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人教版（2024）八年级上册 4.1 光的直线传播 题型专练
【题型1】光源
【典例】“月落乌啼霜满天，江枫渔火对愁眠。姑苏城外寒山寺，夜半钟声到客船。”这是唐代诗人张继写的《枫桥夜泊》。这首诗中蕴含许多物理知识，下列分析正确的是（　　）
A.月亮和渔火都是光源
B.诗人是根据音调分辨出钟声和乌啼
C.月落是以地面为参照物
D.钟声是由空气振动产生的，钟声主要是通过水传播到客船
【举一反三1】下列物体中属于天然光源的是(　　)
A.太阳、人眼
B.萤火虫、太阳
C.电灯、太阳
D.火把、萤火虫
【举一反三2】夏天的夜晚，我们看到无数闪烁的星星，高悬的月亮，高楼内射出的各色灯光交相辉映，萤火虫在草丛中闪着淡淡的绿光，它们中一定不是光源的是 。
【举一反三3】2023年9月23日，第19届亚运会开幕式在浙江杭州举行。开幕式上，来自全球的亚运数字火炬手在数字世界与现实同频共振，共同点燃亚运主火炬塔（如图所示），现场观众爆发出雷鸣般的掌声。主火炬塔上的圣火 （选填“是”或“不是”）光源，“雷鸣般”说明声音的 （选填“响度”“音调”或“音色”）大。
【题型2】光线
【典例】如果一个小发光体发出两条光线，根据这两条光线反向延长线的交点，可以确定（ ）
A.发光体的体积 B.发光体的位置 C.发光体的大小 D.发光体的面积
【举一反三1】物理学中用一条带箭头的直线表示光的传播路径和方向，并将这条带箭头的直线称为光线，这种研究方法叫建立模型法，下面关于光和光线的说法中正确的是（ ）
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
【举一反三2】研究光现象时，建立了“光源”“光线”两个概念，其中______是为了描述物理现象建构的模型，真实并不存在；我们作出“明亮的月亮不是光源”的判断，依据是______。
【举一反三3】物理学中常用光线来表示一束光．光线表示了光的传播____________和方向，而忽略了光的颜色、____________(写出一条即可)等其它性质．
【题型3】光直线传播的条件
【典例】关于光的传播，下列说法中正确的是（ ）
A.光在玻璃中不是沿直线传播的
B.光只有在空气中才能沿直线传播
C.光在任何情况下都沿直线传播
D.光在同一种均匀介质中沿直线传播
【举一反三1】下列有关光现象的说法正确的是（　　）
A.光在同一种介质中一定沿直线传播
B.光在真空中的传播速度为3×105km/s
C.正在放映的电影幕布是光源
D.光在空气中传播时不需要时间
【举一反三2】小明用如图所示的实验来研究光的传播：由实验可知，光在水中沿______传播．光在玻璃中沿______传播；我们还知道光在空气中沿______ 传播．由此可得出的结论是：光在______是沿直线传播的．
【举一反三3】光在真空中的传播速度为______ m/s，工程师常用激光束引导挖掘机工作，这是应用了光在同种均匀介质中沿______ 传播。
【题型4】影子的形成
【典例】小明在湖边散步时，发现阳光透过树叶间的缝隙，在地面上形成了许多圆形光斑，如图所示。下列现象中，形成原理与该现象相同的是( )
A.湖面上波光粼粼
B.湖岸边的树木与其在湖中的倒影对称
C.小明在地面上的影子显示出他的轮廓
D.透过清澈的湖水，看到湖底似乎变浅了
下列关于光的说法中正确的是（　　）
A.光线就是很细的光束
B.光总是沿直线传播
C.“金光闪闪”说明金子是光源
D.射击瞄准的原理与影子的形成原理相同
【举一反三2】影子是由于____________形成的，一个人面向正北站在阳光下，他发现自己的影子在身体的右侧，这时是____________（“早晨”“中午”或“下午”）。
【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_________。
【题型5】日食、月食的形成
阳光明媚，小凤来到湖边游玩，下列有关光现象的说法正确的是（ ）
A.太阳、月亮都属于光源
B.太阳光在固体中的传播速度最快，在气体中传播最慢
C.太阳下，路面出现树木的阴影是光的反射现象
D.日食现象是因为光沿直线传播
【举一反三1】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，我们在地球上看不到的现象是（ ）
A.月环食
B.月全食
C.日环食
D.日全食
【举一反三2】“金星凌日”是在地球上看到金星从太阳面上移过的天文奇观，它可以用 ______ 来解释．下图为发生“金星凌日”现象时的示意图，金星的位置在 ______ 处．
【举一反三3】如图，能描述日食形成原因的是_______（填“甲”或“乙”）图。
【举一反三4】在图中的月球运行轨迹上将发生月食时的部分描成实线
【题型6】小孔成像
【典例】小明用小孔成像实验装置观察蜡烛的烛焰，若保持小孔和蜡烛位置不变，如图所示，则下列分析正确的是(　　)
A.若内筒位置不变，半透明膜上的像是正立的
B.若小孔改为小正方形，半透明膜上的像也变为正方形
C.随着蜡烛的燃烧，半透明膜上的像也随之下移
D.若将半透明膜适当靠近小孔，半透明膜上的像会变小
【举一反三1】在一张硬纸上挖一个很小的三角形小孔，正对太阳，那么在地面上看到的光斑是（ ）
A.是三角形，它是太阳的虚像
B.是圆形，它是太阳的虚像
C.是三角形，它是太阳的实像
D.是圆形，它是太阳的实像
【举一反三2】我国2000多年前的《墨经》就记载有小孔成像实验。如图所示，是同学们制作的小孔成像仪，下列说法正确的是（　　）
A.小孔成像像的形状与小孔的形状有关
B.小孔成像成的一定是倒立、缩小的虚像
C.影子的形成原理与小孔成像的原理相同
D.小孔成像仪上的孔开得越大，像就越小
【举一反三3】如图所示，该现象可以用光的 来解释；小孔位置固定，将蜡烛和光屏位置对调，光屏上像的大小比火焰 (选填“大”；“一样大”或“小”)。
【举一反三4】（2023 江都区模拟）小明同学用易拉罐做小孔成像实验，他在空易拉罐底部的中央，用钉子戳一个小孔，将易拉罐的顶部剪去后，蒙上一层半透明塑料薄膜。小明把易拉罐正对着点燃的蜡烛（如图所示），则在半透明纸上会看到蜡烛的　 　（选填“正立”或“倒立”）的像，这现象可用光的　 　知识解释。小明实验时发现小孔所成像的大小会变化，当易拉罐适当远离蜡烛时，所成的像将变　 　（选填“大”或“小”）。
【举一反三5】在“制作针孔照相机”活动中，在空易拉罐底部的中央，用钉子戳一个小孔，再将易拉罐的顶部剪去，并把蒙有半透明薄纸（光屏）的圆筒插入易拉罐中，如图所示． 图中物体 AB将在光屏上形成：倒立、________（放大/缩小）、___________（实/虚）像；当物体 AB和小孔的位置固定后，光屏距离小孔越近，像越___________（大/小）.
【题型7】其他光的直线传播的现象
【典例】如图所示，老师带领大家进行“手影”游戏。下列现象中，与手影形成的原理相同的是（　　）
A.水中倒影
B.雨后空中的彩虹
C.古代用日晷计时
D.海市蜃楼
【举一反三1】2022年北京冬奥会期间，北京皮影艺术剧院紧扣冬奥题材，精彩呈现皮影戏《寻找雪姑娘》，如图所示。如图所示情境中，与皮影戏原理相同的是（　　）
A.剧院水中的“倒影”
B.对着镜子画脸谱
C.激光束引导掘进机
D.看见不发光的物体
【举一反三2】井底之蛙这一成语大家都很熟悉。下列光路图（图中的井中无水）能解释“坐井观天，所见甚小”的是（　　）
A. B. C. D.
如图所示，日晷是古代人用来测量 （选填“时间”或“长度”）的仪器，它是利用太阳光沿 传播，使晷针留下影子，通过影子的长短、指向来测定的。整个日晷相对地面是 的（选填“静止”或“运动”）。
【举一反三4】俗话说“坐井观天，所见甚小”能解释这一现象的物理原理是光的 ______ ．
【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）。
【举一反三6】晚上，室内明亮的灯光透过窗口，会在漆黑室外的地面上形成一块亮的光斑。如图所示，用点光源S表示室内的光源，请画出点光源S通过窗口照亮地面的范围。
【题型8】光的直线传播生活应用
【典例】由我国成功发射的世界首颗量子科学实验卫星被命名为“墨子号”。墨子第一次用科学方法解释了光沿直线传播，启发了量子通信。如图所示各选项中光现象的原理与墨子的这一解释相符的是（　　）
A. 日晷
B.钢勺在水面处好像折断了
C. 景物在水中的“倒影”
D. 放大镜把字“放大”
【举一反三1】如图所示，无云的晴天，小明在野外迷失了方向，他在地面竖立一根杆子，地面上OA是这根杆在阳光下的影子，过一段时间后，影子的位置移到了OB的位置。则AB箭头所指的方向是（　　）
A.东 B.南 C.西 D.北
【举一反三2】《墨经》中最早记载了小孔成像现象，该现象是由于光的　 　形成的。如图为书中绘制的示意图，要让室内墙壁上的像看得更清楚，房间的亮度应较　 　。
【举一反三3】古时人们用“晷”来测算时间，在圆形石板(晷面)上刻有表明时间的度数，圆心立一小棍(晷针)。小棍的阴影由长而短、由短而长地映在晷面的刻度上，由此可标示时间。它是根据______________________________的道理制成的。如图所示的小棍的阴影是由短而长地映在晷面上，则时间为__________(选填“上午”或“下午”)。
【举一反三4】如图所示，P为人眼的位置，请在图中用作图的方法，作出人眼所能看到的挡板右侧墙壁的范围。
【举一反三5】“十一”假期，小明一家乘坐高铁去北京游玩。他们从家中开车先到高铁站地下停车场，然后步行到达售票处取出提前预订的车票，乘坐G482抵达北京西站。请完成以下问题：
（1）小明看到车上如图所示的背面带有化妆镜的汽车遮阳挡板，它是利用 来防止阳光照射到司机的眼睛，避免干扰视线。
（2）导航显示小明家到高铁站停车场距离约10km，全程平均速度60km/h，则开车时间约为多少分钟
（3）从停车场到售票处用时5min，手机计步器显示走了720步。若小明行走一步的距离约为50cm，则小明步行速度约为多少
（4）若小明乘坐的本次高铁平均速度为300km/h，该高铁13:22发车，17:22到北京西站，则小明家所在的高铁站到北京西站的距离约多少千米
【题型9】利用光的直线传播解问题
【典例】昆明四季温暖如，所以也被美誉为“城”。如图所示的昆明美景蕴含着丰富的物理知识，下列现象可以用光的直线传播来解释的是（　　）
A.甲图中人行道边蓝花楹树的影子
B.乙图中昆明城上空雨后出现的美丽彩虹
C.丙图中滇池湖畔海鸥正水中的倒影
D.丁图中在翠湖看到水面下游来游去的鱼儿
【举一反三1】光与影的世界美妙无穷。如图所示的光现象中，能用光的直线传播解释的是（　　）
A.雨后彩虹
B.后视镜中的像
C.日晷上的影子
D.筷子弯折
【举一反三2】夜晚，某同学在放学回家的途中，从一路灯下远离时，他看到自己影子的长度变____________，这种现象可以用光的____________来解释．
【举一反三3】冬日寒冷，两位同学在课间晒太阳，于是便在地上留下了他俩的影子，尝试通过光路作图的方法大致确认此时太阳S所在的位置。
【题型10】光速及其应用
【典例】百米赛跑时，计时员应以（ ）
A.听到发令枪响开始计时
B.看到举枪开始计时
C.看到发令枪冒烟开始计时
D.看到运动员起跑开始计时
【举一反三1】设光在真空中的传播速度为v1，在水中的传播速度为v2，在普通玻璃中的传播1速度为v3，它们之间的大小关系是（ ）
A.v1＜v2＜v3 B.v1＞v2=v3 C.v1＞v2＞v3 D.v1=v2=v3
【举一反三2】（河西区模拟）小金在学习光学知识的时候知道了光在真空中的传播速度为 　 　m/s，通过查资料又知道了太阳到地球的距离大约是1.5×1011m，聪明的小金算出了从太阳发出的光大约需要经 　 　s才能传播到地球上来。
【举一反三3】激光是测量距离最精确的“尺子”，它的射程非常远，利用它可以从地球射向月球，再从月球反射回地球．从发射激光到接收到它返回的信号，共用时2s，已知光速为3×108m/s，求地球到月球的距离是多少
【举一反三4】如图所示，第一次测定声音在海水中的速度是用下面方法进行的：准备两只船，先在一只船上实验员在水里放下一个钟，敲钟的同时使船上的火药发光，在另一只船上的另一个实验员向水里放下一个听音器，他测量从看到火药火光到听到钟声所经历的时间。
（1）两只船相距14km，在看到火药闪光后10s才听到钟声，声音在水中的传播速度是多少？
（2）两船相距远一些好，还是近一些好，为什么？
人教版（2024）八年级上册 第四章 多彩的光第1节 光的直线传播 题型专练（参考答案）
【题型1】光源
【典例】“月落乌啼霜满天，江枫渔火对愁眠。姑苏城外寒山寺，夜半钟声到客船。”这是唐代诗人张继写的《枫桥夜泊》。这首诗中蕴含许多物理知识，下列分析正确的是（　　）
A.月亮和渔火都是光源
B.诗人是根据音调分辨出钟声和乌啼
C.月落是以地面为参照物
D.钟声是由空气振动产生的，钟声主要是通过水传播到客船
【答案】C
【解析】月亮不能自行发光，不是光源，渔火可以自行发光，是光源，故A错误；诗人是根据音色分辨出钟声和乌啼，故B错误；月亮相对于地面位置发生了变化，月落是以地面为参照物，故C正确；钟声是由钟体振动产生的，钟声主要是通过空气传播到客船，故D错误。
【举一反三1】下列物体中属于天然光源的是(　　)
A.太阳、人眼
B.萤火虫、太阳
C.电灯、太阳
D.火把、萤火虫
【答案】B
【解析】自身能够发光的物体叫做光源；光源分为自然光源和人造光源。A．太阳是自然光源，人眼不是光源，故A不符合题意；B．萤火虫、太阳都是自然光源，故B符合题意；C．电灯是人造光源，太阳是自然光源，故C不符合题意；D．火把是人造光源，萤火虫是自然光源，故D不符合题意。
【举一反三2】夏天的夜晚，我们看到无数闪烁的星星，高悬的月亮，高楼内射出的各色灯光交相辉映，萤火虫在草丛中闪着淡淡的绿光，它们中一定不是光源的是 。
【答案】月亮
【解析】星星有行星和恒星，行星不是光源，恒星是光源；月亮本身不发光，反射太阳光，不是光源；电灯工作时是光源，不工作时不是光源；萤火虫能发光，是光源；所以一定不是光源的是月亮。
【举一反三3】2023年9月23日，第19届亚运会开幕式在浙江杭州举行。开幕式上，来自全球的亚运数字火炬手在数字世界与现实同频共振，共同点燃亚运主火炬塔（如图所示），现场观众爆发出雷鸣般的掌声。主火炬塔上的圣火 （选填“是”或“不是”）光源，“雷鸣般”说明声音的 （选填“响度”“音调”或“音色”）大。
【答案】是；响度
【题型2】光线
【典例】如果一个小发光体发出两条光线，根据这两条光线反向延长线的交点，可以确定（ ）
A.发光体的体积 B.发光体的位置 C.发光体的大小 D.发光体的面积
【答案】B
【解析】两条光线反向延长线的交点就表示出了一个点，也就是位置，无法确定发光体的体积，大小和面积.
【举一反三1】物理学中用一条带箭头的直线表示光的传播路径和方向，并将这条带箭头的直线称为光线，这种研究方法叫建立模型法，下面关于光和光线的说法中正确的是（ ）
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】光线是我们为了方便光的研究假想出的物理模型，是不存在的，而光是真实存在的．
【举一反三2】研究光现象时，建立了“光源”“光线”两个概念，其中______是为了描述物理现象建构的模型，真实并不存在；我们作出“明亮的月亮不是光源”的判断，依据是______。
【答案】光线　月亮自身不发光
【解析】研究光现象时，建立了“光源”“光线”两个概念，其中光线是为了描述物理现象建构的模型，真实并不存在；我们作出“明亮的月亮不是光源”的判断，依据是月亮自身不发光。
【举一反三3】物理学中常用光线来表示一束光．光线表示了光的传播____________和方向，而忽略了光的颜色、____________(写出一条即可)等其它性质．
【答案】路径；亮度
【解析】在物理学中，光线是用来表示光的传播路径和方向的带有箭头的直线．它不能表示光的亮度、色彩等性质．
【题型3】光直线传播的条件
【典例】关于光的传播，下列说法中正确的是（ ）
A.光在玻璃中不是沿直线传播的
B.光只有在空气中才能沿直线传播
C.光在任何情况下都沿直线传播
D.光在同一种均匀介质中沿直线传播
【答案】D
【解析】光在同一种均匀介质中沿直线传播，介质不同或同种介质但介质不均匀，光不会沿直线传播．
【举一反三1】下列有关光现象的说法正确的是（　　）
A.光在同一种介质中一定沿直线传播
B.光在真空中的传播速度为3×105km/s
C.正在放映的电影幕布是光源
D.光在空气中传播时不需要时间
【答案】B
【解析】光在同种均匀介质中才沿直线传播，故A错误；
光在真空中的传播速度是 3×108 m/s＝3×105km/s，故B正确；
正在放映的电影幕布不能自行发光，是反射的光，不是光源，故C错误；
在空气中，光速远远大于声速，光传播的时间可以忽略不计，并不是光在空气中传播不需要时间，故D错误；
【举一反三2】小明用如图所示的实验来研究光的传播：由实验可知，光在水中沿______传播．光在玻璃中沿______传播；我们还知道光在空气中沿______ 传播．由此可得出的结论是：光在______是沿直线传播的．
【答案】直线；直线；直线；同一种均匀介质中．
【解析】由实验可知，光在水中和玻璃中沿直线传播；光在空气中也沿直线传播，由此可得出的结论是：光在同一种均匀介质中是沿直线传播的．
【举一反三3】光在真空中的传播速度为______ m/s，工程师常用激光束引导挖掘机工作，这是应用了光在同种均匀介质中沿______ 传播。
【答案】3×108 直线
【解析】光在真空中速度最快，为3×108 m/s。
光在同种均匀介质中沿传播，因此工程师常用激光束引导挖掘机工作。
【题型4】影子的形成
【典例】小明在湖边散步时，发现阳光透过树叶间的缝隙，在地面上形成了许多圆形光斑，如图所示。下列现象中，形成原理与该现象相同的是( )
A.湖面上波光粼粼
B.湖岸边的树木与其在湖中的倒影对称
C.小明在地面上的影子显示出他的轮廓
D.透过清澈的湖水，看到湖底似乎变浅了
【答案】C
【解析】阳光透过树叶间的缝隙，在地面上形成了许多圆形光斑，是光的直线传播现象。
湖面上波光粼粼，是光在水面发生反射，故A不符合题意；
湖岸边的树木与其在湖中的倒影对称，是平面镜成像现象，属于光的反射，故B不符合题意；
小明在地面上的影子显示出他的轮廓，是由于光的直线传播，故C符合题意；
透过清澈的湖水，看到湖底似乎变浅了，是因为光经过不同的介质发生折射，故D不符合题意。
故选C。
下列关于光的说法中正确的是（　　）
A.光线就是很细的光束
B.光总是沿直线传播
C.“金光闪闪”说明金子是光源
D.射击瞄准的原理与影子的形成原理相同
【答案】D
【解析】
光线本身并不存在，是表示光传播方向的一条直线，故A错误；
光在同种均匀介质中才会沿直线传播，故B错误；
金子本身不会发光，所以不属于光源，“金光闪闪”是其反射的光线，故C错误；
射击瞄准的原理与影子的形成原理都是光的直线传播，故D正确。
【举一反三2】影子是由于____________形成的，一个人面向正北站在阳光下，他发现自己的影子在身体的右侧，这时是____________（“早晨”“中午”或“下午”）。
【答案】光的直线传播 下午
【解析】由于光的直线传播，光遇到不透明物体在其后面留下阴影，就是影子。
面向正北方站在太阳下，影子在身体的右侧，光源一定在身体左侧，右侧是东，左侧是西，所以是下午。
【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】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；
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。
【题型5】日食、月食的形成
阳光明媚，小凤来到湖边游玩，下列有关光现象的说法正确的是（ ）
A.太阳、月亮都属于光源
B.太阳光在固体中的传播速度最快，在气体中传播最慢
C.太阳下，路面出现树木的阴影是光的反射现象
D.日食现象是因为光沿直线传播
【答案】D
【解析】
自身能够发光的物体叫光源。月亮自身不发光，而是反射太阳的光，所以月亮不是光源，故A错误；
光在真空中传播最快，空气中近似真空中速度，其次是液体，最慢的是固体，故B错误；
太阳下，路面出现树木的阴影，即影子是光沿直线传播的现象，故C错误；
当太阳、月亮、地球在同一条直线上时，由于光的直线传播，太阳射向地球的光被月亮挡住，形成日食，故D正确。
【举一反三1】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，我们在地球上看不到的现象是（ ）
A.月环食
B.月全食
C.日环食
D.日全食
【答案】A
【解析】根据题意可知，太阳直径最大，地球半径次之，月球半径最小；地球距离月球较近，距离太阳较远．当月球转到地球和太阳之间，月球挡住了太阳照向地球的光，在地球上留下的环形区域，我们就看不到太阳，这就是日食；根据三球的直径的大小和距离关系可以画出图1，在地球最暗区域会看到日全食，在其他区域会看到日偏食或日环食，故选项CD不符合题意；当地球、太阳、月亮在同一直线上，且地球运动到月球和太阳的中间时，太阳光无法射到月亮上面．所以在地球上观测月球便有一块区域出现了阴影，这就是月食；根据三球的直径的大小和距离关系可以画出图2，月球半径小于地球半径，且距离地球较近，月球在地球的全部阴影或部分阴影中会出现月全食或月偏食，但不会出现月环食，故选项B不符合题意，选项A符合题意．
【举一反三2】“金星凌日”是在地球上看到金星从太阳面上移过的天文奇观，它可以用 ______ 来解释．下图为发生“金星凌日”现象时的示意图，金星的位置在 ______ 处．
【答案】光是沿直线传播的； 丁
【解析】当地球、金星和太阳处在了同一条直线上，且金星在地球和太阳之间时，由于光是沿直线传播的，金星会挡住一部分射向地球的太阳光，从而观察到“金星凌日”的天文奇观．所以金星应在在丁的位置．
【举一反三3】如图，能描述日食形成原因的是_______（填“甲”或“乙”）图。
【答案】甲
【解析】发生日食时日月地三者的位置关系，月球位于太阳和地球之间，故甲图符合。
【举一反三4】在图中的月球运行轨迹上将发生月食时的部分描成实线
【答案】
【解析】当月球全部进入地球的影子时，就会形成月全食，观察者则会完全看不到月球，根据光的直线传播进行作图，发生月食时的部分为AB，如图所示。
【题型6】小孔成像
【典例】小明用小孔成像实验装置观察蜡烛的烛焰，若保持小孔和蜡烛位置不变，如图所示，则下列分析正确的是(　　)
A.若内筒位置不变，半透明膜上的像是正立的
B.若小孔改为小正方形，半透明膜上的像也变为正方形
C.随着蜡烛的燃烧，半透明膜上的像也随之下移
D.若将半透明膜适当靠近小孔，半透明膜上的像会变小
【答案】D
【解析】小孔成的像是倒立的，故A错误；
烛焰经小孔成倒立的实像，像的形状与烛焰形状相同，像与小孔的形状无关，即蜡烛在塑料薄膜上成的像是烛焰的倒立实像，故B错误；
保持小孔、屏和烛焰的位置都不变，蜡烛燃烧变短，根据光的直线传播，烛焰在屏上成的像在原来像的位置上方半透明膜上的像也随之上移，故C错误；
小孔成像时像的大小与物距、像距有关，将小孔靠近半透明膜，像距减小了，像也会变小，故D正确。
故选D。
【举一反三1】在一张硬纸上挖一个很小的三角形小孔，正对太阳，那么在地面上看到的光斑是（ ）
A.是三角形，它是太阳的虚像
B.是圆形，它是太阳的虚像
C.是三角形，它是太阳的实像
D.是圆形，它是太阳的实像
【答案】D
【解析】因为太阳离地面非常远，而小孔又非常小，符合小孔成像的条件，当太阳光沿直线传播经过小孔时会形成太阳的像（圆形的），也就是我们见到的地面上的光斑，小孔成的像是倒立的实像，与物体的形状相同，与小孔的形状无关．
【举一反三2】我国2000多年前的《墨经》就记载有小孔成像实验。如图所示，是同学们制作的小孔成像仪，下列说法正确的是（　　）
A.小孔成像像的形状与小孔的形状有关
B.小孔成像成的一定是倒立、缩小的虚像
C.影子的形成原理与小孔成像的原理相同
D.小孔成像仪上的孔开得越大，像就越小
【答案】C
【解析】小孔形状不同，但是像的形状相同，小孔成像与小孔的形状无关，故A错误；小孔成像成的一定是倒立的实像，故B错误；影子和小孔成像都是光的直线传播形成的，故C正确；小孔成像像的大小与孔的大小无关，其他条件相同时，孔越大，像越模糊，故D错误。
【举一反三3】如图所示，该现象可以用光的 来解释；小孔位置固定，将蜡烛和光屏位置对调，光屏上像的大小比火焰 (选填“大”；“一样大”或“小”)。
【答案】直线传播　小
【解析】如图所示为小孔成像实验，该现象可以用光的直线传播来解释。成倒立的实像。
由图可见，蜡烛距离小孔较近，光屏距离小孔较远，在光屏上成的像比实际烛焰大；将蜡烛和光屏位置对调后，烛焰距离小孔大于光屏距离小孔的距离，光屏上像的大小比火焰小。
【举一反三4】（2023 江都区模拟）小明同学用易拉罐做小孔成像实验，他在空易拉罐底部的中央，用钉子戳一个小孔，将易拉罐的顶部剪去后，蒙上一层半透明塑料薄膜。小明把易拉罐正对着点燃的蜡烛（如图所示），则在半透明纸上会看到蜡烛的　 　（选填“正立”或“倒立”）的像，这现象可用光的　 　知识解释。小明实验时发现小孔所成像的大小会变化，当易拉罐适当远离蜡烛时，所成的像将变　 　（选填“大”或“小”）。
【答案】倒立 直线传播 小
【解析】由题意可知用易拉罐制成的针孔照相机的原理就是小孔成像，由光的直线传播可知小孔成的像是倒立的缩小的实像；因为光是沿直线传播的，当易拉罐适当远离蜡烛时，所成的像将变小。
【举一反三5】在“制作针孔照相机”活动中，在空易拉罐底部的中央，用钉子戳一个小孔，再将易拉罐的顶部剪去，并把蒙有半透明薄纸（光屏）的圆筒插入易拉罐中，如图所示． 图中物体 AB将在光屏上形成：倒立、________（放大/缩小）、___________（实/虚）像；当物体 AB和小孔的位置固定后，光屏距离小孔越近，像越___________（大/小）.
【答案】放大；实；小
【解析】（1）像距大于物距，物体AB将在光屏上形成倒立、放大的实像，其成像的原理是光的直线传播；（2）因为光是沿直线传播的，若将蜡烛逐渐远离小孔，塑料薄膜上的像将变小．
【题型7】其他光的直线传播的现象
【典例】如图所示，老师带领大家进行“手影”游戏。下列现象中，与手影形成的原理相同的是（　　）
A.水中倒影
B.雨后空中的彩虹
C.古代用日晷计时
D.海市蜃楼
【答案】C
【解析】“手影”是由于光沿直线传播造成的；水中倒影是由于光的反射形成的，故A不符合题意；雨后天边出现的彩虹，这是太阳光通过悬浮在空气中细小的水珠折射而成的，白光经水珠折射以后，分成各种彩色光，这是光的色散现象，故B不符合题意；古代用日晷计时，利用了光的直线传播，故C正确；海市蜃楼是一种由光的折射产生的现象，是由于空气的密度不均匀而引起的，故D不符合题意。
【举一反三1】2022年北京冬奥会期间，北京皮影艺术剧院紧扣冬奥题材，精彩呈现皮影戏《寻找雪姑娘》，如图所示。如图所示情境中，与皮影戏原理相同的是（　　）
A.剧院水中的“倒影”
B.对着镜子画脸谱
C.激光束引导掘进机
D.看见不发光的物体
【答案】C
【举一反三2】井底之蛙这一成语大家都很熟悉。下列光路图（图中的井中无水）能解释“坐井观天，所见甚小”的是（　　）
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】是光在同种均匀介质中沿直线传播，从青蛙的眼睛到井口的边缘画出两条光线即青蛙看到的范围，光从井外射向青蛙的眼睛。
如图所示，日晷是古代人用来测量 （选填“时间”或“长度”）的仪器，它是利用太阳光沿 传播，使晷针留下影子，通过影子的长短、指向来测定的。整个日晷相对地面是 的（选填“静止”或“运动”）。
【答案】
时间 　直线　 静止
【解析】
“日晷”是利用观察晷针的影子来判断时间的，影子是由于光在沿直线传播过程中遇到不透明的物体而形成的，故“日晷”是利用光沿直线传播原理来计量时间的。
日晷与地面直接的位置没有发生改变，所以日晷相对地面是静止的。
【举一反三4】俗话说“坐井观天，所见甚小”能解释这一现象的物理原理是光的 ______ ．
【答案】直线传播
【解析】由于光是沿直线传播的，太阳光射入井里时，井壁阻挡了光线的传播．“坐井观天，所见甚小”，这一现象说明了光在同一种均匀物质中是沿直线传播的．
【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】
【举一反三6】晚上，室内明亮的灯光透过窗口，会在漆黑室外的地面上形成一块亮的光斑。如图所示，用点光源S表示室内的光源，请画出点光源S通过窗口照亮地面的范围。
【答案】
【题型8】光的直线传播生活应用
【典例】由我国成功发射的世界首颗量子科学实验卫星被命名为“墨子号”。墨子第一次用科学方法解释了光沿直线传播，启发了量子通信。如图所示各选项中光现象的原理与墨子的这一解释相符的是（　　）
A. 日晷
B.钢勺在水面处好像折断了
C. 景物在水中的“倒影”
D. 放大镜把字“放大”
【答案】A
【解析】日晷指针的影子是利用了光在同一均匀介质中沿直线传播的道理，故A正确；钢勺好像在水面处折断了是光在水与空气的界面发生折射的结果，故B错误；水中的倒影是平面镜成像，其实质是光的反射，故C错误；用放大镜观看报纸是利用了凸透镜可以成放大的、正立的虚像的原理，属于光的折射，故D错误。
【举一反三1】如图所示，无云的晴天，小明在野外迷失了方向，他在地面竖立一根杆子，地面上OA是这根杆在阳光下的影子，过一段时间后，影子的位置移到了OB的位置。则AB箭头所指的方向是（　　）
A.东 B.南 C.西 D.北
【答案】A
【解析】太阳光沿直线传播照在杆上时，会在杆的后面形成杆的影子，而当太阳向西移动时，它的影子向相反的方向移动，即向东移动，故A正确、BCD错误。
【举一反三2】《墨经》中最早记载了小孔成像现象，该现象是由于光的　 　形成的。如图为书中绘制的示意图，要让室内墙壁上的像看得更清楚，房间的亮度应较　 　。
【答案】直线传播 暗
【举一反三3】古时人们用“晷”来测算时间，在圆形石板(晷面)上刻有表明时间的度数，圆心立一小棍(晷针)。小棍的阴影由长而短、由短而长地映在晷面的刻度上，由此可标示时间。它是根据______________________________的道理制成的。如图所示的小棍的阴影是由短而长地映在晷面上，则时间为__________(选填“上午”或“下午”)。
【答案】光在均匀介质中沿直线传播　下午
【解析】该计时工具是根据影子的变化计时的，因为影子的形成是光沿直线传播形成的，所以它的工作原理是光沿直线传播。根据题意分析可得：小棍的阴影由长而短、由短而长地映在晷面的刻度上，时间为从上午到下午。如图所示的小棍的阴影是由短而长地映在晷面上，则时间为下午。
【举一反三4】如图所示，P为人眼的位置，请在图中用作图的方法，作出人眼所能看到的挡板右侧墙壁的范围。
【答案】
【举一反三5】“十一”假期，小明一家乘坐高铁去北京游玩。他们从家中开车先到高铁站地下停车场，然后步行到达售票处取出提前预订的车票，乘坐G482抵达北京西站。请完成以下问题：
（1）小明看到车上如图所示的背面带有化妆镜的汽车遮阳挡板，它是利用 来防止阳光照射到司机的眼睛，避免干扰视线。
（2）导航显示小明家到高铁站停车场距离约10km，全程平均速度60km/h，则开车时间约为多少分钟
（3）从停车场到售票处用时5min，手机计步器显示走了720步。若小明行走一步的距离约为50cm，则小明步行速度约为多少
（4）若小明乘坐的本次高铁平均速度为300km/h，该高铁13:22发车，17:22到北京西站，则小明家所在的高铁站到北京西站的距离约多少千米
【答案】（1）光的直线传播 （2）10min （3）1.2m/s
（4）1200km
【解析】（1）汽车遮阳挡板，它是利用光的直线传播来防止阳光照射到司机的眼睛，避免干扰视线； （2）由可得，小明开车的时间t＝＝＝h＝10min；
（3）小明步行的路程s1＝0.5m×720=360m，用时t1=5min=300s
小明步行的速度v1＝＝＝1.2m/s；
高铁平均速度v2=300km/h，所用时间t2=17:22-13:22=4h；
由可得，小明家所在的高铁站到北京西站的距离s2＝v2t2=300km/h×4h=1200km。
【题型9】利用光的直线传播解问题
【典例】昆明四季温暖如，所以也被美誉为“城”。如图所示的昆明美景蕴含着丰富的物理知识，下列现象可以用光的直线传播来解释的是（　　）
A.甲图中人行道边蓝花楹树的影子
B.乙图中昆明城上空雨后出现的美丽彩虹
C.丙图中滇池湖畔海鸥正水中的倒影
D.丁图中在翠湖看到水面下游来游去的鱼儿
【答案】A
【解析】人行道边蓝花楹树的影子是由于光沿直线传播而形成的，故A正确。昆明城上空雨后出现的美丽彩虹是光的色散，故B错误。滇池湖畔海鸥正水中的倒影属于平面镜成像，是由光的反射形成的，故C错误。在翠湖看到水面下游来游去的鱼儿是由于池底的光从水中斜射入空气中时发生折射，故D错误。
【举一反三1】光与影的世界美妙无穷。如图所示的光现象中，能用光的直线传播解释的是（　　）
A.雨后彩虹
B.后视镜中的像
C.日晷上的影子
D.筷子弯折
【答案】C
【解析】雨后彩虹是光的色散现象，光的折射形成的，故A错误；汽车的后视镜是凸面镜，起至扩大视野的作用，光的反射形成的，故B错误；日晷上的影子，是光在直线传播时，遇到不透明的物体在后面留下的影子，是光的直线传播形成的，故C正确；放入水中的筷子弯折了，是光由水中斜射向空气中时发生偏折形成的，光的折射现象，故D错误。
【举一反三2】夜晚，某同学在放学回家的途中，从一路灯下远离时，他看到自己影子的长度变____________，这种现象可以用光的____________来解释．
【答案】长；直线传播
【解析】由于光沿直线传播，人在远处时，影子区域较大，人在灯下时，影子较小，故人经过路灯时，影子是先变短，再变长，而这位同学是从一路灯下远离的过程，所以他看到自己影子将变长．
【举一反三3】冬日寒冷，两位同学在课间晒太阳，于是便在地上留下了他俩的影子，尝试通过光路作图的方法大致确认此时太阳S所在的位置。
【答案】见解析图
【解析】根据光在空气中沿直线传播的原理可知，将两人的顶端和影子的顶端连接并延长交于一点S，即为太阳S的位置，如图所示：
。
【题型10】光速及其应用
【典例】百米赛跑时，计时员应以（ ）
A.听到发令枪响开始计时
B.看到举枪开始计时
C.看到发令枪冒烟开始计时
D.看到运动员起跑开始计时
【答案】C
【解析】百米赛跑场上记时裁判从看到发令枪冒白烟开始记时，而不是听到枪声时计时．如果听到枪声才计时，因为光速比声速大，声音传播需要时间多，这样少计了些时间，听到枪声才开始计时，说明枪声已经传播100米到达终点时才开始计时，测得时间肯定少了，少的时间为t=sv=100m340m/s≈0.29s，这样就提高了成绩；B选项，发令员举枪时运动员还没有跑，这时计时更不准确；D选项，由于运动员起跑的反应速度是不一样的，所以这时计时的时间不能统一，故D错误．
【举一反三1】设光在真空中的传播速度为v1，在水中的传播速度为v2，在普通玻璃中的传播1速度为v3，它们之间的大小关系是（ ）
A.v1＜v2＜v3 B.v1＞v2=v3 C.v1＞v2＞v3 D.v1=v2=v3
【答案】C
【解析】光在真空中的速度：v1=3×108m/s； 光在水中的速度约为真空中速度的四分之三，即为：v2=2.25×108m/s； 光在玻璃中的传播速度约为真空中的三分之二，即：v3=2×108m/s． 由此可知v＞v2＞v3．
【举一反三2】（河西区模拟）小金在学习光学知识的时候知道了光在真空中的传播速度为 　 　m/s，通过查资料又知道了太阳到地球的距离大约是1.5×1011m，聪明的小金算出了从太阳发出的光大约需要经 　 　s才能传播到地球上来。
【答案】3×108；500
【解析】光在真空中的传播速度最大，光在真空中的传播速度是3×108m/s。
由公式t= 求得从太阳发出的光传播到地球上的时间 。
【举一反三3】激光是测量距离最精确的“尺子”，它的射程非常远，利用它可以从地球射向月球，再从月球反射回地球．从发射激光到接收到它返回的信号，共用时2s，已知光速为3×108m/s，求地球到月球的距离是多少
【答案】解：光从月球到地球时间：t=2s/2=1s，月球到地球的距离为：s=vt=3×108m/s×1s=3×108m．答：地球到月球的距离为3×108m
【解析】从发射激光到接收到它返回的信号，共用时2s，所以光从月球到地球一趟的时间是：t=2s/2=1s，已知光速为=3×108m/s，月球到地球的距离为：s=vt=3×108m/s×1s=3×108m．
【举一反三4】如图所示，第一次测定声音在海水中的速度是用下面方法进行的：准备两只船，先在一只船上实验员在水里放下一个钟，敲钟的同时使船上的火药发光，在另一只船上的另一个实验员向水里放下一个听音器，他测量从看到火药火光到听到钟声所经历的时间。
（1）两只船相距14km，在看到火药闪光后10s才听到钟声，声音在水中的传播速度是多少？
（2）两船相距远一些好，还是近一些好，为什么？
【答案】 （1）1400m/s （2）两船距离不可太近，太近不便于测量时间，也不可太远，太远声音强度太弱
【解析】（1）声音在水中的传播速度v＝＝＝1400m/s.
（2）两船距离不可太近，太近不便于测量时间，也不可太远，太远声音强度太弱。

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