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10. 如图所示为日偏食的示意图，日食的轮廓是弯曲的圆弧，下列事实与圆弧的形成无关的是 （
A.太阳光的直线传播
B.地球是球形的
C.月球是球形的
D.月球是不透明的
B
）A.太阳光的直线传播
B.地球是球形的
C.月球是球形的
D.月球是不透明的
答案
10. B
解析
【分析】
要解决本题，需先明确日偏食的形成原理，再分析各选项与圆弧形成的关联：日偏食是月球遮挡太阳光形成的现象，圆弧轮廓的形成和光的传播特点、月球的属性相关，需逐一判断选项是否与圆弧形成有关。
【解析】
日偏食的形成原理：光在同种均匀介质中沿直线传播，月球是不透明的球体，当月球运行到太阳与地球之间时，会遮挡部分太阳光；由于月球是球形，遮挡的边缘呈现弯曲的圆弧。
对各选项分析：
A. 太阳光的直线传播：是日食形成的基础，也是圆弧形成的必要条件，与圆弧形成有关；
B. 地球是球形的：地球的形状与日食圆弧的形成无关联，符合题意；
C. 月球是球形的：月球的球体属性使得遮挡边缘呈现圆弧状，与圆弧形成有关；
D. 月球是不透明的：只有月球不透明才能遮挡太阳光，是圆弧形成的前提之一，与圆弧形成有关。
【答案】
B
【知识点】
光的直线传播、日食现象
【点评】
本题考查日食形成的原理，需明确各因素在日食圆弧形成中的作用，区分相关与无关条件，属于基础概念题。
【难度系数】
0.5
要解决本题，需先明确日偏食的形成原理，再分析各选项与圆弧形成的关联：日偏食是月球遮挡太阳光形成的现象，圆弧轮廓的形成和光的传播特点、月球的属性相关，需逐一判断选项是否与圆弧形成有关。
【解析】
日偏食的形成原理：光在同种均匀介质中沿直线传播，月球是不透明的球体，当月球运行到太阳与地球之间时，会遮挡部分太阳光；由于月球是球形，遮挡的边缘呈现弯曲的圆弧。
对各选项分析：
A. 太阳光的直线传播：是日食形成的基础，也是圆弧形成的必要条件，与圆弧形成有关；
B. 地球是球形的：地球的形状与日食圆弧的形成无关联，符合题意；
C. 月球是球形的：月球的球体属性使得遮挡边缘呈现圆弧状，与圆弧形成有关；
D. 月球是不透明的：只有月球不透明才能遮挡太阳光，是圆弧形成的前提之一，与圆弧形成有关。
【答案】
B
【知识点】
光的直线传播、日食现象
【点评】
本题考查日食形成的原理，需明确各因素在日食圆弧形成中的作用，区分相关与无关条件，属于基础概念题。
【难度系数】
0.5
11. 响雷闪电时，我们总是先看到闪电后听到雷声，是因为在空气中光速比声速
若向月球发射的激光到达月球并返回地面共需2.56 s，则地球和月球间的距离是
（光速为$3×10^{8}\ \mathrm{m/s}$）
快
（快/慢）。若向月球发射的激光到达月球并返回地面共需2.56 s，则地球和月球间的距离是
$3.84×10^{8}$
m。（光速为$3×10^{8}\ \mathrm{m/s}$）
答案
11. 快 $3.84×10^{8}$
解析
【分析】
本题包含两个问题：第一问结合生活现象，需明确闪电和雷声同时产生，先看到闪电是因为光在空气中的传播速度比声音快；第二问计算地月距离，激光从地球到月球再返回，总时间为往返时间，需先求出单程时间，再利用速度公式计算距离。
【解析】
1. 闪电和雷声同时产生，在空气中光速远大于声速，相同传播距离下，光的传播时间更短，因此先看到闪电，故第一空填“快”。
2. 激光往返总时间为2.56s，激光从地球到月球的单程时间：$t=\frac{2.56\ \mathrm{s}}{2}=1.28\ \mathrm{s}$；根据速度公式$s=vt$，代入光速$v=3×10^8\ \mathrm{m/s}$，可得地球和月球间的距离：$s=3×10^8\ \mathrm{m/s}×1.28\ \mathrm{s}=3.84×10^8\ \mathrm{m}$。
【答案】
快；$3.84×10^8$
【知识点】
光速与声速、速度公式应用
【点评】
本题结合生活实例考查光速与声速的差异，以及利用速度公式计算距离，属于基础题，关键在于理解激光往返时间需除以2，避免计算错误。
【难度系数】
0.6
本题包含两个问题：第一问结合生活现象，需明确闪电和雷声同时产生，先看到闪电是因为光在空气中的传播速度比声音快；第二问计算地月距离，激光从地球到月球再返回，总时间为往返时间，需先求出单程时间，再利用速度公式计算距离。
【解析】
1. 闪电和雷声同时产生，在空气中光速远大于声速，相同传播距离下，光的传播时间更短，因此先看到闪电，故第一空填“快”。
2. 激光往返总时间为2.56s，激光从地球到月球的单程时间：$t=\frac{2.56\ \mathrm{s}}{2}=1.28\ \mathrm{s}$；根据速度公式$s=vt$，代入光速$v=3×10^8\ \mathrm{m/s}$，可得地球和月球间的距离：$s=3×10^8\ \mathrm{m/s}×1.28\ \mathrm{s}=3.84×10^8\ \mathrm{m}$。
【答案】
快；$3.84×10^8$
【知识点】
光速与声速、速度公式应用
【点评】
本题结合生活实例考查光速与声速的差异，以及利用速度公式计算距离，属于基础题，关键在于理解激光往返时间需除以2，避免计算错误。
【难度系数】
0.6
12. 成语“凿壁偷光”是指匡衡凿穿墙壁引邻家之烛光读书一事(如图甲)。其原理可简化成如图乙所示的模型，S为邻家烛焰，ABCD是匡衡在厚墙壁上凿穿的孔洞，请作出邻家烛焰S在匡衡家照亮的范围(用阴影线表示)，完成相应光路图。
答案
12. 如图所示
解析
【分析】要确定烛焰S在匡衡家照亮的范围，需利用光在同种均匀介质中沿直线传播的原理。从光源S发出的光线，只有能通过孔洞ABCD的光线才能进入匡衡家，因此需找到从S出发，经过孔洞的两个边缘（上端A和下端C）的光线，这两条光线在匡衡家一侧所夹的区域就是照亮的范围。
【解析】根据光的直线传播，分别连接点S与孔洞的上端边缘A，延长该线段至匡衡家一侧；再连接点S与孔洞的下端边缘C，延长该线段至匡衡家一侧，两条延长线之间的区域即为烛焰S照亮的范围，用阴影线表示该区域。
【答案】12. 如图所示
【知识点】光的直线传播
【点评】本题结合“凿壁偷光”的典故，考查光的直线传播的实际应用，难度不大，关键是理解光沿直线传播时，通过孔洞的光线范围的确定方法。
【难度系数】0.6
【解析】根据光的直线传播，分别连接点S与孔洞的上端边缘A，延长该线段至匡衡家一侧；再连接点S与孔洞的下端边缘C，延长该线段至匡衡家一侧，两条延长线之间的区域即为烛焰S照亮的范围，用阴影线表示该区域。
【答案】12. 如图所示
【知识点】光的直线传播
【点评】本题结合“凿壁偷光”的典故，考查光的直线传播的实际应用，难度不大，关键是理解光沿直线传播时，通过孔洞的光线范围的确定方法。
【难度系数】0.6
13.“坐井观天，所见甚小”，在图中画出青蛙所能看到范围的光路图，并用阴影表示范围。（黑点表示青蛙的眼睛）
答案
13. 如图所示
解析
【分析】
要画出青蛙所能看到范围的光路图，需依据光在同种均匀介质中沿直线传播的规律。青蛙的眼睛位于井底的黑点处，只有沿直线传播的光线才能进入青蛙眼睛，因此连接青蛙眼睛与井口左右两端点的两条直线是光线传播的极限边界，两条直线之间的上方区域即为青蛙的可见范围，需用阴影标注该区域。
【解析】
步骤1：定位青蛙眼睛：图中黑点代表青蛙的眼睛；
步骤2：绘制光路边界：用直线分别连接青蛙眼睛（黑点）与井口的左上端点、右上端点，这两条直线是光线传播的极限边界（因光沿直线传播，仅两条直线之间的光线能进入青蛙眼睛）；
步骤3：标注可见范围：两条直线所夹的上方区域为青蛙能看到的范围，用阴影线填充该区域，完成作图。
【答案】
如图所示
【知识点】
光的直线传播
【点评】
本题结合“坐井观天”的生活现象，考查光的直线传播的实际应用，属于光学基础题，难度适中，能帮助学生理解光沿直线传播的特点。
【难度系数】
0.7
要画出青蛙所能看到范围的光路图，需依据光在同种均匀介质中沿直线传播的规律。青蛙的眼睛位于井底的黑点处，只有沿直线传播的光线才能进入青蛙眼睛，因此连接青蛙眼睛与井口左右两端点的两条直线是光线传播的极限边界，两条直线之间的上方区域即为青蛙的可见范围，需用阴影标注该区域。
【解析】
步骤1：定位青蛙眼睛：图中黑点代表青蛙的眼睛；
步骤2：绘制光路边界：用直线分别连接青蛙眼睛（黑点）与井口的左上端点、右上端点，这两条直线是光线传播的极限边界（因光沿直线传播，仅两条直线之间的光线能进入青蛙眼睛）；
步骤3：标注可见范围：两条直线所夹的上方区域为青蛙能看到的范围，用阴影线填充该区域，完成作图。
【答案】
如图所示
【知识点】
光的直线传播
【点评】
本题结合“坐井观天”的生活现象，考查光的直线传播的实际应用，属于光学基础题，难度适中，能帮助学生理解光沿直线传播的特点。
【难度系数】
0.7
14.（跨学科实践·日常生活）如图所示，小兰用易拉罐制成了一个针孔照相机。将点燃的蜡烛置于小孔前的适当位置，观察并研究小孔成像的特点。
（1）烛焰在半透明膜上所成的像
（2）若易拉罐底部小孔是三角形，则她在半透明膜上看到的像是
A. 三角形光斑
B. 圆形光斑
C. 烛焰的正立像
D. 烛焰的倒立像
（3）保持蜡烛位置不变，将半透明膜靠近小孔，像将
（4）晴天正午，小兰走在公园的树林下，她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，这些光斑是
（1）烛焰在半透明膜上所成的像
是
（是/不是）实际光线会聚形成的。（2）若易拉罐底部小孔是三角形，则她在半透明膜上看到的像是
D
（填字母）。A. 三角形光斑
B. 圆形光斑
C. 烛焰的正立像
D. 烛焰的倒立像
（3）保持蜡烛位置不变，将半透明膜靠近小孔，像将
变小
（变大/不变/变小）。（4）晴天正午，小兰走在公园的树林下，她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，这些光斑是
太阳
（太阳/树叶的缝隙/树叶）的像
（像/影子），光斑大小不同的原因是树叶缝隙到地面的高度不同
（树叶间缝隙的大小不同/树叶缝隙到地面的高度不同）。答案
14.（1）是 （2）D （3）变小 （4）太阳 像 树叶缝隙到地面的高度不同
解析
【分析】
本题围绕小孔成像现象展开，核心原理是光的直线传播。解题思路：（1）区分实像与虚像，明确小孔成像是实际光线会聚的实像；（2）掌握小孔成像的形状规律：像的形状与小孔形状无关，仅由物体形状决定，且成倒立像；（3）理解像的大小与像距的关系：物距不变时，像距越小像越小；（4）联系生活中树荫光斑的本质，明确其属于小孔成像，光斑大小由缝隙到地面的高度（像距）决定。
【解析】
（1）小孔成像的原理是光沿直线传播，烛焰发出的光线通过小孔后，在半透明膜上实际会聚形成像，因此该像是实际光线会聚形成的，故填“是”。
（2）小孔成像的特点是：像的形状与小孔的形状无关，只与物体（烛焰）的形状相同，且成倒立的实像，因此即使小孔是三角形，看到的仍是烛焰的倒立像，故选D。
（3）小孔成像中，当物距（蜡烛到小孔的距离）不变时，像距（半透明膜到小孔的距离）越小，所成的像越小，因此半透明膜靠近小孔时，像会变小，故填“变小”。
（4）树叶的缝隙相当于小孔，阳光透过缝隙形成的圆形光斑是太阳通过小孔成的实像；光斑大小不同是因为树叶缝隙到地面的高度（像距）不同，像距越大，像越大，因此依次填“太阳”“像”“树叶缝隙到地面的高度不同”。
【答案】
（1）是；（2）D；（3）变小；（4）太阳；像；树叶缝隙到地面的高度不同
【知识点】
光的直线传播、小孔成像
【点评】
本题结合针孔照相机、树荫光斑等生活实例，考查对小孔成像原理及特点的理解，属于基础应用类题目，需将物理知识与生活现象结合分析，难度适中。
【难度系数】
0.6
本题围绕小孔成像现象展开，核心原理是光的直线传播。解题思路：（1）区分实像与虚像，明确小孔成像是实际光线会聚的实像；（2）掌握小孔成像的形状规律：像的形状与小孔形状无关，仅由物体形状决定，且成倒立像；（3）理解像的大小与像距的关系：物距不变时，像距越小像越小；（4）联系生活中树荫光斑的本质，明确其属于小孔成像，光斑大小由缝隙到地面的高度（像距）决定。
【解析】
（1）小孔成像的原理是光沿直线传播，烛焰发出的光线通过小孔后，在半透明膜上实际会聚形成像，因此该像是实际光线会聚形成的，故填“是”。
（2）小孔成像的特点是：像的形状与小孔的形状无关，只与物体（烛焰）的形状相同，且成倒立的实像，因此即使小孔是三角形，看到的仍是烛焰的倒立像，故选D。
（3）小孔成像中，当物距（蜡烛到小孔的距离）不变时，像距（半透明膜到小孔的距离）越小，所成的像越小，因此半透明膜靠近小孔时，像会变小，故填“变小”。
（4）树叶的缝隙相当于小孔，阳光透过缝隙形成的圆形光斑是太阳通过小孔成的实像；光斑大小不同是因为树叶缝隙到地面的高度（像距）不同，像距越大，像越大，因此依次填“太阳”“像”“树叶缝隙到地面的高度不同”。
【答案】
（1）是；（2）D；（3）变小；（4）太阳；像；树叶缝隙到地面的高度不同
【知识点】
光的直线传播、小孔成像
【点评】
本题结合针孔照相机、树荫光斑等生活实例，考查对小孔成像原理及特点的理解，属于基础应用类题目，需将物理知识与生活现象结合分析，难度适中。
【难度系数】
0.6
15. 有两个高矮不同的小朋友A和B，A比B高，夜晚，他们分别站在路灯下，路灯O是光源，O'点是路灯在地面上的投影：A、B两人和O'点在同一直线上，如图所示，他们的头部分别在地面上留下两个影子A'和B'（未画出），相距d'。当两人沿过O'点的直线，以相同的速度向右行进时，我们可以观察到地面上A'和B'之间的距离将（
A.不断减小
B.不断增大
C.先增大后减小
D.先减小后增大
D
）A.不断减小
B.不断增大
C.先增大后减小
D.先减小后增大
答案
15. D
解析
【分析】
要解决该问题，需利用中心投影的相似三角形原理分析影子间距的变化。首先设定物理量：路灯高度为$H$，A身高$h_A$，B身高$h_B$（$h_A＞h_B$），初始时A、B到路灯投影$O'$的距离分别为$x_A$、$x_B$，两人以相同速度$v$向右运动，$t$时刻的位置为$x_A+vt$、$x_B+vt$。通过相似三角形推导影子到$O'$的距离，再分析两影子间距的变化规律。
【解析】
根据中心投影的相似三角形关系：
对A，其影子$A'$到$O'$的距离$L_A$满足：$\frac{H}{L_A} = \frac{h_A}{L_A - (x_A + vt)}$，整理得$L_A = \frac{H(x_A + vt)}{H - h_A}$；
同理，B的影子$B'$到$O'$的距离$L_B = \frac{H(x_B + vt)}{H - h_B}$；
两影子的距离为$|L_B - L_A|$，代入表达式整理得：
$|L_B - L_A| = H \left| \frac{x_B + vt}{H - h_B} - \frac{x_A + vt}{H - h_A} \right|$
由于$h_A＞h_B$，$\frac{1}{H - h_A} ＞ \frac{1}{H - h_B}$，当$t$增大时，$vt$线性增加，该距离先减小（当$L_B=L_A$时距离为0），之后随$t$继续增大，距离反向增大，故整体先减小后增大。
【答案】
D
【知识点】
中心投影、相似三角形应用
【点评】
本题结合中心投影的相似三角形规律，分析运动过程中影子间距的变化，需注意影子距离为绝对值，易忽略符号变化导致判断错误，是几何与运动结合的典型问题。
【难度系数】
0.5
要解决该问题，需利用中心投影的相似三角形原理分析影子间距的变化。首先设定物理量：路灯高度为$H$，A身高$h_A$，B身高$h_B$（$h_A＞h_B$），初始时A、B到路灯投影$O'$的距离分别为$x_A$、$x_B$，两人以相同速度$v$向右运动，$t$时刻的位置为$x_A+vt$、$x_B+vt$。通过相似三角形推导影子到$O'$的距离，再分析两影子间距的变化规律。
【解析】
根据中心投影的相似三角形关系：
对A，其影子$A'$到$O'$的距离$L_A$满足：$\frac{H}{L_A} = \frac{h_A}{L_A - (x_A + vt)}$，整理得$L_A = \frac{H(x_A + vt)}{H - h_A}$；
同理，B的影子$B'$到$O'$的距离$L_B = \frac{H(x_B + vt)}{H - h_B}$；
两影子的距离为$|L_B - L_A|$，代入表达式整理得：
$|L_B - L_A| = H \left| \frac{x_B + vt}{H - h_B} - \frac{x_A + vt}{H - h_A} \right|$
由于$h_A＞h_B$，$\frac{1}{H - h_A} ＞ \frac{1}{H - h_B}$，当$t$增大时，$vt$线性增加，该距离先减小（当$L_B=L_A$时距离为0），之后随$t$继续增大，距离反向增大，故整体先减小后增大。
【答案】
D
【知识点】
中心投影、相似三角形应用
【点评】
本题结合中心投影的相似三角形规律，分析运动过程中影子间距的变化，需注意影子距离为绝对值，易忽略符号变化导致判断错误，是几何与运动结合的典型问题。
【难度系数】
0.5
