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苏科版八年级上册3.3 光的直线传播随堂练习题
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这是一份苏科版八年级上册3.3 光的直线传播随堂练习题，文件包含33光的直线传播考点解读原卷版docx、33光的直线传播考点解读解析版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共36页， 欢迎下载使用。
1、光线、光速和光年
（1）光线：光线是表示光的传播方向的直线，光线是一种几何的抽象，在实际当中不可能得到一条光线．口语中光线亦可指光源辐射的光。
（2）光速：光在真空中的传播速度是，而在空气中传播速度接近于在真空中的传播速度，也认为是，光在水中的传播速度约为 QUOTE QUOTE ，在玻璃中的传播速度约为。
（3）光年：光年是指光在1年中的传播距离，1光年9.46×1015m。
2、光在均匀介质中沿直线传播
（1）光在同一种均匀介质中沿直线传播。
（2）光能在固体、液体、气体中传播。
（3）光沿直线传播的前提是在同种均匀介质中。光的直线传播不仅是在均匀介质，而且必须是同种介质。可以简称为光的直线传播，而不能为光沿直线传播。
（4）光在两种均匀介质的接触面上是要发生折射的，此时光就不是直线传播了。
3、光直线传播的应用：光直线传播的应用的原理就是光在均匀介质中直线传播，光沿直线传播的应用实例很多，例如：（1）小孔成像；（2）射击瞄准；（3）激光准直；（4）排直队要向前看齐等；（5）影子的形成（6）日月食的形成。
【考点1 光线、光速和光年】
【典例1-1】（2021秋•裕华区校级期中）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
【分析】在物理学中，用一条带箭头的直线表示光的传播路径，叫光线，光线不是实际存在的，用到了模型法，而光是实际存在的。
【解答】解：
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模型法，故C正确。
故选：C。
【典例1-2】（2023春•西峰区校级月考）设光在真空中的传播速度为v1，光在水中的传播速度为v2，光在普通玻璃中的传播速度为v3，则它们之间的大小关系是（ ）
A．v1＜v2＜v3B．v1＞v2＝v3C．v1＞v2＞v3D．v1＝v2＝v3
【答案】C
【分析】光的传播速度与介质有关，其中当没有介质时，即在真空中的速度最大，利用课本中告诉的光在水中、玻璃中与在真空中传播速度的关系。即可解决此题。
【解答】解：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v1＞v2＞v3。故ABD错误，C正确。
故选：C。
【典例1-3】（2023•惠城区一模）如图所示为数学实践小组开展“利用勾股定理测量旗杆高度”的活动。旗杆影子的形成是光的 直线传播 （选填“直线传播”“反射”或“折射”）现象，光在真空中的传播速度是 3×108 m/s，光是一种 电磁波 （选填“电磁波”或“超声波”）。
【答案】直线传播；3×108；电磁波
【分析】（1）光的直线传播现象：影子形成、日月食、小孔成像、激光准直；
（2）光在真空中的传播速度为3×108m/s；
（3）光是一种电磁波。
【解答】解：旗杆影子的形成是光的直线传播现象；光在真空中的传播速度为3×108m/s；光是电磁波。
故答案为：直线传播；3×108；电磁波。
【变式1-1】（2023•蓬江区模拟）天文学中常用光年表述星体离地球的距离，所谓光年是光在1年中通过的距离，如果光速为每秒30万千米，则1光年变换成米作单位的数量级为（ ）
A．1012B．1014C．1016D．1018
【答案】C
【分析】光的速度和运行时间已知，利用速度公式得到光年的长度。
【解答】解：光速c＝30万千米/秒＝30×104×103m/s＝3×108m/s；
则1光年的距离s＝vt＝3×108m/s×365×24×3600s≈9.46×1015m≈1016m．
故选：C。
【变式1-2】（2022秋•益阳期末）下列关于声和光的说法中，正确的是（ ）
A．声和光传播都需要介质
B．光速和声速一样大
C．声传播需要介质，光传播不需要介质
D．光的传播速度是3×108m/s
【答案】C
【分析】解决此题要知道：
（1）声音的传播需要介质，光的传播不需要介质；
（2）光的传播不需要介质，光在不同介质中的传播速度是不同的，真空中光速最大，是3.0×108m/s，在空气中比这个速度略小，光在水中的传播速度是这个速度的，在玻璃中是这个速度的；
（3）光速远远大于声速。
【解答】解：
A、声传播需要介质，光传播不需要介质，故A错误；
B、光的传播速度要远远大于声音的传播速度，故B错误；
C、声传播需要介质，光传播不需要介质，故C正确；
D、光在真空中的传播速度是3×108m/s；故D错误。
故选：C。
【变式1-3】（2022秋•丰县期中）光在均匀介质中是沿直线传播的，我们常用一条带箭头的直线表示光的传播 路径 和方向，这种表示的方法也有不足，比如无法表示光的 强度 （请举例写出一条）。
【答案】路径；强度。
【分析】物理学者中为了形象的描述光的直线传播而认为的引入了一种模型﹣﹣﹣﹣﹣﹣光线。
【解答】解：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，这种表示的方法也有不足，比如无法表示光的强度。
故答案为：路径；强度。
【考点2 光在均匀介质中沿直线传播】
【典例2-1】（2023•平罗县二模）如图所示，下列光现象的成因与“日食形成的原因”相同的是（ ）
A．水面“折”枝
B．照镜子
C．手影
D．拱桥倒影
【答案】C
【分析】日食是由光的直线传播形成，结合图中现象分析形成原因即可解答。
【解答】解：日食是由光沿直线传播形成的。
A、水面“折”枝是光从水中斜射入空气时发生了折射，属于折射现象，故A不符合题意；
B、镜子是平面镜，平面镜成像利用的是光的反射，故B不符合题意；
C、手影是光的直线传播形成的，故C符合题意；
D、拱桥倒影是在水面上成的像，属于平面镜成像，利用的是光的反射，故D不符合题意。
故选：C。
【典例2-2】（2023•柳南区二模）（多选）如图所示的四个光现象中，说明光沿直线传播的是（ ）
A．小孔成像B．手影
C．雨后空中的彩虹D．日食
【答案】ABD
【分析】（1）光在同种均匀介质中是沿直线传播的，小孔成像、影子的形成、日食、月食等都属于光的直线传播。
（2）太阳光三棱镜通过后分解出七种单色光的现象叫光的色散，雨后彩虹属于光的色散现象。
【解答】解：ABD、小孔成像、手影、日食都是光的直线传播现象，故ABD符合题意；
C、雨后空中的彩虹是光的色散现象，故C不符合题意。
故选：ABD。
【典例2-3】（2023•苏州一模）“大树底下好乘凉”，如图所示，从物理学角度可知乘凉的区域实际是大树的 影子 （选填“影子”“实像”或“虚像”），其原理是 光的直线传播 。
【答案】影子；光的直线传播。
【分析】光在同种均匀介质中沿直线传播。
【解答】解：光沿直线传播，在光的传播过程中大树的叶子挡住了部分光线，所以在地上形成了影子，可供乘凉；
故答案为：影子；光的直线传播。
【变式2-1】（2023•黑龙江）下列现象中能用光沿直线传播解释的是（ ）
A．筷子变“弯”B．小孔成像
C．雨后天空彩虹D．山在水中的倒影
【答案】B
【分析】（1）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；
（2）当光照射到物体表面上时，有一部分光被反射回来发生反射现象，例如：平面镜成像、水中倒影等；
（3）当光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向会偏折，发生折射现象，如：看水里的鱼比实际位置浅、彩虹等。
【解答】解：A．筷子在水面处“断”了，是光的折射现象，故A不符合题意；
B．小孔成像，是由光沿直线传播形成的，故B符合题意；
C．雨后天空中出现彩虹，是光照射到空气中的小水滴上发生的折射现象，故C不符合题意；
D．山在水中的“倒影”，是平面镜成像，属于光的反射现象，故D不符合题意。
故选：B。
【变式2-2】（2023•眉山）皮影戏是一种民间戏剧，已成为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，与皮影戏原理相同的是（ ）
A．有趣的倒影B．空中的彩虹
C．古代的日晷D．“弯折”的筷子
【答案】C
【分析】光在均匀介质中沿直线传播。
【解答】解：皮影戏原理是光的直线传播；
A、倒影是光的反射，故A错误；
BD、空中的彩虹和“弯折”的筷子是光的折射，故BD错误；
C、古代的日晷的原理是光的直线传播，故C正确。
故选：C。
【变式2-3】（2022秋•东莞市期末）2020年4月24日，江西福建多省地区的人们看到太阳周围出现了一圈彩色的光带，这种现象叫做日晕，如图（a），这是太阳光在不均匀的大气层中发生 折射 形成的；2020年6月21日，重庆大部分地区都观测到了日环食，如图（b），日环食是由于光 沿直线传播 形成的，请同学们再列举一个生活中与日环食形成原因相同的例子： 日晷 。
【答案】折射；沿直线传播；日晷。
【分析】（1）光在不均匀介质中传播时，光路会发生改变，形成折射现象；
（2）光在同种均匀介质中沿直线传播。
【解答】解：（1）日晕现象是太阳光在不均匀的大气层中发生折射形成的；
（2）太阳发出的光线被月球挡住了，影子投射到地球表面，形成日环食，故日环食是由于光沿直线传播形成的；生活中日晷、皮影戏等就是利用此原理制成的。
故答案为：折射；沿直线传播；日晷。
【考点3 光直线传播的应用】
【典例3-1】（2023•广东二模）如图所示，日晷是古代利用太阳的投影来测定时间的工具，其应用的主要光学原理是（ ）
A．光的直线传播B．镜面反射
C．光的折射D．光的色散
【答案】A
【分析】首先要明确古代测日影定时刻的仪器，然后再根据光在同种均匀介质中沿直线传播解释其原理即可。
【解答】解：日晷是古代利用太阳的投影来测定时间的工具，影子是光的直线传播形成的，所以它的工作原理是光在同种均匀介质中沿直线传播，故A正确。
故选：A。
【典例3-2】（2023春•盐城期中）如图所示，小明想通过A、B两张纸片上的小孔看见烛焰，他应将烛焰、两个小孔和人眼调到 同一直线 上，操作过程中他还在B纸片上看到了一个烛焰的像，这个像是 倒立 （选填“正立”或“倒立”）的。
【答案】同一直线；倒立。
【分析】（1）光在同一种均匀介质中是沿直线传播的；
（2）小孔成像是由光的直线传播形成的，是倒立的实像。
【解答】解：光在空气中是沿直线传播的，小明想通过A、B两张纸片上的小孔看见烛焰，应将烛焰、两个小孔和人眼调到同一直线上；
蜡烛发出的光线通过A纸片上的小孔在B纸片上形成像，是光的直线传播形成的倒立的实像。
故答案为：同一直线；倒立。
【典例3-3】（2023•双流区校级二模）如图所示，根据两人的影子画出光源S的位置。
【答案】见解答图。
【分析】光在同种均匀介质中沿直线传播；
连接物体和它影子的顶端所形成的直线必定经过点光源，据此分析作图。
【解答】解：将两人影子的顶端和两人头顶连接并延长可交于一点S，点S就是光源的位置，如下图：
【变式3-1】（2023•忻州模拟）山西陶寺古观象台是世界最早的观象台，由13根夯土柱组成，呈半圆形（如图甲），结构示意图（如图乙）所示。人们从观测点通过土柱间狭缝观测日出方位，就可以确定季节、节气。下列成语所描述的现象中，与其利用的光学原理相同的是（ ）
A．杯弓蛇影B．一叶障目C．水中捞月D．海市蜃楼
【答案】B
【分析】（1）光射到物体的表面会改变传播方向回到原来介质中的现象叫光的反射。
（2）光在同种均匀介质中是沿直线传播的。
（3）光从一种介质斜射到另一种介质时，传播方向通常会发生改变，这种现象叫光的折射。
【解答】解：人们从观测点通过土柱间狭缝观测日出方位，就可以确定季节、节气。该现象说明光在同种均匀介质中是沿直线传播的。
A、杯弓蛇影是由于光的反射形成的，与观象台利用的光学原理不同，故A不符合题意；
B、一叶障目是由于光的直线传播形成的，与观象台利用的光学原理相同，故B符合题意；
C、水中捞月是由于光的反射形成的，与观象台利用的光学原理不同，故C不符合题意；
D、海市蜃楼是由于光的折射形成的，与观象台利用的光学原理不同，故D不符合题意。
故选：B。
【变式3-2】（2023•仪征市模拟）为了探究树荫下光斑的成因，小明设计了开有菱形状孔（边长约为5cm）的卡片甲对太阳光，并用另一张卡片乙紧贴在甲上沿箭头方向水平移动，观察距卡片50cm且与甲平行放置的光屏上光斑的变化情况。光斑未变成圆形前，其亮度 不变 ；变成圆形后，其大小 不变 （两空均选填：变大/变小/不变）。
【答案】不变；不变。
【分析】小孔成像是光的直线传播形成的，当孔较大时，在地面上形成的是孔的像，形状与孔的形状相同，当孔小到一定程度时，地面上的光斑是太阳经孔成的像（小孔成像），光斑的形状与太阳的形状相同，是圆形的。当阳光斜射时，其形成的光斑会变成椭圆形。
【解答】解：图中卡片乙向左移动前，孔的形状是菱形的，孔比较大，由于光沿直线传播，后面光斑的形状是菱形的，随着卡片向左移动，孔的形状发生变化变成三角形，虽然通过的光线变少，但同时光斑的面积也变小了，从而光强度不变，所以亮度不变；
当孔小到一定程度时，地面上的光斑是太阳经孔成的像（小孔成像），光斑的形状与太阳的形状相同，是圆形的，其大小不变。
故答案为：不变；不变。
【变式3-3】（2023•温江区模拟）室内一盏电灯通过木板隔墙上的两个小洞，透出两条细小光束，如图所示。根据这两条光束的方向，画出电灯的位置，并标明两条光线的传播方向。
【答案】
【分析】光在同种均匀介质中是沿直线传播的。
【解答】解：因为光在同种均匀介质中是沿直线传播的。将透出的两条细小光束通过反向延长，交于一点S，该点即为电灯的位置，如图所示：
。
【变式3-4】（2022秋•如东县期末）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的像。
（1）针孔照相机成像的原理是 光的直线传播 ，塑料薄膜上所成的像是 倒立 （选填“正立”或“倒立”）的实像，若将点燃的蜡烛向上移动，则塑料薄膜上的像向 下 （选填“上”或“下”）方移动；若将易拉罐向右移动少许，蜡烛的像将 变小 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
（2）若只将小圆孔改为三角形小孔，则像的形状 不变 （选填“改变”或“不变”）。
（3）晴天的正午时分，走在滨江公园的树林里，小明看到阳光透过树叶的缝隙在地上留下许多大小不同的圆形光斑（如图乙所示），圆形光斑大小不一原因是 树叶距离地面距离不同 。
【答案】见试题解答内容
【分析】（1）小孔成像的原理是光的直线传播，所成的像为倒立的实像；小孔所成像的大小与物体的大小、物到小孔的距离、小孔到光屏的距离有关，根据影响像大小的因素解答；
（2）在小孔成像现象中，物体经小孔成的像的形状由物体决定，像的形状与物体的形状相同，与孔的形状无关。
【解答】解：
（1）小孔成像的原理是光的直线传播，在小孔后面的光屏上形成是倒立实像，所以蜡烛向上方移动，则它在薄膜上的像将向下方移动；
若将易拉罐向右移动少许，烛焰就离小孔越远，则像变小；
（2）蜡烛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，所以只将小圆孔改为三角形小孔，像的形状不变；
（3）树叶的缝隙，也就是小孔，距离地面的远近不同，形成的光斑大小不同；距离越远，形成的光斑越大，距离越近，形成的光斑越小。
故答案为：（1）光的直线传播；倒立；下；变小；（2）不变；（3）树叶距离地面距离不同。
一、选择题。
1．（2021秋•鹿邑县期中）关于光线，下列说法中正确的是（ ）
A．光线可以表示光的明暗
B．光线是真实存在的
C．光线是用来表示光的传播路径和方向的直线
D．光线是很细的光束，激光笔发出的光是一条光线
【答案】C
【分析】①用一条带箭头的直线表示光的传播路径，这条直线叫光线；
②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。
【解答】解：ABC、光线是用来表示光的传播路径和方向的直线，光线不能表示光的明暗，光线实际不存在，故AB错误，C正确；
D、激光笔发出的是光，不是光线，故D错误。
故选：C。
2．（2023•宜州区二模）下列说法正确的是（ ）
A．月亮是光源
B．激光准直是利用光沿直线传播
C．光总是沿直线传播的
D．光在透明介质中的传播速度都是3×108m/s
【答案】B
【分析】（1）自身能发光的物体叫光源；
（2）（3）光在同种均匀介质中沿直线传播；
（4）光在不同透明介质中的传播速度是不同的。
【解答】解：A、月亮自身不能发光，不是光源，故A错误；
B、激光准直是利用光沿直线传播，故B正确；
C、光在同种均匀介质中沿直线传播，故C错误；
D、光在真空中的传播速度约为3×108m/s，在水中的传播速度约为真空中的，在玻璃中的速度约为真空中的，故D错误。
故选：B。
3．（2022秋•梁山县期末）如图所示，傍晚，阳光通过云层间隙射出，把校园映衬得更加优美。下列说法不正确的是（ ）
A．太阳是非常好的平行光源
B．阳光通过云层间隙射出的光束，能说明光沿直线传播
C．光速是定值，与介质种类无关
D．图中右边三层楼房的高度大约14m
【答案】C
【分析】A、因为太阳离地球实在是太远，可以近似认为是平行光；
B、阳光通过云层间隙射出的光束会形成一条直线一般的“光路”；
C、真空中光速最快，水中光速约是真空中光速的，玻璃中光速约是真空中光速的；
D、一层楼高约4.7m。
【解答】解：A、太阳是非常好的平行光源，故A正确；
B、阳光通过云层间隙射出的光束说明光沿直线传播，故B正确；
C、光速不是定值，与介质种类有关，故C错误；
D、图中右边三层楼房的高度大约14m，故D正确。
故选：C。
4．（2023•肇东市校级模拟）“影”是生活中常见的光现象，下列与“立竿见影”中的“影”形成原理相同的是（ ）
A．手影B．倒影
C．摄影D．投影
【答案】A
【分析】（1）光在同种均匀介质中是沿直线传播的。小孔成像、日食、月食、激光准直、影子的形成都是光的直线传播的实例。
（2）光射到物体的表面，改变传播方向回到原来介质中的现象叫光的反射，平面镜成像属于光的反射的应用。
（3）光从一种透明介质斜射进入另一种透明介质时，传播方向通常会发生变化，这种现象叫光的折射。海市蜃楼、池水变浅、插入水中的筷子向上弯折等都属于光的折射现象。
【解答】解：“立竿见影”中的“影”是由于光的直线传播形成的。
A、手影是由于光的直线传播形成的，与“立竿见影”中的“影”形成原理相同，故B符合题意；
B、倒影是由于光的反射形成的，与“立竿见影”中的“影”形成原理不同，故B不符合题意；
C、摄影是利用凸透镜成像原理来工作的，本质上是光的折射，与“立竿见影”中的“影”形成原理不同，故C不符合题意；
D、投影是利用凸透镜成像原理来工作的，本质上是光的折射，与“立竿见影”中的“影”形成原理不同，故D不符合题意。
故选：A。
5．（2023春•思明区校级期中）如图的光现象中，由于光沿直线传播形成的是（ ）
A．屏上的皮影B．水中的倒影
C．水里的“折筷”D．雨后彩虹
【答案】A
【分析】（1）光在同种、均匀、透明介质中沿直线传播，产生的现象有小孔成像、影子的形成、日食和月食等；
（2）光线传播到两种介质的表面上时会发生光的反射现象，例如水面上出现岸上物体的倒影、平面镜成像、玻璃等光滑物体反光都是光的反射形成的；
（3）光线在同种不均匀介质中传播或者从一种介质斜射入另一种介质时，就会出现光的折射现象，例如水池底变浅、水中筷子变弯、海市蜃楼、凸透镜成像等都是光的折射形成的。
【解答】解：A、皮影属于光的直线传播现象，故A符合题意；
B、水中倒影，属于平面镜成像，是由于光的反射形成的，故B不符合题意；
C、水中“折筷”，属于光的折射现象，故C不符合题意；
D、雨后彩虹，光的色散，属于光的折射现象，故D不符合题意。
故选：A。
6．（2023•枣庄）如图所示的光现象中，与小孔成像原理相同的是（ ）
A．树荫下的圆形光斑B． 水中桥的倒影
C．水中“弯折”的筷子D． 雨后的彩虹
【答案】A
【分析】（1）光在同种、均匀介质中沿直线传播，日食、月食、影子、小孔成像都是光的直线传播形成的；
（2）光射到物体表面又被返回的现象叫光的反射，与平面镜有关的都是光的反射；
（3）光从一种介质斜射入另一种介质，或在不均匀的介质中，传播方向发生变化，属于光的折射，水中的筷子看起来变弯、凸透镜成像等都是光的折射形成的。
【解答】解：小孔成像原理是光沿直线传播。
A：树荫下的圆形光斑是光沿直线传播形成的，与小孔成像的原理相同，故A正确；
B：水中桥的倒影是光的反射，与小孔成像的原理不相同，故B错误；
C：水中“弯折”的筷子是光的折射形成的，与小孔成像的原理不相同，故C错误；
D：雨后的彩虹是光的折射形成的，与小孔成像的原理不相同，故D错误。
故选：A。
7．（2023•常州二模）勤奋好学的古人以“凿壁借光“的方法努力学习。下列成语所描述的光现象的成因与“凿壁借光”的成因相同的是（ ）
A．海市蜃楼B．镜花水月C．五光十色D．一叶障目
【答案】D
【分析】（1）光在同种、均匀、透明介质中沿直线传播，产生的现象有小孔成像、激光准直、影子的形成、日食和月食等；
（2）光线传播到两种介质的表面上时会发生光的反射现象，例如水面上出现岸上物体的倒影、平面镜成像、玻璃等光滑物体反光都是光的反射形成的；
（3）光线在同种不均匀介质中传播或者从一种介质斜射入另一种介质时，就会出现光的折射现象，例如水池底变浅、水中筷子变弯、海市蜃楼等都是光的折射形成的。
【解答】解：“凿壁借光”属于光的直线传播；
A、海市蜃楼属于光的折射现象，故A错误；
B、镜花水月属于平面镜成像，是由于光的反射形成的，故B错误；
C、五光十色是由光的反射形成的，故C错误；
D、一叶障目，是由光的直线传播形成的，故D正确。
故选：D。
8．（2023•张店区二模）如图是我国古代的一种计时工具﹣﹣日晷，通过观察直杆在太阳下影子的位置来计时，这项发明被人类所用达几千年之久。图中所示情景与日晷工作原理相同的是（ ）
A．小孔成像B．水中海岱楼的倒影
C．筷子弯折D．雨后彩虹
【答案】A
【分析】光的均匀介质中沿直线传播。
【解答】解：A、日晷工作原理是光的直线传播，小孔成像是光的直线传播，故A正确；
BCD、水中海岱楼的倒影、筷子弯折和雨后彩虹是光的折射，故BCD错误。
故选：A。
9．（2023•莆田模拟）山西陶寺古观象台由13根呈圆弧状排列的夯土柱组成，如图所示，从观测点通过土柱狭缝观测日出方位可以确定节气。其利用的光学原理是（ ）
A．光沿直线传播B．光的折射
C．光的反射D．光的色散
【答案】A
【分析】光在均匀的空气中沿直线传播，在不同的季节，日出时的方位不同，在观测点观测日出时的土柱狭缝位置不同。
【解答】解：在不同的季节，日出时的方位不同，在观测点观测日出时的土柱狭缝位置不同。这是因为光在同一种均匀介质（空气）中是沿直线传播的，故A正确，BCD错误。
故选：A。
10．（2022秋•福田区期末）（多选）以下是小鹏期末复习《声现象》时总结的知识点，其中正确的是（ ）
A．人耳不能听到0dB的声音
B．城市道路禁止鸣笛是从传播过程中减弱噪声
C．打雷时总是先看到闪电后听到雷声，这是因为光速比声速快很多
D．地震、台风、海啸、火山爆发等自然现象，会产生次声波
【答案】CD
【分析】（1）人们把人耳刚能听到的声音强度定义为0分贝；
（2）禁止鸣笛是从声源处减弱噪声的；
（3）光速远远大于声速；
（4）地震、台风、海啸、火山爆发等自然现象产生时会伴随产生次声波。
【解答】解：A、人耳的听觉下限是0dB，故A错误；
B、城市道路禁止鸣笛是从声源处减弱噪声，故B错误；
C、打雷时总是先看到闪电后听到雷声，这是因为光速比声速快很多，故C正确；
D、地震、台风、海啸、火山爆发等自然现象，会产生次声波，故D正确。
故选：CD。
二、填空题。
11．（2022秋•江阳区期末）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 。
【答案】光线；月亮自身不发光。
【分析】（1）光线是为了描述物理现象建构的模型，真实并不存在。用一个带箭头的直线表示光的传播方向。
（2）自身能够发光的物体叫光源。月亮自身不能发光，不是光源。太阳是光源。
【解答】解：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。
故答案为：光线；月亮自身不发光。
12．（2023•合肥三模）小明同学在学习光学知识的时候知道了光在真空中的传播速度为3×108m/s，通过查资料又知道了从太阳发出的光大约需要经500s才能传播到地球上，据此可以计算出太阳到地球的距离大约是 1.5×108 km。
【答案】1.5×108
【分析】根据光在真空中的传播速度和速度公式进行计算。
【解答】解：根据光的传播速度和速度公式得到，太阳到地球的距离为：s＝vt＝3×108m/s×500s＝1.5×1011m＝1.5×108km。
故答案为：1.5×108。
13．（2023•丰顺县开学）有下列物体：点燃的蜡烛、太阳、月亮、钻石，其中属于天然光源的是 太阳 ，太阳光从太阳传到地球上要用时500s，则太阳到地球距离是 1.5×1011 m。看到闪电几秒后才听到雷声，这是因为光速 大于 （大于/小于）声速，因此百米赛跑，应以 看到枪冒烟 （听到枪声/看到枪冒烟）开始计时较为准确。
【答案】太阳；1.5×1011；大于；看到枪冒烟。
【分析】（1）自身能够发光的物体叫光源。光源可以分为自然（天然）光源和人造光源；根据速度公式计算太阳到地球的距离。
（2）光在空气中的传播速度接近在真空中的传播速度，即3×108m/s；声音在15℃的空气中的传播速度是340m/s。
【解答】解：（1）自身能够发光的物体叫光源。光源可以分为自然（天然）光源和人造光源。太阳是天然光源，点燃的蜡烛是人造光源、而月亮、钻石是靠反射才能发光，不是光源；太阳到地球的距离是：
s＝vt＝3×108m/s×500s＝1.5×1011m/s。
（2）因为15℃时声音在空气中的速度远小于光在空气中的速度，故看到闪电几秒后才听到雷声；在百米赛跑，应以看到枪冒烟开始计时较为准确。
故答案为：太阳；1.5×1011；大于；看到枪冒烟。
14．（2022秋•商南县期末）汽车盲区，是指驾驶员位于正常驾驶座位置，其视线被车体遮挡而不能直接观察到的那部分区域，盲区形成的原因是 光的直线传播 ；为减小噪音，汽车的排气管上都安装有消声器，消声器的作用是在 声源 处减弱噪音的；汽车的倒车雷达是利用 超声波 （选填“超声波”，“次声波”）传递信息的。
【答案】光的直线传播；声源；超声波。
【分析】（1）光在同种均匀介质中沿直线传播；
（2）防治噪声可以从噪声的产生、噪声的传播及噪声的接收这三个途径进行防治；
（3）现代汽车广泛利用了倒车雷达，它在工作时会发出超声波，这些声波遇到障碍物时会反射回来，根据回声到来的方位和时间，可以确定障碍物的位置。
【解答】解：（1）光在同种均匀介质中沿直线传播；故盲区的形成是由于光的直线传播；
（2）汽车的排气管上都安装有消声器是在声源处减弱噪声；
（3）倒车雷达利用反射的超声波来区分障碍物的距离，是利用了超声波传递信息。
故答案为：光的直线传播；声源；超声波。
15．（2022秋•柳州期末）与光有关的现象很多，其中手影游戏可以用光沿 直线 传播来解释，日食、月食 可以 用相同道理来解释，小孔成像 可以 用相同道理来解释。（后两空选填“可以”或“不可以”）
【答案】直线；可以；可以。
【分析】光在同种均匀介质中是沿直线传播的，日食、月食、小孔成像、影子、激光准直等都是光的直线传播的实例。
【解答】解：与光有关的现象很多，其中手影游戏可以用光沿直线传播来解释，日食、月食可以用相同道理来解释，小孔成像可以用相同道理来解释。
故答案为：直线；可以；可以。
16．（2023•获嘉县三模）两千多年以前，我国的学者墨翟（墨子）和他的学生做了世界上第一个小孔成倒像的实验，如图所示。实验证明， 光的直线传播 是小孔成倒像的原因。人在水中的倒影，与小孔成像的原理 不同 （选填“相同”或“不同”）。
【答案】光的直线传播；不同
【分析】（1）光在同种均匀介质中是沿直线传播的。小孔成像、日食、月食、激光准直、影子的形成都是光的直线传播的实例。
（2）光射到物体的表面，改变传播方向回到原来介质中的现象叫光的反射，平面镜成像、物体在水中的倒影都属于光的反射的应用。
【解答】解：实验证明，光的直线传播是小孔成倒像的原因。人在水中的倒影，是由于光的反射形成的；与小孔成像的原理不同。
故答案为：光的直线传播；不同。
17．（2023春•西峰区校级月考）2021年12月4日下午，壮观的日全食在地球上演，当我们位于图中的 A 区域时，就能看到日全食现象。
【答案】A。
【分析】光在同种均匀介质中沿直线传播，产生的现象有小孔成像、激光准直、影子的形成、日食和月食等。
【解答】解：日食形成的原因是光的直线传播原理，由图可知，在A区域时，太阳射向地球的光全部被月球挡住，人们看到的是日全食。
故答案为：A。
三、作图题。
18．（2023•郴州）“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图说明为什么“坐井观天，所见甚小”。（温馨提示：必须标出光的传播方向）
【答案】。
【分析】根据光在同种均匀介质中是沿直线传播的画出边缘的两条光线，即青蛙看到的范围。
【解答】解：过井沿的边缘和青蛙的眼球画出进入青蛙眼睛最边缘的两条光线，如图所示，可见“坐井观天，所见甚小”。
。
19．（2023•金牛区模拟）如图所示，人眼处于S点位置，P、Q为不透光的挡板，试作出人眼通过P、Q之间的缝隙能看到挡板右侧最大范围的光路图。
【答案】
【分析】要作出在挡板右侧能看到的范围，也就是从S点发出的光通过窗口照射到的范围，所以，分别连接S点与窗口的上端和下端，做两条射线，这两条射线之间的范围即为所求。
【解答】解：
由于光在同一种均匀介质中是沿直线传播的，连接S点与窗口的上端P和下端Q，做两条射线，这两条射线之间的范围就是在挡板右侧能看到的范围，如图所示：
20．（2023•成华区模拟）洋洋同学用“可乐瓶”做小孔成像实验，实验装置如图所示，请在图中的半透明纸上画出蜡烛AB的像A′B′。（保留作图痕迹）
【答案】见试题解答内容
【分析】小孔成像是光沿直线传播形成的倒立的实像。
【解答】解：小孔成像是光的直线传播现象。物体上部的光线通过小孔后，射到了光屏的下部；物体下部的光线通过小孔后，射到了光屏的上部，因此通过小孔后所成的像是倒立的像。如下图所示：
四、实验探究题。
21．（2022秋•邗江区校级期末）利用易拉罐，我们可以做许多物理小实验。
（1）如图甲所示，将冰块放于易拉罐中并加入适量的盐，用筷子搅拌大约半分钟，用温度计测量罐中冰与盐水混合物的温度，可以看到冰水混合物的温度低于0℃。将其放置在湿抹布上，这时能观察易拉罐的底部和下部，会出现许多白霜，这是空气中的 水蒸气 遇冷 凝华 （填物态变化名称）形成的。该实验在 夏天 （选填“夏天”或“冬天”）效果会更明显；
（2）如图乙所示，在易拉罐底部开一个小的圆孔，除去盖子，蒙上一张牛皮纸。在桌子上每隔5cm沿一条直线放置一支点燃的蜡烛，用手敲击一下纸膜，在听到敲击声的同时，会看到蜡烛火焰由近及远逐一被“吹斜”，可以得到的结论是： 声能传递能量 ；
（3）将牛皮纸换成半透明塑料薄膜，可制作简易针孔照相机，做小孔成像实验，利用它观察窗外景物时，孔对着 窗外 （选填“窗外”或“眼睛”），可以看到 倒 立、缩小的实像；若只将小圆孔改为三角形小孔，则像的形状 不变 （选填“改变”或“不变”）。
【答案】（1）水蒸气；凝华；夏天；
（2）声能传递能量；
（3）窗外；倒；不变。
【分析】（1）物质由气态直接变为固态叫做凝华；
（2）可以利用声来传递能量；
（3）做小孔成像实验时，光透过小孔射到半透明塑料薄膜上；小孔成像是光在同种均匀介质中沿直线传播现象；简易针孔照相机成的像是景物的实像，与孔的形状无关。
【解答】解：（1）白霜是水蒸气凝华形成的小冰晶；该实验在夏天效果会更明显；
（2）蜡烛火焰由近及远逐一被“吹斜”，是因为声能传递能量；
（3）利用简易针孔照相机观察窗外景物时，孔对着窗外可以看到倒立、缩小的实像；若只将小圆孔改为三角形小孔，则像的形状不变。
故答案为：（1）水蒸气；凝华；夏天；
（2）声能传递能量；
（3）窗外；倒；不变。
1、光线、光速和光年
（1）光线：光线是表示光的传播方向的直线，光线是一种几何的抽象，在实际当中不可能得到一条光线．口语中光线亦可指光源辐射的光。
（2）光速：光在真空中的传播速度是，而在空气中传播速度接近于在真空中的传播速度，也认为是，光在水中的传播速度约为 QUOTE QUOTE ，在玻璃中的传播速度约为。
（3）光年：光年是指光在1年中的传播距离，1光年9.46×1015m。
2、光在均匀介质中沿直线传播
（1）光在同一种均匀介质中沿直线传播。
（2）光能在固体、液体、气体中传播。
（3）光沿直线传播的前提是在同种均匀介质中。光的直线传播不仅是在均匀介质，而且必须是同种介质。可以简称为光的直线传播，而不能为光沿直线传播。
（4）光在两种均匀介质的接触面上是要发生折射的，此时光就不是直线传播了。
3、光直线传播的应用：光直线传播的应用的原理就是光在均匀介质中直线传播，光沿直线传播的应用实例很多，例如：（1）小孔成像；（2）射击瞄准；（3）激光准直；（4）排直队要向前看齐等；（5）影子的形成（6）日月食的形成。
【考点1 光线、光速和光年】
【典例1-1】（2021秋•裕华区校级期中）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
【分析】在物理学中，用一条带箭头的直线表示光的传播路径，叫光线，光线不是实际存在的，用到了模型法，而光是实际存在的。
【解答】解：
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模型法，故C正确。
故选：C。
【典例1-2】（2023春•西峰区校级月考）设光在真空中的传播速度为v1，光在水中的传播速度为v2，光在普通玻璃中的传播速度为v3，则它们之间的大小关系是（ ）
A．v1＜v2＜v3B．v1＞v2＝v3C．v1＞v2＞v3D．v1＝v2＝v3
【答案】C
【分析】光的传播速度与介质有关，其中当没有介质时，即在真空中的速度最大，利用课本中告诉的光在水中、玻璃中与在真空中传播速度的关系。即可解决此题。
【解答】解：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v1＞v2＞v3。故ABD错误，C正确。
故选：C。
【典例1-3】（2023•惠城区一模）如图所示为数学实践小组开展“利用勾股定理测量旗杆高度”的活动。旗杆影子的形成是光的 直线传播 （选填“直线传播”“反射”或“折射”）现象，光在真空中的传播速度是 3×108 m/s，光是一种 电磁波 （选填“电磁波”或“超声波”）。
【答案】直线传播；3×108；电磁波
【分析】（1）光的直线传播现象：影子形成、日月食、小孔成像、激光准直；
（2）光在真空中的传播速度为3×108m/s；
（3）光是一种电磁波。
【解答】解：旗杆影子的形成是光的直线传播现象；光在真空中的传播速度为3×108m/s；光是电磁波。
故答案为：直线传播；3×108；电磁波。
【变式1-1】（2023•蓬江区模拟）天文学中常用光年表述星体离地球的距离，所谓光年是光在1年中通过的距离，如果光速为每秒30万千米，则1光年变换成米作单位的数量级为（ ）
A．1012B．1014C．1016D．1018
【答案】C
【分析】光的速度和运行时间已知，利用速度公式得到光年的长度。
【解答】解：光速c＝30万千米/秒＝30×104×103m/s＝3×108m/s；
则1光年的距离s＝vt＝3×108m/s×365×24×3600s≈9.46×1015m≈1016m．
故选：C。
【变式1-2】（2022秋•益阳期末）下列关于声和光的说法中，正确的是（ ）
A．声和光传播都需要介质
B．光速和声速一样大
C．声传播需要介质，光传播不需要介质
D．光的传播速度是3×108m/s
【答案】C
【分析】解决此题要知道：
（1）声音的传播需要介质，光的传播不需要介质；
（2）光的传播不需要介质，光在不同介质中的传播速度是不同的，真空中光速最大，是3.0×108m/s，在空气中比这个速度略小，光在水中的传播速度是这个速度的，在玻璃中是这个速度的；
（3）光速远远大于声速。
【解答】解：
A、声传播需要介质，光传播不需要介质，故A错误；
B、光的传播速度要远远大于声音的传播速度，故B错误；
C、声传播需要介质，光传播不需要介质，故C正确；
D、光在真空中的传播速度是3×108m/s；故D错误。
故选：C。
【变式1-3】（2022秋•丰县期中）光在均匀介质中是沿直线传播的，我们常用一条带箭头的直线表示光的传播 路径 和方向，这种表示的方法也有不足，比如无法表示光的 强度 （请举例写出一条）。
【答案】路径；强度。
【分析】物理学者中为了形象的描述光的直线传播而认为的引入了一种模型﹣﹣﹣﹣﹣﹣光线。
【解答】解：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，这种表示的方法也有不足，比如无法表示光的强度。
故答案为：路径；强度。
【考点2 光在均匀介质中沿直线传播】
【典例2-1】（2023•平罗县二模）如图所示，下列光现象的成因与“日食形成的原因”相同的是（ ）
A．水面“折”枝
B．照镜子
C．手影
D．拱桥倒影
【答案】C
【分析】日食是由光的直线传播形成，结合图中现象分析形成原因即可解答。
【解答】解：日食是由光沿直线传播形成的。
A、水面“折”枝是光从水中斜射入空气时发生了折射，属于折射现象，故A不符合题意；
B、镜子是平面镜，平面镜成像利用的是光的反射，故B不符合题意；
C、手影是光的直线传播形成的，故C符合题意；
D、拱桥倒影是在水面上成的像，属于平面镜成像，利用的是光的反射，故D不符合题意。
故选：C。
【典例2-2】（2023•柳南区二模）（多选）如图所示的四个光现象中，说明光沿直线传播的是（ ）
A．小孔成像B．手影
C．雨后空中的彩虹D．日食
【答案】ABD
【分析】（1）光在同种均匀介质中是沿直线传播的，小孔成像、影子的形成、日食、月食等都属于光的直线传播。
（2）太阳光三棱镜通过后分解出七种单色光的现象叫光的色散，雨后彩虹属于光的色散现象。
【解答】解：ABD、小孔成像、手影、日食都是光的直线传播现象，故ABD符合题意；
C、雨后空中的彩虹是光的色散现象，故C不符合题意。
故选：ABD。
【典例2-3】（2023•苏州一模）“大树底下好乘凉”，如图所示，从物理学角度可知乘凉的区域实际是大树的 影子 （选填“影子”“实像”或“虚像”），其原理是 光的直线传播 。
【答案】影子；光的直线传播。
【分析】光在同种均匀介质中沿直线传播。
【解答】解：光沿直线传播，在光的传播过程中大树的叶子挡住了部分光线，所以在地上形成了影子，可供乘凉；
故答案为：影子；光的直线传播。
【变式2-1】（2023•黑龙江）下列现象中能用光沿直线传播解释的是（ ）
A．筷子变“弯”B．小孔成像
C．雨后天空彩虹D．山在水中的倒影
【答案】B
【分析】（1）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；
（2）当光照射到物体表面上时，有一部分光被反射回来发生反射现象，例如：平面镜成像、水中倒影等；
（3）当光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向会偏折，发生折射现象，如：看水里的鱼比实际位置浅、彩虹等。
【解答】解：A．筷子在水面处“断”了，是光的折射现象，故A不符合题意；
B．小孔成像，是由光沿直线传播形成的，故B符合题意；
C．雨后天空中出现彩虹，是光照射到空气中的小水滴上发生的折射现象，故C不符合题意；
D．山在水中的“倒影”，是平面镜成像，属于光的反射现象，故D不符合题意。
故选：B。
【变式2-2】（2023•眉山）皮影戏是一种民间戏剧，已成为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，与皮影戏原理相同的是（ ）
A．有趣的倒影B．空中的彩虹
C．古代的日晷D．“弯折”的筷子
【答案】C
【分析】光在均匀介质中沿直线传播。
【解答】解：皮影戏原理是光的直线传播；
A、倒影是光的反射，故A错误；
BD、空中的彩虹和“弯折”的筷子是光的折射，故BD错误；
C、古代的日晷的原理是光的直线传播，故C正确。
故选：C。
【变式2-3】（2022秋•东莞市期末）2020年4月24日，江西福建多省地区的人们看到太阳周围出现了一圈彩色的光带，这种现象叫做日晕，如图（a），这是太阳光在不均匀的大气层中发生 折射 形成的；2020年6月21日，重庆大部分地区都观测到了日环食，如图（b），日环食是由于光 沿直线传播 形成的，请同学们再列举一个生活中与日环食形成原因相同的例子： 日晷 。
【答案】折射；沿直线传播；日晷。
【分析】（1）光在不均匀介质中传播时，光路会发生改变，形成折射现象；
（2）光在同种均匀介质中沿直线传播。
【解答】解：（1）日晕现象是太阳光在不均匀的大气层中发生折射形成的；
（2）太阳发出的光线被月球挡住了，影子投射到地球表面，形成日环食，故日环食是由于光沿直线传播形成的；生活中日晷、皮影戏等就是利用此原理制成的。
故答案为：折射；沿直线传播；日晷。
【考点3 光直线传播的应用】
【典例3-1】（2023•广东二模）如图所示，日晷是古代利用太阳的投影来测定时间的工具，其应用的主要光学原理是（ ）
A．光的直线传播B．镜面反射
C．光的折射D．光的色散
【答案】A
【分析】首先要明确古代测日影定时刻的仪器，然后再根据光在同种均匀介质中沿直线传播解释其原理即可。
【解答】解：日晷是古代利用太阳的投影来测定时间的工具，影子是光的直线传播形成的，所以它的工作原理是光在同种均匀介质中沿直线传播，故A正确。
故选：A。
【典例3-2】（2023春•盐城期中）如图所示，小明想通过A、B两张纸片上的小孔看见烛焰，他应将烛焰、两个小孔和人眼调到 同一直线 上，操作过程中他还在B纸片上看到了一个烛焰的像，这个像是 倒立 （选填“正立”或“倒立”）的。
【答案】同一直线；倒立。
【分析】（1）光在同一种均匀介质中是沿直线传播的；
（2）小孔成像是由光的直线传播形成的，是倒立的实像。
【解答】解：光在空气中是沿直线传播的，小明想通过A、B两张纸片上的小孔看见烛焰，应将烛焰、两个小孔和人眼调到同一直线上；
蜡烛发出的光线通过A纸片上的小孔在B纸片上形成像，是光的直线传播形成的倒立的实像。
故答案为：同一直线；倒立。
【典例3-3】（2023•双流区校级二模）如图所示，根据两人的影子画出光源S的位置。
【答案】见解答图。
【分析】光在同种均匀介质中沿直线传播；
连接物体和它影子的顶端所形成的直线必定经过点光源，据此分析作图。
【解答】解：将两人影子的顶端和两人头顶连接并延长可交于一点S，点S就是光源的位置，如下图：
【变式3-1】（2023•忻州模拟）山西陶寺古观象台是世界最早的观象台，由13根夯土柱组成，呈半圆形（如图甲），结构示意图（如图乙）所示。人们从观测点通过土柱间狭缝观测日出方位，就可以确定季节、节气。下列成语所描述的现象中，与其利用的光学原理相同的是（ ）
A．杯弓蛇影B．一叶障目C．水中捞月D．海市蜃楼
【答案】B
【分析】（1）光射到物体的表面会改变传播方向回到原来介质中的现象叫光的反射。
（2）光在同种均匀介质中是沿直线传播的。
（3）光从一种介质斜射到另一种介质时，传播方向通常会发生改变，这种现象叫光的折射。
【解答】解：人们从观测点通过土柱间狭缝观测日出方位，就可以确定季节、节气。该现象说明光在同种均匀介质中是沿直线传播的。
A、杯弓蛇影是由于光的反射形成的，与观象台利用的光学原理不同，故A不符合题意；
B、一叶障目是由于光的直线传播形成的，与观象台利用的光学原理相同，故B符合题意；
C、水中捞月是由于光的反射形成的，与观象台利用的光学原理不同，故C不符合题意；
D、海市蜃楼是由于光的折射形成的，与观象台利用的光学原理不同，故D不符合题意。
故选：B。
【变式3-2】（2023•仪征市模拟）为了探究树荫下光斑的成因，小明设计了开有菱形状孔（边长约为5cm）的卡片甲对太阳光，并用另一张卡片乙紧贴在甲上沿箭头方向水平移动，观察距卡片50cm且与甲平行放置的光屏上光斑的变化情况。光斑未变成圆形前，其亮度 不变 ；变成圆形后，其大小 不变 （两空均选填：变大/变小/不变）。
【答案】不变；不变。
【分析】小孔成像是光的直线传播形成的，当孔较大时，在地面上形成的是孔的像，形状与孔的形状相同，当孔小到一定程度时，地面上的光斑是太阳经孔成的像（小孔成像），光斑的形状与太阳的形状相同，是圆形的。当阳光斜射时，其形成的光斑会变成椭圆形。
【解答】解：图中卡片乙向左移动前，孔的形状是菱形的，孔比较大，由于光沿直线传播，后面光斑的形状是菱形的，随着卡片向左移动，孔的形状发生变化变成三角形，虽然通过的光线变少，但同时光斑的面积也变小了，从而光强度不变，所以亮度不变；
当孔小到一定程度时，地面上的光斑是太阳经孔成的像（小孔成像），光斑的形状与太阳的形状相同，是圆形的，其大小不变。
故答案为：不变；不变。
【变式3-3】（2023•温江区模拟）室内一盏电灯通过木板隔墙上的两个小洞，透出两条细小光束，如图所示。根据这两条光束的方向，画出电灯的位置，并标明两条光线的传播方向。
【答案】
【分析】光在同种均匀介质中是沿直线传播的。
【解答】解：因为光在同种均匀介质中是沿直线传播的。将透出的两条细小光束通过反向延长，交于一点S，该点即为电灯的位置，如图所示：
。
【变式3-4】（2022秋•如东县期末）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的像。
（1）针孔照相机成像的原理是 光的直线传播 ，塑料薄膜上所成的像是 倒立 （选填“正立”或“倒立”）的实像，若将点燃的蜡烛向上移动，则塑料薄膜上的像向 下 （选填“上”或“下”）方移动；若将易拉罐向右移动少许，蜡烛的像将 变小 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
（2）若只将小圆孔改为三角形小孔，则像的形状 不变 （选填“改变”或“不变”）。
（3）晴天的正午时分，走在滨江公园的树林里，小明看到阳光透过树叶的缝隙在地上留下许多大小不同的圆形光斑（如图乙所示），圆形光斑大小不一原因是 树叶距离地面距离不同 。
【答案】见试题解答内容
【分析】（1）小孔成像的原理是光的直线传播，所成的像为倒立的实像；小孔所成像的大小与物体的大小、物到小孔的距离、小孔到光屏的距离有关，根据影响像大小的因素解答；
（2）在小孔成像现象中，物体经小孔成的像的形状由物体决定，像的形状与物体的形状相同，与孔的形状无关。
【解答】解：
（1）小孔成像的原理是光的直线传播，在小孔后面的光屏上形成是倒立实像，所以蜡烛向上方移动，则它在薄膜上的像将向下方移动；
若将易拉罐向右移动少许，烛焰就离小孔越远，则像变小；
（2）蜡烛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，所以只将小圆孔改为三角形小孔，像的形状不变；
（3）树叶的缝隙，也就是小孔，距离地面的远近不同，形成的光斑大小不同；距离越远，形成的光斑越大，距离越近，形成的光斑越小。
故答案为：（1）光的直线传播；倒立；下；变小；（2）不变；（3）树叶距离地面距离不同。
一、选择题。
1．（2021秋•鹿邑县期中）关于光线，下列说法中正确的是（ ）
A．光线可以表示光的明暗
B．光线是真实存在的
C．光线是用来表示光的传播路径和方向的直线
D．光线是很细的光束，激光笔发出的光是一条光线
【答案】C
【分析】①用一条带箭头的直线表示光的传播路径，这条直线叫光线；
②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。
【解答】解：ABC、光线是用来表示光的传播路径和方向的直线，光线不能表示光的明暗，光线实际不存在，故AB错误，C正确；
D、激光笔发出的是光，不是光线，故D错误。
故选：C。
2．（2023•宜州区二模）下列说法正确的是（ ）
A．月亮是光源
B．激光准直是利用光沿直线传播
C．光总是沿直线传播的
D．光在透明介质中的传播速度都是3×108m/s
【答案】B
【分析】（1）自身能发光的物体叫光源；
（2）（3）光在同种均匀介质中沿直线传播；
（4）光在不同透明介质中的传播速度是不同的。
【解答】解：A、月亮自身不能发光，不是光源，故A错误；
B、激光准直是利用光沿直线传播，故B正确；
C、光在同种均匀介质中沿直线传播，故C错误；
D、光在真空中的传播速度约为3×108m/s，在水中的传播速度约为真空中的，在玻璃中的速度约为真空中的，故D错误。
故选：B。
3．（2022秋•梁山县期末）如图所示，傍晚，阳光通过云层间隙射出，把校园映衬得更加优美。下列说法不正确的是（ ）
A．太阳是非常好的平行光源
B．阳光通过云层间隙射出的光束，能说明光沿直线传播
C．光速是定值，与介质种类无关
D．图中右边三层楼房的高度大约14m
【答案】C
【分析】A、因为太阳离地球实在是太远，可以近似认为是平行光；
B、阳光通过云层间隙射出的光束会形成一条直线一般的“光路”；
C、真空中光速最快，水中光速约是真空中光速的，玻璃中光速约是真空中光速的；
D、一层楼高约4.7m。
【解答】解：A、太阳是非常好的平行光源，故A正确；
B、阳光通过云层间隙射出的光束说明光沿直线传播，故B正确；
C、光速不是定值，与介质种类有关，故C错误；
D、图中右边三层楼房的高度大约14m，故D正确。
故选：C。
4．（2023•肇东市校级模拟）“影”是生活中常见的光现象，下列与“立竿见影”中的“影”形成原理相同的是（ ）
A．手影B．倒影
C．摄影D．投影
【答案】A
【分析】（1）光在同种均匀介质中是沿直线传播的。小孔成像、日食、月食、激光准直、影子的形成都是光的直线传播的实例。
（2）光射到物体的表面，改变传播方向回到原来介质中的现象叫光的反射，平面镜成像属于光的反射的应用。
（3）光从一种透明介质斜射进入另一种透明介质时，传播方向通常会发生变化，这种现象叫光的折射。海市蜃楼、池水变浅、插入水中的筷子向上弯折等都属于光的折射现象。
【解答】解：“立竿见影”中的“影”是由于光的直线传播形成的。
A、手影是由于光的直线传播形成的，与“立竿见影”中的“影”形成原理相同，故B符合题意；
B、倒影是由于光的反射形成的，与“立竿见影”中的“影”形成原理不同，故B不符合题意；
C、摄影是利用凸透镜成像原理来工作的，本质上是光的折射，与“立竿见影”中的“影”形成原理不同，故C不符合题意；
D、投影是利用凸透镜成像原理来工作的，本质上是光的折射，与“立竿见影”中的“影”形成原理不同，故D不符合题意。
故选：A。
5．（2023春•思明区校级期中）如图的光现象中，由于光沿直线传播形成的是（ ）
A．屏上的皮影B．水中的倒影
C．水里的“折筷”D．雨后彩虹
【答案】A
【分析】（1）光在同种、均匀、透明介质中沿直线传播，产生的现象有小孔成像、影子的形成、日食和月食等；
（2）光线传播到两种介质的表面上时会发生光的反射现象，例如水面上出现岸上物体的倒影、平面镜成像、玻璃等光滑物体反光都是光的反射形成的；
（3）光线在同种不均匀介质中传播或者从一种介质斜射入另一种介质时，就会出现光的折射现象，例如水池底变浅、水中筷子变弯、海市蜃楼、凸透镜成像等都是光的折射形成的。
【解答】解：A、皮影属于光的直线传播现象，故A符合题意；
B、水中倒影，属于平面镜成像，是由于光的反射形成的，故B不符合题意；
C、水中“折筷”，属于光的折射现象，故C不符合题意；
D、雨后彩虹，光的色散，属于光的折射现象，故D不符合题意。
故选：A。
6．（2023•枣庄）如图所示的光现象中，与小孔成像原理相同的是（ ）
A．树荫下的圆形光斑B． 水中桥的倒影
C．水中“弯折”的筷子D． 雨后的彩虹
【答案】A
【分析】（1）光在同种、均匀介质中沿直线传播，日食、月食、影子、小孔成像都是光的直线传播形成的；
（2）光射到物体表面又被返回的现象叫光的反射，与平面镜有关的都是光的反射；
（3）光从一种介质斜射入另一种介质，或在不均匀的介质中，传播方向发生变化，属于光的折射，水中的筷子看起来变弯、凸透镜成像等都是光的折射形成的。
【解答】解：小孔成像原理是光沿直线传播。
A：树荫下的圆形光斑是光沿直线传播形成的，与小孔成像的原理相同，故A正确；
B：水中桥的倒影是光的反射，与小孔成像的原理不相同，故B错误；
C：水中“弯折”的筷子是光的折射形成的，与小孔成像的原理不相同，故C错误；
D：雨后的彩虹是光的折射形成的，与小孔成像的原理不相同，故D错误。
故选：A。
7．（2023•常州二模）勤奋好学的古人以“凿壁借光“的方法努力学习。下列成语所描述的光现象的成因与“凿壁借光”的成因相同的是（ ）
A．海市蜃楼B．镜花水月C．五光十色D．一叶障目
【答案】D
【分析】（1）光在同种、均匀、透明介质中沿直线传播，产生的现象有小孔成像、激光准直、影子的形成、日食和月食等；
（2）光线传播到两种介质的表面上时会发生光的反射现象，例如水面上出现岸上物体的倒影、平面镜成像、玻璃等光滑物体反光都是光的反射形成的；
（3）光线在同种不均匀介质中传播或者从一种介质斜射入另一种介质时，就会出现光的折射现象，例如水池底变浅、水中筷子变弯、海市蜃楼等都是光的折射形成的。
【解答】解：“凿壁借光”属于光的直线传播；
A、海市蜃楼属于光的折射现象，故A错误；
B、镜花水月属于平面镜成像，是由于光的反射形成的，故B错误；
C、五光十色是由光的反射形成的，故C错误；
D、一叶障目，是由光的直线传播形成的，故D正确。
故选：D。
8．（2023•张店区二模）如图是我国古代的一种计时工具﹣﹣日晷，通过观察直杆在太阳下影子的位置来计时，这项发明被人类所用达几千年之久。图中所示情景与日晷工作原理相同的是（ ）
A．小孔成像B．水中海岱楼的倒影
C．筷子弯折D．雨后彩虹
【答案】A
【分析】光的均匀介质中沿直线传播。
【解答】解：A、日晷工作原理是光的直线传播，小孔成像是光的直线传播，故A正确；
BCD、水中海岱楼的倒影、筷子弯折和雨后彩虹是光的折射，故BCD错误。
故选：A。
9．（2023•莆田模拟）山西陶寺古观象台由13根呈圆弧状排列的夯土柱组成，如图所示，从观测点通过土柱狭缝观测日出方位可以确定节气。其利用的光学原理是（ ）
A．光沿直线传播B．光的折射
C．光的反射D．光的色散
【答案】A
【分析】光在均匀的空气中沿直线传播，在不同的季节，日出时的方位不同，在观测点观测日出时的土柱狭缝位置不同。
【解答】解：在不同的季节，日出时的方位不同，在观测点观测日出时的土柱狭缝位置不同。这是因为光在同一种均匀介质（空气）中是沿直线传播的，故A正确，BCD错误。
故选：A。
10．（2022秋•福田区期末）（多选）以下是小鹏期末复习《声现象》时总结的知识点，其中正确的是（ ）
A．人耳不能听到0dB的声音
B．城市道路禁止鸣笛是从传播过程中减弱噪声
C．打雷时总是先看到闪电后听到雷声，这是因为光速比声速快很多
D．地震、台风、海啸、火山爆发等自然现象，会产生次声波
【答案】CD
【分析】（1）人们把人耳刚能听到的声音强度定义为0分贝；
（2）禁止鸣笛是从声源处减弱噪声的；
（3）光速远远大于声速；
（4）地震、台风、海啸、火山爆发等自然现象产生时会伴随产生次声波。
【解答】解：A、人耳的听觉下限是0dB，故A错误；
B、城市道路禁止鸣笛是从声源处减弱噪声，故B错误；
C、打雷时总是先看到闪电后听到雷声，这是因为光速比声速快很多，故C正确；
D、地震、台风、海啸、火山爆发等自然现象，会产生次声波，故D正确。
故选：CD。
二、填空题。
11．（2022秋•江阳区期末）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 。
【答案】光线；月亮自身不发光。
【分析】（1）光线是为了描述物理现象建构的模型，真实并不存在。用一个带箭头的直线表示光的传播方向。
（2）自身能够发光的物体叫光源。月亮自身不能发光，不是光源。太阳是光源。
【解答】解：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。
故答案为：光线；月亮自身不发光。
12．（2023•合肥三模）小明同学在学习光学知识的时候知道了光在真空中的传播速度为3×108m/s，通过查资料又知道了从太阳发出的光大约需要经500s才能传播到地球上，据此可以计算出太阳到地球的距离大约是 1.5×108 km。
【答案】1.5×108
【分析】根据光在真空中的传播速度和速度公式进行计算。
【解答】解：根据光的传播速度和速度公式得到，太阳到地球的距离为：s＝vt＝3×108m/s×500s＝1.5×1011m＝1.5×108km。
故答案为：1.5×108。
13．（2023•丰顺县开学）有下列物体：点燃的蜡烛、太阳、月亮、钻石，其中属于天然光源的是 太阳 ，太阳光从太阳传到地球上要用时500s，则太阳到地球距离是 1.5×1011 m。看到闪电几秒后才听到雷声，这是因为光速 大于 （大于/小于）声速，因此百米赛跑，应以 看到枪冒烟 （听到枪声/看到枪冒烟）开始计时较为准确。
【答案】太阳；1.5×1011；大于；看到枪冒烟。
【分析】（1）自身能够发光的物体叫光源。光源可以分为自然（天然）光源和人造光源；根据速度公式计算太阳到地球的距离。
（2）光在空气中的传播速度接近在真空中的传播速度，即3×108m/s；声音在15℃的空气中的传播速度是340m/s。
【解答】解：（1）自身能够发光的物体叫光源。光源可以分为自然（天然）光源和人造光源。太阳是天然光源，点燃的蜡烛是人造光源、而月亮、钻石是靠反射才能发光，不是光源；太阳到地球的距离是：
s＝vt＝3×108m/s×500s＝1.5×1011m/s。
（2）因为15℃时声音在空气中的速度远小于光在空气中的速度，故看到闪电几秒后才听到雷声；在百米赛跑，应以看到枪冒烟开始计时较为准确。
故答案为：太阳；1.5×1011；大于；看到枪冒烟。
14．（2022秋•商南县期末）汽车盲区，是指驾驶员位于正常驾驶座位置，其视线被车体遮挡而不能直接观察到的那部分区域，盲区形成的原因是 光的直线传播 ；为减小噪音，汽车的排气管上都安装有消声器，消声器的作用是在 声源 处减弱噪音的；汽车的倒车雷达是利用 超声波 （选填“超声波”，“次声波”）传递信息的。
【答案】光的直线传播；声源；超声波。
【分析】（1）光在同种均匀介质中沿直线传播；
（2）防治噪声可以从噪声的产生、噪声的传播及噪声的接收这三个途径进行防治；
（3）现代汽车广泛利用了倒车雷达，它在工作时会发出超声波，这些声波遇到障碍物时会反射回来，根据回声到来的方位和时间，可以确定障碍物的位置。
【解答】解：（1）光在同种均匀介质中沿直线传播；故盲区的形成是由于光的直线传播；
（2）汽车的排气管上都安装有消声器是在声源处减弱噪声；
（3）倒车雷达利用反射的超声波来区分障碍物的距离，是利用了超声波传递信息。
故答案为：光的直线传播；声源；超声波。
15．（2022秋•柳州期末）与光有关的现象很多，其中手影游戏可以用光沿 直线 传播来解释，日食、月食 可以 用相同道理来解释，小孔成像 可以 用相同道理来解释。（后两空选填“可以”或“不可以”）
【答案】直线；可以；可以。
【分析】光在同种均匀介质中是沿直线传播的，日食、月食、小孔成像、影子、激光准直等都是光的直线传播的实例。
【解答】解：与光有关的现象很多，其中手影游戏可以用光沿直线传播来解释，日食、月食可以用相同道理来解释，小孔成像可以用相同道理来解释。
故答案为：直线；可以；可以。
16．（2023•获嘉县三模）两千多年以前，我国的学者墨翟（墨子）和他的学生做了世界上第一个小孔成倒像的实验，如图所示。实验证明， 光的直线传播 是小孔成倒像的原因。人在水中的倒影，与小孔成像的原理 不同 （选填“相同”或“不同”）。
【答案】光的直线传播；不同
【分析】（1）光在同种均匀介质中是沿直线传播的。小孔成像、日食、月食、激光准直、影子的形成都是光的直线传播的实例。
（2）光射到物体的表面，改变传播方向回到原来介质中的现象叫光的反射，平面镜成像、物体在水中的倒影都属于光的反射的应用。
【解答】解：实验证明，光的直线传播是小孔成倒像的原因。人在水中的倒影，是由于光的反射形成的；与小孔成像的原理不同。
故答案为：光的直线传播；不同。
17．（2023春•西峰区校级月考）2021年12月4日下午，壮观的日全食在地球上演，当我们位于图中的 A 区域时，就能看到日全食现象。
【答案】A。
【分析】光在同种均匀介质中沿直线传播，产生的现象有小孔成像、激光准直、影子的形成、日食和月食等。
【解答】解：日食形成的原因是光的直线传播原理，由图可知，在A区域时，太阳射向地球的光全部被月球挡住，人们看到的是日全食。
故答案为：A。
三、作图题。
18．（2023•郴州）“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图说明为什么“坐井观天，所见甚小”。（温馨提示：必须标出光的传播方向）
【答案】。
【分析】根据光在同种均匀介质中是沿直线传播的画出边缘的两条光线，即青蛙看到的范围。
【解答】解：过井沿的边缘和青蛙的眼球画出进入青蛙眼睛最边缘的两条光线，如图所示，可见“坐井观天，所见甚小”。
。
19．（2023•金牛区模拟）如图所示，人眼处于S点位置，P、Q为不透光的挡板，试作出人眼通过P、Q之间的缝隙能看到挡板右侧最大范围的光路图。
【答案】
【分析】要作出在挡板右侧能看到的范围，也就是从S点发出的光通过窗口照射到的范围，所以，分别连接S点与窗口的上端和下端，做两条射线，这两条射线之间的范围即为所求。
【解答】解：
由于光在同一种均匀介质中是沿直线传播的，连接S点与窗口的上端P和下端Q，做两条射线，这两条射线之间的范围就是在挡板右侧能看到的范围，如图所示：
20．（2023•成华区模拟）洋洋同学用“可乐瓶”做小孔成像实验，实验装置如图所示，请在图中的半透明纸上画出蜡烛AB的像A′B′。（保留作图痕迹）
【答案】见试题解答内容
【分析】小孔成像是光沿直线传播形成的倒立的实像。
【解答】解：小孔成像是光的直线传播现象。物体上部的光线通过小孔后，射到了光屏的下部；物体下部的光线通过小孔后，射到了光屏的上部，因此通过小孔后所成的像是倒立的像。如下图所示：
四、实验探究题。
21．（2022秋•邗江区校级期末）利用易拉罐，我们可以做许多物理小实验。
（1）如图甲所示，将冰块放于易拉罐中并加入适量的盐，用筷子搅拌大约半分钟，用温度计测量罐中冰与盐水混合物的温度，可以看到冰水混合物的温度低于0℃。将其放置在湿抹布上，这时能观察易拉罐的底部和下部，会出现许多白霜，这是空气中的 水蒸气 遇冷 凝华 （填物态变化名称）形成的。该实验在 夏天 （选填“夏天”或“冬天”）效果会更明显；
（2）如图乙所示，在易拉罐底部开一个小的圆孔，除去盖子，蒙上一张牛皮纸。在桌子上每隔5cm沿一条直线放置一支点燃的蜡烛，用手敲击一下纸膜，在听到敲击声的同时，会看到蜡烛火焰由近及远逐一被“吹斜”，可以得到的结论是： 声能传递能量 ；
（3）将牛皮纸换成半透明塑料薄膜，可制作简易针孔照相机，做小孔成像实验，利用它观察窗外景物时，孔对着 窗外 （选填“窗外”或“眼睛”），可以看到 倒 立、缩小的实像；若只将小圆孔改为三角形小孔，则像的形状 不变 （选填“改变”或“不变”）。
【答案】（1）水蒸气；凝华；夏天；
（2）声能传递能量；
（3）窗外；倒；不变。
【分析】（1）物质由气态直接变为固态叫做凝华；
（2）可以利用声来传递能量；
（3）做小孔成像实验时，光透过小孔射到半透明塑料薄膜上；小孔成像是光在同种均匀介质中沿直线传播现象；简易针孔照相机成的像是景物的实像，与孔的形状无关。
【解答】解：（1）白霜是水蒸气凝华形成的小冰晶；该实验在夏天效果会更明显；
（2）蜡烛火焰由近及远逐一被“吹斜”，是因为声能传递能量；
（3）利用简易针孔照相机观察窗外景物时，孔对着窗外可以看到倒立、缩小的实像；若只将小圆孔改为三角形小孔，则像的形状不变。
故答案为：（1）水蒸气；凝华；夏天；
（2）声能传递能量；
（3）窗外；倒；不变。
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