初中物理人教版(2024)八年级上册(2024)第四章 光现象精品单元测试课后练习题
展开一、单选题
1.射击项目是我国在奥运会上的夺金强项,射击时利用“三点一线”进行瞄准,下列实例与其原理相同的是( )
A.空中出现彩虹B.做手影游戏C.照镜子正衣冠D.用放大镜看指纹
2.在探究树荫下光斑的综合实践活动中,为了研究孔的大小对光斑形状的影响,小华设计了四种开有不同形状孔的卡片甲,并用另一张卡片乙覆盖在甲上,如图所示.接着,从图示位置沿箭头方向水平移动乙,观察光斑形状的变化情况.下列合乎要求的是
A.
B.
C.
D.
3.早在战国时期,我国古代著名教育家、思想家墨子就在研究小孔成像的现象。如图所示,他用蜡烛作为光源,在木板上钻一个小孔,发现光线透过小孔在墙壁上形成一个倒立的像。下列说法正确的是( )
A.小孔成像现象能说明光沿直线传播
B.木板上的小孔一定是圆形的
C.保持蜡烛和墙的位置不变,将木板向靠近墙的方向移动,蜡烛在墙上的像会变大
D.蜡烛在墙上形成的像是虚像
4.如图为某同学外出游玩时用手机拍到的场景,场景中有瞪羚在岸边的影子和水中的倒影。下列分析正确的是( )
A.瞪羚的影子是光的反射形成的B.瞪羚的影子是光的直线传播形成的
C.瞪羚的倒影是光的折射形成的D.瞪羚的倒影是光的直线传播形成的
5.自行车尾灯能将照射过来的光原方向反射回去,下列光路中正确的是( )
A.B.
C.D.
6.如图所示,入射光线与平面镜成α角,要使反射光线与入射光线之间的夹角增大20°(入射光线不动)则平面镜应( )
A.沿顺时针方向转动10°B.沿顺时针方向转动20°
C.沿逆时针方向转动10°D.沿逆时针方向转动20°
7.如图所示,固定在水面上方的光源S发出一束光线经水面反射后在光屏上有一个光斑A,已知光束与水面的夹角为40°,S′是光源经水面反射所成的像。下列说法正确的是( )
A.反射角的大小为40°
B.当水面升高时,反射角将变大
C.当水面升高时,光斑A将向右移动
D.当水面升高时,S′到水面的距离变小
8.如图所示,平面镜竖直放置在水平面上,一支直立的铅笔从平面镜前40cm处,以5cm/s的水平速度垂直向平面镜匀速靠近,下列说法正确的是( )
A.铅笔在平面镜中所成的像逐渐变大
B.经过2s,铅笔与它的像之间的距离变为20cm
C.铅笔的像相对于平面镜的速度为10cm/s
D.若平面镜顺时针转至图中虚线位置,铅笔的像将与铅笔垂直
9.炎热的夏天开车行驶在公路上,常觉得公路远处似乎有水,水中还有汽车、电杆等物体的倒影,但当车行驶至该处时,水却消失了。出现这种现象是因为光的( )
A.漫反射B.镜面反射C.折射D.直线传播
10.如图为一个半圆柱状的透明玻璃,线段为其横截面半圆形的直径,点为半圆柱的圆心.若有一条光线自空气中射入此玻璃柱,入射点为点,则下列光的折射路径正确的是( )
A.B.
C.D.
11.如图所示,射水鱼发现水面上的小昆虫后,从口中快速喷出一束水柱,将昆虫击落。下列图中能表示射水鱼观察到小昆虫的光路是( )
A.B.
C.D.
12.α一束光从空气中斜射向玻璃砖并穿过,其光路如图所示。关于四个角的大小关系正确的是( )
A.α1>γ1B.α2>γ2C.α1=α2D.γ1=γ2
13.如图所示,人眼在A点看见河里B点有一条小鱼,若从A点射出一束激光,要使激光能照射到小鱼,该激光应射向( )
A.B点B.B点上方
C.B点下方D.B点左方或右方
二、填空题
14.小海在家中做“研究光的传播”实验,在玻璃缸中盛上清水,沿缸壁轻轻注入浓糖水,从侧壁水平照射激光,看到缸内光的路线如图所示,这属于光的 (选填“反射”、“折射”或“色散”)现象。当搅拌缸中的水后,观察到光的路线呈直线,说明光沿直线传播的条件是 。
15.如图所示,三条互相平行的光线入射到凹凸不平的物体表面上,三条反射光线 (选填“会”或“不会”)平行射出,这种反射 (选填“遵循”或“不遵循”)光的反射定律。
16.“西塞山前白鹭飞,桃花流水鳜鱼肥”([唐]张志和《渔歌子》)。图是白鹭在如镜的水面上飞行的情形。水中的“白鹭”是由光的 形成的 (选填“实”或“虚”)像。若水深3m,当白鹭距离水面5m时,它的像距离水面 m。
17.检查视力的时候,视力表放在被测者头部的后上方,被测者识别对面墙上镜子里的像,如图所示,视力表在镜中的像与被测者相距 m,若视力表全长为0.8m,则视力表在镜中的像的长度为 m.
18.如图所示,光在水和空气的界面CD同时发生反射和折射,入射角为 度,折射角为 度,界面CD上面的介质是 。
19.《康熙几暇格物编•蒙气》中记载:“置钱碗底,远视若无,及盛满水时,则钱随水光而显见矣。”描述的是光的 (选填“反射”或“折射”)现象。当看到钱在水中的像时,像的位置比物体的实际位置 (选填“高”或“低”)
20.如图所示是济宁市2013年中考试卷答题卡中用来识加别考生信息的条形码(样码).当条形码扫描器照射它时,黑条纹将光 (选填“反射”或“吸收”),白条纹将光 (选填“反射”或“吸收”),再通过电脑解码就可以获取考生相关信息.
21.电视机的遥控器能发射一种不可见光,即 ,以实现对电视的控制;对于流入市场的假币,人们常借助验钞机发出的 来辨别真伪;彩色电视机画面上的色彩是由红、 、蓝三种色光混合而成.
三、作图题
22.如图,一束光从水中斜射入空气,画出进入空气中折射光线的大致方向.
( )
23.小明用手机给水中的小鱼拍照,发现手机在水中的像刚好与鱼缸中的一条小鱼的像重合,图中A点表示小明眼睛的位置,B′点是小明看到的小鱼和手机的像重合的位置。请画出:
(1)手机的位置B;
(2)小明看到手机的像的光路图;
(3)水中鱼的大致位置C及看到鱼的光路图。
四、实验题
24.小明利用如图装置探究光反射时的规律。
(1)如图1所示,实验时,把一个平面镜放在水平桌面上,再把白色纸板(右侧可绕翻折)竖直地立在平面镜上,纸板上的直线应 于镜面。使一束光贴着纸板沿某一角度射到点,光在纸板上发生 (选填“镜面”或“漫”)反射,呈现径迹。光经平面镜反射,沿另一个方向射出;
(2)改变光束入射的角度,多做几次,换用不同颜色的笔记录每次光的径迹。取下纸板,用量角器测量两侧的和,是为了 ;根据实验结论可知:当入射光与平面镜夹角为时,反射角为 ;
(3)让光沿图1中方向照射到镜面,它会沿着方向射出。这表明:在光的反射现象中,光路是 的。
(4)如图2所示,把纸板右侧绕向前折或向后折,在右侧纸板上看不到反射光。这表明:在反射现象中,反射光线、入射光线和法线都在 内。
25.五代时期名士谭峭所著《化书》中,记载了照镜子时“影与形无异”的现象。关于平面镜成像的特点,小明用图甲所示装置进行了探究。
(1)用玻璃板代替平面镜进行实验,目的是便于 ;
(2)把一支点燃的蜡烛A放在玻璃板前面,再拿一支外形相同但不点燃的蜡烛B在玻璃板后面移动,直到看上去它跟蜡烛A的像完全重合,说明平面镜所成的像与物体大小 ,证实了“影与形无异”;
(3)改变蜡烛A的位置,进行三次实验。用直线将物和像的位置连接起来,如图乙所示,发现物和像的连线与镜面 ,用刻度尺测得像和物到镜面的距离相等;
(4)综上可得,平面镜所成的像与物体关于镜面 ;
(5)蜡烛A的像,是它发出的光经玻璃板反射而形成的 像。若在玻璃板后放置一块木板,蜡烛A (选填“仍能”或“不能”)通过玻璃板成像。
五、新添加的题型
26.如图乙所示,是小安同学自制的潜望镜,利用它能在隐蔽处观察到外面的情况,用它正对如图甲所示的光源“F”,则所观察到的像是( )
A.B.C.D.
六、科普阅读题
27.阅读短文回答问题:
激光的应用
1958年,人类在实验室里激发出一种自然界中没有的光,这就是激光.激光束的平行度特别好,在传播很远的距离后仍能保持一定的强度.激光的这个特点使它可以用来进行精确的测距.对准目标发出一个极短的激光脉冲,测量发射脉冲和接收反射脉冲的时间间隔,就可以求出目标的距离.激光测距雷达就是根据这个原理制成的.
由于平行度好,激光可以会聚到很小的一点上,让这一点照射到光盘上,就可以读出光盘上记录的信息,经处理后还原成声音和图象,由于会聚点很小,光盘记录信息密度很高.
激光还有一个特点是亮度高,也就是说,它可以在很小的空间和很短的时间内集中很大的能量,如果把强大的激光束会聚起来照射到物体上,可以使物体被照的部分迅速上升到极高的温度,最难熔化的物质在一瞬间也要汽化了.因此可以利用激光束来切割各种物质、焊接金属以及在硬质材料上打孔.医学上可以用激光作“光刀”来切割皮肤,切除肿瘤,还可以用激光“焊接”脱落的视网膜.强激光可以在瞬间破坏敌人的飞行器,在军事上有广泛的应用.
(1)激光在真空中的传播速度为 km/s.
(2)激光测距与初中物理学到的 测距原理相同.
(3)用激光作“光刀”来切割皮肤、切除肿瘤、“焊接”脱落的视网膜,是利用激光的 的特点.
28.阅读短文并回答下列问题:
光的全反射
一束激光从某种玻璃中射向空气(如图甲所示),保持入射点不动,改变入射角(每次增加0.2°),当入射角增大到41.8°时,折射光线消失,只存在入射光线与反射光线,这种现象叫作光的全反射,发生这种现象时的入射角叫作这种物质的临界角.当入射角大于临界角时,只发生反射,不发生折射.
(1)上述玻璃的临界角是 .
(2)折射光线消失后反射光线的亮度会增强,其原因是折射光消失后,入射光几乎全部变为 .
(3)当光从空气射向玻璃, (选填“会”或“不会”)发生光的全反射现象.
(4)一个三棱镜由上述玻璃构成,让一束光垂直于玻璃三棱镜的一个面射入(如图乙所示),请在图中完成这束入射光的光路图
参考答案:
1.B
【详解】射击“三点一线”利用的是光的直线传播。
A.彩虹是太阳光经过空气中小水珠时发生了折射和反射共同形成的,属于光的色散现象,故A不符合题意;
B.影子是光线经过不透明物体时被挡住形成的,属于光的直线传播,故B符合题意;
C.照镜子是利用平面镜成像,属于光的反射,故C不符合题意;
D.放大镜看指纹是利用凸透镜成像,属于光的折射,故D不符合题意。
故选B。
2.A
【详解】小孔成像是光的直线传播形成的.探究孔的大小对光斑的影响,必须控制孔的形状不变,只改变孔的大小.B、C、D三图中随着卡片乙的移动,孔的形状发生了变化,不符合要求.A.随着卡片乙向左移动,孔的形状不变,并且逐渐变小,故A符合要求为答案.
3.A
【详解】A.小孔成像的原理是光沿直线传播,故A正确;
B.小孔成像的形状和物体有关与小孔形状无关,故B错误;
C.小孔和物体之间的距离越远像越大,光屏和小孔距离越远像越大,木板就是光屏,木板靠近墙就是靠近小孔,像会变小,故C错误;
D.光屏只能承接实像,不能接受虚像像成在光屏上,即能成在光屏上的像都是实像。蜡烛在墙上形成的像是实像,故D错误。
故选A。
4.B
【详解】AB.瞪羚的影子是光沿直线传播时遇到不透明的物体形成的暗区,是光的直线传播形成的,故A 错误,B正确;
CD.平静的水面相对一面平面镜,瞪羚的倒影是平面镜成像,是光的反射形成的,故C D错误。
故选B。
5.A
【详解】过反射点作垂直于反射面的法线,根据反射角等于入射角画出反射光线;然后过二次反射点作法线,仍然根据反射角等于入射角画出反射光线的方向,二次反射光线与原来的入射光线平行,即将射来的光逆向射回。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
6.A
【详解】入射角指入射光线与法线的夹角,反射角指反射光线与法线的夹角,根据光的反射定律可知,反射角等于入射角。入射光线与反射光线的夹角增大20°,则入射角应增大10°,因入射光线保持不动,则入射光线与法线的夹角增大10°,因法线与平面镜垂直,由几何知识,故平面镜应沿顺时针方向转动10°。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
7.D
【详解】A.光束与水面的夹角为40°,则入射角为
90°-40°=50°
因为反射角等于入射角,因此反射角的大小为50°,故错误;
B.当水面升高时,入射光线与法线的夹角不变,即入射角不变,则反射角大小不变,故错误;
C.当水面升高时入射点向左移动,因为入射角与反射角大小不变,因此光斑向左移动,故错误;
D.由平面镜成像特点可知,物与像关于平面镜成轴对称关系,当水面升高时S′到水面的距离变小,故正确。
故选D。
8.D
【详解】A.平面镜所成的像与物体大小是相等的,物体大小不变,像的大小也不变,故A错;
B.经过2s,物体向前移动了10cm,铅笔到平面镜的距离变为30cm,此时铅笔与它的像的距离变为60cm,故B错;
C.像相对于镜面的速度与物体相对于镜面的速度是相等的为5cm/s,故C错;
D.根据平面镜成像与物体的对称性可知,若平面镜顺时针转至图中虚线位置,铅笔的像将与铅笔垂直,故应选D.
9.C
【详解】由于路面上暖空气与高空中冷空气之间的密度不同,所以光线在路面上会发生折射现象;远处物体的光射向路面上的空气时,发生折射后,进入人的眼睛,人眼逆着折射光线看去,看到的是物体形成的虚像,所以看到“公路远处似乎有水,水中还有汽车、电杆等物体的倒影,但当车行驶至该处时,水却消失了”,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
10.A
【详解】BC.如图示,光从空气斜射入玻璃中时,折射角小于入射角,BC错误;
AD.光线进入玻璃内,由于从圆心射入,因此折射光线与圆形玻璃的横截面垂直,也就是说光线将从垂直于玻璃弧面射出,传播方向不改变,A正确D错误.
11.D
【详解】AB.射水鱼观察到小昆虫的光路是小昆虫反射的光线进入水中,故入射光线是进入水中,故AB不符合题意;
CD.根据光的折射定律,空气中的角大,故C不符合题意;D符合题意。
故选D。
12.A
【详解】A.光线从空气中斜射入玻璃砖中,折射角小于入射角,则α1>γ1,故A正确;
B.光线从玻璃砖中斜射入空气中,折射角大于入射角,则α2<γ2,故B错误;
CD.因两条法线是平行的,则由几何知识可知γ1=α2,所以α1>α2,γ1<γ2,故CD错误。
故选A。
13.A
【详解】光从空气斜射入水中,折射光线向法线靠拢,折射角小于入射角,可知人看到的是鱼的虚像.连接AB,过折射点做法线,根据光从空气斜射入水中,折射角小于入射角画出折射光线的位置,虽然人看到的B点是鱼的虚像,鱼的实际位置在B点的正下方,因为激光在进入水的时候也会发生折射,所以照着B点,激光也就刚好落在鱼上了.如图所示:
故选A.
14. 折射 同一种均匀介质
【详解】[1]当向盛有清水的玻璃钢沿缸壁轻轻注入浓糖水时,玻璃缸内的液体就变的不均匀了,越深密度越大,光线在里面传播时就会发生折射,形成如图所示的现象;
[2]当搅拌缸中的水后,玻璃缸内的液体就会变的均匀了,由于光在同一种均匀介质中才沿直线传播,所以会观察到光的路线呈直线。
15. 不会 遵循
【详解】[1] 三条互相平行的光线入射到凹凸不平的物体表面上,不会平行射出,因为入射角不同,反射角也不同,只有三条互相平行的光线入射到平面镜上才会平行射出。
[2]这种反射是漫反射,也遵循光的反射规律。
16. 反射 虚 5
【详解】[1][2]平静的水面相当于平面镜,所以水中的“白鹭”相当于平面镜成像,平面镜成像成的是虚像,其原理是光的反射。
[3]根据平面镜成像的特点,像到镜面的距离等于物体到镜面的距离,故白鹭距离水面5m时,它的像距离水面5m。
17. 5 0.8
【详解】根据平面镜成像特点,视力表和视力表的像相对于平面镜对称,视力表到平面镜的距离是3m,视力表的像到平面镜的距离也是3m,该同学到平面镜的距离是
3m﹣1m=2m,
则镜中视力表的像到该同学的距离为
3m+2m=5m;
视力表全长为0.8m,根据平面镜成像特点像与物大小相等,所以视力表在镜中的像的长度也为0.8m.
18. 30 42 空气
【详解】[1][2][3]如图CD是界面,∠AOC=60°,则∠BOD=60°,所以入射角为
而∠COE=48°,则折射角为
因折射角大于入射角,所以CD的上边是空气,下边是水。
19. 折射 高
【详解】[1][2]碗中没有水时,碗底的钱反射出的光被碗的侧壁挡住,此时看不见钱;倒入水后,钱反射的光从水中斜射入空气中时,在水面发生折射,此时折射角大于入射角,折射光线偏离法线,人眼逆着折射光线看去,看到的是变高的钱的虚像。
20. 吸收 反射
【详解】本题涉及的知识是物体的颜色.不透明物体的颜色由它反射的色光决定的,而黑色物体吸收所有的色光,白色物体反向所有色光.
21. 红外线 紫外线 绿
【详解】[1]电视遥控器前端的发光二极管,能发出不同的红外线来实现电视遥控,红外线是看不见的光;
[2]光谱紫光以外的光为紫外线,属于不可见光,紫外线的作用有:①杀菌作用、②促进维生素D的合成、③使荧光物质发光,验钞机能够发出紫外线使钱币上的荧光物质发光;
[3]彩色电视机画面上的颜色是由光的三原色红、绿、蓝三种色光混合而成.
22.
【详解】过水面的折射点垂直水面作出法线,根据光的折射定律,光由其它介质进入空气时折射角大于入射角,如图所示:
23.
【详解】(1)根据平面镜成像像与物关于镜面对称,作出B′关于水面的对称点,即为手机的位置B。
(2)由题知,小明看到手机在鱼缸中的像刚好与鱼缸中一条小鱼重合在B点,手机在鱼缸中的像是由光的反射形成的(水面相当于平面镜),看到鱼缸中一条小鱼是由光的折射形成的虚像。连接B′A交水面于点O,则点O为入射点,连接BO即为入射光线,连接OA即为反射光线。
(3)水中鱼“射向”水面的光由水斜射入空气发生折射后进入人眼,人眼逆着折射光线看到鱼的像在B′点,根据光的折射规律可知,鱼的实际位置C应该在像的下侧,如图所示:
24. 垂直 漫 探究反射角与入射角的大小关系 可逆 同一平面
【详解】(1)[1]法线与镜面垂直,纸板上的直线相当于法线,所以ON应垂直于镜面。
[2]我们能在纸板上看到入射光线和发射光线的路径,是由于光线在粗糙的纸板上发生了漫反射。
(2)[3]用量角器测量两侧的和,是入射角,是反射角,可以探究反射角与入射角的大小关系。
[4]当入射光与平面镜夹角为时,反射角
90°-50°=40°
(3)[5]若将一束光贴着纸板沿FO方向射到O点,光将沿图中的OE方向射出,即光线沿着原来反射光线的路径入射,反射光线会沿着原来入射光线的路径反射,说明在反射现象中,光路是可逆的。
(4)[6]把纸板右侧绕向前折或向后折,纸板E与F不在同一平面内,在纸板F上不能看到反射光线,说明反射光线、入射光线和法线在同一平面内。
25. 确定像的位置 相等 垂直 对称 虚 仍能
【详解】(1)[1]玻璃板可以反射光,还可以透光,可以看到像的同时还可以看到与像做比较的蜡烛,用玻璃板代替平面镜进行实验,目的是便于确定相等位置。
(2)[2]蜡烛AB等大,蜡烛B跟蜡烛A的像完全重合,说明平面镜所成的像与物体大小相等。
(3)[3]由图乙得,物和像的连线与镜面垂直。
(4)[4]物和像的连线与镜面对称,且像和物到镜面的距离相等由几何关系得,平面镜所成的像与物体关于镜面对称。
(5)[5]蜡烛A的像,是它发出的光经玻璃板反射而形成的虚像,它是反射光线的延长线的交点。
[6]若在玻璃板后放置一块木板,蜡烛A发出的光线和反射的光线仍能在玻璃板上反射蜡烛A仍能通过玻璃板成像。
26.B
【详解】根据潜望镜中使用的是两块平面镜,第一个镜子成正立等大、左右颠倒的像,第二个镜子成正立等大、左右再次颠倒的像,经过两块平面镜的两次颠倒,最后的像是跟原物完全一样的像,因此只有B选项符合题意,ACD选项不符合题意。
故选B。
27. 3×105 声呐 能量大
【详解】(1)[1]激光在真空中的传播速度为:;
(2)[2]用声呐测量海底的深度,就是利用信号脉冲反射再接收的道理,故激光测距与初中物理学到的声呐(超声波)测距原理相同;
(3)[3]根据题意,激光可以集中很大的能量,可以使物体被照的部分迅速上升到极高的温度,使最难熔化的物质在瞬间汽化.所以“光刀”来切割皮肤、切除肿瘤、“焊接”脱落的视网膜,是利用激光的亮度高、能量大的特点.
【点睛】理解激光和超声波测距的原理,要注意测距时,激光或超声波被反射回来再接收,所以要测量的距离是激光或超声波被传播距离的一半,涉及相关的计算时不要忽略了这一点.
28. 41.8° 反射光 不会
【详解】(1)由题意可知,当入射角增大到引41.8°时,折射光线消失,故临界角为41.8°;
(2)发生全反射时,入射光几乎全部变成了反射光;
(3)由于光从空气射向玻璃时,折射角是小于入射角的,所以不会发生全反射现象;
(4)光路图如上图所示.
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
B
A
A
B
A
A
D
D
C
A
题号
11
12
13
答案
D
A
A
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