内容正文:
2.2光的直线传播
1.下列关于光线的说法中,不正确的是 ( )
A.光线是很细的光束,激光笔发出的光是一条光线
B.光线可以表示光的路径和方向
C.光线不是真实存在的带箭头的直线
D .光线实际上是一种模型
2.(2025·盐城阜宁县期中)小明在学习“光的直线传播”时,从老师的演示实验中提取出3个情景:①用激光笔射向水中观察到光路呈一条直线;②用漏斗向水中慢慢注入海波溶液后,观察到光路发生了弯曲;③用玻璃棒搅拌后,观察到光路又呈直线.根据以上情景可得出的结论是 ( )
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.光在同种均匀介质中沿直线传播
3.如图是某同学用不同方案给三根大头针排队的过程,利用光沿直线传播原理的方案是( )
A.甲、乙 B.乙、丙
C.甲、丙 D.甲、乙、丙
4.如图所示为日偏食的示意图,其轮廓是弯曲的圆弧,下列事实与圆弧的形成无关的是( )
A.太阳光的直线传播
B.月球是球形的
C.地球是球形的
D.月球是不透明的
5.(2025·南京联合体期末)早在战国时期,我国古代著名的教育家、思想家墨子就在研究小孔成像现象.如图是用蜡烛作为光源,在木板上钻一个小孔来探究该现象,使光线透过小孔在墙壁上形成一个倒立的像.下列说法正确的是 ( )
A.小孔成像可用光的直线传播来解释
B.木板上的小孔一定是圆形的
C.木板上的小孔可以是任意大小和形状
D.蜡烛在墙上形成的像是正立的像
6.打雷和闪电是同时发生的,但我们总是先看见闪电,后听到雷声,原因是光在空气中的传播速度 (填“小于”“大于”或“等于”)声音在空气中的传播速度.光在真空中的传播速度为 m/s,光在玻璃中的传播速度 (填“小于”“大于”或“等于”)在空气中的传播速度.
7.如图甲所示,月食是难得一见的天文现象,能正确描述月食形成原因的是图 (填“乙”或“丙”).为了探测地球与月球之间的距离,可以从地球上向月球发射 (填“声音”或“光”)信号,并记录它返回的时间.若计时所得时间为2.6s,则地球到月球的距离大约是 km.
8.太阳光通过树叶间的空隙,在地上形成许多圆形的光斑,这些光斑是 ( )
A.太阳的虚像 B.太阳的实像
C.太阳的影子 D.树叶的虚像
9.小明通过阅读课本了解到小孔会成上下颠倒、左右相反的像,为了验证这个说法,他准备制作一个 LED 屏作为物体进行研究.下列关于LED 屏制作形状的选择最适合的是 ( )
10.小明看到闪电后12.3s听到雷声.已知声音每3s 传播的距离约为1000m,光速约为3×10⁸m/s,于是他用12.3除以3很快估算出闪电发生位置到他的距离为4.1km.假设声速或光速发生以下变化,这种估算方法不再适用的是 ( )
A.声速增大为原来的两倍
B.声速减小为原来的一半
C.光速减小为原来的一半
D.光速减小为声速的两倍
11.(2024·南通期中)小明对课本中的“在水平板 上竖直固定一根直杆,并将其放在太阳光下,观察并测量影长”进行了研究,他分别在清晨、午间、傍晚观察了操场上旗杆的影子并记录在本子上,其中正确的是 ( )
12.当太阳光被月球挡住的时候,在地球上的人可能看不到太阳,这就是日食.如图所示,当人随地球一起运动到 区域内会看到日全食;在 区域内会看见日偏食,在 区域内会看到日环食.(均填“A”“B”“C”或“D”)
13.如图甲所示,小明下晚自习后在回家的路上,经过一盏路灯,灯光照射人形成影子,影子的成因是 ,从经过到离开路灯,影子长度的变化特点是: .操场上竖直地插着三根竹竿,在路灯和月光下的影子如图所示,其中 (填“乙”或“丙”)图是在月光下的影子图片.此现象与日食形成的原理是 (填“相同”或“不同”)的.
14.核心素养科技前沿(2024·南京鼓楼区期中)如图甲为手机防窥膜结构图,采用了超细百叶窗光学技术.贴 在手机屏幕上的效果如图乙所示,其原理类似百叶窗,只能透过一定角度的光线,结构简图如图丙.两侧之所以看不清屏幕内容,是由于光的 (填写光现象);此防窥膜贴在手机屏幕上, (填“能”或“不能”)防止上方的窥视;为了让防窥效果更好(可视范围减小),可以适当地 (填“增大”或“减小”)超细百叶窗的间距.
15.如图,路灯下站着小明和小华两人,地上留下了他们的影子,通过作图确定路灯灯泡S的位置.
16.(2024·白银中考)如图所示是小强在纸杯上蒙上一层塑料膜做小孔成像实验的情景,请在图中作出烛焰(用AB 表示)在塑料膜上成的像(用箭头A'B'表示)及光路图.
17.(2025 ·宿迁宿城区期中)如图所示,小明自制了一个小孔成像仪.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 成 像 的 原理是 .
(2)当蜡烛远离小孔时,若半透明膜的位置不变,烛焰在半 透 明 膜上 的像将 (填“变大”“变小”或“不变”).
(3)为了探究孔的大小是否影响小孔所成的像,则应选择下列所示 (填选项字母)孔,然后用卡片覆盖并移动卡片以改变孔的大小进行实验.
(4)晴天中午,太阳光透过树叶缝隙在地面形成的许多大小不同的圆形光斑,这些光斑大小不同的原因是 .(填序号:①树叶间缝隙大小不同;②树叶间缝隙离地面的高度不同;③树叶间缝隙的形状不同)
18.正常天气情况下,看到的太阳为圆形时,小明想估测太阳直径D.他将11个相同的一次性纸杯对接起来,并将中间打通,前部戳一个小孔,尾部用半透明塑料薄膜套封住作为观察屏,制作了一个观察装置(如图1).将带小孔的一端正对着太阳方向,拍下此时观察屏的照片(如图2,与实际大小一致).设地球与太阳之间的距离为 a.从小孔到观察屏的距离为L.以下有关数据可供选择性使用:地球与太阳之间的距离 杯口直径d=80 mm;从小孔到观察屏的距离L=1m .
(1)在此 实 验 中 还 需 测 量 的 物 理量是 .
(2)测量结果的表达式D= (用已知量和测量量的字母表示).
(3)请你完成测量,求出测量值为 D = m(用科学记数法表示).
1. A
2. D解析:A.该实验没有进行在没有介质的条件下光能否传播的探究,故A 不符合题意;BCD.光在水中和在搅拌均匀的海波溶液中都能沿直线传播,而在不均匀的液体中光路发生了弯曲,说明光在同种均匀介质中沿直线传播,故BC不符合题意,D符合题意.故选 D.
3. D
4. C解析:从图片来看日偏食的形成是由于太阳、月亮、地球位于同一直线上,月亮位于太阳与地球之间时,不透明的球形月球挡住了沿直线传播的太阳光,在地球上看到不完整太阳时,便形成了日偏食.所以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C 正确,ABD 错误.故选 C.
5. A解析:A.小孔成像的原理是光沿直线传播,故A 正确;BC.木板上的小孔可以是任何形状,需要足够小,才能够成像,故BC错误;D.蜡烛在墙上形成的像是倒立的实像,故D错误.故选 A.
6.大于3×10⁸小于
7.丙 光 3.9×10⁵ 解析:形成月食时太阳、地球、月球在一条直线上,月球部分或全部在地球的影子里面,能正确描述其形成原因的是图丙.真空不能传声,但光的传播不需要介质,因此为了探测地球与月球之间的距离,可以从地球上向月球发射光信号,并记录它返回的时间.若计时所得时间为2.6s,则地月之间的距离大约是
8. B解析:地面上出现的圆形光斑,是太阳光通过浓密的树叶中的小孔所成的太阳的实像,是由光的直线传播形成的.故选 B.
9. D解析:X形状和H形状的光源,像的形状和原来是一样的,所以不能明显地表现出小孔成像的特性,故A、B错误;W形状的光源,左右颠倒后像的形状和原来是一样的,所以不能明显地表现出左右相反的特性,故C错误;L形状的光源,上下颠倒、左右相反后,形状和原来都是不一样的,所以能明显地表现出小孔成像的特性,故D 正确.
10. D解析:由于光速远远大于声速,故光传播的时间可以忽略不计,故声源到人所在位置的距离 4 100m=4.1km.声速增大为原来的两倍、声速减小为原来的一半、光速减小为原来的一半,光速仍然远大于声速,光传播的时间仍可以忽略不计,故ABC 估算方法适用;当光速减小为声速的两倍时,光速不再远大于声速,光传播的时间不能忽略不计,故这种估算方法不再适用.
11. B解析:由题意知,直杆竖直固定在水平板上,由于我们处于地球北半球,所以当清晨太阳由东边升起时,其影子较长,应位于西边偏北方向,午间时分影子最短,方向偏北方向,傍晚太阳落下时,影子较长,应位于东边偏北方向.故选B.
12. BA、CD 解析:由图可以看出:B区域是太阳光完全照射不到的区域,因此在B区域会看到日全食;太阳的部分区域发出的光能照射到A、C区域,因此在A、C区域内会看到日偏食;在D区域内看不到太阳的中间部分,但可以观察到太阳的边缘部分,因此在D区域会看到日环食.
13.光的直线传播 先变短后变长 乙 相同 解析:影子的成因是光的直线传播.当光线遇到不透明的物体(如人)时,它会在物体后面形成一个没有光线照射到的区域,这个区域就是影子.在小明从经过到离开路灯的过程中,他与路灯的距离在不断变化.根据光的直线传播和相似三角形的原理,我们可以知道:当小明走向路灯时,他与路灯的距离逐渐减小,此时影子的长度会逐渐变短,因为光线与地面的夹角在逐渐增大,使得影子的投射范围变小.当小明经过路灯后继续前行时,他与路灯的距离逐渐增大,此时影子的长度会逐渐变长,因为光线与地面的夹角在逐渐减小,使得影子的投射范围变大.因为月光的光线是平行的,所以影子也应是平行的,故乙图是在月光下的影子图片.影子与日食形成原理相同,都是光的直线传播形成的.
14.直线传播 不能 减小 解析:由图丙可知,两侧之所以看不清屏幕内容,是由于光的直线传播.由于超细百叶窗的窗格的阻挡,屏幕发出的光只能照射在一定范围内.此防窥膜贴在手机屏幕上,屏幕发出的光可以射向正上方.由于屏幕正上方在可视范围内,所以不能防止上方的窥视.由图丙可知,为了让防窥效果更好(可视范围减小),可以适当地减小超细百叶窗的间距.
15.如图所示
16.如图所示
解析:A点发出的光经过小孔沿直线传播会在光屏上成像A',B点发出的光经过小孔沿直线传播会在光屏上成像B',连接A'B'即为烛焰在塑料膜上成的像.
17.(1)光的直线传播 (2)变小 (3)B (4)②
解析:(1)图中的实验装置是探究小孔成像原理的装置,小孔成像的原理是光的直线传播,所以蜡烛在半透明膜上成像的原理是光的直线传播.
(2)小孔所成的像的大小与物体到小孔的距离和小孔到光屏的距离有关,半透明膜的位置不变,当蜡烛远离小孔时,根据光的直线传播的原理,烛焰在半透明膜上的像将变小.
(3)要探究孔的大小是否影响小孔所成的像,需控制变量,所以要控制孔的形状不变.用卡片覆盖并移动,只有三角形不改变形状.故选 B.
(4)小孔所成的像的大小与物体到小孔的距离和小孔到光屏的距离有关,地面相当于光屏,树叶间缝隙相当于小孔,树叶间缝隙离地面的高度不同,即小孔到光屏的距离不同,所以像的大小不同,即光斑大小不同,故选②.
18. (1)光斑的直径c(2)ᵃᵇ/L(3)1.5×10⁹
解析:(1)在此实验中,还需要测量的物理量是光斑的直径c.
(2)根据光的直线传播可知,太阳最边缘发出的光线经小孔后射向光斑的边缘,根据数学中相似三角形特点得到 则太阳的直径
(3)用刻度尺测出光斑的直径约为1 cm,那么测得的太阳的直径
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