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7. 物理与地理《考工记》著于春秋战国时期，是我国流传至今年代最早的关于手工业技术的文献。其中记载了一种通过太阳的影子辨别东西方位的方法，如图所示，在水平地面上的O点竖立一根木杆，从早晨到傍晚，木杆的影子从图中的OA处运动到OC处，则B点在O点的（
A.南方
B.北方
C.东方
D.西方
A
）A.南方
B.北方
C.东方
D.西方
答案
7. A
解析
【分析】
要判断B点相对于O点的方位，需结合北半球太阳视运动与影子的关系：我国位于北半球，北回归线以北地区，正午时太阳在正南方向，此时木杆的影子最短，且影子方向与太阳所在方向相反。观察题图，木杆的影子从早晨的OA（朝西）移动到傍晚的OC（朝东），最短的影子是OB，对应正午时刻，结合图中方位，可判断B点在O点的南方。
【解析】
我国地处北半球，正午时太阳位于正南方向，木杆影子最短，影子与太阳方向相反。题图中，OA是早晨太阳在东时形成的朝西的影子，OC是傍晚太阳在西时形成的朝东的影子，中间最短的OB对应正午，此时结合图中方位，B点在O点的南方，因此选A。
【答案】
A
【知识点】
方位判断、太阳视运动
【点评】
本题结合古代文献考查方位判断，需掌握北半球太阳视运动与影子的对应关系，是基础应用类题目。
【难度系数】
0.5
要判断B点相对于O点的方位，需结合北半球太阳视运动与影子的关系：我国位于北半球，北回归线以北地区，正午时太阳在正南方向，此时木杆的影子最短，且影子方向与太阳所在方向相反。观察题图，木杆的影子从早晨的OA（朝西）移动到傍晚的OC（朝东），最短的影子是OB，对应正午时刻，结合图中方位，可判断B点在O点的南方。
【解析】
我国地处北半球，正午时太阳位于正南方向，木杆影子最短，影子与太阳方向相反。题图中，OA是早晨太阳在东时形成的朝西的影子，OC是傍晚太阳在西时形成的朝东的影子，中间最短的OB对应正午，此时结合图中方位，B点在O点的南方，因此选A。
【答案】
A
【知识点】
方位判断、太阳视运动
【点评】
本题结合古代文献考查方位判断，需掌握北半球太阳视运动与影子的对应关系，是基础应用类题目。
【难度系数】
0.5
8.激光测距技术广泛应用在人造地球卫星测控、大地测量等方面。激光在空气中的速度接近于真空中的光速约为
3.0×10⁸
m/s；已知一束激光从测距仪发出并射向月球，大约经过2.5 s反射回来，则地球到月球的距离约是3.75×10⁵
km。答案
8. 3.0×10⁸ 3.75×10⁵
解析
【分析】
首先需明确光在空气中的速度接近真空中的光速，这是第一个空的答案依据；对于地月距离，激光从地球到月球再反射回来，总时间是往返时间，因此单程时间为总时间的一半，再利用速度公式计算距离，最后完成单位转换即可。
【解析】
1. 真空中的光速为$3.0×10^8\ \mathrm{m/s}$，激光在空气中的速度接近真空中的光速，故第一个空填$3.0×10^8$。
2. 激光往返总时间$t_{\mathrm{总}}=2.5\ \mathrm{s}$，则激光从地球到月球的单程时间$t=\frac{t_{\mathrm{总}}}{2}=\frac{2.5\ \mathrm{s}}{2}=1.25\ \mathrm{s}$。
根据速度公式$v=\frac{s}{t}$，可得地球到月球的距离$s=vt=3.0×10^8\ \mathrm{m/s}×1.25\ \mathrm{s}=3.75×10^8\ \mathrm{m}$；因$1\ \mathrm{km}=1000\ \mathrm{m}$，故转换单位后$s=3.75×10^5\ \mathrm{km}$。
【答案】
$3.0×10^8$；$3.75×10^5$
【知识点】
光速、速度公式应用、单位换算
【点评】
本题考查光速的识记和速度公式的简单应用，核心是理解激光往返时间与单程时间的关系，注意单位转换，属于基础题。
【难度系数】
0.8
首先需明确光在空气中的速度接近真空中的光速，这是第一个空的答案依据；对于地月距离，激光从地球到月球再反射回来，总时间是往返时间，因此单程时间为总时间的一半，再利用速度公式计算距离，最后完成单位转换即可。
【解析】
1. 真空中的光速为$3.0×10^8\ \mathrm{m/s}$，激光在空气中的速度接近真空中的光速，故第一个空填$3.0×10^8$。
2. 激光往返总时间$t_{\mathrm{总}}=2.5\ \mathrm{s}$，则激光从地球到月球的单程时间$t=\frac{t_{\mathrm{总}}}{2}=\frac{2.5\ \mathrm{s}}{2}=1.25\ \mathrm{s}$。
根据速度公式$v=\frac{s}{t}$，可得地球到月球的距离$s=vt=3.0×10^8\ \mathrm{m/s}×1.25\ \mathrm{s}=3.75×10^8\ \mathrm{m}$；因$1\ \mathrm{km}=1000\ \mathrm{m}$，故转换单位后$s=3.75×10^5\ \mathrm{km}$。
【答案】
$3.0×10^8$；$3.75×10^5$
【知识点】
光速、速度公式应用、单位换算
【点评】
本题考查光速的识记和速度公式的简单应用，核心是理解激光往返时间与单程时间的关系，注意单位转换，属于基础题。
【难度系数】
0.8
9.小雯坐在开着天窗的轿车里，如图(甲)所示，通过天窗能看到天空的景色，请在图(乙)的简化图中画出小雯看到天窗外天空范围的光路图，A点表示小雯的眼睛。
答案
9. 如图所示
解析
【分析】要画出小雯看到天窗外天空范围的光路，需依据光的直线传播原理：人看到物体是因为物体的光进入眼睛，因此需以眼睛A为端点，连接天窗开口的两个边缘，将连线向天窗外延长，两线间区域即为能看到的天空范围，光线方向指向A点。
【解析】解题步骤：1. 确定图乙中天窗开口的左右两个边缘点；2. 用直线分别连接A点与这两个边缘点；3. 将两条直线向天窗外侧（上方）延长，光线箭头指向A点，最终两条直线之间的区域就是小雯能看到的天空范围。
【答案】
【知识点】光的直线传播
【点评】本题结合生活场景考查光的直线传播的应用，理解视野范围的形成逻辑是解题核心，属于基础应用类题目。
【难度系数】0.6
【解析】解题步骤：1. 确定图乙中天窗开口的左右两个边缘点；2. 用直线分别连接A点与这两个边缘点；3. 将两条直线向天窗外侧（上方）延长，光线箭头指向A点，最终两条直线之间的区域就是小雯能看到的天空范围。
【答案】
【知识点】光的直线传播
【点评】本题结合生活场景考查光的直线传播的应用，理解视野范围的形成逻辑是解题核心，属于基础应用类题目。
【难度系数】0.6
10. 制作简易针孔照相机: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[如图(甲)]。
(1)将点燃的蜡烛置于小孔前的适当位置,观察到烛焰将在塑料薄膜上成像,这种现象叫
(2)若易拉罐底部小孔形状是三角形,则他在塑料薄膜上看到的像是
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
(3)若将蜡烛逐渐远离小孔,塑料薄膜上的像将
(4)如图(乙)所示,AB是烛焰的示意图,作出它通过易拉罐底部上的小孔O在光屏P上所成的像。
(1)将点燃的蜡烛置于小孔前的适当位置,观察到烛焰将在塑料薄膜上成像,这种现象叫
小孔成像
。产生此现象的原因是光沿直线传播
。(2)若易拉罐底部小孔形状是三角形,则他在塑料薄膜上看到的像是
D
。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
(3)若将蜡烛逐渐远离小孔,塑料薄膜上的像将
变小
(选填“变大”“不变”或“变小”)。(4)如图(乙)所示,AB是烛焰的示意图,作出它通过易拉罐底部上的小孔O在光屏P上所成的像。
答案
10. (1) 小孔成像 光沿直线传播 (2) D (3) 变小 (4) 如图所示
解析
【分析】
本题考查小孔成像的相关知识，需结合光的直线传播原理分析各问题：(1)针孔照相机的成像现象为小孔成像，源于光的直线传播；(2)小孔成像的形状由物体决定，与小孔形状无关，且成倒立实像；(3)小孔成像中，物距增大时像会变小；(4)作图需利用光的直线传播，确定物体各点的像点后连接得到像。
【解析】
(1)点燃的蜡烛发出的光沿直线传播，经过小孔后在塑料薄膜上形成倒立的实像，这种现象叫小孔成像，产生原因是光在同种均匀介质中沿直线传播。
(2)小孔成像的特点是像的形状与烛焰形状相同，与小孔形状无关，且成倒立的实像，因此选D。
(3)小孔成像时，蜡烛逐渐远离小孔，物距变大、像距不变，根据成像规律，像会变小。
(4)根据光的直线传播，分别连接A与小孔O，延长至光屏P得到A点的像A'；连接B与小孔O，延长至光屏P得到B点的像B'，连接A'B'即为AB所成的倒立实像，如图所示。
【答案】
10. (1) 小孔成像；光沿直线传播 (2) D (3) 变小 (4)
【知识点】
小孔成像、光的直线传播
【点评】
本题围绕小孔成像的基础知识点展开，考查对成像现象、原理、特点及作图的掌握，属于光学基础题，需牢记小孔成像的核心规律。
【难度系数】
0.6
本题考查小孔成像的相关知识，需结合光的直线传播原理分析各问题：(1)针孔照相机的成像现象为小孔成像，源于光的直线传播；(2)小孔成像的形状由物体决定，与小孔形状无关，且成倒立实像；(3)小孔成像中，物距增大时像会变小；(4)作图需利用光的直线传播，确定物体各点的像点后连接得到像。
【解析】
(1)点燃的蜡烛发出的光沿直线传播，经过小孔后在塑料薄膜上形成倒立的实像，这种现象叫小孔成像，产生原因是光在同种均匀介质中沿直线传播。
(2)小孔成像的特点是像的形状与烛焰形状相同，与小孔形状无关，且成倒立的实像，因此选D。
(3)小孔成像时，蜡烛逐渐远离小孔，物距变大、像距不变，根据成像规律，像会变小。
(4)根据光的直线传播，分别连接A与小孔O，延长至光屏P得到A点的像A'；连接B与小孔O，延长至光屏P得到B点的像B'，连接A'B'即为AB所成的倒立实像，如图所示。
【答案】
10. (1) 小孔成像；光沿直线传播 (2) D (3) 变小 (4)
【知识点】
小孔成像、光的直线传播
【点评】
本题围绕小孔成像的基础知识点展开，考查对成像现象、原理、特点及作图的掌握，属于光学基础题，需牢记小孔成像的核心规律。
【难度系数】
0.6
