第1 页/ 共12 页 初中物理自主招生讲义12 光的直线传播、光速、光年与光的反射 1 光直线传播的应用 【知识点的认识】光直线传播的应用的原理就是光在均匀介质中直线传播．光沿直线传播 的应用实例很多，例如：（1）小孔成像；（2）射击瞄准；（3）激光准直；（4）排直队 要向前看齐等．（5）影子的形成（6）日月食的形成 【命题方向】给出一些光的现象（光的直线传播、光的反射、光的折射）来判断是否是光 情况，认为人的头顶的影子将做匀速直线运动，你认为甲、乙两位同学对人的头顶的影 子的运动情况的看法，谁的看法是正确的？ （2）请说明你的判断依据： （3）求人影的长度随时间的变化率。 2 光的传播速度与光年 【知识点的认识】光（电磁波）在真空中的传播速度．目前公认值为＝299 792 458 米/秒 （精确值），一般四舍五入为3×108米/秒，是最重要的物理常数之一．光能通过的物质叫 做（光）介 光在空气中的速 度：30×108m/s 光在酒精中的速度：22×108m/s． 光年，长度单位，光年一般被用于衡量天体间的距离，其意思是指光在真空中行走一年的 距离，是由时间和光速计算出来的．宇宙中天体间的距离非常大，若以常见的公里或千米 为单位计算非常麻烦，以光年来计量就容易多了．光在真空中一年所经过的距离称为一个 光年．光速为30 万千米每秒，也就是3×108米×（36525×24×60×60）秒（儒略年长度等于

第1 页/ 共34 页 初中物理自主招生讲义12 光的直线传播、光速、光年与光的反射 1 光直线传播的应用 【知识点的认识】光直线传播的应用的原理就是光在均匀介质中直线传播．光沿直线传播 的应用实例很多，例如：（1）小孔成像；（2）射击瞄准；（3）激光准直；（4）排直队 要向前看齐等．（5）影子的形成（6）日月食的形成 【命题方向】给出一些光的现象（光的直线传播、光的反射、光的折射）来判断是否是光 情况，认为人的头顶的影子将做匀速直线运动，你认为甲、乙两位同学对人的头顶的影 子的运动情况的看法，谁的看法是正确的？ （2）请说明你的判断依据： （3）求人影的长度随时间的变化率。 2 光的传播速度与光年 【知识点的认识】光（电磁波）在真空中的传播速度．目前公认值为＝299 792 458 米/秒 （精确值），一般四舍五入为3×108米/秒，是最重要的物理常数之一．光能通过的物质叫 做（光）介 光在空气中的速 度：30×108m/s 光在酒精中的速度：22×108m/s． 光年，长度单位，光年一般被用于衡量天体间的距离，其意思是指光在真空中行走一年的 距离，是由时间和光速计算出来的．宇宙中天体间的距离非常大，若以常见的公里或千米 为单位计算非常麻烦，以光年来计量就容易多了．光在真空中一年所经过的距离称为一个 光年．光速为30 万千米每秒，也就是3×108米×（36525×24×60×60）秒（儒略年长度等于

种几何的抽象，在实际当中不可 能得到一条光线．口语中光线亦可指光源辐射的光。 2、光速和光年 （1）光速：光在真空中的传播速度是 ，而在空气中传播速度接近于在真 空中的传播速度，也认为是 ，光在水中的传播速度约为 ，在玻璃中的传播速度约为 。 （2）光年：光年是指光在1 年中的传播距离，1 光年946×1015m。 3、光在均匀介质中沿直线传播 （1）光在同一种均匀介质中沿直线传播。 个概念， 其中 是为了描述物理现象建构的模型，真实并不存在；我们作出“明亮的月亮不 是光源”的判断，依据是 。 【考点2 光速和光年】 【典例2-1】（2023•墨玉县模拟）向月球发射激光，经27s 后接收到月球表面反射回来的 激光，则月球和地球之间的距离为（激光在空间传播速度＝3×105km/s）（ ） ．81×108km 【变式2-1】（2023•曾都区模拟）最近《三体》电视剧正在热播，老师在追剧时看到一个 情节，由于老师计算能力不强，所以来问问大家，已经知道三体舰队的宇宙飞船速度可 以达到光速的十分之一，而三体星系距离太阳系4 光年。三体舰队如果以十分之一光速 匀速航行，多少年会到达太阳系呢（ ） ．4 年 B．40 年 ．400 年 D．04 年 【变式2-2】（2023•盐城开学）伽利略为了测定光在空气中传播的速度，设计了一实验，

B．农业技术的发展 C．小麦产量降低 D．气候条件的变化 19．与法国相比,西班牙发展园艺业的优势是( ) A．接近消费市场 B．技术水平高 C．交通运输便利 D．低温冷害少 距离地球4.2 光年的恒星比邻星的宜居带内有颗行星（比邻星b），可能存在 生命。据此完成下面小题。 20．比邻星属于（ ） A．太阳系 B．地月系 C．河外星系 D．银河系 21．下列关于比邻星b 可能存在生命的推测，最全面的是（ 材料信息表明，比邻星是距离地球4.2 光年的恒星，比邻星是与太阳并列的恒星，各自属 于不同的恒星系统，因此比邻星不属于太阳系，而地月系位于太阳系之中，因此比邻星也 不可能属于地月系，排除A、B；离地球最近的河外星系——仙女座大星系离地球约254 万光年，而比邻星距离地球仅4.2 光年，因此比邻星不可能位于河外星系，排除C；银河系 的直径介于10 万光年至18 万光年之间，而比邻星距离位于银河系的地球仅4. 2 光年，因 行的核聚变反应，A 符合题意；前面 推测比邻星内部不断地进行核心聚变反应，说明其最主要成分是氢不是氦，B 不符合题意； 材料信息表明，比邻星是距离地球4.2 光年的恒星，C 不符合题意；材料信息表明，比邻星 是距离地球4.2 光年的恒星，且能为其行星提供能量和光照，因此其自身应发光、发热，D 不符合题意。故选A。 【点睛】 地球之所以有生命存在的内部条件——金锁链条件，主要因为日地距离适中，昼夜交替周

种几何的抽象，在实际当中不可 能得到一条光线．口语中光线亦可指光源辐射的光。 2、光速和光年 （1）光速：光在真空中的传播速度是 ，而在空气中传播速度接近于在真 空中的传播速度，也认为是 ，光在水中的传播速度约为 ，在玻璃中的传播速度约为 。 （2）光年：光年是指光在1 年中的传播距离，1 光年946×1015m。 3、光在均匀介质中沿直线传播 （1）光在同一种均匀介质中沿直线传播。 【解答】解：研究光现象时，建立了“光源”“光线”两个概念，其中光线是为了描述 物理现象建构的模型，真实并不存在；我们作出“明亮的月亮不是光源”的判断，依据 是月亮自身不发光。 故答为：光线；月亮自身不发光。 【考点2 光速和光年】 【典例2-1】（2023•墨玉县模拟）向月球发射激光，经27s 后接收到月球表面反射回来的 激光，则月球和地球之间的距离为（激光在空间传播速度＝3×105km/s）（ ） ．81×108km 以达到光速的十分之一，而三体星系距离太阳系4 光年。三体舰队如果以十分之一光速 匀速航行，多少年会到达太阳系呢（ ） ．4 年 B．40 年 ．400 年 D．04 年 【答】B 【分析】光年就是光在一年的时间里所经过的距离；知道速度和路程，根据速度的变形 式t＝ 可以求出时间。 【解答】解：已经三体舰队的宇宙飞船速度：v＝ ，三体星系距离太阳系：s＝4 光年 ＝4 年×， 根据速度公式得，到达太阳系的时间：t＝

某一时刻的。宇宙大爆炸发生在138 亿年前，因此我们现在所能看到的最远处来的光就是那时发出的。由于 光传播的这段时间里宇宙膨胀造成的距离改变，发出这些光的地方与我们现在的距离不是138 亿光年，而是 大约469 亿光年。这就是我们此刻所能观测到的宇宙范围，称之为“粒子视界”。当然，未来的观测者将能 够看到来自更遥远的地方传来的光波。 我们未来可观测的范围还受到宇宙膨胀速度的影响。由于宇宙膨胀，宇宙间相距遥远的两点在相互远离， 只是我们人类尚未发现而已。我们的探索才刚刚开始。80 亿光年以外嵌着银河系的星系团催迫着我们去探索， 探索太阳和地球就更不用说了。我们确信，有人居住的这个行星只不过是一丁点儿的岩石和金属，它靠着反 射太阳光而发出微光。在这样的大距离里，它已经消失得无影无踪。 但是，这个时候，我们的旅程只到达地球上的天文学所通称的“本星系群”。本星系群宽达数百万光年， 大约由20 个子星系组成，是一个稀疏、模糊而 伴侣，它通过引力——跟使我待在坐椅上相同的物理学定律——将矮椭圆星系束缚在一起。整个宇宙中的自 然法则都是一样的。我们现在离地球200 万光年。 M31 以外是另一个非常相似的星系，也就是我们自己的星系。它的旋涡臂缓慢地转动着——每2.5 亿年 旋转一周。现在，我们离地球4 万光年，我们正处于密集的银河中心。但是，假如我们希望找到地球的话， 就必须将方向扭转到银河系的边远地带，扭转到接近遥远的旋涡臂边缘的模糊的地方。

河北正定中学高一第二次月考 地 理 答 案 1．A 根据“车轮星系距离地球约5 亿光年，因有两个环状结构形似马车车轮而得名，外部的 光环是不少新形成的恒星”可知，该天体系统具有较多恒星，故其应与银河系级别相同。故选 A。 2．C 根据材料“车轮星系距离地球约5 亿光年”，光年为光在宇宙真空中沿直线经过一年时间 的距离，故图中画面发生应在拍摄时的5 亿年前，C 正确。 3．B 根据所学

（1）一颗中年恒星，拥有稳定的光照；行星各行其道，互不干扰，宇宙环境安全。(6 分) （2）合理：比邻星是除太阳外离地球最近的恒星；比邻星和太阳相似度高；科学技术的飞 速发展； (9 分) 不合理：比邻星离地球遥远（4.22 光年），难以到达；三星绕转，大小行星不能各行其道， 宇宙环境不安全；地球逃离太阳系中不确定因素太多。(9 分)

河外星系 3.推测火卫一的运动特征是 A.在正圆轨道上绕火星公转 B.绕火星公转周期较短 C.运动过程中不断远离火星 D.与火星公转速度相同 詹姆斯·韦伯太空望远镜可以观测距离地球约7600 光年的船底座星云，该星云是天空中最大和最亮的星云之 一，它包括比太阳大几倍的恒星。据此完成4～5 题。 4.船底座星云位于 A.地月系 B.太阳系 C.银河系 D.河外星系 5.该星云内的恒星系统如果存在生命，其存在生命的行星 星近，公转周 期较短；在运动过程中受火星吸引力影响，不会不断远离火星；火卫一的公转速度与火星不同。故B 选项正 确。 4.C 【解析】由材料可知，船底座星云距离地球约7600 光年，银河系的直径为10 万光年，日地距离为1.5 亿 千米，所以船底座星云位于银河系中。故C 选项正确。 5.B 【解析】该星云内的恒星比太阳大几倍，辐射强度要高于太阳，其天体系统内行星要具备适宜生命生存的温

3．推测火卫一的运动特征是 A .在正圆轨道上绕火星公转 B.绕火星公转周期较短 C.运动过程中不断远离火星 D．与火星公转速度相同 詹姆斯·韦伯太空望远镜可以观测距离地球约7600 光年的船底座星云，该星云是天空中最大和最亮 的星云之一，它包括比太阳大几倍的恒星。据此完成4～5 题。 4．船底座星云位于 A .地月系 B.太阳系 C.河外星系 D.银河系 5．该星云内的恒星系统如果存在生命，其存在生命的行星 离火星近， 公转周期较短；在运动过程中受火星吸引力影响，不会不断远离火星；火卫一的公转速度与火星不同。 故B 选项正确。 4．D【解析】由材料可知，船底座星云距离地球约7600 光年，银河系的直径为10 万光年，日地距离 为1.5 亿千米，所以船底座星云位于银河系中。故D 选项正确。 5．B【解析】该星云内的恒星比太阳大几倍，辐射强度要高于太阳，其天体系统内行星要具备适宜生命 生存的温