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

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（　　）

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（ ）。

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（   ）

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（   ）

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：（   ）

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（ ）。

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（　　）

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”）

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．

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。

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。

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：

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。

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：

                                              

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.

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．

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？

              

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？

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。

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：

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