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4. 光在中的传播速度最大，速度为km/s。如图所示，我国“天眼”FAST是世界最大单口径射电望远镜，能发现距离地球约1.6万光年的新脉冲星。“光年”是（物理量名称）的单位。
答案
解：
光在真空中的传播速度最大，速度为$3×10^5$ km/s。“光年”是长度的单位。
光在真空中的传播速度最大，速度为$3×10^5$ km/s。“光年”是长度的单位。
解析
【分析】
这道题考查光学的基础概念，解题时需回忆光的传播速度相关知识，以及光年的物理意义。首先明确光在不同介质中传播速度的特点，真空中光速最大；其次记住真空中光速的数值及单位换算；最后根据光年的定义判断其对应的物理量单位。
【解析】
光的传播需要介质，真空中没有介质，因此光在真空中的传播速度最大；真空中光的传播速度为$3×10^8\ \mathrm{m/s}$，换算为$\mathrm{km/s}$是$3×10^5\ \mathrm{km/s}$；“光年”是指光在真空中沿直线传播一年所经过的距离，因此它是长度的单位。
【答案】
真空；$3×10^5$；长度
【知识点】
光的传播速度；长度单位
【点评】
本题属于光学基础概念题，考察光在真空中的传播速度及光年的物理意义，知识点较为基础，难度较低，适合学生巩固相关基础知识。
【难度系数】
0.8
这道题考查光学的基础概念，解题时需回忆光的传播速度相关知识，以及光年的物理意义。首先明确光在不同介质中传播速度的特点，真空中光速最大；其次记住真空中光速的数值及单位换算；最后根据光年的定义判断其对应的物理量单位。
【解析】
光的传播需要介质，真空中没有介质，因此光在真空中的传播速度最大；真空中光的传播速度为$3×10^8\ \mathrm{m/s}$，换算为$\mathrm{km/s}$是$3×10^5\ \mathrm{km/s}$；“光年”是指光在真空中沿直线传播一年所经过的距离，因此它是长度的单位。
【答案】
真空；$3×10^5$；长度
【知识点】
光的传播速度；长度单位
【点评】
本题属于光学基础概念题，考察光在真空中的传播速度及光年的物理意义，知识点较为基础，难度较低，适合学生巩固相关基础知识。
【难度系数】
0.8
5. 在制作小孔成像观察仪的活动中，需把大小合适的圆筒插入易拉罐中，如图所示，圆筒A端是用半透明薄纸制成的光屏。若仅将小孔前的物体向下移动，则光屏上的像将向移动；若仅移动圆筒位置，减小光屏与小孔间距离，则光屏上的像将（选填“变大”“变小”或“不变”）；若仅将易拉罐底部三角形的小孔改成圆形，则光屏上的像的形状将（选填“改变”或“不变”）。
答案
上；变小；不变。
解析
【分析】
小孔成像的原理是光的直线传播。解题时需结合光沿直线传播的特点，分析物体移动时像的方向、像距变化对像大小的影响，以及小孔形状对像形状的影响：物体移动时，像的移动方向与物体相反；像距减小，像会变小；像的形状由物体形状决定，与小孔形状无关。
【解析】
1. 物体向下移动时，根据光沿直线传播，物体下部的光线通过小孔后会投射到光屏的上部，因此光屏上的像向上移动；
2. 小孔成像中，像的大小与像距（光屏到小孔的距离）成正比，当减小光屏与小孔间的距离时，像距变小，物距不变，光屏上的像会变小；
3. 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，所以将三角形小孔改成圆形，光屏上像的形状不变。
【答案】
上；变小；不变
【知识点】
光的直线传播；小孔成像
【点评】
本题考查小孔成像的基础规律，核心是理解光沿直线传播的原理，掌握像的移动方向、大小、形状的影响因素，属于光学基础题，难度适中。
【难度系数】
0.7
小孔成像的原理是光的直线传播。解题时需结合光沿直线传播的特点，分析物体移动时像的方向、像距变化对像大小的影响，以及小孔形状对像形状的影响：物体移动时，像的移动方向与物体相反；像距减小，像会变小；像的形状由物体形状决定，与小孔形状无关。
【解析】
1. 物体向下移动时，根据光沿直线传播，物体下部的光线通过小孔后会投射到光屏的上部，因此光屏上的像向上移动；
2. 小孔成像中，像的大小与像距（光屏到小孔的距离）成正比，当减小光屏与小孔间的距离时，像距变小，物距不变，光屏上的像会变小；
3. 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，所以将三角形小孔改成圆形，光屏上像的形状不变。
【答案】
上；变小；不变
【知识点】
光的直线传播；小孔成像
【点评】
本题考查小孔成像的基础规律，核心是理解光沿直线传播的原理，掌握像的移动方向、大小、形状的影响因素，属于光学基础题，难度适中。
【难度系数】
0.7
6. 通常情况下，在空气中，声音的传播速度 （选填“大于”“小于”或“等于”）光的传播速度。百米赛跑时，如果站在终点的计时员在听到发令枪后开始计时，那么计时员记录的时间是 （选填“偏大”“偏小”或“准确”）的。
答案
解：
小于
偏小
小于
偏小
解析
【分析】
首先回忆声音和光在空气中的传播速度：声音在空气中的传播速度约为340m/s，光在空气中的传播速度约为3×10⁸m/s，由此可比较两者速度大小；再分析百米赛跑计时的误差：发令枪的声音和光同时产生，光传播100m的时间极短可忽略，而声音传播100m需要一定时间，若计时员听到声音才开始计时，会少计这段声音传播的时间，进而判断记录时间的偏差。
【解析】
1. 比较速度：声音在空气中的传播速度约为340m/s，光在空气中的传播速度约为3×10⁸m/s，因此声音的传播速度小于光的传播速度。
2. 分析计时误差：百米赛跑时，发令枪的声音和光同时从起点发出，光传播100m到终点的时间可忽略不计；而声音传播100m需要的时间约为t = s/v声 = 100m/340m/s ≈ 0.29s，若计时员听到发令枪声音才开始计时，会少计这段声音传播的时间，因此记录的时间偏小。
【答案】
小于；偏小
【知识点】
声速与光速的比较，声速的实际应用
【点评】
本题结合生活实际考查声速与光速的基本常识，通过分析计时误差的原因，加深对声速特点的理解，属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.8
首先回忆声音和光在空气中的传播速度：声音在空气中的传播速度约为340m/s，光在空气中的传播速度约为3×10⁸m/s，由此可比较两者速度大小；再分析百米赛跑计时的误差：发令枪的声音和光同时产生，光传播100m的时间极短可忽略，而声音传播100m需要一定时间，若计时员听到声音才开始计时，会少计这段声音传播的时间，进而判断记录时间的偏差。
【解析】
1. 比较速度：声音在空气中的传播速度约为340m/s，光在空气中的传播速度约为3×10⁸m/s，因此声音的传播速度小于光的传播速度。
2. 分析计时误差：百米赛跑时，发令枪的声音和光同时从起点发出，光传播100m到终点的时间可忽略不计；而声音传播100m需要的时间约为t = s/v声 = 100m/340m/s ≈ 0.29s，若计时员听到发令枪声音才开始计时，会少计这段声音传播的时间，因此记录的时间偏小。
【答案】
小于；偏小
【知识点】
声速与光速的比较，声速的实际应用
【点评】
本题结合生活实际考查声速与光速的基本常识，通过分析计时误差的原因，加深对声速特点的理解，属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.8
7. 下列关于光和光线的说法中，正确的是（）。
A.光和光线都是存在的
B.光是存在的，而光线是不存在的
C.光线是存在的，而光是不存在的
D.光和光线都是不存在的
A.光和光线都是存在的
B.光是存在的，而光线是不存在的
C.光线是存在的，而光是不存在的
D.光和光线都是不存在的
答案
B
解析
【分析】
要判断关于光和光线的说法，需先明确两者的本质：光是一种客观存在的电磁波，可被感知；光线是为研究光的传播规律引入的理想化物理模型，是假想的线，实际并不存在。据此逐一分析选项即可。
【解析】
A选项：光线是理想化模型，并非实际存在，故A错误；
B选项：光是实际存在的，光线是假想的模型，不存在，故B正确；
C选项：光线不存在，光存在，故C错误；
D选项：光是实际存在的，故D错误。
【答案】
B
【知识点】
光的概念、光线的模型
【点评】
本题考查光与光线的基础概念，属于物理光学的入门知识点，需准确区分实际存在的光和作为研究模型的光线，难度较低。
【难度系数】
0.8
要判断关于光和光线的说法，需先明确两者的本质：光是一种客观存在的电磁波，可被感知；光线是为研究光的传播规律引入的理想化物理模型，是假想的线，实际并不存在。据此逐一分析选项即可。
【解析】
A选项：光线是理想化模型，并非实际存在，故A错误；
B选项：光是实际存在的，光线是假想的模型，不存在，故B正确；
C选项：光线不存在，光存在，故C错误；
D选项：光是实际存在的，故D错误。
【答案】
B
【知识点】
光的概念、光线的模型
【点评】
本题考查光与光线的基础概念，属于物理光学的入门知识点，需准确区分实际存在的光和作为研究模型的光线，难度较低。
【难度系数】
0.8
8. 太阳光通过校园林荫道旁树叶间的缝隙，在路面上形成了许多光斑，这些光斑（）。
A.是圆形的，它是太阳的虚像
B.是树叶间缝隙形的，它是太阳的实像
C.是圆形的，它是太阳的实像
D.是树叶间缝隙形的，它是太阳的影子
A.是圆形的，它是太阳的虚像
B.是树叶间缝隙形的，它是太阳的实像
C.是圆形的，它是太阳的实像
D.是树叶间缝隙形的，它是太阳的影子
答案
C
解析
【分析】首先明确本题考查小孔成像的相关知识，解题思路为：1. 判断光斑的形成原理：树叶间的缝隙相当于小孔，太阳光通过小孔形成小孔成像；2. 掌握小孔成像的特点：小孔成实像，像的形状由物体（太阳）决定，与小孔形状无关；3. 逐一分析选项，排除错误表述，确定正确答案。
【解析】太阳光通过树叶间的缝隙（相当于小孔），发生小孔成像现象。小孔成像的特点是：成实像，像的形状由物体（太阳）的形状决定，与小孔的形状无关。因此路面上的光斑是圆形的，是太阳的实像。对选项分析：A选项中“虚像”错误，小孔成实像；B选项中“树叶间缝隙形的”错误，像的形状与小孔无关；D选项中“影子”错误，影子是光被遮挡形成的暗区，光斑是实像。故正确答案为C。
【答案】C
【知识点】小孔成像、光的直线传播
【点评】本题为光学基础题，需学生理解小孔成像的原理及像的特点，区分小孔成像与影子的形成差异，难度较低。
【难度系数】0.6
【解析】太阳光通过树叶间的缝隙（相当于小孔），发生小孔成像现象。小孔成像的特点是：成实像，像的形状由物体（太阳）的形状决定，与小孔的形状无关。因此路面上的光斑是圆形的，是太阳的实像。对选项分析：A选项中“虚像”错误，小孔成实像；B选项中“树叶间缝隙形的”错误，像的形状与小孔无关；D选项中“影子”错误，影子是光被遮挡形成的暗区，光斑是实像。故正确答案为C。
【答案】C
【知识点】小孔成像、光的直线传播
【点评】本题为光学基础题，需学生理解小孔成像的原理及像的特点，区分小孔成像与影子的形成差异，难度较低。
【难度系数】0.6
9. 讲授光的直线传播时，老师做了如下演示实验：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。根据上述现象可得出的结论是（）。
A.光的传播需要介质
B.光只有在水中才能沿直线传播
C.光在海波溶液里不能沿直线传播
D.光在同种均匀介质中才沿直线传播
A.光的传播需要介质
B.光只有在水中才能沿直线传播
C.光在海波溶液里不能沿直线传播
D.光在同种均匀介质中才沿直线传播
答案
D
解析
【分析】
要得出结论，需分析三个实验的现象：①激光在均匀的水中沿直线；②注入海波后，介质不均匀，光线弯曲；③搅拌后介质均匀，光线又变直。通过对比这三个实验，明确光沿直线传播的条件，排除错误选项，找到正确结论。
【解析】
逐一分析选项：
A选项：光的传播不需要介质，比如光可以在真空中传播，故A错误；
B选项：光在同种均匀介质中都能沿直线传播，不只是水中，比如均匀空气，故B错误；
C选项：搅拌后，水和海波形成均匀的溶液，此时光线又变直，说明光在均匀的海波溶液中能沿直线传播，故C错误；
D选项：由实验可知，光在均匀的水中直线，介质不均匀时光线弯曲，搅拌后介质均匀又直线，说明光在同种均匀介质中才沿直线传播，故D正确。
【答案】
D
【知识点】
光的直线传播条件
【点评】
本题通过实验探究光沿直线传播的条件，需结合实验中介质的变化（均匀与否）分析现象，考查学生对光的直线传播规律的理解，是基础实验题。
【难度系数】
0.6
要得出结论，需分析三个实验的现象：①激光在均匀的水中沿直线；②注入海波后，介质不均匀，光线弯曲；③搅拌后介质均匀，光线又变直。通过对比这三个实验，明确光沿直线传播的条件，排除错误选项，找到正确结论。
【解析】
逐一分析选项：
A选项：光的传播不需要介质，比如光可以在真空中传播，故A错误；
B选项：光在同种均匀介质中都能沿直线传播，不只是水中，比如均匀空气，故B错误；
C选项：搅拌后，水和海波形成均匀的溶液，此时光线又变直，说明光在均匀的海波溶液中能沿直线传播，故C错误；
D选项：由实验可知，光在均匀的水中直线，介质不均匀时光线弯曲，搅拌后介质均匀又直线，说明光在同种均匀介质中才沿直线传播，故D正确。
【答案】
D
【知识点】
光的直线传播条件
【点评】
本题通过实验探究光沿直线传播的条件，需结合实验中介质的变化（均匀与否）分析现象，考查学生对光的直线传播规律的理解，是基础实验题。
【难度系数】
0.6
10. 打雷时，总是先看到闪电，后听到雷声，这是因为（）。
A.打雷时，总是先发生闪电，后发出雷声
B.打雷时，闪电和雷声虽然同时发生，但是光传播得比声音快
C.打雷时，闪电和雷声虽然同时发生，但是人耳比人眼反应慢
D.打雷时，闪电发生的地点和雷声发出的地点离人的距离不同
A.打雷时，总是先发生闪电，后发出雷声
B.打雷时，闪电和雷声虽然同时发生，但是光传播得比声音快
C.打雷时，闪电和雷声虽然同时发生，但是人耳比人眼反应慢
D.打雷时，闪电发生的地点和雷声发出的地点离人的距离不同
答案
B
解析
【分析】
要解决这道题，需先明确两个核心知识点：一是闪电和雷声的产生时机，二是光与声音的传播速度差异。首先，打雷是云层放电现象，放电时会同时产生光（闪电）和声音（雷声）；其次，光在空气中的传播速度远大于声音的传播速度。接下来逐一分析选项：A选项认为闪电和雷声先后发生，不符合实际；B选项指出两者同时发生但光传播更快，符合原理；C选项错误，人眼和人耳的反应时间差不足以导致先看到闪电后听到雷声；D选项错误，闪电和雷声来自同一地点，距离相同。
【解析】
打雷是带异种电荷的云层间或云层与大地间的放电过程，放电时会同时产生光（闪电）和声音（雷声），因此闪电和雷声是同时发生的，排除A、D选项。光在空气中的传播速度约为$3×10^8m/s$，声音在空气中的传播速度约为340m/s，光速远大于声速，所以相同距离下，光传播到人眼的时间远短于声音传播到人耳的时间，因此先看到闪电后听到雷声，并非人耳反应慢，排除C选项。故正确答案为B。
【答案】
B
【知识点】
光速与声速的比较、光和声音的传播
【点评】
本题是声学与光学结合的基础常识题，主要考察对光速和声速大小的理解，难度较低，属于易得分题。
【难度系数】
0.9
要解决这道题，需先明确两个核心知识点：一是闪电和雷声的产生时机，二是光与声音的传播速度差异。首先，打雷是云层放电现象，放电时会同时产生光（闪电）和声音（雷声）；其次，光在空气中的传播速度远大于声音的传播速度。接下来逐一分析选项：A选项认为闪电和雷声先后发生，不符合实际；B选项指出两者同时发生但光传播更快，符合原理；C选项错误，人眼和人耳的反应时间差不足以导致先看到闪电后听到雷声；D选项错误，闪电和雷声来自同一地点，距离相同。
【解析】
打雷是带异种电荷的云层间或云层与大地间的放电过程，放电时会同时产生光（闪电）和声音（雷声），因此闪电和雷声是同时发生的，排除A、D选项。光在空气中的传播速度约为$3×10^8m/s$，声音在空气中的传播速度约为340m/s，光速远大于声速，所以相同距离下，光传播到人眼的时间远短于声音传播到人耳的时间，因此先看到闪电后听到雷声，并非人耳反应慢，排除C选项。故正确答案为B。
【答案】
B
【知识点】
光速与声速的比较、光和声音的传播
【点评】
本题是声学与光学结合的基础常识题，主要考察对光速和声速大小的理解，难度较低，属于易得分题。
【难度系数】
0.9
