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1、专题13（光的直线传播）1如图所示，路灯距地面的高度 H=8m，身高 h=1.6m 的人自路灯的正下方经过时，看到自己头部的影子正好在自己脚下。如果人以 v=1m/s 的速度匀速向前走，则人头部的影子的平均速度为（ ）A1m/sB0.8m/sC1.6m/sD1.25m/s 2日食、月食是我们在地球上通过肉眼能直接观测到的天文现象，如果定义月球的半径为1，则地球的半径约为3.7，太阳的半径约为400，地、月距离约为220，地、日距离约为8.6104，参考上述数据可以判断，我们在地球上看不到的现象是A月环食B月全食C日环食D日全食【答案】A【解析】【详解】月环食是地球将太阳档住后，在月球上留下的环
2、形区域，由尺寸计算的结果可知，月环食是不可能的，故A是正确的；再者我们平时可能听说过月全食、日全食和日环食，但没听说过月环食，故也说明A是正确的。光的直线传播，相似三角形成比例。3沈括在梦溪笔谈中记述到“若鸢飞空中，其影随鸢而移”（图一），而在纸窗上开一个小孔，使鸢的影子呈现在室内纸屏上，却观察到“鸢东则影西，鸢西则影东”（图二）则下列说法错误的是A图一可用光的直线传播解释B图二可用光的直线传播解释C图二是小孔成像D小孔成像所成的是一个虚像 4我国古人信奉天人合一，认为天象是对人的警示所以古代先民对2000多年以来发生在中华大地上空的每一次日食都有明确的记载，这在世界范围来看都是独一无二的下列
3、关于日食、月食的说法正确的有：A发生日食是由于光的直线传播造成的B发生月食是由于光的反射造成的C发生日全食的时候，太阳光无法照射到地球上，因此整个地球都是黑暗的D发生月全食的时候，太阳光无法照射到月球上，因此整个月球都是黑暗的 5盾构机是一种隧道掘进的专用工程机械，如图所示为保证隧道方向不出偏差，工程师们用激光束来引导盾构机沿直线掘进下列说法中正确的是A激光器可以固定在地面上B盾构机的激光导向应用了光的反射定律C激光器必须固定安装在盾构机上D盾构机的激光导向应用了光的直线传播 6在探究树荫下光斑的活动中，小华猜想光斑形状可能与孔的形状、孔的大小和孔到光屏的距离有关。为了研究孔的大小对光斑形状的
4、影响，她找来平行光源和图a所示的四种打好孔的卡片。（1）小华在四种卡片中选择了卡片甲。她这样选择的原因是_。（2）让平行光垂直照射在卡片上，调节卡片甲与光屏距离，透过孔的光在光屏上形成一个与卡片甲三角形孔相同的光斑；再用另一张卡片覆盖在甲上，如图b，自右侧无孔处开始，向左缓缓推动乙；起初，观察到光屏上的光斑形状_，光斑大小_；过一会儿，观察到光屏上出现圆形的光斑，继续缓缓推动卡片乙使透过平行光的三角形孔变小，则光屏上的光斑形状_，光斑大小_。 7如图所示，小明同学找来一个空的易拉罐，用钉子在易拉罐底部的中央戳一个小孔，将易拉罐的顶部剪去后，蒙上一层塑料薄膜，这样就制成了一个针孔照相机，其实就是
5、小孔成像的实验装置。将点燃的蜡烛置于小孔前的某一位置，观察并研究小孔成像的特点。 (1)小明开始实验时，眼睛从右侧看过去，无论怎样调节易拉罐与蜡烛之间的距离，屏上都看不到烛焰的像，而只能看到一片光亮，最有可能的原因是_。(填序号)A小孔扎成了三角形B小孔扎成了正方形C小孔太大D小孔太小(2)换了易拉罐重新正确制作并操作后，小明看到了烛焰在塑料薄膜上所成的像，该像是烛焰_(选填“正”或“倒”)立的_(选填“实”或“虚”)像。(3)实验中观察到烛焰的像偏小，为了增大烛焰的像，在不更换原有易拉罐的情况下可采取的办法是_。(4)晴朗夏日的树下，小华惊喜地看到地上有许多圆形的光斑，经与同学讨论，他们一致
6、认为这是太阳经树叶间的细小缝隙而成的像。但圆形光斑的大小不一样，其原因是_。 8小东与几位同学做手影游戏时发现，手影大小经常在改变，影子的大小与哪些因素有关？他猜想：影子的大小可能与光源到物体的距离有关，他们借助如图所示的实验装置，来探究影子高度与光源到物体距离的关系实验中，把手电筒正对黑板擦由近及远先后放在距离黑板擦不同位置，保持其他因素不变，分别测量影子在墙面上的高度记录数据如下表：（1）分析数据他们发现：若保持其他因素不变，当手电筒由近处逐渐远离黑板擦时，影子的高度随之_；（2）为了进一步发现其中的规律，他们根据数据绘制了影子高度H随手电筒到黑板擦距离L变化的图象（如图）由图象可知，当手
7、电筒到黑板擦的距离L=35cm时，影子的高度H大致是_；（3）当手电筒距黑板擦较远时，观察图象的变化趋势发现，影子变小得_（填“快”或“慢”）；当手电筒距离黑板擦足够远时，影子大小将_（填“逐渐变大”“逐渐变小”或“基本不变”） 9小明从树荫下走过，发现地面上有许多大小、形状不同的光斑关于光斑的形状形成原因，他进行了探究，首先猜想光斑的形状：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是_(合理、不合理)的，原因是光在同一种均匀介质中是沿_传播的，不能穿过不透明的物质；（2）为了进行探究，他们制作了甲乙丙丁四个带孔的卡片，如下
8、图所示，其中甲乙卡片中小孔的尺寸均为3mm，甲、丙、丁卡片中的大孔的尺寸均为2cm。他在地上铺上一张白纸，把带孔的卡片置于上方，让太阳光通过卡片上的孔，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用来验证光斑的形状与树叶间空隙形状无关，你选用_卡片；（3）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，由此得出光斑的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_ 答案解析1如图所示，路灯距地面的高度 H=8m，身高 h=1.6m 的人自路
9、灯的正下方经过时，看到自己头部的影子正好在自己脚下。如果人以 v=1m/s 的速度匀速向前走，则人头部的影子的平均速度为（ ）A1m/sB0.8m/sC1.6m/sD1.25m/s【答案】D【解析】【详解】如下图，则可知OAB和OCD相似，根据相似三角形对应边成比例，则有：；因为人在做匀速直线运动，所以人通过的路程：将式代入式，得：由于是不变的，因此人的影子从C点到D的过程也是做匀速直线运动，所以人头部影子的速度为，故ABC错误，D正确。2日食、月食是我们在地球上通过肉眼能直接观测到的天文现象，如果定义月球的半径为1，则地球的半径约为3.7，太阳的半径约为400，地、月距离约为220，地、日距
10、离约为8.6104，参考上述数据可以判断，我们在地球上看不到的现象是A月环食B月全食C日环食D日全食【答案】A【解析】【详解】月环食是地球将太阳档住后，在月球上留下的环形区域，由尺寸计算的结果可知，月环食是不可能的，故A是正确的；再者我们平时可能听说过月全食、日全食和日环食，但没听说过月环食，故也说明A是正确的。光的直线传播，相似三角形成比例。3沈括在梦溪笔谈中记述到“若鸢飞空中，其影随鸢而移”（图一），而在纸窗上开一个小孔，使鸢的影子呈现在室内纸屏上，却观察到“鸢东则影西，鸢西则影东”（图二）则下列说法错误的是A图一可用光的直线传播解释B图二可用光的直线传播解释C图二是小孔成像D小孔成像所成
11、的是一个虚像【答案】D【解析】【分析】【详解】图一可用光的直线传播解释，由于光沿直线传播形成了影子，故A选项正确；图二可用光的直线传播解释，所说的“影子”实际是鸢经小孔所成的像，即小孔成像，这也是光直线传播形成的现象故BC正确小孔所成像可以用光凭承接，所以所成像为实像，故D选项错误4我国古人信奉天人合一，认为天象是对人的警示所以古代先民对2000多年以来发生在中华大地上空的每一次日食都有明确的记载，这在世界范围来看都是独一无二的下列关于日食、月食的说法正确的有：A发生日食是由于光的直线传播造成的B发生月食是由于光的反射造成的C发生日全食的时候，太阳光无法照射到地球上，因此整个地球都是黑暗的D发
12、生月全食的时候，太阳光无法照射到月球上，因此整个月球都是黑暗的【答案】AD【解析】A.日食是月球挡住了太阳光，即月球的影子落到地面上，是由于光的直线传播造成的，故A正确；B.月食是月球进入了地球的影子区域，所以也是光的直线传播形成的，故B错误；C. 发生日全食的时候，是人处在月球影子的本影区，而月球较小，所以月球的影子只在地球上一个狭长的地带掠过，并不是整个地球都是黑暗的，故C错误；D. 发生月全食的时候，月球进入了地球的影子区域，且地球较大，所以整个月球都可以在地球的影子中，因此整个月球都是黑暗的，故D正确选AD5盾构机是一种隧道掘进的专用工程机械，如图所示为保证隧道方向不出偏差，工程师们用
13、激光束来引导盾构机沿直线掘进下列说法中正确的是A激光器可以固定在地面上B盾构机的激光导向应用了光的反射定律C激光器必须固定安装在盾构机上D盾构机的激光导向应用了光的直线传播【答案】AD【解析】用激光束来引导盾构机沿直线掘进，激光器应固定在地面上，以保证方向不变，激光导向应用了光的直线传播，故AD正确，BC错误6在探究树荫下光斑的活动中，小华猜想光斑形状可能与孔的形状、孔的大小和孔到光屏的距离有关。为了研究孔的大小对光斑形状的影响，她找来平行光源和图a所示的四种打好孔的卡片。（1）小华在四种卡片中选择了卡片甲。她这样选择的原因是_。（2）让平行光垂直照射在卡片上，调节卡片甲与光屏距离，透过孔的光
14、在光屏上形成一个与卡片甲三角形孔相同的光斑；再用另一张卡片覆盖在甲上，如图b，自右侧无孔处开始，向左缓缓推动乙；起初，观察到光屏上的光斑形状_，光斑大小_；过一会儿，观察到光屏上出现圆形的光斑，继续缓缓推动卡片乙使透过平行光的三角形孔变小，则光屏上的光斑形状_，光斑大小_。【答案】在改变孔的大小过程中，孔的形状保持不变 不变 变小 不变 不变 【解析】【分析】（1）根据控制变量的思路，探究孔的大小对光斑形状的影响，必须控制孔的形状不变，只改变孔的大小。（2）小孔较大时，通过孔形成的光斑不是小孔成像现象，而是影子的原因，则光斑形状与孔的形状有关；小孔较小时，通过孔形成的光斑属于小孔成像现象，光斑
15、形状与孔的形状无关。【详解】（1）a图中卡片甲是三角形，从右侧拦住部分仍是三角形，形状不变，故A符合要求；乙、丙、丁三图中随着卡片移动，孔的形状发生了变化，不符合要求。（2）在卡片到地面（孔到光屏）的距离一定时，当孔较大时，在地面上形成的是孔的像，与影子形成相同，形状与孔的形状相同，当孔小到一定程度时，为小孔成像现象，光斑的形状与孔的形状无关，所以向左缓缓推动乙；起初，观察到光屏上的光斑形状不变，光斑变小；孔较小时，光屏上出现光源的像，继续缓缓推动卡片乙使透过平行光的三角形孔变小，则光屏上的光斑形状不变，光斑大小不变。7如图所示，小明同学找来一个空的易拉罐，用钉子在易拉罐底部的中央戳一个小孔，
16、将易拉罐的顶部剪去后，蒙上一层塑料薄膜，这样就制成了一个针孔照相机，其实就是小孔成像的实验装置。将点燃的蜡烛置于小孔前的某一位置，观察并研究小孔成像的特点。 (1)小明开始实验时，眼睛从右侧看过去，无论怎样调节易拉罐与蜡烛之间的距离，屏上都看不到烛焰的像，而只能看到一片光亮，最有可能的原因是_。(填序号)A小孔扎成了三角形B小孔扎成了正方形C小孔太大D小孔太小(2)换了易拉罐重新正确制作并操作后，小明看到了烛焰在塑料薄膜上所成的像，该像是烛焰_(选填“正”或“倒”)立的_(选填“实”或“虚”)像。(3)实验中观察到烛焰的像偏小，为了增大烛焰的像，在不更换原有易拉罐的情况下可采取的办法是_。(4
17、)晴朗夏日的树下，小华惊喜地看到地上有许多圆形的光斑，经与同学讨论，他们一致认为这是太阳经树叶间的细小缝隙而成的像。但圆形光斑的大小不一样，其原因是_。【答案】 C 倒 实 使蜡烛与小孔距离近一些 树叶间缝隙离地面的距离不同【解析】【详解】(1)小明开始实验时，眼睛从右侧看过去，无论怎样调节易拉罐与蜡烛之间的距离，屏上都看不到烛焰的像，而只能看到一片光亮；小孔成像时，对小孔的要求是小，所成像的形状由物体的形状决定，与孔的形状无关，当小孔较大时，能形成光斑，但不能成像。故ABD错误，C正确，选C。(2)换了易拉罐重新正确制作并操作后，小明看到了烛焰在塑料薄膜上所成的像，因为小孔成像由光的直线传播
18、形成，上下、左右的光线会颠倒，所以像是倒立的，像由实际光线汇聚而成，所以是实像。(3)实验中观察到烛焰的像偏小，像的大小由物距和像距决定，当像距不变时，物距越小，成的像越大，所以为了增大烛焰的像，在不更换原有易拉罐的情况下可采取的办法是使蜡烛与小孔距离近一些，即减小物距。(4)晴朗夏日的树下，小华惊喜地看到地上有许多圆形的光斑，经与同学讨论，他们一致认为这是太阳经树叶间的细小缝隙而成的像。小孔成像时，像的大小由物距和像距决定，当物距不变，像距变化时，成的像大小变化，所以圆形光斑的大小不一样，其原因是树叶间缝隙离地面的距离不同，即像距不同。【点睛】由小孔成像的光路不难理解，当像距离小孔的距离越远
19、时，像越大；要比较像与物的大小关系，可以比较像距与物距的大小，如果像距大，像就是放大的，反之缩小。8小东与几位同学做手影游戏时发现，手影大小经常在改变，影子的大小与哪些因素有关？他猜想：影子的大小可能与光源到物体的距离有关，他们借助如图所示的实验装置，来探究影子高度与光源到物体距离的关系实验中，把手电筒正对黑板擦由近及远先后放在距离黑板擦不同位置，保持其他因素不变，分别测量影子在墙面上的高度记录数据如下表：（1）分析数据他们发现：若保持其他因素不变，当手电筒由近处逐渐远离黑板擦时，影子的高度随之_；（2）为了进一步发现其中的规律，他们根据数据绘制了影子高度H随手电筒到黑板擦距离L变化的图象（如
20、图）由图象可知，当手电筒到黑板擦的距离L=35cm时，影子的高度H大致是_；（3）当手电筒距黑板擦较远时，观察图象的变化趋势发现，影子变小得_（填“快”或“慢”）；当手电筒距离黑板擦足够远时，影子大小将_（填“逐渐变大”“逐渐变小”或“基本不变”）【答案】减小 15 慢 基本不变 【解析】试题分析：根据光的直线传播原理，若保持其他因素不变，当手电筒（光源）由近处逐渐远离黑板擦时，影子的高度应随之减小由图像可知，当手电筒到黑板擦的距离L = 35cm时，影子的高度H大致是15.5cm当手电筒距离黑板擦较远时，观察图像的变化趋势发现，影子变小得慢；当手电筒距黑板擦足够远时，影子大小将不变考点：本题
21、考查光的直线传播点评：本试题贴近学生的日常生活，研究影子的大小与哪些因素有关本道题考查了学生在生活中的观察能力和图像的分析能力9小明从树荫下走过，发现地面上有许多大小、形状不同的光斑关于光斑的形状形成原因，他进行了探究，首先猜想光斑的形状：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是_(合理、不合理)的，原因是光在同一种均匀介质中是沿_传播的，不能穿过不透明的物质；（2）为了进行探究，他们制作了甲乙丙丁四个带孔的卡片，如下图所示，其中甲乙卡片中小孔的尺寸均为3mm，甲、丙、丁卡片中的大孔的尺寸均为2cm。他在地上铺上一张白纸
22、，把带孔的卡片置于上方，让太阳光通过卡片上的孔，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用来验证光斑的形状与树叶间空隙形状无关，你选用_卡片；（3）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，由此得出光斑的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_【答案】 不合理 直线 乙 不可靠 见解析【解析】（1）因为光在同一种均匀介质中是沿直线传播，所以不能穿过不透明的物质，即光斑不可能是树叶的影子，可确定猜想a是不合理的。（2）根据题意甲乙丙丁四张卡片中，乙卡片的小孔直径小且相等，且四个形状不同，符合控制变量的思想，以用来探究光斑的形状与树叶间空隙形状无关，所以选用乙卡片。（3）小明在探究光斑形状与树叶间空隙大小是否有关时，选用甲卡片进行实验，一次得出结论，是不可靠的，要使实验更普遍性，具有说服力，应使用不同形状的小孔，进行多次实验，得出结论；可以将卡片设计成如图形状：