光沿直线传播实验题及画图题答案.docx

1、光沿直线传播实验题及画图题答案Last revision on 21 December 2020光沿直线传播实验题及画图题答案一解答题（共26小题）1（2014道外区二模）如图所示为“小孔成像”的示意图：（1）该现象可以用_来解释；（2）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”）2（2009咸宁）小孔成像是光的直线传播的实例北宋科学家沈括也做过精彩的描述，他在梦溪笔谈中写道：“若鸢飞空中，其影随鸢而移；或中间为窗隙所束，则影与鸢遂相违，鸢东则影西，鸢西则影东又如窗隙中楼塔之影，中间为富所束，亦皆倒垂”（如图）某同学用硬纸筒探究小孔成像，如图所示（

2、1）请在图中作出蜡烛AB在屏上所成的像AB（要求标出A、B）（2）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，填在表格中：像的高度h/cm像到小孔的距离S/cm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”）（3）该同学知道树荫下的圆形光斑就是太阳通过树叶间的小孔在地面上成的像，他测出了光斑的直径为，光斑到小孔的距离为，从书上查到太阳到地球的距离为l011m，由此可以估算出太阳的直径为_m3如图为“坐井观天”的示意图，设点E为青蛙的眼睛，请利用光的直线传播知识画出它能看到天空的范围4如图所示，在

3、地面上竖直立一长杆AB，图中带箭头的是一条照射到地面的太阳光线，请作出长杆在地面上的影长5小华用两个硬纸筒制成针孔照相机探究小孔成像，如图a所示（1）请在图a中画图解释蜡烛AB在屏上所成AB像的原因（2）2009年夏季，中国出现了日食奇观若小华借助小孔成像实验装置对“”形太阳进行观察，如图b所示，则她在半透明光屏上看到像的形状是_（3）小华发现蜡烛和小孔的位置固定后，像离小孔越远，像就越大她测出了不同距离时像的高度，填在表格中请根据表格中的数据，在图c中作出像的高度h随像到小孔的距离s变化的图线根据表中的数据及描绘的图线可得到：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关系的数学表达

4、式为_像的高度h/cm像到小孔的距离S/cm如图d所示，小孔的位置和屏的位置固定后，只将蜡烛AB由甲位置移到乙位置，可观察到屏上蜡烛的像_（选填“变大”、“变小”或“不变”）（4）晴天的正午时分，走在泰兴羌溪公园茂密的樟树林下，你会看到阳光透过树叶的缝隙而在地上留下许多大小不同的圆形光斑（如图e所示），这是_（选填“太阳”、“树叶的缝隙”或“树叶”）的_（选填“像”或“影子”），光斑大小不同的原因是_6请用光路图画出“井底之蛙”视野的范围若往井里加满水，池底青蛙的视野是扩大还是缩小，作图说明7“井底之蛙“这个成语大家都很熟悉吧你能解释为什么“坐底观天，所见甚小“吗请能根据光的直线传播原理来画图

5、说明8如图所示，AB为发光体，CD是不透明的遮挡物，EF为光屏，试用作图法确定屏上最暗部分的范围9一位电脑动画爱好者设计了一个“猫捉老鼠”的动画游戏如图所示，在一个边长为a的大立方体木箱的一个顶角G上，老鼠从猫的爪间跳出，选择一条最短的路线，沿着木箱的棱边奔向洞口，洞口处在方木箱的另一顶角A处若老鼠在奔跑中保持速度大小v不变，并不重复走过任一条棱边及不再回到G点聪明的猫也选择了一条最短的路线奔向洞口（设猫和老鼠同时从G点出发），则猫奔跑的速度为多大时，猫恰好在洞口再次捉住老鼠10（2014宁波）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”

6、）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”）11（2013徐州）按要求作图（1）如图（a）所示，小孔前有一发光点S，利用光的传播规律作出它经过小孔在光屏上的落点（2）如图（b）所示，一个花瓶静置在水平桌面上，作出桌面对花瓶支持力F的示意图12（2011黄石）王华身高为，为了测量路灯的高度，他从路灯正下方沿水平直线以1m/s 的速度匀速走开某时刻他的影长为，再经过2s他的影长为，则路灯距地面的高度为_m13（2009贵阳）如图甲所示，一束平行太阳光垂直水平地面MN射下，A为小铁球（1）标出小

7、铁球A在甲图中位置时，其影子A在地面MN上的位置（用点表示即可）；（2）若小球在竖直平面内沿图中圆形虚线轨迹运动，请在图乙框中画出小球的影子在地面上运动的轨迹14（2007资阳）如图所示，一天晚上，家住小区的小莉在街道边等候公共汽车，公共汽车站牌顶端的路灯照在小莉身上在路面上留下一道长长的影子请通过作图法确定影长并将它标在图中15（2005芜湖）室内一盏电灯通过木板隔墙上的两个小洞，透出两条细小光束（如图所示）请根据这两条光束的方向确定室内电灯的位置（保留作图痕迹）16如图所示，若用日光灯EF代替点光源：（1）画出形成地球仪影子的示意图（2）在图中标出影子的最暗部分（本影）、影子的较暗部分（半

8、影）（3）把影子最暗部分的形状大致描绘出来17如图所示，在室内什么范围能看到窗外完整的一棵树请作图说明（范围用阴影表示）18利用光路图画出眼睛在左侧通过门缝看到右侧物体AB的范围19学校操场五星红旗在旗杆上飘扬同学们为了测出旗杆的高度，设计了三种方案，如图所示请你任选其中的一种方案：（1）你选哪种请说明其运用的物理光学知识；（2）利用同学们的实测数据，计算出旗杆的高度20如图所示，A为遮光板，试作出人眼在B处所能观察到遮光板右侧的范围当人眼由B移到C处时，人眼观察到的范围怎样变化，作图表示212009年7月22日，数以千万的人们同时仰望苍穹，目睹了300年一遇的日全食（如图所示）小君想到了一种

9、简单可行的观看方法：找个脸盆，里面盛满水，再放入一些墨汁，日食的时候，从脸盆里看太阳的倒影（1）日食的形成是由于_而形成的（2）专家提醒，不能用肉眼直接观看，这是因为人眼睛的晶状体相当于_，对光线有_作用（3）从脸盆的水里看到太阳的倒影，是利用了_知识，在水里面放入一些墨汁的目的是_（4）除了小君想到的方法，你还想到用什么方法来观看日全食_22如图所示，将点燃的蜡烛置于小圆孔前的适当位置，观察并研究小孔成像的特点：（1）烛焰在光屏上所成的像是_（填“实像”或“虚像”）；其成像的原理是_（2）如果将中间的小圆孔换为一个很小的三角形孔，则他在光屏上看到的像是_ A三角形光斑 B圆形光斑 C蜡烛的正

10、立像 D蜡烛的倒立像（3）从右侧向左看，若将蜡烛在孔前绕顺时针旋转，则它在光屏上所成的像是_（选填“顺”或“逆”）时针旋转的（4）若小孔和光屏位置固定，将蜡烛位置向右移动，光屏上的像与原来相比将_；若小孔位置固定，将蜡烛和光屏位置对调，光屏上的像与原来相比将_（选填“变大”、“不变”或“变小”）23如图，在一张不透光的纸上用针扎一个直径约1mm的小孔，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_的像，这是_现象这是由于_产生的向上移动小孔像的大小变_24根据图中的两条光线找到光源的位置，并标出人的影子的长度25如图所示，S是一个发光的小电灯，P、Q为不透光的挡板，试作出在挡

11、板右侧能被照亮的范围26请按照题目要求作图：（1）图A中的S为一个发光点，它发出的光被遮光板MN遮挡后，在地面上留下了影子请你画出形成影子的完整光路图（2）图B中的P为人的眼睛，他通过墙上的孔AB，可以看见右侧多大的范围请你作图表示参考答案与试题解析一解答题（共26小题）1（2014道外区二模）如图所示为“小孔成像”的示意图：（1）该现象可以用光沿直线传播来解释；（2）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”）考点：光直线传播的应用专题：应用题分析：（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

12、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小；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：光沿直线传播；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2（2009咸宁）小孔成像是光的直线传播的实例北宋科学家沈括也做过精彩的描述，他在梦溪笔谈中写道：“若鸢飞空中，其影随鸢而移；或中间为窗隙所束，则影

13、与鸢遂相违，鸢东则影西，鸢西则影东又如窗隙中楼塔之影，中间为富所束，亦皆倒垂”（如图）某同学用硬纸筒探究小孔成像，如图所示（1）请在图中作出蜡烛AB在屏上所成的像AB（要求标出A、B）（2）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，填在表格中：像的高度h/cm像到小孔的距离S/cm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成正比（选填“正比”或“反比”）（3）该同学知道树荫下的圆形光斑就是太阳通过树叶间的小孔在地面上成的像，他测出了光斑的直径为，光斑到小孔的距离为，从书上查到太阳到地球的距离为l011m，由此可以估算

14、出太阳的直径为109m考点：光直线传播的应用专题：实验探究题分析：（1）根据光直线传播的性质做出AB所成的像（2）算出表格中像的高度和像到小孔的距离的比值，可以看出比值是一个定值，由此得出像的高度和像到小孔的距离成正比（3）根据像的直径和像到小孔的距离的比值等于物体的直径和物体到小孔的距离的比值解答：解：（1）根据光在同一均匀介质中沿直线传播的特点，依次找出A和B点，然后将这两个点连线，就是AB所成的像答案如图：（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成正比故答案为：正比（3）光斑的直

15、径与光斑到小孔的距离是一个定值根据光线传播的可逆性可知：太阳直径和太阳与小孔之间的距离的比值是一个定值，且和光斑的直径与光斑到小孔的距离的比值是一个定值太阳的直径：d=1011m=109m故答案为：109点评：此题考查的是小孔成像的知识，第二问和第三问是难点，要用物体所成像的直径和像到小孔距离的比值是一个定值来解答是一道比较难的题目3如图为“坐井观天”的示意图，设点E为青蛙的眼睛，请利用光的直线传播知识画出它能看到天空的范围考点：光在均匀介质中直线传播专题：作图题；光的传播和反射、平面镜成像分析：青蛙之所以坐在井里，只能看到很小的一片天，就是因为光是沿直线传播的缘故解答：解：图中黑点E表示青蛙

16、的位置，将E点分别与井口左边的端点、井口右边的端点相连成一直线，然后在直线上标出光线射向E点的箭头，即可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答案为：如图所示点评：本题通过作图的方式考查了光是沿直线传播的性质，题目应用了成语故事，是一道好题；4如图所示，在地面上竖直立一长杆AB，图中带箭头的是一条照射到地面的太阳光线，请作出长杆在地面上的影长考点：光直线传播的应用专题：作图题分析：光在同种、均匀、透明介质中沿直线传播，光在沿直线传播的过程中遇到不透明的物体无法传播，就会在后面形成物体的黑色轮廓，这就是影子解答：解：影子是光沿直线传播形成的，故作图如下，影子长度为图中粗线

17、部分：点评：日食、月食、影子都是光沿直线传播形成的，解题时要牢牢把握住这个道理，本题是基础知识的考查，体现了物理和生活的联系5小华用两个硬纸筒制成针孔照相机探究小孔成像，如图a所示（1）请在图a中画图解释蜡烛AB在屏上所成AB像的原因（2）2009年夏季，中国出现了日食奇观若小华借助小孔成像实验装置对“”形太阳进行观察，如图b所示，则她在半透明光屏上看到像的形状是B（3）小华发现蜡烛和小孔的位置固定后，像离小孔越远，像就越大她测出了不同距离时像的高度，填在表格中请根据表格中的数据，在图c中作出像的高度h随像到小孔的距离s变化的图线根据表中的数据及描绘的图线可得到：蜡烛和小孔的位置固定后，像的高

18、度h与像到小孔的距离S关系的数学表达式为h=（或S=2h）像的高度h/cm像到小孔的距离S/cm如图d所示，小孔的位置和屏的位置固定后，只将蜡烛AB由甲位置移到乙位置，可观察到屏上蜡烛的像变小（选填“变大”、“变小”或“不变”）（4）晴天的正午时分，走在泰兴羌溪公园茂密的樟树林下，你会看到阳光透过树叶的缝隙而在地上留下许多大小不同的圆形光斑（如图e所示），这是太阳（选填“太阳”、“树叶的缝隙”或“树叶”）的像（选填“像”或“影子”），光斑大小不同的原因是树叶缝隙到地面的距离（或树叶缝隙的高度）考点：光在均匀介质中直线传播专题：应用题；光的传播和反射、平面镜成像分析：（1）小孔成像的原理是光的直

19、线传播，小孔所成的像一定是倒立的实像，至于成像的大小取决于像到小孔的距离据此画出光路图来即可（2）小孔成像是光的直线传播现象；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，因此通过小孔后所成的像是倒立的像（3）根据表格中像的高度和像到小孔的距离，在图中描点作图；同时能看出它们间的具体关系式（4）结合（1）中小孔成像的知识分析即可判断解答：解：（1）由于小孔成像是据光的直线传播的原理形成的，所以据光的直线传播的特点画出即可，见下图1；（2）由小孔成像的特点可知日偏食经小孔成的像的缺口正好在日偏食缺口的对侧，所以选项B符合题意；（3）据表格中的数据不难看出

20、，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关系的数学表达式为h=（或S=2h）；再据描点连线的方法做出对应的图即可，答案见上图2；如图d所示，小孔的位置和屏的位置固定后，只将蜡烛AB由甲位置移到乙位置，据光的直线传播可知，屏上蜡烛的像将变小，同时像距也变小 （4）光斑是太阳通过树叶间的小孔所成的像，由于树叶缝隙到地面的距离（或树叶缝隙的高度）不同，使得光斑大小不同故答案为：（1）见上图；（2）B；（3）见图2； h=（或S=2h）； 变小；4）太阳； 像；树叶缝隙到地面的距离（或树叶缝隙的高度）点评：知道小孔成像的原因和特点，并熟悉成像的大小取决于像到小孔的距离是解决该题的关键6请

21、用光路图画出“井底之蛙”视野的范围若往井里加满水，池底青蛙的视野是扩大还是缩小，作图说明考点：光直线传播的应用；光的折射现象及其应用专题：光的传播和反射、平面镜成像；光的折射、光的色散分析：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；光从空气斜射入水中时，折射角小于入射角，据此做出光的折射光路图，得出井底之蛙的视野范围解答：解：下雨前，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AB间的范围就是青蛙下雨前观察到的范围；下雨后，光线经过水面后会发生偏折，折射角小于入射角，据此画出光线在水中的传播路径，

22、如图所示，青蛙的观察范围会变大；故答图如下：点评：此题考查的是光的直线传播和光的折射，是一道应用题；我们学习物理知识就是为运用物理知识来改变我们的生活，是一道好题7“井底之蛙“这个成语大家都很熟悉吧你能解释为什么“坐底观天，所见甚小“吗请能根据光的直线传播原理来画图说明考点：光直线传播的应用专题：应用题；光的传播和反射、平面镜成像分析：根据光在同种均匀介质中是沿直线传播的画出边缘的两条光线，即青蛙看到的范围解答：解：过井沿的边缘和青蛙的眼球画出进入青蛙眼睛最边缘的两条光线，如图所示，可见“井底之蛙，所见甚小”点评：本题考查光在均匀介质中沿直线传播的应用，比较简单，是一道基础题8如图所示，AB为

23、发光体，CD是不透明的遮挡物，EF为光屏，试用作图法确定屏上最暗部分的范围考点：光直线传播的应用专题：作图题分析：知道同种均匀介质中，光是沿直线传播的；同时知道光屏上最暗部分是由于光射不到而形成的解答：解：根据同种均匀介质中，光是沿直线传播的AB为发光体，首先以做出从A发出的射向遮挡物CD边缘的光线AC、AD，延长后交于光屏EF上的G、F点，则GF之间就是发光点A，射不到的区域；同理，做出发光点B的光线在光屏EF上的照不到区域EH所以重叠部分GH就是屏上最暗部分的范围，如图：点评：掌握光的直线传播的原理知道影子是由于光沿直线传播而使光线射不到的区域而形成的，并能利用光的直线传播、光的反射、光的

24、折射的作图9一位电脑动画爱好者设计了一个“猫捉老鼠”的动画游戏如图所示，在一个边长为a的大立方体木箱的一个顶角G上，老鼠从猫的爪间跳出，选择一条最短的路线，沿着木箱的棱边奔向洞口，洞口处在方木箱的另一顶角A处若老鼠在奔跑中保持速度大小v不变，并不重复走过任一条棱边及不再回到G点聪明的猫也选择了一条最短的路线奔向洞口（设猫和老鼠同时从G点出发），则猫奔跑的速度为多大时，猫恰好在洞口再次捉住老鼠考点：光直线传播的应用；速度的计算专题：应用题；跨学科分析：这是一个立体的追及问题，如果用求极值的方法是很繁琐的，但如果转换一下物理情境把大立方体展开铺平如图所示，就会发现GA连线就是猫追老鼠的最短践线，这

25、样问题就变得非常简单了解答：解：经过分析可知，老鼠从顶角G点出发，走过的最短路程x=3a （三条棱），猫走的最短路程如图所示：由题意可知：由于猫与老鼠同时抵达洞口A，即：，代入数据得：=所以猫的速度 点评：科学合理的数学变换将物理情景进行转换，是解决物理问题的方式之一；数学变换只是一种工具，还需要服务于物理意义或适用范围10（2014宁波）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B（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”）考点：

26、光直线传播的应用专题：光的传播和反射、平面镜成像分析：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，因此半透明的薄纸应该放在圆筒的B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：B；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11（2013徐州）按要求作图（1）如图（a）所示，小孔前有一发光点S，利用光的传播规律作出它经过小孔在光屏上的落点（2）如图（b）所示，一个花瓶静置在水平桌面上，作出桌面对花瓶支持力F

27、的示意图考点：光直线传播的应用；力的示意图专题：作图题；光的传播和反射、平面镜成像；重力、弹力、摩擦力分析：（1）光在同一种均匀介质中是沿直线传播的；小孔成像就是由于光的直线传播造成的；（2）花瓶静置在水平桌面上，受到重力和支持力的作用，二力平衡解答：解：（1）光是沿直线传播的，如图a：（2）支持力竖直向上，箭头表示力的方向，作用点在桌面上，如图b：点评：本题考查光的直线传播和力的示意图的做法，相对比较简单，属于基础题12（2011黄石）王华身高为，为了测量路灯的高度，他从路灯正下方沿水平直线以1m/s 的速度匀速走开某时刻他的影长为，再经过2s他的影长为，则路灯距地面的高度为8m考点：光直线

28、传播的应用专题：应用题；压轴题；方程法；几何法分析：如图所示，根据数学中相似三角形的相关知识，分别将两次的王华的身高、路灯距地面的高度、影子长、影子末端距路灯正下方的距离列出比例式，组成方程即可解出路灯的高度解答：解：如图所示，人的身高CG=EH=，路灯高为AB，第一次影子长为CD=，第二次影子长为EF=，2s内人前进的距离CE=1m/s2s=2m，根据题意得：（1）=（2）=所以：（1）=（2）=解得：BC= AB=8m故答案为：8点评：数学是学习物理的工具，较多的物理问题要用数学来解答，在平时的学习中，注意培养用数学知识解答物理问题的能力13（2009贵阳）如图甲所示，一束平行太阳光垂直水平地面MN射下，A为小铁球（1）标出小铁球A在甲图中位置时，其影子A在地面MN上的位置（用点表示即可）；（2）若小球在竖直平面内沿图中圆形虚线轨迹运动，请在图乙框中画出小球的影子在地面上运动的轨迹考点：光直线传播的应用专题：作图题；信息给予题分析：光沿直线传播最重要的应用是影子的形成，图中太阳光被小球挡住，在地面上形成影子，本题就是画小球的影子；以及能读懂图中的信息小球在竖直平面内沿图中圆形虚线轨迹运动，由于光沿直线传播，它在每一点的影子，都在这一点的正下方解答：解：（1）由于光沿直线传播，太阳光被小球挡住，所以在地面上的影子是从A点向地面做垂线，和地