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9. 如图2-2-3所示，在一个纸板上打若干个小孔，组成一个心形。在室内让这个纸板在烛焰和白墙之间移动，在墙上能看到的图案是(
B
)。答案
9. B
解析
【分析】
本题考查小孔成像的原理，解题思路是：小孔成像是光沿直线传播形成的，成倒立的实像；多个小孔时，每个小孔都会成烛焰的倒立像，这些像的排列形状与小孔的排列形状一致。据此判断墙上的图案。
【解析】
根据光的直线传播，小孔成像成倒立的实像；本题中纸板上的小孔排列成心形，因此白墙上会出现由多个烛焰倒立像组成的、形状为倒立心形的图案，对应选项B。
【答案】
B
【知识点】
光的直线传播、小孔成像
【点评】
本题结合小孔成像原理，考查对光沿直线传播的应用，需理解小孔成像时像的特点，属于基础光学题，难度适中。
【难度系数】
0.5
本题考查小孔成像的原理，解题思路是：小孔成像是光沿直线传播形成的，成倒立的实像；多个小孔时，每个小孔都会成烛焰的倒立像，这些像的排列形状与小孔的排列形状一致。据此判断墙上的图案。
【解析】
根据光的直线传播，小孔成像成倒立的实像；本题中纸板上的小孔排列成心形，因此白墙上会出现由多个烛焰倒立像组成的、形状为倒立心形的图案，对应选项B。
【答案】
B
【知识点】
光的直线传播、小孔成像
【点评】
本题结合小孔成像原理，考查对光沿直线传播的应用，需理解小孔成像时像的特点，属于基础光学题，难度适中。
【难度系数】
0.5
10. 由于光在均匀介质中沿直线传播，所以人眼通过一个小窗口能看到的范围是有限的，请在图2-2-4上作图表示人眼能看到的范围。
答案
10. 见图答2-2-1
解析
【分析】要确定人眼通过小窗口能看到的范围，需利用光在均匀介质中沿直线传播的原理。具体思路是：从人眼位置出发，分别连接小窗口的上下两个边缘，将两条连线向窗口外侧延长，两条线之间的区域就是人眼能看到的范围，因为只有该区域内物体的光才能沿直线通过窗口进入人眼。
【解析】根据光的直线传播，作图步骤：1. 找到人眼的位置；2. 连接人眼与小窗口的上端点，再连接人眼与小窗口的下端点；3. 将这两条连线向窗口另一侧延长，两条延长线围成的区域就是人眼能看到的范围，对应图答2-2-1。
【答案】
【知识点】光的直线传播
【点评】本题考查光的直线传播的实际应用，属于基础作图题，核心是理解光沿直线传播时，通过窗口的光线范围的确定方法。
【难度系数】0.6
【解析】根据光的直线传播，作图步骤：1. 找到人眼的位置；2. 连接人眼与小窗口的上端点，再连接人眼与小窗口的下端点；3. 将这两条连线向窗口另一侧延长，两条延长线围成的区域就是人眼能看到的范围，对应图答2-2-1。
【答案】
【知识点】光的直线传播
【点评】本题考查光的直线传播的实际应用，属于基础作图题，核心是理解光沿直线传播时，通过窗口的光线范围的确定方法。
【难度系数】0.6
11. 如图2-2-5所示，室内有一盏电灯（图中未画出），它透过墙上的两个小孔射出两束光，请根据这两束光画出电灯的位置。
答案
11. 见图答2-2-2
解析
【分析】要确定电灯的位置，需利用光在同种均匀介质中沿直线传播的原理。电灯发出的光线经过墙上的两个小孔后沿直线射出，因此将两束射出的光线反向延长，它们的交点就是电灯所在的位置。
【解析】根据光的直线传播规律，电灯发出的光线经过小孔后沿直线传播，所以将图中两束室外的光线分别向室内（墙的左侧）反向延长，两条反向延长线的交点即为电灯的位置。
【答案】
【知识点】光的直线传播
【点评】本题是光的直线传播的基础应用题，通过反向延长光线确定光源位置，考查对光的直线传播的理解，难度较低。
【难度系数】0.7
【解析】根据光的直线传播规律，电灯发出的光线经过小孔后沿直线传播，所以将图中两束室外的光线分别向室内（墙的左侧）反向延长，两条反向延长线的交点即为电灯的位置。
【答案】
【知识点】光的直线传播
【点评】本题是光的直线传播的基础应用题，通过反向延长光线确定光源位置，考查对光的直线传播的理解，难度较低。
【难度系数】0.7
12. 如图2-2-6(a)所示，某同学正在用自制的“针孔照相机”观察蜡烛，图2-2-6(b)是图2-2-6(a)的示意图。
(1)请在图2-2-6(b)中的光屏上画出所成的像。(提示：只需画出两条光线即可确定像的位置，并在像上画出箭头表示像的正倒)
(2)如果前后移动蜡烛的位置，光屏上观察到的像会有怎样的变化？
(1)请在图2-2-6(b)中的光屏上画出所成的像。(提示：只需画出两条光线即可确定像的位置，并在像上画出箭头表示像的正倒)
(2)如果前后移动蜡烛的位置，光屏上观察到的像会有怎样的变化？
答案
12. (1) 见图答2-2-3
(2) 蜡烛与小孔的距离变大(远)，像变小；反之，像变大解析
【分析】
本题考查小孔成像的相关知识，核心原理是光的直线传播。第(1)问需利用光沿直线传播的特点，通过蜡烛端点发出的光线经过小孔后在光屏上的交点确定像的位置；第(2)问需结合小孔成像中像的大小与物距的关系分析变化。
【解析】
(1) 根据光的直线传播规律，从蜡烛上端A点作经过小孔的直线，延长至光屏，得到像的上端B'；从蜡烛下端B点作经过小孔的直线，延长至光屏，得到像的下端A'，连接A'、B'并画出向下的箭头，形成倒立的实像，如图答2-2-3所示。
(2) 小孔成像时，当像距（光屏到小孔的距离）不变，若蜡烛与小孔的距离（物距）变大，光屏上的像会变小；若蜡烛与小孔的距离变小，光屏上的像会变大。
【答案】
(1) 见图答2-2-3；(2) 蜡烛与小孔的距离变大，像变小；蜡烛与小孔的距离变小，像变大。
【知识点】
小孔成像、光的直线传播
【点评】
本题结合自制针孔照相机的实例，考查小孔成像的原理和像的变化规律，需理解光的直线传播在小孔成像中的应用，掌握像的正倒、大小与物距的关系，属于基础光学应用题。
【难度系数】
0.6
本题考查小孔成像的相关知识，核心原理是光的直线传播。第(1)问需利用光沿直线传播的特点，通过蜡烛端点发出的光线经过小孔后在光屏上的交点确定像的位置；第(2)问需结合小孔成像中像的大小与物距的关系分析变化。
【解析】
(1) 根据光的直线传播规律，从蜡烛上端A点作经过小孔的直线，延长至光屏，得到像的上端B'；从蜡烛下端B点作经过小孔的直线，延长至光屏，得到像的下端A'，连接A'、B'并画出向下的箭头，形成倒立的实像，如图答2-2-3所示。
(2) 小孔成像时，当像距（光屏到小孔的距离）不变，若蜡烛与小孔的距离（物距）变大，光屏上的像会变小；若蜡烛与小孔的距离变小，光屏上的像会变大。
【答案】
(1) 见图答2-2-3
；(2) 蜡烛与小孔的距离变大，像变小；蜡烛与小孔的距离变小，像变大。【知识点】
小孔成像、光的直线传播
【点评】
本题结合自制针孔照相机的实例，考查小孔成像的原理和像的变化规律，需理解光的直线传播在小孔成像中的应用，掌握像的正倒、大小与物距的关系，属于基础光学应用题。
【难度系数】
0.6
13. 在一次百米赛跑中，计时员由于注意力不集中，未能在发令枪冒烟时开始计时，而是听到枪声才开始计时，所记录的运动员成绩是11.30 s。
（1）记录的时间与运动员实际跑的时间相比，偏大还是偏小？为什么？
（2）如果当时声音传播的速度是340 m/s，那么运动员的实际成绩应该是多少？
（1）记录的时间与运动员实际跑的时间相比，偏大还是偏小？为什么？
（2）如果当时声音传播的速度是340 m/s，那么运动员的实际成绩应该是多少？
答案
13. (1) 偏小，因为枪声传播到计时员处需要一定的时间 (2) 约11.59 s
解析
【分析】
要解决这个问题，需明确光速远大于声速：发令枪冒烟时，光传播到计时员处的时间可忽略，但声音传播需要时间。计时员听到枪声才计时，少计了声音传播100米的时间，因此记录时间偏小；计算实际成绩时，需先算出声音传播100米的时间，再加上记录成绩即可得到结果。
【解析】
（1）记录的时间偏小。原因：发令枪响时运动员同时起跑，计时员听到枪声才开始计时，此时枪声已从起点传播了100米才到达计时员处，计时员少计了声音传播100米所需的时间，故记录时间比运动员实际跑的时间偏小。
（2）已知声音速度$v_{声}=340m/s$，路程$s=100m$，根据速度公式$v=\frac{s}{t}$，声音传播100m的时间：$t_{声}=\frac{s}{v_{声}}=\frac{100m}{340m/s}\approx0.29s$；
运动员实际成绩为记录时间加声音传播时间：$t_{实}=11.30s + 0.29s\approx11.59s$。
【答案】
（1）偏小，因为枪声传播到计时员处需要一定的时间；（2）约11.59s
【知识点】
声速的应用、速度公式的计算
【点评】
本题结合实际赛跑场景，考查声速与光速的差异及速度公式的基础应用，核心是理解计时误差的来源，属于易掌握的基础题型。
【难度系数】
0.4
要解决这个问题，需明确光速远大于声速：发令枪冒烟时，光传播到计时员处的时间可忽略，但声音传播需要时间。计时员听到枪声才计时，少计了声音传播100米的时间，因此记录时间偏小；计算实际成绩时，需先算出声音传播100米的时间，再加上记录成绩即可得到结果。
【解析】
（1）记录的时间偏小。原因：发令枪响时运动员同时起跑，计时员听到枪声才开始计时，此时枪声已从起点传播了100米才到达计时员处，计时员少计了声音传播100米所需的时间，故记录时间比运动员实际跑的时间偏小。
（2）已知声音速度$v_{声}=340m/s$，路程$s=100m$，根据速度公式$v=\frac{s}{t}$，声音传播100m的时间：$t_{声}=\frac{s}{v_{声}}=\frac{100m}{340m/s}\approx0.29s$；
运动员实际成绩为记录时间加声音传播时间：$t_{实}=11.30s + 0.29s\approx11.59s$。
【答案】
（1）偏小，因为枪声传播到计时员处需要一定的时间；（2）约11.59s
【知识点】
声速的应用、速度公式的计算
【点评】
本题结合实际赛跑场景，考查声速与光速的差异及速度公式的基础应用，核心是理解计时误差的来源，属于易掌握的基础题型。
【难度系数】
0.4
