知识点一 光的直线传播
1. 下列物体:①太阳;②月亮;③钻石;④自行车的尾灯;⑤蜡烛的火焰;⑥正在发光的萤火虫;⑦正在放电影的银幕。其中一定是光源的有
2. 如图所示,小明晚上在家利用台灯的照射玩“手影游戏”,通过改变手型,可以观察到不同的图像,此时小明的手

1. 下列物体:①太阳;②月亮;③钻石;④自行车的尾灯;⑤蜡烛的火焰;⑥正在发光的萤火虫;⑦正在放电影的银幕。其中一定是光源的有
①⑤⑥
(填序号)。2. 如图所示,小明晚上在家利用台灯的照射玩“手影游戏”,通过改变手型,可以观察到不同的图像,此时小明的手
不是
(填“是”或“不是”)光源,产生该现象的原理是光的直线传播
;若将手靠近台灯,则墙壁上的手影会变大
(填“大”或“小”)。答案
1. ①⑤⑥ 2. 不是 直线传播 大
解析
【分析】
首先明确光源的定义:自身能够发光的物体叫做光源,据此判断第1题中的物体是否为光源;第2题的手影游戏,需结合光源定义判断手是否为光源,再回忆手影的形成原理是光的直线传播,最后根据手与光源的距离变化分析影子大小的变化。
【解析】
1. 光源是自身能发光的物体。①太阳自身发光,是光源;②月亮反射太阳的光,自身不发光,不是光源;③钻石反射光,自身不发光,不是光源;④自行车尾灯反射光,自身不发光,不是光源;⑤蜡烛的火焰自身发光,是光源;⑥正在发光的萤火虫自身发光,是光源;⑦正在放电影的银幕反射放映机的光,自身不发光,不是光源。所以一定是光源的是①⑤⑥。
2. 手不能自身发光,因此手不是光源;手影的形成是因为光在同种均匀介质中沿直线传播,当光遇到不透明的手时,会在墙壁上形成暗区,即手影;若将手靠近台灯,光源到手的距离减小,墙壁上的手影会变大。
【答案】
1. ①⑤⑥;2. 不是;直线传播;大
【知识点】
光源、光的直线传播
【点评】
本题考查光源的判断和光的直线传播的应用,结合生活中的手影实例考查知识点,属于光学基础题,难度不大。
【难度系数】
0.6
首先明确光源的定义:自身能够发光的物体叫做光源,据此判断第1题中的物体是否为光源;第2题的手影游戏,需结合光源定义判断手是否为光源,再回忆手影的形成原理是光的直线传播,最后根据手与光源的距离变化分析影子大小的变化。
【解析】
1. 光源是自身能发光的物体。①太阳自身发光,是光源;②月亮反射太阳的光,自身不发光,不是光源;③钻石反射光,自身不发光,不是光源;④自行车尾灯反射光,自身不发光,不是光源;⑤蜡烛的火焰自身发光,是光源;⑥正在发光的萤火虫自身发光,是光源;⑦正在放电影的银幕反射放映机的光,自身不发光,不是光源。所以一定是光源的是①⑤⑥。
2. 手不能自身发光,因此手不是光源;手影的形成是因为光在同种均匀介质中沿直线传播,当光遇到不透明的手时,会在墙壁上形成暗区,即手影;若将手靠近台灯,光源到手的距离减小,墙壁上的手影会变大。
【答案】
1. ①⑤⑥;2. 不是;直线传播;大
【知识点】
光源、光的直线传播
【点评】
本题考查光源的判断和光的直线传播的应用,结合生活中的手影实例考查知识点,属于光学基础题,难度不大。
【难度系数】
0.6
3. 某同学在树下看到地面上有很多圆形光斑,他粗略估算光斑直径约7 cm,树叶缝隙距光斑约7 m,该光斑是
光沿直线传播
(填原理)形成的,形状与光源
相同;当树叶缝隙很大时,光斑的形状与缝隙
(后两空均填“光源”或“缝隙”)相同。答案
3. 光沿直线传播 光源 缝隙
解析
【分析】
要解决这道题,需结合光的直线传播的应用(小孔成像)分析:首先明确地面上的圆形光斑是小孔成像现象,其形成原理是光沿直线传播;再区分两种情况:当缝隙足够小(小孔)时,小孔成像的形状由光源决定,与缝隙形状无关;当缝隙很大时,无法形成小孔成像,光斑形状由缝隙形状决定。
【解析】
地面上的圆形光斑是小孔成像现象,原理是光在同种均匀介质中沿直线传播。当树叶缝隙(小孔)较小时,小孔成像的形状与光源(太阳)的形状相同,与缝隙形状无关;当树叶缝隙很大时,不能形成小孔成像,此时光斑的形状由缝隙的形状决定,即与缝隙相同。
【答案】
光沿直线传播 光源 缝隙
【知识点】
光的直线传播、小孔成像
【点评】
本题以生活中的光斑现象为载体,考查光的直线传播的核心知识点,区分了小孔和大孔时光斑形状的差异,贴近生活实际,属于基础光学题,能帮助学生巩固光的直线传播的应用。
【难度系数】
0.7
要解决这道题,需结合光的直线传播的应用(小孔成像)分析:首先明确地面上的圆形光斑是小孔成像现象,其形成原理是光沿直线传播;再区分两种情况:当缝隙足够小(小孔)时,小孔成像的形状由光源决定,与缝隙形状无关;当缝隙很大时,无法形成小孔成像,光斑形状由缝隙形状决定。
【解析】
地面上的圆形光斑是小孔成像现象,原理是光在同种均匀介质中沿直线传播。当树叶缝隙(小孔)较小时,小孔成像的形状与光源(太阳)的形状相同,与缝隙形状无关;当树叶缝隙很大时,不能形成小孔成像,此时光斑的形状由缝隙的形状决定,即与缝隙相同。
【答案】
光沿直线传播 光源 缝隙
【知识点】
光的直线传播、小孔成像
【点评】
本题以生活中的光斑现象为载体,考查光的直线传播的核心知识点,区分了小孔和大孔时光斑形状的差异,贴近生活实际,属于基础光学题,能帮助学生巩固光的直线传播的应用。
【难度系数】
0.7
4. 请在图中作出在光源O的照射下,物体AB在地面上形成的影子A'B'。

答案
4. 如图所示
解析
【分析】
要作出光源O照射下物体AB在地面的影子,需依据中心投影的规律:从光源发出的光线经过物体端点,与地面的交点即为影子的对应端点。具体操作是:分别连接光源O与物体的两个端点A、B,延长这两条连线,使其与图中的地面(水平线)相交,得到两个交点,连接交点即可得到影子。
【解析】
1. 连接点O与点A,延长线段OA,交地面于点A';
2. 连接点O与点B,延长线段OB,交地面于点B';
3. 用线段连接A'和B',线段A'B'即为物体AB在地面上的影子。
【答案】
如图所示
【知识点】
中心投影、投影作图
【点评】
本题考查中心投影的作图方法,核心是利用光源与物体端点的连线确定影子端点,属于基础作图题,需掌握中心投影的基本原理。
【难度系数】
0.6
要作出光源O照射下物体AB在地面的影子,需依据中心投影的规律:从光源发出的光线经过物体端点,与地面的交点即为影子的对应端点。具体操作是:分别连接光源O与物体的两个端点A、B,延长这两条连线,使其与图中的地面(水平线)相交,得到两个交点,连接交点即可得到影子。
【解析】
1. 连接点O与点A,延长线段OA,交地面于点A';
2. 连接点O与点B,延长线段OB,交地面于点B';
3. 用线段连接A'和B',线段A'B'即为物体AB在地面上的影子。
【答案】
如图所示
【知识点】
中心投影、投影作图
【点评】
本题考查中心投影的作图方法,核心是利用光源与物体端点的连线确定影子端点,属于基础作图题,需掌握中心投影的基本原理。
【难度系数】
0.6
5. 光在空气、水、玻璃中传播的速度大小,按由小到大的顺序排列为(
A.空气、水、玻璃
B.玻璃、水、空气
C.水、空气、玻璃
D.水、玻璃、空气
B
)。A.空气、水、玻璃
B.玻璃、水、空气
C.水、空气、玻璃
D.水、玻璃、空气
答案
5. B
解析
【分析】要解决这道题,需先掌握光在不同透明介质中的传播速度大小关系:光在真空中传播速度最快,空气中的传播速度接近真空中的速度;光在水中的传播速度约为真空中光速的3/4,在玻璃中的传播速度约为真空中光速的2/3。通过对比三者速度,按由小到大排序后匹配对应选项即可。
【解析】光在空气、水、玻璃中的传播速度大小关系为:玻璃中的速度(约为真空中光速的2/3)<水中的速度(约为真空中光速的3/4)<空气中的速度(接近真空中光速),因此按由小到大排列为玻璃、水、空气,对应选项B。
【答案】B
【知识点】光的传播速度
【点评】本题考查光在不同介质中的传播速度,属于基础识记类题目,只需牢记光在空气、水、玻璃中的速度大小关系即可快速解答。
【难度系数】0.3
【解析】光在空气、水、玻璃中的传播速度大小关系为:玻璃中的速度(约为真空中光速的2/3)<水中的速度(约为真空中光速的3/4)<空气中的速度(接近真空中光速),因此按由小到大排列为玻璃、水、空气,对应选项B。
【答案】B
【知识点】光的传播速度
【点评】本题考查光在不同介质中的传播速度,属于基础识记类题目,只需牢记光在空气、水、玻璃中的速度大小关系即可快速解答。
【难度系数】0.3
6. 电闪雷鸣时,我们总是先看到闪电后听到雷声,这是因为在空气中光速比声速
大
(填“大”或“小”),光在真空中的传播速度约为$3×10^8$
m/s;若向月球发射的激光到达月球表面约需1.3 s,则地球到月球的距离约是$3.9×10^8$
m。答案
6. 大$ 3×10^8 3.9×10^8$
解析
【分析】
要解决这道题,需分三步思考:1. 先看到闪电后听到雷声的原因,是因为光和声在空气中的传播速度不同,光速远大于声速;2. 牢记光在真空中的传播速度数值;3. 利用速度公式计算地球到月球的距离,注意公式变形和单位统一。
【解析】
1. 闪电和雷声同时产生,在空气中,光的传播速度远大于声音的传播速度,相同距离下光传播所需时间更短,因此先看到闪电,故填“大”;
2. 光在真空中的传播速度约为$3×10^8\ \mathrm{m/s}$;
3. 根据速度公式$v=\frac{s}{t}$,变形得距离$s=vt$,代入光速$v=3×10^8\ \mathrm{m/s}$和时间$t=1.3\ \mathrm{s}$,计算得$s=3×10^8\ \mathrm{m/s}×1.3\ \mathrm{s}=3.9×10^8\ \mathrm{m}$。
【答案】
大;$3×10^8$;$3.9×10^8$
【知识点】
光速与声速、速度公式的应用
【点评】
本题为光学与运动学的基础题,考查核心知识点的记忆和简单公式应用,难度低,属于学生需掌握的基础内容。
【难度系数】
0.9
要解决这道题,需分三步思考:1. 先看到闪电后听到雷声的原因,是因为光和声在空气中的传播速度不同,光速远大于声速;2. 牢记光在真空中的传播速度数值;3. 利用速度公式计算地球到月球的距离,注意公式变形和单位统一。
【解析】
1. 闪电和雷声同时产生,在空气中,光的传播速度远大于声音的传播速度,相同距离下光传播所需时间更短,因此先看到闪电,故填“大”;
2. 光在真空中的传播速度约为$3×10^8\ \mathrm{m/s}$;
3. 根据速度公式$v=\frac{s}{t}$,变形得距离$s=vt$,代入光速$v=3×10^8\ \mathrm{m/s}$和时间$t=1.3\ \mathrm{s}$,计算得$s=3×10^8\ \mathrm{m/s}×1.3\ \mathrm{s}=3.9×10^8\ \mathrm{m}$。
【答案】
大;$3×10^8$;$3.9×10^8$
【知识点】
光速与声速、速度公式的应用
【点评】
本题为光学与运动学的基础题,考查核心知识点的记忆和简单公式应用,难度低,属于学生需掌握的基础内容。
【难度系数】
0.9
7. 李老师晚上回家经过一盏路灯,如图所示,他从A点沿直线走向B点的过程中,他的影子长度的变化情况是(

A.先变长后变短
B.先变短后变长
C.一直在变长
D.一直在变短
B
)。A.先变长后变短
B.先变短后变长
C.一直在变长
D.一直在变短
答案
7. B
解析
【分析】
本题考查光的直线传播的应用,影子的形成是光沿直线传播的结果。解题思路:明确人从A到B的运动过程是先靠近路灯,再远离路灯;根据光沿直线传播的规律,人离点光源越近影子越短,离点光源越远影子越长,即可判断影子长度的变化情况。
【解析】
光在同种均匀介质中沿直线传播,路灯作为点光源,人在地面上的影子由人体遮挡光线形成。当人靠近路灯时,人体遮挡光线形成的影子长度逐渐变短;当人远离路灯时,影子长度逐渐变长。李老师从A点沿直线走向B点的过程中,先靠近路灯,后远离路灯,因此影子长度的变化是先变短后变长。
【答案】
B
【知识点】
光的直线传播、影子的形成
【点评】
本题结合生活实际考查光的直线传播的基础应用,理解影子长度与光源距离的关系是解题关键,属于常见的基础题型。
【难度系数】
0.6
本题考查光的直线传播的应用,影子的形成是光沿直线传播的结果。解题思路:明确人从A到B的运动过程是先靠近路灯,再远离路灯;根据光沿直线传播的规律,人离点光源越近影子越短,离点光源越远影子越长,即可判断影子长度的变化情况。
【解析】
光在同种均匀介质中沿直线传播,路灯作为点光源,人在地面上的影子由人体遮挡光线形成。当人靠近路灯时,人体遮挡光线形成的影子长度逐渐变短;当人远离路灯时,影子长度逐渐变长。李老师从A点沿直线走向B点的过程中,先靠近路灯,后远离路灯,因此影子长度的变化是先变短后变长。
【答案】
B
【知识点】
光的直线传播、影子的形成
【点评】
本题结合生活实际考查光的直线传播的基础应用,理解影子长度与光源距离的关系是解题关键,属于常见的基础题型。
【难度系数】
0.6
8. 如图甲所示,“日环食”是由于太阳、月球、地球某一时刻位于同一直线所形成的现象,中间黑色“圆盘”是

月球
(填“太阳”或“月球”),在图乙、丙中能正确描述其形成原因的是图乙
(填“乙”或“丙”)。答案
8. 月球 乙
解析
【分析】要解决这道题,需结合光的直线传播原理分析日环食的形成:首先,日食是月球位于太阳和地球之间,挡住太阳光线形成的天文现象;日环食时,月球距离地球较远,无法完全遮挡太阳,因此中间的黑色“圆盘”是月球。接着对比乙、丙两图:乙图中月球在太阳和地球之间,符合日环食的位置关系;丙图中地球在太阳和月球之间,是月食的形成场景,不符合日环食的成因。
【解析】日环食属于日食,由光的直线传播形成:当月球运行到太阳与地球之间,且月球距离地球较远时,不能完全遮挡太阳,就会形成日环食,此时中间的黑色圆盘是月球。图乙中,太阳、月球、地球三者在同一直线,月球位于太阳和地球之间,符合日环食的形成原因;图丙中地球在太阳和月球之间,是月食的形成原因,不符合题意。因此答案依次为月球、乙。
【答案】月球 乙
【知识点】光的直线传播、日食的形成
【点评】本题考查光的直线传播在天文现象中的应用,核心是区分日食和月食的天体位置关系,属于基础光学应用题,难度适中。
【难度系数】0.5
【解析】日环食属于日食,由光的直线传播形成:当月球运行到太阳与地球之间,且月球距离地球较远时,不能完全遮挡太阳,就会形成日环食,此时中间的黑色圆盘是月球。图乙中,太阳、月球、地球三者在同一直线,月球位于太阳和地球之间,符合日环食的形成原因;图丙中地球在太阳和月球之间,是月食的形成原因,不符合题意。因此答案依次为月球、乙。
【答案】月球 乙
【知识点】光的直线传播、日食的形成
【点评】本题考查光的直线传播在天文现象中的应用,核心是区分日食和月食的天体位置关系,属于基础光学应用题,难度适中。
【难度系数】0.5
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