4.1节 光的直线传播 题型专练 2026-2027学年人教版物理八年级上学期

人教版（2024）八年级上册 第四章 多彩的光第1节 光的直线传播 题型专练 【题型1】光源 【典例】下列物体中属于天然光源的是(    ) A．太阳、镜子、月亮 B．萤火虫、水母、恒星 C．恒星、钻石、蜡烛 D．发光的电灯、火把、萤火虫 【举一反三1】本身发光的物体叫做光源，图中哪个物体不属于光源（　　） A．生日蜡烛 B．璀璨宝石 C．亚运圣火 D．空中的铁花 【举一反三2】古诗词是中国文化的瑰宝，诗句“举杯邀明月”中的“明月”____ （选填“是”或“不是”）光源；诗句“姑苏城外寒山寺，夜半钟声到客船”中，钟声是由钟____ 产生的。 【举一反三3】自身能够发光的物体叫做______，下列物体中：①太阳，②月亮，③蜡烛的火焰，④发光的水母，⑤闪电，⑥舞台灯光，⑦萤火虫，属于人造光源的是______，属于天然光源的是 ______。 【题型2】光线 【典例】下列关于光线的说法正确的是(　　) A．激光笔发出来的光是一条光线 B．光线就是很细的光束 C．光线是用来表示光的传播径迹和方向的，用带有箭头的实线表示 D．光线是客观存在的 【举一反三1】下列关于光现象的说法中正确的是（ ） A．光与声一样都不能在真空中传播 B．光年是天文学上表示长度的单位 C．月亮是常见的天然光源 D．光线是真实存在的带箭头的直线 【举一反三2】物理学中常用光线来表示一束光．光线表示了光的传播____________和方向，而忽略了光的颜色、____________(写出一条即可)等其它性质． 【题型3】光速及其应用 【典例】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 【举一反三1】如图所示，下雨前我们总是先看到闪电，而后听到雷声，下列说法错误的是（　　） A．先产生闪电后产生雷声的缘故 B．闪电比雷声传播得快 C．雷声在15℃的空气中传播速度是340m/s D．人听到的雷声频率范围在20Hz~20000Hz 【举一反三2】光在　   　中传播的速度最大，数值为　  　m/s，光在水、玻璃、空气中传播速度由大到小的排列顺序是　        　。 【举一反三3】看到闪电后3 s听到了雷声，则发生雷电的地方距离我们有____________m。激光测距仪可测量月、地之间的距离，精度可以达到±10 cm。已知一束激光从激光测距仪发出并射向地球，大约经过2.53 s反射回来，则地球到月球之间的距离大约是 ________________________km。 【举一反三4】如图所示为一种身高测量仪，顶部的感应器竖直向下发射超声波信号，经下方物体反射后返回，被感应器接收。小敏同学站上测高台，感应器记录信号从发射到接收所经历的时间为6.8×10-3s。已知感应器与测高台的距离为2.8m，空气中的声速为340m/s。 (1)求小敏同学的身高为多少？ (2)太空中的神舟飞船向空间站靠近的过程中，空间站上可采用超声测距仪还是激光测距仪来测量它们之间的距离？请简要说明理由。 (3)科学家利用激光测量月球与地球间的距离为3.84×108m，则在地球上向月球发射的激光经多长时间能够接收到返回的信号？(已知光在真空中的传播速度是3×108m/s) 【举一反三5】如图所示为一种身高测量仪，顶部的感应器竖直向下发射超声波信号，经下方物体反射后返回，被感应器接收。小敏同学站上测高台，感应器记录信号从发射到接收所经历的时间为6.6×10﹣3s。已知感应器与测高台的距离为2.8m，空气中的声速取340m/s，已知光在真空中的传播速度是3×108m/s。则： （1）小敏同学的身高为多少？ （2）太空中的神舟飞船向空间站靠近的过程中，空间站上可采用超声测距仪还是激光测距仪来测量它们之间的距离？请结合声和光的传播知识简要说明理由。 （3）科学家利用激光测量月球与地球间的距离为3.84×108m，则在地球上向月球发射的激光经多长时间能够接收到返回的信号？ 【题型4】影子的形成 【典例】人沿着街道走向路灯，再从路灯下走远，则他的影子长短的变化是（　　） A．变长 B．变短 C．先变长再变短 D．先变短再变长 【举一反三1】如图所示，夜晚行走在街道上，每经过一盏路灯，影子总是（　　） A．逐渐变短 B．逐渐变长 C．先变短后变长 D．先变长后变短 【举一反三2】如图，“皮影戏”是一种用兽皮或纸板剪制形象，借助灯光照射所剪形象而表演故事的戏曲形式，是国家级非物质文化遗产。“皮影”的形成主要是利用了（　　） A．光的直线传播 B．光的反射 C．光的折射 D．光的色散 【举一反三3】如图所示为唐诗《山亭夏日》中描写的场景：“绿树阴浓夏日长，楼台倒影入池塘”，前半句“浓阴”形成的原理是      ，后半句“倒影”形成的原理是      。 【举一反三4】晚上，当我们从路灯下走开时，自己的影子会变______（选填“长”或“短”），这是光____________形成的现象。 【举一反三5】路灯高度为5m，地上两根高度均为1m的竖直杆之间相隔一定距离，经过测量发现两根竖直杆的影长之差为1.25m，求两杆之间的距离？ 【题型5】日食、月食的形成 【典例】如图是日偏食景象，此时，若将太阳光垂直照射在纸板上一个很小的“△”形孔上，那么在地面形成的光斑是（　　） A．“△”形 B．“▽”形 C．“〇”形 D．“刀”形 【举一反三1】2013年11月3日在某些地区出现了日全食，如图甲所示是当时地球上观察者看到的日食景象，此时日、地、月三者的相对位置正确的是图乙中的______，发生此现象的原因是______。 【举一反三2】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。 【举一反三3】在图中的月球运行轨迹上将发生月食时的部分描成实线 【举一反三4】2014年4月29日上演日环食。如图甲是一张日环食照片。请在图乙中画出，人在其中能观察到日环食的阴影区，并在该影区内写入字母“HS”。 【题型6】小孔成像 【典例】沈括在《梦溪笔谈》中记述到“若莺飞空中，其影随莺而移”，而在纸窗上开一个小孔使莺的影子呈现在室内纸屏上，却观察到“莺东则影西，莺西则影东”，则下列说法错误的是（　　） A．“莺东则影西，莺西则影东”描述的现象是小孔成像 B．图甲和图乙都可以用光的直线传播来解释 C．图甲所成的“影”一定比图乙所成的“影”大 D．小孔成像时，物左右移动时，其像的移动方向与其相反 【举一反三1】在暗室里用蜡烛做小孔成像实验时，小明在硬纸板的不同位置戳了圆形、正方形、正三角形和五角形四个小孔，则在墙上可能（ ） A．出现一个蜡烛的火焰的实像 B．出现四个蜡烛火焰的实像 C．出现四个和小孔形状相同的清晰光斑 D．出现四个蜡烛火焰的虚像 【举一反三2】我国2000多年前的《墨经》就记载有小孔成像实验。如图所示，是同学们制作的小孔成像仪，下列说法正确的是（　　） A．小孔成像像的形状与小孔的形状有关 B．小孔成像成的一定是倒立、缩小的虚像 C．影子的形成原理与小孔成像的原理相同 D．小孔成像仪离光源距离越近，像就越小 【举一反三3】如图是小孔成像示意图。右侧是实物蜡烛，中间是可以左右移动、开有小孔的挡板，左侧是接收屏。由小孔成像规律可知，蜡烛像的性质是___（选填“正立”或“倒立”）的实像，如果挡板往左移动，像会逐渐______（选填“减小”或“增大”）。 【举一反三4】制作简易针孔照相机：在空易拉罐底部的中央，用钉子戳一个小孔，将易拉罐的顶部剪去后，蒙上一层半透明塑料薄膜(如图)。 (1)将点燃的蜡烛置于小孔前的适当位置，观察到蜡烛将在塑料薄膜上成像，这种现象叫________________。产生此现象的原因是__________________________。 (2)若易拉罐底部小孔形状是三角形，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．蜡烛的正立像 D．蜡烛的倒立像 【举一反三5】晴天正午，小明与同学从树荫下走过时，发现地面上有许多大小、形状不同的光斑，如图所示，光斑的形状与什么因素有关呢？光斑是如何形成的呢？对此他们马上进行了探究，他们猜想光斑的形状： a．与树叶形状有关，光斑是树叶的影子 b．与树叶间空隙大小有关． （1） 根据所学知识，可确定猜想a是_________________(合理、不合理)的； （2）为了研究猜想b，小华设计了四种有不同形状孔的卡片甲，并用另一张卡片乙覆盖在甲上，如图所示．接着，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，下列合乎要求的是（ ） A． B． C． D． 【题型7】其他光的直线传播的现象 【典例】“曾有一年，月食之时，当在日没后，乃日尚未沉，而出地之月已食矣。”早在明代，人们对于月食就有了一定的了解。下列光现象成因与此相同的是(　　) A．树丛的光束 B．雨后的彩虹 C．水中的倒影 D．“弯折”的铅笔 【举一反三1】下列四种物理现象中，不能说明光是沿直线传播的是（　　） A．灯光下的影子 B．月食的形成 C．树荫下的圆形光斑 D．清澈的深潭看上去却很浅 【举一反三2】中华民族传统文化源远流长！如图所示的成语中所涉及的光现象，由光的直线传播形成的是(　　) A．海市蜃楼 B．临川羡鱼 C．一叶障目 D．杯弓蛇影 【举一反三3】俗话说“坐井观天，所见甚小”能解释这一现象的物理原理是光的 ______ ． 【举一反三4】手影节目《手影表演》，通过演员的双手和口技表演生动地演绎了两只鸟从相恋到生育、养子的全过程。观众看到生动的影像是由光的           形成的；观众听到的口技演员的声音是靠            传播的；观众从演员的口技表演中听着像是黄鹂鸟的叫声，是因为演员模仿了黄鹂鸟叫声的          。为了节目效果更好，把窗户关上，并拉上窗帘，这是在     控制噪声。 【举一反三5】“井底之蛙”这个成语大家都很熟悉，图中M点表示青蛙。请根据光的直线传播知识画出青蛙观察到的范围（标出光的传播方向）。 【题型8】光的直线传播生活应用 【典例】如图所示，无云的晴天，小明在野外迷失了方向，他在地面竖立一根杆子，地面上OA是这根杆在阳光下的影子，过一段时间后，影子的位置移到了OB的位置。则AB箭头所指的方向是（　　） A．东 B．南 C．西 D．北 【举一反三1】如图甲所示为手机防窥膜结构图，采用了超细百叶窗光学技术。贴在手机屏幕上的效果如图乙所示，其原理类似百叶窗，只能透过一定角度的光线，结构简图如图丙所示。下列说法正确的是（ ） A．两侧之所以看不清屏幕内容，是由于光的直线传播 B．此防窥膜贴在手机屏幕上，能防止上方的窥视 C．为了让防窥效果更好，可以适当地增大超细百叶窗的间距 D．两侧之所以看不清屏幕内容，是由于光的反射 【举一反三2】日晷”是我国古代利用日影测得时刻的一种计时仪器（如图）,它是利用太阳投射的影子来测定并划分时刻的,其原理是光在均匀介质中沿__________传播．若现在的时刻是上午10点，则图中__________（左侧/右侧）是东方．若时间变为中午12点，则日影比原来10点时的要__________（长/短/不变） 【举一反三3】（2023•平罗县期末）如图所示，站在队伍第一个人的前面看，后面的人都被第一个人挡住，说明队伍站得 　  　（选填“很直”或“不直”），所用的原理是 　     　。 【举一反三4】如图所示，P为人眼的位置，请在图中用作图的方法，作出人眼所能看到的挡板右侧墙壁的范围。 【举一反三5】“十一”假期，小明一家乘坐高铁去北京游玩。他们从家中开车先到高铁站地下停车场，然后步行到达售票处取出提前预订的车票，乘坐G482抵达北京西站。请完成以下问题： （1）小明看到车上如图所示的背面带有化妆镜的汽车遮阳挡板，它是利用             来防止阳光照射到司机的眼睛，避免干扰视线。 （2）导航显示小明家到高铁站停车场距离约10km，全程平均速度60km/h，则开车时间约为多少分钟 （3）从停车场到售票处用时5min，手机计步器显示走了720步。若小明行走一步的距离约为50cm，则小明步行速度约为多少 （4）若小明乘坐的本次高铁平均速度为300km/h，该高铁13:22发车，17:22到北京西站，则小明家所在的高铁站到北京西站的距离约多少千米 【题型9】利用光的直线传播解问题 【典例】成语“井底之蛙”指井底的青蛙认为天空只有井口那么大。下列能正确表示井中有水后青蛙视野范围的光路图是（　　） A． B． C． D． 【举一反三1】如图中用到共同的物理规律是 ______ ． 【举一反三2】小明想估测小区内路灯的高度h，晚上沿着路灯旁道路行走，第一次测得身高为1.8 m的小明，对应的影子长为1 m；沿着影子方向匀速直线远离路灯行走了4 m后，测得此时的影子长2 m。已知形状相同，大小不同的三角形，其对应的边长之比相等。 （1）“路灯下影子的形成”这一现象，对应的光学原理是光__________________的特性。 （2）已知小明匀速前进4 m，所用时间5 s，则小明行走的速度大小为______m/s，影子头部顶端前进的速度大小为______m/s。 （3）小区内路灯的高度h为______m。 【举一反三3】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。 人教版（2024）八年级上册 第四章 多彩的光第1节 光的直线传播 题型专练（参考答案） 【题型1】光源 【典例】下列物体中属于天然光源的是(    ) A．太阳、镜子、月亮 B．萤火虫、水母、恒星 C．恒星、钻石、蜡烛 D．发光的电灯、火把、萤火虫 【答案】B 【解析】太阳自身能发光，是天然光源，镜子与月亮自身不能发光，不是天然光源，故A不符合题意； 萤火虫、水母、恒星自身能够发光，是光源，它们是天然存在的，是天然光源，故B符合题意；恒星自身能发光，是天然光源，钻石自身不能发光，不是光源，蜡烛能发光是光源，但为人造物，故不是天然光源，故C不符合题意； 萤火虫自身能发光，是光源，且是天然光源；火把和发光的电灯能发光是光源，但为人造物，故不是天然光源，故D不符合题意。 【举一反三1】本身发光的物体叫做光源，图中哪个物体不属于光源（　　） A．生日蜡烛 B．璀璨宝石 C．亚运圣火 D．空中的铁花 【答案】B 【解析】生日蜡烛、亚运圣火和空中的铁花自身都能发光，属于光源；璀璨宝石自身不能发光，不属于光源。故B符合题意，ACD不符合题意。 【举一反三2】古诗词是中国文化的瑰宝，诗句“举杯邀明月”中的“明月”____ （选填“是”或“不是”）光源；诗句“姑苏城外寒山寺，夜半钟声到客船”中，钟声是由钟____ 产生的。 【答案】不是 振动 【解析】月亮自身不能发光，月亮反射的太阳光，故“明月”不是光源。 声音是由物体振动产生的，故钟声是由钟振动产生的。 【举一反三3】自身能够发光的物体叫做______，下列物体中：①太阳，②月亮，③蜡烛的火焰，④发光的水母，⑤闪电，⑥舞台灯光，⑦萤火虫，属于人造光源的是______，属于天然光源的是 ______。 【答案】光源 ③⑥ ①④⑤⑦ 【解析】有的物体能够发光，有的物体本身不能发光，自身能够发光的物体叫做光源。 光源分为人造光源和天然光源，蜡烛、舞台灯是人工制造的，所以③蜡烛的火焰⑥舞台灯光是人造光源； 而①太阳④发光的水母⑤闪电⑦萤火虫是自然界中本身存在的，是天然光源。②月亮本身不发光，不是光源。 【题型2】光线 【典例】下列关于光线的说法正确的是(　　) A．激光笔发出来的光是一条光线 B．光线就是很细的光束 C．光线是用来表示光的传播径迹和方向的，用带有箭头的实线表示 D．光线是客观存在的 【答案】C 【解析】激光笔发出的是光，不是光线，故A错误；光线只是表示光传播方向的一条直线，不是很细的光束，故B错误；光线是为了表示光的传播情况，物理学中通常用一条带有箭头的直线表示光传播的径迹和方向，光线常用实线来表示，故C正确；光是存在的，光线不存在，光线是为了研究光的传播情况而引入的模型，故D错误。 【举一反三1】下列关于光现象的说法中正确的是（ ） A．光与声一样都不能在真空中传播 B．光年是天文学上表示长度的单位 C．月亮是常见的天然光源 D．光线是真实存在的带箭头的直线 【答案】B 【解析】声音的传播需要介质，不能在真空中传播，光可以在真空中传播，故A错误； 物理学中，光年是天文学上表示长度的单位，表示以光速运动一年通过的距离，故B正确； 月亮本身不会发光，不是光源，故C错误； 光线是建立的物理模型，不是真实存在的，故D错误。 【举一反三2】物理学中常用光线来表示一束光．光线表示了光的传播____________和方向，而忽略了光的颜色、____________(写出一条即可)等其它性质． 【答案】路径；亮度 【解析】在物理学中，光线是用来表示光的传播路径和方向的带有箭头的直线．它不能表示光的亮度、色彩等性质． 【题型3】光速及其应用 【典例】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 【解析】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。 【举一反三1】如图所示，下雨前我们总是先看到闪电，而后听到雷声，下列说法错误的是（　　） A．先产生闪电后产生雷声的缘故 B．闪电比雷声传播得快 C．雷声在15℃的空气中传播速度是340m/s D．人听到的雷声频率范围在20Hz~20000Hz 【答案】A 【解析】闪电和雷声是同时发生的，但是发生雷电时，总是先看到闪电再听到雷声，是因为光在空气中的传播速度大于声在空气中的传播速度，故A错误，符合题意，B正确，不符合题意； 声速与介质的种类和温度有关，雷声在15℃的空气中传播速度为340m/s，故C正确，不符合题意； 人耳的听觉范围在20~20000Hz，人可以听到雷声，说明雷声频率范围在20Hz~20000Hz，故D正确，不符合题意。 【举一反三2】光在　   　中传播的速度最大，数值为　  　m/s，光在水、玻璃、空气中传播速度由大到小的排列顺序是　        　。 【答案】真空 3.0×108 空气、水、玻璃 【解析】光在越稀疏的介质中传播越快，在真空中最快，速度为3.0×108m/s。光在空气中的传播速度接近在真空中的传播速度，在水中的传播速度是真空中的，在玻璃中的传播速度是真空中的，所以光在水、玻璃、空气中的传播速度由大到小的排列顺序是空气、水、玻璃。 【举一反三3】看到闪电后3 s听到了雷声，则发生雷电的地方距离我们有____________m。激光测距仪可测量月、地之间的距离，精度可以达到±10 cm。已知一束激光从激光测距仪发出并射向地球，大约经过2.53 s反射回来，则地球到月球之间的距离大约是 ________________________km。 【答案】1020 3.795×105 【解析】发生雷电处距离我们的距离s1＝v1t1＝340 m/s×3 s＝1 020 m； 地球到月球之间的距离等于光往返一次传播距离的一半，为L=m/s×2.53 s＝3.795×105km。 【举一反三4】如图所示为一种身高测量仪，顶部的感应器竖直向下发射超声波信号，经下方物体反射后返回，被感应器接收。小敏同学站上测高台，感应器记录信号从发射到接收所经历的时间为6.8×10-3s。已知感应器与测高台的距离为2.8m，空气中的声速为340m/s。 (1)求小敏同学的身高为多少？ (2)太空中的神舟飞船向空间站靠近的过程中，空间站上可采用超声测距仪还是激光测距仪来测量它们之间的距离？请简要说明理由。 (3)科学家利用激光测量月球与地球间的距离为3.84×108m，则在地球上向月球发射的激光经多长时间能够接收到返回的信号？(已知光在真空中的传播速度是3×108m/s) 【答案】(1)(2)见解析(3) 【解析】(1)这段时间内超声波传播的距离，感应器距离小敏的头部距离，小敏的身高；(2)太空中为真空，由于声音不能在真空中传播，所以，超声测距仪不能使用；激光可以在真空中传播，因此，可使用激光测距仪来测距。(3)向月球发射的激光能够接收到返回的信号的时间 【举一反三5】如图所示为一种身高测量仪，顶部的感应器竖直向下发射超声波信号，经下方物体反射后返回，被感应器接收。小敏同学站上测高台，感应器记录信号从发射到接收所经历的时间为6.6×10﹣3s。已知感应器与测高台的距离为2.8m，空气中的声速取340m/s，已知光在真空中的传播速度是3×108m/s。则： （1）小敏同学的身高为多少？ （2）太空中的神舟飞船向空间站靠近的过程中，空间站上可采用超声测距仪还是激光测距仪来测量它们之间的距离？请结合声和光的传播知识简要说明理由。 （3）科学家利用激光测量月球与地球间的距离为3.84×108m，则在地球上向月球发射的激光经多长时间能够接收到返回的信号？ 【答案】（1）1.678m；（2）见解析（3）2.56s 【解析】（1）感应器距离人的头部距离： s＝vt＝340m/s6.6×10﹣3s＝1.122m 身高h＝2.8m﹣1.122m＝1.678m； （2）太空中为真空，由于声音不能在真空中传播，所以，超声测距仪不能使用。激光可以在真空中传播，因此，可使用激光测距仪来测距； （3）由v可得： 向月球发射的激光能够接收到返回的信号的时间：t2.56s。 【题型4】影子的形成 【典例】人沿着街道走向路灯，再从路灯下走远，则他的影子长短的变化是（　　） A．变长 B．变短 C．先变长再变短 D．先变短再变长 【答案】D 【解析】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。 【举一反三1】如图所示，夜晚行走在街道上，每经过一盏路灯，影子总是（　　） A．逐渐变短 B．逐渐变长 C．先变短后变长 D．先变长后变短 【答案】C 【举一反三2】如图，“皮影戏”是一种用兽皮或纸板剪制形象，借助灯光照射所剪形象而表演故事的戏曲形式，是国家级非物质文化遗产。“皮影”的形成主要是利用了（　　） 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】皮影戏是一种用兽皮或纸板剪制形象并用灯光照射成影于幕布进行表演的戏剧形式，影子的原理是光的直线传播，故BCD不符合题意；A符合题意。 【举一反三3】如图所示为唐诗《山亭夏日》中描写的场景：“绿树阴浓夏日长，楼台倒影入池塘”，前半句“浓阴”形成的原理是      ，后半句“倒影”形成的原理是      。 【答案】光的直线传播　光的反射 【解析】光在同种均匀介质中沿直线传播，在遇到不透明的物体时，会形成影子；“阴浓”是树的影子，是光的直线传播形成的现象。 “倒影”是楼台通过水面所成的虚像，属平面镜成像现象，所成的像是正立的虚像，其原理是光的反射。 【举一反三4】晚上，当我们从路灯下走开时，自己的影子会变______（选填“长”或“短”），这是光____________形成的现象。 【答案】长 沿直线传播 【举一反三5】路灯高度为5m，地上两根高度均为1m的竖直杆之间相隔一定距离，经过测量发现两根竖直杆的影长之差为1.25m，求两杆之间的距离？ 【答案】两杆之间的距离为5m 【解析】上图可简化如下图示： 由题意可知，ab=5m，cg=eh=1m，ef=cd+1.25m 因为△cdg∽△，所以，即，整理得bc=4cd； 因为△efh∽△bfa，所以，即，整理得be=4cd+5m； 两杆之间的距离ce=be-bc=4cd+5m-4cd=5m. 【题型5】日食、月食的形成 【典例】如图是日偏食景象，此时，若将太阳光垂直照射在纸板上一个很小的“△”形孔上，那么在地面形成的光斑是（　　） A．“△”形 B．“▽”形 C．“〇”形 D．“刀”形 【答案】D 【解析】当太阳光通过纸板上的“△”小孔时，由于光在同种均匀介质中沿直线传播，在地面上就会形成太阳的像，因此太阳的像的形状与太阳的形状一样，与孔的形状无关；根据小孔成像的特点可知，日偏食缺口在右上角，故地面上出现太阳的像的缺口应在左下角，故D正确。 【举一反三1】2013年11月3日在某些地区出现了日全食，如图甲所示是当时地球上观察者看到的日食景象，此时日、地、月三者的相对位置正确的是图乙中的______，发生此现象的原因是______。 【答案】B 光沿直线传播 【举一反三2】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。 【举一反三3】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。 【举一反三4】2014年4月29日上演日环食。如图甲是一张日环食照片。请在图乙中画出，人在其中能观察到日环食的阴影区，并在该影区内写入字母“HS”。 【答案】 【解析】当月球转到地球和太阳之间，且三者处于同一直线上时，月球就挡住了太阳射向地球的太阳光，由于光的直线传播，在地球的阴影部分的地区就发生了日食；根据光的直线传播，画出光路；发生日环食时，月球遮住了太阳的中心部分，在地球上能看到太阳的边缘部分。 【题型6】小孔成像 【典例】沈括在《梦溪笔谈》中记述到“若莺飞空中，其影随莺而移”，而在纸窗上开一个小孔使莺的影子呈现在室内纸屏上，却观察到“莺东则影西，莺西则影东”，则下列说法错误的是（　　） A．“莺东则影西，莺西则影东”描述的现象是小孔成像 B．图甲和图乙都可以用光的直线传播来解释 C．图甲所成的“影”一定比图乙所成的“影”大 D．小孔成像时，物左右移动时，其像的移动方向与其相反 【答案】C 【解析】如图乙，“莺东则影西，莺西则影东”描述的现象是小孔成像，故A正确； 图甲和图乙都可以用光的直线传播来解释，故B正确； 小孔成像成的是倒立的实像，像的大小与物体和像到孔的距离有关，图甲所成的“影”不一定比图乙所成的“影”大，故C错误； 小孔成像时，物左右移动时，其像的移动方向与其相反，故D正确。 【举一反三1】在暗室里用蜡烛做小孔成像实验时，小明在硬纸板的不同位置戳了圆形、正方形、正三角形和五角形四个小孔，则在墙上可能（ ） A．出现一个蜡烛的火焰的实像 B．出现四个蜡烛火焰的实像 C．出现四个和小孔形状相同的清晰光斑 D．出现四个蜡烛火焰的虚像 【答案】B 【解析】小孔成像是由光沿直线传播形成的，小孔成像，成的都是倒立的实像，与小孔的形状无关，像的形状取决于物体的形状，因此在硬纸板的不同位置扎四个不同形状的小孔，则在墙上会出现四个蜡烛火焰的实像． 【举一反三2】我国2000多年前的《墨经》就记载有小孔成像实验。如图所示，是同学们制作的小孔成像仪，下列说法正确的是（　　） A．小孔成像像的形状与小孔的形状有关 B．小孔成像成的一定是倒立、缩小的虚像 C．影子的形成原理与小孔成像的原理相同 D．小孔成像仪离光源距离越近，像就越小 【答案】C 【解析】小孔形状不同，但是所成像的形状相同，故小孔成像与小孔的形状无关，故A错误； 小孔成像的原理是光的直线传播。小孔成像成的一定是倒立的实像，故B错误； 影子和小孔成像都是光的直线传播形成的，故C正确； 其他条件相同时，小孔成像仪离光源距离越近，成像就越大，故D错误。 【举一反三3】如图是小孔成像示意图。右侧是实物蜡烛，中间是可以左右移动、开有小孔的挡板，左侧是接收屏。由小孔成像规律可知，蜡烛像的性质是___（选填“正立”或“倒立”）的实像，如果挡板往左移动，像会逐渐______（选填“减小”或“增大”）。 【答案】倒立 减小 【解析】小孔成像的原理是光沿直线传播；物体上部发出或反射的光经小孔后射到光屏的下部；物体下部发出或反射的光经小孔后射到光屏的上部，所以小孔成像成的是倒立的像；小孔所成的像是由实际光线会聚而成的，是实像； 像的高度随像到小孔距离的增大而增大，挡板往左移动，像会逐渐减小。 【举一反三4】制作简易针孔照相机：在空易拉罐底部的中央，用钉子戳一个小孔，将易拉罐的顶部剪去后，蒙上一层半透明塑料薄膜(如图)。 (1)将点燃的蜡烛置于小孔前的适当位置，观察到蜡烛将在塑料薄膜上成像，这种现象叫________________。产生此现象的原因是__________________________。 (2)若易拉罐底部小孔形状是三角形，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．蜡烛的正立像 D．蜡烛的倒立像 【答案】(1)小孔成像　光在空气中沿直线传播　(2)D 【举一反三5】晴天正午，小明与同学从树荫下走过时，发现地面上有许多大小、形状不同的光斑，如图所示，光斑的形状与什么因素有关呢？光斑是如何形成的呢？对此他们马上进行了探究，他们猜想光斑的形状： a．与树叶形状有关，光斑是树叶的影子 b．与树叶间空隙大小有关． （1） 根据所学知识，可确定猜想a是_________________(合理、不合理)的； （2）为了研究猜想b，小华设计了四种有不同形状孔的卡片甲，并用另一张卡片乙覆盖在甲上，如图所示．接着，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，下列合乎要求的是（ ） A． B． C． D． 【答案】（1）不合理；（2）A 【解析】（1）光斑是太阳通过树叶间的小孔而成的像，猜想a中说光斑与树叶形状有关，是错误的．因为树叶的形状各种各样，但光斑却都是圆形的；（2）为了研究猜想b，应保证孔的形状不变，B、C、D中不但改变了空隙大小，还改变了空隙的形状，出现了两个变量，所以错误；A中保持原来形状的同时改变孔的大小，所以A正确． 【题型7】其他光的直线传播的现象 【典例】“曾有一年，月食之时，当在日没后，乃日尚未沉，而出地之月已食矣。”早在明代，人们对于月食就有了一定的了解。下列光现象成因与此相同的是(　　) A．树丛的光束 B．雨后的彩虹 C．水中的倒影 D．“弯折”的铅笔 【答案】A 【解析】月食形成的原因是光的直线传播；树丛的光束形成的原因是光的直线传播，故A正确；雨后的彩虹，属于色散现象，是由光的折射形成的，故B错误；水中的倒影，属于平面镜成像，是由光的反射形成的，故C错误；“弯折”的铅笔，是由光的折射形成的，故D错误。 【举一反三1】下列四种物理现象中，不能说明光是沿直线传播的是（　　） A．灯光下的影子 B．月食的形成 C．树荫下的圆形光斑 D．清澈的深潭看上去却很浅 【答案】D 【解析】影子是光在沿直线传播过程中遇到不透明的物体，在物体后面形成的光照不到的黑暗区域，该现象能说明光是沿直线传播，故A不符合题意； 月食是地球挡住了太阳光，是由光的直线传播形成的，故B不符合题意； 树荫下的圆形光斑是太阳通过树叶间小孔呈现在地面上的像，是小孔成像实验，说明光沿直线传播，故C不符合题意； 清澈的深潭看上去却很浅是因为光从水中斜射入空气中时发生了偏折，是由光的折射形成的，故D符合题意。 【举一反三2】中华民族传统文化源远流长！如图所示的成语中所涉及的光现象，由光的直线传播形成的是(　　) A．海市蜃楼 B．临川羡鱼 C．一叶障目 D．杯弓蛇影 【答案】C 【解析】海市蜃楼是光的折射，故A不符合题意；临川羡鱼，看到的鱼是鱼的虚像，是由光的折射形成的，故B不符合题意；一叶障目是指一片叶子挡在眼前就看不见东西了，这是因为光是沿直线传播的，故C符合题意；杯弓蛇影是弓在液面形成的倒影，利用了光的反射，故D符合题意。 【举一反三3】俗话说“坐井观天，所见甚小”能解释这一现象的物理原理是光的 ______ ． 【答案】直线传播 【解析】由于光是沿直线传播的，太阳光射入井里时，井壁阻挡了光线的传播．“坐井观天，所见甚小”，这一现象说明了光在同一种均匀物质中是沿直线传播的． 【举一反三4】手影节目《手影表演》，通过演员的双手和口技表演生动地演绎了两只鸟从相恋到生育、养子的全过程。观众看到生动的影像是由光的           形成的；观众听到的口技演员的声音是靠            传播的；观众从演员的口技表演中听着像是黄鹂鸟的叫声，是因为演员模仿了黄鹂鸟叫声的          。为了节目效果更好，把窗户关上，并拉上窗帘，这是在     控制噪声。 【答案】直线传播 　 空气 　 音色 　 传播过程中 【解析】根据光的传播特点可知，观众在屏幕上看到的鸟影实际是由于光沿直线传播形成的。 声音的传播需要介质，口技演员的声音是通过空气传播到我们耳朵里，所以能够听到口技声。 不同的小鸟音色不同，所以演员是模仿了黄鹂鸟的音色。 窗户关上并拉上窗帘，可以阻断声音的传播，这是在传播过程中控制噪声的。 【举一反三5】“井底之蛙”这个成语大家都很熟悉，图中M点表示青蛙。请根据光的直线传播知识画出青蛙观察到的范围（标出光的传播方向）。 【答案】 【题型8】光的直线传播生活应用 【典例】如图所示，无云的晴天，小明在野外迷失了方向，他在地面竖立一根杆子，地面上OA是这根杆在阳光下的影子，过一段时间后，影子的位置移到了OB的位置。则AB箭头所指的方向是（　　） A．东 B．南 C．西 D．北 【答案】A 【解析】太阳光沿直线传播照在杆上时，会在杆的后面形成杆的影子，而当太阳向西移动时，它的影子向相反的方向移动，即向东移动，故A正确、BCD错误。 【举一反三1】如图甲所示为手机防窥膜结构图，采用了超细百叶窗光学技术。贴在手机屏幕上的效果如图乙所示，其原理类似百叶窗，只能透过一定角度的光线，结构简图如图丙所示。下列说法正确的是（ ） A．两侧之所以看不清屏幕内容，是由于光的直线传播 B．此防窥膜贴在手机屏幕上，能防止上方的窥视 C．为了让防窥效果更好，可以适当地增大超细百叶窗的间距 D．两侧之所以看不清屏幕内容，是由于光的反射 【答案】A 【解析】由图丙可知，两侧之所以看不清屏幕内容，是由于光的直线传播。由于超细百叶窗的窗格的阻挡，屏幕发出的光只能照射在一定范围内，故A正确，D错误； 此防窥膜贴在手机屏幕上，屏幕发出的光可以射向正上方。由于屏幕正上方在可视范围内，所以不能防止上方的窥视，故B错误； 由丙图可知，为了让防窥效果更好，则需要减小可视范围，根据光的直线传播可知，可以适当地减小超细百叶窗的间距，故C错误。 【举一反三2】日晷”是我国古代利用日影测得时刻的一种计时仪器（如图）,它是利用太阳投射的影子来测定并划分时刻的,其原理是光在均匀介质中沿__________传播．若现在的时刻是上午10点，则图中__________（左侧/右侧）是东方．若时间变为中午12点，则日影比原来10点时的要__________（长/短/不变） 【答案】直线；左侧；短 【解析】该计时工具是根据影子的变化计时的，因为影子的形成是光的直线传播形成的，所以它的工作原理是光的直线传播；由于影子在右侧，所以太阳在左侧，又因为是上午十点，所以太阳在东方，即左侧是东方．若时间变为中午12点，则日影比原来10点时短． 【举一反三3】（2023•平罗县期末）如图所示，站在队伍第一个人的前面看，后面的人都被第一个人挡住，说明队伍站得 　  　（选填“很直”或“不直”），所用的原理是 　     　。 【答案】很直；光在同种均匀介质中沿直线传播 【解析】站在队伍第一个人的前面看，后面的人都被第一个人挡住，说明队伍站得很直；所用的原理是光在同种均匀介质中沿直线传播。 【举一反三4】如图所示，P为人眼的位置，请在图中用作图的方法，作出人眼所能看到的挡板右侧墙壁的范围。 【答案】 【举一反三5】“十一”假期，小明一家乘坐高铁去北京游玩。他们从家中开车先到高铁站地下停车场，然后步行到达售票处取出提前预订的车票，乘坐G482抵达北京西站。请完成以下问题： （1）小明看到车上如图所示的背面带有化妆镜的汽车遮阳挡板，它是利用             来防止阳光照射到司机的眼睛，避免干扰视线。 （2）导航显示小明家到高铁站停车场距离约10km，全程平均速度60km/h，则开车时间约为多少分钟 （3）从停车场到售票处用时5min，手机计步器显示走了720步。若小明行走一步的距离约为50cm，则小明步行速度约为多少 （4）若小明乘坐的本次高铁平均速度为300km/h，该高铁13:22发车，17:22到北京西站，则小明家所在的高铁站到北京西站的距离约多少千米 【答案】（1）光的直线传播 （2）10min （3）1.2m/s （4）1200km 【解析】（1）汽车遮阳挡板，它是利用光的直线传播来防止阳光照射到司机的眼睛，避免干扰视线； （2）由可得，小明开车的时间t＝＝＝h＝10min； （3）小明步行的路程s1＝0.5m×720=360m，用时t1=5min=300s 小明步行的速度v1＝＝＝1.2m/s； 高铁平均速度v2=300km/h，所用时间t2=17:22-13:22=4h； 由可得，小明家所在的高铁站到北京西站的距离s2＝v2t2=300km/h×4h=1200km。 【题型9】利用光的直线传播解问题 【典例】成语“井底之蛙”指井底的青蛙认为天空只有井口那么大。下列能正确表示井中有水后青蛙视野范围的光路图是（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【解析】光线从空气斜射入水中，发生偏折，偏折光线靠近法线方向偏转，故D正确。 【举一反三1】如图中用到共同的物理规律是 ______ ． 【答案】光在同种均匀介质中沿直线传播 【解析】第一个图是影子的形成，第二个图是小孔成像，它们反应的共同的物理规律是：光在同种均匀介质中沿直线传播． 【举一反三2】小明想估测小区内路灯的高度h，晚上沿着路灯旁道路行走，第一次测得身高为1.8 m的小明，对应的影子长为1 m；沿着影子方向匀速直线远离路灯行走了4 m后，测得此时的影子长2 m。已知形状相同，大小不同的三角形，其对应的边长之比相等。 （1）“路灯下影子的形成”这一现象，对应的光学原理是光__________________的特性。 （2）已知小明匀速前进4 m，所用时间5 s，则小明行走的速度大小为______m/s，影子头部顶端前进的速度大小为______m/s。 （3）小区内路灯的高度h为______m。 【答案】（1）在同种均匀介质中沿直线传播 （2）0.8 0.2 （3）3.6 【解析】（1））“路灯下影子的形成”这一现象，对应的光学原理是光在同种均匀介质中沿直线传播的特性。 （2）已知小明匀速前进4 m，所用时间5 s，则小明行走的速度大小为：； 影长的变化为：s2＝2 m﹣1 m＝1 m；影子移动的速度为：； （3）根据相似比得到：小区内路灯的高度为：h＝1.8 m×2＝3.6 m。 【举一反三3】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】 学科网（北京）股份有限公司 $