八年级物理第一卷第四章光现象4.1光直线传播精品练习(附解析新教育版)

专题4.1

光的直线传播
 
1．自身能发光的物体叫做光源。光源分为天然光源和人造光源两类。
2．光在同种均匀介质中沿直线传播；这个规律称为光的直线传播规律。条件是同种透明介质、介质分布均匀。生活中的现象有影子、日食、月食和小孔成像等。
3．真空中的光速约为 3×108 m/s。
①光的传播不需要介质，即光可以在真空中传播。
②光的传播速度跟介质的种类有关， 光在真空中速度最大，在气体、液体、固体中都可以传播。
③天文学中，光在一年内传播的距离叫光年，所以光年是长度的单位。

 
知识点一：光源
光源：能够发光的物体叫做光源。光源可分为天然光源（太阳、水母、萤火虫等）和人造光源（灯泡、火把、点燃的蜡烛）。
【例题1】（典型题）能够_____的物体叫做光源．现有①星星、②月亮、③太阳、④钻石、⑤电灯、⑥电视屏幕、⑦无影灯、⑧萤火虫、⑨灯笼鱼、⑩交通路牌．将所举例子中的光源进行分类，其中属于天然光源的有_______，分类依据是______；属于人造光源的有_______，分类依据是________。
【答案】发光，③⑧⑨，自然界中存在的光源，⑤⑥⑦，人为制造的。
【解析】能够发光的物体叫光源。光源可分为天然光源和人造光源。自然界中存在的光源为天然光源，人为制造的为人造光源。
知识点二：光的直线传播
1.光在同种均匀介质中 沿直线传播；
2.光线：常用一条带有箭头 直线 表示光的传播径迹和方向。
3.光沿直线传播的应用：小孔成像、影子的形成、日食、月食、射击瞄准等。
【例题2】（2019山东省东营）1月6日，新年第一场天文奇观﹣﹣“日偏食”如约而至，如图是东营市民拍摄的日偏食照片。下列光现象与日偏食形成原因相同的是（  ）
    
A．筷子“折断”       B．小孔成像            C．雨后彩虹         D．水中倒影
【答案】B
【解析】月球遮住太阳的一部分形成的日食叫日偏食，属于光的直线传播现象，
A.筷子好像在水面折断是由于来自筷子的光从水中进入空气中发生了折射，折射光线进入人眼，人眼逆着光线看去，所看到的是筷子的虚像，像比物体的位置高，属于光的折射，故A不符合题意；
B.小孔成像，是光在同一均匀介质中沿直线传播形成的。故B符合题意；
C.雨后彩虹是光色散现象，实质上是光折射现象形成的，故C不符合题意；
D.水中倒影属于平面镜成像，这是利用了光的反射。故D不符合题意。
知识点三：光的传播速度：
1.真空中光速是宇宙中最快的速度；在计算中，真空或空气中光速c=3×108m/s＝3×105km/s；
2.光在水中的速度约为 c，光在玻璃中的速度约为 c；
3.光年：是光在一年中传播的距离。光年是长度单位。
【例题3】（重要题）打雷时，总是先看到闪电，后听到雷声，主要是因为    （   ）
A．闪电发生的地点离我们近
B．闪电是用眼睛看到的，人的眼睛能看得很远；而雷电必须进入我们的耳朵，传播的路程更远
C．打雷时，闪电和雷声虽同时发生，但光速大于声速
D．因为人的眼睛比了耳朵反应更灵敏
【答案】C
【解析】打雷时，闪电和雷声虽同时发生，也就是距离s相同，但光速c=3×108m/s，声速v=340m/s，
光速远远大于声速，根据v=s/t 导出t=s/v，所以光传播快，声慢得多。所以打雷时，总是先看到闪电，后听到雷声。

 
一、选择题
1．（2019湖南长沙）“一河诗画，满城烟花”，2019年浏阳国际烟花节的焰火惊艳全球。下列说法中正确的是（  ）
A．焰火属于自然光源    
B．焰火在水中的倒影是光的折射现象    
C．先看到焰火后听到爆炸声，说明声速比光速快    
D．焰火把人影照在地面上，人影是光沿直线传播形成的
【答案】D
【解析】A.焰火自身能发光，所以焰火是光源，是人造光源，故A错误；
B.水中的倒影是平面镜成的虚像，平面镜成像属于光的反射现象，故B错误；
C.声音在空气中的传播速度为340m/s，光在空气中的传播速度为3×108m/s，故先看到焰火后听到爆炸声，说明光速比声速快，故C错误；
D.焰火把人影照在地面上，是人挡住了焰火，故人影是光沿直线传播形成的，故D正确。
2．（2019湖南娄底）清代诗人袁枚的《苔》：“白日不到处，青春恰自来。苔花如米小，也学牡丹开”其中“白日不到处”主要涉及的物理知识是（  ）
A．光的直线传播         B．光的反射         C．光的折射       D．光的色散
【答案】A
【解析】光在同一种均匀介质中沿直线传播。“白日不到处”，就是太阳照不到的地方，这是由光的直线传播形成的。
3.（2019湖南怀化）下列所示现象中属于光的直线传播的是（    ）
 
A.岸边的树木在水中的倒影       B.铅笔在水中“折断”
C.雨后彩虹            D.投到车身上的手影
【答案】D
【解析】A.岸边的树木在水中的倒影，属于平面镜成像是光的反射形成的，故选项A不合题意；B.铅笔在水中“折断”，是铅笔反射的光在水面发生折射，人看到的水下的铅笔是虚像，比实际位置浅，看起来向上折断“，此现象是由于光的折射形成的，故选项B不符合题意；C.雨后彩虹，是由于光的折射形成的，故选项C不合题意。
D.投到车身上的影子，是由光的直线传播形成的，故选项D符合题意。
4．（2019内蒙古巴彦淖尔市）与“立竿见影”现象原理相同的是（  ）
A．平静湖边，倒影可见     B．山间小溪，清澈见底    
C．林荫树下，光斑点点     D．雨过天晴，彩虹出现
【答案】C
【解析】“立竿见影”是由于光的直线传播形成的。
A.平静的湖面相当于平面镜，倒影属于平面镜成像，是利用光的反射，故A不符合题意；
B.小溪底部反射的光线从水中斜射出后，发生了折射，然后进入人的眼睛，人看到的小溪的底部是变浅的，故B不符合题意。
C.林荫树下，光斑点点，是由于光的直线传播形成的，与“小孔成像”形成原因相同。故C符合题意。
D.雨过天晴，天空出现美丽的彩虹，是光的色散现象，即光的折射，故D不符合题意。
5．（2019山东威海）关于光现象与形成原因的对应关系，下列说法正确的是（  ）
A．手影游戏——光的折射            B．镜花水月——光的漫反射    
C．海市蜃楼——光的反射            D．小孔成像——光沿直线传播
【答案】D
【解析】A.手影游戏是光沿直线传播形成的，故A错误；
B.镜花水月，是平面镜成像现象，属于镜面反射，故B错误。
C.海市蜃楼是光在不均匀的大气中传播形成的光的折射现象，故C错误。
D.小孔成像是光沿直线传播形成的，故D正确。
6．（2019四川内江）关于光现象，下列说法正确的是（  ）
A．光总是沿直线传播                   B．光在空气和水中的传播速度相同    
C．影子是由光的直线传播形成的       D．小孔成像是光的反射形成的
【答案】C
【解析】A.光只有在同种均匀介质中才是沿直线传播的，故A错误；
B.光在空气中的传播速度大于在水中的传播速度，故B错误；
C.沿直线传播的光被不透明的物体挡住后会形成影子，影子是光的直线传播形成的，故C正确；
D.小孔成像是由于光的直线传播形成的。故D错误。
7.（2019广东深圳）下列有关光的表述正确的是（   ）            
A. “凿壁偷光”——光的直线传播        B. 岸上的人看到水中的鱼——光的镜面反射
C. “海市蜃楼”——光的漫反射          D. 驾驶员看到后视镜中的景物——光的折射
【答案】 A   
【解析】A.“凿壁偷光”应用光沿直线传播的原理，故A正确；
 B.岸上的人看到水中的鱼，属于光的折射形成的虚像，故B错误；
 C.“海市蜃楼”是光的折射现象形成的，故C错误；
 D.驾驶员看到后视镜中的景物，这是平面镜成像现象，属于光的反射，故D错误。
8.（2019贵州铜仁）下列现象中，与月食的形成原因相同的是（    ）
A. 手影                      B．平面镜中的像
C. 池水看起来比实际的浅      D.  雨后彩虹
【答案】A
【解析】首先分析月食形成原因，然后判断选项中形成的原因进行对照。
月食是太阳、地球、月球转在同一条直线上，并且地球转到太阳和月球之间，地球遮挡了太阳光射向月球的光线，地球上的人观察月球时，太阳光被地球遮挡，看到月食，所以月食的形成是光的直线传播。
A.手影是光的直线传播，符合题意。
B.平面镜成像是光的反射，不符合题意。
C.池水看起来比实际的浅是光的折射，不符合题意。
D.雨后彩虹是光的色散，不符合题意。
9.（创新题）如图，我看不见“美景”的原因是（    ）
 
A．光的直线传播        B．光的反射       C．光的折射         D． 光的色散
【答案】A
【解析】认真观察，确定是那个人看不见美景。太阳光照射到海面上方的大雁，由于反射光沿直线传播，被大山遮挡，反射光照不到下面人的眼睛里，所以下方的人看不见美丽翱翔的大雁。
10.（经典题）下列现象中，对应的物理知识是“光的直线传播”的是（  ）
A．射击瞄准时要做到“三点一线”
B．游泳池注水后，看上去好像变浅了
C．在平静的湖面可以看到蓝天白云
D．太阳光经过三棱镜后可以产生彩色光带
【答案】A
【解析】（1）光在同一均匀介质中沿直线传播。光沿直线传播的实例有：小孔成像、激光准直、影子、日食和月食等；
（2）光从一种介质斜射入另一种介质时，光的传播方向就会发生偏转，即光的折射现象；
（3）光照在不同介质面上时，会发生反射现象，平面镜成像和水中“倒影”就是具体应用；
（4）太阳光经三棱镜折射以后，分成各种彩色光，这种现象叫做光的色散现象。
A.射击瞄准时要做到“三点一线”，利用了光的直线传播，故A正确；
B.游泳池注水后，看上去好像变浅了，是由于光的折射造成的，故B错误；
C.在平静的湖面可以看到蓝天白云，属于平面镜成像，是由于光的反射形成的，故C错误；
D.太阳光经过三棱镜后可以产生彩色光带，这是光的色散现象，故D错误。
11．（经典考题）图所示的四种现象中，属于光的直线传播现象的是（  ）
 
A.汽车上的“后视镜”            B．树在水中的“倒影”
C．沙漠中的“海市蜃楼”            D．地上的“树影”
【答案】D．
【解析】题中各情景都与光学现象有关，涉及光的反射、折射、光的直线传播，逐一分析各现象的成因，判断各选项的正误．
A．汽车上的“后视镜”是凸面镜，凸面镜对光有发散作用，利用汽车上的“后视镜”观察后面的情况是光的反射现象，不是直线传播现象，故A错误．
B．树在水中的“倒影”是平面镜成像，是光的反射现象，不是光的直线传播，故B错误．
C．沙漠中的“海市蜃楼”是光的折射现象，故C错误．
D．地上的“树影”是沿直线传播的光被不透明的树挡住而形成的，是光的直线传播现象，故D正确．
二、填空题
12．（典型题）日晷是通过观察直杆在阳光下影子的方位和长短来确定时间，其中影子的形成可以用光的    来解释．
【答案】直线传播．
【解析】在日常生活中，激光准直、日月食、小孔成像和影子的形成等都表明光在同一种均匀介质中是沿直线传播的．影子的形成可以用光的直线传播来解释。
13．（经典题）在一个空罐的底部中央打一个小孔，再利用一片半透膜的塑料膜蒙在空罐的口上．将小孔如图所示对着烛焰，这时我们看到蜡烛到圆孔的距离    圆孔到薄膜的里，我们可以看到烛焰在薄膜上呈现的像是    （选填正立放大、倒立缩小）的。
 
【答案】大于，倒立缩小．
【解析】根据光在同种均匀介质中光是沿直线传播的，然后过烛焰的上端和下端分别作出通过小孔的光线，根据光线与光屏的交点确定像的位置及大小．由图可知，此时的物距要大于像距，故根据光沿直线传播，小孔成倒立的实像，故A正确．
三、实验与计算题
14．（创新题）某同学用两个硬纸筒探究小孔成像，如图所示．
（1）该同学发现蜡烛和小孔的位置固定后，像离小孔越远，像就  ．他测出了不同距离时像的高度，并将实验结果填在了表格中，根据表中的数据可以得到的结论是：蜡烛和小孔的位置固定后，像的高度h与像到小孔的距离s成  （选填“正比”或“反比”）．
 
（2）我们除了发现像的大小与像到小孔的距离有关外，还与物体到小孔的距离有关吗？在进行探究的过程中，我们应控制  到小孔的距离不变，只改变物体到小孔的距离．
（3）该同学知道树荫下的圆形光斑就是太阳通过树叶间的小孔在地面上成的像，他测出了某一个光斑的直径为1.4cm，光斑到小孔的距离为1.5m，从书上查到太阳到地球的距离为1.5×1011m，由此可以估算太阳的直径为  m．
 
【答案】（1）越大；正比；（2）屏；（3）1.4×109．
【解析】（1）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h与像到小孔的距离S成正比．
（2）我们除了发现像的大小与像到小孔的距离有关外，还与物体到小孔的距离有关吗？在进行探究的过程中，我们应控制屏幕到小孔的距离不变，只改变物体到小孔的距离，该方法称为控制变量法；
（3）光斑的直径与光斑到小孔的距离的比值是一个定值．根据光线传播的可逆性可知：太阳直径和太阳与小孔之间的距离的比值是一个定值，且和光斑的直径与光斑到小孔的距离的比值相等．
太阳的直径：d= ×1.5×1011m=1.4×1011cm=1.4×109m．109m．
15.（经典题）牛郎星和织女星是银河系中两颗恒星，它们之间的距离相当遥远，即便牛郎和织女以宇宙中最快的速度即光速飞行，从牛郎星飞到织女星也要16年的时间。请回答下列问题：
（1）光年是什么物理量的单位。它的物理含义是什么？
(2)牛郎星和织女星相距16光年，计算下它们之间相距多少千米？牛郎星和织女星能每年相
会一次吗？（一年按365天算）
【答案】（1）光年是长度单位，表示光在一年中所通过的距离；（2）约1.51×1014km，不能。
【解析】本题主要考查光年是长度单位，知道光速。会根据路程公式计算。