4.1《光的直线传播》同步试题
一、选择题
1．下列看起来有光射出来的物体中，全部是光源的是（ ）[来源:Zxxk.Com]
A．耀眼的玻璃幕墙、正在燃烧的火柴、萤火虫
B．萤火虫、煤油灯的火焰、光彩夺目的钻石
C．篝火、正在发光的灯泡、夜空中点点繁星
D．发光的灯泡、燃烧的篝火、太阳[来源:学*科*网]
答案：D
解析：玻璃幕墙自身不能发光，之所以耀眼是因为它反射了太阳光，因此玻璃幕墙不是光源；钻石自身不能发光，它反射的是太阳光，因此不是光源；夜空中的星星如果是恒星能自身发光，则恒星是光源。如果是行星则不能自身发光，则行星不是光源。
2．如图1月偏食现象，它的成因是（ ）
A．光的直传播 B．光的反射 C．光的折射 D．光的色散
图1[来源:Z&xx&k.Com]
答案：A
解析：月偏食是由于光的直线传播形成的，可以用光的直线传播来解释。
3．如图所示，不能用光的直线传播规律解释的现象是（ ）
A．日食 B．照镜子 C．射击瞄准 D．小孔成像
图2
答案：B
解析：光在同一均匀介质中是沿直线传播的，应用的实例有：日食、月食、小孔成像、射击瞄准，人看不到不透明物体后面的东西等，所以A、C、D都是利用光的直线传播规律；人能看到镜中自己的像，利用光的反射原理，所以选项B不能用光的直线传播解释。
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，下列合乎要求的是（ ）
A B C D
图3
答案：A
解析：小孔成像是光的直线传播形成的，探究孔的大小对光斑形状的影响，必须控制孔的形状不变，只改变孔的大小。A图中随着卡片乙向左移动，孔的形状始终是三角形，并且逐渐变小，故A符合要求；B、C、D三图中随着卡片乙向左移动，孔的形状发生了变化，不符合要求。
5．炎热的夏天，树荫下比太阳下要凉快得多，人们总喜欢在树荫下乘凉，树荫的形成是由于（ ）
A．光的反射 B．光的折射 C．光的直线传播 D．光的色散
答案：C
解析：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。太阳光被树叶遮挡后，在下边形成一个黑色的区域，形成树荫。树荫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。
6．如图4所示为小孔成像的现象，其成像的原因是（ ）
图4
A．光的反射 B．光的折射 C．光的色散 D．光的直线传播[来源:学科网ZXXK]
答案：D
解析：物体发出或反射的光线在同种均匀介质中传播时，遇到小孔后会在小孔后面的屏上成倒立的实像，小孔成像有力地证明了光在同种均匀介质中沿直线传播。
7．大伟同学在课外按教材上的装置做“针孔照相机”，做成后他将这个照相机对准一只点燃的蜡烛，如果照相机底部是一个很小的三角形小孔，则他在半透明纸上看到的将是（ ）
A．蜡烛正立的像 B．一定是缩小的像 C．三角形光斑 D．蜡烛倒立的像
答案：D
解析：小孔成像是由于光的直线传播形成的，物体经过小孔成的像是倒立的实像，而不是光斑，像的形状与物体相同，而与小孔的形状无关。
8．当太阳、水星、地球运行到一条直线上时，在地球上可以观察到太阳上有一个小黑斑在缓慢移动，这种现象称为“水星凌日”，是难得的天文奇观。下列关于该现象的说法中正确的是（ ）
A．小黑斑是水星在太阳上形成的影子
B．小黑斑是由于水星挡住了太阳射向地球的一部分光而形成的
C．小黑斑是水星在太阳上形成的像
D．小黑斑是地球在太阳上形成的像
答案：B
解析：通过比较可以发现，“水星凌日”与我们熟知的日食现象非常相似，只是水星取代了月球的位置。
9．关于小孔成像，正确的是（ ）
A．小孔成像实验中，小孔越大成像越清楚
B．小孔成像实验中，小孔越小像越亮
C．小孔成像实验中，小孔一定要是圆的
D．小孔成的像，一定是倒立的
答案：D
解析：小孔成像实验中，小孔越大穿过小孔的光越多，因而像越亮，但成像越模糊。小孔成的是光源的像，与小孔形状无关。小孔成的像，一定是倒立的像。
10．如图5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（ ）
图5
A．ae B．ad C．bc D．bd
答案：D
解析：根据光沿直线传播，画出图5所示的图形，所以确定答案为D。
二、填空题
11．光在___________中沿直线传播，光在真空中传播的速度为 m/s，光在其他介质中的传播速度比在真空中的传播速度 （选填“大”或“小”）。
答案：同种均匀介质 3×108 小
解析：光在同种均匀介质中沿直线传播，光在真空中传播的速度为3×108 m/s，光在真空中的传播速度是宇宙中物体的最快速度。
12．“当地球遮住太阳的光线，月亮便走进了地球的阴影……”这是某影片中的台词片断，它描述的是 现象(选填“日食”或“月食”)，此现象可以用光的 原理来解释。
答案：月食 直线传播
解析：月亮走进了地球的阴影中，月亮便不能反射太阳光，会出现月食。这可以用光的直线传播来解释。
13．光从太阳传播到地球约需要8分20秒，太阳与地球的距离约是________米。月球与地球之间相距38万千米，在地面上向月球发射一束激光，地面接收到光返回的信号，共经历了________秒。
答案：1.5×1011 2.53
解析：光在真空中的传播速度是：c＝3×108m/s，利用公式s＝vt计算路程，利用公式计算时间。计算时注意单位统一。
14．俗话说“坐井观天，所见甚小。”为了说明井底之蛙观察井外范围的大小与井深的关系，甲、乙同学都用画示意图比较的方法来说明，分别如图6和图7所示。在你看来，他们所画的图 （选择下列有关词填空：“都正确”“都不正确”“甲正确，乙不正确”“乙正确，甲不正确”）；根据他们所运用的方法，你在评价他们的示意图画得是否正确时，主要是看 （选择下列有关词填空：“画图是否认真”“图上是否全面正确地反映了应该控制的变量”“画图时所运用的物理知识是否正确”）。
图6 图7
答案：甲正确，乙不正确 图上是否全面正确地反映了应该控制的变量
解析：本题以光的直线传播为背景，考查控制变量法。本题中要研究井底之蛙观察井外范围的大小与井深的关系，就只能让井深不同，其余因素均应相同。图7中，除井深不同外，两个井口的位置也不同了，不符合控制变量法的思想，所以错误。
三、综合题
15．请同学们做如下小实验：
（1）观察从门缝射入室内的光，发现它沿 传播；
（2）观察夜晚手电筒射出的光，发现它沿 传播；
（3）向玻璃瓶中吹入一些烟雾，盖好瓶口，用手电筒照射，观察瓶内烟雾中的光，发现它沿 传播；
（4）向水中滴入几滴牛奶或米粥汤，用手电筒向水中照射，观察水中的光，发现它沿 传播；
实验结果表明：光在同种均匀物质中是沿 传播的。上述实验做了四个的目的是 。
答案：直线 直线 直线 直线 直线 排除偶然性，发现光在同种均匀物质中是沿直线传播的普遍规律。
解析：（1）观察从门缝射入室内的光，发现它沿直线传播；（2）观察夜晚手电筒射出的光，发现它沿直线传播；（3）向玻璃瓶中吹入一些烟雾，盖好瓶口，用手电筒照射，观察瓶内烟雾中的光，发现它沿直线传播；（4）向水中滴入几滴牛奶或米粥汤，用手电筒向水中照射，观察水中的光，发现它沿直线传播。实验结果表明：光在同种均匀物质中是沿直线传播的。上述实验做了四个的目的是排除偶然性，发现光在同种均匀物质中是沿直线传播的普遍规律。
16．阅读下列材料，回答问题。（制作针孔照相机）
在较暗的屋子里，把一支点燃的蜡烛放在一块半透明的塑料薄膜前面，在它们之间放一块钻有小孔的纸板。由于光沿直线传播，塑料薄膜上就出现烛焰的倒立的像，这种现象叫做小孔成像。利用小孔成像可以制作针孔照相机。早在公元前4世纪成书的《墨经》中就记载了小孔成像的实验。
请你回答：
（1）小孔成像现象用到的物理知识是： 。
（2）小孔成像所得到像和手影所形成的影子是一回事吗？ 。
（3）针孔照相机已经做好了，即光屏的位置和小孔的位置固定，照相机离烛焰越近，它成的像越 。
答案：（1）光在均匀介质中沿直线传播
（2）答：不是一回事。影子是光在传播过程中，遇到不透明的物体，一部分光被物体挡住，物体的后面会出现影子；小孔成像是光在均匀介质中沿直线传播形成的实像
（3）大
解析：（1）小孔成像现象用到的物理知识是：光在均匀介质中沿直线传播。（2）小孔成像所得到像和手影所形成的影子不是一回事。影子是光在传播过程中，遇到不透明的物体，一部分光被物体挡住，物体的后面会出现影子；小孔成像是光在均匀介质中沿直线传播形成的实像。（3）小孔成像的过程中，倒像的大小跟人到小孔的距离有关，人到小孔的距离越远，人在光屏上的倒像就越小，反之则倒像就越大。
17．（1）如图8所示，从室内的一盏电灯通过墙壁的两个小孔射出来，请你根据这两条光线确定电灯的位置。
（2）如图9，PQ为一光屏，M、N是一个窗户的上下边沿，S是光源，试在PQ上确定光源S能照亮的范围。
答案：如图10、图11所示。
解析：利用光沿直线传播规律。
18．小东与几位同学做手影游戏时，发现手影大小经常在改变，影子的大小与哪些因素有关？他猜想：影子的大小可能与光源到物体的距离有关，他们借助如图所示的实验装置，来探究影子高度与光源到物体距离的关系。
实验中，把手电筒正对黑板擦由近及远先后放在距离黑板擦不同位置，保持其他因素不变，分别测量影子在墙面上的高度，记录数据下如下表：
手电筒到黑板擦距离L/cm
20
30
40
50
60
70[来源:学科网]
黑板擦影子高度H/cm
20
17
14.5
13.5
13
12.6
（1)分析数据他们发现：若保持其他因素不变，当手电筒由近处逐渐远离黑板擦时，影子的高度随之 。
(2）为了进一步发现其中的规律，他们根据数据绘制了影子高度H随手电筒到黑板擦距离L变化的图象（如图12），由图象可知，当手电筒到黑板擦的距离L=35cm时，影子的高度H大致是 cm。
(3）当手电筒距黑板擦足够远时移动，影子大小将 。
图12
答案：（1）减小；（2）15；（3）慢；（4）基本不变。
解析：（1）由记录的数据表可以看出，当手电筒由近处逐渐远离黑板擦时，影子的高度随之减小；（2）由坐标图象可知，当L=35cm时对应的H大致高度为15cm；（3）从图象中曲线的变化趋势可发现，当手电筒距黑板擦较远时影子变化较慢，当手电筒距离黑板擦足够远时，影子大小基本不变。
19．某同学用两个硬纸筒探究小孔成像，如图13所示。
图13
（1）请在图中作出蜡烛AB在屏上所成的像A’B’（要求标出A’、B’）。
（2）该同学发现蜡烛和小孔的位置固定后，像离小孔越远，像就越大。他测出了不同距离时像的高度，并将实验结果填在了表格中，根据表中的数据可以得到的结论是：蜡烛和小孔的位置固定后，像的高度h与像到小孔的距离S成 （选填“正比”或“反比”）。
像的高度h/cm
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
像到小孔的距离S/cm
2.0
4.0
6.0
8.0
10.0
（3）树荫下的圆形光斑就是 通过树叶间的小孔在地面上所成的实像。
答案：（1）如图14；（2）正比；（3）太阳。
图14
解析：（1）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。蜡烛A点发出的光线经小孔下边缘，到达光屏下部，蜡烛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，蜡烛成像的光路图如图14所示；（2）由表格上的数据可知，像的高度随像到小孔距离的增大而增大，求出像的高度和像到小孔距离的比值，可以发现比值是一个定值，所以像的高度h与像到小孔的距离S成正比；（3）树荫下的圆形光斑就是太阳的像。
