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1、初中物理自主招生讲练12光的直线传播、光速、光年与光的反射1.光直线传播的应用【知识点的认识】光直线传播的应用的原理就是光在均匀介质中直线传播.光沿直线传播的应用实例很多，例如：（1）小孔成像；（2）射击瞄准；（3）激光准直；（4）排直队要向前看齐等.（5）影子的形成（6）日月食的形成【命题方向】给出一些光的现象（光的直线传播、光的反射、光的折射）来判断是否是光的那种现象是命题的关键.【解题方法点拨】只要判断好直线传播的条件就可以解答.一光直线传播的应用（共20小题）1 .路灯高度为6.8米，人的高度为1.7米，当人行走时，头顶的影子在地面上以1米/秒的速度匀速移动，则（）A.人不可能匀速行走
2、B.人以0.75米/秒的速度匀速行走C.人以0.5米/秒的速度匀速行走D.人以0.25米/秒的速度匀速行走2 .夜晚，人们仰望天空，有时能看到闪烁的人造地球卫星。地球赤道处有一观察者，在日落4小时后看到一颗人造地球卫星从赤道正上方高空中经过，设地球半径为R,则这颗人造地球卫星距赤道地面的高度至少为（）A.AB.RC.2RD.4R23.2009年7月22日上午益阳出现了日食现象。小华借助如图所示的小孔成像实验装置对当时发生日食的太阳进行观察，纸盒上扎有圆形小孔，则她在半透明光屏上看到像的形状是图中的（）A.CB.B.b,所以Va影Vb彰，同理，当两人头部的影子达到重合后，再继续远离路灯时，因为A
3、比B高，即ab,此时A影子会超过B的影子，两者的距离变化为：先减小，后增大。此题也可假设A,B两人站在一起，则A的影子比B长。两人一起往前走，由此可知，两人影子之间的距离会不断增大。现在A站在B后，两人影子移动速度仍符合假设的规律，因此A的影子会先追上B的影子，然后再超过它。所以A，和B的距离会先减小，后增大。故选：Do%6 .下列光现象中，由于光的直线传播而形成的是（答案与解析：平面镜中的像、拱桥的倒影是光的反射形成的；小孔成像是光的直线传播形成的；放大的邮票是光的折射形成的。故选：Bo7 .月食现象形成的原因是（）A.太阳光从侧面照射到月球上8 .射向月球的太阳光，途中被地球挡住C.射向地
4、球的太阳光，途中被月球挡住D.射向月球的太阳光，一部分被月球吸收了答案与解析：当太阳、地球与月球三者在同一条直线上，地球位于太阳与月球之间，沿直线传播的太阳光被不透明的地球挡住，太阳光照不到月球上，在地球上看不到月球的现象就是月食。故选：Bo8.如图所示的四个事例中，由光直线传播形成的是（）答案与解析:A、日食是太阳发出的光在沿直线传播射向地球的过程中，被月亮挡住了,是光的直线传播形成的，故本选项正确；B、潜望镜是平面镜成像原理，平面镜成像属于光的反射原理，故本选项不符合题意；C、冰可以磨成中间厚边缘薄的凸透镜。凸透镜正对太阳光，在凸透镜后面能形成一个最小、最亮的光斑，这个光斑是凸透镜的焦点，
5、这是光的折射现象，故本选项不符合题意；D、钢笔错位是由于光的折射现象，故本选项不符合题意。故选：Ao9 .如图所示，用自制针孔照相机观察烛焰，有以下四句说法a.薄膜上出现烛焰的像是倒立的b.薄膜上烛焰的像可能是缩小的也可能是放大的c.保持小孔和烛焰的距离不变，向后拉动内简，增加简长，烛焰的像变大d.保持小孔和烛焰的距离不变，向前推动内筒，烛焰的像更明亮对于这四句说法，其中正确的是（）答案与解析：a、小孔成的像是倒立的，正确；b、孔离物的距离大于孔离屏的距离时，像缩小，孔离物的距离小于孔离屏的距离时,像放大，正确；c、小孔和烛焰的距离不变，向后拉动内筒，增加简长时，如图所示，像变大，正确；d、相
6、同多少的光，照在较小的面积上，成像更明亮，正确。10 .如下短句或词语涉及到的知识与光的直线传播无关的是（A.立竿见影B.一叶障目C.鱼翔浅底D.三点对一线答案与解析：立竿见影是光沿直线传播形成的，一叶障目是因为光沿直线传播形成的现象，鱼翔浅底是光的折射形成的水的深度变浅，三点对一线是利用了光沿直线传播，所以没有涉及到光的直线传播的应是鱼翔浅底。故选：Co11 .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
7、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与解析：当太阳、水星、地球运行到一条直线上时，太阳光有一部分被水星挡住，所以在地球上看不到光线，形成小黑斑实际是水星与地球对着的那一面，所以A、C、D不符合题意，B符合题意；故选：Bo（多选）12.某人身高1.7米，为了测试路灯的高度。他从路灯正下方沿平直公路以1米/秒的速度匀速走开。某时刻他的影子长为1.3米，再经过2秒钟，他的影子长为L8米，则下列说法正确的是（）A.路灯距离地面8.5米B.路灯距禽地面约为4.8米C.头顶的影的移动速度大小保持不变D.头顶的影的移动速度越来越大答案与解析：据题意，可得到以
8、下示意图：如图，人的身高CG=EH=I.7m,路灯高为AB,第一次影子长为CD=L3m,第二次影子长为EF=1.8m,2s内人前进的距离CE=ImsX2s=2m,根据题意得:(1)因为agcdsabd,所以竺=CD,ABBCCD代入数据得：11=L3m;ABBC+1.3m(2)因为AHEFsabf,所以强=理ABBCmE+EF代入数据得：LZIL=_L8三_；ABBC+2m+l.8m（1）（2）两式联立解得：BC=5.2m,AB=8.5m;故A正确，B错误。设人从图中B点开始向右以Vi速度匀速右移，移动时间为t,则人头影子也从B点开始，移动速度为V2,BD=v2t,BC=vt,因为aGCDsA
9、BD,所以BD-BC=”;所以QLVit=V21 ABBDAB,变形后得，V2=Vi,因AB为路灯高，CG为人高，Vl为AB-CG人运动速度，在本题中均为定值，故V2为定值，即人头影子为匀速直线运动，故C正确、D错误。（2）另解：设经任意时间3影子移动到D点，再经时间t影子移动到F点（图依然可用第一问的图），人速度为lms,则BC=CE=t因为4GCDsaBD,所以CDZBD=CG/AB,由已知得（BD-t）/BD=I.7/8.5,解得BD=8.5t6.8又因为4HEFsaBF,所以EFBF=HEAB,由已知得(DFDE)/(BD+DF)=HE/AB,继续代入已知得(DF-(2t-BD)/(B
10、D+DF)=1.7/8.5,将BD=8.5t6.8代入该式解得DF=8.5t6.8,即BD=DF,由设知BD,DF为两个任意时间间隔t影子所走距离，同样时间，距离相同，即影子速度相同，证明影子匀速运动，故C正确、D错误。故选：ACo（多选）13.2009年7月22日，在我国长江流域发生了500年一遇的日全食，是因为通常日全食观察时间只有两三分钟，但本次日全食观察时间长达6分钟，是近500年间在我国境内全食持续时间最长的一次。世界天文学界甚至称此次日食为“中国日全食”。假设若干年以后，长江流域将观察到日环食，那么正确的说法是（）A.附近区域虽观察不到日环食，但可能观察到日偏食B,附近区域既观察不
11、到日环食，也不可能观察到口偏食C.发生日环食时，地月距离比日全食时会近些D.发生日环食时，地月距离比日全食时会远些答案与解析：日食是当月亮正好在太阳和地球之间时，地球进入了月亮的影子中时形成的，属于光的直线传播现象；当形成日全食时，月球把太阳光全部挡住，没有光线照射到地球，此时地月之间的距离最近；当形成日环食时，中间的太阳光照射不到，边缘光线可以照射到地球，此时地月之间的距离最远；日偏食是看到的太阳不再是圆形的，而是残缺不全的。故选：ADo14 .2010年1月15日发生了全球未来一千年内持续时间最长的日环食，也是我国22年来的首次日环食。如图所示，发生“日环食”时太阳、地球、月球应处在同一直
12、线上，则地球应在图中乙所示的位置。（选“甲”或“乙”）太阳月球答案与解析：发生日食时，太阳、月球与地球位于一条直线上，月球位于太阳与地球之间，由图示知地球应位于图示乙位置。故答案为：乙。15 .有一根高度为Im的竖直放置的标杆，在太阳光照下，它的影长为1.1m.同时有一根竖直放置的电线杆，它的高度是6m,影长为6.6m。答案与解析：设电线杆的影长为L,则有：Im：l.lm=6m:L1.=6.6m故答案为：6.6o16 .2002年6月11日早晨，在我国中部和东部地区观察到了日偏食现象，这是由于光的直线传播而形成的,观察的区域处于一的影子之中。答案与解析：日食的形成原因是由于光沿直线传播。观察的
13、区域处于月亮的影子之中。如图所示：在A区域的人，地球将太阳全部挡住，是日全食现象。在B区域的人，地球将一部分太阳挡住，是日偏食现象。故答案为：直线传播；月亮。17 .在“制作小孔成像观察仪”活动中，小明把制作好的圆筒插入易拉罐中，如图所示，圆筒的A（A/B）端是半透明薄纸制成的光屏。（1）用制成的小孔成像观察仪观察静物时，小明移动圆简位置，增大光屏与小孔之间距离，则光屏上像将变大（变大/不变/变小），且所成的像是物体倒立（选填“正立”或“倒立”）的像。（2）后来，小明拿掉圆筒上的光屏，仍然像刚才那样观察，他一不能（选填“能”或“不能”）观察到像。1,插入小孔、方向AB三R:HMi圆筒答案与解析
14、：小孔成像是光在同种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，为了成像更清晰，便于观察，半透明的薄纸应该放在圆筒的A端；（1）物体与小孔的距离不变时，像的大小与光屏和小孔之间的距离有关，光屏与小孔之间的距离增大时，光屏上的像将变大；光沿直线传播，所成的像是倒立的实像；（2）小明拿掉圆筒上的光屏，仍然像刚才那样观察，由于此时眼睛的位置不是光线会聚成像的位置（不在原光屏的位置），所以他不能观察到像。故答案为：A；（1）变大；倒立；（2）不能。18 .夏令营活动中，小芳同学在南京红山森林公园里迷了路。但她发现草坪上一根直立的杆子的影长先慢慢变短，后以慢慢变长。若图中直杆的影子最短，请你在
15、图中用箭头标出正南的方向。答案与解析：当太阳处于正南方时，直杆的影子最短，如图所示:答：如图所示。19 .请用光路图画出“井底之蛙”视野的范围。答案与解析：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，图中阴影部分的范围就是青蛙观察到的范围。如图所示：20 .灯距地面的高度为h,身高为1的人以速度U匀速直线行走，如图所示。(1)有甲、乙两位同学对人的头顶的影子的运动情况分别谈了自己的看法，甲同学认为人的头顶的影子将做匀加速直线运动，而乙同学则依据平时看到的自己的影子的运动情况，认为人的头顶的影子将做匀速直线运动，你认为甲、乙两位同学对人的头顶
16、的影子的运动情况的看法，谁的看法是正确的？(2)请说明你的判断依据：(3)求人影的长度随时间的变化率。答案与解析：不妨设人从路灯处出发，人的路程与人影间的关系如图示。在时间t内，S人=，如图示由相似三角形知识得：S人+遛=且,I=k1,S影=LSjl=S影1S影1h-1S人由于人做匀速直线运动，速度U是一个定值，h与1也是定值，由此看见：人影S彰与时间I成正比，人影做匀速直线运动；人影的长度s影随时间的变化率也=工U。th-1答：（1）乙的看法是正确的。（2）速度u、h、1是定值，根据人影路程S影与时间t的关系是S影=工ut，可知影h-1l路程S影与时间t成正比，所以人影做匀速直线运动。（3）
17、人影的长度随时间的变化率是工u.21 .如图所示是迈克尔逊用转动八面镜法测光速的实验示意图，图中P为可旋转的八面镜，S为发光点，T是望远镜，平面镜O与凹面镜B构成了反射系统。八面镜距反射系统的距离为AB=L（L可长达几十千米），且远大于OB以及S和T到八面镜的距离。现使八面镜转动起来，并缓慢增大其转速，当每秒转动次数达到no时，恰能在望远镜中第一次看见发光点S,由此迈克尔逊测出光速。以下分析正确的是（）A.第一次光A点开始经一系列的反射再到达望远镜所用的时间为tL4110B.八面镜从图示位置转四分之一圈过程中，能在望远镜中看见四次发光点SC测出光速C=16LnoD.如果改八面镜为六面镜，且六面
18、镜距反射系统的距离为AB=L时，缓慢增大其转4速，当每秒转动次数达到吧乜，六面镜从图示位置转六分之一圈时，恰能在望远镜中第9一次看见发光点S答案与解析：(I)若P为可旋转的八面镜：从A点开始经一系列的反射再到达望远镜所通过的距离s=2L,因为八面镜P从现在位置到下次再出现如图形状的状态时需要转八分之一圈。则当转速达到no时，恰能在望远镜中再一次看见发光点S,故B错误；光A点开始经一系列的反射再到达望远镜所用的时间为t=_J,故A错误：110s2LC=16Ln0t8n0故C正确；(2)若P为可旋转的六面镜：从A点开始经一系列的反射再到达望远镜所通过的距离s=2XL=工L。42所以六面镜P从现在位
19、置到下次再出现如图形状的状态时需要转六分之一圈。则当转速达到n时，恰能在望远镜中再一次看见发光点S,所以光A点开始经一系列的反射再到达望远镜所用的时间为t=-A-s,6n,7l因为C=J-=-=16Lno,6n所以六面镜P每秒转动次数I=吧%；故D错误；3故选：Co22 .物理小组的同学想利用闪电和雷声的时间间隔计算闪电发生位置到他们的距离，以下是四位同学提出的不同方案，其中计算结果误差最小的应该是（）A.记录刚刚看到闪电至刚刚听到雷声的时间，再乘以声速B.记录刚刚看到闪电至雷声刚刚结束的时间，再乘以声速C.由两位同学分别按选项A,B两种方法测量时间，求平均值后，再乘以声速D.由一位同学按照选
20、项A的方法，多测几次对应不同闪电与雷声的时间间隔，求平均值后，再乘以声速答案与解析:A、记录刚刚看到闪电至刚刚听到雷声的时间，这样闪电和雷声对应，时间的误差最小，符合题意；B、记录刚刚看到闪电至雷声刚刚结束的时间，由于雷声经过云层、山脉反射会持续一段时间，这样测量会导致时间偏大，误差大，不合题意；C、B选项的做法是不正确的，因此两次求平均值，也是错误的，不合题意；D、闪电每次可能会出现在不同的地方，不是固定在一点，因此不能用“多测几次对应不同闪电与雷声的时间间隔，求平均值”的方法，这种做法是错误的，不合题意。故选：AO23 .下列现象属于光的反射的是（）A.雨后的彩虹B.树荫下的光斑C.池水看
21、起来“浅”D.树在水中的倒影答案与解析:A、雨过天晴时，常在天空出现彩虹，这是太阳光通过悬浮在空气中细小的水珠折射而成的，白光经水珠折射以后，分成各种彩色光，这种现象叫做光的色散现象，故A不符合题意。B、树荫下的圆形光斑属于小孔成像，是由于光沿直线传播形成的。故B不符合题意。C、池水看起来“浅”，是由于光从水中斜射入空气中时发生折射形成的，故C不符合题意。D、水中倒影属于平面镜成像；平面镜成像是光的反射原理，故D符合题意。故选：Do24 .如图所示的光现象中，由于光的反射形成的是（手在屏幕上形成的手影B.鸟巢在水中形成的倒影人透过水球成的像D.勺柄好像在水面处折答案与解析：A、手影是由于光的直
22、线传播形成的，故A错误；B、鸟巢在水中形成的倒影，这是由于光的反射形成的，故B正确；C、人透过水球成的像属于凸透镜成像，是光的折射现象，故C错误；D、水中的勺柄好像在水面处折弯了，是由于光从水中射向空气时发生折射形成的，是光的折射现象形成的，故D错误。故选：Bo25 .下列关于光的反射的一些说法中，正确的是（）A.我能看到卷子上的字，是由于我的眼睛发出的光射到了字上B.我要想在墙上的大镜子前看到我的全身像，镜子的高度至少要与我的身高一样C.平面镜也可成缩小的像D.如果我在一块平面镜中看到了你的眼睛，那么你也一定会通过这面镜子看到我的眼睛答案与解析：A、我们能看到物体，是因为物体发光或反射光线进
23、入人眼，人眼不是光源，所以人眼不会发光照射物体，故A错误；B、人若能从镜中看到自己的全身像，需满足的条件是：人的头顶和脚射出的光，经镜子反射后都能进入人的眼睛，即人像的上、下两端与眼睛的连线必须都穿过镜子。如图所示，AB表示人的全身，C点表示人眼的位置。根据平面镜成像的特点，作出人的像ABI将A，和C,B，和C分别用直线连接起来。则EF就是镜子至少应具有的长度。因为A，B/7EF/7AB,且D为AA的中点；所以E、F分别为AC、B,C的中点；所以EF为AABC的中位线；则EF=工ab,=Iab,即镜子的长度至少为身高的一半，才能看到全身像；故B错22误；C、由平面镜成像特点可知，平面镜成正立、
24、等大的虚像，不可成缩小的像，故C错误。D、根据光的反射定律，反射角等于入射角；在光的反射中，光路是可逆的；所以，当你在平面镜中看到他人的眼睛时，对方也一定能看到你的眼睛，故D正确。故选：D。26 .如图是好莱坞大片盗梦空间里所谓“镜子时刻”的场景。像这样多次反复成像所需要的平面镜至少（）A. 1块B. 2块C. 3块D. 4块答案与解析：根据镜面对称的性质，可知，若只有对面的块平面镜只能成一次像，根据成像的情况，说明有另一块平面镜与其相对且平行放置，因此出现这样的场景至少需要2块平面镜，A在左右两个平面镜中分别成像为Ai、A2,左边的像Ai会在右边镜中成像为A3,以此类推，如图所示故选：Bo2
25、7 .如图所示，一平面镜放在圆筒的中心处，平面镜正对筒壁上一点光源S,点光源发出一细光束垂直射向平面镜。平面镜从图示位置开始绕圆筒中心轴0匀速转动，在转动10角时，点光源照射到筒壁上的反射光斑转过的角度为（）答案与解析：如右图所示，平面镜旋转10,相当于入射角增大10（原来入射角为O0）,故现在入射角为10,反射角为10,则入射角和反射角的夹角为20,即点光源照射到筒壁上的反射光斑转过的角度为28.图中的现象是由于光的反射而形成的是（）答案与解析:A、图中倒立的人像属于凸透镜成像，凸透镜成像是光的折射现象，故木选项不符合题意。B、手在墙上形成手影是光在同种均匀的介质中沿直线传播形成的，故本选项不符合题意。C、平静的水面相当于平面镜，桥在水中成像是平面镜成像现象，故属于光的反射，故本选项符合题意。D、通过透镜看放大文字是光的折射现象，故本选项不符合题意。故选：Co29 .如图，清澈平静的湖面上空，有只白鹭正向下俯冲捕食。白鹭向下俯冲过程中，通过湖面所成像的虚、实及其像的大小变化是（）A.虚像、变大B.虚像、不变C.实像、变大D.实像、不变答案与解析：水面相当于平面镜
