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4. (★★)在一个干枯的井底正中央P点趴着一只青蛙，利用光路图在图4.1-3中确定青蛙视野的大致范围。
答案
4. 如答图4.1-1所示
解析
【分析】要确定青蛙的视野范围，需利用光在同种均匀介质中沿直线传播的原理。青蛙能看到外界物体，是因为外界物体的光沿直线传播进入青蛙的眼睛，因此从青蛙所在的P点出发，分别连接井口的左右两个端点，这两条连线所夹的区域就是青蛙能看到的大致范围。
【解析】根据光的直线传播规律，青蛙在井底P点，外界光线沿直线传播进入P点，所以连接P点与井口左侧边缘，再连接P点与井口右侧边缘，这两条直线之间的区域即为青蛙的视野范围，作图结果如答图4.1-1所示。
【答案】如答图4.1-1所示
【知识点】光的直线传播
【点评】本题结合实际场景考查光的直线传播的应用，难度不大，关键是理解视野范围由光线直线传播的路径决定。
【难度系数】0.6
【解析】根据光的直线传播规律，青蛙在井底P点，外界光线沿直线传播进入P点，所以连接P点与井口左侧边缘，再连接P点与井口右侧边缘，这两条直线之间的区域即为青蛙的视野范围，作图结果如答图4.1-1所示。
【答案】如答图4.1-1所示
【知识点】光的直线传播
【点评】本题结合实际场景考查光的直线传播的应用，难度不大，关键是理解视野范围由光线直线传播的路径决定。
【难度系数】0.6
5. (★★)光在真空中的传播速度约为
$3×10^8$
m/s，光在其他介质中的传播速度比在真空中的传播速度小
（填“大”或“小”）。雷雨天气时，打雷和闪电在远处同时同地发生，但是我们总是先看到闪电后才听到雷声，这表明光比声音传播得快
（填“快”或“慢”）。短跑比赛时，计时裁判看到发令枪冒烟
（填“看到发令枪冒烟”或“听到枪声”）就开始计时。答案
5. $3×10^8$；小；快；看到发令枪冒烟
解析
【分析】
本题考查光的传播速度相关的基础知识点，解题思路为：①牢记光在真空中的传播速度常量；②明确光在不同介质中传播速度的规律（真空光速最快）；③结合雷声与闪电同时发生却先见闪电的现象，对比光速与声速的大小；④根据光速远大于声速的特点，判断短跑计时裁判的正确计时方式。
【解析】
1. 光在真空中的传播速度是物理学基本常量，数值为$3×10^8$ m/s；
2. 光的传播速度与介质有关，在水、玻璃等其他介质中的传播速度比真空中小；
3. 打雷和闪电同时产生，先看到闪电后听到雷声，说明光的传播速度比声音快；
4. 短跑计时时，若听到枪声计时，声音传播需要时间会导致计时偏短，成绩不准确；而光的传播时间可忽略，因此应看到发令枪冒烟就开始计时。
【答案】
$3×10^8$；小；快；看到发令枪冒烟
【知识点】
光的传播速度；声速与光速的比较；光的传播特性
【点评】
本题为光学基础识记类题目，直接考查核心概念，知识点简单贴近生活，主要检验学生对基础内容的掌握程度，难度较低。
【难度系数】
0.8
本题考查光的传播速度相关的基础知识点，解题思路为：①牢记光在真空中的传播速度常量；②明确光在不同介质中传播速度的规律（真空光速最快）；③结合雷声与闪电同时发生却先见闪电的现象，对比光速与声速的大小；④根据光速远大于声速的特点，判断短跑计时裁判的正确计时方式。
【解析】
1. 光在真空中的传播速度是物理学基本常量，数值为$3×10^8$ m/s；
2. 光的传播速度与介质有关，在水、玻璃等其他介质中的传播速度比真空中小；
3. 打雷和闪电同时产生，先看到闪电后听到雷声，说明光的传播速度比声音快；
4. 短跑计时时，若听到枪声计时，声音传播需要时间会导致计时偏短，成绩不准确；而光的传播时间可忽略，因此应看到发令枪冒烟就开始计时。
【答案】
$3×10^8$；小；快；看到发令枪冒烟
【知识点】
光的传播速度；声速与光速的比较；光的传播特性
【点评】
本题为光学基础识记类题目，直接考查核心概念，知识点简单贴近生活，主要检验学生对基础内容的掌握程度，难度较低。
【难度系数】
0.8
1. (★★)如图4.1-4所示是一个放置于水平地面上的简易计时模型，圭杆垂直底盘。
下列描述错误的是
【 】
A.杆影的形成是由于光在同种均匀介质中沿直线传播
B.一天内，杆影移动是由地球公转造成的
C.一天内，正午的杆影最短
D.该模型依据杆影的方位计时
下列描述错误的是
【 】
A.杆影的形成是由于光在同种均匀介质中沿直线传播
B.一天内，杆影移动是由地球公转造成的
C.一天内，正午的杆影最短
D.该模型依据杆影的方位计时
答案
1. B
解析
【分析】
要判断各选项的正误，需结合光的直线传播原理、地球自转与公转的影响、太阳高度与杆影长度的关系等知识。首先，杆影的形成源于光的直线传播；一天内太阳位置变化是地球自转导致，而非公转；正午太阳高度最大，杆影最短；该模型通过杆影的方位（对应底盘刻度）计时。据此分析各选项，找出错误描述。
【解析】
A选项：杆影是光在同种均匀介质中沿直线传播时，被不透明的圭杆遮挡后形成的暗区域，描述正确，排除。
B选项：一天内，杆影移动是地球自西向东自转，导致一天中太阳的视位置不断变化造成的；地球公转主要影响四季更替、正午太阳高度的年变化，并非一天内杆影移动的原因，描述错误，符合题意。
C选项：一天内正午时，太阳高度角达到一天中的最大值，圭杆的影子最短，描述正确，排除。
D选项：该模型的底盘标注了不同刻度，通过杆影对应的刻度（方位）来实现计时，描述正确，排除。
【答案】
B
【知识点】
光的直线传播、地球自转、太阳高度与影长
【点评】
本题结合简易计时模型，考查光学和地球运动的基础知识点，需学生区分地球自转与公转的不同影响，理解太阳高度对影长的作用，难度适中。
【难度系数】
0.5
要判断各选项的正误，需结合光的直线传播原理、地球自转与公转的影响、太阳高度与杆影长度的关系等知识。首先，杆影的形成源于光的直线传播；一天内太阳位置变化是地球自转导致，而非公转；正午太阳高度最大，杆影最短；该模型通过杆影的方位（对应底盘刻度）计时。据此分析各选项，找出错误描述。
【解析】
A选项：杆影是光在同种均匀介质中沿直线传播时，被不透明的圭杆遮挡后形成的暗区域，描述正确，排除。
B选项：一天内，杆影移动是地球自西向东自转，导致一天中太阳的视位置不断变化造成的；地球公转主要影响四季更替、正午太阳高度的年变化，并非一天内杆影移动的原因，描述错误，符合题意。
C选项：一天内正午时，太阳高度角达到一天中的最大值，圭杆的影子最短，描述正确，排除。
D选项：该模型的底盘标注了不同刻度，通过杆影对应的刻度（方位）来实现计时，描述正确，排除。
【答案】
B
【知识点】
光的直线传播、地球自转、太阳高度与影长
【点评】
本题结合简易计时模型，考查光学和地球运动的基础知识点，需学生区分地球自转与公转的不同影响，理解太阳高度对影长的作用，难度适中。
【难度系数】
0.5
2.(★★)研究光的传播特点，需要用到光线，所谓光线是指 【 】
A.光源发出的一条条直线
B.激光器射出的一束光
C.研究光现象时虚拟的一种模型
D.真实存在的直线
A.光源发出的一条条直线
B.激光器射出的一束光
C.研究光现象时虚拟的一种模型
D.真实存在的直线
答案
2. C
解析
【分析】
要解答本题，需先明确光线的定义：光线是为了方便研究光的传播规律，人为构建的物理模型，并非真实存在的物质。接下来逐一分析各选项，判断其是否符合光线的本质属性。
【解析】
选项A：光源发出的是实际的光，并非抽象的光线模型，该选项错误；
选项B：激光器射出的是真实的光束，属于实际存在的光，不是光线模型，该选项错误；
选项C：光线是研究光现象时虚拟的一种模型，符合光线的定义，该选项正确；
选项D：光线并非真实存在的直线，是人为构建的研究模型，该选项错误。
【答案】
C
【知识点】
光线的概念、物理模型法
【点评】
本题考查光线的基础概念，核心是区分真实的光与作为模型的光线，属于物理基础概念题，需准确记忆相关定义。
【难度系数】
0.7
要解答本题，需先明确光线的定义：光线是为了方便研究光的传播规律，人为构建的物理模型，并非真实存在的物质。接下来逐一分析各选项，判断其是否符合光线的本质属性。
【解析】
选项A：光源发出的是实际的光，并非抽象的光线模型，该选项错误；
选项B：激光器射出的是真实的光束，属于实际存在的光，不是光线模型，该选项错误；
选项C：光线是研究光现象时虚拟的一种模型，符合光线的定义，该选项正确；
选项D：光线并非真实存在的直线，是人为构建的研究模型，该选项错误。
【答案】
C
【知识点】
光线的概念、物理模型法
【点评】
本题考查光线的基础概念，核心是区分真实的光与作为模型的光线，属于物理基础概念题，需准确记忆相关定义。
【难度系数】
0.7
3. (★★★)(双选)早在战国时期，我国古代著名教育家、思想家墨子就在研究小孔成像的现象。如图4.1-5所示，用蜡烛作为光源，在木板上钻了一个小孔，发现光通过小孔在光屏上形成一个倒立的像。下列说法正确的是
【 】
A.小孔成像现象说明光沿直线传播
B.木板上的小孔一定是圆形的
C.保持蜡烛和木板的位置不变，将光屏向远离木板的方向移动时像会变小
D.保持木板和光屏的位置不变，将蜡烛向靠近木板的方向移动时像会变大
【 】
A.小孔成像现象说明光沿直线传播
B.木板上的小孔一定是圆形的
C.保持蜡烛和木板的位置不变，将光屏向远离木板的方向移动时像会变小
D.保持木板和光屏的位置不变，将蜡烛向靠近木板的方向移动时像会变大
答案
3. AD
解析
【分析】
本题考查小孔成像的相关知识，解题思路是：先明确小孔成像的原理是光的直线传播，再结合小孔成像的特点（像的形状与物体有关、与小孔形状无关；像的大小由物距和像距决定），逐一分析每个选项的正误。
【解析】
1. 分析选项A：小孔成像是由于光在同种均匀介质中沿直线传播，蜡烛的光通过小孔后，在光屏上形成倒立的实像，该现象直接说明光沿直线传播，故A正确。
2. 分析选项B：小孔成像的像的形状由物体的形状决定，与小孔的形状无关，因此木板上的小孔不一定是圆形的，故B错误。
3. 分析选项C：保持蜡烛和木板位置不变（物距不变），将光屏向远离木板的方向移动时，像距增大，根据小孔成像规律，像会变大，而非变小，故C错误。
4. 分析选项D：保持木板和光屏位置不变（像距不变），将蜡烛向靠近木板的方向移动时，物距减小，根据小孔成像规律，像会变大，故D正确。
综上，正确选项为AD。
【答案】
AD
【知识点】
光的直线传播、小孔成像
【点评】
本题是基础光学知识的应用题，考查小孔成像的原理及像的特点，需要学生掌握小孔成像的核心规律，难度适中，属于中等难度的题目。
【难度系数】
0.5
本题考查小孔成像的相关知识，解题思路是：先明确小孔成像的原理是光的直线传播，再结合小孔成像的特点（像的形状与物体有关、与小孔形状无关；像的大小由物距和像距决定），逐一分析每个选项的正误。
【解析】
1. 分析选项A：小孔成像是由于光在同种均匀介质中沿直线传播，蜡烛的光通过小孔后，在光屏上形成倒立的实像，该现象直接说明光沿直线传播，故A正确。
2. 分析选项B：小孔成像的像的形状由物体的形状决定，与小孔的形状无关，因此木板上的小孔不一定是圆形的，故B错误。
3. 分析选项C：保持蜡烛和木板位置不变（物距不变），将光屏向远离木板的方向移动时，像距增大，根据小孔成像规律，像会变大，而非变小，故C错误。
4. 分析选项D：保持木板和光屏位置不变（像距不变），将蜡烛向靠近木板的方向移动时，物距减小，根据小孔成像规律，像会变大，故D正确。
综上，正确选项为AD。
【答案】
AD
【知识点】
光的直线传播、小孔成像
【点评】
本题是基础光学知识的应用题，考查小孔成像的原理及像的特点，需要学生掌握小孔成像的核心规律，难度适中，属于中等难度的题目。
【难度系数】
0.5
4.(★★★)一般情况下,光传播时的路径是看不到的,请写出你在实验中显示光路的一种方法：
让光从烟雾中通过(或用白纸作背景,让光沿着纸面通过等)
。答案
4. 让光从烟雾中通过(或用白纸作背景,让光沿着纸面通过等)
解析
【分析】
要显示光的传播路径，需利用光的散射或背景对比，将原本不可见的光路转化为可见。核心思路是让光与微小颗粒作用（散射光）或在明亮背景下传播，从而直观观察到光路。
【解析】
光本身无色透明，传播路径无法直接观察，可通过两种常用方法显示：①让光从烟雾（或水雾、含灰尘的空气）中通过，烟雾中的微小颗粒会散射光，使光路显现；②用白纸作背景，让光沿着纸面通过，白纸的背景能清晰呈现光的传播路径。
【答案】
让光从烟雾中通过(或用白纸作背景,让光沿着纸面通过等)
【知识点】
光的直线传播；光学实验操作
【点评】
本题考查光学实验中显示光路的基础方法，结合光的传播特点，运用转化思想将不可见的光路可视化，属于光学基础实验题，难度较低。
【难度系数】
0.7
要显示光的传播路径，需利用光的散射或背景对比，将原本不可见的光路转化为可见。核心思路是让光与微小颗粒作用（散射光）或在明亮背景下传播，从而直观观察到光路。
【解析】
光本身无色透明，传播路径无法直接观察，可通过两种常用方法显示：①让光从烟雾（或水雾、含灰尘的空气）中通过，烟雾中的微小颗粒会散射光，使光路显现；②用白纸作背景，让光沿着纸面通过，白纸的背景能清晰呈现光的传播路径。
【答案】
让光从烟雾中通过(或用白纸作背景,让光沿着纸面通过等)
【知识点】
光的直线传播；光学实验操作
【点评】
本题考查光学实验中显示光路的基础方法，结合光的传播特点，运用转化思想将不可见的光路可视化，属于光学基础实验题，难度较低。
【难度系数】
0.7
