4.1 光的直线传播 同步分层练习 -2026-2027学年人教版物理八年级上册

第四章 光现象 第1节 光的直线传播 同 步 分 层 练 习 班级：____________ 姓名 ：____________ 完成日期：____________ 建议用时：45 分钟 满分：100 分 【考点概览】 考点1 光源及其分类（天然光源与人造光源） 考点2 光的直线传播条件与光线模型 考点3 影子的形成与影长变化 考点4 日食和月食的形成 考点5 小孔成像的特点与规律 考点6 光的传播速度、光速测量与光年 考点7 光的直线传播的应用与综合 第一部分 【A 基础达标题】（共8题，每题5分，共40分） 1．（考点1）下列物体中，属于光源的是（ ） A．皎洁的月亮 B．反光的黑板 C．正在发光的萤火虫 D．闪闪发光的钻石 2．（考点1）下列各组物体中，全部属于光源的一组是（ ） A．太阳、月亮 B．点燃的蜡烛、发光的水母 C．平面镜、闪电 D．火把、闪闪发光的钻石 3．（考点2）关于光的传播，下列说法正确的是（ ） A．光在同种介质中一定沿直线传播 B．光只在真空中才能沿直线传播 C．光在同种均匀介质中沿直线传播 D．光在任何情况下都沿直线传播 4．（考点2）物理学中用一条带箭头的直线表示光的传播路径和方向，这条带箭头的直线叫做光线。这种研究问题的方法属于（ ） A．控制变量法 B．等效替代法 C．建立模型法 D．转换法 5．（考点2）下列现象中，由光的直线传播形成的是（ ） A．雨后天空出现彩虹 B．平静湖面上山的倒影 C．灯光下墙上人的手影 D．用放大镜观察蚂蚁 6．（考点3）夜晚，小明沿直线从远处逐渐走近路灯，在此过程中，他在地面上影子的长度（ ） A．逐渐变长 B．逐渐变短 C．先变长后变短 D．保持不变 7．（考点4）如图所示，当太阳、月球和地球运动到同一条直线上时，地球上的人们会看到日食现象。下列说法正确的是（ ） A．此时月球运行到太阳和地球之间 B．此时地球运行到太阳和月球之间 C．日食现象是由光的反射形成的 D．发生日食时，太阳射向地球的光被地球挡住 8．（考点5）如图所示，把一个底部中央开有小孔的空易拉罐的罐口用半透明薄膜蒙住，将小孔对着点燃的蜡烛，可在薄膜上看到烛焰的像。下列说法正确的是（ ） A．薄膜上看到的是烛焰正立的虚像 B．薄膜上像的形状与小孔的形状有关 C．将蜡烛靠近小孔，薄膜上的像变大 D．小孔成像是由光的反射形成的 第二部分 【B 能力提升题】（共4题，每题8分，共32分） 9．（考点5）如图所示，把点燃的蜡烛放在小孔前的适当位置，可在光屏（半透明薄膜）上看到烛焰的像。 （1）光屏上成的是烛焰________（选填“正立”或“倒立”）的________（选填“实像”或“虚像”）； （2）若把小孔挖成三角形，光屏上出现的仍是________（选填“三角形光斑”或“烛焰的像”）； （3）若蜡烛到小孔的距离为10 cm，光屏到小孔的距离为15 cm，光屏上像的高度为6 cm，则烛焰的高度为________cm。 10．（考点6）如图3所示，为测量地球与月球之间的距离，科学家从地面向月球发射一束激光，激光经月球表面反射后回到地球，共用了2.4 s。已知光在真空中的传播速度取3×10⁸ m/s。求： （1）激光从地球传播到月球所用的时间； （2）地球与月球之间的距离。 11．（考点3）为探究影子长度与光源高度的关系，小明设计了如图所示的装置：水平地面上竖直立着一根长杆，长杆上有一个可以上下移动的点光源D，点光源到地面的高度记为h；地面上再竖直立着一根木条，测出木条在地面上影子的长度L。保持木条的位置和长度不变，只改变点光源的高度h，测得的数据如下表。 实验序号 1 2 3 4 点光源高度 h/cm 20 30 40 50 影子长度 L/cm 30 15 10 7.5 （1）分析表中数据可知：在其他条件不变时，点光源的高度h越大，影子的长度L越________； （2）当点光源的高度由20 cm增大到50 cm时，影长由30 cm减小到7.5 cm。若把点光源的高度继续增大到60 cm，则影长应________（选填“大于”“等于”或“小于”）7.5 cm； （3）晚上沿直线走过一盏路灯时，人在地面上影子长度的变化情况是________（选填“一直变长”“先变短后变长”或“先变长后变短”）； （4）请再举出一个由光的直线传播形成的现象：________。 12．（考点6）打雷时，闪电和雷声是同时发生的，但我们总是先看到闪电，后听到雷声，这是因为光在空气中的传播速度________（选填“大于”“小于”或“等于”）声音在空气中的传播速度；光在真空中的传播速度约为________m/s；某次小明从看到闪电到听到雷声经历的时间为3 s，则打雷处到小明的距离约为________m。（声音在空气中的传播速度取340 m/s，光的传播时间忽略不计） 第三部分 【C 拓展培优题】（共4题，每题7分，共28分） 13．（考点6）“光年”是天文学中常用的________（选填“时间”或“长度”）单位。取光在真空中的传播速度为3×10⁸ m/s，一年按3.15×10⁷ s计算，则1光年约为________m（结果用科学记数法表示）。已知北极星到地球的距离约为445光年，则我们现在看到的北极星的光，是它大约________年前发出的。 14．（考点4）如图所示，甲、乙分别是两种天文现象形成原因的示意图（图中各部分不按比例绘制）。 （1）图甲表示的是________（选填“日食”或“月食”）现象，此时月球运行到________和________之间； （2）图乙表示的是月食现象，此时地球运行到________和________之间； （3）日食和月食现象都可以用________________来解释。 15．（考点5）如图6所示是小孔成像的原理示意图，蜡烛AB的高度为6 cm，蜡烛到小孔O的距离BO为18 cm，暗盒中成的像CD的高度为1 cm。求： （1）像CD到小孔O的距离； （2）小孔成像时，光在同种均匀介质中沿________传播，所以像CD与蜡烛AB相比是________（选填“正立”或“倒立”）的。 16．（考点6、考点7）太阳发出的光大约经过8 min 20 s到达地球，取光在真空中的传播速度为3×10⁸ m/s。求： （1）太阳到地球的距离； （2）有人认为“光年是时间单位”，这种说法是否正确？请说明理由； （3）请举出一例说明光的直线传播在生活或生产中的应用。 参考答案与解析 1．【答案】C 【解析】光源是自身能够发光的物体。月亮本身不发光，它“亮”是因为反射了太阳光；黑板和钻石也是靠反射其他光源的光才被看到的，它们都不是光源。正在发光的萤火虫自身能发光，属于光源（天然光源）。故选C。 2．【答案】B 【解析】判断一个物体是否为光源，关键是看它能否自身发光。月亮、平面镜、钻石都不能自身发光，只是反射光，不是光源，因此A、C、D三组中都含有非光源物体。点燃的蜡烛（人造光源）、发光的水母（天然光源）都能自身发光，B组全部属于光源。故选B。 3．【答案】C 【解析】光在同种均匀介质中沿直线传播，这是光沿直线传播的条件。介质不均匀时，光的传播路径会发生弯曲（如光在不均匀的糖水中传播时会弯折），所以A、D错误；光在空气、水、玻璃等介质中都能沿直线传播，并不是只在真空中才沿直线传播，B错误。故选C。 4．【答案】C 【解析】光线实际并不存在，是人们为了形象地描述光的传播路径和方向而引入的一种“模型”，这种研究方法叫做建立模型法。故选C。 5．【答案】C 【解析】雨后彩虹是光的色散（属于光的折射）形成的；湖面上山的倒影是平面镜成像，属于光的反射；用放大镜观察蚂蚁利用了凸透镜成像，属于光的折射；灯光下墙上人的手影是光沿直线传播时被手挡住、在手后形成的暗区。故选C。 6．【答案】B 【解析】光沿直线传播，路灯射向人体的光被人体挡住，在背离路灯的一侧形成影区。人离路灯越近，影子越短；人沿直线逐渐走近路灯，影子的长度逐渐变短。故选B。 7．【答案】A 【解析】日食的形成原因是光沿直线传播：当月球运行到太阳和地球之间，且三者在同一条直线上时，月球挡住了射向地球的太阳光，月球投在地球上的影子区域内的人看不到（或看不全）太阳，就形成日食。因此A正确、B错误；日食是光的直线传播形成的，不是光的反射，C错误；挡住太阳光的是月球而不是地球，D错误。故选A。 8．【答案】C 【解析】小孔成像是光沿直线传播形成的：烛焰上部的光穿过小孔射到薄膜的下部，烛焰下部的光射到薄膜的上部，所以在薄膜上得到的是倒立的实像，A错误；像的形状只由物体的形状决定，与小孔的形状无关，B错误；小孔成像由光的直线传播形成，与光的反射无关，D错误；物距越小像越大，把蜡烛靠近小孔，物距减小，薄膜上的像变大，C正确。故选C。 9．【答案】（1）倒立；实像 （2）烛焰的像 （3）4 【解析】（1）光在同种均匀介质中沿直线传播，烛焰上部的光经小孔射到光屏下部，烛焰下部的光射到光屏上部，所以光屏上得到的是倒立的实像。（2）小孔所成像的形状只由物体的形状决定，与小孔的形状无关，故把圆孔挖成三角形后，光屏上仍是烛焰的像。（3）设烛焰的高度为h，由小孔成像的比例关系可得：物高∶像高 = 物到小孔的距离∶像到小孔的距离，即 h∶6 cm = 10 cm∶15 cm，解得 h = 4 cm。 10．【答案】（1）1.2 s （2）3.6×10⁸ m 【解析】（1）激光从地球传到月球后又返回地球，总时间为2.4 s，所以激光从地球传播到月球所用的时间 t = 2.4 s ÷ 2 = 1.2 s。（2）由 s = vt 可得地球与月球之间的距离 s = vt = 3×10⁸ m/s × 1.2 s = 3.6×10⁸ m。 11．【答案】（1）短（小） （2）小于 （3）先变短后变长 （4）小孔成像（或影子、日食、月食、激光准直等，答出一个合理现象即可） 【解析】（1）由表中数据可知，点光源的高度h由20 cm增大到50 cm时，影长L由30 cm减小到7.5 cm，即点光源越高，影子越短。（2）由数据可以看出，影长随光源高度增大而减小的趋势是单调的且逐渐变缓，当h = 50 cm时L = 7.5 cm，因此当h增大到60 cm时，影长一定小于7.5 cm。（3）人沿直线走过路灯时，先是走近路灯，影子变短；越过路灯后远离，影子又变长，所以影长先变短后变长。（4）影子、小孔成像、日食和月食、激光准直、站队时向前看齐等都利用了光的直线传播。 12．【答案】大于；3×10⁸；1020 【解析】闪电和雷声同时产生，光在空气中的传播速度约为3×10⁸ m/s，远大于声音在空气中的传播速度340 m/s，传播相同的距离光所用的时间短得多，所以我们总是先看到闪电后听到雷声。光在真空中的传播速度约为3×10⁸ m/s。忽略光的传播时间，雷电发生处到小明的距离由声音传播的路程决定：s = vt = 340 m/s × 3 s = 1020 m。 13．【答案】长度；9.45×10¹⁵；445 【解析】光年是光在一年内传播的距离，是长度（路程）单位，不能误认为是时间单位。1光年的长度 s = ct = 3×10⁸ m/s × 3.15×10⁷ s = 9.45×10¹⁵ m。由于光从北极星传到地球需要445年的时间，所以我们现在看到的北极星的光是它大约445年前发出的。 14．【答案】（1）日食；太阳；地球 （2）太阳；月球 （3）光的直线传播 【解析】日食是月球运行到太阳和地球之间，挡住了射向地球的太阳光，月球投在地球上的影子区域内的人看不到完整的太阳，对应图甲（月球在中间）；月食是地球运行到太阳和月球之间，挡住了射向月球的太阳光，使月球进入地球的影子区域，对应图乙（地球在中间，月球在最后）。日食和月食都是由光的直线传播形成的。 15．【答案】（1）3 cm （2）直线；倒立 【解析】（1）小孔成像时，物高与像高之比等于物到小孔的距离与像到小孔的距离之比，即 AB∶CD = BO∶CO（CO表示像到小孔的距离）。代入数据得 6 cm∶1 cm = 18 cm∶CO，解得 CO = 3 cm。（2）小孔成像是光在同种均匀介质中沿直线传播形成的；由于光沿直线传播，烛焰上端的光穿过小孔后到达光屏的下端，所以所成的像与物体相比是倒立的。 16．【答案】（1）1.5×10¹¹ m （2）不正确。光年是光在一年内传播的距离，是长度单位，不是时间单位。 （3）激光准直引导隧道掘进机掘进（或站队时向前看齐、射击时“三点一线”瞄准、木工用单眼沿木板边缘检查板面是否平直等，答出一个合理例子即可） 【解析】（1）光的传播时间 t = 8 min 20 s = 8×60 s + 20 s = 500 s。由 s = vt 可得太阳到地球的距离 s = vt = 3×10⁸ m/s × 500 s = 1.5×10¹¹ m。（2）光年是光在一年内传播的距离，反映的是长度，因此“光年是时间单位”的说法不正确。（3）激光准直、站队看齐、射击瞄准、检查木板是否平直等都利用了光的直线传播。 学科网（北京）股份有限公司 $