摘要:
**基本信息**
本单元卷聚焦初中物理“光现象”单元,以社会热点(卷羽鹈鹕栖息、巴黎奥运会)、生活情境(电影院观影、斯诺克台球)为载体,覆盖光的直线传播、反射、折射核心知识,通过选择、填空、实验探究题梯度设计,适配单元复习,强化物理观念与科学探究能力。
**题型特征**
|题型|题量|知识覆盖|命题特色|
|----|----|----------|----------|
|选择题|8题|光的反射(鹈鹕倒影)、折射(花样游泳运动员看条幅)|结合2025年生态热点、2024年奥运情境,考查现象辨析|
|填空题|10题|小孔成像(蜡烛成像)、镜面反射(自行车尾灯)|联系日晷、电影银幕等文化生活实例,强化物理观念|
|实验探究题|5题|光的反射规律(硬纸板折叠实验)、平面镜成像特点(蜡烛A/B重合)|设计多变量探究(入射角与反射角关系、像高与像距关系),培养科学思维与探究能力|
内容正文:
第四章 光现象 单元检测
1.夜晚某人在一盏路灯下,先走近路灯后走远,此人影子的长短变化情况是( )
A. 逐渐变长 B. 逐渐变短
C. 先变长,后变短 D. 先变短,后变长
2.国家一级保护动物卷羽鹈鹕于2025年11月现身河南灵宝金水湖,这是该物种首次在灵宝市区稳定栖息,标志着当地湿地生态质量显著提升。如图所示,一只鹈鹕正在金水湖中觅食,平静的水面映出它的身姿。下列说法正确的是( )
A. 人们看到水面上的鹈鹕,是因为光发生了漫反射
B. 鹈鹕在水中的像是实像
C. 水中的鱼看到水面上的鹈鹕,是因为光沿直线传播
D. 当鹈鹕飞离水面,其像的大小不变
3. 2024年巴黎奥运会,中国花样游泳队历史性地夺得团体冠军,如图,两名花样游泳运动员潜入水中,她们从水中仰头看到游泳池上空悬挂的条幅,下列光路图正确的是( )
A. B.
C. D.
4.利用水面的反射可以拍出美丽的照片,关于下图下列说法正确的是( )
A. 上面是建筑的倒影
B. 建筑在水中的倒影是由于光的折射现象形成的
C. 倒影看起来比较暗,是由于一部分光折射到了水中
D. 建筑通过水面所成的像是倒立等大的虚像
5.如图所示,日晷是我国古代劳动人民用来计时的一种工具。一天中从日出到日落,晷针影子的长短变化规律是 ( )
A. 逐渐变短 B. 先变短再变长
C. 逐渐变长 D. 先变长后变短
6.如图所示,小琴同学用一只新买的激光笔沿MO方向照射平静的水面,在竖直白墙上出现了两个红色亮点A和B,小琴继续实验,则下列说法正确的是( )
A. 亮点A是由光的折射形成的,亮点B是由光的反射形成的
B. 若水面上升,亮点B可能会上升至B1处
C. 欲使亮点A下移至A处,可以使入射光线MO绕着点O逆时针旋转一定的角度
D. 欲使亮点B下移至B2处,可以使入射光线MO绕着点O逆时针旋转一定的角度
7.如图所示的四个情景,下列表述中正确的是( )
A. 甲:利用自制温度计测量室温时,室温升高,自制温度计玻璃管中的液面升高
B. 乙:小孔成像是由于光在同种均匀介质中沿直线传播形成的
C. 丙:易拉罐内放入冰和食盐,经搅拌后罐底产生霜,是由于空气中的水蒸气吸热凝华
D. 丁:在烧瓶底部浇冷水使停止沸腾的水重新沸腾,是由于气压越高,水的沸点越低
8.有一圆柱形敞口容器,从其左侧某一高度斜射一束激光,在容器底部产生一个光斑O,如图所示,下列操作使光斑向左移动的是( )
A. 保持水面高度不变使激光笔向左平移
B. 保持激光射入角度不变使水面上升
C. 保持激光射入角度不变使水面下降
D. 保持水面高度和入射点不变使激光入射角增大
9.一束光垂直射到平面镜上,反射角为 °;若入射光线方向不变,平面镜绕入射点转动 ,则反射光线与入射光线的夹角为 °。
10.小明在纸筒的左端蒙上一层铝箔,并在铝箔的中间扎了一个小孔,纸筒的右端开口,并在这一端蒙上一层半透明的塑料膜。如图所示,在半透明塑料膜上观察到蜡烛成倒立的 (选填“实”或“虚”)像;其他条件不变,将蜡烛远离小孔时,像的变化情况是 (选填“变大”或“变小”)。
11.如图,小玉乘汽车到姥姥家度假,汽车在平直公路上向右行驶。小玉的感觉是远处的村庄相对于电线杆在向 运动,近处的小树相对于电线杆在向 运动,电线杆周围的景物看起来好像在绕电线杆做 时针转动。
12.斯诺克台球也被称为障碍台球。如图所示,当我们利用白球直接去撞击红球时,会被中间的绿球挡住,这就像光的 现象。这时可以选择利用白球撞击球桌边沿反弹后撞击红球,这就像光的 现象。
13.周末小红和小华一起去电影院看了《铃芽之旅》,他们发现电影银幕是用白色粗糙的幕布制成。幕布粗糙是为了使光在幕布上发生 _____,使各个方向上的观众都能看见画面,白色是为了能够 _____所有的色光。
14.如图所示,是光的 _____形成的,若光源形状是圆形,小孔形状是三角形,则光屏上的像是 _____(选填“三角形”或“圆形”)。
15.如图所示,一支固定好的激光笔向空水槽底部固定点O打出一束激光。向水槽内加水使水上升至A点,此时光斑在O点 (选填“左”或“右”)侧,加水过程中,激光在水中折射角的大小 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
16.如图甲所示,医生在为患有近视眼的小红同学检查视力,小红观看的是平面镜中视力表的像,她离视力表像的距离应是 m,同时小红看到她的电子表在平面镜中成的像为乙图,它的实际时间是 。当小红检查完视力后慢慢靠近平面镜时,她自己在平面镜中的像的大小 (选填 “变大”“变小”或“不变”)。
17.如图所示是一条鱼跃出水面咬食荷花的情景,鱼在水中看到水面上荷花的虚像是光从 中发生折射形成的(选填“空气到水”或“水到空气”);鱼要准确地咬到荷花,应跃向其看到的荷花的 (选填“下方”“上方”或“本身”)位置。
18.如图所示,MN为平面镜,ab、cd是从同一点光源发出经平面镜反射后的两条反射光线。若ac=20cm,则光源的位置在平面镜上方 cm处;若将平面镜向下平移3cm,则对应同一条入射光线的反射光线ab向 (填“左”或“右”)平移了 cm。
19.小明探究光的反射规律,器材有:激光笔、平面镜、标有刻度的白色硬纸板(可沿中缝折叠)、白板。
(1)如图甲所示,将一束光照射到平面镜上,它的反射光在光屏上形成一个光斑,保持光在平面镜上的入射点不变,减小入射光与平面镜的夹角,则光屏上的光斑向 (选填“上”或“下”)移动。
(2)利用图乙所示的装置进行探究。
①平面镜水平放置,标有刻度的白色硬纸板竖直地立在平面镜上,使一束光紧贴纸板A,射向镜面上的O点,将纸板B绕中缝ON向前或向后翻折,当纸板B和纸板A在 时,纸板B上能呈现反射光束。
②改变入射光的方向,读出入射角和反射角的大小,将测得的数据记录在表格中,由此可知:反射角与入射角大小 。
实验序号
入射角
反射角
①
30°
30°
②
45°
45°
③
60°
60°
③用另一束光逆着反射光的方向射到镜面,观察到反射后的光会逆着原来入射光的方向射出,这表明:反射时, 。
(3)利用图丙所示的装置进行探究,让一束光斜射到平面镜上,在入射点O放置白板并调整位置,发现白板只在某一位置能同时呈现入射光和反射光,测得此时白板与镜面成90°角,实验表明:反射时, 。
(4)自行车尾灯是由许多角反射器组成的反光装置,角反射器是由互相垂直的反光面组成的,当汽车的灯光照在自行车尾灯上时,司机看到尾灯特别亮,原因是: 。
20.小明在探究“物距和物高一定时,物体经小孔所成像的高度和像距的关系”时,所用的实验器材有:用发光二极管做成的物体、有小孔的方纸板、用半透明塑料膜做成的屏、量程为0~30 cm的直尺。实验装置的示意图如图甲所示。
(1)该实验应该在较 (选填“亮”或“暗”)的环境下进行。
(2)记录的实验数据如下表,请在图乙方格纸上画出像高与像距的关系图像。
实验次数
1
2
3
4
5
6
物距u/cm
相同
物高h1/cm
相同
像距v/cm
4.0
8.0
12.0
16.0
20.0
24.0
像高h2/cm
2.0
4.1
6.0
8.0
9.9
12.0
(3)根据图像,得出的探究结论是 。
21.在“探究平面镜成像特点”的活动中:(如图所示)
(1)实验中用薄玻璃板代替平面镜,利用了玻璃透明的特点,便于确定 ,薄玻璃板应与纸面 。
(2)实验过程中应点燃蜡烛 (选填“A”“B”或“A和B”)。移动蜡烛B,发现蜡烛B与A的像完全重合,说明 ;
(3)更换蜡烛后正确操作,记录下A、B两支蜡烛在纸上的位置如图乙所示,通过分析得出像与物到玻璃板的距离相等,像与物的连线与玻璃板垂直;为了证实上述有关成像特点是否可靠,你认为应采取的操作是 ;
A.保持A、B两支蜡烛的位置不变,多次改变玻璃板的位置进行观察、测量
B.保持玻璃板的位置不变,多次改变蜡烛A的位置,进行与上述(3)相同的操作
(4)若实验时,玻璃板不与水平桌面垂直,如图丁所示,则发生的现象是 ;
A.蜡烛A仍然成像在蜡烛B处
B.蜡烛A成像位于水平面偏上方
C.蜡烛A成像位于水平面偏下方
(5)如图戊所示,若玻璃板的厚度为3mm,铅笔分别在玻璃板两个面各成1个像,则2个像中的笔尖相距 mm
22.如图所示为探究平面镜成像的特点的实验装置,蜡烛A和B完全相同。点燃的蜡烛A经玻璃板反射所成的像是 (选填“虚”或“实”)像,若要观察此像,观察者的眼睛与蜡烛A应位于玻璃板的 (选填“同”或“异”)侧。在较长的一段时间内,点燃的蜡烛A所成的像的高度 (选填“保持不变”或“逐渐变小”)。
23.用如图所示装置探究“光折射时的特点”,将一束光从空气斜射入水中时发生折射,实验中多次改变入射的角度,将实验数据记录在下表中。
实验序号
1
2
3
4
5
入射角i
15°
30°
45°
60°
75°
折射角r
11°
22°
32°
40°
46°
(1)分析表格中数据,可以得出结论:光从空气斜射入水中时,折射角 (选填“大于”“小于”或“等于”)入射角。
(2)如图所示,一束光从A点(图中未画出)射向水面上的O点,请在图中作出入射光线AO的大致位置。
(3)如果要让折射光线射到C点,在保持入射点O不变时,可 (选填“增大”或“减小”)入射角;
试卷答案
1.【答案】D
2.【答案】AD
【解析】A.人们看到水面上的鹈鹕,是因为光照射在鹈鹕身上时,会向各个方向发生反射,光发生了漫反射,故A正确;
B.鹈鹕在水中的倒影是平面镜成像,成的是正立、等大的虚像,故B错误;
C.水中的鱼看到水面上的鹈鹕,是鹈鹕反射的光由空气斜射入水中会发生折射,故C错误;
D.平面镜成的像与物大小相等,当鹈鹕飞离水面时,物的大小不变,像的大小也不变,故D正确。
3.【答案】C
4.【答案】C
5.【答案】B
【解析】从日出到正午,影子长度变短;从正午到日落,影子长度变长。
6.【答案】D
【解析】A.当激光笔沿MO方向照射平静的水面时,部分光线会发生反射,根据反射定律可知,反射光线到竖直白墙上形成亮点A,这是光的反射现象,同时,部分光线会进入水中,发生折射,根据折射定律,折射角小于入射角,形成亮点B,这是光的折射现象,A错误;
B.若水面上升,由于反射光线仍然遵循反射定律,亮点A会随之上升。然而,对于折射光线,由于水面上升导致折射点右移,入射角不变,折射角不变,则折射光线与墙壁的交点下移,B错误;
C.使入射光线MO绕着点O逆时针旋转一定的角度,此时入射角会变小,根据光的反射定律,反射角会变小,反射光线会靠近法线,与墙壁的交点会上升,C错误;
D.使入射光线MO绕着点O逆时针旋转一定的角度,此时入射角会变小,根据光的折射定律,折射角会变小,折射光线会靠近法线,折射光线与墙壁的交点下降,欲使亮点B下移至B2处,可以使入射光线MO绕着点O逆时针旋转一定的角度,D正确。
7.【答案】AB
8.【答案】AB
9.【答案】020
【解析】一束光垂直射到平面镜上,入射光线与法线的夹角是0°,即入射角为0°,所以反射角等于入射角等于0°。
若入射光线方向不变,平面镜绕入射点转动 ,则入射光线与法线的夹角是10°,即入射角为10°,所以反射角也为10°,则反射光线与入射光线的夹角为20°。
10.【答案】实变小
【解析】小孔成像是由光在同种均匀介质中沿直线传播形成的,塑料膜上观察到蜡烛成倒立的实像。其他条件不变,将蜡烛远离小孔时,像变小。
11.【答案】右左顺
12.【答案】直线传播反射
13.【答案】(1)漫反射;(2)反射;
【解析】光线照到粗糙不平的物体表面,物体表面发生反射,反射光线射向四面八方,这种反射是漫反射。有色不透明物体反射与自身颜色相同的光,白色物体反射所有的色光。
解:幕布粗糙是为了使光在幕布上发生漫反射,使各个方向上的观众都能看见画面,白色物体能反射所有颜色是色光,因而能看见彩色画面。
故答案为:漫反射;反射。
14.【答案】(1)直线传播;(2)圆形;
【解析】(1)物体发出或反射的光通过小孔后,在小孔后面的光屏上形成倒立的实像,这就是小孔成像,是由于光的直线传播造成的;
(2)在小孔成像现象中,物体经小孔成的像的形状由物体决定,像的形状与物体的形状相同,与孔的形状无关。
解:小孔成像是由于光的直线传播形成的;
蜡烛经小孔成倒立的实像,像的形状与烛焰形状相同,与小孔的形状无关,仍然是圆形。
故答案为:直线传播;圆形。
15.【答案】左不变
16.【答案】4.612:05不变
17.【答案】空气到水下方
【解析】荷花反射的光从空气中斜射入水中时,在水面处发生折射,折射光线向法线方向偏折,折射角小于入射角,折射光线进入鱼的眼睛,鱼逆着折射光线的方向看去,看到的是荷花变高了的虚像,所以鱼在水中看到水面上荷花的虚像是光从空气到水中发生折射形成的。
由于看到的是变高的虚像,那么鱼要准确地咬到荷花,应跃向其看到的荷花的下方位置。
18.【答案】10左6
【解析】将两条反射光线反向延长,交点为光源的像点;根据平面镜成像特点,像与物到镜面的距离相等。如图所示:
由于反射光线ab与镜面的夹角为45°,所以反射角与法线的夹角为45°,即反射角为45°;由于在光的反射中,反射角等于入射角,所以入射角为45°,因此入射光线与镜面的夹角为45°,因此△SOa为等腰三角形,同理可知,△SOc为等腰三角形;根据数学知识可知,△SOa与△SOc全等,所以可得
故光源与镜面的距离为 ,即光源的位置在平面镜上方10cm处。
若将平面镜向下平移3cm,如图所示:
由图可知,对应同一条入射光线的反射光线ab向左移动;由于ab与镜面的夹角为45°,根据数学知识可知,△aa′M′为等腰直角三角形,且 ;所以
故
所以,若将平面镜向下平移3cm,则对应同一条入射光线的反射光线ab向左平移了6cm。
19.【答案】(1)下
(2)①同一平面上 ②相等 ③光路是可逆的
(3)反射光线、入射光线与法线在同一平面内
(4)角反射器使反射光线将沿与原光线平行的方向反射回去
20.【答案】(1)暗
(2)
(3)在物距和物高一定时,物体经小孔所成像的高度和像距成正比
21.【答案】(1)像的位置;垂直
(2)A;像与物的大小相等
(3)B
(4)B
(5)6
【解析】(1)玻璃板透明,实验中可以透过玻璃板观察到后方蜡烛,方便确定像的位置。
若玻璃板不与纸面垂直,像会成在桌面外,无法让蜡烛与像重合,因此薄玻璃板应与纸面垂直放置。
(2)实验中只需点燃蜡烛A,若点燃B会使背景变亮,不利于观察A的像。
蜡烛B能与A的像完全重合,说明像与物体的大小相等,这是等效替代法验证像物大小关系的结论。
(3)一次实验得到的结论具有偶然性,为了得到普遍规律,需要保持玻璃板位置不变,多次改变蜡烛A的位置重复实验。
(4)平面镜成像中像与物关于镜面对称,图丁中玻璃板上端向蜡烛A侧倾斜,因此蜡烛A的像会成在水平面偏上方。
(5)根据平面镜成像“物距等于像距”:玻璃板厚度为3mm,铅笔尖紧贴前表面,前表面成像位置在前表面处;铅笔尖到后表面的距离为3mm,后表面成像到后表面的距离也为3mm,因此两个像的间距为
22.【答案】虚;同;逐渐变小
【解析】点燃的蜡烛A经玻璃板反射所成的像是反射光线的反向延长线会聚而成的,不是实际光线会聚而成的,是虚像。
由于平面镜成像是光的反射形成的虚像,蜡烛A和反射光线在玻璃板前;若要观察此像,观察者的眼睛与蜡烛A应位于玻璃板的同侧。
平面镜成像时,像和物体大小相等;实验时,在较长的一段时间内,由于蜡烛A燃烧变短,点燃的蜡烛A所成的像的高度逐渐变小。
23.【答案】(1)小于
(2)
(3)减小
【解析】(1)由表中数据可知,入射角增大,折射角也增大,但折射角始终小于对应的入射角,因此光从空气斜射入水中时,折射角小于入射角。
(2)由空气斜射入水中,折射角小于入射角,折射光线与入射光线分居法线两侧,据此做出入射光线,如图所示:
(3)让折射光线射到C点,折射角会变小,根据折射角随入射角减小而减小得,应减小入射角。
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