内容正文:
专题4.1 光的直线传播
(知识梳理+15个考点讲练+中考真题演练+难度分层练 共55题)
知识梳理 技巧点拨 1
知识点梳理01:光源 1
知识点梳理02:光的直线传播 2
知识点梳理03:光的传播速度 4
优选题型 考点讲练 4
考点1:光源的概念及分类 4
考点2:常见光源 5
考点3:区别光源与非光源 5
考点4:光沿直线传播的条件 6
考点5:根据光的直线传播确定观察范围 7
考点6:影子的形成原理 8
考点7:本影、半影和伪本影 9
考点8:日食和月食的形成 11
考点9:小孔成像 12
考点10:光在真空中的速度 13
考点11:光在不同介质中的传播速 13
考点12:辨析光速与声速的不同以及在生活中的应用 14
考点13:光年 14
考点14:光线 15
考点15:光沿直线传播的作图 16
中考真题 实战演练 17
难度分层 拔尖冲刺 19
基础夯实 19
培优拔高 23
知识点梳理01:光源
1、光源
人们之所以能看到各种各样的物体,是因为有光进人人眼。带给人们光明的,是各种各样的光源。
(1)概念:自身能够发光的物体叫做光源。
(2)分类
分类方法
名称
举例
按形式
自然光源
太阳及其他恒星、萤火虫、水母等
人造光源
火把、蜡烛、荧光棒、电灯等
按是否发热
热光源
太阳、火把、白炽灯等
冷光源
萤火虫、LED灯、水母等
按是否具有生命
生物光源
萤火虫、水母、灯笼鱼等
非生物光源
篝火、日光灯等
2、光源的判断
判断物体是不是光源的关键是看物体自身能否发光。有些物体看上去好像在发光,但实际上本身并不发光,它能够反射太阳光或其他光源发出的光,如月亮、行星、正在放映的电影屏幕等,都不是光源。
知识点梳理02:光的直线传播
1、实验探究:光在水、玻璃中的传播
介质
水
玻璃
图示
现象
在滴有少许牛奶的水中,激光的传播径迹是一条直线
【注】滴入牛奶目的:使传播路径更清晰
在均匀透明的玻璃中,激光的传播径迹是一条直线
结论
光在同种均匀介质中沿直线传播
2、光的直线传播
光在同种均匀介质中沿直线传播,光可以在真空中传播。光的直线传播是有条件的,即在“同种均匀介质中”注意同种和均匀这两个条件缺一不可,必须同时满足,光才不会发生弯曲。
3、光线
为了表示光的传播情况,我们用一条带有箭头的直线表示光传播的径迹和方向。用光线可以简洁、明了地表示不同光源的发光情况。
4、与光沿直线传播有关的现象
(1)影子:光沿直线传播,遇到不透明的物体时,在物体后面光所不能到达的地方形成一个阴暗的区域,就是影子。
(2)日食:当月球运行到太阳和地球之间,并且这三个天体在同一条直线上时,太阳射向地球的光被月球阻挡,月球的影子落在地球上,形成日食。
(3)月食:当地球转到月球和太阳之间,并且三者在同一直线上时,地球挡住了射向月球的太阳光,月球上阴影部分不能反射太阳光,这就形成了月食。
(4)小孔成像:光沿直线传播,通过小孔后,烛焰上部发出的光射到了光屏下部,烛焰下部发出的光射到了光屏上部,在光屏上形成了相对于烛焰倒立的像。
【注】①小孔必须足够小,但并不是越小越好,孔太小会影响像的亮度。
②像的形状取决于物体的形状,和小孔的形状没有关系。
③像的大小与光屏到小孔的距离、物到小孔的距离等有关。
5、光的直线传播的应用
由于光沿直线传播,在开凿隧道时,工人们可以用激光束引导掘进机,使掘进机沿直线前进,保证隧道方向不出偏差。此外,光的直线传播还用于士兵射击瞄准、木工检查木板是否平直、站队时队列是否排直等。
知识点梳理03:光的传播速度
1、真空中的光速
真空中的光速是宇宙间最大的速度,在物理学中用字母c表示。 。在通常情况下,真空中的光速可以近似取为。
2、不同介质中的光速
介质
光速
空气
稍小于真空中的速度,一般情况下认为空气中的光速等于真空中的光速
水
约为真空中光速的
玻璃
约为真空中光速的
考点1:光源的概念及分类
【典例精讲】(24-25八年级上·湖南岳阳·期中)我们常用坐井观天来比喻眼界小,若图中A点是青蛙,请在左图画出青蛙透过水井能看到的天空范围。
【答案】
【规范解答】在井没有水时,光沿直线传播,其视野范围如图所示:
【变式训练】(22-23八年级上·陕西西安·期中)五彩缤纷的世界由各种光源点缀而成,下列属于天然光源的是( )
A.明月 B.点燃的蜡烛 C.发光的电灯 D.太阳
【答案】D
【规范解答】A.皎洁的明月自身不能发光,是反射的太阳光,明月不属于光源,故A不符合题意;
BC.点燃的蜡烛、发光的电灯属于人造光源,故BC不符合题意;
D.天然光源是指自然界中产生的发光物体,其能量来源于自然过程。在自然界中,很多物体都可以作为天然光源,例如太阳、火山、萤火虫等,故D符合题意。
故选D。
考点2:常见光源
【典例精讲】(23-24八年级上·江苏宿迁·阶段练习)光源分为 光源和 光源,发光的水母是 光源。
【答案】 天然 人造 天然
【规范解答】[1][2][3]自己能发光的物体叫做光源,根据光源来源,自然界中原本就有的光源为天然光源,人们创造的光源人造光源,故发光的水母是天然光源。
【变式训练】(23-24八年级上·辽宁沈阳·期中)下列是光源的是( )
A.月亮 B.发光的水母
C.自行车尾灯 D.闪闪发光的钻石
【答案】B
【规范解答】光源是自身正在发光的物体;月亮、钻石、自行车尾灯是反射光,本身并不能发光,故不是光源,发光的水母,自身能够发光,故是光源,所以ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
考点3:区别光源与非光源
【典例精讲】(2025·江苏盐城·一模)下列物体属于光源的是( )
A.闪亮的钻石 B.鲜艳的花朵 C.皎洁的月亮 D.炽热的太阳
【答案】D
【规范解答】自身发光的物体才叫光源;闪亮的钻石、皎洁的月亮、鲜艳的花朵自身都不能发光,只能反射其它物体的光,它们都不是光源;太阳自身能够发光,是光源,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
【变式训练】(24-25八年级上·全国·课后作业)现有①刺眼的玻璃幕墙、②月亮、③太阳、④闪闪发光的钻石、⑤发光的电灯、⑥放映中的电视屏幕、⑦放映中的投影仪屏幕、⑧发光的萤火虫、⑨明亮的交通路牌。其中属于天然光源的有 ;属于人造光源的有 。(均填序号)
【答案】 ③⑧ ⑤⑥
【规范解答】[1][2]能够发光的物体叫光源,光源包括天然光源和人造光源,属于人造光源的有:⑤发光的电灯、⑥放映中的电视屏幕;其中属于天然光源的有:③太阳、⑧发光的萤火虫
考点4:光沿直线传播的条件
【典例精讲】(2025·山西忻州·一模)日晷是我国古代的计时工具,如图所示是祁县乔家大院里神奇的人体日晷。不同月份,人站在对应的位置上,太阳照射过来而形成的影子就是“晷针”,“晷针”所指的位置就是此时的时辰,精确程度与今天的钟表相差无几。人体日晷的原理是( )
A.光的直线传播 B.光的反射
C.光的折射 D.光的色散
【答案】A
【规范解答】光在同种均匀物质中沿直线传播,在日常生活中,激光准直、小孔成像和影子、日晷的形成等都表明光在同一种均匀介质中是沿直线传播的。故日晷的原理是光的直线传播,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
【变式训练】(24-25八年级上·黑龙江牡丹江·期中)小明在做“光在液体中的传播”实验时,他在玻璃缸内配制了白糖水,静置一段时间后,用一束激光斜向上射入白糖水中,发现白糖水中的光线不是一条直线,而是一条弯曲的曲线,你认为原因是 。若保持激光入射方向不变,将白糖水搅拌均匀后你会发现 ,其原因是 。
【答案】 光在不均匀的糖水中不能沿直线传播 光线变为一条直线 光在同种均匀介质中沿直线传播
【规范解答】[1]在装有纯净水的玻璃缸内加入大量白糖,静置一段时间后,白糖水上下是不均匀的,所以用一束激光斜向上射入白糖水中,光线是一条曲线。
[2][3]由于光在同种均匀介质中沿直线传播,将白糖水搅拌后,白糖水变成上下均匀的介质,所以小明保持激光笔入射方向不变,便能观察到激光在均匀白糖水中沿直线传播。
考点5:根据光的直线传播确定观察范围
【典例精讲】(24-25八年级上·陕西西安·开学考试)军训课上,王刚同学正在用步枪进行瞄准射击练习(如图所示)。教官告诉他,当眼睛看到瞄准点、准星尖和缺口三者重合时,就认为三者处于同一直线上。请你说说这是什么道理?
【答案】见详解
【规范解答】答:步枪瞄准练习时,当眼睛看到步枪前端的瞄准点、准星尖和缺口三者重合时,根据光的直线传播原理,就认为三者在同一直线上,即三点同线。
【变式训练】(24-25八年级上·山东济南·期末)如图甲为手机防窥膜结构图,其原理类似百叶窗,只能透过一定角度的光线,贴在手机屏幕上的效果如图乙,只有正对着手机屏幕的使用者才能看清楚屏幕上的内容,其他人从旁边望过去,只能看到一片漆黑,从而达到防止偷窥、保护使用者隐私的作用。在屏幕上贴了防窥膜后,从两侧之所以看不清屏幕内容,是由于光 ;为了让防窥效果更好(可视范围减小),可以适当地 (选填“增大”或“减小”)超细百叶窗的间距。
【答案】 沿直线传播 减小
【规范解答】[1]光在同种均匀的介质中沿直线传播,由图乙可知,两侧之所以看不清屏幕内容,是由于光的直线传播,超细百叶窗对光线起到遮挡作用,所以只有正对着手机屏幕的使用者才能看清楚屏幕上的内容,其他人从旁边望过去,只能看到一片漆黑。
[2]为了让防窥效果更好(可视范围减小),可以适当地减小超细百叶窗的间距,使得可视范围减小。
考点6:影子的形成原理
【典例精讲】(2025·广东深圳·三模)在2024年中央春晚陕西西安分会场的诗词朗诵节目中,演员们通过灯光与手势配合,在巨型幕布上投射出壮丽的汉字剪影。这一效果的原理是( )
A.光的直线传播 B.光的折射
C.光的反射 D.光的色散
【答案】A
【规范解答】光由光源发出,在同种介质中是沿直线传播的,当光遇到不透明物体时,便会在物体后面形成一个黑暗的区域,即是影子,在巨型幕布上投射出壮丽的汉字剪影的原理是光的直线传播,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
【变式训练】(2025·江苏泰州·一模)我国《周礼·考工记》中有“识日出之景,与日入之景”的记载,古人通过日出和日落时细杆的影子来辨别方位,依据是 。如图所示,某天将直杆MN竖直放在学校操场的水平地面上,ND和为杆在阳光下的两个影子,则 点在杆子的北侧方位(选填“A”或“C”)。
【答案】 光在均匀介质中沿直线传播 C
【规范解答】[1]光在同种均匀介质(如空气 )中沿直线传播,遇到不透明的细杆时,杆后光无法到达区域形成影子,古人据此辨别方位。
[2]我国在北半球,早上太阳在东边,影子在西边;傍晚太阳在西边,影子在东边。图中6:00太阳在东边,18:00太阳在西边,NB是傍晚的影子,ND是早上的影子。因太阳直射点在南北回归线间移动,总体太阳位置偏南,影子方位偏北,所以C点在杆子北侧方位。
考点7:本影、半影和伪本影
【典例精讲】(22-23八年级上·全国·课后作业)如图所示为2021年5月26日的月相,据此推断当天日地月三者位置关系可能为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【规范解答】2021年5月26日傍晚出现一次月全食天象,我国大部分地区都能观察到月全食形成的红色月亮。当太阳、地球与月球排成一条直线,月球完全进入地球的本影里,就发生了月全食。由于太阳光经过地球大气折射和散射,本影中的月球呈现出暗红色,如下图所示:
故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
【变式训练】(24-25八年级上·江苏南通·阶段练习)在探究小孔成像的实验中,小明用一个空的易拉罐,在其底部中央开一个小圆孔,并将其顶部剪去,蒙上一层半透明薄膜,将点燃的蜡烛按图甲的位置放置在小孔的前方:
(1)为让实验效果更明显,应该在 (明亮/黑暗)的环境中进行实验;
(2)实验中小明利用此装置可以看到烛焰在半透明膜上成的是 (正立/倒立)的像
(3)小明增大蜡烛与小孔之间的距离,在半透明膜上成的像 (变大/变小/不变)。
(4)若将实验的小孔变为三角形的小孔,则光屏上的像的形状会 (不变/变为三角形/变为正方形)
(5)晴天正午,小明走在瘦西湖公园的树林下,他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,这些光斑是太阳的 (像/影子),光斑大小不同的原因是 (树叶间缝隙的大小不同/树叶缝隙到地面的高度不同)。
(6)如图乙所示,让一束平行光垂直于水平地面MN射下,A为小铁球(大小可不计)。若小球在竖直平面内沿图中半径为R的圆形虚线轨迹运动,关于小球的影子在地面MN上运动的轨迹,下列说法正确的是_________。
A.轨迹为圆形,半径为R B.轨迹为直线,轨迹的长度为R
C.轨迹为圆形,半径为2R D.轨迹为直线,轨迹的长度为2R
【答案】(1)黑暗
(2)倒立
(3)变小
(4)不变
(5) 像 树叶缝隙到地面高度不同
(6)D
【规范解答】(1)烛光比较微弱,为让实验效果更明显,应该在黑暗的环境中进行实验。
(2)该实验为小孔成像现象,实验中小明利用此装置可以看到烛焰在半透明膜上成的是倒立的像。
(3)小明增大蜡烛与小孔之间的距离,像距不变,则在半透明膜上成的像不变。
(4)若将实验的小孔变为三角形的小孔,则光屏上的像的形状会不变。
(5)[1][2]晴天正午,小明走在瘦西湖公园的树林下,他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,这些光斑是太阳经过树叶所成的像,光斑大小不同的原因是像距不同,即树叶缝隙到地面的高度不同。
故选D。
(6)如图乙所示,让一束平行光垂直于水平地面MN射下,A为小铁球(大小可不计)。若小球在竖直平面内沿图中半径为R的圆形虚线轨迹运动,小球的影子是光被小球挡住留下的黑影,则小球在地面MN上运动的轨迹为直线,轨迹的长度为2R,故ABC不符合题意,D符合题意。
考点8:日食和月食的形成
【典例精讲】(24-25八年级上·江西新余·阶段练习)如图所示的是复合日食,日食形成时太阳、月亮和地球中处于中间位置的是 ,能形成日食是因为 。
【答案】 月亮 光沿直线传播
【规范解答】[1][2]当月球运行到太阳和地球之间,太阳、月亮和地球在一条直线时,由于光在同种均匀介质中沿直线传播,所以月球挡住了太阳光,地球上的人看不到太阳,就形成了日食。
【变式训练】(24-25八年级·全国·假期作业)当月球运动到太阳和地球之间,月球就会挡住太阳射向地球的光,月球身后的影子正好落到地球上时,就会发生神奇的日食奇观,如图,在a、b、c、d位置此刻都看不到日食现象的是( )
A.a、b两位置 B.b、c两位置 C.a、c两位置 D.a、d两位置
【答案】D
【规范解答】日食是由光的直线传播形成的,由图可知,太阳射向地球的光线被月亮挡住,c点会看不到太阳,形成日食,b点看不到太阳的下部,应该可以看到日偏食,而a点能看到太阳,不能形成日食,d点是夜间,无所谓日食,故a、d两位置看不到日食现象。故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
考点9:小孔成像
【典例精讲】(24-25八年级上·陕西西安·开学考试)国庆放假,天气晴朗、阳光明媚,小明同学去农村的奶奶家,发现奶奶家的牛棚顶漏了一个三角形的小洞,阳光透射进来,在地上形成一个光斑,该光斑是 (选填“圆形的”“三角形的”或“不规则的”),该光斑实际是太阳的 (选填“影子”或“像”),是由于光 形成的。
【答案】 圆形的 像 直线传播
【规范解答】[1][2][3]太阳光经过小孔会在地面上形成光斑,即太阳的像,是小孔成像现象;由光的直线传播形成,小孔成像时,对孔的要求是要尽量小,像的形状与小孔的形状无关,与物体的形状有关,太阳的像是圆形的。
【变式训练】(2025·江苏·二模)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
【规范解答】[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。
考点10:光在真空中的速度
【典例精讲】(2025·江苏宿迁·一模)关于光速和光年,下列说法正确的是( )
A.光的传播速度总是 B.光在不同介质中传播速度是相同的
C.光年是天文学上使用的时间单位 D.光年是天文学上使用的长度单位
【答案】D
【规范解答】A.光在真空中的传播速度约为,在空气中的传播速度接近真空的中传播速度,在液体中传播速度比空气中的小,在固体中的传播速度比在液体中的小,故A错误;
B.光在不同介质中传播速度一般不同,故B错误;
CD.光年指光在一年内通过的路程,是长度单位,故C错误,D正确。
故选D。
【变式训练】(24-25八年级上·山东淄博·期末)传说牛郎与织女每年农历七月七日在鹊桥相会。牛郎星与织女星的距离约为,假如两人都以光速奔向鹊桥,经过 秒的时间能相会。光 (选填“能”或“不能”)在真空中广播。
【答案】 能
【规范解答】[1]牛郎与织女的总速度为
故他们相会的时间为
[2]光的传播不需要介质,它能在真空中传播。
考点11:光在不同介质中的传播速
【典例精讲】(24-25八年级上·全国·课后作业)下列说法中不正确的是( )
A.光在真空中传播速度最小
B.光在水中的传播速度比在玻璃中大
C.光传播速度的最大值约为3×108m/s
D.光在不同介质中传播速度一般不同
【答案】A
【规范解答】光在真空中的传播速度约是3×108m/s;光在真空中的传播速度最大,光在不同介质中传播速度一般不同,光在水中的传播速度大于光在玻璃中的传播速度,在其它介质中的速度比在真空中的速度都小,故A错误,符合题意;BCD正确,不符合题意。
故选A。
【变式训练】(24-25八年级上·湖南岳阳·期中)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
【规范解答】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。
考点12:辨析光速与声速的不同以及在生活中的应用
【典例精讲】(2025·黑龙江佳木斯·三模)声音在15℃空气中传播速度是 m/s。百米赛跑时,终点计时员若听到枪声才计时,测得成绩比真实成绩 (选填“偏大”或“偏小”)。
【答案】 340 偏小
【规范解答】[1]声音的传播速度与介质的种类和介质的温度有关,在温度不同的空气中,声音的传播速度不同,其中声音在15℃空气中的传播速度是。
[2]由题意可知,发令员在起点处发出发令枪声,若在终点处的计时员听到发令枪声才计时,由于发令枪声从起点到终点传播需要时间,所以计时员记录的时间与实际时间相比会偏小。
【变式训练】(24-25八年级上·黑龙江绥化·期末)光在真空的传播速度是,雷雨天打雷时先看见闪电后听到雷声,其原因是 ;如果看见闪电后6s听到雷声,打雷处距听者约 m。
【答案】 光在空气中的传播速度大于声音在空气中的传播速度 2040
【规范解答】[1]光在真空的传播速度是,声音在空气中的传播速度约为340m/s,雷雨天打雷时先看见闪电后听到雷声,其原因是光在空气中的传播速度大于声音在空气中的传播速度。
[2]如果看见闪电后6s听到雷声,打雷处距听者约
考点13:光年
【典例精讲】(24-25八年级上·湖北武汉·阶段练习)宇宙中恒星间的距离都非常大。为了表达起来方便一些,天文学家使用一个非常大的距离单位: ,它等于 的距离。人们在形容一个数字很大很大的时候,常说这是个“ ”。
【答案】 光年 光在一年内传播 天文数字
【规范解答】[1][2]宇宙中恒星间的距离都非常大,天文学家使用了一个非常大的距离单位是光年,它等于光在一年内传播的距离,此距离非常大,但方便描述恒星间的距离。
[3]天文学上用的数字极大,通常在亿以上,因称极大的数字为天文数字。人们在形容一个数字很大很大的时候,常说这是个“天文数字”。
【变式训练】(24-25八年级上·江西吉安·期中)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
【规范解答】【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。
考点14:光线
【典例精讲】(24-25八年级上·四川成都·期末)下列事例中运用了不同的科学研究方法,其中①运用的研究方法是 ,②运用的研究方法是 。
①用带箭头的直线表示光的传播路径和方向
②将发声音叉插入水中,溅起的水珠反映音叉振动
【答案】 理想模型法 转换法
【规范解答】[1]用带箭头的直线表示光的传播路径和方向,这是把抽象的光的传播情况用直观的带箭头直线来形象地表示,运用的研究方法是理想模型法。
[2]将发声音叉插入水中,溅起的水珠反映音叉振动,把不容易观察到的音叉振动转化为容易观察到的水珠溅起,运用的是转换法。
【变式训练】(24-25八年级上·吉林·课后作业)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.光线是用来表示光的径迹和方向的,用到了理想模型法
D.光线可以用虚线表示
【答案】C
【规范解答】AC.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错误,C正确;
B.激光笔发出的是光,不是光线,故B错误;
D.在光路图中,光线用实线表示,故D错误。
故选C。
考点15:光沿直线传播的作图
【典例精讲】(2025·新疆乌鲁木齐·一模)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】
【规范解答】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:
【变式训练】(24-25八年级上·山西太原·期末)图甲是世界最早的观象台——山西陶寺古观象台,它由13根半圆形排列的夯土柱和观测台组成。站在观测台中心观测日出,若从右侧第二个狭缝观察到太阳,这一天就是冬至日;若从左侧第1个狭缝观察到太阳,这一天就是夏至日。请在图乙对应的结构示意图中,画出冬至日或夏至日观测者看到太阳的光路图。
【答案】
【规范解答】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中是沿直线传播的,由题意可知,从右侧第二个狭缝观察到太阳,这一天就是冬至日;从左侧第1个狭缝观察到太阳,这一天就是夏至日,则冬至日和夏至日光的大致传播方向,如下图所示:
1.(2025·河南新乡·中考真题)木尺又称鲁班尺,因受潮而膨胀变长。使用受潮后的木尺测量物体的长度时(被测物体自身形变不计),测量值将比真实值 (选填“偏大”或“偏小”)。木工在刨木块时,为了检查它的棱是否直,往往是闭上一只眼睛,用另一只眼睛沿棱的长度方向看去。木工的这种方法利用了 的道理。
【答案】 偏小 光在同一均匀介质中沿直线传播
【规范解答】[1]受潮而膨胀后的木制的刻度尺会变长,分度值会变大,用此刻度尺来测量物体的长度,会使测量结果偏小。
[2]木工在刨木块时,为了检查它的棱是否直,往往是闭上一只眼睛,用另一只眼睛沿棱的长度方向看去,木工的这种方法利用了光在同一均匀介质中沿直线传播(或光的直线传播)的道理,当看不到突起部分,表示棱是直的。
2.(2025·四川德阳·中考真题)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
【规范解答】[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。
3.(2025·江苏扬州·中考真题)下列关于声与光的说法中正确的是( )
A.声和光在水中都比在空气中的传播速度快 B.声和光的传播都需要介质
C.空气中声速和光速都是 D.声音和光都可以传递能量和信息
【答案】D
【规范解答】A.声在水中的传播速度大于在空气中的声速;光在空气中的传播速度大于在水中的光速,故A错误;
B.声的传播需要介质,但光的传播不需要介质,故B错误;
C.声音在15℃空气中的速度为340m/s;光在空气中的传播速度接近于,故C错误;
D.声音是一种机械波,光是电磁波, 波都可以传递信息和能量,故D正确。
故选D。
4.(2025·江西赣州·中考真题)光在真空中传播的速度为 m/s;由于光速远大于声速,所以运动会上赛跑时 (选填“看到发令枪冒烟”或“听到枪声”)就计时。
【答案】 3×108 看到发令枪冒烟
【规范解答】[1]光在不同介质中的传播速度不同,光在真空中传播的速度为3×108m/s。
[2]由于光速远大于声速,运动会上赛跑时,从发令枪冒烟到计时员看到冒烟的时间可忽略不计,从枪响到计时员听到枪声的时间较长,不可忽略,所以计时员应在看到发令枪冒烟就计时,否则计时结果会偏小。
5.(2025·江西吉安·中考真题)大东山,是吉水的一处著名风景地,山上风景优美,寺庙矗立,明朝时,有很多文人会聚于此。周末,小刚同学和父母一起去爬大东山,爬到半山腰,小刚对着对面的高山大喊一声,4s后听到回声,声音在空气中的传播速度为340m/s,求:
(1)小刚对着对面的高山大喊一声时,离对面的高山多远?
(2)小刚到达目的地玩了一段时间后,突然变天,乌云密布,闪电划破天空,雷声很大,小刚看到闪电后3s听到雷声,打雷处离小刚大约多远?
(3)为什么我们总是先看到闪电,后听到雷声?
【答案】(1)680m
(2)1020m
(3)在空气中,光速大于声速
【规范解答】(1)由题意可知,小刚对着对面的高山大喊一声传到高山的时间为
离对面的高山距离
(2)小刚看到闪电后3s听到雷声,打雷处离小刚距离
(3)在空气中,光速大于声速。
基础夯实
1.(24-25八年级上·广东广州·阶段练习)体育课百米竞赛训练,王军负责给赵明做终点计时,他听到枪声后开始计时,结果秒表显示为12.95s,则赵明的实际成绩是( )
A.大于12.95s B.小于12.95s
C.等于12.95s D.无法确定
【答案】A
【规范解答】由于声音在空气中的传播需要时间,王军听到枪声时,赵明已经起跑了一段时间,因此实际成绩应大于计时结果12.95s,只有当计时员看到发令枪的白烟立即计时时,计时结果才与实际成绩相等。这是因为光在空气中的传播速度约为3×108m/s,100米的距离仅需约0.0000003秒即可到达,这个时间差可以忽略不计。故BCD不符合题意,A符合题意。
故选A。
2.(22-23八年级上·四川成都·阶段练习)下列不能用光沿直线传播解释的是( )
A.日食和月食 B.影子的形成
C.先看到闪电后听到雷声 D.小孔成像
【答案】C
【规范解答】A.日食和月食都是由于光的直线传播形成的,日食是由于月球挡住了太阳射向地球的光线,月食是由于地球挡住了太阳射向月球的光线,故A不符合题意;
B.影子是由于光的直线传播在不透明物体背光一侧形成的暗区域,故B不符合题意;
C.先看到闪电后听到雷声,是因为在空气中光速比声速大得多,故C符合题意;
D.小孔成像是由于光的直线传播形成的倒立实像,故D不符合题意。
故选C。
3.(2025·青海·中考真题)“日月安属?列星安陈?”屈原在仰望天空时,下列四个选项中属于光源的是( )
A.太阳 B.月亮 C.火星 D.地球
【答案】A
【规范解答】A.太阳自身能发光,是光源,故A符合题意;
B.月亮自身不能发光,不是光源,故B不符合题意;
C.火星自身不能发光,不是光源,故C不符合题意;
D.地球自身不能发光,不是光源,故D不符合题意。
故选A。
4.(25-26八年级上·全国·周测)能 的物体称为光源。下列属于光源的是 (填序号)。
①发光的萤火虫 ②点燃的蜡烛 ③奥运圣火 ④璀璨的钻石 ⑤晶莹的露珠
【答案】 发光 ①②③
【规范解答】[1][2]光是由某些能发出光的物体产生的,我们把能自行发光且正在发光的物体称为光源。发光的萤火虫、点燃的蜡烛、奥运圣火正在发光,属于光源;璀璨的钻石、晶莹的露珠自身不能够发光,不属于光源。属于光源的是①②③。
5.(24-25八年级下·江西南昌·期末)据天文学家测算,除太阳外距地球最近的恒星是比邻星,与地球相距4.2光年,光年是 单位,表示光从比邻星到达地球需要 年。
【答案】 长度 4.2
【规范解答】[1][2]光年表示光一年走过的距离故为长度单位,相距4.2光年表示光从比邻星到达地球需要4.2年。
6.(23-24八年级上·四川南充·期中)光在真空中的传播速度是 m/s,当光从空气射入玻璃后其传播速度将 (选填“变大”“变小”或“不变”)
【答案】
变小
【规范解答】[1]光在真空中的传播速度是物理学中的基本常数,其数值。
[2]光在不同介质中的传播速度是不同的,光在真空中传播速度最快,在其他介质中的传播速度都比在真空中慢。玻璃是一种介质,当光从空气(光在空气中的传播速度近似等于在真空中的速度)射入玻璃后,其传播速度将变小。
7.(2025·江西南昌·二模)如图所示,是一张拍摄的照片,照片中墙面上蜡烛的阴影是由于光 形成的;此照片上部分被带“?”纸片遮住,但可判断墙面上 (选填“有”或“没有”)烛焰的阴影。
【答案】 直线传播 没有
【规范解答】[1][2]影子的形成:当有光照射到不透光的物体上时,在物体的后面就会因光的直线传播而形成物体的影子;因为蜡烛不透光,所以在蜡烛后面的墙面上会出现因光的直线传播而形成的蜡烛的阴影;蜡烛的火焰是光源,所以在蜡烛后面的墙面上没有烛焰的阴影。
8.(2025·江苏镇江·一模)根据要求作图。在图中画出路灯S下小明的影长。
【答案】
【规范解答】根据光的直线传播原理可知,光源S发出的一束光和小明的头顶的连线与地面相交于一点,这点到小明的距离就是影长。如图所示
9.(24-25八年级上·重庆潼南·期末)《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
【规范解答】(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
10.(24-25八年级上·湖北孝感·期末)小制作是培养学生动手能力的重要途径。下面是小明利用身边的器材制作的简易针孔照相机:他用钉子在空易拉罐底部中央戳一个小孔,将易拉罐的顶部剪去后,蒙上一层半透明薄膜(如图甲)。
(1)将点燃的蜡烛置于小孔前的适当位置,如图乙,观察到蜡烛在塑料薄膜上成像,产生此现象的原因是 ;
(2)如果易拉罐底部的小孔是三角形,则他在塑料薄膜上看到的像是______;
A.三角形光斑 B.圆形光斑
C.点燃蜡烛的正立像 D.点燃蜡烛的倒立像
(3)若将蜡烛逐渐向小孔靠近,塑料薄膜上的像将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】(1)光的直线传播
(2)D
(3)变大
【规范解答】(1)将点燃的蜡烛置于小孔前的适当位置,蜡烛在塑料薄膜上成倒立的实像,这种现象叫小孔成像,小孔成像是光在同一均匀介质中沿直线传播形成的。
(2)点燃的蜡烛经小孔成倒立的实像,像的形状与物体形状相同,像与小孔的形状无关,如果易拉罐底部的小孔是三角形,点燃蜡烛在塑料薄膜上成的像是点燃蜡烛的倒立像。
故选D。
(3)小孔所成像的大小与物到小孔的距离和小孔到光屏的距离有关,将蜡烛逐渐向小孔靠近,塑料薄膜上的像将变大。
培优拔高
11.(23-24八年级上·重庆万州·期中)下列关于声现象的说法中,正确的是( )
A.声音可以在真空中传播 B.声音的传播速度比光传播的速度快
C.声音可以在空气中传播 D.声音在各种介质中的传播速度一样快
【答案】C
【规范解答】A.声音的传播需要介质,真空不能传声,故A错误;
B.声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,声速远小于光速,故B错误;
C.因为气体、液体和固体都可以作为传播声音的介质。空气是气体,可以作为传播声音的介质,所以声音可以在空气中传播,故C正确;
D.声速与介质的种类和温度有关。声音在不同介质中的传播速度不同,故D错误。
故选C。
12.(2025·江苏扬州·一模)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
【规范解答】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。
13.(2025·安徽蚌埠·一模)运动员百米赛跑时,如果计时员听到枪声才开始计时(已知声音在空气中传播的速度为340m/s),所记录的成绩比看到发令枪冒出的“白烟”开始计时的成绩( )
A.少记约0.294s B.多记约0.294s C.少记约0.147s D.计时准确
【答案】A
【规范解答】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,测得的时间肯定少了,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,远大于声速,所以光通过100m的时间忽略不计,则少的时间为
故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
14.(2025·江苏连云港·中考真题)小明想:光在水中传播时,水的流动是否对光的传播方向有影响?他利用激光笔、流动的水(已加入少许牛奶)完成了实验探究,他的操作是
【答案】见解析
【规范解答】小明应使激光笔发出的光束与水流方向保持垂直入射,这样可以最直观地观察到水流对光传播方向的影响。通过加入少许牛奶使水呈现浑浊状态,能够更清晰地显示光在水中的传播路径。观察时需要注意保持其他条件不变,只改变水的流动状态,这样才能准确判断水的流动是否会影响光的传播方向。
15.(2025·四川成都·二模)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
【规范解答】[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。
16.(2025·安徽宣城·一模)我国航天员在天和核心舱将一束激光射向月球,经过0.54s,接收到从月球返回的激光。光在真空中的传播速度为,则此时天和核心舱与月球的距离为 m。
【答案】
【规范解答】激光从“天和”核心舱到月球的传播时间为t==0.27s
光在真空中的传播速度v=3×108m/s,此时“天和”核心舱离月球的距离为s=vt=3×108m/s×0.27s=8.1×107m
17.(2025九年级下·辽宁·专题练习)如图,PQ为一光屏,M、N是两个挡板,S是光源,试在PQ上确定光源S能照亮的范围。
【答案】
【规范解答】由于光在同种均匀介质中是沿直线传播的,故从S发出的光经过M的最下端和N的最上端,照在PQ上的范围就是光源S能照亮的范围。如图所示:
18.(24-25八年级上·广西河池·期中)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
【规范解答】(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
19.(2025·江苏扬州·三模)小聪同学用易拉罐自制了一个简易针孔照相机,探究小孔成像的特点。
(1)如图所示,他将易拉罐盖子去除,在底部中心钻个小孔,小孔AB为两端开口的圆形纸筒,用半透明塑料薄膜将B端蒙住,然后将纸筒插入易拉罐观察。为便于观察研究,应将 (A/B)端插入易拉罐,利用它观察窗外景物时,人眼应对着 (薄膜/小孔)进行观察,可观察所成的像。将纸筒向易拉罐外拉的过程中,观察到的像将 (变大/不变/变小);
(2)利用它观察烛焰的成像时,若只将小圆孔改为菱形小孔,可在薄膜上看到倒立 (菱形/圆形/烛焰)的像。若他在底部扎了三个小孔,则在半透明膜上可以观察到烛焰的像有 个;
(3)小聪同学如果采用LED灯研究像的性质,下列形状的LED光源最合适的是________。
A.E形 B.H形 C.R形 D.T形
【答案】(1) B 薄膜 变大
(2) 烛焰 3
(3)C
【规范解答】(1)[1][2]针孔照相机成像原理即为小孔成像的原理,为光的直线传播。半透明塑料薄膜相当于光屏,为了使像更清晰,减少环境光的干扰,应将有半透明塑料薄膜的B端插入易拉罐,像成在光屏即塑料薄膜上,所以人眼应对着塑料薄膜进行观察。
[3]小孔成像的大小与像到孔的距离有关,像离小孔越近时像越小,所以将纸筒向易拉罐内推的过程中,观察到的像将变小。
(2)[1]小孔成像成的是光源的像,像的形状与孔的形状无关,所以在照相机上看到倒立烛焰的像。
[2]底部有3个小孔,每个小孔都能成一个像,所以可以观察到3个烛焰的像。
(3)为了更好的研究像的性质,应选择上下左右均不对称的光源,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
20.(24-25八年级上·内蒙古巴彦淖尔·期末)小强家的一个水龙头拧不紧,水一滴一滴地滴落到地上。小强发现,在听到前一滴水滴在地上的声音的同时,刚好看到下一滴水开始下落。于是,小强测量了水滴下落到地面的平均速度。
(1)该实验的原理是 ;
实验步骤如下:
①利用刻度尺量出水龙头口离地面的高度为1m;
②选用 计时,准备测量多滴水滴下落的时间,目的是采用累积法来减小 ;
③小强听到某一水滴滴到地上的声音那一刻,开始计时。再听到下一滴水滴落地时,他计数为1。当数到第19次时,显示用时为9s,水滴下落到地面的平均速度约为 m/s(保留一位小数)。
(2)若考虑到声音的传播速度远小于光的传播速度这一因素,上面测出的平均速度与真实值相比 (选填“偏大”“偏小”或“相等”)。
【答案】(1) 秒表 误差 2.1
(2)偏小
【规范解答】(1)[1]实验中,测出水滴通过的路程和时间,再利用速度公式求出水滴的平均速度,所以测水滴平均速度的实验原理为。
②[2][3]实验中用秒表进行计时,水滴下落的速度较快,时间不方便测量,测量了多滴水滴下落的时间,采用累积法,将短的时间累积为长的时间,再计算出单次的时间,这样是为了便于测量每次水滴下落的时间,同时减小测量的误差。
③[4]当听到某一水滴滴到地上的声音的同时开始计时,听到下一滴水滴落地时计数1。当数到第19次时显示用时为9s,则共有19滴水滴落下,则每滴水滴下落的平均速度约为
(2)考虑到声音的传播速度远小于光的传播速度这一因素,当听到声音时,水滴早已经落在地上,故测量的时间会偏大,根据可知,测出的平均速度与真实值相比偏小。
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专题4.1 光的直线传播
(知识梳理+15个考点讲练+中考真题演练+难度分层练 共55题)
知识梳理 技巧点拨 1
知识点梳理01:光源 2
知识点梳理02:光的直线传播 2
知识点梳理03:光的传播速度 4
优选题型 考点讲练 4
考点1:光源的概念及分类 4
考点2:常见光源 5
考点3:区别光源与非光源 5
考点4:光沿直线传播的条件 5
考点5:根据光的直线传播确定观察范围 6
考点6:影子的形成原理 7
考点7:本影、半影和伪本影 7
考点8:日食和月食的形成 8
考点9:小孔成像 9
考点10:光在真空中的速度 10
考点11:光在不同介质中的传播速 10
考点12:辨析光速与声速的不同以及在生活中的应用 10
考点13:光年 10
考点14:光线 11
考点15:光沿直线传播的作图 11
中考真题 实战演练 12
难度分层 拔尖冲刺 13
基础夯实 13
培优拔高 15
知识点梳理01:光源
1、光源
人们之所以能看到各种各样的物体,是因为有光进人人眼。带给人们光明的,是各种各样的光源。
(1)概念:自身能够发光的物体叫做光源。
(2)分类
分类方法
名称
举例
按形式
自然光源
太阳及其他恒星、萤火虫、水母等
人造光源
火把、蜡烛、荧光棒、电灯等
按是否发热
热光源
太阳、火把、白炽灯等
冷光源
萤火虫、LED灯、水母等
按是否具有生命
生物光源
萤火虫、水母、灯笼鱼等
非生物光源
篝火、日光灯等
2、光源的判断
判断物体是不是光源的关键是看物体自身能否发光。有些物体看上去好像在发光,但实际上本身并不发光,它能够反射太阳光或其他光源发出的光,如月亮、行星、正在放映的电影屏幕等,都不是光源。
知识点梳理02:光的直线传播
1、实验探究:光在水、玻璃中的传播
介质
水
玻璃
图示
现象
在滴有少许牛奶的水中,激光的传播径迹是一条直线
【注】滴入牛奶目的:使传播路径更清晰
在均匀透明的玻璃中,激光的传播径迹是一条直线
结论
光在同种均匀介质中沿直线传播
2、光的直线传播
光在同种均匀介质中沿直线传播,光可以在真空中传播。光的直线传播是有条件的,即在“同种均匀介质中”注意同种和均匀这两个条件缺一不可,必须同时满足,光才不会发生弯曲。
3、光线
为了表示光的传播情况,我们用一条带有箭头的直线表示光传播的径迹和方向。用光线可以简洁、明了地表示不同光源的发光情况。
4、与光沿直线传播有关的现象
(1)影子:光沿直线传播,遇到不透明的物体时,在物体后面光所不能到达的地方形成一个阴暗的区域,就是影子。
(2)日食:当月球运行到太阳和地球之间,并且这三个天体在同一条直线上时,太阳射向地球的光被月球阻挡,月球的影子落在地球上,形成日食。
(3)月食:当地球转到月球和太阳之间,并且三者在同一直线上时,地球挡住了射向月球的太阳光,月球上阴影部分不能反射太阳光,这就形成了月食。
(4)小孔成像:光沿直线传播,通过小孔后,烛焰上部发出的光射到了光屏下部,烛焰下部发出的光射到了光屏上部,在光屏上形成了相对于烛焰倒立的像。
【注】①小孔必须足够小,但并不是越小越好,孔太小会影响像的亮度。
②像的形状取决于物体的形状,和小孔的形状没有关系。
③像的大小与光屏到小孔的距离、物到小孔的距离等有关。
5、光的直线传播的应用
由于光沿直线传播,在开凿隧道时,工人们可以用激光束引导掘进机,使掘进机沿直线前进,保证隧道方向不出偏差。此外,光的直线传播还用于士兵射击瞄准、木工检查木板是否平直、站队时队列是否排直等。
知识点梳理03:光的传播速度
1、真空中的光速
真空中的光速是宇宙间最大的速度,在物理学中用字母c表示。 。在通常情况下,真空中的光速可以近似取为。
2、不同介质中的光速
介质
光速
空气
稍小于真空中的速度,一般情况下认为空气中的光速等于真空中的光速
水
约为真空中光速的
玻璃
约为真空中光速的
考点1:光源的概念及分类
【典例精讲】(24-25八年级上·湖南岳阳·期中)我们常用坐井观天来比喻眼界小,若图中A点是青蛙,请在左图画出青蛙透过水井能看到的天空范围。
【变式训练】(22-23八年级上·陕西西安·期中)五彩缤纷的世界由各种光源点缀而成,下列属于天然光源的是( )
A.明月 B.点燃的蜡烛 C.发光的电灯 D.太阳
考点2:常见光源
【典例精讲】(23-24八年级上·江苏宿迁·阶段练习)光源分为 光源和 光源,发光的水母是 光源。
【变式训练】(23-24八年级上·辽宁沈阳·期中)下列是光源的是( )
A.月亮 B.发光的水母
C.自行车尾灯 D.闪闪发光的钻石
考点3:区别光源与非光源
【典例精讲】(2025·江苏盐城·一模)下列物体属于光源的是( )
A.闪亮的钻石 B.鲜艳的花朵 C.皎洁的月亮 D.炽热的太阳
【变式训练】(24-25八年级上·全国·课后作业)现有①刺眼的玻璃幕墙、②月亮、③太阳、④闪闪发光的钻石、⑤发光的电灯、⑥放映中的电视屏幕、⑦放映中的投影仪屏幕、⑧发光的萤火虫、⑨明亮的交通路牌。其中属于天然光源的有 ;属于人造光源的有 。(均填序号)
考点4:光沿直线传播的条件
【典例精讲】(2025·山西忻州·一模)日晷是我国古代的计时工具,如图所示是祁县乔家大院里神奇的人体日晷。不同月份,人站在对应的位置上,太阳照射过来而形成的影子就是“晷针”,“晷针”所指的位置就是此时的时辰,精确程度与今天的钟表相差无几。人体日晷的原理是( )
A.光的直线传播 B.光的反射
C.光的折射 D.光的色散
【变式训练】(24-25八年级上·黑龙江牡丹江·期中)小明在做“光在液体中的传播”实验时,他在玻璃缸内配制了白糖水,静置一段时间后,用一束激光斜向上射入白糖水中,发现白糖水中的光线不是一条直线,而是一条弯曲的曲线,你认为原因是 。若保持激光入射方向不变,将白糖水搅拌均匀后你会发现 ,其原因是 。
考点5:根据光的直线传播确定观察范围
【典例精讲】(24-25八年级上·陕西西安·开学考试)军训课上,王刚同学正在用步枪进行瞄准射击练习(如图所示)。教官告诉他,当眼睛看到瞄准点、准星尖和缺口三者重合时,就认为三者处于同一直线上。请你说说这是什么道理?
【变式训练】(24-25八年级上·山东济南·期末)如图甲为手机防窥膜结构图,其原理类似百叶窗,只能透过一定角度的光线,贴在手机屏幕上的效果如图乙,只有正对着手机屏幕的使用者才能看清楚屏幕上的内容,其他人从旁边望过去,只能看到一片漆黑,从而达到防止偷窥、保护使用者隐私的作用。在屏幕上贴了防窥膜后,从两侧之所以看不清屏幕内容,是由于光 ;为了让防窥效果更好(可视范围减小),可以适当地 (选填“增大”或“减小”)超细百叶窗的间距。
考点6:影子的形成原理
【典例精讲】(2025·广东深圳·三模)在2024年中央春晚陕西西安分会场的诗词朗诵节目中,演员们通过灯光与手势配合,在巨型幕布上投射出壮丽的汉字剪影。这一效果的原理是( )
A.光的直线传播 B.光的折射
C.光的反射 D.光的色散
【变式训练】(2025·江苏泰州·一模)我国《周礼·考工记》中有“识日出之景,与日入之景”的记载,古人通过日出和日落时细杆的影子来辨别方位,依据是 。如图所示,某天将直杆MN竖直放在学校操场的水平地面上,ND和为杆在阳光下的两个影子,则 点在杆子的北侧方位(选填“A”或“C”)。
考点7:本影、半影和伪本影
【典例精讲】(22-23八年级上·全国·课后作业)如图所示为2021年5月26日的月相,据此推断当天日地月三者位置关系可能为( )
A. B.
C. D.
【变式训练】(24-25八年级上·江苏南通·阶段练习)在探究小孔成像的实验中,小明用一个空的易拉罐,在其底部中央开一个小圆孔,并将其顶部剪去,蒙上一层半透明薄膜,将点燃的蜡烛按图甲的位置放置在小孔的前方:
(1)为让实验效果更明显,应该在 (明亮/黑暗)的环境中进行实验;
(2)实验中小明利用此装置可以看到烛焰在半透明膜上成的是 (正立/倒立)的像
(3)小明增大蜡烛与小孔之间的距离,在半透明膜上成的像 (变大/变小/不变)。
(4)若将实验的小孔变为三角形的小孔,则光屏上的像的形状会 (不变/变为三角形/变为正方形)
(5)晴天正午,小明走在瘦西湖公园的树林下,他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,这些光斑是太阳的 (像/影子),光斑大小不同的原因是 (树叶间缝隙的大小不同/树叶缝隙到地面的高度不同)。
(6)如图乙所示,让一束平行光垂直于水平地面MN射下,A为小铁球(大小可不计)。若小球在竖直平面内沿图中半径为R的圆形虚线轨迹运动,关于小球的影子在地面MN上运动的轨迹,下列说法正确的是_________。
A.轨迹为圆形,半径为R B.轨迹为直线,轨迹的长度为R
C.轨迹为圆形,半径为2R D.轨迹为直线,轨迹的长度为2R
考点8:日食和月食的形成
【典例精讲】(24-25八年级上·江西新余·阶段练习)如图所示的是复合日食,日食形成时太阳、月亮和地球中处于中间位置的是 ,能形成日食是因为 。
【变式训练】(24-25八年级·全国·假期作业)当月球运动到太阳和地球之间,月球就会挡住太阳射向地球的光,月球身后的影子正好落到地球上时,就会发生神奇的日食奇观,如图,在a、b、c、d位置此刻都看不到日食现象的是( )
A.a、b两位置 B.b、c两位置 C.a、c两位置 D.a、d两位置
考点9:小孔成像
【典例精讲】(24-25八年级上·陕西西安·开学考试)国庆放假,天气晴朗、阳光明媚,小明同学去农村的奶奶家,发现奶奶家的牛棚顶漏了一个三角形的小洞,阳光透射进来,在地上形成一个光斑,该光斑是 (选填“圆形的”“三角形的”或“不规则的”),该光斑实际是太阳的 (选填“影子”或“像”),是由于光 形成的。
【变式训练】(2025·江苏·二模)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 。
考点10:光在真空中的速度
【典例精讲】(2025·江苏宿迁·一模)关于光速和光年,下列说法正确的是( )
A.光的传播速度总是 B.光在不同介质中传播速度是相同的
C.光年是天文学上使用的时间单位 D.光年是天文学上使用的长度单位
【变式训练】(24-25八年级上·山东淄博·期末)传说牛郎与织女每年农历七月七日在鹊桥相会。牛郎星与织女星的距离约为,假如两人都以光速奔向鹊桥,经过 秒的时间能相会。光 (选填“能”或“不能”)在真空中广播。
考点11:光在不同介质中的传播速
【典例精讲】(24-25八年级上·全国·课后作业)下列说法中不正确的是( )
A.光在真空中传播速度最小
B.光在水中的传播速度比在玻璃中大
C.光传播速度的最大值约为3×108m/s
D.光在不同介质中传播速度一般不同
【变式训练】(24-25八年级上·湖南岳阳·期中)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”)。
考点12:辨析光速与声速的不同以及在生活中的应用
【典例精讲】(2025·黑龙江佳木斯·三模)声音在15℃空气中传播速度是 m/s。百米赛跑时,终点计时员若听到枪声才计时,测得成绩比真实成绩 (选填“偏大”或“偏小”)。
【变式训练】(24-25八年级上·黑龙江绥化·期末)光在真空的传播速度是,雷雨天打雷时先看见闪电后听到雷声,其原因是 ;如果看见闪电后6s听到雷声,打雷处距听者约 m。
考点13:光年
【典例精讲】(24-25八年级上·湖北武汉·阶段练习)宇宙中恒星间的距离都非常大。为了表达起来方便一些,天文学家使用一个非常大的距离单位: ,它等于 的距离。人们在形容一个数字很大很大的时候,常说这是个“ ”。
【变式训练】(24-25八年级上·江西吉安·期中)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 。
考点14:光线
【典例精讲】(24-25八年级上·四川成都·期末)下列事例中运用了不同的科学研究方法,其中①运用的研究方法是 ,②运用的研究方法是 。
①用带箭头的直线表示光的传播路径和方向
②将发声音叉插入水中,溅起的水珠反映音叉振动
【变式训练】(24-25八年级上·吉林·课后作业)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.光线是用来表示光的径迹和方向的,用到了理想模型法
D.光线可以用虚线表示
考点15:光沿直线传播的作图
【典例精讲】(2025·新疆乌鲁木齐·一模)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。
【变式训练】(24-25八年级上·山西太原·期末)图甲是世界最早的观象台——山西陶寺古观象台,它由13根半圆形排列的夯土柱和观测台组成。站在观测台中心观测日出,若从右侧第二个狭缝观察到太阳,这一天就是冬至日;若从左侧第1个狭缝观察到太阳,这一天就是夏至日。请在图乙对应的结构示意图中,画出冬至日或夏至日观测者看到太阳的光路图。
1.(2025·河南新乡·中考真题)木尺又称鲁班尺,因受潮而膨胀变长。使用受潮后的木尺测量物体的长度时(被测物体自身形变不计),测量值将比真实值 (选填“偏大”或“偏小”)。木工在刨木块时,为了检查它的棱是否直,往往是闭上一只眼睛,用另一只眼睛沿棱的长度方向看去。木工的这种方法利用了 的道理。
2.(2025·四川德阳·中考真题)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 。
3.(2025·江苏扬州·中考真题)下列关于声与光的说法中正确的是( )
A.声和光在水中都比在空气中的传播速度快 B.声和光的传播都需要介质
C.空气中声速和光速都是 D.声音和光都可以传递能量和信息
4.(2025·江西赣州·中考真题)光在真空中传播的速度为 m/s;由于光速远大于声速,所以运动会上赛跑时 (选填“看到发令枪冒烟”或“听到枪声”)就计时。
5.(2025·江西吉安·中考真题)大东山,是吉水的一处著名风景地,山上风景优美,寺庙矗立,明朝时,有很多文人会聚于此。周末,小刚同学和父母一起去爬大东山,爬到半山腰,小刚对着对面的高山大喊一声,4s后听到回声,声音在空气中的传播速度为340m/s,求:
(1)小刚对着对面的高山大喊一声时,离对面的高山多远?
(2)小刚到达目的地玩了一段时间后,突然变天,乌云密布,闪电划破天空,雷声很大,小刚看到闪电后3s听到雷声,打雷处离小刚大约多远?
(3)为什么我们总是先看到闪电,后听到雷声?
基础夯实
1.(24-25八年级上·广东广州·阶段练习)体育课百米竞赛训练,王军负责给赵明做终点计时,他听到枪声后开始计时,结果秒表显示为12.95s,则赵明的实际成绩是( )
A.大于12.95s B.小于12.95s
C.等于12.95s D.无法确定
2.(22-23八年级上·四川成都·阶段练习)下列不能用光沿直线传播解释的是( )
A.日食和月食 B.影子的形成
C.先看到闪电后听到雷声 D.小孔成像
3.(2025·青海·中考真题)“日月安属?列星安陈?”屈原在仰望天空时,下列四个选项中属于光源的是( )
A.太阳 B.月亮 C.火星 D.地球
4.(25-26八年级上·全国·周测)能 的物体称为光源。下列属于光源的是 (填序号)。
①发光的萤火虫 ②点燃的蜡烛 ③奥运圣火 ④璀璨的钻石 ⑤晶莹的露珠
5.(24-25八年级下·江西南昌·期末)据天文学家测算,除太阳外距地球最近的恒星是比邻星,与地球相距4.2光年,光年是 单位,表示光从比邻星到达地球需要 年。
6.(23-24八年级上·四川南充·期中)光在真空中的传播速度是 m/s,当光从空气射入玻璃后其传播速度将 (选填“变大”“变小”或“不变”)
7.(2025·江西南昌·二模)如图所示,是一张拍摄的照片,照片中墙面上蜡烛的阴影是由于光 形成的;此照片上部分被带“?”纸片遮住,但可判断墙面上 (选填“有”或“没有”)烛焰的阴影。
8.(2025·江苏镇江·一模)根据要求作图。在图中画出路灯S下小明的影长。
9.(24-25八年级上·重庆潼南·期末)《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?
10.(24-25八年级上·湖北孝感·期末)小制作是培养学生动手能力的重要途径。下面是小明利用身边的器材制作的简易针孔照相机:他用钉子在空易拉罐底部中央戳一个小孔,将易拉罐的顶部剪去后,蒙上一层半透明薄膜(如图甲)。
(1)将点燃的蜡烛置于小孔前的适当位置,如图乙,观察到蜡烛在塑料薄膜上成像,产生此现象的原因是 ;
(2)如果易拉罐底部的小孔是三角形,则他在塑料薄膜上看到的像是______;
A.三角形光斑 B.圆形光斑
C.点燃蜡烛的正立像 D.点燃蜡烛的倒立像
(3)若将蜡烛逐渐向小孔靠近,塑料薄膜上的像将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
培优拔高
11.(23-24八年级上·重庆万州·期中)下列关于声现象的说法中,正确的是( )
A.声音可以在真空中传播 B.声音的传播速度比光传播的速度快
C.声音可以在空气中传播 D.声音在各种介质中的传播速度一样快
12.(2025·江苏扬州·一模)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.
13.(2025·安徽蚌埠·一模)运动员百米赛跑时,如果计时员听到枪声才开始计时(已知声音在空气中传播的速度为340m/s),所记录的成绩比看到发令枪冒出的“白烟”开始计时的成绩( )
A.少记约0.294s B.多记约0.294s C.少记约0.147s D.计时准确
14.(2025·江苏连云港·中考真题)小明想:光在水中传播时,水的流动是否对光的传播方向有影响?他利用激光笔、流动的水(已加入少许牛奶)完成了实验探究,他的操作是
15.(2025·四川成都·二模)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。
16.(2025·安徽宣城·一模)我国航天员在天和核心舱将一束激光射向月球,经过0.54s,接收到从月球返回的激光。光在真空中的传播速度为,则此时天和核心舱与月球的距离为 m。
17.(2025九年级下·辽宁·专题练习)如图,PQ为一光屏,M、N是两个挡板,S是光源,试在PQ上确定光源S能照亮的范围。
18.(24-25八年级上·广西河池·期中)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。
19.(2025·江苏扬州·三模)小聪同学用易拉罐自制了一个简易针孔照相机,探究小孔成像的特点。
(1)如图所示,他将易拉罐盖子去除,在底部中心钻个小孔,小孔AB为两端开口的圆形纸筒,用半透明塑料薄膜将B端蒙住,然后将纸筒插入易拉罐观察。为便于观察研究,应将 (A/B)端插入易拉罐,利用它观察窗外景物时,人眼应对着 (薄膜/小孔)进行观察,可观察所成的像。将纸筒向易拉罐外拉的过程中,观察到的像将 (变大/不变/变小);
(2)利用它观察烛焰的成像时,若只将小圆孔改为菱形小孔,可在薄膜上看到倒立 (菱形/圆形/烛焰)的像。若他在底部扎了三个小孔,则在半透明膜上可以观察到烛焰的像有 个;
(3)小聪同学如果采用LED灯研究像的性质,下列形状的LED光源最合适的是________。
A.E形 B.H形 C.R形 D.T形
20.(24-25八年级上·内蒙古巴彦淖尔·期末)小强家的一个水龙头拧不紧,水一滴一滴地滴落到地上。小强发现,在听到前一滴水滴在地上的声音的同时,刚好看到下一滴水开始下落。于是,小强测量了水滴下落到地面的平均速度。
(1)该实验的原理是 ;
实验步骤如下:
①利用刻度尺量出水龙头口离地面的高度为1m;
②选用 计时,准备测量多滴水滴下落的时间,目的是采用累积法来减小 ;
③小强听到某一水滴滴到地上的声音那一刻,开始计时。再听到下一滴水滴落地时,他计数为1。当数到第19次时,显示用时为9s,水滴下落到地面的平均速度约为 m/s(保留一位小数)。
(2)若考虑到声音的传播速度远小于光的传播速度这一因素,上面测出的平均速度与真实值相比 (选填“偏大”“偏小”或“相等”)。
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