人教版八年级上册第四章 光现象综合与测试课后练习题
展开1.下列现象中属于光的直线传播的是( )
A.路灯下人的影子B.河水看起来变浅
C.湖面荷花的倒影D.用放大镜看报纸
2.下列俗语中,能用光的反射知识解释的是( )
A.一叶障目,不见泰山B.削冰取火,科学求生
C.海市蜃楼,子虚乌有D.水中捞月,徒劳无功
3.下列诗词中能反应光的色散现象的是( )
A.月下飞天镜B.池水映明月C.潭清疑水浅D.彩虹舞山涧
4.如图为光在空气和玻璃的分界面传播的示意图,其中实线分别表示入射光线、反射光线和折射光线,下列说法正确的是( )
A.OB是折射光线B.AO是入射光线
C.入射角是30°D.空气在NN′的右侧
5.光从空气斜射入水面时,会同时发生光的反射和光的折射,若入射光线靠近水面,则( )
A.入射角减小
B.折射角减小,但折射角小于入射角
C.反射光线和入射光线的夹角变小
D.反射光线和折射光线的夹角减小
6.如图所示,公路边设有一个大平面镜,当从镜中看到一辆汽车向北行驶到十字路口向右转弯,这辆车实际上是( )
A.向东行驶向右转弯B.向西行驶向右转弯
C.向东行驶向左转弯D.向南行驶向左转弯
7.小红同学在做“探究平面镜成像”的实验时,将一块玻璃板竖直架在水平桌面上,并在桌面上垫一张白纸,再将两段完全相同的蜡烛A和B放在白纸上,点燃玻璃板前的蜡烛A,进行观察,如图所示,下列说法正确的是( )
A.为了使实验效果更加明显,应该将蜡烛B也点燃
B.取下蜡烛B,在其位置上放一张光屏,光屏上不会出现蜡烛A的像
C.将蜡烛A靠近玻璃板,像会变大
D.本实验中做多次实验获得多组数据是为了减小误差
8.如图所示,光线从空气斜射到一平静的水面时,选项中可以较全面、正确反映光传播路径的是( )
A.B.
C.D.
9.某同学利用如图所示的器材探究光的反射定律,下列说法正确的是( )
A.我们可以通过光屏看到光的路径,是因为发生了镜面反射
B.当激光笔发出的光线沿法线射向平面镜时,反射角与入射角都为90°
C.当光屏与镜面不垂直时,入射光线、反射光线和法线仍在同一平面上
D.探究“光路是否可逆”时,必须用两支激光笔
10.小梅在做“探究平面镜成像”的实验时,将一块玻璃板竖直架在水平台上,再取两段完全相同的蜡烛A和B,点燃玻璃板前的蜡烛A,进行观察,在此实验中( )
A.为了使实验效果更加明显,应该将蜡烛B也点燃
B.将蜡烛A靠近玻璃板,像会变大
C.蜡烛A与蜡烛B的连线与玻璃板不一定垂直
D.取下蜡烛B,在其位置上放一张光屏,光屏上不会出现蜡烛A的像
二.填空题(共5小题)
11.如图所示,该“倒影”是由光在平静的水面上发生反射形成的 (选填“实”或“虚”)像。若水深3m,塔尖到水面的距离为40m,那么塔在水中的“倒影”的顶端到塔尖的距离为 m。
12.如图,为某水文站设计的检测沱江河水位的示意图。光源S与光屏MN在同一水平面上,从光源S发出的一束方向不变、与水平面成45°角的光,经水面反射后,在光屏上的P点处形成一个光斑,光斑的位置随水位的变化而变化。光屏MN在水中所形成的像是正立、 (选填“放大“缩小”或“等大”)的虚像;若光斑P向左移动了2.4m,那么,说明水位升高了 m。
13.晚上,在桌面上铺一张白纸,把一块小平面镜平放在纸上,让手电筒的光正对着平面镜照射,如图所示,从侧面看去, (选填“镜子”或“白纸”)比较亮,因为镜子上发生了 反射,而白纸上发生了 反射。
14.教室里不同位置上的同学都能看到黑板上的粉笔字,这是光的 缘故(填“镜面反射”或“漫反射”);在反射时光路是 ;光的三原色是 ,颜料的三原色是 。
15.南通的濠河被誉为“江城翡翠项链”,濠河“水清鉴人”,是由于光可以在水面发生 (选填“镜面”或“漫”)反射而形成人的 (选填“实像”或“虚像”);漫步河畔,看到河边水中浸没的石块,看起来比实际位置浅了,这是由于光的 的缘故。秋日的清晨河面浮着缕缕薄雾,雾是水蒸气 (填物态变化名称)形成的,该过程要 (选填“吸热”或“放热”);夏天雨后的濠河常在彩虹的映衬下显得分外妖娆,彩虹是由于光的 现象形成的。
三.作图题(共3小题)
16.如图所示,请你在图中画出点光源S在平面镜中所成的像和S发出的经镜面反射且过P点的光线。
17.利用一块平面镜使图中的一束光竖直射入井中,在图中画出平面镜的位置。
18.为了预防近视,学校医务室设计采用如图所示的方法给同学们测视力,为了保证能从镜子中看到视力表,请你用作图的方法确定视力表挂在墙上的范围。
四.实验探究题(共2小题)
19.李明同学在“探究平面镜成像特点”的实验时,所用的实验器材有带底座的玻璃板、白纸、笔、火柴、光屏、刻度尺,两支外形相同的蜡烛A和B。
(1)选用玻璃板代替平面镜,主要是为了 ,如果有3mm厚和1mm厚的两块玻璃板,应选择 mm厚的玻璃板做实验。
(2)在竖立的玻璃板前点燃蜡烛A,拿 (选填“点燃”或“未点燃”)的蜡烛B竖直在玻璃板后面移动,人眼一直在玻璃板的前侧观察,直至蜡烛B与蜡烛A的像完全重合,这种研究物理问题的方法叫做 (选填“控制变量法”或“等效替代法”)。
(3)移去蜡烛B,在其原来位置上放置一块光屏,光屏上无法呈现蜡烛的像,这说明平面镜成的是 (选填“虚”或“实”)像。
(4)当蜡烛A向玻璃板靠近时,像的大小 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
(5)某同学共进行了三次实验,用刻度尺分别测出蜡烛和像到玻璃板的距离,数据记录如下:
分析上表数据可以得出:平面镜成像时,像到平面镜的距离 (选填“大于”“小于”或“等于”)物到平面镜的距离。他进行多次实验的目的是 (选填“A”或“B”)。
A.取平均值减小误差
B.寻找普遍规律,使结论更可靠
20.在进行“光的反射定律”的探究实验中,小薇设计了如图所示的实验。平面镜M平放在水平桌面上,E、F是粘在一起的两块硬白纸板,F可绕垂直于镜面的接缝ON转动。
(1)如图甲,当E、F在同一平面上,让入射光线AO射向镜面,在纸板F上可看到反射光线OB,此时∠NOB (选填“大于”、“小于”或“等于”)∠AON。保持入射点位置不变,若将入射光线AO顺时针转5°,则反射光线OB 转 ;若光线沿BO入射,经镜面反射后光线沿OA射出,这说明了在光的反射中,光路是 的。
(2)在图乙中,若把纸板F向前或向后折,则在纸板F上 (选填“能”或“不能”)看到反射光线,这说明反射光线、入射光线和法线应在 。
(3)改变入射光线的方向,再观测几组入射角和反射角,这样做的目的是为了 。
(4)实验时从纸板前不同的方向都能看到光的传播路径,这是因为光在纸板上发生了 (选填“镜面”或“漫”)反射。
参考答案
一.选择题(共10小题)
1.解:A、路灯下人的影子是由于路灯发出的光被不透明的人遮挡后,在后边形成一个黑暗的区域形成的,这是光的直线传播现象,故A符合题意;
B、河水看起来变浅是由于光从水中斜射入空气中发生折射,折射光线偏离法线形成的,故B不符合题意;
C、湖面荷花的倒影,是平面镜成像现象,是由光的反射形成的,故C不符合题意;
D、用放大镜看报纸是利用凸透镜成正立、放大的虚像,是光的折射现象,故D不符合题意。
故选:A。
2.解:
A、一叶障目,不见泰山,这句话的原理是光的直线传播,故A不符合题意;
B、古人“削冰取火”利用了凸透镜对光的会聚作用,属于光的折射,故B不符合题意;
C、海市蜃楼是光经过不均匀的大气时发生的折射现象,故C不符合题意;
D、水中月亮的倒影,是月亮在水面成的像,属于光的反射现象,故D符合题意。
故选:D。
3.解:A、月下飞天镜属于平面镜成像,是光的反射形成的,故A错误。
B、池水映明月是指明月在水中的倒影,水中倒影是由光的反射形成的,不属于光的色散,故B错误。
C、潭清疑水浅是指由于光的折射,看到水底形成的像,像的位置比物体的实际位置要浅,是光的折射现象,故C错误。
D、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。所以说雨后的天空出现彩虹是由光的色散形成的,故D正确。
故选:D。
4.解:由图可知,∠AOM′=30°,所以∠N′OA=90°﹣30°=60°,而∠BOM=30°,所以∠N′OB=90°﹣30°=60°,
根据反射角等于入射角(都为60°),所以NN′为法线,MM′为界面,
而折射光线和入射光线分别位于法线两侧,则OC一定为折射光线,AO为入射光线,OB为反射光线。折射角小于入射角,由折射规律,故N′N左侧为空气。综上,只有B正确,ACD错误。
故选:B。
5.解:AC、一束光线斜射到水面上,发生反射和折射现象,当入射光线靠近水面时,入射角增大,反射角等于入射角,所以反射角也增大,
故反射光线也同时靠近水面,反射光线和入射光线的夹角变大,故AC错误;
BD、发生折射时,折射角随入射角的改变而改变,故当入射光线靠近水面时,入射角增大,则折射角也随之增大,折射光线靠近水面,
故反射光线和折射光线的夹角减小,故B错误,D正确。
故选:D。
6.解:根据平面镜成像的特点,像和物体各对应点的连线与平面镜垂直;像和物体各对应点到平面镜间距离相等,作图如下图所示,
由图可知,这辆车实际上是向东行驶,向左拐弯。
故选:C。
7.解:A、实验中若将另一侧的蜡烛点燃,结果使得玻璃后面太亮,更不容易发生反射,所以像会更不清晰,效果更不明显。故A错误;
B、光屏只能承接实像,不能承接虚像,而平面镜成虚像,故取下蜡烛B,在其位置上放一张光屏,光屏上不会出现蜡烛A的像。故B正确;
C、根据平面镜成像特点可知,像与物体大小相等,与物体到平面镜的距离无关,所以若把蜡烛A靠近玻璃板,像的大小不变,故C错误;
D、本次实验是探究平面镜成像的规律,做多次实验获得多组数据是为了找普遍规律,故D错误。
故选:B。
8.解:光线从空气斜射到一平静的水面时,会同时发生光的反射和折射。
A、图中只有折射现象,没有反射现象,故A错误。
B、图中只有反射现象,没有折射现象,故B错误。
C、光从空气斜射入水时,折射角应小于入射角,而图中折射角大于入射角了,故C错误。
D、图中既有反射又有折射,同时符合光的反射和折射规律的内容,故D正确。
故选:D。
9.解:A、光屏表面看起来很光滑,实际上是凹凸不平的,在此实验中,光在光屏上发生了漫反射而进入我们眼里;故A错误;
B、反射角、入射角是入射光线、反射光线与法线的夹角,当激光笔发出的光线沿法线射向平面镜时,反射角与入射角都为0°;故B错误;
C、由于反射光线、入射光线和法线都在同一平面内,当光屏与镜面不垂直时,入射光线、反射光线和法线仍在同一平面上,故C正确;
D、探究“光路可逆”时,如果让光线逆着反射的方向射向镜面,这时的入射角为原来的反射角,看这时的反射角是否为原来的入射角,从而验证光路是否可逆,用笔在屏上画出即可,不必用两个激光灯,故D错误。
故选:C。
10.解:A、实验中若将另一侧的蜡烛点燃,结果使得玻璃后面太亮,玻璃板前后对比不明显,后面蜡烛A的像不容易观察,效果不明显。故A错误;
B、将蜡烛A靠近玻璃板,像物大小相等,像大小不变,故B错误;
C、根据物体在平面镜中成像特点,物像连线与镜面垂直,故C错误;
D、光屏只能承接实像,不能承接虚像,而平面镜成虚像,故取下蜡烛B,在其位置上放一张光屏,光屏上不会出现蜡烛A的像,故D正确。
故选:D。
二.填空题(共5小题)
11.解:塔在水中的“倒影”,这是由于光在水面发生镜面反射,形成塔的虚像。
若塔尖到水面的距离为40m时,根据平面镜所成的像与平面镜的距离等于物体与平面镜的距离可知,塔在水中的“倒影”的顶端到塔尖的距离为40m+40m=80m。
故答案为:虚;80。
12.解:
水面相当于平面镜,平面镜成像的特点是:像物等距、像物等大、虚像;故光屏MN在水中所形成的像是正立、等大的虚像;
先通过水面作出发光点S的对称点S′,连接S′P交平面镜于点D,SO为入射光线,OP为反射光线,如下图所示:若光斑P向左移动到E点,如下图所示,则说明水位上升了。
由题知PE=DF=2.4m,
因为从S点发出的一束与水平面成45°角,则△FGD为等腰直角三角形,
所以CG=DF=×2.4m=1.2m,即水位升高了1.2m。
故答案为:等大;1.2。
13.解:
(1)当手电筒的光正对着平面镜照射时,平面镜发生镜面反射,反射光线垂直反射,从侧面看时,几乎没有光线进入人眼,人眼感觉平面镜是暗的。
(2)光线垂直照射到白纸上,白纸表面是粗糙的,发生漫反射,反射光线射向四面八方,从侧面看时,有光线进入人眼,人眼感觉白纸是亮的,
故答案为:白纸;镜面;漫。
14.解:(1)教室里不同位置上的同学都能看到黑板上的粉笔字,是因为光在物体表面上发生了漫反射,反射光线射向各个方向的缘故;
(2)在反射时光路是可逆的;
(3)红、绿、蓝是光的三原色,红、黄、蓝是颜料的三原色。
故答案为:漫反射;可逆的;红、绿、蓝;红、黄、蓝。
15.解:(1)濠河“水清鉴人”,是由于光可以在水面发生镜面反射形成的人的虚像;
(2)漫步河畔,看到河边水中浸没的石块,看起来比实际位置浅了,这是由于光从水斜射到空气中,折射角大于入射角形成的,属于光的折射现象;
(3)秋日的清晨河面浮着缕缕薄雾,雾是水蒸气遇冷液化形成的,液化放热;
(4)彩虹是由于光的色散现象形成的。
故答案为:镜面、虚像、折射、液化、放热、色散。
三.作图题(共3小题)
16.解:先通过平面镜作出发光点S的对称点S′即为S的像;连接S′P交平面镜于点O,连接SO即为入射光线,OP为反射光线;如图所示:
17.解:
因入射光线与水平面成20°,而反射光线是竖直向下的,所以入射光线与反射光线的夹角为20°+90°=110°,则反射角为55°;
因法线将入射光线与反射光线的夹角平分,可确定法线的位置,然后作法线的垂线就可确定平面镜的位置,如图所示:
18.解:
根据平面镜成像时物像的连线与镜面垂直,作出眼睛的对称点,即为像的位置,连接像点与镜面的最上边缘并延长,交墙面一点A,
连接像点与镜面的最下边缘并延长,交墙面一点B,AB即为视力表挂在墙上的范围,。
连接眼睛和镜面的最上、最下边缘即为反射光线,如图所示:
四.实验探究题(共2小题)
19.解:
(1)因为玻璃板是透明的,能在观察到A蜡烛像的同时,还可以透过玻璃清楚的看到放在后面B蜡烛,便于确定像的位置和大小;因为厚玻璃板的两个面都可以当作反射面,会出现两个像,影响到实验效果,所以应选用薄玻璃板,用1mm厚的;
(2)在竖立的玻璃板前点燃蜡烛A,拿未点燃的蜡烛B竖直在玻璃板后面移动,人眼一直在玻璃板的前侧(A侧)观察,直至它与蜡烛A的像完全重合,这种确定像与物大小关系的方法是等效替代法;
(3)移去蜡烛B,在其原来位置上放置一块光屏,且在B侧观察,光屏上无法呈现蜡烛的像,这说明平面镜成的是虚像;
(4)平面镜成的像与物体大小是相等的,所以当蜡烛A向玻璃板靠近时,像的大小不变;
(5)由表格中的数据可知,蜡烛到玻璃板的距离与相对应的蜡烛的像到玻璃板的距离是相等的;
探究平面镜成像的规律的实验只进行一次实验得出的结论不具有普遍性,应采取同样的实验方案多做几次,研究像与物体到镜面距离的普遍规律,避免实验结论的偶然性,故选B。
故答案为:(1)便于确定像的位置;1;(2)未点燃;等效替代法;(3)虚;(4)不变;(5)等于;B。
20.解:(1)在反射现象中,反射角等于入射角。故此时反射角∠BON=入射角∠AON.保持入射点位置不变,若将入射光线AO顺时针转5°,则入射角减小了5°,反射角等于入射角,则反射角也会减小5°,则反射光线OB逆时针转5°;
如果将光源沿BO射入一条入射光线,会观察到反射光线会沿OA的方向射出,说明了在光的反射中,光路具有可逆性。
(2)根据光的反射定律,在反射现象中,反射光线、入射光线和法线在同一平面内,所以把纸板F向后折叠,则在纸板F上不能看到反射光线,说明反射光线、与入射光线和法线应在同一平面内;
(3)为避免实验的偶然性,可以改变入射光线的方向,再观测几组入射角和反射角,这样做的目的是为了多次实验可以归纳出一般性结论(反射角等于入射角),即寻找光反射的普遍规律;
(4)实验时从光屏前不同的方向都能看到光的传播路径,是由于光屏表面凹凸不平,光在这里发生了漫反射的缘故。
故答案为:(1)等于;逆时针;5°;可逆;(2)不能;同一平面内;(3)使实验结论更具有普遍性;(4)漫。
次数
蜡烛到玻璃板的距离/cm
像到玻璃板的距离/cm
1
10
10
2
15
15
3
20
20
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