[第四章 第1节 光的直线传播]
一、填空题
1.在①太阳、②星星、③月亮、④发光的萤火虫、⑤闪亮的霓虹灯、⑥宝石、⑦发光的水母、⑧明亮的白炽灯、⑨点燃的蜡烛中,属于自然光源的是 ,属于人造光源的是 ,不属于光源的是 ,可能属于光源也可能不属于光源的是 。(填序号)
2.小明在探究光的传播时做了一个实验,他在家中的空水缸中倒入水,再向其中倒入大量的盐,过了几天,他让一束激光射入盐水中,光路如图图示,图中光线沿 (选填“直线”或“曲线”)传播,原因可能是 ,这说明,光沿直线传播是有条件的,即光在 沿直线传播。
3.地球周围的大气层是不均匀的,越靠近地面越稠密。所以阳光穿大气层时,传播路线是_______ (选填“直线”或“弯曲的”)。木工师傅为了检查一块木板的棱是否直,可以闭住一只眼睛,用另一只眼睛沿棱的长度方向看去,如图图示,这是利用了_______原理。
4.“举杯邀明月,对影成三人”,其中的“影”,是由光的 形成的;在开凿隧道时,工人利用激光束引导掘进机前进,保证隧道方向不出偏差,这可以用____________来解释。
5.[2020·娄底] 2020年6月21日下午3点半左右,娄底市内绝大部分同学亲眼看到了日环食这一难得的景象。从物理学的角度来说,日食属于光的 现象;如图图示,能描述其形成原因的是图 (选填“甲”或“乙”)。
6.光在不同介质中的传播速度 (选填“相同”或“不同”),光在 中传播得最快,其速度为 m/s,合 km/s。一台激光器朝着月球发射激光信号,经过2.7 s后才接收到从月球返回的信号,那么月球到地球的距离为 m。
二、选择题
7.下列叙述与情景不相符的是 ( )
A.图甲:灯光下的影子是由光的直线传播形成的
B.图乙:树荫下的圆形光斑是由光的直线传播形成的
C.图丙:日偏食不是由光的直线传播形成的
D.图丁:队伍排列整齐利用了光沿直线传播的原理
8.如图图所示,枯井中的青蛙位于井底“坐井观天”(O点为青蛙眼睛处),图乙中青蛙通过井口观察范围正确的光路图是 ( )
9.如图图示是夜晚走路的人经过一盏路灯时,在灯光照射下形成影子的情景,此人走过路灯的过程中,其影子的长度变化情况是 ( )
A.先变短后变长 B.逐渐变长
C.先变长后变短 D.逐渐变短
10.现在,轿车已进入寻常百姓家,设想你是一名驾驶员,在夜间行车时不但需要前车灯有良好的照明,还要会合理判断灯光的照射情况,若前方出现弯道时,灯光照射路面的情况是 ( )
A.照射情况不变 B.照射距离变短
C.灯光离开路面向上 D.灯光由路中移到路侧
11.在100 m赛跑中,甲、乙两计时员分别根据看发令枪的烟和听枪声开始记录同一名运动员的成绩,若甲的记录结果为11.30 s,则乙的记录结果约为(光的传播速度为3×108 m/s,声音的传播速度取340 m/s) ( )
A.11.01 s B.11.30 s C.11.59 s D.11.88 s
12.如图图示,将甲手机挂在玻璃罩内,用乙手机拨打甲手机,能听到甲手机响亮的铃声,同时也能看见甲手机来电指示灯闪烁。如图图果用抽气机不断地抽出玻璃罩内的空气,再用乙手机拨打甲手机,听到甲手机的铃声越来越小,最后几乎听不到铃声,但仍能看见甲手机来电指示灯闪烁。这个实验说明 ( )
A.声音和光的传播都需要介质
B.声音和光都可以在真空中传播
C.声音可以在真空中传播而光不能
D.光可以在真空中传播而声音不能
13.早在战国时期,我国古代著名教育家、思想家墨子就在研究小孔成像的现象。如图图示,他用蜡烛作为光源,在木板上钻了一个小孔,发现透过小孔的光能在墙壁上形成一个倒立的像。下列说法正确的是 ( )
A.小孔成的像是正立的像,遵循光沿直线传播原理
B.保持蜡烛和墙的位置不变,将木板向靠近墙的方向移动,蜡烛在墙上的像会变大
C.木板上的小孔可以是三角形的
D.蜡烛在墙上成的像是虚像
三、作图题
14.如图图示,L是一块有两个小孔的挡板,在挡板的右侧有一个点光源S,AB、CD是从小孔中射过来的两条光线。请你利用学过的知识确定光源S的位置,并作图说明。
15.一名同学按老师的要求,用硬纸筒做“针孔照相机”的实验,请在中作出物体AB的像A'B'。
16.[2020·南京] 如图图所示,路灯下站着小明和小华两人,地上留下了他们的影子,通过作图确定路灯灯泡S的位置。
17.如图图所示,小明同学找来一个空的易拉罐,用钉子在易拉罐底部的中央扎一个小孔,将易拉罐的顶部剪去后,蒙上一层塑料薄膜,这样就制成了一个针孔照相机,其实就是小孔成像的实验装置。将点燃的蜡烛置于小孔前的某一位置,观察并研究小孔成像的特点。
(1)小明开始实验时,眼睛从右侧看过去,无论怎样调节易拉罐与蜡烛之间的距离,塑料薄膜上都看不到烛焰的像,而只能看到一片光亮,最有可能的原因是 (填字母)。
A.小孔扎成了三角形 B.小孔扎成了正方形
C.小孔太大 D.小孔太小
(2)换了易拉罐重新正确制作并操作后,小明看到了烛焰在塑料薄膜上所成的像,该像是烛焰_______ (选填“正”或“倒”)立的 (选填“实”或“虚”)像。
(3)实验中观察到烛焰的像偏小,为了增大烛焰的像,在不更换原有易拉罐的情况下可采取的办法是 。
(4)晴朗夏日的树下,小明惊喜地看到地上有许多圆形的光斑,经与同学讨论,他们一致认为这是太阳经树叶间的细小缝隙而成的像。但圆形光斑的大小不一样,其原因是____________________________。
参考答案
1.①④⑦ ⑤⑧⑨ ③⑥ ②
2.曲线 盐水不是均匀介质 同种均匀介质中
3.弯曲的 光的直线传播
地球周围的大气层是不均匀的,当光线在大气层中传播时,光的传播路径会发生改变,故路径是弯曲的;检查一块木板的棱是否直,可以闭住一只眼睛,用另一只眼睛沿棱的长度方向看去,这是利用了光的直线传播原理。
4.直线传播 光沿直线传播
5.直线传播 甲
因为光是沿直线传播的,当月球转到太阳和地球中间并且三者在一条直线上时,月球挡住了太阳照射在地球上的光线,地球处在月球的影子里,这就形成了日食,所以图甲是日食的成因图。
6.不同 真空 3×108 3×105 4.05×108
光在不种介质中的传播速度不同,光在真空中的传播速度最大,约为3×108 m/s,激光从地球到月球的时间:t=×2.7 s=1.35 s,因为v=,所以月球到地球的距离:s=vt=3×108 m/s×1.35 s=4.05×108 m。
7.C
8.B
9.A 当人在远处时,人与灯光的夹角小,形成的影子长;当人逐渐走近路灯时,人与灯光的夹角会变大,此时形成的影子会变短;当人经过路灯逐渐远离时,人与灯光的夹角又会变小,形成的影子再次变长。
10.D 夜间行车出现弯道时,由于汽车车灯发出的光柱是沿直线传播的,因此前车灯发出的灯光由路中移到路侧。
11.A 光的传播速度是3×108 m/s,声音的传播速度v=340 m/s;因为光的传播速度太大了,所以当光从起点传播到终点时,光的传播时间是可以忽略的。由于声音和冒烟是同时产生的,所以我们可以认为当人看见发令枪冒烟时,声音从起点才开始传播,那么声音从起点传播到乙计时员耳朵里的时间是t==≈0.29 s。甲是看到发令枪冒烟开始计时的,比较准确;乙是听到声音开始计时的,少记了0.29 s,因此乙记录的成绩为11.30 s-0.29 s=11.01 s。
12.D 罩内有空气时,既能听到铃声,又能看到来电指示灯闪烁,说明声和光都能传播出来。当罩内几乎没有空气时,我们只能看到指示灯闪烁,听不到铃声,说明光可以在真空中传播,声音不能在真空中传播。
13.C 蜡烛在墙上成的像是倒立的实像,故A、D错误;因为光是沿直线传播的,将木板向靠近墙的方向移动,蜡烛在墙上的像会变小,B错误;小孔成像成的是物体的像,与小孔的形状无关,则木板上的小孔可以是三角形的,C正确。
14.如图图图所示
根据光的直线传播原理,将光线AB、CD反向延长,它们相交的点即为点光源S的位置。
15.如图图图所示
16.如图图图所示
17.(1)C
(2)倒 实
(3)使蜡烛与小孔间距离近一些
(4)树叶间缝隙到地面的距离不同
(1)小孔太大时,烛焰不能通过小孔成像,所以无论怎样调节易拉罐与蜡烛之间的距离,塑料薄膜上都看不到烛焰的像,而只能看到一片光亮。
(2)烛焰经小孔成倒立的实像,像的形状与烛焰的形状相同,与小孔的形状无关。
(3)在小孔到塑料薄膜距离一定的情况下,为了增大烛焰所成的像,可采取的办法是使蜡烛与小孔间距离近一些。
(4)地上的圆形光斑就是太阳经树叶间缝隙成的像,光斑的大小不同是因为树叶间缝隙离地面的距离不同。