4.1 光的直线传播 同步练习
一、选择题(共12题)
下列物体不属于光源的是
A.月亮 B.水母
C.太阳 D.正在发光的霓虹灯
下列关于光线的说法中错误的是
A.光线表示出了光的传播路径和方向
B.引入光线运用了建模法,即理想模型法
C.光线就是很细的光束
D.光线实际上是不存在的
百米赛跑时,终点裁判员根据看到发令枪冒出的烟开始计时,而不是根据听到的枪声才开始计时,这是由于
A.烟容易看得清楚 B.枪声远,听不清楚
C.光的传播速度比声音大 D.烟比枪声先从发令枪发出
下列短语或成语涉及知识与光沿直线传播有关的是
A.坐井观天 B.鱼翔浅底 C.镜花水月 D.海市蜃楼
关于光和声的传播,下列说法中正确的是
A.光的传播速度是 B.都能在玻璃中传播
C.光年是一个时间单位 D.超声波和光一样能在真空中传播
小明在课外按如图所示装置做小孔成像实验.如果易拉罐底部小孔是三角形,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.蜡烛的正立像 D.蜡烛的倒立像
百米赛跑终点计时员必须在看到发令枪冒“白烟”时就开始计时,而不能听到枪声才开始计时,这是因为
A.听枪声计时,会干扰运动员的比赛
B.听枪声计时,会使运动员的成绩偏低
C.听枪声计时,运动百米赛跑所用的时间较多
D.听枪声计时,运动员百米赛跑所用的时间较少
如图所示,小华从不同方位都能看到发光的小灯泡 ,关于这一现象的解释正确的是
A.眼睛发出的光能照射到小灯泡 B.光并不是沿直线传播的
C.小灯泡发出的光能进入眼睛 D.小灯泡和眼睛都是光源
阳光灿烂的日子,行走在绿树成荫的街道上,常常见到地上有一些圆形的光斑,这些光斑是
A.树叶的影子 B.树叶的实像 C.太阳的虚像 D.太阳的实像
利用激光测量地月距离,是 世纪 年代后发展起来的一门新技术。从地面向月球发射一束脉冲激光。激光被安装在月面上的反射器反射回来,地面上的计时器把激光往返地月的时间记录下来,这样就可以计算出地月距离。真空和空气中的光速均按 计算,若计时器记录的时间为 ,则地月距离约为
A. B.
C. D.
学习“光的直线传播”时,老师做了如下演示实验: 用激光笔射向水中,观察到光线是一条直线(如图); 在 点处用漏斗向水中慢慢注入海波溶液,观察到光线发生了弯曲; 经搅拌后,观察到光线又变直。
根据上述现象可得出的结论是
A.光的传播需要介质 B.光只有在水中才能沿直线传播
C.光在海波溶液里不能沿直线传播 D.光在均匀介质中才沿直线传播
如图,点燃的蜡烛放在距小孔 处,它成像在距小孔 的半透明纸上,且 大于 .则半透明纸上的像是
A.倒立、放大的虚像 B.正立、缩小的虚像
C.倒立、缩小的实像 D.正立、放大的实像
二、填空题(共5题)
闪电雷鸣时,雷声通过 传到入耳处,总是先看到闪电后听到雷声,说明在空气中光速 声速(选填“小于”或“大于”)。
如图所示是我国古代用来测量时间的仪器 日晷。日晷之所以能够利用铜针被太阳光照射时投在石盘上的影子记录时刻,是因为太阳光在同种均匀介质中沿 传播。
光在真空中的传播速度近似的取为 ,“枯井之底,蛙在内,坐井观天,所见甚小”产生这一现象的原因是 。
学校运动会上,卞老师和花老师共同担任百米短跑第 跑道的计时员,对某位同学第一次成绩核对时,卞老师记录的是 秒,花老师记录的是 秒。怎么差别这么大?原来两位老师中的一位是看发令枪的白烟立即计时,另一位是听到枪声立即计时。你觉得 老师是听声音计时的;最终这位同学的成绩应记做 秒。
某兴趣小组在空易拉罐底部中央戳个小圆孔,将顶部剪去后,蒙上二层塑料膜,制作成一个简易针孔照相机。如图所示,将其水平放置,在左侧放置一只点燃的蜡烛,在塑料薄膜上可看到烛焰 (填“倒立”或者“正立”)的 像(填“实”或者“虚”),这属于光的 现象。若将小圆孔改为三角形小孔,则像的形状 (填“改变”或者“不变”)。如果要让蜡烛靠近小孔,则塑料薄膜烛焰的像将变 。请在图中用光路画出塑料薄膜上烛焰的像 。
三、简答题(共2题)
小明站在桥上,可以看见远处河上一个妇女在用棒槌拍打衣服,但是每当她高举起棒槌时,小明却听见了拍打衣服的清脆声,这是什么原因?假设她每秒拍两次,拍衣服处距桥大约多远?
如图,伽利略 年进行了世界上第一次测量光速的尝试。方法是:让两个人分别站在相距 的两座山上,每个人拿一个灯,第一个人先举起灯,当第二个人看到一个人的灯时立即举起自己的灯,从第一个人举起灯到他看到第二个人的灯的时间间隔就是光传播 的时间。但这种方法根本行不通。伽利略的实验未能成功。这个方法在原理上对不对?请你分析伽利略失败的原因。
答案
一、选择题(共12题)
1. 【答案】A
【解析】月亮虽然亮,但月亮是反射的太阳的光,本身不会发光,不属于光源,故A符合题意;
水母本身能发光,故是光源,故B不符合题意;
太阳本身能发光,故是光源,故C不符合题意;
正在发光的霓虹灯本身能发光,故是光源,故D不符合题意。
2. 【答案】C
【解析】AB.用光线表示光的传播路径和方向,运用了建模法,即理想模型法,故AB正确,不符合题意;
C.光线只是表示光传播方向的一条直线,并不是很细的光束,故C错误,符合题意;
D.光线是我们为了研究光的方便假想出的物理模型,是不存在的,故D正确,不符合题意。
3. 【答案】C
【解析】烟和枪声是同时发出的,因光的传播速度比声的传播速度快,当听到枪声计时时,实际上是计时慢了,(忽略了光传来的时间)这样就使得时间变短,成绩偏高。
4. 【答案】A
5. 【答案】B
【解析】光在不同介质中的传播速度不同,光在真空中的传播速度最大,约为 ,故A选项错误。
光和声都能在玻璃中传播,故B选项正确。
光年是天文学上的长度单位,是指光在一年内传播的距离,故C选项错误。
超声波是声波,不能在真空中传播,故D选项错误。
6. 【答案】D
7. 【答案】D
【解析】音速是介质中微弱压强扰动的传播速度,其大小因媒质的性质和状态而异,空气中的音速在 个标准大气压和 的条件下约为 。
光速是指光波或电磁波在真空或介质中的传播速度。真空中的光速是目前所发现的自然界物体运动的最大速度。
它与观测者相对于光源的运动速度无关,即相对于光源静止和运动的惯性系中测到的光速是相同的。物体的质量还跟它运动的速度有关(前提是物体的速度要相当大,能跟光速能比较,比如说是四分一的光速),物体的质量将随着速度的增大而增大,当物体的速度接近光速时,它的质量将趋于无穷大,所以有质量的物体达到光速是不可能的。只有静止质量为零的光子,才始终以光速运动着。光速与任何速度叠加,得到的仍然是光速,速度的合成不遵从经典力学的法则,而遵从相对论的速度合成法则。
因此光速传播比声速更快,以看到白烟的瞬间为计时起点可以使计时更加准确。
音速是介质中微弱压强扰动的传播速度,其大小因媒质的性质和状态而异,空气中的音速在 个标准大气压和 的条件下约为 ,传播需要时间,故D正确,ABC错误。
8. 【答案】C
【解析】我们之所以能看到物体,是因为有光进入我们的眼睛。小华从不同方位都能看到发光的小灯泡 ,是因为小灯泡发出的光能进入眼睛
9. 【答案】D
【解析】树阴下的地面上出现的圆形光斑,是太阳光通过浓密的树叶中的小孔所成的太阳的像,是实像,是由光的直线传播形成的。
10. 【答案】A
【解析】由 可得激光的路程
地月间的距离
故选A。
11. 【答案】D
【解析】从 中我们发现光在水中沿直线传播;而 中的光线不再沿直线传播,不同于 的是介质不再均匀, 现象中的光线又沿直线传播,是由于经搅拌后,介质又变得均匀,故可以得出,光在同一种均匀介质中才沿直线传播。
12. 【答案】C
【解析】小孔成像成的是一个倒立的像,像是由实际光线会聚而成的,是实像;
像到小孔光的距离 小于蜡烛到小孔的距离 ,所成的像是缩小的像.
二、填空题(共5题)
13. 【答案】空气;大于
【解析】闪电雷鸣时,雷声通过空气传到入耳处;闪电和打雷总是同时发生的,但因为光在空气中的传播速度要远远大于声音的传播速度,所以我们总是先看见闪电后听到雷声。
14. 【答案】直线
15. 【答案】;
【解析】光在真空中传播的速度最快,速度为 ;
蛙坐井观天,所见甚小,是由光在空气中沿直线传播造成的。
16. 【答案】卞;
【解析】声音在空气中的速度大约为 ,光在空气中的传播速度为 ,因此可知光的传播速度远大于声音的传播速度,所以听到枪声立即计时比看发令枪的白烟立即计时慢了一点,因此卞老师记录的是 秒小于花老师记录的时间,所以,卞老师是听声音计时的;看到冒烟时开始计时是这位同学的真实成绩,即最终这位同学的成绩是 秒。
17. 【答案】倒立;实;直线传播;不变;大
【解析】小孔成像特点:成倒立的实像,
原理:光沿直线传播;
蜡烛靠近小孔,相当于薄膜远离孔,像变大;
孔不影响像的形状,只影响像的亮暗清晰度。
三、简答题(共2题)
18. 【答案】光的传播速度大于声速; 米
19. 【答案】伽利略的测量原理是正确的,但这种方法是行不通的,原因有两个:
一是光的传播速度很快,大约是 即 ,光传播 的时间 ,这个时间是非常短的,用我们日常生活中的测量时间工具是测不出来的;
二是没有考虑到人的反应时间,第二个人看到一个人的灯时再举起自己的灯有一定的时间间隔,第一个人看到第二个人举起的灯再计时也需要一定的时间。