2.2《光的直线传播》同步练习
一、单选题
1．2023年4月20日午后，我国部分地区上演今年首次日食，下列说法不正确的是（ ）
A．此时树荫下的光斑是月牙状的
B．该现象发生时，月球在地球和太阳之间
C．这种现象是由光的直线传播形成
D．树荫下的光斑大小不同是因为树叶缝隙大小不同
2．下列现象中不能用光在均匀介质中沿直线传播的原理来解释的是
A．小孔成像 B．立竿见影
C．日食、月食现象 D．雨后彩虹
3．如图所示，AB为一物体，C一个不透明的物体，若人眼在不同的区域1，2，3，4处观察物体AB，则人眼完全看不到物体AB的区域是（ ）
A．1处 B．2处 C．3处 D．4处
4．下列关于“人耳听不见的声音”和“人眼看不见的光”的说法正确的是（ ）
A．在空气中超声波的传播速度大于次声波的传播速度
B．利用超声波可以测出地球和月亮之间的距离
C．红外线和紫外线在真空中传播速度相同
D．验钞机是利用红外线来工作的
二、多选题
5．下列现象中是由于光的折射引起的是( )
A．在河边看水中的物体比它的实际位置浅些
B．小孔成像
C．用放大镜看物体得到放大的像
D．照相机的底片上得到缩小的像
6．图所示的四件展品展现了我国古代劳动人民的智慧成果，对其中所涉及的物理知识，下列说法中正确的是
A．倒装壶应用了连通器原理
B．水转连磨是利用太阳能加工粮食的机械
C．赤道式日晷是利用光的色散现象来计时的
D．多壶式滴漏的受水壶中水量均匀增加，计时才会准确
三、填空题
7．光在 中沿直线传播．光在 中的传播速度最大，其数值为 米／秒.
8．日全食发生的原因是由于光的 ，位于中间位置的是 （选填“月球”、“地球”或“太阳”）．
9．我们知道，光在真空中的传播速度是 m/s，在科技上，有时人们用光在真空中1秒内通过的距离——光秒作为长度单位，那么3光秒= 米。
10．如图所示，眼睛看到蜡烛AB通过小孔在屏上成 （选填“正立”或“倒立”）的像，像的形成原因是： 。
11．电磁波家族有无线电波、红外线、可见光、紫外线等，在真空中传播时，它们的 相同（选填“频率”、“波长”或“波速”）；红、绿、 三种色光称为光的三原色；天气晴朗时树荫下会出现圆形光斑，这是太阳经小孔成的实像，是由于光 产生的。
12．如图所示，日晷是古代人用来测量 （选填“时间”或“长度”）的仪器，它是利用太阳光沿 传播使晷针留下影子，通过影子的长短、指向来测定的。光在真空中的传播速度是 m/s。
13．激光武器具有“快、准、狠”三大特点。光的传播速度比一般攻击型武器大得多，使得激光束能够快速打击目标；由于光是沿 传播的，所以激光武器更能准确打击目标；另外，由于激光的能量强且集中，激光束击中目标后，会使目标物迅速发生 （填物态变化）并进一步汽化成蒸气，汽化时产生的强烈冲击波会“撕碎”目标物体，造成毁灭性打击。
14．如图所示，在空气中，光是沿直线传播的，在平行光的照射下，杆（物体）越高，其影子越长。物体的高度之比与对应的影子长之比是相等的。请用一根木棒A和皮尺测量旗杆B的高度。
（1）在同一时刻标记木棒A、旗杆B影子的位置，并测量出如下物理量：木棒A的长度记为a； 记为b； 记为c；
（2）利用上述测量的物理量符号表示旗杆的长度为 。
四、实验题
15．在探究小孔成像的实验中，小明选用一个空的易拉罐，在其底部中央开一个小圆孔，并将其顶部剪去，蒙上一层半透明薄膜。将点燃的蜡烛按图示的位置放置在小孔的前方：
（1）为让实验效果更明显，应该在 （选填“明亮”或“暗”）的环境中进行实验；
（2）实验中，小明利用此装置可以看到烛焰在半透明膜上成的是 （选填“正立”或“倒立”）的像，此成像的原理是 ；
（3）小明增大蜡烛与小孔之间的距离，在半透明膜上成的像 （选填“变大”、“变小”或“不变”）；
（4）实验中，小明提出问题：小孔成像的清晰度与哪些因素有关？请你对此问题作出猜想与假设： 。
16．小刚同学做小孔成像实验并研究小孔成像的特点：
(1)请在图甲甲所示的半透明纸上画出蜡烛AB的像A'B'。( )
(2)在半透明纸上所成的像的性质是 ，其成像的原理是 ；
(3)小明发现塑料薄膜上所成的蜡烛像的大小可以调节，如果小明想增大蜡烛所成的像，可采取的办法是 （写出一种办法）
(4)若只将小圆孔改为三角形小孔，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
(5)如图乙所示夏天树荫下的圆形光斑大小不同的原因是 。
17．（1）如图所示，在一块硬纸板上挖一边长为5 mm的正方形的“孔”，把这块挖有方孔的纸板对准太阳光，当纸板和地面相距较近时，在地面上能观察到 (选填“正方形状”、“圆形”或“三角形”)亮斑，这是 造成的；
（2）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而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”）；
（3）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，下列台乎探究要求的是。 ( )
18．小明同学用易拉罐做小孔成像实验，他在空易拉罐底部的中央，用钉子戳一个小孔，将易拉罐的顶部剪去后，蒙上一层半透明塑料薄膜。小明把易拉罐正对着点燃的蜡烛（如图所示），则在半透明纸上会看到蜡烛 （选填“正立”或“倒立”）的实像，这现象可用 知识解释。小明实验时发现小孔成像的大小会变化，于是他设计实验 探究小孔所成像的大小与哪些因素有关。他猜想所成像的大小可能与蜡烛到小孔的距离、物体的高度以及像到小孔的距离有关。于是他用同一支蜡烛实验，且保持蜡烛到小孔的距离不变，在多次改变小孔到半透明纸之间的距离时，他测出了像的高度（见下表）。
小孔到半透明纸的距离 s/cm 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0
像的高度 h/cm 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0
从表格中可以看出：当蜡烛和小孔的距离保持不变时，半透明纸离小孔越远，所成的像大小将 （选填“逐渐变大”或“不变”或“逐渐变小”）。请你根据有关结论判断：当半透明纸距小孔 14cm 时，像的高度是 cm。通过实验，小明得到了正确的结论后很高兴，但他又想，像的大小会不会跟蜡烛离小孔的距离有关呢？在设计这个实验时小明应注意控制 、 不变。
五、简答题
19．“光在同一种物质中总是沿直线传播”这句话对吗？
六、计算题
20．用激光发射器向月球发射激光信号，经过2.6s在地面接收到返回信号，根据此数据，计算出月球到地球之间的距离？
21．已知光在真空中传播速度是3×108m/s。
（1）光在真空中1年里传播的距离叫做光年，光年是时间的单位还是长度的单位？
（2）太阳发出的光，要经过500s才能到达地球，试计算太阳到地球的距离是多少？
（3）为实现我国的探月计划，已知地球和月球间的平均距离约是3.84×105千米，则向月球发射的激光到达月球需要多少秒？
参考答案：
1．AD
【详解】光在同种均匀介质中是沿直线传播的，日食、月食都是光沿直线传播的实例。
A．此时树荫下的光斑是由于光的直线传播形成的太阳的像，应该是圆环（日环食）、月牙状（日偏食），故A错误，符合题意；
B．日食现象发生时，月球在地球和太阳之间，故B正确，不符合题意；
C．日食现象的原理是由光的直线传播形成，故C正确，不符合题意；
D．在小孔成像中，树荫下的光斑大小不同是因为像距不同，故D错误，符合题意。
故选AD。
2．D
【详解】小孔成像、立竿见影、日食、月食现象都是由于光的直线传播形成的，而雨后彩虹则是由于光的折射形成的，故选D．
3．C
【详解】由于光沿直线传播，所以从A、B上各画两条光线过C物体的两端，则C物体后面两光线相交的区域，人眼完全看不到物体AB，即图中的3区域。
故选C。
4．C
【详解】A．声音的传播速度和介质种类有关，和声音的频率无关，所以，在空气中超声波的传播速度等于次声波的传播速度，故A错误；
B．声音不能在真空中传播，月球附近是真空，故利用超声波不可以测出地球和月亮之间的距离，故B错误；
C．红外线和紫外线均是光，光在真空中传播速度是 ，所以红外线和紫外线在真空中传播速度相同，故C正确；
D．验钞机是利用紫外线使钱币内的荧光物质发光来鉴别真假的，故D不符合题意。
故选C。
5．ACD
【详解】试题分析:A是由于光的折射，光从水或其它介质斜射入空气中时，折射光线远离法线，折射角大于入射角，我们逆着折射光线的方向看到的就是水中的物体的虚像（是折射光线反向延长线的交点），虚像的位置比实际位置高些．CD是凸透镜成像，光发生两次折射形成的；B小孔成像是由于光在同种均匀介质中沿直线传播形成的．光在通过小孔时，上方的光射向下方，下方的光射向上方，是实际光斑的汇聚，成的是倒立的可大可小的实像．故选ACD
考点：光现象
6．AD
【详解】倒装壶利用连通器内同种液体液面是相平的原理设计的，A说法正确；水转连磨是利用水的机械能加工粮食的机械，B说法错误；赤道式日晷是利用光的直线传播现象来计时的，C说法错误；多壶式滴漏是利用滴水的多少来计量时间，为了计时准确受水壶中水量要均匀增加，D说法正确；答案选AD．
7． 同种均匀介质 真空 3×108
【详解】光在同种均匀介质中沿直线传播．小孔成像、日食月食都是光沿直线传播的例子．
光在真空中的传播速度最大，其数值为3×108m/s．
8． 直线传播 地球
【详解】由于光的直线传播，当地球运行到太阳和月球之间时，太阳射向月球的光线被地球部分遮挡，就会形成月偏食；太阳射向月球的光线被地球全部遮挡，就会形成月全食．
所以月全食发生的原因是由于光的直线传播，位于中间位置的是地球．
9． 3×108 9×108
【详解】[1]光在真空中的传播速度是3×108m/s。
[2] 在真空中1秒内通过的距离——光秒作为长度单位，那么3光秒
故3光秒为。
10． 倒立 光在同一种均匀介质中沿直线传播
【详解】[1][2]蜡烛发出的光通过小孔后，在小孔后面的光屏上形成倒立的实像，这就是小孔成像。它的成像原理是光在同一种均匀介质中沿直线传播，A点发出的光会成像在光屏的下部，B点发出的光会成像在光屏的上部，从而形成倒立的像。
11． 波速 蓝 光在均匀介质中沿直线传播
【分析】真空中的光速是相同的；红绿蓝为光的三原色；小孔成像属于光的直线传播。
【详解】[1]电磁波家族有无线电波、红外线、可见光、紫外线等，在真空中传播时，它们的波速相同。
[2]红、绿、蓝三种色光称为光的三原色。
[3]天气晴朗时树荫下会出现圆形光斑，这是太阳经小孔成的实像，是由于光的直线传播产生的。
12． 时间 直线 3×108
【详解】[1][2]“日晷”是利用观察晷针的影子来判断时间的，影子是由于光在沿直线传播过程中遇到不透明的物体而形成的，故“日晷”是利用光沿直线传播原理来计量时间的。
[3]在真空中，光的传播速度是3×108m/s，即1s内光的传播距离为3×108m。
13． 直线 熔化
【详解】[1]光在同种均匀介质中沿直线传播，所以激光武器更能准确打击目标。
[2]激光击中物体时，会使固体熔化成液体，液体再进一步汽化成气体。
14． 木棒的影子长 旗杆的影子长
【详解】（1）[1]根据题意，物体的高度之比与对应的影子长之比是相等的。要想测量物体的高度，需分别测出木棍和尺的高度及对应的影子的高度，故木棒A的长度记为a；木棒的影子长记为b；旗杆的影子长记为c。
（2）[2]根据题意，假设旗杆的长度为h，则
变形可得旗杆的高度
15． 暗 倒立 光的直线传播 变小 小孔成像的清晰度可能与孔径大小有关
【详解】（1）[1] 因为蜡烛光的强度比较弱，烛焰是成像物体，在明亮的环境中，烛焰成的像比较暗，成像不太清晰，所以要想看得到清晰的像，该实验在较暗的环境下效果更好。
（2）[2] [3] 物体发出或反射的光通过小孔后，在小孔后面的半透膜上形成倒立的实像，这就是小孔成像，其原理是光在同种均匀介质中沿直线传播。
（3）[4] 小明增大蜡烛与小孔之间的距离，即物距变大了，由于孔到薄膜的距离一定，则在半透明膜上成的像将变小。
（4）[5] 在光源与小孔距离一定时， 小孔越大，成的像越模糊，所以可以进行的猜想与假设是：小孔成像的清晰度可能与孔径大小有关。
16． 实像 光线沿直线传播 蜡烛离小孔近一些 D 树叶缝隙离地面的距离不同
【详解】(1)[1]根据光沿直线传播的原理，作出蜡烛AB通过小孔所成的像A'B'，如下图所示：
。
(2)[2][3]小孔成像的原理是光线沿直线传播，所成像的性质是实像。
(3)[4]为了增大烛焰所成的像，可采取的办法是：蜡烛离小孔近一些或将塑料薄膜远离小孔。
(4)[5]蜡烛经小孔成倒立的实像，像的形状与蜡烛形状相同，像与小孔的形状无关，即蜡烛在半透明纸上成的像是蜡烛的倒立像，故选D。
(5)[6]晴天太阳透过树叶缝隙形成的圆形光斑与上述原理相同，其圆形光斑大小不一的原因是树叶缝隙离地面的距离不同。
17． 正方形 光的直线传播 太阳 像 A
【详解】（1）[1][2]太阳光在空气中沿直线传播，当纸板和地面相距较近时，在地面上能观察到正方形状亮斑。
（2）[3][4]树叶的缝隙就是一个个小孔，圆形亮斑是太阳的像，是由于光的直线传播形成的太阳的实像。
（3）[5]为了研究孔的大小对光斑形状的影响，需要控制孔的形状不变，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；
BCD三图中随着卡片乙向左移动，孔的形状发生了变化，故BCD不符合要求。
故选A。
18． 倒立 光的直线传播 逐渐变大 7.0 半透明纸到小孔的距离 物体的高度
【详解】[1][2]蜡烛在塑料薄膜上所成的像是倒立的实像，这种现象叫小孔成像；其成像的原理是光的直线传播。
[3]从表格中可以看出：当蜡烛和小孔的距离保持不变时，半透明纸离小孔越远，所成的像越大。
[4]小孔到半透明纸的距离每增加2cm，像的高度增大1cm，以最后一组数据为例，继续将距离增大至14cm，则：小孔到半透明纸的距离增大了
14cm-10cm=4cm
则像的高度将增大2cm，达到
5cm+2cm=7cm
[5][6]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，因此，我们在研究像的大小与蜡烛离小孔的距离是否有关时，根据控制变量法的要求，我们应该控制物体的高度、半透明纸到小孔的距离不变。
19．见解析
【详解】这句话不正确，光在同一种均匀介质中是沿直线传播的，如果这种物质不均匀，就不是直线传播了．
20．3.9×108m
【详解】解：从地球到月球光的传播时间
月球到地球之间的距离
答：月球到地球之间的距离是。
21．（1）长度的单位；（2）；（3）
【详解】解：（1）一光年指光在真空中1年里传播的距离，所以光年是长度的单位。
（2）太阳到地球的距离为
（3）向月球发射的激光到达月球需要时间为
答：（1）光年是长度的单位；
（2）太阳到地球的距离为；
（3）向月球发射的激光到达月球需要时间为。
