第四章《光现象》单元情境化素养检测卷 -2024-2025学年 人教版（2024）八年级上册物理

第四章《光现象》单元情境化素养检测卷 本试卷共五道大题30小题，满分100分，答题时间90分钟 一、选择题（本大题共10题，每题3分，共30分） 1.下列光现象中，由光的直线传播形成的是（　　） A. 电视塔在水中的倒影 B.演员对着镜子画脸谱 C.水中的筷子发生“折断” D.日偏食的形成 2．下列现象中可以利用光的直线传播知识解释的是（    ） A．平面镜成像 B．海市蜃楼 C．池水变浅 D．小孔成像 3．下列光现象与日晷计时的形成原因不同的是（　　） A．手影游戏 B．日食形成 C．小孔成像 D．水中倒影 4．一束绿色激光从箱体的一端照射向另一端，箱体中装有某透明液体，激光束的光路图如图，以下说法中正确的是（　　） A．该液体一定不均匀 B．该实验说明，光在液体中不能沿直线传播 C．仅改为用红色激光，红色激光在该液体中可能沿直线传播 D．该实验中，绿色激光在液体中沿曲线传播的速度为3×108m/s 5. 戏剧是我国的传统艺术瑰宝。戏剧演员对着平面镜画脸谱时，下列说法正确的是（ ） A. 平面镜成像是由于光反射 B. 平面镜成像是由于光的折射 C. 演员靠近平面镜时像变大 D. 平面镜所成的像是实像 6．测量视力时，利用平面镜成像特点可以节省空间。如图所示，让被测者面对镜子背对视力表,可知节省的空间距离为（　　） A．5.4m B．4.6m C．3.1m D．2.3m 7．某兴趣小组利用两块平面镜做了一个简易潜望镜，如图甲所示，通过该潜望镜观察教室内的挂钟，指针位置如图乙所示，则该挂钟的实际时间是（  ） A．8时15分 B．9时15分 C．3时45分 D．2时45分 8．夏天是青少年儿童溺亡事故多发期，为防止悲剧发生，请同学们一定要注意安全，图中能解释人在岸上看到“池水变浅”现象的光路图是（　　） A．B．C．D． 9．国庆文艺汇演上，一名穿黄色裙子的演员正在舞台上表演，演出画面被实时投影在大银幕上。下列有关说法正确的是（　　） A．大银幕属于光源 B．若只有红光照射演员时，可以看到裙子呈红色 C．银幕上的彩色画面是由红、绿、蓝三种色光混合而成的 D．观众看到演员的裙子呈黄色，是因为裙子吸收了黄光 10．如图是东安湖体育馆的美丽景色图。下列说法正确的是（　　） A．远处湖面上主场馆的倒影是光的折射形成的虚像 B．小张看到火炬塔在水中的倒影，是因为光从空气射向水面，经过反射再进入小张的眼睛 C．火炬塔发出的“万丈光芒”与海市蜃楼的原理相同 D．微风吹过，水面波光粼粼，是因为光在水面发生了漫反射，不遵守光的反射定律 二、填空题（每空1分，共22分） 11.如图所示为“小孔成像”的示意图：该现象可以用 ______来解释；小孔位置固定，将蜡烛和光屏位置对调，光屏上的像比原来______（选填“变大”、“不变”或“变小”）。 12．如图甲所示，发生了罕见的日环食。日环食是日食的一种，发生时太阳的中心部分黑暗，边缘仍然明亮，形成光环。日食属于光的 现象；图中能正确描述其形成原因的是 （选填“乙”或“丙”）图。 13.小明用易拉罐制成一个简易针孔照相机。如图甲所示，小明从实验室借来用发光二极管制成的“F”字样光源，将“F”字样光源、简易针孔照相机按图乙所示位置放好，小明观察到塑料膜上所成的像是图丙中的 （填序号），这个像是 （选填“实像”或“虚像”）。这种针孔照相机的是利用 （选填“光沿直线传播”、“光的反射”或“光的折射”）来成像的。 14．奇异瑰丽、苍凉粗犷的玉龙沙湖位于赤峰市翁牛特旗乌丹镇，是人们向往的绝美景观。夕阳西下，牧民赶着骆驼在湖边行走，我们能从不同角度看到沙丘的景色，是因为阳光在沙丘表面发生了 （选填“镜面反射”或“漫反射”）；我们从湖面上看到骆驼和沙丘的倒影，这是光的 现象。 15．小聪通过平面镜，隔着墙壁看到小猫要偷吃鱼，小猫 （选填“能”或“不能”）通过平面镜看到小聪，这说明在光的反射中光路是 的｡ 16. 如图所示，MM为平面镜，AO为入射光线，ON为法线，入射角AON等于60．已知NOB等于30，NOC等于45，NOD等于60．则入射光线AO的反射光线将沿着________方向射出．这条反射光线与入射光线AO的夹角为________。 17.检查视力时，要求视力表与人的眼睛距离为5m，房间两面平行墙的距离为3m，两面墙上分别挂有平面镜和视力表，则被检查者应坐在镜子前 m处，这时视力表的像到镜面的距离 视力表到镜面的距离（填“大于”、“等于”或“小于”） 18．如图甲所示，自行车的尾灯由许多小平面镜组成。夜晚，当后面汽车的车灯照射在小平面镜上时，经过两次反射后，反射光线平行于原入射光线反方向射回去，给后车司机警示作用。图乙中的 （填“A”或“B”）是自行车尾灯的原理图，它 （填“是”或“不是”）光源，图乙中另一个图是 的原理图。 19．如图所示，一圆柱形敞口容器内装有适量的水，用激光笔从其左侧某一高度斜射一束激光，保持激光笔不动，逐渐向容器中加水，光斑O向 （选填“左”或“右”）移动，反射形成的光斑P会 （选填“上”或”下”）移动。 20. 如图甲所示，AB之间是太阳光经三棱镜色散后在屏上得到的彩色光带。将电子温度传感器分别放在A、B两点外侧，测得温度T随时间t变化的图像如图乙所示。则曲线①对应光线的特点是_________，曲线②对应的是_________线。 三、作图题（每小题3分，共15分） 21．在空罐的底部中央打一个小孔，再用一片半透明的塑料膜蒙在罐口，将小孔对着烛焰，请你利用所学光学原理在图中画出薄膜上烛焰大致的像。 22. 我国墨子巡天望远镜正式启用，它是北半球巡天能力最强的光学时域望远镜，如图甲所示。一束星光入射到望远镜，经主镜反射后到达成像装置，如图乙所示，是反射光线，请画出其入射光线并标出入射角大小（保留作图痕迹）。 23. 请根据平面镜成像特点，作出点光源S发出的光经平面镜反射后通过A点的光路图（保留作图痕迹）。 24．如图所示的a、b是两条由点光源S发出后又经平面镜反射的反射光线。根据平面镜成像特点画出点光源S。 25．一条光线从水中斜射入空气中时，其反射光线如图所示。请在图中画出入射光线、折射光线的大致位置并标出入射角的度数。 四、实验题（本大题有3小题，共19分） 26．（6分）在“探究光的反射定律”时，小明进行如图所示的实验。 （1）如图甲，把表面粗糙的硬纸板垂直放在平面镜上：选择粗糙的硬纸板，目的是让光在纸板上发生 反射，更容易观察到光的路径； （2）小明让一束光紧贴着纸板E射到平面镜上，在纸板F上会看到反射光线，然后将纸板F绕ON向后折，如图乙，在纸板F上看不到反射光线，此时，反射光 （选填“存在”或“不存在”）； （3）为了进一步确定反射光线的位置，小明将纸板F沿PQ剪开，把上半部分向后折，如图丙，会发现只在纸板F下半部分会看到反射光线，说明反射光线，入射光线和法线 ； （4）接下来小丽多次改变入射光的方向，用量角器测出对应的入射角和反射角，数据如下表，其中有一个数据是错误的，导致错误的原因是 ，分析数据可得出“ ”的普遍性规律。 实验次数 1 2 3 5 入射角 30° 45° 60° 75° 反射角 30° 45° 30° 75° （5）让纸板恢复至图甲状态，让光线沿着CO的方向射向O点，发现反射光线沿着原来的入射光线反向射出。生产生活中应用这一原理的是 （选填“A．潜望镜”“B．太阳灶”或“C．路口的反光镜”） 27．（6分）如图，是“探究平面镜成像时像与物的关系”的实验装置。 （1）将一张方格纸放在水平桌面上，再将茶色玻璃板 放置在方格纸上； （2）实验时，使用两个相同的棋子，是为了便于比较像和物的 关系； （3）在玻璃板前放一个棋子A，将另一个相同的棋子B放到玻璃板后，使棋子B与棋子A在玻璃板后所成的像 ，此时，棋子B的位置就是棋子A的像的位置。将光屏竖直放在棋子B的位置，从光屏上不能直接观察到棋子A的像，说明平面镜所成的像是 像； （4）多次改变棋子A的位置，并记录棋子A的像的位置，用 测出每次像和物到平面镜的距离，实验数据如图所示。分析数据可知，平面镜成像时，像和物到平面镜的距离 。 实验序号 1 2 3 4 5 物到平面镜的距离：cm 5.50 8.00 10.20 12.00 15.10 像到平面镜的距离：cm 5.50 8.10 10.20 12.10 15.10 28. （7分）小华偶然间整直向下看到放在玻璃砖下面的字发生了错位。 （1）他想光斜射时才发生偏折，才会出现“池底变浅”现象,那么光在垂直入射时,光线不再偏折,还会有“池底变浅”的现象吗？上述过程在科学探究中做___________（选填“设计实验”“提出问题”或“分析论证”）。 （2）①联想到“平面镜成像”找像位置的方法，于是他按如图所示将玻璃砖紧贴物体摆放在水平桌面上的一张白纸上，标记出物体的位置。按照图乙的方式沿水平方向观察物体（观察盒上的条形码）。当看到物体经玻璃砖成的像时，前后移动小卡片，使小卡片与像在同一个平面上，将小卡片此时的位置标记在白纸上，这样就找到了放置一块玻璃砖时___________的位置。 ②随后，他将玻璃砖离开物体向观察者移动一小段距离后进行观察，发现像的位置不变，说明玻璃砖与物体的距离___________影响成像位置（选填“会”或“不会”）。 （3）为了观察不同厚度玻璃的成像情况，他将第二块相同玻璃砖紧贴在第一块后面，如图丙所示，观察并记录像的位置；他再将第三块相同玻璃砖紧贴在前两块后面，如图丁所示，观察并记录像的位置。记录数 ①分析图的数据可知，用一块玻璃砖观察时，像与物体的距离是______cm； ②三次实验都说明了光在垂直入射时，像的位置会______观察者（选填“靠近”或“远离”）。 （4）从图的实验数据还可以得出：玻璃的厚度越厚，像与物的距离越________。 （5）从以上探究可知，从竖直方向看到的池底比它的实际位置______（选填“浅”或“深”）。 五、综合能力素养题（本大题有2小题，共14分） 29. （6分）光速的测定在物理学中有多种方法。迈克耳逊曾用类似于下述方法在地球上较精确测定了光速。将激光发射器和接收装置按图示位置固定，装置a是四个侧面均镀有高反光涂层的正方体，可绕固定的中心轴转动（图示为俯视图）。当正方体转动到图示位置静止时，激光束恰能以45°角照射到某侧面中心P点处，反射到相距几十公里外的一个山顶上，经此处的光反射器（内部结构未画出，不计光在其中的传播时间）反射后，平行于原光线射到正方体另一侧面中心Q点处，最终被接收装置接收到。 （1）若光速为3×105km/s，正方体到光反射器之间的距离为30km，则光从P点射出到射回Q点所用的时间为 　　s； （2）正方体快速转动一周，光反射器能接收到 　　次激光的照射； （3）当正方体的转速为n圈/秒时，接收装置可接收到激光，正方体与对面山顶光反射器间距离用d（单位：m）表示，则测得的光速可能为 　　m/s（填写选项符号） A.8nd B.12nd C.16nd D.20nd 30.（8分）阅读与理解题 红灯停，绿灯行 红灯停，绿灯行，这是人所共知的，能否将红绿灯的作用互换一下呢？我们平时见到的太阳光是白光，它是由红、橙、绿、蓝、靛、紫等色光组成的，白光叫复色光，各种颜色的光叫单色光．单色光的颜色是由频率决定的，红光频率最低，波长最长；紫光频率最高，波长最短．光在空气中传播时，会遇到大气分子、水蒸气微粒以及尘埃微粒等障碍物．当光照射到这些微小的障碍物上，障碍物会将光波的一部分能量散射出去，而另一部分能量将穿过障碍物继续向前传播，光散射的强度与光波波长有关，波长越短，被散射出去的能量越多，穿过的能量越少，在相同条件下，红、橙光穿过的能量多，蓝、绿光被散射出去的能量多，早晚我们看见太阳时，见到的主要是太阳光中穿透厚厚大气层的红光、橙光，所以朝阳、落日是红色的．晴朗的天空，见到的主要是阳光中被大气散射的蓝、绿光，所以天空呈蓝色． 正因为红光在空气中散射最弱，穿透能力强，可以传到较远的地方，使车辆和行人在远处就能发现，及早做好准备，所以用红灯表示停止和危险信号．雾天行车，车上要开黄色警示灯，也是这个道理．可见红绿灯的作用是不能互换的． 阅读上文，回答下列问题： （1）请你概括指出光散射遵循的规律． （2）试着运用上文提到的知识解释大海为什么是蓝色的？ www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页） ( 1 ) 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第四章《光现象》单元情境化素养检测卷 本试卷共五道大题30小题，满分100分，答题时间90分钟 一、选择题（本大题共10题，每题3分，共30分） 1.下列光现象中，由光的直线传播形成的是（　　） A. 电视塔在水中的倒影 B.演员对着镜子画脸谱 C.水中的筷子发生“折断” D.日偏食的形成 【答案】D 【解析】A．电视塔在水中的倒影利用了平面镜成像，是光的反射现象，A错。 B．演员对着镜子画脸谱是利用平面镜成像，是光的反射现象，B错。 C．插入水中的筷子发生“折断”是光的折射现象，C错。 D．日偏食的形成是由于光沿直线传播形成的，D错。选D。 2．下列现象中可以利用光的直线传播知识解释的是（    ） A．平面镜成像 B．海市蜃楼 C．池水变浅 D．小孔成像 【答案】D 【解析】A．平面镜成像是光的反射现象，故A不符合题意； B．海市蜃楼是地球上物体反射的光经密度不均匀的大气折射而形成的虚像，故B不符合题意； C．池水变浅是光的折射现象，看到的是池底的虚像，故C不符合题意； D．小孔成像，属于光的直线传播形成的，故D符合题意。故选D。 3．下列光现象与日晷计时的形成原因不同的是（　　） A．手影游戏 B．日食形成 C．小孔成像 D．水中倒影 【答案】D 【解析】日晷利用的是光的直线传播。 ABC．小孔成像、手影游戏和日食也是光的直线传播形成的，故ABC不符合题意； D．平静的水面相当于平面镜，水中的倒影属于平面镜成像，是由于光的反射形成的，故D符合题意。 故选D。 4．一束绿色激光从箱体的一端照射向另一端，箱体中装有某透明液体，激光束的光路图如图，以下说法中正确的是（　　） A．该液体一定不均匀 B．该实验说明，光在液体中不能沿直线传播 C．仅改为用红色激光，红色激光在该液体中可能沿直线传播 D．该实验中，绿色激光在液体中沿曲线传播的速度为3×108m/s 【答案】A 【解析】A．光在同种均匀介质中沿直线传播，由图可知光在该透明液体里传播时传播路径发生了弯曲，说明该液体是不均匀的，故A正确； B．本实验中由于液体密度不均匀，导致光在该液体中没有沿直线传播，但并不能说明光在液体中都不能沿直线传播，故B错误； C．由于该液体不是均匀的，即使将绿色激光改为红色激光，它在该液体中也无法沿直线传播，故C错误； D．光在空气中的传播速度约为，在液体中时传播的速度稍小一些，但是不可能等于3×108m/s。故D错误。 故选A。 5. 戏剧是我国的传统艺术瑰宝。戏剧演员对着平面镜画脸谱时，下列说法正确的是（ ） A. 平面镜成像是由于光反射 B. 平面镜成像是由于光的折射 C. 演员靠近平面镜时像变大 D. 平面镜所成的像是实像 【答案】A 【解析】AB．平面镜成像是光在平面镜上发生反射，其反射光线的反向延长线会聚于一点形成一个像，所以平面镜成像的原理是光的反射，故A正确，B错误； C．平面镜所成的像与物大小相等，所以演员靠近平面镜时像的大小不变，故C错误； D．平面镜所成的像是实际光线的反向延长线会聚形成的，不能用光屏承接，所以是虚像，故D错误。 故选A。 6．测量视力时，利用平面镜成像特点可以节省空间。如图所示，让被测者面对镜子背对视力表,可知节省的空间距离为（　　） A．5.4m B．4.6m C．3.1m D．2.3m 【答案】C 【解析】由图可知，节省的空间距离即视力表的像到平面镜的距离。人与镜的距离2.3m，视力表与镜距离即为 平面镜成的像与物到镜面距离相等，视力表的像离镜距离也为3.1m，故C符合题意，ABD不符合题意。故选C。 7．兴趣小组利用两块平面镜做了一个简易潜望镜，如图甲所示，通过该潜望镜观察教室内的挂钟，指针位置如图乙所示，则该挂钟的实际时间是（  ） A．8时15分 B．9时15分 C．3时45分 D．2时45分 【答案】A 【解析】平面镜成像中像与物关于平面镜对称，潜望镜的成像原理是2次平面镜成像，因此该挂钟的实际时间是此时挂钟显示的时间，是8时15分，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 8．夏天是青少年儿童溺亡事故多发期，为防止悲剧发生，请同学们一定要注意安全，图中能解释人在岸上看到“池水变浅”现象的光路图是（　　） A．B．C．D． 【答案】D 【解析】池底的光线由水中进入空气时，在水面上发生折射，且光在空气中传播速度快，在空气中的角大，即折射角大于入射角，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 9．国庆文艺汇演上，一名穿黄色裙子的演员正在舞台上表演，演出画面被实时投影在大银幕上。下列有关说法正确的是（　　） A．大银幕属于光源 B．若只有红光照射演员时，可以看到裙子呈红色 C．银幕上的彩色画面是由红、绿、蓝三种色光混合而成的 D．观众看到演员的裙子呈黄色，是因为裙子吸收了黄光 【答案】C 【解析】A．大银幕自身不能发光，不属于光源，故A错误； BD．不透明物体的颜色是由它反射的光决定的，黄色裙子只能反射黄光，红光照射时，红光会被吸收，因此看到裙子呈黑色，故BD错误； C．红、绿、蓝是光的三原色，这三种色光可以混合成各种彩色画面，故C正确。 故选C。 10．如图是东安湖体育馆的美丽景色图。下列说法正确的是（　　） A．远处湖面上主场馆的倒影是光的折射形成的虚像 B．小张看到火炬塔在水中的倒影，是因为光从空气射向水面，经过反射再进入小张的眼睛 C．火炬塔发出的“万丈光芒”与海市蜃楼的原理相同 D．微风吹过，水面波光粼粼，是因为光在水面发生了漫反射，不遵守光的反射定律 【答案】B 【解析】A．平静的湖面相当于一个平面镜，主场馆的倒影是由于光的反射形成的虚像，故A错误； B．平静的湖面相当于一个平面镜，火炬塔的倒影是由于光的反射形成的虚像，它是火炬塔发出的光空气射向水面，经过反射再进入小张的眼睛，故B正确； C．火炬塔发出的“万丈光芒”是光沿直线传播形成的，海市蜃楼是光的折射形成的，原理不同，故C错误； D．水面波光粼粼，是水面发生了镜面反射，故D错误。故选B。 二、填空题（每空1分，共22分） 11.如图所示为“小孔成像”的示意图：该现象可以用 ______来解释；小孔位置固定，将蜡烛和光屏位置对调，光屏上的像比原来______（选填“变大”、“不变”或“变小”）。 【答案】光的直线传播；变小。 【解析】小孔成像是由光沿直线传播造成的。 由图可见蜡烛距离小孔较近，在光屏上成的像比实际烛焰大；将蜡烛和光屏位置对调后，烛焰距离小孔比原来远了，所以成的像也就变小了。 12．如图甲所示，发生了罕见的日环食。日环食是日食的一种，发生时太阳的中心部分黑暗，边缘仍然明亮，形成光环。日食属于光的 现象；图中能正确描述其形成原因的是 （选填“乙”或“丙”）图。 【答案】直线传播 乙 【解析】日食属于光的直线传播现象；当太阳、月球、地球大致在同一直线上时，太阳射向地球的光被月球全部或者部分挡住，形成日食，月球在太阳和地球之间；故能正确描述日食成因的是乙图。 13.小明用易拉罐制成一个简易针孔照相机。如图甲所示，小明从实验室借来用发光二极管制成的“F”字样光源，将“F”字样光源、简易针孔照相机按图乙所示位置放好，小明观察到塑料膜上所成的像是图丙中的 （填序号），这个像是 （选填“实像”或“虚像”）。这种针孔照相机的是利用 （选填“光沿直线传播”、“光的反射”或“光的折射”）来成像的。 【答案】②；实像；光沿直线传播。 【解析】使用针孔照相机时，“F”字样光源发出的光通过小孔后，在小孔后面的光屏上形成倒立的实像，塑料膜上所成的像是图丙中的②。 小孔成像是由于光沿直线传播形成的。 14．奇异瑰丽、苍凉粗犷的玉龙沙湖位于赤峰市翁牛特旗乌丹镇，是人们向往的绝美景观。夕阳西下，牧民赶着骆驼在湖边行走，我们能从不同角度看到沙丘的景色，是因为阳光在沙丘表面发生了 （选填“镜面反射”或“漫反射”）；我们从湖面上看到骆驼和沙丘的倒影，这是光的 现象。 【答案】漫反射 反射 【解析】我们能从不同方向看到本身不发光的物体，是因为光在物体表面上发生了漫反射，反射光线从不同方向射出。 我们从湖面上看到骆驼和沙丘的倒影，即平面镜成像，原理是光的反射。 15．小聪通过平面镜，隔着墙壁看到小猫要偷吃鱼，小猫 （选填“能”或“不能”）通过平面镜看到小聪，这说明在光的反射中光路是 的｡ 【答案】能 可逆 【解析】小聪通过平面镜，隔着墙壁看到小猫要偷吃鱼，根据上图可知，小猫反射的光经平面镜反射后进入小聪的眼中，小聪眼部反射的光也能进入小猫的眼中，小猫能通过平面镜看到小聪，这说明在光的反射中光路是可逆的。 16.如图所示，MM为平面镜，AO为入射光线，ON为法线，入射角AON等于60．已知NOB等于30，NOC等于45，NOD等于60．则入射光线AO的反射光线将沿着________方向射出．这条反射光线与入射光线AO的夹角为________。 【答案】OD．120° 【解析】光的反射定律的内容：反射光线与入射光线、法线在同一平面上；反射光线和入射光线分居在法线的两侧；反射角等于入射角．据此结合图片进行分析．根据反射定律可知，反射角等于入射角，因为入射角AON等于60°，所以反射角也等于60°， 已知，∠NOD等于60°，则反射角是∠NOD，所以反射光线将沿OD射出．这条反射光线与入射光线AO的夹角为120°. 17.检查视力时，要求视力表与人的眼睛距离为5m，房间两面平行墙的距离为3m，两面墙上分别挂有平面镜和视力表，则被检查者应坐在镜子前 m处，这时视力表的像到镜面的距离 视力表到镜面的距离（填“大于”、“等于”或“小于”） 【答案】2；等于。 【解析】由题意可知，视力表与人的眼睛距离为5m，根据平面镜的成像特点，即视力表的像距离人的眼睛的距离是5m，房间两面平行墙的距离为3m，即视力表的像到平面镜的距离是3m，所以，被检查者应坐在镜子前5m-3m=2m 根据平面镜的成像特点，物距和相距是相等的，所以，视力表的像到镜面的距离等于视力表到镜面的距离。 18．如图甲所示，自行车的尾灯由许多小平面镜组成。夜晚，当后面汽车的车灯照射在小平面镜上时，经过两次反射后，反射光线平行于原入射光线反方向射回去，给后车司机警示作用。图乙中的 （填“A”或“B”）是自行车尾灯的原理图，它 （填“是”或“不是”）光源，图乙中另一个图是 的原理图。 【答案】 A 不是 潜望镜 【解析】自行车尾灯采用相互垂直的镜面组合能够把车后任何方向射来的光都朝着相反方向反射回去，从而引起司机的注意，防止交通事故的发生，故A是自行车尾灯的原理图。 自行车尾灯明亮是反射了别的物体的光，尾灯自身不能发光，不是光源。 由图可知，通过管子的上下拐角处各安装一个平面镜，两块平面镜互相平行，都跟水平方向成45度角，物体通过两次反射使下面的一方就可以看到上面物体的像，故图乙中另一个图是潜望镜的工作原理图。 19．如图所示，一圆柱形敞口容器内装有适量的水，用激光笔从其左侧某一高度斜射一束激光，保持激光笔不动，逐渐向容器中加水，光斑O向 （选填“左”或“右”）移动，反射形成的光斑P会 （选填“上”或”下”）移动。 【答案】左 上 【解析】光从空气斜射入水中，折射角小于入射角；两者比较可知刚开始向水槽内注水，即水位低，如图所示： 注水后，两者比较可知在注水的过程中光斑向左移动。 水面升高，入射点左上方移动，反射形成的光斑P会上移。 20. 如图甲所示，AB之间是太阳光经三棱镜色散后在屏上得到的彩色光带。将电子温度传感器分别放在A、B两点外侧，测得温度T随时间t变化的图像如图乙所示。则曲线①对应光线的特点是_________，曲线②对应的是_________线。 【答案】 使荧光物质发光/消毒杀菌 红外 【解析】白光散开后，紫光因为折光能力最强，在单色光的最下面，故①是紫色光，它能使使荧光物质发光，还能消毒杀菌；红外线的折光能力最弱，故它在单色光的最上面，所以②是红外线。 三、作图题（每小题3分，共15分） 21．在空罐的底部中央打一个小孔，再用一片半透明的塑料膜蒙在罐口，将小孔对着烛焰，请你利用所学光学原理在图中画出薄膜上烛焰大致的像。 【答案】见解析 【解析】根据光在同种均匀介质中光是沿直线传播，过A点和小孔画出一条光线交薄膜于，再过B点和小孔画出一条光线交薄膜于，连接即为烛焰的像，如图所示： 22. 我国墨子巡天望远镜正式启用，它是北半球巡天能力最强的光学时域望远镜，如图甲所示。一束星光入射到望远镜，经主镜反射后到达成像装置，如图乙所示，是反射光线，请画出其入射光线并标出入射角大小（保留作图痕迹）。 【答案】如图所示 【解析】先画出法线，反射角是反射光线与法线的夹角，则反射角为 反射角等于入射角，所以入射角是37°，根据反射角等于入射角，在法线的左侧画出入射光线。 23. 请根据平面镜成像特点，作出点光源S发出的光经平面镜反射后通过A点的光路图（保留作图痕迹）。 【答案】如图所示 【解析】先通过平面镜作出发光点S的对称点S′（即为像点），连接S′A交平面镜于点O，则OA为反射光线，连接SO，则SO为入射光线。 24．如图所示的a、b是两条由点光源S发出后又经平面镜反射的反射光线。根据平面镜成像特点画出点光源S。 【答案】如图所示 【解析】先将两条反射光线反向延长交于一点S′（即为点光源在平面镜中的像点），再通过平面镜作出S′的对称点S，即为点光源S的位置，并连接S与两个反射点画出两条入射光线。 25．一条光线从水中斜射入空气中时，其反射光线如图所示。请在图中画出入射光线、折射光线的大致位置并标出入射角的度数。 【答案】如图所示。 【解析】由图可知，反射光线与水面的夹角为60°，则反射角等于90°﹣60°＝30°，则入射角等于30°，根据反射角等于入射角，在法线右侧，水面下画出入射光线； 从入射点在法线左侧的空气中画出折射光线，注意折射角大于入射角。 四、实验题（本大题有3小题，共19分） 26．（6分）在“探究光的反射定律”时，小明进行如图所示的实验。 （1）如图甲，把表面粗糙的硬纸板垂直放在平面镜上：选择粗糙的硬纸板，目的是让光在纸板上发生 反射，更容易观察到光的路径； （2）小明让一束光紧贴着纸板E射到平面镜上，在纸板F上会看到反射光线，然后将纸板F绕ON向后折，如图乙，在纸板F上看不到反射光线，此时，反射光 （选填“存在”或“不存在”）； （3）为了进一步确定反射光线的位置，小明将纸板F沿PQ剪开，把上半部分向后折，如图丙，会发现只在纸板F下半部分会看到反射光线，说明反射光线，入射光线和法线 ； （4）接下来小丽多次改变入射光的方向，用量角器测出对应的入射角和反射角，数据如下表，其中有一个数据是错误的，导致错误的原因是 ，分析数据可得出“ ”的普遍性规律。 实验次数 1 2 3 5 入射角 30° 45° 60° 75° 反射角 30° 45° 30° 75° （5）让纸板恢复至图甲状态，让光线沿着CO的方向射向O点，发现反射光线沿着原来的入射光线反向射出。生产生活中应用这一原理的是 （选填“A．潜望镜”“B．太阳灶”或“C．路口的反光镜”） 【答案】（1）漫 （2）存在 （3）在同一平面内 （4）把反射光线与镜面的夹角当作反射角 反射角等于入射角 （5） C 【解析】（1）纸板要尽可能粗糙，这样光线在纸板上发生漫反射，从各个角度都能清晰的看到反射光线。 （2）将NOF面向后折，两块纸板不在同一平面，因此在纸板NOF上看不到反射光线，但反射光线仍然存在，这个现象说明了反射光线、入射光线、法线在同一平面内。 （3）小明将纸板F沿PQ剪开，把上半部分向后折，如图丙，会发现只在纸板F下半部分会看到反射光线，上半部分纸板因不在同一平面而看不到反射光线，说明了反射光线、入射光线、法线在同一平面内。 （4）从表格看出，第3次实验中30°是错误的数据，导致错误的原因是将反射光线与镜面的夹角错认为反射角。分析数据可得结论：在光的反射定律中，反射角等于入射角； （5）让光线逆着反射光线的方向射向镜面，可以看到光从原本的入射光线位置出现，说明光路是可逆的。路口的反光镜也是应用了此原理，使转角处的双方可看到彼此。 27．（6分）如图，是“探究平面镜成像时像与物的关系”的实验装置。 （1）将一张方格纸放在水平桌面上，再将茶色玻璃板 放置在方格纸上； （2）实验时，使用两个相同的棋子，是为了便于比较像和物的 关系； （3）在玻璃板前放一个棋子A，将另一个相同的棋子B放到玻璃板后，使棋子B与棋子A在玻璃板后所成的像 ，此时，棋子B的位置就是棋子A的像的位置。将光屏竖直放在棋子B的位置，从光屏上不能直接观察到棋子A的像，说明平面镜所成的像是 像； （4）多次改变棋子A的位置，并记录棋子A的像的位置，用 测出每次像和物到平面镜的距离，实验数据如图所示。分析数据可知，平面镜成像时，像和物到平面镜的距离 。 实验序号 1 2 3 4 5 物到平面镜的距离：cm 5.50 8.00 10.20 12.00 15.10 像到平面镜的距离：cm 5.50 8.10 10.20 12.10 15.10 【答案】 （1）垂直 （2） 大小 （3） 重合 虚 （4）刻度尺 相等 【解析】（1）将茶色玻璃板垂直放置在方格纸上，使像成在玻璃板的另一侧的桌面上，当在桌面上移动第二个棋子时，能与像完全重合。 （2）（3）实验时，使用两个相同的棋子，当移动第二个棋子时，能与像完全重合，说明像和第二个棋子大小相等，则与第一个棋子大小也相等，从而得出像和物体大小相等，所以是为了便于比较像和物的大小关系。 因为从光屏上不能直接观察到棋子A的像，说明平面镜所成的像不是由实际光线会聚而成的，所以是虚像。 （4）测量长度的工具为刻度尺，测量像距和物距时使用刻度尺测量。由表格数据可知，每次实验中，像和物到平面镜的距离相等，由此得出平面镜成像时，像和物到平面镜的距离相等。 28. （7分）小华偶然间整直向下看到放在玻璃砖下面的字发生了错位。 （1）他想光斜射时才发生偏折，才会出现“池底变浅”现象,那么光在垂直入射时,光线不再偏折,还会有“池底变浅”的现象吗？上述过程在科学探究中做___________（选填“设计实验”“提出问题”或“分析论证”）。 （2）①联想到“平面镜成像”找像位置的方法，于是他按如图所示将玻璃砖紧贴物体摆放在水平桌面上的一张白纸上，标记出物体的位置。按照图乙的方式沿水平方向观察物体（观察盒上的条形码）。当看到物体经玻璃砖成的像时，前后移动小卡片，使小卡片与像在同一个平面上，将小卡片此时的位置标记在白纸上，这样就找到了放置一块玻璃砖时___________的位置。 ②随后，他将玻璃砖离开物体向观察者移动一小段距离后进行观察，发现像的位置不变，说明玻璃砖与物体的距离___________影响成像位置（选填“会”或“不会”）。 （3）为了观察不同厚度玻璃的成像情况，他将第二块相同玻璃砖紧贴在第一块后面，如图丙所示，观察并记录像的位置；他再将第三块相同玻璃砖紧贴在前两块后面，如图丁所示，观察并记录像的位置。记录数 ①分析图的数据可知，用一块玻璃砖观察时，像与物体的距离是______cm； ②三次实验都说明了光在垂直入射时，像的位置会______观察者（选填“靠近”或“远离”）。 （4）从图的实验数据还可以得出：玻璃的厚度越厚，像与物的距离越________。 （5）从以上探究可知，从竖直方向看到的池底比它的实际位置______（选填“浅”或“深”）。 【答案】（1）提出问题；（2） 像； 不会；（3）2.13；远离；（4）大；（5） 深。 【解析】（1）光在垂直入射时,光线不再偏折,还会有“池底变浅”的现象吗？这是在提出问题，所以该过程在科学探究中属于提出问题。 （2）①当看到物体经玻璃砖成的像时，前后移动小卡片，使小卡片与像在同一个平面上，将小卡片此时的位置标记在白纸上，这样用小卡片的位置代替了像的位置，所以找到了放置一块玻璃砖时像的位置。 ②移动玻璃砖，像的位置不变，说明玻璃砖与物体的距离不会影响成像位置。 （3）①由图中的数据可知，用一块玻璃砖观察时，像与物体的距离是2.13cm。 ②由三次实验数据可知，光在垂直入射时，像距越来越大，与观察者的距离变大，说明像的位置会远离观察者。 （4）从图示的实验数据还可以得出：随着玻璃砖厚度的增加，像距增加的更多，说明玻璃的厚度越厚，像与物体之间的距离越大。 （5）从以上探究可知，从竖直方向看,由于光不会发生折射，所以看到的池底比它的实际位置深。 五、综合能力素养题（本大题有2小题，共14分） 29. （6分）光速的测定在物理学中有多种方法。迈克耳逊曾用类似于下述方法在地球上较精确测定了光速。将激光发射器和接收装置按图示位置固定，装置a是四个侧面均镀有高反光涂层的正方体，可绕固定的中心轴转动（图示为俯视图）。当正方体转动到图示位置静止时，激光束恰能以45°角照射到某侧面中心P点处，反射到相距几十公里外的一个山顶上，经此处的光反射器（内部结构未画出，不计光在其中的传播时间）反射后，平行于原光线射到正方体另一侧面中心Q点处，最终被接收装置接收到。 （1）若光速为3×105km/s，正方体到光反射器之间的距离为30km，则光从P点射出到射回Q点所用的时间为 　　s； （2）正方体快速转动一周，光反射器能接收到 　　次激光的照射； （3）当正方体的转速为n圈/秒时，接收装置可接收到激光，正方体与对面山顶光反射器间距离用d（单位：m）表示，则测得的光速可能为 　　m/s（填写选项符号） A.8nd B.12nd C.16nd D.20nd 【答案】（1）2×10﹣4（2）4（3）A 【解析】（1）正方体到光反射器之间的距离为30km，则光所走的路程是正方体到光反射器之间的距离的2倍，根据速度公式计算光从P点射出到射回Q点所用的时间； （2）正方体有四个侧面，则有四个侧面中心点处，由图可知正方体快速转动一周，光反射器能接收到4次激光的照射； （3）正方体每反射一次光所走的路程为正方体与对面山顶光反射器间距离的2倍，正方体快速转动一周，光反射器能接收到4次激光的照射，正方体的转速为n圈/秒，进一步计算光每秒所走的路程即光速。 【解答】（1）正方体到光反射器之间的距离为30km，则光所走的路程为2×30km＝60km，光从P点射出到射回Q点所用的时间为：t＝＝＝2×10﹣4 s； （2）正方体有四个侧面，则有四个侧面中心点处，由图可知正方体快速转动一周，光反射器能接收到4次激光的照射； （3）正方体与对面山顶光反射器间距离用d（单位：m）表示，则每反射一次光所走的路程为2d，正方体快速转动一周，光反射器能接收到4次激光的照射，当正方体的转速为n圈/秒时，光每秒所走的路程为2d×4×n＝8nd，故选：A。 30.（8分）阅读与理解题 红灯停，绿灯行 红灯停，绿灯行，这是人所共知的，能否将红绿灯的作用互换一下呢？我们平时见到的太阳光是白光，它是由红、橙、绿、蓝、靛、紫等色光组成的，白光叫复色光，各种颜色的光叫单色光．单色光的颜色是由频率决定的，红光频率最低，波长最长；紫光频率最高，波长最短．光在空气中传播时，会遇到大气分子、水蒸气微粒以及尘埃微粒等障碍物．当光照射到这些微小的障碍物上，障碍物会将光波的一部分能量散射出去，而另一部分能量将穿过障碍物继续向前传播，光散射的强度与光波波长有关，波长越短，被散射出去的能量越多，穿过的能量越少，在相同条件下，红、橙光穿过的能量多，蓝、绿光被散射出去的能量多，早晚我们看见太阳时，见到的主要是太阳光中穿透厚厚大气层的红光、橙光，所以朝阳、落日是红色的．晴朗的天空，见到的主要是阳光中被大气散射的蓝、绿光，所以天空呈蓝色． 正因为红光在空气中散射最弱，穿透能力强，可以传到较远的地方，使车辆和行人在远处就能发现，及早做好准备，所以用红灯表示停止和危险信号．雾天行车，车上要开黄色警示灯，也是这个道理．可见红绿灯的作用是不能互换的． 阅读上文，回答下列问题： （1）请你概括指出光散射遵循的规律． （2）试着运用上文提到的知识解释大海为什么是蓝色的？ 【答案】（1）根据文中的关键字句可知光散射遵循的规律：光散射的强度与光波波长有关，波长越短，被散射出去的能量越多，穿过的能量越少； （2）我们能够看到大海是因为海水反射的光的进入我们的眼睛，射向水面的太阳光中波长较短的蓝光和紫光遇到较纯净的海水分子时就会发生强烈的散射和反射，于是人们所见到的海洋就呈现一片蔚蓝色或深蓝色了． 【解析】解答本题要抓住材料中的关键句子“光散射的强度与光波波长有关，波长越短，被散射出去的能量越多，穿过的能量越少”．太阳光由红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七种颜色组成，这七种颜色的光，波长各不相同，从红光到紫光，波长逐渐变短，长波的穿透能力最强，最容易被水分子吸收，短波的穿透能力弱，容易发生反射和散射． www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页） ( 1 ) 学科网（北京）股份有限公司 $$