第1节 光的直线传播
[基础达标练]
知识点1 光源
1．正在________的物体称为光源。如图所示，属于光源的是__________(填序号)。
2.以下各物体，属于光源的是( )
知识点2 光的直线传播
3．下列光现象中，由于光的直线传播形成的是（ ）
A．小孔成像 B．雨后彩虹 C．水中倒影 D．海市蜃楼
4．1月6日，新年第一场天文奇观——“日偏食”如约而至，右图是东营市民拍摄的日偏食照片。下列光现象与日偏食形成原因相同的是（ ）
A．筷子“折断” B．小孔成像 C．雨后彩虹 D．水中倒影
知识点3 光的传播速度
5.关于光的传播，下列说法中正确的是：（ ）
A．光的传播速度总是3×108m/s
B．光总是沿直线传播的
C．光在水中是沿直线传播的
D．光只有在真空中才沿直线传播
6.在某次打雷时，看到闪电后经过8秒钟听到雷声，你能算出打雷的地方距你有多远吗？
[能力提升练]
7．与“立竿见影”现象原理相同的是（ ）
A．平静湖边，倒影可见 B．山间小溪，清澈见底
C．林荫树下，光斑点点 D．雨过天晴，彩虹出现
8．关于光现象，下列说法正确的是（ ）
A．光总是沿直线传播
B．光在空气和水中的传播速度相同
C．影子是由光的直线传播形成的
D．小孔成像是光的反射形成的
9.2020年6月21日，在我国南方部分地区观测到了十分罕见的“金边”日环食，这是观测天象、了解和研究太阳的好时机，也是全年最重要的天象之一。图所示的光现象中，与该天象形成原理相同的是（ ）
A. 水中倒影
B. 手影游戏
C. 放大镜把字放大
D. 雨后彩虹
10．一篇科普文章中写道，即使太阳突然消失，人类也不能“第一时间”发现，因为尽管阳光信使一路狂奔，当他来到我们面前时已经过去8.333333分钟!据此估算太阳与地球之间的距离最接近下列选项中的（ ）
A．1.5亿千米 B．150亿千米 C．15×108m D．1.5×1011km
11.如图所示，小孔前有一物体AB，请画出AB经过小孔成像的光路图，并在光屏MN上标出AB所成的像。
12.为了研究影子长度与哪些因素有关，某科学兴趣小组的同学做了如图所示实验：在水平地面上竖直固定一根长杆，长杆上装有一个可以上下移动的点光源A，再在地面上竖立一根短木条(短木条始终低于点光源A。
(1)保持短木条的长度和位置不变，该同学将点光源A从图示位置逐渐向上移动，测得数据如下表：
该科学兴趣小组同学做此实验，想要验证的假设是________________________________________.
(2)分析上述实验数据还可得出：在点光源逐渐上移过程中，若点光源高度的增加量相同，则影子长度L的变化量______(选填“增大”、“减小”或“不变”).
(3)图中s可表示点光源到短木条的距离，如果要研究影子长度L与点光源到短木条的距离s的关系，应如何操作____________________________________________________________________________
13.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。光斑形状与什么因素有关呢？光斑又是如何形成的呢？对此他们马上进行了探究。他们猜想光斑形状：(共7分)
a．与树叶形状有关，光斑是树叶的影子；
b．与树叶间空隙形状有关；
c．与树叶间空隙大小有关。
（1）根据所学知识，可确定猜想a （选填 “合理”或“不合理”）。
（2）为进行探究，他们制作了甲、乙、丙、丁四张带孔卡片，如图所示。其中，甲、乙卡片中小孔的尺寸均为3mm，甲、丙、丁卡片中大孔的尺寸均大于2cm，且丙、丁卡片中大孔尺寸相同。在进行探究时，他们在地上铺上一张白纸，把带孔的卡片置于上方，让太阳光透过卡片上的孔，观察纸面上出现的光斑形状。
若让你在甲、乙、丙、丁四张卡片中选择一张卡片来证实“光斑形状与树叶间空隙形状有关”，应选用 卡片_____。
在探究“光斑形状与树叶间空隙大小是否有关”时，小明选用甲卡片进行实验探究，发现白纸上得到四个圆
形光斑，由此得出“光斑形状与树叶间空隙大小无关”的结论，这结论 （选填“可靠”或“不
可靠”）。若由你进行探究，你将如何设计带孔的卡片？请在虚线框内画出孔的形状。
（3）通过探究，他们得到了以下结论，其中错误的是 。
A．通过小孔形成的圆形光斑是像，通过大孔形成的光斑不是像
B．小孔形成的光斑与小孔的形状无关，大孔形成的光斑与大孔的形状有关
C．小孔和大孔所形成的光斑，其大小均与孔到地面的距离有关
D．不管光斑是不是像，它们都是由光的直线传播形成的
[高频考题实战练]
14．（2023·黑龙江齐齐哈尔市·中考真题）下列现象中属于光沿直线传播的是（ ）
A． 左侧的黑板反光
B． 日食的形成
C． 叶脉通过露珠成放大的像
D． 雨后天空出现彩虹
15．（2023·山西中考真题）日晷是我国古代劳动人民用来计时的一种工具。如图所示，通过观察直杆在太阳下影子的位置就可知道时间。下列现象与日晷工作原理相同的是（ ）
A．池水映明月 B．形影紧相依
C．潭清疑水浅 D．镜子正衣冠
16．（2023·湖南邵阳市·中考真题）下列光现象能用光的直线传播来解释的是（ ）
A．平面镜成像 B．雨后的彩虹 C．凸透镜成像 D．小孔成像第1节 光的直线传播
[基础达标练]
知识点1 光源
1．正在________的物体称为光源。如图所示，属于光源的是__________(填序号)。
【答案】发光 (1)(2)(3)
2.以下各物体，属于光源的是( )
【答案】D
【解析】本题考查对光源的理解。能够发光的物体叫光源，光源分为天然光源和人造光源。月亮是反射太阳的光，钻石也是反射光，晶莹的露珠也是反射太阳光，这些都不是光源；萤火虫尽管发光很微弱，但本身能发光，是光源。故选D。
知识点2 光的直线传播
3．下列光现象中，由于光的直线传播形成的是（ ）
A．小孔成像 B．雨后彩虹 C．水中倒影 D．海市蜃楼
【答案】A
【解析】解：
A、小孔成像，是由光的直线传播形成的，故A符合题意。
B、雨后彩虹是由于太阳光照在空气中的小水珠上形成的光带，是色散现象，是光的折射形成的，故B不合题意。
C、平静的水面相当于平面镜，故拱桥在水中的倒影是利用光的反射形成的，故C不合题意。
D、海市蜃楼是光线在沿直线方向传播中，因空气密度不同，经过折射造成的结果，故D不合题意。
4．1月6日，新年第一场天文奇观——“日偏食”如约而至，右图是东营市民拍摄的日偏食照片。下列光现象与日偏食形成原因相同的是（ ）
A．筷子“折断” B．小孔成像 C．雨后彩虹 D．水中倒影
【答案】B
【解析】
月球遮住太阳的一部分形成的日食叫日偏食，属于光的直线传播现象。
A、筷子好像在水面折断是由于来自筷子的光从水中进入空气中发生了折射，折射光线进入人眼，人眼逆着光线看去，所看到的是筷子的虚像，像比物体的位置高，属于光的折射，故A不符合题意；
B、小孔成像，是光在同一均匀介质中沿直线传播形成的。故B符合题意；
C、雨后彩虹是光色散现象，实质上是光折射现象形成的，故C不符合题意；
D、水中倒影属于平面镜成像，这是利用了光的反射。故D不符合题意。
知识点3 光的传播速度
5.关于光的传播，下列说法中正确的是：（ ）
A．光的传播速度总是3×108m/s
B．光总是沿直线传播的
C．光在水中是沿直线传播的
D．光只有在真空中才沿直线传播
【答案】C
【解析】A、光在真空中的传播速度是3×108m/s，在其它的介质中的传播速度不一定是这个数值，故错误；
B、光在同一种均匀介质中是沿直线传播的，故错误；
C、光在水中，即只有这一种介质时是沿直线传播的，故正确；
D、光在同一种均匀介质中是沿直线传播的，故错误；
故选：C.
6.在某次打雷时，看到闪电后经过8秒钟听到雷声，你能算出打雷的地方距你有多远吗？
【答案】2720m．
【解析】
闪电和雷声是同时发生的，声音的传播速度是340m/s，光的传播速度是3×108m/s，我们先看到闪电，后听到雷声的原因是空气中光的传播速度大于声音的传播速度．
因为v=，所以打雷的地方离自己的距离为s=vt=340m/s×8s=2720m．
答：打雷的地方离自己的距离为2720m．
【点评】本题主要考查速度公式及其应用，属于基础题，要求学生记住光速和声音的传播速度．会利用光速远远大于声速解释生活中的有关现象，如：运动场上的计时员要以看烟为准．
[能力提升练]
7．与“立竿见影”现象原理相同的是（ ）
A．平静湖边，倒影可见 B．山间小溪，清澈见底
C．林荫树下，光斑点点 D．雨过天晴，彩虹出现
【答案】C
【解析】“立竿见影”是由于光的直线传播形成的。
A、平静的湖面相当于平面镜，倒影属于平面镜成像，是利用光的反射，故A不符合题意；
B、小溪底部反射的光线从水中斜射出后，发生了折射，然后进入人的眼睛，人看到的小溪的底部是变浅的，故B不符合题意。
C、林荫树下，光斑点点，是由于光的直线传播形成的，与“小孔成像”形成原因相同。故C符合题意。
D、雨过天晴，天空出现美丽的彩虹，是光的色散现象，即光的折射，故D不符合题意。
8．关于光现象，下列说法正确的是（ ）
A．光总是沿直线传播
B．光在空气和水中的传播速度相同
C．影子是由光的直线传播形成的
D．小孔成像是光的反射形成的
【答案】C
【解析】A、光只有在同种均匀介质中才是沿直线传播的，故A错误；
B、光在空气中的传播速度大于在水中的传播速度，故B错误；
C、沿直线传播的光被不透明的物体挡住后会形成影子，影子是光的直线传播形成的，故C正确；
D、小孔成像是由于光的直线传播形成的。故D错误。
9.2020年6月21日，在我国南方部分地区观测到了十分罕见的“金边”日环食，这是观测天象、了解和研究太阳的好时机，也是全年最重要的天象之一。图所示的光现象中，与该天象形成原理相同的是（ ）
A. 水中倒影
B. 手影游戏
C. 放大镜把字放大
D. 雨后彩虹
【答案】B
【解析】
【详解】A．日环食的形成是因为光沿直线传播，而水中倒影是因为光发生了反射，故A不符合题意；
B．手影游戏是影子的形成，原因是光沿直线传播，故B符合题意；
C．放大镜把字放大是因为光发生了折射，故C不符合题意；
D．雨后彩虹是因为光发生了折射，故D不符合题意。
故选B
10．一篇科普文章中写道，即使太阳突然消失，人类也不能“第一时间”发现，因为尽管阳光信使一路狂奔，当他来到我们面前时已经过去8.333333分钟!据此估算太阳与地球之间的距离最接近下列选项中的（ ）
A．1.5亿千米 B．150亿千米 C．15×108m D．1.5×1011km
【答案】A
【解析】光在真空中的传播速度是3×108m/s，已知光的传播速度和阳光到达地球的时间，可以得到地球到太阳的距离。8.333333分钟≈500s，因为v＝，所以太阳与地球之间的距离为s＝vt＝3×108m/s×500s＝1.5×1011m＝1.5亿千米。
11.如图所示，小孔前有一物体AB，请画出AB经过小孔成像的光路图，并在光屏MN上标出AB所成的像。
【答案】
【学生自答】
【教师点评】
①光线错误：应是实线；
②没标出光线方向：应向右；
③像的性质错误：应是倒立的。
【正确作图】
12.为了研究影子长度与哪些因素有关，某科学兴趣小组的同学做了如图所示实验：在水平地面上竖直固定一根长杆，长杆上装有一个可以上下移动的点光源A，再在地面上竖立一根短木条(短木条始终低于点光源A。
(1)保持短木条的长度和位置不变，该同学将点光源A从图示位置逐渐向上移动，测得数据如下表：
该科学兴趣小组同学做此实验，想要验证的假设是________________________________________.
(2)分析上述实验数据还可得出：在点光源逐渐上移过程中，若点光源高度的增加量相同，则影子长度L的变化量______(选填“增大”、“减小”或“不变”).
(3)图中s可表示点光源到短木条的距离，如果要研究影子长度L与点光源到短木条的距离s的关系，应如何操作____________________________________________________________________________
【答案】（1）影子的长度是否与点光源的高度有关；（2）减小；（3）控制点光源的位置、短木条的长度不变，让短木条逐渐远离点光源，观察影子的长度如何变
【解析】（1）由数据可知，影子的长度逐渐变短的过程中，光源的高度逐渐增大，故此同学想要验证影子的长度是否与点光源的高度有关.
（2）点光源的高度每增加10 m，影子长度的变化是15 cm、5 cm、2.5 cm、1.5 cm，故影子长度的变化量越来越小.
（3）要验证影子的长度与光源到短木条距离的关系，需控制点光源的位置、短木条的长度不变，让短木条逐渐远离点光源，观察影子的长度如何变化.
13.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。光斑形状与什么因素有关呢？光斑又是如何形成的呢？对此他们马上进行了探究。他们猜想光斑形状：(共7分)
a．与树叶形状有关，光斑是树叶的影子；
b．与树叶间空隙形状有关；
c．与树叶间空隙大小有关。
（1）根据所学知识，可确定猜想a （选填 “合理”或“不合理”）。
（2）为进行探究，他们制作了甲、乙、丙、丁四张带孔卡片，如图所示。其中，甲、乙卡片中小孔的尺寸均为3mm，甲、丙、丁卡片中大孔的尺寸均大于2cm，且丙、丁卡片中大孔尺寸相同。在进行探究时，他们在地上铺上一张白纸，把带孔的卡片置于上方，让太阳光透过卡片上的孔，观察纸面上出现的光斑形状。
若让你在甲、乙、丙、丁四张卡片中选择一张卡片来证实“光斑形状与树叶间空隙形状有关”，应选用 卡片_____。
在探究“光斑形状与树叶间空隙大小是否有关”时，小明选用甲卡片进行实验探究，发现白纸上得到四个圆
形光斑，由此得出“光斑形状与树叶间空隙大小无关”的结论，这结论 （选填“可靠”或“不
可靠”）。若由你进行探究，你将如何设计带孔的卡片？请在虚线框内画出孔的形状。
（3）通过探究，他们得到了以下结论，其中错误的是 。
A．通过小孔形成的圆形光斑是像，通过大孔形成的光斑不是像
B．小孔形成的光斑与小孔的形状无关，大孔形成的光斑与大孔的形状有关
C．小孔和大孔所形成的光斑，其大小均与孔到地面的距离有关
D．不管光斑是不是像，它们都是由光的直线传播形成的
【答案】
（1）不合理（2）丙 不可靠 孔的形状如下图（3）C
【解析】
试题分析：（1）影子是光被不透明物体挡住形成的，是暗的，光斑是亮的，a猜想不合理；(2)小孔成的光斑的形状与孔的形状无关，与光源形状相同，大孔成的光斑的形状与孔的形状有关，与光源形状无关，所以要证实“光斑形状与树叶间空隙形状有关”，应选择应选择大小相同，形状不同的一组大孔，即丙图；如果小孔、大孔都用圆形，小孔成的光斑是太阳的像，为圆形，大孔成的光斑与孔的形状相同，也是圆形，所以用甲卡片得出光斑形状与树叶间空隙大小无关的结论是不可靠的，用上图所示三组形状相同，大小不同的非圆形孔来进行实验，可以看到：小孔成的光斑的形状与孔的形状无关，大孔成的光斑的形状与孔的形状有关，从而得出正确、普遍的结论。（3）小孔形成的光斑，其大小与孔到地面的距离有关，小孔到地面距离越近，成的光斑越小、越亮；太阳光是平行光，通过大孔成的光斑，其大小与孔到地面的距离无关。
【考点】小孔成像 实验探究和推理
[高频考题实战练]
14．（2023·黑龙江齐齐哈尔市·中考真题）下列现象中属于光沿直线传播的是（ ）
A． 左侧的黑板反光
B． 日食的形成
C． 叶脉通过露珠成放大的像
D． 雨后天空出现彩虹
【答案】B
【详解】
A．左侧的黑板反光是光的反射，故A不符合题意；
B．日食的形成是光的直线传播，故B符合题意；
C．叶脉通过露珠成放大的像，是光的折射，故C不符合题意；
D．雨后天空出现彩虹是光的折射，故D不符合题意。
故选B。
15．（2023·山西中考真题）日晷是我国古代劳动人民用来计时的一种工具。如图所示，通过观察直杆在太阳下影子的位置就可知道时间。下列现象与日晷工作原理相同的是（ ）
A．池水映明月 B．形影紧相依
C．潭清疑水浅 D．镜子正衣冠
【答案】B
【详解】
日晷是我国古代劳动人民用来计时的一种工具，通过观察直杆在太阳下影子的位置就可知道时间，这是利用了光的直线传播。
A．池水映明月是光的反射，故A不符合题意；
B．形影紧相依是光的直线传播，故B符合题意；
C．潭清疑水浅是光的折射，故C不符合题意；
D．镜子正衣冠是光的反射，故D不符合题意。
故选B。
16．（2023·湖南邵阳市·中考真题）下列光现象能用光的直线传播来解释的是（ ）
A．平面镜成像 B．雨后的彩虹 C．凸透镜成像 D．小孔成像
【答案】D
【详解】
A．平面镜成像是光的反射现象，故A不符合题意；
B．雨后的彩虹的形成原因是光的色散，故B不符合题意；
C．凸透镜成像是光的折射现象，故C不符合题意；
D．小孔成像是因为光的直线传播形成的，故D符合题意。
故选D。
