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初中物理1 光源 光的传播达标测试
展开光直线传播的应用精选题43道
一.选择题(共17小题)
1.下列光现象与日食的形成原因不同的是( )
A.小孔成像
B.水中倒影
C.手影游戏
D.树下阴影
2.阳光灿烂的日子,行走在绿树成荫的街道上,常常见到地面上有一些圆形的光斑,这些光斑是( )
A.树叶的实像 B.树叶的虚像 C.太阳的实像 D.太阳的虚像
3.晚上,当你从路灯正下方经过并沿地面向前移动时,在相同的时间里( )
A.人移动的距离大于头部的影子移动的距离
B.人移动的距离小于头部的影子移动的距离
C.人移动的距离等于头部的影子移动的距离
D.以上三种情况都有可能
4.如图所示,甲、乙两人分别站立于一面墙的两边,若要在墙上开一个窗使两人彼此都能看到对方的全身,则所需的最小窗的位置应为( )
A.ae B.ad C.bc D.bd
5.战国时期,《墨经》中记载了影子的形成、平面镜的反射等光学问题。图中的光学现象与影子的形成原理相同的是( )
A.湖中倒影 B.日食现象
C.海市蜃楼 D.雨后彩虹
6.如图所示,某人晚上从远处走近一盏路灯又远离路灯的过程中,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
7.小明同学在课外用易拉罐做成图3甲所示的装置来做“小孔成像”实验,下列如图所示选项中的光学现象与小孔成像的形成原因相同的是( )
A.看见不发光的物体
B.阳光下的影子
C.大厦的玻璃外墙造成“光污染”
D.池水看起来“变浅”
8.早在战国时期,我国古代著名教育家、思想家墨子就在研究小孔成像的现象。如图所示,他用蜡烛作为光源,在木板上钻一个小孔,发现光线透过小孔在墙壁上形成一个倒立的像。下列说法正确的是( )
A.小孔成像现象能说明光沿直线传播
B.木板上的小孔一定是圆形的
C.保持蜡烛和墙的位置不变,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
9.下图所示的光现象中,与小孔成像原理相同的是( )
A.凿壁偷光 B.杯弓蛇影
C.海市蜃楼 D.长虹饮涧
10.如图是月偏食的示意图,月食轮廓是弯曲的圆弧。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.地球是不透明的
11.如图,点燃的蜡烛放在距小孔a处,它成像在距小孔b的半透明纸上,且a大于b。则半透明纸上的像是( )
A.倒立、放大的虚像 B.正立、缩小的虚像
C.倒立、缩小的实像 D.正立、放大的实像
12.如图所示,属于光的直线传播现象的是( )
A.海市蜃楼 B.手影的形成
C.放大镜成像 D.镜中的苹果
13.小明做小孔成像实验时,若易拉罐底部小孔是三角形的,将小孔对准窗外景物,则他在半透明纸上看到的像是( )
A.圆形光斑 B.三角形光斑
C.景物的正立像 D.景物的倒立像
14.图为2020年6月21日在厦门拍到的日环食照片,根据日环食现象可以推测出( )
A.月球的形状 B.月球的大小 C.地球的形状 D.地球的大小
15.如图所示,日晷是我国古代利用晷针影子测量时间的一种计时仪器,晷针影子的形成原理是( )
A.光的直线传播 B.光的反射
C.光的折射 D.光的色散
16.日晷仪是我国古代人们用来计时的一种工具,通过观察直杆在太阳下的影子所在的位置可知道时间,如图所示。下列所述的光现象中与日晷仪的光学成因相同的是( )
A.拱桥倒影 B.幻灯机投影 C.小孔成像 D.毕业合影
17.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
二.填空题(共18小题)
18.如图所示为“小孔成像”的示意图:该现象可以用 来解释;小孔位置固定,将蜡烛和光屏位置对调,光屏上的像比原来 (选填“变大”、“不变”或“变小”)
19.小华去森林探险,看见阳光透过树叶的缝隙在地上留下圆形光斑,光斑的成像原理是 (填光学原理)。同时看见树林边溪水中的“蓝天白云”,这是 (填光学原理)在水中所成的虚像。小华想利用平面镜将太阳光束反射进一个水平山洞(如图所示),则他应将平面镜与水平地面成 夹角放置。
20.某兴趣小组在空易拉罐的底部中央戳个小圆孔,将顶部剪去后,蒙上一层塑料薄膜,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 (选填“倒立”或“正立”)的像。若水平向左移动易拉罐,像的大小 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。若只将小圆孔改为三角形小孔,则像的形状 (选填“改变”或“不变”)。
21.在模拟日食、月食的实验中,王老师画了图示。如果地球上观察到日食,这些人应该是位于 (选填“甲”或“乙”)处,此时月亮在 处(选填“A”、“B”或“C”)
22.如图所示,是光的 形成的,若光源形状是三角形,小孔形状是圆形,则光屏上的像是 (选填“三角形”或“圆形”)。
23.今年元宵节晚上我国大部分地区都可以观察到半影月食天象。月食是由于 现象形成的;半影月食是月亮通过地球的“半影”内的一种特殊天象,这时地球挡住了一部分太阳照向月球的光,月球看上去要比平时昏暗一些。如图所示,发生半影月食天象时,月亮位于图中的 区(填字母符号)。
24.如图1所示,蜡烛通过小孔在光屏上成了一个像。这是因为光在同一种介质中是沿 传播的。在晴朗的中午,茂密的大树下常有许多圆形的亮斑,这是光通过树叶缝隙而形成的太阳的 (填“像”或“影子”),如图2所示。在一张不透光的纸上打一个极小的正方形孔,让太阳光垂直射到这张纸上并经过这个小孔射到地面,此时地面会出现一个 (填“正方形”或“圆形”)的小亮斑。
25.夏日清晨,阳光明媚,周末小明和妈妈一同来到了湖边散步,岸上拉着母子俩长长的影子,湖中柳影摇曳,小明指着自己的影子对妈妈说这是光的 形成的,又指着湖中柳树的倒影说这是光的 形成的。
26.制作简易针孔照相机时,小华把圆筒插入底部中央开有小孔的易拉罐中,如图所示,圆筒上应使用 (透明/不透明/半透明)薄纸制成光屏,把照相机正对着点燃的蜡烛光屏上会看到烛焰的像,这是由于光的 形成的,若发现烛焰的像偏向光屏下方,要使像成在光屏中央,应将蜡烛向 (上/下)移动。
27.小华在地面上铺一张白纸,将刻有边长为3cm等边三角形的纸板正对着太阳,保持纸板与地面距离为1m不变,观察白纸上的光斑。小华用另一张卡片覆盖在三角形孔上(如图右所示),遮住孔的一部分,让太阳光透过小孔,将右侧的卡片缓缓向左移动,观察光斑变化情况。上述过程中可以探究光斑的形状与 的关系(小孔形状/小孔大小);当小孔足够小时,此时光斑形状是 形,继续移动覆盖的卡片,减小通光孔的大小,白纸上光斑大小将 (变大/不变/变小)。
28.如图所示,2020年6月21日天空上演了神奇的“金环日食”现象,此次日环食带非常狭窄,宽度仅20公里左右,而湖南正好处在此次的最佳观测带上。产生日食的原因可以用光的 来解释。请任意举一例与日食原理相同的现象 。
29.如图,在一张不透光的纸上用针扎一个面积约为0.5mm2的三角形小孔,让白炽灯泡发出的光穿过小孔射到白纸上,在白纸上可看到一个清晰的 状的光斑。向下移动小孔,像的大小将变 。
30.如图所示,用易拉罐制作一个简易针孔照相机:在易拉罐底部中央戳一个小孔,将易拉罐的顶部剪去后,蒙上一层半透明的塑料薄膜,用它观察窗外景物时,在塑料薄膜上能看到窗外景物 (选填“倒立”或“正立”)的像,像形成的原理是光的 。
31.如图所示,眼睛看到蜡烛AB通过小孔在屏上成 (选填“正立”或“倒立”)的像,其像形成原因是: 。
32.将点燃的蜡烛置于自制的小孔成像仪前,调节二者的位置,在屏上得到如图所示的蜡烛清晰倒立的像。小孔成像的原理是光的 ,若将蜡烛远离成像仪,蜡烛的像将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
33.夏天太阳光经过树叶的空隙照在地面上,会形成圆形光斑,这是由于光的 形成的。太阳光到达地球的时间大约是500s,那么太阳到地球的距离大约是 km。
34.物理学中总结“小孔成像,大孔成斑”。小孔成像原理是光的直线传播,那么大孔成斑的原理是 。
35.夏天在树下乘凉,阳光透过浓密的树叶在地上形成一片树影,在树影里找不到任何一片树叶的影子,却看到一些圆形的光斑。这些光斑是 ,它是根据 的原理形成的。
三.作图题(共5小题)
36.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。
37.请在图中作出物体AB通过小孔在屏上所成的像A'B'(保留作图痕迹)。
38.日晷(guǐ)是古代的一种“时钟”,利用太阳光下指针的影子指示不同的时刻(如图)。请根据指针的影子AB,画出此时太阳光的传播方向(太阳光视为平行光)。
39.如图,一盏路灯下站着两人,地上留下了他俩的影子。通过光路作图的方法画出路灯灯泡S的位置。
40.“井底之蛙”常用来形容“目光短浅”,如图所示,在枯井底,在枯井底趴着一只青蛙,请用光线画出井底之蛙的视野范围
四.实验探究题(共2小题)
41.如图所示某兴趣小组在空易拉罐的底部中央戳个小圆孔,将顶部剪去后,蒙上一层塑料薄膜,制作成一个简易针孔照相机。如图甲所示,将其水平放置,在左侧固定一支点燃的蜡烛,可在塑料薄膜上看到烛焰的像。
(1)针孔照相机成像的原理是 ,塑料薄膜上所成的像是 (选填“正立”或“倒立”)的实像,若将点燃的蜡烛向上移动,则塑料薄膜上的像向 (选填“上”或“下”)方移动;若将易拉罐向右移动少许,蜡烛的像将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(2)若只将小圆孔改为三角形小孔,则像的形状 (选填“改变”或“不变”)。
(3)晴天的正午时分,走在滨江公园的树林里,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(如图乙所示),圆形光斑大小不一原因是 。
42.在探究小孔成像的实验中,小明选用一个空的易拉罐,在其底部中央开一个小圆孔,并将其顶部剪去,蒙上一层半透明薄膜。将点燃的蜡烛按图示的位置放置在小孔的前方:
(1)为让实验效果更明显,应该在 (选填“明亮”或“黑暗”)的环境中进行实验。
(2)实验中,小明利用此装置可以看到烛焰在半透明膜上成的是 (选填“正立”或“倒立”)的像,此成像的原理是 。
(3)小明增大蜡烛与小孔之间的距离,在半透明膜上成的像 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(4)勤于思考的小明又将小圆孔改成了小方孔,其他条件与(2)中保持相同,再观察烛焰的像,则半透明膜上所成的烛焰的像的形状 (选填“会”或“不会”)改变。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。
五.解答题(共1小题)
43.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 (填“A”或““B”)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静物时,移动圆筒位置,增大光屏与小孔之间距离,则光屏上像将 (填“变大”、“变小”或“不变”)。
光直线传播的应用精选题43道
参考答案与试题解析
一.选择题(共17小题)
1.下列光现象与日食的形成原因不同的是( )
A.小孔成像
B.水中倒影
C.手影游戏
D.树下阴影
【分析】光在同种均匀物质中沿直线传播,在日常生活中,激光准直、小孔成像和影子的形成等都表明光在同一种均匀介质中是沿直线传播的。
【解答】解:日食是光的直线传播形成的;小孔成像、手影游戏和树下阴影也是光的直线传播形成的;
平静的水面相当于平面镜,水中的倒影属于平面镜成像,是由于光的反射形成的。
所以,与日食的形成原因不同的是B项。
故选:B。
【点评】本题列举了四个常见的光现象,综合了光学知识,需要学生在平时学习和生活中多对相关的光现象进行思考。
2.阳光灿烂的日子,行走在绿树成荫的街道上,常常见到地面上有一些圆形的光斑,这些光斑是( )
A.树叶的实像 B.树叶的虚像 C.太阳的实像 D.太阳的虚像
【分析】光在同种均匀介质中沿直线传播。知道影子的形成、日月食的形成、小孔成像都是光沿直线传播形成的。
【解答】解:树阴下的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像,是实像,是由光的直线传播形成的。
故选:C。
【点评】本题主要考查学生利用光学知识解释生活中常见的物理现象,此题与实际生活联系密切,体现了生活处处是物理的理念。
3.晚上,当你从路灯正下方经过并沿地面向前移动时,在相同的时间里( )
A.人移动的距离大于头部的影子移动的距离
B.人移动的距离小于头部的影子移动的距离
C.人移动的距离等于头部的影子移动的距离
D.以上三种情况都有可能
【分析】根据题意,设路灯在O处,人沿水平地面向右运动,路灯距地面高度为h,人的高度为L,则:
(1)人在路灯的正下方时,人头顶在A处,人的脚在C处,人头顶的影子也在C处;
(2)人不在路灯的正下方时,人头顶在B处,人头顶的影子在D处;根据相似三角形对应边成比例的知识可以求解该问题。
【解答】解:根据光的直线传播原理作出人与影子的示意图如图所示。
由图及相似三角形的知识可知:△OAB∽△OCD,
由相似的三角形的知识可得:=,
则S人=S影子,因为<1,所以S人<S影子。
即:人移动的距离小于头部的影子移动的距离。
故选:B。
【点评】本题由生活中的影子设景,以光的直进与人在地面上的运动整合立意,解题的难点是如何借助示意图将动态过程静态化,运用几何知识得出人与影子间的数量关系。
4.如图所示,甲、乙两人分别站立于一面墙的两边,若要在墙上开一个窗使两人彼此都能看到对方的全身,则所需的最小窗的位置应为( )
A.ae B.ad C.bc D.bd
【分析】根据题意,两人要想彼此都能看到对方的全身,则来自对方头和脚的光线都必须经过窗户到达另一方的眼睛,由于光是沿直线传播的,则我们可根据光的直线传播作出两条从乙到达甲眼睛的光线和两条从甲到达乙眼睛的光线,由此确定出所需最小窗的位置。
【解答】解:
如图所示,过乙头顶和脚底分别作两条直线到甲的眼睛,过甲头顶和脚底分别作两条直线到乙的眼睛(这两条直线就可以确定出所需最小窗的位置),由这四条直线与墙的交点即可确定出所需最小窗的位置应为bd。
故选:D。
【点评】本题考查了光直线传播的应用,题目出的比较新颖,解题时最好通过作图来解答。
5.战国时期,《墨经》中记载了影子的形成、平面镜的反射等光学问题。图中的光学现象与影子的形成原理相同的是( )
A.湖中倒影 B.日食现象
C.海市蜃楼 D.雨后彩虹
【分析】明确影子是由光的直线传播形成的现象,然后分析各个选项形成原理,选出符合题意的选项。
【解答】解:A、湖中倒影是平面镜成像,属于光的反射现象,故A不符合题意;
B、日食的形成,是光的直线传播现象,故B符合题意;
C、海市蜃楼属于光的折射现象,故C不符合题意;
D、雨后天空出现彩虹,是由于太阳光照到空气中的小水滴上,被分解为绚丽的七色光,即光的色散,属于光的折射,故D不符合题意。
故选:B。
【点评】本题主要考查学生利用光学知识解释生活中常见的物理现象,此题与实际生活联系密切,体现了生活处处是物理的理念。
6.如图所示,某人晚上从远处走近一盏路灯又远离路灯的过程中,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
【分析】(1)影子是由于光的直线传播形成的,当光遇到不透明物体时,便会在物体后面形成一个黑暗的区域,即是影子;
(2)人由远而近经过路灯时,人的身高和路灯的高度都是不变的,但因为人和路灯间的位置发生了变化,光线与地面的夹角发生变化,影子的长度也会发生变化,夹角越大影子越短。
【解答】解:如下图,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;远离路灯时,路灯发出的射向人头顶的光线与地面的夹角越来越小,影子又会变长。
故选:B。
【点评】本题的解题关键是了解人从路灯下走过的过程中,人与灯间位置变化,光线与地面的夹角发生变化,从而导致影子的长度发生变化。
7.小明同学在课外用易拉罐做成图3甲所示的装置来做“小孔成像”实验,下列如图所示选项中的光学现象与小孔成像的形成原因相同的是( )
A.看见不发光的物体
B.阳光下的影子
C.大厦的玻璃外墙造成“光污染”
D.池水看起来“变浅”
【分析】小孔成像的原理是光沿直线传播,小孔成像是倒立的实像,结合选项进行解答。
【解答】解:小孔成像的原理是光的直线传播;
A、看见不发光的物体是因为物体能够反射光,属于光的反射,故A错误;
B、阳光下的影子是由光的直线传播形成的,故B正确;
C、大厦的玻璃外墙造成“光污染”,是由光的镜面反射形成的,故C错误;
D、池水看起来变“浅”是由光的折射形成的虚像,故D错误。
故选:B。
【点评】此题主要考查了光的直线传播、光的折射、光的反射现象。光的直线传播是光在同一均匀介质中的传播,光的反射是光照射到物体表面又返回的现象,光的折射是由于光从一种介质斜射入另一种介质或在不均匀介质中传播时,传播方向发生变化的现象。它们之间有本质的区别,要注意区分。
8.早在战国时期,我国古代著名教育家、思想家墨子就在研究小孔成像的现象。如图所示,他用蜡烛作为光源,在木板上钻一个小孔,发现光线透过小孔在墙壁上形成一个倒立的像。下列说法正确的是( )
A.小孔成像现象能说明光沿直线传播
B.木板上的小孔一定是圆形的
C.保持蜡烛和墙的位置不变,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
【分析】小孔成像实验中,是由光的直线传播形成的,成像的形状取决于物体的形状和小孔的形状没有关系,并且所成的像为倒立的实像,成像的大小与像到小孔的距离、物到小孔的距离有关。
【解答】解:A、小孔成像是由光的沿直线传播形成的,该选项说法正确;
B、小孔成像成的是物体的像,与小孔的形状无关,该选项说法不正确;
C、保持蜡烛和墙的位置不变,将木板向靠近墙的方向移动,因为成像的大小取决于像到小孔的距离,则木板与小孔距离越小,像也越小,该选项说法不正确;
D、蜡烛在墙上成的像是倒立的实像,该选项说法不正确。
故选:A。
【点评】(1)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;
(2)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。
9.下图所示的光现象中,与小孔成像原理相同的是( )
A.凿壁偷光 B.杯弓蛇影
C.海市蜃楼 D.长虹饮涧
【分析】(1)光在同种、均匀介质中沿直线传播,日食、月食、影子、小孔成像都是光的直线传播形成的;
(2)光射到物体表面又被反回的现象叫光的反射,与平面镜有关的都是光的反射;
(3)光从一种介质斜射入另一种介质,或在不均匀的介质中,传播方向发生变化,属于光的折射,水中的筷子看起来变弯、凸透镜成像等都是光的折射形成的。
【解答】解:小孔成像是由光的直线传播形成的;
A、“凿壁偷光”是光的直线传播的结果,故A符合题意;
B、杯弓蛇影属于平面镜成像,是由于光的反射形成的,故B不符合题意;
C、海市蜃楼是光在不均匀的空气中传播时发生的折射现象,故C不符合题意;
D、天空出现彩虹,这是太阳光通过悬浮在空气中细小的水珠折射而成的,白光经水珠折射以后,分成各种彩色光,这种现象叫做光的色散现象,所以说雨后的天空出现彩虹是由光的色散形成的,故D不符合题意。
故选:A。
【点评】本题主要考查学生利用光学知识解释生活中常见的物理现象,此题与实际生活联系密切,体现了生活处处是物理的理念。
10.如图是月偏食的示意图,月食轮廓是弯曲的圆弧。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.地球是不透明的
【分析】月食形成的原理是光沿直线传播;当太阳、地球、月亮位于同一直线上,地球位于太阳与月球之间时,不透明的地球挡住了沿直线传播的太阳光,在地球上看不到月球时,便形成月食。
【解答】解:图中的月食的轮廓,是由于太阳、地球、月亮位于同一直线上,地球位于太阳与月球之间时,不透明的圆形地球挡住了沿直线传播的太阳光,在地球上看不到完整月球时,便形成的月偏食。
所以圆弧的形成与A.太阳光的直线传播;B.地球是球形的;D.地球是不透明的;三者有关,而与 C.月球是球形的,无关。故C正确,ABD错误。
故选:C。
【点评】本题考查光的直线传播所形成的现象,在生活中随处可见,本题是一道较为新颖的试题,要学会用物理知识解释生活中的现象。
11.如图,点燃的蜡烛放在距小孔a处,它成像在距小孔b的半透明纸上,且a大于b。则半透明纸上的像是( )
A.倒立、放大的虚像 B.正立、缩小的虚像
C.倒立、缩小的实像 D.正立、放大的实像
【分析】蜡烛发出的光在空气中沿直线传播,经过小孔射在半透明纸上,从而形成一个倒立的烛焰的像;
像的大小与像距和物距的关系有关,若像距大于物距,像大于物;若像距小于物距,像小于物。
【解答】解: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;
像到小孔光的距离b小于蜡烛到小孔的距离a,所成的像是缩小的像。
故选:C。
【点评】此题考查的是小孔成像的特点,以及像物大小关系的判断,是一道基础题。
12.如图所示,属于光的直线传播现象的是( )
A.海市蜃楼 B.手影的形成
C.放大镜成像 D.镜中的苹果
【分析】题中各情景都与光学现象有关,涉及光的反射、折射、光的直线传播,逐一分析各现象的成因,判断各选项的正误。
【解答】解:A、海市蜃楼是光的折射现象,故A不符合题意。
B、手影是光的直线传播形成的,故B符合题意;
C、用放大镜把字放大是光的折射现象,故C不符合题意。
D、镜中的苹果是平面镜成像,是光的反射形成的,故D不符合题意。
故选:B。
【点评】此题主要考查了:光的反射、光的折射、光的直线传播现象,平时要注意各个现象的形成原因并注意区分,生活中与之相关的现象非常多,我们应该学会辨别。
13.小明做小孔成像实验时,若易拉罐底部小孔是三角形的,将小孔对准窗外景物,则他在半透明纸上看到的像是( )
A.圆形光斑 B.三角形光斑
C.景物的正立像 D.景物的倒立像
【分析】依据光的直线传播原理,小孔成的像是倒立的实像,与物体的形状相同,与小孔的形状无关。
【解答】解:小孔成像是由于光的直线传播形成的,窗外景物经过小孔成的像是倒立的实像,而不是光斑,像的形状与景物相同,而与小孔的形状无关。
故选:D。
【点评】本题主要考查小孔成像的原理及特点的了解和掌握,成像的物体是窗外景物,像的形状与孔的形状无关。
14.图为2020年6月21日在厦门拍到的日环食照片,根据日环食现象可以推测出( )
A.月球的形状 B.月球的大小 C.地球的形状 D.地球的大小
【分析】日环食是光的直线传播现象形成的。
【解答】解:日环食的形成是月亮转到地球与太阳之间时,挡住了太阳射向地球的光线,根据日环食的照片,可以推测出月球的形状为圆形。
因为没有具体长度数据,故无法估计月球的大小。
故选:A。
【点评】本题考查光的直线传播知识,并考查综合分析能力。
15.如图所示,日晷是我国古代利用晷针影子测量时间的一种计时仪器,晷针影子的形成原理是( )
A.光的直线传播 B.光的反射
C.光的折射 D.光的色散
【分析】光在同种、均匀、透明介质中沿直线传播,产生的现象有小孔成像、激光准直、影子的形成、日食和月食等。
【解答】解:我国古代利用日晷晷针影子变化计时是利用了沿直线传播。
故选:A。
【点评】此题通过日常生活中的现象考查了对光的直线传播的理解,在学习过程中要善于利用所学知识解释有关现象。
16.日晷仪是我国古代人们用来计时的一种工具,通过观察直杆在太阳下的影子所在的位置可知道时间,如图所示。下列所述的光现象中与日晷仪的光学成因相同的是( )
A.拱桥倒影 B.幻灯机投影 C.小孔成像 D.毕业合影
【分析】解答此题的关键是首先要明确古代测日影定时刻的仪器,明确其根据光在同种均匀介质中沿直线传播原理,再分析各选项的物理原理解答即可。
【解答】解:由于光沿直线传播,当光遇到不透光障碍物后,被障碍物挡住,于是在障碍物后就形成影子;日晷就是利用影子的方向、长短粗略判断时刻的计时仪器;
A、拱桥倒影属于平面镜成像,利用了光的反射原理;故A不符合题意;
B、幻灯机投影属于凸透镜成像,利用了光的折射原理;故B不符合题意;
C、小孔成像是利用了光的直线传播原理;故C符合题意;
D、毕业合影属于凸透镜成像,利用了光的折射原理;故D不符合题意。
故选:C。
【点评】本题考查了光的直线传播的应用,日冕仪利用太阳光的投影来计时的方法是人类在天文计时领域的重大发明,我们应该向古代劳动人民学习,善于思考,善于发现问题,解决问题。
17.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
【分析】光在同种均匀介质中沿直线传播,影子的形成就是由于光的直线传播形成的,物体离光源越远,影子就越长。
【解答】解: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。由于人行走的路径始终与路边石平行,根据三角形相似的知识,其头部所经过的路径一定与人行走的路径保持平行。
故ACD错误,B正确。
故选:B。
【点评】深入理解生活中光的直线传播现象和三角形相似的知识,可解答此题。
二.填空题(共18小题)
18.如图所示为“小孔成像”的示意图:该现象可以用 光的直线传播 来解释;小孔位置固定,将蜡烛和光屏位置对调,光屏上的像比原来 变小 (选填“变大”、“不变”或“变小”)
【分析】(1)光在同种、均匀、透明介质中沿直线传播,光的直线传播形成了很多现象,例如影子、日食、月食、小孔成像等;
(2)小孔成像,成倒立的实像,像的形状与孔的形状无关,取决于物体的形状,物体距离小孔越近,成的像越大。
【解答】解: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。
故答案为:光的直线传播;变小。
【点评】本题考查光的直线传播形成的小孔成像现象,此类问题学生往往在孔的形状与成像的形状的关系上出错,要牢记孔像的形状与孔的形状无关,完全取决于物体的形状。
19.小华去森林探险,看见阳光透过树叶的缝隙在地上留下圆形光斑,光斑的成像原理是 光的直线传播 (填光学原理)。同时看见树林边溪水中的“蓝天白云”,这是 光的反射 (填光学原理)在水中所成的虚像。小华想利用平面镜将太阳光束反射进一个水平山洞(如图所示),则他应将平面镜与水平地面成 30° 夹角放置。
【分析】(1)同种介质中光沿直线传播;
(2)水中的“蓝天白云”是天上的蓝天白云在水中的倒影,属于平面镜成像现象,平面镜成像成的是虚像;
(3)已知入射光线和反射光线的方向,根据反射定律:反射光线、入射光线和法线在同一平面内,反射光线、入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角,先作出法线,再画出平面镜的位置。
【解答】解:
(1)阳光透过树叶的缝隙在地上留下圆形光斑,这是小孔成像现象,是光的直线传播形成的;
(2)溪水中的“蓝天白云”,是由于光的反射在水中形成的虚像,同平面镜成像的道理相同;
(3)作出反射光线和入射光线夹角的角平分线,即为法线;然后过反射点垂直于法线作出平面镜,如下图所示;此时入射角为=60°,则平面镜与水平面的夹角为30°,所以,应将平面镜与水平地面成30°夹角放置
故答案为:光的直线传播;光的反射;30°。
【点评】本题考查光的直线传播,光的反射;以及平面镜的应用,是一道基础题。
20.某兴趣小组在空易拉罐的底部中央戳个小圆孔,将顶部剪去后,蒙上一层塑料薄膜,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 (选填“倒立”或“正立”)的像。若水平向左移动易拉罐,像的大小 变大 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。若只将小圆孔改为三角形小孔,则像的形状 不变 (选填“改变”或“不变”)。
【分析】小孔成像是光沿直线传播的典型应用,像的大小与物体到孔的距离、顶部的塑料薄膜到孔的距离有关,与孔的形状无关。
【解答】解:根据光沿直线传播,小孔成倒立的实像,满足:=,所以灯丝像的大小=×灯丝的大小,若水平向左移动易拉罐,灯丝到孔的距离减小,像将增大;小孔成像与孔的形状无关。
故答案为:倒立、变大、不变。
【点评】光线通过小孔,若孔较大,则在孔后面呈现的是与孔形状相同的亮斑,若孔较小,无论孔是什么形状的,孔后面是物体的倒立的实像。
21.在模拟日食、月食的实验中,王老师画了图示。如果地球上观察到日食,这些人应该是位于 甲 (选填“甲”或“乙”)处,此时月亮在 B 处(选填“A”、“B”或“C”)
【分析】光在同一均匀介质中是沿直线传播的,日食和月食就是由于光的直线传播产生的现象;日食是我们看不见太阳或者是只能看见部分太阳,是由于月亮挡住了太阳照向地球的光,所以我们看不见或只能看见部分太阳。
【解答】解:日食是我们看不见太阳或者是只能看见部分太阳,是由于月亮挡住了太阳照向地球的光,所以我们看不见或只能看见部分太阳;如果地球上观察到日食,这些人应该是位于甲处,此时月亮在B处。
故答案为:甲;B。
【点评】本题主要考查光沿直线传播的应用,地球、月亮和太阳在同一直线上,月球挡住太阳光,就会出现日食。
22.如图所示,是光的 直线传播 形成的,若光源形状是三角形,小孔形状是圆形,则光屏上的像是 三角形 (选填“三角形”或“圆形”)。
【分析】(1)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,是由于光的直线传播造成的;
(2)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。
【解答】解:小孔成像是由于光的直线传播形成的;
蜡烛经小孔成倒立的实像,像的形状与烛焰形状相同,与小孔的形状无关,仍然是三角形。
故答案为:直线传播;三角形。
【点评】此题主要考查小孔成像的原理和像的特点,属于基础知识,应当掌握。
23.今年元宵节晚上我国大部分地区都可以观察到半影月食天象。月食是由于 光的直线传播 现象形成的;半影月食是月亮通过地球的“半影”内的一种特殊天象,这时地球挡住了一部分太阳照向月球的光,月球看上去要比平时昏暗一些。如图所示,发生半影月食天象时,月亮位于图中的 A 区(填字母符号)。
【分析】当太阳、地球、月亮位于同一直线上,地球位于太阳与月球之间时,不透明的地球挡住了沿直线传播的太阳光,在地球上看不到月球时,便形成月食。
【解答】解:太阳、地球、月球位于同一条直线上,当不透明的地球位于太阳与月球之间,地球挡住了沿直线传播的太阳光,太阳光照不到月球上,在地球上看不到月球的现象就是月食,所以月食是由于光的直线传播形成的;
由图可知,当月亮位于图中的A区时,月亮会有一部分反射光线,故能看到半影月食。
故答案为:光的直线传播;A。
【点评】根据光的直线传播解释日全食、日偏食、日环食、月偏食、月全食。考查了学生运用物理知识解决实际问题的能力。
24.如图1所示,蜡烛通过小孔在光屏上成了一个像。这是因为光在同一种介质中是沿 直线 传播的。在晴朗的中午,茂密的大树下常有许多圆形的亮斑,这是光通过树叶缝隙而形成的太阳的 像 (填“像”或“影子”),如图2所示。在一张不透光的纸上打一个极小的正方形孔,让太阳光垂直射到这张纸上并经过这个小孔射到地面,此时地面会出现一个 圆形 (填“正方形”或“圆形”)的小亮斑。
【分析】(1)小孔成像是光的直线传播形成的;
(2)太阳光沿直线传播经过树叶间的缝隙,在地上形成光斑,这是小孔成像,地上的光斑是太阳的像;小孔成像时像跟小孔的形状无关,像的形状跟成像物体有关。
【解答】解:(1)烛焰发出的光沿直线传播,经过小孔后在右边的光屏上成像,即小孔成像,小孔成像是光的直线传播形成的;
(2)晴天的中午,太阳发出的光沿直线传播,经过树叶间的缝隙在地面上形成圆形光斑,是小孔成像现象,地面上的光斑实际上是太阳的像;
小孔成像中,像的形状与小孔的形状无关,像的形状取决于物体的形状,因此太阳通过正方形的小孔仍然成圆形的像。
故答案为:直线;像;圆形。
【点评】本题考查了小孔成像,考查了光的直线传播的应用,是一道基础题。
25.夏日清晨,阳光明媚,周末小明和妈妈一同来到了湖边散步,岸上拉着母子俩长长的影子,湖中柳影摇曳,小明指着自己的影子对妈妈说这是光的 直线传播 形成的,又指着湖中柳树的倒影说这是光的 反射 形成的。
【分析】(1)沿直线传播的光被不透明的物体挡住,在物体后面光照不到的地方形成影子;
(2)湖中柳树的倒影是柳树在水面形成的像,是光的反射形成的。
【解答】解:(1)阳光下,小明看见自己在地面上留下了影子,是由于光的直线传播引起的。
(2)当光遇到水面时会发生反射,此时水面相当于一平面镜,柳树的倒影就是通过水面成虚像,是光的反射现象。
故答案为:直线传播;反射。
【点评】本题以生活中的常见现象考查了光的直线传播、光的折射、光的反射,是一道基础题,熟练掌握光的直线传播、光的折射与反射是解题的关键。
26.制作简易针孔照相机时,小华把圆筒插入底部中央开有小孔的易拉罐中,如图所示,圆筒上应使用 半透明 (透明/不透明/半透明)薄纸制成光屏,把照相机正对着点燃的蜡烛光屏上会看到烛焰的像,这是由于光的 直线传播 形成的,若发现烛焰的像偏向光屏下方,要使像成在光屏中央,应将蜡烛向 下 (上/下)移动。
【分析】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。成像的原理是光的直线传播。
【解答】解:(1)为了便于观察像,圆筒上应使用半透明薄纸制成光屏;
(2)蜡烛在塑料薄膜上所成的像是倒立的实像,属于小孔成像,其成像的原理是光的直线传播;
(3)由于小孔成像所成的像上下颠倒、左右相反,若发现烛焰的像偏向光屏下方,要使像成在光屏中央,应将蜡烛向下移动。
故答案为:半透明;直线传播;下。
【点评】此题主要考查小孔成像的原理和像的特点,属于基础知识,应当掌握。
27.小华在地面上铺一张白纸,将刻有边长为3cm等边三角形的纸板正对着太阳,保持纸板与地面距离为1m不变,观察白纸上的光斑。小华用另一张卡片覆盖在三角形孔上(如图右所示),遮住孔的一部分,让太阳光透过小孔,将右侧的卡片缓缓向左移动,观察光斑变化情况。上述过程中可以探究光斑的形状与 小孔大小 的关系(小孔形状/小孔大小);当小孔足够小时,此时光斑形状是 圆 形,继续移动覆盖的卡片,减小通光孔的大小,白纸上光斑大小将 不变 (变大/不变/变小)。
【分析】(1)据“用另一张卡片覆盖在三角形孔上(如图所示),遮住孔的一部分,让太阳光透过小孔,将右侧的卡片缓缓向左移动,观察光斑变化情况”可以判断该实验的目的。
(2)小孔成像是由于光的直线传播形成的。小孔成像现象中像的形状与孔的大小和形状无关,它取决于物体的形状;
(3)小孔透过的光线越多,成的像越亮,否则越暗。
【解答】解:(1)据“用另一张卡片覆盖在三角形孔上(如图所示),遮住孔的一部分,让太阳光透过小孔,将右侧的卡片缓缓向左移动,观察光斑变化情况”可以判断出光斑的形状与小孔大小的关系。
(2)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,此时光斑形状是圆形;
(3)继续移动覆盖的卡片,小孔成像现象中像的形状与孔的大小和形状无关,减小通光孔的大小,白纸上光斑大小将不变,光斑亮度减弱。
故答案为:小孔大小;圆;不变。
【点评】本题考查了小孔成像,知道小孔成像是由于光的直线传播形成的,小孔成像现象中像的形状与孔的大小和形状无关,它取决于物体的形状。
28.如图所示,2020年6月21日天空上演了神奇的“金环日食”现象,此次日环食带非常狭窄,宽度仅20公里左右,而湖南正好处在此次的最佳观测带上。产生日食的原因可以用光的 直线传播 来解释。请任意举一例与日食原理相同的现象 射击瞄准 。
【分析】直线传播的应用原理就是光在均匀介质中直线传播。光沿直线传播的应用实例很多,例如:(1)小孔成像;(2)射击瞄准;(3)激光准直;(4)排直队要向前看齐(5)影子的形成(6)日月食的形成等。
【解答】解:产生日食的原因是月球绕到太阳和地球之间挡住了太阳光,是因为光在均匀介质中沿直线传播形成的。光沿直线传播的应用实例很多,如射击瞄准时,要三点一线。
故答案为:直线传播;射击瞄准。
【点评】本题考查了光直线传播的应用,属于基础题型。
29.如图,在一张不透光的纸上用针扎一个面积约为0.5mm2的三角形小孔,让白炽灯泡发出的光穿过小孔射到白纸上,在白纸上可看到一个清晰的 灯丝 状的光斑。向下移动小孔,像的大小将变 小 。
【分析】在孔后的光屏上形成了像,这是小孔成像,根据小孔成像的特点(倒立的实像)和原理(光的直线传播)来回答。
【解答】解:①白炽灯泡发出的光沿直线穿过小孔射到白纸上,白纸上得到一个白炽灯泡灯丝的像,这是小孔成像现象,是由于光的直线传播形成的;
②向下移动小孔时,小孔到灯泡之间的距离增大,小孔到白纸之间的距离变小,则像的大小变小。
故答案为:灯丝;小。
【点评】此题考查了小孔成像,知道小孔所成的像的性质,大小取决于与物距和像距的大小关系,该知识点在平时的复习中比较容易忽视,需要引起注意。
30.如图所示,用易拉罐制作一个简易针孔照相机:在易拉罐底部中央戳一个小孔,将易拉罐的顶部剪去后,蒙上一层半透明的塑料薄膜,用它观察窗外景物时,在塑料薄膜上能看到窗外景物 倒立 (选填“倒立”或“正立”)的像,像形成的原理是光的 直线传播 。
【分析】小孔成像是由于光的直线传播形成的,像的特点是:倒立的实像。
【解答】解:
易拉罐简易针孔照相机,利用它观察窗外景物,实际是利用了小孔成像,人的眼睛对着膜进行观察,由光的直线传播可知小孔成的像是倒立的实像。
故答案为:倒立;直线传播。
【点评】此题主要考查小孔成像的原理和像的特点,属于基础知识,应当掌握。
31.如图所示,眼睛看到蜡烛AB通过小孔在屏上成 倒立 (选填“正立”或“倒立”)的像,其像形成原因是: 光在同一种均匀介质中沿直线传播 。
【分析】光在同一种均匀介质中是沿直线传播的;小孔成像是光的直线传播形成的。
【解答】解:蜡烛发出的光通过小孔后,在小孔后面的光屏上形成倒立的实像,这就是小孔成像;是由于光在同一种均匀介质中沿直线传播造成的。
故答案为:倒立;光在同一种均匀介质中沿直线传播。
【点评】此题主要考查小孔成像的原理和像的特点,属于基础知识,应当熟练掌握。
32.将点燃的蜡烛置于自制的小孔成像仪前,调节二者的位置,在屏上得到如图所示的蜡烛清晰倒立的像。小孔成像的原理是光的 直线传播 ,若将蜡烛远离成像仪,蜡烛的像将 变小 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【分析】(1)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;
(2)小孔成像时,像的大小会随物体与小孔之间距离的变化而变化。
【解答】解:(1)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,故小孔成像的原理是光的直线传播;
(2)当蜡烛距孔的距离改变时,成像的大小也开始改变。距小孔越近时,像越大;据小孔越远,像越小。
故答案为:直线传播;变小。
【点评】此题考查光的直线传播与小孔成像的相关知识,有一定的难度
33.夏天太阳光经过树叶的空隙照在地面上,会形成圆形光斑,这是由于光的 直线传播 形成的。太阳光到达地球的时间大约是500s,那么太阳到地球的距离大约是 1.5×108 km。
【分析】小孔成像的原理是光的直线传播,所成的是倒立的实像。根据公式s=vt计算出太阳到地球的距离。
【解答】解:夏天太阳光经过树叶的空隙照在地面上,会形成圆形光斑,这是小孔成像现象,运用的原理是光的直线传播。
太阳到地球的距离
s=vt=3×108m/s×500s=1.5×1011m=1.5×108km
故答案为:直线传播;1.5×108
【点评】此题主要考查的是光沿直线传播的应用和有关公式s=vt的熟练运用。注意单位换算,联系生活实际,考查学生应用物理知识解决实际问题的能力。
34.物理学中总结“小孔成像,大孔成斑”。小孔成像原理是光的直线传播,那么大孔成斑的原理是 光的直线传播 。
【分析】光在同种均匀介质中是沿直线传播的,据此进行分析。
【解答】解:
光在同种均匀介质中是沿直线传播的,由图可知大孔透过的光线比较多,所以在后面形成了一个和孔形状相似的亮斑;然而小孔却只能透过少量的光线,并且光线是沿直线传播的,所以小孔成的是光源的像,大孔成的是和孔的形状一样的亮斑,其原因都是由光的直线传播造成的,其光路图如下:
【点评】本题考查了光沿直线传播的应用,体现了物理与生活的结合。
35.夏天在树下乘凉,阳光透过浓密的树叶在地上形成一片树影,在树影里找不到任何一片树叶的影子,却看到一些圆形的光斑。这些光斑是 太阳的实像 ,它是根据 光的直线传播 的原理形成的。
【分析】光在同种均匀介质中是沿直线传播的;
首先要明确影子的形成,当光遇到不透明物体时,在物体的后方形成一个暗区,这就是所谓的影子;
小孔成像是利用光的直线传播原理形成的倒立的实像。
【解答】解:太阳光被树叶遮挡后,在下边形成一个黑色的区域,形成阴凉实际上就是大树的影子,是光在同种均匀介质中沿直线传播形成的;
树阴下的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像,是实像,是由光的直线传播形成的。
故答案为:太阳的实像;光的直线传播。
【点评】本题考查了光直线传播的应用,光的直线传播所形成的现象,在生活中随处可见,要学会用物理知识解释生活中的现象。
三.作图题(共5小题)
36.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。
【分析】根据光的直线传播原理可知,连接人和他影子的顶端所形成的直线必定经过点光源。所以分别把小明和小华的顶端和影子的顶端连接并延长可交于一点,即点光源S的位置。
【解答】解:
光在空气中沿直线传播,将小明和小华的顶端和影子的顶端连接并延长可交于一点S,点S就是光源的位置,如图所示:
。
【点评】此题考查的是影子形成原理的应用,属于基础题目。
37.请在图中作出物体AB通过小孔在屏上所成的像A'B'(保留作图痕迹)。
【分析】小孔成像的原理是光沿直线传播,物体上部的光线通过小孔后,射到了光屏的下部,物体下部的光线通过小孔后,射到了光屏的上部,倒立的实像是小孔成像的特点。
【解答】解:发光物体的每一个点都可看作为点光源,每个点光源发出的光都会通过小孔照到屏幕的某个区域。A点发出的光线经小孔下边缘,到达光屏下部,B点发出的光线经小孔上边缘,到达光屏的上部,成的像是倒立的实像。如图所示:
。
【点评】本题主要考查了光沿直线传播的应用,属于光学基础知识的考查。
38.日晷(guǐ)是古代的一种“时钟”,利用太阳光下指针的影子指示不同的时刻(如图)。请根据指针的影子AB,画出此时太阳光的传播方向(太阳光视为平行光)。
【分析】光在同一种均匀介质中是沿直线传播的,故据上述原理做出该题的图示即可。
【解答】解:由于在光在同一种均匀介质中是沿直线传播的,所以太阳光传播的方向如下图所示:
故答案为:如上图所示。
【点评】本题考查了光的直线传播的应用,难度不大。
39.如图,一盏路灯下站着两人,地上留下了他俩的影子。通过光路作图的方法画出路灯灯泡S的位置。
【分析】根据光的直线传播原理可知,连接人和他影子的顶端所形成的直线必定经过点光源。所以分别把两人的顶端和影子的顶端连接并延长可交于一点,即点光源S的位置。
【解答】解:光在空气中沿直线传播,将两人的顶端和影子的顶端连接并延长可交于一点S,就是灯泡的位置,如图所示:
【点评】此题考查的是影子形成原理的应用,属于基础题目。
40.“井底之蛙”常用来形容“目光短浅”,如图所示,在枯井底,在枯井底趴着一只青蛙,请用光线画出井底之蛙的视野范围
【分析】因为光是沿直线传播的,所以光线要进入青蛙的眼中,最大范围就是从枯井的边缘处射过来。
【解答】解:光在同一均匀介质中沿直线传播,光线要进入青蛙的眼中,最大范围就是从枯井的边缘处直线射入青蛙的眼中,图中阴影部分的范围就是青蛙观察到的范围。如图所示:
【点评】此题考查的是光的直线传播,是一道应用题。我们学习物理知识就是为运用物理知识来解释现象或改变我们的生活,有实际意义。
四.实验探究题(共2小题)
41.如图所示某兴趣小组在空易拉罐的底部中央戳个小圆孔,将顶部剪去后,蒙上一层塑料薄膜,制作成一个简易针孔照相机。如图甲所示,将其水平放置,在左侧固定一支点燃的蜡烛,可在塑料薄膜上看到烛焰的像。
(1)针孔照相机成像的原理是 光的直线传播 ,塑料薄膜上所成的像是 倒立 (选填“正立”或“倒立”)的实像,若将点燃的蜡烛向上移动,则塑料薄膜上的像向 下 (选填“上”或“下”)方移动;若将易拉罐向右移动少许,蜡烛的像将 变小 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(2)若只将小圆孔改为三角形小孔,则像的形状 不变 (选填“改变”或“不变”)。
(3)晴天的正午时分,走在滨江公园的树林里,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(如图乙所示),圆形光斑大小不一原因是 树叶距离地面距离不同 。
【分析】(1)小孔成像的原理是光的直线传播,所成的像为倒立的实像;小孔所成像的大小与物体的大小、物到小孔的距离、小孔到光屏的距离有关,根据影响像大小的因素解答;
(2)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。
【解答】解:
(1)小孔成像的原理是光的直线传播,在小孔后面的光屏上形成是倒立实像,所以蜡烛向上方移动,则它在薄膜上的像将向下方移动;
若将易拉罐向右移动少许,烛焰就离小孔越远,则像变小;
(2)蜡烛经小孔成倒立的实像,像的形状与烛焰形状相同,像与小孔的形状无关,所以只将小圆孔改为三角形小孔,像的形状不变;
(3)树叶的缝隙,也就是小孔,距离地面的远近不同,形成的光斑大小不同;距离越远,形成的光斑越大,距离越近,形成的光斑越小。
故答案为:(1)光的直线传播;倒立;下;变小;(2)不变;(3)树叶距离地面距离不同。
【点评】本题考查小孔成像的原理、条件及性质和在实际的运用及控制变量法的运用。
42.在探究小孔成像的实验中,小明选用一个空的易拉罐,在其底部中央开一个小圆孔,并将其顶部剪去,蒙上一层半透明薄膜。将点燃的蜡烛按图示的位置放置在小孔的前方:
(1)为让实验效果更明显,应该在 黑暗 (选填“明亮”或“黑暗”)的环境中进行实验。
(2)实验中,小明利用此装置可以看到烛焰在半透明膜上成的是 倒立 (选填“正立”或“倒立”)的像,此成像的原理是 光的直线传播 。
(3)小明增大蜡烛与小孔之间的距离,在半透明膜上成的像 变小 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(4)勤于思考的小明又将小圆孔改成了小方孔,其他条件与(2)中保持相同,再观察烛焰的像,则半透明膜上所成的烛焰的像的形状 不会 (选填“会”或“不会”)改变。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 两 (选填“一”或“两”)个。
【分析】(1)实验时,成像的物体和环境对比度越大,成像物体越亮,像越清晰;
(2)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;
(3)小孔成像成的是倒立的像,像的大小与物到孔的距离、孔到薄膜的距离有关;孔到薄膜的距离一定时,物到孔的距离越大,所成的像越小;
(4)小孔成像的原理是光沿直线传播,小孔成像的形状和孔的形状无关,与物体的形状有关;若在底部扎了两个小孔,那么每个小孔都会成一个像,据此分析。
【解答】解:(1)烛焰是成像物体,在明亮的环境中,烛焰和明亮环境的对比度降低,成像不太清晰,故该实验在较暗的环境下效果更好;
(2)蜡烛在塑料薄膜上所成的像是倒立的实像,其成像的原理是光的直线传播;
(3)小明增大蜡烛与小孔之间的距离,由于孔到薄膜的距离一定,则在半透明膜上成的像将变小;
(4)小明又将小圆孔改成了小方孔,则半透明膜上所成的烛焰的像的形状不变;若在底部扎了两个小孔,那么每个小孔都会成一个像,因此在半透明膜上会有两个像。
故答案为:(1)黑暗;(2)倒立;光的直线传播;(3)变小;(4)不会;两。
【点评】此题主要考查小孔成像的原理和像的特点,重点是小孔、蜡烛、薄膜三者之间的位置关系和大小变化规律,属于光学的基本实验,应当掌握。
五.解答题(共1小题)
43.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 (填“A”或““B”)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静物时,移动圆筒位置,增大光屏与小孔之间距离,则光屏上像将 变大 (填“变大”、“变小”或“不变”)。
【分析】光在同种、均匀、透明介质中沿直线传播,影子、日食、月食、小孔成像都是光的直线传播形成的。
【解答】解:小孔成像是光在同一均匀介质中沿直线传播的具体应用,半透明薄纸相当于光屏,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A端;当增大光屏与小孔之间的距离时,光屏上的像将变大。
故答案为:A;变大。
【点评】本题主要考查小孔成像的原理,属于基础知识,知道小孔成像是光沿直线传播形成的是解题的关键。
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