2.2 光的直线传播（专题训练）【七大题型】-2025-2026学年八年级物理上册同步知识解读与专题训练（苏科版2024）

2.2 光的直线传播（专题训练）【七大题型】 【考点1 光沿直线传播的条件】 1 【考点2 根据光的直线传播确定观察范围】 3 【考点3 影子的形成原理】 5 【考点4 日食和月食的形成】 9 【考点5 小孔成像】 11 【考点6 光速和光年】 15 【考点7 光沿直线传播的作图】 18 【考点1 光沿直线传播的条件】 1．我们生活在声音的海洋中，光的世界里。下列有关声与光的知识中，说法正确的是（　　） A．声和光在空气中传播速度相同 B．声和光都只能沿直线传播 C．声和光都能传播能量 D．声和光都不会污染环境 【答案】C 【详解】A．声音在15℃的空气中传播的速度是340m/s，光在空气中传播的速度近似于在真空中传播的速度约为，两者在空气中传播的速度不同，故A错误； B．声音以波的形式传播，声波可以绕过障碍物，向四面八方传播，声音不是沿着直线传播的。而光也只是在同种均匀介质中才沿直线传播，故B错误； C．声和光都可以传递信息和能量，比如利用超声波清洗眼镜，超声检查判断患者的健康状况；红绿灯是光传递信息的应用，地球从太阳光获得巨大能量，故C正确； D．声响度过大和光强度过大会造成噪声污染和光污染，污染环境，影响人们的正常生活，故D错误。 故选C。 2．关于光的传播，在初中物理阶段，下列说法中正确的是（　　） A．光只在空气中才沿直线传播 B．光不能在真空中传播 C．光在同种介质中一定沿直线传播 D．光在真空中一定沿直线传播 【答案】D 【详解】AC．光在同种均匀介质中沿直线传播，若大气层不均匀，光在空气中不会沿直线传播，故AC错误； BD．光的传播不需要介质，光可以在真空中传播，在真空中光一定沿直线传播，故D正确，B错误。 故选D。 3．一束红色激光从箱体的一端照射向另一端，箱体中装有某透明液体，激光束的光路图如图所示，下列说法中正确的是（    ） A．该实验表明，光在液体中不能沿直线传播 B．若调整激光束的入射方向，激光束有可能沿直线传播 C．仅改为用绿色激光，绿色激光在该液体中可能沿直线传播 D．该实验中，红色激光在液体中的传播速度为 【答案】B 【详解】AB．光在同种均匀介质中沿直线传播，由实验可知，光在该液体中不能沿直线传播，可能是该液体不均匀，如果沿水平方向照射，液体均匀，激光束有可能沿直线传播，故A错误，B正确； C．仅改为用绿色激光，而不改变入射方向，绿色激光在该液体中传播的路径与红色激光几乎相同，不可能沿直线传播，故C错误； D．光在真空中的传播速度为，在其他介质中传播的速度都小于，故D错误。 故选D。 4．伟大的物理学家 建立了经典力学的基本体系，他曾经说过：“如果说我比别人看得远些，那是因为站在巨人肩上的缘故”。俗语讲站得高看得远，其科学原理表明光是沿 传播的。 【答案】 牛顿 直线 【详解】[1]英国物理学家、天文学家、数学家牛顿，提出著名的力学三大定律及万有引力定律，建立了经典力学的基本体系。 [2]光在传播过程中遇到不透明物体时会被遮挡，站得高看得远，是因为没有遮挡物，光线可以传播得更远，其科学原理表明光在同种均匀介质中是沿直线传播。 5．后海水幕电影灯光秀气势恢宏，色彩绚烂，千变万化，亦真亦幻，给人们消夏纳凉、休闲娱乐带来了新的生活情趣。夜空中发光的灯泡 （选填“是”或“不是”）光源，笔直的光束说明光在 中沿直线传播。    【答案】 是 同种均匀介质 【详解】[1]灯泡正在发光，所以属于光源。 [2]光在同种均匀介质中沿直线传播，夜空中能观察到笔直的光束，说明光在同种均匀介质中沿直线传播。 6．光在同种均匀介质中是沿 传播的，光在真空中的传播速度 m/s，光年是一个 （选填“长度”或“时间”）单位。 【答案】 直线 长度 【详解】[1][2]光沿直线传播的条件：光在同种均匀介质中是沿直线传播的；光在不同介质中传播速度不同，光在真空中的传播速度最大，接近，是宇宙中最快的速度。 [3]光年是一个长度的单位，是光在真空中一年内传播的距离。 【考点2 根据光的直线传播确定观察范围】 7．如图，甲、乙两人分别站立于一面墙的两边，若要在墙上开一个窗使两人彼此都能看到对方的全身，则所需的最小窗的位置范围大约为（　　）    A．ac B．bc C．ad D．be 【答案】C 【详解】根据光在同种均匀介质中沿直线传播，过甲的头顶和脚底分别作两条直线到乙的眼睛，过乙的头顶和脚底分别作两条直线到甲的眼睛，因为要满足两人彼此都能看到对方的全身，所以取这四条直线与墙壁的交点中，距离最远的两个点，即ad为最小窗的大致范围，具体如图所示： 故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 8．“手机防窥膜”中的防窥结构层采用了超细百叶窗光学技术，其原理类似百叶窗，只能透过一定角度的光线。亮屏时，手机屏幕 （选填“是”或“不是”）光源；如图所示，在可视范围区域之外看不见该区域屏幕的内容，这是由于光的 现象造成的； 若仅减小超细百叶窗的间距，则可视范围将 （选填“增大”或“减小”）。 【答案】 是 直线传播 减小 【详解】[1]光源是指能够自行发光的物体。在手机亮屏时，手机屏幕能够发出光，因此手机屏幕是光源。 [2]防窥膜的原理类似百叶窗，只能透过一定角度的光线。在可视范围区域之外看不见该区域屏幕的内容，这是由于光在同种均匀介质中沿直线传播造成的。当光线遇到超细百叶窗结构时，只有在一定角度范围内的光线才能通过，超出这个范围的光线则被阻挡，因此无法看到屏幕的内容。 [3]若仅减小超细百叶窗的间距，即使得每个百叶窗之间的缝隙变小，那么能够通过的光线角度范围也会相应减小。因此，可视范围将减小。 9．当人从停放在路边的A车前横穿马路时，行驶中的B车内驾驶员由于存在盲区而看不见行人，容易引发交通事故。如图，盲区指的位置是 。 【答案】丁 【详解】因为光在同一均匀物质中沿直线传播，所以当人从停放在路边的A车前横穿马路时，由于A车的阻挡，行驶中的B车内驾驶员看不见丁位置的行人，容易引发交通事故，即盲区指的位置是丁。 【考点3 影子的形成原理】 10．扬州某学校开展了“在太阳光下观察影长”的活动，小明同学观察草地上铅笔在午间时的影子，其中正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】由题意知，铅笔竖直固定草地上，由于我们处于地球北半球，中午时太阳在南面，影子最短，方向位于偏北方向。故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 11．某人晚上从远处走近一盏路灯又远离路灯的过程中，他的影子长度的变化情况是（　　） A．先变长后变短 B．先变短后变长 C．一直在变长 D．一直在变短 【答案】B 【详解】由于光的直线传播，人走近路灯时，路灯发出的射向人头顶的光与地面的夹角越来越大，人在地面上留下的影子越来越短；人远离路灯时，路灯发出的射向人头顶的光与地面的夹角越来越小，影子又会变长。故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 12．如图所示，晚上小林同学从远处走近一盏路灯又远离路灯的过程中，他的影子长度的变化情况是（　　） A．一直在变短 B．一直在变长 C．先变短后变长 D．先变长后变短 【答案】C 【详解】当人在远处时，人与灯光的夹角小，形成的影子长；当人逐渐走近路灯时，人与灯光的夹角会变大，此时形成的影子会变短；当人经过路灯逐渐远离时，人与灯光的夹角又会变小，形成的影子再次变长。因此，当人经过路灯时，影子先变短后变长。 故选C。 13．圭杆，是我国古代度量日影长度的一种天文仪器。几名中学生利用一根垂直插入水平地面的圭杆，进行“观杆测影”活动。2024年5月20日无锡某地正午时刻圭杆的杆影如图甲所示。太阳直射点的回归运动如图乙所示，已知无锡市处在北纬至之间。以下说法正确的是（   ） A．杆影形成的原因是光的反射 B．图中杆影O到A指向南方 C．夏至日正午时刻，该圭杆的杆影长度比图甲中的长 D．从2024年夏至日到2024年冬至日，每天正午时刻该圭杆的杆影长度将不断变长 【答案】D 【详解】A．杆影形成的原因是光在同一均匀介质中沿直线传播，故A错误； B．无锡市处在北纬至之间，在北回归线以北，则正午时刻太阳在南方，所以，杆影从O到A指向北方，故B错误； C．夏至日正午时刻，太阳的高度角更大，该圭杆的杆影长度比图甲中的更短，故C错误； D．从2024年夏至日到2024年冬至日，太阳的高度角不断减小，每天正午时刻该圭杆的杆影长度将不断变长，故D正确。 故选D。 14．小向同学在金沙遗址公园做了一个实验：阳光下让杆直立于O点，如图甲所示，每间隔几分钟记下影子端点的位置，画出其轨迹如图乙。图中B点离O点最近，则O→B连线指向 方，这利用了光 的原理。 【答案】 北 沿直线传播 【详解】[1]OB是最短的影子，说明此时阳光与地面夹角最大，这是正午，又由于正午时太阳在正南方，所以影子在正北方，即O→B指向北方向。 [2]杆的影子是由于光的直线传播，杆挡住射向杆的光线形成的。 15．“日晷”（图甲）和“圭表”（图乙）均是我国古代劳动人民用来计时的器具。日晷用来计量二十四个小时，人们通过观察阳光下晷针落在谷面上的影子来确定时间，晷针在晷面上形成影子的原因是 ；圭表用来计量二十四个节气，其工作原理可简化为在地上竖一根直杆，通过测量正午阳光照射下直杆影子的长度来确定节气，则一年中影子最长的那天应该是 （选填“夏至”或“冬至”）。 【答案】 光的直线传播 冬至 【详解】[1]不透光的物体会阻挡光的直线传播，物体后面会产生影子。晷针在晷面上形成影子的原因是光的直线传播。 [2]我国位于北半球，在北半球，夏至时太阳直射北回归线，此时太阳高度角最大，物体的影子最短。冬至时太阳高度角最小，物体影子最长。 16．用影子辨别方向：如图所示中午前后，用描点的方法在地面上画出竖直杆阴影顶端的运行轨迹，找出其中距O最近的点A，则就指向 （选填“东”“南”“西”或“北”），这一技能应用的光学知识是 。 【答案】 北 光的直线传播 【详解】[1][2]OA是最短的影子，说明此时阳光与地面夹角最大，这是正午，又由于正午时太阳在正南方，所以影子在正北方，即OA指向北，影子是由于光的直线传播形成的。 17．小明发现，一天中影子的长度一直在变化，为了探究影子长度的变化与哪些因素有关，小明和同学们做了以下猜想 猜想一：影子长度可能与光源的高度有关。 猜想二：影子长度可能与物体离光源的水平距离有关。 他们设计的实验装置如图所示。AB为竖直方向的长杆，长杆AB上装有一个可以移动的点光源D，再在地面上竖立一根短木条（短木条始终低于点光源D）。h为点光源的高度，s为A点到短木条的距离，l为影子的长度。小明控制短木条的长度和位置不变，将点光源D在AB间移动，测得的数据如表所示：          实验序号 1 2 3 4 点光源的高度h/cm 20 30 40 50 影子长度l/cm 30 15 10 7.5 (1)分析表格数据可知：保持其他因素不变，当点光源的高度逐渐增大时，影子的长度将 （选填“变长”“变短”或“不变”）。 (2)请你根据表中数据在图中绘制影子长度l随点光源的高度h变化的图像 。观察图像的变化趋势发现：点光源越高，影子长度变化的速度越 （选填“快”或“慢”）。 【答案】(1)变短 (2) 慢 【详解】（1）由表中数据可知，随着点光源的高度逐渐变大，影子长度越来越短，所以分析表格数据可知：保持其他因素不变，当点光源的高度逐渐增大时，影子的长度将变短。 （2）[1]根据表格数据，描点画线作图如下所示： [2]从图象中曲线的变化趋势可发现，点光源越高，图线越来越平缓，说明影子长度变化的速度越越来越慢。 【考点4 日食和月食的形成】 18．如图为“日环食”天文奇观，发生这种天文现象时，太阳、地球和月球处在一条直线上，它们的位置关系是（　　） A．太阳——地球——月球 B．地球——太阳——月球 C．太阳——月球——地球 D．月球——地球——太阳 【答案】C 【详解】光在均匀介质中沿直线传播。发生日环食时，月亮在太阳和地球的之间，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 19．在甲、乙两图中（　　） A．图甲表示月食的成因，图乙表示日食的成因 B．图甲表示日食的成因，图乙表示月食的成因 C．两图都表示日食的成因 D．两图都表示月食的成因 【答案】B 【详解】图甲中，月球转到地球和太阳之间，太阳、月球、地球在一条直线上，月球挡住了太阳照向地球大部分的光，我们就看不到太阳，这就是日食，所以图甲表示日食的成因；图乙中，太阳、地球、月球在同一直线上，地球在月球和太阳之间，太阳光无法照射到月球上，所以我们就看不到月球，这就是月食，所以图乙表示月食的成因。故B 符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 20．关于日食和月食，下列说法正确的是（　　） A．日食和月食都是光的直线传播形成的，日食是地球进入了月球的影子 B．日食和月食都是光的直线传播形成的，日食是月球进入了地球的影子 C．日食和月食都是光的直线传播形成的，月食是地球进入了月球的影子 D．日食和月食都是光的反射形成的，月食是月球进入了地球的影子 【答案】A 【详解】日食和月食都是由于光的直线传播形成的，日食是地球进入了月球的影子，月食是由于月球进入地球的影子形成的，故A正确，BCD错误。 故选A。 21．民间称日全食为“天狗食日”，由于光的 （选填“直线传播”或“反射”），当射向地球部分地点的太阳光被月球全部遮住时，便出现了“天狗食日”的现象，所谓的“天狗”实际上是指 ，用如图表示日全食时，图中的A处是 球，B处是 球。 【答案】 直线传播 月球 月 地 【详解】[1][2][3][4]光在同种均匀介质中是沿直线传播的，日食、月食都是由于光的直线传播形成的，民间称日全食为“天狗食日”，由于光的直线传播，当射向地球部分地点的太阳光被月球全部遮住时，便出现了“天狗食日”的现象，所谓的“天狗”实际上是指月球，用如图表示日全食时，图中的A处是月球，B处是地球。 22．如图是月食形成的示意图，由于 形成了月食，图中月亮在 （选填“1”或“2”）位置时，地球上的人们能够看到月偏食。 【答案】 光的直线传播 2 【详解】[1]月食是由于光的直线传播形成的现象。 [2]月偏食是地球挡住了太阳照向月亮的部分光，所以我们只能看见部分月亮，应该是图中2位置。 【考点5 小孔成像】 23．如图为小孔成像与手影游戏，下列说法正确的是（　　） A．两者都可以用光的直线传播来解释 B．墙上的影子就是像 C．图中蜡烛到像的直线就是光线 D．小孔成像必然为倒立放大的实像 【答案】A 【详解】A．小孔成像和影子都是由于光的直线传播形成的，故A正确； B．影子是光线没有照射到的地方，而像是光线的交点或光线延长线的交点，影子不是像，故B错误； C．光线是为了描述光的转播路径和方向而假想的一条带有箭头的直线，实际不存在，故C错误； D．小孔成像必然是倒立的实像，像的大小可能放大、等大或缩小，取决于蜡烛和光屏到小孔的距离，故D错误。 故选A。 24．如图所示， 在暗室里， 光具座上依次排放光屏、小孔挡板、T形LED灯光源， 光屏上呈现的像是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】图中的成像原理是小孔成像，小孔成像所成的像是倒立的实像，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 25．日偏食是一种常见的天文现象，指的是当月球运行到地球与太阳之间时，地球的一部分被月球的半影覆盖，导致太阳的一部分被挡住。在这种情况下，地球上的观察者会看到太阳的一部分被月球挡住，形成日偏食。日偏食发生时，小明同学在白纸上打了很多小孔，用手显示小孔后面的成像情况，如图所示。下列说法正确的是（　　） A．日偏食发生时太阳、月球和地球三者必须处在一条直线上，且地球上的观察者必须在月球的半影区内 B．日偏食是光的直线传播形成的，手上的太阳是光的反射形成的 C．手上的亮斑，与小孔的形状相同，是小孔的影子，不是太阳的像 D．手上的亮斑是太阳倒立的虚像 【答案】A 【详解】A．由题意知，日偏食是一种常见的天文现象，指的是当月球运行到地球与太阳之间时，地球的一部分被月球的半影覆盖，导致太阳的一部分被挡住，在这种情况下，地球上的观察者会看到太阳的一部分被月球挡住，根据光的直线传播可知，日偏食发生时太阳、月球和地球三者必须处在一条直线上，且地球上的观察者必须在月球的半影区内，故A正确； BCD．由题意可知，日偏食是光的直线传播形成的，根据小孔成像可知，手上的亮斑与小孔形状无关，是太阳倒立的实像，也是由于光的直线传播形成的，故BCD错误。 故选A。 26．夏天正午时分，阳光明媚，小华在地面上铺一张白纸，将刻有边长为3cm的等边三角形孔的纸板正对着太阳，保持纸板与地面的距离为1m不变，用一张卡片覆盖在三角形孔上，遮住孔的一部分，如图所示，让太阳光透过小孔，移动卡片，使通光孔变小。刚开始时，白纸上光斑大小 ；当小孔足够小时，光斑形状是圆形的，继续移动卡片，减小通光孔的大小，白纸上光斑大小 ，光斑亮度 。 【答案】 变小 不变 变暗 【详解】[1]因为太阳光是平行光，开始时孔较大，所以形成的是和孔面积大小相等的光斑，减小孔的大小时，白纸上光斑大小将变小。 [2][3]当小孔到地面的距离一定时，小孔越来越小，地面上就越容易得到太阳的像（小孔成像），此时光斑形状是圆形。继续减小三角形孔的大小时，白纸上所成光斑的大小不变，但透过小孔的光变少，即单位面积上所接收的光的量减少，所以光斑变暗。 27．2000多年前，我国思想家墨子和他的学生做了世界上第一个小孔成像实验。用一块带有小孔的板遮挡在墙体与人物之间，墙体上就会显现人物倒立的像（如图）。墨子通过小孔所形成像的特点，推测光是沿 传播的。 【答案】直线 【详解】光在同一种均匀介质中沿直线传播，在空气中，人体上部反射的光线，有一部分通过小孔射到墙体的下部，人体下部反射的光线有一部分通过小孔射到墙体的上部，于是在墙体上显现人物倒立的像。所以墨子通过小孔所形成像的特点，推测光是沿直线传播的。 28．当太阳光被月球挡住的时候，在地球上的人可能看不到太阳，这就是日食。如图甲所示，当人随地球一起运动到区域内会看见 （选填“日偏食”、“日全食”或“日环食”）。2020年6月21日出现了日偏食现象，同时在树荫下看到了许多月牙形的光斑（如图乙）：月牙形光斑形成的原因与日偏食形成的原因 （选填“相同”或“不相同”），月牙形光斑是 的实像。 【答案】 日偏食 相同 太阳 【详解】[1]太阳的部分区域发出的光能照射到A、C区域，因此在A、C区域内会看到日偏食。 [2]因为光在同种均匀的介质中沿直线传播。当月球转到太阳和地球中间并且三者在一条直线上时，月球挡住了太阳照射向地球上的光，地球处在月球的影子里，这就形成了日食，“日偏食”是日食的一种。月牙形光斑是太阳通过树叶间的小孔形成的倒立、缩小的实像，也是光的直线传播形成的，故原理相同。 [3]像的形状是月牙形的，是由日偏食的太阳的形状决定，月牙形光斑是太阳的实像。 29．小明自制“针孔”照相机。如图所示，他用硬纸板做了两个长约 15cm、直径相差很小（直径都在 8cm 左右）的纸筒作为内、外套筒，使内套刚好能够插入外套筒内，并能前后拉动。准备几张黑纸，黑纸上分别有形状和大小不一样的小孔。 (1)在外套筒的一端蒙上一张带小圆孔的黑纸；在内套筒的A端蒙上一层 （透明/半透明/不透明）膜；为了使观察到的像更清晰，应将内套筒的 （A/B）端插入外套筒内； (2)小明将小孔正对“F 光源”，调整内套筒的位置，可以看到“F光源”在膜上成清晰的缩小的像，所成的像是 （正立/倒立）的 （实/虚）像，其成像原理是 。将“F光源”用黑纸遮去中间一小部分，观察到像的形状 （改变/不改变）； (3)保持其它因素不变，更换黑纸： ①使小圆孔更小一点，观察到像的形状 （改变/不改变），像的亮度 （变亮/不变/变暗）； ②将小圆孔换成与小圆孔大小相仿的小方孔，在膜上观察到 （填字母）；将小圆孔换成边长约 3cm 的等边三角形孔，在膜上观察到 （填字母）。 A．F光源的像       B．满满的一片亮光       C．方形的光斑        D．三角形的光斑 【答案】(1) 半透明 A (2) 倒立 实 光沿直线传播 改变 (3) 不改变 变暗 A D 【详解】（1）[1]为了便于观察到经过小孔后所成的像，应该使用半透明膜。 [2]为了减小光在传播过程中亮度的衰减，应该使膜靠近小孔，故应该将内套筒的A端插入外套筒中。 （2）[1][2][3]小孔成像的原理是光沿直线传播，其成像特点是倒立的实像。 [4]因为被黑纸遮住部分发出的光不能经过小孔，所以观察到像的形状会发生改变。 （3）[1][2]小孔变小只会使通过小孔的光变少，所以观察到像的形状不变，但是像的亮度变暗。 [3]因为小孔所成像的形状与小孔形状无关，所以将小圆孔换成小方孔后，膜上仍然是和光源形状相同的像，故选A。 [4]将小圆孔换成边长约 3cm 的等边三角形孔后，此时小孔太大，膜上不再成像，而是一个与孔的形状一样的光斑，故选D。 30．如图1所示，找一个空的易拉罐，用钉子在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，将小孔对准窗外的景物，观察并研究小孔成像的特点。 (1)塑料薄膜上看到 （选填“景物”、“小孔”）倒立的 （选填“实”、“虚”）像。 (2)为了增大所成的像，可采取的办法是： 。 (3)如图2，太阳透过树叶缝隙形成的圆形光斑与上述原理实际上是相同的，这些圆形光斑大小不一的原因是 ，研究发现，同样大小缝隙形成的圆形光斑越大，亮度 。 【答案】(1) 景物 实 (2)让小孔靠近窗外的景物 (3) 树叶缝隙到地面的高度不同 越暗 【解析】【小题1】[1][2]小孔成像的原理是光沿直线传播，物体发出或反射的光通过小孔后，在光屏（这里是塑料薄膜）上形成倒立的像。成像的物体是窗外的景物。由于所成的像是由实际光线会聚而成的，所以是实像。 【小题2】根据小孔成像的特点，像的大小与物体到小孔的距离、光屏到小孔的距离有关。在物体大小一定时，减小物体到小孔的距离，或者增大光屏（塑料薄膜）到小孔的距离，都可以增大所成的像。所以可采取的办法是：让小孔靠近窗外的景物。 【小题3】[1][2]太阳透过树叶缝隙形成的圆形光斑也是小孔成像现象，这些圆形光斑大小不一的原因是树叶缝隙到地面的距离不同，当树叶缝隙到地面距离越远，所成的像越大；同样大小缝隙形成的圆形光斑越大，说明通过该缝隙的光线越分散，所以亮度越暗。 【考点6 光速和光年】 31．仙女座大星云是离地球最近的一个旋涡星系，它的直径约为16万光年，距离地球约为200万光年。有关仙女座的下列说法中正确的是（　　） A．我们现在看到的仙女座就是现在的仙女座 B．仙女座发出的光需6万年才能到达地球 C．仙女座发出的光需200万年才能到达地球 D．目前人类已有能力登上仙女座进行科学考察 【答案】C 【详解】光年是指光在真空中传播一年的距离，仙女座距离地球约200万光年，我们看到的仙女座是它 200 万年前发出的光，经过 200 万年才到达地球，所以我们看到的是 200 万年前的仙女座，而不是现在的仙女座。目前人类的科技水平远远无法实现登上仙女座进行科学考察。即使以接近光速的速度飞行，到达仙女座也需要 200 万年左右的时间，而且人类还面临着许多技术难题，如长时间的太空生存、能源供应、飞行器的速度和耐久性等。故ABD错误，C正确。 故选C。 32．关于声现象与光现象，下列说法正确的是（　　） A．声音和光都需要靠介质才能传播，都能发生反射 B．光在不同介质中的传播速度相同 C．声音在真空中的传播速度是340m/s D．光在真空中的传播速度是 【答案】D 【详解】A．声音的传播需要介质，在真空中不能传播，而光可以，光会发生反射，而声音传播过程中遇到障碍物也会发生反射，故A错误； B．光在不同介质中传播速度不同，在真空中传播的最快，固体中最慢，故B错误； C．声音在真空中不能传播，故C错误； D．光在真空中的传播速度，故D正确。 故选D。 33．关于光的传播，下列说法中正确的是（　　） A．我们往往先看到闪电后听到雷声是因为闪电先发生 B．开凿隧道时用激光束引导方向利用了光的直线传播 C．牛郎星和织女星相距16光年，每年可以“鹊桥相会”一次 D．光在不同介质中传播的速度相同 【答案】B 【详解】A．由于光在空气中传播速度大于声音在空气中传播的速度，因此我们往往先看到闪电后听到雷声，故A错误； B．由于光是沿直线传播的，因此可以用激光束引导开凿隧道的方向，故B正确； C．光在真空中传播一年的距离为光年，牛郎星和织女星相距16光年，因此“鹊桥相会”16年一次，故C错误； D．光在不同介质中传播的速度不同，光在水中和玻璃中传播的速度小于光在真空中传播的速度，故D错误。 故选B。 34．2025年元宵节，旺苍县举办了烟花晚会。小明在远处观看烟花时，发现先看到烟花绽放后听到烟花爆炸的声音，这一现象说明（　　） A．声音的音调变低了 B．声音的传播需要介质 C．声速比光速慢 D．声音以波的形式在空气中传播 【答案】C 【详解】光在空气中的传播速度约为3×108m/s。声音在空气中的传播速度约为340m/s，远慢于光速。由于光速远大于声速，因此光会先到达观察者，声音后到达。故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 35．光年是 （选填“时间”或“长度”）的单位；小磊对一物体的长度进行了三次测量，记录数据如下：25.1mm、25.2mm、25.2mm，进行多次测量的目的是减小 。 【答案】 长度 误差 【解析】【小题1】光在真空中一年内通过的距离叫做光年，光年是长度的单位，天文学上常用光年来表示天体间的距离。 【小题2】进行多次测量的目的是为了求平均值，减小误差。 36．光在真空中的传播速度大约为 ．“光年”是 的单位．（选填“时间”或“长度”），光在水中的传播速度 （选填“大于”，“等于”或“小于”）光在空气中的传播速度． 【答案】 长度 小于 【详解】[1]光的传播不需要介质，其速度大约为。 [2]光年是长度的单位，表示光在一年内通过的距离。 [3]光在水中的传播速度小于光在空气中的传播速度。光在真空中的传播速度为，光在空气中的传播速度接近真空中的传播速度，约为，而光在水中的传播速度约为。所以光在水中的传播速度小于光在空气中的传播速度。 37．通常人们听到声音的频率范围是 20～20000Hz，通常情况下声音在空气中传播的速度约为 m/s，人耳听到声音的波长约为 ～ 范围。在百米赛跑中，如果记时员听枪声开始记时与看到冒烟记时相差约 s。 【答案】 340 0.017m 17m 0.3 【详解】[1][2][3]声速与介质的种类和温度有关，通常情况下声音在空气中传播的速度约为；通常人们听到声音的频率范围是 20～20000Hz，则人耳听到声音的波长最大为 人耳听到声音的波长最小为 则人耳听到声音的波长范围约为。 [4]在百米赛跑中，枪声传到记时员的时间为 由于光速远大于声速，所以计时员看到冒烟的时间忽略不计，则在百米赛跑中，如果记时员听枪声开始记时与看到冒烟记时相差约0.3s。 38．小聪同学学了一定的光学知识，他知道光在真空中的传播速度约为，光在其他透明介质中传播时的速度比这个速度要 （选填“大”或“小”）。 【答案】小 【详解】光在不同介质中传播的速度不同，光在真空中传播的速度最快，约为，光在其他透明介质中传播时的速度比这个速度要小。 39．为了测量月球到地球的距离，科学家们将一束激光射向月球，经2.56s后接收到从月球返回的激光。光在真空中传播的速度为，则地球到月球的距离 m；请说明不能利用回声测距的方法测量地球到月球距离的理由是 。 【答案】 3.84×108 真空不能听声 【详解】[1]地球到月球的距离 [2]声音的传播需要介质，真空不能传声，因为地球和月球之间是真空环境，因此不能利用回声测距的方法测量地球到月球距离。 40．小强同学在双休日郊游时，突然遭遇滂沱大雨，电闪雷鸣。此时他注意到一道闪电过后一下才听到雷声（此时空气中的声速为340m/s）。请你解答下列问题： (1)请你根据小强所观察到的现象提出一个物理问题； (2)小强看到某次闪电时立即计时，经3s后才听到雷声，请计算小强距闪电处的距离。 【答案】(1)见解析 (2)1020m 【详解】（1）小强注意到一道闪电过后一下才听到雷声，可提出问题：光速比声速快吗？ （2）小强距闪电处的距离为 【考点7 光沿直线传播的作图】 41．如图所示，井底的青蛙能看到外界的范围是有限的。请通过画光路图，作出青蛙能看到的井外的最大范围，保留作图痕迹。 【答案】 【详解】图中黑点表示青蛙的位置，将黑点分别与井口左边的端点、井口右边的端点相连成一直线，然后在直线上标出光线射向黑点的箭头，即可得到两条射向青蛙眼睛的光线，这两条光线之间的范围就决定了青蛙的观察范围。如图所示： 42．如图所示，请找到人头部点A在地面上的影子的位置，S为太阳。 【答案】 【详解】光在同种均匀介质中沿直线传播，当光在直线传播过程中，被物体遮挡就会形成影子，连接太阳与人头部点A，并延长交地面于点，则为人头部点A在地面上的影子，如图所示： 43．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）。请根据这两条光束的方向确定室内电灯的位置。（保留作图痕迹） 【答案】 【详解】如图所示，根据光沿直线传播的原理，每条光线通过小洞都是沿直线传播的，反向延长两条光线，交点处就是电灯所在位置，如图所示： 44．如图所示，地面上竖立放置着竹竿BC，在路灯A的照射下，出现了竹竿BC的影子为BD，请画出竹竿BC的影子BD。 【答案】 【详解】由于光是的直线传播规律，当光照射到竹竿BC上时，光线被遮挡，在竹竿的右边光照射不到的地方形成影子BD，连接AC与地面交于点D，则BD为竹竿BC的影子，作图如下： 45．用光线模型能很好解释光传播的一些现象。小明和同学用两个硬纸筒探究小孔成像，如图所示。请你借助光线模型在图中作出蜡烛（箭头）AB在屏上所成的像（要求标出、）。 【答案】 【详解】蜡烛经过小孔后成倒立的实像，蜡烛A点发出的光线经小孔，到达光屏下部为，蜡烛B点发出的光线经小孔，到达光屏的上部为 46．最美人间四月天，不负踏青好时光。小刚一家到青龙潮湿地公园游玩，小刚坐在开着天窗的轿车里，通过天窗能看到天空的景色，如图甲所示，请在图乙的简化图中画出小刚看到天窗外天空范围的光路图，A点表示小刚的眼睛。 【答案】 【详解】光在同一均匀介质中沿直线传播，光线要进入人的眼中，最大范围就是从天窗的边缘处直线射入人的眼中，所以以天窗为分界，被挡住部分是看不到的。将A点与天窗口左、右边的端点相连成一直线，然后在直线上标出箭头，即得到两条射向人眼睛的光线，光的直线传播限制了人的观察范围，因此人所在的位置越深，它观察到的范围越小，如下图所示： 学科网（北京）股份有限公司1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2.2 光的直线传播（专题训练）【七大题型】 【考点1 光沿直线传播的条件】 1 【考点2 根据光的直线传播确定观察范围】 2 【考点3 影子的形成原理】 3 【考点4 日食和月食的形成】 5 【考点5 小孔成像】 6 【考点6 光速和光年】 9 【考点7 光沿直线传播的作图】 10 【考点1 光沿直线传播的条件】 1．我们生活在声音的海洋中，光的世界里。下列有关声与光的知识中，说法正确的是（　　） A．声和光在空气中传播速度相同 B．声和光都只能沿直线传播 C．声和光都能传播能量 D．声和光都不会污染环境 2．关于光的传播，在初中物理阶段，下列说法中正确的是（　　） A．光只在空气中才沿直线传播 B．光不能在真空中传播 C．光在同种介质中一定沿直线传播 D．光在真空中一定沿直线传播 3．一束红色激光从箱体的一端照射向另一端，箱体中装有某透明液体，激光束的光路图如图所示，下列说法中正确的是（    ） A．该实验表明，光在液体中不能沿直线传播 B．若调整激光束的入射方向，激光束有可能沿直线传播 C．仅改为用绿色激光，绿色激光在该液体中可能沿直线传播 D．该实验中，红色激光在液体中的传播速度为 4．伟大的物理学家 建立了经典力学的基本体系，他曾经说过：“如果说我比别人看得远些，那是因为站在巨人肩上的缘故”。俗语讲站得高看得远，其科学原理表明光是沿 传播的。 5．后海水幕电影灯光秀气势恢宏，色彩绚烂，千变万化，亦真亦幻，给人们消夏纳凉、休闲娱乐带来了新的生活情趣。夜空中发光的灯泡 （选填“是”或“不是”）光源，笔直的光束说明光在 中沿直线传播。    6．光在同种均匀介质中是沿 传播的，光在真空中的传播速度 m/s，光年是一个 （选填“长度”或“时间”）单位。 【考点2 根据光的直线传播确定观察范围】 7．如图，甲、乙两人分别站立于一面墙的两边，若要在墙上开一个窗使两人彼此都能看到对方的全身，则所需的最小窗的位置范围大约为（　　）    A．ac B．bc C．ad D．be 8．“手机防窥膜”中的防窥结构层采用了超细百叶窗光学技术，其原理类似百叶窗，只能透过一定角度的光线。亮屏时，手机屏幕 （选填“是”或“不是”）光源；如图所示，在可视范围区域之外看不见该区域屏幕的内容，这是由于光的 现象造成的； 若仅减小超细百叶窗的间距，则可视范围将 （选填“增大”或“减小”）。 9．当人从停放在路边的A车前横穿马路时，行驶中的B车内驾驶员由于存在盲区而看不见行人，容易引发交通事故。如图，盲区指的位置是 。 【考点3 影子的形成原理】 10．扬州某学校开展了“在太阳光下观察影长”的活动，小明同学观察草地上铅笔在午间时的影子，其中正确的是（　　） A． B． C． D． 11．某人晚上从远处走近一盏路灯又远离路灯的过程中，他的影子长度的变化情况是（　　） A．先变长后变短 B．先变短后变长 C．一直在变长 D．一直在变短 12．如图所示，晚上小林同学从远处走近一盏路灯又远离路灯的过程中，他的影子长度的变化情况是（　　） A．一直在变短 B．一直在变长 C．先变短后变长 D．先变长后变短 13．圭杆，是我国古代度量日影长度的一种天文仪器。几名中学生利用一根垂直插入水平地面的圭杆，进行“观杆测影”活动。2024年5月20日无锡某地正午时刻圭杆的杆影如图甲所示。太阳直射点的回归运动如图乙所示，已知无锡市处在北纬至之间。以下说法正确的是（   ） A．杆影形成的原因是光的反射 B．图中杆影O到A指向南方 C．夏至日正午时刻，该圭杆的杆影长度比图甲中的长 D．从2024年夏至日到2024年冬至日，每天正午时刻该圭杆的杆影长度将不断变长 14．小向同学在金沙遗址公园做了一个实验：阳光下让杆直立于O点，如图甲所示，每间隔几分钟记下影子端点的位置，画出其轨迹如图乙。图中B点离O点最近，则O→B连线指向 方，这利用了光 的原理。 15．“日晷”（图甲）和“圭表”（图乙）均是我国古代劳动人民用来计时的器具。日晷用来计量二十四个小时，人们通过观察阳光下晷针落在谷面上的影子来确定时间，晷针在晷面上形成影子的原因是 ；圭表用来计量二十四个节气，其工作原理可简化为在地上竖一根直杆，通过测量正午阳光照射下直杆影子的长度来确定节气，则一年中影子最长的那天应该是 （选填“夏至”或“冬至”）。 16．用影子辨别方向：如图所示中午前后，用描点的方法在地面上画出竖直杆阴影顶端的运行轨迹，找出其中距O最近的点A，则就指向 （选填“东”“南”“西”或“北”），这一技能应用的光学知识是 。 17．小明发现，一天中影子的长度一直在变化，为了探究影子长度的变化与哪些因素有关，小明和同学们做了以下猜想 猜想一：影子长度可能与光源的高度有关。 猜想二：影子长度可能与物体离光源的水平距离有关。 他们设计的实验装置如图所示。AB为竖直方向的长杆，长杆AB上装有一个可以移动的点光源D，再在地面上竖立一根短木条（短木条始终低于点光源D）。h为点光源的高度，s为A点到短木条的距离，l为影子的长度。小明控制短木条的长度和位置不变，将点光源D在AB间移动，测得的数据如表所示：          实验序号 1 2 3 4 点光源的高度h/cm 20 30 40 50 影子长度l/cm 30 15 10 7.5 (1)分析表格数据可知：保持其他因素不变，当点光源的高度逐渐增大时，影子的长度将 （选填“变长”“变短”或“不变”）。 (2)请你根据表中数据在图中绘制影子长度l随点光源的高度h变化的图像 。观察图像的变化趋势发现：点光源越高，影子长度变化的速度越 （选填“快”或“慢”）。 【考点4 日食和月食的形成】 18．如图为“日环食”天文奇观，发生这种天文现象时，太阳、地球和月球处在一条直线上，它们的位置关系是（　　） A．太阳——地球——月球 B．地球——太阳——月球 C．太阳——月球——地球 D．月球——地球——太阳 19．在甲、乙两图中（　　） A．图甲表示月食的成因，图乙表示日食的成因 B．图甲表示日食的成因，图乙表示月食的成因 C．两图都表示日食的成因 D．两图都表示月食的成因 20．关于日食和月食，下列说法正确的是（　　） A．日食和月食都是光的直线传播形成的，日食是地球进入了月球的影子 B．日食和月食都是光的直线传播形成的，日食是月球进入了地球的影子 C．日食和月食都是光的直线传播形成的，月食是地球进入了月球的影子 D．日食和月食都是光的反射形成的，月食是月球进入了地球的影子 21．民间称日全食为“天狗食日”，由于光的 （选填“直线传播”或“反射”），当射向地球部分地点的太阳光被月球全部遮住时，便出现了“天狗食日”的现象，所谓的“天狗”实际上是指 ，用如图表示日全食时，图中的A处是 球，B处是 球。 22．如图是月食形成的示意图，由于 形成了月食，图中月亮在 （选填“1”或“2”）位置时，地球上的人们能够看到月偏食。 【考点5 小孔成像】 23．如图为小孔成像与手影游戏，下列说法正确的是（　　） A．两者都可以用光的直线传播来解释 B．墙上的影子就是像 C．图中蜡烛到像的直线就是光线 D．小孔成像必然为倒立放大的实像 24．如图所示， 在暗室里， 光具座上依次排放光屏、小孔挡板、T形LED灯光源， 光屏上呈现的像是（　　） A． B． C． D． 25．日偏食是一种常见的天文现象，指的是当月球运行到地球与太阳之间时，地球的一部分被月球的半影覆盖，导致太阳的一部分被挡住。在这种情况下，地球上的观察者会看到太阳的一部分被月球挡住，形成日偏食。日偏食发生时，小明同学在白纸上打了很多小孔，用手显示小孔后面的成像情况，如图所示。下列说法正确的是（　　） A．日偏食发生时太阳、月球和地球三者必须处在一条直线上，且地球上的观察者必须在月球的半影区内 B．日偏食是光的直线传播形成的，手上的太阳是光的反射形成的 C．手上的亮斑，与小孔的形状相同，是小孔的影子，不是太阳的像 D．手上的亮斑是太阳倒立的虚像 26．夏天正午时分，阳光明媚，小华在地面上铺一张白纸，将刻有边长为3cm的等边三角形孔的纸板正对着太阳，保持纸板与地面的距离为1m不变，用一张卡片覆盖在三角形孔上，遮住孔的一部分，如图所示，让太阳光透过小孔，移动卡片，使通光孔变小。刚开始时，白纸上光斑大小 ；当小孔足够小时，光斑形状是圆形的，继续移动卡片，减小通光孔的大小，白纸上光斑大小 ，光斑亮度 。 27．2000多年前，我国思想家墨子和他的学生做了世界上第一个小孔成像实验。用一块带有小孔的板遮挡在墙体与人物之间，墙体上就会显现人物倒立的像（如图）。墨子通过小孔所形成像的特点，推测光是沿 传播的。 28．当太阳光被月球挡住的时候，在地球上的人可能看不到太阳，这就是日食。如图甲所示，当人随地球一起运动到区域内会看见 （选填“日偏食”、“日全食”或“日环食”）。2020年6月21日出现了日偏食现象，同时在树荫下看到了许多月牙形的光斑（如图乙）：月牙形光斑形成的原因与日偏食形成的原因 （选填“相同”或“不相同”），月牙形光斑是 的实像。 29．小明自制“针孔”照相机。如图所示，他用硬纸板做了两个长约 15cm、直径相差很小（直径都在 8cm 左右）的纸筒作为内、外套筒，使内套刚好能够插入外套筒内，并能前后拉动。准备几张黑纸，黑纸上分别有形状和大小不一样的小孔。 (1)在外套筒的一端蒙上一张带小圆孔的黑纸；在内套筒的A端蒙上一层 （透明/半透明/不透明）膜；为了使观察到的像更清晰，应将内套筒的 （A/B）端插入外套筒内； (2)小明将小孔正对“F 光源”，调整内套筒的位置，可以看到“F光源”在膜上成清晰的缩小的像，所成的像是 （正立/倒立）的 （实/虚）像，其成像原理是 。将“F光源”用黑纸遮去中间一小部分，观察到像的形状 （改变/不改变）； (3)保持其它因素不变，更换黑纸： ①使小圆孔更小一点，观察到像的形状 （改变/不改变），像的亮度 （变亮/不变/变暗）； ②将小圆孔换成与小圆孔大小相仿的小方孔，在膜上观察到 （填字母）；将小圆孔换成边长约 3cm 的等边三角形孔，在膜上观察到 （填字母）。 A．F光源的像       B．满满的一片亮光       C．方形的光斑        D．三角形的光斑 30．如图1所示，找一个空的易拉罐，用钉子在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，将小孔对准窗外的景物，观察并研究小孔成像的特点。 (1)塑料薄膜上看到 （选填“景物”、“小孔”）倒立的 （选填“实”、“虚”）像。 (2)为了增大所成的像，可采取的办法是： 。 (3)如图2，太阳透过树叶缝隙形成的圆形光斑与上述原理实际上是相同的，这些圆形光斑大小不一的原因是 ，研究发现，同样大小缝隙形成的圆形光斑越大，亮度 。 【考点6 光速和光年】 31．仙女座大星云是离地球最近的一个旋涡星系，它的直径约为16万光年，距离地球约为200万光年。有关仙女座的下列说法中正确的是（　　） A．我们现在看到的仙女座就是现在的仙女座 B．仙女座发出的光需6万年才能到达地球 C．仙女座发出的光需200万年才能到达地球 D．目前人类已有能力登上仙女座进行科学考察 32．关于声现象与光现象，下列说法正确的是（　　） A．声音和光都需要靠介质才能传播，都能发生反射 B．光在不同介质中的传播速度相同 C．声音在真空中的传播速度是340m/s D．光在真空中的传播速度是 33．关于光的传播，下列说法中正确的是（　　） A．我们往往先看到闪电后听到雷声是因为闪电先发生 B．开凿隧道时用激光束引导方向利用了光的直线传播 C．牛郎星和织女星相距16光年，每年可以“鹊桥相会”一次 D．光在不同介质中传播的速度相同 34．2025年元宵节，旺苍县举办了烟花晚会。小明在远处观看烟花时，发现先看到烟花绽放后听到烟花爆炸的声音，这一现象说明（　　） A．声音的音调变低了 B．声音的传播需要介质 C．声速比光速慢 D．声音以波的形式在空气中传播 35．光年是 （选填“时间”或“长度”）的单位；小磊对一物体的长度进行了三次测量，记录数据如下：25.1mm、25.2mm、25.2mm，进行多次测量的目的是减小 。 36．光在真空中的传播速度大约为 ．“光年”是 的单位．（选填“时间”或“长度”），光在水中的传播速度 （选填“大于”，“等于”或“小于”）光在空气中的传播速度． 37．通常人们听到声音的频率范围是 20～20000Hz，通常情况下声音在空气中传播的速度约为 m/s，人耳听到声音的波长约为 ～ 范围。在百米赛跑中，如果记时员听枪声开始记时与看到冒烟记时相差约 s。 38．小聪同学学了一定的光学知识，他知道光在真空中的传播速度约为，光在其他透明介质中传播时的速度比这个速度要 （选填“大”或“小”）。 39．为了测量月球到地球的距离，科学家们将一束激光射向月球，经2.56s后接收到从月球返回的激光。光在真空中传播的速度为，则地球到月球的距离 m；请说明不能利用回声测距的方法测量地球到月球距离的理由是 。 40．小强同学在双休日郊游时，突然遭遇滂沱大雨，电闪雷鸣。此时他注意到一道闪电过后一下才听到雷声（此时空气中的声速为340m/s）。请你解答下列问题： (1)请你根据小强所观察到的现象提出一个物理问题； (2)小强看到某次闪电时立即计时，经3s后才听到雷声，请计算小强距闪电处的距离。 【考点7 光沿直线传播的作图】 41．如图所示，井底的青蛙能看到外界的范围是有限的。请通过画光路图，作出青蛙能看到的井外的最大范围，保留作图痕迹。 42．如图所示，请找到人头部点A在地面上的影子的位置，S为太阳。 43．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）。请根据这两条光束的方向确定室内电灯的位置。（保留作图痕迹） 44．如图所示，地面上竖立放置着竹竿BC，在路灯A的照射下，出现了竹竿BC的影子为BD，请画出竹竿BC的影子BD。 45．用光线模型能很好解释光传播的一些现象。小明和同学用两个硬纸筒探究小孔成像，如图所示。请你借助光线模型在图中作出蜡烛（箭头）AB在屏上所成的像（要求标出、）。 46．最美人间四月天，不负踏青好时光。小刚一家到青龙潮湿地公园游玩，小刚坐在开着天窗的轿车里，通过天窗能看到天空的景色，如图甲所示，请在图乙的简化图中画出小刚看到天窗外天空范围的光路图，A点表示小刚的眼睛。 学科网（北京）股份有限公司1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$