内容正文:
3.1 光的传播 同步训练
一、单选题
1.下列物体属于光源的是( )
A.平面镜 B.月亮 C.激光笔 D.钻石
2.在一个板上固定了四个圆形的大发光点,分别发出红、蓝、黄、绿4种颜色的光,如图所示,然后用右端开口的厚纸筒正对发光点,纸筒左端不透光,但中央开了一个正方形的小孔。小星在纸筒左侧放一张半透光的纸当光屏,使光屏正对正方形小孔,观察到光屏上有四个光点W、X、Y、Z,下列说法错误的是( )
A.Z点一定是正方形的
B.Z点一定是蓝色的
C.日食、月食的形成原理与该原理相同
D.这个现象说明了光在同种均匀介质中沿直线传播
3.如图,一束太阳光垂直水平地面MN射下,A为小铁球。若小球在竖直平面内沿图中圆形虚线轨迹运动,图中能正确描述小球的影子在地面上运动轨迹的图像是( )
A. B.
C. D.
4.下列现象中,不是利用光沿直线传播的实例是( )
A.小孔成像 B.激光引导掘进方向
C.太阳发光 D.立竿见影
5.小欢用针孔照相机(即小孔成像实验装置)观察蜡烛的烛焰,若保持小孔和蜡烛的烛焰位置不变,如图所示。则下列分析正确的是( )
A.若内筒位置不变,半透明膜上烛焰的像是正立的
B.若内筒位置不变,半透明膜上烛焰的像是放大的
C.若向右拉动内筒,半透明膜上烛焰的像将变小
D.若向左推动内筒,半透明膜上烛焰的像将变亮
6.在一个烈日炎炎的午后陈老师走在街头,看到地面上树荫里有许多圆形光斑,抬头看看树叶间刺眼的阳光,想到这树荫下藏着物理学的秘密,便拍下两张照片(如图)。经估测树荫下一个清晰光斑的直径约为0.07m,这束阳光从约7m高处的树叶间照射下来。我们常说太阳光经过约8分钟来到地球(此题中太阳和地球之间的距离按计算),粗略计算太阳的直径最接近( )
A. B. C. D.
二、填空题
7.真空中的光速为 m/s。看到闪电几秒后才听到雷声,这是因为光速 (大于/小于)声速,因此百米赛跑应以 (选填“听到枪声”、“看到枪冒烟”)开始计时较为准确。
8.如图所示为“小孔成像”的示意图,该现象可以用光沿直线传播来解释。小孔成的像是 (选“虚像”或“实像”),若小孔位置固定,将蜡烛和光屏位置对调,像会 (填“变大”“不变”或“变小”)。
9.运动会上百米赛跑起点发令员发令后(如图所示),终点计时员应该在 (选填“听到发令枪声”或“看到发令枪冒的烟”)开始计时才比较精确,因为光速比声速 (填“快”或“慢”),光速c= m/s
三、作图题
10.如图所示,a点是某同学眼睛所在的位置,MN是一扇窗户的两边沿的位置(光线要带箭头),画出眼睛看到窗外的范围。
11.如图所示是小强在纸杯上蒙上一层塑料膜做小孔成像实验的情景,请在图中作出烛焰(用表示)在塑料膜上成的像(用箭头表示)及光路图。
四、实验题
12.某同学用易拉罐做小孔成像实验,如图所示。保持半透明纸到小孔之间的距离不变,改变蜡烛AB到小孔之间的距离s,五次测得s和像的高度h的数据,如表所示。
蜡烛AB到小孔的距离s/cm
2.0
4.0
6.0
8.0
10.0
像的高度h/cm
1.0
0.5
0.33
0.25
0.2
(1)请在图中画出蜡烛AB的像A'B';
(2)请你根据表中的数据写出h与s的数量关系式;
(3)若蜡烛AB的像高为2cm,求小孔到蜡烛AB的距离。
13.学习了光学知识后,爱动脑筋的小明想自己探究小孔成像,如图1所示,他给两个空罐的底部中央分别打上一个圆孔和一个方孔,再用两片半透明的塑料膜蒙在空罐的口上。分别将孔对着烛焰和灯丝,可以看到烛焰和灯丝通过小孔所成的像。
(1)分析比较甲、乙两图,蜡烛在塑料膜上所成的像的形状与小孔的形状 (填选“有”或“无”)关。分析比较甲、丙两图,可以得出结论:物体在塑料膜所成的像的形状与物体的形状 (填选“有”或“无”)关。通过实验,可以看到烛焰和灯丝在塑料膜上成的都是 (选填“正立实像”、“正立虚像”、“倒立实像”或“倒立虚像”);
(2)小杨同学根据课本中的“试一试”用易拉罐做小孔成像的实验(如图2):他发现蜡烛和小孔的位置固定后,屏离小孔越远,像就越大,他测出了不同距离时像的高度,填在表内:
像的高度h/cm
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
屏到小孔的距离s/cm
2.0
4.0
6.0
8.0
10.0
从实验数据记录中,可以得出的结论是:蜡烛和小孔的位置固定后,h与s的关系式为: ;
小杨知道树荫下的圆形光斑是太阳的像,他测出了光斑的直径为7.0mm,光斑到小孔的距离为7.5m,从书上查到太阳到地球的距离为1.5×1011m,由此可以估算出太阳的直径为 m;
(3)小丽同学在实验中发现,像的亮度也会改变,为此,她猜想:像的亮度可能与小孔大小有关为验证猜想,她选用了如图3的三角形孔卡片做实验:固定烛焰、小孔和光屏位置,只改变三角形孔的大小,观察到的现象如表。
三角形边长/mm
小于1.0
1.0
1.5
2.0
2.5
4.0
像的清晰度
清晰
清晰
清晰
清晰
较模糊
模糊
像的明亮程度
逐渐变亮→
实验现象表明:在小孔成像清晰时, 。
五、计算题
14.太阳发出的光,要经过大约500s才能到达地球。
(1)请你估算太阳到地球的距离是多少米?
(2)如果一辆赛车以100m/s的速度不停地跑,它要经过多少秒才能跑完这段距离?(光在真空及空气中传播的速度c=3×108m/s)
(3)从地面发出的光射到月球反射回地面,所用时间为2.56s,则月球离地球多少千米?(写出计算过程)
15.站在百米跑道终点计时台上的甲、乙两名计时员,为同一跑道的运动员计时,甲看到起跑发令枪冒烟时开始计时,而乙则听到发令枪声才开始计时,则:
(1)甲、乙两名计时员谁计时准确?为什么?
(2)若甲、乙两名计时员的反应速度相同,他们计时相差大约是多少?(结果保留两位小数)
(3)如果甲纪录的结果是14.30s,则乙的纪录结果是多少?
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参考答案:
题号
1
2
3
4
5
6
答案
C
A
C
C
D
A
7. 3×108 大于 看到枪冒烟
8. 实像 变小
9. 看到发令枪冒的烟 快 3.0×108
10.
11.
12(1)从AB两点通过小孔沿直线作出端点A、B的像点A′、B′,连接A′、B′即为物体AB的像,如图所示
(2)从图像上可以看出,s增大几倍,h也随之增大几倍,即像的高度与孔到像的距离是一条过原点的倾斜的直线,所以像的高度与孔到像的距离是成正比关系
(3)蜡烛AB的像高,则小孔到蜡烛AB的距离
13. 无 有 倒立实像 h=0.5s 1.4×108 孔越大,像越亮
14.(1)1.5×1011m
(2)1.5×109s
(3)3.84×105km
15.解:(1)由于光速远大于声速,所以正确的操作应该是看到发令枪冒烟时开始计时准确,即甲计时员计时准确。
(2)已知
由可得,若甲、乙两名计时员的反应速度相同,他们计时相差大约
(3)如果甲纪录的结果是14.30s,则乙的纪录结果应该为
答:(1)甲计时员计时准确;
(2)他们计时相差大约是0.29s;
(3)如果甲纪录的结果是14.30s,则乙的纪录结果是14.01s。
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