描述可知,将光线沿着BO方向射向平面镜时,反射光线沿着OA方向射出,这说明在光的反射现象中,光路是可逆的。
(4)① 在研究反射角和入射角的关系时,小明应多次改变入射角的大小,那么多次测量的目的是 为了得到普遍规律;
②根据实验数据可知,得出的结论是:在光的反射现象中,反射角等于入射角。
【分析】 (1)在不同的方向都能看到光的传播路径,是由于光在硬纸板上发生了漫反射而进入我们的眼里;
(2)入射光线与法线的夹角为入射角;根据光的反射规律:三线共面(反射光线、入射光线、法线)可作出解答;
(3)根据题中“将光线沿着BO方向射向平面镜时,反射光线沿着OA方向射出”,可以得到此题的答案;
(4)①实验只做一次时得出的结论具有偶然性,若需进一步验证该规律的正确性,需多次改变入射角的大小进行实验,则多次测量的目的是寻找普遍的规律;
②在光的反射现象中反射角等于入射角。
26.【答案】(1)实验次数太少,不具有普遍性
(2)将NOF面剪开分成上下两部分,将下半部分折回与NOE同一平面内,观察下半部分是否有反射光线
(3)漫
(4)在光的反射现象中,光路是可逆的
【知识点】光的反射定律;镜面反射与漫反射
【解析】【解答】解:(1)小明只做了一次实验,就得出结论具有偶然性,应该多次改变入射角的大小,得出普遍结论;
(2)将NOF面剪开分成上下两部分,将下半部分折回与NOE同一平面内,观察下半部分是否有反射光线,若下半部分出现反射光线,则小明的想法错误,反之,小明的想法正确;
(3)用硬纸板显示光路,是因为硬纸板表面比较粗糙,发生了漫反射;
(4)分别从AO和FO照射入光线,发现光线重合在一起,可知其中一次光的传播与另一次光的传播径迹相同,方向相反,说明在光的反射现象中,光路是可逆的。
故答案为:(1)实验次数太少,不具有普遍性;
(2)将NOF面剪开分成上下两部分,将下半部分折回与NOE同一平面内,观察下半部分是否有反射光线;
(3)漫;(4)在光的反射现象中,光路是可逆的。【分析】 (1)只做了一次实验,就得出结论具有偶然性;
(2)将NOF面剪开分成上下两部分,将下半部分折回与NOE同一平面内,观察下半部分是否有反射光线;
(3)硬纸板表面比较粗糙,发生了漫反射,可显示光路;
(4)光的反射中,光路可逆,据此分析。
(1)只做一次实验具有偶然性,应多次测量,得出普遍结果。
(2)将NOF面剪开分成上下两部分,将下半部分折回与NOE同一平面内,观察下半部分是否有反射光线。
(3)为了在硬纸板上显示光路,应选用较粗糙的硬纸板,使光在其表面发生漫反射,这样可以在各个方向都能看到光路。
(4)分别从AO和FO照射入光线,发现光线重合在一起,可知其中一次光的传播与另一次光的传播径迹相同,方向相反,说明在光的反射现象中,光路是可逆的。
27.【答案】反射;折射;折射角随入射角的增大而增大;小于;是;探究过程不完整,还应该做其他多种透明介质之间的折射实验
【知识点】光的折射规律
【解析】【解答】解:(1)①如图所示,光从空气斜射到水面时,将同时发生反射和折射现象。②光从空气斜射到水面时,折射角随入射角的增大而增大,且折射角小于入射角.当光从空气垂直射到水面时,折射角等于零.
(2)该同学通过上述探究实验得出光的折射特点的过程是存在不足的.为了找出普遍性规律,多次进行实验,五次实验数据可以,但没有换用其他透明介质做此实验。
故答案为:(1)①反射;折射;②折射角随入射角的增大而增大;小于;(2)是;探究过程不完整,还应该做其他多种透明介质之间的折射实验。
【分析】 (1)①光从空气斜射到水面时,将同时发生反射和折射现象;②光从空气斜射入水或其他介质中时,折射角小于入射角,折射角随入射角的改变而改变。
(2)根据上面的方向得出结论。
28.【答案】(1)高度
(2)
次数 凸透镜口径 凸透镜材料 注射器内水的体积/mL 凸透镜厚度 凸透镜焦距/ cm
1 相同 水
2
3
(3)将光屏从离凸透镜较近的地方,沿着光具座,向远离凸透镜的方向移动,观察光屏上光斑,直到这个光斑最小最亮,然后停止移动.
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验;凸透镜成像的应用
【解析】【解答】(1)在探究凸透镜成像实验中,为使像能成在光屏中央,需调整平行光源、“水凸透镜”、光屏的中心大致在同一高度。这样能保证平行光经凸透镜折射后,像的位置在光屏中间,便于观察和测量,这是实验基本操作要求。
(2)实验目的是探究“凸透镜的焦距与厚度的关系”,控制口径、材料相同(题目中口径不变、材料是水),改变厚度(通过注射器内水的体积间接反映),测量焦距。表格设计需体现:实验次数、口径、材料、注射器内水的体积(反映厚度)、焦距,这样能清晰记录变量(厚度)和因变量(焦距),便于分析二者关系,符合控制变量法实验记录要求。
(3)平行光经凸透镜后会聚于焦点,焦点处光斑最小、最亮。将光屏从离凸透镜较近位置,沿光具座向远离透镜方向移动,过程中观察光斑变化,直到光斑最小最亮,此时光屏位置就是焦点位置,能准确测量焦距,利用了凸透镜对平行光的会聚特性。
故答案为:(1)高度(2)
次数 凸透镜口径 凸透镜材料 注射器内水的体积/mL 凸透镜厚度 凸透镜焦距/ cm
1 相同 水
2
3
(3)将光屏从离凸透镜较近的地方,沿着光具座,向远离凸透镜的方向移动,观察光屏上光斑,直到这个光斑最小最亮,然后停止移动
【分析】1、实验操作:凸透镜成像实验中,“三心等高”(光源、透镜、光屏中心在同一高度)是保证像成在光屏中央的关键;找焦点时利用平行光会聚特性,通过移动光屏观察光斑变化确定焦点位置,体现对凸透镜光学性质的应用。
2、控制变量法:探究“焦距与厚度关系”时,控制口径、材料不变,只改变厚度(用水的体积间接体现),测量焦距变化,是控制变量法在探究物理量关系实验中的典型应用,通过控制其他因素,单独研究两个变量的关联。
29.【答案】(1)光屏中央
(2)光屏;10.0
(3)通过观察像的高度判断光屏上所成的像是放大的还是缩小的
(4)小;小
(5)我认为像是完整的,理由是:由于指尖在凸透镜的焦距以内,成正立放大的虚像,所以光屏上既不会有指尖的影子,也不会出现指尖的像,像仍然是完整的,指尖触摸到凸透镜只是使通过凸透镜的光线减少了一些,像会暗一些。
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】(1)实验时,为了使像呈现在光屏的中央,需要将F形光源,凸透镜和光屏的中心大致调整在同一高度;
(2)①当物距在10.0cm以内时,物距小于焦距,成正立放大的虚像,且像物同侧,所以人眼应从光屏一侧透过凸透镜观察光源的像。
②根据表格信息可知,当物距等于像距等于20.0cm时,成倒立等大的实像,则,所以凸透镜的焦距为f=10.0cm。
(3)实验中,像在上下左右各个方向上会等比例的发散改变,因此可通过像的高度判断光屏上所成的像是放大的还是缩小的。
(4)分析表中数据,可得出规律:凸透镜成倒立实像时,物距变大,像距变小,像变小。
(5)由于指尖在凸透镜的焦距以内,成正立放大的虚像,所以光屏上既不会有指尖的影子,也不会出现指尖的像,像仍然是完整的,指尖触摸到凸透镜只是使通过凸透镜的光线减少了一些,像会暗一些。
【分析】(1)根据探究凸透镜成像规律的实验中的注意事项解答;
(2)①凸透镜成的虚像和物体在同侧,实像与物体在异侧;
②根据u=v=2f计算凸透镜的焦距;
(3)光屏上像的高度变化是最明显的,若高度改变,那么成像的整体也发生改变;
(4)根据表格数据分析凸透镜的成像变化规律;
(5)凸透镜成像的亮度取决于光线的强弱,根据指尖会阻挡部分光线解答。
(1)实验时需将F形光源,凸透镜和光屏的中心大致调整在同一高度,目的是使像呈现在同一高度,目的是使像成在光屏中央。
(2)[1]实验发现,当物距在10.0cm以内时,无论怎样移动光屏,均不能在光屏上成像,说明此时物距小于焦距,是放大镜的成像原理,成正立放大的虚像,虚像不能在光屏呈现,且像物同侧,所以人眼应从光屏一侧透过凸透镜观察光源的像。
[2]根据表格信息可知,当物距等于像距等于20.0cm时,成倒立等大的实像,像高3.0cm,此时
所以凸透镜的焦距为f=10.0cm。
(3)实验中是通过像的高度判断光屏上所成的像是放大的还是缩小的。
(4)[1][2]分析表中数据,可得出规律:凸透镜成倒立实像时,物距变大,像距变小,像变小,即“物远像近像缩小”。
(5)由于指尖在凸透镜的焦距以内,成正立放大的虚像,所以光屏上既不会有指尖的影子,也不会出现指尖的像,像仍然是完整的,指尖触摸到凸透镜只是使通过凸透镜的光线减少了一些,像会暗一些。
30.【答案】(1)不可见
(2)漫反射;会聚
(3)110;小
(4)超声波
【知识点】镜面反射与漫反射;红外线
【解析】【解答】(1)、红外光在真空中波长为1mm~750nm。红外线是频率介于微波与可见光之间的电磁波。它是频率比红光低的不可见光,所以红外线是不可见光。
(2)材料中“红外发射器向前方发射一束红外线,碰到障碍物后向各个方向反射”,说明红外传感器发射红外光束,遇到物体时,光束会发生漫反射。
由图可知,接收透镜对光线有会聚作用。
(3)某品牌红外传感器的检测器到透镜的距离为 10cm,即f=10cm,红外发射器中心线与接收透镜主光轴之间的距离为20cm,即d=20cm,一次测量时偏移值为2cm,即L=2cm,根据公式 计算得红外传感器到障碍物的距离D=110cm,由公式可知,L越大,则D越小,所以如果偏移值更大一些,说明红外传感器到障碍物的距离更小。
(4))当遇到玻璃门等透明或半透明障碍物时,红外线将直接穿过而没有回波,这样扫地机器人就无法感应到前方有障碍物,所以不能使用红外线感应器,使用超声波感应器较好。
【分析】(1)红外线不是可见光。不可见光,顾名思义就是人类肉眼看不到的光。
(2)镜面反射:平行光射到光滑的反射面上时,反射光仍然被平行的反射出去; 漫反射:平行光射到粗糙的反射面上,反射光将沿各个方向反射出去。
(3)由材料中提供得式子计算红外传感器到障碍物的距离D。
(4)当遇到玻璃门等透明或半透明障碍物时,红外线将直接穿过而没有回波,这样扫地机器人就无法感应到前方有障碍物。
31.【答案】解:(1)由题意可知,开炮后经过1.5s看到炮弹在坦克上爆炸,炮弹爆炸可看作瞬间发生,
爆炸的光线传播到开炮的位置,可看作瞬间完成,就是炮弹从开炮的位置到坦克的位置需要的时间,
可看为1.5s;看到炮弹在坦克上爆炸后又经过4.5s听到爆炸的声音,爆炸的光线传播到开炮的位置,
可看作瞬间完成,就是说爆炸的声音从爆炸的位置传播到开炮的位置,时间为4.5s,已知声速为340m/s,
爆炸声所走的路程为
即从开炮的位置到坦克的位置的距离为1530m,炮弹从开炮的位置到坦克的位置需要的时间1.5s,
根据速度公式可知,炮弹的飞行速度为
炮弹的飞行速度为1020m/s。
(2)爆炸时景象和声音是同时发生的,但空气中光的传播速度比声音的传播速度快得多,所以先看到爆炸现象,后听到爆炸声音。
答:(1)炮弹的飞行速度为1020m/s;
(2)爆炸时景象和声音是同时发生的,但空气中光的传播速度比声音的传播速度快得多,所以先看到爆炸现象,后听到爆炸声音。
【知识点】光的传播速度与光年;速度公式及其应用
【解析】【分析】(1)分析可知,4.5s 听到爆炸的声音 ,根据s=v声t计算炮弹开炮位置距爆炸位置长度,已知炮弹的飞行时间为1.5s,根据v炮=s/1.5s计算炮弹速度;
(2)爆照和声音同时发生,光传播速度为3×108m/s,远大于声音的传播速度,所以 先看到炮弹爆炸,再听到声音传来。
32.【答案】解:(1)光速;光传到月球所用的时间为;由得,地球和月球相距
s=vt=ct=3×105km/s×1.3s=3.9×105km。
(2)由得,飞机到达月球所需要的时间
答:(1)地球和月球相距3.9×105km;
(2)航天飞机以1000km/h的速度从地球匀速飞向月球,需要390h。
【知识点】光的传播速度与光年;速度公式及其应用
【解析】【分析】(1)光速,光传到月球所用的时间为,根据计算地球和月球相距s;
(2) 航天飞机速度为1000km/h,由(1)可知,地月距离, 由计算飞机到达月球所需要的时间。
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2025年秋-教科版初中物理八年级上册单元测试-第四单元《光的世界》提升卷
姓名:__________ 班级:__________考号:__________
题号 一 二 三 四 总分
评分
阅卷人 一、单选题(本题共15小题;每小题2分,共30分)
得分
1.(2025八上·龙岗期末)如图是学校的门禁系统,“刷脸”时人脸面对摄像头,经系统自动拍照、扫描,确认相关信息后,即可完成身份认证进出校园。下列说法正确的是
A.摄像头相当于凸透镜 B.摄像头成像原理与投影仪相同
C.“刷脸”时人脸是光源 D.人脸经摄像头成的是虚像
【答案】A
【知识点】光与光源;生活中的透镜
【解析】【解答】AB、摄像机的成像和照相机相似,摄像头相当于凸透镜,A正确;B错误;
C、人脸不能自行发光,不是光源,C错误;
D、摄像机成像时,人脸在镜头的二倍焦距外,成倒立缩小的实像,D错误。
故选A。
【分析】物体在凸透镜的二倍焦距外,成倒立缩小的实像,实际应用有照相机;能自行发光的物体是光源。
2.(2024八上·沙坪坝月考)我国2000多年前的《墨经》就记载有小孔成像实验。如图所示,是同学们制作的小孔成像仪,下列说法正确的是( )
A.小孔成像像的形状与小孔的形状有关
B.小孔成像成的一定是倒立、缩小的虚像
C.影子的形成原理与小孔成像的原理相同
D.小孔成像仪上的孔开得越大,像就越小
【答案】C
【知识点】光的直线传播及其应用
【解析】【解答】解:A.小孔形状不同,但是所成像的形状相同,故小孔成像与小孔的形状无关,故A错误;
B.小孔成像的原理是光的直线传播形成的倒立的实像,故B错误;
C.影子和小孔成像都是光的直线传播形成的,所以影子的形成原理与小孔成像的原理相同,故C正确;
D.其他条件相同时,小孔成像仪离光源距离越近,成像就越大,故D错误。
故选:C。
【分析】小孔成像的原理是光的直线传播,成倒立的实像,成像的大小与像到小孔的距离、物到小孔的距离有关,与小孔的形状无关。
3.(2024八上·湘潭期中)下列有关光的现象,正确的说法是( )
A.漫反射现象不遵循光的反射定律
B.阳光经过树叶的空隙照在地面上形成圆形光斑,这是由于光的反射
C.一束光与镜面成30°角射在平面镜上,则其反射角也是30°
D.雷雨天总是先看到闪电后听到雷声,是因为光速远远大于声速
【答案】D
【知识点】光的直线传播及其应用;光的传播速度与光年;光的反射定律;镜面反射与漫反射
【解析】【解答】解:A.光的反射都遵守光的反射定律,所以漫反射和镜面反射都遵循光的反射定律,故A错误;
B.地面上形成圆形光斑是小孔成像形成的,小孔成像的原理是光的直线传播,故B错误;
C.一束光与镜面成30°角射在平面镜上,则入射角为90°-30°=60°,由反射定律可知,反射角也为60°,故C错误;
D.雷雨天闪电和雷声是同时产生的,我们是先看到闪电后听到雷声,因为光速远大于声速,故D正确。
故选:D。
【分析】 (1)漫反射现象遵循光的反射定律;
(2)光在同一均匀介质中是沿直线传播的,小孔成像的原理就是光的直线传播;
(3)入射角是入射光线与法线的夹角;反射角是反射光线与法线的夹角;由光的反射定律可知反射角等于入射角;
(4)空气中的光速远大于声速。
4.(2024八上·潍城期中)如图所示,为了探究光反射时的规律,把一个平面镜放在水平桌面上,纸板ENF是用两块纸板连接起来的,纸板NOF可以向前或向后折。下列说法正确的是( )
A.纸板NOF向前或向后折,是为了探究反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内
B.入射光线靠近ON时,反射光线远离ON
C.使一束光贴着纸板沿NO方向射到O点,这时没有反射光射出
D.入射光线和反射光线的夹角总等于90°
【答案】A
【知识点】光的反射定律
【解析】【解答】 A.在实验中,当把纸板NOF向前折或向后折时看不到反射光线,说明反射光线、入射光线、法线在同一平面内,故A正确;
B.若把入射光线OA靠近ON,则入射角减小,根据反射角等于入射角可知,反射角也会减小,所以反射光线OB也会靠近ON,故B错误;
C.若使光束沿NO方向射向平面镜,反射光线、入射光线、法线三线合一,反射光线与法线的夹角为0°,故C错误;
D.若入射角为60°,由光的反射定律知;反射角等于入射角,都为60°,反射光线与入射光线的夹角为60°+60°=120°,故D错误。
故选A。
【分析】 A.反射光线、入射光线、法线在同一平面内;
B.移动激光笔,使射向O点入射光线AO慢慢地向ON位置靠近,则入射角减小,反射角也减小,则反射光线会靠近法线;
C.垂直射向镜面,入射角等于反射角等于0;
D.入射角是入射光线与法线的夹角;反射角是反射光线与法线的夹角;反射角等于入射角。
5.(2024八上·南京月考)平静的湖面上有一只小鸟飞过,经湖面反射形成清晰的像,当小鸟距离湖面12m,湖水深2m,则小鸟的像到湖面的距离为( )
A.2m B.10m C.12m D.0m
【答案】C
【知识点】平面镜成像的原理、特点
【解析】【解答】 解:倒影属平面镜成像现象,根据平面镜成像特点可知,像与物体到平面镜的距离相等,当小鸟距水面12m时,小鸟的像距水面也是12m。
故选:C。
【分析】 平面镜成像的特点:物体在平面镜中所成的像是虚像,像和物体的大小相等,上下(或左右)相反,它们的连线垂直于镜面,它们到镜面的距离相等。
6.(2024八上·锡山期中)如图所示,小明透过平面镜看到了蜡烛的像,下列有关平面镜成像描述( )
A.进入人眼的光是由蜡烛的像发出的
B.如果将平面镜竖直上移,则像随之上移
C.如果将图中的平面镜截掉一部分,则蜡烛仍能在剩余的平面镜中成完整的像
D.如果紧贴平面镜背面放置一块不透明挡板,则蜡烛在平面镜中无法成像
【答案】C
【知识点】平面镜成像的原理、特点
【解析】【解答】 解:A、平面镜成像的原理是光的反射,所成的是虚像,虚像是反射光线的反向延长线相交而成的,虚像不会发出光线,故A错误;
B、平面镜成像时,像与物关于镜面对称,如果将平面镜竖直上移,而物体不动,则像不会移动,故B错误;
C、物体通过平面镜所成的像和物体大小相等,不论平面镜的大小如何,所成的像始终是完整的,故C正确;
D、平面镜成像的原理是光的反射,所以若紧贴平面镜背面放置一块和平面镜大小一样的不透明挡板,不影响蜡烛成像,所以从前面看去仍能看到蜡烛的像,故D错误。
故选:C。
【分析】 (1)平面镜成像是反射光线的反向延长线相交形成的,而且平面镜成虚像;
(2)根据平面镜成像像与物关于镜面对称的特点分析解答;
(3)平面镜所成的像与物体大小相同;
(4)平面镜成像时,物体经平面镜反射后,反射光线进入人的眼睛。
7.(2024八上·成都期中)如图所示,检查视力时,视力表挂在房间东面的墙上,被测者识别西面墙上镜子里视力表的像,下列表述正确的是( )
A.若视力表后放块木板,则被测者无法看到镜中视力表的像
B.视力表在镜中的像与被测者相距5m
C.若被测者向平面镜靠近0.1m,则她在镜中的像将远离平面镜
D.若被测者看到“E”的像开口向上,则视力表上的该“E”开口向下
【答案】B
【知识点】平面镜成像的相关作图;平面镜成像的原理、特点
【解析】【解答】 解:A、根据平面镜成像特点可知,视力表在平面镜中所成的像是虚像,所以若视力表后放块木板,则被测者能看到镜中视力表的像,故A错误;
B、视力表到平面镜的距离是2.7m,根据物像到平面镜的距离相等,所以视力表像到平面镜的距离也是2.7m,所以人到视力表像的距离为2.7m+2.7m-0.4m=5m,故B正确。
C、若被测者向平面镜靠近0.1m,则她在镜中的像也将向平面镜靠近0.1m,故C错误;
D、平面镜成像像和物关于镜面对称,故若被测者看到“E”的像开口向上,则视力表上的该“E”开口向上,故D错误。
故选:B。
【分析】 (1)由于成的像是虚像,在镜面后放置物体是不影响成像的;
(2)物体在平面镜中成像,根据物像到平面镜距离关系判断视力表和视力表像之间的距离,求出人和视力表像之间的距离;
(3)平面镜成正立等大的虚像;
(4)平面镜成像像和物关于镜面对称。
8.(2025八上·市中区期末)如图所示,插入水中的筷子看起来好像向上弯折,能正确表示所看到现象的光路图是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】光的折射现象及其应用
【解析】【解答】 筷子反射的光从水中斜射入空气时,在水与空气的交界面上发生折射,进入空气中的折射光线向水面偏折(偏离法线),人眼沿直线看到筷子位置在折射光线的反向延长线上,像的位置比实际位置偏高,看起来筷子向上弯折。
AC.光线由空气斜射入水中,光的传播方向错误,故AC错误;
B.图中光线从水中斜射入空气中,折射角大于入射角,符合光的折射规律,故B正确;
D.光线从水中斜射入空气中,应该是折射角大于入射角,而图中折射角小于入射角了,故D错误。
故选B。
【分析】光从一种介质斜射入另一种介质时,光的传播方向会发生偏折,这种现象叫光的折射;光从水中斜射入空气时,传播方向将远离法线,折射角大于入射角。
9.(2023八上·武昌期末)“迷你实验室”中有这样一个小实验,在一只不透明的杯子底部放一枚硬币。移动杯子,使眼睛刚刚看不到硬币。保持眼睛和杯子的位置不变,慢慢向杯子里倒水,当水达到一定深度时,刚才看不到的硬币又看见了。如图中,能合理解释这一现象的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【知识点】光的折射现象及其应用
【解析】【解答】 根据光的折射规律可知,当光从空气斜射入水中或其他介质中时,折射光线向法线方向偏折。当我们用眼睛看水中物体时,物体所反射的光进入到了我们的眼睛,才看清物体,故D正确。
A中折射角小于入射角,故A错误;
BC中光的传播方向错误,故BC错误。
故选D。
【分析】 光的折射规律是当光从空气斜射入水中或其他介质中时,折射光线向法线方向偏折。并且光路是可逆的,当我们用眼睛看水中物体时,物体所反射的光进入到了我们的眼睛,才看清物体。
10.拿一副远视眼镜放在凸透镜前,如图所示,光屏上出现烛焰清晰的像,移走远视眼镜,烛焰的像变得模糊,为了能在光屏上重新得到清晰的像,下列操作中可行的是( ).
A.将蜡烛靠近凸透镜 B.将光屏靠近凸透镜
C.将光屏远离凸透镜 D.将光屏和蜡烛同时靠近凸透镜
【答案】C
【知识点】凸透镜成像的应用
【解析】【解答】【学找切入点】 远视眼镜是凸透镜,对光线有会聚作用,把它放在凸透镜前,光屏上出现烛焰清晰的像,说明凸透镜前不放远视眼镜时所成的像在光屏的后方.移走远视眼镜,要使光屏上的像变得清晰,可以将光屏向远离凸透镜的方向移动.若光屏不动,根据凸透镜成实像的规律可知,将蜡烛远离凸透镜时,像会靠近凸透镜,所以通过增大蜡烛与凸透镜的距离也能达到目的.根据以上分析可知,C选项正确.
【分析】首先明确远视眼镜片是凸透镜,利用凸透镜的光学性质即可确定它是怎样来矫正视力的。
11.(2024八上·射洪期中)凸透镜的物距与像距之间关系的图像,如图所示,下列判断正确的是( )
A.该凸透镜的焦距是16cm
B.当u=12cm时,在光屏上能得到一个缩小的像
C.当u=20cm时成放大的像,投影仪就是根据这一原理制成的
D.把物体从距凸透镜12cm处移动到24cm处的过程中,像逐渐变小
【答案】D
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验;凸透镜成像的应用
【解析】【解答】A、由图像可知,当u=v=16cm时,根据凸透镜成像规律u=v=2f,可得f=8cm,不是16cm,所以A错误。
B、当u=12cm时,因为f=8cm,此时fC、当u=20cm时,u>2f,根据凸透镜成像规律,此时成倒立、缩小的实像,照相机是根据这一原理制成的,而投影仪是根据fD、把物体从距凸透镜12cm处移动到24cm处的过程中,物距u始终大于f,成实像。根据凸透镜成实像时“物远像近像变小”的规律,物距增大,像距减小,像逐渐变小,所以D正确。
故答案为:D。
【分析】1、凸透镜成像规律:当u>2f时,成倒立、缩小的实像,像距 f当f2f,投影仪利用此原理。
当u=2f时,成倒立、等大的实像,v=2f,可用于测焦距。
当u2、凸透镜成实像的动态规律:物远像近像变小(物距增大,像距减小,像变小);物近像远像变大(物距减小,像距增大,像变大)。
12.外界物体反射来的光线,由瞳孔进入眼球内部,再经过一系列折射后,物像形成于( )
A.角膜 B.视网膜 C.晶状体 D.视觉中枢
【答案】B
【知识点】眼睛及其视物原理
【解析】【解答】 人的眼球好像一架照相机,晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜,外界物体在视网膜上所成的像是倒立的实像。
故选B。
【分析】根据人眼的结构和成像特点分析。
13.(2024八上·凤山期末)对于正常眼来说,外界的物体不管是远处的还是近处的都会在视网膜上成像,所成的像都是( )
A.正立缩小的虚像 B.正立放大的虚像
C.倒立放大的实像 D.倒立缩小的实像
【答案】D
【知识点】眼睛及其视物原理
【解析】【解答】人眼就是一架照相机,角膜和晶状体相当于凸透镜,视网膜相当于光屏。由于物体在凸透镜的二倍焦距以外,因此成倒立、缩小的实像,故D正确,而A、B、C错误。
故选D。
【分析】根据凸透镜成像的特点判断。
14.(2025八上·北海期末)小明在跨学科实践活动中,用两块凸透镜和纸板等材料制作了一个如图所示的望远镜。用该望远镜观察星星,下列说法正确的是( )
A.A处是望远镜的目镜
B.物镜的焦距比目镜的小
C.该望远镜能放大我们观察星星的视角
D.星星通过该望远镜的物镜成放大的像
【答案】C
【知识点】望远镜
【解析】【解答】A.望远镜的目镜口径小,物镜的口径大,图中,A是物镜,故A错误;
B.望远镜的物镜焦距大,可使远处的物体的像成在目镜的焦点内,目镜焦距较短,可把物镜成的实像放大,故B错误;
C.望远镜的物镜使远处的物体的像成在目镜的焦点内,通过增大视角,观察放大的星星,故C正确;
D.星星到望远镜的距离大于2f,物镜成倒立、缩小的实像,与照相机成像原理相同,故D错误。
故选C。
【分析】望远镜的物镜焦距比目镜焦距大;物体通过物镜成倒立缩小的实像,像成在目镜焦距内,人看到的是正立、放大的虚像。
15.(2024八上·花都期末)关于图说法正确的是( )
甲乙丙丁
A.甲图中,若增大入射光线与镜面的夹角,反射角也增大
B.乙图中,若蜡烛远离平面镜,其像将面镜
C.丙图中,“手影”是由于光沿直线传播形成的
D.丁图中,光的漫反射现象不遵守光的反射定律
【答案】C
【知识点】光的直线传播及其应用;光的反射;镜面反射与漫反射;平面镜成像的原理、特点
【解析】【解答】A、甲图中,若增大入射光线与镜面的夹角,入射角减小,反射角也减小,A错误;
B、乙图中,若蜡烛远离平面镜,像与蜡烛关于平面镜对称,其像将远离平面镜,B错误;
C、丙图中,“手影”是光沿直线传播的现象,C正确;
D、丁图中,光的漫反射现象是光的反射现象,遵守光的反射定律,D错误;
故答案为:C.
【分析】本题主要考查学生利用光学知识解释生活中常见的物理现象,此题与实际生活联系密切,体现了生活处处是物理。
阅卷人 二、填空与作图(本题共9小题;共26分)
得分
16.(2025八上·罗湖期末)如图.一名潜水员潜水时看到水上有只小鸟S, S'是其像点。画出水下E处的潜水员看到小鸟S的光路图。
【答案】
【知识点】作光的折射光路图
【解析】【解答】潜水员看到的是小鸟的虚像,所以先连接ES/,与界面的交点为入射点O,OE即为折射光线,连接SO,即为入射光线,如图所示:
【分析】光从空气斜射如水中时,折射角小于入射角,潜水员在水下是逆着光的传播方向,看到的是比小鸟位置偏高的虚像。
17.(2025八上·韶关期末)
(1) 如图所示,根据给出的人射光线 AO画出反射光线OB, 并标出反射角及其度数。
(2)如图,请根据水中的折射光线大致画出它在空气中的入射光线。
(3)如图,00'为焦距相同的两个透镜的主光轴, F是公共焦点:
a.根据光线A通过右透镜的传播路径,请在虚框内画出合适的透镜;
b.请画出光线B通过两透镜前后的光路。
【答案】(1)
(2)
(3)
【知识点】作光的反射光路图;作光的折射光路图;透镜的光路图
【解析】【解答】(1)首先过入射点画出垂直镜面的法线,然后根据“反射角等于入射角”在法线左侧画出反射光线,如下图所示:
(2) 过入射点作出垂直分界面的法线,根据“折射角小于入射角”在法线右侧空气中画出入射光线,如图:
(3)①光线A经透镜折射后变得会聚,右边方框内为凸透镜;
②过焦点的光线经凸透镜折射后折射光线平行于主光轴;平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点,如下图所示:
【分析】(1)根据光的反射中“反射角等于入射角”的规律完成作图;
(2)根据光的折射规律画出空气中的入射光线;
(3)根据凸透镜的特殊光线完成作图。
18.(2025八上·永吉期末)如图所示为跨学科实践活动课上制作的望远镜,其中物镜的成像原理与 (选填“投影仪”或“照相机”)相同,如果你想制作简易天文望远镜,没有现成的透镜,可以选用合适的 视眼镜的镜片来代替。
【答案】照相机;远
【知识点】近视眼的成因与矫正办法;望远镜
【解析】【解答】望远镜的物镜相当于一个凸透镜,远处的物体在物镜的二倍焦距之外,成倒立、缩小的实像,这与 照相机 的成像原理相同(照相机也是物体在二倍焦距外,成倒立、缩小的实像)。而投影仪的成像原理是物体在一倍焦距和二倍焦距之间,成倒立、放大的实像,与物镜原理不同;
天文望远镜的物镜需要会聚光线,应使用凸透镜;目镜也通常为凸透镜(形成放大的虚像)。远视眼镜的镜片是凸透镜(用于矫正远视眼,对光线有会聚作用),因此可以选用合适的远视眼镜的镜片来代替。
故第一空为照相机,第二空为远。
【分析】1.掌握凸透镜成像原理及在生活中的应用,如望远镜、投影仪、放大镜等;
2.掌握近视眼远视眼形成原因以及矫正方法,近视眼需要佩戴凹透镜,远视眼需要佩戴凸透镜。
19.(2023八上·栖霞期中)春日,公园内,鸟语花香、绿柳成荫,“绿柳”看起来呈绿色,是因为绿柳只 (选填“吸收”或“反射”)绿光,“成荫”是由于 ;鱼翔浅底,但是我们看到鱼儿的位置比实际位置要 (选填“高”或“低”些)。
【答案】反射;光的直线传播;高
【知识点】光的直线传播及其应用;光的折射现象及其应用;物体的颜色
【解析】【解答】 解:(1) 对于不透明的物体,会反射与本身颜色相同的光,其它单色光被吸收,让我们看到的就是物体本身的颜色。
(2)绿荫是影子,影子的形成是由于光的直线传播。
(3)我们看到水中的鱼,是鱼反射的光线,进入空气中,发生折射,折射形成的是虚像,鱼实际的位置在我们看到的位置下方。
故答案为:反射;光的直线传播;高。
【分析】 (1)不透明物体的颜色由物体反射的色光决定,不透明物体只能反射与自身颜色相同的色光,吸收与自己颜色不同的色光;
(2)影子是由于光的直线传播形成的。
(3)光遇到水面、玻璃以及其他许多物体的表面都会发生反射;当光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向发生偏折,这种现象叫做光的折射。
20.(2024八上·上海市月考)人眼前端的晶状体和角膜的共同作用相当于一个 ,当人从看远处景物转向看近处景物时,物距 (选填“变大”“变小”或“不变”),通过 (选填“睫状肌”“角膜”或“眼轴”)调节晶状体的弯曲程度使焦距 (选填“变大”“变小”或“不变”),从而使光重新会聚在视网膜上,清晰成像。
【答案】凸透镜;变小;睫状肌;变小
【知识点】眼睛及其视物原理
【解析】【解答】(1)眼睛的晶状体和角膜相当于凸透镜,视网膜相当于光屏,则外界物体在视网膜上成倒立、缩小的实像。
(2)当人从看远处景物转向看近处景物时,通过睫状肌调节晶状体的弯曲程度,增大晶状体的会聚功能,即使晶状体的焦距变小,从而使光重新会聚在视网膜上,清晰成像。
【分析】(1)根据人眼的结构和成像原理解答;
(2)根据人眼睛的调节方法分析解答。
21.(2025八上·玉林期末)在学校的运动会上,100米赛跑终点计时员应该是 (选填“看到白烟”或“听到枪声”)开始计时,若采用另一种计时方式,则记录的时间将比运动员实际所用的时间要 (选填“多”或“少”)。
【答案】看到白烟;少
【知识点】光的传播速度与光年;速度公式及其应用
【解析】【解答】(1)光的传播速度为3×108m/s,声音的传播速度大约340m/s,则光的传播速度极大,则光到达终点的时间可以忽略不计,所以终点的计时员是看到起点处“白烟”开始计时的。
(2)由于声音在空气中的传播速度慢,所以运动员已经起跑一段时间了,则记录的时间将比运动员实际所用的时间要少。
【分析】(1)根据光速极大分析;
(2)声音从起点到终点需要一段时间,则终点计时员听到声音后再计时会将运动员的时间少计,据此分析。
22.(2024八上·湘阴期中)如图甲为月食现象,其原理是 ,能正确描述月食形成原因的是图 (选填“乙”或“丙”)。
【答案】光的直线传播;丙
【知识点】光的直线传播及其应用
【解析】【解答】根据丙图可知,当太阳、地球和月亮在同一直直线上时,地球挡住太阳照到月球上的光,从而形成月食,因此月食现象是光的直线传播现象。
【分析】根据光沿直线传播的知识分析解答。
23.(2024八上·松原期末)如图所示,把铜钱放在碗底B处后加适量水,从A处恰好看到铜钱的像在E处,用激光笔从A点向 处(用图中字母表示)照射,可照亮铜钱。加满水,从A处看到像的位置将 (选填“变高”、“变低”或“不变”)。
【答案】E;变高
【知识点】光的折射现象及其应用
【解析】【解答】 解:(1)据题意可知,把铜钱放在碗底B处后加适量水,从A处恰好看到铜钱的像在E处;根据光路的可逆性可知,他用激光笔从A点向E处射出光束时,光线会原路返回,即可把铜钱照亮。
(2)根据光的折射规律可知,他看到的铜钱是因为光的折射而形成的变高的虚像;加满水后,由于入射点升高,人眼逆着射来的光线看去,看到像的位置将变高。
故答案为:E;变高。
【分析】光从水中斜射入空气中时,会发生折射,光线远离法线,人逆着光线看去物体的位置会偏高。根据光路的可逆性,可用激光笔照亮物体。
24.(2025八上·金平期末)如图,小明制作简易望远镜时优先选用 (选填“A”或“B”)作为物镜,目镜成像原理和 (选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)相同,若制作中没有现成的透镜,可以选用合适的 (选填“近视”或“远视”)眼镜镜片来代替.
【答案】B;放大镜;远视
【知识点】凸透镜成像的应用;望远镜
【解析】【解答】望远镜的物镜相当于照相机,镜头是凸透镜,选择B;目镜成像时,被观察的像在目镜的焦距内,相当于放大镜;若无凸透镜,可以利用合适的远视眼镜代替,远视眼镜的凸透镜。
【分析】望远镜的物镜相当于照相机,目镜相当于放大镜;远视眼镜是凸透镜。
阅卷人 三、实验与探究(本题共6小题;共33分)
得分
25.(2023八上·中山期中)如图所示,小罗和小勇探究光的反射定律时,将一块平面镜放在水平桌面上,再把一张硬纸板竖直放在平面镜上,硬纸板由可以绕ON折转的E、F两块板组成。让一束光贴着硬纸板左侧的E板沿AO方向射到O点,在右侧F板上能看到反射光线OB。
(1)实验时从硬纸板前不同的方向都能看到入射光线,这是因为光在硬纸板上发生了 (选填“镜面”或“漫”)反射;
(2)∠AON是 角(选填“入射”或“反射”)。若将F板向后折转一定的角度,则在F板上 (选填“能”或“不能”)看到反射光线,此时反射光线和入射光线 (选填“在”或“不在”)同一平面内;
(3)如果将光线沿着BO方向射向平面镜时,反射光线沿着OA方向射出,这说明在光的反射现象中,光路是 的;
(4)在研究反射角和入射角的关系时,小明应多次改变入射角的大小,测量并分析比较对应的反射角和入射角的大小,多次测量的目的是 。得出的结论是:在光的反射现象中, 。
【答案】漫;入射;不能;在;可逆;寻找普遍规律;反射角等于入射角
【知识点】光的反射定律
【解析】【解答】(1) 实验时从硬纸板前不同的方向都能看到入射光线,这是因为光在粗糙不平的硬纸板上发生了漫反射,反射光线朝向四面八方。
(2)①根据图片可知,ON与镜面垂直,应该为发现,而光线AO为入射光线,故∠AON为入射角。
② 根据光的反射中“三线共面”的规律可知,当F板向后折转一定的角度,则呈现反射光线的F板和呈现入射光线的E板不在同一平面内,所以在F板上不能看到反射光。
(3)根据描述可知,将光线沿着BO方向射向平面镜时,反射光线沿着OA方向射出,这说明在光的反射现象中,光路是可逆的。
(4)① 在研究反射角和入射角的关系时,小明应多次改变入射角的大小,那么多次测量的目的是 为了得到普遍规律;
②根据实验数据可知,得出的结论是:在光的反射现象中,反射角等于入射角。
【分析】 (1)在不同的方向都能看到光的传播路径,是由于光在硬纸板上发生了漫反射而进入我们的眼里;
(2)入射光线与法线的夹角为入射角;根据光的反射规律:三线共面(反射光线、入射光线、法线)可作出解答;
(3)根据题中“将光线沿着BO方向射向平面镜时,反射光线沿着OA方向射出”,可以得到此题的答案;
(4)①实验只做一次时得出的结论具有偶然性,若需进一步验证该规律的正确性,需多次改变入射角的大小进行实验,则多次测量的目的是寻找普遍的规律;
②在光的反射现象中反射角等于入射角。
26.(2024八上·湘潭期中)在“探究光反射的规律”时,小明进行了如图甲所示的实验:将平面镜水平放置,把标有刻度的白色硬纸板竖直放置在平面镜上,让一束光AO贴着纸板射到平面镜上:
(1)小明在实验时,让入射角等于30°,测得反射角也等于30°,于是他得出结论:反射角等于入射角。该结论的得出存在的问题是: ;
(2)将硬纸板右半部分沿ON向后折,此时在NOF面上看不到反射光线,如图乙所示。小明认为此时反射光线消失了,为了验证小明的想法是否正确,在不改变NOF面位置的条件下,你的验证方法是 ;
(3)实验中用硬纸板显示光路,利用了光在硬纸板表面反生了 反射;
(4)实验时,同组的小明和小刚分别从AO和FO照射入光线,发现光线重合在一起,说明了 。
【答案】(1)实验次数太少,不具有普遍性
(2)将NOF面剪开分成上下两部分,将下半部分折回与NOE同一平面内,观察下半部分是否有反射光线
(3)漫
(4)在光的反射现象中,光路是可逆的
【知识点】光的反射定律;镜面反射与漫反射
【解析】【解答】解:(1)小明只做了一次实验,就得出结论具有偶然性,应该多次改变入射角的大小,得出普遍结论;
(2)将NOF面剪开分成上下两部分,将下半部分折回与NOE同一平面内,观察下半部分是否有反射光线,若下半部分出现反射光线,则小明的想法错误,反之,小明的想法正确;
(3)用硬纸板显示光路,是因为硬纸板表面比较粗糙,发生了漫反射;
(4)分别从AO和FO照射入光线,发现光线重合在一起,可知其中一次光的传播与另一次光的传播径迹相同,方向相反,说明在光的反射现象中,光路是可逆的。
故答案为:(1)实验次数太少,不具有普遍性;
(2)将NOF面剪开分成上下两部分,将下半部分折回与NOE同一平面内,观察下半部分是否有反射光线;
(3)漫;(4)在光的反射现象中,光路是可逆的。【分析】 (1)只做了一次实验,就得出结论具有偶然性;
(2)将NOF面剪开分成上下两部分,将下半部分折回与NOE同一平面内,观察下半部分是否有反射光线;
(3)硬纸板表面比较粗糙,发生了漫反射,可显示光路;
(4)光的反射中,光路可逆,据此分析。
(1)只做一次实验具有偶然性,应多次测量,得出普遍结果。
(2)将NOF面剪开分成上下两部分,将下半部分折回与NOE同一平面内,观察下半部分是否有反射光线。
(3)为了在硬纸板上显示光路,应选用较粗糙的硬纸板,使光在其表面发生漫反射,这样可以在各个方向都能看到光路。
(4)分别从AO和FO照射入光线,发现光线重合在一起,可知其中一次光的传播与另一次光的传播径迹相同,方向相反,说明在光的反射现象中,光路是可逆的。
27.(2024八上·上思月考)某同学在做探究光的折射特点实验,图是光从空气射入水中时的光路.实验中发现,入射光线、折射光线和法线在同一平面内,折射光线和入射光线分别位于法线的两侧.通过实验还得到如下数据:
入射角α 0° 15° 30° 45° 60°
反射角β 0° 15° 30° 45° 60°
折射角γ 0° 11° 22.1° 35.4° 40.9°
(1)分析表中数据,可得出结论:
①光从空气斜射到水面时,将同时发生 和 现象;
②光从空气斜射到水面时,折射角随入射角的变化关系是: ,且折射角 (大于/等于/小于)入射角.当光从空气垂直射到水面时,折射角等于零.
该同学根据上述实验中的发现和结论②总结出了光的折射特点.
(2)请你对该同学通过上述探究实验得出光的折射特点的过程作出评价.
是否存在不足?答: (是/否);请简要说明理由: .
【答案】反射;折射;折射角随入射角的增大而增大;小于;是;探究过程不完整,还应该做其他多种透明介质之间的折射实验
【知识点】光的折射规律
【解析】【解答】解:(1)①如图所示,光从空气斜射到水面时,将同时发生反射和折射现象。②光从空气斜射到水面时,折射角随入射角的增大而增大,且折射角小于入射角.当光从空气垂直射到水面时,折射角等于零.
(2)该同学通过上述探究实验得出光的折射特点的过程是存在不足的.为了找出普遍性规律,多次进行实验,五次实验数据可以,但没有换用其他透明介质做此实验。
故答案为:(1)①反射;折射;②折射角随入射角的增大而增大;小于;(2)是;探究过程不完整,还应该做其他多种透明介质之间的折射实验。
【分析】 (1)①光从空气斜射到水面时,将同时发生反射和折射现象;②光从空气斜射入水或其他介质中时,折射角小于入射角,折射角随入射角的改变而改变。
(2)根据上面的方向得出结论。
28.根据人眼视物的原理.某同学想探究“凸透镜的焦距与厚度的关系”,他猜想凸透镜的焦距还与凸透镜的材料和口径有关.他自制了一个口径不变的“水凸透镜”,通过注射器向“水凸透镜”中注水或向外抽水,改变“水凸透镜”的厚度.实验装置如图所示.
(1)将平行光源、“水凸透镜”和光屏放在光具座上,调整平行光源、“水凸透镜”、光屏的中心大致在同一 上.
(2)实验中,“水凸透镜”的厚度变化不宜过大,且厚度无法测量,可以通过注射器内水的体积间接反映“水凸透镜”的厚度.画出记录实验数据的表格,表格中要有必要的信息 .
(3)实验中,调整好“水凸透镜”的厚度,使平行光源发出平行光,移动光屏找到焦点,测量出“水凸透镜”的焦距.请具体说明移动光屏找到焦点的实验操作: .
【答案】(1)高度
(2)
次数 凸透镜口径 凸透镜材料 注射器内水的体积/mL 凸透镜厚度 凸透镜焦距/ cm
1 相同 水
2
3
(3)将光屏从离凸透镜较近的地方,沿着光具座,向远离凸透镜的方向移动,观察光屏上光斑,直到这个光斑最小最亮,然后停止移动.
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验;凸透镜成像的应用
【解析】【解答】(1)在探究凸透镜成像实验中,为使像能成在光屏中央,需调整平行光源、“水凸透镜”、光屏的中心大致在同一高度。这样能保证平行光经凸透镜折射后,像的位置在光屏中间,便于观察和测量,这是实验基本操作要求。
(2)实验目的是探究“凸透镜的焦距与厚度的关系”,控制口径、材料相同(题目中口径不变、材料是水),改变厚度(通过注射器内水的体积间接反映),测量焦距。表格设计需体现:实验次数、口径、材料、注射器内水的体积(反映厚度)、焦距,这样能清晰记录变量(厚度)和因变量(焦距),便于分析二者关系,符合控制变量法实验记录要求。
(3)平行光经凸透镜后会聚于焦点,焦点处光斑最小、最亮。将光屏从离凸透镜较近位置,沿光具座向远离透镜方向移动,过程中观察光斑变化,直到光斑最小最亮,此时光屏位置就是焦点位置,能准确测量焦距,利用了凸透镜对平行光的会聚特性。
故答案为:(1)高度(2)
次数 凸透镜口径 凸透镜材料 注射器内水的体积/mL 凸透镜厚度 凸透镜焦距/ cm
1 相同 水
2
3
(3)将光屏从离凸透镜较近的地方,沿着光具座,向远离凸透镜的方向移动,观察光屏上光斑,直到这个光斑最小最亮,然后停止移动
【分析】1、实验操作:凸透镜成像实验中,“三心等高”(光源、透镜、光屏中心在同一高度)是保证像成在光屏中央的关键;找焦点时利用平行光会聚特性,通过移动光屏观察光斑变化确定焦点位置,体现对凸透镜光学性质的应用。
2、控制变量法:探究“焦距与厚度关系”时,控制口径、材料不变,只改变厚度(用水的体积间接体现),测量焦距变化,是控制变量法在探究物理量关系实验中的典型应用,通过控制其他因素,单独研究两个变量的关联。
29.(2025八上·龙华期末)题图为某实验小组探究凸透镜成像的规律,实验器材有:一个凸透镜、光屏、高度为3.0cm的F形光源和刻度尺。实验时,物距从6.0cm开始,每次增加2.0cm。下表是他们记录的物距、像距、像的高度和正倒情况。
物距 6.0 8.0 10.0 12.0 14.0 16.0 18.0 20.0 22.0 24.0 26.0
像距 \ \ \ 60.4 35.6 26.6 22.3 20.0 18.4 17.3 16.6
像的高度 \ \ \ 15.1 7.6 5.0 3.7 3.0 2.5 2.3 2.1
像的正倒 正 正 \ 倒 倒 倒 倒 倒 倒 倒 倒
(1)实验时需将F形光源,凸透镜和光屏的中心大致调整在同一高度,目的是使像呈现在 ;
(2)实验发现,当物距在10.0cm以内时,无论怎样移动光屏,均不能在光屏上成像,人眼应从 (选填“光源”或“光屏”)一侧透过凸透镜观察光源的像。根据表格信息可知,凸透镜的焦距为 cm;
(3)实验中如何判断光屏上所成的像是放大的还是缩小的: ;
(4)分析表中数据,可得出规律:凸透镜成倒立实像时,物距变大,像距变 ,像变 ;
(5)某同学在做实验时,光屏上得到了F形光源清晰的像,但他不小心用手指指尖触摸到了凸透镜,这时光屏上的像会出现怎样的变化?有人认为,光屏上会有指尖的像;也有人认为,光屏上会出现指尖的影子;还有人认为,光屏上的像将变得不完整。你认为呢?请写出你的观点和支持你观点的理由: 。
【答案】(1)光屏中央
(2)光屏;10.0
(3)通过观察像的高度判断光屏上所成的像是放大的还是缩小的
(4)小;小
(5)我认为像是完整的,理由是:由于指尖在凸透镜的焦距以内,成正立放大的虚像,所以光屏上既不会有指尖的影子,也不会出现指尖的像,像仍然是完整的,指尖触摸到凸透镜只是使通过凸透镜的光线减少了一些,像会暗一些。
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】(1)实验时,为了使像呈现在光屏的中央,需要将F形光源,凸透镜和光屏的中心大致调整在同一高度;
(2)①当物距在10.0cm以内时,物距小于焦距,成正立放大的虚像,且像物同侧,所以人眼应从光屏一侧透过凸透镜观察光源的像。
②根据表格信息可知,当物距等于像距等于20.0cm时,成倒立等大的实像,则,所以凸透镜的焦距为f=10.0cm。
(3)实验中,像在上下左右各个方向上会等比例的发散改变,因此可通过像的高度判断光屏上所成的像是放大的还是缩小的。
(4)分析表中数据,可得出规律:凸透镜成倒立实像时,物距变大,像距变小,像变小。
(5)由于指尖在凸透镜的焦距以内,成正立放大的虚像,所以光屏上既不会有指尖的影子,也不会出现指尖的像,像仍然是完整的,指尖触摸到凸透镜只是使通过凸透镜的光线减少了一些,像会暗一些。
【分析】(1)根据探究凸透镜成像规律的实验中的注意事项解答;
(2)①凸透镜成的虚像和物体在同侧,实像与物体在异侧;
②根据u=v=2f计算凸透镜的焦距;
(3)光屏上像的高度变化是最明显的,若高度改变,那么成像的整体也发生改变;
(4)根据表格数据分析凸透镜的成像变化规律;
(5)凸透镜成像的亮度取决于光线的强弱,根据指尖会阻挡部分光线解答。
(1)实验时需将F形光源,凸透镜和光屏的中心大致调整在同一高度,目的是使像呈现在同一高度,目的是使像成在光屏中央。
(2)[1]实验发现,当物距在10.0cm以内时,无论怎样移动光屏,均不能在光屏上成像,说明此时物距小于焦距,是放大镜的成像原理,成正立放大的虚像,虚像不能在光屏呈现,且像物同侧,所以人眼应从光屏一侧透过凸透镜观察光源的像。
[2]根据表格信息可知,当物距等于像距等于20.0cm时,成倒立等大的实像,像高3.0cm,此时
所以凸透镜的焦距为f=10.0cm。
(3)实验中是通过像的高度判断光屏上所成的像是放大的还是缩小的。
(4)[1][2]分析表中数据,可得出规律:凸透镜成倒立实像时,物距变大,像距变小,像变小,即“物远像近像缩小”。
(5)由于指尖在凸透镜的焦距以内,成正立放大的虚像,所以光屏上既不会有指尖的影子,也不会出现指尖的像,像仍然是完整的,指尖触摸到凸透镜只是使通过凸透镜的光线减少了一些,像会暗一些。
30.(2025八上·韶关期末)阅读短文,回答文后的问题:
机器人的“眼睛”
很多机器人为了“看见”周围的物体,需要有自己的“眼睛”,例如家庭中的扫地机器人,工作时就要能探知前方的家具、墙壁等障碍物。红外传感器就是一种机器人的“眼睛”,其工作原理如题23图所示。红外发射器向前方发射一束红外线,碰到障碍物后向各个方向反射,其中一束光通过接收透镜中心,照射到红外检测器上的某一位置。该位置偏离透镜主光轴的距离称为偏移值。如果检测器到透镜的距离为f,红外发射器中心线与接收透镜主光轴之间的距离为d,当偏移值为L时,根据三角形的相似关系,可计其出红外传感器到障碍物的距离
(1)红外线属于 (选填“可见”或“不可见”)光;
(2)红外传感器发射红外光束,遇到物体时,光束会发生 (选填“漫反射”或“镜面反射”);接收透镜对光线有 (选填“会聚”或“发散”)作用;
(3)某品牌红外传感器的检测器到透镜的距离为 10cm, 红外发射器中心线与接收透镜主光轴之间的距离为20cm,一次测量时偏移值为2cm。则红外传感器到障碍物的距离为 cm;如果偏移值更大一些,说明红外传感器到障碍物的距离更 (选填“大”或“小”)。
(4)当遇到玻璃门等透明障碍物时,使用 (选填“超声波”或“红外线”)感应器效果较好。
【答案】(1)不可见
(2)漫反射;会聚
(3)110;小
(4)超声波
【知识点】镜面反射与漫反射;红外线
【解析】【解答】(1)、红外光在真空中波长为1mm~750nm。红外线是频率介于微波与可见光之间的电磁波。它是频率比红光低的不可见光,所以红外线是不可见光。
(2)材料中“红外发射器向前方发射一束红外线,碰到障碍物后向各个方向反射”,说明红外传感器发射红外光束,遇到物体时,光束会发生漫反射。
由图可知,接收透镜对光线有会聚作用。
(3)某品牌红外传感器的检测器到透镜的距离为 10cm,即f=10cm,红外发射器中心线与接收透镜主光轴之间的距离为20cm,即d=20cm,一次测量时偏移值为2cm,即L=2cm,根据公式 计算得红外传感器到障碍物的距离D=110cm,由公式可知,L越大,则D越小,所以如果偏移值更大一些,说明红外传感器到障碍物的距离更小。
(4))当遇到玻璃门等透明或半透明障碍物时,红外线将直接穿过而没有回波,这样扫地机器人就无法感应到前方有障碍物,所以不能使用红外线感应器,使用超声波感应器较好。
【分析】(1)红外线不是可见光。不可见光,顾名思义就是人类肉眼看不到的光。
(2)镜面反射:平行光射到光滑的反射面上时,反射光仍然被平行的反射出去; 漫反射:平行光射到粗糙的反射面上,反射光将沿各个方向反射出去。
(3)由材料中提供得式子计算红外传感器到障碍物的距离D。
(4)当遇到玻璃门等透明或半透明障碍物时,红外线将直接穿过而没有回波,这样扫地机器人就无法感应到前方有障碍物。
阅卷人 四、简答与计算题(本题共2小题;共11分)
得分
31.(2023八上·巴中月考)反坦克炮主要用于毁伤坦克和其他装甲目标的火炮;演习中一门反坦克炮瞄准一辆坦克,开炮后经过1.5s看到炮弹在坦克上爆炸,看到炮弹在坦克上爆炸后又经过4.5s听到爆炸的声音,声速为340m/s,炮弹飞行轨迹近似看作水平直线,求:
(1)炮弹的飞行速度多大?
(2)为什么先看到炮弹爆炸,再听到声音传来?
【答案】解:(1)由题意可知,开炮后经过1.5s看到炮弹在坦克上爆炸,炮弹爆炸可看作瞬间发生,
爆炸的光线传播到开炮的位置,可看作瞬间完成,就是炮弹从开炮的位置到坦克的位置需要的时间,
可看为1.5s;看到炮弹在坦克上爆炸后又经过4.5s听到爆炸的声音,爆炸的光线传播到开炮的位置,
可看作瞬间完成,就是说爆炸的声音从爆炸的位置传播到开炮的位置,时间为4.5s,已知声速为340m/s,
爆炸声所走的路程为
即从开炮的位置到坦克的位置的距离为1530m,炮弹从开炮的位置到坦克的位置需要的时间1.5s,
根据速度公式可知,炮弹的飞行速度为
炮弹的飞行速度为1020m/s。
(2)爆炸时景象和声音是同时发生的,但空气中光的传播速度比声音的传播速度快得多,所以先看到爆炸现象,后听到爆炸声音。
答:(1)炮弹的飞行速度为1020m/s;
(2)爆炸时景象和声音是同时发生的,但空气中光的传播速度比声音的传播速度快得多,所以先看到爆炸现象,后听到爆炸声音。
【知识点】光的传播速度与光年;速度公式及其应用
【解析】【分析】(1)分析可知,4.5s 听到爆炸的声音 ,根据s=v声t计算炮弹开炮位置距爆炸位置长度,已知炮弹的飞行时间为1.5s,根据v炮=s/1.5s计算炮弹速度;
(2)爆照和声音同时发生,光传播速度为3×108m/s,远大于声音的传播速度,所以 先看到炮弹爆炸,再听到声音传来。
32.(2023八上·高州期中)某天文爱好兴趣小组为了测量地球和月球的距离,他们做了如下实验:用一个激光发射器向月球发射一激光信号,经过2.6s后接收到返回的激光信号,请你帮助他们完成以下计算:
(1)地球和月球相距多少km?
(2)若有一架航天飞机以1000km/h的速度从地球匀速飞向月球,需要多长时间?
【答案】解:(1)光速;光传到月球所用的时间为;由得,地球和月球相距
s=vt=ct=3×105km/s×1.3s=3.9×105km。
(2)由得,飞机到达月球所需要的时间
答:(1)地球和月球相距3.9×105km;
(2)航天飞机以1000km/h的速度从地球匀速飞向月球,需要390h。
【知识点】光的传播速度与光年;速度公式及其应用
【解析】【分析】(1)光速,光传到月球所用的时间为,根据计算地球和月球相距s;
(2) 航天飞机速度为1000km/h,由(1)可知,地月距离, 由计算飞机到达月球所需要的时间。
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