4.1《光的直线传播》分层作业

物理第第页《光现象》光的直线传播A卷（基础）一、填空题（本题共3小题）1.（广西梧州中考）早在公元前4世纪，墨家就做过小孔成像的实验，该实验的原理是光的，像是（选填“倒立”或“正立”）的。【答案】直线传播倒立【解析】我国著名思想家墨子和他的学生用“小孔成像”实验，解释了光是沿直线传播的。小孔成像所成的像是由实际光线会聚成的，是倒立的实像。【知识点】小孔成像的原理及特点【难度】★【题型】填空题2.某年6月21日，在我省大部分地区都有幸看到“日食”这一天文景观。“日食”是由于太阳光沿传播的过程中被遮挡形成的。【答案】直线月球【解析】由于光沿直线传播，月亮在地球和太阳之间，太阳光被月球挡着而照射不到地球，我们在地球上就看不见或只能看见部分太阳，这就是日食。【知识点】光的直线传播【难度】★【题型】填空题3．小孔成像是光的形成的，所成的像是（选填“正立”或“倒立”）的（选填“实”或“虚”）像。如图所示，如果将图中开有小孔的挡板向光屏方向移动，则光屏上的像会（选填“变大”“变小”或“不变”）。【答案】直线传播倒立实变小【解析】小孔成像的原理是光在同种均匀介质中沿直线传播。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。在像距变小的情况下，物体又远离小孔，则屏上该物体的像将变小。【知识点】小孔成像【难度】★【题型】填空题二、选择题（本题共5小题，每小题只有一个选项符合题目要求）4.（广东中考）如题图所示，在阳光照射下，广东省南澳岛北回归线标志塔在地面上形成影子，影子形成的原因是（

）

A.光沿直线传播 B．光的反射C．光的折射 D．光的色散【答案】A【解析】阳光下广东省南澳岛北回归线标志塔的影子形成的原因是光在同种均匀介质中沿直线传播的，故BCD不符合题意；A符合题意。【知识点】影子的形成原因【难度】★【题型】选择题5．光与影的世界美妙无穷。如图所示的光现象中，能用光的直线传播解释的是（）A．

水中的倒影B．

日晷上针的影子C．

汽车后视镜中的像D．

筷子在水面处弯折【答案】B【解析】水中的倒影是平面镜成像现象，是光的反射形成的，故A不符合题意；日晷上针的影子是太阳光沿直线传播，光被针挡住形成的黑影，故B符合题意；汽车后视镜中的像是凸面镜成像，是光的反射形成的，故C不符合题意；筷子在水面处弯折是水中的筷子反射的光，从水中斜射到空气中时发生了折射形成的虚像，故D不符合题意。【知识点】光沿直线传播的现象【难度】★【题型】选择题6．小孔成像现象最早被《墨经》记载。下列现象与小孔成像原理相同的是（）A．水中倒影B．雨后彩虹C．立竿见影D．海市蜃楼【答案】C【解析】小孔成像的原理是光沿直线传播。水中倒影的原理是光的反射，故A不符合题意；雨后彩虹的原理是光的折射，故B不符合题意；立竿见影的原理是光沿直线传播，故C符合题意；海市蜃楼的原理是光的折射，故D不符合题意。【知识点】小孔成像的原理【难度】★【题型】选择题7．在暗室里用蜡烛做小孔成像实验时，小明在硬纸板的不同位置戳了圆形、正方形、正三角形和五角形四个小孔，则在墙上可能（

）A．出现一个蜡烛的火焰的实像B．出现四个蜡烛火焰的实像C．出现四个和小孔形状相同的清晰光斑D．出现四个蜡烛火焰的虚像【答案】B【解析】小孔成像是由光沿直线传播形成的，小孔成像，成的都是倒立的实像，与小孔的形状无关，像的形状取决于物体的形状，因此在硬纸板的不同位置扎四个不同形状的小孔，则在墙上会出现四个蜡烛火焰的实像。故ACD不符合题意，B符合题意。【知识点】小孔成像【难度】★★【题型】选择题三、作图题（本题共1小题）8．“井底之蛙”这个成语大家都很熟悉，图中M点表示青蛙。请根据光的直线传播知识画图说明为什么“坐井观天，所见甚小”。（温馨提示：必须标出光的传播方向）

【答案】

【解析】光在同种均匀介质中沿直线传播，被井口挡住的光不能进入井中青蛙的眼睛，所以青蛙看不到井口以外的世界，连接井口两侧到青蛙的眼睛，此范围以内为井底青蛙所见范围，如图所示：

【知识点】光的直线传播【难度】★【题型】作图题四、实验探究题（本题共1小题）9．探究“小孔成像”实验：器材：大小略有差异的硬纸盒两只、薄白纸一小块、胶水、剪刀、缝衣针。制作方法：将两盒套在一起，如图所示，将外面盒的底部粘牢，中心用针扎一小孔O（直径约1mm），B盒底部剪去，用半透明的薄白纸贴牢，作为成像光屏。使用：将小孔对着光源，眼睛在B盒右端观察薄纸屏，不断调节B盒在A盒中的位置，可在光屏上观察到景物清晰的像，认真实验，回答问题：小孔成像的原理是，小孔成的是（选填“正立”或“倒立”）的像；（2）拉动B盒，使纸屏和小孔距离增大，屏上所成的像的大小将；（3）若用针扎两个小孔，你可以观察到个像。【答案】（1）光的直线传播倒立（2）变大（3）两【解析】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，小孔成像的原理是光的直线传播。拉动B盒，物体和小孔的距离不变，使光屏与小孔的距离增大，像会变大，如图所示：若用针扎两个小孔，物体发出或反射的光通过两个小孔后，在小孔后面的光屏上形成两个倒立的实像。【知识点】光的直线传播小孔成像【难度】★【题型】实验探究题B卷（巩固）一、填空题（本题共5小题）1.在纸板上扎一个小孔，将纸板与地面平行放置，当阳光直射地面时，在地面上可观察到圆形的光斑，经测量，光斑的直径为2cm，纸板与地面距离为2m，已知太阳光从太阳传到地球需要500s，光的传播速度为3×108m/s，根据以上信息估算，太阳到地球的距离为m，太阳的直径为m。【答案】1.5×1011；1.5×109【解析】（1）太阳到地球的距离为s=vt=3×108m/s×500s=1.5×1011m，（2）由小孔成像原理可得，则太阳的直径为。【知识点】光速的计算【难度】★★【题型】填空题2．（2023秋·八年级校联考单元测试）2019年12月26日，我国全境都可观察到天空中壮观的日食天象。日食发生的原因是，位于中间位置的是（填“太阳”或“地球”“月球”）。

【答案】光沿直线传播；月球【解析】由于光在同一种均匀介质中是沿直线传播的，当月亮运行到太阳和地球之间时，太阳射向地球的光被月球挡住，地球上的人进入月球的影子区域，看不见太阳，从而发生日食现象。【知识点】日食和月食的形成【难度】★★【题型】填空题3．小华利用“小孔成像”的相关器材进行了如下探究实验：当蜡烛距离小孔15cm时，烛焰在光屏上所成的像如图甲所示；保持光屏与小孔的位置不变，当蜡烛距离小孔10cm时，发现烛焰在光屏上所成的像变大，如图乙所示。请你根据小华的实验步骤及现象，写出她所探究的问题：。【答案】像的大小与物距是否有关【解析】小孔成像中，像的大小与物体到小孔的距离和光屏到小孔的距离有关；由甲乙两图可知，保持光屏到小孔的距离不变，改变物体到小孔的距离，由控制变量法可知，小华探究的是像的大小与物体到小孔的距离是否有关。【知识点】小孔成像【难度】★★【题型】填空题二、选择题（本题共8小题，每小题只有一个选项符合题目要求）4．（2022·浙江宁波·中考真题）如图所示是一个放置于宁波某地水平地面上的简易计时模型，圭杆垂直底盘。下列描述错误的是（）A．杆影的形成是由于光在均匀介质中沿直线传播B．一天内，杆影移动是由地球公转造成的C．一天内，正午的杆影最短D．该模型依据杆影的方位计时【答案】B【解析】光在同一种均匀介质中沿直线传播，杆影的形成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；一天内，杆影移动是由地球自转造成的，故B错误，符合题意；一天内，正午太阳高度角最大，因此正午的杆影最短，故C正确，不符合题意；影子的方向在改变，在北回归线以北的地方，早晨的影子在西方，中午的影子在北方，傍晚的影子在东方，从原理上来说，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，故通常都是以影子的方位计时，故D正确，不符合题意。【知识点】光的直线传播的应用【难度】★★【题型】选择题5．小丹同学面向正北站在阳光下，他发现自己的影子在身体的左侧，那么，现在的时间应该是（

）A．上午

B．中午

C．下午

D．无法判断【答案】A【解析】小丹同学面向正北面站在阳光下，他发现自己的影子在身体的左侧，说明阳光是从他的右侧射过来的，他的右侧是东方，所以现在是上午，故BCD不符合题意，A符合题意。【知识点】影子的形成原理【难度】★★【题型】选择题6．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。【知识点】根据光的直线传播确定观察范围【难度】★★【题型】选择题7.（湖北随州中考）在一个烈日炎炎的午后陈老师走在随州街头，看到地面上树荫里有许多圆形光斑，抬头看看树叶间刺眼的阳光，想到这树荫下藏着物理学的秘密，便拍下两张照片（如图）。经估测树荫下一个清晰光斑的直径约为7cm，这束阳光从约7m高处的树叶间照射下来。我们常说太阳光经过约8分钟来到地球（太阳和地球之间的距离按1.5×1011m计算），粗略计算太阳的直径最接近（）A．1.5×109m B．1.5×1019mC．5×106m D．5×1012m【答案】A【解析】因为光斑的直径和小孔的位置所构成的三角形，与太阳的直径和小孔的位置所构成的三角形，是相似三角形，相似三角形的对应边成正比例，设太阳直径为n米，光斑的直径为，则有；解得。故选A。【知识点】光速，小孔成像的原理【难度】★★【题型】选择题8.如图所示，若用蜡烛作为光源，在木板上钻一个小孔，发现光线透过小孔在墙壁上形成像，下列说法正确的是（

）A．经过调节，像的大小可以等于物的大小B．木板上的小孔一定是圆形的C．保持蜡烛和墙位置不变，将木板向靠近墙的方向移动，蜡烛在墙上的像会变大D．蜡烛在墙上形成的像是虚像【答案】A【解析】当像距等于物距时，成像大小等于物体大小，故A正确；小孔成像实验中，像的形状与小孔无关，小孔可以是任意形状，故B错误；保持蜡烛与墙位置不变，将木板靠近墙的方向移动，物距变大，像距变小，会导致成像变小，故C错误；蜡烛的光通过小孔所成的像是光实际会聚成的，可以被光屏（墙）所承接，因此是实像，故D错误。【知识点】小孔成像的原理【难度】★★【题型】选择题9．下列光现象，不是由于光的直线传播形成的是（）A．手影游戏B．鸽子形成的影子C．小孔成像D．水中倒影【答案】D【解析】手影是由于光的直线传播形成的，故A不符合题意；鸽子形成的影子是由于光的直线传播形成的，故B不符合题意；小孔成像是由于光的直线传播形成的，故C不符合题意；水中倒影属于平面镜成像，是由于光的反射形成的虚像，故D符合题意。【知识点】影子的形成原理；小孔成像；用光的反射解释倒影【难度】★★【题型】选择题三、实验探究题（本题共1小题）10．为探究光的传播规律，小明在家中做了如下三个实验：（1）探究光在气体中的传播规律。实验现象如图甲，为了使实验现象明显，小明在激光灯下方点燃了一盘蚊香，你认为这样做的目的是；（2）小明探究光在液体中的传播规律。实验现象如图乙，小明接着沿着水槽侧壁倒入浓糖水，看到实验现象如图丙；小明再用木棍搅拌后，实验现象又恢复到图乙。以上现象说明光在介质中沿直线传播。【答案】（1）显示光的传播路径（2）同一种均匀【解析】（1）烟是固体颗粒，光遇到空气中小的固体颗粒发生漫反射，反射的光进入人的眼睛，人能看到光的传播路线，所以点燃一盘蚊香是为了显示光的传播路径。（2）由于糖水是不均匀的，所以沿着水槽侧壁倒入浓糖水，看到光线不再沿直线传播，而是发生弯曲，再用木棍搅拌后，糖水变得均匀，又看到光线沿直线传播了，这些实验现象说明光在同种均匀介质中沿直线传播。【知识点】光沿直线传播的条件【难度】★★【题型】实验探究题C卷（拓展）一、填空题（本题共2小题）1．（江苏盐城中考）古埃及学者埃拉托色尼发现，利用同一时刻在不同地点影子的长度不同可以估测出地球周长。取一根直杆，将其竖直立在地球上的A点，由于光的形成了杆的影子，记录直杆在正午时刻影子的长度，算出太阳光与直杆的夹角α1，同样可以测出此时B点太阳光与直杆的夹角α2，A、B是同一经度上的两个城市（如图甲），它们的距离为L，可以估算出地球的周长大约为。实验中需要测出直杆的长度，测量结果如图乙所示，其读数为。【答案】直线传播50.00cm【解析】光在同一种均匀介质中是沿直线传播的，当光射到不透明的杆上，由于杆挡住了一部分光线，在光照不到的地方就形成了杆的影子。因为A、B是同一经度上的两个城市，所以A、B两点所对的圆心角α＝α2﹣α1；由题意可知，圆心角α所对应的弧长为L，则每1度所对应的弧长是，则360度所对应的弧长，即地球的周长为；由图乙知刻度尺的分度值为1mm，直杆的长度为50.00cm。【知识点】影子的形成原理【难度】★★★【题型】填空题2．如图是清华大学草坪上的日晷，它的基座上镌刻着拉丁文“ACTANONVEBR”及其中译文“行胜于言”，日晷是利用晷上的针的影子随时间长短和位置变化来判断时间的计时工具，它利用了光的原理，若针的影子由短变长，则表示时间为（选填“上午”或“下午”）。【答案】在同种均匀介质中沿直线传播下午【解析】影子是由于光在同种均匀介质中沿直线传播形成的。日晷上的针的影子早晨最长，中午最短，过了中午又变长，所以针的影子由短变长，则表示时间为下午。【知识点】影子的形成原理【难度】★★★【题型】填空题二、选择题（本题共1小题，每小题只有一个选项符合题目要求）3．从路灯下经过时人影子的长度会发生变化，若小明夜晚沿如图所示的直线经过路灯，他头部的影子会沿着图中的哪条路径（）A．路径1 B．路径2 C．路径3 D．都有可能【答案】B【分析】用光的直线传播来解释影子的变化。【解析】影子是由于光的直线传播形成，物体距离光源越远，则影子就越长。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。而且人的高度h、路灯到地面的高度H不变，设影子的长度为s＇，人到路灯的水平距离为s，根据光的直线传播有，所以头部的影子会沿图中的路径2移动，故ACD不符合题意，B符合题意。【知识点】根据光的直线传播确定观察范围【难度】★★★【题型】选择题三、作图题（本题共1小题）4．“圭表”是我国古代先进的天文观测仪器，根据“表”在“圭”面上形长的变化就能知道时节的更替。元代天文学家郭守敬改进和创新了“圭表”（如图甲），国乙是其示意图。他在“表”上方加一根架空的横梁，在“圭”面上放置一个可