4.1 光的直线传播（专题训练）【四大题型】（解析版）

41 光的直线传播（专题训练）【四大题型】 【题型1 光源】......................................................................................................................................................... 1 【题型2 光在均匀介质中直线传播】.....................................................................................................................3 【题型3 光直线传播的应用】.................................................................................................................................9 【题型4 光的传播速度与光年】...........................................................................................................................16 【题型1 光源】 1．（2023•枣阳市模拟）神舟十四号乘组航天员陈冬、刘洋、蔡旭哲在“新室”问天实验 舱给广大青少年带来了一场精彩的太空科普课，下列有关说法正确的是（ ） ．以地面为参照物，航天员是静止的 B．宇航员讲课声是靠声波传回地球的 ．给问天舱实验柜里培养的植物提供光照的灯具是人造光源 D．奇妙的实验引来学生高声喝彩，这里的“高”指的是音调高 【答】 【分析】（1）在研究物体运动时，要选择参照的标准，即参照物，物体的位置相对于 参照物发生变化，则运动，不发生变化，则静止； （2）声音不能在真空中传播； （3）自身能够发光的物体叫光源，分为天然光源和人造光源； （4）响度与发声体的振幅和距振幅的远近有关。 【解答】解：、以地面为参照物，航天员与地面之间发生了位置变化，所以航天员是运 动的，故错误； B、真空不能传声，宇航员讲课声是靠电磁波传回地球的，故B 错误； 、给问天舱实验柜里培养的植物提供光照的灯具是人造光源，故正确； D、奇妙的实验引来学生高声喝彩，这里的“高”指的是响度大，故D 错误。 故选：。 2．（2022 秋•防城港期末）下列物体属于光源的是（ ） ．平面镜 B．月亮 ．激光笔 D．钻石 【答】 【分析】本身能够发光的物体叫光源。 【解答】解：、平面镜可以反射光，本身不能发光，故错误； B、月亮本身变化发光，是反射太阳光，故B 错误； 、激光笔可以发光，是光源，故正确； D、钻石本身不能发光，不是光源，故D 错误。 故选：。 3．（2023 春•龙岗区期中）下列诗句中蕴含一定的物理知识，其中说法正确的是（ ） ．“姑苏城外寒山寺，夜半钟声到客船”，人们是通过音调辨别出钟声的 B．“人有悲欢离合，月有阴晴圆缺”，阴晴圆缺的月亮是自然光源 ．“两岸猿声啼不住，轻舟已过万重山”，“轻舟”的运动是以船上乘客为参照物的 D．“孤帆一片日边来”——“孤帆”的运动，是以江岸为参照物的 【答】D 【分析】（1）声音的特点和品质叫音色，不同物体发出声音的音色不同； （2）自身能发光的物体叫光源； （3）（4）在研究机械运动时，假定不动的物体叫参照物．判断一个物体相对于哪一个 物体在运动，就要看这个物体相对于哪个物体位置发生变化。 【解答】解：、“姑苏城外寒山寺，夜半钟声到客船”，不同物体发出声音的音色不同， 人们是通过音色辨别出钟声的，故错误； B、“人有悲欢离合，月有阴晴圆缺”，阴晴圆缺的月亮自身不会发光，不是自然光源， 故B 错误； 、“两岸猿声啼不住，轻舟已过万重山”，“轻舟”的位置相对于船上乘客没有发生变 化，是静止的；相对于岸边的山发生了变化，以岸边的山为参照物“轻舟”是运动的， 故错误； D、“孤帆一片日边来”——“孤帆”的位置相对于江岸发生了变化，以江岸为参照物 “孤帆”是运动的，故D 正确。 故选：D。 4．（2023•青秀区校级开学）（多选）月亮、太阳、点燃的火把、萤火虫，其中都属于光 源的是（ ） ．太阳和月亮 B．太阳和点燃的火把 ．太阳和萤火虫 D．月亮和点燃的火把 【答】B 【分析】光源指本身能够发光的物体，有人造光源和天然光源。 【解答】解：月亮本身不会发光，只能反射太阳发出的光，不是光源；太阳、点燃的火 把、萤火虫都能够发光，属于光源，故B 正确。 故选：B。 5．（2022 秋•儋州校级期末）能够 自身发光 的物体叫光源。下列物体：太阳、月亮、 通电的电灯、萤火虫，不属于光源的有 月亮 。 【答】自身发光；月亮。 【分析】能自身发光的物体叫光源，要注意区分是自身发光还是反射了其他的光。 【解答】解：能够自身发光的物体叫光源。通电的电灯、萤火虫、太阳是自身发出了光， 属于光源，而月亮，是反射了其他的光，不属于光源。 故答为：自身发光；月亮。 6．（2017•株洲）如图为2016 年11 月14 日出现的超级月亮，它看起来比平常大14%，而 亮度提高了3 成，超级月亮 不是 （填“是”或“不是”）光源。它的视角比平常要 大 。（填“大”或“小”） 【答】见试题解答内容 【分析】我们把自己能够发光的物体叫做光源。视角与人眼到被观察物体的距离和物体 的大小有关。 【解答】解：①月亮只是反射了太阳光，本身不能发光，所以超级月亮不是光源。 ②由于超级月亮看起来比平常大，所以它的视角比平常要大。 故答为：不是；大。 【题型2 光在均匀介质中直线传播】 7．（2022 秋•龙湖区期末）2022 年北京冬奥会期间，北京皮影艺术剧院紧扣冬奥题材，精 彩呈现皮影戏《寻找雪姑娘》，如图所示，下列情境中，与皮影戏原理相同的是（ ） ． 运动员的影子 B． 五环之光在冰块里偏折 ． 雨后彩虹 D． 大跳台在水中的倒影 【答】 【分析】分别分析出四个选项中的情境都属于哪种光现象，选出与皮影戏原理光在同种 均匀介质中沿直线传播相同的即可。 【解答】解：皮影戏原理是光在同种均匀介质中沿直线传播； 、运动员的影子属光在同种均匀介质中沿直线传播，故正确； B、五环之光在冰块里偏折属光的折射现象，故B 错误； 、雨后彩虹是光的色散，属光的折射现象，故错误； D、大跳台在水中的倒影是平面镜成像，属光的反射现象，故D 错误。 故选：。 8．（2023•武汉开学）下列四幅图中，不能说明光沿直线传播的是（ ） ． 手影 B．B 人眼看到不发光的物体 ． 激光准直 D．D 林荫中的光束 【答】B 【分析】光在同种均匀介质中沿直线传播；逐项分析各情景运用的光学知识进行作答。 【解答】解：、手影是由光的直线传播形成的，故正确； B、人眼看到不发光的物体，是因为光在物体上发生了反射，是光的反射现象，故B 错 误； 、激光准直利用了光的直线传播，故正确； D、林荫中的光束，说明光沿直线传播，故D 正确。 故选：B。 9．（2023 春•成武县期中）如图是我国古代的一种计时工具一一日晷，人们通过观察直杆 在太阳下影子的位置来计时。影子的形成是由于（ ） ．光的直线传播 B．光的反射 ．平面镜成像 D．光的色散 【答】 【分析】光在同种均匀介质中沿直线传播，光沿直线传播的例子有：小孔成像、影子的 形成、日食和月食现象等。 【解答】解：日晷的影子是由光的直线传播形成的，故正确。 故选：。 10．（2023•明水县模拟）“月掩火星”是地球、月亮和火星三者在一条直线上而出现的视 觉现象。下列光现象与“月掩火星”奇观成因相同的是（ ） ． 手影游戏 B． 海市蜃楼 ． 交警服上的反光条 D． 雨后彩虹 【答】 【分析】（1）光在同种均匀介质中是沿直线传播的，日食、月食、影子、小孔成像都 属于光的直线传播现象。 （2）光从一种介质斜射到另一种介质时，传播方向通常会发生改变，这种现象叫光的 折射，海市蜃楼、筷子弯折都属于光的折射现象。 （3）光射到物体的表面会改变传播方向回到原来介质中的现象叫光的反射，平面镜成 像、水中的倒影都属于光的反射现象。 （4）太阳光通过三棱镜后分解出七种单色光的现象叫光的色散；雨后彩虹就是光的色 散现象；光的色散本质上属于光的折射现象， 【解答】解：“月掩火星”是地球、月亮和火星三者在一条直线上而出现的视觉现象， 是由于光的直线传播形成的。 、手影游戏是由于光的直线传播形成的，与月掩火星的原理相同，故符合题意； B、海市蜃楼属于光的折射现象，故B 不符合题意； 、交警服上的反光条属于光的反射，故不符合题意； D、雨后彩虹属于光的折射现象，故D 不符合题意。 故选：。 11．（2023•高新区校级模拟）如图所示，小明利用勾股定理测塔的高度，塔的影子是光的 直线传播 形成的，光 可以 （选填“可以”或“不可以”）在真空中传播。 【答】直线传播；可以。 【分析】（1）光在同种均匀物质中沿直线传播，在日常生活中，激光准直、小孔成像 和影子的形成等都表明光在同一种均匀介质中是沿直线传播的； （2）光的传播不需要介质。 【解答】解：（1）塔的影子是因为不透明的塔挡住了太阳射向地面的光，是光的直线 传播形成的； （2）光的传播不需要介质，可以在真空中传播。 故答为：直线传播；可以。 12．（2023•获嘉县校级模拟）我国古代典籍、诗歌中有很多对物理现象的记载。沈括在 《梦溪笔谈》中记述到“若鸢飞空中，其影随鸢而移”，其原理是光的 直线传播 ； 诗句“卧看满天云不动，不知云与我俱东”说明了运动和静止具有 相对 性。 【答】直线传播；相对。 【分析】（1）光在同种均匀介质中沿直线传播，遇到不透明物体时在后面形成影子； （2）运动是无条件的、永恒的和绝对的；而静止是有条件的、暂时的和相对的。 【解答】解：（1）“若鸢飞空中，其影随鸢而移”，是因为光在同种均匀介质中沿直 线传播，遇到鸢时在后面形成影子； （2）“卧看满天云不动，不知云与我俱东”说明了运动和静止具有相对性。 故答为：直线传播；相对。 13．（2023•丰顺县校级开学）阅读短文，回答问题。 光在均匀介质中是沿直线传播的。我们将激光笔发出的光束射向盛水的烧杯，是看不见 水中的光路的；但当向水中加入一些牛奶或者豆浆时，奇迹出现了：我们看见了水中光 的通路（图甲）。这个现象是英国科学家丁达尔于1869 年最先发现的，所以被称为丁 达尔效应。 为什么会发生丁达尔效应呢？原来，像稀牛奶、稀豆浆、云、烟、雾这些物体，都是由 好几种物质混合形成的，我们称它们为“胶体”，胶体中有许多物质微粒。当光穿过胶 体，碰到这些微粒时，就会以微粒为中心向四面八方发出一些光，这就是光的散射。正 因为光通过胶体发生了光的散射，有一些光进入我们的眼里，我们才看见了光的通路。 光的散射导致了丁达尔效应，就象光的反射会使平面镜成像一样。生活中的丁达尔效应 是很多的，如我们看见的森林中的光线，云间的光线等（图乙）。 （1）老师利用激光演示光在水中沿直线传播时，大家是看不见水中的光路的。向水中 加入几滴牛奶，杯中的物体成为 胶 体，能使光发生 散射 （选填“反射”、 “折射”或“散射”），大家就能看见液体中的光路了。 （2）树荫下的光斑是由光的 直线传播 形成的。 （3）小明同学想研究光在空气中的传播情况，但他却观察不到激光笔发出的光在空气 中的情况，请你为他想出一种办法，使人能看见空气中的光路： 在光的传播路径上喷 一些烟雾 。 【答】（1）胶；散射；（2）直线传播；（3）在光的传播路径上喷一些烟雾。 【分析】（1）根据题意分析答； （2）光在同种均匀物质中沿直线传播，在日常生活中有很多这样的例子如：激光准直、 小孔成像和影子的形成等； （3）根据物体可以反射光分析。 【解答】解：（1）由题意可知，向水中加入几滴牛奶，杯中的物体成为胶体，能使光 发生散射； （2）树荫下的光斑是太阳经过缝隙在地面上的像，小孔成像是因为光沿直线传播形成 的； （3）由于周围光的干扰使激光小手电的光不能观察到，因此可采用对比的方法，让光 在烟雾中传播，这样便可清晰地观察到了。 故答为：（1）胶；散射；（2）直线传播；（3）在光的传播路径上喷一些烟雾。 【题型3 光直线传播的应用】 14．（2022 秋•晋州市期末）两千多年前，《墨经》中就记载了如图所示的小孔成像现象。 小孔成像的成因是（ ） ．光的直线传播 B．光的反射 ．光的折射 D．光的色散 【答】 【分析】光在同种均匀介质中沿直线传播，如：激光准直、小孔成像和影子的形成等 【解答】解：小孔成像的原理是光在同一种均匀介质中沿直线传播；故正确，BD 错误。 故选：。 15．（2023•兴庆区校级一模）如图是开凿隧道时，工人用激光束引导掘进机，下列光现象 中与此过程原理相同的是（ ） ． 塔的倒影 B． 汽车后视镜 ． 钢笔错位 D． 皮影戏 【答】D 【分析】工人用激光束引导掘进机，原理是光在同一种均匀介质中是沿直线传播的。 【解答】解：B、塔的倒影和汽车后视镜的成像原理是光的反射，故B 错误； 、钢笔错位原理是光的折射，故错误； D、皮影戏成像原理是光的直线传播，故D 正确。 故选：D。 16．（2023•工业区模拟）夜晚，小明沿着平直公路B 经过路灯，他头部的影子在地面上行 进的轨迹可能是（ ） ．沿着D B．沿着EF ．沿着G D．沿着K 【答】 【分析】光是直线传播的，根据光的直线传播即可知人头部影子的运动轨迹。 【解答】解：影子是由于光的直线传播形成，物体距离光源越远，则影子就越长。由于 人行走的路径始终与路边石平行，根据三角形相似的知识，其头部所经过的路径一定与 人行走的路径保持平行。 故BD 错误，正确。 故选：。 17．（多选）如图所示，做两个可以套在一起的硬纸筒，在外筒的前端蒙上一块黑纸，黑 纸上穿一个小孔（直径约1mm），在内筒的前端蒙上半透明的塑料薄膜，让小孔对着 屋子外明亮的物体，塑料薄膜上就形成室外物体倒立的像，这就是常说的小孔成像实验， 如下说法中正确的是（ ） ．小孔成像中成的是倒立的实像 B．小孔成像中成的一定是放大的实像 ．小孔成像是由光的直线传播而成的像 D．当保留纸筒到物体距离不变时，拉长纸筒长度，塑料薄膜上成的像变大 【答】D 【分析】（1）物体发出或反射的光通过小孔后，在小孔后面的光屏上形成倒立的实像， 这就是小孔成像；是由于光的直线传播造成的； （2）在小孔成像现象中，物体经小孔成的像的形状由物体决定，像的形状与物体的形 状相同，与孔的形状无关。 （3）小孔所成像的大小与物体的大小、物到小孔的距离、小孔到光屏的距离有关，根 据影响像大小的因素解答。 【解答】解：、据图可知，通过小孔成的像是倒立的实像，故正确； B、小孔成像中，若物体到孔的距离大于像到孔的距离，成缩小的像；若物体到孔的距 离小于像到孔的距离，成放大的像；若物体到孔的距离等于像到孔的距离，成等大的像， 故B 错误； 、小孔成像是由光的直线传播而成的，故正确； D、当保留纸筒到物体距离不变时，拉长纸筒长度，塑料薄膜上成的像变大，故D 正确； 故选：D。 18．（2023•清江浦区校级三模）阳光下小明同学面北而站，由于 光的直线传播 原因， 在其左侧有一个自己的影子。若影子越长，表示时间越接近 早上 。（选“早上”或 “中午”或“傍晚”） 【答】见试题解答内容 【分析】光在同种均匀介质中是沿直线传播的，影子的形成是光的直线传播，且同一物 体的影子长短与光照射的角度有关。 【解答】解：由于光的直线传播，在地面上会产生小明同学的影子； 小明同学面北而站，影子在左侧，说明太阳在东方，影子越长，说明光照射的角度越小， 时间越接近早上。 故答为：光的直线传播；早上。 19．（2022 秋•丹徒区期末）今年国庆放假，天气晴朗，阳光明媚，小雨同学去农村的奶 奶家。小雨发现奶奶家的牛棚顶漏了一个三角形的小洞，阳光透射进来，在地上形成一 个光斑，则光斑是 圆形的 （填“圆形的”“三角形的”或“不规则的”），这实 际是太阳的 像 （填“影子”或“像”），这种现象利用 光沿直线传播 原理。 【答】圆形的；像；光沿直线传播。 【分析】因为是很小的孔，所以当太阳光照射时会形成太阳的像即小孔成像，又因为太 阳是圆形的，所以，地面上的光斑也是圆形的，而小孔成像是利用光沿直线传播形成的。 【解答】解：因为太阳离地面非常远，而小孔又非常小，符合小孔成像的条件，当太阳 光沿直线传播经过小孔时会形成太阳的像（圆形的），也就是我们见到的地面上的光斑， 小孔成的像是倒立的实像，与物体的形状相同，与小孔的形状无关。 故答为：圆形的；像；光沿直线传播。 20．（2023•沙坪坝区校级开学）如图所示，用小孔成像观察仪观察蜡烛的烛焰时，在半透 明膜上可看到一个 倒立 （选填“正立”或“倒立”）烛焰的像，小孔成像的原理 是光的 直线传播 （选填“反射”、“折射”或“直线传播”）。 【答】倒立；直线传播。 【分析】小孔成像的原理是光在同种均匀物质中沿直线传播； 小孔成像所成的是倒立的实像，像的大小与物体到小孔的距离和屏幕到小孔的距离有关。 【解答】解：小孔成像是光直线传播通过小孔时形成的物体的倒立的实像。 故答为：倒立；直线传播。 21．（2023•抚松县模拟）在图甲中的光屏M 上画出蜡烛B 经小孔所成的像'B'。 【答】见解答图。 【分析】根据光在同种均匀介质中光是沿直线传播的，然后过点和B 点分别作出通过小 孔的光线，根据光线与光屏的交点确定像的位置。 【解答】解：过点和小孔画出一条光线交光屏于′，再过B 点和小孔画出一条光线交光 屏于B′，即B 的像为′B′．如下图所示： 22．（2023 春•沭阳县校级期中）人通过窗口能看到的范围是有限的，请在图中作图表示 人眼所看到的窗外范围。 【答】 【分析】光在同一种均匀介质中是沿直线传播的，根据上述原理做出该题的图示即可。 【解答】解：由于在光在同一种均匀介质中是沿直线传播的，故人眼看到的范围如下图 所示。 23．（2022 秋•梁子湖区期末）按要求作图（保留作图痕迹） 如图乙，一盏路灯下站着两人，地上留下了他俩的影子，通过光路作图的方法画出路灯 灯泡S 的位置。 【答】如图所示： 【分析】根据光的直线传播原理可知，连接人和他影子的顶端所形成的直线必定经过点 光源。所以分别把两人的顶端和影子的顶端连接并延长可交于一点，即点光源S 的位置。 【解答】解：光在空气中沿直线传播，将两人的顶端和影子的顶端连接并延长可交于一 点S，就是灯泡的位置，如图所示： 故答为：如图所示： 24．（2020 秋•崇川区校级期中）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： （1）如图所示，由于像的亮度较暗，所以圆筒