5.1 光的传播 同步巩固练习（含解析）

北师大版物理-八年级上学期-第五章-第一节-光的传播-同步巩固练习（含解析）
一、单选题
1.下列现象中，不是由于光的直线传播形成的是（?? ）
A.?日食?????????????????B.?水中倒影??
C.?林中万缕阳光???????????????????D.?小孔成像
2.光在空气、水、玻璃中传播的速度大小，按由小到大的顺序排列为（???）
A.?空气、水、玻璃?????????????B.?玻璃、水、空气?????????????C.?水、空气、玻璃?????????????D.?水、玻璃、空气
3.夜晚，当你沿着街道走近街灯，再从街灯下走远，则你的影子的长度变化情况是（???）
A.?一直变长???????????????????????B.?一直变短???????????????????????C.?先变长后变短???????????????????????D.?先变短后变长
4.下列物体中不属于光源的是（　　）
A.?月亮?????????????????????????????????B.?烛焰?????????????????????????????????C.?打开的电灯?????????????????????????????????D.?太阳
5.下列物体中属于光源的是（　　）
A.?洁白的雪????????????????????????B.?璀璨的宝石????????????????????????C.?昏暗的烛焰????????????????????????D.?明亮的镜子
6.下列四个选项中哪个不是光源（　　）
A.?太阳????????????????????????????????????B.?月亮????????????????????????????????????C.?恒星????????????????????????????????????D.?萤火虫
7.下列现象中，不能用光的直接传播知识解释的是（?? ）
A.?验钞机用来辨别真伪 ??????B.?日食与月食的成因
C.?通过小孔看到蜡烛的像 ??????D.?地面上的影子
8.关于光的传播，下列说法正确的是（???）
A.?光在玻璃中不是沿直线传播的
B.?光只在空气中才沿直线传播
C.?光在任何情况下都沿直线传播
D.?光只有在同一种均匀介质中沿直线传播
9.阳光下观察一棵树的影子，从早到晚的变化情况是（?? ）。
A.?逐渐变短???????????????????????B.?逐渐变长???????????????????????C.?先变长后变短???????????????????????D.?先变短后变长
二、填空题
10.如图所示，将简易针孔照相机水平放置，在左侧固定一只与小孔等高的小灯泡，灯泡发光时，可在塑料薄膜上看到灯丝的像。若水平向左移动易拉罐，像的大小________（填“变大”、“变小”或“不变”）；若只将小圆孔改为三角形小孔，则像的形状________（填“改变”或“不变”）。
11.如图所示为今年4月4日晚在辽宁拍摄的“红月亮”，月亮________?（是/不是）光源，月食现象可以用光的________?规律解释，发生月食时，地球、太阳和月亮三个天体近似在一条直线上，其中________?的位置在另外两个天体之间．
12.如图，在一张不透光的纸板上用针扎一个直径约1mm的小孔，让白炽灯泡发出的光穿过小孔射到白纸上，在白纸上可看到一个清晰的灯丝光斑，这是?________（选填“影子”或“小孔成像”）现象，它是由于光的?________产生的．若其他物体保持不变，只让纸板向上移动，则白纸上的光斑将?________（选填“变大”“变小”或“不变”）．
?
13.光年是光在________传播的距离，如果一年按365天计算，1光年=________m．离太阳系最近的恒星是半人马座的“比邻星”，距我们4.3光年，如果我们乘坐的航天器的速度是17 km/s，到“比邻星”旅游一趟大约需用________年时间．（计算结果均保留两位有效数字）
14.?学习了光学知识后，小桐和小朵想自己探究小孔成像现象。如图a所示，她们给两个空罐的底部中央分别打上一个圆孔和一个方孔，再用两片半透明的塑料膜蒙在空罐的口上，分别将小孔对着烛焰和灯丝，可以看到烛焰和灯丝通过小孔所成的像。
（1）甲图中点燃的蜡烛距小孔a，像距小孔b（a>b），则半透明膜上的像是（________?）
A．倒立、放大的虚像
B．正立、缩小的虚像
C．倒立、缩小的实像
D．正立、放大的实像
（2）由甲、乙两图可知实验是在研究小孔成像与________?的关系。
（3）分析比较________?两图，可以得出小孔成像与物体的形状有关；
（4）该实验说明小孔成像的原理是________?。
（5）日食奇观时，如果利用丙实验装置对“”形太阳进行观察，在半透明塑料膜上看到像的形状是（________?）。
15.________叫光源，A．正在播放的电视荧屏，B．织女星，C．火焰，D．正在放映的银幕．其中是光源的是________．
16.光在空气中的传播速度大约是________?m/s，合________?km/s；已知太阳到地球的距离是1.5×108km，那么太阳发出的光射到地球上需要的时间是________?s．
17.声音在空气中的传播速度约为________?m/s，光在真空中的传播速度为________?m/s。某人在看到闪电5秒后听到雷声，则发生的闪电处距此人约________?m。
三、解答题
18.请在图中作出蜡烛AB在屏上所成的像A′B′（要求标出A′、B′）．
19.“坐井观天，所见甚小”，请在图中用光路图作出井底之蛙“观天”的最大范围（井中没有水）
四、作图题
20.如图所示，小孔前有一物体AB，请画出AB经过小孔成像的光路图，并在光屏MN上标出AB所成的像．
21.如图所示，PQ为一光屏，M、N是一个窗户的上下边沿，S是光源，试在PQ上确定光源S能照亮的范围（用斜线表示）.
五、实验探究题
22.如图所示，找一个空的易拉罐，用钉子在易拉罐底部的中央敲一个小孔，将易拉罐的顶部剪去后，蒙上一层塑料薄膜，这样就制成了一个针孔照相机，其实就是小孔成像的实验装置。将点燃的蜡烛置于小孔前的适当位置，观察并研究小孔成像的特点：
（1）蜡烛在塑料薄膜上所成的像是________（填“实像”或“虚像”）；其成像的原理是________；
（2）如果易拉罐底部小孔是三角形，则他在半透明纸上看到的像是（? ）
A.?三角形光斑??????????????????????B.?圆形光斑??????????????????????C.?蜡烛的正立像??????????????????????D.?蜡烛的倒立像
（3）为了增大蜡烛所成的像，可采取的办法是（写出一种办法）：????? ________??? 。
六、综合题
23.某校研究性学习小组同学进行一组光学综合实践活动．
（1）如图（a）所示，通过三个小孔看见蜡烛，看见的________（选填“是”或“不是）蜡烛通过小孔成的像；
（2）如图（b）所示是用易拉罐制作的简易针孔照相机，利用它观察窗外景物时，孔对着________，膜对着________，（以上选填“窗外”或“眼睛”），可以看见倒立、缩小的实像．
24.阅读短文，回答问题：
星系在远离我们而去
当一列火车迎面驶来时，我们听到的汽笛声音调会升高（即声波的频率升高）；当它离我们远去时，音调降低（即声波的频率降低），这一现象叫多普勒效应．
不同色光的频率不同．光同样可以产生多普勒效应，当光源靠近我们或离我们远去时，我们观测到它发出的光的频率也会发生变化．变化的规律与声音相同．
20世纪天文学家哈勃观察到，几乎所有远处星系发出光的频率都向红光方向偏移，称为“红移”．这一现象说明，星系在远离我们而去．哈勃研究了24个距离已知的星系，由它们发出光频率的偏移推算出他们退行的速度，画出它们退行的速度v与它们离我们的距离r的v-r图像，如图所示．图中只标出其中四种星团，横坐标单位中的l.y.是光年，它表示光在一年内所通过的距离．分析图象，哈勃总结出v和r之间存在简单的正比关系，即：v = Hr，H为哈勃常数，这便是“哈勃定律”．
为解释哈勃定律，科学家提出“宇宙大爆炸”理论．认为宇宙是从一个大爆炸的火球开始形成的，假设我们就位于其中心．大爆炸后各星系以不同的速度向外匀速运动，远离我们而去．
（1）鸣笛的火车远离我们而去，我们听到汽笛声的频率________（升高/不变/降低）．
（2）若远处有光源在靠近地球，则在地球上观察到它所发出光的频率________（升高/不变/降低）．
（3）由文中“红移”现象推知，红光的频率________（大于/等于/小于）紫光的频率．
（4）关于图中四种星团速度的描述，符合短文内容的是?????? ．
A.?四种星团速度相同??????????????????????????????????????????????B.?长蛇星系团速度最大
C.?室女云星团速度不断变小????????????????????????????????????D.?长蛇星系团速度不断变大
（5）根据短文内容，估算哈勃常数H的值．写出计算过程，一年取3×107s，结果保留到整数．
答案
一、单选题
1.【答案】B
【解析】【解答】解：A、影子是光的直线传播形成的，故A错误；
B、水中的倒影属于光的反射现象，故B正确；
C、林中万缕阳光是由光的直线传播形成的，故C错误；
D、光在空气中沿直线传播，在小孔后面形成一个清晰的、倒立的实像，故D错误．
故选：B．
【分析】光在同种均匀介质中沿直线传播，利用这一特点，人们可以看到许多现象，例如日食、月食、影子、小孔成像等
2.【答案】B
【解析】【分析】光的传播不需要介质，在真空中传播最快，在其它透明介质中的传播速度小于在真空中的速度．
【解答】光在不同介质中的传播速度不同，在空气中传播速度接近在真空中的速度，约为3×108m/s，在水中的传播速度是真空中的3/4，在玻璃中的传播速度是真空中的2/3．所以光在水、玻璃、空气中传播速度由小到大的排列顺序是玻璃、水、空气．
故选B．
【点评】光在不同介质中的传播速度不同，牢记光在真空中的传播速度，在其它透明介质中都小．
3.【答案】D
【解析】答案D
【分析】（1)影子是由于光的直线传播形成的,当光遇到不透明物体时,便会在物体后面形成一个黑暗的区域,即是影子．
（2)人由远而近经过路灯时,人的身高和路灯的高度都是不变的,但因为人和光线的角度发生了变化,所以影子的长度也会发生变化．
（3)影子的变化可分为两个部分来【分析】一个是走向路灯的过程；一个是远离路灯的过程．
当人在远处时,人与灯光的夹角小,形成的影子长；
当人逐渐走近路灯时,人与灯光的夹角会变大,此时形成的影子会变短；
当人经过路灯逐渐远离时,人与灯光的夹角又会变小,形成的影子再次变长．
因此,当人经过路灯时,影子先变短后变长．
故选D．
【点评】本题的解题关键是了解人从路灯下走过的过程中,光线与地面的夹角如何变化．
4.【答案】A
【解析】【解答】解：烛焰、打开的电灯、太阳自身能够发光，所以它们是光源；而月亮自身不能发光，是反射了太阳的光，故不属于光源。
故选A。
【分析】根据光源的概念答题：自身能够发光的物体叫做光源；自身不发光而反射其它物体光的物体不是光源。　
5.【答案】C
【解析】【解答】解：能自身发光的物体叫做光源，洁白的雪、璀璨的宝石、明亮的镜子是反射的太阳光，不是光源；昏暗的烛焰是人造光源。
故选C。
【分析】自身能够发光的物体叫做光源，反射其它物体的光的不是光源．光源分为天然光源和人造光源．太阳、水母、萤火虫等都是天然光源；烛焰、电灯、蜡烛等都是人造光源。
6.【答案】B
【解析】【解答】解：太阳、恒星、萤火虫本身能发光，是自然光源；月亮自身是不会发光的，我们之所以能够看见月亮，是因为月亮能够反射太阳光进入我们的眼睛。
故选B。
【分析】自身能够发光的物体叫光源，分为自然光源和人造光源，月亮不是光源。
7.【答案】A
【解析】【解答】A. 验钞机用来辨别真伪时利用光的反射，A符合题意；
B. 日食与月食的成因是太阳光在传播过程中遇到障碍物形成影子，即光的直线传播形成的，B不符合题意；
C. 通过小孔看到蜡烛的像，是蜡烛发出的光通过小孔进入人眼，是光沿直线传播，C不符合题意；
D.地面上的影子，是光沿直线传播在地面形成的影子，D不符合题意.
故答案为：A.
【分析】光沿直线传播的现象有：影子的形成、日月食的形成、小孔成像等.
8.【答案】D
【解析】【分析】根据光沿直线传播的条件：同种均匀介质，对各个选项逐一分析即可．
【解答】A、光在玻璃这一种介质中是沿直线传播的，故本选项错误；
B、光在同一种均匀介质中沿直线传播，并非只在空气中才能沿直线传播，故本选项错误；
C、光沿直线传播的条件：同种均匀介质，不是在任何情况下都沿直线传播，故本选项错误；
D、光在同一种均匀介质中沿直线传播，故本选项正确．
故选D．
【点评】此题主要考查光传播的条件和特点，此题容易错选A，误以为光从空气射向玻璃，因此审题要仔细、认真．
9.【答案】D
【解析】【解答】根据太阳光照射角度随时间的变化而变化，得出影子的长短随时间的变化而变化，早晨和傍晚影子长，中午影子短，因此一棵树从早到晚在阳光照射下形成的影子，其长短变化是先变短后变长．
故答案为：D。
【分析】光射到不透明的物体上时形成影子，根据太阳光照射角度的变化情况判断影子的变化情况。
二、填空题
10.【答案】变大；不变
【解析】【解答】小孔成像时，所成的像是倒立的实像，像的形状与物体的形状相似，与孔的形状无关，像的大小与像距与物距有关，在像距不变时，物距越大像越小，物距越小像越大，所以水平向左移动易拉罐，像距减小，则像的大小变大；若只将小圆孔改为三角形小孔，则像的形状不变。
【分析】小孔成像时，所成的像是倒立的实像，像的形状与物体的形状相似，与孔的形状无关。
11.【答案】不是；直线传播；地球
【解析】【解答】解：自身能发光的物体叫光源，月亮本身并不发光，而是反射太阳光才被人看见的，所以月亮不是光源；
月食的形成是因为地球挡住了太阳射向月球的光，所以是由光的直线传播形成的．发生月食时地球在另外两个天体之间．
故答案为：不是；直线传播；地球．
【分析】①自身能发光的物体叫光源；
②光在同种均匀物质中沿直线传播；发生日食和月食时，太阳、月球、地球三者都在同一直线上，都可以用光沿直线传播来解释，不同的是发生日食时月球在中间；发生月食时地球在中间．发生月食时，地球挡住了太阳；而日食发生时，是月亮挡住了太阳．
12.【答案】小孔成像；直线传播；变大
【解析】【解答】解：
白炽灯泡发出的光沿直线穿过小孔射到白纸上，白纸上得到一个白炽灯泡灯丝的像，这是小孔成像现象，是由于光的直线传播形成的；
向上移动小孔时，小孔到灯泡之间的距离减小，小孔到白纸之间的距离变大，则像的大小变大．
故答案为：小孔成像；直线传播；变大．
【分析】在孔后的光屏上形成了像，这是小孔成像，根据小孔成像的特点（倒立的实像）和原理（光的直线传播）来回答．
13.【答案】一年内；9.5×1015；1.5×105
【解析】【解答】解：1光年=365×24×3600×3×108m≈9.5×1015m． 到“比邻星”旅游一趟（往返）大约需走的路程：S=4.3光年×2=8.6光年=8.6×9.5×1015m；
乘坐的航天器的速度：v=17 km/s=17000m/s；
需用时间：t= = ≈4.8×1012s≈1.5×105年．
故答案为：一年内；9.5×1015；1.5×105 ．
【分析】光年是长度的单位，是光在一年内通过的距离，可由s=vt计算，也可用该公式计算出乘坐航天器所用的时间．
14.【答案】C；小孔的形状?；乙与丙（或甲与丙）；光的直线传播?；C
【解析】【解答】（1）小孔成像成的是一个倒立的像，像是由实际光线会聚而成的，是实像；
像到小孔光的距离b小于蜡烛到小孔的距离a，所成的像是缩小的像；
（2）甲图和乙图中孔的形状不同，物体（蜡烛焰）形状相同，所成的像形状相同，
由此可见：小孔成像中像的形状取决于物体的形状，与小孔的形状无关．（3）乙图与丙图（或甲图与丙图）中物体的形状不同，小孔的形状相同，所成的像形状不同，
由此可见：小孔成像的形状与物体的形状有关；
（4）三个实验都表明，物体发出的沿直线传播的光，经过小孔后在后面的屏上形成物体的像，即小孔成像，证明了光是沿直线传播的；
（5）由小孔成像的特点可知日偏食经小孔成的像的缺口正好在日偏食缺口的对侧，所以选项C符合题意.
【分析】考查光的直线传播
15.【答案】能自身发光的物体；ABC
【解析】【解答】解：能自身发光的物体叫光源，比如：正在播放的电视荧屏、织女星和火焰都是光源，而正在放映的银幕是反射其它光源的光． 故本题答案为：能自身发光的物体，A、B、C．
【分析】要解答本题需掌握：能够发光的物体叫做光源，常见的光源有哪些．
16.【答案】3×108；3×105；500
【解析】【解答】解：（1）光在空气中的传播速度为v=3×108m/s=3×105km/s；（2）太阳到地球的距离S=1.5×108km，太阳发出的光射到地球上需要的时间 t= = =500s
故答案为：3×108；3×105；500．
【分析】光在空气中的传播速度为v=3×108m/s=3×105km/s；还知道太阳到地球的距离S=1.5×108km，根据公式t= 求出太阳发出的光射到地球上需要的时间．
17.【答案】340；3×108 ；1700
【解析】【解答】光在真空中的传播速度为3×108m/s，声音在空气中的传播速度约为340m/s．
闪电在空中的传播时间可以忽略不计，雷声的路程就是雷击发生出距小明的距离．光在真空中的传播速度是3×108m/s．
声音在空气中的速度是340m/s，表示1s内声音在空气中传播的路程为340m．
雷声的路程S=Vt=340m/s×5s=1700m．
【分析】本题主要考查学生对光的直线传播的认识和掌握，属于基础题，要求学生记住在空气中的光速和声音的传播速度．
三、解答题
18.【答案】解：发光物体的每一个点都可看作为点光源，每个点光源发出的光都会通过小孔照到屏幕的某个区域．蜡烛A点发出的光线经小孔到达光屏下部，蜡烛B点发出的光线经小孔到达光屏的上部，成的像是倒立的实像，如图所示：
故答案为：光路图如下图所示：
【解析】【分析】小孔成像的原理是光沿直线传播，物体上部的光线通过小孔后，射到了光屏的下部，物体下部的光线通过小孔后，射到了光屏的上部，小孔成像成的是倒立的实像．
19.【答案】解：图中圆点是青蛙的位置，将圆点与井口左边的端点相连成一直线，将圆点与井口右边的端点相连成一直线，然后在直线上标出箭头，即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：
【解析】【分析】因为光是沿直线传播的，所以光线要进入青蛙的眼中，最大范围就是从枯井的边缘处射过来．
四、作图题
20.【答案】解：
【解析】【分析】小孔成像是光的直线传播现象．物体上部的光线通过小孔后，射到了光屏的下部；物体下部的光线通过小孔后，射到了光屏的上部，因此通过小孔后所成的像是倒立的像．
21.【答案】解：如下图所示
【解析】【解答】从S点发出的光线经过M的最下端和N的最上端，照在PQ上的范围就是光源S能照亮的范围；如图：
【分析】知道同种均匀介质中，光是沿直线传播的；光线不会拐弯，遇到障碍物会形成影子．
五、实验探究题
22.【答案】（1）实像；光的直线传播
（2）D
（3）缩小蜡烛与小孔之间的距离
【解析】【分析】（1）塑料薄膜上所成的像属于小孔成像，所成的像是实像，这个像是由于光的直线传播造成的；（2）小孔成像所成的像与孔的形状无关，像与物体的形状相同，所以仍是蜡烛的倒立像，故应选D；（3）缩小蜡烛与小孔之间的距离可以增大蜡烛所成的像。
考点：光的直线传播；小孔成像
六、综合题
23.【答案】（1）不是
（2）窗外；眼睛
【解析】【解答】解：（1）通过三个小孔看见蜡烛，看见的不是蜡烛通过小孔成的像；因为小孔成像成的是倒立的缩小的实像；（2）如图（b）所示是用易拉罐制作的简易针孔照相机，利用它观察窗外景物时，孔对着窗外，膜对着眼睛，相当于底片，可以看见倒立、缩小的实像．故答案为：（1）不是；（2）窗外；眼睛．
【分析】（1）小孔成像是由于光的直线传播形成的，蜡烛经过小孔所成的像是倒立的、缩小的实像；（2）针孔照相机本质是光的直线传播现象，物体通过针孔成倒立的实像．
24.【答案】（1）降低
（2）升高
（3）小于
（4）B
（5）解：图中长蛇星系团的速度为v=6
距离为r=2000
由v=Hr
得 。
答：H的值为3 × 10 ? 18 s ? 1??? 。
【解析】【解答】解：（1）、（2）由题可知，当汽车迎面驶来时，我们听到的汽笛声音调会升高；当它离我们远去时，音调降低，听到汽笛声的频率变低；若远处有光源在靠近地球，则在地球上观察到它所发出光的频率会升高；
（3）天文学家哈勃观察到，几乎所有远处星系发出光的频率都向红光方向偏移，称为“红移”.这一现象说明，星系发出光的频率变小，星系在远离我们而去.若远处有光源在靠近地球，则在地球上观察到它所发出光的频率将升高.
由文中“红移”现象推知，红光的频率小于紫光的频率.
（4）由图可知：四种星团速度不同，长蛇星系团速度最大，室女云团速度不断变大，长蛇星系团速度不断变小.故符合短文内容的是B.
故答案为：（1）降低，（2）升高，（3）小于，（4）B，（5）H的值为3 × 10 ? 18 s ? 1??? 。
? 【分析】（1）、（2）、（3）根据题目提供的信息“当一列火车迎面驶来时，我们听到的汽笛声音调会升高（即声波的频率升高）；当它离我们远去时，音调降低（即声波的频率降低）”分析；（4）、由图中提供的信息分析判断；（5）从图中读出速度的大小及距离，再根据v = Hr算出H的大小。