3.1 光的传播与色散（光的传播速度） 同步练 （含答案）2024-2025学年物理沪粤版八年级上册
文档属性
| 名称 | 3.1 光的传播与色散（光的传播速度） 同步练 （含答案）2024-2025学年物理沪粤版八年级上册 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 66.5KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 沪粤版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2024-10-10 10:16:44 | ||
图片预览
文档简介
3.1 光的传播与色散（光的传播速度）
1. 在高空发生闪电打雷时我们总是先看到闪电后听到雷声,这是因为 ;百米赛跑的裁判员 (选填“听到发令枪声”或“看到发令枪冒出的白烟”)开始计时也是这个原因;打雷的同时,远处有很多地方只看到闪电而听不到雷声,这是因为 。
2. 在科幻小说《往日之光》中,作者幻想一种慢透光玻璃,在这种玻璃中光运动的速度极小,通过半厘米需要10年时间。作者科学幻想的依据是 。如果幻想成真,请设想一个合理的场景: 。
【基础堂清】
1. 光与声的比较:
现象 传播介质 传播速度
光的 传播 不需要介质, 中能传播 真空( 或空气)中
声的 传播 需要介质(固、液、气), 中不能传播 空气(15 ℃)中
2. 光在气体中的速度 液体中的速度,在液体中的速度 固体中的速度。
3. “牛郎织女”是我国家喻户晓的民间故事,在牛郎星上的牛郎和在织女星上的织女远隔天河,在每年农历七月初七渡过天河相会一次,表达了人们追求幸福生活的美好愿望。牛郎星和织女星都是银河系中的恒星,它们之间的距离非常遥远,假定牛郎从牛郎星以光速飞行,他到达织女星也需16年!
问题① 光年是 (选填“时间”或“长度”)的单位,牛郎星到织女星的距离大约是
光年。
问题② 从织女星发出的光传到地球所需要的时间约为9×108 s,则织女星与地球相距约
光年(结果保留整数)。
4. 光在同种均匀介质中是沿 传播的,光在真空中的传播速度最大,为3.0×108 m/s=3.0×105 km/s,光在真空中10 s传播的距离为 m。
【素养日清】
5. 如图所示的无人驾驶汽车,车头配备了激光雷达,雷达向周边发射激光,当激光遇到障碍物后会反射回来,根据激光反射回来的时间,可以计算出障碍物离汽车的距离。激光在空气中的传播速度约为 m/s。若激光雷达发出激光后经4×10-7 s接收到反射光,则此时汽车距离障碍物 m。(车速可忽略)
6. 下列说法中,正确的是 （ ）
A.光总是沿直线传播的
B.光线是真实存在的
C.光的传播需要时间
D.光在任何介质中的传播速度都是3×108 m/s
7. 据报道,科学家利用高速摄像机捕捉到激光在空气中飞行的画面。已知激光在空气中的传播速度为3×108 m/s,高速摄像机每秒可拍摄2×1010帧画面。在高速摄像机拍摄24帧画面的过程中,激光在空气中传播的距离约为 （ ）
A.0.16 m B.0.36 m
C.1.6 m D.3.6 m
8. 发生雷电时,雷声与闪电同时产生,下列说法正确的是 （ ）
A.人们总是先听到雷声,后看到闪电,是因为雷声在空气中传播速度比光传播得快
B.人们总是先听到雷声,后看到闪电,是因为光在空气中传播速度比雷声传播得快
C.人们总是先看到闪电,后听到雷声,是因为雷声在空气中传播速度比光传播得快
D.人们总是先看到闪电,后听到雷声,是因为光在空气中传播速度比雷声传播得快
9. 如图所示的是学校田径运动会上百米赛跑比赛时发令员对着旁边一块黑色圆形挡板发令的情景,发枪后,终点计时员应在看到白烟时开始计时。某个终点计时员听到枪声时开始计时,记录的成绩刚好为12 s(v声=340 m/s),对此下列说法正确的是 （ ）
A.挡板的主要作用是便于终点计时裁判听到发令枪的响声
B.运动员真实的成绩约为12.29 s
C.看到白烟开始计时,是因为光的传播不需要时间
D.运动员真实的速度约为7.92 m/s
10. 如图,在一块硬纸板上挖一边长为10 mm的正方形的“孔”。把这块挖有方孔的纸板正对太阳光,当纸板和地面相距较近时,在地面上能观察到 (选填“正方形”“圆形”或“三角形”)亮斑,适当增加离地面的距离,亮斑大小 (选填“变大”“变小”或“不变”)。再增大纸板与地面间的距离,最后你会发现在地面上能看到 (选填“正方形”“圆形”或“三角形”)亮斑,此时再适当增加与地面的距离,亮斑大小 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
11. 打雷和闪电是同时发生的。小明测出自观察到闪电起至听到雷声的时间为18 s,已知声音在空气中的传播速度为340 m/s,光在空气中的传播速度为3.0×108 m/s,问:
(1)发生闪电处距小明的直线距离约多远 (不计光传播所需时间)
(2)光从闪电处到小明处需要多少时间
12. 1849年,法国科学家斐索用如图所示的方法在地面上测出了光的速度。他采用的方法是:让光束从高速旋转的齿轮的齿缝正中央穿过,经镜面反射回来,调节齿轮的转速,使反射光束恰好通过相邻的另一个齿缝的正中央,由此可测出光的传播速度。若齿轮每秒转动P周,齿轮半径为r,齿数为n,齿轮与镜子间距离为d,则齿轮转动一周所需要的时间为 ,每转动一齿的时间为 ,斐索测定光速c的表达式为c= 。
【参考答案】
情境创生
1.光速远远大于声速
看到发令枪冒出的白烟
声音在传播过程中由于能量损失响度不断减小
2.光在不同介质中的传播速度不同
当一块慢透光玻璃制出来时,望上去总是一片漆黑,是因为还没有光穿过它
基础堂清
1.真空 3×108 m/s 真空 340 m/s
2.大于 大于
3.问题①:长度 16
问题②:29
4.直线 3.0×109
素养日清
5.3×108 60
6.C
7.B 解析:高速摄像机拍摄1帧画面需要的时间t= s=5×10-11 s;在高速摄像机拍摄24帧画面的过程中,激光在空气中传播的距离约为s=vt=3×108 m/s×5×10-11 s×24=0.36 m,故B正确。
8.D
9.B 解析:发令枪响的同时冒出白烟,起点的运动员听到枪响开始奔跑,由于声速远小于光速,所以终点裁判需要过一会儿才听到枪响,若终点计时裁判靠听枪声开始计时,则测得的时间偏小;为计时准确,终点计时员看到“白烟”开始计时,则挡板的主要作用是可以帮助终点计时裁判看到发令枪冒出的白烟,故A、C错误;听到枪声才开始计时,说明是在枪声已经传播100米到达终点时才开始计时,比看到冒烟开始计时的时间相差t==≈0.29 s,则真实成绩应该为t'=12 s+0.29 s=12.29 s,故B正确。声音传播100 m的时间t≈0.29 s,即测得成绩与真实成绩相差0.29 s;运动员百米赛跑的真实速度v'==≈8.14 m/s,故D错误。
10.正方形 不变 圆形 变大
11.解:(1)发生闪电处距小明的直线距离:
s=v声t声=340 m/s×18 s=6120 m
(2)光从闪电处到小明处需要的时间:
t光===2.04×10-5 s
12. 2nPd
1. 在高空发生闪电打雷时我们总是先看到闪电后听到雷声,这是因为 ;百米赛跑的裁判员 (选填“听到发令枪声”或“看到发令枪冒出的白烟”)开始计时也是这个原因;打雷的同时,远处有很多地方只看到闪电而听不到雷声,这是因为 。
2. 在科幻小说《往日之光》中,作者幻想一种慢透光玻璃,在这种玻璃中光运动的速度极小,通过半厘米需要10年时间。作者科学幻想的依据是 。如果幻想成真,请设想一个合理的场景: 。
【基础堂清】
1. 光与声的比较:
现象 传播介质 传播速度
光的 传播 不需要介质, 中能传播 真空( 或空气)中
声的 传播 需要介质(固、液、气), 中不能传播 空气(15 ℃)中
2. 光在气体中的速度 液体中的速度,在液体中的速度 固体中的速度。
3. “牛郎织女”是我国家喻户晓的民间故事,在牛郎星上的牛郎和在织女星上的织女远隔天河,在每年农历七月初七渡过天河相会一次,表达了人们追求幸福生活的美好愿望。牛郎星和织女星都是银河系中的恒星,它们之间的距离非常遥远,假定牛郎从牛郎星以光速飞行,他到达织女星也需16年!
问题① 光年是 (选填“时间”或“长度”)的单位,牛郎星到织女星的距离大约是
光年。
问题② 从织女星发出的光传到地球所需要的时间约为9×108 s,则织女星与地球相距约
光年(结果保留整数)。
4. 光在同种均匀介质中是沿 传播的,光在真空中的传播速度最大,为3.0×108 m/s=3.0×105 km/s,光在真空中10 s传播的距离为 m。
【素养日清】
5. 如图所示的无人驾驶汽车,车头配备了激光雷达,雷达向周边发射激光,当激光遇到障碍物后会反射回来,根据激光反射回来的时间,可以计算出障碍物离汽车的距离。激光在空气中的传播速度约为 m/s。若激光雷达发出激光后经4×10-7 s接收到反射光,则此时汽车距离障碍物 m。(车速可忽略)
6. 下列说法中,正确的是 （ ）
A.光总是沿直线传播的
B.光线是真实存在的
C.光的传播需要时间
D.光在任何介质中的传播速度都是3×108 m/s
7. 据报道,科学家利用高速摄像机捕捉到激光在空气中飞行的画面。已知激光在空气中的传播速度为3×108 m/s,高速摄像机每秒可拍摄2×1010帧画面。在高速摄像机拍摄24帧画面的过程中,激光在空气中传播的距离约为 （ ）
A.0.16 m B.0.36 m
C.1.6 m D.3.6 m
8. 发生雷电时,雷声与闪电同时产生,下列说法正确的是 （ ）
A.人们总是先听到雷声,后看到闪电,是因为雷声在空气中传播速度比光传播得快
B.人们总是先听到雷声,后看到闪电,是因为光在空气中传播速度比雷声传播得快
C.人们总是先看到闪电,后听到雷声,是因为雷声在空气中传播速度比光传播得快
D.人们总是先看到闪电,后听到雷声,是因为光在空气中传播速度比雷声传播得快
9. 如图所示的是学校田径运动会上百米赛跑比赛时发令员对着旁边一块黑色圆形挡板发令的情景,发枪后,终点计时员应在看到白烟时开始计时。某个终点计时员听到枪声时开始计时,记录的成绩刚好为12 s(v声=340 m/s),对此下列说法正确的是 （ ）
A.挡板的主要作用是便于终点计时裁判听到发令枪的响声
B.运动员真实的成绩约为12.29 s
C.看到白烟开始计时,是因为光的传播不需要时间
D.运动员真实的速度约为7.92 m/s
10. 如图,在一块硬纸板上挖一边长为10 mm的正方形的“孔”。把这块挖有方孔的纸板正对太阳光,当纸板和地面相距较近时,在地面上能观察到 (选填“正方形”“圆形”或“三角形”)亮斑,适当增加离地面的距离,亮斑大小 (选填“变大”“变小”或“不变”)。再增大纸板与地面间的距离,最后你会发现在地面上能看到 (选填“正方形”“圆形”或“三角形”)亮斑,此时再适当增加与地面的距离,亮斑大小 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
11. 打雷和闪电是同时发生的。小明测出自观察到闪电起至听到雷声的时间为18 s,已知声音在空气中的传播速度为340 m/s,光在空气中的传播速度为3.0×108 m/s,问:
(1)发生闪电处距小明的直线距离约多远 (不计光传播所需时间)
(2)光从闪电处到小明处需要多少时间
12. 1849年,法国科学家斐索用如图所示的方法在地面上测出了光的速度。他采用的方法是:让光束从高速旋转的齿轮的齿缝正中央穿过,经镜面反射回来,调节齿轮的转速,使反射光束恰好通过相邻的另一个齿缝的正中央,由此可测出光的传播速度。若齿轮每秒转动P周,齿轮半径为r,齿数为n,齿轮与镜子间距离为d,则齿轮转动一周所需要的时间为 ,每转动一齿的时间为 ,斐索测定光速c的表达式为c= 。
【参考答案】
情境创生
1.光速远远大于声速
看到发令枪冒出的白烟
声音在传播过程中由于能量损失响度不断减小
2.光在不同介质中的传播速度不同
当一块慢透光玻璃制出来时,望上去总是一片漆黑,是因为还没有光穿过它
基础堂清
1.真空 3×108 m/s 真空 340 m/s
2.大于 大于
3.问题①:长度 16
问题②:29
4.直线 3.0×109
素养日清
5.3×108 60
6.C
7.B 解析:高速摄像机拍摄1帧画面需要的时间t= s=5×10-11 s;在高速摄像机拍摄24帧画面的过程中,激光在空气中传播的距离约为s=vt=3×108 m/s×5×10-11 s×24=0.36 m,故B正确。
8.D
9.B 解析:发令枪响的同时冒出白烟,起点的运动员听到枪响开始奔跑,由于声速远小于光速,所以终点裁判需要过一会儿才听到枪响,若终点计时裁判靠听枪声开始计时,则测得的时间偏小;为计时准确,终点计时员看到“白烟”开始计时,则挡板的主要作用是可以帮助终点计时裁判看到发令枪冒出的白烟,故A、C错误;听到枪声才开始计时,说明是在枪声已经传播100米到达终点时才开始计时,比看到冒烟开始计时的时间相差t==≈0.29 s,则真实成绩应该为t'=12 s+0.29 s=12.29 s,故B正确。声音传播100 m的时间t≈0.29 s,即测得成绩与真实成绩相差0.29 s;运动员百米赛跑的真实速度v'==≈8.14 m/s,故D错误。
10.正方形 不变 圆形 变大
11.解:(1)发生闪电处距小明的直线距离:
s=v声t声=340 m/s×18 s=6120 m
(2)光从闪电处到小明处需要的时间:
t光===2.04×10-5 s
12. 2nPd
同课章节目录