专项素养 巩固训练卷(四) 易错题培优卷-2025-2026学年人教版八年级上册物理

专项素养巩固训练卷(四) 光学作图 类型→光的直线传播作图 1.按要求作图。 (1)日晷是古代的一种“时钟”，利用太阳光下指针的影子指示不同的时刻(如图甲)。请根据指针的影子AB，画出此时太阳光的传播方向。 (2)如图乙所示，井底的青蛙能看到外界的范围有限，请通过画光路图，作出青蛙在 P 点能看到的范围，保留作图痕迹。 2.如图所示是小强在纸杯上蒙上一层塑料膜做小孔成像实验的情境，请在图中作出烛焰(用AB 表示)在塑料膜上成的像(用箭头A'B'表示)及光路图。 3.如图甲是随嫦娥六号一起发射的角反射器的示意图，其三个反射面相互垂直，其中两个反射面如图乙所示，一束光只在这两个反射面发生了反射，请在图乙中画出这束光反射的光路图(保留作图痕迹)。 4.在科学家们的不懈努力下，我国的量子通信技术领跑全球。科学家们进行量子光学实验时一束激光要被多次反射。某次反射中从A 处射来的激光被B处的平面镜反射至C处，请你在图中把光路补充完整并画出过B 点放置的平面镜。 类型三平面镜成像作图 5.如图，物体AB 放在平面镜前，不透光的塑料板放在镜后，请画出AB在平面镜中的像A'B'。 6.如图所示，女孩到鞋店去买鞋，她站在平面镜MN前看自己穿着新鞋的效果。 ①画出代表新鞋的A 点在平面镜中的像A'; ②画出女孩眼睛 B 点看到新鞋A 点在平面镜中所成像的光路图。 7.为测量容器中水的深度，一同学将刻度尺竖直插入水中，如图所示。从A处向水中看去，看到刻度尺上B点在水中所成的像位于C点，同时看到水中D点的像也位于C点。请据此：(1)用虚线画出水面位置；(2)完成看到D点的光路图。 8.如图，点光源S发出的一束光射向水面，在水面处发生了反射和折射，反射光经过A点，请作出反射光线及折射光线的大致位置。 类型五透镜的三条特殊光线作图 9.如图，凸透镜的焦点为F，光心为O。光线a是S点发出的经过透镜光心的光线。请在图中画出光线a经过透镜后的光线及S点发出的一条经过透镜后与主光轴平行的光线。(保留作图痕迹) 类型六根据光线确定光学元件类型 10.根据入射光线和折射光线，在图中的虚框内画出适当类型的透镜。 11.如图所示，水槽内装满水、槽底有一点光源S，紧贴右侧槽壁竖直固定一平面镜。S发出的一条光线经水面折射，又经平面镜反射后过P点。 (1)画出P 点在平面镜中所成的像P'； (2)将S点到 P点的光路图补充完整。 专项素养巩固训练卷(五) 光学实验探究 类型→探究光的反射定律 1.如图甲，在探究光的反射规律的实验中，把平面镜放在水平桌面上，纸板ENF竖直立在镜面上，ON垂直于镜面。 (1)让一束光贴着纸板沿多个角度射到O 点，在纸板上记录每次的光路。记录时，为了区分每次的光路，可采用的方法是 。 (2)取下纸板，用量角器测量每次的入射角和 ，并记录下来。 (3)在图甲实验的基础上，以ON为轴，把纸板 NOF 向后折，在纸板上看不到反射光，如图乙所示，这表明：在反射现象中，反射光线、入射光线和法线在 。小明想：当纸板折到图乙位置时，反射光还存在吗?请设计一种验证方法： 。 类型二探究平面镜成像的特点 2.探究平面镜成像的特点时，所用的实验器材有带底座的透明玻璃板、白纸、笔、火柴、光屏、刻度尺、两支外形相同且大小相等的蜡烛A 和B。 (1)为了保证实验效果，应选择 (选填“厚玻璃板”或“薄玻璃板”)进行实验；选用玻璃板代替平面镜，主要是为了 ； (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关系的方法是 (选填“控制变量法”或“等效替代法”)； (3)在图甲中，为了让右座的同学也能够看清蜡烛的像，小艾只将玻璃板向右平移，则蜡烛像的位置 (选填“向右移动”“向左移动”或“不变”)； (4)小伟看到自己的手表与同桌的相同，于是小伟突发奇想用两块手表代替A、B蜡烛，正立相对放于玻璃板两侧，如图乙所示，此时A手表指针指在9点整位置，那么B手表的指针应调至 点整才能与 A 手表指针的像完全重合。 类型三探究光的折射和色散现象 3.如图甲所示，小明在探究光的折射现象时，将一束入射角为50°的光斜射入杯中，在杯底形成一个光斑，然后逐渐往杯中加水，观察到杯底光斑的位置变化了。他对实验中光的偏折程度产生了兴趣，为了定量反映光的偏折程度，他将“折射角与入射角的比值”定义为“偏折比”。根据所学知识和生活经验，小明对影响“偏折比”大小的因素提出如下猜想： 猜想1：与液体深度有关。 猜想2：与液体种类有关。 (1)图甲实验中，测得折射角为35°，则此时的“偏折比”为 。 (2)根据所学知识判断，猜想1 (选填“正确”或“不正确”)。 (3)为了探究猜想2，小明只将图甲中的水换成油，入射角不变(如图乙所示)，发现杯底光斑位置比水中的杯底光斑位置偏右。对比可知：在相同条件下，油对光的“偏折比”比水对光的“偏折比” (选填“大”或“小”)。 (4)小明发现太阳光通过三棱镜会色散为七色光，如图丙所示。据此现象，请你提出一个可探究的科学问题：光从一种介质斜射入另一种介质时，“偏折比”与 是否有关? 类型四探究凸透镜成像的规律 4.剑(1)小明在学习了凸透镜成像规律后，继续深入探究，选用表中某一规格的凸透镜做实验，调整好器材后装置如图甲所示，此时烛焰恰好在光屏上成清晰的像。 凸透镜编号 焦距/ cm 直径/ cm ① 5 3.5 ② 5 4.5 ③ 10 4.5 ④ 15 4.5 (1)图甲中光屏上成倒立、 (选填“缩小”“等大”或“放大”)的像； (2)一段时间后，小明发现光屏上烛焰的像如图乙所示，要使烛焰的像成在光屏中央，可适当向 调节凸透镜或适当向 调节光屏；(两空均选填“上”或“下”) (3)小明选的凸透镜焦距为 cm； (4)小明将蜡烛换成F字样光源，调整光源和光屏的位置，在光屏上仍可观察到清晰的像，如图丙所示，则小明看到的像应是 (选填字母)；若将光源向右移动至35cm刻度线处，光屏应向 (选填“左”或“右”)移动才能在光屏上成清晰的像，此时小明看到的像应是 (选填字母)； (5)小明认为凸透镜的成像规律还可能与凸透镜的直径有关；若要验证其猜想，则可选取表中编号为 的两个凸透镜进行实验验证； (6)实验过程中突然飞来一只飞虫落在凸透镜上，遮住凸透镜的部分区域，则小明在光屏上 (选填“能”或“不能”)看到完整的像。 参考答案 专项素养巩固训练卷(四)光学作图 1.答案 如图所示 解析 (1)由于太阳光在同种均匀介质中沿直线传播、所以通过指针顶端的太阳光射向A点，连接指针顶端及A点并标出箭头即此时太阳光的传播方向。(2)图中P点表示青蛙的位置，将P点分别与井口左边的端点、井口右边的端点相连，然后在直线上标出光射向 P点的箭头，即可得到两条射向青蛙的光线，这两条光线之间的范围就是青蛙在 P点能看到的范围。 2.答案 如图所示 解析 A 点发出的光经过小孔沿直线传播会在塑料膜上成像A'，B点发出的光经过小孔沿直线传播会在塑料膜上成像B',连接A'、B'并标箭头,A'B'即烛焰的像。 3.答案 如图所示 解析 先过第一次的入射点垂直镜面作出法线，再根据反射角等于入射角作出反射光线；反射光线到达第二个反射面，同理先作出法线，再作第二次的反射光线，作图可知第二次反射的反射光线与第一次反射的入射光线平行。 4.答案 如图所示 解析 连接B、C，BC 即反射光线，然后作出入射光线和反射光线夹角的平分线，即法线；再过B 点作一条线段与法线垂直，该线段的位置即平面镜的位置。 解题技巧划 先根据要求完成光路，再根据光的反射定律确定平面镜的位置。 5.答案 如图所示 解析 分别作出物体AB 两个端点关于平面镜的对称点A'、B'，然后用虚线连接A'、B'并标箭头，A'B'即AB 在平面镜中的像。 6.答案 如图所示 解析 根据平面镜成像的特点可知像和物体关于镜面对称，在平面镜的另一侧作出点A 关于平面镜的对称点A'，即其在平面镜中的像；连接B和A'，与平面镜交于O点，连接O、A、则AO为入射光线，连接O、B，则OB为反射光线，如答案图所示。 7.答案 如图所示 解析 从A处向水中看去，看到刻度尺上B点在水中所成的像位于C点，根据平面镜成像时，像与物到镜面的距离相等，则水面在BC的中点处，即20cm刻度线处；同时看到水中D点的像也位于C点，连接A、C，与水面的交点O是入射点，连接D、O，则DO是入射光线，连接O、A，则OA 是折射光线。 8.答案 如图所示 解析 作 S点关于水面的对称点S'，连接S'、A，S'A与水面相交于O点，连接S、O，则SO为入射光线，连接O、A，OA则为反射光线，过O点作水面的垂线，即法线，根据光从空气斜射入水中时折射角小于入射角，画出折射光线的大致位置。 9.答案 如图所示 解析 S 点发出的光线a经过透镜光心后，其传播方向不：变；S点发出的一条光线经过透镜后与主光轴平行，这说明该入射光线的反向延长线是过焦点的，据此作出入射光线和折射光线。 10.答案 如图所示 解析 甲图中入射光线经透镜折射后比原来靠近主光轴，因此该透镜对光有会聚作用，为凸透镜；乙图中入射光线经透镜折射后比原来远离主光轴，因此该透镜对光有发散作用，为凹透镜。 11.答案 如图所示 解析 根据平面镜成像特点，虚像P'到平面镜的距离等于P点到平面镜的距离，作P 点关于平面镜的对称点，确定虚像 P'的位置；连接虚像点 P'与点A 并延长，与水面相交于点O，连接O、A，折射光线为OA，连接S、O，入射光线为SO。 方法归纳，注意实际光线要画实线，并用箭头表示光的传播方向，像与物连线、法线用虚线表示，标出垂足。 专项素养巩固训练卷(五)光学实验探究 1.答案 (1)换用不同颜色的笔记录每次光的路径 (2)反射角 (3)同一平面内 用喷雾器在纸板右侧喷水雾，观察反射光是否存在 解析 (1)记录时，为了区分每次的光路，可以换用不同颜色的笔记录每次光的入射和反射路径。 (2)为比较反射角和入射角的大小关系，应该用量角器测量每次的入射角和反射角并记录。 (3)由题意得，当显示入射光、反射光的纸板在同一平面内时，入射光、反射光能同时看见；当把显示反射光的纸板NOF 向后折，这时在纸板 NOF 上看不到反射光，说明反射光线、入射光线和法线在同一平面内。用喷雾器在纸板右侧喷水雾，水雾可以显示出光的传播路径，就可以验证反射光是否存在。 2.答案 (1)薄玻璃板 便于确定像的位置 (2)未点燃 等效替代法 (3)不变 (4)3 解析 (1)因为厚玻璃板的两个面都会反射光，会出现两个像，影响到实验效果，所以应选用薄玻璃板；在探究平面镜成像特点的实验中，使用透明的玻璃板，可以观察到玻璃板的另一侧，并且能够成像，这样便于确定像的位置； (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，如果点燃蜡烛B，则不易区分A 的像和蜡烛B；人眼一直在玻璃板的前侧(蜡烛A一侧)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关系的方法是等效替代法； (3)玻璃板向右移动，蜡烛A到玻璃板的距离不变，蜡烛A和蜡烛A的像还关于玻璃板对称，像的位置不变； (4)平面镜成的像与物关于镜面对称，因此当A手表指针指在9点整，B手表的指针应调至3点整才能与A手表指针的像完全重合。 3.答案 (1)0.7 (2)不正确 (3)小 (4)光的颜色 解析 (1)图甲实验中，测得折射角为35°，已知入射角为50°,则“偏折比”为 (2)由所学知识可知，水面上升或下降时，入射角和折射角都不变，则折射角与入射角的比值即“偏折比”也不变，由此说明“偏折比”与液体深度无关，故猜想1不正确。 (3)将图甲中的水换成油，发现杯底光斑位置比水中的杯底光斑位置偏右，如图所示，由图可知光在水中的折射角大于光在油中的折射角，由于入射角相同，则在相同条件下，油对光的“偏折比”比水对光的“偏折比”小。 (4)由题图丙知，当太阳光的入射角和入射点不变时，通过三棱镜得到的七色光由下至上折射角依次增大，所以可提出的问题是：光从一种介质斜射入另一种介质时，“偏折比”与光的颜色是否有关? 4.答案 (1)放大(2)下 上(3)10 (4)D右B(5)①、② (6)能 解析 (1)图甲中，物距小于像距，根据凸透镜成像规律可知，光屏上成倒立、放大的实像； (2)烛焰的像成在光屏的上方，要使烛焰的像成在光屏中央，可适当向下调节凸透镜或适当向上调节光屏； (3)由图甲可知,u<v,且成实像,说明v=30.0 cm>2f,2f>u=15.0 cm>f,即15 cm>f>7.5cm,由表中数据可知,小明选的凸透镜焦距为10 cm； (4)如图丙所示，此时物距大于像距，根据凸透镜成实像时，物距大于像距，成倒立、缩小的实像，且凸透镜成实像时，像是上下、左右都颠倒的，可知小明看到的像应是D；若将光源向右移动至35cm刻度线处，根据“凸透镜成实像时，物近像远像变大”可知，光屏应向右移动才能在光屏上成清晰的像；此时物距为15.0cm，大于一倍焦距，小于二倍焦距，所以小明看到的像应是倒立、放大的实像，故看到的是B； (5)根据控制变量法可知，小明选取的凸透镜焦距应相同，而透镜的直径不同，由表中数据可知，若要验证其猜想，可在表中选取编号为①、②的两个凸透镜进行实验； (6)飞虫遮挡了部分光，但仍能成完整的像，只是因为光变少，像会暗一些。 学科网（北京）股份有限公司 $