专题05光的直线传播现象解释（难）2023-2024学年初中物理中考专项复习

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知识梳理
一、光的直线传播现象
1、光在同种均匀介质中沿直线传播。若同种介质不均匀，则光的传播路径也会发生弯曲，例如光在不均匀的大气层中会发生折射。
2、现象解释及应用
(1)小孔成像；(2)影子的形成；(3)激光准直仪；(4)射击瞄准；(5)木工检查木块是否平直；(6)垂柳成荫；
(7)手影；(8)日食、月食；(9)立竿见影；(10)用太阳伞遮阳；(11)队列看齐；(12)探照灯光柱。
二、小孔成像
1、小孔形成的像可能是放大的，缩小的或者等大的。
2、小孔形成的像是倒立的实像(相对于物体)。
3、像的大小与物体到孔的距离和光屏到孔的距离有关。
4、像的形状与物体相同，与孔的形状无关。
1.夏天，浓密的树叶下形成了“树荫”，太阳光透过树叶间的缝隙照射到地面上形成了一个个“光斑“，下列说法正确的是( )
A. “树荫”是树叶的影子，是光的反射形成的
B. “树荫”的形状不规则，它们是太阳的像
C. “光斑”的形状不规则，是光沿直线传播形成的
D. “光斑”的形状规则，它们是太阳的像
2.在我们的校园里，五星红旗迎风招展，旗杆旁边地面上有一个人工水池，旗杆倒映在清澈的水中，在艳阳高照的日子里，旗杆在地面上的影子和在水中的倒影的长度变化情况是( )
A. 从早到晚，旗杆在地面上的影子先由短变长，再由长变短
B. 从早到晚，地面上的影子长度不变
C. 从早到晚，水中倒影的长度先由短变长，再由长变短
D. 从早到晚，水中倒影的长度不变
3.2020年6月21日发生了21世纪有史以来最长的一次“日环食”，这次日环食也被称为“金边日食”，发生这种天文现象时，太阳、地球和月亮的位置关系是( )
A. 太阳—地球—月亮B. 地球—太阳—月亮
C. 地球—月亮—太阳D. 月亮—太阳—地球
4.在探究树荫下光斑的综合实践活动中，为了研究孔的大小对光斑形状的影响，小明设计了一个开有正方形大孔的卡片甲，并用另一张卡片乙去覆盖在甲上，如图所示，则太阳光下小明不可能观察到的光斑形状是( )
A. 三角形B. 长方形C. 正方形D. 圆形
5.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. 先减小，后增大B. 不断增大C. 先增大，后减小D. 不断减小
6.为了探究树荫下光斑的成因，小明设计了开有菱形状孔(边长约为5cm)的卡片甲对太阳光，并用另一张卡片乙紧贴在甲上沿箭头方向水平移动，观察距卡片50cm且与甲平行放置的光屏上光斑的变化情况。光斑未变成圆形前，其亮度 ；变成圆形后，其大小 (两空均选填：变大/变小/不变)。
7.日食是月亮运动到太阳和地球之间时遮挡住射向地球的光线所形成的．如图是月球的影区分布，则当人随地球运动到______(用图中字母表示)区时会看到日全食．
8.新思维科技社团的同学们学完光学中小孔成像的知识后，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的形状有关；
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)物理学上将“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，该实验最好在较________(填“明亮”或“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，在半透明膜上观察到倒立的“F”，如图甲所示．小孔成像中所成的像能呈现在半透明膜上，实验中发现像偏向光屏下方，要使像成在光屏中央，应将物体向________(填“上”或“下”)移动，调整后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格中．
①通过比较________，同学们验证了猜想一，得出结论：当小孔的形状相同时，小孔所成的像与物体的形状有关．
②同学们通过比较1、2，3、4和5、6，得出结论：______________________________________________________________________________．
③通过研究，同学们明白了：树荫下的圆形光斑(如图乙)就是________通过树叶间的小孔在地面上形成的像．
(4)同学们还联想到：在太阳光或者日光灯下，如果挡住了光的去路，地面上就会形成影子．进一步发现，在日光灯下的影子灰蒙蒙一片，一点也不清楚，特别是处处装点着电灯的大厅里，人和物的影子就更是模糊不清了．这是为什么呢？于是他们拿出几根蜡烛、一个圆柱形铁块，做了如下实验：
①铁块放在桌子上，旁边点上一根蜡烛，观察铁块的影子(如图A)；
②在旁边再点上一根蜡烛，观察铁块的影子(如图B)；
③继续在铁块旁边点蜡烛，直到将蜡烛围满铁块四周，观察铁块的影子(如图C、D).同学们发现，蜡烛影子越来越__________(填“深”或“浅”)，进一步分析可知：不透明物体的周围，若四周都有光源，________________.生活中的无影灯就运用了这一结论．
A. B．
C.
D．
9.在探究小孔成像的实验中，小明用一个空的易拉罐，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1甲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像 (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，在半透明膜上成的是 (选填“变大”、“变小”或“不变”)；
(4)若将实验的小孔变为三角形的小孔，则光屏上的像的形状会 (①“不变”、②“变为三角形”或③“变为正方形”。填序号)；
(5)如图1乙所示，让一束平行光垂直于水平地面MN射下，A为小铁球(大小可不计)。若小球在竖直平面内沿图中半径为R的圆形虚线轨迹运动，关于小球的影子在地面MN上运动的轨迹，下列说法正确的是 ；
A.轨迹为圆形，半径为R
B.轨迹为直线，轨迹的长度为R
C.轨迹为圆形，半径为2R
D.轨迹为真线，轨迹的长度为2R
(6)如图2中“坐井观天”讲述的是青蛙在井底(没有水)能看到一部分天空的故事，能正确表示青蛙通过井口观察到的范围的图像是 。
10.实践探究
①爱研究的小娟从树荫下走过时，发现地面上有许多大小、形状不同的光斑。她猜想光斑形状可能与树叶缝隙形状和大小有关。为了研究孔的大小对光斑形状的影响，她设计了四种开有不同形状孔的卡片甲，并用另一张卡片乙覆盖在甲上，如图所示，接着，从图示位置沿箭头方向水平移动乙，观察光斑形状的变化情况．下列合乎要求的是

A . B. C. D.
②小娟知道了光斑的成因后，又动手制作简易的针孔相机，她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，小娟用针孔相机观察校园内旗杆顶上的国旗，如图所示．则她在塑料薄膜光屏上看到国旗的形状是
A. B. C. D.
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