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北师大版（2024）八年级上册4.1光的传播
【题型1】光速与声速
【典型例题】如果声音和光都从空气传入水中，则（　　）
A.声速变大，光速变小
B.声速变大，光速不变
C.声速、光速都变小
D.声速、光速都不变
【举一反三1】下列关于光和声的传播速度的几种说法，正确的是(　　)
A.光的传播速度约为3×108m/s
B.光和声一样，不能在真空中传播
C.声的传播速度在空气中最大
D.光在空气、水和玻璃中传播的速度大小关系为v玻璃＜v水＜v空气
【举一反三2】“司机一滴酒，亲人两行泪”，为行车安全，大家要提醒身边的朋友家人，切勿酒驾。如图为交警夜查酒驾的情景，以下说法不正确的是(　　)
A.交警手中的荧光棒是光源
B.交警身上穿的反光背心不是光源
C.车灯的光在夜空中是沿曲线传播的
D.车灯的光比车鸣笛的声音传播得快
【举一反三3】在雷雨天，我们总是先看到闪电，后听到雷声，这是因为在空气中声音的传播速度比光的速度 　 　；晓彤看到闪电后2s才听到雷声，响雷处距离晓彤的距离是 　 　m。（声音在空气中传播速度为340m/s，闪电传播时间不计）
【举一反三4】反坦克炮是一种弹道低伸，主要用于毁伤坦克和其他装甲目标的火炮；演习中一门反坦克炮瞄准一辆坦克，开炮后经过1.5s看到炮弹在坦克上爆炸，看到炮弹在坦克上爆炸后又经过4.5s听到爆炸的声音，声速为340m/s，炮弹飞行轨迹近似看作水平直线，求：
(1)炮弹的飞行速度多大？
(2)为什么先看到炮弹爆炸，再听到声音传来？
【题型2】光源
【典型例题】下列物体中，属于光源的是（　　）
A.月亮 B.烛焰 C.人的眼睛 D.水晶杯
【举一反三1】生活中许多物体可以发光，下列物体中属于光源的一组是（　　）
A.太阳、月亮、工作的台灯
B.从太空看到蓝色地球、镜子、发光的水母
C.火焰、闪电、发光的萤火虫
D.太阳、烛焰、波光粼粼的水面
【举一反三2】下列物体中不属于光源的是（　　）
A.点燃的蜡烛 B.月亮 C.发光的日光灯管 D.煤气火焰
【举一反三3】下列物体属于光源的是（　　）
A.正在发光的日光灯
B.夜空中明亮的月亮
C.放电影时看到的银幕
D.闪闪发光的钻石
【举一反三4】下列都属于光源的一组是（　　）
A.太阳、月亮、开着的电视机荧光屏
B.正在放映的电影银幕、萤火虫、恒星
C.恒星、萤火虫、点燃的蜡烛
D.月亮、正在放映的电影银幕、太阳
【举一反三5】古诗词是中国文化的瑰宝，诗句“举杯邀明月”中的“明月”　 （选填“是”或“不是”）光源；诗句“姑苏城外寒山寺，夜半钟声到客船”中，钟声是由钟　 产生的。
【举一反三6】自身能够发光的物体叫做　 　，下列物体中：①太阳，②月亮，③蜡烛的火焰，④发光的水母，⑤闪电，⑥舞台灯光，⑦萤火虫，属于人造光源的是　 　，属于天然光源的是 　 　。
【举一反三7】如图所示，国庆70周年大阅兵的飞机从空中划过，飞机拉出的道道“彩烟”壮观无比。现场观众听到的飞机轰鸣声是通过 　 　传入人的耳朵。我们看到的“彩烟”　 　（选填“是”或“不是”）光源。
【题型3】光沿直线传播的应用
【典型例题】沙画是我国的一种民间文化艺术。灯台下方射出的光被沙子阻挡后，呈现出各种画面，如图所示。下列成语与沙画所应用的光学原理相同的是(　　)
A.一叶障目
B.杯弓蛇影
C.海市蜃楼
D.五光十色
【举一反三1】如图甲是在房子侧壁上形成的树荫，图乙是太阳光经过树叶间的缝隙在树荫中形成的月牙形亮斑。下列说法正确的是(　　)
A.“树荫”的形成是由于光的折射
B.树荫中的月牙形亮斑是小孔成像形成的
C.亮斑是月牙形的是因为发生了日全食
D.亮斑的形状和树叶缝隙的形状是一致的
【举一反三2】皮影戏是中国民间戏剧，也是国家非物质文化遗产，用灯光照射兽皮或纸板做成的“人物”，屏幕上便出现影子，下列现象中，与皮影戏成像原理相同的是(　　)
A.水中倒影
B.空中彩虹
C.古代日晷
D.“弯折”筷子
【举一反三3】广西壮族自治区是全国唯一的永久备战区，广西军训更是文明全国。在军训中，喊出“愿以吾辈之青春，捍卫盛世之中华”的口号。口号声通过 　 　传递到每一个学子的耳中，让人热血沸腾，教官传授瞄准射击要领时强调要“三点一线”，这是利用了光在 　 　中沿直线传播原理。
【举一反三4】如图所示，一束平行太阳光垂直水平地面MN射下，A为绳拉的小铁球，在竖直平面内沿图中虚线圆形轨迹运动，已知绳长为1m。
（1）标出小球从A点运动一圈时，其影子在地面MN上的位置范围。标出影子的位置M1N1，其影子M1N1的长度为多少？
（2）若小球运动一圈时间为0.5s，则这段时间内小球的影子在地面上运动的平均速度大小为多少？
【举一反三5】如图所示，太阳下站着小芳、小刚两人，请根据小芳的影长（粗实线为影子），用粗实线画出小刚落在地面上的影子。（太阳光可视为平行光）
【题型4】光线
【典型例题】为了研究光的传播特点，我们通常用带箭头的直线表示光的传播路径和方向，这样的线称为光线，下列关于光和光线的说法，正确的是(　　)
A.光和光线都是真实存在的
B.光和光线都不是真实存在的
C.光是真实存在的，而光线不是真实存在的
D.光不是真实存在的，而光线是真实存在的
【举一反三1】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.光线是表示光传播径迹和方向的带箭头的直线
D.光线可以用虚线表示
【举一反三2】关于光线的说法，正确的是（　　）
A.光线是实际存在的
B.光线就是很细的线
C.人们用一条带箭头的实线表示光线，用到了理想模型法
D.光线可以用实线，也可以用虚线
【举一反三3】下列关于光线的说法中正确的是(　　)
A.光源能射出无数条光线
B.光线就是很细的光束
C.光线不是真实存在的，人们用一条看得见的实线来表示光线
D.光线是用来表示光传播方向的直线，常用虚线表示
【举一反三4】下列关于光线的说法正确的是(　　)
A.光源能射出无数条光线
B.光线就是很细的光束，是真实存在的
C.光线是用来表示光的传播径迹和方向的直线，用实线表示
D.光线是用来表示光的传播方向的直线，常用虚线表示
【举一反三5】物理学发展过程中，有许多里程碑式的巨人为同学们指明了学习的方向，请你写出一位物理学家的名字：　 ；为了方便研究光的传播，物理学上引入“光线”的概念，它是人们建立的一种　 　（选填“理想”或“猜想”）模型。
【举一反三6】为了便于描述光传播的路径，在物理学中用一条带箭头的直线表示光线，这里采用了　 　 (选择“等效替代”或“建立模型”）的方法；这里表示的光线　 　（选填“是”或“不是”）真实存在的。
【举一反三7】为了便于描述光传播的路径，在物理学中用一条带箭头的直线表示光线，这里采用了 　 　（选择“等效替代”或“建立模型”）的方法；这里表示的光线 　 　（选填“是”或“不是”）真实存在的。
【题型5】光沿直线传播的条件
【典型例题】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1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2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
【举一反三1】关于光的传播，下列说法正确的是（　　）
A.只有在真空中光才能沿直线传播
B.光在任何时候是沿直线传播的
C.光在同种均匀介质中的传播路线是直的
D.光从水中射到空气中一定沿直线传播
【举一反三2】《西京杂记》中讲到匡衡自幼家贫，然而喜爱读书的他便凿穿墙壁引邻舍之烛光读书，从此他的事迹及“凿壁偷光”这个词语便流传至今。当中涉及到光现象说法不正确的是(　　)
A.光在同种均匀介质中沿直线传播
B.光的反射
C.光线是可逆的
D.漫反射
【举一反三3】3月12日西吉县第五中学物理教研课在九年级(9)班进行，上课时，一丝阳光透射进教室；下面的选项中是美女马老师在复习光学内容时做的几个有趣的实验和提到的光现象，其中与日食形成的光学原理相同的是(　　)
A.把手机屏幕面放在阳光下，在墙面上看到了光斑
B.手挡在阳光前，在课桌上看到一个阴影区
C.打开日光灯，在地面上看到了日光灯的“倒影”
D.老师提问：分析在岸上看到水中鱼的光学原理
【举一反三4】请你根据自己对生活现象的观察、动手实践的经验及物理课中所学的知识。将图1至图3所示实例的描述补充完整。
(1)如图1所示，晒在太阳下的湿衣服会变干，这是由于湿衣服中的水 　 　变成了水蒸气。(填物态变化名称)
(2)如图2所示，敲击鼓面，鼓面发声，同时鼓面上的纸屑跟着跳动起来，这说明发声的鼓面在 　 　。
(3)如图3所示，一束激光射入水中，通过观察光的传播路径，验证了光在同种均匀介质中，沿 　 　传播。
【举一反三5】如图所示，这是某市十字路口新出现的“右转弯盲区警示带”。“右转弯盲区警示带”主要解决两大盲区问题：一方面是驾驶员视野盲区，右转弯车身阻挡形成视野盲区，它是由光的　 造成的；二是由于机动车右转弯前轮与后轮轨迹不重合所形成的区域称为盲区地带，这是由车厢的　 　造成的。
【举一反三6】阅读短文，回答问题。
光在均匀介质中是沿直线传播的。我们将激光笔发出的光束射向盛水的烧杯，是看不见水中的光路的；但当向水中加入一些牛奶或者豆浆时，奇迹出现了：我们看见了水中光的通路(图甲)。这个现象是英国科学家丁达尔于1869年最先发现的，所以被称为丁达尔效应。
为什么会发生丁达尔效应呢？原来，像稀牛奶、稀豆浆、云、烟、雾这些物体，都是由好几种物质混合形成的，我们称它们为“胶体”，胶体中有许多物质微粒。当光穿过胶体，碰到这些微粒时，就会以微粒为中心向四面八方发出一些光，这就是光的散射。正因为光通过胶体发生了光的散射，有一些光进入我们的眼里，我们才看见了光的通路。光的散射导致了丁达尔效应，就象光的反射会使平面镜成像一样。生活中的丁达尔效应是很多的，如我们看见的森林中的光线，云间的光线等(图乙)。
(1)老师利用激光演示光在水中沿直线传播时，大家是看不见水中的光路的。向水中加入几滴牛奶，杯中的物体成为 　 　体，能使光发生 　 　(选填“反射”、“折射”或“散射”)，大家就能看见液体中的光路了。
(2)树荫下的光斑是由光的 　 　形成的。
(3)小明同学想研究光在空气中的传播情况，但他却观察不到激光笔发出的光在空气中的情况，请你为他想出一种办法，使人能看见空气中的光路：　 　。
【举一反三7】世界各地有时出现“月全食”现象，这是由于 　 　形成的，如图表示月全食时太阳、地球、月球的位置，则图中的A是 　 　。
【题型6】光沿直线传播的现象
【典型例题】如图是日晷图片，我国古代劳动人民利用阳光通过中间立柱在晷盘上的阴影的位置和影子的长度可以判断当时的时间及所处的节气，所以汉语里用“光阴”来表示时间，如光阴似箭、一寸光阴一寸金等说法。用“光阴”一词表示时间涉及的物理知识是(　　)
A.光速很大 B.光的直线传播 C.光的反射 D.光的折射
【举一反三1】如图所示的光现象，可用“光沿直线传播”解释的是(　　)
A.海市蜃楼
B.树荫下的光斑
C.汽车的观后镜
D.池水中的金鱼
【举一反三2】如图所示，是2024央视春晚沈阳分会场《冬日暖阳》节目场景，其中光束的形成原因是（　　）
A.光的反射 B.光的折射 C.光的直线传播 D.光的色散
【举一反三3】《梦溪笔谈》中记载了这样一个现象：在纸窗上开一个小孔，窗外飞鸢的影子会呈现在室内的纸屏上，可观察到“鸢东则影西，鸢西则影东”。窗外飞鸢的影子是______形成的，“鸢东则影西，鸢西则影东”说明小孔成像时，像移动的方向与物移动的方向______。
【举一反三4】在图中的光屏M上画出蜡烛AB经小孔所成的像A'B'。
【举一反三5】“井底之蛙”这个成语大家都很熟悉，图中M点表示青蛙。请根据光的直线传播知识画出青蛙观察到的范围（标出光的传播方向）。
【题型7】光速
【典型例题】小明在学习物理知识后列举了以下数据，最符合实际的是（　　）
A.西安地区冬天气温最低可达约﹣5℃
B.人的正常体温为39.5℃
C.0dB的声音人耳听不到
D.光在空气中的传播速度为340m/s
【举一反三1】光从空气射入水中，它的传播速度(　　)
A.一定增大 B.保持不变 C.一定减小 D.无法比较
【举一反三2】关于光的传播，下列说法正确的是(　　)
A.光不能在真空中传播
B.光比声音传播速度慢
C.光在真空中的传播速度是340m/s
D.光在同种均匀介质中沿直线传播
【举一反三3】如图所示的无人驾驶汽车，车头配备了激光雷达，雷达向周边发射激光，当激光遇到障碍物后会反射回来，根据激光反射回来的时间，可以计算出障碍物离汽车的距离。激光在空气中的传播速度约为 　 　m/s。若激光雷达发出激光后经4×10﹣7s接收到反射光，则此时汽车距离障碍物 　 　m。（车速可忽略）
【举一反三4】《水浒传》、《三国演义》、《西游记》、《红楼梦》这四大名著，是中国文学史中的经典作品，也是世界文化遗产，它们在世界文学史上的地位难分高低，有着极高的文学水平和艺术成就。据调查发现：四大名著中《西游记》最受大家喜爱。其中的主人公齐天大圣孙悟空一个跟斗就可以翻十万八千里(相当于5.4×104km)，他认为自己只用1s时间就可以翻一个跟斗，变得“天下无敌”，他于是想与“光”比比谁跑得更快，现邀请你做裁判。(已知光在真空中的速度为：c=3×108m/s)问：
(1)孙悟空翻跟斗的速度v是多少？
(2)请你判断孙悟空和真空中的光谁更快，并说明理由？
(3)太阳与地球相距1.5×1011m，太阳光从太阳发射到达地球需要经过多长时间？
北师大版（2024）八年级上册4.1光的传播（参考答案）
【题型1】光速与声速
【典型例题】如果声音和光都从空气传入水中，则（　　）
A.声速变大，光速变小
B.声速变大，光速不变
C.声速、光速都变小
D.声速、光速都不变
【答案】A
【解析】声音在不同介质中的传播速度不同，一般来说，声音在固体中的速度最大，其次是液体，在气体中的传播速度最慢。所以，声音从空气传到水中，速度变大了，光在不同介质中传播速度不同，光在真空中传播速度最大，光在空气中的速度略小一些，在水中的传播速度更小。所以，光从空气传到水中，速度变小了；故A正确，B、C、D错误。故选A。
【举一反三1】下列关于光和声的传播速度的几种说法，正确的是(　　)
A.光的传播速度约为3×108m/s
B.光和声一样，不能在真空中传播
C.声的传播速度在空气中最大
D.光在空气、水和玻璃中传播的速度大小关系为v玻璃＜v水＜v空气
【答案】D
【解析】AB、光在真空中的传播速度为3×108m/s，故A、B错误；C、一般情况下，声音在固体中传播速度最大，液体中其次，气体中最小；同种介质中，温度越高，声速越大，故C错误；D、光在空气、水和玻璃中传播的速度大小关系为v玻璃＜v水＜v空气，故D正确。故选D。
【举一反三2】“司机一滴酒，亲人两行泪”，为行车安全，大家要提醒身边的朋友家人，切勿酒驾。如图为交警夜查酒驾的情景，以下说法不正确的是(　　)
A.交警手中的荧光棒是光源
B.交警身上穿的反光背心不是光源
C.车灯的光在夜空中是沿曲线传播的
D.车灯的光比车鸣笛的声音传播得快
【答案】C
【解析】交警手中的荧光棒能自行发光，根据光源的定义(能自行发光的物体叫光源)，所以荧光棒是光源，故A正确，不符合题意；看到交警身上穿的反光背心，反光背心是反射其他光而看起来亮，它不能自行发光，不是光源，故B正确，不符合题意；根据光的直线传播原理，车灯光在夜空中是沿直线传播的，故C错误，符合题意；我们知道光速比声速快得多，所以车灯的光比车鸣笛的声音传播得快，故D正确，不符合题意。
【举一反三3】在雷雨天，我们总是先看到闪电，后听到雷声，这是因为在空气中声音的传播速度比光的速度 　 　；晓彤看到闪电后2s才听到雷声，响雷处距离晓彤的距离是 　 　m。（声音在空气中传播速度为340m/s，闪电传播时间不计）
【答案】小 680
【解析】声音在空气中的传播速度是340m/s，光在空气中的传播速度是3×108m/s，光速远大于声速，闪电与雷声同时同地发生，但闪电传播到观察者位置的时间远短于声音传播的时间，所以我们总是先看到闪电后听到雷声。由v＝得，响雷处到晓彤的距离：s＝vt＝340m/s×2s＝680m。
【举一反三4】反坦克炮是一种弹道低伸，主要用于毁伤坦克和其他装甲目标的火炮；演习中一门反坦克炮瞄准一辆坦克，开炮后经过1.5s看到炮弹在坦克上爆炸，看到炮弹在坦克上爆炸后又经过4.5s听到爆炸的声音，声速为340m/s，炮弹飞行轨迹近似看作水平直线，求：
(1)炮弹的飞行速度多大？
(2)为什么先看到炮弹爆炸，再听到声音传来？
【答案】(1)炮弹的飞行速度为1020m/s。
(2)爆炸时声音和景象(光信号)是同时发生的，但空气中光的传播速度比声音的传播速度快得多，所以先看到爆炸现象，后听到爆炸声音。
【解析】(1)看到炮弹在坦克上爆炸后又经过4.5s听到爆炸的声音，即声音传播的时间t1＝4.5s，声音的传播速度v声＝340m/s；
大炮与坦克的距离s＝v声t1＝340m/s×4.5s＝1530m；
炮弹飞行的路程即为大炮与坦克的距离，炮弹飞行的时间t2＝1.5s；
则炮弹的飞行速度v＝＝＝1020m/s。
(2)爆炸时声音和景象(光信号)是同时发生的，但空气中光的传播速度比声音的传播速度快得多，所以先看到爆炸现象，后听到爆炸声音。
【题型2】光源
【典型例题】下列物体中，属于光源的是（　　）
A.月亮 B.烛焰 C.人的眼睛 D.水晶杯
【答案】B
【解析】自身能够发光的物体叫做光源。月亮是反射的太阳光；眼睛不能发光；水晶杯看起来很亮，也是反射的其它光，点燃的烛焰自身能够发光，是光源，故B符合题意，ACD不符合题意。
【举一反三1】生活中许多物体可以发光，下列物体中属于光源的一组是（　　）
A.太阳、月亮、工作的台灯
B.从太空看到蓝色地球、镜子、发光的水母
C.火焰、闪电、发光的萤火虫
D.太阳、烛焰、波光粼粼的水面
【答案】C
【解析】A．太阳、月亮、工作的台灯中，月亮自身不能发光，不是光源，故A不正确；
B．从太空看到蓝色地球、镜子、发光的水母中，地球和镜子自身不发光，不是光源，故B不正确；
C．火焰、闪电、发光的萤火虫自身都能发光，都是光源，故C正确；
D．太阳、烛焰、波光粼粼的水面中，波光粼粼的水面自身不能发光，不是光源，故D不正确。
【举一反三2】下列物体中不属于光源的是（　　）
A.点燃的蜡烛 B.月亮 C.发光的日光灯管 D.煤气火焰
【答案】B
【解析】A、点燃的蜡烛自身能够发光，是光源；故A错误；
B、月亮自身不能发光，不是光源；故B正确；
C、发光的日光灯管自身能够发光，是光源；故C错误；
D、煤气火焰自身能够发光，是光源；故D错误。
【举一反三3】下列物体属于光源的是（　　）
A.正在发光的日光灯
B.夜空中明亮的月亮
C.放电影时看到的银幕
D.闪闪发光的钻石
【答案】A
【解析】A．正在发光的日光灯，是光源，能够自行发光，故A符合题意；
B．月亮仅仅是反射太阳光，不能发光，故B不符合题意；
C．放电影时看到的银幕反射光，不能发光，故C不符合题意；
D．闪闪发光的钻石反射光，不能发光，故D不符合题意。
【举一反三4】下列都属于光源的一组是（　　）
A.太阳、月亮、开着的电视机荧光屏
B.正在放映的电影银幕、萤火虫、恒星
C.恒星、萤火虫、点燃的蜡烛
D.月亮、正在放映的电影银幕、太阳
【答案】C
【解析】A、月亮自身不能发光，不是光源，该组不全是光源，故A错误；
B、正在放映的电影银幕自身不能发光，不是光源，故B错误；
C、恒星、萤火虫、点燃的蜡烛自身都能够发光，都是光源，故C正确；
D、正在放映的电影银幕自身不能发光，不是光源，故D错误。
【举一反三5】古诗词是中国文化的瑰宝，诗句“举杯邀明月”中的“明月”　 （选填“是”或“不是”）光源；诗句“姑苏城外寒山寺，夜半钟声到客船”中，钟声是由钟　 产生的。
【答案】不是 振动
【解析】[1]月亮自身不能发光，月亮反射的太阳光，故“明月”不是光源。
[2]声音是由物体振动产生的，故钟声是由钟振动产生的。
【举一反三6】自身能够发光的物体叫做　 　，下列物体中：①太阳，②月亮，③蜡烛的火焰，④发光的水母，⑤闪电，⑥舞台灯光，⑦萤火虫，属于人造光源的是　 　，属于天然光源的是 　 　。
【答案】光源； ③⑥；①④⑤⑦。
【解析】有的物体能够发光，有的物体本身不能发光，自身能够发光的物体叫做光源。
光源分为人造光源和天然光源，蜡烛、舞台灯是人工制造的，所以③蜡烛的火焰⑥舞台灯光是人造光源；
而①太阳④发光的水母⑤闪电⑦萤火虫是自然界中本身存在的，是天然光源。②月亮本身不发光，不是光源。
【举一反三7】如图所示，国庆70周年大阅兵的飞机从空中划过，飞机拉出的道道“彩烟”壮观无比。现场观众听到的飞机轰鸣声是通过 　 　传入人的耳朵。我们看到的“彩烟”　 　（选填“是”或“不是”）光源。
【答案】空气 不是
【解析】国庆70周年大阅兵时，现场观众听到的飞机轰鸣声是通过空气传入人的耳朵。我们看到的“彩烟”自身不能发光，不是光源。
【题型3】光沿直线传播的应用
【典型例题】沙画是我国的一种民间文化艺术。灯台下方射出的光被沙子阻挡后，呈现出各种画面，如图所示。下列成语与沙画所应用的光学原理相同的是(　　)
A.一叶障目
B.杯弓蛇影
C.海市蜃楼
D.五光十色
【答案】A
【解析】沙画的光学原理是光的直线传播；井底之蛙，说明光沿直线传播，故A正确；杯弓蛇影，属于平面镜成像，是由光的反射形成的，故B错误；海市蜃楼，是由光的折射形成的，故C错误；五光十色，属于光的色散现象，故D错误。
【举一反三1】如图甲是在房子侧壁上形成的树荫，图乙是太阳光经过树叶间的缝隙在树荫中形成的月牙形亮斑。下列说法正确的是(　　)
A.“树荫”的形成是由于光的折射
B.树荫中的月牙形亮斑是小孔成像形成的
C.亮斑是月牙形的是因为发生了日全食
D.亮斑的形状和树叶缝隙的形状是一致的
【答案】B
【解析】A、“树荫”的形成是由于光的直线传播，故A错误；B、树荫中的月牙形亮斑是小孔成像形成的，故B正确；C、亮斑是月牙形的是因为小孔成像，光在同种均匀介质中是沿直线传播的，不是日全食，故C错误；D、亮斑的形状和树叶缝隙的形状是不一致的，小孔成像是由于光的直线传播形成的，所成像的形状与孔的形状无关，故D错误。故选B。
【举一反三2】皮影戏是中国民间戏剧，也是国家非物质文化遗产，用灯光照射兽皮或纸板做成的“人物”，屏幕上便出现影子，下列现象中，与皮影戏成像原理相同的是(　　)
A.水中倒影
B.空中彩虹
C.古代日晷
D.“弯折”筷子
【答案】C
【解析】用灯光照射兽皮或纸板做成的“人物”，屏幕上便出现影子，皮影是由于光的直线传播形成的。水中倒影是由于光的反射形成的虚像，与皮影的原理不同，故A不符合题意；空中彩虹是由于光的色散形成的，与皮影的原理不同，故B不符合题意；古代日晷是根据光的直线传播形成的影子来计时的，与皮影的原理相同，故C符合题意；“弯折”筷子是由于光的折射形成的，与皮影的原理不同，故D不符合题意。
【举一反三3】广西壮族自治区是全国唯一的永久备战区，广西军训更是文明全国。在军训中，喊出“愿以吾辈之青春，捍卫盛世之中华”的口号。口号声通过 　 　传递到每一个学子的耳中，让人热血沸腾，教官传授瞄准射击要领时强调要“三点一线”，这是利用了光在 　 　中沿直线传播原理。
【答案】空气 同种均匀介质
【解析】在军训中，喊出“愿以吾辈之青春，捍卫盛世之中华”的口号声是通过空气传递到每一个学子的耳中；“三点一线”，即枪口标尺上的缺口、枪上的准星和射击目标要重合，这是因为光在同种均匀介质中沿直线传播。
【举一反三4】如图所示，一束平行太阳光垂直水平地面MN射下，A为绳拉的小铁球，在竖直平面内沿图中虚线圆形轨迹运动，已知绳长为1m。
（1）标出小球从A点运动一圈时，其影子在地面MN上的位置范围。标出影子的位置M1N1，其影子M1N1的长度为多少？
（2）若小球运动一圈时间为0.5s，则这段时间内小球的影子在地面上运动的平均速度大小为多少？
【答案】
【解析】（1）由于光沿直线传播，太阳光被小球挡住，小球沿图中圆形虚线轨迹运动时，小球在每一点的影子，都是小球与地面的垂线与地面的交点，小球在竖直平面内
沿圆形轨迹运动时，小球影子的范围，在圆形轨道的水平直径在地面上的投影之间，小球影子的范围和影子的位置M1N1
影子的长度应该为绳长的2倍，即L＝2×1m＝2m；
（2）小球运动一圈，小球影子运动的轨迹是先从右到左再从左到右做直线运动，所运动的路程s＝2L＝2×2m＝4m，影子的平均速度
【举一反三5】如图所示，太阳下站着小芳、小刚两人，请根据小芳的影长（粗实线为影子），用粗实线画出小刚落在地面上的影子。（太阳光可视为平行光）
【答案】。
【解析】根据光的直线传播原理，过小芳的顶端与她影子的顶端，作出刚好经过小芳顶端的太阳光线，再过小刚顶端作出这束太阳光的平行光线，平行光线与地面的交点是小刚影子的顶端，如图所示：
。
【题型4】光线
【典型例题】为了研究光的传播特点，我们通常用带箭头的直线表示光的传播路径和方向，这样的线称为光线，下列关于光和光线的说法，正确的是(　　)
A.光和光线都是真实存在的
B.光和光线都不是真实存在的
C.光是真实存在的，而光线不是真实存在的
D.光不是真实存在的，而光线是真实存在的
【答案】C
【解析】物理学中用一条带箭头的直线表示光的传播路径，这条直线叫光线，光线实际不存在，是为了形象描述光的传播特点而假想出来的，采用的是模型法，故C正确，ABD错误。
【举一反三1】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.光线是表示光传播径迹和方向的带箭头的直线
D.光线可以用虚线表示
【答案】C
【解析】A、光线实际不存在，故A错误；B、激光笔发出的是光，不是光线，故B错误；C、光线是形象地表示光的径迹和方向的，故C正确；D、在光路图中，光线用实线表示，以与法线和反向延长线相区别，故D错误。故选C。
【举一反三2】关于光线的说法，正确的是（　　）
A.光线是实际存在的
B.光线就是很细的线
C.人们用一条带箭头的实线表示光线，用到了理想模型法
D.光线可以用实线，也可以用虚线
【答案】C
【解析】ABC、用一条带箭头的直线表示光的传播路径和方向，这条带箭头的直线称为光线；光线实际并不存在，是为了形象地描述光的传播特点而假想出来的，用的是理想模型法。故A、B错误，C正确；D、在光路图中，光线用实线表示，故D错误。故选C。
【举一反三3】下列关于光线的说法中正确的是(　　)
A.光源能射出无数条光线
B.光线就是很细的光束
C.光线不是真实存在的，人们用一条看得见的实线来表示光线
D.光线是用来表示光传播方向的直线，常用虚线表示
【答案】C
【解析】光源是能发光的物体，所以能发光，但不是射出光线，故A错误；光线只是表示光传播方向的一条直线，并不是很细的光束，故B错误；光线实际不存在，人们用一条看得见的实线来表示光线，用到理想模型法，故C正确；因为光的传播方向是确实存在，为了分析探究，于是用一条有方向的实际直线表示，即光线，光线常用实线来表示，故D错误。
【举一反三4】下列关于光线的说法正确的是(　　)
A.光源能射出无数条光线
B.光线就是很细的光束，是真实存在的
C.光线是用来表示光的传播径迹和方向的直线，用实线表示
D.光线是用来表示光的传播方向的直线，常用虚线表示
【答案】C
【解析】光源能发光，但不是射出无数条光线，故A错误；为了描述光的传播，人们通常用一条带有箭头的直线来表示光传播的路径和方向，即光线，光线实际不存在，是为了形象描述光的传播特点而假想出来的，不是很细的光束，用实线表示光线，故BD错误，C正确。
【举一反三5】物理学发展过程中，有许多里程碑式的巨人为同学们指明了学习的方向，请你写出一位物理学家的名字：　 ；为了方便研究光的传播，物理学上引入“光线”的概念，它是人们建立的一种　 　（选填“理想”或“猜想”）模型。
【答案】牛顿（合理即可）；理想
【解析】由物理学常识可知，伽利略发现了摆的等时性，牛顿发现了万有引力定律，爱因斯坦建立了相对论等；
物理学中用一条带箭头的直线表示光的传播路径，这种带箭头的直线称为光线；实际上光线并不存在，是为了研究问题方便而构建的理想模型，这种研究问题的方法称为模型法。
【举一反三6】为了便于描述光传播的路径，在物理学中用一条带箭头的直线表示光线，这里采用了　 　 (选择“等效替代”或“建立模型”）的方法；这里表示的光线　 　（选填“是”或“不是”）真实存在的。
【答案】建立模型；不是。
【解析】物理学中用一条带箭头的直线表示光的传播路径和方向，这种带箭头的直线称为光线；光是实际存在的，而实际上光线并不存在，是为了研究问题方便而构建的模型，这种研究问题的方法称为理想模型法。 【难度】基础题
【举一反三7】为了便于描述光传播的路径，在物理学中用一条带箭头的直线表示光线，这里采用了 　 　（选择“等效替代”或“建立模型”）的方法；这里表示的光线 　 　（选填“是”或“不是”）真实存在的。
【答案】建立模型 不是
【解析】物理学中用一条带箭头的直线表示光的传播路径和方向，这种带箭头的直线称为光线；光是实际存在的，而实际上光线并不存在，是为了研究问题方便而构建的模型，这种研究问题的方法称为理想模型法。
【题型5】光沿直线传播的条件
【典型例题】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1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2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
【答案】D
【解析】AB、由图1可知，圭表测影的原理是由于光在同种均匀介质中是沿直线传播形成的，故A、B错误；CD、由题意和图示可知，厦门市的纬度略高于北回归线，活动当日(2023年12月1日)在冬至日之前，则活动当日到2023年冬至日，太阳直射点逐渐向南回归线靠近，则厦门市正午太阳的高度角变小，所以正午时表的日影长度逐渐变长，故C错误；2023年冬至到2024年夏至，太阳直射点逐渐向北回归线靠近，则厦门市正午太阳的高度角变大，所以正午时表的日影长度逐渐变短，由此可知，活动当日至2024年夏至，正午时表的日影长度先变长后变短，故D正确。故选D。
【举一反三1】关于光的传播，下列说法正确的是（　　）
A.只有在真空中光才能沿直线传播
B.光在任何时候是沿直线传播的
C.光在同种均匀介质中的传播路线是直的
D.光从水中射到空气中一定沿直线传播
【答案】C
【解析】ABC、光在同种均匀介质中是沿直线传播的，故A、B错误，C正确；D、光从水中射到空气中时一般会发生折射，只有垂直界面入射时是沿直线传播的，故D错误。故选C。
【举一反三2】《西京杂记》中讲到匡衡自幼家贫，然而喜爱读书的他便凿穿墙壁引邻舍之烛光读书，从此他的事迹及“凿壁偷光”这个词语便流传至今。当中涉及到光现象说法不正确的是(　　)
A.光在同种均匀介质中沿直线传播
B.光的反射
C.光线是可逆的
D.漫反射
【答案】C
【解析】ABD、“凿壁偷光”中，光沿直线传播，光照射到书本上发生漫反射，所以该现象涉及到光的直线传播、光的反射(漫反射)，故A、B、D不符合题意；C、在反射中，光路是可逆的，不是光线是可逆的，故C符合题意。故选C。
【举一反三3】3月12日西吉县第五中学物理教研课在九年级(9)班进行，上课时，一丝阳光透射进教室；下面的选项中是美女马老师在复习光学内容时做的几个有趣的实验和提到的光现象，其中与日食形成的光学原理相同的是(　　)
A.把手机屏幕面放在阳光下，在墙面上看到了光斑
B.手挡在阳光前，在课桌上看到一个阴影区
C.打开日光灯，在地面上看到了日光灯的“倒影”
D.老师提问：分析在岸上看到水中鱼的光学原理
【答案】B
【解析】日食的原理是光的直线传播；A、把手机屏幕面放在阳光下，在墙面上看到了光斑，利用了光的反射，故A错误；B、手挡在阳光前，在课桌上看到一个阴影区，是由光的直线传播形成的，故B正确；C、打开日光灯，在地面上看到了日光灯的“倒影”，属于平面镜成像，是由光的反射形成的，故C错误；D、岸上看到水中鱼，是由光的折射形成的虚像，故D错误。故选B。
【举一反三4】请你根据自己对生活现象的观察、动手实践的经验及物理课中所学的知识。将图1至图3所示实例的描述补充完整。
(1)如图1所示，晒在太阳下的湿衣服会变干，这是由于湿衣服中的水 　 　变成了水蒸气。(填物态变化名称)
(2)如图2所示，敲击鼓面，鼓面发声，同时鼓面上的纸屑跟着跳动起来，这说明发声的鼓面在 　 　。
(3)如图3所示，一束激光射入水中，通过观察光的传播路径，验证了光在同种均匀介质中，沿 　 　传播。
【答案】(1)汽化 (2)振动 (3)直线
【解析】(1)湿衣服中的水变为水蒸气是汽化现象；(2)敲击鼓面，鼓面发声，同时鼓面上的纸屑跟着跳动起来，声音是由物体振动产生的，这说明发声的鼓面在振动；(3)一束激光射入水中，通过观察光的传播路径，验证了光在同种均匀介质中沿直线传播。
【举一反三5】如图所示，这是某市十字路口新出现的“右转弯盲区警示带”。“右转弯盲区警示带”主要解决两大盲区问题：一方面是驾驶员视野盲区，右转弯车身阻挡形成视野盲区，它是由光的　 造成的；二是由于机动车右转弯前轮与后轮轨迹不重合所形成的区域称为盲区地带，这是由车厢的　 　造成的。
【答案】直线传播 长度
【解析】光在同种均匀介质中沿直线传播；故右转弯车身阻挡形成视野盲区是由于光的直线传播；
车厢具有一定的长度，因此前后轮在同时转弯时，后轮并不按照前轮的轨迹运动。
【举一反三6】阅读短文，回答问题。
光在均匀介质中是沿直线传播的。我们将激光笔发出的光束射向盛水的烧杯，是看不见水中的光路的；但当向水中加入一些牛奶或者豆浆时，奇迹出现了：我们看见了水中光的通路(图甲)。这个现象是英国科学家丁达尔于1869年最先发现的，所以被称为丁达尔效应。
为什么会发生丁达尔效应呢？原来，像稀牛奶、稀豆浆、云、烟、雾这些物体，都是由好几种物质混合形成的，我们称它们为“胶体”，胶体中有许多物质微粒。当光穿过胶体，碰到这些微粒时，就会以微粒为中心向四面八方发出一些光，这就是光的散射。正因为光通过胶体发生了光的散射，有一些光进入我们的眼里，我们才看见了光的通路。光的散射导致了丁达尔效应，就象光的反射会使平面镜成像一样。生活中的丁达尔效应是很多的，如我们看见的森林中的光线，云间的光线等(图乙)。
(1)老师利用激光演示光在水中沿直线传播时，大家是看不见水中的光路的。向水中加入几滴牛奶，杯中的物体成为 　 　体，能使光发生 　 　(选填“反射”、“折射”或“散射”)，大家就能看见液体中的光路了。
(2)树荫下的光斑是由光的 　 　形成的。
(3)小明同学想研究光在空气中的传播情况，但他却观察不到激光笔发出的光在空气中的情况，请你为他想出一种办法，使人能看见空气中的光路：　 　。
【答案】(1)胶 散射 (2)直线传播 (3)在光的传播路径上喷一些烟雾
【解析】(1)由题意可知，向水中加入几滴牛奶，杯中的物体成为胶体，能使光发生散射；(2)树荫下的光斑是太阳经过缝隙在地面上的像，小孔成像是因为光沿直线传播形成的；(3)由于周围光的干扰使激光小手电的光不能观察到，因此可采用对比的方法，让光在烟雾中传播，这样便可清晰地观察到了。
【举一反三7】世界各地有时出现“月全食”现象，这是由于 　 　形成的，如图表示月全食时太阳、地球、月球的位置，则图中的A是 　 　。
【答案】光沿直线传播 地球
【解析】日食、月食是由于光沿直线传播形成的；发生月全食时，太阳、月球、地球三者应在一条直线上，地球在中间挡住太阳光，从而形成月全食，所以地球应在A位置，月球在B处。
【题型6】光沿直线传播的现象
【典型例题】如图是日晷图片，我国古代劳动人民利用阳光通过中间立柱在晷盘上的阴影的位置和影子的长度可以判断当时的时间及所处的节气，所以汉语里用“光阴”来表示时间，如光阴似箭、一寸光阴一寸金等说法。用“光阴”一词表示时间涉及的物理知识是(　　)
A.光速很大 B.光的直线传播 C.光的反射 D.光的折射
【答案】B
【解析】我国古代劳动人民利用阳光通过中间立柱在晷盘上的阴影的位置和影子的长度可以判断当时的时间及所处的节气，这是利用了光的直线传播原理，故B正确，A、C、D错误。故选B。
【举一反三1】如图所示的光现象，可用“光沿直线传播”解释的是(　　)
A.海市蜃楼
B.树荫下的光斑
C.汽车的观后镜
D.池水中的金鱼
【答案】B
【解析】A、海市蜃楼是由光的折射形成的，故A错误；B、树荫下的光斑属于小孔成像，是由光的直线传播形成的，故B正确；C、汽车的观后镜属于平面镜成像，是由光的反射形成的，故C错误；D、池水中的金鱼是由光的折射形成的，故D错误。故选B。
【举一反三2】如图所示，是2024央视春晚沈阳分会场《冬日暖阳》节目场景，其中光束的形成原因是（　　）
A.光的反射 B.光的折射 C.光的直线传播 D.光的色散
【答案】C
【解析】光在同种均匀介质中沿直线传播，光束的形成原因是光的直线传播，故C符合题意，A、B、D不符合题意。 故选C。
【举一反三3】《梦溪笔谈》中记载了这样一个现象：在纸窗上开一个小孔，窗外飞鸢的影子会呈现在室内的纸屏上，可观察到“鸢东则影西，鸢西则影东”。窗外飞鸢的影子是______形成的，“鸢东则影西，鸢西则影东”说明小孔成像时，像移动的方向与物移动的方向______。
【答案】光的直线传播；相反
【解析】（1）沈括观察到“窗外飞鸢的影子”是光的直线传播形成的，因为光被挡住了，没有光的区域才变暗；
（2）在纸窗上开一小孔，使窗外飞鸢的影子呈现在室内的纸屏上，观察到“鸢东则影西，鸢西则影东”其实就是小孔成像的特点：倒立的实像，小孔成像是由光的直线传播形成的，正因为小孔成像是倒立的，才有“鸢东则影西，鸢西则影东”的现象，即二者的移动方向相反。
【举一反三4】在图中的光屏M上画出蜡烛AB经小孔所成的像A'B'。
【答案】
【解析】过A点和小孔O画出一条光线交光屏于A′，再过B点和小孔O画出一条光线交光屏于B′，即AB的像为A′B′．如下图所示：
【举一反三5】“井底之蛙”这个成语大家都很熟悉，图中M点表示青蛙。请根据光的直线传播知识画出青蛙观察到的范围（标出光的传播方向）。
【答案】
【解析】青蛙看井外的风景里利用的是光的直线传播，两边井的边缘与M点的连线围成的范围是青蛙能看到的最大范围，如图所示：
【题型7】光速
【典型例题】小明在学习物理知识后列举了以下数据，最符合实际的是（　　）
A.西安地区冬天气温最低可达约﹣5℃
B.人的正常体温为39.5℃
C.0dB的声音人耳听不到
D.光在空气中的传播速度为340m/s
【答案】A
【解析】A.西安地区冬天气温最低可达约﹣5℃，故A符合实际；B.人的正常体温为36.5℃且变化幅度很小，故B不符合实际；C.0dB的声音是人的听觉下限，是可以听到的，故C不符合实际；D.光在空气中的传播速度为3×108m/s，故D不符合实际。故选A。
【举一反三1】光从空气射入水中，它的传播速度(　　)
A.一定增大 B.保持不变 C.一定减小 D.无法比较
【答案】C
【解析】光在水中的速度约为2.25×108m/s，光在空气中的速度约为3.0×108m/s，由此可知，光从空气射入水中，它的传播速度一定减小，故C正确，A、B、D错误。故选C。
【举一反三2】关于光的传播，下列说法正确的是(　　)
A.光不能在真空中传播
B.光比声音传播速度慢
C.光在真空中的传播速度是340m/s
D.光在同种均匀介质中沿直线传播
【答案】D
【解析】光在真空中的传播速度约为3×108m/s，光可以在真空中传播，故A错误；在同种介质中，光的传播速度远远大于声速，故B错误；光在真空中的传播速度约为3×108m/s，声音在15℃的空气中的传播速度是340m/s，故C错误；大量事实表明，光在同种均匀介质中是沿直线传播的，例如影子的形成、日食月食、小孔成像现象等，故D正确。
【举一反三3】如图所示的无人驾驶汽车，车头配备了激光雷达，雷达向周边发射激光，当激光遇到障碍物后会反射回来，根据激光反射回来的时间，可以计算出障碍物离汽车的距离。激光在空气中的传播速度约为 　 　m/s。若激光雷达发出激光后经4×10﹣7s接收到反射光，则此时汽车距离障碍物 　 　m。（车速可忽略）
【答案】3×108 60
【解析】激光是电磁波；汽车距离障碍物s＝Vt＝3×108m/s××4×10﹣7m/s＝60m。
【举一反三4】《水浒传》、《三国演义》、《西游记》、《红楼梦》这四大名著，是中国文学史中的经典作品，也是世界文化遗产，它们在世界文学史上的地位难分高低，有着极高的文学水平和艺术成就。据调查发现：四大名著中《西游记》最受大家喜爱。其中的主人公齐天大圣孙悟空一个跟斗就可以翻十万八千里(相当于5.4×104km)，他认为自己只用1s时间就可以翻一个跟斗，变得“天下无敌”，他于是想与“光”比比谁跑得更快，现邀请你做裁判。(已知光在真空中的速度为：c=3×108m/s)问：
(1)孙悟空翻跟斗的速度v是多少？
(2)请你判断孙悟空和真空中的光谁更快，并说明理由？
(3)太阳与地球相距1.5×1011m，太阳光从太阳发射到达地球需要经过多长时间？
【答案】(1)5.4×107m/s　　(2)真空中的光更快，理由见解析　　(3)500s
【解析】(1)孙悟空翻跟斗的速度为(2)因为光在真空中的速度为3×108m/s，孙悟空翻跟斗的速度为5.4×107m/s，可知光在真空中的速度大于孙悟空翻跟斗的速度，所以真空中的光更快。(3)太阳光传到地球的时间为

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