光沿直线传播实验题及画图题答案

1一．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．（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）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/cm1.02.03.04.05.0像到小孔的距离S/cm2.04.06.08.010.0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2.8cm，光斑到小孔的距离为3.0m，从书上查到太阳到地球的距离为1.5×l011m，由此可以估算出太阳的直径为_________m．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．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．25．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A′B′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）①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关系的数学表达式为_________．像的高度h/cm1.02.03.04.05.0像到小孔的距离S/cm2.04.06.08.010.0②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说明？38．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”）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．412．（2011•黄石）王华身高为1.6m，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1.3m，再经过2s他的影长为1.8m，则路灯距地面的高度为_________m．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．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（半影）．（3）把影子最暗部分的形状大致描绘出来．517．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．21．2009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．6（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，试作出在挡板右侧能被照亮的范围．726．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．8参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．菁优网版权所有专题：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A′B′（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/cm1.02.03.04.05.0像到小孔的距离S/cm2.04.06.08.010.0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2.8cm，光斑到小孔的距离为3.0m，从书上查到太阳到地球的距离为1.5×l011m，由此可以估算出太阳的直径为1.4×109m．9考点：光直线传播的应用．菁优网版权所有专题：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=×1.5×1011m=1.4×109m故答案为：1.4×109．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．菁优网版权所有专题：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