3.3光的直线传播-2023-2024学年苏科版八年级物理上册同步培优专题训练

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2023-2024学年八年级物理上册同步培优专题训练

3.3光的直线传播

培优第一阶——基础过关练

1．如图，一束太阳光垂直水平地面MN射下，A为小铁球。若小球在竖直平面内沿图中圆形虚线轨迹运动，图中能正确描述小球的影子在地面上运动轨迹的图像是（　　）

2．太阳光通过树叶间的空隙，在地上形成许多圆形的光斑，这些圆形光斑是（　　）

A．树叶正立的像                                          B．树叶倒立的像

C．太阳正立的像                                           D．太阳倒立的像

3．2021年5月26日傍晚出现一次月全食天象，我国大部分地区都观察到天文奇观月全食形成的红色月亮。如图所示，当太阳、地球与月球排成一条直线，月球完全进入地球的本影里，就发生了月全食。由于太阳光经过地球大气折射和散射，本影中的月球呈现出暗红色。下列说法中错误的是（　　）

A．由于光的直线传播，本影是太阳光不能直接到达的区域

B．如果地球没有大气层，我们看到的就是一个“黑月亮”，即看不到月亮

C．太阳光中的红光经大气层折射照射到位于本影区的月球上，使月球呈现红色

D．月全食阶段的月亮呈现红色是月亮发出了红色的光

4．关于光的传播，下列说法中不正确的是（　　）

A．一束光就是一条光线

B．光在同种均匀介质中沿直线传播

C．小孔成像是由光在同种均匀介质中沿直线传播形成的

D．光在真空中的传播速度为3×10⁵km/s

5．晴朗的夏天，枝繁叶茂的大树下会出现许多光斑，为了探究光斑的成因，张老师用开有菱形较大孔（边长约为5厘米）的卡片甲，正对太阳光，再用另一张卡片乙紧贴在甲并沿箭头方向水平移动，观察距卡片50cm且与甲平行放置的光屏上光斑的变化情况，下列说法正确的是（   ）

A．光斑始终是圆形的，且逐渐变小

B．光斑的形状始终与孔的形状相同，且亮度不变

C．光斑未变成圆形前，其亮度逐渐变暗，变成圆形后，亮度几乎不变

D．光斑未变成圆形前，其大小逐渐变小，变成圆形后，其大小不变

6．庆祝新中国成立 73 周年，泰州市政府 10 月 1 日晚在天德湖畔燃放烟火，上演了一场声与光的盛宴，引来无数市民围观。下列关于这场盛事中涉及的物理知识叙述正确的是（　　）

A．远观的群众先看到光，再听到烟火的爆炸声

B．声音不是振动形成的，是爆炸形成的

C．远观的群众先听到声音，再看到烟火发出的光

D．声音可以在空气中传播，声音的传播不需要物质

7．学习“光的直线传播”时，老师做了如下演示实验：①用激光笔射向水中，观察到光线是一条直线（如图）；②在A点处用漏斗向水中慢慢注入海波溶液，观察到光线发生了弯曲；③经搅拌后，观察到光线又变直。根据上述现象可得出的结论是（　　）

A．光的传播需要介质                                   B．光只有在水中才能沿直线传播

C．光在海波溶液里不能沿直线传播               D．光在均匀介质中才沿直线传播

8．小明将易拉罐的上部剪去，蒙上半透明纸，在罐底部开一个小孔，用它做小孔成像实验如图所示，下列说法中错误的是（　　）

A．像与物上下颠倒，左右相反

B．它的成像原理是光的折射规律

C．物体离得越远，像就越小

D．在物体距小孔不变的情况下，半透明纸与小孔距离越大，像也越大

9．老刘晚上下班回家经过一盏路灯，如图所示，当他从A点沿直线走向B点的过程中，他的影子长度的变化情况是（　　）

A．先变长后变短                                          B．先变短后变长

C．一直在变长                                              D．一直在变短

10．日食现象可以用________知识解释，是月亮运动到太阳和地球之间时，挡住射向地球的光线所形成的。如图是月球的影区分布，当人随地球运动到________（用图中字母表示）区时会看到日全食。

11．光线：为了表示光的传播情况，我们通常用一条带有___的____表示光的____和___，这样的直线叫光线。

12．学习了光学知识后，爱动脑筋的小明想自己探究小孔成像，如图1所示，他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）分析比较甲、乙两图，蜡烛在塑料膜上所成的像的形状与小孔的形状________（填选“有”或“无”）关；

（2）分析比较甲、丙两图，可以得出结论：物体在塑料膜所成的像的形状与物体的形状________（填选“有”或“无”）关；

（3）通过实验，可以看到烛焰和灯丝在塑料膜上成的都是________（选填“正立实像”、“正立虚像”、“倒立实像”或“倒立虚像”）；

（4）杨光同学根据课本中的“试一试”用易拉罐做小孔成像下实验：

①杨光同学发现蜡烛和小孔的位置固定后，像离小孔越远，像就越大，他测出了不同距离时像的高度，填在表内：

②从实验数据记录中，可以得出的结论是：蜡烛和小孔的位置固定后，h与s的关系为：________；

③杨光知道树荫下的圆形光斑是太阳的像，他测出了光斑的直径为7.0mm，光斑到小孔的距离为7.5m，从书上查到太阳到地球的距离为1.5×10¹¹m，由此可以估算出太阳的直径为________m。

13．小华用两个硬纸筒制成针孔照相机探究小孔成像，如图a所示。

（1）请在图a中画图解释蜡烛AB在屏上所成A′B′像的原因；(    )

（2）2009年夏季，中国出现了日食奇观。若小华借助小孔成像实验装置对月牙形太阳进行观察，如图b所示，则她在半透明光屏上看到像的形状是_____；

（3）如图d所示，小孔的位置和屏的位置固定后，只将蜡烛AB由甲位置移到乙位置，可观察到屏上蜡烛的像_____（选填“变大”、“变小”或“不变”）；

（4）晴天的正午时分，走在浓密的树林下，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e所示），这是_____（选填“太阳”、“树叶的缝隙”或“树叶”）_____（选填“像”或“影子”），光斑大小不同的原因是_____；

（5）在探究树荫下光斑的综合实践活动中，小华用卡片乙覆盖在开有小孔的卡片甲上，并沿箭头方向水平移动，边改变小孔形状和大小，边观察光斑形状的变化情况，为了只研究孔的大小对光斑形状的影响，下列合乎要求的是_____。

14．洋洋同学用“可乐瓶”做小孔成像实验，实验装置如图所示，请在图中的半透明纸上画出蜡烛AB的像A′B′。（保留作图痕迹）

15．请在图中画出发生月食时，月球的大致位置

16．按照以下要求作图：如图所示为“坐井观天”的示意图，设P点为青蛙的眼睛，请作出青蛙看到天空范围的光路图。（保留作图痕迹）

17．某室内地面上放有两个柱子A和B，天花板上有一强点光源S使柱子A和B在地面上形成的影子如图所示。请根据图中提供的信息确定光源S的位置。

培优第二阶——拓展培优练

1．2004年6月8日下午在我国发生了“金星凌日”的天文奇观。“金星凌日”是在地球上看到金星从太阳面上移过的现象，它的产生和日食的道理相同。如图为发生“金星凌日”现象时的示意图，图金星的位置在（　　）

A．甲                         B．乙                         C．丙                          D．丁

2．下列关于光线的说法，正确的是（　　）

A．光线是真实存在的带箭头的直线

B．激光笔发出的光是一条光线

C．光线可以用虚线表示

D．光线是用来表示光的传播路径和方向

3．一个人沿道路行走，从经过路灯到逐渐远离路灯的过程中，人影子的长短会发生变化，其变化情况应该是（　　）

A．逐渐变长                                                 B．先变短，再变长

C．先变长，再变短                                       D．逐渐变短

4．如图所示是一个放置于宁波某地水平地面上的简易计时模型，圭杆垂直底盘。下列描述错误的是（　　）

A．杆影的形成是由于光在均匀介质中沿直线传播

B．一天内，杆影移动是由地球公转造成的

C．一天内，正午的杆影最短

D．该模型依据杆影的方位计时

5．在校运动会队列行进中，你如果只能看到前面第一个同学，而看不到前面其他同学，就说明队伍走的直，这是因为光_______传播，喊口令的同学是靠声带_______发出声音的。

6．小孔成的像是________（虚像/实像），此现象与日食形成的原理是________（相同/不同）的。在模拟日食的实验中，王老师画了示意图（如图），地面上的观察者应该是位于________（A/B/C/D）处可观察到日食，此时月亮在________（A/B/C/D）处。

7．太阳光在真空中的传播速度是___________m/s；用激光测距仪测量地球到月球的距离，从地球发射到月球的激光经2.56s后返回地面，则地球到月球的距离为________m；晴天晒被子能杀菌是利用太阳光中的___________；太阳光通过三棱镜后被分解成七种颜色的光的现象叫做光的________，如图所示是一个彩色的手机屏幕，小红洗手时不小心将水滴到了手机屏幕上，透过水滴她惊奇地看到屏幕上出现多个不同颜色的小格子，当水滴滴到图中___________（选填“红色”、“绿色”、“蓝色”或“白色”）区域时能同时看到红、绿、蓝三种颜色的小格子；小红带着红色墨镜去观察蓝色区域，她感觉蓝色区域呈_______色。

8．学习了光学知识后，爱动脑筋的小桐和小朵想自己探究小孔成像现象。如图甲所示，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，可以看到烛焰和灯丝通过小孔所成的像。

（1）通过小孔所成的像是 ______（选填“实像”或“虚像”）；

（2）分析比较甲、乙两图，可以得出结论：物体所成的像的形状与 ______无关；

（3）分析比较甲、丙两图，可以得出结论：物体所成的像的形状与 ______有关；

（4）为了探究孔的大小是否影响小孔所成的像，则应选择下列乙图所示的 ______孔，然后用卡片覆盖并移动卡片以改变孔的大小进行实验；

（5）人眼从光屏右侧观察，若将光源顺时针旋转，则屏上的像将 ______（选填“顺时针”或“逆时针”）旋转；

（6）保持小孔距光屏的位置不变，应将蜡烛向 ______移动（选填“左”或“右”），可以使得屏上的像变大；

（7）勤于思考的小朵在底部扎了两个小孔，则在半透明膜上可以观察到烛焰的像有 ______（选填“一”或“两”）个。

9．如图1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______（选填“正立”或“倒立”）的实像，其成像的原理是______；

（2）如果易拉罐底部小孔是三角形，则它在塑料薄膜上看到的像是______（选填字母）；

A．三角形光斑  B．圆形光斑  C．蜡烛的形状

（3）将蜡烛向右上方移动，则它在塑料薄膜上的像将向______方移动；

（4）如果小孔变大，它在薄膜上所成的像将变得______（选填“清晰”或“模糊”）；

（5）实验中，小红提出问题：像的大小与什么有关？你能用图示表达出你的研究过程吗？请仿照示例完成一个猜想研究过程。

【示例】猜想：像的大小与物体的大小有关。

研究方法如图2所示：

猜想______；

研究方法的图示：______。

培优第三阶——中考沙场点兵

1． 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

2．“一枚金指环温柔了夏至一。 金指环’作‘聘礼’ ‘夏至’牵手‘日环食’”一这是 《济南时报》报道2020年6月21日下午日环食的新闻标题。这次日食在我国境内都能看到，四川、江西、福建等地可见日环食。右图是济南网友拍摄的日食照片。形成这一天文奇观的物理学原理是（　　）

A．光的直线传播                                          B．光的反射

C．光的折射                                                  D．光的色散

3．如图，枯井中的青蛙位于井底O点“坐井观天”，下图中青蛙通过井口观察范围正确的是（　　）

A．     B．      C． D．

4．2021年7月1日，中国共产党将迎来建党100周年，这天地球位置处于图中的（　　）

A．甲一乙之间                                              B．乙一丙之间

C．丙一丁之间                                              D．丁一甲之间

5．在纸板上扎一个小孔，将纸板与地面平行放置，当阳光直射地面时，在地面上可观察到圆形的光斑，经测量，光斑的直径为2cm，纸板与地面距离为2m，已知太阳光从太阳传到地球需要500s，光的传播速度为3×10⁸m/s，根据以上信息估算，太阳到地球的距离为 ___________m，太阳的直径为 ___________m。

6．2020年6月21日下午3点半左右，娄底市内绝大部分同学亲眼看到了日环食这一难得的景象。从物理学的角度来说，日食属于光的______现象；如图中，能描述其形成原因的是______图。（选填“甲”或“乙”）。

7．如图所示，汽车前方的盲区是由于车身设计的缘故，阻挡了驾驶员视线而形成的。盲区的形成是由于光的__________；现在汽车的排气管上都安装有消声器，消声器的作用是在__________处减弱噪声；汽车的倒车雷达是利用________（填“超声波”、“次声波”或“电磁波”）来工作的。

8．宁波某校课外实践小组利用一根垂直插入水平地面的圭杆，进行为期一年的“观竿测影”活动。2021年3月14日正午时刻圭杆的杆影如图所示，并测得杆影OA长为55.7cm。

（1）杆影的形成是由于光在同一均匀介质中沿______传播；

（2）图中杆影从O到A指向_______方；

（3）预测2021年6月20日正午时刻，该圭杆的杆影长度将比55.7cm______（填“大”或“小”）。

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参考答案

培优第一阶——基础过关练

1． C

【详解】由于光沿直线传播，太阳光被小球挡住，所以在地面上的影子是从A点向地面作垂线，和地面的交点，即为影子；虽然小球沿图中圆形虚线轨迹运动，但是在每一点的影子，都是从这一点向地面作垂线，影子都在地面上，由于小球在竖直平面内沿圆形轨迹运动，根据圆的对称性，所以影子的轨迹在地面上是一条线段，如图乙所示：

故ABD不符合题意，C符合题意。故选C。

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