3.2阳光的传播 同步练习（含答案）

第2节__阳光的传播__
第1课时　光源　阳光的直线传播　[学生用书A26]

1．生活中许多物体可以发光，下列物体不属于光源的是(　C　)
　 A．闪电　 B．萤火虫　　 C．月亮　 D．霓虹灯
2．有下列各种光源：①太阳；②火炬；③白炽灯；④日光灯；⑤节能灯；⑥LED光源。其中属于冷光源的是(　D　)
A．①②④⑥ B．①②③⑥
C．④⑤ D．④⑤⑥
3．小明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(　D　)
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
4．小科在夜里沿马路行走时经过了一盏路灯，在路灯下，小科的影子的长短变化情况是(　D　)
A．逐渐变长 B．逐渐变短
C．先变长，再变短 D．先变短，再变长
5．在硬纸板上穿一个小洞，通过小洞向外看，眼睛向小洞逐渐靠近，看到外面景物范围(　B　)
A．变小 B．变大
C．不变 D．先变大后变小
6．下列说法正确的是(　C　)
A．无影灯下没有影子，因为光可以透过一切障碍物
B．无影灯下没有影子，因为光没有沿直线传播
C．无影灯下没有影子，因为一盏灯发出的光产生的影子能被其他灯发出的光照明
D．无影灯下没有影子，因为无影灯比普通灯亮得多
7．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，他用蜡烛作为光源，在木板上钻了一个小孔，发现光线透过小孔在墙壁上形成一个倒立的像。下列说法正确的是(　A　)
A．小孔成像现象能说明光沿直线传播
B．木板上的小孔一定是圆形的
C．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
D．蜡烛在墙上形成的像是虚像
8．太阳光通过窗帘上的一个小孔射进房间后，在房间里形成了一个小圆斑。下列关于小圆斑形成的原因，解释正确的是(　C　)
A．射进来的太阳光形成一个圆斑，所以可以推断小孔也是圆形
B．因为小孔是圆形的，所以成像的原因是小孔成像
C．小孔所成的是太阳的像，所以像是圆形的
D．无法判断
9．__能自行发光的物体__叫做光源。对地球来说，__太阳__是最强的天然光源。
10．光在__同一种__均匀介质中沿__直线__传播，如果遇到不透明的物体，在物体后面的区域便产生了影子。
11．在小孔成像的实验中，所成的像是__倒立__(选填“正立”或“倒立”)的实像。成像的屏离小孔越近，像就越__小__(选填“大”或“小”)。
12．某日，天空上演了金星凌日(又有“小日食”之称)的奇观，即从地球上看去，有一小黑点在太阳表面缓慢移动。
图3-2-2
如图为太阳及八大行星示意图。据图分析，你认为在地球上除了可以看到金星凌日外，还能看到__水星__凌日现象。
13．关于日食的现象，正确的说法是(　D　)
A．光反射的结果
B．光在不均匀介质中传播的结果
C．地球的影子落在了月球上
D．月亮的影子落在了地球上
14．关于小孔成像，下列说法中正确的是(　D　)
A．像和物上下左右都不颠倒
B．像和物上下不颠倒，左右颠倒
C．像和物上下颠倒，左右不颠倒
D．像和物上下左右均颠倒
15．如图所示，枯井中的青蛙位于井底O点“坐井观天”，则青蛙通过井口观察范围正确的光路图是(　A　)
图3-2-3
A B C D
16．沈括在《梦溪笔谈》中写道：“若鸢飞空中，其影随鸢而移；或中间为窗隙所束，则影与鸢遂相违，鸢东则影西，鸢西则影东……”，则(　B　)
A．前者是由于小孔成像，后者是影子
B．前者是影子，后者是由于小孔成像
C．都是由于小孔成像
D．都是影子
17．在探究树阴下光斑的综合实践活动中，为了研究孔的大小对光斑形状的影响，小华设计了四种开有不同形状孔的卡片甲，并用另一张卡片乙覆盖在甲上，如图所示。接着，从图示位置沿箭头方向水平移动乙，观察光斑形状的变化情况。下列合乎要求的是(　D　)
A B C D
【解析】 在探究小孔大小对小孔成像的影响的实验中，要改变小孔的大小，本题中的四个设计都能改变小孔的大小，按照控制变量的思想，在改变孔的大小时，要控制孔的形状不变，这样才能比较是否是因为孔的大小影响像的形状。D选项中的三角形，当卡片乙向左移动时，小孔的水平和上下方向的尺度都在变小，但形状依然是原来的三角形；A、B、C选项中，当卡片乙向左移动时，孔的形状会发生变化。
18.在“地面上的圆形光斑是什么？”活动中，小科看到树阴下的水平地面上有如图所示的光斑。这圆形光斑是__太阳__通过小孔成的像。为什么圆形光斑成椭圆形而不是正圆形？小科思考后终于想通了，并推断这个像在宁波的水平地面上不可能是正圆形的，一年中最接近正圆形的在__夏至__(选填“夏至”或“冬至”)日正午的时候。
　图3-2-4
19．如图甲所示，一束平行太阳光垂直水平地面MN射下，A为小铁球。
(1)标出小铁球A在图甲中位置时，其影子A′在地面MN上的位置(用点表示即可)。
(2)若小球在竖直平面内沿图中圆形虚线轨迹运动，请在图乙框中画出小球的影子在地面上运动的轨迹。
【答案】 如答图所示。
20．某校研究性学习小组同学进行一组光的直线传播的综合实践活动。
图3-2-6
(1)如图甲所示，通过三个小孔去观察蜡烛，若要看见烛焰，应满足的条件是__三个小孔和烛焰在一条直线上__。
(2)如图乙所示是用易拉罐做的简易针孔照相机，利用它观察窗外景物时，人的眼睛对着__膜__(选填“膜”或“孔”)进行观察，可以看见倒立、缩小的实像。
(3)如图丙在树阴下观察，阳光透过树叶的缝隙倾泻下来，在地上留下斑驳的树影和圆形的光斑，圆形的光斑实质是__太阳__的像。
21．学了小孔成像的知识后，小红想进一步探究小孔成像时还有什么规律，比如，像的大小与什么有关。为此她做了如下的实验。
首先，小红用锥子在一张硬纸片上扎一直径约1mm的小孔，把它直立在桌子上。接着拉上窗帘，使室内变暗。然后点上一支蜡烛，放在靠近小孔的地方，拿一张白纸，把它放在小孔的另一侧。这时小红在白纸上看到一个烛焰的像。当小红将白纸远离小孔时，发现白纸上烛焰的像变大。根据实验，回答下列问题：
(1)烛焰的像相对于烛焰是__倒__立的，是由于__光的直线传播__形成的。
(2)小孔所成像的大小与__小孔与烛焰距离和白纸与小孔的距离__有关，并且在小孔与烛焰距离不变时，白纸与小孔的距离越__小__，所成的像越小。
(3)小红想进一步研究像的大小与烛焰和小孔距离的关系，她应该保持__白纸__和小孔距离不变，改变__烛焰__和小孔的距离。根据成像原理判断，小孔与烛焰的距离越大，所成的像越__小__。
22．利用身边常见的物品，做一些小实验是同学们学习、研究科学的好方法，也是一种创新。请你用如图所示的塑料吸管和激光笔，从正、反两方面分别设计一个实验方案，探究光在空气中是沿直线传播的。
图3-2-7
【答案】 正方案：探究光在空气中是沿直线传播的。用激光笔正对着塑料吸管的一头，塑料吸管的另一头正对墙壁，将塑料吸管拉直，用激光笔从管口射入一束光，如果在墙上看到激光投射的亮斑，则说明光在空气中是沿直线传播的。
反方案：探究光在空气中不是沿曲线传播的。把吸管弯曲，用激光笔从管口射入一束光，没有在墙上看到激光投射的亮斑，说明光在空气中不是沿曲线传播的。
第2课时　光的传播速度　[学生用书B26]

1．直接测定光速的科学家是(　B　)
A．伽利略 B．迈克尔孙
C．惠更斯 D．牛顿
2．光在下列介质中的传播速度最大的是(　A　)
A．真空 B．空气
C．水 D．玻璃
3．关于光的传播，下列说法正确的是(　C　)
A．光的传播速度总是3×108m/s
B．光总是沿直线传播的
C．光在水中是沿直线传播的
D．光只有在真空中才沿直线传播
4．光线从空气进入某些液体，它的传播速度(　C　)
A．增大
B．保持不变
C．减小
D．可能减小，也可能增大
5．关于光的传播过程，下列说法中错误的是(　A　)
A．光的传播方向始终不变
B．光在空气中的传播速度约为3×105km/s
C．光在同一均匀介质中沿直线传播
D．光在水中的传播速度小于在空气中的传播速度
6．下雷雨时，总是先看见闪电，然后听到雷声，这是因为(声音在空气中的传播速度为340m/s)(　B　)
A．光速比声速小得多
B．光速比声速大得多
C．闪电的地方近，打雷的地方远
D．闪电早发生，打雷后发生
7．百米赛跑终点计时员，必须在看到发令枪冒白烟就开始计时，而不能听到枪声才计时，这是因为(声音在空气中的传播速度为340m/s)(　A　)
A．看枪冒烟计时准确
B．声音嘈杂听不清枪声
C．听枪声才计时不够准确，使成绩偏低
D．以上说法都不正确
8．光在水中的穿透能力很有限，即使在最清澈的海水中，人们也只能看到十几米到几十米内的物体。关于光线下列说法不正确的是(　D　)
A．光线是人们为了形象地描述光的传播而建立的理想物理模型
B．光线在海水中沿直线传播
C．光的传播速度与介质有关
D．光线是客观存在的
【解析】 光线实际不存在，是为了形象描述光的传播特点而假想出来的。
9．光可以在真空中或透明物质中传播，但是传播的速度是不一样的，其中在真空中传播的速度是__3×108__m/s，合__3×105__km/s。太阳到地球的平均距离为1.5×108km，则太阳光从太阳到达地球的时间约需__500__s。
10．神话故事中孙悟空一个跟斗可行十万八千里(约为5.4×104km)，设翻一个跟斗用的时间是1s，则孙悟空飞行的速度__小于__(选填“大于”“等于”或“小于”)真空中的光速。
11．光在一年里通过的距离叫光年，请计算一光年是多少千米？织女星距离地球约2.6×1014km，则织女星发出的光经过多少年才能到达我们地球？(一年按365天计算，精确到小数点后二位)
【答案】 一光年为s＝vt＝3×108m/s×365×24×3600s≈9.46×1012km，
织女星发出的光到达我们地球需t′＝≈27.5年(或织女星发出的光到达我们地球需t′＝＝≈27.5年)。
12．如果一个飞行器以光速绕地球运行，已知地球的半径为6371km，它1s能绕地球约(　A　)
A．7.5圈 B．9.5圈
C．10.5圈 D．15圈
13．2019年1月3日，“嫦娥四号”成功着陆在月球背面的预选着陆区，月球车“玉兔二号”到达月面开始巡视探测；同年1月11日，“嫦娥四号”着陆器与“玉兔二号”巡视器完成两器互拍，达到工程既定目标，标志着“嫦娥四号”任务圆满成功。假设你将来到月球上旅游时，向地球上的亲朋好友发送无线电信号，试想你的“祝福”到达地球的时间约为__1.28__s。(已知地月距离约3.84×105km，无线电信号传播速度与光速相等)
14．超声波在水中的传播速度是1400m/s，人们利用超声波从海面发出，遇到海底被反射回来的特点，测出某次测试中超声波在水中的传播时间为6s，则此处海水的深度约为__4.2__km；已知光在水中的传播速度约为2×105km/s，若光能被海底反射回来，则从此处的海面发出的光到接收到海底反射回来的光所需的时间是__4.2×10－5__s。
15．2019年4月10日21点整召开的全球新闻发布会上，由事件视界望远镜拍摄的距离地球5500万光年的M87星系黑洞的照片被发布，这是人类史上首张黑洞照片。光年是__长度__单位，“M87*黑洞”距离地球约为__5.2×1020__km。
16．1607年，伽利略进行了世界上第一次测量光速的尝试：他和助手分别站在相距1.5km的两座山上，每人手拿一盏灯，伽利略先打开灯，当助手看到他的灯光时，立刻打开自己的灯，从伽利略打开灯到他看到助手那盏灯的灯光，这个间隔就是光传播了3km的时间。这个实验最终失败了，你知道其中的原因吗？请你分析伽利略失败的原因。
【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3×108m/s即3×105km/s，光传播3km的时间为10－5s，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，第二个人看到第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。
17．1999年，某国际研究小组利用一种超低温原子云为媒介，成功地使光在其中的传播速度降低为真空中的二千万分之一，这种光速度接近普通人骑自行车的速度。此成果在光计算机、光通信等领域具有广阔的应用前景。科学家正努力将光速降低到每小时传播40m左右，慢到几乎与乌龟爬行的速度相当。根据以上材料，回答下列问题：
(1)从第一句话可知，光在超低温原子云中每秒钟传播的距离为__15__m。
(2)本材料说明光在不同的介质中传播的速度是__不同__的。
(3)请你设想一下，假如光速只有3m/s，我们的世界会发生什么变化？写出一个场景：__先闻其声后见其人；不能凭视觉判断运动物体的真实位置；开关闭合后不能马上看到灯光；先听见雷声后看到闪电等(任写一个，合理即可)__。
18．用激光发射器向月球发射信号，第一次发信号后经2.7s接收到返回信号；隔一些日子后，第二次发出信号经2.6s接收到返回信号。据此请你计算，月球这两个位置到地球的距离相差大约多少千米？
【答案】 第一次激光信号从地球传向月球的时间为t＝2.7s÷2＝1.35s，第二次激光信号从地球传向月球的时间为t′＝2.6s÷2＝1.3s。根据s＝vt可得，第一次月球到地球距离为s＝3×108m/s×1.35s＝4.05×108m，第二次月球到地球距离为s′＝3×108m/s×1.3s＝3.9×108m，则月球在这两个位置到地球距离的差值为Δs＝s－s′＝4.05×108m－3.9×108m＝1.5×107m＝1.5×104km。
19．在南极科学考察过程中，我国科考队员展开了多项科学探究。科考队员钻探获取了冰层深处的冰芯，钻探过后，为测量冰孔的深度，科考队员使用探测仪在冰面向冰孔内发射一束激光，经1.6×10－6s，探测仪接收到反射激光，求冰孔的深度是多少米？(光在空气中的传播速度为3×108m/s，光在冰中的传播速度为2.3×108m/s)
【答案】 冰孔深度h＝vt＝3×108m/s ×0.5×1.6×10－6s＝240m。