4.1光的直线传播-2024-2025学年八年级物理上册同步培优训练（人教版）

4.1光的直线传播 姓名：___________班级：___________ 一、影子的形成 1．圭表是中国古代重要的天文仪器，通过测量正午日影长度来推测二十四节气。图甲是实践小组于2023年12月1日在厦门市（北纬24.5°）正午时刻进行“圭表测影”活动。图乙是太阳直射点的回归运动图像，下列说法正确的是（　　） A．圭表测影的原理是光的折射 B．圭表测影的原理是光的反射 C．活动当日至2023年冬至，正午时表的日影长度逐渐变短 D．活动当日至2024年夏至，正午时表的日影长度先变长后变短 2．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 3．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（       ） A．1m/s B．0.8m/s C．1.6m/s D．1.25m/s 4．小明在下晚自习回家的路上发现自己的影子也在运动。如图，只考虑一座高度为8.50m的路灯，已知小明的身高为1.70m。当小明以0.8m/s的速度做匀速直线运动时，他的影子的顶端运动的速度大小为 m/s。 5．某兴趣小组研究影子特点，在老师指挥下，6个小组用一次性筷子捆成不同长度的木棍，发现木棍的影子长短不一，于是各个小组用刻度尺分别测出各自木棍的长度L以及在阳光下影子的长度L2，并将结果记录在如下表格中： 组别 第一组 第二组 第三组 第四组 第五组 第六组 棍长/cm 24 18 26 32 22 16 影长/cm 30 22.5 32.5 40 27.5 （1）影子的形成说明了 ；将木棒竖直插在水平地面上，从正午到傍晚这段时间内，影子长短将 （变长/不变/变短）； （2）根据表格数据分析，得出结论：同一时刻，阳光下木棒的影子长度和木棒的长度成 （正比/反比），第六组空格处数据为 ； （3）根据已学过的数学知识以及上述探究所得结论，完成以下问题： 有两盏相同的灯泡M和N挂在高度相同的灯座上，如图所示。小明和他的爸爸为了测出灯泡的高度，进行如下操作：首先测出爸爸和小明的身高分别是1.8m和1.2m，然后打开灯泡M，关闭灯泡N，直到他影子长度等于小明身高，此时在影子头顶所在的地面上做好标记为O，打开灯泡N，让小明站在灯泡N下缓慢向左移动，发现小明移动的距离为3m，此时光线MO和NO正好垂直；则小明的影子长度是 m，路灯高为 m。 6．阅读短文，回答问题 手术无影灯 手术无影灯用来照明手术部位，尽量消除医护人员的头、手和器械等对手术部位造成的阴影。 手术无影灯是怎么做到“无影”的呢？晚上在教室内只打开一盏日光灯，仔细观察你自己的影子，会发现影子中部特别黑暗，四周稍浅。影子中部，日光灯发出的光不能照到，特别黑暗，叫本影。四周灰暗的部分叫半影。 为了解释无影灯的工作原理，在课桌上点两支蜡烛分开放置于A、B两个位置，蜡烛前面立一本书，关掉日光灯可以看到墙壁出现书的本影和半影，如图甲。如果点燃三支甚至四支蜡烛，书的本影部分就会逐渐缩小，半影部分会出现很多明暗不同的层次。 手术无影灯是将发光强度很大的许多灯排列在灯盘上，合成一个大面积的光源，这样就能从不同角度把光线照射到手术台上，既保证手术视野有足够的亮度，同时又不会产生明显的本影。 （1）图甲的上侧半影区域中，蜡烛 。 A．A和B发出的光都照到            B．A发出的光照到，B照不到 C．A和B发出的光都照不到          D．B发出的光照到，A照不到 （2）在手术无影灯下，医护人员的手和器械等在手术部位 （会/不会）产生本影。 （3）请在图乙中画出第三支蜡烛C照到课本上时，在墙上产生的本影区域（仿图甲，在墙壁上对应位置画出阴影）。( ) （4）如果在乙图中再点燃更多的蜡烛，书的半影部分 。 A．明暗更明显，层次更多 B．明暗更明显，层次更少 C．明暗更不明显，层次更多 D．明暗更不明显，层次更少 （5）小明同学想用9盏相同的LED灯（图中用   表示）排列合成一个大光源作为无影灯，下列设计效果最好的是 。 A．     B． C．    D． 二、小孔成像 7．小明将易拉罐的上部剪去，蒙上半透明纸，在罐底部开一个小孔，用它做小孔成像实验如图所示，下列说法中错误的是（     ） A．小孔成像成的像是倒立的实像 B．它的成像原理是光的折射规律 C．物体离小孔离得越远，像就越小 D．在物体距小孔不变的情况下，半透明纸与小孔距离越大，像也越大 8．小光同学用两个长度均为50cm，直径为5cm的直筒套在一起，做成如图的仪器，探究小孔成像。（M筒的直径稍大，可以在N筒上并能前后移动） （1）小孔成像可以用光的 解释，所成的像与小孔的形状 （选填“有关”或“无关”）； （2）若直筒M、N位置不动，让物体远离N筒，像的大小 （选填“变大”“不变”或“变小”）； （3）十五的夜晚，将小孔对准明月，月亮 （选填“是”或“不是”）光源。已知月球到地球的距离为380000km，则被月球反射的光到达地球需要 s（结果保留一位小数）；当M和N离得最远时测得月亮像的直径是0.9cm，则月球的直径约为 km（像的大小与物的大小之比等于像距与物距之比）。 9．如图，小兰制成了一个针孔照相机。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)烛焰在半透明膜上所成的像是 （实像/虚像）； (2)如果易拉罐底部小孔是三角形，则他在半透明膜上看到的像是( )            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)保持蜡烛位置不变，将小孔靠近半透明膜，像将 （变大/变小/不变）；若将小孔遮去一半，像会变得更 （清晰/模糊）； (4)人眼从半透明膜右侧观察，将蜡烛在人前方顺时针旋转，则人眼看到的半透明膜上的像是 （顺/逆）时针旋转的。 10．新思维科技社团的同学们学完光学中小孔成像知识后，提出一个问题，小孔在光屏上所成像的形状与什么因素有关，同学们经过讨论后提出以下猜想： 猜想一：像的形状可能与物体形状有关； 猜想二：像的形状可能与小孔的形状有关。 同学们在辅导老师的帮助下制作了“E”、“F”和“R”形状的LED发光字来充当物体，做成两个小孔形状不同的纸筒，纸筒另一端绷装半透明膜，做好装置后同学们进行实验探究． （1）物理上将“F”、“E”和“R”形状的LED发光的字称为 ，射出的光在同种均匀介质中沿 传播；为了便于观察，该实验最好在 （选填 “较明亮”或 “较黑暗”）的环境中进行。 （2）同学们将“F”发光字固定好后，先用小圆孔纸筒进行实验，同学们在半透明膜上观察到倒立的“F”，如图所示，小孔成像中所成的像能呈现在半透明膜上，说明所成的像是 （选填实像或虚像），同学们将实验结果记录在设计好的表格后，再换用小方孔纸筒进行实验，并观察记录。 （3）同学们再换用“E”和“R”形状发光字，分别按照实验（2）进行实验，将观察到的结果记录在表中。 实验次数 发光字 小孔形状 像的形状 半透明膜上是否呈现 1 F 圆形 倒立 呈现 2 F 方形 倒立 呈现 3 E 圆形 倒立    呈现 4 E 方形 倒立 呈现 5 R 圆形 倒立 呈现 6 R 方形 倒立 呈现 （4）通过比较 ，同学们验证了猜想一，得出结论：在小孔形状相同时，小孔所成的像与物体的形状有关。 （5）同学们通过比较1、2，3、4和5、6，得出结论： （6）实验小组在该实验中采用的实验方法是 ． 11．小明用易拉罐自制了一个简易针孔照相机，做小孔成像实验。 （1）如甲图所示，他将易拉罐盖子去除，在底部中心钻个小孔，AB为两端开口的圆形纸筒，用半透明塑料薄膜将A端蒙住，然后将纸筒插入易拉罐观察。为便于观察研究，应将 （A/B）端插入易拉罐，利用它观察窗外景物时，人眼应对着 （薄膜/小孔）进行观察，可观察所成的像。将纸筒向易拉罐内推的过程中，观察到的像将 （变大/不变/变小）； （2）针孔照相机的原理是： ； （3）利用它观察烛焰的成像时，若只将小圆孔改为三角形小孔，可在照相机上看到倒立 （选填“三角形”、“圆形”或“烛焰”）的像。若他在底部扎了两个小孔，则在半透明膜上可以观察到烛焰的像有 （选填“一”或“两”）个； （4）小明同学如果采用LED灯研究像的性质，下列形状的LED光源最合适的是 ； A．C形        B．T形       C．X形       D．P形 （5）小孔所成的像是上下 （正立/倒立），左右 （正立/倒立）的 （实/ 虚）像； （6）晴天的正午时分，走在扬州三湾公园的树林里，小明看到阳光透过树叶的缝隙在地上留下许多大小不同的圆形光斑，圆形光斑大小不一原因是 ； （7）小明同学又制作了挖空的硬纸板，如乙图所示，大小正方形孔的边长分别约2mm和5cm，他将纸板抓在手中对着太阳，调节纸板观察地面上的光斑，下面四幅图中光斑的大小形状符合实际的是 ，小明在实验中发现有时光斑呈椭圆形，则原因可能是： 。 12．某同学用两个硬纸筒探究小孔成像，如图所示。 （1）请在图中作出蜡烛AB在屏上所成的像A1B1（要求大致标出A1、B1）； （2）实验过程中蜡烛燃烧不断缩短，导致光屏上烛焰的像向 （上//下）移动；若将蜡烛靠近小孔成像仪一些，烛焰的像将 （变大//变小//不变），若只将小圆孔改为三角形小孔，则像的形状 （改变//不变）； （3）该同学发现蜡烛和小孔的位置固定后，像离小孔越远，像就越大。他测出了不同距离时像的高度，并将实验结果填在了表格中，根据表中的数据可以得到的结论是：蜡烛和小孔的位置固定后，像的高度h与像到小孔的距离s成 （选填“正比”或“反比”）； 像的高度h/cm 像到小孔的距离s/cm （4）实验中使用的蜡烛高10 cm，蜡烛离小孔20cm，蜡烛的像到小孔距离2.0cm时，蜡烛的像高1.0cm。该同学知道树荫下的圆形光斑就是太阳通过树叶间的小孔在地面上成的像，他测出了某一个光斑的直径为1.4cm，光斑到小孔的距离为1.5m，从书上查到太阳到地球的距离为1.5×1011 m，由此可以估算太阳的直径为 。 13．如图1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）蜡烛在塑料薄膜上所成的像是 （选填“正立”或“倒立”）的实像，其成像的原理是 ； （2）如果易拉罐底部小孔是三角形，则它在塑料薄膜上看到的像是 （选填字母）； A．三角形光斑  B．圆形光斑  C．蜡烛的形状 （3）将蜡烛向右上方移动，则它在塑料薄膜上的像将向 方移动； （4）如果小孔变大，它在薄膜上所成的像将变得 （选填“清晰”或“模糊”）； （5）实验中，小红提出问题：像的大小与什么有关？你能用图示表达出你的研究过程吗？请仿照示例完成一个猜想研究过程。 【示例】猜想：像的大小与物体的大小有关。 研究方法如图2所示： 猜想 ； 研究方法的图示： 。 14．学习了光学知识后，爱动脑筋的小桐和小朵想自己探究小孔成像现象。如图甲所示，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，可以看到烛焰和灯丝通过小孔所成的像。 （1）通过小孔所成的像是 （选填“实像”或“虚像”）； （2）分析比较甲、乙两图，可以得出结论：物体所成的像的形状与 无关； （3）分析比较甲、丙两图，可以得出结论：物体所成的像的形状与 有关； （4）为了探究孔的大小是否影响小孔所成的像，则应选择下列乙图所示的 孔，然后用卡片覆盖并移动卡片以改变孔的大小进行实验； （5）人眼从光屏右侧观察，若将光源顺时针旋转，则屏上的像将 （选填“顺时针”或“逆时针”）旋转； （6）保持小孔距光屏的位置不变，应将蜡烛向 移动（选填“左”或“右”），可以使得屏上的像变大； （7）勤于思考的小朵在底部扎了两个小孔，则在半透明膜上可以观察到烛焰的像有 （选填“一”或“两”）个。 15．大约两千四百年前，我国的学者墨翟和他的学生做了世界上第一个小孔成像的实验，解释了小孔成像的原因；在制作“小孔成像观察仪”的活动中，小明同学将圆筒插入易拉罐中制成如图的仪器（圆筒能在易拉罐中前后移动）。 　　 （1）圆筒的 （A/B）端是用半透明塑料薄膜制成的光屏； （2）开始实验时，眼睛从光屏一侧看过去，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，最有可能的是： ； 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 （3）图乙中，保持易拉罐和圆筒位置不变，应将蜡烛向 移动（左/右），可以使得屏上的像变大； （4）小明到室外研究小孔成像，正午时，在地上铺一张白纸，将刻有边长为2cm等边三角形孔的纸板正对着太阳，当纸板逐渐远离白纸时，白纸上光斑的形状 （由圆形变成三角形/由三角形变成圆形），同时光斑的亮度 （增强/不变/减弱）； （5）保持纸板与白纸的距离不变，用另一卡片覆盖在三角形孔上向左移动（如图丙），当看到光斑是圆形时，继续用卡片遮挡，减小通光孔的大小，白纸上光斑大小将 （变大/不变/变小），光斑亮度 （增强/不变/减弱）； （6）小明进一步实验，分别测出烛焰的高度h1，烛焰到小孔的距离x1，像的高度h2，像到小孔的距离x2，测得多组数据后发现，它们之间满足关系：，树荫下的圆形光斑就是太阳通过树叶中间的小孔在地面上成的像，小明从网上查到太阳到地面的距离约为m，一个直径为3.5cm的光斑到它对应的小孔间距为375cm，则太阳的直径约为 m。 16．笑话兴趣小组自制道具探究小孔成像：如甲图所示，她将易拉罐盖子去除，在底部中心钻个小孔，AB为两端开口的圆形纸筒，用半透明塑料薄膜将A端蒙住，然后将纸筒插入易拉罐观察。 (1)为便于观察研究，应将 （A/B）端插入易拉罐，利用它观察窗外景物时，人眼应对着 （薄膜/小孔）进行观察，将纸筒向易拉罐内推的过程中，观察到的像将 （变大/不变/变小）； (2)小组同学采用LED灯研究像的性质，下列形状的LED光源最合适的是 ( ) A．C形 B．T形 C．X形 D．P形 (3)小孔所成的是上下 （正立/倒立），左右 （正立/倒立）的 （实/虚）像； (4)小组同学又制作了挖空的硬纸板，如乙图所示，大小正方形孔的边长分别约5cm和2mm，他们将纸板抓在手中对着太阳，调节纸板观察地面上的光斑，下面四图中光斑的大小形状符合实际的是 ( ) A． B． C． D． 17．在观察小孔成像特点时，小波发现：光屏到小孔的距离越远，所成的像越大，像的大小与该距离有什么定量关系？于是他在 （光线较暗、光线较亮）的环境中进一步探究： 1.用发光二极管按“F”字样拼装在不透明的纸板上，如图1甲所示； 2.将“F”字样纸板、带小孔的不透明纸板、半透明塑料板（光屏）依次置于光具座的A、B、C位置，使“F”正立面对小孔，如图1乙所示。 请你回答下列问题： （1）给二极管通电，随即在光屏上呈现出“F”的像，小波观察到光屏上呈现的像是图2中的 （填序号）。这个像是 （选填“实像”或“虚像”），用到的光学原理是 ； （2）保持“F”字样纸板，小孔位置不变，只改变光屏到小孔的距离（像距），用刻度尺逐次测量像高，记录数据如表所示： 实验次数 1 2 3 4 像距v/cm 12.0 16.0 20.0 24.0 像高h/cm 3.0 4.0 5.0 6.0 根据表中的数据，请你用一个数学表达式来表示h与v的关系 ； （3）于是小波得出结论：小孔成像时，同一物体像的大小与像距成正比，你认为这一结论需要补充的条件是 。 18．学习光学时，小华做了以下实验： (1)图甲为“光路演示仪”，A、B、C为相同的中央有小孔的纸板，D是光屏。实验时，打开激光笔，调整纸板A、B、C的位置，光屏D上出现了亮斑，发现此时三块纸板上的小孔在 上。在激光笔与光屏之间喷 ，就能观察到激光笔发出光的传播路线； (2)小华用发光二极管做成的物体替换激光笔进行如图乙的实验，操作过程中他还在光屏D上看到了这个“物体”的像，这个像是 的（“正立”或“倒立”）； (3)小华只将物体向右移一段距离，则在光屏上的像将 （选填“变大”、“不变”或“变小”）； (4)在“探究树荫下的光斑”综合实践活动中，小明在一张卡片上挖了一个边长为lcm的正方形孔（如图1所示），在阳光下卡片水平放在离地面5cm处，发现地面上的光斑的形状是正方形，若要在地面上能出现圆形光斑，应将卡片 （填“靠近”或“远离”）地面，圆形的光斑是 （选填 “太阳”或“孔”）的像； (5)为了研究孔的大小对光斑形状的影响，小华设计了开有三角形孔的卡片甲，并用另一张卡片乙覆盖在甲上，如图2所示。接着，从图示位置沿箭头方向水平移动卡片乙的过程中（孔到地面的距离使终保持不变）。小华将观察到的光斑形状和大小变化情况在图3中方格纸内画出（分别用序号A、B、C、D表示），其中最左边的光斑为移动卡片乙前出现的真实情况。根据你的观察，小华所画光斑中可能会出现的真实情况有哪些？ （填序号） 。 三、日食和月食 19．如图所示，是太阳、地球和月球三者的位置示意图，下列说法正确的是（　　） A．发生月食时，是月球运动到甲位置时 B．发生月食时，是月球运动到乙位置时 C．发生日食时，是月球运动到丙位置时 D．发生日食时，是月球运动到丁位置时 20．如图甲所示，2023年4月20日发生了罕见的日环食。日环食是日食的一种，发生时太阳的中心部分黑暗，边缘仍然明亮，形成光环。日食属于光的 现象；图中能正确描述其形成原因的是 （选填“乙”或“丙”）图。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 4.1光的直线传播 姓名：___________班级：___________ 一、影子的形成 1．圭表是中国古代重要的天文仪器，通过测量正午日影长度来推测二十四节气。图甲是实践小组于2023年12月1日在厦门市（北纬24.5°）正午时刻进行“圭表测影”活动。图乙是太阳直射点的回归运动图像，下列说法正确的是（　　） A．圭表测影的原理是光的折射 B．圭表测影的原理是光的反射 C．活动当日至2023年冬至，正午时表的日影长度逐渐变短 D．活动当日至2024年夏至，正午时表的日影长度先变长后变短 【答案】C 【详解】AB．圭表测影中的影是影子，影子的形成是光的直线传播形成的，故AB错误； CD．厦门市的纬道高于北回归线，活动当日在秋分后冬至前，所以活动当日到2023年冬至，太阳逐渐向北回归线靠近，正午时表的日影长度逐渐变短，到2024年夏至，太阳先到北回归线，再逐渐远离回归线，正午时表的日影长度先变短后变长，故D错误。 故选C。 2．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 【详解】 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。 3．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（       ） A．1m/s B．0.8m/s C．1.6m/s D．1.25m/s 【答案】D 【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： ①； 因为人在做匀速直线运动，所以人通过的路程： ﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣② 将②式代入①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． 4．小明在下晚自习回家的路上发现自己的影子也在运动。如图，只考虑一座高度为8.50m的路灯，已知小明的身高为1.70m。当小明以0.8m/s的速度做匀速直线运动时，他的影子的顶端运动的速度大小为 m/s。 【答案】1 【详解】如图，设经过t s，小明由F处走到了F′处，连接EE′，则 EE′＝FF′＝0.8t m 连接PE′并延长，交地面与R′： 因为 EF∥PQ 所以 △REF∽△RPQ 则 又因为 EE′∥RR′ 所以 △PEE′∽△PRR′ 则 解得 RR′＝1t 则影子的顶端移动的速度为 5．某兴趣小组研究影子特点，在老师指挥下，6个小组用一次性筷子捆成不同长度的木棍，发现木棍的影子长短不一，于是各个小组用刻度尺分别测出各自木棍的长度L以及在阳光下影子的长度L2，并将结果记录在如下表格中： 组别 第一组 第二组 第三组 第四组 第五组 第六组 棍长/cm 24 18 26 32 22 16 影长/cm 30 22.5 32.5 40 27.5 （1）影子的形成说明了 ；将木棒竖直插在水平地面上，从正午到傍晚这段时间内，影子长短将 （变长/不变/变短）； （2）根据表格数据分析，得出结论：同一时刻，阳光下木棒的影子长度和木棒的长度成 （正比/反比），第六组空格处数据为 ； （3）根据已学过的数学知识以及上述探究所得结论，完成以下问题： 有两盏相同的灯泡M和N挂在高度相同的灯座上，如图所示。小明和他的爸爸为了测出灯泡的高度，进行如下操作：首先测出爸爸和小明的身高分别是1.8m和1.2m，然后打开灯泡M，关闭灯泡N，直到他影子长度等于小明身高，此时在影子头顶所在的地面上做好标记为O，打开灯泡N，让小明站在灯泡N下缓慢向左移动，发现小明移动的距离为3m，此时光线MO和NO正好垂直；则小明的影子长度是 m，路灯高为 m。 【答案】 光在同种均匀介质中沿直线传播 变长 正比 20 1.8 3.2 【详解】（1）[1]实验中木棍影子的形成是由于光沿直线传播形成的，说明了光在同种均匀介质中沿直线传播。 [2]光是沿直线传播的，正午的太阳比较高，木棍的影子比较短；傍晚太阳比较低，木棍的影子比较长，故从正午到傍晚这段时间内，影子长短将变长。 （2）[3][4]由表中数据可知，木棍长度每增加2cm，木棍的影子增加2.5cm，故同一时刻，阳光下的木棍的影子长度和木棍的长度成正比；第二组和第六组木棍的长度相差2cm，故第六组空格处的数据为20。 （3）[5]小明爸爸影子长度等于小明身高，如下图所示 即OB＝CD，由（2）可知，物体的影子长度与物体的长度成正比，即，因为OB=CD，所以AB＝OD，又因小明的爸爸的身高为1.8m，故小明的影子长度是1.8m。 [6]因为△OEN为直角三角形，由数学关系可知 即 即 解得：h＝3.2m，故路灯高为3.2m。 6．阅读短文，回答问题 手术无影灯 手术无影灯用来照明手术部位，尽量消除医护人员的头、手和器械等对手术部位造成的阴影。 手术无影灯是怎么做到“无影”的呢？晚上在教室内只打开一盏日光灯，仔细观察你自己的影子，会发现影子中部特别黑暗，四周稍浅。影子中部，日光灯发出的光不能照到，特别黑暗，叫本影。四周灰暗的部分叫半影。 为了解释无影灯的工作原理，在课桌上点两支蜡烛分开放置于A、B两个位置，蜡烛前面立一本书，关掉日光灯可以看到墙壁出现书的本影和半影，如图甲。如果点燃三支甚至四支蜡烛，书的本影部分就会逐渐缩小，半影部分会出现很多明暗不同的层次。 手术无影灯是将发光强度很大的许多灯排列在灯盘上，合成一个大面积的光源，这样就能从不同角度把光线照射到手术台上，既保证手术视野有足够的亮度，同时又不会产生明显的本影。 （1）图甲的上侧半影区域中，蜡烛 。 A．A和B发出的光都照到            B．A发出的光照到，B照不到 C．A和B发出的光都照不到          D．B发出的光照到，A照不到 （2）在手术无影灯下，医护人员的手和器械等在手术部位 （会/不会）产生本影。 （3）请在图乙中画出第三支蜡烛C照到课本上时，在墙上产生的本影区域（仿图甲，在墙壁上对应位置画出阴影）。( ) （4）如果在乙图中再点燃更多的蜡烛，书的半影部分 。 A．明暗更明显，层次更多 B．明暗更明显，层次更少 C．明暗更不明显，层次更多 D．明暗更不明显，层次更少 （5）小明同学想用9盏相同的LED灯（图中用   表示）排列合成一个大光源作为无影灯，下列设计效果最好的是 。 A．     B． C．    D． 【答案】 D 不会 C A 【详解】（1）[1]蜡烛B处于A的上面，故图甲的上侧半影区域中，B发出的光可以照到，A照不到。 （2）[2]手术无影灯是将发光强度很大的许多灯排列在灯盘上，合成一个大面积的光源，这样就能从不同角度把光线照射到手术台上，既保证手术视野有足够的亮度，同时又不会产生明显的本影。故在手术无影灯下，医护人员的手和器械等在手术部位不会产生本影。 （3）[3]仿图甲，作图如下： （4）[4]如果在乙图中再点燃更多的蜡烛，书的本影部分就会逐渐缩小，半影部分增加，明暗更不明显，层次更多。 （5）[5]对同一个物体，其本影区的大小，与光源发光面的 大小和光源到物体的距离有关∶光源到物体的距离一定时，光源发光面越大，则物体的本影越小；光源发光面越小，则物体的本影越大；光源发光面一定时，光源到物体的距离越小，则物体的本影区越大；光源到物体的距离越大，则物体的本影区越小；因此医院外科手术室中的无影灯是由多个大面积光源组合而成的，故应该选择A。 二、小孔成像 7．小明将易拉罐的上部剪去，蒙上半透明纸，在罐底部开一个小孔，用它做小孔成像实验如图所示，下列说法中错误的是（     ） A．小孔成像成的像是倒立的实像 B．它的成像原理是光的折射规律 C．物体离小孔离得越远，像就越小 D．在物体距小孔不变的情况下，半透明纸与小孔距离越大，像也越大 【答案】B 【详解】试题分析：小孔成像所成的像是倒立的实像，故A正确；小孔成像的原理是光的直线传播现象，故B错；物体离小孔离得越远，像就越小，故C正确；在物体距小孔不变的情况下，半透明纸与小孔距离越大，像也越大，故D正确；应选B． 考点：小孔成像 8．小光同学用两个长度均为50cm，直径为5cm的直筒套在一起，做成如图的仪器，探究小孔成像。（M筒的直径稍大，可以在N筒上并能前后移动） （1）小孔成像可以用光的 解释，所成的像与小孔的形状 （选填“有关”或“无关”）； （2）若直筒M、N位置不动，让物体远离N筒，像的大小 （选填“变大”“不变”或“变小”）； （3）十五的夜晚，将小孔对准明月，月亮 （选填“是”或“不是”）光源。已知月球到地球的距离为380000km，则被月球反射的光到达地球需要 s（结果保留一位小数）；当M和N离得最远时测得月亮像的直径是0.9cm，则月球的直径约为 km（像的大小与物的大小之比等于像距与物距之比）。 【答案】 在同种均匀介质中沿直线传播 无关 变小 不是 1.3 3420 【详解】（1）[1]小孔成像的原理是光在同种均匀介质中沿直线传播。 [2]小孔成像所成的像是物体的实像，与物体的形状相同，与小孔的形状无关。 （2）[3]如图，若直筒M、N位置不动，让物体远离N筒，像仍然成在M筒的右侧，像距不变；让物体远离N筒，△AOB与△A′OB′的相似比变大，AB大小不变，则像变小。 （3）[4]月亮自身不会发光，不是光源。 [5]根据，被月球反射的光到达地球需要的时间为 [6]根据像的大小与物的大小之比等于像距与物距之比可列式： 解得 L＝3420km 9．如图，小兰制成了一个针孔照相机。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)烛焰在半透明膜上所成的像是 （实像/虚像）； (2)如果易拉罐底部小孔是三角形，则他在半透明膜上看到的像是( )            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)保持蜡烛位置不变，将小孔靠近半透明膜，像将 （变大/变小/不变）；若将小孔遮去一半，像会变得更 （清晰/模糊）； (4)人眼从半透明膜右侧观察，将蜡烛在人前方顺时针旋转，则人眼看到的半透明膜上的像是 （顺/逆）时针旋转的。 【答案】 实像 D 变小 模糊 顺 【详解】(1)[1]从图中可以看到，蜡烛的光线通过小孔，在半透明膜上成像，半透明膜上有光线聚集，这是实像。 (2)[2]小孔成像时，像与物体的形状有关，与孔的形状无关；所以小孔是三角形，则他在半透明膜上看到的像还是烛焰的像，而小孔所成的像是倒立的像，所以他在半透明膜上看到的像是烛焰的倒立像。 故选D。 (3)[3]保持蜡烛位置不变，将小孔靠近半透明膜，那么蜡烛和小孔的距离变大，小孔与半透明膜的距离变小，光是直线传播的，可以通过作图得知，所成的像是变小的。 [4]若将小孔遮去一半，通过小孔的光线会减少，但是还会成像，成模糊的像。 (4)[5]光是直线传播的，人眼从半透明膜右侧观察，将蜡烛在人前方顺时针旋转，那么可以通过作图得知，人眼看到的半透明膜上的像是顺时针旋转的。 10．新思维科技社团的同学们学完光学中小孔成像知识后，提出一个问题，小孔在光屏上所成像的形状与什么因素有关，同学们经过讨论后提出以下猜想： 猜想一：像的形状可能与物体形状有关； 猜想二：像的形状可能与小孔的形状有关。 同学们在辅导老师的帮助下制作了“E”、“F”和“R”形状的LED发光字来充当物体，做成两个小孔形状不同的纸筒，纸筒另一端绷装半透明膜，做好装置后同学们进行实验探究． （1）物理上将“F”、“E”和“R”形状的LED发光的字称为 ，射出的光在同种均匀介质中沿 传播；为了便于观察，该实验最好在 （选填 “较明亮”或 “较黑暗”）的环境中进行。 （2）同学们将“F”发光字固定好后，先用小圆孔纸筒进行实验，同学们在半透明膜上观察到倒立的“F”，如图所示，小孔成像中所成的像能呈现在半透明膜上，说明所成的像是 （选填实像或虚像），同学们将实验结果记录在设计好的表格后，再换用小方孔纸筒进行实验，并观察记录。 （3）同学们再换用“E”和“R”形状发光字，分别按照实验（2）进行实验，将观察到的结果记录在表中。 实验次数 发光字 小孔形状 像的形状 半透明膜上是否呈现 1 F 圆形 倒立 呈现 2 F 方形 倒立 呈现 3 E 圆形 倒立    呈现 4 E 方形 倒立 呈现 5 R 圆形 倒立 呈现 6 R 方形 倒立 呈现 （4）通过比较 ，同学们验证了猜想一，得出结论：在小孔形状相同时，小孔所成的像与物体的形状有关。 （5）同学们通过比较1、2，3、4和5、6，得出结论： （6）实验小组在该实验中采用的实验方法是 ． 【答案】 光源 直线 较黑暗 实像 1、3、5（或2、4、6） 在物体形状相同时，小孔所成的像与小孔的形状无关 控制变量法 【详解】(1)[1]能自行发光的物体称为光源，LED发光的字是光源。 [2]光在同种均匀介质中沿直线传播。 [3]为了便于观察，实验在较黑暗的环境进行，成的像会比较清晰。 (2)[4]实像是实际光线会聚而成的，可以成在光屏上，孔成像中所成的像，能呈现在半透明膜上，说明所成的像是实像。 (4)[5]通过比较1、3、5（或2、4、6）实验数据可知，小孔形状相同，物体形状不同，所成像的形状不同，说明在小孔形状相同时，小孔所成的像与物体的形状有关。 (5)[6]通过比较1、2，3、4和5、6，实验数据可知，物体形状相同，小孔形状不同，所成像的形状相同，说明在物体形状相同时，小孔所成的像与小孔形状无关。 (6)[7]实验小组在该实验中,有两个变量物体形状和小孔形状，采用的实验方法是控制变量法。 11．小明用易拉罐自制了一个简易针孔照相机，做小孔成像实验。 （1）如甲图所示，他将易拉罐盖子去除，在底部中心钻个小孔，AB为两端开口的圆形纸筒，用半透明塑料薄膜将A端蒙住，然后将纸筒插入易拉罐观察。为便于观察研究，应将 （A/B）端插入易拉罐，利用它观察窗外景物时，人眼应对着 （薄膜/小孔）进行观察，可观察所成的像。将纸筒向易拉罐内推的过程中，观察到的像将 （变大/不变/变小）； （2）针孔照相机的原理是： ； （3）利用它观察烛焰的成像时，若只将小圆孔改为三角形小孔，可在照相机上看到倒立 （选填“三角形”、“圆形”或“烛焰”）的像。若他在底部扎了两个小孔，则在半透明膜上可以观察到烛焰的像有 （选填“一”或“两”）个； （4）小明同学如果采用LED灯研究像的性质，下列形状的LED光源最合适的是 ； A．C形        B．T形       C．X形       D．P形 （5）小孔所成的像是上下 （正立/倒立），左右 （正立/倒立）的 （实/ 虚）像； （6）晴天的正午时分，走在扬州三湾公园的树林里，小明看到阳光透过树叶的缝隙在地上留下许多大小不同的圆形光斑，圆形光斑大小不一原因是 ； （7）小明同学又制作了挖空的硬纸板，如乙图所示，大小正方形孔的边长分别约2mm和5cm，他将纸板抓在手中对着太阳，调节纸板观察地面上的光斑，下面四幅图中光斑的大小形状符合实际的是 ，小明在实验中发现有时光斑呈椭圆形，则原因可能是： 。 【答案】 A 薄膜 变小 光的直线传播 烛焰 两 D 倒立 倒立 实 树叶的缝隙到地面的距离不等 C 阳光与地面不垂直 【详解】（1）[1][2][3]半透明塑料薄膜相当于光屏，为了成的像更清晰，便于观察，应将半透明膜的另一端插入易拉罐，即A端插入易拉罐；利用它观察窗外景物时，孔对着窗外，膜对着眼睛进行观察；小孔成像的大小取决于像到小孔的距离，像离小孔越近时成像越小，所以将纸筒向易拉罐内推的过程中，观察到的像将变小。 （2）[4]针孔照相机属于小孔成像现象，原理是光的直线传播。 （3）[5][6]小孔所成的像的形状只跟物体形状有关，与孔的形状无关，故只将小圆孔改为三角形小孔，可在照相机上看到倒立的烛焰的像；小孔成像是光通过小孔在光屏上形成的光斑，若在底部扎了两个小孔，每个孔都能形成一个光斑，则在半透明膜上可以观察到烛焰的像有两个。 （4）[7]物体上部发出（或反射）的光沿直线传播经过小孔后射到光屏的下部，物体下部发出（或反射）的光沿直线传播经过小孔后射到光屏的上部，因此小孔成像中成的是倒立的实像，为了便于观察，实验时探应该让发光体本身上下左右是不同的，故ABC不符合题意，D符合题意。故选D。 （5）[8][9][10]由光的直线传播特点可知，小孔成像成的是倒立的实像，倒立是上下左右都倒立。 （6）[11]小孔所成的像与物体到小孔和光屏到小孔的距离有关，因树叶的缝隙到地面的距离不等，相当于小孔到光屏的距离不等，故小明看到阳光透过树叶的缝隙在地上留下许多大小不同的圆形光斑。 （7）[12][13]太阳光通过2mm的小孔时成太阳倒立缩小的实像，太阳光通过5cm的大孔由于光的直线传播，形成与孔形状相同的光斑，故ABD不符合题意，C符合题意。故选C。当阳光与地面垂直时，形成圆形光斑，当阳光与地面不垂直时，形成椭圆形光斑。 12．某同学用两个硬纸筒探究小孔成像，如图所示。 （1）请在图中作出蜡烛AB在屏上所成的像A1B1（要求大致标出A1、B1）； （2）实验过程中蜡烛燃烧不断缩短，导致光屏上烛焰的像向 （上//下）移动；若将蜡烛靠近小孔成像仪一些，烛焰的像将 （变大//变小//不变），若只将小圆孔改为三角形小孔，则像的形状 （改变//不变）； （3）该同学发现蜡烛和小孔的位置固定后，像离小孔越远，像就越大。他测出了不同距离时像的高度，并将实验结果填在了表格中，根据表中的数据可以得到的结论是：蜡烛和小孔的位置固定后，像的高度h与像到小孔的距离s成 （选填“正比”或“反比”）； 像的高度h/cm 像到小孔的距离s/cm （4）实验中使用的蜡烛高10 cm，蜡烛离小孔20cm，蜡烛的像到小孔距离2.0cm时，蜡烛的像高1.0cm。该同学知道树荫下的圆形光斑就是太阳通过树叶间的小孔在地面上成的像，他测出了某一个光斑的直径为1.4cm，光斑到小孔的距离为1.5m，从书上查到太阳到地球的距离为1.5×1011 m，由此可以估算太阳的直径为 。 【答案】 上 变大 不变 正比 1.4×109 m 【详解】（1）[1]根据光在同一均匀介质中沿直线传播的特点，依次找出A1和B1点，然后将这两个点连线，就是所成的像，如图所示： （2）[2]小孔成像，成的是倒立的实像，实验过程中蜡烛燃烧不断缩短，导致光屏上烛焰的像向上移动。 [3]若将蜡烛靠近小孔成像仪一些，据光的直线传播知，烛焰的像将变大。 [4]若只将小圆孔改为三角形小孔，则像的形状不变，小孔所成的像与物体有关，与孔的形状无关。 （3）[5]由表格上的数据可知，像的高度随像到小孔距离的增大而增大，求出像的高度和像到小孔距离的比值，可以发现比值是一个定值。所以像的高度与像到小孔的距离成正比。 （4）[6]光斑的直径与光斑到小孔的距离的比值是一个定值。根据光线传播的可逆性可知：太阳直径和太阳与小孔之间的距离的比值是一个定值，且和光斑的直径与光斑到小孔的距离的比值相等。太阳的直径 13．如图1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）蜡烛在塑料薄膜上所成的像是 （选填“正立”或“倒立”）的实像，其成像的原理是 ； （2）如果易拉罐底部小孔是三角形，则它在塑料薄膜上看到的像是 （选填字母）； A．三角形光斑  B．圆形光斑  C．蜡烛的形状 （3）将蜡烛向右上方移动，则它在塑料薄膜上的像将向 方移动； （4）如果小孔变大，它在薄膜上所成的像将变得 （选填“清晰”或“模糊”）； （5）实验中，小红提出问题：像的大小与什么有关？你能用图示表达出你的研究过程吗？请仿照示例完成一个猜想研究过程。 【示例】猜想：像的大小与物体的大小有关。 研究方法如图2所示： 猜想 ； 研究方法的图示： 。 【答案】 倒立 光的直线传播 C 左下 模糊 像的大小与物体到孔的距离有关或像的大小与孔到后面屏幕的距离有关 【详解】（1）[1][2]蜡烛经小孔在塑料薄膜上成的是倒立的实像，小孔成像的原理是：光在同种均匀接中沿直线传播。 （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C符合题意，AB不符合题意。 故选C。 （3）[4]因为小孔成倒立的实像，结合成像特点，故将蜡烛向右上方移动，则它在薄膜上的像将向左下方移动。 （4）[5]如果小孔变大，进入易拉罐的光线增多，蜡烛在薄膜上所成的像将变亮，但像变模糊。 （5）[6][7]因为小孔所成的像一定是倒立的实像，所以认为像的大小有两种可能，因此有两种猜想： 猜想一：与物体到孔的距离有关。 猜想二：与孔到后面屏幕的距离有关。如图所示 14．学习了光学知识后，爱动脑筋的小桐和小朵想自己探究小孔成像现象。如图甲所示，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，可以看到烛焰和灯丝通过小孔所成的像。 （1）通过小孔所成的像是 （选填“实像”或“虚像”）； （2）分析比较甲、乙两图，可以得出结论：物体所成的像的形状与 无关； （3）分析比较甲、丙两图，可以得出结论：物体所成的像的形状与 有关； （4）为了探究孔的大小是否影响小孔所成的像，则应选择下列乙图所示的 孔，然后用卡片覆盖并移动卡片以改变孔的大小进行实验； （5）人眼从光屏右侧观察，若将光源顺时针旋转，则屏上的像将 （选填“顺时针”或“逆时针”）旋转； （6）保持小孔距光屏的位置不变，应将蜡烛向 移动（选填“左”或“右”），可以使得屏上的像变大； （7）勤于思考的小朵在底部扎了两个小孔，则在半透明膜上可以观察到烛焰的像有 （选填“一”或“两”）个。 【答案】 实像 孔的形状/小孔的形状 物的形状/物体的形状 B 顺时针 右 两 【详解】（1）[1]小孔成像是光的直线传播现象，成的是倒立的实像。 （2）[2]甲、乙两图，相同的蜡烛通过小孔的形状不同，但所成的像的形状相同，这说明物体所成的像的形状与小孔的形状无关。 （3）[3]甲、丙两图小孔形状相同，但物体不同，则所成像的形状也不同。这说明：物体所成的像的形状与物体的形状有关。 （4）[4]为了探究孔的大小是否影响小孔所成的像，应保持小孔的形状不变，将卡片沿着三角形的底边边缘逐渐向上移动，孔的大小发生变化，但孔的形状不变，所以B符合题意。 （5）[5]由于小孔成像是根据光沿直线传播的原理形成的，成的是倒立的实像，当光源顺时针旋转时，屏上的像将顺时针旋转。 （6）[6]保持小孔距光屏的位置不变，即像距不变，要想成像变大，应减小物距，即蜡烛向右移动。 （7）[7]若在底部扎了两个小孔，那么物体通过每个小孔都会成像，所以在光屏上成两个像。 15．大约两千四百年前，我国的学者墨翟和他的学生做了世界上第一个小孔成像的实验，解释了小孔成像的原因；在制作“小孔成像观察仪”的活动中，小明同学将圆筒插入易拉罐中制成如图的仪器（圆筒能在易拉罐中前后移动）。 　　 （1）圆筒的 （A/B）端是用半透明塑料薄膜制成的光屏； （2）开始实验时，眼睛从光屏一侧看过去，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，最有可能的是： ； 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 （3）图乙中，保持易拉罐和圆筒位置不变，应将蜡烛向 移动（左/右），可以使得屏上的像变大； （4）小明到室外研究小孔成像，正午时，在地上铺一张白纸，将刻有边长为2cm等边三角形孔的纸板正对着太阳，当纸板逐渐远离白纸时，白纸上光斑的形状 （由圆形变成三角形/由三角形变成圆形），同时光斑的亮度 （增强/不变/减弱）； （5）保持纸板与白纸的距离不变，用另一卡片覆盖在三角形孔上向左移动（如图丙），当看到光斑是圆形时，继续用卡片遮挡，减小通光孔的大小，白纸上光斑大小将 （变大/不变/变小），光斑亮度 （增强/不变/减弱）； （6）小明进一步实验，分别测出烛焰的高度h1，烛焰到小孔的距离x1，像的高度h2，像到小孔的距离x2，测得多组数据后发现，它们之间满足关系：，树荫下的圆形光斑就是太阳通过树叶中间的小孔在地面上成的像，小明从网上查到太阳到地面的距离约为m，一个直径为3.5cm的光斑到它对应的小孔间距为375cm，则太阳的直径约为 m。 【答案】 A C 右 由三角形变成圆形 减弱 不变 减弱 1.4×109 【详解】（1）[1] 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，所以为了成的像更清晰，便于观察，半透明的薄纸应该放在圆筒的前端，即A端。 （2）[2] 看到一片光亮，有可能是小孔太大，如果蜡烛上所有点发出的光都通过这个大孔，则在光屏上就不会有一个确定的像点，在光屏上看到的就是一片光亮。 （3）[3]小孔所成像的大小与物距、像距有关，当像距不变时，物距越小。所成的像越大，因此要想使屏上的像变大，应向右移动蜡烛。 （4）[4][5]将开有三角形空的纸板距离白纸越近，孔就相对而言越大，白纸上的光斑越呈现孔的形状，相反距离白纸越远，孔就相对越小，光斑就呈现圆形，这是小孔所成太阳的像。因此，当纸板逐渐远离白纸时，光斑就由三角形变为圆形，同时，所成的像越来越大，而进入小孔的光相同，因此光斑亮度会减弱。 （5）[6] [7]小孔成像的大小与小孔的大小无关，因此，减小通光孔的大小，像的大小不变，但由于进入小孔的光变少，所以，像的亮度减弱。 （6）[8] 太阳到地面的距离粗略可看作物距x1，光斑的直径可看作像高h2，光斑到小孔的距离可看作像距x2，则有 解得太阳的直径 h1=1.4×109m 16．笑话兴趣小组自制道具探究小孔成像：如甲图所示，她将易拉罐盖子去除，在底部中心钻个小孔，AB为两端开口的圆形纸筒，用半透明塑料薄膜将A端蒙住，然后将纸筒插入易拉罐观察。 (1)为便于观察研究，应将 （A/B）端插入易拉罐，利用它观察窗外景物时，人眼应对着 （薄膜/小孔）进行观察，将纸筒向易拉罐内推的过程中，观察到的像将 （变大/不变/变小）； (2)小组同学采用LED灯研究像的性质，下列形状的LED光源最合适的是 ( ) A．C形 B．T形 C．X形 D．P形 (3)小孔所成的是上下 （正立/倒立），左右 （正立/倒立）的 （实/虚）像； (4)小组同学又制作了挖空的硬纸板，如乙图所示，大小正方形孔的边长分别约5cm和2mm，他们将纸板抓在手中对着太阳，调节纸板观察地面上的光斑，下面四图中光斑的大小形状符合实际的是 ( ) A． B． C． D． 【答案】 A 薄膜 变小 D 倒立 倒立 实 C 【详解】(1)[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，半透明塑料薄膜相当于光屏，为了成的像更清晰，便于观察，应将带半透明塑料薄膜A端插入易拉罐，同时眼睛观察半透明塑料薄膜。 [3]当减小光屏与小孔之间的距离时，光屏上的像将变小。 (2)[4]因为小孔所成的是上下倒立，左右相反的实像，故做实验时应选择上下左右都不对称形状的LED光源最合适，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 (3)[5][6][7]小孔所成的是上下倒立，左右倒立的实像。 (4)[8]小孔成像实验时，小孔不能太大，小孔太大不会形成像，反而会形成和小孔类似的光斑；同时小孔成像时与小孔形状无关，都是倒立的实像，故C符合实际，ABD不符合实际。 故选C 17．在观察小孔成像特点时，小波发现：光屏到小孔的距离越远，所成的像越大，像的大小与该距离有什么定量关系？于是他在 （光线较暗、光线较亮）的环境中进一步探究： 1.用发光二极管按“F”字样拼装在不透明的纸板上，如图1甲所示； 2.将“F”字样纸板、带小孔的不透明纸板、半透明塑料板（光屏）依次置于光具座的A、B、C位置，使“F”正立面对小孔，如图1乙所示。 请你回答下列问题： （1）给二极管通电，随即在光屏上呈现出“F”的像，小波观察到光屏上呈现的像是图2中的 （填序号）。这个像是 （选填“实像”或“虚像”），用到的光学原理是 ； （2）保持“F”字样纸板，小孔位置不变，只改变光屏到小孔的距离（像距），用刻度尺逐次测量像高，记录数据如表所示： 实验次数 1 2 3 4 像距v/cm 12.0 16.0 20.0 24.0 像高h/cm 3.0 4.0 5.0 6.0 根据表中的数据，请你用一个数学表达式来表示h与v的关系 ； （3）于是小波得出结论：小孔成像时，同一物体像的大小与像距成正比，你认为这一结论需要补充的条件是 。 【答案】 光线较暗 ② 实像 光的直线传播 h=0.25v 物体到小孔的距离一定 【详解】[1]在探究小孔成像特点时，需在光线较暗的环境中进行，以避免环境光线对实验的影响。 (1)[2][3][4]由实验知，通过小孔所成的像是倒立的实像，即光屏上呈现像是图2中的②。而小孔成像是由于光的直线传播形成的。 (2)[5]由表格数据知 所以 h=0.25v (3)[6]实验所得的数据是在“保持纸板和小孔位置不变，只改变光屏到小孔的距离”得到的。所以小波的结论还需要补充的条件是：物体到小孔的距离一定时。 18．学习光学时，小华做了以下实验： (1)图甲为“光路演示仪”，A、B、C为相同的中央有小孔的纸板，D是光屏。实验时，打开激光笔，调整纸板A、B、C的位置，光屏D上出现了亮斑，发现此时三块纸板上的小孔在 上。在激光笔与光屏之间喷 ，就能观察到激光笔发出光的传播路线； (2)小华用发光二极管做成的物体替换激光笔进行如图乙的实验，操作过程中他还在光屏D上看到了这个“物体”的像，这个像是 的（“正立”或“倒立”）； (3)小华只将物体向右移一段距离，则在光屏上的像将 （选填“变大”、“不变”或“变小”）； (4)在“探究树荫下的光斑”综合实践活动中，小明在一张卡片上挖了一个边长为lcm的正方形孔（如图1所示），在阳光下卡片水平放在离地面5cm处，发现地面上的光斑的形状是正方形，若要在地面上能出现圆形光斑，应将卡片 （填“靠近”或“远离”）地面，圆形的光斑是 （选填 “太阳”或“孔”）的像； (5)为了研究孔的大小对光斑形状的影响，小华设计了开有三角形孔的卡片甲，并用另一张卡片乙覆盖在甲上，如图2所示。接着，从图示位置沿箭头方向水平移动卡片乙的过程中（孔到地面的距离使终保持不变）。小华将观察到的光斑形状和大小变化情况在图3中方格纸内画出（分别用序号A、B、C、D表示），其中最左边的光斑为移动卡片乙前出现的真实情况。根据你的观察，小华所画光斑中可能会出现的真实情况有哪些？ （填序号） 。 【答案】 一条（或同一）直线上 烟（或雾） 倒立 变大 远离 太阳 AC 【分析】(1)光在同种均匀介质中沿直线传播。人眼看到物体的条件：物体发光或反射光，物体发的光或反射的光能进入人的眼睛。 (2)小孔成像是由光的直线传播形成的，是倒立的实像。 (3)像的大小与像距、物距有关； (4)光屏与小孔的距离较近，通过孔形成的光斑不再是小孔成像现象，而是影子的原因，则光斑形状与孔的形状有关；如果光屏与小孔的距离较远时，通过孔形成的光斑属于小孔成像现象，光斑形状与孔的形状无关； (5)小孔成像是光的直线传播形成的，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。光屏与小孔的距离较近，通过孔形成的光斑不再是小孔成像现象，而是影子的原因，则光斑形状与孔的形状有关；如果光屏与小孔的距离较远时，通过孔形成的光斑属于小孔成像现象，光斑形状与孔的形状无关。 【详解】(1)[1][2]打开激光笔，调整纸板A、B、C的位置，光屏D上出现了亮斑，发现此时三块纸板上的小孔在一直线上，则可推知光在均匀空气中是沿直线传播的。空气特别干净时，我们看不到光线，当空气中有烟雾或水雾时，光碰到烟雾或水雾会发生反射，反射光线进入人的眼睛。 (2)[3]发光二极管做成的物体发出的光线通过纸片上的小孔在光屏上形成像，是光的直线传播形成的倒立的实像。 (3)[4]小华只将物体向右移一段距离，物距减小，则像会变大。 (4)[5][6]阳光下卡片水平放在离地面5cm处，地面上的光斑是正方形，该正方形是卡片上的正方形孔经沿直线传播的光形成的影子；将卡片远离地面，太阳经卡片上的孔成像，形成圆形光斑，即小孔成像。 (5)[7]在卡片到地面（孔到光屏）的距离一定时，当孔较大时，在地面上形成的是与孔形状相同的光斑；当孔小到一定程度时，地面上的光斑是太阳经孔成的像（小孔成像），光斑的形状与太阳的形状相同，是圆形的；随孔的减小，圆形光斑变暗，由于太阳到小孔的距离（物距）和地面到小孔的距离（像距）不变，则所成像的大小不变。由图示可知，符合实际的情况是：AC。 三、日食和月食 19．如图所示，是太阳、地球和月球三者的位置示意图，下列说法正确的是（　　） A．发生月食时，是月球运动到甲位置时 B．发生月食时，是月球运动到乙位置时 C．发生日食时，是月球运动到丙位置时 D．发生日食时，是月球运动到丁位置时 【答案】BD 【详解】AB．月食是当地球位于太阳与月球之间，三者在同一条直线上时，被不透明的地球挡住了沿直线传播射向月球的光，太阳光照不到月球上，看不到月球而形成的，故A错误，B正确； CD．日食，又叫做日蚀，是月球运动到太阳和地球中间，如果三者正好处在一条直线时，月球就会挡住太阳射向地球的光，月球身后的黑影正好落到地球上，这时发生日食现象，故D正确，C错误。 故选BD。 20．如图甲所示，2023年4月20日发生了罕见的日环食。日环食是日食的一种，发生时太阳的中心部分黑暗，边缘仍然明亮，形成光环。日食属于光的 现象；图中能正确描述其形成原因的是 （选填“乙”或“丙”）图。 【答案】 直线传播 乙 【详解】[1][2]日食属于光的直线传播现象；当太阳、月球、地球大致在同一直线上时，太阳射向地球的光被月球全部或者部分挡住，形成日食，月球在太阳和地球之间；故能正确描述日食成因的是乙图。 试卷第1页，共3页 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！6 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 $$