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沪粤版八年级物理上册第三章光和眼睛专题练习
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、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.f<u<2f C.u=f D.u<f
2、如图1所示,从P点发出的三条特殊光线经过凸透镜后会聚于点。现有一条光线也从P点发出,经过凸透镜后的传播路径,在图2的四种表示中,正确的是( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
3、让一个凸透镜正对太阳光,在距透镜8cm处得到一个最小最亮的光斑。若将一个物体放在此透镜前17cm处,经这个凸透镜所成的像是( )
A.缩小的实像 B.放大的实像 C.缩小的虚像 D.放大的虚像
4、因为有了光,自然界才绚丽多彩;因为有了光,世界才生机勃勃;因为有了光,我们的生活才充满温暖,下列四幅图所涉及的物理知识,说法正确的是( )
A.图中小孔成像表明光一定沿直线传播
B.图中的漫画表明,在反射时,光路是可逆的
C.图中小猫没有叉到鱼是因为鱼在水中的像比实际位置深一些
D.图是教室里的投影仪,若想使光屏上的像更大一些,应将凸透镜向上移动
5、如图所示的四种现象中,由光的折射形成的是( )
A.水中荷花的倒影 B.屏幕上的手影
C.小孔成像 D.放大镜
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、太阳光经三棱镜分解出的黄光照射到红纸上,红纸呈现___________色。红光和绿光混合成的黄光照射到红纸上,红纸呈现___________色。
2、2021年5月15日,中国探测器成功着陆火星、屈原在《天问》诗句中所表达的美好愿望成为现实,如图甲,“祝融号“火星车驶离平台的过程中,其后置照相机对着平台先后拍摄得到乙、丙、丁3张照片,照相机的镜头是一个 ______透镜,拍摄过程中相机镜头逐步 ______(向外伸/向内缩)。观看三张照片感觉平台是运动的,这是以 ______为参照物。
3、在光学实验室内,将一辆玩具汽车放置在白色背景板前。拉上窗帘,打开光源,让一束白光照向汽车,发现汽车呈现黄色,这是由于汽车 __ (吸收反射)了黄色光。若将另外一束红光照向汽车的影子,则影子区域此时呈现 __ 色。
4、如图,L表示凸透镜,MN为主光轴。O为光心,F为焦点。从S点发出两条光线,一条经过光心,另一条平行于主光轴,请在图中画出它们经凸透镜后的出射光线______。
5、小李先用同一相机拍摄了同一蝴蝶休憩的照片甲和乙,则拍摄________照片(选填“甲”或“乙”)时距离蝴蝶近,若他再用不同焦距的相机在与同一蝴蝶相同距离的位置拍摄了照片甲、乙,则拍摄照片______(选填“甲”或“乙”)时所用的相机焦距大。
三、计算题(5小题,每小题7分,共计35分)
1、小明用焦距为15cm的凸透镜做探究凸透镜成像的规律实验。
(1)如图甲所示,实验前应调节烛焰、凸透镜和光屏三者的中心,使它们在同一高度上,便于让像承接在______。
(2)实验过程中,当蜡烛与凸透镜的距离如图甲所示时,在光屏上可得到个清晰的倒立、______的实像,生活中利用这个规律制成的光学仪器是________。
(3)实验过程中,小明发现当蜡烛成实像时,物距减小,像距与像都_______(变大、变小或不变)。
(4)通过实验观察可知,在图乙中左边的蜡烛通过凸透镜不可能形成的像是_____(填符号)。
2、站在百米跑道终点计时台上的甲、乙两名计时员,为同一跑道的运动员计时,甲看到起跑发令枪冒烟时开始计时,而乙则听到发令枪声才开始计时,则:
(1)甲、乙两名计时员谁计时准确?为什么?
(2)若甲、乙两名计时员的反应速度相同,他们计时相差大约是多少?(结果保留两位小数)
(3)如果甲纪录的结果是14.30s,则乙的纪录结果是多少?
3、激光测距技术广泛应用于人造地球卫星测控、大地测量等方面.先利用激光测距仪测量月、地之间的距离,已知一束激光从激光测距仪发出并射向月球经过2.53s反射回来,则地球到月球距离大约是多少千米?(结果保留一位小数)
4、透镜焦距f的长短标志着折光本领大小.焦距越短,折光本领就越强.通常把透镜焦距的倒数叫作透镜的焦度,用Φ表示,即Φ=.平常我们说的眼镜片的度数就是镜片的透镜焦度乘以100的值.凸透镜的度数是正值,凹透镜的度数是负值.
(1)求焦距分别为0.25m和0.5m的透镜,其焦度分别为多少?
(2)+300度和-400度的眼镜片,它们的焦度是多少?焦距又是多少?
5、激光是测量距离最精确的“尺子”,它的射程非常远,利用它可以从地球射向月球,再从月球反射回地球.从发射激光到接收到它返回的信号,共用时2s,已知光速为3×108m/s,求地球到月球的距离是多少?
四、实验探究(3小题,每小题10分,共计30分)
1、小林用图甲装置来探究凸透镜成像的规律。
(1)实验前,应调整烛焰和光屏的中心在凸透镜的___________上。
(2)当蜡烛、凸透镜和光屏处于图甲所示位置时,恰好在光屏上成清晰的像,所成的像是___________(填“正立”或“倒立”)的___________(填“实”或“虚”)像。
(3)保持凸透镜位置不变,将图甲中蜡烛和光屏的位置互换,此时光屏上所成像的特点与___________ (填“照相机”“放大镜”或“投影仪”)相同。
(4)小林进行了进一步探究:如图乙所示,凸透镜的焦距为10cm,保持光屏位置不变,让蜡烛和凸透镜分别以2cm/s和1cm/s的速度,从图示位置同时匀速向左运动,经过___________s,光屏上成清晰___________(填“放大”“等大”或“缩小”)的像。
2、用如图所示装置探究光的反射定律,白色硬纸板EF垂直于平面镜放置,能沿ON折转,ON垂直于平面镜。
1
2
3
4
5
6
入射角i
15°
30°
45°
60°
70°
80°
反射角r
15°
30°
45°
60°
70°
80°
(1)让入射光贴着纸板EF沿AO射向平面镜上的O点,观察反射光的方向。多次改变入射光的方向,观察并描绘光的径迹,量出入射角i和反射角r,记录如上表。比较r和i。可以得出:光反射时,反射角______入射角;
(2)纸板EF右侧没有沿ON折转时,能观察到反射光,有折转时,观察不到反射光,说明光反射时,反射光线、入射光线和法线在______;
(3)将一束光贴着纸板EF沿BO射到O点,光沿图中的OA方向射出,说明光反射时,光路是______的;
(4)由于光在纸板上发了______(选填“镜面反射”或“漫反射”),所以从不同方向都可以观察到光在纸板上传播的径迹。
3、如图是“探究平面镜成像时像与物的关系”的装置。在水平桌面上铺一张白纸,将玻璃板竖立在白纸上,把一支点燃的蜡烛A放在玻璃板前面,一支完全相同但不点燃的蜡烛B放在玻璃板后面移动,直到看上去它与蜡烛A的像完全重合。移动点燃的蜡烛,多做几次实验。
(1)为了便于确定像的位置,要用玻璃板作为平面镜。原因是玻璃板能成像,而且______(只填字母代号)。
A.透过玻璃板可以看见后面的蜡烛
B.玻璃板比平面镜成像更清晰
C.蜡烛经玻璃板可成实像
D.玻璃板只透光不反射光
(2)在玻璃板的前面放一支点燃的蜡烛A,还要在玻璃板的后面放一支完全相同但不点燃的蜡烛B,目的是______。
(3)将光屏放在蜡烛B的位置,光屏承接不到蜡烛A的像,说明平面镜所成的像是_______像。
(4)在寻找蜡烛像的位置时,眼睛应该在蜡烛______(选填“A”或“B”)这一侧观察。某同学无论怎样调节蜡烛B,发现都不能与蜡烛A的像重合,发生这种现象的原因可能是_____。
(5)实验中,如果把蜡烛A远离平面镜,看到的像会_____(选填“远离”或“靠近”),像的大小______(选填“变大”、“不变”或“变小”)。
-参考答案-
一、单选题
1、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。
2、A
【详解】
点为像点,经过P点发出的光线最终都会通过点,故BCD不符合题意,A符合题意。
故选A。
3、A
根据阳光聚焦方法得到焦距:太阳光射到地球上是平行光,平行于主光轴的光线经凸透镜会聚后得到凸透镜的焦点;根据凸透镜成像的三种情况确定成像情况。当u>2f时,成倒立、缩小的实像;当f<u<2f时,成倒立、放大的实像;当u<f时,成正立、放大的虚像。
【详解】
将一个凸透镜正对太阳光,在距透镜8cm处得到一个最小亮点,则凸透镜的焦距f=8cm;一个物体放在这个透镜前17cm处,此时u>2f,成倒立、缩小的实像。
故选A。
4、B
【详解】
A.小孔成像表明光在同一种均匀介质中沿直线传播,故A错误;
B.小聪和小猫彼此能看到对方,说明在光反射时,光路可逆,故B正确;
C.光从一种介质斜射入另外一种介质时,光的传播方向发生改变,因为光的折射,看到水里的鱼比实际位置要浅一些,故C错误;
D.当物体在一倍焦距以外时,凸透镜成的是倒立的实像,物距越小成的像越大。因此应将凸透镜往下移,故D错误。
故选B。
5、D
【详解】
A.水中荷花的倒影属于平面镜成像,是光的反射形成的,故A不符合题意;
B.手影是光的直线传播形成的,故B不符合题意;
C.小孔成像是光直线传播形成的,故C不符合题意;
D.放大镜是利用光的折射工作的,故D符合题意。
故选D。
二、填空题
1、 黑 红
【详解】
[1][2]太阳光经三棱镜分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等颜色组成的光带,这种现象叫光的色散现象。此时的黄光是单色光,,当单一的黄光照到不透明的红纸上,不透明的红纸只反射跟自己颜色相同的色光,而其它颜色的色光都会被吸收,因此看到红纸呈现黑色;由红光和绿光混合成的黄光不是单色光,当照射到红纸上,红纸就会将其中与自己颜色相同的红光反射出来,因此红纸呈现红色。
2、 凸 向内缩 相机镜头
【详解】
[1][2]照相机镜头是凸透镜,利用凸透镜成像,由图可知,像变小,物距增大,像距减小,所以相机镜头逐步向内缩。
[3]以相机镜头为参照物,平台位置改变,是运动的。
3、 反射 红
【详解】
[1]让一束白光照向汽车,发现汽车呈现黄色,这是由于汽车反射了黄色光。
[2]将另外一束红光照向汽车的影子,白色背景板反射红光,故影子区域呈现红色。
4、
【详解】
通过光心后传播方向不变,故将SO延长,并标上向下的箭头,平行于主光轴后,过焦点,故将折射点与焦点用实线连接,并标上向下的箭头,故如下图所示:
。
5、 乙 乙
【详解】
[1]相机的镜头相当于凸透镜,用同一凸透镜拍摄相同蝴蝶,像变大,据凸透镜的成像规律“物近像远像变大”知,物体变近了,所以乙照片拍摄时,相机离蝴蝶更近。
[2]在同一位置用不同焦距的相机拍摄同一蝴蝶,即物距相同,而焦距大的凸透镜聚光能力弱,则成像的距离比焦距小的凸透镜成像距离大,那么成的像也更大。所以乙照片是用焦距较大的相机拍摄的。
三、计算题
1、 光屏中心 缩小 照相机 变大 B
【详解】
(1)[1]调节烛焰、凸透镜和光屏三者的中心,使它们在同一高度上,便于所成的像在光屏中间。
(2)[2][3]如图甲所示,物距为50cm,在2倍的焦距外,成的是倒立的缩小的实像;利用这个规律制成照相机。
(3)[4]小明发现当蜡烛成实像时,物距减小,物近像远像变大,故像距和物距都变大。
(4)[5]根据凸透镜成像规律,倒立的都是实像,正立的都是虚像,故不可能是B。
2、(1)见解析;(2)0.29s;(3)14.01s
【详解】
解:(1)由于光速远大于声速,所以正确的操作应该是看到发令枪冒烟时开始计时准确,即甲计时员计时准确。
(2)已知
由可得,若甲、乙两名计时员的反应速度相同,他们计时相差大约
(3)如果甲纪录的结果是14.30s,则乙的纪录结果应该为
答:(1)甲计时员记时准确;
(2)他们计时相差大约是0.29s;
(3)如果甲纪录的结果是14.30s,则乙的纪录结果是14.01s。
3、3.795×105km
【详解】
光速v=3×108m/s,由题意可知,光到月球所有时间t=×2.53s=1.265s,因为v=,所以地球到月球的距离:s=vt=3×108 m/s×1.265s=3.795×108 m=3.795×105km.
【点睛】
激光传到月球的时间是激光总传播时间的一半,已知光速,由速度公式的变形公式可以求出地球到月球的距离.
4、 (1)4m-1 ;2m-1;(2) 3m-1 ;4m-1;0.33m; 0.25m.
【详解】
(1)直接代入公式Φ1= ;Φ2=;
(2)因眼镜片的度数就是镜片的透镜焦度乘以100的值,故+300度和-400度的眼镜片,其焦度是3m-1 ;4m-1;焦距等于焦度的倒数,故焦距为0.33m; 0.25m.
点睛:本题考查信息给予题,解题关键是根据题意进行计算,不必担心知识是否学过,只要按照题干给予的信息就行.
5、
【详解】
地球到月球的距离是
s=vt=3×108m/s×2s=3×108m
【点睛】
已知所用的时间和光的速度,根据公式s=vt可求地球到月球的距离。
四、实验探究
1、 主光轴 倒立 实 照相机 5 等大
【详解】
(1)[1]实验前,应调整烛焰和光屏的中心在凸透镜的主光轴上,这样像才能成在光屏的中央。
(2)[2][3]如题图甲所示,当凸透镜位于甲所示位置时,恰好在光屏上成清晰的像,由图可知此时物距小于像距,即物距在一倍焦距和二倍焦距之间,成倒立、放大的实像。
(3)[4]保持凸透镜位置不变,将图甲中蜡烛和光屏的位置互换,则像距在一倍焦距和二倍焦距之间,物距大于二倍焦距,根据光在折射时光路的可逆性可知,此时成倒立、缩小的实像,照相机就是利用这个原理制成的。
(4)[5][6]由图乙知此时物距等于像距等于15cm,且蜡烛向左移动的速度是凸透镜向左移动速度的2倍,设它们移动时间t后物距和像距相等,都等于2倍焦距,即20cm,则可得
2cm/s×t+15cm - 1cm/s ×t=20cm
解得
t=5s
此时光屏上成清晰等大的实像。
2、 等于 同一平面内 可逆 漫反射
【详解】
(1)[1]由表中反射角和入射角的度数,可得反射角等于入射角。
(2)[2]纸板EF右侧没有沿ON折转时,能观察到反射光,有折转时,观察不到反射光,是因为折转时左右两侧不在同一平面,说明在光的反射现象中,反射光线、入射光线和法线在同一平面内。
(3)[3]将一束光贴着纸板EF沿BO射到O点,光沿图中的OA方向射出,可知将反射光线改为入射光线,光路图照样成立,这表明:在光的反射现象中,光路是可逆的。
(4)[4]实验时从不同方向都可以观察到光在纸板上传播的径迹,是由于纸板表面凹凸不平,光在这里发生了漫反射的缘故。
3、 A 比较像和物的大小关系 虚 A 玻璃板与桌面不垂直 远离 不变
【详解】
(1)[1]为了便于确定像的位置,要用玻璃板作为平面镜。原因是玻璃板能成像,而且透过玻璃板可以看见后面的蜡烛,便于确定像的位置,故只有A符合题意,故选A。
(2)[2]平面镜所成的像与物体大小相等,实验时在玻璃板的前面放一支点燃的蜡烛A,还要在玻璃板的后面放一支完全相同但不点燃的蜡烛B,目的是比较像和物体的大小关系。
(3)[3]平面镜所成的像是虚像,实验时将光屏放在蜡烛B的位置,光屏承接不到蜡烛A的像,说明平面镜所成的像是虚像。
(4)[4]平面镜的成像原理是光的反射,因反射的光线和物体在镜面同侧,所以在寻找蜡烛像的位置时,眼睛应该在蜡烛A这一侧观察。
[5]某同学无论怎样调节蜡烛B,发现都不能与蜡烛A的像重合,发生这种现象的原因可能是玻璃板与桌面不垂直,成像的位置相对于桌面偏上或偏下。
(5)[6][7]平面镜所成的像与物体等大,像到镜面的距离等于物体到镜面的距离。实验中,如果把蜡烛A远离平面镜,看到的像会远离,像的大小不变。
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