4.1光的直線傳播（重點(diǎn)練）（解析版）

第1節(jié)光的直線傳播第1節(jié)光的直線傳播第四章物態(tài)變化1．下列物體中屬于光源的是（）A．絢麗的煙花 B．中秋佳節(jié)，當(dāng)空皓月C．璀璨的鉆石 D．夜晚，貓閃亮的眼睛【答案】A【詳解】漂亮的燈塔水母、絢麗的煙花、一閃一閃的螢火蟲是本身能發(fā)光的物體，因此是光源；當(dāng)空皓月、璀璨的鉆石、閃亮的貓眼自身不能發(fā)光，而是靠反光。故選A。2．下列說法中正確的是（）A．光總是沿直線傳播的B．太陽(yáng)和正在放映的電影銀幕都是光源，月亮不是光源C．太陽(yáng)光射不到影子里是因?yàn)楣獾膫鞑ヂ窂绞侵钡腄．光在透明介質(zhì)中的傳播速度都是3×105km/s【答案】C【詳解】A．根據(jù)光的直線傳播規(guī)律，光只有在同種均勻介質(zhì)中才沿直線傳播的，若介質(zhì)不均勻，光線會(huì)發(fā)生彎曲，故A錯(cuò)誤；B．光源是指能自行發(fā)光的物體，太陽(yáng)能自行發(fā)光是光源；月亮和正在放映的電影銀幕都不能自行發(fā)光，而只是反射光，所以不是光源。故B錯(cuò)誤。C．影子的形成，就是當(dāng)光線沿直線傳播時(shí)，不透明的物體將部分光擋住，在物體的后面光不能到達(dá)的區(qū)域便產(chǎn)生影子。故C正確。D．光在真空中的傳播速度是3×105km/s，光在水中的傳播速度是光在真空中傳播速度的，光在玻璃中的傳播速度是光在真空中傳播速度的。故D錯(cuò)誤。故選C。3．今年的6月21日，不僅是夏至，還出現(xiàn)了一次難得的天文現(xiàn)象——日環(huán)食，長(zhǎng)春觀察到的是日偏食，下列相關(guān)的說法中錯(cuò)誤的是（）A．太陽(yáng)是光源 B．日環(huán)食是由于光的直線傳播形成的C．太陽(yáng)光能在真空中傳播 D．用小孔成像的方法觀察時(shí)，看到的是放大的像【答案】D【詳解】A．太陽(yáng)自身能夠發(fā)光，屬于光源，并且是自然光源，故A正確，不符合題意；B．光在同一種均勻介質(zhì)中是沿直線傳播的，日環(huán)食是由于光的直線傳播形成的，故B正確，不符合題意；C．光的傳播不需要介質(zhì)，太陽(yáng)光能在真空中傳播，故C正確，不符合題意；D．小孔成像中，若物體到孔的距離大于像到孔的距離，成縮小的像；若物體到孔的距離小于像到孔的距離，成放大的像；若物體到孔的距離等于像到孔的距離，成等大的像，故D錯(cuò)誤，符合題意。故選D。4．下列說法正確的是（）A．光源能射出無(wú)數(shù)條光線B．光線就是很細(xì)的光束C．光線不是真實(shí)存在的D．光線是用來表示光的傳播方向的直線，常用虛線表示【答案】C【詳解】A．光源是能發(fā)光的物體，所以能發(fā)光，但不是射出光線，光線是人們假想的模型，故A錯(cuò)誤；B．光線只是表示光傳播方向的一條直線，并不是很細(xì)的光束，故B錯(cuò)誤；C．光線實(shí)際不存在，人們用一條看得見的實(shí)線來表示光線，用到理想模型法，故C正確；D．因?yàn)楣獾膫鞑シ较蚴谴_實(shí)存在，為了分析探究，于是用一條有方向的實(shí)際直線表示，即光線，光線常用實(shí)線來表示，故D錯(cuò)誤。故選C。5．關(guān)于光學(xué)的知識(shí)，下列說法中正確的是（）A．能被眼睛看到的物體都是光源B．人從路燈下走過，影子先變長(zhǎng)后變短C．光從空氣進(jìn)入水中，它的傳播速度會(huì)變大D．為了顯示光在空氣、水中的傳播路徑，可以用煙霧、墨水等進(jìn)行實(shí)驗(yàn)【答案】D【詳解】A．自身發(fā)光的物體叫作光源，能被眼睛看到的物體，本身不一定發(fā)光，不一定是光源，故A錯(cuò)誤；B．當(dāng)人在遠(yuǎn)處時(shí)，人與燈光的夾角較小，形成的影子較長(zhǎng)；當(dāng)人逐漸走近路燈時(shí)，人與燈光的夾角逐漸變大，此時(shí)形成的影子逐漸變短；當(dāng)人經(jīng)過路燈逐漸遠(yuǎn)離時(shí)，人與燈光的夾角逐漸變小，形成的影子逐漸變長(zhǎng)。因此，當(dāng)人經(jīng)過路燈時(shí)，影子先變短后變長(zhǎng)，故B錯(cuò)誤；C．光在真空中的傳播速度為3×108m/s，在空氣中的傳播速度約等于光在真空中的速度，光在其它透明介質(zhì)中的傳播速度都小于在空氣中的傳播速度，所以光從空氣進(jìn)入水中時(shí)，光的傳播速度將減小，故C錯(cuò)誤；D．光在空氣中是沿直線傳播的，但傳播路徑不容易直接觀察，在空氣中噴灑煙霧，或在水中加墨水，有利于觀察光的傳播路徑，故D正確。故選D。6．坐落在大坪山上的鄭成功雕像，在陽(yáng)光下的影子從上午9:00至下午15:00的長(zhǎng)短變化，正確的是（）A．逐漸變長(zhǎng) B．逐漸變短C．先變長(zhǎng)后變短 D．先變短后變長(zhǎng)【答案】D【詳解】影子的形成是由于光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播，當(dāng)光線遇到不透明障礙物時(shí)就會(huì)在物體的后方形成一個(gè)暗區(qū)，這就是影子；物體的影子總和光線相反，且離光源越遠(yuǎn)影子越長(zhǎng)，一天中影子的長(zhǎng)短變化：早上影子較長(zhǎng)，逐漸接近正午時(shí)影子最短，正午過后影子又逐漸變長(zhǎng)。故選D。7．如圖所示，AB為一物體，C一個(gè)不透明的物體，若人眼在不同的區(qū)域1，2，3，4處觀察物體AB，則人眼完全看不到物體AB的區(qū)域是（）A．1處 B．2處 C．3處 D．4處【答案】C【詳解】由于光沿直線傳播，所以從A、B上各畫兩條光線過C物體的兩端，則C物體后面兩光線相交的區(qū)域，人眼完全看不到物體AB，即圖中的3區(qū)域。故選C。8．屋頂有一個(gè)正方形的小孔，在地板上形成一個(gè)光斑，這個(gè)光斑是（）A．正方形的，是太陽(yáng)的影子 B．圓形的，是太陽(yáng)的影子C．圓形的，是太陽(yáng)的實(shí)像 D．正方形的，是太陽(yáng)的實(shí)像【答案】C【詳解】光斑屬于小孔成像，是太陽(yáng)通過小孔成在地面的像，成的是太陽(yáng)的實(shí)像，像與太陽(yáng)的形狀相同，即圓形的，故C符合題意，ABD不符合題意。故選C。9．下雷陣雨時(shí)，我們是先看到閃電而后聽到雷聲，這是因?yàn)椋ǎ〢．閃電發(fā)生的更早 B．閃電后發(fā)先至C．人的眼睛長(zhǎng)在鼻子前面 D．空氣中光速大于聲速【答案】D【詳解】閃電和雷聲是同時(shí)發(fā)生的，在空氣中聲音的傳播速度約為340m/s，光的傳播速度約為3×108m/s，我們先看到閃電，后聽到雷聲的原因是，在空氣中光的傳播速度遠(yuǎn)大于聲音的傳播速度，故D符合題意，ABC不符合題意。故選D。10．“一河詩(shī)畫，滿城煙花”，瀏陽(yáng)國(guó)際煙花節(jié)吸引了眾多游客觀賞。下列說法中正確的是（）A．焰火屬于自然光源B．光由空氣進(jìn)入水中傳播速度變快C．先看到焰火后聽到爆炸聲，說明聲速比光速快D．人聽到煙花的聲音是通過空氣傳播到人耳的【答案】D【詳解】A．焰火是由人類制造的煙花燃放產(chǎn)生的，它不屬于自然光源，故A錯(cuò)誤；B．光在空氣中的傳播速度要快于水中的傳播速度，光由空氣進(jìn)入水中傳播速度變慢，故B錯(cuò)誤；C．先看到焰火后聽到爆炸聲，說明聲速比光速慢，故C錯(cuò)誤；D．聲音可以在空氣中傳播，人聽到煙花的聲音是通過空氣傳播到人耳的，故D正確。故選D。11．下列現(xiàn)象中，哪個(gè)是光沿直線傳播形成的（）A．樹的影子 B．水中倒影C．雨后彩虹 D．海市蜃樓【答案】A【詳解】A．由于光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播，當(dāng)光遇到不透明物體后，被障礙物擋住，于是在物體的另一側(cè)形成一個(gè)光照不到的區(qū)域就是影子，故A符合題意；B．水中倒影是光的反射現(xiàn)象，故B不符合題意；C．雨后彩虹是光的色散現(xiàn)象，是由光的折射形成的，故C不符合題意；D．海市蜃樓是光的折射現(xiàn)象，故D不符合題意；故選A。12．“一枚金指環(huán)溫柔了夏至一。金指環(huán)’作‘聘禮’‘夏至'牽手‘日環(huán)食’”一這是《濟(jì)南時(shí)報(bào)》報(bào)道2020年6月21日下午日環(huán)食的新聞標(biāo)題。這次日食在我國(guó)境內(nèi)都能看到，四川、江西、福建等地可見日環(huán)食。右圖是濟(jì)南網(wǎng)友拍攝的日食照片。形成這一天文奇觀的物理學(xué)原理是（）A．光的直線傳播 B．光的反射C．光的折射 D．光的色散【答案】A【詳解】日食的形成是月亮在太陽(yáng)和地球中間，三者在一條直線上，月亮擋住了太陽(yáng)，地球上的人看不全太陽(yáng)，這是光的直線傳播現(xiàn)象，故BCD不符合題意，A符合題意。故選A。13．與“立竿見影”現(xiàn)象原理相同的是(

)A．平靜湖邊，倒影可見B．山間小溪，清澈見底C．林蔭樹下，光斑點(diǎn)點(diǎn)D．雨過天晴，彩虹出現(xiàn)【答案】C【分析】本題考查光學(xué)知識(shí)．【詳解】立竿見影是影子的形成，原理是光的直線傳播，題中各選項(xiàng)，A項(xiàng)是平面鏡成像，原理是光的反射，B項(xiàng)是光的折射，C項(xiàng)是小孔成像，原理是光的直線傳播，D項(xiàng)是光的色散，原理是光的折射，因此本題選C．14．通過小孔所成的像一定是(

)A．倒立的 B．放大的 C．等大的 D．縮小的【答案】A【詳解】小孔成像的得到的物體的像是倒立的，可以是放大的、可以是縮小的、也可以是等大的．15．如圖所示，運(yùn)動(dòng)會(huì)上百米賽跑時(shí)，在終點(diǎn)的小明先看到發(fā)令槍冒煙后聽到槍聲，這個(gè)現(xiàn)象說明：______；小明還發(fā)現(xiàn)旁邊豎立的旗桿在地上有影子出現(xiàn)，地上旗桿的影子是由于光在______沿直線傳播而形成的?！敬鸢浮?/p>

在空氣中光速大于聲速

同種均勻介質(zhì)中【詳解】[1]先看到發(fā)令槍冒煙，后聽到槍聲，說明光在空氣中的傳播速度遠(yuǎn)比聲音的傳播速度快。[2]由于光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播，光射到旗桿而被擋住，在旗桿的后面就形成一個(gè)暗影，這就是旗桿的影子。16．晴天，常?？梢栽诿艿臉湎驴吹揭粋€(gè)個(gè)圓形的小亮斑，這些小亮斑是由于______形成的。一張不透光的紙開一個(gè)極小的“△”形孔，太陽(yáng)光垂直射到這張紙上，那么這個(gè)小孔在地面上產(chǎn)生的形狀是______?！敬鸢浮?/p>

光的直線傳播

圓形【詳解】[1]晴天的中午，太陽(yáng)發(fā)出的光沿直線傳播，經(jīng)過樹葉間的縫隙在地面上形成圓形光斑，是小孔成像現(xiàn)象，地面上的光斑實(shí)際上是太陽(yáng)的倒立縮小的實(shí)像。[2]小孔成像中，像的形狀與小孔的形狀無(wú)關(guān)，像的形狀取決于物體的形狀，由于太陽(yáng)是圓形的，所以“△”形的小孔仍然成圓形的像。17．光在真空中或同種均勻介質(zhì)中是沿___________傳播的，但是光經(jīng)過不均勻的氣體時(shí)會(huì)發(fā)生偏折。若沒有大氣層的存在，白天時(shí)間就會(huì)變___________（選填“長(zhǎng)”或“短”），原因是___________?！敬鸢浮?/p>

直線

短

見解析【詳解】[1]根據(jù)常識(shí)知道，光在真空中或同種均勻介質(zhì)中是沿直線傳播的，否則會(huì)發(fā)生偏折。[2][3]若沒有大氣層，由于光在真空中沿直線傳播，太陽(yáng)在地平線以下，處在地球上的人看不到太陽(yáng)，則日出時(shí)間將推遲，日落的時(shí)間將提前，白天時(shí)間將變短。18．如圖所示，小明想通過A、B兩張紙片上的小孔看見燭焰，他應(yīng)將燭焰、兩個(gè)小孔和人眼調(diào)到___________上，這樣操作的依據(jù)是___________?！敬鸢浮?/p>

同一直線

光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播【詳解】[1][2]光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播，所以，小明想通過A、B兩張紙片上的小孔看見燭焰，應(yīng)將燭焰、兩個(gè)小孔和人眼調(diào)到同一直線上。19．生活中處處皆有物理知識(shí)。通過門縫往外看，眼睛離門縫越______（填“遠(yuǎn)”或“近”）觀察到的范圍越大，這可以用來______解釋?！敬鸢浮?/p>

近

光的直線傳播【詳解】因?yàn)楣庠谕环N均勻物質(zhì)中是沿直線傳播的，當(dāng)外面物體的光通過門縫進(jìn)入人的眼睛時(shí)，由門縫的兩邊和眼睛就會(huì)形成一個(gè)區(qū)域，即下圖中有OA和OB形成的區(qū)域∠AOB，也就是觀察的范圍；從圖中可發(fā)現(xiàn)眼睛的位置（O）離門縫越近時(shí)，∠AOB越大，即觀察的范圍越大。20．陽(yáng)泉某校“玩吧”社團(tuán)，開展了用雙紙筒做小孔成像實(shí)驗(yàn)的社團(tuán)活動(dòng)，如圖所示，他們將右端開口的粗紙筒和兩端開口的細(xì)紙筒嵌套在一起，在粗紙筒的左端中央截一個(gè)小孔，然后在細(xì)紙筒的右端蒙上一層半透明紙片做光屏。探究所成像的大小與什么有關(guān)，以下是小明探究的過程。（1）將裝置正對(duì)點(diǎn)燃的蠟燭（如圖所示），前后移動(dòng)細(xì)筒，在光屏上會(huì)看到蠟燭火焰的___________（選填“正立”或“倒立”）的像。該實(shí)驗(yàn)最好在較___________（選填“亮”或“暗”）的環(huán)境下進(jìn)行；（2）小明猜想所成像的大小可能與燭焰大小、蠟燭到小孔的距離以及小孔到光屏的距離有關(guān)，于是他用同一支蠟燭實(shí)驗(yàn)，且保持蠟燭到小孔的距離不變，在多次改變小孔到光屏的距離時(shí)，他測(cè)出了燭焰像的高度（見下表）；小孔到光屏的距離s/cm7.510.012.515.0像的高度h/cm1.52.02.53.0從上表中數(shù)據(jù)可以看出：當(dāng)蠟燭到小孔的距離保持不變時(shí)，小孔離光屏越遠(yuǎn)，所成的像越___________；（3）小明通過實(shí)驗(yàn)得出結(jié)論后很高興，但他又想，像的大小會(huì)不會(huì)跟蠟燭到小孔的距離有關(guān)呢？在設(shè)計(jì)這個(gè)實(shí)驗(yàn)時(shí)小明應(yīng)注意控制___________、___________不變；（4）小明發(fā)現(xiàn)小孔會(huì)成上下顛倒的像，他想小孔成的像會(huì)不會(huì)左右也相反呢？為了驗(yàn)證這個(gè)說法，他準(zhǔn)備制作一個(gè)LED燈組作為物體進(jìn)行研究，下列關(guān)于LED燈組制作形狀的選擇最適合的是___________（選填“A”、“B”、“C”、“D”）。【答案】

倒立

暗

大

物體的高度

小孔到半透明紙的距離

D【詳解】（1）[1]燭焰在塑料薄膜上所成的像是倒立的實(shí)像，其成像的原理是光的直線傳播。[2]燭焰是成像物體，在明亮的環(huán)境中，燭焰和明亮環(huán)境的對(duì)比度降低，成像不太清晰，故該實(shí)驗(yàn)在較暗的環(huán)境下效果更好。（2）[3]從表中的數(shù)據(jù)可以看出，當(dāng)蠟燭和小孔的距離保持不變時(shí)，半透明紙離小孔越遠(yuǎn)，所成的像越大。（3）[4][5]根據(jù)控制變量法的思想，小明在探究像的大小會(huì)不會(huì)跟蠟燭離小孔的距離有關(guān)時(shí)，應(yīng)該控制其他變量不變，所以應(yīng)該控制蠟燭的高度和小孔到半透明紙的距離不變。（4）[6]A．X形狀的光源，顛倒后，形狀和原來是一樣的，所以不能明顯的表現(xiàn)出上下顛倒的特性，故A不符合題意；B．H形狀的光源，顛倒后，形狀和原來是一樣的，所以不能明顯的表現(xiàn)出上下顛倒的特性，故B不符合題意；C．W形狀的光源，左右顛倒后，形狀和原來是一樣的，所以不能明顯的表現(xiàn)出左右顛倒的特性，故C不符合題意；D．L形狀的光源，上下顛倒、左右顛倒后，形狀和原來都是不一樣的，所以能明顯的表現(xiàn)出小孔成像的特性，故D符合題意。故選D。21．在“制作小孔成像觀察儀”活動(dòng)中，需要把制作好的圓筒插入易拉罐中：（1）如圖所示，由于像的亮度較暗，所以圓筒的_____（填“A”或“B”）端是用半透明薄紙制成光屏；用制成的小孔成像觀察儀觀察點(diǎn)燃的蠟燭時(shí)，燭焰在塑料薄膜上所成像是_____（填“正立”或“倒立”）、_____（填“實(shí)像”或“虛像”）；其成像的原理是_____；（2）如果易拉罐底部小孔是三角形，蠟燭在塑料薄膜成像，則他在半透明紙上看到的像是_____；A、三角形光斑

B、圓形光斑

C、蠟燭的正立像

D、蠟燭的倒立像（3）若將蠟燭向右上方移動(dòng)，則它在薄膜上的像將向_____方移動(dòng)。若將蠟燭在孔前繞順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，則它在塑料海膜上所成的像將_____（選填“順”或“逆”）時(shí)針旋轉(zhuǎn)的；（4）若僅移動(dòng)圓筒位置，增大光屏與小孔之間距離，則光屏上像將_____（填“變大”“變小”或“不變”）。若僅將易拉罐底部三角形的小孔改成方形，則他在半透明紙上看到的像將_____（填“改變”或“不變”）；（5）如果小孔變大，它在薄膜上所成的像將_____。【答案】

A

倒立

實(shí)像

光的直線傳播

D

左下

順

變大

不變

變模糊【詳解】（1）[1]由圖知，易拉罐左端為小孔，圓筒從右端插入，為了減小外面光線的影響，看得更清楚，A端是用半透明薄紙制成的光屏。[2][3][4]小孔成像是光在同一均勻介質(zhì)中沿直線傳播的具體應(yīng)用，成的是倒立的實(shí)像。（2）[5]蠟燭經(jīng)小孔成倒立的實(shí)像，像的形狀與蠟燭形狀相同，像與小孔的形狀無(wú)關(guān)，即蠟燭在塑料薄膜上成的像是蠟燭的倒立像，故ABC不符合題意，D符合題意。故選D。（3）[6]因?yàn)樾】壮傻沽⒌膶?shí)像，故將蠟燭向右上方移動(dòng)，則它在薄膜上的像將向左下移動(dòng)。[7]將蠟燭在孔前繞順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，則它在塑料薄膜上所成的像是順時(shí)針旋轉(zhuǎn)的。（4）[8]當(dāng)增大光屏與小孔之間的距離時(shí)，光屏上的像將變大。[9]若僅將易拉罐底部三角形的小孔改成方形，則他在半透明紙上看到的像的形狀不變。（5）[10]如果小孔變大，則相當(dāng)于在光屏上有很多的小孔同時(shí)成像，且小孔的位置不同，所以蠟燭所成的像亮度增大，但像變模糊。22．為探究光的傳播規(guī)律，小明在家中做了如下三個(gè)實(shí)驗(yàn)：（1）探究光在氣體中的傳播規(guī)律。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象如圖甲，為了使實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯，小明在激光燈下方點(diǎn)燃了一盤蚊香，你認(rèn)為這樣做的目的是________；（2）小明探究光在液體中的傳播規(guī)律。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象如圖乙，小明接著沿著水槽側(cè)壁倒入濃糖水，看到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象如圖丙；小明再用木棍攪拌后，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象又恢復(fù)到圖乙。以上現(xiàn)象說明光在________介質(zhì)中沿直線傳播?！敬鸢浮?/p>

顯示光的傳播路徑

同種均勻【詳解】（1）[1]煙是固體顆粒，光遇到空氣中小的固體顆粒發(fā)生漫反射，反射的光進(jìn)入人的眼睛，人能看到光的傳播路線，所以點(diǎn)燃一盤蚊香是為了顯示光的傳播路徑。（2）[2]由于糖水是不均勻的，所