八年级物理上册光现象综合能力题专题含答案Word文件下载.docx
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(1)请你分析上述数据,分析单位长度内的数目与薄膜的顶角的关系;
(2)将一根金属丝,替换纸片夹在两玻璃板之间,数出条纹数量为6条,请问它的直径相当于几张纸。
(3)现在有两根粗细不相等(微有差别)的金属丝A和B,将A和B放在钢质平台上,A和B上面用一透明平板T压住,如图所示。
则在T和钢质平台间形成了尖劈形空气薄层,它们在某单色光垂直照射下各产生明暗相间的条纹,试简述怎样判断A和B谁粗谁细?
2.2019年11月4日,成功从背面登陆月球的嫦娥四号着陆器和“玉兔二号”巡视器顺利完成第十一月昼工作后进入休眠期,表明我国的登月探测器已经步入世界最先进的行列之中。为实现我国的载人登月计划,科研人员用激光测距仪测月球和地球之间的距离时,发时的激光束经2.56s返回地球,请回答下列问题。
(1)光在真空中传播的速度是多少?
(2)地球到月球的距离是多少?
(3)夜晚我们可以从水池中看到月亮的像,如果池水深5m,则月球在水中的像到水面的距离是多少?
3.如图光源S发出一条光线经平面镜M反射后通过A点,平面镜两边端点分别为P、Q,A点在Q点的正上方,S、A距平面镜分别为10cm和20cm,它们之间的水平距离30cm。
求:
(1)请在图中画出反射的完整光路图;
(2)入射点距离平面镜右端Q点的距离;
(3)入射角的大小;
4.最近台海局势紧张,为震慑台独势力,解放军在江南沿海持续举行军事演习。
在某次军事演习中,一门坦克炮向目标发射了一枚炮弹,炮弹发射5.1s后看到炮弹击中目标爆炸,又过4.5s听到爆炸的声音。
(声音的速度为340m/s,不计光传播的时间)
(1)先看到爆炸后听到爆炸的声音的原因是是什么?
(2)坦克离目标的距离是多少?
(3)炮弹的速度是多少?
5.请阅读材料,回答材料后的问题:
凹面镜
凹面镜是用球面的内表面作反射面,对光线有会聚作用,如图甲所示,平行光照于其反射面上时,通过反射而聚在镜面前的焦点F上,每条光线反射时都遵守光的反射定律。
其应用:
太阳灶、点燃奥运圣火的装置、手电筒的反光罩。
小明找来一只手电筒,仔细观察了小灯泡的所在位置以及反光罩(即凹面镜),如图乙所示,经过思考,他认为手电筒的小灯泡应该安置在凹面镜的F位置,这是因为______。
请你在图丙上画出小灯泡发出的光经凹面镜反射的大致光路图______(至少画两束入射光)。
6.
(1)如图所示,青蛙在枯井中的E点,画光路图确定青蛙能看到的大致范围;
(2)若井中注满水,井底青蛙的位置不变,青蛙观察到的井上范围将如何变化?
为什么呢?
7.世界上一些贫困地区的民众居住在没有窗户的小屋子里,因为电力紧缺白天屋内也漆黑一团。
于是他们在屋顶打一个洞,固定一个装满水的瓶子,利用阳光来获得照明(如图甲所示)。
装好后在室内看到的“水瓶灯”的照明效果(如图乙所示)。
(1)你认为与在屋顶的洞上安装玻璃板来采光相比,水瓶灯在照明效果上有什么优点?
_____
(2)水瓶灯产生这样照明效果的原因是_____;
(3)经过太阳一天的照射,水瓶内水的温度会_____,这是由太阳光的_____效应引起的。
8.阅读短文,回答问题:
光电效应
光电效应是物理学中一个重要而神奇的现象.光照射到某些物质上,引起物质的电性质发生变化.这类光致电变的现象被人们统称为光电效应.光电效应分为:
外光电效应和内光电效应.外光电效应是指被光激发产生的电子逸出物质表面的现象(如图甲).只有入射光的频率高于一定值时,才能激发电子逸出物质表面.内光电效应是指被光激发所产生的电荷仍在物质内部运动,但使物质的导电能力发生变化或在物体两端产生电压的现象.
光敏电阻器是利用半导体的光电效应制成的一种电阻值随入射光的强弱而改变的电阻器;
入射光强,电阻减小,入射光弱,电阻增大.光敏电阻器一般用于光的测量、光的控制和光电转换.
我们现在能够看到声和影完全配合一致的有声电影,还是多亏了光电效应.影片摄制完后,要进行录音.录音时通过专门的设备使声音的变化转变成光的变化,从而把声音的“像”摄制在影片的边缘上,这就是影片边上的声道.放映电影时,用强度不变的光束照射声道,由于影片上各处的声道不同,所以在影片移动的过程中,通过声道的光也就不断变化;
变化的光射向图乙中的光敏电阻时,在电路中产生变化的电流,通过喇叭就可以把“声音的照片”还原成声音.
(1)外光电效应会从物质中激发出______.
A.原子B.质子C.中子D.电子
(2)在可见光中,从红光到紫光,光的频率是逐渐增大的.如果绿光照射到某金属表面能产生外光电效应,则下列光照射该金属也一定能产生外光电效应是______.
A.红光、紫光B.红光、黄光C.蓝光、紫光D.黄光、蓝光
(3)光敏电阻是依据______(内/外)光电效应工作的.
(4)如图乙为光敏电阻的工作原理图,当光照强度发生变化时,小量程电流表的示数变化如图______.
(5)如图丙为某影片的部分声道图,当它按图示方向在放映条件下匀速通过光敏电阻上方时,喇叭发出的声音的响度将______(变大/变小/不变).
9.阅读短文,并回答问题:
神奇的激光
激光是20世纪的重大发明,被称为“最快的刀”、“最准的尺”和“最奇异的光”。
激光是一种颜色单纯的光,激光器发出的光通过三棱镜后不会被分成不同颜色的光。
激光具有超强的能量密度,可以在直径几百纳米的范围内产生几百万度的高温。
工地上,激光刀可切割坚硬和柔软的材料,对切割部位进行局部照射几秒钟便能切割好,激光刀还是外科医生的好帮手,用它做手术没有丝毫机械撞击,而且又快又精准,大大减轻了病人的痛苦,如血管瘤、脑部手术等。
激光单色性好、方向性强、测距精度高,使得测量人造卫星、月球等远目标的距离变成现实。
宇航员在月球上安放激光反射器,激光器从地球向月球发射一个激光脉冲信号,月球上的反射器能够将激光脉冲原路返回,激光脉冲从发出到接收时间间隔为2.56s。
激光也被作为电影素材,在科幻电影《星球大战》中天行者使用的激光剑能释放出一道长约1m的纯能量束,战斗时悄无声息。
(1)激光_____是白光(选填“一定”、“一定不”或“可能”);
(2)激光刀在切割坚硬或柔软的材料时,材料所发生的物态变化可能是_____(答出一种即可);
(3)若《星球大战》中的激光剑刺向你,你利用_____(填光学元件名称)能把激光反射回去;
(4)光在真空中的传播速度是3×
108m/s,则月球与地球之间的距离约为_____m。
10.下表是光在几种不同均匀介质中的传播速度,图所示是不同的均匀介质以及光传播的光路图。
介质
玻璃
冰
水
酒精
空气
光速(×
108m/s)
1.87
2.29
2.25
2.26
3.00
(1)在表格给定的几种介质中,光传播速度最小的介质是______。
(2)通过分析表格数据,______(选填“能“或“不能”)得出结论:
光在固体中传播速度最小,在气体中传播速度最大。
(3)图甲是光在几种介质中传播的光路图,结合表格数据,可得出结论:
光从一种介质斜射入另一种介质时,在界面处会发生______,在传播速度较小的介质内,光线与法线的夹角______(选填“较大”或“较小”)。
(4)如图乙所示,画出入射光线对应的折射光线大致位置。
(____)
(5)如图丙所示,一束光经过A点,要射中B点,则入射点应在O点的______(选填“左侧”或“右侧”)。
参考答案
1.
(1)正比;
(2)4;
(3)见解析
【详解】
(1)由表格中数据知道,纸张数增大为原来的几倍,条纹数也增大为原来的几倍,说明单位长度内的数目与薄膜的顶角成正比关系。
(2)由表格中数据知道,条纹数为6条,则是3条的2倍,则纸张数为2的2倍,即为4张,用内插法可知,直径相当于4张纸。
(3)可以在靠近B端施力向下压玻璃板,如果看到明暗相间的条纹变稀疏,说明角度变小,则说明B比A的直径要粗。
如果看到明暗相间的条纹变密集,则说明B比A的直径要细。
2.
(1)
;
(2)
(3)
(1)光在真空中传播的速度是
。
(2)激光束经2.56s返回地球,激光束运动的距离为地球到月球距离的2倍,则
(3)根据平面镜成像的特点,像与物体到平面镜的距离相等,所以像到平面镜的距离也是
答:
(2)地球到月球的距离是
(3)月球在水中的像到水面的距离是
3.
(1)
(2)20cm;
(3)45°
(1)过S做平面镜的对称点S’,即像点,反射光线的反向延长线必过像点,故用虚线连接
S’A,S’A与平面镜交于O点即入射点,平面镜的反射面后用虚线,垂线也是虚线,反射面是实线,并标上箭头,即为反射光线,连接SO,并标上箭头,射向平面镜,即为入射光线,故如下图所示:
如上图,根据光的反射定律,反射角等于入射角,故入射光线平面镜的夹角与反射光线与平面镜的夹角相等,故三角形SPO与三角形AOQ相似,故
故入射点距离平面镜右端Q点的距离
(3)根据
可知,∠AOQ=45°
,故入射角的大小为45℃。
(1)光路图如上图;
(2)故入射点距离平面镜右端Q点的距离20cm;
(3)入射角的大小45°
4.
(1)光速远大于声速;
(2)1530m;
(3)300m/s
解:
(1)因为在空气中光速远大于声速,所以先看到爆炸后听到爆炸的声音;
(2)由v=
可得,追击炮离目标的距离
s=vt=340m/s×
4.5s=1530m
(3)炮弹飞行的距离为1530m,其飞行时间为5.1s,则炮弹的飞行速度
v′=
=
=300m/s
(1)在空气中光速远大于声速;
(2)坦克离目标的距离为1530m;
(3)炮弹的飞行速度是300m/s。
5.在光的反射中,光路是可逆的
[1]在光的传播过程中,光路是可逆的,平行光线经过凹面镜会会聚于焦点,由焦点发出的光线经凹面镜反射后平行射出,故小灯泡应安置在凹面镜的焦点位置。
[2]根据从焦点发出的光线经凹面镜反射后平行射出,作光路图,如下图所示:
6.
(1)
(2)见详解
(1)图中黑点E表示青蛙的位置,将E点分别与井口左边的端点、井口右边的端点相连成一直线,然后在直线上标出光线射向E点的箭头,即可得到两条射向青蛙眼睛的光线,这两条光线就决定了青蛙的观察范围。
如图所示:
(2)井中注满水时,光由空气进入水中发生折射,折射光线靠近法线,如图所示,可以增大观测范围。
7.见解析光的折射升高热
(1)[1]在屋顶的洞上安装玻璃板,根据光的直线传播的知识可知,此时屋内有一个与玻璃板相同的光斑,而屋内其他地方的太阳光照射不到,所以会黑暗一些;
而在屋顶的洞上安装“水瓶灯”,由于太阳光照射到水中时会发生折射,此时的水瓶灯相当于是屋内的一个光源,折射的光能射向四面八方,整个房间内都会明亮。
(2)[2]产生这种效果的原因是由于光的折射。
(3)[3][4]太阳光具有热效应,水会从太阳光中吸收热量,内能变大,温度升高。
8.⑴D⑵C(3)内⑷C⑸变大
【解析】
试题分析:
(1)读材料可知,“外光电效应是指被光激发产生的电子逸出物质表面的现象”因此,外光电效应会从物质中激发出电子,故D符合题意;
(2)因为“只有入射光的频率高于一定值时,才能激发电子逸出物质表面”,而在可见光中,从红光到紫光,光的频率是逐渐增大的,故蓝光和紫光的频率大,当照射到某金属表面时能产生外光电效应,故C符合题意;
(3)光敏电阻器是利用半导体的内光电效应制成的一种电阻值随入射光的强弱而改变的电阻器;
(4)当光敏电阻器中入射光强时,电阻减小,入射光弱,电阻增大,因此,光强时,电阻小,电流大,且由于还有外光电效应的存在,其图线有一定的曲度,只有C符合题意;
(5)如图丙所示,当强度不变的光束照射音道,由于音道的不同,所以在影片移动的过程中,通过音道的光也就不断变化,且根据图中色彩判断,光电效应变强,电阻变小,电流变大,故喇叭发出的声音的响度将变大.
考点:
内光电效应导体绝缘体
9.一定不熔化平面镜3.84×
108
(1)[1]因为白光通过三棱镜后会被分成不同颜色的光,激先是一种颜色单纯的光,激光器发出的光通过三棱镜后不会被分成不同颜色的光,所以激光一定不是白光;
(2)[2]激光刀在切割坚硬或柔软的材料时,材料所发生的物态变化可能是熔化(或汽化或升华),熔化(或汽化或升华)都需要吸收热量;
(3)[3]如果《星球大战》中的激光剑刺向你,利用光的反射,可以利用平面镜把激光反射回去;
(4)[4]光在真空中的传播速度是3×
108m/s;
由
可得,光由地球传到月球再回到地球的总路程
,
地月间的距离为
10.玻璃不能折射较小
左侧
(1)[1]根据表格中的数据可知,光在玻璃中的传播速度是最小的,所以光传播速度最小的介质是玻璃。
(2)[2]根据表格中的数据可知,光在空气中的传播速度是最快的,但在冰中的传播速度要大于在水、酒精中的速度,所以不能得出光在固体中传播速度最小。
(3)[3]由图可知,光从一种介质斜射入另一种介质时,在界面处会发生折射。
[4]光从速度大的空气中斜射入光速小的玻璃中时,折射光线靠近法线,即折射角小于入射角;
光从速度小的玻璃中斜射入光速大的空气中时,折射光线会远离法线偏折,即折射角大于入射角;
所以在传播速度较小的介质内,光线与法线的夹角较小。
(4)[5]图乙中,光从酒精中斜射入玻璃中时,光的传播速度会变小,这折射角会小于入射角,如图所示。
(5)[6]光从玻璃斜射入冰中,光的传播速度会变大,则折射角会大于入射角,折射光线会远离法线,要想射中B点,入射点应在O点的左侧,如图所示。
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