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初中物理苏科版八年级上册3.3 光的直线传播习题
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这是一份初中物理苏科版八年级上册3.3 光的直线传播习题，共27页。试卷主要包含了单选题，填空题，作图题，实验题，综合题等内容，欢迎下载使用。
1．下列语句不涉及光的直线传播的是（ ）
A．一叶障目，不见泰山B．如影随形，形影相伴
C．余音绕梁，三日不绝D．井底之蛙，所见甚小
2．下列说法正确的是（ ）
A．光总是沿直线传播B．任何发光的物体都是光源
C．光的传播速度是3×108m/sD．光年是天文学上常用的长度单位
3．同学们对“电闪雷鸣”肯定不陌生，科学研究表明“雷声”和“闪电”是同时产生的，你平常观察到的现象又是怎样的呢
A．先看到闪电，后听到雷声 B．先听到雷声，后看到闪电
C．看到闪电的同时听到雷声 D．以上三种情况都有可能出现
4．下列说法正确的是（ ）
A．光源能射出无数条光线
B．光线就是很细的光束
C．光线不是真实存在的
D．光线是用来表示光的传播方向的直线，常用虚线表示
5．光从空气射入玻璃后其传播速度将（ ）
A．变大 B．变小 C．不变 D．取决于射入时光线的角度
6．阳光透过树叶间的缝隙照射到地上，形成一个个“光斑”和“树荫”，则（ ）
A．“树荫”是圆形的，是树叶的影子B．“光斑”是圆形的，是太阳的影子
C．“光斑”是圆形的，是太阳的实像D．“树荫”是方形的，是太阳的实像
7．如图所示，小林同学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
8．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．
9．如图甲、乙，在空易拉罐底部的中央打一个小孔，将易拉罐的顶部剪去后，蒙上一层半透明塑料薄膜，将烛焰对着小孔，可以在薄膜上成像，下列说法正确的是（ ）
A．在塑料薄膜上观察到的像是倒立的虚像
B．打的孔越大像就越清晰
C．调整烛焰和小孔的距离可以在薄膜上得到放大的像
D．小孔的形状必须是圆形的
10．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
11．2012年6月6日上午，天空上演一出“金星凌日”的精彩天象，如图所示，日面上金星缓慢走过，持续时间达六个半小时。“金星凌日”发生时，金星的位置应该位于（ ）
A．甲B．乙C．丙D．丁
12．如图所示，用自制针孔照相机观察烛焰，有以下四句说法：
a．薄膜上出现烛焰的像是倒立的
b．薄膜上烛焰的像可能是缩小的也可能是放大的
c．保持小孔和烛焰的距离不变，向后拉动内筒，增加筒长，烛焰的像变大
d．保持小孔和烛焰的距离不变，向前推动内筒，烛焰的像更明亮
对于这四句说法，其中正确的是（ ）
A．abcdB．acdC．abD．cd
二、填空题
13．如图所示，站在队伍第一个人的前面看，后面的人都被第一个人挡住，说明队伍站得 ____ （选填“很直”或“不直”），所用的原理是 _______ 。
14．光线：我们通常用一条带有____的直线表示出光传播的________和________，这样的直线叫做光线。注意：光线____是客观存在的，它是人们为了描述光建立的一种____________，________法。光线____是真实存在的，____是真实存在的。
15．光在真空中或同种均匀介质中是沿 ___________传播的，但是光经过不均匀的气体时会发生偏折。若没有大气层的存在，白天时间就会变 ___________（选填“长”或“短”），原因是 ___________。
16．“日晷”是我国古代发明的计时工具，如图所示，它是根据________原理制成的。如果阴影由长变短，则表示时间为________。（选填“上午”或“下午”）
17．2020年12月14日，在南美洲出现了今年全球唯一一次日全食现象。如图所示表示日全食发生时太阳、地球月球的位置示意图，根据_______规律判断图中的A处是_______球。
18．如图，在一块硬纸板上挖一边长为10mm的正方形的“孔”。把这块挖有方孔的纸板正对太阳光，当纸板和地面相距较近时，在地面上能观察到___________（正方形/圆形/三角形）亮斑，适当增加离地面的距离，亮斑大小___________（变大/变小/不变）。再增大纸板与地面间的距离，最后你会发现在地面上能看到___________（正方形/圆形/三角形）亮斑，此时再适当增加离地面的距离，亮斑大小___________（变大/变小/不变）。
19．自制针孔照相机在外套筒的一端蒙上带孔的黑纸（图甲），在内套筒（略小）的一端蒙上塑料薄膜当光屏（图乙），把内套筒装入外套筒中（图丙）。使用针孔照相机时，小孔对着______（选填“明亮的室外”或“较暗的室内”），在光屏上成的是物体的______（选填“实”或“虚”）像，把内套筒远离小孔，看到的像______（选填“变大”、“不变”或“变小”）。
20．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1cm的正方形孔（如图1），在阳光下卡片水平放在离地面5cm处，地面上的光斑呈正方形，若要在地面上能出现圆形光斑，应将卡片 _____（靠近/远离）地面，圆形的光斑是 _____（太阳/孔）的像；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），接着，保持孔到地面距离不变，从图示位置沿箭头方向水平向左移动卡片乙的过程中，若观察到 _____，则说明光斑的形状与孔的大小无关，反之，则有关。
三、作图题
21．如图所示，请画出立柱AB在太阳下的影子。
22．如图所示，根据小孔成像的原理画出物体AB在虚线上成的像A'B'。
23．如图乙所示，AB是蜡烛的示意图，作出它通过易拉罐底部上的小孔O在光屏P上所成的像。
四、实验题
24．小明和小华利用如图所示的装置，制作了一个“小孔成像观察仪”。
（1）此“观察仪”成像原理是 ___________。为了增加观察效果，圆筒的 ___________（选填“A”或“B”）端是用半透明薄纸做成的光屏；
（2）观察仪最好放在较 ___________（选填“亮”或“暗”）的环境中进行观察。将小孔对准远处的景物，能在光屏上看见一个 ___________（选填“正立”或“倒立”）的像；
（3）观察景物时，增大光屏与小孔之间的距离，则光屏上的像将 ___________（选填“变大”、“变小”或“不变”），像的亮度 ___________（选填“变亮”、“变暗”或“不变”）。
25．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：
（1）如图所示，由于像的亮度较暗，所以圆筒的______（选填“A”或“B” ）端是用半透明薄纸制成光屏。用制成的小孔成像观察仪观察点燃的蜡烛时，烛焰在塑料薄膜上所成像是______（选填 “正立”或“倒立”）实像，其成像的原理是______ ；
（2）若仅移动圆筒位置，增大光屏与小孔之间距离，则光屏上像将______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。若仅将易拉罐底部三角形的小孔改成方形，则他在半透明纸上看到像的形状将______ （填 “改变”或“不变”）；
（3）如图甲中“坐井观天”讲述的是青蛙在井底只能看到小部分天空的故事，能正确表示青蛙通过井口观察到外面范围的图像是______。
26．如图所示是小明用易拉罐制成的简易针孔照相机：
（1）使用针孔照相机时，圆筒上应使用______（选填“透明”、“不透明”或“半透明”）塑料膜制成光屏。
（2）小明从实验室借来用发光二极管制成的“F”字样光源，如图甲所示，将“F”字样光源、简易针孔照相机按图乙所示位置放好，小明观察到塑料膜上所成的像是图丙中的______（填序号），这个像是______（选填“实像”或“虚像”），此成像的原理是______。
（3）保持“F”字样光源的位置不变，将易拉罐靠近发光的“F”小明观察到塑料膜上所成的像的会______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
（4）当“F”字样光源顺时针旋转，小明观察到塑料膜上所成的像会______（选填“顺”或“逆”）时针旋转。
（5）小华在实验中在易拉罐的底部扎了两个小孔，则在半透明膜上可以观察到的“F”像有______（选填“—”或“二”）个。
27．如图甲所示是用易拉罐制成的简易针孔照相机：
（1）如图乙，使用针孔照相机时，小孔对着 _____（选填“明亮的室外”或“较暗的室内”）进行观察，可以看到 _____的像（完整描述像的特点）；
（2）正午时，小华在地面上铺一张白纸，将刻有边长为1cm的等边三角形小孔的纸板正对着太阳，保持纸板与白纸的距离为30cm，观察白纸上的光斑；
①接着小华用另一张卡片覆盖在三角形孔上（如图丙所示）向左移动，大约遮住孔的一半时，观察光斑变化情况，与没有遮挡时相比较白纸上光斑大小将 _____（选填“变大”、“不变”或“变小”）；
②没有遮挡时，渐渐增大纸板与白纸的距离到4m左右时，此时光斑形状是 _____形的，然后再用卡片遮挡，减小通光孔的大小，白纸上光斑亮度将 _____（选填“增强”、“不变”或“减弱”）；
（3）晴天正午，小华从树荫下走过时，发现地面上有许多大小、形状不同的光斑，如图丁所示。经与同学们讨论后认为：形状不规则光斑和较小的圆形光斑的形成原理是 _____（选填“相同”或“不同”）的。
28．如图所示，小明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倒立的像。
（1）该实验现象可以用___________来解释；
（2）在图乙中利用光线作出烛焰AB在塑料薄膜上像（保留作图痕迹）；( )
（3）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；若将蜡烛靠近小孔少许，蜡烛的像将___________（选填“变大”、“变小”或“不变”）；
（4）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”）；
（5）晴天的正午时分，走在我们学校茂盛的樟树下，你会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，这是______（选填“太阳”、“树叶的缝隙”或“树叶”）的________（选填“像”或“影子”）；
（6）如图所示，小华在一块硬纸板上挖一边长为5mm的正方形的“孔”。把这块挖有方孔的纸板对准太阳光，当纸板和地面相距很近时，在地面上能观察到______（选填“正方形状”、“圆形”或“三角形”）亮斑；
（7）为了研究孔的大小对光斑形状的影响，小华设计了四种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，符合探究要求的是图中的( )
A． B． C． D．
29．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 ___________（选填“A”或“B”）端是用半透明塑料薄膜制成的光屏；
（2）在图乙中，如果易拉罐底部小孔是三角形，则他在半透明纸上看到的像是 _________；
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）图乙中，下列操作中光屏上的像可能会变大的是 ___________；
A．只减小烛焰到小孔的距离
B．只增大光屏到小孔的距离
C．同时减小烛焰到小孔的距离和光屏到小孔的距离
D．同时增大烛焰到小孔的距离和光屏到小孔的距离
E.减小烛焰到小孔的距离的同时增大光屏到小孔的距离
（4）小明想到室外研究小孔成像，正午时，小明在地上铺一张白纸，将刻有边长为2cm等边三角形小孔的纸板正对着太阳（如图丙所示）；用另一卡片覆盖在三角形孔上向左移动，保持纸板与白纸的距离不变，观察白纸上的光斑。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 ___________（选填“变大”、“不变”或“变小”），光斑亮度 ___________（选填“增强”、“不变”或“减弱”）；
（5）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1.5×1011m，太阳的直径约为1.4×109m，则一个直径为3.5cm的圆形光斑到它对应的小孔间距为 ___________cm。
五、综合题
30．请阅读《华夏之光——圭表》并回答24题。
华夏之光——圭表
我国古代的天文观测一直居于世界领先地位，天文学家们发明了许多先进的天文观测仪器，其中圭表就是典型的代表。圭表（如图所示）包括圭和表两部分，正南北方向平放的尺，叫作圭，直立在平地上的标竿或石柱，叫作表，圭和表相互垂直．战国以前的天文学家已能够利用水面来校正圭，使其水平，使用铅垂线来校正表，使其与圭相互垂直。依据圭表正午时表影长度的变化，就能推算出二十四节气，依据表影长短的周期性变化，就能确定一回归年的天数。由于日光散射和漫反射的影响，早期圭表的表影边缘模糊不清，影响了测量表影长度的精度。为了解决上述问题，元代天文学家郭守敬采取理论与实践相结合的科学方法，对圭表进行了一系列改进与创新。他将表的高度增加，并且在表顶加一根架空的横梁，使表高变为传统表高的五倍。这样，测量时，把传统的确定表影端的位置变为确定梁影中心的位置，提高了测量影长的精度．郭守敬又利用小孔成像的原理，发明了景符，利用景符可以在圭面上形成太阳和横梁的清晰像（如图所示），这样就可以精确的测量表的影长了。这些措施成功解决了圭表发明以来，测影时“虚景之中考求真实”的困难。以圭表为代表的我国古代的科技成果，像一颗颗璀璨的明珠，闪耀着智慧的光芒，激励着我们攀登新的科技高峰。
请根据上述材料，回答下列问题：
（1）我国古代依据圭表正午时__________的变化，就能推算出二十四节气。
（2）请写出我国古代天文学家保证圭和表相互垂直的措施，并解释为什么这种措施可以保证圭和表是相互垂直的_________。
（3）郭守敬的改进与创新措施解决了早期圭表的什么问题_________？
3.3光的直线传播
一、单选题
1．下列语句不涉及光的直线传播的是（ ）
A．一叶障目，不见泰山B．如影随形，形影相伴
C．余音绕梁，三日不绝D．井底之蛙，所见甚小
【答案】C
【解析】A．一叶障目，不见泰山，树叶挡住了光，看不到泰山，故是光的直线传播，故A不符合题意；
B．如影随形，形影相伴，影子的形成，故是光的直线传播，故B不符合题意；
C．余音绕梁，三日不绝，属于声现象内容，故C符合题意；
D．井底之蛙，所见甚小光的直线传播有关，故D不符合题意。
故选C。
2．下列说法正确的是（ ）
A．光总是沿直线传播B．任何发光的物体都是光源
C．光的传播速度是3×108m/sD．光年是天文学上常用的长度单位
【答案】D
【解析】A．光在同一均匀介质中是沿直线传播的，如果光在不均匀介质中不是直线传播的，故A错误；
B．只有自己能发光的物体才是光源，并不是所有的发光的物体都是光源，比如：月亮是靠反射太阳光发光的，月亮不是光源，故B错误；
C．光在真空中的传播速度是3×108m/s，在不同介质中传播速度不同，故C错误；
D．光年是天文学上常用的长度单位，即光在一年内通过的路程，故D正确。
故选D。
3．同学们对“电闪雷鸣”肯定不陌生，科学研究表明“雷声”和“闪电”是同时产生的，你平常观察到的现象又是怎样的呢
A．先看到闪电，后听到雷声 B．先听到雷声，后看到闪电
C．看到闪电的同时听到雷声 D．以上三种情况都有可能出现
【答案】A
【解析】雷声和闪电同时产生，但是光速大于声速，所以先看到闪电后听到雷声，故选A．
4．下列说法正确的是（ ）
A．光源能射出无数条光线
B．光线就是很细的光束
C．光线不是真实存在的
D．光线是用来表示光的传播方向的直线，常用虚线表示
【答案】C
【解析】A．光源是能发光的物体，所以能发光，但不是射出光线，光线是人们假想的模型，故A错误；
B．光线只是表示光传播方向的一条直线，并不是很细的光束，故B错误；
C．光线实际不存在，人们用一条看得见的实线来表示光线，用到理想模型法，故C正确；
D．因为光的传播方向是确实存在，为了分析探究，于是用一条有方向的实际直线表示，即光线，光线常用实线来表示，故D错误。
故选C。
5．光从空气射入玻璃后其传播速度将（ ）
A．变大 B．变小 C．不变 D．取决于射入时光线的角度
【答案】B
【解析】光在其它透明介质中的传播速度都小于在空气中的传播速度，所以光从空气射入玻璃后其传播速度将变小．故选B.
点睛：光在真空中的传播速度为3×108m/s，光在其他各种介质中的速度都比在真空中的小．
6．阳光透过树叶间的缝隙照射到地上，形成一个个“光斑”和“树荫”，则（ ）
A．“树荫”是圆形的，是树叶的影子B．“光斑”是圆形的，是太阳的影子
C．“光斑”是圆形的，是太阳的实像D．“树荫”是方形的，是太阳的实像
【答案】C
【解析】阳光透过树叶间的缝隙照射到地上，形成一个个“光斑”，这种光斑实际是树叶间的小孔成的太阳的实像，所以是圆形的；“树荫”则是光沿直线转播，被树叶遮挡形成的阴影部分，故C正确，ABD错误。
故选C。
7．如图所示，小林同学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
【答案】B
【解析】
小林同学晚上从远处走近一盏路灯，从路灯经过头顶的光线与水平地面的夹角越来越大，影子越来越短，远离路灯的过程中，从路灯经过头顶的光线与水平地面的夹角越来越小，影子越来越长，故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
8．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．
9．如图甲、乙，在空易拉罐底部的中央打一个小孔，将易拉罐的顶部剪去后，蒙上一层半透明塑料薄膜，将烛焰对着小孔，可以在薄膜上成像，下列说法正确的是（ ）
A．在塑料薄膜上观察到的像是倒立的虚像
B．打的孔越大像就越清晰
C．调整烛焰和小孔的距离可以在薄膜上得到放大的像
D．小孔的形状必须是圆形的
【答案】C
【分析】本题考查光沿直线传播的应用。
【解析】A．由光的直线传播可知小孔成的像是倒立的实像，则在塑料薄膜上观察到的像是倒立的实像，故A错误；
B．打的孔越小，光线更集中，则像就越清晰，故B错误；
C．像的大小与物体到小孔的距离有关，即调整烛焰和小孔的距离，可以成倒立等大的实像，也可成倒立放大的像，也可成倒立缩小的像，故C正确；
D．像的形状与物体形状有关，与小孔的形状无关，所以成像的小孔不一定是圆形的，故D错误。
故选C。
10．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】A．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；
B．一天内，杆影移动是由地球自转造成的，故B错误，符合题意；
C．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；
D．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。
故选B。
11．2012年6月6日上午，天空上演一出“金星凌日”的精彩天象，如图所示，日面上金星缓慢走过，持续时间达六个半小时。“金星凌日”发生时，金星的位置应该位于（ ）
A．甲B．乙C．丙D．丁
【答案】D
【解析】根据光的直线传播可知金星、太阳、地球在同一条直线上，在地球上看到金星从太阳表面经过，故金星在太阳和月球之间，故在丁位置，故D正确。
故选D。
12．如图所示，用自制针孔照相机观察烛焰，有以下四句说法：
a．薄膜上出现烛焰的像是倒立的
b．薄膜上烛焰的像可能是缩小的也可能是放大的
c．保持小孔和烛焰的距离不变，向后拉动内筒，增加筒长，烛焰的像变大
d．保持小孔和烛焰的距离不变，向前推动内筒，烛焰的像更明亮
对于这四句说法，其中正确的是（ ）
A．abcdB．acdC．abD．cd
【答案】A
【解析】a．小孔成的像是倒立的，所以薄膜上出现的烛焰的像是倒立的，故a正确；
b．孔离物的距离大于孔离屏的距离时，像缩小，孔离物的距离小于孔离屏的距离时，像放大，故b正确；
c．小孔和烛焰的距离不变，向后拉动内筒，增加筒长，因为像距变大，所以烛焰的像变大，故c正确；
d．保持小孔和烛焰的距离不变，向前推动内筒，像变小，则烛焰的像更明亮，故d正确。
只有A答案有abcd，故A正确，BCD错误。
故选A。
二、填空题
13．如图所示，站在队伍第一个人的前面看，后面的人都被第一个人挡住，说明队伍站得 ____ （选填“很直”或“不直”），所用的原理是 _______ 。
【答案】 很直 同种均匀介质（或空气）中光沿直线传播
【解析】[1][2]站在队伍第一个人的前面看，由于光在同种均匀的介质（空气）是沿直线传播的，来自后面人反射的光被第一个人挡着，只能看到第一个人，这时说明队伍站的很直。
14．光线：我们通常用一条带有____的直线表示出光传播的________和________，这样的直线叫做光线。注意：光线____是客观存在的，它是人们为了描述光建立的一种____________，________法。光线____是真实存在的，____是真实存在的。
【答案】 箭头 径迹 方向 不 理想模型 理想模型 不 光
【解析】[1][2][3]用一条带有箭头的直线表示出光的传播径迹和方向，这样的直线叫做光线。
[4][5][6][7][8]光是真实存在的，光线是人们为了描述光建立的一种理想模型，是理想模型法。光线不是真实存在的，光是真实存在的。
15．光在真空中或同种均匀介质中是沿 ___________传播的，但是光经过不均匀的气体时会发生偏折。若没有大气层的存在，白天时间就会变 ___________（选填“长”或“短”），原因是 ___________。
【答案】 直线 短 见解析
【解析】[1]根据常识知道，光在真空中或同种均匀介质中是沿直线传播的，否则会发生偏折。
[2][3]若没有大气层，由于光在真空中沿直线传播，太阳在地平线以下，处在地球上的人看不到太阳，则日出时间将推迟，日落的时间将提前，白天时间将变短。
16．“日晷”是我国古代发明的计时工具，如图所示，它是根据________原理制成的。如果阴影由长变短，则表示时间为________。（选填“上午”或“下午”）
【答案】 光的直线传播 上午
【解析】[1]该计时工具是根据影子的变化计时的，因为影子的形成是光的直线传播形成的，所以它的工作原理是光的直线传播。
[2]根据题意分析可知，早上和傍晚太阳光线斜射地，物体的影子较长；中午太阳光线直射，物体的影子较短，所以，晷针的阴影由长变短， 表示时间为上午。
17．2020年12月14日，在南美洲出现了今年全球唯一一次日全食现象。如图所示表示日全食发生时太阳、地球月球的位置示意图，根据_______规律判断图中的A处是_______球。
【答案】 光在同种均匀介质中沿直线传播 月
【解析】[1][2]当月球运行到太阳和地球之间，并近似在一条直线上时，由于光在同种均匀介质中沿直线传播，所以月球挡住了太阳光，就形成了日食，故图中的A是月球，B是地球。
18．如图，在一块硬纸板上挖一边长为10mm的正方形的“孔”。把这块挖有方孔的纸板正对太阳光，当纸板和地面相距较近时，在地面上能观察到___________（正方形/圆形/三角形）亮斑，适当增加离地面的距离，亮斑大小___________（变大/变小/不变）。再增大纸板与地面间的距离，最后你会发现在地面上能看到___________（正方形/圆形/三角形）亮斑，此时再适当增加离地面的距离，亮斑大小___________（变大/变小/不变）。
【答案】 正方形 不变 圆形 变大
【解析】[1]当小孔离地面较近时，由于光沿直线传播，此时不能形成小孔成像，所以地面上的光斑是跟小孔的形状相同，所以在地面上能观察到正方形亮斑。
[2]当适当增大纸板与地面间的距离时，因太阳光是平行光，故此时会发现地面上亮斑大小不变。
[3]再增大纸板与地面间的距离光斑变成圆形亮斑，这是因为阳光通过小孔后，在地面上形成太阳的像（小孔成像），因为太阳是圆的，所以在地面上产生的光斑形状是圆形的。
[4]此时再适当增加离地面的距离，由于像距变大，故像变大，即光斑变大；由于通过的光线相同，光斑变大，亮度变暗亮斑变大。
19．自制针孔照相机在外套筒的一端蒙上带孔的黑纸（图甲），在内套筒（略小）的一端蒙上塑料薄膜当光屏（图乙），把内套筒装入外套筒中（图丙）。使用针孔照相机时，小孔对着______（选填“明亮的室外”或“较暗的室内”），在光屏上成的是物体的______（选填“实”或“虚”）像，把内套筒远离小孔，看到的像______（选填“变大”、“不变”或“变小”）。
【答案】 明亮的室外 实 变大
【解析】[1]针孔照相机原理是：光通过小孔在塑料薄膜上成像。所以小孔应该对着明亮的室外。
[2]小孔成像性质是：倒立实像。所以光屏上是实像。
[3]当把内套筒远离小孔，增大相距，像变大。
20．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1cm的正方形孔（如图1），在阳光下卡片水平放在离地面5cm处，地面上的光斑呈正方形，若要在地面上能出现圆形光斑，应将卡片 _____（靠近/远离）地面，圆形的光斑是 _____（太阳/孔）的像；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），接着，保持孔到地面距离不变，从图示位置沿箭头方向水平向左移动卡片乙的过程中，若观察到 _____，则说明光斑的形状与孔的大小无关，反之，则有关。
【答案】 远离 太阳 光斑的形状不变
【解析】[1][2]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；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。
[3]为了研究孔的大小对光斑形状的影响，保持孔到地面距离不变，从图示位置沿箭头方向水平向左移动卡片乙的过程中，若观察到光斑的形状不变，则说明光斑的形状与孔的大小无关，反之，则有关。
三、作图题
21．如图所示，请画出立柱AB在太阳下的影子。
【答案】
【解析】太阳光沿直线传播，过太阳与立柱AB顶点A两点作直线，线与地面的交点与杆子和地面接触点间的线段便是立柱AB的“影子”，如图所示：
22．如图所示，根据小孔成像的原理画出物体AB在虚线上成的像A'B'。
【答案】
【解析】A射出的光线经小孔沿直线射向光屏，形成像点A'；B射出的光线经小孔沿直线射向光屏，形成像点B'，连接像点A'B'，A'B'即为物体AB在虚线上成的像，如图所示：
。
23．如图乙所示，AB是蜡烛的示意图，作出它通过易拉罐底部上的小孔O在光屏P上所成的像。
【答案】
【解析】光是沿直线传播的，可以连接AO两点并延长AO这条直线，交于光屏P上点，同样连接BO两点并延长BO这条直线，交于光屏P上点，连接、两点，即为物体AB的像；如图所示：
四、实验题
24．小明和小华利用如图所示的装置，制作了一个“小孔成像观察仪”。
（1）此“观察仪”成像原理是 ___________。为了增加观察效果，圆筒的 ___________（选填“A”或“B”）端是用半透明薄纸做成的光屏；
（2）观察仪最好放在较 ___________（选填“亮”或“暗”）的环境中进行观察。将小孔对准远处的景物，能在光屏上看见一个 ___________（选填“正立”或“倒立”）的像；
（3）观察景物时，增大光屏与小孔之间的距离，则光屏上的像将 ___________（选填“变大”、“变小”或“不变”），像的亮度 ___________（选填“变亮”、“变暗”或“不变”）。
【答案】 光的直线传播 A 暗 倒立 变大 变暗
【解析】（1）[1]由图知道，此“观察仪”成像原理是属于小孔成像，小孔成像是光在同一均匀介质中沿直线传播的具体应用。
[2]实验中，半透明薄纸相当于光屏，为了减小外面光线的影响，为了使成的像更清晰，便于观察，半透明的薄纸应该放在圆筒的A端。
（2）[3]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。
[4]小孔成像是实际光线的会聚，所以是倒立的实像。
（3）[5]观察景物时，移动圆筒位置，增大光屏与小孔之间的距离，即像距变大，由下图知道，当增大光屏与小孔之间的距离时，光屏上的像将变大。
[6]由于通过光线的多少不变，像变大时，则像的亮度将变暗。
25．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：
（1）如图所示，由于像的亮度较暗，所以圆筒的______（选填“A”或“B” ）端是用半透明薄纸制成光屏。用制成的小孔成像观察仪观察点燃的蜡烛时，烛焰在塑料薄膜上所成像是______（选填 “正立”或“倒立”）实像，其成像的原理是______ ；
（2）若仅移动圆筒位置，增大光屏与小孔之间距离，则光屏上像将______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。若仅将易拉罐底部三角形的小孔改成方形，则他在半透明纸上看到像的形状将______ （填 “改变”或“不变”）；
（3）如图甲中“坐井观天”讲述的是青蛙在井底只能看到小部分天空的故事，能正确表示青蛙通过井口观察到外面范围的图像是______。
【答案】 A 倒立 光的直线传播 变大 不变 A
【解析】（1）[1]由图知，易拉罐左端为小孔，圆筒从右端插入，为了减小外面光线的影响，看得更清楚，A端是用半透明薄纸制成的光屏。
[2][3]由于光的直线传播，来自火焰的光线通过小孔射到光屏上时，上下位置相反，所成的像是实际光线组成，且能在光屏上承接，故所成的像是倒立的实像。小孔成像是光在同种均匀介质中沿直线传播的具体应用。
（2）[4]当增大光屏与小孔之间的距离时，由光的直线传播，像距会变大，光屏上的像将变大。
[5] 若仅将易拉罐底部三角形的小孔改成方形，像与物的形状有关，与孔的形状无关，则他在半透明纸上看到的像的形状不变。
（3）[6]图中O点是青蛙的位置，根据光的直线传播，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，因为光从外面进入到青蛙的眼睛，故光的方向指向井中。故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，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
26．如图所示是小明用易拉罐制成的简易针孔照相机：
（1）使用针孔照相机时，圆筒上应使用______（选填“透明”、“不透明”或“半透明”）塑料膜制成光屏。
（2）小明从实验室借来用发光二极管制成的“F”字样光源，如图甲所示，将“F”字样光源、简易针孔照相机按图乙所示位置放好，小明观察到塑料膜上所成的像是图丙中的______（填序号），这个像是______（选填“实像”或“虚像”），此成像的原理是______。
（3）保持“F”字样光源的位置不变，将易拉罐靠近发光的“F”小明观察到塑料膜上所成的像的会______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
（4）当“F”字样光源顺时针旋转，小明观察到塑料膜上所成的像会______（选填“顺”或“逆”）时针旋转。
（5）小华在实验中在易拉罐的底部扎了两个小孔，则在半透明膜上可以观察到的“F”像有______（选填“—”或“二”）个。
【答案】 半透明 ② 实像 光沿直线传播 变大 顺 二
【解析】（1）[1]光在不透明的物体表面上会全部发生反射，且会全部穿过透明物体，使用针孔照相机时，圆筒上应使用半透明塑料膜制成光屏。
（2）[2][3]小孔成像成的是倒立的实像。由图得，小明观察到塑料膜上所成的像是图丙中的②。
[4]小孔成像的原理是光沿直线传播。
（3）[5]保持“F”字样光源的位置不变，将易拉罐靠近发光的“F”，物距变小，像距不变，小明观察到塑料膜上所成的像的会变大。
（4）[6]光源顺时针转动，由于光沿直线传播，像也会顺时针转动。
（5）[7]小华在实验中在易拉罐的底部扎了两个小孔，光会通过两个孔各自成像，则在半透明膜上可以观察到的“F”像有两个像。
27．如图甲所示是用易拉罐制成的简易针孔照相机：
（1）如图乙，使用针孔照相机时，小孔对着 _____（选填“明亮的室外”或“较暗的室内”）进行观察，可以看到 _____的像（完整描述像的特点）；
（2）正午时，小华在地面上铺一张白纸，将刻有边长为1cm的等边三角形小孔的纸板正对着太阳，保持纸板与白纸的距离为30cm，观察白纸上的光斑；
①接着小华用另一张卡片覆盖在三角形孔上（如图丙所示）向左移动，大约遮住孔的一半时，观察光斑变化情况，与没有遮挡时相比较白纸上光斑大小将 _____（选填“变大”、“不变”或“变小”）；
②没有遮挡时，渐渐增大纸板与白纸的距离到4m左右时，此时光斑形状是 _____形的，然后再用卡片遮挡，减小通光孔的大小，白纸上光斑亮度将 _____（选填“增强”、“不变”或“减弱”）；
（3）晴天正午，小华从树荫下走过时，发现地面上有许多大小、形状不同的光斑，如图丁所示。经与同学们讨论后认为：形状不规则光斑和较小的圆形光斑的形成原理是 _____（选填“相同”或“不同”）的。
【答案】 明亮的室外 倒立缩小的实像 变小 圆 减弱 相同
【解析】（1）[1]使用针孔照相机时，光线越充足，所成的像越清晰，故小孔应对着明亮的室外，塑料薄膜在暗室内，让光线通过小孔进入筒内。
[2]针孔照相机的成像原理是光的直线传播，故在塑料薄膜上形成倒立缩小的实像。
（2）①[3]因为太阳光是平行光，开始时孔较大，所以形成的是和孔面积大小相等的光斑，当孔被部分遮挡后，小孔的面积减小，故白纸上光斑大小将变小。
②[4]当没有遮挡时，渐渐增大纸板与白纸的距离到4m左右时，仍然是小孔成像，所以此时光斑形状仍是圆形。
[5]继续移动覆盖的卡片，减小通光孔的大小，则入射光线将变少，故白纸上光斑亮度将减弱。
（3）[6]晴天太阳透过树叶缝隙形成的圆形光斑与形状不规则光斑原理相同，都是光的直线传播形成的。
28．如图所示，小明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倒立的像。
（1）该实验现象可以用___________来解释；
（2）在图乙中利用光线作出烛焰AB在塑料薄膜上像（保留作图痕迹）；( )
（3）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；若将蜡烛靠近小孔少许，蜡烛的像将___________（选填“变大”、“变小”或“不变”）；
（4）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”）；
（5）晴天的正午时分，走在我们学校茂盛的樟树下，你会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，这是______（选填“太阳”、“树叶的缝隙”或“树叶”）的________（选填“像”或“影子”）；
（6）如图所示，小华在一块硬纸板上挖一边长为5mm的正方形的“孔”。把这块挖有方孔的纸板对准太阳光，当纸板和地面相距很近时，在地面上能观察到______（选填“正方形状”、“圆形”或“三角形”）亮斑；
（7）为了研究孔的大小对光斑形状的影响，小华设计了四种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，符合探究要求的是图中的( )
A． B． C． D．
【答案】 光沿直线传播 下 变大 不变 太阳 像 正方形状 A
【解析】（1）[1]蜡烛在塑料薄膜上所成的像是通过小孔成的倒立的实像，其成像的原理是光的直线传播。
（2）[2]根据其成像的原理光的直线传播作图如下：
（3）[3] [4]光线沿直线传播，因在小孔后面的光屏上形成是倒立像，所以蜡烛向上方移动，则它在薄膜上的像将向下方移动；若将蜡烛靠近小孔少许则物距变小，像距变大，则蜡烛的像将变大。
（4）[5]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，故将小圆孔改为三角形小孔，像的形状像不变。
（5）[6]晴天的正午，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，是太阳通过树叶的缝隙在地面上所成的实像，属于小孔成像现象。
（6）[7]太阳光在空气中沿直线传播，当纸板和地面相距很近时，在地面上能观察到正方形状的亮斑。
（7）[8]根据控制变量法知，研究孔的大小对光斑形状的影响时，应该保持小孔的形状不变，A图中随着卡片向左水平移动过程中孔的形状不变，BCD三图中随着卡片向左水平移动过程中孔的形状不断变变化，故选A。
29．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 ___________（选填“A”或“B”）端是用半透明塑料薄膜制成的光屏；
（2）在图乙中，如果易拉罐底部小孔是三角形，则他在半透明纸上看到的像是 _________；
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）图乙中，下列操作中光屏上的像可能会变大的是 ___________；
A．只减小烛焰到小孔的距离
B．只增大光屏到小孔的距离
C．同时减小烛焰到小孔的距离和光屏到小孔的距离
D．同时增大烛焰到小孔的距离和光屏到小孔的距离
E.减小烛焰到小孔的距离的同时增大光屏到小孔的距离
（4）小明想到室外研究小孔成像，正午时，小明在地上铺一张白纸，将刻有边长为2cm等边三角形小孔的纸板正对着太阳（如图丙所示）；用另一卡片覆盖在三角形孔上向左移动，保持纸板与白纸的距离不变，观察白纸上的光斑。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 ___________（选填“变大”、“不变”或“变小”），光斑亮度 ___________（选填“增强”、“不变”或“减弱”）；
（5）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1.5×1011m，太阳的直径约为1.4×109m，则一个直径为3.5cm的圆形光斑到它对应的小孔间距为 ___________cm。
【答案】 A D ABCDE 不变 减弱 375
【解析】（1）[1]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]小孔成像成的是光源的倒立的像，与小孔的形状无关，所以他在半透明纸上看到的像是烛焰的倒立像，故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
（3）[3]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，所以只减小烛焰到小孔的距离、只增大光屏到小孔的距离、同时减小烛焰到小孔的距离和光屏到小孔的距离、同时增大烛焰到小孔的距离和光屏到小孔的距离、减小烛焰到小孔的距离的同时增大光屏到小孔的距离都有可能使像变大，故ABCDE都符合题意。
故选ABCDE。
（4）[4][5]用另一卡片覆盖在三角形孔上向左移动，保持纸板与白纸的距离不变，观察白纸上的光斑，当看到光斑是圆形时，继续用卡片遮挡，减小通光孔的大小，白纸上光斑大小将不变，由于通光孔减小，通过的光减少，光斑亮度减弱；
（5）[6]把太阳到地球的距离为1.5×1011m作为物到孔的距离，根据
得
即
解得
五、综合题
30．请阅读《华夏之光——圭表》并回答24题。
华夏之光——圭表
我国古代的天文观测一直居于世界领先地位，天文学家们发明了许多先进的天文观测仪器，其中圭表就是典型的代表。圭表（如图所示）包括圭和表两部分，正南北方向平放的尺，叫作圭，直立在平地上的标竿或石柱，叫作表，圭和表相互垂直．战国以前的天文学家已能够利用水面来校正圭，使其水平，使用铅垂线来校正表，使其与圭相互垂直。依据圭表正午时表影长度的变化，就能推算出二十四节气，依据表影长短的周期性变化，就能确定一回归年的天数。由于日光散射和漫反射的影响，早期圭表的表影边缘模糊不清，影响了测量表影长度的精度。为了解决上述问题，元代天文学家郭守敬采取理论与实践相结合的科学方法，对圭表进行了一系列改进与创新。他将表的高度增加，并且在表顶加一根架空的横梁，使表高变为传统表高的五倍。这样，测量时，把传统的确定表影端的位置变为确定梁影中心的位置，提高了测量影长的精度．郭守敬又利用小孔成像的原理，发明了景符，利用景符可以在圭面上形成太阳和横梁的清晰像（如图所示），这样就可以精确的测量表的影长了。这些措施成功解决了圭表发明以来，测影时“虚景之中考求真实”的困难。以圭表为代表的我国古代的科技成果，像一颗颗璀璨的明珠，闪耀着智慧的光芒，激励着我们攀登新的科技高峰。
请根据上述材料，回答下列问题：
（1）我国古代依据圭表正午时__________的变化，就能推算出二十四节气。
（2）请写出我国古代天文学家保证圭和表相互垂直的措施，并解释为什么这种措施可以保证圭和表是相互垂直的_________。
（3）郭守敬的改进与创新措施解决了早期圭表的什么问题_________？
【答案】 表影长度 用水面来校正圭，使其水平，使用铅垂线来校正表，使其与圭相互垂直 早期圭表的表影边缘模糊不清，影响了测量表影长度的精度
【解析】（1）[1]地球绕太阳公转，表影长短的周期性变化，依据圭表正午时表影长度的变化，就能推算出二十四节气。
（2）[2]用水面来校正圭，使其水平，利用重力方向竖直向下，与水平方向垂直，使用铅垂线来校正表，就可使其与圭相互垂直。
（3）[3]由于日光散射和漫反射的影响，早期圭表的表影边缘模糊不清，影响了测量表影长度的精度，郭守敬将表的高度增加，把传统的确定表影端的位置变为确定梁影中心的位置，提高了测量影长的精度，又利用小孔成像的原理，发明了景符，利用景符可以在圭面上形成太阳和横梁的清晰像，这样就可以精确的测量表的影长了。
1．下列语句不涉及光的直线传播的是（ ）
A．一叶障目，不见泰山B．如影随形，形影相伴
C．余音绕梁，三日不绝D．井底之蛙，所见甚小
2．下列说法正确的是（ ）
A．光总是沿直线传播B．任何发光的物体都是光源
C．光的传播速度是3×108m/sD．光年是天文学上常用的长度单位
3．同学们对“电闪雷鸣”肯定不陌生，科学研究表明“雷声”和“闪电”是同时产生的，你平常观察到的现象又是怎样的呢
A．先看到闪电，后听到雷声 B．先听到雷声，后看到闪电
C．看到闪电的同时听到雷声 D．以上三种情况都有可能出现
4．下列说法正确的是（ ）
A．光源能射出无数条光线
B．光线就是很细的光束
C．光线不是真实存在的
D．光线是用来表示光的传播方向的直线，常用虚线表示
5．光从空气射入玻璃后其传播速度将（ ）
A．变大 B．变小 C．不变 D．取决于射入时光线的角度
6．阳光透过树叶间的缝隙照射到地上，形成一个个“光斑”和“树荫”，则（ ）
A．“树荫”是圆形的，是树叶的影子B．“光斑”是圆形的，是太阳的影子
C．“光斑”是圆形的，是太阳的实像D．“树荫”是方形的，是太阳的实像
7．如图所示，小林同学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
8．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．
9．如图甲、乙，在空易拉罐底部的中央打一个小孔，将易拉罐的顶部剪去后，蒙上一层半透明塑料薄膜，将烛焰对着小孔，可以在薄膜上成像，下列说法正确的是（ ）
A．在塑料薄膜上观察到的像是倒立的虚像
B．打的孔越大像就越清晰
C．调整烛焰和小孔的距离可以在薄膜上得到放大的像
D．小孔的形状必须是圆形的
10．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
11．2012年6月6日上午，天空上演一出“金星凌日”的精彩天象，如图所示，日面上金星缓慢走过，持续时间达六个半小时。“金星凌日”发生时，金星的位置应该位于（ ）
A．甲B．乙C．丙D．丁
12．如图所示，用自制针孔照相机观察烛焰，有以下四句说法：
a．薄膜上出现烛焰的像是倒立的
b．薄膜上烛焰的像可能是缩小的也可能是放大的
c．保持小孔和烛焰的距离不变，向后拉动内筒，增加筒长，烛焰的像变大
d．保持小孔和烛焰的距离不变，向前推动内筒，烛焰的像更明亮
对于这四句说法，其中正确的是（ ）
A．abcdB．acdC．abD．cd
二、填空题
13．如图所示，站在队伍第一个人的前面看，后面的人都被第一个人挡住，说明队伍站得 ____ （选填“很直”或“不直”），所用的原理是 _______ 。
14．光线：我们通常用一条带有____的直线表示出光传播的________和________，这样的直线叫做光线。注意：光线____是客观存在的，它是人们为了描述光建立的一种____________，________法。光线____是真实存在的，____是真实存在的。
15．光在真空中或同种均匀介质中是沿 ___________传播的，但是光经过不均匀的气体时会发生偏折。若没有大气层的存在，白天时间就会变 ___________（选填“长”或“短”），原因是 ___________。
16．“日晷”是我国古代发明的计时工具，如图所示，它是根据________原理制成的。如果阴影由长变短，则表示时间为________。（选填“上午”或“下午”）
17．2020年12月14日，在南美洲出现了今年全球唯一一次日全食现象。如图所示表示日全食发生时太阳、地球月球的位置示意图，根据_______规律判断图中的A处是_______球。
18．如图，在一块硬纸板上挖一边长为10mm的正方形的“孔”。把这块挖有方孔的纸板正对太阳光，当纸板和地面相距较近时，在地面上能观察到___________（正方形/圆形/三角形）亮斑，适当增加离地面的距离，亮斑大小___________（变大/变小/不变）。再增大纸板与地面间的距离，最后你会发现在地面上能看到___________（正方形/圆形/三角形）亮斑，此时再适当增加离地面的距离，亮斑大小___________（变大/变小/不变）。
19．自制针孔照相机在外套筒的一端蒙上带孔的黑纸（图甲），在内套筒（略小）的一端蒙上塑料薄膜当光屏（图乙），把内套筒装入外套筒中（图丙）。使用针孔照相机时，小孔对着______（选填“明亮的室外”或“较暗的室内”），在光屏上成的是物体的______（选填“实”或“虚”）像，把内套筒远离小孔，看到的像______（选填“变大”、“不变”或“变小”）。
20．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1cm的正方形孔（如图1），在阳光下卡片水平放在离地面5cm处，地面上的光斑呈正方形，若要在地面上能出现圆形光斑，应将卡片 _____（靠近/远离）地面，圆形的光斑是 _____（太阳/孔）的像；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），接着，保持孔到地面距离不变，从图示位置沿箭头方向水平向左移动卡片乙的过程中，若观察到 _____，则说明光斑的形状与孔的大小无关，反之，则有关。
三、作图题
21．如图所示，请画出立柱AB在太阳下的影子。
22．如图所示，根据小孔成像的原理画出物体AB在虚线上成的像A'B'。
23．如图乙所示，AB是蜡烛的示意图，作出它通过易拉罐底部上的小孔O在光屏P上所成的像。
四、实验题
24．小明和小华利用如图所示的装置，制作了一个“小孔成像观察仪”。
（1）此“观察仪”成像原理是 ___________。为了增加观察效果，圆筒的 ___________（选填“A”或“B”）端是用半透明薄纸做成的光屏；
（2）观察仪最好放在较 ___________（选填“亮”或“暗”）的环境中进行观察。将小孔对准远处的景物，能在光屏上看见一个 ___________（选填“正立”或“倒立”）的像；
（3）观察景物时，增大光屏与小孔之间的距离，则光屏上的像将 ___________（选填“变大”、“变小”或“不变”），像的亮度 ___________（选填“变亮”、“变暗”或“不变”）。
25．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：
（1）如图所示，由于像的亮度较暗，所以圆筒的______（选填“A”或“B” ）端是用半透明薄纸制成光屏。用制成的小孔成像观察仪观察点燃的蜡烛时，烛焰在塑料薄膜上所成像是______（选填 “正立”或“倒立”）实像，其成像的原理是______ ；
（2）若仅移动圆筒位置，增大光屏与小孔之间距离，则光屏上像将______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。若仅将易拉罐底部三角形的小孔改成方形，则他在半透明纸上看到像的形状将______ （填 “改变”或“不变”）；
（3）如图甲中“坐井观天”讲述的是青蛙在井底只能看到小部分天空的故事，能正确表示青蛙通过井口观察到外面范围的图像是______。
26．如图所示是小明用易拉罐制成的简易针孔照相机：
（1）使用针孔照相机时，圆筒上应使用______（选填“透明”、“不透明”或“半透明”）塑料膜制成光屏。
（2）小明从实验室借来用发光二极管制成的“F”字样光源，如图甲所示，将“F”字样光源、简易针孔照相机按图乙所示位置放好，小明观察到塑料膜上所成的像是图丙中的______（填序号），这个像是______（选填“实像”或“虚像”），此成像的原理是______。
（3）保持“F”字样光源的位置不变，将易拉罐靠近发光的“F”小明观察到塑料膜上所成的像的会______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
（4）当“F”字样光源顺时针旋转，小明观察到塑料膜上所成的像会______（选填“顺”或“逆”）时针旋转。
（5）小华在实验中在易拉罐的底部扎了两个小孔，则在半透明膜上可以观察到的“F”像有______（选填“—”或“二”）个。
27．如图甲所示是用易拉罐制成的简易针孔照相机：
（1）如图乙，使用针孔照相机时，小孔对着 _____（选填“明亮的室外”或“较暗的室内”）进行观察，可以看到 _____的像（完整描述像的特点）；
（2）正午时，小华在地面上铺一张白纸，将刻有边长为1cm的等边三角形小孔的纸板正对着太阳，保持纸板与白纸的距离为30cm，观察白纸上的光斑；
①接着小华用另一张卡片覆盖在三角形孔上（如图丙所示）向左移动，大约遮住孔的一半时，观察光斑变化情况，与没有遮挡时相比较白纸上光斑大小将 _____（选填“变大”、“不变”或“变小”）；
②没有遮挡时，渐渐增大纸板与白纸的距离到4m左右时，此时光斑形状是 _____形的，然后再用卡片遮挡，减小通光孔的大小，白纸上光斑亮度将 _____（选填“增强”、“不变”或“减弱”）；
（3）晴天正午，小华从树荫下走过时，发现地面上有许多大小、形状不同的光斑，如图丁所示。经与同学们讨论后认为：形状不规则光斑和较小的圆形光斑的形成原理是 _____（选填“相同”或“不同”）的。
28．如图所示，小明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倒立的像。
（1）该实验现象可以用___________来解释；
（2）在图乙中利用光线作出烛焰AB在塑料薄膜上像（保留作图痕迹）；( )
（3）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；若将蜡烛靠近小孔少许，蜡烛的像将___________（选填“变大”、“变小”或“不变”）；
（4）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”）；
（5）晴天的正午时分，走在我们学校茂盛的樟树下，你会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，这是______（选填“太阳”、“树叶的缝隙”或“树叶”）的________（选填“像”或“影子”）；
（6）如图所示，小华在一块硬纸板上挖一边长为5mm的正方形的“孔”。把这块挖有方孔的纸板对准太阳光，当纸板和地面相距很近时，在地面上能观察到______（选填“正方形状”、“圆形”或“三角形”）亮斑；
（7）为了研究孔的大小对光斑形状的影响，小华设计了四种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，符合探究要求的是图中的( )
A． B． C． D．
29．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 ___________（选填“A”或“B”）端是用半透明塑料薄膜制成的光屏；
（2）在图乙中，如果易拉罐底部小孔是三角形，则他在半透明纸上看到的像是 _________；
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）图乙中，下列操作中光屏上的像可能会变大的是 ___________；
A．只减小烛焰到小孔的距离
B．只增大光屏到小孔的距离
C．同时减小烛焰到小孔的距离和光屏到小孔的距离
D．同时增大烛焰到小孔的距离和光屏到小孔的距离
E.减小烛焰到小孔的距离的同时增大光屏到小孔的距离
（4）小明想到室外研究小孔成像，正午时，小明在地上铺一张白纸，将刻有边长为2cm等边三角形小孔的纸板正对着太阳（如图丙所示）；用另一卡片覆盖在三角形孔上向左移动，保持纸板与白纸的距离不变，观察白纸上的光斑。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 ___________（选填“变大”、“不变”或“变小”），光斑亮度 ___________（选填“增强”、“不变”或“减弱”）；
（5）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1.5×1011m，太阳的直径约为1.4×109m，则一个直径为3.5cm的圆形光斑到它对应的小孔间距为 ___________cm。
五、综合题
30．请阅读《华夏之光——圭表》并回答24题。
华夏之光——圭表
我国古代的天文观测一直居于世界领先地位，天文学家们发明了许多先进的天文观测仪器，其中圭表就是典型的代表。圭表（如图所示）包括圭和表两部分，正南北方向平放的尺，叫作圭，直立在平地上的标竿或石柱，叫作表，圭和表相互垂直．战国以前的天文学家已能够利用水面来校正圭，使其水平，使用铅垂线来校正表，使其与圭相互垂直。依据圭表正午时表影长度的变化，就能推算出二十四节气，依据表影长短的周期性变化，就能确定一回归年的天数。由于日光散射和漫反射的影响，早期圭表的表影边缘模糊不清，影响了测量表影长度的精度。为了解决上述问题，元代天文学家郭守敬采取理论与实践相结合的科学方法，对圭表进行了一系列改进与创新。他将表的高度增加，并且在表顶加一根架空的横梁，使表高变为传统表高的五倍。这样，测量时，把传统的确定表影端的位置变为确定梁影中心的位置，提高了测量影长的精度．郭守敬又利用小孔成像的原理，发明了景符，利用景符可以在圭面上形成太阳和横梁的清晰像（如图所示），这样就可以精确的测量表的影长了。这些措施成功解决了圭表发明以来，测影时“虚景之中考求真实”的困难。以圭表为代表的我国古代的科技成果，像一颗颗璀璨的明珠，闪耀着智慧的光芒，激励着我们攀登新的科技高峰。
请根据上述材料，回答下列问题：
（1）我国古代依据圭表正午时__________的变化，就能推算出二十四节气。
（2）请写出我国古代天文学家保证圭和表相互垂直的措施，并解释为什么这种措施可以保证圭和表是相互垂直的_________。
（3）郭守敬的改进与创新措施解决了早期圭表的什么问题_________？
3.3光的直线传播
一、单选题
1．下列语句不涉及光的直线传播的是（ ）
A．一叶障目，不见泰山B．如影随形，形影相伴
C．余音绕梁，三日不绝D．井底之蛙，所见甚小
【答案】C
【解析】A．一叶障目，不见泰山，树叶挡住了光，看不到泰山，故是光的直线传播，故A不符合题意；
B．如影随形，形影相伴，影子的形成，故是光的直线传播，故B不符合题意；
C．余音绕梁，三日不绝，属于声现象内容，故C符合题意；
D．井底之蛙，所见甚小光的直线传播有关，故D不符合题意。
故选C。
2．下列说法正确的是（ ）
A．光总是沿直线传播B．任何发光的物体都是光源
C．光的传播速度是3×108m/sD．光年是天文学上常用的长度单位
【答案】D
【解析】A．光在同一均匀介质中是沿直线传播的，如果光在不均匀介质中不是直线传播的，故A错误；
B．只有自己能发光的物体才是光源，并不是所有的发光的物体都是光源，比如：月亮是靠反射太阳光发光的，月亮不是光源，故B错误；
C．光在真空中的传播速度是3×108m/s，在不同介质中传播速度不同，故C错误；
D．光年是天文学上常用的长度单位，即光在一年内通过的路程，故D正确。
故选D。
3．同学们对“电闪雷鸣”肯定不陌生，科学研究表明“雷声”和“闪电”是同时产生的，你平常观察到的现象又是怎样的呢
A．先看到闪电，后听到雷声 B．先听到雷声，后看到闪电
C．看到闪电的同时听到雷声 D．以上三种情况都有可能出现
【答案】A
【解析】雷声和闪电同时产生，但是光速大于声速，所以先看到闪电后听到雷声，故选A．
4．下列说法正确的是（ ）
A．光源能射出无数条光线
B．光线就是很细的光束
C．光线不是真实存在的
D．光线是用来表示光的传播方向的直线，常用虚线表示
【答案】C
【解析】A．光源是能发光的物体，所以能发光，但不是射出光线，光线是人们假想的模型，故A错误；
B．光线只是表示光传播方向的一条直线，并不是很细的光束，故B错误；
C．光线实际不存在，人们用一条看得见的实线来表示光线，用到理想模型法，故C正确；
D．因为光的传播方向是确实存在，为了分析探究，于是用一条有方向的实际直线表示，即光线，光线常用实线来表示，故D错误。
故选C。
5．光从空气射入玻璃后其传播速度将（ ）
A．变大 B．变小 C．不变 D．取决于射入时光线的角度
【答案】B
【解析】光在其它透明介质中的传播速度都小于在空气中的传播速度，所以光从空气射入玻璃后其传播速度将变小．故选B.
点睛：光在真空中的传播速度为3×108m/s，光在其他各种介质中的速度都比在真空中的小．
6．阳光透过树叶间的缝隙照射到地上，形成一个个“光斑”和“树荫”，则（ ）
A．“树荫”是圆形的，是树叶的影子B．“光斑”是圆形的，是太阳的影子
C．“光斑”是圆形的，是太阳的实像D．“树荫”是方形的，是太阳的实像
【答案】C
【解析】阳光透过树叶间的缝隙照射到地上，形成一个个“光斑”，这种光斑实际是树叶间的小孔成的太阳的实像，所以是圆形的；“树荫”则是光沿直线转播，被树叶遮挡形成的阴影部分，故C正确，ABD错误。
故选C。
7．如图所示，小林同学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
【答案】B
【解析】
小林同学晚上从远处走近一盏路灯，从路灯经过头顶的光线与水平地面的夹角越来越大，影子越来越短，远离路灯的过程中，从路灯经过头顶的光线与水平地面的夹角越来越小，影子越来越长，故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
8．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．
9．如图甲、乙，在空易拉罐底部的中央打一个小孔，将易拉罐的顶部剪去后，蒙上一层半透明塑料薄膜，将烛焰对着小孔，可以在薄膜上成像，下列说法正确的是（ ）
A．在塑料薄膜上观察到的像是倒立的虚像
B．打的孔越大像就越清晰
C．调整烛焰和小孔的距离可以在薄膜上得到放大的像
D．小孔的形状必须是圆形的
【答案】C
【分析】本题考查光沿直线传播的应用。
【解析】A．由光的直线传播可知小孔成的像是倒立的实像，则在塑料薄膜上观察到的像是倒立的实像，故A错误；
B．打的孔越小，光线更集中，则像就越清晰，故B错误；
C．像的大小与物体到小孔的距离有关，即调整烛焰和小孔的距离，可以成倒立等大的实像，也可成倒立放大的像，也可成倒立缩小的像，故C正确；
D．像的形状与物体形状有关，与小孔的形状无关，所以成像的小孔不一定是圆形的，故D错误。
故选C。
10．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】A．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；
B．一天内，杆影移动是由地球自转造成的，故B错误，符合题意；
C．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；
D．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。
故选B。
11．2012年6月6日上午，天空上演一出“金星凌日”的精彩天象，如图所示，日面上金星缓慢走过，持续时间达六个半小时。“金星凌日”发生时，金星的位置应该位于（ ）
A．甲B．乙C．丙D．丁
【答案】D
【解析】根据光的直线传播可知金星、太阳、地球在同一条直线上，在地球上看到金星从太阳表面经过，故金星在太阳和月球之间，故在丁位置，故D正确。
故选D。
12．如图所示，用自制针孔照相机观察烛焰，有以下四句说法：
a．薄膜上出现烛焰的像是倒立的
b．薄膜上烛焰的像可能是缩小的也可能是放大的
c．保持小孔和烛焰的距离不变，向后拉动内筒，增加筒长，烛焰的像变大
d．保持小孔和烛焰的距离不变，向前推动内筒，烛焰的像更明亮
对于这四句说法，其中正确的是（ ）
A．abcdB．acdC．abD．cd
【答案】A
【解析】a．小孔成的像是倒立的，所以薄膜上出现的烛焰的像是倒立的，故a正确；
b．孔离物的距离大于孔离屏的距离时，像缩小，孔离物的距离小于孔离屏的距离时，像放大，故b正确；
c．小孔和烛焰的距离不变，向后拉动内筒，增加筒长，因为像距变大，所以烛焰的像变大，故c正确；
d．保持小孔和烛焰的距离不变，向前推动内筒，像变小，则烛焰的像更明亮，故d正确。
只有A答案有abcd，故A正确，BCD错误。
故选A。
二、填空题
13．如图所示，站在队伍第一个人的前面看，后面的人都被第一个人挡住，说明队伍站得 ____ （选填“很直”或“不直”），所用的原理是 _______ 。
【答案】 很直 同种均匀介质（或空气）中光沿直线传播
【解析】[1][2]站在队伍第一个人的前面看，由于光在同种均匀的介质（空气）是沿直线传播的，来自后面人反射的光被第一个人挡着，只能看到第一个人，这时说明队伍站的很直。
14．光线：我们通常用一条带有____的直线表示出光传播的________和________，这样的直线叫做光线。注意：光线____是客观存在的，它是人们为了描述光建立的一种____________，________法。光线____是真实存在的，____是真实存在的。
【答案】 箭头 径迹 方向 不 理想模型 理想模型 不 光
【解析】[1][2][3]用一条带有箭头的直线表示出光的传播径迹和方向，这样的直线叫做光线。
[4][5][6][7][8]光是真实存在的，光线是人们为了描述光建立的一种理想模型，是理想模型法。光线不是真实存在的，光是真实存在的。
15．光在真空中或同种均匀介质中是沿 ___________传播的，但是光经过不均匀的气体时会发生偏折。若没有大气层的存在，白天时间就会变 ___________（选填“长”或“短”），原因是 ___________。
【答案】 直线 短 见解析
【解析】[1]根据常识知道，光在真空中或同种均匀介质中是沿直线传播的，否则会发生偏折。
[2][3]若没有大气层，由于光在真空中沿直线传播，太阳在地平线以下，处在地球上的人看不到太阳，则日出时间将推迟，日落的时间将提前，白天时间将变短。
16．“日晷”是我国古代发明的计时工具，如图所示，它是根据________原理制成的。如果阴影由长变短，则表示时间为________。（选填“上午”或“下午”）
【答案】 光的直线传播 上午
【解析】[1]该计时工具是根据影子的变化计时的，因为影子的形成是光的直线传播形成的，所以它的工作原理是光的直线传播。
[2]根据题意分析可知，早上和傍晚太阳光线斜射地，物体的影子较长；中午太阳光线直射，物体的影子较短，所以，晷针的阴影由长变短， 表示时间为上午。
17．2020年12月14日，在南美洲出现了今年全球唯一一次日全食现象。如图所示表示日全食发生时太阳、地球月球的位置示意图，根据_______规律判断图中的A处是_______球。
【答案】 光在同种均匀介质中沿直线传播 月
【解析】[1][2]当月球运行到太阳和地球之间，并近似在一条直线上时，由于光在同种均匀介质中沿直线传播，所以月球挡住了太阳光，就形成了日食，故图中的A是月球，B是地球。
18．如图，在一块硬纸板上挖一边长为10mm的正方形的“孔”。把这块挖有方孔的纸板正对太阳光，当纸板和地面相距较近时，在地面上能观察到___________（正方形/圆形/三角形）亮斑，适当增加离地面的距离，亮斑大小___________（变大/变小/不变）。再增大纸板与地面间的距离，最后你会发现在地面上能看到___________（正方形/圆形/三角形）亮斑，此时再适当增加离地面的距离，亮斑大小___________（变大/变小/不变）。
【答案】 正方形 不变 圆形 变大
【解析】[1]当小孔离地面较近时，由于光沿直线传播，此时不能形成小孔成像，所以地面上的光斑是跟小孔的形状相同，所以在地面上能观察到正方形亮斑。
[2]当适当增大纸板与地面间的距离时，因太阳光是平行光，故此时会发现地面上亮斑大小不变。
[3]再增大纸板与地面间的距离光斑变成圆形亮斑，这是因为阳光通过小孔后，在地面上形成太阳的像（小孔成像），因为太阳是圆的，所以在地面上产生的光斑形状是圆形的。
[4]此时再适当增加离地面的距离，由于像距变大，故像变大，即光斑变大；由于通过的光线相同，光斑变大，亮度变暗亮斑变大。
19．自制针孔照相机在外套筒的一端蒙上带孔的黑纸（图甲），在内套筒（略小）的一端蒙上塑料薄膜当光屏（图乙），把内套筒装入外套筒中（图丙）。使用针孔照相机时，小孔对着______（选填“明亮的室外”或“较暗的室内”），在光屏上成的是物体的______（选填“实”或“虚”）像，把内套筒远离小孔，看到的像______（选填“变大”、“不变”或“变小”）。
【答案】 明亮的室外 实 变大
【解析】[1]针孔照相机原理是：光通过小孔在塑料薄膜上成像。所以小孔应该对着明亮的室外。
[2]小孔成像性质是：倒立实像。所以光屏上是实像。
[3]当把内套筒远离小孔，增大相距，像变大。
20．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1cm的正方形孔（如图1），在阳光下卡片水平放在离地面5cm处，地面上的光斑呈正方形，若要在地面上能出现圆形光斑，应将卡片 _____（靠近/远离）地面，圆形的光斑是 _____（太阳/孔）的像；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），接着，保持孔到地面距离不变，从图示位置沿箭头方向水平向左移动卡片乙的过程中，若观察到 _____，则说明光斑的形状与孔的大小无关，反之，则有关。
【答案】 远离 太阳 光斑的形状不变
【解析】[1][2]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；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。
[3]为了研究孔的大小对光斑形状的影响，保持孔到地面距离不变，从图示位置沿箭头方向水平向左移动卡片乙的过程中，若观察到光斑的形状不变，则说明光斑的形状与孔的大小无关，反之，则有关。
三、作图题
21．如图所示，请画出立柱AB在太阳下的影子。
【答案】
【解析】太阳光沿直线传播，过太阳与立柱AB顶点A两点作直线，线与地面的交点与杆子和地面接触点间的线段便是立柱AB的“影子”，如图所示：
22．如图所示，根据小孔成像的原理画出物体AB在虚线上成的像A'B'。
【答案】
【解析】A射出的光线经小孔沿直线射向光屏，形成像点A'；B射出的光线经小孔沿直线射向光屏，形成像点B'，连接像点A'B'，A'B'即为物体AB在虚线上成的像，如图所示：
。
23．如图乙所示，AB是蜡烛的示意图，作出它通过易拉罐底部上的小孔O在光屏P上所成的像。
【答案】
【解析】光是沿直线传播的，可以连接AO两点并延长AO这条直线，交于光屏P上点，同样连接BO两点并延长BO这条直线，交于光屏P上点，连接、两点，即为物体AB的像；如图所示：
四、实验题
24．小明和小华利用如图所示的装置，制作了一个“小孔成像观察仪”。
（1）此“观察仪”成像原理是 ___________。为了增加观察效果，圆筒的 ___________（选填“A”或“B”）端是用半透明薄纸做成的光屏；
（2）观察仪最好放在较 ___________（选填“亮”或“暗”）的环境中进行观察。将小孔对准远处的景物，能在光屏上看见一个 ___________（选填“正立”或“倒立”）的像；
（3）观察景物时，增大光屏与小孔之间的距离，则光屏上的像将 ___________（选填“变大”、“变小”或“不变”），像的亮度 ___________（选填“变亮”、“变暗”或“不变”）。
【答案】 光的直线传播 A 暗 倒立 变大 变暗
【解析】（1）[1]由图知道，此“观察仪”成像原理是属于小孔成像，小孔成像是光在同一均匀介质中沿直线传播的具体应用。
[2]实验中，半透明薄纸相当于光屏，为了减小外面光线的影响，为了使成的像更清晰，便于观察，半透明的薄纸应该放在圆筒的A端。
（2）[3]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。
[4]小孔成像是实际光线的会聚，所以是倒立的实像。
（3）[5]观察景物时，移动圆筒位置，增大光屏与小孔之间的距离，即像距变大，由下图知道，当增大光屏与小孔之间的距离时，光屏上的像将变大。
[6]由于通过光线的多少不变，像变大时，则像的亮度将变暗。
25．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：
（1）如图所示，由于像的亮度较暗，所以圆筒的______（选填“A”或“B” ）端是用半透明薄纸制成光屏。用制成的小孔成像观察仪观察点燃的蜡烛时，烛焰在塑料薄膜上所成像是______（选填 “正立”或“倒立”）实像，其成像的原理是______ ；
（2）若仅移动圆筒位置，增大光屏与小孔之间距离，则光屏上像将______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。若仅将易拉罐底部三角形的小孔改成方形，则他在半透明纸上看到像的形状将______ （填 “改变”或“不变”）；
（3）如图甲中“坐井观天”讲述的是青蛙在井底只能看到小部分天空的故事，能正确表示青蛙通过井口观察到外面范围的图像是______。
【答案】 A 倒立 光的直线传播 变大 不变 A
【解析】（1）[1]由图知，易拉罐左端为小孔，圆筒从右端插入，为了减小外面光线的影响，看得更清楚，A端是用半透明薄纸制成的光屏。
[2][3]由于光的直线传播，来自火焰的光线通过小孔射到光屏上时，上下位置相反，所成的像是实际光线组成，且能在光屏上承接，故所成的像是倒立的实像。小孔成像是光在同种均匀介质中沿直线传播的具体应用。
（2）[4]当增大光屏与小孔之间的距离时，由光的直线传播，像距会变大，光屏上的像将变大。
[5] 若仅将易拉罐底部三角形的小孔改成方形，像与物的形状有关，与孔的形状无关，则他在半透明纸上看到的像的形状不变。
（3）[6]图中O点是青蛙的位置，根据光的直线传播，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，因为光从外面进入到青蛙的眼睛，故光的方向指向井中。故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，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
26．如图所示是小明用易拉罐制成的简易针孔照相机：
（1）使用针孔照相机时，圆筒上应使用______（选填“透明”、“不透明”或“半透明”）塑料膜制成光屏。
（2）小明从实验室借来用发光二极管制成的“F”字样光源，如图甲所示，将“F”字样光源、简易针孔照相机按图乙所示位置放好，小明观察到塑料膜上所成的像是图丙中的______（填序号），这个像是______（选填“实像”或“虚像”），此成像的原理是______。
（3）保持“F”字样光源的位置不变，将易拉罐靠近发光的“F”小明观察到塑料膜上所成的像的会______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
（4）当“F”字样光源顺时针旋转，小明观察到塑料膜上所成的像会______（选填“顺”或“逆”）时针旋转。
（5）小华在实验中在易拉罐的底部扎了两个小孔，则在半透明膜上可以观察到的“F”像有______（选填“—”或“二”）个。
【答案】 半透明 ② 实像 光沿直线传播 变大 顺 二
【解析】（1）[1]光在不透明的物体表面上会全部发生反射，且会全部穿过透明物体，使用针孔照相机时，圆筒上应使用半透明塑料膜制成光屏。
（2）[2][3]小孔成像成的是倒立的实像。由图得，小明观察到塑料膜上所成的像是图丙中的②。
[4]小孔成像的原理是光沿直线传播。
（3）[5]保持“F”字样光源的位置不变，将易拉罐靠近发光的“F”，物距变小，像距不变，小明观察到塑料膜上所成的像的会变大。
（4）[6]光源顺时针转动，由于光沿直线传播，像也会顺时针转动。
（5）[7]小华在实验中在易拉罐的底部扎了两个小孔，光会通过两个孔各自成像，则在半透明膜上可以观察到的“F”像有两个像。
27．如图甲所示是用易拉罐制成的简易针孔照相机：
（1）如图乙，使用针孔照相机时，小孔对着 _____（选填“明亮的室外”或“较暗的室内”）进行观察，可以看到 _____的像（完整描述像的特点）；
（2）正午时，小华在地面上铺一张白纸，将刻有边长为1cm的等边三角形小孔的纸板正对着太阳，保持纸板与白纸的距离为30cm，观察白纸上的光斑；
①接着小华用另一张卡片覆盖在三角形孔上（如图丙所示）向左移动，大约遮住孔的一半时，观察光斑变化情况，与没有遮挡时相比较白纸上光斑大小将 _____（选填“变大”、“不变”或“变小”）；
②没有遮挡时，渐渐增大纸板与白纸的距离到4m左右时，此时光斑形状是 _____形的，然后再用卡片遮挡，减小通光孔的大小，白纸上光斑亮度将 _____（选填“增强”、“不变”或“减弱”）；
（3）晴天正午，小华从树荫下走过时，发现地面上有许多大小、形状不同的光斑，如图丁所示。经与同学们讨论后认为：形状不规则光斑和较小的圆形光斑的形成原理是 _____（选填“相同”或“不同”）的。
【答案】 明亮的室外 倒立缩小的实像 变小 圆 减弱 相同
【解析】（1）[1]使用针孔照相机时，光线越充足，所成的像越清晰，故小孔应对着明亮的室外，塑料薄膜在暗室内，让光线通过小孔进入筒内。
[2]针孔照相机的成像原理是光的直线传播，故在塑料薄膜上形成倒立缩小的实像。
（2）①[3]因为太阳光是平行光，开始时孔较大，所以形成的是和孔面积大小相等的光斑，当孔被部分遮挡后，小孔的面积减小，故白纸上光斑大小将变小。
②[4]当没有遮挡时，渐渐增大纸板与白纸的距离到4m左右时，仍然是小孔成像，所以此时光斑形状仍是圆形。
[5]继续移动覆盖的卡片，减小通光孔的大小，则入射光线将变少，故白纸上光斑亮度将减弱。
（3）[6]晴天太阳透过树叶缝隙形成的圆形光斑与形状不规则光斑原理相同，都是光的直线传播形成的。
28．如图所示，小明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倒立的像。
（1）该实验现象可以用___________来解释；
（2）在图乙中利用光线作出烛焰AB在塑料薄膜上像（保留作图痕迹）；( )
（3）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；若将蜡烛靠近小孔少许，蜡烛的像将___________（选填“变大”、“变小”或“不变”）；
（4）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”）；
（5）晴天的正午时分，走在我们学校茂盛的樟树下，你会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，这是______（选填“太阳”、“树叶的缝隙”或“树叶”）的________（选填“像”或“影子”）；
（6）如图所示，小华在一块硬纸板上挖一边长为5mm的正方形的“孔”。把这块挖有方孔的纸板对准太阳光，当纸板和地面相距很近时，在地面上能观察到______（选填“正方形状”、“圆形”或“三角形”）亮斑；
（7）为了研究孔的大小对光斑形状的影响，小华设计了四种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，符合探究要求的是图中的( )
A． B． C． D．
【答案】 光沿直线传播 下 变大 不变 太阳 像 正方形状 A
【解析】（1）[1]蜡烛在塑料薄膜上所成的像是通过小孔成的倒立的实像，其成像的原理是光的直线传播。
（2）[2]根据其成像的原理光的直线传播作图如下：
（3）[3] [4]光线沿直线传播，因在小孔后面的光屏上形成是倒立像，所以蜡烛向上方移动，则它在薄膜上的像将向下方移动；若将蜡烛靠近小孔少许则物距变小，像距变大，则蜡烛的像将变大。
（4）[5]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，故将小圆孔改为三角形小孔，像的形状像不变。
（5）[6]晴天的正午，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，是太阳通过树叶的缝隙在地面上所成的实像，属于小孔成像现象。
（6）[7]太阳光在空气中沿直线传播，当纸板和地面相距很近时，在地面上能观察到正方形状的亮斑。
（7）[8]根据控制变量法知，研究孔的大小对光斑形状的影响时，应该保持小孔的形状不变，A图中随着卡片向左水平移动过程中孔的形状不变，BCD三图中随着卡片向左水平移动过程中孔的形状不断变变化，故选A。
29．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 ___________（选填“A”或“B”）端是用半透明塑料薄膜制成的光屏；
（2）在图乙中，如果易拉罐底部小孔是三角形，则他在半透明纸上看到的像是 _________；
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）图乙中，下列操作中光屏上的像可能会变大的是 ___________；
A．只减小烛焰到小孔的距离
B．只增大光屏到小孔的距离
C．同时减小烛焰到小孔的距离和光屏到小孔的距离
D．同时增大烛焰到小孔的距离和光屏到小孔的距离
E.减小烛焰到小孔的距离的同时增大光屏到小孔的距离
（4）小明想到室外研究小孔成像，正午时，小明在地上铺一张白纸，将刻有边长为2cm等边三角形小孔的纸板正对着太阳（如图丙所示）；用另一卡片覆盖在三角形孔上向左移动，保持纸板与白纸的距离不变，观察白纸上的光斑。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 ___________（选填“变大”、“不变”或“变小”），光斑亮度 ___________（选填“增强”、“不变”或“减弱”）；
（5）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1.5×1011m，太阳的直径约为1.4×109m，则一个直径为3.5cm的圆形光斑到它对应的小孔间距为 ___________cm。
【答案】 A D ABCDE 不变 减弱 375
【解析】（1）[1]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]小孔成像成的是光源的倒立的像，与小孔的形状无关，所以他在半透明纸上看到的像是烛焰的倒立像，故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
（3）[3]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，所以只减小烛焰到小孔的距离、只增大光屏到小孔的距离、同时减小烛焰到小孔的距离和光屏到小孔的距离、同时增大烛焰到小孔的距离和光屏到小孔的距离、减小烛焰到小孔的距离的同时增大光屏到小孔的距离都有可能使像变大，故ABCDE都符合题意。
故选ABCDE。
（4）[4][5]用另一卡片覆盖在三角形孔上向左移动，保持纸板与白纸的距离不变，观察白纸上的光斑，当看到光斑是圆形时，继续用卡片遮挡，减小通光孔的大小，白纸上光斑大小将不变，由于通光孔减小，通过的光减少，光斑亮度减弱；
（5）[6]把太阳到地球的距离为1.5×1011m作为物到孔的距离，根据
得
即
解得
五、综合题
30．请阅读《华夏之光——圭表》并回答24题。
华夏之光——圭表
我国古代的天文观测一直居于世界领先地位，天文学家们发明了许多先进的天文观测仪器，其中圭表就是典型的代表。圭表（如图所示）包括圭和表两部分，正南北方向平放的尺，叫作圭，直立在平地上的标竿或石柱，叫作表，圭和表相互垂直．战国以前的天文学家已能够利用水面来校正圭，使其水平，使用铅垂线来校正表，使其与圭相互垂直。依据圭表正午时表影长度的变化，就能推算出二十四节气，依据表影长短的周期性变化，就能确定一回归年的天数。由于日光散射和漫反射的影响，早期圭表的表影边缘模糊不清，影响了测量表影长度的精度。为了解决上述问题，元代天文学家郭守敬采取理论与实践相结合的科学方法，对圭表进行了一系列改进与创新。他将表的高度增加，并且在表顶加一根架空的横梁，使表高变为传统表高的五倍。这样，测量时，把传统的确定表影端的位置变为确定梁影中心的位置，提高了测量影长的精度．郭守敬又利用小孔成像的原理，发明了景符，利用景符可以在圭面上形成太阳和横梁的清晰像（如图所示），这样就可以精确的测量表的影长了。这些措施成功解决了圭表发明以来，测影时“虚景之中考求真实”的困难。以圭表为代表的我国古代的科技成果，像一颗颗璀璨的明珠，闪耀着智慧的光芒，激励着我们攀登新的科技高峰。
请根据上述材料，回答下列问题：
（1）我国古代依据圭表正午时__________的变化，就能推算出二十四节气。
（2）请写出我国古代天文学家保证圭和表相互垂直的措施，并解释为什么这种措施可以保证圭和表是相互垂直的_________。
（3）郭守敬的改进与创新措施解决了早期圭表的什么问题_________？
【答案】 表影长度 用水面来校正圭，使其水平，使用铅垂线来校正表，使其与圭相互垂直 早期圭表的表影边缘模糊不清，影响了测量表影长度的精度
【解析】（1）[1]地球绕太阳公转，表影长短的周期性变化，依据圭表正午时表影长度的变化，就能推算出二十四节气。
（2）[2]用水面来校正圭，使其水平，利用重力方向竖直向下，与水平方向垂直，使用铅垂线来校正表，就可使其与圭相互垂直。
（3）[3]由于日光散射和漫反射的影响，早期圭表的表影边缘模糊不清，影响了测量表影长度的精度，郭守敬将表的高度增加，把传统的确定表影端的位置变为确定梁影中心的位置，提高了测量影长的精度，又利用小孔成像的原理，发明了景符，利用景符可以在圭面上形成太阳和横梁的清晰像，这样就可以精确的测量表的影长了。
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