2020年人教版八年级物理上册4.1光的直线传播综合提高训练（含答案）

光的直线传播综合提高
一、单选题
1．如图所示，用自制针孔照相机观察烛焰，有以下四句说法
①薄膜上出现烛焰的像是倒立的
②薄膜上烛焰的像可能是缩小的也可能是放大的
③薄膜上出现烛焰的像是实像
④薄膜上出现烛焰的像是由于光沿直线传播形成的
对于这四句说法，其中正确的是（
）
A．①②
B．③④
C．①③④
D．①②③④
2．科学家设想，人类将来可能移居月球，如果能实现的话，月球上的居民则可看到(
)
A．月食现象
B．日食现象
C．日食和月食现象
D．看不到日食和月食
3．如图所示，AB为一物体，C是一个不透明的物体，若人眼在不同的区域1、2、3、4处来观察物体AB，则人眼完全看不到物体AB的区域是(
)
A．1处
B．2处
C．3处
D．4处
4．如图，纸筒A的一端蒙了一层半透明纸，纸筒B的一端嵌了一个凸透镜，两纸筒套在一起组成了一个模型照相机．为了在A端得到清晰的像，要调整A、B间的距离，这时（
）
A．眼睛应对着B端向筒内观察，看看像是否清楚
B．如果看近处的景物时像很清楚，再看远处的景物时就应该把B向外拉，增加A、B间的距离
C．通过该装置也能看到一个倒立放大的实像
D．应把A端朝着明亮的室外，B筒朝着较暗的室内，否则看不清楚
二、填空题
5．百米赛跑时，在终点的计时员是以看到起点发令枪冒烟时开始计时的。假设某次比赛中，终点计时员以听到起点发令枪响的时刻开始计时，记录的某运动员成绩为12.
52s，则该运动员的实际成绩应_______（选填“多于”或“少于”）12.
52s，二者差异是________s（结果保留两位小数。假设声音在空气中的传播速度为340m/s）。
6．一位同学看到远方闪电开始计时，过了t时间后听到雷击声．如果已知光在空气中传播的速度为C，声音在空气中传播的速度为V，若用C、V、t三个量表示打雷处跟同学的距离，则S＝_________由于C》V，则上述距离可近似地表示为S=________．
7．雷达是现代战争重要的军事装备．若雷达向飞机发出的微波从发射到反射回来的时间为52μs（1μs＝10－6s），微波的传播速度等于光速，则微波的传播速度大小为__________m/s，此时飞机与雷达的距离为_____________m．
8．小明参加学校组织的生存夏令营，学到了许多野外生存的知识与技能。如：用影子辨别方向．如图所示，将一根直杆竖直插在水平地面上的O点．中午前后，用描点的方法在地面上画出杆的阴影顶端的运行轨迹，在轨迹上找出其中距O点最近的点A，则A
O所指示的方向就是
(填“东”、“西”、“南”、“北”)边，这一判断所应用的光学知识是
。
三、实验题
9．某校研究性学习小组同学进行一组光学实验。
(1)如图甲，探究树荫下光斑的综合实践活动中，为了研究孔的大小对光斑的影响，设计了四种开有不同形状大孔的卡片甲，并用另一张卡片乙覆盖在甲上。如图所示，从图示位置沿箭头方向水平移动乙，观察适当距离的地面上光斑形状的变化情况，下列符合要求的是______；
A．
B．
C．D．
实验中发现孔在变小的过程中，光斑先变小且与孔的形状
______（相同/不同），当孔变成很小时，光斑就变成圆形了；无轮哪种光斑，都是由于
______而形成的。
(2)如图乙，通过三个小孔去观察烛焰，若要看到烛焰，应满足的条件是______，此时看见的______（是/不是）蜡烛通过小孔成的像；
(3)如图丙，是易拉罐简易针孔照相机，利用它观察窗外景物时，应该把______（膜/孔）对着窗外景物进行观察。为了探究小孔成的像与物体相比正倒、左右的关系，小明准备制作几个发光字来进行实验，其中最适合的是______（填序号）。
A．
B．
C．
D．
实验时，若只将发光的字向上移动，则薄膜上的像将向______移动；若将发光的字靠近小孔，像将______（变大/变小/不变）；若只将小圆孔改为三角形小孔，则像的形状______（改变/不变）。
10．如图所示，找一个空的易拉罐，用钉子在易拉罐的中央敲一个小孔，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“正立”或“倒立”）、__________（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）为了研究孔的大小对光斑形状的影响，小华在地面上铺一张白纸，将刻有边长为等边三角形的纸板正对着太阳，保持纸板与地面距离为不变，用另一张卡片覆盖在三角形孔上，遮住孔的一部分，如图所示，让太阳光透过小孔，移动覆盖的卡片，改变通光孔的大小；
①刚开始时，白纸上光斑大小将__________（“变大”、“不变”或“变小”），光斑亮度__________（“增强”、“不变”或“减弱”）；
②当小孔足够小时，此时光斑形状是圆形，继续移动覆盖的卡片，减小通光孔的大小，白纸上光斑大小将__________（“变大”、“不变”或“变小”），光斑亮度__________（“增强”、“不变”或“减弱”）。
11．小明发现小孔成像时像的大小会变化，于是他设计实验探究小孔所成像的大小与哪些因素有关。如图1所示，他猜想：小孔所成像的大小可能与发光体AB到小孔的的距离、发光体AB的高度以及像到小孔的距离有关。
(1)他用同一个发光体AB实验，且保持发光体AB到小孔的距离为8
cm不变，多次改变小孔到半透明纸之间的距离时，他测出了像的高度如下表所示；
实验次数
①
②
③
④
⑤
小孔到半透明纸的距离s/cm
2.0
4.0
6.0
8.0
10.0
像的高度h/cm
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
(2)小明把小孔正对着发光体AB（如图1所示），则在半透明纸上会看到发光体AB的________（选填“正立”或“倒立”）的像；
(3)下列与小孔成像的原理不相同的现象是________；
A．林间笔直的光柱
B．月食
C．彩虹的形成
D．手影的形成
(4)请你根据表中的数据在图2中画出h与s的关系图像；
（______）
(5)从图像中可以看出；当发光体AB和小孔的距离保持不变时，半透明纸离小孔越远，所成的像越________；当半透明纸距小孔12
cm时，像的高度是________cm；
(6)在第④次实验时，半透明纸上像的高度与发光体AB的高度________（选填“相等”或“不相等”）。
12．在课堂上王老师带领学生做了小孔成像的实验，学生发现小孔成像的大小会变化，小孔所成像的大小和形状与哪些因素有关呢？课后爱动脑筋的小欧想自己探究这一问题，他们用空罐做实验，在底部中央打上一个圆孔再用一片半透明的纸蒙在空罐的口上．
（1）请在甲图中的半透明纸上根据光的传播路径画出蜡烛AB的像A′B′________．
（2）将蜡烛在孔前绕顺时针旋转，则它在半透明的纸上所成的像是________（选填“顺”或“逆”）时针旋转的；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）小欧想研究像的大小与哪些因素有关，为此他利用自己的器材反复进行观察、试验，如图乙所示，并提出了自己的猜想：
①与物体的大小有关；
②与小孔到物体的距离有关；
接着，小欧利用图乙中的器材进行了实验，其中A是不透明的挡板，中央开有透光的缝隙．测量数据如表所示．
A．要验证猜想①，应选择________实验的数据进行比较，实验结论是：_______________．
B．分析比较1、2、3（或4、5、6或7、8、9）三次实验的数据，可得结论：___________．
C．小欧在进行实验评价时，发现受所用器材的限制，上述影响像的大小因素还缺少一项，它是___________________________．
13．(1)小明按如图所示装置做小孔成像实验，如果易拉罐底部的小孔是三角形的，则他在半透明纸上看到烛焰______(选填“正立”或“倒立”)的实像。若将蜡烛靠近易拉罐，烛焰的像将________(选填“变大”“变小”或“不变”)。将蜡烛在小孔前顺时针旋转，则它在半透明纸上所成的像是________(选填“顺”或“逆”)时针旋转的。
(2)小明做完上述实验后，又观察了凸透镜成像情况。他在透明的玻璃板上用黑色笔画了个手表盘，如图甲所示。把这个玻璃板放在小于凸透镜二倍焦距的位置上，并用平行光源对着玻璃板上的表盘照射，如图乙所示。移动光屏直到成清晰像为止，此时表盘在光屏上所成的像是图丙中的________。
14．学习了光学知识后，爱动脑筋的小明和小红想自己探究小孔成像现象．如图所示，他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20cm，它成像在距小孔15cm，则半透明膜上的像是_____
A．倒立、放大的像
B．正立、缩小的像
C．倒立、缩小的像
D．正立、放大的像
（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________和________两图，可以得出小孔成像与物体的形状有关；
（4）小明和小红明白了：树荫下的圆形光斑（如图所示）就是_____通过树叶间的小孔在地面上形成的像．
（5）小明和小红还联想到：在太阳光或者日光灯下，
如果挡住了光的去路，地面上就会形成影子．细心的小明进一步发现，在日光灯下的影子灰蒙蒙一片，一点也不清楚，特别是处处装点着电灯的大厅里，人和物的影子就更是模糊不清了．这是为什么呢？小明去问物理老师，老师拿出几根蜡烛、一个圆柱形铁块，让小明做了如下实验：
①木块放在桌子上，旁边点上一只蜡烛．观察铁块的影子．（如图a）
②在旁边再点上一只蜡烛，观察铁块的影子（如图b）
③继续在铁块旁边点蜡烛，直到将蜡烛围满铁块四周，观察铁块的影子（如图c和d）
小明发现，蜡烛影子越来越________（填“深”或“浅”），这时他又比较了一下白炽灯和日光灯，看到白炽灯的灯丝很集中，而日光灯的灯管却很长，他想了一会后，高兴的说：“老师，我明白了！”
请你替小明回答：原来不透明物体的周围，若四周都有光源，就________.生活中的________（填一种应用）就运用这一结论.
15．小明从树荫下走过，发现地面上有许多大小、形状不同的光斑．关于光斑的形状形成原因，他进行了探究，首先猜想光斑的形状：
A．与树叶形状有关，光斑是树叶的影子
B．与树叶间空隙形状有关；
C．与树叶间空隙大小有关．
（1）根据所学知识，可确定猜想a是
_________(合理、不合理)的，原因是光在同一种均匀介质中是沿
_________
传播的，不能穿过不透明的物质；
（2）为了进行探究，他们制作了甲乙丙丁四个带孔的卡片，如下图所示，其中甲乙卡片中小孔的尺寸均为3mm，甲、丙、丁卡片中的大孔的尺寸均为2cm。他在地上铺上一张白纸，把带孔的卡片置于上方，让太阳光通过卡片上的孔，观察纸面上出现的光斑形状．
若让你在甲乙丙丁四张卡片中选择一张卡片用来验证光斑的形状与树叶间空隙形状无关，你选用
_________
卡片；
（3）在探究光斑形状与树叶间空隙大小是否有关时，小明选用甲卡片进行实验探究，发现白纸上得到四个圆形光斑，由此得出光斑的形状与树叶间空隙大小无关的结论，这结论
_________
（选填“可靠”或“不可靠”），若由你进行探究，你将如何设计带孔的卡片？请在虚线框内画出孔的形状____．
16．新思维科技社团的同学们学完光学中小孔成像知识后，提出一个问题，小孔在光屏上所成像的形状与什么因素有关，同学们经过讨论后提出以下猜想：
猜想一：像的形状可能与物体形状有关；
猜想二：像的形状可能与小孔的形状有关。
同学们在辅导老师的帮助下制作了“E”、“F”和“R”形状的LED发光字来充当物体，做成两个小孔形状不同的纸筒，纸筒另一端绷装半透明膜，做好装置后同学们进行实验探究．
（1）物理上将“F”、“E”和“R”形状的LED发光的字称为________，射出的光在同种均匀介质中沿__________传播；为了便于观察，该实验最好在______（选填
“较明亮”或
“较黑暗”）的环境中进行。
（2）同学们将“F”发光字固定好后，先用小圆孔纸筒进行实验，同学们在半透明膜上观察到倒立的“F”，如图所示，小孔成像中所成的像能呈现在半透明膜上，说明所成的像是________（选填实像或虚像），同学们将实验结果记录在设计好的表格后，再换用小方孔纸筒进行实验，并观察记录。
（3）同学们再换用“E”和“R”形状发光字，分别按照实验（2）进行实验，将观察到的结果记录在表中。
实验次数
发光字
小孔形状
像的形状
半透明膜上是否呈现
1
F
圆形
倒立
?
呈现
2
F
方形
倒立
?
呈现
3
E
圆形
倒立
呈现
4
E
方形
倒立
?
呈现
5
R
圆形
倒立
?
呈现
6
R
方形
倒立
?
呈现
（4）通过比较________，同学们验证了猜想一，得出结论：在小孔形状相同时，小孔所成的像与物体的形状有关。
（5）同学们通过比较1、2，3、4和5、6，得出结论：___________
（6）实验小组在该实验中采用的实验方法是______________．
2
参考答案
1．D2．B3．A4．C
5．多于
0.
29
6．
Vt
7．3×108
7800
8．南
光沿直线传遍
9．D
相同
光的直线传播
烛焰、三个小孔和人眼在同一直线上
不是
孔
D
下
变大
不变
10．倒立
实像
光的直线传播
D
变小
不变
不变
减弱
11．倒立
C
大
6.0
相等
12．
顺
D
A.1、4、7(或2、5、8或
3、6、9)
当物体到小孔的距离一定时，物体越大，所成的像越大
当物体大小一定时，物体倒小孔距离越大，所成的像越小
小孔到塑料薄膜的距离
13．倒立
变大
顺D
14．C；
孔的形状；
甲
丙
太阳
浅
不会形成影子
无影灯
15．
不合理
直线
乙
不可靠
见解析
16．光源
直线
较黑暗
实像
1、3、5（或2、4、6）
在物体形状相同时，小孔所成的像与小孔的形状无关
控制变量法