资源描述
苏科版八年级物理上册第三章光现象单元测评
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,平面镜M直立在水平地面上,长6cm的铅笔平放在地面上且与平面镜垂直,笔尖离平面镜10cm,现铅笔以2cm/s的速度垂直平面镜向它匀速靠近。则( )
A.铅笔的像为虚像,且尖端朝右
B.笔尖的像移动速度大于笔尾的像移动速度
C.经过3s,笔尾的像与笔尾相距20cm
D.将M逆时针转动45°,铅笔的像竖直且尖端朝上
2、如图所示是《淮南万毕术》中记载的潜望镜,它是世界上有记载的最早的潜望镜。它的成像原理是( )
A.光的直线传播 B.光的反射 C.光的折射 D.光的色散
3、下列现象的形成原理与月食形成原理相同的是( )
A.水面“折”笔
B.小孔成像
C.瞄准鱼下方插鱼
D.水中的倒影
4、如图所示,若用蜡烛作为光源,在木板上钻一个小孔,发现光线透过小孔在墙壁上形成像,下列说法正确的是( )
A.经过调节,像的大小可以等于物的大小
B.木板上的小孔一定是圆形的
C.保持蜡烛和墙位置不变,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
5、2021年7月4日,我国空间站航天员刘伯明在太空首次出舱,并向全世界展示了五星红旗。下列论述中正确的是( )
A.我们看到五星红旗是因为红旗反射红色光
B.刘伯明在舱外时和其他航天员在太空能直接对话
C.我们看到刘伯明身上白色宇航服,是因为它发出白光
D.刘伯明在舱外向全国人民问候的声音可以直接传播到地球
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、雷雨天气时,人们总是先看到闪电后听到雷声,这是因为___________;声音和光都是以波的形式传播的,其中___________不能在真空中传播。
2、新冠疫情期间,人们采取了很多有效的防疫措施,请联系实际回答下列问题:
(1)家里常常用到如图甲所示的体温计测量体温,为了方便读数,需要对光调整温度计的角度,才可以看到粗大清晰的水银柱,此时的温度计相当于______镜;
(2)如图乙所示是一种“测温枪”,只要把枪口对准被测物,“枪尾”显示屏就会直接显示待测物的温度,疫情后复学期间,常用这种“测温枪”快速测量学生体温,这利用的是______光(选填“可见”、“红外”或者“紫外”);
(3)教室里安装的消毒灯,可以灭杀病菌,这利用的是______光(选填“可见”、“红外”或者“紫外”)。
3、如图是某液面升降监测装置原理图,点光源S发出一束与水平面成40°角的激光射向平静的水面,则入射角为___________度,光经液面反射到与液面相平的水平标尺点,当液面下降时,光点将会___________(选填“向左”、“向右”或“不会”)移动。
4、如图所示,在检查视力时,视力表挂在房间东面的墙上,被测者观察西面墙上镜子里的像,此时视力表在平面镜中的像与被测者的眼睛相距5m,则被测者眼睛距离身后的视力表的距离为______m。
5、物理在实际生活和各生产领域中有广泛的应用
(1)噪声监测是环保部门监测项目之一,街头的噪声检测仪是用于监测噪声的_____(填声音的特性),若一辆大货车驶向检测仪,其数值会_____(选填“变大”或“变小”或“不变”)。
(2)如图1所示,是一款新型蓝牙跑步耳机,佩戴时不堵塞耳朵,将耳机贴在颞骨两侧,耳机发出的振动信号传到听觉神经后,我们就可以听到声音了,这是因为_____可以传声;跑步时他听到周围环境的声音是通过_____传播的。(选填“固体”或“液体”或“气体”)
(3)如图2所示为无线投影仪,投影仪发射的多彩影像是由红、_____、蓝三种色光混合而成的,并在屏幕上发生_____,使全家人能在各个不同位置共同观赏。
三、计算题(5小题,每小题5分,共计25分)
1、一面镜子挂在墙上,镜前的水平地面上站着一个1.80m的人,他的眼睛与头顶的高度差为10cm.此人通过镜子的下端恰能看到自己脚,求该镜子的下边缘离地面的高度.(画图说明)
2、如图所示,MN是光滑的镜面,入射光线AB和CD平行射到镜面上,它们的反射光线分别是BE和DF,BH和DI是法线。
(1)试证明反射光线BE平行于DF;
(2)已知一束光线与水平面成30°角,要使反射光线沿水平方向传播,那么平面镜与水平面的夹角是多少?
3、小明站在桥上,可以看见远处河边上一个妇女在用棒槌拍衣服,但是每当她高举起棒槌时,小明却听见了拍打衣服的清脆声,这是什么原因?假设她每秒拍两次,洗衣服处距桥大约多远?
4、从地球向月球发射一束激光信号,经过月球反射返回地球共需2.54s。那么,月球到地球的距离是多少米?(已知激光的传播速度为c=3×108m/s)
5、某人站在木架上,眼睛P正下方的地面有一光源S,眼睛到地面的高度为3 m.现在人面前2 m处竖直立一块平面镜MN,如图所示.通过平面镜成像特点,作图求出光源S发出的光经平面镜反射到达人眼所走过的路程是_______m.
四、实验探究(5小题,每小题8分,共计40分)
1、某兴趣小组为了验证“人在平面镜中所成的像“近大远小”这个观点是否正确,找来了玻璃板、两只完全相同的蜡烛A和B、白纸、刻度尺、火柴等器材。
(1)探究过程如下:
①如图所示,在桌面上铺一张大白纸,纸上竖立一块玻璃板作为平面镜。沿着玻璃板在纸上画一条直线,代表平面镜的位置;
②将点燃的蜡烛A放在玻璃板前,在玻璃板后移动未点燃的蜡烛B,发现在某一位置蜡烛B与蜡烛A的像能够完全重合,在白纸上标记蜡烛A和B的位置;
③改变蜡烛A的位置,在玻璃板后移动蜡烛B,始终能找到与蜡烛A的像完全重合的位置,标记蜡烛A和B的位置;
④在蜡烛所成像的位置放一张白纸,发现白纸上不能得到蜡烛的像;
⑤用刻度尺分别测量蜡烛A和B到玻璃板的距离数据记录如表2。
表2
次数
蜡烛A到玻璃板的距离/cm
蜡烛A的像到玻璃板的距离/cm
蜡烛的像与蜡烛的大小关系
1
5.02
5.01
相等
2
10.02
10.02
相等
3
15.01
15.00
相等
(2)分析了表2的实验数据,得到以下结论:
①像到平面镜的距离和物体到平面镜的距离___________;
②平面镜所成像的大小与物体到平面镜的距离___________(选填“有关”或“无关”),说明“人在平面镜中所成的像近大远小”的观点是错误的;
③平面镜所成的像是___________(选填“实像”或“虚像”)。
(3)为了保证实验效果,做这个实验时应选择较___________(选填“厚”或“薄”)的玻璃板。
2、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。若将入射光线AO沿顺时针转5°,则反射光线OB沿______时针转5°;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、如图所示是小方同学用两只外形相同的蜡烛“探究平面镜成像的特点”。
(1)用透明的玻璃板代替平面镜,主要是利用玻璃透明的特点,便于确定______。
(2)选取相同的蜡烛,是为了便于比较像和物体的______关系。
(3)在实验过程中,把一只点燃的蜡烛放在玻璃板前,再将另一支______蜡烛(选填“点燃”或“不点燃”)放在玻璃板的后面来回移动,直到看上去跟前面的蜡烛的像重合。
(4)当点燃的蜡烛放在玻璃板前面20cm的A处时,玻璃板后B处的蜡烛好像也被“点燃”了;移去B处的蜡烛,将光屏放在B处,发现光屏上并没有蜡烛的像,这说明平面镜所成的像是______像。
4、小东和小亮利用图(甲)所示的装置做“探究平面镜成像特点”的实验。
(1)该实验利用薄透明玻璃板代替平面镜,是为了_________,能比较像与物的大小关系;
(2)小东选择了两个完全相同的蜡烛A和B,在水平桌面上铺一张白纸,纸上竖直放置一块薄透明平板玻璃,把蜡烛A放在玻璃板的前面,小东应在玻璃板前面观察蜡烛A经玻璃板________(选填“反射”或“折射”)所成的像;
(3)实验中,小东可以看到点燃的蜡烛A在玻璃板后面的像;再拿一只外形相同的蜡烛B竖立在玻璃板后面移动,直到从各个方向看上去,___________;
(4)完成实验后,小亮将一枚硬币放在玻璃板前,能看到它在玻璃板后的像在a的位置,如图(乙)所示。若将玻璃板水平向右移动2cm,该硬币的像应________。(选填“向右移动2cm”、“在原位置”或“向左移动2cm”)
5、如图甲所示,在探究平面镜成像的特点时,小明坐标纸铺在水平桌面上,将点燃的蜡烛A放在玻璃板的一侧,看到玻璃板后有蜡烛A的像。
(1)小明为了确定像的位置,拿一支与A相同的未点燃的蜡烛B在玻璃板后的坐标纸面上来回移动,直到蜡烛B与像完全重合,分别记录像与物在坐标纸上对应点的位置。小明经过多次实验后,记录情况如图乙所示,根据“坐标纸”上的信息得出的结论是______;
(2)若在蜡烛B和玻璃板之间竖直放置一张不透明的白纸,则在蜡烛A侧观察不到的是______(选填“像”或“蜡烛B”),说明平面镜所成的像是______(“实像”或“虚像”)。
-参考答案-
一、单选题
1、C
【解析】
A.平面镜所成的像为虚像,但由于像与物体关于镜面对称,所以铅笔尖端朝左,故A不符合题意;
B.若铅笔以2cm/s速度向平面镜靠近,同时像也以2cm/s速度垂直向平面镜靠近,则笔尖的像移动速度等于笔尾的像移动速度,故B不符合题意;
C.经过3s,笔尖距离平面镜为
10cm﹣3×2cm/s=4cm
铅笔长6cm,笔尾与平面镜像距10cm,则笔尾的像与笔尾相距20cm,故C符合题意;
D.将平面镜逆时针转动45°,则铅笔与平面镜的夹角为45°,根据平面镜成像的特点,此时平面镜将铅笔与像的夹角平分,所以铅笔与它在平面镜中的像互相垂直,即铅笔的尖端朝下,故D不符合题意。
故选C。
2、B
【解析】
如图所示,在最早期的潜望镜的模型中,无论是镜面还是水面,它的成像原理都是“光的反射”。
故选B。
3、B
【解析】
月全食的形成从物理角度来说,其原理是光在同种均匀介质中沿直线传播,太阳、地球、月亮成一条直线的位置关系:
A.水面“折”笔,是光从水中射入空气发生折射导致,故A不符合题意;
B.小孔成像利用的是光的直线传播,成倒立的实像,故B符合题意;
C.由于光从水中射入空气发生折射,要瞄准鱼下方插鱼,故C不符合题意;
D.水中的倒影是平面镜成像,利用了光的反射,故D不符合题意。
故选B。
4、A
【解析】
A.当像距等于物距时,成像大小等于物体大小,故A正确;
B.小孔成像实验中,像的形状与小孔无关,小孔可以是任意形状,故B错误;
C.保持蜡烛与墙位置不变,将木板靠近墙的方向移动,物距变大,像距变小,会导致成像变小,故C错误;
D.蜡烛的光通过小孔所成的像是光实际会聚成的,可以被光屏(墙)所承接,因此是实像,故D错误。
故选A。
5、A
【解析】
A.我们看到五星红旗,是因为红旗反射红色光,故A正确;
BD.太空是真空,真空不能传声,所以刘伯明在舱外时和其他航天员在太空不能直接对话,在舱外向全国人民问候的声音也不可以直接传播到地球,故BD错误;
C.我们看到刘伯明身上白色宇航服,是因为它能反射各种色光(白光),由于衣服不是光源,它不能发光,故C错误。
故选A。
二、填空题
1、 > 声音
【详解】
[1] 光在空气中的传播速度约等于3×108m/s,声音在空气中的传播速度等于340m/s,所以雷雨天气时,人们总是先看到闪电后听到雷声。
[2]声音的传播需要介质,光的传播不需要介质,声音不能在真空中传播,光可以在真空中传播。
2、 放大 红外 紫外
【详解】
(1)[1]从圆弧形表面看去,此温度计相当于凸透镜(放大镜),水银柱处在焦点以内,可以成放大、正立的虚像。
(2)[2]一切物体都在向外辐射红外线,物体的温度越高,辐射红外线越强。“测温枪”快速测量学生体温,这利用的是红外线。
(3)[3]教室里安装的消毒灯,由于紫外线可以灭杀病菌,所以这利用的是紫外线。
3、 50 向右
【详解】
[1]入射角是指入射光线与法线的夹角,已知入射光线与水平面成40°角,故与法线的夹角为50°。
[2]液面下降时,光的入射角不变化,则反射角不变化,则现在的反射光线会原来的反射光线平行,通过作图得到:
故光点将会向右移动。
4、0.6
【详解】
视力表到平面镜的距离是2.8m,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2.8m,视力表在平面镜中的像与被测者的眼睛相距5m,则人到平面镜的距离
l=5m-2.8m=2.2m
人到平面镜的距离加上人到视力表的距离为2.8m,人到平面镜的距离为2.2m,则人到视力表的距离
l'=2.8m-2.2m=0.6m
5、 响度 变大 固体 气体 绿 漫反射
【详解】
(1)[1][2]噪声监测装置是用来监测噪声强弱的仪器,故其测的是当时环境声音的响度,若一辆大货车驶向检测仪,其响度变大,则所显示的数字就变大。
(2)[3][4]佩戴该耳机时,人听到的声音是通过头骨、颌骨等骨骼传播到听觉神经,然后由听觉神经传给大脑的,此种听到声音的方式被称作骨传导,即声音是通过固体传播的;声音可以在空气中传播,跑步时他听到周围环境的声音是通过空气(即气体)传播的。
(3)[5][6]投影仪发射的多彩影像画面的颜色是由红、绿、蓝三种色光合成的;屏幕用表面粗糙的白布做成,能使射向屏幕的光发生漫反射,即使光线射向四面八方,使全家人能在各个不同位置看到屏幕上的像。
三、计算题
1、0.85m
画出试题所创设的情景,结合几何关系可以确定答案.
【详解】
设AB表示人高,C为人眼位置.要求B发出的光线经镜下端N反射后达到C,如下图所示.根据光的反射定律和等腰三角形的性质可知,镜子的下边缘离地面的高度为:
h=BD=EN====0.85m
2、 (1)见解析;(2)75°或15°【详解】
解:(1)根据反射定律可知
所以
因为
所以
所以
(同位角相等)
所以
(2)本题分两种情况,如图所示:
如图甲,反射光线与入射光线的夹角为30°,入射角为15°,则平面镜与水平面的夹角为
90°-15°=75°
如图乙,反射光线与入射光线的夹角为150°,入射角为75°,则平面镜与水平面的夹角为
90°-75°=15°
答;(1)见解析;(2)平面镜与水平面所成的度数是15°或75°。
3、85m.【详解】
(1)看见拍衣服,是由于光的传播,听见拍衣服的声音是因为声音的传播,两者传播速度悬殊很大,所以有一个时间差让我们看起来不“同步”.(2)拍衣服一次有举起和拍下两过程,每秒拍两次,每举起或落下一次用s的时间;∵v=,∴s=vt=340m/s×s=85m.
【点睛】
(1)声音由物体的振动产生,空气中声速是340m/s,光速是3×108m/s,光速比声速大;(2)知道每秒拍两次,结合声速和根据速度的计算公式v=就可以计算出洗衣服处距离小明的距离.
4、3.81m【详解】
由v=得,激光传播的总路程:
s总=vt=3×108m/s×2.54s=7.62×108m
则月球到地球间的距离:
s===3.81×108m。
答:月球到地球的距离为3.81×108m。
5、图见解析所示【详解】
根据平面镜成像特点,像与物体关于平面镜对称,找出像点S’,连接PS’交平面镜与O点,O为入射点,作图如下:
由题意知PS=3m,SS’=4m,根据三角形知识可得PS’=5m,由平面镜成像特点得SO=S’O,故光源S发出的光经平面镜反射到达人眼所走过的路程是5m.
四、实验探究
1、 相等 无关 虚像 薄
【详解】
(2)①[1]由表2数据可知,第一次实验蜡烛A和蜡烛A的像到玻璃板的距离分别为5.02cm、5.01cm,,第三次实蜡烛A和蜡烛A的像到玻璃板的距离分别为15.01cm、15.00cm,只是估读不同,属于误差;第二次实验蜡烛A到玻璃板的距离为10.02cm,蜡烛A的像到玻璃板的距离为10.02cm。综上所述,得到结论:像到平面镜的距离和物体到平面镜的距离相等。
②[2]由表2可知,蜡烛到平面镜的距离不同,但所成蜡烛的像大小与蜡烛的大小相等,由此可知,平面镜所成像的大小与物体到平面镜的距离无关。
③[3]由探究过程④可知,在蜡烛所成像的位置放一张白纸,发现白纸上不能得到蜡烛的像,白纸相当于光屏,即在光屏只能承接实像,不能承接虚像,故平面镜所成的像是虚像。
(3)[4]玻璃板有两个反射面,每个反射面相当于一个平面镜,都可以成像,选用薄玻璃板,两个像的距离近,测量误差小,实验效果好;反之选用厚玻璃板,两个像的距离较远,会出现两个不重合的像,从而影响实验效果。所以为了保证实验效果,做这个实验时应选择较薄的玻璃板实验。
2、 逆 可逆 不能 同一平面内
【详解】
(1)[1]根据光的反射定律,反射角等于入射角,故等于;保持入射点位置不变,入射光线顺时针转5°,入射角减小,则反射角也要减小,所以反射光线OB逆时针转5°。
[2]若光线沿BO入射,经镜面反射后光线沿OA射出,这说明在光的反射中,光路是可逆的。
(2)[3][4]若把纸板F向前或向后折,与法线和入射光线不在同一平面内,则在纸板F上不能看到反射光线,说明反射光线、入射光线和法线应在同一平面内。
3、 像的位置 大小 不点燃 虚
【详解】
(1)[1]玻璃板既可以反射光线成像,又可以让光线透过,便于确定像的位置。
(2)[2]选取相同的蜡烛,让未点燃的蜡烛代替点燃蜡烛的像,观察是否能重合,是为了比较像与物的大小关系。
(3)[3]本实验是观察玻璃板前点燃的蜡烛的光经平面镜反射后所成的像,故玻璃板的后面的蜡烛不用点燃,否则会干扰对玻璃板前点燃蜡烛的像的观察。
(4)[4]根据平面镜成像的原理,平面镜成的像是反射光线反向延长线的交点,并非实际光线会聚而成,不能在光屏上承接,说明平面镜所成的像是虚像。
4、 便于确定像的位置 反射 B与A的像完全重合 在原位置
【详解】
(1)[1]玻璃板既能反射光线成像,又能让光线透过,便于确定像的位置。
(2)[2]本实验是探究平面镜成像的特点,平面镜成像属于光的反射,蜡烛A发出的光经玻璃板反射后,反射光线在蜡烛A所在的一侧,故小东应在玻璃板前面观察蜡烛A经玻璃板反射所成的像。
(3)[3]实验中为了比较像与物的大小关系,用与A完全相同的B来替代蜡烛A与像比较大小,需要B与A的像完全重合。
(4)[4]根据平面镜成像的特点,像与物关于平面镜对称,故当将玻璃板水平向右移动2cm,即对称轴的位置没有改变,物的位置也没有变,故像的位置不变。
5、 像与物到平面镜的距离相等 蜡烛B 虚像
【详解】
(1)[1]如图乙,物与对应像到平面镜的方格数相同,即距离相等,故可以得到结论为像与物到平面镜的距离相等。
(2)[2][3]平面镜成的像是蜡烛A的光经平面镜反射形成的,是反射光线的反向延长线的交点,并非实际光线会聚而成,故像为虚像,若在蜡烛B和玻璃板之间竖直放置一张不透明的白纸,在蜡烛A一侧可以看到反射光线,所以可以看到像,而看到蜡烛B则需要B的光线透过玻璃板才能进入人的眼睛,所以放置一张不透明的白纸后挡住了B的光线,故无法看到蜡烛B。
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