第12课 光的直线传播（解析版）

第12课光的直线传播001预习导学一、光在均匀介质中的传播1、光的直线传播：光在均匀介质中是沿直线传播的。2、光线：为了表示光的传播方向，我们常用一根带箭头的直线表示光的传播路径和方向，这样的直线叫光线。要点：光线是人们为了表征光的传播而引进的一个抽象工具，它是一个理想模型，而不是真实存在的。人眼能看到东西是由于光进入人的眼睛。二、光沿直线传播的现象和应用1、光沿直线传播的现象（1）影子：光在传播过程中，遇到不透明的物体，在不透明的物体后面，光照射不到，形成了黑暗的部分就是物体的影子。如下图：（2）日食、月食：日食：发生日食时，太阳、月球、地球在同一条直线上，月球在中间，在地球上月球本影里的人看不到太阳的整个发光表面，这就是日全食，如Ⅰ区。在月球半影里的人看不到太阳某一侧的发光表面，这就是日偏食如Ⅱ区，在月球本影延长的空间即伪本影里的人看不到太阳中部发出的光，只能看到太阳周围的发光环形面，这就是日环食，如Ⅲ区。月食：发生月食时，太阳、地球、月球同在一条直线上，地球在中间，如下图所示。当月球全处于Ⅰ区时，地球上夜晚的人会看见月全食；若月球部分处于本影区Ⅰ、部分处于半影区Ⅱ时，地球上夜晚的人会看见月偏食，但要注意，当月球整体在半影区时并不发生月偏食。（3）小孔成像：用一个带有小孔的板遮挡在屏幕与物体之间，屏幕上就会形成物体的倒像，我们把这样的现象叫小孔成像，如图所示：成像特点：倒立、实像成像大小：小孔成像的大小与物体和小孔的距离，光屏到小孔的距离有关。2、光沿直线传播的应用（1）利用激光准直引导掘进机直线前进。（2）排队时看齐。（3）射击瞄准，瞄准点、准星、缺口三点一线。要点：1、影子分为本影和半影，如果是一个点光源只能形成本影如图甲所示；如果不是点光源（两个或几个点光源），一般会形成本影与半影。如图乙所示：2、小孔成像的形状与小孔的形状无关。如：树荫下的光斑，是太阳的像。–三、光的传播速度1、光的传播速度：光在不同介质中传播速度不同，在真空中传播速度最大，约为3×108m/s。2、光年：光在1年内传播的距离。光年是距离单位，用来描述宇宙中天体间的距离。1光年=9.4608×1012km。002考点分类考点1：光的直线传播的条件1．关于光的直线传播，下列说法正确的是（）A．光只在空气中才沿直线传播 B．光在任何情况下都沿直线传播C．光在玻璃中不能沿直线传播 D．光在同种均匀介质中沿直线传播【答案】D【解析】ABD．光在同种均匀的介质中沿直线传播，如果空气或是其它介质中只要满足这个条件也能沿直线传播，否则可能会发生偏折，故AB错误，D正确；C．如果玻璃是均匀的，光在玻璃中也能沿直线传播，故C错误。故选D。2．图所示是我国古代用来测量时间的仪器——日晷；日晷之所以能够利用铜针被太阳光照射时投在石盘上的影子记录时刻，是因为太阳光在同种介质中沿传播。【答案】均匀直线【解析】[1][2]影子是光沿直线传播形成的，说明光在同种、均匀、透明的介质中沿直线传播。3．光在真空中或同种均匀介质中是沿传播的，但是光经过不均匀的气体时会发生偏折。若没有大气层的存在，白天时间就会变（选填“长”或“短”），原因是。【答案】直线短见解析【解析】[1]根据常识知道，光在真空中或同种均匀介质中是沿直线传播的，否则会发生偏折。[2][3]若没有大气层，由于光在真空中沿直线传播，太阳在地平线以下，处在地球上的人看不到太阳，则日出时间将推迟，日落的时间将提前，白天时间将变短。4．小明在学习“光的传播”时，看到老师的一个演示实验，过程如下：①用激光笔射向水中，观察到光线是一条直线；②在光线上某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。小明根据上述现象得出的结论正确的是（）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【解析】从①中我们发现光在水中是沿直线传播的；而②中的光线不再沿直线传播，不同于①的是用漏斗向水中慢慢注入海波溶液后介质不再均匀；③现象中的光线又沿直线传播，是由于经搅拌后，介质又变得均匀，故可以得出，光在同一种均匀介质中才沿直线传播。故ABC不符合题意；D符合题意。故选D。5．如图是某同学用不同方案给三根大头针排队的过程，利用光直线传播原理的方案是（）A．甲、乙 B．乙、丙 C．甲、丙 D．甲、乙、丙【答案】D【解析】人眼看到物体是由于有光线进入眼睛，根据光的直线传播原理，眼睛只能看到第一根大头针，而其它大头针的光线被前面大头针挡住无法进入人眼，故图甲符合题意；用光在一端照射，使它们的影子完全重合，则这三根大头针就在一条直线上，影子的形成就是利用了光的直线传播原理，故图乙符合题意；同种均匀介质中激光笔发出的光是沿直线传播的，三根大头针在其传播的路径上，故图丙符合题意，故ABC不符合题意，D符合题意。故选D。考点2：光线6．光线：为了表示光的传播情况，我们通常用一条带有的表示光的和，这样的直线叫光线。【答案】箭头直线传播路径方向【解析】[1][2][3][4]光线是用来表示光的传播路径和方向的直线，为了表示光的传播情况，通常用一条带有箭头直线来表示光的传播路径和方向。7．下列关于光线的说法正确的是（）A．光线就是很细的光束B．光源能射出无数条光线C．人们用一条带箭头的实线表示光线，用的是理想模型法D．光线是用来表示光传播方向的直线，常用虚线表示【答案】C【解析】A．光线只是表示光传播方向的一条直线，并不是很细的光束，故A错误，B．光源是能发光的物体，所以能发光，但不是射出光线，故B错误；C．人们用一条看得见的实线来表示光线，用到理想模型法，故C正确。D．因为光的传播方向是确实存在，为了分析探究，于是用一条有方向的实际直线表示，即光线，光线常用实线来表示。故D错误。答案C8．下列关于光线的说法，正确的是（）A．光线是真实存在的带箭头的直线B．激光笔发出的光是一条光线C．光线可以用虚线表示D．光线是用来表示光的传播路径和方向【答案】D【解析】AD．为表示光的传播情况，我们通常用一条带有箭头的直线表示光的传播的径迹和方向，这样的直线叫做光线，光线实际不存在，故A错误，D正确；B．激光笔发出的是光，不是光线，故B错误；C．在光路图中，光线用实线表示，故C错误。故选D。考点3：光速、光在不同介质中的传播速度9．真空中的光速为m/s。光在各种介质中的传播速度都比在真空中的传播速度（选填大/小）。【答案】3×108小【解析】[1][2]光在真空中的传播速度为3×108m/s，要大于在其他介质中的传播速度。10．关于光速、光年的说法正确的是（

）A．光速是无限大的 B．光的传播速度是3×108m/sC．光年是一个时间单位 D．光年是天文学上表示距离的单位【答案】D【解析】A．光在真空中的传播速度是：3×108m/s，不是无限大，故A错误；B．光在真空中的传播速度才是3×108m/s，而在空气中或玻璃中速度会减小，故B错误；C．光年是一个长度单位，不是时间单位，故C错误；D．光年是天文学上表示距离的单位，等于光在真空中传播一年的时间所经过的距离，故D正确；故选D．11．我市夏季多雷雨天，打雷时我们通常会先看见闪电后听到雷声，这是因为（）A．光的传播速度大于声音的传播速度B．光的传播速度小于声音的传播速度C．光的传播速度等于声音的传播速度D．先发生闪电，后发出雷声【答案】A【解析】打雷时，雷声和闪电是同时发生的，但光的传播速度约为3×108m/s，声音的传播速度约为340m/s，由于光的传播速度大于声音的传播速度，所以我们是先看到闪电后听到雷声的。故选A。12．光在真空中的传播速度m/s，光在介质中的传播速度（选填“小于”、“等于”或“大于”）光在真空中的传播速度，光在介质中沿直线传播，在光和光线中，（选填“光”、“光线”、“两个都”或“两个都不”）是客观存在的。【答案】3×108小于同种均匀光【解析】[1][2]光在不同的透明介质中传播的速度不同，光玻璃中速度小于水中，水中小于空气中，所以在介质中的传播速度小于光在真空中的传播速度，真空中的传播速度最快，大约为3×108m/s。[3][4]光在通过不均匀的介质时会发生偏折，只有在同种均匀介质中沿直线传播，光线是为了研究光现象而建立的一种模型，属于模型法，并不是客观存在的，而光是客观存在的。考点4：影子形成的原理13．老刘晚上下班回家经过一盏路灯，如图所示，当他从A点沿直线走向B点的过程中，他的影子长度的变化情况是（）A．先变长后变短 B．先变短后变长C．一直在变长 D．一直在变短【答案】B【解析】当人在远处时，人与灯光的夹角小，形成的影子长；当人逐渐走近路灯时，人与灯光的夹角会变大，此时形成的影子会变短；当人经过路灯逐渐远离时，人与灯光的夹角又会变小，形成的影子再次变长。故ACD不符合题意，B符合题意。故选B。14．“日晷”是我国古代发明的计时工具，如图所示，下列说法错误的是（）A．杆影的形成是由于光在均匀介质中沿直线传播B．该模型是依据杆影的方位来判断时间的C．一天内，正午的杆影最短D．如果阴影由长变短，则表示时间为下午【答案】D【解析】A．光在同种均匀介质中沿直线传播，杆影就是由于光在均匀介质中沿直线传播形成的，故A正确，不符合题意；B．根据影子的长度或方向都可以计时，但根据影子的方向来计时更方便一些，所以通常都是以杆影的方位计时，故B正确，不符合题意；CD．一天中，被太阳照射到的物体投下的影子的长度在不断改变，早晨的影子最长，随着时间的推移，影子逐渐变短，中午最短，过了中午之后又重新变长，故C正确，不符合题意，D错误，符合题意。故选D。15．小华深夜走路回家，走近一个路灯时，他身后影子的长度变化是（）A．变长 B．变短 C．先变长再变短 D．先变短再变长【答案】B【解析】影子是光的直线传播形成的，连接路灯及小华头部得到一直线，此直线与地面的交点到小华在地面所处位置的距离即为影子的长度，所以走近路灯时，影子变短。故ACD不符合题意，B符合题意。故选B。16．有两个高矮不同的小朋友A和B，A比B高，夜晚，他们分别站在路灯下，路灯O是光源，O′点是路灯在地面上的投影：A、B两人和点O′在同一直线上，如图所示，他们的头部分别在地面上留下两个影子A′和B′，相距d′。当两人沿过O'点的直线，以相同的速度向右行进时，我们可以观察到地面上A'和B'之间的距离将（）A．不断减小 B．不断增大C．先增大，后减小 D．先减小，后增大【答案】D【解析】设A小朋友身高为a，B小朋友身高为b，灯的高度为h，当A小朋友向前移动距离Δxa，对应其影子向前移动的距离为△xa′。如图所示，s1、s2分别为A移动前路灯到A头顶的距离、A头顶到影子顶端距离：由相似三角形性质可得解得：A小朋友影子A′移动的距离同理可得B小朋友影子B′移动的距离又根据题意可知A比B高即则可得当相距为d′的两个影子以相同速度进行时此时两影子A′和B′之间的距离当两人的头部的影子达到重合后，再继续远离路灯时，由于A小朋友的影子A'的距离仍比B小朋友的影子B'移动的距离长，即则此时两影子的间距因此，我们观察到地面上A′和B′之间的距离应为先减小后变大。此题也可假设A、B两人站在一起，则A的影子比B长。两人一起往前走，由此可知，两人影子之间的距离会不断增大。现在A站在B后，两人影子移动速度仍符合假设的规律，因此A的影子A′会先追上B的影子B′，然后再超过它。所以A′和B′之间的距离会先减小后增大，故ABC不符合题意，D符合题意。故选D。考点5：日食和月食17．2020年6月21日在我国部分地区观察到日环食现象。日环食现象是由于（

）A．月球表面反射太阳光形成的B．月球挡住太阳光形成的C．太阳光经过小孔后形成的D．太阳光经过地球大气层折射后形成的【答案】B【解析】由于光沿直线传播，太阳射出的光线被月球挡住了，太阳光射不到地球上，所以地球上的人们看不到太阳，这样就形成了日食或日环食。故选B。18．如图所示为日偏食的示意图，日食的轮廓是弯曲的圆弧。下列事实与圆弧的形成无关的是（）A．太阳光的直线传播 B．地球是球形的 C．月球是球形的 D．月球是不透明的【答案】B【解析】图中的日食的轮廓，是由于太阳、地球、月亮位于同一直线上，月球位于太阳与地球之间时，不透明的月球挡住了沿直线传播的太阳光，导致在地球上看不到完整太阳，便形成的日偏食。月球是球形的，当月球遮挡住部分太阳光时，便在日偏食的内侧形成小弧，日偏食的外侧大弧是因为太阳是球形，所以日偏食圆弧的形成与太阳光的直线传播、月球是球形的、月球是不透明的三者有关，而与地球是球形的无关。故B选项符合题意，ACD选项不符合题意。故选B。19．如图所示为2021年5月26日的月相，据此推断当天日地月三者位置关系可能为（）A． B．C． D．【答案】C【解析】2021年5月26日傍晚出现一次月全食天象，我国大部分地区都能观察到月全食形成的红色月亮。当太阳、地球与月球排成一条直线，月球完全进入地球的本影里，就发生了月全食。由于太阳光经过地球大气折射和散射，本影中的月球呈现出暗红色，如下图所示：故ABD不符合题意，C符合题意。故选C。20．2021年5月26日傍晚出现一次月全食天象，我国大部分地区都观察到天文奇观月全食形成的红色月亮。如图所示，当太阳、地球与月球排成一条直线，月球完全进入地球的本影里，就发生了月全食。由于太阳光经过地球大气折射和散射，本影中的月球呈现出暗红色。下列说法中错误的是（）A．由于光的直线传播，本影是太阳光不能直接到达的区域B．如果地球没有大气层，我们看到的就是一个“黑月亮”，即看不到月亮C．太阳光中的红光经大气层折射照射到位于本影区的月球上，使月球呈现红色D．月全食阶段的月亮呈现红色是月亮发出了红色的光【答案】D【解析】A．光在同种均匀介质中沿直线传播，本影是太阳光不能直接到达的区域，故A正确；B．如果地球没有大气层，由于光的直线传播，月亮反射的光线全部被遮挡住，我们看到的就是一个“黑月亮”，即看不到月亮，故B正确；CD．当发生月全食时，即当太阳、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，月亮处于地球本影区（整个月球在地球的影子里）；此时穿过大气层的阳光中波长较短的蓝绿色光都被地球的大气层所吸收或散射，射到月球上的光就主要以波长较长的红色和橙色光线为主，从而使月球表面呈现出橘红色，被称为“红月亮”，故C正确，D错误。故选D。21．2021年7月1日，中国共产党将迎来建党100周年，这天地球位置处于图中的（）A．甲一乙之间 B．乙一丙之间C．丙一丁之间 D．丁一甲之间【答案】B【解析】2021年7月1日位于夏至日（6月22号前后）和秋分日（9月23日）之间，最接近夏至日，甲图是照射在赤道上，而乙图是照射到北回归线上，故是夏至日，故甲图是春分日，丙是秋分，照射到赤道上，丁是南回归线，故是冬至日，故2021年7月1日是在夏至到秋分，故是乙到丙，故B正确。故选B。22．如图，一束太阳光垂直水平地面MN射下，A为小铁球。若小球在竖直平面内沿图中圆形虚线轨迹运动，图中能正确描述小球的影子在地面上运动轨迹的图像是（）A． B．C． D．【答案】C【解析】由于光沿直线传播，太阳光被小球挡住，所以在地面上的影子是从A点向地面作垂线，和地面的交点，即为影子；虽然小球沿图中圆形虚线轨迹运动，但是在每一点的影子，都是从这一点向地面作垂线，影子都在地面上，由于小球在竖直平面内沿圆形轨迹运动，根据圆的对称性，所以影子的轨迹在地面上是一条线段，如图乙所示：故ABD不符合题意，C符合题意。故选C。考点6：小孔成像23．如图所示为“小孔成像”的示意图：该现象可以用光的来解释；小孔位置固定，将蜡烛和光屏位置对调，光屏上像的大小比原来（填“变大”“不变”或“变小”）。【答案】直线传播变小【解析】[1][2]由于光的直线传播，光线只能从小孔透过，就会在另一侧的光屏上形成倒立的实像，故小孔成像是由光沿直线传播造成的，由图可见蜡烛距离小孔较近，在光屏上成的像比实际烛焰大；将蜡烛和光屏位置对调后，烛焰距离小孔比越来远了，所以成的像也就变小了。24．小明探究“树荫下的光斑”时，把中心挖有边长为3毫米的正方形孔的不透明大纸板正对太阳光，当纸板和地面相距一定距离时，在地面上能观察到亮斑填亮斑的形状，这是光的造成的；再逐渐增大纸板与地面的距离时，你会发现地面上那个亮斑将变大/小。【答案】圆形直线传播大【解析】[1][2][3]太阳光通过硬纸板上很小的正方形小孔，在地面上将观察到一个圆形的光斑，这个圆斑是太阳的实像，这是小孔成像现象，说明了光是沿直线传播的；硬纸板与地面的距离增大，也就是小孔到地面的距离增大，光斑的形状不变，但是光斑变大。25．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，如图所示。下面有关该装置制作和使用的说法正确的是（）A．为了能更清晰地观察像，应在A端用完全透明的塑料薄膜制成光屏B．小孔越小，得到的像就越亮C．观察远处物体时，A端应处于较暗的环境中D．观察远处物体时，增大光屏与小孔之间的距离，光屏上的像将变小【答案】C【解析】A．完全透明的塑料薄膜不能用来接收像，不能制成光屏，故A错误；B．孔的大小会影响亮度，小孔变大些，亮度增加，故B错误；C．观察远处物体时，远处的物体反射或发出的光线经过小孔的光线较少，故A端应处于较阴暗的环境中，这样成像能清晰一些，故C正确；D．像的大小与像距有关，像距大，像大；观察远处物体时，增大光屏与小孔之间的距离，光屏上的像将变大，故D错误。答案C。26．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，如图所示，圆筒的A端是用半透明薄纸制成的光屏。用制成的小孔成像观察仪观察点燃的蜡烛时，烛焰在塑料薄膜上所成的像是（填“实像”或“虚像”）；若仅将小孔前的物体向下移，则光屏上的像向移。若仅移动圆筒位置，减小光屏与小孔之间距离，则光屏上像将（填“变大”、“变小”或“不变”）。若仅将易拉罐底部三角形的小孔改成圆形，则他在半透明纸上看到的像将。（填“改变”或“不变”）【答案】实像上变小不变【解析】[1][2]小孔成像是光在同一均匀介质中沿直线传播的具体应用，成的是倒立的实像。若仅将小孔前的物体向下移，则光屏上的像向上移。[3]实验中，减小光屏与小孔之间距离，光屏上像将变小。[4]蜡烛经小孔成倒立的实像，像的形状与蜡烛形状相同，像与小孔的形状无关，若仅将易拉罐底部三角形的小孔改成圆形，则他在半透明纸上看到的像的形状不变。27．如图甲所示，找一个空的易拉罐，用钉子在易拉罐底部的中央敲一个小孔，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，其实就是小孔成像的实验装置，将点燃的蜡烛置于小孔前的适当位置，观察并研究小孔成像的特点。（1）在塑料薄膜上所成的像是（填“实”或“虚”）像。（2）小明发现塑料薄膜上所成的蜡烛像的大小可以调节，如果小明增大蜡烛与小孔的距离，则所成的像大小（填“变大”“变小”或“不变”）。（3）若只将小圆孔改为三角形小孔，则像的形状（填“改变”或“不变”）。（4）如图乙所示，夏天树荫下的圆形光斑是太阳的（填“像”或“影子”）。【答案】实变小不变像【解析】（1）[1]蜡烛在塑料薄膜上所成的像属于小孔成像，是实像。（2）[2]根据光的直线传播，由几何知识，如果小明增大蜡烛与小孔的距离，则所成的像会变小。（3）[3]蜡烛经小孔成倒立的实像，像的形状与蜡烛形状相同，像与小孔的形状无关，所以将小圆孔改为三角形小孔，像的形状不变。（4）[4]树荫下的圆形光斑是太阳通过树叶间的间隙形成的太阳的像，属于小孔成像。考点7：光的直线传播的其他应用28．汉朝初期齐少翁用剪纸在幕后表演，用光照射，幕外的人就可以欣赏到精彩的皮影戏表演，下列和皮影戏形成的原理不同的是（）A．阳光下绿树成荫B．一叶障目，不见泰山C．打靶时“三点一线”瞄准D．先看到闪电，后听到雷声【答案】D【解析】皮影戏表演是用光照在剪纸上，在屏幕上形成的影子，是光沿直线传播形成的；ABC．阳光下绿树成荫；一叶障目，不见泰山；打靶时“三点一线”瞄准；都是光沿直线传播的原理，故ABC不符合题意；D．先看到闪电，后听到雷声，是因为光在空气中的传播速度比声音在空气中的传播速度快，故D符合题意。故选D。29．有下列实例：①排队时，前面的同学挡住了后面的同学；②射击瞄准要“三点一线”；③晚上学习时，手挡住了灯光看不清字；④用激光引导掘进机开凿大山隧道。其中，能用光的直线传播规律解释的是（）A．①②③ B．②③④ C．①②④ D．①②③④【答案】D【解析】①排队时，前面的同学挡住了后面的同学，可以利用光的直线传播规律来解释；②射击瞄准要“三点一线”，可以利用光的直线传播规律来解释；③晚上学习时，手挡住了灯光是由于光在传播过程中，遇到了不透明物体在其后面形成了影子，所以看不清字，可以利用光的直线传播规律来解释；④用激光引导掘进机开凿大山隧道，可以利用光的直线传播规律来解释。故选D。003强化训练一、单选题1．下列不是光沿直线传播的现象是（

）A．阳光在整个大气中的传播过程B．射击瞄准要“三点一线”C．激光准直打隧道D．用伞挡住阳光【答案】A【解析】A．阳光在整个大气中的传播过程，由于大气层是质地不均匀的，因此光在整个大气中的传播不是一条直线，故A符合题意；B．射击瞄准要“三点一线”，利用了光沿直线传播的原理，故B不符合题意；C．激光准直打隧道，利用了光沿直线传播的原理，故C不符合题意；D．用伞挡住阳光会形成影子，影子的形成是由于沿直线传播的光被物体所遮挡，在地面上形成的暗色区域，利用了光沿直线传播的原理，故D不符合题意．2．下列说法正确的是（）A．光总是沿直线传播 B．任何发光的物体都是光源C．光的传播速度是3×108m/s D．光年是天文学上常用的长度单位【答案】D【解析】A．光在同一均匀介质中是沿直线传播的，如果光在不均匀介质中不是直线传播的，故A错误；B．只有自己能发光的物体才是光源，并不是所有的发光的物体都是光源，比如：月亮是靠反射太阳光发光的，月亮不是光源，故B错误；C．光在真空中的传播速度是3×108m/s，在不同介质中传播速度不同，故C错误；D．光年是天文学上常用的长度单位，即光在一年内通过的路程，故D正确。故选D。3．下列语句不涉及光的直线传播的是（）A．一叶障目，不见泰山 B．如影随形，形影相伴C．余音绕梁，三日不绝 D．井底之蛙，所见甚小【答案】C【解析】A．一叶障目，不见泰山，树叶挡住了光，看不到泰山，故是光的直线传播，故A不符合题意；B．如影随形，形影相伴，影子的形成，故是光的直线传播，故B不符合题意；C．余音绕梁，三日不绝，属于声现象内容，故C符合题意；D．井底之蛙，所见甚小光的直线传播有关，故D不符合题意。故选C。4．现在，轿车已进入寻常百姓家，设想你是一位驾驶员，在夜间行车时不但需要前车灯有良好的照明，还要会合理判断灯光的照射情况，若前方出现弯道时，灯光照射路面的情况是（）A．照射情况不变 B．灯光由路中移到路侧C．灯光离开路面 D．照射距离变短【答案】B【解析】夜间行车出现弯道时，由于汽车发出的光柱是沿直线传播的，因此灯光会由路中移到路侧．故选B．5．当太阳、水星、地球运行到一条直线上时，在地球上可以观察到太阳上有一个小黑斑在缓慢移动，这种现象称为“水星凌日”，是难得的天文奇观，下列关于该现象说法正确的是（

）A．小黑斑是水星在太阳上形成的影子B．小黑斑是由于水星挡住了太阳射向地球的一部分光而形成的C．小黑斑是水星在太阳上形成的像D．小黑斑是太阳在地球上的像【答案】B【解析】当太阳、水星、地球运行到一条直线上时，太阳照射到地球上的有一部分光被水星挡住，所以在地球上看有一个小黑斑，实质是水星在地球上形成的影子。故ACD不符合题意，B符合题意。故选B。6．如图是小孔成像现象的示意图，下列说法正确的是A．小孔成像的成因是光的直线传播B．木板上的小孔一定是圆形的C．蜡烛在光屏上形成的像是虚像D．蜡烛在光屏上形成的像是正立的【答案】A【解析】A.小孔成像是由光沿直线传播形成的，故正确；B.小孔成像成的是物体的像，与小孔的形状无关，故错误；C.蜡烛在光屏上成的像是实像，故错误；D.蜡烛在光屏上成的像是倒立的，故错误．故选A【点睛】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；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．7．如图，枯井中的青蛙位于井底O点“坐井观天”，下图中青蛙通过井口观察范围正确的是（）

A．

B．

C．

D．

【答案】A【解析】图中O点是青蛙的位置，将O点与井口左边的端点相连成一直线，将O点与井口右边的端点相连成一直线，然后在直线上标出箭头，即得到两条射向青蛙眼睛的光线，这两条光线就决定了青蛙的观察范围．B图中光的传播方向标错了，C图中光线发生了偏折，因为光是沿直线传播的，所以C图也不正确；D图中不仅光线发生了偏折，而且光的传播方向也标错了，所以D图也不正确，只有A图是正确的．8．小欢用针孔照相机（即小孔成像实验装置）观察蜡烛的烛焰，若保持小孔和蜡烛的烛焰位置不变，如图所示。则下列分析正确的是（）A．若内筒位置不变，半透明膜上烛焰的像是正立的B．若内筒位置不变，半透明膜上烛焰的像是放大的C．若向右拉动内筒，半透明膜上烛焰的像将变小D．若向左推动内筒，半透明膜上烛焰的像将变亮【答案】D【解析】A．小孔成像是倒立的实像，故A错误；B．由图可知，物距大于像距，此时成缩小的实像，故B错误；C．若向右拉动内筒，像距变大，像将变大，故C错误；D．若向左推动内筒，半透明膜靠近小孔，烛焰的像将变亮，故D正确。故选D。9．如图所示，用自制针孔照相机观察烛焰。有以下四句说法：①薄膜上出现烛焰的像可以是正立的也可以是倒立的；②薄膜上烛焰的像可以是缩小的也可以放大的；③保持小孔和烛焰的距离不变，向后拉动内筒增加筒长，烛焰的像变大；④保持小孔和烛焰的距离不变，向前推动内筒，烛焰的像更明亮。请选出所有正确的说法（）A．①② B．③④ C．①③④ D．②③④【答案】D【解析】①小孔成的像是倒立的，故①错误；②孔离物的距离大于孔离屏的距离时，像缩小，孔离物的距离小于孔离屏的距离时，像放大，正确，故②正确；③小孔和烛焰的距离不变，向后拉动内筒，增加筒长时，即物距不变时，像距变大，像变大，故③正确；④通过小孔相同多少的光，向前推动内筒，即像距变小时，像变小，同样多少的光线照在较小的面积上，成像更明亮，故④正确。故ABC不符合题意，D符合题意。故选D。10．夜晚，小明沿着平直公路AB经过路灯，他头部的影子在地面上行进的轨迹可能是（）A．沿着CD B．沿着EF C．沿着GH D．沿着JK【答案】C【解析】人头部影子的运动的轨迹示意图如图所示：。假设OA为竖立的路灯，A点为点光源位置，人沿直线BB’直行，则CC’即为头部影子的运动轨迹图，可知光是直线传播的，人头移动的轨迹为与人行走路线平行的直线。故题中沿着GH符合题意。故选C。二、填空题11．如图所示，站在队伍第一个人的前面看，后面的人都被第一个人挡住，说明队伍站得（选填“很直”或“不直”），所用的原理是。【答案】很直同种均匀介质（或空气）中光沿直线传播【解析】[1][2]站在队伍第一个人的前面看，由于光在同种均匀的介质（空气）是沿直线传播的，来自后面人反射的光被第一个人挡着，只能看到第一个人，这时说明队伍站的很直。12．光线：我们通常用一条带有的直线表示出光传播的和，这样的直线叫做光线。注意：光线是客观存在的，它是人们为了描述光建立的一种，法。光线是真实存在的，是真实存在的。【答案】箭头径迹方向不理想模型理想模型不光【解析】[1][2][3]用一条带有箭头的直线表示出光的传播径迹和方向，这样的直线叫做光线。[4][5][6][7][8]光是真实存在的，光线是人们为了描述光建立的一种理想模型，是理想模型法。光线不是真实存在的，光是真实存在的。13．“日晷”是我国古代发明的计时工具，如图所示，它是根据原理制成的。如果阴影由长变短，则表示时间为。（选填“上午”或“下午”）【答案】光的直线传播上午【解析】[1]该计时工具是根据影子的变化计时的，因为影子的形成是光的直线传播形成的，所以它的工作原理是光的直线传播。[2]根据题意分析可知，早上和傍晚太阳光线斜射地，物体的影子较长；中午太阳光线直射，物体的影子较短，所以，晷针的阴影由长变短，表示时间为上午。14．地球周围的大气层是不均匀的，越靠近地面越稠密，所以，阳光穿大气层时，传播路线是（选填“直线”或“弯曲的”）。木工师傅为了检查一块木板的棱是否直，可以闭住一只眼睛，用另一只眼睛沿棱的长度方向看去，这是利用了原理。【答案】弯曲的光的直线传播【解析】[1]地球周围的大气层是不均匀的，当光线在大气层中传播时，光的传播路径会发生改变，故路径是弯曲的。[2]检查一块木板的棱是否直，可以闭住一只眼睛，用另一只眼睛沿梭的长度方向看去，这是利用了光的直线传播原理。15．小明探究“树荫下的光斑”时，把中心挖有边长为3毫米的正方形孔的不透明大纸板正对太阳光，当纸板和地面相距一定距离时，在地面上能观察到亮斑填亮斑的形状，这是光的造成的；再逐渐增大纸板与地面的距离时，你会发现地面上那个亮斑将变大/小。【答案】圆形直线传播大【解析】[1][2][3]太阳光通过硬纸板上很小的正方形小孔，在地面上将观察到一个圆形的光斑，这个圆斑是太阳的实像，这是小孔成像现象，说明了光是沿直线传播的；硬纸板与地面的距离增大，也就是小孔到地面的距离增大，光斑的形状不变，但是光斑变大。16．2020年12月14日，在南美洲出现了今年全球唯一一次日全食现象。如图所示表示日全食发生时太阳、地球月球的位置示意图，根据规律判断图中的A处是球。【答案】光在同种均匀介质中沿直线传播月【解析】[1][2]当月球运行到太阳和地球之间，并近似在一条直线上时，由于光在同种均匀介质中沿直线传播，所以月球挡住了太阳光，就形成了日食，故图中的A是月球，B是地球。17．如图所示甲是某校同学用一盆墨水观察到的日食奇观．产生日食的原因是光沿传播．当我们位于图乙中的区域时，就能看到日偏食现象．【答案】直线【解析】[1]日食形成的原因是光的直线传播原理，所以解释日食现象要用光的直线传播理论；[2]如题图，在地球上区域时，太阳射向地球的光部分被月球挡住，人们看到的是日偏食．18．夏日正午，小华在地面上铺一张白纸，将刻有边长为3cm的等边三角形孔的纸板正对着太阳，保持纸板与地面的距离为1m不变，用一张卡片覆盖在三角形孔上，遮住孔的一部分，如图所示，让太阳光透过小孔，移动卡片，使通光孔变小.刚开始时，白纸上光斑(填“变大”“不变”或“变小”)，光斑亮度(填“增强”“不变”或“减弱”)；当小孔足够小时，光斑形状是形，继续移动卡片，减小通光孔的大小，白纸上光斑将(填“变大”“不变”或“变小”)，光斑亮度(填“增强”“不变”或“减弱”).【答案】变小不变圆不变减弱【解析】[1][2]因为太阳光是平行光，开始时孔较大，所以形成的是和孔面积大小相等的光斑，地表单位面积上所接收的光的量是一致的，所以此时光斑亮度与孔的大小无关，即光斑亮度不变光斑亮度不变；故减小孔的大小时，白纸上光斑大小将变小，光斑亮度不变；[3]当小孔到地面的距离一定时，小孔越来越小，地面上就越容易得到太阳的像（小孔成像），此时光斑形状是圆形；[4][5]继续减小三角形孔的大小时，白纸上所成光斑的大小不变，但透过小孔的光变少，即单位面积上所接收的光的量减少，所以光斑变暗．三、作图题19．按要求作图：如图所示，小红站在路灯下，请画出小红在地面上形成影子的光路，并标出影子的位置；【答案】【解析】光是直线传播的，可以过光源路灯和人的头顶，作一条光线，这条光线和地面的交点就是影子的最右端位置，过光源路灯和人的最左端部位，作一条光线，这条光线和地面的交点就是影子的最左端位置，这两条光线就是小红在地面上形成影子的光路，影子的位置在小红右边背面的黑暗区域；如下图所示20．“井底之蛙”这个成语大家都很熟悉。如图所示为“井底观天”的示意图，设P点为青蛙的眼睛，请作出青蛙看到天空范围的光路图。

【答案】

【解析】光在均匀的介质中沿直线传播，所以能看到最大的天空的范围是井外的物体的光线能沿井沿直线射进井中的。作图如下：

21．如图所示，箭头前有一小孔，请在图中根据箭头位置画出它经过小孔所成的像。【答案】【解析】由于光的直线传播，箭头上端射出的光线经小孔射向光屏，形成像点；下端射出的光线经小孔沿直线射向光屏，形成像点；连接两这些像点即为小孔所成的像。如图所示：四、实验题22．如图所示，利用塑料吸管和激光笔，探究光在空气中是否沿直线传播：(1)激光笔发出的光，集中较高的，对着眼睛照射，（选填“会”或“不会”）损害眼睛；(2)将塑料吸管拉直，打开激光笔，由吸管的一端照射，吸管的另一端对着墙壁，观察到墙壁上出现一个，表明激光笔发出的光通过，光是沿传播的；(3)弯曲吸管的一端，用激光管从吸管的一端照射，吸管的另一端对着墙壁，观察到墙壁上没有出现，表明激光笔发出的光，光不会沿传播。【答案】能量会亮斑吸管直线光斑没有通过吸管曲线【解析】(1)[1][2]激光笔发出的激光，会集中较高的能量，因为它具有能量大，亮度高，方向直等特点，所以直接对着人的眼睛照射，会损伤眼睛。(2)[3][4][5]将塑料吸管拉直，打开激光笔，由吸管的一端照射，吸管的另一端对着墙壁，观察到墙壁上会出现一个亮斑，表明激光笔发出的光通过吸管，说明光是沿直线传播的。(3)[6][7][8]弯曲吸管的一端，用激光管从吸管的一端照射，吸管的另一端对着墙壁，观察到墙壁上没有出现亮斑，表明激光笔发出的光没有通过吸管，说明光不会沿曲线传播。23．如图所示，找一个空的易拉罐，用钉子在易拉罐底部的中央敲一个小孔，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，其实就是小孔成像的实验装置，将点燃的蜡烛置于小孔前的适当位置，观察并研究小孔成像的特点：(1)烛焰在塑料薄膜上所成的像是（填“实像”或“虚像”）；其成像的原理是。(2)如果易拉罐底部小孔是三角形，则他在半透明纸上看到的像是A．三角形光斑

B．圆形光斑

C．烛焰的正立像

D．烛焰的倒立像(3)此实验最好在（较黑暗，较明亮）的环境中进行。【答案】实像光的直线传播D较黑暗【解析】(1)[1][2]蜡烛在塑料薄膜上所成的像是实像，其成像的原理是光的直线传播。(2)[3]蜡烛经小孔成倒立的实像，像的形状与蜡烛形状相同，像与小孔的形状无关，即蜡烛在塑料薄膜上成的像是蜡烛的倒立像，故选D。(3)[4]在比较明亮的环境中，很多物体都在射出光线，干扰人的视线，在较黑暗的环境中，蜡烛是最亮的，蜡烛射向薄膜的光线最多，反射光线最多，进入人眼的光线最多，感觉蜡烛的像最亮。所以最比较黑暗的环境中进行实验。24．为了研究影子长度与哪些因素有关，某科学兴趣小组的同学做了如图的实验：在水平地面上竖直固定一根长杆，长杆上装有一个可以上下移动的点光源A，再在地面上竖立一根短木条（短木条始终低于点光源A）．（1）保持短木条的长度和位置不变，该同学将点光源A从图示位置逐渐向上移动，测得数据如下表：点光源的高度H/cm2030405060影子长度L/cm3015107.56该科学兴趣小组同学做此实验，想要验证的假设是．（2）分析上述实验数据还可得到：在点光源逐渐上移过程中，若点光源高度的增加量相同，则影子长度L的变化量（选填“增大”、“减小”或“不变”）（3）图中S可表示点光源到短木条的距离，如果要研究影子长度L与点光源到短木条的距离S的关系，应如何操作．【答案】影子的长度是否与点光源的高度有关减小控制点光源的位置、短木条的长度不变，让短木条逐渐远离点光源，观察影子的长度如何变化【解析】（1）光源的高度从20cm增加到60cm时，影子的长度从30cm变成了6cm，故要:验证的假设是影子的长度与点光源的高度的关系；（2）光源每增加10cm后的影子的形变量分别为15cm；5cm；2.5cm；1.5cm，所以点光源高度的增加量相同，则影子长度L的变化量减小；（3）根据控制变量法知，应当保持短木条的长度和点光源的高度不变，改变短木条的位置．25．中华文化源远流长，公元4世纪前的《墨经》中就记载了小孔成像现象和解释，如图甲所示，为进一步探究小孔成像的特点，小华按照课本中的方法制作了如图乙所示的针孔照相机，将易拉罐底部中央戳一个小孔；将易拉罐顶部减去，蒙上一层半透明塑料薄膜。（1）小孔成像的原理是；（2）小华在制作小孔时，把小孔戳成三角形，但用它来观察蜡烛，半透明膜上仍然呈现出了烛焰的（选填“正立”或“倒立”）的像；（3）于是他又将三角形改为方形和圆形，半透明膜上像的的形状不变，说明小孔所成的像与孔的形状（选填“有关”或“无关”）；（4）将蜡烛远离方形小孔，则所成像大小将（选填“变大”“变小”或“不变”）；（5）小华无意间在易拉罐底部不同位置戳了两个小孔，用它来观察蜡烛，则半透明膜上会。A．只会出现一个像B．在不同的位置出现两个像C．出现两个重合的像【答案】光在同种均匀介质中沿直线传播倒立无关变小B【解析】（1）[1]光在同种均匀介质中是沿直线传播的，小孔成像的原理是光在同种均匀介质中沿直线传播。（2）[2]小孔成的是倒立的实像，小华在制作小孔时，把小孔戳成三角形，用它来观察蜡烛，半透明膜上仍然呈现出了烛焰的倒立的像。（3）[3]他将三角形改为方形和圆形，半透明膜上像的的形状不变，像的形状与物体的形状有关，这说明小孔所成的像与孔的形状无关。（4）[4]将蜡烛远离方形小孔，物距变大，所成像大小将变小。（5）[5]小华无意间在易拉罐底部不同位置戳了两个小孔，光线穿过两个小孔都会成像，所以用它来观察蜡烛，则半透明膜上会在不同的位置出现两个像，故B符合题意，AC不符合题意。故选B。26．学习了光学知识后，小桐和小朵想自己探究小孔成像现象。如图所示，她们给两个空罐的底部中央分别打上一个圆孔和一个方孔，再用两片半透明的塑料膜蒙在空罐的口上，分别将小孔对着烛焰和灯丝，可以看到烛焰和灯丝通过小孔所成的像。（1）甲图中点燃的蜡烛距小孔a，像距小孔b（a>b），则蜡烛通过小孔在屏（半透明的塑料薄膜）上成的像是（选填“正立”或“倒立”）的，形状与（选填“小孔”或“蜡烛”）相同．（2）图中，由甲、乙两图可知实验是在研究小孔成像与的关系。（3）图中，分析比较两图，可以得出小孔成像与物体的形状有关；（4）该实验说明小孔成像的原理是。（5）日食奇观时，如果利用丙实验装置对“”形太阳进行观察，在半透明塑料膜上看到像的形状是()。A．B．C．D．（6）如果保持空罐的位置和长度不变，仅将蜡烛远离小孔，则它的塑料腹上所成的像的大小会变（大小），为了使所成像能恢复成和原来一样大，则此时在蜡烛和小孔位置不变情况下，应该换用长度更（长短）的空罐。（7）晴天的正午时分，走在锡惠公园茂密的树林下，你会看到阳光透过树叶的缝隙而在地上留下许多大小不同的圆形光斑（如下图所示），这是（选填“太阳”、“树叶的缝隙”或“树叶”）的（选填“像”或“影子”），光斑大小不同的原因是。【答案】倒立蜡烛孔的形状甲与丙光沿直线传播C小长太阳像树叶缝隙到地面的距离不同【解析】（1）[1][2]小孔成像成的是一个倒立的像，像是由实际光线会聚而成的，是实像，形状与蜡烛相同。（2）[3]甲图和乙图中孔的形状不同，物体形状相同，所成的像形状相同，由此可见:实验是在研究小孔成像与孔的形状的关系。（3）[4]甲图与丙图中物体的形状不同，小孔的形状相同，所成的像形状不同，由此可见：小孔成像的形状与物体的形状有关。（4）[5]三个实验都表明，物体发出的沿直线传播的光，经过小孔后在后面的屏上形成物体的像，即小孔成像，证明了光是沿直线传播的。（5）[6]由小孔成像的特点可知日偏食经小孔成的像的缺口正好在日偏食缺口的对侧，所以选