3.1 光的传播与色散（高效培优讲义）物理沪粤版2024八年级上册

第1节 光的传播与色散 【题型导航】 【重难题型讲解】 1 题型1 光的直线传播 1 题型2 光速 5 题型3 光的色散 6 【能力培优练】 10 【链接中考】 20 【重难题型讲解】 题型1 光的直线传播 1． 光源 太阳、开启的电灯和点燃的蜡烛等都能发光，这些能发光的物体叫作光源。光源分为自然光源和人造光源。 太阳（自然光源） 萤火虫（自然光源） 闪电（自然光源） 灯泡（人造光源） 点燃的蜡烛（人造光源） 燃放的烟花（人造光源） 2． 光的直线传播现象 图例 现象说明 原理 小孔成像 小孔成像的特点：成的是倒立的实像(像可大可小)，像的形状由物体本身决定，与小孔的形状无关。 光的直线传播 影子 光在直线传播过程中，遇到不透明的物体，在物体后面光不能到达的区域便形成影子。 日食 当月球进入太阳与地球之间时，太阳的部分光线被月球遮住，在地球形成阴影，此处的人看不到太阳，形成日食。 月食 当月球进入地球的阴影区域时，太阳的光线无法照到月球，人无法看到月球，于是出现月食。 激光引导掘进方向 光直线传播的应用举例 三点一线 站队 【归纳总结】光在同种均匀介质中是沿直线传播的。（介质不均匀，光线会发生弯曲）。能说明光沿直线传播的现象有： 影子的形成，日食和月食，小孔成像等。 3．光线 在物理学中，用一条带箭头的直线表示光的传播路径和方向，将这条带箭头的直线称为光线。 光线 平行光源发出的光 点光源发出的光 ★特别提醒 光是客观存在的，但光线是表示光的一种理想模型。 【典例1-1】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．钻石 B．点燃的蜡烛 C．发光的电灯 D．太阳 【典例1-2】小孔成像是光的 形成的，所成的像是 （选填“倒立”或“正立”）的，如图所示，若将开有小孔的挡板向光屏方向移动 （选填“变大”“变小”或“不变”）。为了使光屏上的像更清晰，应该在较 （选填“黑暗”或“明亮”）的环境中进行实验。 跟踪训练1 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 跟踪训练2 夏天，由于光的 ，使林间地面上出现许多光斑，这些光斑的形状是 （圆/方/任意）形的。 跟踪训练3 如图所示，人在路灯下站立时，会在地面上形成影子，影子是由于光的 形成的；在人从B位置走向A位置的过程中，影子的长度变化情况是 （变长/不变/变短）。 题型2 光速 光在真空中传播速度最大，约为3×108 m/s，光在不同介质中的传播速度不同。 介质 光 速 真空 3×108 m/s 空气 稍小于真空中的速度 水 约为真空中的3/4 玻璃 约为真空中的2/3 光年：光在一年内传播的距离。（长度单位） 【典例2-1】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”） 【典例2-2】下列说法正确的是（　　） A．光年是时间的单位 B．光线是光的理想化模型，它实际是不存在的 C．光的速度为3×108 m/s D．光在同种介质中是沿直线传播 跟踪训练1 下列关于声和光的说法中，正确的是（   ） A．声和光的传播都需要介质 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3×108 m/s 跟踪训练2 从地面向月球发射一束激光，经过2.56s的时间，地面接收到经过月球反射后的光线，试求地月距离。 题型3 光的色散 1． 光的色散现象 演示 现象 结论 让一束太阳光照射到三棱镜上，观察三棱镜射出的光有什么变化？ 太阳光（白光）不是单色光，是由各种色光混合而成的。其中红光偏折最小，紫光的偏折最大。 【归纳总结】太阳光经过三棱镜后，被分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光，这种现象叫光的色散。色散现象表明：白光是由七种色光混合而成的。 2．光的三原色 自然界中红、绿、蓝三种色光，是无法用其他色光混合而成的，所以人们常称这三种色光为光的三原色。将光的三原色通过各种不同的组合，可以获得各种不同的色光。 图示 说明 光的三原色：红、绿、蓝。 红、黄、蓝。 是颜料的三原色，它们按不同的比例可以调出不同的颜色。 【典例3-1】小明同学对光现象部分知识归纳总结如下： (1)如图甲所示，将红、绿、 三种色光以相同比例照在白纸上，中间相互重叠区域会出现白色光； (2)一束太阳光通过三棱镜后，被分解成多种颜色的光，在白色光屏上形成一条彩色光带，这个现象叫做 。 【典例3-2】光的世界精彩纷呈，绚丽多彩，下列有关光学知识的描述中正确的是（   ） A．光源能射出无数条光线 B．光的三原色是红、黄、蓝 C．光在同种介质中沿直线传播 D．太阳光通过三棱镜后呈彩色，是光的色散 跟踪训练1 下列实例中属于光的色散现象的是（　　） A．霓虹灯的灯光五颜六色 B．彩色电视机的画面五彩缤纷 C．色彩丰富的水彩画 D．雨后天空出现的彩虹 跟踪训练2 唐代的孔颖达在《礼记·月令》一书中写道：“云薄漏日，日照雨滴则虹生”，这里“虹”产生的现象叫做 。物理课上，老师将一束白光斜射入三棱镜，在白屏上呈现一条彩色光带AB，如图所示，该现象说明白光 （选填“是”或“不是”）单色光；在光带的底部B处为 。 跟踪训练3 电视机屏幕上的彩色画面是由下列哪三种色光混合而成的（　　） A．红、黄、绿 B．红、绿、蓝 C．黄、绿、蓝 D．红、黄、蓝 【能力培优练】 1．下列物体属于光源的是（　　） A．月亮 B．教室里正在工作的日光灯 C．放电影时看到的银幕 D．闪闪发光的钻石 2．如图，日晷是一种古老的计时工具，其物理原理是 ；请你写出一个能显示光的传播路径的方法 。 3．下列说法正确的是（　　） A．光的传播速度总是3×105 km/s B．单色光通过棱镜时，不会发生色散 C．燃烧的蜡烛、点亮的电灯、萤火虫、夜空中的月亮都是光源 D．在研究光的传播规律时常用一条带箭头的直线来表示光的传播路径和方向，这样的直线叫做光线，因此光线在光的传播中是实际存在的 4．曲江大唐不夜城是西安夜间游玩的好去处，主题灯光秀也吸引了众多市民和游客，增添了很多节日氛围。下列说法中正确的是（　　） A．夜空中的光束是人造光源 B．彩灯发出五颜六色的光是由红、绿、蓝三色混合而成 C．彩灯发出五颜六色的光是光的色散现象 D．所有其他颜色的灯光都是由白色灯光色散得到的 5．如图所示，“井底之蛙”是一个汉语成语，最早出自战国中期思想家庄子所作的《庄子·秋水》，用来比喻那些见识浅陋的人。请你从物理的角度，用光路图解释一下，为什么“坐井观天，所见甚小”。 6．圭表是中国古代重要的天文仪器，正午时人们通过表在圭上的影子长度变化来推测二十四节气，表影是光的 形成的。如图，立春节气的表影比夏至长，说明立春节气正午太阳大致在 （选填“A”或“B”）位置。 7．如图所示的是一次罕见的日环食+日全食，又叫复合日食。下列关于日食的一些说法正确的是（　　） A．发生日环食时，透过茂密的树叶缝隙在树下地面上形成的亮斑仍是一个实心圆 B．日食发生时，由于地区的不同，观察到的现象也是不同的 C．日食和月食都是由光沿直线传播形成的 D．日食发生时，地球位于太阳和月球中间，挡住了太阳照向月球的光 8．沈括在《梦溪笔谈》中记述道“若莺飞空中，其影随莺而移”，图甲为这一现象的示意图；若在窗上开一个小孔，则在室内纸屏上也会看到“莺的影子”，还会呈现“莺西则影东”的现象，如图乙所示，“莺西则影东”描述的现象叫 ，图甲和图乙中的现象都可以用光的 来解释。 9．在探究小孔成像实验中，小明在易拉罐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，将点燃的蜡烛按如图所示的位置放置在小孔的前方。 (1)为让实验效果更明显，应该在 （填“明亮”或“黑暗”）的环境中进行实验； (2)通过小孔所成的像是 （选填“实像”或“虚像”）； (3)实验中蜡烛燃烧不断缩短，导致光屏上火焰的像向 （填“上”或“下”）方移动；将蜡烛靠近小孔，蜡烛的像将 （填“变大”、“变小”或“不变”）； (4)勤于思考的小明又将图中小圆孔改成了小方孔，再观察烛焰的像，则半透明薄膜上所成的烛焰的像的形状 （填“会”或“不会”）改变； (5)如图所示，小明在室外太阳下进一步研究孔的大小对光斑形状的影响，他设计了四种开有不同形状孔的卡片甲，用另一张卡片乙覆盖在甲上，从图示位置沿箭头方向水平移动乙，观察光斑形状的变化情况，合乎要求的是 （选填字母序号）； (6)若用LED光源替代蜡烛来研究小孔成像的性质，下列最合适的是______。 A．C形 B．T形 C．X形 D．P形 10．如图所示为在辽宁拍摄的“红月亮”，月亮 （是/不是）光源，光在真空中的传播速度是 km/s，在发生月食时，地球、太阳和月亮三个天体近似在一条直线上，其中 的位置在另外两个天体之间。 11．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 12．光在真空中的传播速度是3×108m/s，由于光速远大于声速，所以运动会上赛跑时，计时裁判总是 （选填“看到发令枪冒烟”或“听到枪声”）就计时。 13．如图是科学家首次拍摄到的距离地球5500万光年的黑洞照片，再次验证了爱因斯坦所创立的广义相对论的正确性。光年是 单位，黑洞强大的引力连跑的最快的光都无法逃脱，因此黑洞本身 （选填“是”或“不是”）光源，边缘的可见光是由于黑洞周围物体高速旋转落入黑洞，产生摩擦振动而造成的。 14．按要求完成下列作图； (1)如图甲，光源A发出的光被物体BC阻挡后，在墙壁上留下了物体BC的影，请在图中作出物体BC的影B′C′。（保留作图痕迹） (2)如图乙，地面上是小明和小亮在同一灯光下的影子，请通过作图确定灯泡S的位置。 15．如图所示，将一束太阳光投射到玻璃三棱镜上，在棱镜后侧光屏上的A→B范围内可观察到不同颜色的光。下列说法中正确的是（   ） A．A处光不能在真空中传播 B．B处应是红光 C．该实验说明太阳光是由多种色光混合而成的 D．A到B的色光颜色依次为紫、靛、蓝、绿、黄、橙、红 16．20世纪，科学家发明了红光LED（发光二极管）和绿光LED，为了能与这两种LED组合，产生白色LED光源，科学家又探索到一种LED。它应该是（　　） A．紫光LED B．黄光LED C．蓝光 LED D．橙光LED 17．如图所示，一束太阳光射入三棱镜后，在光屏上形成了一条彩色光带。下列说法不正确的是（　　） A．这种现象叫作光的色散 B．这条彩色光带的两端之外是没有光的 C．各种色光中，紫光偏折程度最大 D．如果把红、绿、蓝三种色光按不同比例混合，也可以看到各种颜色 【链接中考】 1．（2024·湖南）《墨经》中记载了影子的形成等光学现象。如图所示，墙上手影形成的原因是（　　） A．光的直线传播 B．光的反射 C．光的折射 D．光的色散 2．（2024广西）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. 光在水中的传播速度是3×108m/s D. 光在同种均匀介质中沿直线传播 3．（2024青海省）月球是地球唯一的天然卫星。1970年，我国第一颗人造卫星东方红一号成功发射升空，标志着我国踏上了现代航天事业的征程。1978年8月1日，沉睡了2400余年的曾侯乙编钟（如图）首次公开奏响，开篇曲目便是大家熟悉的《东方红》。月球绕地球的轨迹模型如图所示，地球与月球之间的距离约为3.8×108m，月光的传播速度约为3×108m/s，则月光从月球表面到达地面的时间约为（　　） A. 0.79s B. 1.27s C. 7.90s D. 12.70s 4．（2024甘肃威武）如图所示是小强在纸杯上蒙上一层塑料膜做小孔成像实验的情景，请在图中作出烛焰（用AB表示）在塑料膜上成的像（用箭头A′B′表示）及光路图。 5．（2024·江苏镇江）诗句“香炉初上日，瀑水喷成虹”描述了如图所示的情景：太阳刚升起时，从瀑布溅起的水雾中可看到彩虹。此现象属于（    ） A．光的直线传播 B．光的色散 C．光的反射 D．小孔成像 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 第1节 光的传播与色散 【题型导航】 【重难题型讲解】 1 题型1 光的直线传播 1 题型2 光速 5 题型3 光的色散 6 【能力培优练】 10 【链接中考】 20 【重难题型讲解】 题型1 光的直线传播 1． 光源 太阳、开启的电灯和点燃的蜡烛等都能发光，这些能发光的物体叫作光源。光源分为自然光源和人造光源。 太阳（自然光源） 萤火虫（自然光源） 闪电（自然光源） 灯泡（人造光源） 点燃的蜡烛（人造光源） 燃放的烟花（人造光源） 2． 光的直线传播现象 图例 现象说明 原理 小孔成像 小孔成像的特点：成的是倒立的实像(像可大可小)，像的形状由物体本身决定，与小孔的形状无关。 光的直线传播 影子 光在直线传播过程中，遇到不透明的物体，在物体后面光不能到达的区域便形成影子。 日食 当月球进入太阳与地球之间时，太阳的部分光线被月球遮住，在地球形成阴影，此处的人看不到太阳，形成日食。 月食 当月球进入地球的阴影区域时，太阳的光线无法照到月球，人无法看到月球，于是出现月食。 激光引导掘进方向 光直线传播的应用举例 三点一线 站队 【归纳总结】光在同种均匀介质中是沿直线传播的。（介质不均匀，光线会发生弯曲）。能说明光沿直线传播的现象有： 影子的形成，日食和月食，小孔成像等。 3．光线 在物理学中，用一条带箭头的直线表示光的传播路径和方向，将这条带箭头的直线称为光线。 光线 平行光源发出的光 点光源发出的光 ★特别提醒 光是客观存在的，但光线是表示光的一种理想模型。 【典例1-1】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．钻石 B．点燃的蜡烛 C．发光的电灯 D．太阳 【答案】D。 【解析】A．钻石自身不能发光，能反射其他光源的光，不属于光源，故A不符合题意； B．点燃的蜡烛是人造光源，故B不符合题意； C．发光的电灯是人造光源，故C不符合题意； D．太阳通过自身核反应发光，是天然光源，故D符合题意。 故选D。 【典例1-2】小孔成像是光的 形成的，所成的像是 （选填“倒立”或“正立”）的，如图所示，若将开有小孔的挡板向光屏方向移动 （选填“变大”“变小”或“不变”）。为了使光屏上的像更清晰，应该在较 （选填“黑暗”或“明亮”）的环境中进行实验。 【答案】直线传播 倒立 变小 黑暗 【解析】小孔成像是光的直线传播形成的。因为光在同种均匀介质中沿直线传播，蜡烛发出的光通过小孔后，在光屏上形成像。所成的像是倒立的。这是小孔成像的特点，由光的直线传播规律决定，蜡烛上部的光通过小孔后会照到光屏下部，下部的光会照到上部，从而形成倒立的像。 根据小孔成像的规律，当挡板（小孔位置）靠近光屏时，像距减小，像的大小也会变小。故将开有小孔的挡板向光屏方向移动，像会变小。 为了使光屏上的像更清晰，应该在较黑暗的环境中进行实验。因为在黑暗环境中，外界光线干扰少，蜡烛的光经小孔后在光屏上形成的像会更明显、清晰。 跟踪训练1 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 【解析】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。 跟踪训练2 夏天，由于光的 ，使林间地面上出现许多光斑，这些光斑的形状是 （圆/方/任意）形的。 【答案】直线传播 圆 【解析】　夏天林间地面上出现的许多光斑是由于太阳光照射时通过树叶间的小孔，从而形成的太阳的像，因此这些光斑大多都是圆形的，其与小孔成像原理相同，都是光的直线传播造成的。 跟踪训练3 如图所示，人在路灯下站立时，会在地面上形成影子，影子是由于光的 形成的；在人从B位置走向A位置的过程中，影子的长度变化情况是 （变长/不变/变短）。 【答案】直线传播 变短 【解析】　影子的形成是由于光沿直线传播造成的。 当人站在远处时，人与灯光的夹角小，形成的影子长；当人逐渐走近路灯时，人与灯光的夹角变大，此时形成的影子会变短。 题型2 光速 光在真空中传播速度最大，约为3×108 m/s，光在不同介质中的传播速度不同。 介质 光 速 真空 3×108 m/s 空气 稍小于真空中的速度 水 约为真空中的3/4 玻璃 约为真空中的2/3 光年：光在一年内传播的距离。（长度单位） 【典例2-1】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】3×108 m/s 变小 【解析】光在真空中的传播速度是物理学中的基本常数，其数值为3×108 m/s。 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。 【典例2-2】下列说法正确的是（　　） A．光年是时间的单位 B．光线是光的理想化模型，它实际是不存在的 C．光的速度为3×108 m/s D．光在同种介质中是沿直线传播 【答案】B 【解析】A．光年是长度单位，故A错误； B．光是真实存在的，光线不是真实存在的，是光的理想化模型，故B正确； C．光在真空中的传播速度是3×108 m/s，故C错误； D．光只有在同种均匀介质中沿直线传播，故D错误。 故选B。 跟踪训练1 下列关于声和光的说法中，正确的是（   ） A．声和光的传播都需要介质 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3×108 m/s 【答案】C 【解析】AC．声音的传播需要介质，例如固体、液体、气体都可以传声，真空不能传声；而光的传播不需要介质，光可以在真空中传播，故A错误，C正确； B．光在真空中的传播速度约为3×108m/s，声音在15℃空气中的传播速度约为340m/s，二者速度不同，故B错误； D．光在真空中的传播速度是3×108m/s，但在其他介质中光的传播速度会小于这个值，所以不能笼统地说光的传播速度是3×108m/s，故D错误。 故选C。 跟踪训练2 从地面向月球发射一束激光，经过2.56s的时间，地面接收到经过月球反射后的光线，试求地月距离。 【答案】3.84×108m 【解析】激光从地球到达月球的时间为 地球到月球的距离为 题型3 光的色散 1． 光的色散现象 演示 现象 结论 让一束太阳光照射到三棱镜上，观察三棱镜射出的光有什么变化？ 太阳光（白光）不是单色光，是由各种色光混合而成的。其中红光偏折最小，紫光的偏折最大。 【归纳总结】太阳光经过三棱镜后，被分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光，这种现象叫光的色散。色散现象表明：白光是由七种色光混合而成的。 2．光的三原色 自然界中红、绿、蓝三种色光，是无法用其他色光混合而成的，所以人们常称这三种色光为光的三原色。将光的三原色通过各种不同的组合，可以获得各种不同的色光。 图示 说明 光的三原色：红、绿、蓝。 红、黄、蓝。 是颜料的三原色，它们按不同的比例可以调出不同的颜色。 【典例3-1】小明同学对光现象部分知识归纳总结如下： (1)如图甲所示，将红、绿、 三种色光以相同比例照在白纸上，中间相互重叠区域会出现白色光； (2)一束太阳光通过三棱镜后，被分解成多种颜色的光，在白色光屏上形成一条彩色光带，这个现象叫做 。 【答案】(1)蓝；(2)光的色散 【解析】（1）色光的三原色是红、绿、蓝，红、绿、蓝三种色光以一定比例照在白纸上，中间相互重叠区域会出现白色。 （2）太阳光通过三棱镜发生折射后的偏折情况不同，从而会分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种单色光，在白色光屏上形成一条彩色光带，这是光的色散现象。 【典例3-2】光的世界精彩纷呈，绚丽多彩，下列有关光学知识的描述中正确的是（   ） A．光源能射出无数条光线 B．光的三原色是红、黄、蓝 C．光在同种介质中沿直线传播 D．太阳光通过三棱镜后呈彩色，是光的色散 【答案】D 【解析】A．光源能发出光，光并不是由一条条光线组成，光线是为了描述光的传播建立的模型，故A错误； B．光的三原色是红、绿、蓝，光的三原色可以混合出各种色光，故B错误； C．光在同种均匀介质中沿直线传播，当介质不均匀时，光的传播方向可能会发生改变，故C错误； D．太阳光通过三棱镜后呈彩色，是光的色散现象，色散现象说明了太阳光是复色光，故D正确。 故选D。 跟踪训练1 下列实例中属于光的色散现象的是（　　） A．霓虹灯的灯光五颜六色 B．彩色电视机的画面五彩缤纷 C．色彩丰富的水彩画 D．雨后天空出现的彩虹 【答案】D 【解析】A．霓虹灯的灯光五颜六色是因为灯管中充入稀有气体可以产生各种颜色的光，不属于色散现象，故A不符合题意； B．彩色电视机的画面五彩缤纷，电视图画色光的三原色是：红、绿、蓝，不是光的色散现象，故B不符合题意； C．色彩丰富的水彩画的颜料三原色是：红、黄、蓝，许多色彩是由于这几种颜色按照不同比例调和而成，不是光的色散现象，故C不符合题意； D．雨后天空出现的彩虹，是太阳光通过悬浮在空气中的小水滴折射后，分解成七色光，这种现象叫做光的色散现象，故D符合题意。 故选D。 跟踪训练2 唐代的孔颖达在《礼记·月令》一书中写道：“云薄漏日，日照雨滴则虹生”，这里“虹”产生的现象叫做 。物理课上，老师将一束白光斜射入三棱镜，在白屏上呈现一条彩色光带AB，如图所示，该现象说明白光 （选填“是”或“不是”）单色光；在光带的底部B处为 。 【答案】光的色散 不是 紫光 【解析】“虹”是彩虹，彩虹属于光的色散现象。 将一束白光斜射入三棱镜，在白屏上呈现一条红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色的彩色光带，该现象是光的色散，说明白光不是单色光，而是由多种色光混合而成的。白光通过三棱镜后，其中红光的偏折能力最弱，紫光的偏折能力最强，所以在光带的底部B处为紫光。 跟踪训练3 电视机屏幕上的彩色画面是由下列哪三种色光混合而成的（　　） A．红、黄、绿 B．红、绿、蓝 C．黄、绿、蓝 D．红、黄、蓝 【答案】B 【解析】光的三原色是红、绿、蓝。彩色电视机屏幕上的丰富色彩是由这三种色光按不同比例混合而成的。例如，红光和绿光混合产生黄光，绿光和蓝光混合产生青光，红光和蓝光混合产生品红光，三原色等量混合则呈现白光。故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 【能力培优练】 1．下列物体属于光源的是（　　） A．月亮 B．教室里正在工作的日光灯 C．放电影时看到的银幕 D．闪闪发光的钻石 【答案】B 【解析】ACD．月亮、放电影时看到的银幕、闪闪发光的钻石本身都不发光，都是反射其他物体的光，所以它们都不属于光源，故ACD不符合题意； B．教室里正在工作的日光灯本身能发光，属于光源，故B符合题意。 故选B。 2．如图，日晷是一种古老的计时工具，其物理原理是 ；请你写出一个能显示光的传播路径的方法 。 【答案】光在同种均匀介质中沿直线传播 见解析 【解析】日晷是利用光的直线传播的物理原理来计时的。因为光沿直线传播，所以当太阳移动时，晷针的影子会随着时间的变化而在晷面上移动，从而可以根据影子的位置来判断时间。 能显示光的传播路径的方法：在光的传播路径上喷烟雾（或水雾），光在烟雾（或水雾）中发生散射，从而可以显示出光的传播路径；或者在黑暗的房间里，让光通过牛奶溶液，也能显示出光的传播路径等。 3．下列说法正确的是（　　） A．光的传播速度总是3×105 km/s B．单色光通过棱镜时，不会发生色散 C．燃烧的蜡烛、点亮的电灯、萤火虫、夜空中的月亮都是光源 D．在研究光的传播规律时常用一条带箭头的直线来表示光的传播路径和方向，这样的直线叫做光线，因此光线在光的传播中是实际存在的 【答案】A 【解析】A．光在真空中传播速度是3×105 km/s，其它介质中则不是，故A错误； B．单色光通过三棱镜时，会发生折射，但不会产生色散现象，故B正确； C．夜空中的月亮本身不会发光，不是光源，故C错误； D．在研究光的传播规律时常用一条带箭头的直线来表示光的传播路径和方向，这样的直线叫做光线，但光线不是真实存在的，只是建立的物理模型，故D错误。 故选B。 4．曲江大唐不夜城是西安夜间游玩的好去处，主题灯光秀也吸引了众多市民和游客，增添了很多节日氛围。下列说法中正确的是（　　） A．夜空中的光束是人造光源 B．彩灯发出五颜六色的光是由红、绿、蓝三色混合而成 C．彩灯发出五颜六色的光是光的色散现象 D．所有其他颜色的灯光都是由白色灯光色散得到的 【答案】B 【解析】A．夜空中的光束是由光源发出的光在传播过程中形成的，光束本身不是光源，光源是那些能够自行发光的物体，如灯光秀中的彩灯等，故A错误； B．光的三原色是红、绿、蓝，彩灯发出的五颜六色的光确实是由红、绿、蓝三色光混合而成的，通过不同比例的混合可以得到各种不同颜色的光，故B正确； C．光的色散是指复色光分解为单色光的现象，比如太阳光通过三棱镜后分解成七种颜色的光。而彩灯发出五颜六色的光并不是光的色散现象，而是通过控制不同颜色的光源发光来实现的，故C错误； D．其他各种颜色的光，都是由各种小彩灯发出来的各种颜色的光，彩灯发出五颜六色的光并不是白色灯光的色散现象，而是通过控制不同颜色的光源发光来实现的，故D错误。 故选B。 5．如图所示，“井底之蛙”是一个汉语成语，最早出自战国中期思想家庄子所作的《庄子·秋水》，用来比喻那些见识浅陋的人。请你从物理的角度，用光路图解释一下，为什么“坐井观天，所见甚小”。 【答案】 【解析】来自物体的光进入青蛙眼中，物体才能被青蛙看到。光是沿直线传播的，会被不透明的大地挡住，井口还非常小，作图如下： 只有甲区域内物体的光才能进入青蛙的眼睛。所以青蛙坐井观天，所见甚小。 6．圭表是中国古代重要的天文仪器，正午时人们通过表在圭上的影子长度变化来推测二十四节气，表影是光的 形成的。如图，立春节气的表影比夏至长，说明立春节气正午太阳大致在 （选填“A”或“B”）位置。 【答案】直线传播 B 【解析】表影属于影子，是光的直线传播形成的，光沿直线传播遇到不透光的物体光被挡住，物体背光面光照射不到的地方所形成的黑暗区域就是影子。 由于光是沿直线传播的，立春节气正午表影比夏至长，则立春节气的太阳位置较低，即在位置B。 7．如图所示的是一次罕见的日环食+日全食，又叫复合日食。下列关于日食的一些说法正确的是（　　） A．发生日环食时，透过茂密的树叶缝隙在树下地面上形成的亮斑仍是一个实心圆 B．日食发生时，由于地区的不同，观察到的现象也是不同的 C．日食和月食都是由光沿直线传播形成的 D．日食发生时，地球位于太阳和月球中间，挡住了太阳照向月球的光 【答案】BC 【解析】A．发生日环食时，透过茂密的树叶缝隙在树下成像，其原理为小孔成像，所成的像与孔的形状无关，只与物体形状有关，为日环食的形状，一个空心圆环，故A错误； B．日食的原理是月球运行到太阳与地球之间，挡住了太阳照射到地球的光线，不同地区被挡住的情况不同，观察到的现象也不同，故B正确； C．日食的原理是月球运行到太阳与地球之间，挡住了太阳照射到地球的光线；月食的原理是地球刚好运行到太阳与月球之间，挡住了太阳照射到月球的光线，故日食和月食都是由光沿直线传播形成的，故C正确； D．日食的原理是月球运行到太阳与地球之间，挡住了太阳照射到地球的光线，故D错误。 故选BC。 8．沈括在《梦溪笔谈》中记述道“若莺飞空中，其影随莺而移”，图甲为这一现象的示意图；若在窗上开一个小孔，则在室内纸屏上也会看到“莺的影子”，还会呈现“莺西则影东”的现象，如图乙所示，“莺西则影东”描述的现象叫 ，图甲和图乙中的现象都可以用光的 来解释。 【答案】小孔成像 直线传播 【解析】光在同种均匀介质中沿直线传播，光通过小孔后成倒立的像，所以“莺西则影东”描述的现象是小孔成像。 甲图是影子成因，乙图是小孔成像的现象，影子和小孔成像原理都是光的直线传播。 9．在探究小孔成像实验中，小明在易拉罐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，将点燃的蜡烛按如图所示的位置放置在小孔的前方。 (1)为让实验效果更明显，应该在 （填“明亮”或“黑暗”）的环境中进行实验； (2)通过小孔所成的像是 （选填“实像”或“虚像”）； (3)实验中蜡烛燃烧不断缩短，导致光屏上火焰的像向 （填“上”或“下”）方移动；将蜡烛靠近小孔，蜡烛的像将 （填“变大”、“变小”或“不变”）； (4)勤于思考的小明又将图中小圆孔改成了小方孔，再观察烛焰的像，则半透明薄膜上所成的烛焰的像的形状 （填“会”或“不会”）改变； (5)如图所示，小明在室外太阳下进一步研究孔的大小对光斑形状的影响，他设计了四种开有不同形状孔的卡片甲，用另一张卡片乙覆盖在甲上，从图示位置沿箭头方向水平移动乙，观察光斑形状的变化情况，合乎要求的是 （选填字母序号）； (6)若用LED光源替代蜡烛来研究小孔成像的性质，下列最合适的是______。 A．C形 B．T形 C．X形 D．P形 【答案】(1)黑暗 (2)实像 (3)上 变大 (4)不会 (5)A、D (6)D 【解析】（1）为了使实验效果更明显，能够更容易、更清晰地观察到烛焰成的像，本实验应在较暗的环境下进行，尽量避免其他光源对实验的影响。 （2）小孔成像是由光沿直线传播形成的实像。 （3）小孔成像的原理是光沿直线传播，所以当蜡烛变短时，光线会向上照射，使成的像向上方移动。 根据小孔成像的特点可知，将蜡烛靠近小孔时，烛焰成的像将变大。 （4）在小孔成像实验中，所成的像与物形状相同，不会因为小孔形状的改变而改变。 （5）研究孔的大小对光斑形状的影响时，须保证孔的形状不变，只改变孔的大小，A、B、C、D四个图中，只有A、D图中的等边三角形和长方形在乙移动过程中能保证形状不变，故选AD。 （6）研究小孔成像所成像的性质时，光源的性质应当能上下、左右均能区分开，这样才能让实验效果更明显，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 10．如图所示为在辽宁拍摄的“红月亮”，月亮 （是/不是）光源，光在真空中的传播速度是 km/s，在发生月食时，地球、太阳和月亮三个天体近似在一条直线上，其中 的位置在另外两个天体之间。 【答案】不是 3×105 地球 【解析】能够自行发光的物体是光源，月亮不能自行发光，所以月亮不是光源。 光在真空中的传播速度是3×108m/s，即为3×105km/s。 月食现象可以用光的直线传播规律解释，发生月食时，地球、太阳和月亮三个天体近似在一条直线上，其中地球的位置在另外两个天体之间，地球遮住了太阳射向月亮的光，月亮在地球的影子里，就形成了月食。 11．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】A．光在真空中的传播速度为3×108m/s，在其它介质中的传播速度都比真空中的要小，故A错误； B．声音的传播需要介质，光可以在真空中传播，故B错误； C．一般情况，声的传播速度在空气中最小，约为340m/s，故C错误； D．光在玻璃中的传播速度最小，在水中的速度比在空气中的小，在空气中比在真空中略小，真空中光速最快，即v玻璃<v水<v空气 故D正确。 故选D。 12．光在真空中的传播速度是3×108m/s，由于光速远大于声速，所以运动会上赛跑时，计时裁判总是 （选填“看到发令枪冒烟”或“听到枪声”）就计时。 【答案】看到发令枪冒烟 【解析】由于光速远大于声速，所以运动会上赛跑时，发令枪冒烟发出的光传入计时裁判眼中所用时间和声音在赛跑传播所用时间相比可以忽略不计；但从枪响到计时员听到枪声的时间较长，声音传播的时间不可忽略；为了让比赛结果更准确，所以计时裁判总是看到发令枪冒烟就计时。 13．如图是科学家首次拍摄到的距离地球5500万光年的黑洞照片，再次验证了爱因斯坦所创立的广义相对论的正确性。光年是 单位，黑洞强大的引力连跑的最快的光都无法逃脱，因此黑洞本身 （选填“是”或“不是”）光源，边缘的可见光是由于黑洞周围物体高速旋转落入黑洞，产生摩擦振动而造成的。 【答案】长度 不是 【解析】光年是指光在真空中传播一年的距离，即是长度单位，光年一般被用于衡量天体间的距离。 能自行发光的物体叫做光源，黑洞本身不能发光，所以黑洞不是光源。 14．按要求完成下列作图； (1)如图甲，光源A发出的光被物体BC阻挡后，在墙壁上留下了物体BC的影，请在图中作出物体BC的影B′C′。（保留作图痕迹） (2)如图乙，地面上是小明和小亮在同一灯光下的影子，请通过作图确定灯泡S的位置。 【答案】(1) (2) 【解析】（1）从点光源A过点C作直线与墙壁相交于点C′，从A过点B作直线与墙壁相交于B′，直线AC与AB所夹的墙壁上的阴影部分B′C′就是BC的影子，如图所示： （2）光在空气中沿直线传播，将小明和小亮的顶端和影子的顶端连接并延长可交于一点S，点S就是光源的位置，如图所示： 15．如图所示，将一束太阳光投射到玻璃三棱镜上，在棱镜后侧光屏上的A→B范围内可观察到不同颜色的光。下列说法中正确的是（   ） A．A处光不能在真空中传播 B．B处应是红光 C．该实验说明太阳光是由多种色光混合而成的 D．A到B的色光颜色依次为紫、靛、蓝、绿、黄、橙、红 【答案】C 【解析】BCD．如图，太阳光投射到三棱镜上，三棱镜对不同色光的偏折程度不同，太阳光透过三棱镜后分解成7色光，从A→B依次是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫，该实验说明太阳光是由多种色光混合而成的，故C正确，BD错误； A．光可以在真空中传播，光的传播不需要介质，A处是红光，红光能在真空中传播，故A错误。 故选C。 16．20世纪，科学家发明了红光LED（发光二极管）和绿光LED，为了能与这两种LED组合，产生白色LED光源，科学家又探索到一种LED。它应该是（　　） A．紫光LED B．黄光LED C．蓝光 LED D．橙光LED 【答案】C 【解析】光的三原色是红、绿、蓝，因此红光LED、绿光LED、蓝光LED组合能产生白色LED光源，由此可知另一种LED是蓝光LED，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 17．如图所示，一束太阳光射入三棱镜后，在光屏上形成了一条彩色光带。下列说法不正确的是（　　） A．这种现象叫作光的色散 B．这条彩色光带的两端之外是没有光的 C．各种色光中，紫光偏折程度最大 D．如果把红、绿、蓝三种色光按不同比例混合，也可以看到各种颜色 【答案】B 【解析】A．由于不同颜色的光的波长不同，通过三棱镜的折射程度不同，所以白光经三棱镜后，光屏上自上而下出现了红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的色带，这种现象叫作光的色散现象，故A正确，不符合题意； B．这条彩色光带的两端之外还有看不见的红外线和紫外线，故B错误，符合题意； C．由图可知，紫光在光带的最下方，说明各种色光中，紫光偏折程度最大，故C正确，不符合题意。 D．光的三原色是红、绿、蓝，按不同比例混合后，可产生各种色光，故D正确，不符合题意。 故选B。 【链接中考】 1．（2024·湖南）《墨经》中记载了影子的形成等光学现象。如图所示，墙上手影形成的原因是（　　） 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 【解析】光在同一种均匀介质中是沿直线传播的，沿直线传播的光被手挡住，墙上黑暗区域就是手的影子。故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 2．（2024广西）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. 光在水中的传播速度是3×108m/s D. 光在同种均匀介质中沿直线传播 【答案】D 【解析】A．光的传播不需要介质，可以在真空中传播，故A错误； B．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，故B错误； C．光在真空的传播速度约为3×108m/s，在水中的传播速度小于在真空的传播速度，约为真空中传播速度的，故C错误； D．由光的传播规律可知，光在同种均匀介质中沿直线传播，故D正确。 故选D。 3．（2024青海省）月球是地球唯一的天然卫星。1970年，我国第一颗人造卫星东方红一号成功发射升空，标志着我国踏上了现代航天事业的征程。1978年8月1日，沉睡了2400余年的曾侯乙编钟（如图）首次公开奏响，开篇曲目便是大家熟悉的《东方红》。月球绕地球的轨迹模型如图所示，地球与月球之间的距离约为3.8×108m，月光的传播速度约为3×108m/s，则月光从月球表面到达地面的时间约为（　　） A. 0.79s B. 1.27s C. 7.90s D. 12.70s 【答案】B 【解析】根据，月光从月球表面到达地面的时间约为 故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 4．（2024甘肃威武）如图所示是小强在纸杯上蒙上一层塑料膜做小孔成像实验的情景，请在图中作出烛焰（用AB表示）在塑料膜上成的像（用箭头A′B′表示）及光路图。 【答案】 【解析】A点发出的光经过小孔沿直线传播会在光屏上成像A′，B点发出的光经过小孔沿直线传播会在光屏上成像B′，连接A′B′即为烛焰在塑料膜上成的像。 5．（2024·江苏镇江）诗句“香炉初上日，瀑水喷成虹”描述了如图所示的情景：太阳刚升起时，从瀑布溅起的水雾中可看到彩虹。此现象属于（    ） A．光的直线传播 B．光的色散 C．光的反射 D．小孔成像 【答案】B 【解析】当太阳刚升起时，阳光照射到瀑布溅起的水雾上，被水雾中的小水滴分散成了七种颜色的光，随后我们可以从水雾中看到彩虹，这是光的色散现象。 故选B。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $