内容正文:
4.1光的直线传播
一、单选题
1. 下列说法正确的是( )
A. 光线是真实存在的带箭头的直线
B. 光在真空中的传播速度为
C. 正在放映的电影幕布是光源
D. 光在同种介质中一定沿直线传播
2. 生活中许多物体可以发光,下列物体不属于光源的是( )
A. 水母 B. 萤火虫 C. 月亮 D. 霓虹灯
3. 关于光的传播,下列说法中正确的是( )
A. 光不能在真空中传播 B. 光在不同物质中的传播速度相同
C. 影子是光的直线传播形成的 D. 光年是天文学中的时间单位
4. 下列说法中正确的是( )
A. 光的传播速度是
B. 光的传播路线是直的
C. 光年是天文学上表示距离的单位
D. 夜里人能看见月亮,所以月亮是光源
5. 下列说法正确的是( )
A. 光是沿直线传播的
B. 太阳光射不到影子里,是因为光在同一种均匀介质中的传播路径是直的
C. 太阳和月亮都是光源
D. 小孔成像实验中,孔越大,像越清晰
6. 关于光现象,下列说法正确的是( )
A. 光的传播需要介质
B. 光的传播速度一定是
C. 光总是沿直线传播的
D. “坐井观天,所见甚小”是光直线传播的结果
7. 在以下情形中光传播速度最大的是( )
A. 真空 B. 空气 C. 水 D. 玻璃
8. 对于光现象,说法正确的是( )
A. 光线是真实存在的带箭头的直线
B. 光在真空中传播速度为
C. 正在放映的电影幕布是光源
D. 小孔成像成的是正立的实像
9. 下列现象中不能说明光的直线传播规律的是( )
A. 日食 B. 小孔成像 C. 影子 D. 先看到闪电后听到雷声
10. 炎热的夏天人们总喜欢在“树荫”下乘凉,这“树荫”形成的原因是( )
A. 光的直线传播 B. 光的反射 C. 光的折射 D. 光的色散
11. 如图所示为小孔成像的现象,其成像的原因是( )
A. 光的反射 B. 光的折射 C. 光的色散 D. 光的直线传播
12. 一个人沿路行走经过某一盏路灯,在走路过程中,路灯照射人,人的影子长短在变化,其变化情况是( )
A. 逐渐变短 B. 先变短再变长 C. 逐渐变长 D. 先变长后变短
13. 不透光的纸上有一个足够小的三角形小孔,则在光屏上形成的像是( )
A. B. C. D.
14. 小明在课外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( )
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
15. 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
二、填空题
17. 太阳、月亮、萤火虫,其中 不是光源;光在真空中的传播速度约是 ;激光引导掘进方向是利用光的 实现的。
18. 排纵队时,如果你看到自己前面的一位同学挡住了前面所有的人,队就排直了,这可以用 来解释;发生雷电时,先看到闪电,后听到雷声,是由于 。
19. 光在 介质中是沿直线传播的,自然、生活中属于光的直线传播现象的例子有(写出一
个即可) 。
20. 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,能描述其形成原因的是 (填“甲”或“乙”)图。
21. 光在真空中的传播速度是 。光在水中的速度 (选填“大于”“小于”或“等于”)光在空气中的速度。为了表示光的传播情况,通常用一条 的直线表示光 和方向,这条直线叫 。它实际上是 (选填“存在”或“不存在”)的。
22. 如图,这张月球表面的照片是嫦娥五号在 年 月 日在月球着陆后不久由着陆相机拍摄的,月球表面可以看到着陆器一条腿的影子。影子的形成说明光是沿 传播的。太阳到月球的最远距离约为 ,则光从太阳射到月球上需要的时间约为 。
23. 一束激光从地球射向月球,经过月球上的反射器反射后,返回发射器,所需时间为 ,月球到地球的距离是 。
三、实验题(共4小题;共36分)
24. 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。
(2)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。
(3)通过实验,可以看到烛焰和灯丝在塑料膜上成的都是 (填选“正”或“倒立”)的实像,其原理是光的 。
(4)夏天树荫下的圆形光斑形成的原理与之 (填选“相同”或“不同”),这些光斑是太阳的 (选填“像”或“影子”)。
25. 小刚同学做小孔成像实验并研究小孔成像的特点。
(1)请在图甲所示的半透明纸上画出蜡烛 的像 。
(2)蜡烛在半透明纸上所成的像是 (选填“实像”或“虚像”);其成像的原理 。
(3)如图乙,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 。
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)晴天的正午时分,走在茂密的树林下,你会看到阳光透过树叶的缝隙而在地上留下许多大小不同的圆形光斑,这是 (选填“太阳”“树叶的缝隙”或“树叶”)的 (选填“像”或“影子”)。
26. 学习了光学知识后,小桐和小朵想自己探究小孔成像现象。如图a所示,她们给两个空罐的底部中央分别打上了一个圆孔和一个方孔,再用两片透明的塑料膜蒙在空罐的口上,分别将小孔对着烛焰和灯丝,可以看到烛焰和灯丝通过小孔所成的像。
(1)甲图中点燃的蜡烛距小孔 ,像距小孔 ,则半透明膜上的像是
A.倒立的虚像
B.正立的虚像
C.正立的实像
D.倒立的实像
(2)由甲、乙两图可知实验是在研究小孔成像与 的关系。
(3)分析比较 、 两图,可以得出小孔成像与物体的形状有关。
(4)该实验说明小孔成像的原理是 。
(5)日食奇观时,如果利用丙实验装置对“”形太阳进行观察,在半透明塑料膜上看到像的形状是如图b中的 。
(6)如果保持空罐的位置和长度不变,仅将蜡烛远离小孔,则它的塑料膜上所成的像的大小会
变 (大 小),为了使所成像能恢复成和原来一样大,则此时在蜡烛和小孔位置不变情况下,应该换用长度更 (长 短)的空罐。
27. 找一个空的易拉罐,用钉子在易拉罐底部的中央钻一个小孔,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。如图甲所示,将点燃的蜡烛置于小孔前的适当位置,观察并研究小孔成像的特点:
(1)蜡烛在塑料薄膜上所成的像是 (填“正立”或“倒立”)、 (填“实像”或“虚像”),其成像原理是 。
(2)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
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
(3)将蜡烛向上方移动,则它在薄膜上的像将向 (填“上方”或“下方”)移动;
(4)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,如图乙所示。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。其中最合乎要求的是 。
答案
一 单选题
1. B
2. C
【解析】水母和萤火虫自身能够发光是天然光源,发光的霓虹灯是人造光源,不符合题意;
月亮反射的太阳光,在晚上才比较亮,不是光源,符合题意。
3. C
4. C
5. B
【解析】光在同种均匀介质中沿直线传播,故A错误;太阳光射不到影子里,是因为光在同一种均匀介质中的传播路径是直的,故B正确;光源是本身能够发光的物体,月亮是反射了太阳的光,它本身不会发光,月亮不是光源,故C错误;孔越大,穿过小孔的光线越多,像看起来虽然亮了,但会变得不清晰,故D错误。
6. D
【解析】光可以在真空中传播,其传播不需要介质,故A错误;光在真空中的传播速度是 ,在空气、水或玻璃等透明介质中的速度较小,故B错误;光在同种均匀介质中沿直线传播,故C错误;“坐井观天,所见甚小”是光直线传播的结果,故D正确。
7. A
8. B
【解析】A、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,采用的是模型法,故A错误;
B、真空中的光速约为 ,故B正确:
C、正在放映的电影幕布自身不能发光,不是光源,是反射的光,故C错误;
D、小孔成像成的是倒立的实像,故D错误。故选:B。
9. D
10. A
【解析】太阳光被树叶遮挡后,在下边形成一个黑色的区域,形成树荫实际上就是大树的影子,是光在同种均匀介质中沿直线传播形成的,故A正确。
11. D
【解析】物体发出或反射的光线在同种均匀介质中传播时,穿过小孔后会在小孔后面的屏上成倒立的实像,小孔成像有力地证明了;光在同种均匀介质中沿直线传播。
12. B
【解析】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。
因此,当人经过路灯时,影子先变短后变长。
13. C
【解析】小孔成像是由于光的直线传播形成的,物体经过小孔成的像是倒立的实像,而不是光斑,像的形状与物体相同,而与小孔的形状无关。
14. D
15. C
【解析】光只有在同种均匀介质中沿直线传播,故A错误;
光是真实存在的,光线不是真实存在的,是我们研究物理问题的一种方法,故B错误;
光在不同的介质中传播速度不同,光的传播需要时间,故C正确;
光在真空中的传播速度是 ,在其它介质中传播速度比在真空中的传播速度小,故D错误.
二 填空题
17. 月亮;;直线传播
【解析】月亮自身不能发光,会反射光线,故月亮不是光源;
光在真空中的传播速度是 ;
激光引导掘进方向是利用了光的直线传播。
18. 光沿直线传播;光速大于声速
【解析】排纵队时,如果你看到自己前面的一位同学挡住了前面所有的人,说明队就排直了,这是因为光是沿直线传播的,当队伍排直的时候,该同学就会挡住前面所有同学射向自己眼中的光;
发生雷电时,闪电和打雷总是同时发生的,但我们总是先看到闪电,后听到雷声,这是由于光速比声速大的缘故。
19. 同种均匀;影子的形成(日食、月食等)
【解析】光在同种均匀介质中是沿直线传播的;
日食是月球挡住了太阳沿直线传播到地球上的光,使地球上的人看不到太阳;月食是地球挡住了太阳沿直线传播到月亮上的光,即月球跑到了地球的影子区域;
小孔成像的原因也是光的直线传播,形成的是倒立的实像。
20. 直线传播;甲
21. ;小于;带箭头;传播的径迹;光线;不存在
22. 直线;
【解析】影子的形成说明光是沿直线传播的。光在真空中的速度为 ,光从太阳射到月球上需要的时间约为:。
23.
【解析】已知:,
光从地球到月球的时间:
月球到地球的距离:
三 实验题
24. (1) 无;
【解析】甲、乙两图,小孔形状不同,但是像的形状相同,所以小孔成像与小孔的形状无关;
(2) 有;
【解析】甲、丙两图小孔形状相同,物体形状不同,像的形状也不同,所以小孔成像与物体的形状有关;
(3) 倒立;直线传播;
【解析】通过观察甲、乙、丙的像可知,小孔成像是倒立实像,这是光的直线传播造成的;
(4) 相同;像。
【解析】树荫下的圆形光斑是太阳通过树叶间的间隙形成的太阳的像,属于小孔成像,所以成像原理相同。
25. (1)
(2) 实像;光沿直线传播
(3) D
(4) 太阳;像
26. (1) D
【解析】小孔成像成的是一个倒立的像,像是由实际光线会聚而成的,是实像。
(2) 孔的形状
【解析】甲乙两图中,物体(蜡烛焰)形状相同,物体到小孔的距离相同,像距相同,而小孔的形状不同,所成的像形状相同,所以,由甲、乙两图可知实验是在研究小孔成像与小孔形状的关系;
(3) 甲;丙
【解析】研究小孔成像与物体的形状有关,控制物体到小孔的距离、像距、小孔的形状相同,只改变物体的形状,所以,应分析比较 甲、丙两图,因成像形状不同,所以得出的结论是:小孔成像与物体的形状有关。
(4) 光的直线传播
【解析】三个实验都表明,物体发出的沿直线传播的光,经过小孔后在后面的屏上形成物体的像,即小孔成像,证明了光是沿直线传播的;
(5) C
【解析】根据小孔成像成像的原理:光是沿直线传播的,所以成的像是上下颠倒、左右颠倒的,故选C;
甲图和乙图中孔的形状不同,由此可见:小孔成像中像的形状取决于物体的形状,与小孔的形状无关。
(6) 小;长
【解析】如果保持空罐的位置和长度不变,仅将蜡烛远离小孔,如下图所示,根据光的直线传播作图,则它的塑料膜上所成的像(如图中的斜线部分, 为原来成的像)的大小会变小;
由图可知,为了使所成像能恢复成和原来一样大,则此时在蜡烛和小孔位置不变情况下,光屏适当向后移动,成像能恢复成和原来一样大,即应该换用长度更长的空罐。
27. (1) 倒立;实像;光沿直线传播
【解析】蜡烛在塑料薄膜上所成的像是倒立的实像,其成像的原理是光的直线传播;
(2) D
【解析】蜡烛经小孔成倒立的实像,像的形状与蜡烛形状相同,像与小孔的形状无关,即蜡烛在塑料薄膜上成的像是蜡烛的倒立像,选D;
(3) 下方
【解析】将蜡烛向上方移动,则它在薄膜上的像将向下方移动;
(4) A
【解析】 图中随着卡片乙向左移动,孔的形状始终是三角形,并且逐渐变小,故A符合要求; 三图中随着卡片乙向左移动,孔的形状发生了变化,不符合要求。
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