3.1 光的传播与色散（分层作业）物理新教材沪粤版八年级上册

3.1 光的传播与色散 目 录 A组 巩固过关 知识点1：光源 知识点2：光的直线传播 知识点3：光的直线传播现象及其应用 知识点4：光速和光年 知识点5：光的直线传播作图 知识点6：光的色散原理及现象 知识点7：光色散时颜色的分布 知识点8：色光的三原色 B组 能力进阶 C组 思维拔高 光源知识点1 1．有以下物体：太阳，月亮，闪闪发光的宝石，正在放映电影的银幕，正在发光的萤火虫，烛焰，正在发光的霓虹灯，火星，正在发光的激光器。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】[1]本身能发光的物体才是光源，仅反射光的物体不属于光源，月亮、闪闪发光的宝石、正在放映电影的银幕、火星自身无法发光，均依靠反射其他光，因此不属于光源，对应序号②③④⑧。 [2]天然光源是自然界原本存在、非人为制造的光源，太阳是天然发光天体，正在发光的萤火虫是自然界生物光源，属于天然光源，对应序号①⑤。 [3]人造光源是人类借助技术制造的光源，烛焰是人为点燃产生的，正在发光的霓虹灯、正在发光的激光器均为人类制造的发光装置，属于人造光源，对应序号⑥⑦⑨。 2．落日、水母、LED灯三种物质有一个共同特点，都可以___________ ，为此把它们叫做光源。其中落日和___________ 属于自然光源。 【答案】 发光 水母 【解析】[1][2]光源是指能够发光的物体；其中落日和水母，都是自然界存在的光源，叫做自然光源，LED灯是人造光源。 3．如下物体中不是光源的是（　　） A．太阳 B．明亮的月亮 C．点燃的蜡烛 D．收看电视时看到的电视机屏幕 【答案】B 【解析】光源是指正在发光的物体。太阳、点燃的蜡烛、收看电视时看到的电视机屏幕都是正在发光的物体，是光源。而月亮本身不发光，我们看到月光是因为月亮反射太阳光，所以月亮不是光源，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 光的直线传播知识点2 4．用激光笔分别照射水和玻璃砖，观察光在水和玻璃中的传播路径，你能得到什么结论?（避免直视强光，以免伤害眼睛） 【答案】光在同种均匀介质中是沿直线传播的 【解析】实验现象观察：用激光笔照射水和玻璃砖时，会观察到激光在水中和玻璃中的传播路径均为直线； 联系光的传播规律：水是均匀的液体介质，玻璃砖是均匀的固体介质，两者各自均为同种均匀介质； 得出结论：由于在两种不同的均匀介质（水和玻璃）中，光的传播路径均为直线，因此可总结出结论：光在同种均匀介质中是沿直线传播的。 5．如图所示，利用塑料吸管和激光笔，探究光在空气中是否沿直线传播。 （1）将塑料吸管拉直。打开激光笔，由吸管的一端照射，吸管的另一端对着墙壁，观察到墙壁上出现一个_______ ，表明激光笔发出的光通过_______ ，光是沿_______ 传播的。 （2）用激光笔从弯曲吸管的一端照射，吸管的另一端对着墙壁，观察到墙壁上没有出现_______ ，表明激光笔发出的光___________ ，光不会沿_______ 传播。 【答案】（1）亮斑 吸管 直线；（2）光斑 没有通过吸管 曲线 【解析】（1）将塑料吸管拉直，用激光笔对着塑料吸管的一头，发现光能从塑料吸管的另外一头射出，这一端放置的墙壁上会观察到亮点，说明光在空气中是沿直线传播的； （2）把吸管弯曲，用激光笔对着吸管的一端入口照射，光不会从另一端射出，观察到墙壁上没有出现光斑，表明激光笔发出的光没有通过吸管，说明光在空气中不可能沿曲线传播，光在同一种均匀介质中是沿直线传播的。 6．光给人类带来了光明。下列生活中的现象，不属于光的直线传播形成的是（　　） A．水中的倒影 B．小孔成像 C．手影游戏 D．幕布上呈现人偶的剪影 【答案】A 【解析】A．水中的倒影属于平面镜成像，是由光的反射形成的，不属于光的直线传播形成的，故A符合题意； B．小孔成像是由光的直线传播形成的，成倒立的实像，故B不符合题意； CD．光在均匀介质中沿直线传播，被不透明物体挡住后，物体后面就会呈现出阴影区域，就是影子，手影游戏、幕布上呈现人偶的剪影都属于光的直线传播现象，故CD不符合题意。 故选A。 光的直线传播现象及其应用 知识点3 7．如图所示，地球绕着太阳运转，在背对太阳一侧形成长长的阴影区—地影，一旦月球进入该阴影区，月球无法反射太阳光，地球上的人可能看不到月球，即为______现象。当月球运动到______（选填“A”、“B”或“C”）位置，地球上的人可能会看到月全食；发生日食现象时，太阳、地球和月球中，处于中间位置的是______。 【答案】 月食 B 月球 【解析】[1]月球进入地球的阴影区，无法反射太阳光，地球上的人看不到月球，这是月食现象。 [2]月全食发生时，月球完全进入地球的本影区。图中 B 位置是地球的本影区，月球运动到此处会发生月全食。 [3]日食是月球挡住了太阳光，此时三者的位置关系为：太阳 — 月球 — 地球，所以处于中间位置的是月球。 8．学习了光学知识后，爱动脑筋的小明和小红想自己探究小孔成像现象。如图所示，他们给两个空罐的底部中央分别打上一个圆孔和方孔，再用两片半透明膜蒙在空罐的口上。分别将小孔对着烛焰和灯丝可以看到烛焰和灯丝通过小孔所成的像。 （1）甲图中点燃的蜡烛通过小孔在半透明膜上的像是___________（选填“倒立”或“正立”）的像。 （2）由甲、乙两图可知实验是在研究小孔成像与孔的形状___________（选填“有关”或“无关”）。 （3）小明和小红明白了：树荫下的圆形光斑是太阳通过树叶间的小孔在地面上形成的___________（选填“实”或“虚”）像。 【答案】（1）倒立；（2）无关；（3）实 【解析】（1）小孔成像原理是光的直线传播，所成的是一个倒立的像，像是由实际光线会聚而成的，是实像。 （2）甲图和乙图中孔的形状不同，物体（蜡烛焰）形状相同，所成的像形状相同，由此可见：小孔成像中像的形状取决于物体的形状，与小孔的形状无关。所以由甲、乙两图可知实验是在研究小孔成像与孔的形状的关系。 （3）树荫下的圆形光斑，属于小孔成像，就是太阳通过树叶间的小孔在地面上所成的实像。 9．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．光在真空中的传播速度是 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，光能在真空中传播，故A错误； BC．光在真空中的传播速度约，声音在空气中的传播速度约，光的传播速度远大于声音的传播速度，故BC错误； D．光在同种均匀介质中沿直线传播，故D正确。 故选D。 光速和光年知识点4 10．科学家利用激光测量月球与地球间的距离。在地球上向月球发射的激光经2.56s反射回来，则地球与月球相距多少米？太阳到地球最大距离是，太阳光要多少秒到达地球？ 【答案】 地球与月球相距米；太阳光要经过500秒到达地球。 【解析】由题意得，激光在地球和月球间往返的总时间，光速 激光从地球到月球的单程时间 故地球与月球间的距离 太阳到地球的最大距离，光速 故太阳光射到地球的时间 11．一束光依次通过空气、玻璃和水，比较光在三种物质中传播的快慢，下列说法正确的是（　　） A．在水中最快 B．在玻璃中最快 C．在空气中最快 D．一样快 【答案】C 【解析】光在不同介质中的传播速度不同，真空中的传播速度最快，在空气中的速度和真空接近，在水中的传播速度约为真空中传播速度的，在玻璃中的传播速度约为真空中传播速度的。故选C。 12．牛郎织女的神话故事众所周知，牛郎星和织女星都是银河系中的恒星，它们的距离是16光年，已知光速，求：（结果均保留2位小数） （1）1光年是多少千米？（1年取365天） （2）牛郎星距离织女星有多远？ 【答案】（1）；（2） 【解析】（1）光年是光在真空中1年传播的距离。光速，1年时间 1光年的距离为 （2）已知两者距离为16光年，牛郎星距离织女星的距离为 光的直线传播作图知识点5 13．按要求作图：如图所示，小红站在路灯下，请画出小红在地面上形成影子的光路，并标出影子的位置。 【答案】 【解析】光在同一均匀介质中是沿直线传播的，当光照在不透明的物体上就会在物体的背面形成一个黑暗的区域，也即影子。过光源S和人的头顶作一条光线，这条光线与地面的交点A就是影子的最右端位置，从人的脚O点到交点A之间的地面区域，就是人的影子。据此作图。 14．按要求作图： （1）如图甲所示，室内一盏电灯通过木板隔墙上的两个小洞，透过两条光线。请在图中根据这两条光线，完善光路图，确定并标出电灯的位置S； （2）如图乙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（用箭头及表示）。 【答案】（1）；（2） 【解析】（1）根据光沿直线传播的原理，作两条光线的反向延长线交于一点，即电灯的位置S，作图如下： （2）小孔成像的原理是光的直线传播，成倒立的实像。连接A点和小孔并延长，与塑料膜的交点为；连接B点与小孔并延长，与塑料膜的交点为；用实线连接，标上向下的箭头，则就是烛焰AB在塑料膜上所成的像，作图如下： 15．如图，体育运动会开始和结束时，太阳分别在A点和B点，为给裁判所在位置CD之间遮阳，则需要在虚线位置水平架设遮阳伞，请根据光学知识用实线在图中表示出遮阳伞的安放位置（保留作图痕迹）。 【答案】 【解析】当A、B两点的太阳均不能照射到CD时，根据光的直线传播可知，虚线位置的遮阳伞至少长度为MN，如图所示： 光的色散原理及现象 知识点6 16．如图所示，雾炮车利用大型鼓风机向空中喷射水雾，吸附空气中的PM2.5，若天气晴朗，望向水雾可能会看到美丽的“彩虹”，这种现象形成的原理是光的___________现象，是由光的___________形成的，说明白光是___________（选填“单色光”或“复色光”）。 【答案】 色散 折射 复色光 【解析】太阳光照射到水雾中的小水珠，小水珠相当于三棱镜，将太阳光分解成七种颜色的光，这是光的色散现象，“彩虹”的形成是光的色散现象，因光的色散是不同色光发生折射时偏折程度不同导致的，故该现象由光的折射形成；由白光可分解为多种色光，可知白光是复色光。 17．（多选）我国的古诗词文化有几千年的灿烂历史，很多名句蕴含着丰富的物理知识，下列诗句从物理学的角度解释正确的是（     ） A．“绿树浓阴夏日长，楼台倒影入池塘”，“浓阴”是光的直线传播形成的 B．“池水映明月，潭清疑水浅”，“水浅”是由于光的反射造成的 C．“大漠孤烟直，长河落日圆”，“落日”是光线经过大气发生折射形成的像 D．“朝辞白帝彩云间，千里江陵一日还”，“彩云”是由于光的色散形成的 【答案】ACD 【解析】A．“浓阴”是树木遮挡光线形成的影子，原理是光的直线传播，故A正确； B．“水浅”是池底反射的光从水中斜射入空气时发生折射，人眼逆着折射光线看到的池底虚像偏高导致，故B错误； C．大气层密度不均匀，太阳光经过不均匀大气时发生折射，人看到的“落日”是太阳的虚像，故C正确； D．“彩云”是太阳光通过云层中的小水滴时发生色散，分解为多种色光形成的，故D正确。 故选ACD。 18．元代诗人黄庚在《暮景》中写道：“一曲彩虹横界断，南山雷雨北山晴。”彩虹是光的__________现象，英国物理学家__________是最早通过实验研究此现象的科学家，该现象说明太阳光是由__________混合而成的。 【答案】 色散 牛顿 各种色光 【解析】彩虹是太阳光经空气中小水珠折射、反射后发生色散形成；牛顿最早通过三棱镜实验研究光的色散，证明太阳光由各种色光混合而成。 光色散时颜色的分布 知识点7 19．如图所示，让一束太阳光通过三棱镜射到白屏上，被分解成七种颜色的光，在白色光屏上形成一条七彩光带，其中A处是___________光；小雨想继续验证红光是单色光还是复色光，下面较为合理的方案为：___________（选填“A”或“B”）。 A．在三棱镜之前放一个红色透明玻璃片，让太阳光通过红色透明玻璃片，再照射到三棱镜上 B．将透明的三棱镜换成红色玻璃制成的三棱镜 【答案】 红 A 【解析】太阳光经三棱镜发生色散，红光偏折程度最小，故光屏上方A处为红光。 验证红光是否为单色光，需让红光通过三棱镜，观察能否再次分解。方案A中，红色透明玻璃片可滤出太阳光中的红光，再让红光通过三棱镜，可根据是否发生色散判断红光是否为单色光；方案B中，红色玻璃制成的三棱镜只能透过红光，即使红光可分解，分解后的其他色光也会被红色三棱镜吸收，无法验证。故合理方案为A。 20．如图所示，在水槽中斜插入一块平面镜，让太阳光斜射到平面镜上，适当调整平面镜的位置和角度，可以在墙壁上看到红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等色光组成的彩色光带，这是光的____________；如果适当增加水槽和墙壁的距离，光带将______（选填“变大”“变小”或“不变”），用手指轻轻搅动槽中的水，你又会看到光带______（“消失”、“振动”、“不变”）。 【答案】 色散 变大 消失 【解析】太阳光属于复色光，被分解为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种单色光的现象，是光的色散，这个装置里斜插在水中的平面镜和水共同起到了类似三棱镜的分光作用； 不同色光的折射偏折程度不同，增大水槽和墙壁的距离后，不同色光会随着传播距离增加进一步分开，所以彩色光带的范围会变大； 用手指轻轻搅动槽中的水，破坏了三棱镜的结构，各种色光会混在一起形成白光，因此光带会消失。 21．如图所示，让一束太阳光通过挡光板的狭缝照射到三棱镜的一个侧面上，用光屏接收从三棱镜的另一侧出射的光线。 （1）当发现光屏上的白色光带边缘出现彩色时，微微转一转________（选填“三棱镜”或“光屏”）即可看到彩色光带； （2）将光屏放在________（选填“亮处”或“暗处”），你会发现它上面呈现的彩色光带更清晰； （3）如果彩色光带较亮，而你又分辨不清光屏上彩色光带的色彩，那么你应适当________（选填“增大”或“减小”）光屏与三棱镜间的距离； （4）通过该实验，你看到的现象是太阳光通过三棱镜后，分解成的色光都向三棱镜的________（选填“顶部”或“底面”）方向偏折。 （5）若在棱镜与光屏之间放置一块绿色透明玻璃，则在光屏上应该观察到________（选填“与之前没有变化”、“只出现绿色光”或“没有绿色光”） （6）一个长方形水槽中装有一定量的水，小明将一块平面镜斜插入水槽中，使太阳光照射在平面镜上，并反射到白色墙壁或白纸上，也可以看到彩色光带，最上方是________色光带，轻轻敲击水槽，使水面迅速地做微小振动，墙面上的彩色条纹将________（选填“消失”“不变”或“振动”）。 【答案】（1）三棱镜；（2）暗处；（3）增大；（4）底面；（5）只出现绿色光；（6）红 消失 【解析】（1）当发现光屏上的白色光带边缘出现彩色时，应微微转一转三棱镜即可看到彩色光带，因为光的色散现象是通过三棱镜实现的；光屏起到承接光的作用，如果转光屏，看到的仍与刚才相同。 （2）将光屏放在暗处，使光屏上的光带与周围的亮度对比更明显，则会发现它上面呈现的彩色光带更清晰。 （3）如果彩色光带较亮，但却分辨不清光屏上彩色光带的色彩，那是因为不同色光都“挤”在了一起，此时应适当增大光屏与三棱镜间的距离，增大距离后，光带会被“拉宽”，色彩区分更明显。 （4）通过实验，看到的现象是太阳光通过三棱镜后，分解成的色光都向三棱镜的底面方向偏折，彩色光带的颜色从上到下依次是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。 （5）绿色透明玻璃只能通过绿色光，其他的色光都被吸收了，若在棱镜与光屏之间放置一块绿色透明玻璃，则在光屏上应该观察到只出现绿色光。 （6）一个长方形水槽中装有一定量的水，小明将一块平面镜斜插入水槽中，平面镜上方的水和平面镜组合后，对光的折射作用与三棱镜相似，能使太阳光发生色散，水对红光折射能力最弱，紫光最强，最上方是红色光带。 轻轻敲击水槽，水面不再是平面，光在不平的水面上会发生漫反射，使得各种颜色的光复合成白光，墙面上的彩色条纹将消失。 色光的三原色 知识点8 22．2020年6月21日出现了日偏食现象，如图甲，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理与日偏食形成的原理都是______________________；光在真空中的传播速度最快，速度约为___________m/s；投影仪发射的多彩影像是由红、___________、蓝三种色光混合而成的。 【答案】 光的直线传播 绿 【解析】树荫下月牙光斑属于小孔成像现象，与日偏食的形成原理均为光的直线传播； 光在真空中的传播速度约为；红、绿、蓝是光的三原色，可混合得到各种色光。 23．我国是世界上电视用户最多的国家，彩色电视机屏幕上各种艳丽的色彩是由红、___________、蓝三种色光通过适当的比例混合得到的。 【答案】绿 【解析】红、绿、蓝是色光的三原色，按不同比例混合可以得到各种不同的色光，彩色电视机屏幕的丰富色彩就是利用这三种色光混合实现的。 1．在百米赛跑中，甲、乙两计时员分别根据发令枪的烟雾和枪声开始记录同一运动员的成绩，若乙的记录结果为，则甲的记录结果约为（   ）（空气中声速为） A． B． C． D． 【答案】C 【解析】声音在空气中传播的时间为 甲的记录结果约为 故C符合题意；ABD不符合题意。 故选C。 2．如图是2025年央视春晚重庆分会场情景，美丽的山水之城和绚丽的无人机表演给全国观众留下了深刻印象。下列说法中正确的是（　　） A．正在天空中表演的无人机不是光源 B．水中游船的倒影是光的反射形成的 C．对岸楼顶上射灯的光柱表明光不能沿直线传播 D．能看见演员身上红色衣服是因为衣服吸收红光 【答案】B 【解析】A．本身能够发光的物体叫光源。正在天空中表演的无人机上有发光的灯，这些灯能够自行发光，所以无人机是光源，故A错误； B．水中游船的倒影属于平面镜成像，是光的反射形成的，故B正确； C．对岸楼顶上射灯的光柱表明光在同种均匀介质中是沿直线传播的，之所以能看到光柱，是因为光照射到空气中的尘埃等颗粒发生了，故C错误； D．能看见演员身上红色衣服是因为衣服反射红光，而不是吸收红光，故D错误。 故选B。 3．如图所示是英国物理学家牛顿做的实验，下列说法正确的是（   ） A．该实验现象的形成原理与生活中彩虹的形成原理相同 B．该实验说明三棱镜改变了太阳光（白光）的颜色 C．该实验现象是由于光的直线传播形成的 D．光在空气中和在三棱镜中传播的速度相同，都为 【答案】A 【解析】A．白光经折射以后，分成各种彩色光，这种现象叫做光的色散现象，雨后的天空出现彩虹也是由光的色散形成的，故A正确； B．太阳光通过三棱镜，变为由红、橙、黄、绿、蓝、靛紫七种颜色的光，此现象说明，太阳光是一种复色光，故B错误； C．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，色散现象是光的折射现象，故C错误； D．光在空气中的传播速度最大为3×108m/s，大于在三棱镜中的传播速度，故D错误。 故选A。 4．在“制作小孔成像观察仪”活动中，需要把制作好的圆筒插入易拉罐中如图，下列说法正确的是（　　） A．烛焰在塑料薄膜上所成的像是倒立的虚像 B．若将蜡烛向上移动，则它在薄膜上的像将向下移动 C．若仅移动圆筒位置，增大光屏与小孔之间距离，则光屏上像将变小 D．若仅将易拉罐底部三角形小孔改成方形，则半透明纸上像的形状也将改变 【答案】B 【解析】A．小孔成像是光在同一均匀介质中沿直线传播的具体应用，成的是倒立的实像，不是虚像，故A错误； B．小孔成像时，成倒立的像，当烛焰相对于小孔向上移动时，像相对于小孔向下移动，故B正确； C．由光的直线传播可知，如果将圆筒向外拉，增大光屏与小孔之间距离，光屏上像将变大，故C错误； D．蜡烛经小孔成倒立的实像，像的形状与蜡烛形状相同，像与小孔的形状无关，若仅将易拉罐底部三角形的小孔改成方形，则半透明纸上像的形状不会改变，故D错误。 故选 B。 5．如图所示，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，小球的影子在地面MN上运动的轨迹为_______ （选填“圆形”或“直线”），轨迹的半径（若为圆形）或长度（若为直线）为_______ （选填“R”或“2R”）。 【答案】 直线 2R 【解析】由光在同一种均匀介质中沿直线传播，可知道小球在运动过程中，被小球挡住的部分（小球的影子）是一条直线段，线段的长等于圆的直径，为2R。 6．操场上竖直地插着三根竹竿，在路灯和月光下的影子如图所示，_____ （填“甲”或“乙”）图是在月光下的影子图片。在模拟日食的实验中，王老师画了示意图（如图丙所示），地球上的观察者应该是位于 _____ （填“A”“B”“C”或“D”）处可观察到日食，此时月球在 _____ （填“A”“B”“C”或“D”）处。 【答案】 甲 C D 【解析】月光可近似看作平行光，平行光照射下物体的影子方向是一致的，甲图中三根竹竿的影子方向相同，符合月光下影子的特点，而路灯是点光源，影子方向会呈发散状，乙图是路灯下的影子；日食的成因是光的直线传播，当月球运行到太阳和地球之间，三者近似共线时，月球挡住太阳射向地球的光，地球上位于月球影子区的观察者就能看到日食，由图可知，观察者应该是位于C处，此时月亮在D处。 7．射击瞄准的要领是“三点一线”，这是利用了___________的原理。如图所示，透过两个小孔去观察烛焰，若要看到烛焰，应满足烛焰、人眼和两个孔在___________，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___________（选填“正立”或者“倒立”）的___________（选填“实像”或者“虚像”）。 【答案】 光的直线传播 同一条直线上 倒立 实像 【解析】[1]光在同一种均匀介质中沿直线传播，射击瞄准的要领是“三点一线”，这是利用了光的直线传播的原理。 [2]光在同一种均匀介质中沿直线传播，透过两个小孔去观察烛焰，若要看到烛焰，应满足烛焰、人眼和两个孔在同一条直线上。 [3][4]在B纸片上看到了一个烛焰的像，这是光通过A小孔在B纸片上形成的，是小孔成像，这个像是倒立的实像。 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，超细百叶窗采用______（选填“透明”或“不透明”）的材料制成，贴上膜可防止两侧被偷窥。亮屏时，手机屏幕______（选填“是”或“不是”）光源；三只小猫中，小猫______（选填“A”、“B”或“C”）仍能窥视到屏幕内容。若想进一步减小可视范围你的做法是______，可视范围减小会带来什么危害呢？答：______。 【答案】 不透明 是 C 减小超细百叶窗的间距 屏幕变暗，容易产生视觉疲劳 【解析】[1]由题意可知，超细百叶窗采用不透明的材料制成，因为光在同种均匀介质中沿直线传播，所以不透明的材料可以阻挡光从其他角度经过，只允许特定角度的光经过，可防止两侧被偷窥。 [2]亮屏时，手机屏幕本身能够发光，因此是光源。 [3]“手机防窥膜”可以防止两侧被偷窥，而从正面看是可以看清手机屏幕的，因此三只小猫中，小猫C仍能窥视到屏幕内容。 [4][5]因为光在同种均匀介质中沿直线传播，由图可知减小超细百叶窗的间距时，可视范围会减小，当减小超细百叶窗的间距时，超细百叶窗数量增多，通过膜到达人眼的光总体来说减少了，所以会感觉屏幕变暗，容易产生视觉疲劳。 9．如图所示，让一束太阳光通过挡光板的狭缝照射到三棱镜的一个侧面上，用光屏接收从三棱镜的另一侧出射的光线。 （1）当发现光屏上的白色光带边缘出现彩色时，应微微转一转 ___________（选填“三棱镜”或“光屏”）即可看到彩色光带。 （2）将光屏放在 ___________（选填“亮处”或“暗处”），你会发现它上面呈现的彩色光带更清晰。 （3）如果彩色光带较亮，而你又分辨不清光屏上彩色光带的色彩，那么你应适当 ___________（选填“增大”或“减小”）光屏与三棱镜间的距离。 （4）通过实验，你看到的现象是：太阳光通过三棱镜后，分解成的色光都向三棱镜的 ___________（选填“顶部”或“底部”）方向偏折，彩色光带的颜色从上到下依次是 ______________________，这种现象表明太阳光是由 ___________而成的。 【答案】（1）三棱镜；（2）暗处；（3）增大；（4）底部 红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫 多种色光混合 【解析】（1）此时仅白光光带边缘出现彩色，说明入射光角度还未达到让三棱镜把所有色光充分分开的条件，微微转动三棱镜，调整入射光的入射角，就能让不同色光的偏折差异完全显现，得到完整彩色光带。 （2）将光屏放在暗处，使光屏上的光带与周围的亮度对比更明显，则会发现它上面呈现的彩色光带更清晰。 （3）如果彩色光带较亮，但却分辨不清光屏上彩色光带的色彩，那是因为不同色光都“挤”在了一起，此时应适当增大光屏与三棱镜间的距离。 （4）通过实验，看到的现象是：太阳光通过三棱镜后，分解成的色光都向三棱镜的底部方向偏折，彩色光带的颜色从上到下依次是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫，这种现象表明太阳光是由多种色光混合而成的。 10．如图所示是研究光的传播规律的小实验。 （1）图甲中，为了显示激光在空气中的传播路径，可以在光的传播路径下点蚊香。图乙中，为了显示激光在水中的传播路径，可以在水中加入少量的______（填字母）。 A．食用油或牛奶 B．牛奶或咖啡 C．咖啡或食用油 （2）要得出“光沿直线传播”这一普遍结论，还需要再做一个光在______（填字母）中传播的实验。 A．酒精 B．木块 C．玻璃砖 【答案】（1）B；（2）C 【解析】（1）需要在水中加入少量物质，使激光在水中的传播路径可见。故加入的物质，需能分散在水中，可显示光路。食用油、牛奶、咖啡三者中，食用油会浮在水面，无法分散于水中。故B符合题意，AC不符合题意。 故选B。 （2）要得出“光沿直线传播”的普遍结论，需要在不同介质中进行实验。目前实验涉及气体（空气）和液体（水），还需要在固体中进行实验。酒精属于液体，木块不透明，玻璃砖是透明固体，可以用来研究光在固体中的传播路径。故C符合题意，AB不符合题意。 故选C。 11．迅雷不及掩耳出自《六韬·龙韬·军势》：“疾雷不及掩耳，迅电不及瞑目。”比喻来势凶猛，使人来不及防备。若正常人的反应时间（人接收到信号到采取措施完成的时间）为0.2s，若雷声和闪电同时产生，那么“迅雷不及掩耳”的雷声发生处距离人所在位置不会超过多远呢？已知光的传播速度，声音的传播速度。 【答案】68m 【解析】由于光速很大，光的传播时间忽略不计，雷声速度，传播时间，由得，雷声发生处距离人所在位置不会超过距离为 12．某学习小组的同学们查阅资料得知，伽利略在1607年进行了世界上第一次测量光速的尝试．他和助手分别站在相距1英里的两座山上，每人手拿一盏灯，伽利略先打开灯，当助手看到他的灯光时，立刻打开自己的灯。从伽利略打开灯到他看到助手那盏灯的灯光，测量出这个时间间隔就可以测量光速。（1英里～1.6km） （1）若光速测量准确，近似按照真空中的光速来计算，求这个时间间隔。 （2）根据计算结果判断伽利略的尝试是否能够成功？若不成功，写出理由并提出一个相应的解决方案。 【答案】（1）；（2）伽利略的尝试不能成功，在当时的条件下，这个时间间隔用生活中的测量工具是测量不出来的，而且没有考虑到人的反应时间。解决方案：可以通过多次反射等方式增大距离，从而延长时间。 【解析】（1）从伽利略打开灯到他看到助手那盏灯的灯光，光传播的距离 由可知，时间间隔 （2）略。 13．圭表是中国古代重要的天文仪器，通过测量正午日影长度来推测二十四节气。图甲是实践小组于2023年12月1日在厦门市（北纬24.5°）正午时刻进行“圭表测影”活动。图乙是太阳直射点的回归运动图像，下列说法正确的是（　　） A．圭表测影的原理是光的折射 B．圭表测影的原理是光的反射 C．活动当日至2023年冬至，正午时表的日影长度逐渐变短 D．活动当日至2024年夏至，正午时表的日影长度先变长后变短 【答案】D 【解析】AB．圭表测影中的影是影子，影子的形成是光的直线传播形成的，故AB错误； CD．厦门市的纬道高于北回归线，活动当日在秋分后冬至前，所以活动当日到2023年冬至，太阳逐渐向南回归线靠近，正午时表的日影长度逐渐变长；再到2024年夏至，太阳从南回归线到北回归线，正午时表的日影长度变短。即活动当日至2024年夏至，正午时表的日影长度先变长后变短。故C错误，D正确。 故选D。 14．如图所示是一束白光沿BD方向射向三棱镜，在右侧光屏形成了彩色光带MN，下列说法正确的是（　　） A．①区域的光能使荧光物质发光 B．若物体放在P处，从右侧透过棱镜观察到像可能在C处 C．M和N两处的光线分别平行于同一个凸透镜的主光轴入射，N处光线测出的焦距更小 D．三棱镜对红光的折射能力比对紫光的折射能力强 【答案】C 【解析】如图，白光经过三棱镜后，经过三棱镜折射后，因为不同颜色的光的折射本领不同，所以经三棱镜后的偏折程度不同，光屏上自上而下出现了红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的色带，①区域为红外区，②为有色光，③为紫外区； A.．①区域为红外区，热效应显著；③为紫外区能使荧光物质发光，故A错误； B．若物体放在P处，会挡住白光，由光的折射可知，从右侧透过棱镜观察到像可能在P点的上侧，故B错误； C．M处为红光，N处为紫光，红光和紫光分别平行于同一个凸透镜的主光轴入射，由于凸透镜对紫光的偏折能力较强，N处光线测出的焦距更小，故C正确； D．由图可知，三棱镜对红光的折射能力比对紫光的折射能力弱，故D错误。 故选C。 15．家庭实验是物理课堂的延伸，小明用以下材料在家里进行了一组光学小实验： （1）如图甲小明想通过三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_________上，此时看见的烛焰_________（选填“是”或“不是”）烛焰通过小孔成的像： （2）小明用易拉罐完成乙图实验，保持“F”字样光源的位置不变，将易拉罐靠近发光的“F”，小明观察到塑料膜上所成的像会_________（选填“变大”、“变小”或“不变”）；如果在易拉罐的底部扎了上下两个形状依次为“△、O”的小孔，则在半透明膜上可以观察到_________。 A．上下两个 B．上下依次为“O、▽” C．上下依次为“▽、O” （3）为了探究生活中常见的树荫下光斑的成因，小明设计如图戊所示开有三角形孔（边长约为5厘米）的卡片A对着太阳光，并用另一张卡片B紧贴在A上沿箭头方向水平移动，观察距卡片50cm且与A平行放置的光屏上光斑的变化情况，刚开始移动时，白纸上光斑大小将__________（选填“变大”、 “不变”或“变小”），光斑未变成圆形前，其亮度_________（选填“增强”、“不变”或“减弱”）；光斑变成圆形后，继续移动卡片B，减小通光孔的大小，白纸上光斑大小将__________（选填“变大”、“不变”或“变小”），亮度_________（选填“增强”、“不变”或“减弱”）。 （4）小明查阅相关日偏食现象的资料，资料中记载在树荫下有许多月牙形的光斑；月牙形光斑形成的原理与日偏食形成的原理_________（选填“相同”或“不相同”），月牙形光斑是_________像（选填“实”或“虚”） 【答案】（1）同一直线 不是；（2）变大 A；（3）变小 不变 不变 减弱；（4）相同 实 【解析】（1）[1]光沿直线传播，需将烛焰、小孔、人眼调到同一直线上才能看见烛焰。 [2]此时是直接通过小孔看烛焰，并非小孔成像（小孔成像需在光屏上成倒立的像）。 （2）[1]乙图是小孔成像实验，像的大小与物距、像距有关；易拉罐靠近光源（物距减小），像距不变时，像会变大。 [2]小孔成像成倒立的像，上下两个小孔对应的像会上下、左右颠倒，小孔成像的形状与孔的形状无关。故A符合题意，BC不符合题意。 故选A。 （3）[1][2]刚开始移动卡片B时，三角形孔逐渐变小，由于孔比较大，还不是小孔成像，光斑大小由孔的大小决定，所以白纸上光斑大小将变小；此时光斑是孔的形状，不是太阳的像，所以亮度不变。 [3]光斑变成圆形后，继续减小通光孔，像的大小由物距、像距决定（与孔的大小无关），故光斑大小不变。 [4]孔减小，透过的光减少，光斑亮度减弱。 （4）[1]树荫下月牙形光斑是小孔成像（光的直线传播），日偏食也是光的直线传播形成的，原理相同。 [2]月牙形光斑是小孔成像形成的像，小孔成像成实像。 16．小明用易拉罐自制了一个简易针孔照相机，做小孔成像实验。 （1）如甲图所示，他将易拉罐盖子去除，在底部中心钻个小孔，AB为两端开口的圆形纸筒，用半透明塑料薄膜将A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。将纸筒向易拉罐内推的过程中，观察到的像将_______（变大/不变/变小）； （2）针孔照相机的原理是：________； （3）利用它观察烛焰的成像时，若只将小圆孔改为三角形小孔，可在照相机上看到倒立_______（选填“三角形”、“圆形”或“烛焰”）的像。若他在底部扎了两个小孔，则在半透明膜上可以观察到烛焰的像有_______（选填“一”或“两”）个； （4）小明同学如果采用LED灯研究像的性质，下列形状的LED光源最合适的是_______； A．C形        B．T形       C．X形       D．P形 （5）小孔所成的像是上下______（正立/倒立），左右______（正立/倒立）的______（实/ 虚）像； （6）晴天的正午时分，走在扬州三湾公园的树林里，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，圆形光斑大小不一原因是_________； （7）小明同学又制作了挖空的硬纸板，如乙图所示，大小正方形孔的边长分别约2mm和5cm，他将纸板抓在手中对着太阳，调节纸板观察地面上的光斑，下面四幅图中光斑的大小形状符合实际的是______，小明在实验中发现有时光斑呈椭圆形，则原因可能是：______。 【答案】（1）A 薄膜 变小；（2）光的直线传播；（3）烛焰 两；（4）D；（5）倒立 倒立 实；（6）树叶的缝隙到地面的距离不等；（7）C 阳光与地面不垂直 【解析】（1）[1][2][3]半透明塑料薄膜相当于光屏，为了成的像更清晰，便于观察，应将半透明膜的另一端插入易拉罐，即A端插入易拉罐；利用它观察窗外景物时，孔对着窗外，膜对着眼睛进行观察；小孔成像的大小取决于像到小孔的距离，像离小孔越近时成像越小，所以将纸筒向易拉罐内推的过程中，观察到的像将变小。 （2）[4]针孔照相机属于小孔成像现象，原理是光的直线传播。 （3）[5][6]小孔所成的像的形状只跟物体形状有关，与孔的形状无关，故只将小圆孔改为三角形小孔，可在照相机上看到倒立的烛焰的像；小孔成像是光通过小孔在光屏上形成的光斑，若在底部扎了两个小孔，每个孔都能形成一个光斑，则在半透明膜上可以观察到烛焰的像有两个。 （4）[7]物体上部发出（或反射）的光沿直线传播经过小孔后射到光屏的下部，物体下部发出（或反射）的光沿直线传播经过小孔后射到光屏的上部，因此小孔成像中成的是倒立的实像，为了便于观察，实验时探应该让发光体本身上下左右是不同的，故ABC不符合题意，D符合题意。故选D。 （5）[8][9][10]由光的直线传播特点可知，小孔成像成的是倒立的实像，倒立是上下左右都倒立。 （6）[11]小孔所成的像与物体到小孔和光屏到小孔的距离有关，因树叶的缝隙到地面的距离不等，相当于小孔到光屏的距离不等，故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。 （7）[12][13]太阳光通过2mm的小孔时成太阳倒立缩小的实像，太阳光通过5cm的大孔由于光的直线传播，形成与孔形状相同的光斑，故ABD不符合题意，C符合题意。故选C。当阳光与地面垂直时，形成圆形光斑，当阳光与地面不垂直时，形成椭圆形光斑。 17．小明的书桌放在南窗边，冬日的暖阳斜射在书桌玻璃台板上，在房间竖直雪白的墙壁上留下一块规则的光斑。有一次他将一支铅笔放在玻璃圆镜正上方约10厘米处，墙上光斑中出现了两个黑色的阴影，小明在思考：      （1）光斑的形成是因为 ___________，影子的形成是由于 ___________造成的； （2）为什么墙上有两个黑影呢？小明进行了探究，如图甲和乙所示，当笔放在玻璃圆镜上时，两个黑影变为紧挨着。改变铅笔和玻璃圆镜的距离。发现两个黑影对称着变化移动。于是他认为两个黑影中一个是铅笔的影子，另一个是铅笔通过平面镜所成的像，请帮助分析他的猜想是否有道理？___________（选填“有道理”或“没有道理”），理由：___________； （3）为什么一只笔出现了两个影子呢？小明再次移动铅笔偏离镜面的正上方，结果发现影子只剩下一个，如图丙所示。小明为了搞清楚背后的原理，请教了老师。老师告诉小明：一个影子由镜子反射的光照射到铅笔上被铅笔挡住形成的，一个影子是射向镜子的太阳光被铅笔挡住形成的。请你根据老师的解释尝试在图丁中用光学作图来说明光斑中为什么会出现两黑影的道理。___________ 【答案】（1）光的反射 光的直线传播；（2）没有道理 平面镜成的是虚像，不可能在光屏上呈现；（3）   【解析】（1）[1] [2]冬日的暖阳斜射在书桌玻璃台板上，在房间竖直雪白的墙壁上留下一块规则的光斑，这个光斑是玻璃板反射的光照射在墙壁上形成的，属于光的反射现象；影子是光的直线传播形成的。 （2）[3] [4] 两个黑影都是铅笔的影子，不可能是铅笔通过平面镜所成的像，因为平面镜成的是虚像，虚像是不能在光屏（白墙）上呈现。 （3）[5] 一个影子由镜子反射的光照射到铅笔上被铅笔挡住形成的，一个影子是射向镜子的太阳光被铅笔挡住形成的，如下图：   。 18．阅读短文，回答问题。 手术无影灯需要尽量消除医护人员的头、手和器械等对手术部位造成的阴影。手术无影灯是怎么做到“无影”的呢？晚上在教室内只打开一盏灯，仔细观察你自己的影子，会发现影子中部特别黑，四周稍浅。影子中部是灯光照不到的区域，特别黑，叫本影。四周稍浅的部分叫半影。如图甲在课桌上点两支蜡烛分开放置于A、B两个位置，蜡烛前面立一本书，关掉灯可以看到墙壁上出现书的本影和半影。如果点燃三支甚至四支蜡烛，书的本影部分就会逐渐缩小，半影部分会出现更多明暗不同的层次。手术无影灯是将许多灯排列在灯盘上，合成一个大面积的光源，这样就能从不同角度把光线照射到手术台上，既保证手术视野有足够的亮度，同时又不会产生明显的本影。 （1）光照不到图甲的上侧半影区域中的是蜡烛______（选填“A”或“B”）。其实日全食、日偏食现象与此类似，2024年4月9日的一次日全食，北半球地区的很多人都能目睹这一天文奇观，地球上处在乙图中______（Ⅰ/Ⅱ/Ⅲ/Ⅳ）区的观察者会看到日全食，处在______（Ⅰ/Ⅱ/Ⅲ/Ⅳ）区的观察者会看到日偏食； （2）产生本影的原理是______。在甲图中再点燃更多的蜡烛（如C），书的本影变得更______（大/小），半影更______（明显/不明显）； （3）烈日炎炎的夏季，晓亮同学发现，地上有电线杆的影子，为什么看不到电线的影子呢？下面说法正确的有______（填写正确答案前的字母）； A．射到电线上的光线太弱，不能形成影子 B．射到电线上的光线太强，不能形成影子 C．太阳光源较大，太阳光照在较细的电线上形成的本影很小，未落到地面 （4）小明同学想用9盏相同的灯（图丙中用表示）排列合成一个大光源作为无影灯，下列设计效果最好的是______。（填字母） 【答案】（1）A Ⅰ Ⅱ和Ⅳ；（2）光的直线传播 小 不明显；（3）C；（4）A 【解析】（1）[1]根据光的直线传播规律，蜡烛A的光照不到图甲的上侧半影区域。 [2][3]由图乙可知，太阳的光线完全无法照射到Ⅰ区，所以Ⅰ区的观察者会看到日全食；太阳的光线只有一部分能够照射到Ⅱ和Ⅳ区，所以Ⅱ和Ⅳ区的观察者会看到日偏食。在Ⅲ区域内看不到太阳的中间部分，但可以观察到太阳的边缘部分，因此在Ⅲ区会看到日环食。 （2）[1]产生本影的原理是光的直线传播，光线完全照射不到的区域形成了本影。 [2][3]如果点燃三支甚至四支蜡烛，书的本影部分就会逐渐缩小，半影部分会出现更多明暗不同的层次。所以在甲图中再点燃更多的蜡烛（如C），完全照射不到的区域减小，书的本影变得更小，原本半影区域接收到的光线更多，半影更不明显。 （3）地上有电线杆的影子，却看不到电线的影子，根据手术无影灯的原理可知，这是因为太阳光源较大，太阳光照在较细的电线上形成的本影很小，未落到地面。故选C。 （4）手术无影灯是将许多灯排列在灯盘上，合成一个大面积的光源，这样就能从不同角度把光线照射到手术台上，既保证手术视野有足够的亮度，同时又不会产生明显的本影。所以用9盏相同的灯排列合成一个大光源作为无影灯，要有中间的照明，同时面积尽量要大，所以设计效果最好的是A。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 3.1 光的传播与色散 目 录 A组 巩固过关 知识点1：光源 知识点2：光的直线传播 知识点3：光的直线传播现象及其应用 知识点4：光速和光年 知识点5：光的直线传播作图 知识点6：光的色散原理及现象 知识点7：光色散时颜色的分布 知识点8：色光的三原色 B组 能力进阶 C组 思维拔高 光源知识点1 1．有以下物体：太阳，月亮，闪闪发光的宝石，正在放映电影的银幕，正在发光的萤火虫，烛焰，正在发光的霓虹灯，火星，正在发光的激光器。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） 2．落日、水母、LED灯三种物质有一个共同特点，都可以___________ ，为此把它们叫做光源。其中落日和___________ 属于自然光源。 3．如下物体中不是光源的是（　　） A．太阳 B．明亮的月亮 C．点燃的蜡烛 D．收看电视时看到的电视机屏幕 光的直线传播知识点2 4．用激光笔分别照射水和玻璃砖，观察光在水和玻璃中的传播路径，你能得到什么结论?（避免直视强光，以免伤害眼睛） 5．如图所示，利用塑料吸管和激光笔，探究光在空气中是否沿直线传播。 （1）将塑料吸管拉直。打开激光笔，由吸管的一端照射，吸管的另一端对着墙壁，观察到墙壁上出现一个_______ ，表明激光笔发出的光通过_______ ，光是沿_______ 传播的。 （2）用激光笔从弯曲吸管的一端照射，吸管的另一端对着墙壁，观察到墙壁上没有出现_______ ，表明激光笔发出的光___________ ，光不会沿_______ 传播。 6．光给人类带来了光明。下列生活中的现象，不属于光的直线传播形成的是（　　） A．水中的倒影 B．小孔成像 C．手影游戏 D．幕布上呈现人偶的剪影 光的直线传播现象及其应用 知识点3 7．如图所示，地球绕着太阳运转，在背对太阳一侧形成长长的阴影区—地影，一旦月球进入该阴影区，月球无法反射太阳光，地球上的人可能看不到月球，即为______现象。当月球运动到______（选填“A”、“B”或“C”）位置，地球上的人可能会看到月全食；发生日食现象时，太阳、地球和月球中，处于中间位置的是______。 8．学习了光学知识后，爱动脑筋的小明和小红想自己探究小孔成像现象。如图所示，他们给两个空罐的底部中央分别打上一个圆孔和方孔，再用两片半透明膜蒙在空罐的口上。分别将小孔对着烛焰和灯丝可以看到烛焰和灯丝通过小孔所成的像。 （1）甲图中点燃的蜡烛通过小孔在半透明膜上的像是___________（选填“倒立”或“正立”）的像。 （2）由甲、乙两图可知实验是在研究小孔成像与孔的形状___________（选填“有关”或“无关”）。 （3）小明和小红明白了：树荫下的圆形光斑是太阳通过树叶间的小孔在地面上形成的___________（选填“实”或“虚”）像。 9．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．光在真空中的传播速度是 D．光在同种均匀介质中沿直线传播 光速和光年知识点4 10．科学家利用激光测量月球与地球间的距离。在地球上向月球发射的激光经2.56s反射回来，则地球与月球相距多少米？太阳到地球最大距离是，太阳光要多少秒到达地球？ 11．一束光依次通过空气、玻璃和水，比较光在三种物质中传播的快慢，下列说法正确的是（　　） A．在水中最快 B．在玻璃中最快 C．在空气中最快 D．一样快 12．牛郎织女的神话故事众所周知，牛郎星和织女星都是银河系中的恒星，它们的距离是16光年，已知光速，求：（结果均保留2位小数） （1）1光年是多少千米？（1年取365天） （2）牛郎星距离织女星有多远？ 光的直线传播作图知识点5 13．按要求作图：如图所示，小红站在路灯下，请画出小红在地面上形成影子的光路，并标出影子的位置。 14．按要求作图： （1）如图甲所示，室内一盏电灯通过木板隔墙上的两个小洞，透过两条光线。请在图中根据这两条光线，完善光路图，确定并标出电灯的位置S； （2）如图乙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（用箭头及表示）。 15．如图，体育运动会开始和结束时，太阳分别在A点和B点，为给裁判所在位置CD之间遮阳，则需要在虚线位置水平架设遮阳伞，请根据光学知识用实线在图中表示出遮阳伞的安放位置（保留作图痕迹）。 光的色散原理及现象 知识点6 16．如图所示，雾炮车利用大型鼓风机向空中喷射水雾，吸附空气中的PM2.5，若天气晴朗，望向水雾可能会看到美丽的“彩虹”，这种现象形成的原理是光的___________现象，是由光的___________形成的，说明白光是___________（选填“单色光”或“复色光”）。 17．（多选）我国的古诗词文化有几千年的灿烂历史，很多名句蕴含着丰富的物理知识，下列诗句从物理学的角度解释正确的是（     ） A．“绿树浓阴夏日长，楼台倒影入池塘”，“浓阴”是光的直线传播形成的 B．“池水映明月，潭清疑水浅”，“水浅”是由于光的反射造成的 C．“大漠孤烟直，长河落日圆”，“落日”是光线经过大气发生折射形成的像 D．“朝辞白帝彩云间，千里江陵一日还”，“彩云”是由于光的色散形成的 18．元代诗人黄庚在《暮景》中写道：“一曲彩虹横界断，南山雷雨北山晴。”彩虹是光的__________现象，英国物理学家__________是最早通过实验研究此现象的科学家，该现象说明太阳光是由__________混合而成的。 光色散时颜色的分布 知识点7 19．如图所示，让一束太阳光通过三棱镜射到白屏上，被分解成七种颜色的光，在白色光屏上形成一条七彩光带，其中A处是___________光；小雨想继续验证红光是单色光还是复色光，下面较为合理的方案为：___________（选填“A”或“B”）。 A．在三棱镜之前放一个红色透明玻璃片，让太阳光通过红色透明玻璃片，再照射到三棱镜上 B．将透明的三棱镜换成红色玻璃制成的三棱镜 20．如图所示，在水槽中斜插入一块平面镜，让太阳光斜射到平面镜上，适当调整平面镜的位置和角度，可以在墙壁上看到红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等色光组成的彩色光带，这是光的____________；如果适当增加水槽和墙壁的距离，光带将______（选填“变大”“变小”或“不变”），用手指轻轻搅动槽中的水，你又会看到光带______（“消失”、“振动”、“不变”）。 21．如图所示，让一束太阳光通过挡光板的狭缝照射到三棱镜的一个侧面上，用光屏接收从三棱镜的另一侧出射的光线。 （1）当发现光屏上的白色光带边缘出现彩色时，微微转一转________（选填“三棱镜”或“光屏”）即可看到彩色光带； （2）将光屏放在________（选填“亮处”或“暗处”），你会发现它上面呈现的彩色光带更清晰； （3）如果彩色光带较亮，而你又分辨不清光屏上彩色光带的色彩，那么你应适当________（选填“增大”或“减小”）光屏与三棱镜间的距离； （4）通过该实验，你看到的现象是太阳光通过三棱镜后，分解成的色光都向三棱镜的________（选填“顶部”或“底面”）方向偏折。 （5）若在棱镜与光屏之间放置一块绿色透明玻璃，则在光屏上应该观察到________（选填“与之前没有变化”、“只出现绿色光”或“没有绿色光”） （6）一个长方形水槽中装有一定量的水，小明将一块平面镜斜插入水槽中，使太阳光照射在平面镜上，并反射到白色墙壁或白纸上，也可以看到彩色光带，最上方是________色光带，轻轻敲击水槽，使水面迅速地做微小振动，墙面上的彩色条纹将________（选填“消失”“不变”或“振动”）。 色光的三原色 知识点8 22．2020年6月21日出现了日偏食现象，如图甲，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理与日偏食形成的原理都是______________________；光在真空中的传播速度最快，速度约为___________m/s；投影仪发射的多彩影像是由红、___________、蓝三种色光混合而成的。 23．我国是世界上电视用户最多的国家，彩色电视机屏幕上各种艳丽的色彩是由红、___________、蓝三种色光通过适当的比例混合得到的。 1．在百米赛跑中，甲、乙两计时员分别根据发令枪的烟雾和枪声开始记录同一运动员的成绩，若乙的记录结果为，则甲的记录结果约为（   ）（空气中声速为） A． B． C． D． 2．如图是2025年央视春晚重庆分会场情景，美丽的山水之城和绚丽的无人机表演给全国观众留下了深刻印象。下列说法中正确的是（　　） A．正在天空中表演的无人机不是光源 B．水中游船的倒影是光的反射形成的 C．对岸楼顶上射灯的光柱表明光不能沿直线传播 D．能看见演员身上红色衣服是因为衣服吸收红光 3．如图所示是英国物理学家牛顿做的实验，下列说法正确的是（   ） A．该实验现象的形成原理与生活中彩虹的形成原理相同 B．该实验说明三棱镜改变了太阳光（白光）的颜色 C．该实验现象是由于光的直线传播形成的 D．光在空气中和在三棱镜中传播的速度相同，都为 4．在“制作小孔成像观察仪”活动中，需要把制作好的圆筒插入易拉罐中如图，下列说法正确的是（　　） A．烛焰在塑料薄膜上所成的像是倒立的虚像 B．若将蜡烛向上移动，则它在薄膜上的像将向下移动 C．若仅移动圆筒位置，增大光屏与小孔之间距离，则光屏上像将变小 D．若仅将易拉罐底部三角形小孔改成方形，则半透明纸上像的形状也将改变 5．如图所示，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，小球的影子在地面MN上运动的轨迹为_______ （选填“圆形”或“直线”），轨迹的半径（若为圆形）或长度（若为直线）为_______ （选填“R”或“2R”）。 6．操场上竖直地插着三根竹竿，在路灯和月光下的影子如图所示，_____ （填“甲”或“乙”）图是在月光下的影子图片。在模拟日食的实验中，王老师画了示意图（如图丙所示），地球上的观察者应该是位于 _____ （填“A”“B”“C”或“D”）处可观察到日食，此时月球在 _____ （填“A”“B”“C”或“D”）处。 7．射击瞄准的要领是“三点一线”，这是利用了___________的原理。如图所示，透过两个小孔去观察烛焰，若要看到烛焰，应满足烛焰、人眼和两个孔在___________，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___________（选填“正立”或者“倒立”）的___________（选填“实像”或者“虚像”）。 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，超细百叶窗采用______（选填“透明”或“不透明”）的材料制成，贴上膜可防止两侧被偷窥。亮屏时，手机屏幕______（选填“是”或“不是”）光源；三只小猫中，小猫______（选填“A”、“B”或“C”）仍能窥视到屏幕内容。若想进一步减小可视范围你的做法是______，可视范围减小会带来什么危害呢？答：______。 9．如图所示，让一束太阳光通过挡光板的狭缝照射到三棱镜的一个侧面上，用光屏接收从三棱镜的另一侧出射的光线。 （1）当发现光屏上的白色光带边缘出现彩色时，应微微转一转 ___________（选填“三棱镜”或“光屏”）即可看到彩色光带。 （2）将光屏放在 ___________（选填“亮处”或“暗处”），你会发现它上面呈现的彩色光带更清晰。 （3）如果彩色光带较亮，而你又分辨不清光屏上彩色光带的色彩，那么你应适当 ___________（选填“增大”或“减小”）光屏与三棱镜间的距离。 （4）通过实验，你看到的现象是：太阳光通过三棱镜后，分解成的色光都向三棱镜的 ___________（选填“顶部”或“底部”）方向偏折，彩色光带的颜色从上到下依次是 ______________________，这种现象表明太阳光是由 ___________而成的。 10．如图所示是研究光的传播规律的小实验。 （1）图甲中，为了显示激光在空气中的传播路径，可以在光的传播路径下点蚊香。图乙中，为了显示激光在水中的传播路径，可以在水中加入少量的______（填字母）。 A．食用油或牛奶 B．牛奶或咖啡 C．咖啡或食用油 （2）要得出“光沿直线传播”这一普遍结论，还需要再做一个光在______（填字母）中传播的实验。 A．酒精 B．木块 C．玻璃砖 11．迅雷不及掩耳出自《六韬·龙韬·军势》：“疾雷不及掩耳，迅电不及瞑目。”比喻来势凶猛，使人来不及防备。若正常人的反应时间（人接收到信号到采取措施完成的时间）为0.2s，若雷声和闪电同时产生，那么“迅雷不及掩耳”的雷声发生处距离人所在位置不会超过多远呢？已知光的传播速度，声音的传播速度。 12．某学习小组的同学们查阅资料得知，伽利略在1607年进行了世界上第一次测量光速的尝试．他和助手分别站在相距1英里的两座山上，每人手拿一盏灯，伽利略先打开灯，当助手看到他的灯光时，立刻打开自己的灯。从伽利略打开灯到他看到助手那盏灯的灯光，测量出这个时间间隔就可以测量光速。（1英里～1.6km） （1）若光速测量准确，近似按照真空中的光速来计算，求这个时间间隔。 （2）根据计算结果判断伽利略的尝试是否能够成功？若不成功，写出理由并提出一个相应的解决方案。 13．圭表是中国古代重要的天文仪器，通过测量正午日影长度来推测二十四节气。图甲是实践小组于2023年12月1日在厦门市（北纬24.5°）正午时刻进行“圭表测影”活动。图乙是太阳直射点的回归运动图像，下列说法正确的是（　　） A．圭表测影的原理是光的折射 B．圭表测影的原理是光的反射 C．活动当日至2023年冬至，正午时表的日影长度逐渐变短 D．活动当日至2024年夏至，正午时表的日影长度先变长后变短 14．如图所示是一束白光沿BD方向射向三棱镜，在右侧光屏形成了彩色光带MN，下列说法正确的是（　　） A．①区域的光能使荧光物质发光 B．若物体放在P处，从右侧透过棱镜观察到像可能在C处 C．M和N两处的光线分别平行于同一个凸透镜的主光轴入射，N处光线测出的焦距更小 D．三棱镜对红光的折射能力比对紫光的折射能力强 15．家庭实验是物理课堂的延伸，小明用以下材料在家里进行了一组光学小实验： （1）如图甲小明想通过三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_________上，此时看见的烛焰_________（选填“是”或“不是”）烛焰通过小孔成的像： （2）小明用易拉罐完成乙图实验，保持“F”字样光源的位置不变，将易拉罐靠近发光的“F”，小明观察到塑料膜上所成的像会_________（选填“变大”、“变小”或“不变”）；如果在易拉罐的底部扎了上下两个形状依次为“△、O”的小孔，则在半透明膜上可以观察到_________。 A．上下两个 B．上下依次为“O、▽” C．上下依次为“▽、O” （3）为了探究生活中常见的树荫下光斑的成因，小明设计如图戊所示开有三角形孔（边长约为5厘米）的卡片A对着太阳光，并用另一张卡片B紧贴在A上沿箭头方向水平移动，观察距卡片50cm且与A平行放置的光屏上光斑的变化情况，刚开始移动时，白纸上光斑大小将__________（选填“变大”、 “不变”或“变小”），光斑未变成圆形前，其亮度_________（选填“增强”、“不变”或“减弱”）；光斑变成圆形后，继续移动卡片B，减小通光孔的大小，白纸上光斑大小将__________（选填“变大”、“不变”或“变小”），亮度_________（选填“增强”、“不变”或“减弱”）。 （4）小明查阅相关日偏食现象的资料，资料中记载在树荫下有许多月牙形的光斑；月牙形光斑形成的原理与日偏食形成的原理_________（选填“相同”或“不相同”），月牙形光斑是_________像（选填“实”或“虚”） 16．小明用易拉罐自制了一个简易针孔照相机，做小孔成像实验。 （1）如甲图所示，他将易拉罐盖子去除，在底部中心钻个小孔，AB为两端开口的圆形纸筒，用半透明塑料薄膜将A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。将纸筒向易拉罐内推的过程中，观察到的像将_______（变大/不变/变小）； （2）针孔照相机的原理是：________； （3）利用它观察烛焰的成像时，若只将小圆孔改为三角形小孔，可在照相机上看到倒立_______（选填“三角形”、“圆形”或“烛焰”）的像。若他在底部扎了两个小孔，则在半透明膜上可以观察到烛焰的像有_______（选填“一”或“两”）个； （4）小明同学如果采用LED灯研究像的性质，下列形状的LED光源最合适的是_______； A．C形        B．T形       C．X形       D．P形 （5）小孔所成的像是上下______（正立/倒立），左右______（正立/倒立）的______（实/ 虚）像； （6）晴天的正午时分，走在扬州三湾公园的树林里，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，圆形光斑大小不一原因是_________； （7）小明同学又制作了挖空的硬纸板，如乙图所示，大小正方形孔的边长分别约2mm和5cm，他将纸板抓在手中对着太阳，调节纸板观察地面上的光斑，下面四幅图中光斑的大小形状符合实际的是______，小明在实验中发现有时光斑呈椭圆形，则原因可能是：______。 17．小明的书桌放在南窗边，冬日的暖阳斜射在书桌玻璃台板上，在房间竖直雪白的墙壁上留下一块规则的光斑。有一次他将一支铅笔放在玻璃圆镜正上方约10厘米处，墙上光斑中出现了两个黑色的阴影，小明在思考：      （1）光斑的形成是因为 ___________，影子的形成是由于 ___________造成的； （2）为什么墙上有两个黑影呢？小明进行了探究，如图甲和乙所示，当笔放在玻璃圆镜上时，两个黑影变为紧挨着。改变铅笔和玻璃圆镜的距离。发现两个黑影对称着变化移动。于是他认为两个黑影中一个是铅笔的影子，另一个是铅笔通过平面镜所成的像，请帮助分析他的猜想是否有道理？___________（选填“有道理”或“没有道理”），理由：___________； （3）为什么一只笔出现了两个影子呢？小明再次移动铅笔偏离镜面的正上方，结果发现影子只剩下一个，如图丙所示。小明为了搞清楚背后的原理，请教了老师。老师告诉小明：一个影子由镜子反射的光照射到铅笔上被铅笔挡住形成的，一个影子是射向镜子的太阳光被铅笔挡住形成的。请你根据老师的解释尝试在图丁中用光学作图来说明光斑中为什么会出现两黑影的道理。___________ 18．阅读短文，回答问题。 手术无影灯需要尽量消除医护人员的头、手和器械等对手术部位造成的阴影。手术无影灯是怎么做到“无影”的呢？晚上在教室内只打开一盏灯，仔细观察你自己的影子，会发现影子中部特别黑，四周稍浅。影子中部是灯光照不到的区域，特别黑，叫本影。四周稍浅的部分叫半影。如图甲在课桌上点两支蜡烛分开放置于A、B两个位置，蜡烛前面立一本书，关掉灯可以看到墙壁上出现书的本影和半影。如果点燃三支甚至四支蜡烛，书的本影部分就会逐渐缩小，半影部分会出现更多明暗不同的层次。手术无影灯是将许多灯排列在灯盘上，合成一个大面积的光源，这样就能从不同角度把光线照射到手术台上，既保证手术视野有足够的亮度，同时又不会产生明显的本影。 （1）光照不到图甲的上侧半影区域中的是蜡烛______（选填“A”或“B”）。其实日全食、日偏食现象与此类似，2024年4月9日的一次日全食，北半球地区的很多人都能目睹这一天文奇观，地球上处在乙图中______（Ⅰ/Ⅱ/Ⅲ/Ⅳ）区的观察者会看到日全食，处在______（Ⅰ/Ⅱ/Ⅲ/Ⅳ）区的观察者会看到日偏食； （2）产生本影的原理是______。在甲图中再点燃更多的蜡烛（如C），书的本影变得更______（大/小），半影更______（明显/不明显）； （3）烈日炎炎的夏季，晓亮同学发现，地上有电线杆的影子，为什么看不到电线的影子呢？下面说法正确的有______（填写正确答案前的字母）； A．射到电线上的光线太弱，不能形成影子 B．射到电线上的光线太强，不能形成影子 C．太阳光源较大，太阳光照在较细的电线上形成的本影很小，未落到地面 （4）小明同学想用9盏相同的灯（图丙中用表示）排列合成一个大光源作为无影灯，下列设计效果最好的是______。（填字母） 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 3.1 光的传播与色散 光源知识点1 1．②③④⑧ ①⑤ ⑥⑦⑨ 2．发光 水母 3．B 光的直线传播知识点2 4．光在同种均匀介质中是沿直线传播的 5．（1）亮斑 吸管 直线；（2）光斑 没有通过吸管 曲线 6．A 光的直线传播现象及其应用 知识点3 7．月食 B 月球 8．（1）倒立；（2）无关；（3）实 9．D 光速和光年知识点4 10．地球与月球相距米；太阳光要经过500秒到达地球。 解：由题意得，激光在地球和月球间往返的总时间，光速 激光从地球到月球的单程时间 故地球与月球间的距离 太阳到地球的最大距离，光速 故太阳光射到地球的时间 11．C 12．（1）；（2） 解：（1）光年是光在真空中1年传播的距离。光速，1年时间 1光年的距离为 （2）已知两者距离为16光年，牛郎星距离织女星的距离为 光的直线传播作图知识点5 13． 14．（1）；（2） 15． 光的色散原理及现象 知识点6 16．色散 折射 复色光 17．ACD 18．色散 牛顿 各种色光 光色散时颜色的分布 知识点7 19．红 A 20．色散 变大 消失 21．（1）三棱镜；（2）暗处；（3）增大；（4）底面；（5）只出现绿色光；（6）红 消失 色光的三原色 知识点8 22．光的直线传播 绿 23．绿 1．C 2．B 3．A 4．B 5．直线 2R 6．甲 C D 7．光的直线传播 同一条直线上 倒立 实像 8．不透明 是 C 减小超细百叶窗的间距 屏幕变暗，容易产生视觉疲劳 9．（1）三棱镜；（2）暗处；（3）增大；（4）底部 红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫 多种色光混合 10．（1）B；（2）C 11．68m 解：由于光速很大，光的传播时间忽略不计，雷声速度，传播时间，由得，雷声发生处距离人所在位置不会超过距离为 12．（1）；（2）伽利略的尝试不能成功，在当时的条件下，这个时间间隔用生活中的测量工具是测量不出来的，而且没有考虑到人的反应时间。解决方案：可以通过多次反射等方式增大距离，从而延长时间。 解：（1）从伽利略打开灯到他看到助手那盏灯的灯光，光传播的距离 由可知，时间间隔 （2）略。 13．D 14．C 15．（1）同一直线 不是；（2）变大 A；（3）变小 不变 不变 减弱；（4）相同 实 16．（1）A 薄膜 变小；（2）光的直线传播；（3）烛焰 两；（4）D；（5）倒立 倒立 实；（6）树叶的缝隙到地面的距离不等；（7）C 阳光与地面不垂直 17．（1）光的反射 光的直线传播；（2）没有道理 平面镜成的是虚像，不可能在光屏上呈现；（3）   18．（1）A Ⅰ Ⅱ和Ⅳ；（2）光的直线传播 小 不明显；（3）C；（4）A 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $