人教版八年级物理上册同步训练培优卷：4.1光的直线传播
试卷更新日期：2024-08-22 类型：同步测试
一、选择题
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1. 圭表是中国古代重要的天文仪器，通过测量正午日影长度来推测二十四节气。图甲是实践小组于2023年12月1日在厦门市（北纬24.5°）正午时刻进行“圭表测影”活动。图乙是太阳直射点的回归运动图像，下列说法正确的是（ ）
A、圭表测影的原理是光的折射 B、圭表测影的原理是光的反射 C、活动当日至2023年冬至，正午时表的日影长度逐渐变短 D、活动当日至2024年夏至，正午时表的日影长度先变长后变短2. 日食、月食是我们在地球上通过肉眼能直接观测到的天文现象，如果定义月球的半径为1，则地球的半径约为3.7，太阳的半径约为400，地、月距离约为220，地、日距离约为8.6×104 ， 参考上述数据可以判断，在地球上看不到的现象是（ ）。A、月环食 B、月全食 C、日环食 D、日全食3. 在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形状的影响，小华设计了四种开有不同形状孔的卡片甲，并用另一张卡片乙覆盖在甲上，如图所示。接着，从图示位置沿箭头方向水平移动乙，观察光斑形状的变化情况。下列合乎要求的是（ ）A、
B、
C、
D、
4. 一个人沿马路边行走经过某一盏路灯，在走路过程中，路灯照射到人身上时，影子长短在变化，其变化的情况是（ ）A、逐渐变长 B、先变短，后变长 C、逐渐变短 D、先变长，后变短5. 在学校的田径运动会上，小亮注意到发令台上有一块“板子”，如图所示，关于这块板子的作用，他做了如下猜想，其中正确的是：（ ）
A、主要用来反射发令枪的枪声，所以必须正对着终点计时裁判的方向 B、主要用来衬托发令枪冒出的白烟，所以应该是深色或黑色的 C、主要用来减弱噪声，所以要把它放在看台和发令枪之间 D、主要用来遮阳，所以要把它放在裁判员的头的上方二、多选题
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6. 身高为1.5 m的小明沿直线匀速运动，路灯在行进线路的正上方，某时刻人影的长度为0.6 m，前进4 m后，影长变为1.4 m，则路灯的高度可能为（ ）。A、9m B、7.5m C、6m D、4.5 m7. 如图所示．用自制的小孔成像装置观察烛焰，有以下四种说法．其中正确的有（ ）
A、薄膜上出现的像是倒立的 B、薄膜上的像可能是缩小的也可能是放大的 C、保持小孔和烛焰的距离不变，向后拉动薄膜，烛焰的像更明亮 D、保持小孔和烛焰的距离不变，向前拉动薄膜，烛焰的像变小三、填空题
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8. 俗话说“坐井观天，所见甚小。”为了说明井底之蛙观察井外范围的大小与井深的关系，甲、乙同学都用画示意图比较的方法来说明。在你看来，他们所画的图（选择下列有关词填空：“都正确”、“都不正确”、“甲正确，乙不正确”、“乙正确，甲不正确”）；根据他们所运用的方法，你在评价他们的示意图画得是否正确时，主要是看（选择下列有关词填空：“画图是否认真”、“图上是否全面正确地反映了应该控制的变量”、“画图时所运用的物理知识是否正确”）
9. 已知光的速度是每秒行走300 000km，经历一年时间光行走km，已知光从银河系的一边射出，当光到达对边时所经历的时间是70 000年，则银河系的范围是km．四、作图题
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10. 如图甲所示，一束平行太阳光垂直水平地面MN射下，A为小铁球。
(1)、标出小铁球A在甲图中位置时，其影子A’在地面MN上的位置(用点表示即可)(2)、若小球在竖直平面内沿图中圆形虚线轨迹运动，请在图乙框中画出小球的影子在地面上运动的轨迹.五、实验探究题
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11. 小明在探究“物距和物高一定时，物体经小孔所成像的高度和像距的关系”时，所用的实验器材有：用发光二极管做成的物体、有小孔的方纸板、用半透明塑料膜做成的屏、量程为0~30cm的直尺。实验装置的示意图如图甲所示。
(1)、观察实验现象时，人的眼睛应该在屏的（选填“左”或“右”）侧对着屏看；(2)、记录的实验数据如下表，请在方格纸上画出像高与物距的关系图像；
(3)、根据图像，得出的探究结论是：物距和物高一定时，物体经小孔所成像的高度与像距成比关系；(4)、另一名同学在做实验时，更换了部分实验器材，其实验装置的示意图如图乙所示。外筒（足够长）用不透明的材料制成，左端开有小孔；内筒（内径约14cm）的筒壁用不透明的材料制成，左端用半透明塑料膜做屏，并可以在外筒中自由地拉出或推入，其他器材不变。和小明使用的装置相比较，请说出该同学用这样的装置做实验的好处（写一条即可）是；
12. 如图甲所示，小明同学找来一个空的易拉罐，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某一位置，观察并研究小孔成像的特点：
(1)、小明开始实验时，眼睛从右侧看过去，无论怎样调节易拉罐与蜡烛之间的距离，屏上都看不到烛焰的像，而只能看到一片光亮，最有可能的原因是；(2)、换了易拉罐重新正确制作并操作后，小明看到了烛焰在塑料薄膜上所成的像，该像是烛焰的(选填“正立”或“倒立”)的 (选填“实像”或“虚像”)，其成像的原理是；(3)、实验中将蜡烛向上方移动，则它在薄膜上的像将向(选填“上方”或“下方”移动；将蜡烛靠近易拉罐，则它在薄膜上的像将(选填“增大”或“减小”)(4)、小明进一步进行实验研究，如图乙所示，实验1和实验2做对比是在研究小孔成像与的关系.分析比较两个实验，可以得出小孔成像与物体的形状有关；
13. 如图所示某兴趣小组在空易拉罐的底部中央戳个小圆孔，将顶部剪去后，蒙上一层塑料薄膜，制作成一个简易针孔照相机。如图甲所示，将其水平放置，在左侧固定一支点燃的蜡烛，可在塑料薄膜上看到烛焰倒立的像。
(1)、若将点燃的蜡烛向上移动，则塑料薄膜上的像向（选填“上”或“下”）方移动；若将易拉罐向右移动少许，蜡烛的像将(选填“变大”、“变小”或“不变”)。(2)、若只将小圆孔改为三角形小孔，则像的形状(选填“改变”或“不变”)(3)、晴天的正午时分，走在长广溪湿地树林下，小明看到阳光透过树叶的缝隙在地上留下许多大小不同的圆形光斑（如图乙所示），这是（选填“太阳”、“树叶的缝隙”或“树叶”）的（选填“实像”、“影子”或“虚像”）。
(4)、小明测出其中一个光斑的直径为7.0cm，树的高度大约是7m，从网上查到太阳到地面的距离为1.5×1011m，由此可以估算太阳的直径约为km．(5)、小明还想探究光斑的形状是否与卡片到地面的距离有关，他选用了如图丙所示的卡片（其中孔的尺寸较大，是边长为2厘米的菱形），逐步增大菱形与地面的距离，他的具体发现是：。
14. 小明同学在学习了光的传播知识后，猜想光在空气中是沿直线传播的，为了验证这一猜想，他设计了如下实验，请你阅读并根据所学知识和他一起填写实验结果：
实验方案：
①在桌子上放一张白纸作为光屏，利用铁架台把一张中心有孔的硬纸片固定在白炽灯与白纸之间，如图所示.
②打开白炽灯，上下调整硬纸片的距离，直到在白纸上出现灯丝清晰的像，观察像的正倒.
③上下移动硬纸片，改变白炽灯泡与小孔的距离，观察像的大小变化.
实验现象：
(1)、实验发现白纸上灯丝像的开口与灯丝的开口方向相反，此时所成的像为（正立/倒立）的（实/虚）像.(2)、灯泡与小孔的距离越小，所成的像越；当灯泡与小孔的距离大于小孔与白纸的距离时，所成的像是（放大/缩小）的，小明同学分析实验现象得出的结论是.(3)、上述实验现象叫成像，生活中与上述实验现象相同的例子还有（举一例）：.15.
(1)、晴天的正午时分，走在公园茂密的树林下，你会看到阳光透过树叶的缝隙而在地上留下许多大小不同的圆形光斑（如图所示），这是太阳的（选填“像”或“影子”），形成的原因是 ．
(2)、在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形状的影响，小华设计了四种开有不同形状孔的卡片甲，并用另一张卡片乙覆盖在甲上，如图所示．接着，从图示位置沿箭头方向水平移动乙，观察光斑形状的变化情况．下列合乎要求的是_____．
A、
B、
C、
D、
(3)、小明通过 阅读课本了解到小孔会成上下颠倒，左右相反的像，为了验证这个说法，他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、
16. 如表是小明同学在硬纸板上挖孔所做的研究太阳的小孔成像实验记录表：小孔的形状
□
〇
△
小孔的最大外径/mm
1
5
10
1
5
10
1
5
10
地
面
光
斑
形
状
小孔距地10cm时
□
□
□
〇
〇
〇
△
△
△
小孔距地20cm时
〇
□
□
〇
〇
〇
〇
△
△
小孔距地40cm时
〇
□
□
〇
〇
〇
〇
△
△
小孔距地80cm时
〇
〇
□
〇
〇
〇
〇
〇
△
小孔距地120cm时
〇
〇
〇
〇
〇
〇
〇
〇
〇
小孔距地200cm时
〇
〇
〇
〇
〇
〇
〇
〇
〇
小明和他的同学分析上表的结果，得出了一些结论，请你帮他们补充完整.
(1)、小孔成像是由于形成的.(2)、由于太阳距我们很远，到达地面的光线几乎平行，所以，当小孔到地面的距离足够小，地面上的光斑与小孔的形状是（选填“一致的”或“不一致的”），这不是太阳的像.(3)、要使太阳通过小孔成像，必须注意小孔的大小和小孔到地面的距离，当小孔到地面的距离一定时，小孔越（填“大”或“小”），地面上就越容易得到太阳的像.(4)、如上表所示，当小孔的最大外径为5mm，小孔距地80cm时，用一张卡片覆盖在△孔上（相当于把孔变小），遮住孔的一部分，让太阳光透过小孔，与不遮住小孔相比，光斑的形状（选填“变化”或“不变”），亮度（选填“变亮”、“变暗”或“不变”）。17. 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.
六、计算题
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18. 路灯高度为5m，地上两根高度均为1m的竖直杆之间相隔一定距离， 经过测量发现两根竖直杆的影长之差为1.25 m，求两杆之间的距离？
19.(1)、打雷时看到闪电后过5s听到雷声，估算发生雷鸣处离你多远？（声速为340m/s）(2)、利用激光测距仪测量月球和地球之间的距离，已知一束激光从测距仪发出并射向月球，大约经过2.5s反射回地球，则月球到地球之间的距离大约是多少？20. 科学家利用激光测量月球与地球间的距离。在地球上向月球发射的激光经2.56s反射回来，则地球与月球相距多远？太阳到地球最大距离是1.5×108km，太阳光要多久射到地球上来？
七、科普阅读题
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21. 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)、鸣笛的火车向我们驶来，我们听到汽笛声的音调（升高/不变/降低）．(2)、若远处有光源在远离地球，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、后发座星系团速度不断变小 B、牧夫座星系团速度不断变小 C、室女座星系团速度最小 D、长蛇座星系团速度最小(5)、一年取3×107s，计算哈勃常数H的值， H=[
八、综合题
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22. 阅读《我们看到了古老的光》并回答问题。
我们看到了古老的光
“牛郎织女”是我国家喻户晓的民间故事，在牛郎星上的牛郎和在织女星上的织女远隔天河，在每年农历七月初七渡过天河相会一次，表达了人们追求幸福生活的美好愿望。你知道天上的牛郎星和织女星相距多远吗?
牛郎星和织女星都是银河系中的恒星，它们之间的距离非常遥远，假定牛郎从牛郎星以光速飞行，他到达织女星也需16年！
宇宙中恒星间的距离都非常大。为了表达起来方便一些，天文学家使用“光年”为单位来度量恒星间的距离，1光年等于光在1年内传播的距离。
离太阳系最近的恒星是半人马座的比邻星，它距离我们4.3光年。也就是说，我们现在观测到的比邻星的光，是4.3年前发出的，经过了4年多才到达我们的眼睛。
银河系是由超过1000亿颗恒星组成的星系。在银河系之外，离我们最近的星系是大、小麦哲伦云，它们距离我们16万~19万光年。
秋天的夜晚可以在东北方向的天空找到一个亮斑，看起来像个纺锤，那就是仙女座大星云（如图所示）。它是北半球唯一可用肉眼看到的银河外星系，与我们的距离是225万光年。
光——宇宙的使者，它不仅告诉我们宇宙的现在，而且还在告诉我们遥远的过去。
请根据上述材料，回答下列问题：
(1)、光年是（选填“时间”或“长度”）的单位，牛郎星到织女星的距离大约是光年；(2)、太阳系是以太阳为中心、受太阳引力约束在一起的天体系统，太阳系是银河系中众多星系中的普通一员。已知太阳系的直径大约是3×1011km，光的传播速度为3×105km/s，一年按3×107s计算，则以光速穿越太阳系大约需要年。（结果保留两位小数）23. 如图所示，小范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
(1)、图中烛焰在塑料薄膜上所成的像是 （填“正立”或“倒立”）的 （填“实像”或“虚像”）；其成像的原理是光沿 ；(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、烛焰的正立像 D、烛焰的倒立像(3)、晴天的正午时分，走在戊密的树林下，你会看到阳光透过树叶的缝隙而在地上留下许多大小不同的圆形光斑（选填“太阳”、“树叶的缝隙”或“树叶”）的 （选填“像”或“影子”）。
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