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第1节 光的直线传播
一、光源
1. 光源：自身能够 的物体叫光源，光源分为： （天然）光源、 光源。
【答案】 发光 自然 人造
【详解】光源是指能够自行发光的物体，所以自身能够发光的物体叫光源，光源按产生的方式分为自
然光源和人造光源，自然光源是自然界中存在的，人造光源，简单来说就是，人为制造的光源。
2．下列物体中，全部是光源的是（ ）
A．耀眼的玻璃幕墙、明目善睐的大眼睛、萤火虫
B．萤火虫、煤油灯的火焰、光彩夺目的钻石
C．篝火、正在发光的灯泡、夜空中点点繁星
D．正在播新闻的电视屏幕、燃烧的篝火、太阳
【答案】D
【详解】A．耀眼的玻璃幕墙、明目善睐的大眼睛不能自行发光，不是光源，故A不符合题意；
B．光彩夺目的钻石不能自行发光，不是光源，故B不符合题意；
C．夜空中点点的繁星大多是恒星，能自行发光，是光源，也有一些是行星，不能自行发光，不是光
源，故C不符合题意；
D．正在播新闻的电视屏幕、燃烧的篝火、太阳都能自行发光，都是光源，故D符合题意。
故选D。
二、光的直线传播
3．通常，我们用一条____________形象地描述光的传播路径和方向，这样的直线叫做_____。
【答案】带箭头的直线，光线。
【详解】为了形象地表示光线，通常用一条带箭头的直线表示其传播的路径和方向。
4．如图，请用光路图画出物体AB通过小孔在光屏上所成的像A' B'，保留光路图作图痕迹。
【答案】见右图。
【详解】过A点和小孔画出一条光线交光屏于A'，再过B点和小孔画出一条光线交光屏于B'，如下图
所示。
5．光_____________中沿直线传播，天气晴朗的夏天在树荫下的光斑是由于_____形成的，光斑的形
状是_____。（最后一空选填“树缝的形状”、“三角形”或“圆形”）
【答案】同种均匀介质，光的直线传播，圆形。【详解】光在同种均匀介质中沿直线传播。天气晴朗的夏天在树荫下的光斑属于小孔成像信息，是由
于光的直线传播形成的。小孔成像所成的像与物体相同，与孔的形状无关，故光斑的形状与太阳相同，是
圆形的。
6. 在如图所示的实验中，在盛水的玻璃水槽内滴几滴牛奶，用激光笔将一束光射到水中，观察光在水
中的传播径迹。在水槽内滴牛奶可以使光发生________，从而_________；实验表明：___________。
【答案】 散射 显示光路 光在同种均匀介质中是沿直线传播的
【详解】为了显示光路，可以在水槽内滴入牛奶，可以使光发生散射，从而清晰地显示出光在水中的
传播路径。
从实验现象可以看出，光在均匀的水中沿直线传播，表明：光在同种均匀介质中是沿直线传播的。
7．如图，是2022年北京冬奥会闭幕式上两个人推动着巨大的“地球仪”在冰面上滚动。“地球仪”
在冰面上形成的影子是由于光的 形成的，在“地球仪”靠近光源过程中，影子的长度变 。
【答案】 直线传播 短
【详解】根据光的知识可知，地球仪影子是由光的直线传播形成。
靠近光源过程中，地球仪与光源的夹角会变大，此时形成的影子会变短。
8. 于老师在“制作小孔成像观察仪”活动中，需要把制作好的圆筒插入易拉罐中，如图。
（1）圆筒的 _____（A/B）端是用半透明薄纸制成的光屏；
（2）用制成的圆形小孔成像观察仪观察静物时，移动圆筒位置，增大光屏与小孔之间距离，则光屏
上像将 _____（变大/变小/不变）；
（3）所成的像的大小与像到小孔的距离 _____（有关/无关），若将圆形小孔的形状改为三角形的小
孔，成的像的形状 _____（不变/改变）。
【答案】 A 变大 有关 不变
【详解】（1）由图可知，易拉罐左端为小孔，圆筒从右端插入，为了减小外面光线的影响，看得更
清楚，A端是用半透明薄纸制成的光屏。
（2）小孔成像时，所成像的大小与物距和像距有关，当物距不变时，增大光屏与小孔之间距离，即
增大像距，则光屏上的像将变大。（3）小孔成像时，所成像的大小与物距和像距有关；小孔成像成的是物体的像，所成像的形状与小
孔的形状无关，若将圆形小孔的形状改为三角形的小孔，成的像的形状不变。
三、光的传播速度
9．关于光速，下列说法正确的是（ ）
A．光的传播速度总是3.0×108m/s
B．光在真空中的传播速度为3.0×108m/s
C．光在水中的速度大约是真空中光速的
D．科学家不可以使光的速度减慢
【答案】B
【详解】AB．光在真空中的传播速度是3.0×108m/s，光在其他介质中传播的速度小于在真空中传播的
速度，故A错误，B正确；
C．光在水中的速度是真空中光速的，光在玻璃中的速度是真空中光速的，故C错误；
D．由于光在不同的介质中传播的速度不同，因此可以使光的速度减慢，故D错误。
故选B。
10. 打雷时，常常先看见闪电，后听到雷声的原因是 ，所以体育比赛中百米赛跑时，在终点
的计时员应该在 （看到冒烟/听到枪声）时计时才准确。
【答案】空气中光的传播速度比声音的传播速度快 看到冒烟
【详解】闪电和雷声是同时发生的，由于空气中光的传播速度比声音的传播速度快，走同样的路程，
光用的时间短，所以先看见闪电，后听到雷声。
s s
根据速度公式v= 的变形式t= 知道，光从起点传到终点时所用时间要短的多，故以看到冒烟时计时
t v
要准确一些。
11．按要求完成下列作图：如图，同一路灯下站着小芳、小刚两人，根据他们的影长，标出路灯灯泡
S的位置。
【答案】见下图。
【详解】将小芳和小刚的顶端和影子的顶端连接并延长可交于一点S，点S就是光源的位置，如下图
所示。12．在纸板上扎一个小孔，将纸板与地面平行放置，当阳光直射地面时，在地面上可观察到圆形的光
斑，经测量，光斑的直径为2cm，纸板与地面距离为2m，已知太阳光从太阳传到地球需要500s，光的传
播速度为3×108m/s，根据以上信息估算，太阳到地球的距离为________m，太阳的直径为______m。
【答案】1.5×1011，1.5×109
【详解】太阳到地球的距离为s=vt=3×108m/s×500s=1.5×1011m
由小孔成像原理可得
则太阳的直径为
13．2022年11月8日下午5点半左右，苏州市平江中学校的同学亲眼看到了月食这一难得的景象（如
图），同时还伴随着月掩天王星、日月合壁、红月亮等景观。图中能正确描述其形成原因的是图______
（甲、乙）。其实光的传播也需要时间，在真空中光速最大，约为______m/s。人们常利用激光测距的方
法来测量地月的距离，从地面向月球发射一束激光，被月球表面反射回地球，激光发出后，经过2.4s反射
回地球，则地球到月球的距离约为______m（以上两空均用科学记数法表示）。
【答案】 乙 3×108 3.6×108
【详解】月食的形成：地球转到太阳和月亮中间，挡住了太阳光，太阳光照不到月亮上，形成月食。
如图乙所示。
光在真空中传播速度最大，约为3×108m/s。
地球到月球的距离
14．在探究小孔成像的实验中，小明选用一个空的易拉罐，在其底部中央开一个小圆孔，并将其顶部
剪去，蒙上一层半透明薄膜。将点燃的蜡烛按图示的位置放置在小孔的前方：（1）实验中，小明利用此装置可以看到烛焰在半透明膜上成的是________（正立/倒立）的像，此成
像的原理是_________；
（2）若将蜡烛靠近小孔，蜡烛的像将_______（变大/变小/不变）；若只将小圆孔改为更小一点的小
圆孔，像将_______（变大/变小/不变）；
（3）勤于思考的小明又将小圆孔改成了小方孔，其他条件与（1）中保持相同，再观察烛焰的像，则
半透明膜上所成的烛焰的像的形状________（会/不会）改变，若他在底部扎了两个小孔，则在半透明膜上
可以观察到烛焰的像有_______（1/2）个。
【答案】 倒立 光沿直线传播 变大 不变 不会 2
【详解】（1）利用此装置探究小孔成像，因为光线沿直线传播，在半透膜上形成倒立的实像。
（2）因为蜡烛发出来的光线为点光源，当蜡烛越靠近小孔时，所成的像会越大。若小孔变小，而蜡
烛到小孔的距离不变，所成像的大小不变，但通过的光线变少，所以像的亮度会变暗。
（3）小孔成像像的形状与物体的形状一致，而和小孔的形状无关，所以像的形状不变。
若他在底部扎了两个小孔，因为光艳直线传播，分别经过两个小孔，出现两个像。
15．阅读材料
古老的光
宇宙中恒星间的距离都非常大。为了表达起来方便一些，天文学家使用一个非常大的距离单位——光
年，它等于光在1年内传播的距离。离太阳系最近的恒星是半人马座的“比邻星”（只能在南半球看到），
它距离我们4.3光年。也就是说，我们现在观测到的比邻星的光，是4.3年前发出的，经过了4年多才到达
我们的眼睛。
银河系中有超过1000亿颗的恒星。在银河系之外，离我们最近的星系是大、小麦哲伦云（只能在南半
球看到），它们距离我们16万~19万光年。想一想，我们今天看到的麦哲伦云的光，是它们什么时候发出
的？那时候人类在进化过程中正处于哪个阶段？
秋天的夜晚，我们可以在东北方向的天空找到一个亮斑，看起来像个纺锤，那就是仙女座大星云
（图）。它是北半球唯一可用肉眼看到的银河外星系，与我们的距离是225万光年。
光—宇宙的使者，它不仅告诉我们宇宙的现在，而且还在告诉我们遥远的过去。
请根据上述材料，回答下列问题：
（1）光在真空中的传播速度约为___________m/s；
（2）比邻星距离地球约为___________。（填写正确选项前的字母）
A．4×1019m B．4×1016m C．4×1012m D．4×109m
（3）随着我国探索太空的科学技术不断发展，我们的目光将触及到宇宙更深处。请你列举一项我国已经完成或正在进行中的航天工程：___________。
【答案】 3×108 B 载人航天工程（或嫦娥探月或“天问一号”火星探测工程）
【详解】（1）光在真空中的传播速度约为3×105km/s=3×108m /s
（2）1光年的距离为
s=vt=3×108m /s×3600×24×365≈9.46×1015m
4.3光年的距离为
s′=4.3s=4.3×9.46×1015m≈4×1016m
故B符合题意，ACD不符合题意。故选B。
（3）我国已经完成或正在进行中的航天工程有：载人航天工程、嫦娥探月、“天问一号”火星探测
工程等。
16．（2023·湖南郴州·中考真题）“井底之蛙”这个成语大家都很熟悉，图中M点表示青蛙。请根据
光的直线传播知识画图说明为什么“坐井观天，所见甚小”。（温馨提示：必须标出光的传播方向）
【答案】见右图。
【详解】光在同种均匀介质中沿直线传播，被井口挡住的光不能进入井中青蛙的眼睛，所以青蛙看不
到井口以外的世界，连接井口两侧到青蛙的眼睛，此范围以内为井底青蛙所见范围，如图所示：
17．（2022·广西梧州·中考真题）早在公元前4世纪，墨家就做过小孔成像的实验，该实验的原理是
光的 ，像是 （选填“倒立”或“正立”）的。
【答案】 直线传播 倒立
【详解】我国著名思想家墨子和他的学生用“小孔成像”实验，解释了光是沿直线传播的。小孔成像
所成的像是由实际光线会聚成的，是倒立的实像。
18．（2022·湖北随州·中考真题）在一个烈日炎炎的午后陈老师走在随州街头，看到地面上树荫里有
许多圆形光斑，抬头看看树叶间刺眼的阳光，想到这树荫下藏着物理学的秘密，便拍下两张照片（如图）。
经估测树荫下一个清晰光斑的直径约为7cm，这束阳光从约7m高处的树叶间照射下来。我们常说太阳光
经过约8分钟来到地球（太阳和地球之间的距离按1.5×1011m计算），粗略计算太阳的直径最接近（ ）
A．1.5×109m B．1.5×1019m C．5×106m D．5×1012m【答案】A
【详解】因为光斑的直径和小孔的位置所构成的三角形，与太阳的直径和小孔的位置所构成的三角形
是相似三角形，相似三角形的对应边成正比例，设太阳直径为n米，光斑的直径为7cm=0.07m，则有
解得n=1.5×109m
故选A。
19．（2022·浙江宁波·中考真题）如图所示是一个放置于宁波某地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】B
【详解】A．光在同一种均匀介质中沿直线传播，杆影的形成是由于光在均匀介质中沿直线传播形成
的，故A正确，不符合题意；
B．一天内，杆影移动是由地球自转造成的，故B错误，符合题意；
C．一天内，正午太阳高度角最大，因此正午的杆影最短，故C正确，不符合题意；
D．影子的方向在改变。在北回归线以北的地方，早晨的影子在西方，中午的影子在北方，傍晚的影
子在东方。从原理上来说，根据影子的长度或方向都可以计时，但根据影子的方向来计时更方便一些。故
通常都是以影子的方位计时。故D正确，不符合题意。
故选B。
20. （2022·四川成都·中考真题）“圭表”是我国古代先进的天文观测仪器，根据“表”在“圭”面上
形长的变化就能知道时节的更替。元代天文学家郭守敬改进和创新了“圭表”（如图甲），国乙是其示意
图。他在“表”上方加一根架空的横梁，在“圭”面上放置一个可移动的景符（有小孔的铜片）。他利用
改进后的“圭表”，精确推算出了二十四节气和一回归年天数。请根据以上资料在图乙中画出横梁通过景
符的小孔在“圭”面上所成的影像，并标明两条光线的传播方向。【答案】见下图。
【详解】光线照射到横梁上，由于光线沿直线传播，光线通过景符上的小孔，照射到“圭”面上，这
是小孔成像，在“圭”上形成横梁的像。如图所示：
