4.1光的直线传播 同步练习2021-2022学年人教版物理八年级上册（含答案）

4.1光的直线传播
一、单选题
1．下列物体不是光源的是（　　）
A．太阳 B．月亮 C．萤火虫 D．正在发光的灯
2．建国70周年国庆阅兵仪式中，从各个方向看队伍都是整齐划一，这是利用了（　　）
A．光速太大 B．光的反射
C．光可以在空气中传播 D．光在同种均匀介质中沿直线传播
3．2000多年前，《墨经》中就记载了如图所示的小孔成像实验，小孔成像是下列哪种光现象形成的（　　）
A．光的直线传播 B．光的反射 C．光的折射 D．光的色散
4．关于光的传播，下列说法中正确的是（　　）
A．立竿见影是光的直线传播形成的 B．光在水中的传播速度比空气中快
C．光在任何情况下都是沿直线传播 D．光和声音的传播都需要介质
5．下列情景中形成的像，是由光沿直线传播形成的是（　　）
A．拱桥倒影 B．钢笔“错位”
C．树荫下的圆斑 D．放大的邮票
6．如图所示，是2020年6月21日柳州市民拍摄到的美丽的日环食景象，它的形成原因是（　　）
A．光的反射 B．光的折射 C．光的色散 D．光的直线传播
7．古诗“绿树浓荫夏日长，楼台倒影入池塘。”描述了夏天的景象，其中形成“绿树浓荫”的主要原因是（　　）
A．光的直线传播 B．光的反射 C．光的折射 D．光的色散
8．如图所示，由于光的直线传播形成的是（　　）
A．长虹饮涧 B．杯弓蛇影
C．海市蜃楼 D．凿壁偷光
9．运动会的百米赛跑，终点计时员开始计时是在（　　）
A．听到枪声时 B．听到发令员的哨声时
C．看到运动员起跑时 D．看到发令枪冒烟时
10．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保持小孔和烛焰的距离不变，向后拉动内筒增加像距，烛焰的像变大
④保持小孔和烛焰的距离不变，向前推动内筒减小像距，烛焰的像更明亮
对于这四句说法，其中正确的是（　　）
A．①② B．③④ C．①③④ D．①②③④
11．发生雷电时，雷声与闪电同时产生，下列说法正确的是（　　）
A．人们总先听到雷声，后看到闪电，是因为雷声在空气中传播速度比光传播得快
B．人们总先听到雷声，后看到闪电，是因为光在空气中传播速度比雷声传播得快
C．人们总先看到闪电，后听到雷声，是因为雷声在空气中传播速度比光传播得快
D．人们总先看到闪电，后听到雷声，是因为光在空气中传播速度比雷声传播得快
12．如图所示，夜晚行走在街道上，每经过一盏路灯，影子总是（　　）
A．逐渐变短 B．逐渐变长 C．先变短后变长 D．先变长后变短
13．关于光的传播，下列说法中正确的是（　　）
A．光在所有介质中传播的速度都是3×108m/s
B．光在同种均匀介质中是沿直线传播的
C．光总是沿直线传播的
D．光只在真空中才沿直线传播
14．北宋的沈括在《梦溪笔谈》中记叙了光的直线传播和小孔成像的实验。他首先直接观察鸢（老鹰）在空中飞动，地面上的影子也跟着移动，移动的方向与鸢飞的方向一致。然后在纸窗上开一小孔，使窗外飞鸢的影子呈现在室内的纸屏上，结果观察到“鸢东则影西，鸢西则影东。”阅读了上述材料后，你认为下列哪种说法是错误的（　　）
A．“鸢东则影西，鸢西则影东”所描述的现象是小孔成像
B．沈括观察到“鸢在空中飞动，地面上的影子也跟着移动”是小孔成像
C．小孔成像可用光的直线传播解释
D．小孔成像时像移动的方向与物移动的方向相反
15．在一块硬纸板上有一个很小的椭圆形小孔，让太阳光垂直照射到该纸板的小孔上，则在与硬纸板平行的白色光屏上产生的光斑的形状是（　　）
A．圆形的 B．方形的 C．椭圆形的 D．不规则的
二、多选题
16．下列这些物体，能作为光源的是（　　）
A．火红的太阳 B．明亮的眼睛 C．跳动的烛焰 D．皎洁的月亮
17．在我国民间流传的俗语、成语、诗歌中，有的蕴含着一些物理知识。下列俗语、成语、诗歌与物理知识的对应关系正确的是（　　）
A．坐井观天——光沿直线传播
B．惊弓之鸟——声音的利用
C．孤掌难鸣——声音的传播需要介质
D．两岸青山相对出，孤帆一片日边来——运动的相对性
18．盾构机是一种隧道掘进的专用工程机械，如图所示．为保证隧道方向不出偏差，工程师们用激光束来引导盾构机沿直线掘进．下列说法中正确的是（ ）
A．激光器应该固定在地面上 B．激光器应该固定安装在盾构机上
C．盾构机的激光导向应用了光的直线传播 D．盾构机的激光导向应用了光的反射定律
19．某人身高1.7米，为了测试路灯的高度．他从路灯正下方沿平直公路以1米/秒的速度匀速走开．某时刻他的影子长为1.3米，再经过2秒钟，他的影子长为1.8米，则下列说法正确的是（　　）
A．路灯距离地面false米 B．路灯距离地面约为false米
C．头顶的影的移动速度大小保持不变 D．头顶的影的移动速度越来越大
20．我国古人信奉天人合一，认为天象是对人的警示。所以古代先民对2000多年以来发生在中华大地上空的每一次日食都有明确的记载，这在世界范围来看都是独一无二的。下列关于日食、月食的说法正确的有（　　）
A．发生日食是由于光的直线传播造成的
B．发生月食是由于光的反射造成的
C．发生日全食的时候，太阳光无法照射到地球上，因此整个地球都是黑暗的
D．发生月全食的时候，太阳光无法照射到月球上，因此整个月球都是黑暗的
三、填空题
21．生活中人们常说“鸟语花香、绿树成荫”，“鸟语”是通过______传播到人耳的；“成荫”是由于_______形成的。
22．雷雨天气时，人们总是先看到闪电后听到雷声，这是因为false___________false；声音和光都是以波的形式传播的，其中___________不能在真空中传播。
23．光在真空中的传播速度是______km/s。2016年，人类首次直接探测到了由13亿光年之外的两颗黑洞在合并时产生的引力波，这引力波______（选填“是”或“不是”）声波。天文学中的“光年”是______单位。
24．阳光明媚的夏天，在茂密的树下常常看到一个个小亮斑，这些小亮斑其实是太阳________（选填“正立”或“倒立”）的________（选填“实”或“虚”）像，在一张不透光的纸上打一个极小的“△”形孔，让太阳光垂直射到这张纸上经过这个小孔，这时在地面可以看到_______（选填“圆形”、“三角形”或“方形”）小亮斑。
四、实验题
25．小明在探究光斑的形状与孔的大小关系时，先制作一个简易的探究工具：在一张卡片纸上用小刀刻出圆形、三角形、菱形、正方形的小孔。孔的尺寸约为1cm。如图甲所示。
（1）在地面上铺一张白纸，把带孔的卡片（图甲）置于白纸上方约1m的位置，让太阳光透过卡片上不同形状的小孔，观察纸面上出现的光斑的形状___________（选填相同不相同）。
（2）为了探究孔的大小是否影响小孔所成的像，小明选择了图甲中B孔做实验，原因是___________。
（3）小明将刻有边长为3cm等边三角形的纸板置于距地面距离为1m不变，用另一张卡片覆盖在三角形孔上，遮住孔的一部分，如图乙所示。让太阳光透过小孔，地面上白纸上出现亮斑。缓慢向左移动覆盖的卡片，改变通光孔的大小，刚开始时，白纸上光斑大小将___________（变大、不变或变小）；当小孔足够小时，此时光斑形状是___________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）。
（4）晴天太阳透过树叶缝隙形成的圆形光斑与上述原理相同，其圆形光斑大小不一的原因是___________（只要讲出一点即可）
26．大约两千四百年前，我国的学者墨翟和他的学生做了世界上第一个小孔成像的实验，解释了小孔成像的原因；在制作“小孔成像观察仪”的活动中，小明同学将圆筒插入易拉罐中制成如图的仪器（圆筒能在易拉罐中前后移动）。
（1）圆筒的_______（填“A”或“B”）端是用半透明塑料薄膜制成的光屏；
（2）在图乙中画出蜡烛AB经小孔成像的光路图________。
（3）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．蜡焰的正立像　D．蜡焰的倒立像
（4）图乙中，保持易拉罐和圆筒位置不变，应将蜡烛向________移动（选填“左”或“右”），可以使得屏上的像变大。
（5）小明想到室外研究小孔成像，正午时，小明在地上铺一张白纸，将刻有边长为2cm等边三角形小孔的纸板正对着太阳（如图丙所示）；用另一卡片覆盖在三角形孔上向左移动，保持纸板与白纸的距离不变，观察白纸上的光斑。当看到光斑是圆形时，继续用卡片遮挡，减小通光孔的大小，白纸上光斑大小将________（选填“变大”、“不变”或“变小”），光斑亮度________（选填“增强”、“不变”或“减弱”）。
（6）小明进一步实验，分别测出烛焰的高度false，烛焰到小孔的距离false，像的高度false，像到小孔的距离false，测得多组数据后发现，它们之间满足关系：false，树荫下的圆形光斑就是太阳通过树叶中间的小孔在地面上成的像，小明从网上查到太阳到地面的距离约为falsem，太阳的直径约为falsem，则一个直径为3.5cm的光斑到它对应的小孔间距为________cm。
参考答案
1．B
详解：
ACD．太阳、萤火虫、正在发光的灯本身能够发光，是光源。故ACD不符合题意；
B．月亮自身是不会发光的，我们之所以能够看见月亮，是因为月亮反射的太阳光进入了我们的眼睛，故B符合题意。
故选B。
2．D
详解：
由于光在同种均匀介质中沿直线传播，从各个方向看队伍，若所有士兵都在一条直线上，则我们看到的就是整齐的直线，故D符合题意，ABC不符合题意。
故选D。
3．A
详解：
小孔成像是由于光的直线传播形成的倒立的实像，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
4．A
详解：
A．立竿见影是光的直线传播形成的，故A正确；
B．光在水中的传播速度比空气中慢，故B错误；
C．光在同一种均匀介质中沿直线传播，故C错误；
D．声音的传播需要介质，光的传播不需要介质，故D错误。
故选A。
5．C
详解：
拱桥倒影是平面镜成像；钢笔“错位”是由光的折射造成的；树荫下的圆斑是小孔成像，利用了光沿直线传播的特性；放大镜是凸透镜，使用时利用了光的折射。
故选C。
6．D
详解：
当太阳、月球、地球位于一直线上，月球处于太阳与地球之间时，沿直线传播的太阳光被不透明的月球挡住，在月球的后面阳光照不到的地球上，形成影，在地球上看不到太阳，便形成日环食，故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
7．A
详解：
“绿树浓荫”是树木的影子，由于光的直线传播，光射到不透明物体上，在不透明物体后面形成影子，不是像，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
8．D
详解：
A．长虹饮涧是因为下完雨后空气中充满了水汽，当阳光一照，空气中的水发生折射，便出现了彩虹，故A不符合题意；
B．杯弓蛇影是因为光的反射现象，杯中的蛇影其实是弓在杯中的像，故B不符合题意；
C．海市蜃楼，又称蜃景，是一种因为光的折射和全反射而形成的自然现象，是地球上物体反射的光经大气折射而形成的虚像，故C不符合题意；
D．凿壁偷光利用了光是沿直线传播的，凿壁出现一个洞，光线可以穿过洞口借光，故D符合题意。
故选D。
9．D
详解：
在空气中光的传播速度比声音大得多，根据t=false可知，路程一定， 速度越大，时间就越短，则光从起点传到终点时所用时间要短的多，故以冒烟时开始计时要准确一些。
故选D。
10．D
详解：
①根据题意可知，自制针孔照相机是小孔成像，因此所成实像是倒立的像，故①正确；
②根据小孔成像规律可知，当物距减小时，所成的像会变大，物距大于像距时，是缩小的像，物距小于像距时，是放大的像，故②正确；
③根据小孔成像规律可知，当物距不变时，像距变大，像也会变大，故③正确；
④当物距不变，向前推动内筒时，所成的像变小，光更加集中，会更亮，故④正确；
四句说法均正确，故ABC错误，D正确。
故选D。
11．D
详解：
发生雷电时，总是先看到闪电再听到雷声，是因为光在空气中的传播速度大于声在空气中的传播速度，故ABC错误，D正确。
故选D。
12．C
详解：
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C。
13．B
详解：
A．光在真空中传播的速度是false，在其它介质中传播的速度小于false，故A错误；
B．光在同一种均匀介质中是沿直线传播的，故B正确；
C．光不总是沿直线传播，在两种介质分界面上会发生反射或折射，在不均匀介质中方向也会发生改变，故C错误；
D．光在真空中沿直线传播，在同一种均匀介质中也是沿直线传播的，故D错误。
故选B。
14．B
详解：
ACD．在纸窗上开一小孔，使窗外飞鸢的影子呈现在室内的纸屏上，观察到“鸢东则影西，鸢西则影东”其实就是小孔成像的特点：倒立的实像，小孔成像是由光的直线传播形成的。正因为小孔成像是倒立的，才有“东则影西，西则影东”＂的现象，即二者的移动方向相反。故ACD正确，不符合题意；
B．沈括观察到鸢在空中飞动，地面上的影子也跟着移动是影子的成因，是光的直线传播形成的，因为光被挡住了，没有光的区域暗，而非小孔成像，故B错误，符合题意。
故选B。
15．A
详解：
让太阳光垂直照射到该纸板的小孔上，根据光在同种均匀介质中沿直线传播，太阳在小孔的另一侧形成一个倒立的实像，小孔成像所成的像与小孔形状无关，光斑是太阳的像，所以光斑是圆形的。
故选A。
16．AC
详解：
AC．太阳、烛焰本身都能发光，故是光源，故AC符合题意；
BD．眼睛、月亮本身不能发光，故BD不符合题意。
故选AC。
17．ABD
详解：
A．坐井观天，由于光的直线传播，所看到的视野范围只有井口那么大，故A正确；
B．惊弓之鸟，由于声音能够在空气中传播，鸟听到拉弓的声音就非常害怕，属于声音的利用，故B正确；
C．孤掌难鸣说明力是物体对物体的作用，一个物体不能产生力的作用，故C错误；
D．以“帆船”为参照物，“青山”和“帆船”之间的位置发生了变化，故“青山”是运动的；以“河岸”为参照物，“孤帆”与“河岸”之间的位置发生了变化，说明“孤帆”是运动的；以“河岸”为参照物，“青山”与“河岸”之间的位置没有发生变化，故“青山”是静止的；同样以“帆船”为参照物，“孤帆”与“帆船”之间的位置也没发生变化，“孤帆”也是静止的，所以说运动和静止是相对的，故D正确。
故选ABD。
18．AC
详解：
AB．盾构机的激光导向应用了光的直线传播，在工作时，应将激光器固定在地面上，不能安装在盾构机上，因为盾构机是运动的，故A正确，B错误；
CD．工程师们用激光束来引导盾构机沿直线掘进，利用的是光在均匀介质中沿直线传播的，故C正确，D错误。
19．AC
详解：
据题意，可得到以下示意图：

如图，人的身高CG＝EH＝1.7m，路灯高为AB，第一次影子长为CD＝1.3m，第二次影子长为EF＝1.8m，2s内人前进的距离CE＝1m/s×2s＝2m，根据题意得： （1）因为△GCD∽△ABD，所以＝， 代入数据得：＝；
（2）因为△HEF∽△ABF，所以＝， 代入数据得：＝； （1）（2）两式联立解得：BC＝5.2m，AB＝8.5m；故A正确，B错误．
设人从图中B点开始向右以v1速度匀速右移，移动时间为t，则人头影子也从B点开始，移动速度为v2，BD＝v2t，BC＝v1t，因为△GCD∽△ABD，所以＝； 所以＝，变形后得，v2＝，因AB为路灯高，CG为人高，v1为人运动速度，在本题中均为定值，故v2为定值，即人头影子为匀速直线运动，故C正确、D错误． （2）另解：设经任意时间t，影子移动到D点，再经时间t影子移动到F点（图依然可用第一问的图），人速度为1m/s，则BC＝CE＝t ,因为△GCD∽△ABD，所以false，由已知得false，解得BD＝false 又因为△HEF∽△ABF，所以false，由已知得false，继续代入已知得false，将BD＝false代入该式解得DF＝false，即BD＝DF， 由设知BD，DF为两个住意时间间隔t影子所走距离，同样时间，距离相同，即影子速度相同，证明影子匀速运动，故C正确、D错误． 故选AC．
20．AD
详解：
A．日食是月球挡住了太阳光，即月球的影子落到地面上，是由于光的直线传播造成的，故A正确；
B．月食是月球进入了地球的影子区域，所以也是光的直线传播形成的，故B错误；
C．发生日全食的时候，是人处在月球影子的本影区，而月球较小，所以月球的影子只在地球上一个狭长的地带掠过，并不是整个地球都是黑暗的，故C错误；
D．发生月全食的时候，月球进入了地球的影子区域，且地球较大，所以整个月球都可以在地球的影子中，因此整个月球都是黑暗的，故D正确。
选AD。
21．空气 光沿直线传播
详解：
[1]声音的传播需要介质，我们听到鸟语是通过空气传到耳朵的。
[2]“绿树成荫”就是树的影子，是由光的直线传播形成的。
22．> 声音
详解：
[1] 光在空气中的传播速度约等于3×108m/s，声音在空气中的传播速度等于340m/s，所以雷雨天气时，人们总是先看到闪电后听到雷声。
[2]声音的传播需要介质，光的传播不需要介质，声音不能在真空中传播，光可以在真空中传播。
23．3.0×105 不是 长度
详解：
[1]光在真空中的传播速度为
3.0×108m/s＝3.0×105km/s
[2]声音不能在真空中传播，引力波能在真空中传播，故引力波不是声波。
[3] 光年是光在一年内所走的路程，所以光年是长度单位。
24．倒立 实 圆形
详解：
[1][2]太阳光透过茂密的树叶的缝隙在地面上成了像，树叶的缝隙相当于成像的小孔，小亮斑是太阳透过小孔成的像，是由于光的直线传播形成的，是倒立的实像。
[3]小孔成像时，像的形状只取决于物体的形状，与小孔的形状无关，太阳是圆形的，无论透过什么形状的小孔，像的形状都是圆形的。
25．相同 见解析 变小 圆 不变 树叶间的缝隙离地面的距离不同
详解：
（1）[1]小孔成像中像的形状与小孔的形状无关，与物体的形状有关，让太阳光透过卡片上不同形状的小孔，观察纸面上出现的光斑，形状是相同的。
（2）[2]B图中随着卡片向上移动时，孔的形状始终是三角形，并且逐渐变小，故B符合要求，而ACD三图中随着卡片向上移动，孔的形状发生了变化，不符合要求
（3）[3]因为太阳光是平行光，开始时孔较大，所以形成的是和孔面积大小相等的光斑，向左移动覆盖的卡片，通光孔变小，所以白纸上的光斑将变小。
[4][5]小孔越来越小，由小孔成像可知，纸面上的像是太阳的像，此时光斑的形状是圆形，继续移动覆盖的卡片，减小通光孔的大小，由于小孔到纸面的距离不变，所以白纸上光斑大小不变。
（4）[6]晴天太阳透过树叶缝隙形成的圆形光斑与上述原理相同，其圆形光斑大小不一的原因是树叶缝隙离地面的距离不同，像的大小就不同。
26．A D 右 不变 减弱 375
详解：
（1）[1]由图知，易拉罐左端为小孔，圆筒从右端插入，为了减小外面光线的影响，看得更清楚，A端是用半透明薄纸制成的光屏。
（2）[2]A点发出的光线经小孔下边缘，到达光屏下部，B点发出的光线经小孔上边缘，到达光屏的上部，成的像是倒立的实像。如图：
（3）[3]蜡烛经小孔成倒立的实像，像的形状与蜡烛形状相同，像与小孔的形状无关，即蜡烛在塑料薄膜上成的像是蜡烛的倒立像，故选D。
（4）[4]易拉罐和圆筒位置不变，蜡烛向右移动，屏上的像会变大。
（5）[5][6]当看到光斑是圆形时，继续用卡片遮挡，减小通光孔的大小，仍然是小孔成像，所以此时光斑形状是圆形，白纸上光斑大小将不变，小孔通过的光减少，光斑亮度减弱。小明从网上查到太阳到地面的距离约为falsem，太阳的直径约为falsem，则一个直径为3.5cm的光斑到它对应的小孔
（6）[7]根据距离的比值等于直径的比值得到
false
d=3.75m=375cm