4.1光的直线传播(解析版)

4.1光的直线传播参考答案与试题解析一．基础过关（共2小题）1．光在同种均匀介质中沿直线传播的，真空中的光速是3×108m/s，是宇宙间最快的速度。在玻璃、空气、水这三种介质中，光在空气中的传播速度最大，光在玻璃中传播速度最小。【答案】同种均匀；3×108；空气；玻璃【解答】解：光在同种均匀介质中沿直线传播；光在真空中速度最大，其数值是3×108m/s；光在玻璃、空气、水中的传播速度不同，光在以上这三种介质中，在空气中的传播速度最大，光在玻璃中传播速度最小。故答案为：同种均匀；3×108；空气；玻璃。2．光的直线传播（1）传播规律：光在同种均匀介质中沿直线传播。（2）光线：我们通常用一条带有箭头的直线表示光传播的径迹和方向，它是建立的理想模型，实际上不存在。（3）光速：光在真空中的速度最大，可近似取c＝3×108m/s。光在不同介质中的速度不同，c＞v空气＞v水＞v玻璃•（4）光年：指的是光在1年内传播的距离，它是计量距离的单位，不是时间单位。（5）生活中利用光的直线传播的例子：皮影戏、手影、小孔成像、激光引导掘进机开挖隧道等。【答案】（1）直线；（3）真空；3×108；介质；（4）距离；（5）小孔成像【解答】解：（1）光在同种均匀介质中是沿直线传播的。（3）光在真空中的传播速度最大，可近似取c＝3×108m/s；光在不同介质中的传播速度不同，c＞v空气＞v水＞v玻璃；（4）光在真空中1年内传播的距离叫做光年，它是计量距离的单位，不是时间单位；（5）皮影戏、手影、小孔成像、激光引导掘进机开挖隧道等都属于光的直线传播现象。故答案为：（1）直线；（3）真空；3×108；介质；（4）距离；（5）小孔成像。二．试题（共14小题）3．下列都属于光源的一组是（）A．太阳、月亮、播放节目的电视机屏幕 B．正在放映的电影屏幕、萤火虫、恒星 C．恒星、萤火虫、点燃的蜡烛 D．月亮、正在放映的电影屏幕、太阳【答案】C【解答】A、月亮自身不能发光，不是光源，该组不全是光源，故A错误；B、正在放映的电影银幕自身不能发光，不是光源，故B错误；C、恒星、萤火虫、点燃的蜡烛自身都能够发光，都是光源，故C正确；D、正在放映的电影银幕、月亮自身不能发光，不是光源，故D错误。故选：C。4．光在下列透明物质中的传播速度由小到大的排列是（）A．空气、水、玻璃 B．空气、玻璃、水 C．水、玻璃、空气 D．玻璃、水、空气【答案】D【解答】解：光在玻璃、水、真空、空气中传播时，在真空中和空气中的传播速度最大；其次是水，再次是玻璃。故选：D。5．下列光现象中，属于小孔成像的例子是（）A．“一叶障目，不识泰山” B．奥运会射击比赛，眼、准星和靶心三点一线 C．晴朗天气，在浓密森林里看到许多明亮的小圆斑 D．夜晚，出现了“月食”【答案】C【解答】解：A、“一叶障目，不识泰山”，说明光是沿直线传播的，故A错误；B、奥运会射击比赛，眼、准星和靶心三点一线，利用了光的直线传播，故B错误；C、晴朗天气，在浓密森林里看到许多明亮的小圆斑，这是小孔成像，故C正确；D、“月食”是由光的直线传播形成的，故D错误。故选：C。6．太阳光透过树叶间的缝隙照射到地面上，形成一个个“光斑”和“树荫”，其中（）A．“树荫”是圆形的，是树叶的影子 B．“树荫”的形状不规则，它们是太阳的像 C．“光斑”是圆形的，是太阳的像 D．“光斑”的形状不规则，它们是太阳的影子【答案】C【解答】解：阳光透过密密的树叶在地面上形成一个个圆形的“光斑”，这就是小孔成像，是太阳所成的像。光是沿直线传播的，所以遇到障碍物（树叶）就会形成影子，这就是“树荫”。所以障碍物是什么形状，树荫就是什么形状，不一定就是圆形的。所以选项C正确，选项ABD错误。故选：C。7．小明同学在课外用易拉罐做成如图所示的装置做小孔成像实验，如果易拉罐底部有一个很小的三角形小孔，将三角形小孔正立放置对准点燃的蜡烛，则他在半透明纸上看到的像是（）A．蜡烛的正立像 B．蜡烛的倒立像 C．正立的三角形光斑 D．倒立的三角形光斑【答案】B【解答】解：小孔成像是由于光的直线传播形成的，物体经过小孔成的像是物体倒立的实像，而不是光斑，像的形状与物体相同，而与小孔的形状无关，故B正确，ACD错误。故选：B。8．小金在学习“光的传播”时，做了一个实验，过程如下：①用激光笔射向水中，观察到光线是一条直线（如图）；②在A点处用漏斗向水中慢慢注入海波溶液，观察到光线发生了弯曲；③经搅拌后观察到光线又变直。根据上述现象得出的结果中，正确的是（）A．光的传播需要介质 B．光只有在水中才沿直线传播 C．光在海波溶液里不能沿直线传播 D．光在同一种均匀介质中才沿直线传播【答案】D【解答】解：A．光的传播不需要介质，故A错误；B．光在同一种均匀介质中才沿直线传播，可以是任何介质或真空，不仅在水中，故B错误；C．海波溶液不均匀时，相当于光在密度不均匀介质中传播，因此光不能沿直线而是沿曲线传播；当海波溶液的密度均匀时，光就能在海波溶液里沿直线传播，故C错误；D．光在同一种均匀介质中沿直线传播，故D正确。故选：D。9．下列说法正确的是（）A．光速是每秒3×108m B．发生“日食”时，月亮在太阳与地球之间 C．在纸上剪一个三角形孔，让太阳光垂直照射到纸上，地面上出现的一定是圆形的光斑 D．一个人从远处走近一盏路灯的过程中，影子的长度先变短、后变长【答案】B【解答】解：A、光只有在真空中的传播速度是3×108m/s，在其他介质中的传播速度较慢，故A错误；B、发生“日食”时，月亮在太阳与地球之间，月亮挡住了太阳射向地球的光，故B正确；C、当太阳光通过纸上的很小三角形时，由于光的直线传播，在地面上就会形成太阳的实像，因此光斑的形状与太阳的形状一样，是圆形的，与孔的形状无关，如果三角形孔比较大，则不会成像，地面上会出现三角形的光斑，故C错误；D、一个人沿路走近某一盏路灯，路灯发出的射向人头顶的光线与地面的夹角越来越大，人在地面上留下的影子越来越短，当人到达路灯的下方时，人在地面上的影子变成一个圆点，故D错误。故选：B。10．边长30cm的正方形薄木板上开一个边长0.5cm的正三角形小孔。一天中午，某同学水平拿此木板站在阳光下，木板与肩同高，则在地上留下木板阴影的形状是如图所示的哪一个（）A． B． C． D．【答案】B【解答】解：小孔成像和影子的形成都说明光沿直线传播。影子的形成是光的直线传播形状与物体的外部形状相同；在阳光下小孔成像成的是太阳的实像，为圆形。故B正确。故选：B。11．生活生产中常用到光学知识：在开凿大山隧道中，用激光引导掘进机据进，如图所示是利用了光的直线传播现象；有时人们把电视机的遥控器的红外线发射窗，对着电视机对面的墙壁发射，也能控制电视机，这是利用了光的反射现象；坐在教室内某个位置的同学会因黑板“反光”而看不清某些粉笔字，这是因为光发生了镜面反射【答案】直线传播；反射；镜面反射【解答】解：用激光引导掘进机掘进方向，是利用了光沿直线传播；遥控器的红外线发射窗正对电视机对面墙壁发射，也能控制电视机，这是利用光的反射现象。黑板“反光”是因为黑板发生了镜面反射，黑板反射的光线比粉笔字反射的光线强，使人无法看清黑板上的字；故答案为：直线传播；反射；镜面反射。12．某兴趣小组在空易拉罐底部中央戳个小圆孔，将顶部剪去后，蒙上二层塑料膜，制作成一个简易针孔照相机。如图所示，将其水平放置，在左侧固定一只与小孔等高的小灯泡，灯泡发光时，可在塑料薄膜上看到灯丝倒立（填“倒立”或者“正立”）的像。若将小圆孔改为三角形小孔，则像的形状不变（填“改变”或者“不变”）。如果要让灯丝的像变大，写出你认为可行的两种措施：①减小物距；②增大像距。【答案】倒立；不变；减小物距；增大像距【解答】解：因为针孔照相机利用的是小孔成像，而小孔成像是由于光的直线传播形成的，小孔成像是倒立实像，所以在塑料薄膜上看到灯丝倒立的像；由于小孔所成像的形状与小孔的形状无关，所以将小圆孔改为三角形小孔，像的形状不变；要让灯丝的像变大，可以向左移动易拉罐，减小物距；或塑料膜向右移动，增大像距。故答案为：倒立；不变；减小物距；增大像距。13．学校运动会百米赛跑时，计时员应看白烟计时（听枪声/看白烟）；若计时方法搞错，则百米赛跑成绩变好（变好/变差），光在真空中传播速度为3×108m/s。【答案】见试题解答内容【解答】解：百米赛跑时，作为终点计时裁判，正确的方法是看到发令枪冒白烟立即计时，因为光速远大于声速，光的传播时间可以忽略不计。若听到枪声才开始计时，说明枪声已经传播100米到达终点时才开始计时，测得时间较短，导致成绩变好。光在真空中的传播速度是3×108m/s。故答案为：看白烟；变好；3×108m/s。14．月食的产生原因是光在真空或同种均匀介质中沿直线传播时，地球挡住了太阳射向月球的光，在月球上留下了地球的影子。每个月在地球上看到月亮的形状会周期性变化（如图），该变化不是（选填“是”或“不是”）地球在月球上留下影子造成的。【答案】沿直线传播；不是。【解答】解：（1）月食当太阳、地球和月球处在一条直线上时，处在中间的地球挡住了太阳直接照射到月球上的光，整个月球落在地球的影子里，月亮的亮度变暗；月食是由光在真空或同种均匀介质中沿直线传播形成的。（2）月球本身并不发光，靠反射太阳光发亮；月球围绕地球公转的同时，地球又带着月球围绕太阳转，所以，月球被太阳照亮的一面就会有时朝向地球，有时背向地球，有时部分向着地球，月相变化就是这样产生的，因此月相的变化不是地球在月球上留下影子造成的。故答案为：沿直线传播；不是。15．在图中，作图表示人的眼睛分别由A、B位置，从门缝向室内观察时的观察范围。可以发现：眼睛离门缝越近，观察范围越大。【答案】见试题解答内容【解答】解：由眼睛和门缝的上边缘可以确定看到的物体的最上面的边缘；由眼睛和门缝的下边缘可以确定看到的物体的最下面的边缘，两者之间即为眼睛所能看到的范围，如图所示：由上图可得，：眼睛离门缝越近，观察范围越大。故答案为：见上图；大。16．画出小孔成像光路图。【答案】见试题解答内容【解答】解：过A点和小孔画出一条光线交MN于A′，再过B点和小孔画出一条光线交MN于B′，即AB的像为A′B′，如下图所示。三．能力提升（共2小题）17．小明和小华利用如图所示的装置，制作了一个“小孔成像观察仪”。（1）此“观察仪”成像原理是光的直线传播。为了增加观察效果，圆筒的A（选填“A”或“B”）端是用半透明薄纸做成的光屏。（2）观察仪最好放在较暗（选填“亮”或“暗”）的环境中进行观察.将小孔对准远处的景物，能在光屏上看见一个倒立（选填“正立”或“倒立”）的像。（3）观察景物时，增大光屏与小孔之间的距离，则光屏上的像将变大（选填“变大”、“变小”或“不变”），像的亮度变暗（选填“变亮”、“变暗”或“不变”）。【答案】（1）光的直线传播；（2）暗；倒立；（3）变大；变暗。【解答】解：（1）小孔成像是光在同一均匀介质中沿直线传播的具体应用；该实验中，半透明薄纸相当于光屏，为了使成的像更清晰，便于观察，半透明的薄纸应该放在圆筒的A端；（2）为了更清楚地观察像，通常选择较亮的物体作为观察对象，同时需要将光屏放在较暗的环境中，使像更清晰，小孔成像是实际光线的会聚，所以是倒立的实像‘’（3）观察景物时，移动圆筒位置，增大光屏与小孔之间的距离，即像距变大，由小孔成像