北京市第四中学八年级物理第9章光学习题及答案

北京市第四中学八年级物理第9章光学习题及答案第1页共1页北京市第四中学八年级物理第9章光学习题及答案一、单项选择题（共10小题，每题2分）（每小题只有一个选项符合题意，请把正确选项的字母填在题后括号内）1.一束光线从空气斜射入水中，下列说法正确的是A.反射角等于入射角B.折射角大于入射角C.折射角小于入射角D.光线传播方向不变参考答案：C2.小明同学用凸透镜观察蚂蚁，发现蚂蚁的像变大了。如果凸透镜的焦距为10cm，蚂蚁距离凸透镜5cm，那么蚂蚁的像是A.倒立、放大的实像B.正立、放大的虚像C.倒立、缩小的实像D.正立、缩小的虚像参考答案：B3.在“探究平面镜成像特点”的实验中，小明同学发现蜡烛在平面镜中成像，下列说法正确的是A.像是虚像B.像是实像C.像与物体大小相等D.像与物体左右相反参考答案：C4.照相机利用凸透镜成倒立、缩小的实像工作，下列说法正确的是A.照相机镜头的焦距越长，拍摄的景物范围越大B.照相机镜头的焦距越长，拍摄的景物范围越小C.照相机镜头的焦距越短，拍摄的景物范围越大D.照相机镜头的焦距越短，拍摄的景物范围越小参考答案：B5.放大镜利用凸透镜成倒立、放大的实像工作，下列说法正确的是A.放大镜的焦距越长，放大的倍数越大B.放大镜的焦距越长，放大的倍数越小C.放大镜的焦距越短，放大的倍数越大D.放大镜的焦距越短，放大的倍数越小参考答案：C6.小明同学制作了一个简易潜望镜，利用两块互相平行且相距20cm的平面镜，下列说法正确的是A.潜望镜能成正立、放大的虚像B.潜望镜能成正立、缩小的实像C.潜望镜能倒立、放大的虚像D.潜望镜能倒立、缩小的实像参考答案：A7.在“探究凸透镜成像规律”的实验中，小红同学将蜡烛放在凸透镜前20cm处，得到一个倒立、放大的实像，下列说法正确的是A.凸透镜的焦距大于20cmB.凸透镜的焦距小于20cmC.凸透镜的焦距等于20cmD.无法确定凸透镜的焦距参考答案：B8.光的反射是可逆的，请举例说明。A.平面镜成像B.水面倒影C.光的折射D.以上都是参考答案：D9.凹透镜对光线有发散作用，请解释为什么不能用它来制作放大镜。A.凹透镜不能成实像B.凹透镜不能成虚像C.凹透镜成的虚像是正立的D.凹透镜成的虚像是倒立的参考答案：A10.在“探究光的折射规律”的实验中，小丽同学将一束光线从空气斜射入水中，发现折射角小于入射角，下列说法正确的是A.光从空气射入水中时，折射角总是大于入射角B.光从空气射入水中时，折射角总是小于入射角C.光从水中射入空气时，折射角总是大于入射角D.光从水中射入空气时，折射角总是小于入射角参考答案：C二、填空题（共10小题，每题2分）（请把正确答案直接填写在题中横线上，填写不完整的不得分）1.光的反射现象中，反射角______入射角。参考答案：等于2.光的折射现象中，光从空气斜射入水中时，折射角______入射角。参考答案：小于3.平面镜成像的特点是：像与物关于平面镜______；像与物到平面镜的距离______。参考答案：对称，相等4.凸透镜对光线有______作用，凹透镜对光线有______作用。参考答案：会聚，发散5.物体通过凸透镜成像时，当物距大于二倍焦距时，成倒立、______的实像。参考答案：缩小6.物体通过凸透镜成像时，当物距小于焦距时，成倒立、______的虚像。参考答案：放大，正立7.照相机利用凸透镜成______、______的实像工作。参考答案：倒立，缩小8.放大镜利用凸透镜成______、______的虚像工作。参考答案：正立，放大9.光的色散现象中，白光通过三棱镜后分解成______种色光，其中红光的偏折程度______。参考答案：七，最小10.物体在平面镜中成像的大小跟物体的大小______，跟物体到平面镜的距离______。参考答案：有关，无关三、判断题（共10小题，每题2分）（正确的打“√”，错误的打“×”，把判断符号填在题后括号内）1.光的反射现象中，反射角总是等于入射角。参考答案：×2.光从空气斜射入水中时，折射角一定大于入射角。参考答案：×3.平面镜成像的特点是：像与物关于平面镜对称；像与物到平面镜的距离相等。参考答案：√4.物体通过凸透镜成像时，当物距大于二倍焦距时，成倒立、缩小的实像。参考答案：√5.照相机利用凸透镜成倒立、缩小的实像工作。参考答案：√6.放大镜利用凸透镜成倒立、放大的实像工作。参考答案：×7.光的色散现象中，白光通过三棱镜后分解成七种色光，其颜色从上到下依次是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。参考答案：√8.物体在平面镜中成像的大小跟物体的大小有关，跟物体到平面镜的距离无关。参考答案：×9.凸透镜对光线有发散作用。参考答案：×10.光的直线传播是指光总是沿着直线传播的。参考答案：×四、简答题（共8小题，每题2分）（请分点作答，语言简明、要点齐全，写在对应题目下方的横线上）1.简述光的反射定律的内容。参考答案：光的反射定律包括：①反射光线、入射光线和法线在同一平面内；②反射光线和入射光线分居在法线的两侧；③反射角等于入射角。2.光从空气斜射入水中时，折射角与入射角的大小关系是怎样的？并解释原因。参考答案：光从空气斜射入水中时，折射角小于入射角。因为光从光疏介质（空气）进入光密介质（水）时，传播速度变慢，导致光线向法线方向偏折。3.平面镜成像的特点有哪些？参考答案：平面镜成像的特点包括：①像与物关于平面镜对称；②像与物大小相等；③像是虚像；④像与物的连线与镜面垂直。4.凸透镜成像时，物距大于二倍焦距时，成像的特点是什么？参考答案：当物距大于二倍焦距时，凸透镜成倒立、缩小的实像。像距大于一倍焦距小于二倍焦距。5.凸透镜成像时，物距小于焦距时，成像的特点是什么？参考答案：当物距小于焦距时，凸透镜成正立、放大的虚像。像距大于二倍焦距。6.照相机和放大镜都利用凸透镜成像，它们成像的原理有何不同？参考答案：照相机利用凸透镜成倒立、缩小的实像工作，原理是物距大于二倍焦距；放大镜利用凸透镜成正立、放大的虚像工作，原理是物距小于焦距。7.光的色散现象中，白光通过三棱镜后分解成几种色光？颜色排列顺序是怎样的？参考答案：光的色散现象中，白光通过三棱镜后分解成七种色光，颜色排列顺序从上到下依次是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。8.物体在平面镜中成像的大小跟物体的大小有什么关系？为什么？参考答案：物体在平面镜中成像的大小跟物体的大小有关，跟物体到平面镜的距离无关。因为平面镜成像时，像与物大小相等，且像与物的连线与镜面垂直，成像的大小只与物体本身的大小有关，而与物体到镜面的距离无关。五、应用题（共8小题，每题3分）（请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写最后结果不得分）1.医院使用的光学仪器需要矫正视力，某患者眼睛的近点距离为40cm，远点距离为1.2m。为了看清远处的物体，医生为他配了一副近视眼镜。如果眼镜的度数用D表示，单位是屈光度，且D=100/f，其中f是镜片的焦距（单位：米）。求这副近视眼镜的度数是多少？参考答案：-4D2.小明同学用焦距为10cm的凸透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验。他将蜡烛放在凸透镜前20cm处，移动光屏，在光屏上得到了一个倒立、放大的实像。如果保持蜡烛位置不变，将凸透镜沿垂直于主光轴的方向向上移动2cm，那么光屏应如何移动才能再次得到清晰的像？参考答案：向上移动2cm3.在“探究平面镜成像特点”的实验中，小华同学用玻璃板代替平面镜，目的是什么？实验中，如果将蜡烛向远离玻璃板的方向移动5cm，为了在光屏上观察到蜡烛的像，光屏应如何移动？参考答案：将光屏向上移动2cm4.小红同学用焦距为10cm的凸透镜制作了一个简易投影仪。她将投影片放在凸透镜前15cm处，调节光屏，在光屏上得到了一个清晰的像。如果小红想使光屏上的像变大，应该怎样调节？参考答案：将蜡烛向远离凸透镜的方向移动5.小明同学在实验室里做“测量平均速度”的实验。他让小车从斜面顶端由静止开始下滑，测出小车通过斜面顶端到斜面底端的时间为3秒，斜面的长度为1.5m。求小车在斜面上的平均速度是多少？参考答案：0.5m/s6.小红同学在实验室里做“探究光的折射规律”的实验。她将一束光从空气斜射入水中，测得入射角为30°，折射角为22°。求这束光从空气射入水中时，折射率是多少？参考答案：1.367.小明同学在实验室里做“探究光的色散现象”的实验。他将一束白光通过三棱镜，在光屏上得到了一条彩色的光带。如果他将三棱镜旋转一个角度，使入射光线的入射角变大，那么光屏上的彩色光带会发生什么变化？参考答案：彩色光带的宽度会变宽，颜色顺序会发生变化8.小红同学在实验室里做“探究凸透镜成像规律”的实验。她将蜡烛放在凸透镜前20cm处，移动光屏，在光屏上得到了一个倒立、缩小的实像。如果保持蜡烛位置不变，将凸透镜沿垂直于主光轴的方向向上移动2cm，那么光屏应如何移动才能再次得到清晰的像？参考答案：向上移动2cm标准答案与解析一、单项选择题1.参考答案：C解析：本题考查光的折射规律。光从空气斜射入水中时，折射角小于入射角，故C正确，B错误。光的反射时，反射角等于入射角，故A错误。光线从一种介质射入另一种介质时，传播方向会发生偏折，故D错误。2.参考答案：B解析：本题考查凸透镜成像规律。凸透镜的焦距为10cm，蚂蚁距离凸透镜5cm，即物距u=5cm，u小于焦距f，根据凸透镜成像规律，成倒立、放大的虚像，故B正确，A、C、D错误。3.参考答案：C解析：本题考查平面镜成像特点。平面镜成像的特点是：像是虚像，像与物体大小相等，像与物体关于平面镜对称，像与物体左右相反，故C正确，A、B、D错误。4.参考答案：B解析：本题考查凸透镜成像规律在照相机中的应用。照相机利用凸透镜成倒立、缩小的实像，要拍摄远景，需要减小像距，增大物距，即镜头的焦距越长，拍摄的景物范围越小，故B正确，A、C、D错误。5.参考答案：C解析：本题考查凸透镜成像规律在放大镜中的应用。放大镜利用凸透镜成正立、放大的虚像，要增大放大的倍数，需要减小像距，即放大镜的焦距越短，放大的倍数越大，故C正确，A、B、D错误。6.参考答案：A解析：本题考查潜望镜的工作原理。潜望镜利用两块互相平行且相距20cm的平面镜，能成正立、等大的虚像，故A正确，B、C、D错误。7.参考答案：B解析：本题考查凸透镜成像规律。在“探究凸透镜成像规律”的实验中，小红同学将蜡烛放在凸透镜前20cm处，得到一个倒立、放大的实像，根据凸透镜成像规律，2fuf，即凸透镜的焦距f小于20cm且大于10cm，故B正确，A、C、D错误。8.参考答案：D解析：本题考查光的反射的逆可性。光的反射是可逆的，即光路是可逆的，故A、B、C都是光的反射的逆可性的例子，D正确。9.参考答案：A解析：本题考查凹透镜成像特点。凹透镜对光线有发散作用，成的虚像是正立、缩小的，不能用来制作放大镜，因为放大镜需要成正立、放大的虚像，故A正确，B、C、D错误。10.参考答案：C解析：本题考查光的折射规律。在“探究光的折射规律”的实验中，小丽同学将一束光线从空气斜射入水中，发现折射角小于入射角，根据光的折射规律，光从水中射入空气时，折射角大于入射角，故C正确，A、B、D错误。二、填空题1.参考答案：等于解析：本题考查光的反射定律。根据光的反射定律，反射角等于入射角，这是光的反射现象的基本规律。2.参考答案：小于解析：本题考查光的折射规律。根据光的折射规律，光从空气斜射入水中时，折射角小于入射角，这是由于光在不同介质中的传播速度不同导致的。3.参考答案：对称，相等解析：本题考查平面镜成像的特点。平面镜成像的特点是：像与物关于平面镜对称；像与物到平面镜的距离相等，这是平面镜成像的基本规律。4.参考答案：会聚，发散解析：本题考查凸透镜和凹透镜的作用。凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜对光线有发散作用，这是凸透镜和凹透镜的基本性质。5.参考答案：缩小解析：本题考查凸透镜成像规律。物体通过凸透镜成像时，当物距大于二倍焦距时，成倒立、缩小的实像，这是凸透镜成像的基本规律。6.参考答案：放大，正立解析：本题考查凸透镜成像规律。物体通过凸透镜成像时，当物距小于焦距时，成倒立、放大的虚像，这是凸透镜成像的基本规律。7.参考答案：倒立，缩小解析：本题考查照相机的工作原理。照相机利用凸透镜成倒立、缩小的实像工作，这是照相机的基本工作原理。8.参考答案：正立，放大解析：本题考查放大镜的工作原理。放大镜利用凸透镜成正立、放大的虚像工作，这是放大镜的基本工作原理。9.参考答案：七，最小解析：本题考查光的色散现象。光的色散现象中，白光通过三棱镜后分解成七种色光，其中红光的偏折程度最小，这是光的色散现象的基本规律。10.参考答案：有关，无关解析：本题考查平面镜成像的特点。物体在平面镜中成像的大小跟物体的大小有关，跟物体到平面镜的距离无关，这是平面镜成像的基本规律。三、判断题1.参考答案：×解析：本题考查光的反射定律。光的反射定律指出，反射角等于入射角，但只有在入射光线与镜面垂直时，反射光线才与入射光线重合，此时反射角和入射角都为0度。一般情况下，反射角和入射角是相等的，但题目中的表述“总是”过于绝对，因此错误。2.参考答案：×解析：本题考查光的折射规律。光从空气斜射入水中时，由于水的折射率大于空气，光线会向法线方向偏折，因此折射角小于入射角，题目中的表述相反，因此错误。3.参考答案：√解析：本题考查平面镜成像的特点。平面镜成像的特点是：像与物关于平面镜对称；像与物到平面镜的距离相等。这是平面镜成像的基本规律，因此正确。4.参考答案：√解析：本题考查凸透镜成像规律。物体通过凸透镜成像时，当物距大于二倍焦距时，根据凸透镜成像规律，成倒立、缩小的实像，因此正确。5.参考答案：√解析：本题考查凸透镜成像规律。照相机利用凸透镜成倒立、缩小的实像工作，这是照相机的基本原理，因此正确。6.参考答案：×解析：本题考查凸透镜成像规律。放大镜利用凸透镜成正立、放大的虚像工作，而不是实像，题目中的表述相反，因此错误。7.参考答案：√解析：本题考查光的色散现象。光的色散现象中，白光通过三棱镜后分解成七种色光，其颜色从上到下依次是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫，这是光的色散的基本规律，因此正确。8.参考答案：×解析：本题考查平面镜成像的特点。物体在平面镜中成像的大小跟物体的大小有关，且像与物的大小相等，跟物体到平面镜的距离无关，题目中的表述“跟物体到平面镜的距离无关”是正确的，但“物体在平面镜中成像的大小跟物体的大小有关”也是正确的，因此整体表述正确，但题目要求判断对错，因此错误。9.参考答案：×解析：本题考查凸透镜的作用。凸透镜对光线有会聚作用，而不是发散作用，题目中的表述相反，因此错误。10.参考答案：×解析：本题考查光的直线传播。光的直线传播是指光在均匀介质中沿直线传播，但当介质不均匀或存在障碍物时，光的传播路径会发生改变，因此题目中的表述“总是”过于绝对，因此错误。四、简答题1.参考答案：光的反射定律包括：①反射光线、入射光线和法线在同一平面内；②反射光线和入射光线分居在法线的两侧；③反射角等于入射角。解析：本题考查〈光的反射定律〉。光的反射定律是几何光学的基本定律之一，它描述了光线在界面发生反射时的行为规律。解析中首先列出了反射定律的三条内容，这是对基本知识的准确复述和总结。光的反射定律是理解反射现象的基础，例如平面镜成像、镜子反光等都与反射定律有关。掌握反射定律对于后续学习光的折射、全反射等知识至关重要。本题的作答需要学生准确记忆并理解反射定律的三个要点，属于对基础知识的理解和应用。2.参考答案：光从空气斜射入水中时，折射角小于入射角。因为光从光疏介质（空气）进入光密介质（水）时，传播速度变慢，导致光线向法线方向偏折。解析：本题考查〈光的折射现象〉。光的折射是指光线从一种介质进入另一种介质时，传播方向发生偏折的现象。解析中首先给出了折射角与入射角的大小关系，即折射角小于入射角。然后解释了原因：光从光疏介质（空气）进入光密介质（水）时，传播速度变慢，根据惠更斯原理，波前速度减慢的部分先到达界面，导致折射光线向法线方向偏折。反之，如果光从光密介质进入光疏介质，折射角会大于入射角。理解折射现象需要掌握光的折射定律（斯涅尔定律），并知道光疏介质和光密介质的概念。3.参考答案：平面镜成像的特点包括：①像与物关于平面镜对称；②像与物大小相等；③像是虚像；④像与物的连线与镜面垂直。解析：本题考查〈平面镜成像特点〉。平面镜成像是指光线经平面镜反射后形成的与物体相似的图像。解析中列出了平面镜成像的四个主要特点：①像与物关于平面镜对称，即像与物的连线与镜面垂直，且到镜面的距离相等；②像与物大小相等，即像与物的形状和大小完全相同；③像是虚像，即不能在屏幕上呈现，只能通过镜面观察；④像与物的连线与镜面垂直，这是由光的反射定律决定的。这些特点在日常生活中有广泛应用，例如潜望镜、穿衣镜等都是利用平面镜成像原理制成的。掌握平面镜成像特点对于理解其他光学元件成像规律有重要意义。4.参考答案：当物距大于二倍焦距时，凸透镜成倒立、缩小的实像。像距大于一倍焦距小于二倍焦距。解析：本题考查〈凸透镜成像规律〉。凸透镜成像规律是光学中的重要内容，它描述了物体通过凸透镜成像时，像的性质（倒立或正立、放大或缩小、实像或虚像）与物距（物体到透镜的距离）之间的关系。解析中给出了当物距大于二倍焦距（u2f）时，凸透镜成像的特点：成倒立、缩小的实像（vf）。同时指出像距在一倍焦距和二倍焦距之间。这个成像规律可以通过作图法或公式法（透镜成像公式1/f=1/u+1/v）推导出来。在实际应用中，照相机就是利用这一原理制成的。本题的作答需要学生掌握凸透镜成像的规律，并能根据物距判断成像的性质。5.参考答案：当物距小于焦距时，凸透镜成正立、放大的虚像。像距大于二倍焦距。解析：本题考查〈凸透镜成像规律〉。解析中给出了当物距小于焦距（uf）时，凸透镜成像的特点：成正立、放大的虚像（v为负值，表示像距为负，即像在透镜同一侧）。这个成像规律同样可以通过作图法或公式法推导出来。放大镜就是利用这一原理制成的。需要注意的是，凸透镜成像时，物距小于焦距时只能成虚像，物距大于焦距时才能成实像。掌握凸透镜成像规律对于理解放大镜、投影仪等光学仪器的原理非常重要。本题的作答需要学生准确记忆并理解不同物距下凸透镜成像的特点。6.参考答案：照相机利用凸透镜成倒立、缩小的实像工作，原理是物距大于二倍焦距；放大镜利用凸透镜成正立、放大的虚像工作，原理是物距小于焦距。解析：本题考查〈凸透镜成像应用对比〉。解析中对比了照相机和放大镜两种利用凸透镜成像的仪器的原理。照相机工作时，物体到镜头的距离（物距）大于二倍焦距（u2f），根据凸透镜成像规律，成倒立、缩小的实像（vf），这个实像可以投射到感光元件（如胶片或传感器）上。放大镜工作时，物体到镜头的距离小于焦距（uf），根据凸透镜成像规律，成正立、放大的虚像（v为负值），这个虚像可以被人眼观察。通过对比两种仪器的成像原理，可以看出它们利用了凸透镜成像的不同规律。掌握这两种仪器的原理有助于理解凸透镜成像规律的应用。7.参考答案：光的色散现象中，白光通过三棱镜后分解成七种色光，颜色排列顺序从上到下依次是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。解析：本题考查〈光的色散现象〉。光的色散是指白光通过棱镜或其他介质时，被分解成不同颜色的单色光的现象。解析中给出了白光通过三棱镜后分解成的色光种类和颜色排列顺序。白光是由多种色光组成的复色光，不同颜色的光在棱镜中的折射率不同，导致它们偏折的角度不同，从而被分离开来。根据折射率的大小关系，红光的偏折角度最小，紫光的偏折角度最大，因此颜色排列顺序从上到下依次是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。光的色散现象是光的波动性的重要体现，也是理解彩虹形成等自然现象的基础。本题的作答需要学生掌握光的色散现象的基本知识，并能记住七种色光的排列顺序。8.参考答案：物体在平面镜中成像的大小跟物体的大小有关，跟物体到平面镜的距离无关。因为平面镜成像时，像与物大小相等，且像与物的连线与镜面垂直，成像的大小只与物体本身的大小有关，而与物体到镜面的距离无关。解析：本题考查〈平面镜成像特点〉。平面镜成像的特点是：像与物大小相等，像与物到镜面的距离相等，像是虚像，像与物的连线与镜面垂直。解析中首先指出了物体在平面镜中成像的大小跟物体的大小有关，这是由平面镜成像规律决定的。然后解释了成像的大小跟物体到平面镜的距离无关的原因：因为平面镜成像时，像与物关于平面镜对称，像与物的连线与镜面垂直，所以无论物体距离镜面多远，只要物体的大小不变，像的大小也就不变。这个结论可以通过作图法直观地表现出来。理解平面镜成像特点对于解释日常生活中的一些光学现象非常重要。五、应用题1.参考答案：-4D解析：本题考查凸透镜成像规律。根据题意，患者眼睛的近点距离为40cm，远点距离为1.2m。为了看清远处的物体，需要将远点距离变为无穷远。根据凸透镜成像公式1/f=1/v-1/u，其中u为物距，v为像距，f为焦距。由于远处的物体可以看作是无穷远，所以v=∞，代入公式得到1/f=0-1/u，即f=-u。由于患者的远点距离为1.2m，所以焦距f=-1