人教版物理八年级上册《4.1 光的直线传播》同步练习
一 、单选题（本大题共7小题，共21分）
1.（3分）战国时期，《墨经》中记载了影子的形成、平面镜的反射等光学问题。如图中的光学现象与影子的形成原理相同的是
A. 日食现象 B. 筷子弯折
C. 湖中倒影 D. 雨后彩虹
2.（3分）中国古诗词文化是中华民族最珍贵的文化遗产之一，是中华文化宝库中的一颗明珠。下列说法中正确的是
A. “可怜九月初三夜，露似真珠月似弓”深秋的夜空，弯弯的月亮是光源
B. “露从今夜白，月是故乡明”在月球表面，声音传播的速度约为
C. “迢迢牵牛星，皎皎河汉女”牵牛星和织女星相距约为光年，光年是天文学家们常用的时间单位
D. “举杯邀明月，对影成三人”，影子的形成与我国古代学者墨子发现的小孔成像的原理是一样的
3.（3分）赏中华诗词，寻文化基因，品生活之美。诗词是中华文化的瑰宝，许多优美的诗词既是对生活和自然现象的生动描述，也与物理知识紧密联系。下列诗词中涉及的物理知识解释不正确的是
A. “两岸青山相对出，孤帆一片日边来”，“青山相对出”说明运动和静止是相对的
B. “人有悲欢离合，月有阴晴圆缺”，阴晴圆缺的月亮是自然光源
C. “两岸猿声啼不住，轻舟已过万重山”，“轻舟”的运动是以山为参照物的
D. “北国风光，千里冰封，万里雪飘”，水结冰是凝固现象
4.（3分）“金边日食”是壮观的天文现象，小明用自制小孔观看日食，下列说法正确的是
A. 日食现象可用光的直线传播解释
B. 用小孔成像原理观看日食利用了光的折射
C. 日食通过小孔成正立、缩小的实像
D. 日食通过小孔所成的像与小孔的形状有关
5.（3分）山西陶寺古观象台是世界最早的观象台，由根夯土柱组成，呈半圆形如图甲，结构示意图如图乙所示。人们从观测点通过土柱间狭缝观测日出方位，就可以确定季节、节气。下列成语所描述的现象中，与其利用的光学原理相同的是
A. 杯弓蛇影 B. 一叶障目 C. 水中捞月 D. 海市蜃楼
6.（3分）晚上，小明挑着一盏不带光源的工艺品小灯笼在家里玩。当把小灯笼移到发光面较大的吸顶灯正下方时如图所示，会在小灯笼正下方的水平白纸上出现一个影子，关于这个影子的形状，图中正确的是
A. B. C. D.
7.（3分）百米赛跑时，终点计时员必须一看到发令枪冒烟就开始计时，如果计时员听到枪声才开始计时，所记录的成绩与运动员的实际成绩相比，一定
A. 少了 B. 多了
C. 少了 D. 多了
二 、填空题（本大题共7小题，共28分）
8.（4分）制作简易针孔照相机时，小华把圆通插入底部中央开有小孔的易拉罐中，如图所示，圆筒上应使用 ______ 透明不透明半透明薄纸制成光屏，把“照相机正对着点燃的蜡烛光屏上会看到烛焰的像，这是由于光的 ______ 形成的，若发现烛焰的像偏向光屏下方，要使像成在光屏中央，应将蜡烛向 ______ 上下移动。
9.（4分）如图是小孔成像示意图。右侧是蜡烛，中间是可以左右移动开有小孔的挡板，左侧是光屏。由小孔成像规律可知，蜡烛像的性质是 ______ 选填“正立”或“倒立”的 ______ 选填“虚”或“实”像；如果光屏往右移动，像会逐渐 ______ 选填“减小”或“增大”。
10.（4分）某同学利用如图所示的装置，制作了一个“小孔成像观察仪”。此观察仪成像原理是 ______ ；将小孔对准远处的景物，能在光屏上看见一个 ______ 选填“正立”或“倒立”的像；观察景物时，增大光屏与小孔之间的距离，则光屏上的像将 ______ 选填“变大”、“不变”或“变小”。
11.（4分）如图所示为“小孔成像”的示意图：该现象可以用光的 ______ 来解释；若小孔位置固定，将蜡烛和光屏位置对调，光屏上的像比原来 ______ 选填“变大”、“不变”或“变小”。
12.（4分）年月日我国长江流域发生了本世纪以来最大规模的一次日全食。产生日食的原因是 ______ 。当我们位于图中的 ______ 区域时，就能看到日全食现象。
13.（4分）小孔成像是由光的 ______ 形成的。如果将图中开有小孔的指板向光屏方向移动，则光屏上的像会 ______ 选填“变大”“变小”或“不变”。
14.（4分）光在真空的传播速度为______，太阳光透过茂密的树叶的缝隙，会在树下的地面上形成许多大小不同的______选填“圆形”或“月牙形”光斑，光斑大小不同的主要原因是：______.
三 、简答题（本大题共1小题，共6分）
15.（6分）小阳同学用激光笔探究光在空气中传播情况的实验时，发现激光笔发光时却不能看到光的传播路径，请你想个办法帮小阳同学解决这一问题。
四 、计算题（本大题共1小题，共12分）
16.（12分）百米赛跑时，如果站在终点的计时员在听到发令枪声后才开始计时，他记录的成绩准确吗？为什么？应如何计时？
五 、作图题（本大题共2小题，共12分）
17.（6分）一位同学按老师的要求，用硬纸筒做针孔照相机实验，请在图中作出物体的像。
18.（6分）在乙图上作出小孔成像的光路图，标出。
六 、实验题（本大题共2小题，共12分）
19.（6分）小孔成像原理是光的______；请在图中做出蜡烛的像；
只要小孔大小恰当，小孔成像跟孔的形状______选填“有关”、“无关”；小蜡烛和小孔的位置固定后，像离小孔越远，像就越______。
根据表格中小华所测不同像高和像距的数据，在坐标中画出与的关系图象；
像高
像距
从图象中可以看出与成______关系。
20.（6分）如图甲所示，小明和小华在探究“光的折射现象”时，将一束入射角为的光斜射入杯中的水里，更换杯中的介质时他们发现光的偏折程度不同。为了定量反映这种差异，小明将“折射角与入射角的比值”定义为“偏折比”，并根据所学物理知识和生活经验，对影响“偏折比”大小的因素提出以下猜想：
猜想：“偏折比”与液面的高度有关；
猜想：“偏折比”与液体的种类有关；
猜想：“偏折比”与入射光的颜色有关.
小华认为猜想是错误的，其理由是 ______。
为了验证猜想，小明只将图甲中的水换成油，如图乙所示，油的高度小于水的高度，杯底光斑的位置恰与图甲实验时光斑的位置重合，对比可知：在相同条件下，油对光的“偏折比”______选填“大于”“等于”或“小于”水对光的“偏折比”。
为了探究猜想，小明用图甲装置先后射入绿色和紫色的激光，杯底光斑位置如图丙所示，则 ______光的“偏折比”大。将其中的一束激光穿过如图丁所示的玻璃砖，若光在玻璃砖上表面折射时的“偏折比”为，则光在下表面折射时的“偏折比”为 ______。
根据小明的操作和计算结果，小华认为，应该将“偏折比”定义为“光线在空气中与法线的夹角和光线在介质中与法线的夹角之比”经过对组不同玻璃砖的实验，测得数据如表所示：
玻璃砖 玻璃砖 玻璃砖
光线在空气中与法线夹角
光线在玻璃中与法线夹角
根据表格中的数据，分析可得：光在空气与另一种透明介质中传播时，对于不同的入射角，“偏折比”______选填“相等”或“不相等”；对于相同的入射角，偏折比越大，介质对光的折射程度越 ______选填“高”或“低”，因此我们认为小华对“偏折比”定义的优点是 ______。
答案和解析
1.【答案】A;
【解析】解：影子的形成是光的直线传播；
、日食的形成，是光的直线传播现象，故符合题意；
、筷子弯折属于光的折射现象，故不符合题意；
、湖中倒影是平面镜成像，属于光的反射现象，故不符合题意；
、雨后天空出现彩虹，是由于太阳光照到空气中的小水滴上，被分解为绚丽的七色光，即光的色散，属于光的折射，故不符合题意。
故选：。
明确影子是由光的直线传播形成的现象，然后分析各个选项形成原理，选出符合题意的选项。
此题主要考查学生利用光学知识解释生活中常见的物理现象，此题与实际生活联系密切，体现了生活处处是物理的理念。
2.【答案】D;
【解析】解：、月亮自身不能发光，是反射了太阳的光，因此月亮不是光源，故错误；
、月球表面是真空，真空不能传声，因此谈不上传播速度，故错误；
、光年是光在一年中传播的距离，因此是长度距离的单位，不是时间的单位，故错误；
、小孔成像的原理是光的直线传播形成的，影子的形成也是光的直线传播形成的，故正确。
故选：。
能自身发光的物体是光源；
月球表面是真空，真空不能传声；
光年是光在一年中传播的距离；
在同种均匀介质中，光沿直线传播，主要应用和现象有：影子、日食、月食、小孔成像等。
中国古诗词中蕴含了丰富的知识，其中有一些与物理现象相联系，都属于基本现象，难度不大。
3.【答案】B;
【解析】解：
A、两岸青山相对出，说明青山相对行驶的小船来讲是运动的；若以河岸为参照物，则青山与河岸之间的位置不发生变化，此时青山是静止的；这说明运动和静止是相对的，是相对于参照物来讲的，故A正确。
B、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。故B错误。
C、“轻舟已过万重山”的“轻舟”和山之间发生了位置的变化，所以，以山为参照物轻舟是运动的，故C正确。
D、冰是水遇冷凝固形的，是凝固现象；故D正确。
故选：。
运动和静止都是相对的。
我们把能发光的物体叫做光源。
物体是运动的，需要选择和物体之间发生位置改变的。
物质由气态直接变为固态叫凝华，物质由固态直接变为气态叫升华；由气态变为液态叫液化，由液态变为气态叫汽化；由固态变为液态叫熔化，由液态变为固态叫凝固。
此题通过几个日常生活中的现象考查了对运动和静止的相对性、光源、物态变化的理解，在学习过程中要善于利用所学知识解释有关现象。
4.【答案】A;
【解析】解：、日食现象是由于光的直线传播形成的，故可用光的直线传播解释，故A正确；
B、小孔成像是光的直线传播形成的，故B错误；
C、日食通过小孔成倒立、缩小的实像，故C错误；
D、日食通过小孔所成的像与小孔的形状无关，故D错误。
故选：。
光线在同种不均匀介质中传播或者从一种介质进入另一种介质时，就会出现光的折射现象，例如水池底变浅、水中筷子变弯、海市蜃楼等都是光的折射形成的；
光在同一均匀介质中沿直线传播；
小孔成像像的大小，当物距一定时与像到孔的距离有关。
此题主要考查光的直线传播，以及小孔成像的有关知识，难度不大。
5.【答案】B;
【解析】解：人们从观测点通过土柱间狭缝观测日出方位，就可以确定季节、节气。该现象说明光在同种均匀介质中是沿直线传播的。
、杯弓蛇影是由于光的反射形成的，与观象台利用的光学原理不同，故不符合题意；
、一叶障目是由于光的直线传播形成的，与观象台利用的光学原理相同，故符合题意；
、水中捞月是由于光的反射形成的，与观象台利用的光学原理不同，故不符合题意；
、海市蜃楼是由于光的折射形成的，与观象台利用的光学原理不同，故不符合题意。
故选：。
光射到物体的表面会改变传播方向回到原来介质中的现象叫光的反射。
光在同种均匀介质中是沿直线传播的。
光从一种介质斜射到另一种介质时，传播方向通常会发生改变，这种现象叫光的折射。
此题主要考查的是光的直线传播规律，关键是能够从光学实例中将光的直线传播与其它光现象中区分出来。
6.【答案】C;
【解析】解：
发光面较大的吸顶灯的光被灯笼遮挡后，在后边形成一个黑色的区域，叫做影子，即灯笼影子，是光的直线传播形成的，因为吸顶灯的面积较大，所以在灯笼影子的边缘是光线较暗的半影区，中间是没有光线的全影区，所以符合时间情况。
故选：。
影子是由于光照射到不透明的物体形成的阴影部分，是由于光的直线传播形成的。
本题主要通过影子考查光在同一物质中沿直线传播这一知识点，要会用所学的物理知识解释有关的现象。达到学以致用的目的。
7.【答案】A;
【解析】解：听到枪声才开始计时，说明枪声已经传播米到达终点时才开始计时，测得时间肯定少了，
根据可得少的时间为：
。
故选：。
如果计时员听到枪声才开始计时，这时运动员已经跑了一段时间才开始计时，所以测得的时间偏小，少的刚好是声音传播米所用的时间。
该题考查声速在生活中的具体运用。必须理解整个物理过程：听到声音，说明声音已传播到人耳，此时运动员已跑了一段距离。
8.【答案】半透明 直线传播 下;
【解析】解：为了便于观察像，圆筒上应使用半透明薄纸制成光屏；
蜡烛在塑料薄膜上所成的像是倒立的实像，属于小孔成像，其成像的原理是光的直线传播；
由于小孔成像所成的像上下颠倒、左右相反，若发现烛焰的像偏向光屏下方，要使像成在光屏中央，应将蜡烛向下移动。
故答案为：半透明；直线传播；下。
物体发出或反射的光通过小孔后，在小孔后面的光屏上形成倒立的实像，这就是小孔成像。成像的原理是光的直线传播。
此题主要考查小孔成像的原理和像的特点，属于基础知识，应当掌握。
9.【答案】倒立; 实; 减小;
【解析】解：由图知，烛焰上方射出的光线经小孔射向光屏的下方，烛焰下方射出的光线经小孔射向光屏的上方，光屏上形成倒立像。
光屏上的像是实际光线会聚形成的，所以小孔成像是实像。
当光屏向右移动时，像距减小，像减小。
故答案为：倒立；实；减小。
小孔成像原理是光的直线传播，小孔成像是倒立实像，像可以是缩小，也可以是放大的，也可以是等大的。
小孔成像是倒立实像，是根据光的直线传播形成的。
10.【答案】;
【解析】解：小孔成像原理是光在同种均匀介质中沿直线传播；
小孔成像时，像是倒立的实像；
观察景物时，移动圆筒位置，增大光屏与小孔之间的距离，即像距变大，由小孔成像的规律可知，光屏上的像变大。
故答案为：光在同种均匀介质中沿直线传播；倒立；变大。
小孔成像原理是光在同种均匀介质中沿直线传播；
小孔所成的像是倒立的实像；
小孔成像与物体到小孔的距离和光屏到小孔的距离有关。
此题主要考查小孔成像的原理，属于基础知识，理解小孔成像是光沿直线传播形成的是解答该题的关键。
11.【答案】直线传播; 变小;
【解析】解：小孔成像是由光沿直线传播造成的；
由图可见物距小于像距成倒立放大的实像；
小孔不动，将蜡烛和光屏位置对调后，物距大于像距成倒立缩小的缩小，所以成的像变小了。
故答案为：直线传播；变小。
光在同种、均匀、透明介质中沿直线传播，光的直线传播形成了很多现象，例如影子、日食、月食、小孔成像等；
小孔所成像的大小与物体的大小、物到小孔的距离、小孔到光屏的距离有关，根据影响像根据影响像大小的因素解答该题。
此题主要考查光的直线传播形成的小孔成像现象，此类问题学生往往在孔的形状与成像的形状的关系上出错，要牢记像的形状与孔的形状无关，完全取决于物体的形状。
12.【答案】光沿直线传播; A;
【解析】解：日食形成的原因是光的直线传播原理，所以，解释日食现象要用光的直线传播理论。
如图，在区域时，太阳射向地球的光全部被月球挡住，人们看到的是日全食。
故答案为：光沿直线传播；。
①当不发光的月球转到太阳与地球之间，不透明的月球挡住了沿直线传播的太阳光，地球上看不到太阳的现象是日食；
日食分为日全食、日偏食、日环食三种：
②太阳被月球完全遮住形成的日食叫日全食，在太阳光完全照不到的区域本影区可以观察到日全食；
月球遮住太阳的一部分形成的日食叫日偏食，在部分太阳光照射到的区域半影区可以观察到日偏食；
月球只遮住太阳的中心部分，在太阳周围还露出一圈日面，好象一个光环似的叫日环食；
③这三种不同的日食现象与太阳、月球和地球三者的相对位置有关，根据太阳光的照射情况判断歌曲的是哪种日食。
此题主要考查了观察日全食、日偏食、日环食的区域，知道日全食、日偏食、日环食的形成原因是解答该题的关键。
13.【答案】直线传播; 变小;
【解析】解：小孔成像的原理是光在均匀的空气中沿直线传播，即光的直线传播。
小孔成像所成的像的大小与物体、小孔和光屏三者间的距离有关；光屏与物体的位置不变，挡板向光屏方向移动时，物体与小孔之间的距离物距变大，光屏与小孔之间的距离像距变小，像距与物距的比值变小，像与物的大小之比变小，所以像会变小。
故答案为：直线传播；变小。
小孔成像的原理是光沿直线传播；小孔成像像的大小与屏和孔之间的距离有关，形状与物体的形状相同。
此题主要考查的是小孔成像的知识，像距与物距的比值等于像与物的大小的比值。
14.【答案】3×108m/s 圆形 小孔离地面的距离不同;
【解析】解：光在真空中的传播速度为；
太阳光透过茂密的树叶的缝隙，会在树下的地面上形成许多大小不同的圆形光斑；小孔到地面的距离不同，像的大小不同，故光斑的大小不同。
故答案为： ；圆形；小孔离地面的距离不同。
光在真空中的传播速度为；
小孔成像，像的形状与物体的形状有关，与孔的形状无关；在物体到小孔距离相等的情况下，物体经小孔所成像的大小与小孔到光屏的距离有关，据此分析光斑大小不同的原因。
此题主要考查了光速，小孔成像现象，难度不大。
15.【答案】答：光在空气中是沿直线传播的，传播的路径不容易直接观察。但我们在空气中点燃蚊香，让光穿过蚊香的烟雾时，光的传播路径显示的非常直观。;
【解析】
可以通过增加反射物质利用对比的方法，如制造烟雾或水雾等。
此题通过光沿直线传播考查对比法的应用，物理学方法很多，常用到的有“控制变量法”、“等效替代法”、“模型法”、“类比法”等。
16.【答案】解：终点计时员看到发令枪冒烟开始计时，而不是听到枪声开始计时，是因为声音传播速度比光传播速度慢，听到枪声再计时，记录时间会偏小，导致运动员成绩偏高，故站在终点的计时员在听到发令枪声后才开始计时，成绩不准确，因此应看到发令枪冒烟开始计时较准确．
答：不准确；因为声音的传播速度比光的速度慢；应该看到发令枪的冒烟就开始计时．;
【解析】
知道光的传播速度是，声音的速度是，光速比声速大．据此分析回答．
声音和光在空气中的传播速度不同，不能忽略声音的传播也需要时间，看到烟才是计时员计时较准确的时刻．
17.【答案】解：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。如图所示；
;
【解析】
物体经过小孔会成倒立的实像，根据光的直线传播原理进行作图。
该题考查光的直线传播作图知识，主要考查学生对所学物理知识的综合应用能力。
18.【答案】解：A射出的光线经小孔沿直线射向光屏，形成像点A′；B射出的光线经小孔沿直线射向光屏，形成像点B′；连接像点A′B′即为所求。如图。
;
【解析】
根据光的直线传播作出物体在光屏上成的像。
该题考查了光的直线传播，难度不大。
19.【答案】直线传播 无关 大 正比;
【解析】解：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。如图所示：
；
小空成像，像的形状与空的形状无关，物体与空的位置越远，像越大，故小蜡烛和小孔的位置固定后，像离小孔越远，像就越大；
根据表中表中所给的数据，利用描点法画出图象，如图所示：
则直线就是与的关系图象；
由表格上的数据可知，像的高度随像到小孔距离的增大而增大，求出像的高度和像到小孔距离的比值，可以发现比值是一个定值，所以像的高度与像到小孔的距离正比。
故答案为：直线传播；无关；大；如图示；正比。
根据光的直线传播作出成的像；
小空成像，像的形状与空的形状无关，物体与空的位置越远，像越大。
根据描点法，在坐标中画出与的关系图象；
算出表格中像的高度和像到小孔的距离的比值，可以看出比值是一个定值，由此得出像的高度和像到小孔的距离成正比。
该题考查小孔成像原理，以及描点法作图，是一道基础题。
20.【答案】液面的高度改变，入射角、折射角的大小不变，“偏折比”不变 小于 绿 1.25 不相等 高 相同条件下，光线无论从介质射向空气还是从空气射向介质，比值是一定的;
【解析】解：由图可知，水面上升或下降时，入射角和折射角都不变，则折射角与入射角的比值即偏折比也不变，由此说明偏折比与液体深度无关，故猜想不正确；
将图甲中的水换成油，当油的深度小于水的深度，杯底光斑位置恰与图甲实验时光斑位置重合，如图，
由图可知：水中的折射角大于油中的折射角，由于入射角相同，则在相同条件下，油对光的“偏折比”比水对光的“偏折比”小；
光线的入射角和入射点不变，绿、紫色激光的折光线，如图；
由图可知：绿色激光的折射角大于紫色激光的折射角，由于入射角相同，则根据“偏折比”的定义可知：绿光的“偏折比”大；
将一束激光穿过如图丁所示的玻璃砖，若光在玻璃砖上表面折射时入射角为，折射角为，如图，
此时“偏折比”为，即：；
当光在下表面折射时如图中，则此时入射角为，折射角为，根据几何知识可知：，，
所以，光在下表面折射时的“偏折比”为：；
分析玻璃砖或玻璃砖或玻璃砖的数据可知，光在空气与另一种透明介质中传播时，对于不同的入射角，“偏折比”不相等；
分析表中数据，当光线在空气中与法线夹角都是时，光线分别在、、三种玻璃中与法线的夹角越大，“偏折比”越小，说明介质对光的折射程度越高；
从表中数据分析可知，在相同条件下，光线无论从介质射向空气还是从空气射向介质，小华这种定义的比值是一定的。
故答案为：液面的高度改变，入射角、折射角的大小不变，“偏折比”不变；；小于；绿；；不相等；高；相同条件下，光线无论从介质射向空气还是从空气射向介质，比值是一定的。
根据水面上升或下降时，入射角和折射角是否发生改变，结合“偏折比”的定义解答；
将图甲中的水换成油，当油的深度小于水的深度，根据几何知识可知此时折射角变小，然后即可判断“偏折比”的大小；
光线的入射角和入射点不变，根据几何知识判断出绿、紫色激光的折射角，然后根据“偏折比”的定义可求得答案；
画出一束激光穿过玻璃砖的光路图，根据几何知识，即可求出光在下表面折射时的“偏折比”；
根据表中数据分析即可。
此题主要考查光的折射规律，注意光从空气斜射入水中时，折射角小于入射角，折射光线是靠近法线的，折射光线向下偏折。
