内容正文:
2022-2023年秋季学期八年级上册
物理12月测试卷
一、选择题(共10小题,每小题3分,共30分)
1. 下列说法正确的是( )
A. 小孔成像实验中像的形状跟小孔的形状无关
B. 光在真空中的传播速度是3×108km/h
C. 夜晚我们看到的波光粼粼的水面是光源
D. 光在水中的传播速度大于在空气中的传播速度
2. 4月20日,天空上演了2023年的首次日食,本次日食出现了日全环食现象,给人们带来难得一见的天文盛宴。下列光现象,与该现象成因相同的是( )
A. 小孔成像 B. 水中倒影
C. 镜中花 D. 空中彩虹
3. 如图一束光线从空气斜射入水中,在界面发生反射和折射时( )
A. 反射角等于30° B. 折射角大于反射角
C. 折射角小于反射角 D. 以上说法不对
4. 如图所示,一只白鹭正在平静的水面上展翅起飞。关于白鹭在水中所成的像,下列说法正确的是( )
A. 水中的像是光的折射形成的 B. 白鹭飞得越高,水中的像越小
C. 河水越深,水中的像离水面越远 D. 水中的像与白鹭关于水面对称
5. 光的世界精彩纷呈,绚丽多彩,下列有关光学知识的描述中正确的是( )
A. 光在同种介质中沿直线传播
B. 光的三原色是红、黄、蓝
C. 张志和在《玄贞子》中记载“背日喷乎水,成虹霓之水”是光的色散
D. 莲花湖湿地公园岸边的美景在湖水中的倒影是实像
6. 成语中蕴含了丰富的光学知识,下列说法正确的是( )
A. “杯弓蛇影”,杯中的“弓”是光的折射形成的
B. “鱼翔浅底”,看到的鱼是实像
C. “皓月千里”,皎洁的月亮是光源
D. “一叶障目”,是光沿直线传播形成的
7. 为避免司机低头观察汽车仪表、忽略路况造成事故,厂商开发出抬头显示器:汽车仪表安装在驾驶台上、显示面水平朝上,司机平视,借助透明挡风玻璃看到竖直的仪表显示的像,如图所示.则
A. 像是实像
B. 像是由于光的折射形成的
C. 像比驾驶台上的仪表显示要小
D. 司机前面的挡风玻璃与水平面的夹角应为45o
8. 如图所示,这是牛顿曾经做过的光的色散实验。实验中将一束太阳光投射到玻璃三棱镜上,在棱镜后侧光屏上的AB范围内可以观察到不同颜色的光,则下列说法正确的是( )
A. 将电子温度计放在①处,会看到温度上升
B. ②处是红色光,偏折程度最大
C. 任何色光通过三棱镜后都会分解为其他色光
D. 将面值100元的钞票放在③处,会看到“100”字样发光
9. 关于光现象,下列说法正确的是( )
A. 安装电梯时使用的激光垂准仪应用了光沿直线传播的原理
B. 自行车的尾灯是靠光的折射来引起后方车辆司机注意的
C. 光的直线传播、光的反射、光的折射中只有光的反射光路可逆
D. 太阳光透过教室中装满水的饮水桶出现了彩色,是由光的直线传播形成的
10. 许多优美的诗词是对生活和自然现象的生动描述,也与物理知识有着紧密联系。下列诗词中涉及的物理知识正确的是( )
A. “一石击破水中天”,“天”是由光的折射形成的虚像
B. “映日荷花别样红”,看见红色的荷花是阳光在荷花表面发生色散现象
C. “水皆缥碧,千丈见底。游鱼细石,直视无碍”,“游鱼细石”是由光的折射形成的虚像
D. “起舞弄清影,何似在人间”,“影”是由光反射形成的虚像
二、填空题(每空2分,共28分)
11. 如图所示是陈列在陕西历史博物馆的鸳鸯莲瓣纹金碗。金光闪闪的鸳鸯莲瓣纹金碗______(选填“是”或“不是”)光源;给它拍照时,手机屏幕上多彩的画面是由红、______、蓝三种色光混合而成的。
12. 如图所示,一只水鸟站在水中觅食,图中的黑影是由于光的______形成的,倒影是因光的反射形成的______像,且倒影看起来要“暗”一些,是因为有一部分光在水面处发生了______而进入水中,人能从不同角度看见水鸟是由于光照射在鸟身上发生了______。
13. 手电筒发出的光垂直地照射到一个空的烧杯的底部。光线投射到烧杯底部的光圈如图中虚线所示,向烧杯中注水到一定高度,烧杯底部的光圈会______(选填“变大”“变小”或“不变”),是发生______的缘故。
14. 如图所示,平面镜PN与一支长15 cm的铅笔AB竖直放置在水平桌面上,它们之间相距20 cm,铅笔的像高为____cm;若铅笔绕B点逆时针方向转过90°,此时铅笔尖A与其所成像A′间的距离为_____cm.
15. 在流感高发期,学校进行晨检时,利用人体辐射的____________能快速测出体温。近期有新闻报道说某些面膜中加入了荧光剂,对人体极为有害,我们只需用______灯照射其表面进行鉴别,若出现蓝色荧光,则说明含有荧光剂。(均选填“红外线”或“紫外线”)
16. 如图所示是一种液面升降监测装置原理图.点光源S发出一束激光与水平液面成50°角射向平静的液面,入射光线与反射光线的夹角为______;光经液面反射后射到液面上方水平标尺上的点,当液面下降时,光点将_______(选填“向左”、“向右”或“不会”)移动.
三、作图题(每小题3分,共6分)
17. 如图所示,一束光AB从空气斜射向透明玻璃,请作出这束光的反射光线和大致的折射光线。(保留作图痕迹)
18. 如图, A为暗室中的点光源, B为不透光薄板, B与上方水平放置的平面镜左边缘对齐,请画出B薄板右侧水平地面被光照亮的区域左右边界的光路图(只考虑直接经平面镜到达地面光线)。
四、实验探究题(19题8分,20题12分,21题6分,22题10分,共36分)
19. 为探究光的反射定律,小金把平面镜放在水平台面上,进行如图所示的实验。
(1)实验时,将硬纸板______放置在平面镜上,其中硬纸板作用是__________________。
(2)小金将纸板F绕垂直于镜面的ON向后折转,在纸板F上还能看到反射光吗?______。请分析原因:______。
(3)小金的实验数据如表,其中有一组数据测错了,这组数据是第______次实验,原因可能是将反射光线与______的夹角当成了反射角。
实验次数
1
2
3
4
5
6
入射角
60°
50°
40°
30°
20°
0°
反射角
60°
50°
40°
60°
20°
0°
(4)若使入射光线与平面镜的夹角为30°,那么反射光线与入射光线的夹角为______。
(5)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______。
20. 小李同学在“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)选用两支外形相同的蜡烛是为了便于______;
(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。这种确定像与物大小的方法是______(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)移动蜡烛______(选填“A”或“B”),重做实验。观察三次实验像与物的位置,通过分析可知像与物到玻璃板的距离______。
21. 如图所示是小明研究光的折射规律的实验,下表是通过多次实验得到的数据。
入射角
15°
30°
45°
60°
折射角
11°
22°
33°
44°
(1)多次实验表明,在光的折射现象中:折射光线和入射光线分别位于法线的______侧;折射光线、入射光线以及法线______(选填“在”或“不在”)同一平面内。
(2)分析表格数据可知:光从空气斜射入水中时,折射角随入射角的增大而______(选填“增大”“减小”或“不变”),且折射光线比入射光线更加______(选填“靠近”或“远离”)法线。
(3)小明让一束光沿着图中BO方向射向水面时,发现光线沿着OA方向折射进入空气,这表明:光的折射现象中,光路是______。
(4)小明接着又完成了光从空气斜射进玻璃和从玻璃斜射入空气实验,他这样进行多次实验的目的是______(填序号)。
A. 减小误差 B. 寻找普遍规律
22. 学习了光学知识后,爱动脑筋的小明想自己探究小孔成像,如图所示, 他给两个空罐的底部中央分别打上一个圆孔和一个方孔,再用两片半透明的塑料膜蒙在空罐的口上,分别将孔对着烛焰和灯丝,可以看到烛焰和灯丝通过小孔所成的像。
(1)分析比较甲、乙两图,蜡烛在塑料膜上所成的像的形状与小孔的形状___________(选填“有关”或“无关”);
(2)分析比较___________两图,可以得出结论:物体在塑料膜所成的像的形状与物体的形状___________(选填“有关”或“无关”);
(3)通过实验,可以看到烛焰和灯丝在塑料膜上成的都是___________(选填“正立实像”、“正立虚像”、“倒立实像”、或“倒立虚像”);
(4)杨光同学根据课本中的“试一试”用易拉罐做小孔成像下实验:
杨光同学发现蜡烛和小孔的位置固定后,像离小孔越远,像就越大,他测出了不同距离时像的高度,填在表内:
像的高度 h/cm
1.0
20
3.0
4.0
5.0
像到小孔的距离 s/cm
2.0
4.0
6.0
8.0
10.0
从实验数据记录中,可以得出的结论是:蜡烛和小孔的位置固定后,h与s成________(选填“正比”、“反比”)关系。
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2022-2023年秋季学期八年级上册
物理12月测试卷
一、选择题(共10小题,每小题3分,共30分)
1. 下列说法正确的是( )
A. 小孔成像实验中像的形状跟小孔的形状无关
B. 光在真空中的传播速度是3×108km/h
C. 夜晚我们看到的波光粼粼的水面是光源
D. 光在水中的传播速度大于在空气中的传播速度
【答案】A
【解析】
【详解】A.小孔成像中像的形状与小孔的形状无关,与光源的形状有关,故A正确;
B.光在真空中的传播速度是3×108m/s,故B错误;
C.夜晚我们看到的波光粼粼,是反射的月光,不是自身发光,所以不是光源,故C错误;
D.光在水中的传播速度小于在空气中的传播速度,故D错误。
故选A。
2. 4月20日,天空上演了2023年的首次日食,本次日食出现了日全环食现象,给人们带来难得一见的天文盛宴。下列光现象,与该现象成因相同的是( )
A. 小孔成像 B. 水中倒影
C. 镜中花 D. 空中彩虹
【答案】A
【解析】
【详解】日食是由光沿直线传播形成的;
A.小孔成像是由光沿直线传播形成的实像,故A符合题意;
B.水中倒影,类似于平面镜成像是由光的反射形成的,故B不符合题意;
C.镜中花是平面镜成像,由光的反射形成的,故C不符合题意;
D.空中彩虹,是光的色散现象,是由光的折射形成的,故D不符合题意。
故选A。
3. 如图一束光线从空气斜射入水中,界面发生反射和折射时( )
A. 反射角等于30° B. 折射角大于反射角
C. 折射角小于反射角 D. 以上说法不对
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图知道,入射光线与界面的夹角是30°,入射角是入射光线与法线的夹角,因此入射角是
90°-30°=60°
反射角是反射光线与法线的夹角,反射角等于入射角也为60°,故A错误;
BCD.光由空气斜射进入水中时,折射光线向靠近法线方向偏折,折射角小于入射角,如下图
故C正确,BD错误。
故选C。
4. 如图所示,一只白鹭正在平静的水面上展翅起飞。关于白鹭在水中所成的像,下列说法正确的是( )
A. 水中的像是光的折射形成的 B. 白鹭飞得越高,水中的像越小
C. 河水越深,水中的像离水面越远 D. 水中的像与白鹭关于水面对称
【答案】D
【解析】
【详解】A.平静的水面相当于平面镜,白鹭在水中的像实际上是白鹭通过平面镜(水面)所成的虚像,平面镜利用了光的反射,故A错误;
B.根据平面镜成像规律可知,像的大小与物体到镜面的距离无关,故B错误;
C.物距是白鹭到水面的距离,像距是白鹭所成的像到水面的距离,二者始终相等,与水的深度无关,故C错误;
D.根据平面镜成像的特点可知,像与物连线与镜面垂直且像到镜面的距离与物体到镜面的距离相等,所以白鹭在水中的像与白鹭关于水面对称,故D正确。
故选D。
5. 光的世界精彩纷呈,绚丽多彩,下列有关光学知识的描述中正确的是( )
A. 光在同种介质中沿直线传播
B. 光的三原色是红、黄、蓝
C. 张志和在《玄贞子》中记载“背日喷乎水,成虹霓之水”是光的色散
D. 莲花湖湿地公园岸边的美景在湖水中的倒影是实像
【答案】C
【解析】
【详解】A. 根据光的知识可知:光在同种均匀的介质中沿直线传播,故A错误;
B. 根据光的知识可知:光的三原色是红、绿、蓝,故B错误;
C. 根据文段描述可知:“虹霓”指的就是光的色散,故C正确;
D. 根据光的知识可知:莲花湖湿地公园岸边的美景在湖水中的倒影是平面镜成像,成的像是虚像,故D错误。
故选C。
6. 成语中蕴含了丰富的光学知识,下列说法正确的是( )
A. “杯弓蛇影”,杯中的“弓”是光的折射形成的
B. “鱼翔浅底”,看到的鱼是实像
C. “皓月千里”,皎洁的月亮是光源
D. “一叶障目”,是光沿直线传播形成的
【答案】D
【解析】
【详解】A.“杯弓蛇影”,杯中的“弓”是经过光的反射映在杯子中的倒影,故A错误;
B.“鱼翔浅底”,看到的鱼是光的折射形成的虚像,故B错误;
C.“皓月千里”,皎洁的月亮是反射的太阳光,本身不会发光,故不是光源,故C错误;
D.“一叶障目”是指用一片叶子挡在眼前就看不见东西了,是光沿直线传播形成的,故D正确。
故选D。
7. 为避免司机低头观察汽车仪表、忽略路况造成事故,厂商开发出抬头显示器:汽车仪表安装在驾驶台上、显示面水平朝上,司机平视,借助透明挡风玻璃看到竖直的仪表显示的像,如图所示.则
A. 像是实像
B. 像是由于光的折射形成的
C. 像比驾驶台上的仪表显示要小
D. 司机前面的挡风玻璃与水平面的夹角应为45o
【答案】D
【解析】
【详解】由题,挡风玻璃相当于平面镜,司机借助透明挡风玻璃能看到仪表显示的像,属于平面镜成像,因此:
A.像是虚像,故A错误.
B.像是由于光的反射形成的,故B错误.
C.根据平面镜成像的特点,像与物大小相等,所以像与驾驶台上的仪表大小相等,故C错误.
D.汽车仪表安装在驾驶台上、显示面水平朝上,仪表在挡风玻璃上的像是竖直的,根据像与物连线与镜面垂直,像与物到镜面的距离相等,像与物关于镜面对称,所以司机前面的挡风玻璃与水平面的夹角应为45o,故D正确.
故答案为D.
8. 如图所示,这是牛顿曾经做过的光的色散实验。实验中将一束太阳光投射到玻璃三棱镜上,在棱镜后侧光屏上的AB范围内可以观察到不同颜色的光,则下列说法正确的是( )
A. 将电子温度计放在①处,会看到温度上升
B. ②处是红色光,偏折程度最大
C. 任何色光通过三棱镜后都会分解为其他色光
D. 将面值100元的钞票放在③处,会看到“100”字样发光
【答案】A
【解析】
【详解】A.图中①处有红外线,红外线热效应强,因此将将电子温度计放在①处,会看到温度上升,故A正确;
B.图中②处是红色光,偏折程度最小,故B错误;
C.只有复色光通过三棱镜后悔分解为其他色光,如果是单色光则不能再分解,故C错误;
D.图中③处为紫光,④处为紫外线,将面值100元的钞票放在④处,会看到“100”字样发光,但放在③处则不可以,故D错误。
故选A。
9. 关于光现象,下列说法正确是( )
A. 安装电梯时使用的激光垂准仪应用了光沿直线传播的原理
B. 自行车的尾灯是靠光的折射来引起后方车辆司机注意的
C. 光的直线传播、光的反射、光的折射中只有光的反射光路可逆
D. 太阳光透过教室中装满水的饮水桶出现了彩色,是由光的直线传播形成的
【答案】A
【解析】
【详解】A.由于光在同种均匀介质中是沿直线传播的,所以安装电梯时可以使用激光垂准仪校准,故A正确;
B.自行车的尾灯是靠光的反射来引起后方车辆司机注意的,故B错误;
C.光的直线传播、光的反射、光的折射,三种光现象中,光路均是可逆的,故C错误;
D.太阳光透过教室中装满水的饮水桶出现了彩色,是由于光的色散形成的,其实质是光的折射,故D错误。
故选A。
10. 许多优美的诗词是对生活和自然现象的生动描述,也与物理知识有着紧密联系。下列诗词中涉及的物理知识正确的是( )
A. “一石击破水中天”,“天”是由光的折射形成的虚像
B. “映日荷花别样红”,看见红色的荷花是阳光在荷花表面发生色散现象
C. “水皆缥碧,千丈见底。游鱼细石,直视无碍”,“游鱼细石”是由光的折射形成的虚像
D. “起舞弄清影,何似在人间”,“影”是由光的反射形成的虚像
【答案】C
【解析】
【详解】A.“一石击破水中天”,“天”是水中形成的倒影,是由光的反射形成的虚像,故A错误;
B.“映日荷花别样红”,“荷花”呈红色是由于它能反射红光,故B错误;
C.看到水中的“游鱼细石”是因为游鱼细石反射的光从水中射向空气发生光的折射形成的虚像,故C正确;
D.影子的形成是由于光的直线传播,故D错误。
故选C。
二、填空题(每空2分,共28分)
11. 如图所示是陈列在陕西历史博物馆的鸳鸯莲瓣纹金碗。金光闪闪的鸳鸯莲瓣纹金碗______(选填“是”或“不是”)光源;给它拍照时,手机屏幕上多彩的画面是由红、______、蓝三种色光混合而成的。
【答案】 ①. 不是 ②. 绿
【解析】
【详解】[1]金光闪闪的鸳鸯莲瓣纹金碗自身不能发光,不是光源。
[2]色光的三原色是红、绿、蓝,手机屏幕上多彩的画面是由红、绿、蓝三种色光混合而成的。
12. 如图所示,一只水鸟站在水中觅食,图中的黑影是由于光的______形成的,倒影是因光的反射形成的______像,且倒影看起来要“暗”一些,是因为有一部分光在水面处发生了______而进入水中,人能从不同角度看见水鸟是由于光照射在鸟身上发生了______。
【答案】 ①. 直线传播 ②. 虚 ③. 折射 ④. 漫反射
【解析】
【详解】[1]图中的黑影是由于光在沿直线传播时,鸟挡住了光线的直线传播,在鸟的另一侧地面形成了黑影。
[2]倒影属于平面镜成像,是光的反射光线的反向延长线会聚形成的虚像。
[3]倒影看起来要“暗”一些,因为光照射到水面时,同时发生了反射和折射,有一部分光在水面处发生了折射而进入水中,导致反射光线少于入射光线,所以看起来要“暗”一些。
[4]因为光照射在鸟身上反射向四周,发生了漫反射,所以人能从不同角度看见水鸟。
13. 手电筒发出的光垂直地照射到一个空的烧杯的底部。光线投射到烧杯底部的光圈如图中虚线所示,向烧杯中注水到一定高度,烧杯底部的光圈会______(选填“变大”“变小”或“不变”),是发生______的缘故。
【答案】 ①. 变小 ②. 折射
【解析】
【详解】[1][2]向烧杯中注水到一定高度,此时光由空气进入水中会发生偏折,且折射角小于入射角,所有光线会发生偏折,下图为最左边和最右边折射光线的光路:
从图中可以看出,折射光线在原来光线的内侧,由此可知,周围光线都是如此,故光圈变小。
14. 如图所示,平面镜PN与一支长15 cm的铅笔AB竖直放置在水平桌面上,它们之间相距20 cm,铅笔的像高为____cm;若铅笔绕B点逆时针方向转过90°,此时铅笔尖A与其所成像A′间的距离为_____cm.
【答案】 ①. 15 ②. 70
【解析】
【详解】由根据平面镜成像的特点可知:平面镜所成的像与物体像是等大的,所以一只长15cm的铅笔AB竖直放置在水平桌面上,铅笔的像高也为15cm.若铅笔绕B点逆时针方向转过90°时,此时铅笔水平放置在水平桌面上了,此时铅笔尖A与镜面的距离为:15cm+20cm=35cm,则铅笔尖A所成像A'与镜面的距离也为35cm.所以铅笔尖A与其所成像A'间的距离为35cm+35cm=70cm.
15. 在流感高发期,学校进行晨检时,利用人体辐射的____________能快速测出体温。近期有新闻报道说某些面膜中加入了荧光剂,对人体极为有害,我们只需用______灯照射其表面进行鉴别,若出现蓝色荧光,则说明含有荧光剂。(均选填“红外线”或“紫外线”)
【答案】 ①. 红外线 ②. 紫外线
【解析】
【详解】[1]物体会向外辐射红外线,红外线温度计就是通过检测人体辐射出的红外线来测量体温的。
[2]荧光剂在紫外线的照射下会发有光反应,只需用紫外线灯照射面膜表面进行鉴别,若出现蓝色荧光,则含有荧光剂。
16. 如图所示是一种液面升降监测装置原理图.点光源S发出的一束激光与水平液面成50°角射向平静的液面,入射光线与反射光线的夹角为______;光经液面反射后射到液面上方水平标尺上的点,当液面下降时,光点将_______(选填“向左”、“向右”或“不会”)移动.
【答案】 ①. 80° ②. 向右
【解析】
【详解】由“激光与水平液面成50°角射向平静的液面”,可得入射角为90°-50°=40°.因反射角等于入射角,所以反射角也为40°,则入射光线与反射光线的夹角为80°;当液面发生变化,下降时,由于入射角的大小不变,所以反射光线与原来的反射光线平行;反射光斑将向右移到A的位置,如图所示
三、作图题(每小题3分,共6分)
17. 如图所示,一束光AB从空气斜射向透明玻璃,请作出这束光的反射光线和大致的折射光线。(保留作图痕迹)
【答案】
【解析】
【详解】过入射点垂直于界面做出法线,根据反射角等于入射角,在法线左侧的空气中作出反射光线;再根据光从空气斜射入其它透明介质中,折射角小于入射角,在法线左侧的玻璃中作出折射光线。如图所示:
18. 如图, A为暗室中的点光源, B为不透光薄板, B与上方水平放置的平面镜左边缘对齐,请画出B薄板右侧水平地面被光照亮的区域左右边界的光路图(只考虑直接经平面镜到达地面光线)。
【答案】
【解析】
【详解】先作出点光源A关于平面镜的像点 ; 连接A与平面镜的左端,交平面镜于点 C的入射光线,作出入射光线AC和反射光线CE;连接A与挡光板的最上边缘,交平面镜于点D的入射光线,作出入射光线AD和反射光线DF;则水平地面被光照亮的区域为EF,如图所示:
四、实验探究题(19题8分,20题12分,21题6分,22题10分,共36分)
19. 为探究光的反射定律,小金把平面镜放在水平台面上,进行如图所示的实验。
(1)实验时,将硬纸板______放置在平面镜上,其中硬纸板的作用是__________________。
(2)小金将纸板F绕垂直于镜面的ON向后折转,在纸板F上还能看到反射光吗?______。请分析原因:______。
(3)小金的实验数据如表,其中有一组数据测错了,这组数据是第______次实验,原因可能是将反射光线与______的夹角当成了反射角。
实验次数
1
2
3
4
5
6
入射角
60°
50°
40°
30°
20°
0°
反射角
60°
50°
40°
60°
20°
0°
(4)若使入射光线与平面镜的夹角为30°,那么反射光线与入射光线的夹角为______。
(5)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______。
【答案】(1) ①. 竖直 ②. 显示光的传播路径
(2) ①. 不能 ②. 入射光线、反射光线、法线在同一平面内
(3) ①. 4 ②. 平面镜
(4)120° (5)可逆的
【解析】
【小问1详解】
[1][2]探究光的反射定律实验中,需将平面镜放在水平台面上,硬纸板竖直放置在平面镜上,使纸板与光线能够在同一平面内,用于显示光的传播路径。
【小问2详解】
[1][2]将纸板F绕垂直于镜面的ON向后折转,此时纸板F与反射光线不在同一平面内,看不到反射光线,因为入射光线、反射光线、法线在同一平面内。
【小问3详解】
[1][2]平面镜成像中反射角等于入射角,因此实验数据表中第4组是错的;可能是将反射光线与平面镜的夹角当成了反射角。
【小问4详解】
入射光线与平面镜的夹角为30°,则入射角和反射角均为
则反射光线与入射光线的夹角为
【小问5详解】
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。
20. 小李同学在“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)选用两支外形相同的蜡烛是为了便于______;
(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。这种确定像与物大小的方法是______(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像,这说明平面镜成的是______(选填“虚”或“实”)像;
(4)移动蜡烛______(选填“A”或“B”),重做实验。观察三次实验像与物的位置,通过分析可知像与物到玻璃板的距离______。
【答案】(1)比较像与物大的小关系
(2) ①. 未点燃 ②. 等效替代法
(3)虚 (4) ①. A ②. 相等
【解析】
【小问1详解】
选取两支完全相同的蜡烛,当蜡烛B和蜡烛A的像完全重合,说明像和物体大小相等,所以选取两段完全相同的蜡烛是为了比较像与物的大小关系。
【小问2详解】
[1][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观察,直至蜡烛B与蜡烛A的像完全重合。这种用蜡烛B代替蜡烛A的方法,属于等效替代法。
【小问3详解】
平面镜成虚像,所以移去蜡烛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,因为实像能用光屏承接,虚像不能用光屏承接。
【小问4详解】
[1][2]移动蜡烛A,重做实验,未点燃的蜡烛处在像的位置,用刻度尺量出点燃的蜡烛和未点燃的蜡烛到平面镜的距离;通过分析可知,像和物体到玻璃板的距离相等。
21. 如图所示是小明研究光的折射规律的实验,下表是通过多次实验得到的数据。
入射角
15°
30°
45°
60°
折射角
11°
22°
33°
44°
(1)多次实验表明,在光的折射现象中:折射光线和入射光线分别位于法线的______侧;折射光线、入射光线以及法线______(选填“在”或“不在”)同一平面内。
(2)分析表格数据可知:光从空气斜射入水中时,折射角随入射角的增大而______(选填“增大”“减小”或“不变”),且折射光线比入射光线更加______(选填“靠近”或“远离”)法线。
(3)小明让一束光沿着图中BO方向射向水面时,发现光线沿着OA方向折射进入空气,这表明:光的折射现象中,光路是______。
(4)小明接着又完成了光从空气斜射进玻璃和从玻璃斜射入空气的实验,他这样进行多次实验的目的是______(填序号)。
A. 减小误差 B. 寻找普遍规律
【答案】(1) ①. 两 ②. 在
(2) ①. 增大 ②. 靠近 (3)可逆的
(4)B
【解析】
【小问1详解】
[1][2]由光的折射规律知,光从空气斜射入水或其它介质时,折射光线与入射光线、法线在同一平面内,折射光线和入射光线分居法线两侧。
小问2详解】
[1][2]分析表格数据可知,光从空气斜射入水中时,入射角由15°增大到60°,则折射角由11°增大到44°,由此可知,折射角随入射角的增大而增大,因为光从空气斜射入水中时,折射角小于入射角,所以折射光线比入射光线更加靠近法线。
【小问3详解】
在光的折射现象中,光路是可逆的,所以小明让一束光沿着图中BO方向射向水面时,发现光线沿着OA方向折射进入空气。
【小问4详解】
本实验中多次测量可以防止偶然性的发生,获得普遍规律,故选B。
22. 学习了光学知识后,爱动脑筋的小明想自己探究小孔成像,如图所示, 他给两个空罐的底部中央分别打上一个圆孔和一个方孔,再用两片半透明的塑料膜蒙在空罐的口上,分别将孔对着烛焰和灯丝,可以看到烛焰和灯丝通过小孔所成的像。
(1)分析比较甲、乙两图,蜡烛在塑料膜上所成的像的形状与小孔的形状___________(选填“有关”或“无关”);
(2)分析比较___________两图,可以得出结论:物体在塑料膜所成的像的形状与物体的形状___________(选填“有关”或“无关”);
(3)通过实验,可以看到烛焰和灯丝在塑料膜上成的都是___________(选填“正立实像”、“正立虚像”、“倒立实像”、或“倒立虚像”);
(4)杨光同学根据课本中的“试一试”用易拉罐做小孔成像下实验:
杨光同学发现蜡烛和小孔的位置固定后,像离小孔越远,像就越大,他测出了不同距离时像的高度,填在表内:
像的高度 h/cm
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
像到小孔的距离 s/cm
2.0
4.0
6.0
8.0
10.0
从实验数据记录中,可以得出的结论是:蜡烛和小孔的位置固定后,h与s成________(选填“正比”、“反比”)关系。
【答案】 ①. 无关 ②. 甲和丙 ③. 有关 ④. 倒立实像 ⑤. 正比
【解析】
【详解】(1)[1]甲、乙两图,小孔形状不同,但是像的形状相同,由此可知,在小孔成像中物体成的像与小孔的形状无关。
(2)[2][3]由甲、丙两图可知,小孔形状相同,物体形状不同,像的形状也不同,所以小孔成像中物体成的像与物体的形状有关。
(3)[4]由于实像是实际光线会聚而成,能在光屏上呈现,而虚像不能在光屏上呈现。通过观察甲、乙、丙的像可知,小孔成像成倒立的实像,这是光的直线传播造成的。
(4)[5]由表格上的数据可知,像的高度随像到小孔距离的增大而增大,像到小孔的距离增大几倍,像的高度增大几倍,其中像的高度和像到小孔距离的比值为
可以发现比值是一个定值,由此可知,像的高度h与像到小孔的距离s成正比。
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