4.1光的直线传播
一、单项选择题(共9小题;共36分)
1.
光在真空中的传播速度约为
?
A.
B.
C.
D.
2.
下列物体属于光源的是
?
A.
黑板
B.
书包
C.
太阳
D.
投影幕布
3.
由我国成功发射的世界首颗量子科学实验卫星被命名为“墨子号”。墨子第一次用科学方法解释了光沿直线传播,启发了量子通信。如图所示各选项中光现象的原理与墨子的这一解释相符的是
?
A.
日食现象
B.
雨后“彩虹”
C.
水中“倒影”
D.
放大镜把字“放大”
4.
台灯顶部有一个开口的灯罩,夜晚,打开台灯,在它的上方一定高度处,放一张大白纸,下列图中最符合实际情况的是(图中黑色为阴暗区域)
?
A.
B.
C.
D.
5.
小明看到闪电后
又听到雷声。已知声音每
传播的距离约为
,光速约为
,于是他用
除以
很快估算出闪电发生位置到他的距离为
。假设声速或光速发生以下变化,这种估算方法不再适用的是
?
A.
声速增大为原来的两倍
B.
声速减小为原来的一半
C.
光速减小为原来的一半
D.
光速减小为声速的两倍
6.
下列说法中正确的是
?
A.
光总是沿直线传播的
B.
太阳光射不到影子里,是因为光的直线传播
C.
太阳、月亮都是天然光源
D.
小孔成像实验中,小孔越大成的像越清晰
7.
下列现象中,由于光的直线传播形成的是
?
A.
手影
B.
用放大镜看字
C.
水中筷子“弯折”
D.
湖中倒影
8.
为研究光现象,引入“光线”用到的科学方法是
?
A.
控制变量法
B.
类比法
C.
建模法
D.
等效替代法
9.
在一个空罐的底部中央打一个小孔,再用一片半透明的塑料膜蒙在空罐的口上。将小孔如图所示对着烛焰,我们可以看到烛焰在薄膜上呈现的像是
?
A.
B.
C.
D.
二、填空题(每空2分,共32分)
10.
能够
?的物体叫作光源,例如:电灯、
?、
?都是光源。
11.
年
月
日下午
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;如图中,能描述其形成原因的是
?图。(选填“甲”或“乙”)。
12.
在“制作小孔成像观察仪”活动中,需要把制作好的圆筒插入易拉罐中,如图所示,圆筒的
?(选填“”或“”)端是用半透明薄纸制成的光屏。用制成的小孔成像观察仪观察静物时,移动圆筒位置,增大光屏与小孔之间的距离,则光屏上的像将
?(选填“变大”“变小”或“不变”)。
13.
科学家利用激光测量月球与地球之间的距离。在地球上向月球发射的激光经
反射回米,则地球与月球相距
?
;太阳到地球最大距离是
,则太阳光要经过
?
的时间射到地球上来。
14.
为了表示光的传播
?和传播
?,物理学中引入了
?这一理想模型。这种研究物理问题的方法是
?法。
15.
能发光的物体叫
?。月亮、萤火虫、正在播放节目的电视机、耀眼的宝石、太阳,属于光源的是
?。
16.
月
日,在我省大部分地区都有幸看到“日食”这一天文景观。“日食”是由于太阳光沿
?传播的过程中被月球遮挡形成的。
三、简答题(共3小题;17,18题各10分,19题12分,共32分)
17.
《墨子》这本书中记载了我国古代用针孔成像的光学实验,人们通常把这种现象称为“小孔成像’’。请你动手制作一个‘‘针孔照相机”(即小孔成像装置),来实际观察这一现象。如图所示,将装薯片的纸筒的上部剪去,蒙上半透明的纸,在纸筒的底部中央扎一个小孔。将小孔对着明亮的物体,如蜡烛、电灯等,就会在半透明的纸上看到物体的“像’’。请你根据本节所学的知识,分析“小孔成像’’的原理。
18.
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。
19.
夏天的午后,走在树荫下,微风吹过,传来树叶的沙沙声。阳光穿过层层叠叠的树叶,在地上形成一个个圆形的光斑,你可曾看到。
(1)太阳相对于地球是
?
的;地球相对于地球同步卫星是
?
的(选填“运动”或“静止”)。
(2)风吹树叶的沙沙声是由于树叶的
?
产生的,这个声音是通过
?
传来的。
(3)阳光通过稠密的树叶时,在大地上形成一个个圆形的光斑。这些光斑实际上是太阳的
?,这种现象叫做
?。
答案
1.
D
【解析】光在真空中的传播速度约为
。
2.
C
【解析】自己能够发光的物体叫做光源。太阳自己能够发光,是光源。黑板、书包、投影幕布自己不能发光,不是光源。
3.
A
【解析】A.沿直线传播的太阳光遇到不透明的物体,阳光被挡住,在物体的后面形成阴影,日食是月亮挡住了射向地球的太阳光,是光的直线传播现象,故A符合题意;
B.雨后天空出现彩虹是光的折射现象,不能用光的直线传播规律解释,故B不符合题意;
C.水中的倒影是平面镜成像,是光的反射现象,不能用光的直线传播规律解释,故C不符合题意.
D.放大镜把字“放大”,是光折射形成的,故D不符合题意。
4.
C
【解析】夜晚,在打开台灯的上方一定高度处放一张大白纸,因为灯罩顶部是开口的,光在同种均匀介质中沿直线传播,所以灯光通过开口射到大白纸上形成一个较大的光斑。
5.
D
【解析】设声音传播的速度为
、光速为
,闪电发生处到小明的距离为
,由于闪电与雷声是同时发生的,所以小明观察到闪电与听到雷声的时间间隔为
。当光速远远大于声音传播速度时,近似有
,可得
。由于声音每
传播的距离约为
,即
,故有
。若声速增大为原来的两倍即
,则小明观察到闪电与听到雷声的时间间隔
,此时有
,可见此估算距离的方法仍适用,同理可知当声速减小为原来的一半时也仍适用。当光速减小为原来的一半时仍远大于声速,仍近似有
即
,故该方法也仍适用。若光速减小为声速的两倍,即
,有
,可得
,即此时估算距离时应将时间的
倍除以
,原方法不再适用。
6.
B
【解析】光在同一种均匀介质中沿直线传播,故A错误;
由于光的直线传播,在不透光物体的后面光不能直接照射到的区域所形成的跟物体相似的黑暗部分就是影子,故B正确;
太阳是天然光源,月亮不是光源,故C错误;
小孔成像实验中,小孔越大成的像越模糊,故D错误。
7.
A
【解析】A、灯光下,故A符合题意;
B、用放大镜看字,是发生了光的折射现象;
C、插入水中的筷子,传播方向发生了偏折,折射角大于入射角,这是光的折射现象;
D、湖中的“倒影”,其原理是光的反射。
8.
C
9.
A
10.
自己发光;太阳、火把
11.
直线传播;甲
【解析】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。
12.
;变大
【解析】圆筒的
端是用半透明薄纸制成的光屏,从
端向光屏上观察,在较暗的环境中能较清晰地看到小孔成的实像,保持物体与小孔之间的距离不变,增大光屏与小孔之间的距离,光屏上的像将变大,反之,像变小。
13.
;
14.
方向;路径;光线;建立模型
15.
光源;萤火虫,电视机,太阳
16.
直线
17.
物体的表面是由许许多多的物点组成的,每个物点都发出或反射出无数条光束,其中能通过小孔的光束在光屏上就形成一个和物点相对应的小光斑。这些光斑的分布与物体上各个物点的分布相一致,就形成了由光斑组成的‘‘像’’,这就是小孔成像的道理。
18.
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。
19.
(1)
运动;静止
【解析】以地球为参照物,太阳相对地球发生位置的变化,所以是运动的;地球相对于地球同步卫星位置没有发生变化,所以是静止的;
??????(2)
振动;空气
【解析】树叶沙沙声是由于树叶的振动产生的,沙沙声是通过空气传播进入人耳的;
??????(3)
实像;小孔成像
【解析】太阳光经过树叶的空隙照在地面上,会形成圆形光斑,这是小孔成像,是由于光在空气中沿直线传播形成太阳的倒立的实像。
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