第25页 - 通城学典课时作业本八年级物理苏科版江苏专用

A

D

光在同种均匀介质中沿直线传播

 雏鸡影像是A灯和B灯都照射不到的区域，而鸡蛋影像除去雏鸡外的区域，会被B灯照射到

是

D

变小

太阳

像

树叶缝隙到地面的高度不同

D

【分析】
我们可以结合北半球太阳周日运动的规律逐步推导：
1. 首先明确核心逻辑：杆的影子方位始终和太阳方位完全相反，太阳在哪个方向，影子就朝向它的反方向。
2. 我们所处的北半球北回归线以北区域，正午太阳始终在正南方向，此时太阳高度角最大，杆的影子最短，朝向正北。
3. 上午太阳从东向南移动，对应影子从西向北移动；下午太阳从南向西移动，对应影子从北向东移动。
4. 已知A是上午的影子端点、B是下午的影子端点且OA=OB，说明这两个时刻太阳高度相等，关于正午时刻对称：上午太阳在东南侧，影子A位于O点的西北侧；下午太阳在西南侧，影子B位于O点的东北侧，因此A到B的连线指向东。
5. 再逐一验证剩余选项：正午影子最短，也就是离O最近的C点，OC指向正北，并非向南；同时影子长度从上午到正午变短、正午到下午变长，轨迹上各点到O的距离不相等，不可能是以O为圆心的圆弧。
【解析】
解：
AB选项：北半球中纬度地区，上午太阳位于东南方向，杆顶影子A朝向西北；下午太阳位于西南方向，杆顶影子B朝向东北，OA=OB说明A、B关于正午的影子轨迹对称，因此A→B的连线指向东，A正确，B错误。
C选项：C点离O点最近，说明此时为正午，太阳高度角达到当日最大值，北半球正午太阳在正南方向，因此杆的影子O→C指向正北，并非向南，C错误。
D选项：从上午到正午，太阳高度逐渐变大，影子长度逐渐变短；从正午到下午，太阳高度逐渐变小，影子长度逐渐变长，轨迹上各点到O的距离先减小后增大，并非全部相等，因此ABC不是以O为圆心的一段圆弧，D错误。
综上，答案选A。
【答案】
A
【知识点】
光的直线传播，影子形成，太阳视运动
【点评】
本题结合生活中利用杆影辨别方向的实际场景，考察了光的直线传播形成影子的原理，以及北半球太阳周日视运动的基础常识，需要结合影子和太阳方位相反的逻辑推导，易错点是混淆北半球正午影子的朝向，误选C选项。
【难度系数】
0.6

【分析】
首先先明确图中天体排布：左侧为太阳，中间小圆是月球，右侧大球是地球，光线沿箭头方向从太阳向地球传播，此时月球位于太阳和地球之间，满足日食的发生条件，不可能出现月食现象，可以先快速排除描述月食的选项。接下来结合光的直线传播规律，区分月球遮挡太阳光形成的本影、半影、伪本影三个区域的观测特点：本影区完全看不到太阳，对应日全食；半影区只能看到部分太阳，对应日偏食；伪本影区只能看到太阳的环形边缘，对应日环食，再逐一判断剩余选项的正误即可得到答案。
【解析】
光在同种均匀介质中沿直线传播，当月球运行到太阳和地球之间，三者近乎处于同一直线时，太阳光会被月球遮挡，在地球表面不同区域形成不同类型的日食：
1. 本影区：该区域完全接收不到太阳的任何光线，观测者完全看不到太阳，可观测到日全食；
2. 半影区：该区域仅能接收到太阳部分区域发出的光线，观测者只能看到太阳的一部分，可观测到日偏食；
3. 伪本影区：该区域仅能接收到太阳边缘发出的光线，太阳中心部分被月球遮挡，观测者可观测到日环食。
对各选项逐一判断：
A选项：A位置处于月球的半影区，仅能观测到日偏食，无法看到日全食，A错误；
B选项：该场景下月球位于太阳和地球之间，发生的是日食现象，不可能观测到月全食，B错误；
C选项：同理，该场景为日食发生的场景，无法观测到月偏食，C错误；
D选项：A位置处于月球的半影区，可以看到日偏食，D正确。
【答案】
D
【知识点】
光的直线传播；日食形成原理
【点评】
本题重点考查日食的形成规律，易错点是混淆日食和月食的发生条件：月食是地球运行到太阳和月球之间时才会发生的现象，本题的天体排布完全不满足月食的发生条件，可直接快速排除B、C两个错误选项，再结合不同阴影区域的观测特征即可选出正确答案。
【难度系数】
0.6

【分析】
我们可以从影子的形成逻辑逐步推导：首先思考影像（暗区）的形成原因，不透明物体后方出现光照不到的暗区，本质是光无法绕过物体传播，对应光的直线传播规律。接着对比单光源和双光源的差异：只开A灯时鸡蛋挡住A的光线，屏幕上形成鸡蛋的暗影像；打开B灯后，分析屏幕不同区域的光照情况，就能发现只有鸡雏同时挡住两盏灯的光线，对应的区域完全没有光照射，暗度更高，因此更清晰。
【解析】
1. 该现象中鸡蛋和鸡雏的影像本质都是影子，当光在同种均匀介质中沿直线传播时，遇到不透明的鸡蛋、鸡雏，光线无法绕过物体，会在后方屏幕上形成光照不到的暗区，也就是我们看到的影像，因此核心光学原理是光的直线传播。
2. 同时开启A、B两盏灯后，鸡蛋影像中除了鸡雏对应的区域，其余部分原本被A灯挡住的位置，现在可以被B灯的光线照射到，暗度明显降低；只有鸡雏对应的影像区域，A灯的光被鸡雏遮挡，B灯的光也被鸡雏遮挡，这个区域两盏灯的光线都无法到达，暗度远高于鸡蛋其余部分的影像，因此鸡雏影像更清晰。
【答案】
光在同种均匀介质中沿直线传播雏鸡影像是A灯和B灯都照射不到的区域,而鸡蛋影像除去雏鸡外的区域,会被B灯照射到
【知识点】
光的直线传播，影子的形成
【点评】
本题结合趣味实验情境考察光学基础规律，跳出了常规单光源影子的考察模式，引入双光源的场景，引导学生用基础的光沿直线传播知识分析不同区域的光照差异，变相考察了本影、半影的实际效果，能有效锻炼学生用物理原理解释新奇现象的能力。
【难度系数】
0.6

【分析】
本题的核心原理是光的直线传播，我们需要确定点光源S发出的光沿直线传播、穿过墙体孔洞后能到达的右侧区域。首先思考：不透明的黑色墙体会遮挡沿直线传播的光线，只有刚好擦过孔洞边缘、不被墙体挡住的两条光线是临界光线，两条光线之间的区域就是S能照亮的范围。第一步先定位点光源S，第二步找到孔洞处不会被墙体遮挡的两个边界端点A和C，分别连接S与两个端点并向右侧匡衡家区域延长，两条延长线之间的部分就是所求的照亮范围，最后将该区域画上阴影即可。
【解析】
1. 光在同种均匀介质中沿直线传播，烛焰S作为点光源，发出的光线会向四周沿直线传播，遇到图中不透明的黑色墙体时会被遮挡，只有穿过孔洞的光线可以到达右侧匡衡家。
2. 作第一条临界光线：连接点光源S和孔洞的左上端点A，将该直线向墙体右侧（匡衡家一侧）延长，这是不会被上方黑色墙体挡住的最靠下的光线。
3. 作第二条临界光线：连接点光源S和孔洞的右下端点C，将该直线向墙体右侧（匡衡家一侧）延长，这是不会被下方黑色墙体挡住的最靠上的光线。
4. 两条临界光线在右侧所夹的区域就是烛焰S能够照亮的范围，用阴影标注该区域，完成光路图。
【答案】

【知识点】
光的直线传播；光路作图
【点评】
本题结合成语“凿壁偷光”的传统文化场景，属于跨学科融合的基础光学题，重点考察对光沿直线传播规律的实际应用能力。解题时要注意避开墙体遮挡的误区，不要错误连接S与B、S与D，找准两条临界光线的端点即可顺利完成作图。
【难度系数】
0.7

【分析】
这道题围绕小孔成像的知识点展开，我们可以顺着小孔成像的核心规律逐步推导：首先回忆小孔成像的本质是光的直线传播，成的是实像，实像的定义就是实际光线会聚形成的，就能解答第一问；第二问要明确小孔成像的像的形状只和物体形状有关，和小孔形状无关，且成倒立像，直接对应选项即可；第三问根据小孔成像的大小规律，物距不变时，像距越小像越小，半透明膜靠近小孔就是像距减小，就能判断像的变化；第四问的树下光斑是小孔成像的生活实例，树叶缝隙相当于小孔，地面是光屏，对应成像物体是太阳，光斑大小差异的原因结合像距对像大小的影响就能推导出来。
【解析】
（1）小孔成像属于实像，是烛焰发出的光沿直线传播，经过小孔后实际会聚在半透明膜上形成的，因此是实际光线会聚形成的。
（2）小孔成像的像的形状由成像物体（烛焰）决定，和小孔的形状无关，且小孔成像始终成倒立的实像，因此三角形小孔下看到的是烛焰的倒立像，选D。
（3）小孔成像中，当蜡烛到小孔的物距保持不变时，半透明膜靠近小孔，相当于像距减小，所成的像会随之变小。
（4）阳光透过树叶缝隙在地面形成圆形光斑，属于小孔成像现象，此时树叶缝隙相当于小孔，地面为光屏，因此光斑是太阳的像；太阳到树叶缝隙的距离几乎是固定的，像的大小由像距（树叶缝隙到地面的高度）决定，因此光斑大小不同的原因是树叶缝隙到地面的高度不同。
【答案】
(1) 是 (2) D (3) 变小 (4) 太阳像树叶缝隙到地面的高度不同
【知识点】
光的直线传播，小孔成像特点
【点评】
本题结合自制针孔相机、树荫光斑两个生活化场景考察小孔成像的核心规律，易错点集中在误以为像的形状和小孔形状相关、混淆光斑大小的影响因素，能帮助学生区分小孔成像和影子的差异，加深对光沿直线传播应用的理解。
【难度系数】
0.7

【分析】
我们可以通过相似三角形的规律来推导影子的位置变化：首先设路灯高度为H，A、B的身高分别为h_A、h_B，已知A比B高即h_A＞h_B，先利用点光源下影子形成的相似关系，推导出两人影子到路灯地面投影O'的距离，和自身到O'水平距离的比例关系，对比两个比例系数的大小。由于两人向右行走速度完全相同，因此A、B两人之间的水平距离始终保持不变，将两个影子的间距表示为随时间变化的函数后可以发现：初始阶段B的影子在A影子右侧，间距随时间不断缩小，当两个影子重合后，身高更高的A对应的影子移动速度比B的影子更快，A的影子会超过B的影子，之后两者的间距就会开始逐渐增大，最终得到间距的整体变化趋势。
【解析】
解：设路灯的总高度为H，小朋友A的身高为$h_A$，小朋友B的身高为$h_B$，由题意可知$h_A ＞ h_B$。
设某时刻A距离路灯地面投影$O'$的水平距离为$x_A$，A的影子$A'$距离$O'$的水平距离为$L_A$，根据光的直线传播，由相似三角形性质可得：
$\frac{h_A}{H} = \frac{L_A - x_A}{L_A}$
整理后得到A的影子位置表达式：
$L_A = \frac{H}{H - h_A} · x_A$
同理，设B距离$O'$的水平距离为$x_B$，B的影子$B'$距离$O'$的水平距离为$L_B$，可得B的影子位置表达式：
$L_B = \frac{H}{H - h_B} · x_B$
因为$h_A ＞ h_B$，所以$H-h_A ＜ H-h_B$，因此两个比例系数满足：
$k_A = \frac{H}{H - h_A} ＞ k_B = \frac{H}{H - h_B}$
两人以相同速度v向右行走，因此任意时刻两人的水平距离差$x_B - x_A = s$，s为常数，始终等于初始时A、B的间距，代入影子间距的绝对值表达式：
$\Delta L = |L_B - L_A| = |k_B x_B - k_A x_A| = |k_B(x_A + s) - k_A x_A| = |k_B s + x_A(k_B - k_A)|$
由于$k_B - k_A ＜ 0$，随着$x_A$随时间匀速增大，$\Delta L$首先随时间逐渐减小，当$k_B s + x_A(k_B - k_A)=0$时两影子完全重合，间距为0；之后$x_A$继续增大，$\Delta L$的数值开始随时间逐渐增大。因此地面上$A'$和$B'$之间的距离先减小后增大。
【答案】D
【知识点】光的直线传播，相似三角形应用
【点评】本题结合生活中路灯下的影子场景考查点光源下影子的运动规律，很容易直接根据比例系数的差为负，误判影子间距一直减小，忽略了间距是绝对值，影子发生交叉后间距会反向增大的特点，需要结合数学函数分析绝对值的变化趋势才能得到正确结论。
【难度系数】0.3