4.1 光的传播 题型专练2026-2027学年北师大版物理八年级上册
2026-09-09
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摘要:
**基本信息**
以“典例引领+梯度举一反三”构建分层训练,覆盖光源、光的传播等7大知识点,从概念辨析到综合计算,强化物理观念与科学思维。
**分层设计**
|层次|知识覆盖|设计特色|
|----|----------|----------|
|基础层|光源判断、光的直线传播条件|典例结合古诗词(如《枫桥夜泊》),举一反三1-2题聚焦概念辨析|
|提升层|光现象解释、应用实例|通过皮影戏、小孔成像等生活情境,训练科学推理与模型建构|
|拓展层|实验探究、综合计算|含光速测量(如地月距离)、声速对比等计算题,培养科学探究与问题解决能力|
内容正文:
北师大版(2024)八年级上册 4.1 光的传播 题型专练
【题型1】光源
【典例】中华古诗词中蕴含着丰富的物理知识。如图所示,张继的《枫桥夜泊》描绘了枫桥附近的夜景。下列说法正确的是( )
A.“月”和“渔火”都属于光源
B.“霜”是水蒸气遇冷吸热后形成的
C.以“寺”为参照物,“桥”是运动的
D.辨别“钟声”是根据音色来判断的
【举一反三1】下列物体中属于光源的是( )
A.镜子
B.人的眼睛
C.发光的水母
D.耀眼的钻石
【举一反三2】中秋节,天地共赏一轮明月,同心共庆团圆佳节。月亮 (选填“是”或“不是”)光源;为了测量月球到地球的距离, (选填“能”或“不能”)使用超声波测距仪。
【举一反三3】有以下物体:①太阳,②月亮,③闪闪发光的宝石,④正在放映电影的银幕,⑤正在发光的萤火虫,⑥烛焰,⑦霓虹灯,⑧火星,⑨激光器。其中不属于光源的是 ,属于天然光源的是 ,属于人造光源的是 。(以上均填序号)
【题型2】光沿直线传播的条件
【典例】小明在学习“光的传播”时,看到老师的一个演示实验,过程如下:
①用激光笔射向水中,观察到光线是一条直线如图所示;
②在A点处用漏斗向水中慢慢注入海波溶液,观察到光线发生了弯曲;
③经搅拌后,观察到光线又变直。
小明根据上述现象得出的结果,正确的是( )
A.光在海波溶液里不能沿直线传播
B.光只有在水中才沿直线传播
C.光在同一种均匀介质中才沿直线传播
D.光的传播需要介质
【举一反三1】如图为国庆大阅兵的场景,女兵方阵在检阅进行曲中,正迈着铿锵有力的步伐整齐划一地通过天安门广场,展示了新时代女兵的飒爽英姿和捍卫国防的坚强决心。下列有关该情境的描述,正确的是( )
A.将士们正步走时一步的距离约为7.5cm
B.以领队为参照物,后排的将士是运动的
C.女兵方阵整齐划一,现场观众是根据光沿直线传播来判断的
D.观众能分辨出演奏检阅进行曲所用乐器,是根据响度来判断的
【举一反三2】“深林人不知,明月来相照。”是唐代诗人王维诗作《竹里馆》中的佳句,意思是“深林中没有人与我作伴,只有天上的明月来相照”,明月 (选填“是”或“不是”)光源;光在 的介质中才能沿直线传播。光 (选填“能”或“不能”)在真空中传播。
【举一反三3】如图是哈尔滨国际冰雪节开幕式中灯光秀表演的情景。灯光秀开启后,夺目的光束照亮夜空,形成这种现象的原因光的 。(填“直线传播”、“反射”、“折射”或“色散”)
【题型3】光沿直线传播的现象
【典例】夏日的午后,同学们在校园内的浓密树荫下乘凉时,看到地面上有一些圆形光斑。下列现象的成因与圆形光斑成因相同的是( )
A.小孔成像
B.水球成像
C.水中“倒影”
D.雨后彩虹
【举一反三1】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,与皮影戏原理不相同的是( )
A.有趣的倒影
B.古代的日晷
C.生动的沙画
D.日食
【举一反三2】大伟同学在课外用如图所示的装置做小孔成像实验,如果易拉罐底部有一个很小的三角形小孔,则他在半透明纸上看到的像是( )
A.烛焰的正立像
B.烛焰的倒立像
C.三角形光斑
D.圆形光斑
【举一反三3】陈伟用易拉罐制成一个简易针孔照相机:使用针孔照相机时,小孔对着室外明亮的物体进行观察,更容易看到物体的像。如图甲所示,陈伟从实验室借来用发光二极管制成的“F”字样光源,将“F”字样光源、简易针孔照相机按图乙所示位置放好,陈伟观察到塑料膜上所成的像是图丙中的 (填序号),这个像是 (选填“实像”或“虚像”)。
【举一反三4】《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______。
【举一反三5】在图中的光屏M上画出蜡烛AB经小孔所成的像A'B'。
【举一反三6】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4】光沿直线传播的应用
【典例】如图是我国古代的天文仪器——圭表,由“圭”和“表”两个部件组成。正午时刻,依据表在圭上影子长度的变化,就能推算出二十四节气。下列现象与圭表的光学原理相同的是( )
A.手影
B.水珠放大文字
C.水中倒影
D.筷子水面处“折断”
【举一反三1】圭表是我国古代的一种天文仪器。如图所示,垂直于地面的直杆叫“表”,南北方向水平放置于地面测量影长的标尺叫“圭”,观察表的影子长短来读出时间,下列说法不正确的是( )
A.圭表计时的原理是光的直线传播
B.当表的影子最短时,此时是当地的正午
C.当表的影子逐渐变长时,应是当地的下午
D.当表的影子逐渐变短时,应是当地的下午
【举一反三2】学习小组用图中甲所示的圆柱形纸质套筒做“探究小孔成像规律”的实验,发现像的大小不同,亮度也不一样。
关于像的亮度与哪些因素有关,他们提出以下猜想:
猜想1:与小孔到光屏的距离有关;
猜想2:与小孔的形状有关;
猜想3:与小孔的大小有关;
①类比利用太阳光测凸透镜焦距时,光屏从焦点处远离透镜过程中,光斑越大越暗的现象,可判断猜想1是 的。
②验证猜想2时,固定烛焰、纸筒和光屏的位置,更换使用如图中乙所示的三个小孔进行实验,分别观察比较所成像的亮度。他们实验中存在的问题是 。
③为验证猜想3,固定烛焰、小孔和光屏位置,只改变圆孔直径,观察到的现象如下表:
实验现象表明:在小孔成像清晰时, 。
【举一反三3】2023年7月30日,由夏琦、段志成、刘帅组成的中国队率先拿下男子25米手枪速射团体金牌,这是中国队在成都大运会射击比赛中的“首金”。如图所示,在射击瞄准时需要做到“三点一线”,这是依据 原理。比赛结束后,运动员们去公园游玩时,看见阳光透过树叶的缝隙在地上形成圆形光斑,这些光斑是太阳的 (选填“虚”或“实”)像。
【举一反三4】按要求完成下列作图:
如图,同一路灯下站着小芳、小刚两人,根据他们的影长,标出路灯灯泡S的位置。
【题型5】光线
【典例】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
【举一反三1】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
【举一反三2】为了便于描述光传播的路径,在物理学中用一条带箭头的直线表示光线,这里采用了 (选择“等效替代”或“建立模型”)的方法;这里表示的光线 (选填“是”或“不是”)真实存在的。
【举一反三3】为了便于描述光传播的路径,在物理学中用一条带箭头的直线表示光线,这里采用了 (选择“等效替代”或“建立模型”)的方法;这里表示的光线 (选填“是”或“不是”)真实存在的。
【题型6】光速
【典例】从激光测距仪发出一束激光射向月球,测出激光往返所用的时间,即可计算出地球到月球的距离。激光测距仪主要利用了光的( )
A.反射和折射
B.直线传播和折射
C.反射和色散
D.直线传播和反射
【举一反三1】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
【举一反三2】下列物体的长度值最符合实际的是( )
A.一枚硬币的厚度约为5mm
B.物理教科书的宽度约为1.8dm
C.正常脉搏跳动一次的时间约为2s
D.光在真空传播的速度约为3×108km/s
【举一反三3】中国高铁体现了中国速度。我国高铁列车行驶的速度达360km/h,合_______m/s;以行驶的列车为参照物,铁轨旁的树木是 (选填“运动”或“静止”)的。光在水中的速度 光在空气中的速度(填“大于”、“小于”或“等于”)。
【举一反三4】如图所示,在开凿隧道时,工人利用激光束引导掘进机前进,保证隧道方向不发生偏差,应用的原理是 ;激光引导掘进方向与 (选填“海市蜃楼”“月食”或“杯弓蛇影”)现象形成的原理相同;激光在真空中传播的速度是 km/s。
【举一反三5】太阳发出的光,大约要经过才能到达地球(真空中光的速度为)。
(1)请你估算太阳到地球的距离;
(2)如果一辆赛车以的速度不停地跑,它要经过多少小时才能跑完这样长的距离?
【举一反三6】《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?
【题型7】光速与声速
【典例】如果声音和光都从空气传入水中,则( )
A.声速变大,光速变小
B.声速变大,光速不变
C.声速、光速都变小
D.声速、光速都不变
【举一反三1】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
【举一反三2】百米竞赛时,关于终点计时员计时的说法,正确的是( )
A.听到发令枪响开始计时,会使记录时间偏短
B.听到发令枪响开始计时,会使记录时间偏长
C.看到发令枪冒白烟开始计时,会使记录时间偏短
D.看到发令枪冒白烟开始计时,会使记录时间偏长
【举一反三3】雷雨天气,总是先看到闪电,再听到雷声,是由于在空气中光的传播速度比声的传播速度 (选填“大”或“小”);光在真空中传播速度是 m/s。
【举一反三4】广州舰发射炮弹,发射后经过0.8秒击中目标,同时看到爆炸的火光,又经过了2.2秒才听到爆炸声,已知声速为340m/s。请回答:
(1)广州舰的官兵先看到爆炸的火光后听到爆炸声是因为在空气中声速 (选填“大于”、“等于”或“小于”)光速;炮弹在空中飞行了 s。
(2)广州舰距爆炸目标有多远?
(3)炮弹的飞行速度是多少?
北师大版(2024)八年级上册 第四章 光现象第1节 光的传播 题型专练(参考答案)
【题型1】光源
【典例】中华古诗词中蕴含着丰富的物理知识。如图所示,张继的《枫桥夜泊》描绘了枫桥附近的夜景。下列说法正确的是( )
A.“月”和“渔火”都属于光源
B.“霜”是水蒸气遇冷吸热后形成的
C.以“寺”为参照物,“桥”是运动的
D.辨别“钟声”是根据音色来判断的
【答案】D
【解析】A、月亮自身不能发光,是反射太阳的光,月亮不是光源,故A错误;
B、霜是空气中的水蒸气遇冷形成的小冰晶,属于凝华现象,凝华放热,故B错误;
C、以“寺”为参照物,“桥”相对于“寺”没有位置变化,是静止的,故C错误;
D、钟发出声音的音色与其它物体不同,因此可以根据音色来判断,故D正确。
【举一反三1】下列物体中属于光源的是( )
A.镜子
B.人的眼睛
C.发光的水母
D.耀眼的钻石
【答案】C
【解析】镜子、人的眼睛和钻石自身都不能发光,不属于光源,水母自身能够发光,发光的水母属于光源,故C符合题意,ADB不符合题意。
【举一反三2】中秋节,天地共赏一轮明月,同心共庆团圆佳节。月亮 (选填“是”或“不是”)光源;为了测量月球到地球的距离, (选填“能”或“不能”)使用超声波测距仪。
【答案】不是 不能
【解析】[1]月亮自身不能发光,不是光源。
真空不能传声,因此不能使用超声波测距仪测量月球到地球的距离。
【举一反三3】有以下物体:①太阳,②月亮,③闪闪发光的宝石,④正在放映电影的银幕,⑤正在发光的萤火虫,⑥烛焰,⑦霓虹灯,⑧火星,⑨激光器。其中不属于光源的是 ,属于天然光源的是 ,属于人造光源的是 。(以上均填序号)
【答案】②③④⑧ ①⑤ ⑥⑦⑨
【解析】本身能发光的物体叫光源;虽然能反射出光,但本身不能发光的物体不是光源。月亮、宝石、电影银幕、火星“发出”的光都是反射的光,它们本身不能发光,不是光源;天然光源指自然界原本存在的光源,太阳、萤火虫属于天然光源;人造光源指人类利用科技制造出的光源,烛焰、霓虹灯、激光器是人造光源。
【题型2】光沿直线传播的条件
【典例】小明在学习“光的传播”时,看到老师的一个演示实验,过程如下:
①用激光笔射向水中,观察到光线是一条直线如图所示;
②在A点处用漏斗向水中慢慢注入海波溶液,观察到光线发生了弯曲;
③经搅拌后,观察到光线又变直。
小明根据上述现象得出的结果,正确的是( )
A.光在海波溶液里不能沿直线传播
B.光只有在水中才沿直线传播
C.光在同一种均匀介质中才沿直线传播
D.光的传播需要介质
【答案】C
【解析】从①中我们发现光在水中沿直线传播;而②中的光线不再沿直线传播不同于①的是介质不再均匀,③现象中的光线又沿直线传播,是由于经搅拌后,介质又变得均匀,故可以得出,光在同一种均匀介质中才沿直线传播。故选C。
【举一反三1】如图为国庆大阅兵的场景,女兵方阵在检阅进行曲中,正迈着铿锵有力的步伐整齐划一地通过天安门广场,展示了新时代女兵的飒爽英姿和捍卫国防的坚强决心。下列有关该情境的描述,正确的是( )
A.将士们正步走时一步的距离约为7.5cm
B.以领队为参照物,后排的将士是运动的
C.女兵方阵整齐划一,现场观众是根据光沿直线传播来判断的
D.观众能分辨出演奏检阅进行曲所用乐器,是根据响度来判断的
【答案】C
【解析】A、将士们正步走时一步的距离约为75cm,故A错误;B、以领队为参照物后面方阵的将士的位置没有发生变化,所以是静止的,故B错误;C、根据光的直线传播可以判断队列是否整齐划一,故C正确;D、观众能分辨出演奏检阅进行曲所用乐器,是根据音色来判断的,故D错误。故选C。
【举一反三2】“深林人不知,明月来相照。”是唐代诗人王维诗作《竹里馆》中的佳句,意思是“深林中没有人与我作伴,只有天上的明月来相照”,明月 (选填“是”或“不是”)光源;光在 的介质中才能沿直线传播。光 (选填“能”或“不能”)在真空中传播。
【答案】不是 同种均匀 能
【解析】唐代诗人王维诗作《竹里馆》中的佳句,意思是“深林中没有人与我作伴,只有天上的明月来相照”,明月本身不能发光,不是光源;光在同种均匀的介质中才能沿直线传播。光能在真空中传播。
【举一反三3】如图是哈尔滨国际冰雪节开幕式中灯光秀表演的情景。灯光秀开启后,夺目的光束照亮夜空,形成这种现象的原因光的 。(填“直线传播”、“反射”、“折射”或“色散”)
【答案】直线传播
【解析】灯光秀开启后,夺目的光束照亮夜空,是由光的直线传播形成的。
【题型3】光沿直线传播的现象
【典例】夏日的午后,同学们在校园内的浓密树荫下乘凉时,看到地面上有一些圆形光斑。下列现象的成因与圆形光斑成因相同的是( )
A.小孔成像
B.水球成像
C.水中“倒影”
D.雨后彩虹
【答案】A
【解析】同学们在校园内的浓密树荫下乘凉时,看到地面上有一些圆形光斑,是光的直线传播形成的。小孔成像表明光在同一种均匀介质中是沿直线传播的,故A符合题意;水球成像是凸透镜成像,是光的折射形成的,故B不符合题意;水中“倒影”是光的反射形成的,故C不符合题意;雨后彩虹是光的折射现象,故D不符合题意。
【举一反三1】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,与皮影戏原理不相同的是( )
A.有趣的倒影
B.古代的日晷
C.生动的沙画
D.日食
【答案】A
【解析】皮影戏是利用光沿直线传播的原理形成的;
A.有趣的倒影是光在水面发生反射,与皮影戏原理不相同,故A正确;
BCD.古代的日晷、生动的沙画、日食是利用光沿直线传播的原理形成的,故BCD不正确。
【举一反三2】大伟同学在课外用如图所示的装置做小孔成像实验,如果易拉罐底部有一个很小的三角形小孔,则他在半透明纸上看到的像是( )
A.烛焰的正立像
B.烛焰的倒立像
C.三角形光斑
D.圆形光斑
【答案】B
【解析】小孔成像是由于光的直线传播形成的,物体经过小孔成的像是物体倒立的实像,而不是光斑,像的形状与物体相同,而与小孔的形状无关;故B正确,ACD错误。
【举一反三3】陈伟用易拉罐制成一个简易针孔照相机:使用针孔照相机时,小孔对着室外明亮的物体进行观察,更容易看到物体的像。如图甲所示,陈伟从实验室借来用发光二极管制成的“F”字样光源,将“F”字样光源、简易针孔照相机按图乙所示位置放好,陈伟观察到塑料膜上所成的像是图丙中的 (填序号),这个像是 (选填“实像”或“虚像”)。
【答案】②;实像。
【解析】(1)使用针孔照相机时,小孔对着明亮的室外,塑料薄膜在暗室内,让光线通过小孔进入筒内,在塑料薄膜上形成倒立缩小的实像;
(2)物体发出或反射的光通过小孔后,在小孔后面的光屏上形成倒立的实像,这就是小孔成像。
【举一反三4】《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】(1)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;
(2)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。
【举一反三5】在图中的光屏M上画出蜡烛AB经小孔所成的像A'B'。
【答案】
【解析】过A点和小孔O画出一条光线交光屏于A′,再过B点和小孔O画出一条光线交光屏于B′,即AB的像为A′B′.如下图所示:
【举一反三6】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4】光沿直线传播的应用
【典例】如图是我国古代的天文仪器——圭表,由“圭”和“表”两个部件组成。正午时刻,依据表在圭上影子长度的变化,就能推算出二十四节气。下列现象与圭表的光学原理相同的是( )
A.手影
B.水珠放大文字
C.水中倒影
D.筷子水面处“折断”
【答案】A
【解析】圭表是光的直线传播形成的。手影是由于光的直线传播形成的,故A正确;水珠放大文字属于凸透镜成像,是光的折射形成的,故B错误;水中倒影属于平面镜成像,其原理是光的反射现象,故C错误;筷子水面处“折断”是光的折射现象,故D错误。
【举一反三1】圭表是我国古代的一种天文仪器。如图所示,垂直于地面的直杆叫“表”,南北方向水平放置于地面测量影长的标尺叫“圭”,观察表的影子长短来读出时间,下列说法不正确的是( )
A.圭表计时的原理是光的直线传播
B.当表的影子最短时,此时是当地的正午
C.当表的影子逐渐变长时,应是当地的下午
D.当表的影子逐渐变短时,应是当地的下午
【答案】D
【解析】A、影子形成的原理是光的直线传播,故A正确;
BCD、影子的长度与太阳的高度有关,太阳高度越高,影子越短,影子最短时,此时是当地的正午,影子逐渐变长时,应是当地的下午,影子逐渐变短时,应是当地的上午,故B、C正确,D错误。
【举一反三2】学习小组用图中甲所示的圆柱形纸质套筒做“探究小孔成像规律”的实验,发现像的大小不同,亮度也不一样。
关于像的亮度与哪些因素有关,他们提出以下猜想:
猜想1:与小孔到光屏的距离有关;
猜想2:与小孔的形状有关;
猜想3:与小孔的大小有关;
①类比利用太阳光测凸透镜焦距时,光屏从焦点处远离透镜过程中,光斑越大越暗的现象,可判断猜想1是 的。
②验证猜想2时,固定烛焰、纸筒和光屏的位置,更换使用如图中乙所示的三个小孔进行实验,分别观察比较所成像的亮度。他们实验中存在的问题是 。
③为验证猜想3,固定烛焰、小孔和光屏位置,只改变圆孔直径,观察到的现象如下表:
实验现象表明:在小孔成像清晰时, 。
【答案】(1)①正确 ②没有控制小孔的大小相等 ③小孔越大亮度越亮
【解析】①根据题意知道,当光屏从焦点处远离透镜过程中,出现光斑越大越暗的现象,则说明像的亮度与小孔到光屏的距离有关,故可判断猜想1是正确的;②要探究像的亮度与小孔的形状的关系,则需要控制孔的大小不变,只改变形状,而图乙中即改变了孔的形状,没有改变孔的大小,所以,此过程中存在的问题是:没有控制小孔的大小相等;③分析表格的实验数据知道:在小孔成像清晰时,小孔越大,像的明亮程度越亮。
【举一反三3】2023年7月30日,由夏琦、段志成、刘帅组成的中国队率先拿下男子25米手枪速射团体金牌,这是中国队在成都大运会射击比赛中的“首金”。如图所示,在射击瞄准时需要做到“三点一线”,这是依据 原理。比赛结束后,运动员们去公园游玩时,看见阳光透过树叶的缝隙在地上形成圆形光斑,这些光斑是太阳的 (选填“虚”或“实”)像。
【答案】光的直线传播 实
【解析】在射击瞄准时需要做到“三点一线”,这是依据光在同种均匀介质中沿直线传播原理;运动员们去公园游玩时,看见阳光透过树叶的缝隙在地上形成圆形光斑,这是小孔成像原理,这些光斑是太阳的实像。
【举一反三4】按要求完成下列作图:
如图,同一路灯下站着小芳、小刚两人,根据他们的影长,标出路灯灯泡S的位置。
【答案】
【解析】将小芳和小刚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,如下图:
【题型5】光线
【典例】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
【解析】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。
【举一反三1】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
【解析】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;激光笔发出的是光,不是光线。故B错误;在光路图中,光线用实线表示。故D错误。故选:C。
【举一反三2】为了便于描述光传播的路径,在物理学中用一条带箭头的直线表示光线,这里采用了 (选择“等效替代”或“建立模型”)的方法;这里表示的光线 (选填“是”或“不是”)真实存在的。
【答案】建立模型;不是。
【解析】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理想模型法。
【举一反三3】为了便于描述光传播的路径,在物理学中用一条带箭头的直线表示光线,这里采用了 (选择“等效替代”或“建立模型”)的方法;这里表示的光线 (选填“是”或“不是”)真实存在的。
【答案】建立模型;不是。
【解析】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理想模型法。 【难度】基础题
【题型6】光速
【典例】从激光测距仪发出一束激光射向月球,测出激光往返所用的时间,即可计算出地球到月球的距离。激光测距仪主要利用了光的( )
A.反射和折射
B.直线传播和折射
C.反射和色散
D.直线传播和反射
【答案】D
【解析】激光测距仪从地球向月球发射一束激光信号,激光信号到达月球后又被月球反射回来,A、B、C不正确,故选D;故选D。
【举一反三1】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
【解析】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。
【举一反三2】下列物体的长度值最符合实际的是( )
A.一枚硬币的厚度约为5mm
B.物理教科书的宽度约为1.8dm
C.正常脉搏跳动一次的时间约为2s
D.光在真空传播的速度约为3×108km/s
【答案】B
【解析】A、一枚硬币的厚度约为2mm,故A不符合实际;
B、物理课本的宽度约为1.8dm,故B符合实际;
C、人正常脉搏跳动一次的时间约为1s,故C不符合实际;
D、光在真空中的速度约为3×108m/s,故D不符合实际。
【举一反三3】中国高铁体现了中国速度。我国高铁列车行驶的速度达360km/h,合_______m/s;以行驶的列车为参照物,铁轨旁的树木是 (选填“运动”或“静止”)的。光在水中的速度 光在空气中的速度(填“大于”、“小于”或“等于”)。
【答案】100 运动 小于
【解析】因为1m/s=3.6km/h,所以360km/h=360×m/s=100m/s;以行驶的列车为参照物,铁轨旁的树木位置发生了改变,所以是运动的。光在不同介质中传播速度一般不同,光在水中的速度小于光在空气中的速度。
【举一反三4】如图所示,在开凿隧道时,工人利用激光束引导掘进机前进,保证隧道方向不发生偏差,应用的原理是 ;激光引导掘进方向与 (选填“海市蜃楼”“月食”或“杯弓蛇影”)现象形成的原理相同;激光在真空中传播的速度是 km/s。
【答案】光的直线传播 月食 3.0×105
【解析】激光和普通光一样都是沿直线传播的,而且激光束比较集中,不容易发散,利用激光的直线传播,可以引导掘进机直线开凿,保证隧道方向不发生偏差。海市蜃楼是由光的折射形成的;月食形成的原理是光的直线传播;水中倒影属于平面镜成像,是由光的反射形成的;故激光引导掘进方向与月食现象形成的原理相同。光在真空中的传播速度是。
【举一反三5】太阳发出的光,大约要经过才能到达地球(真空中光的速度为)。
(1)请你估算太阳到地球的距离;
(2)如果一辆赛车以的速度不停地跑,它要经过多少小时才能跑完这样长的距离?
【答案】(1) (2)
【解析】(1)太阳光到地球的时间为,已知光的速度,则太阳到地球的距离约为;(2)已知赛车速度,则跑完这样长的距离需要的时间为
【举一反三6】《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
【解析】(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
【题型7】光速与声速
【典例】如果声音和光都从空气传入水中,则( )
A.声速变大,光速变小
B.声速变大,光速不变
C.声速、光速都变小
D.声速、光速都不变
【答案】A
【解析】声音在不同介质中的传播速度不同,一般来说,声音在固体中的速度最大,其次是液体,在气体中的传播速度最慢。所以,声音从空气传到水中,速度变大了,光在不同介质中传播速度不同,光在真空中传播速度最大,光在空气中的速度略小一些,在水中的传播速度更小。所以,光从空气传到水中,速度变小了;故A正确,B、C、D错误。故选A。
【举一反三1】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】AD、光可以在真空中传播,光在同种均匀介质中沿直线传播,故A错误,D正确;B、光的传播速度大于声音的传播速度,故B错误;C、光在真空中的传播速度为3×108m/s,故C错误。故选D。
【举一反三2】百米竞赛时,关于终点计时员计时的说法,正确的是( )
A.听到发令枪响开始计时,会使记录时间偏短
B.听到发令枪响开始计时,会使记录时间偏长
C.看到发令枪冒白烟开始计时,会使记录时间偏短
D.看到发令枪冒白烟开始计时,会使记录时间偏长
【答案】A
【解析】AB声音的传播需要时间,听到发令枪响开始计时,会使记录时间偏短,故A正确,B错误;CD、光在空气中的传播速度很快,看到发令枪冒白烟开始计时,时间比较准确,故C、D错误。故选A。
【举一反三3】雷雨天气,总是先看到闪电,再听到雷声,是由于在空气中光的传播速度比声的传播速度 (选填“大”或“小”);光在真空中传播速度是 m/s。
【答案】大;3×108。
【解析】雷雨天气,总是先看到闪电,再听到雷声,是由于在空气中光的传播速度比声的传播速度大;光在真空中传播速度是3×108m/s。
【举一反三4】广州舰发射炮弹,发射后经过0.8秒击中目标,同时看到爆炸的火光,又经过了2.2秒才听到爆炸声,已知声速为340m/s。请回答:
(1)广州舰的官兵先看到爆炸的火光后听到爆炸声是因为在空气中声速 (选填“大于”、“等于”或“小于”)光速;炮弹在空中飞行了 s。
(2)广州舰距爆炸目标有多远?
(3)炮弹的飞行速度是多少?
【答案】(1)小于;0.8;(2)广州舰距爆炸目标有748m;(3)炮弹的飞行速度是935m/s。
【解析】(1)广州舰的官兵先看到爆炸的火光后听到爆炸声是因为在空气中声速小于光速;炮弹发射后经过0.8秒击中目标,因此炮弹在空中飞行了0.8s;
(2)广州舰距爆炸目标的距离s=v声t1=340m/s×2.2s=748m;
(3)炮弹的飞行速度v弹===935m/s。
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