内容正文:
4.1 光的直线传播 练习
一、选择题
1.光的世界绚丽多彩,下列属于光源的是( )
A.月亮 B.自行车尾灯 C.恒星 D.人的眼睛
2.下列物体中属于光源的是( )
A.电影银幕 B.月亮 C.人眼 D.发光的电灯
3.圭表由“圭”和“表”两个部件组成(如图所示),古人通过观察记录正午时表在圭上影子的长度变化就能判断节气。与圭表判断节气的光学原理相同的是
A.小孔成像 B.镜花水月 C.海市蜃楼 D.杯弓蛇影
4.如图所示的光现象中,由光的直线传播形成的是( )
A. 立竿见影 B. 水中折笔
C. 雨后彩虹 D. 水中倒影
5.关于日食和月食,下列说法正确的是( )
A.日食和月食都是光的直线传播形成的,日食是地球挡住了太阳光
B.日食和月食都是光的直线传播形成的,月食是月球挡住了太阳光
C.日食和月食都是光的反射形成的,月食是月球挡住了太阳光
D.日食是光的直线传播形成的,月食是地球挡住了太阳光
6.如图所示,某人晚上从远处走近一盏路灯又远离路灯的过程中,他的影子长度的变化情况是( )
A.先变长后变短 B.先变短后变长
C.一直在变长 D.一直在变短
7.关于光速,下列说法正确的是( )
A.光的传播速度总是3.0×108m/s
B.光在真空中的传播速度为3.0×108m/s
C.光在水中的速度大约是真空中光速的
D.科学家不可以使光的速度减慢
8.下列有关不可见光的说法中错误的是( )
A.不可见光是一种假设,实际并不存在
B.不可见光也可以传递能量
C.不可见光也能在空中沿直线传播
D.不可见光遇到物体也会被反射
9.光从空气射入水中,它的传播速度( )
A.—定增大 B.保持不变 C.—定减小 D.无法比较
10.在学校的田径运动会上,小亮注意到发令台上有一块“黑板子”,如图所示,关于这块板子的作用,他做了如下猜想,其中正确的是( )
A.主要用来反射发令枪的枪声,所以必须正对着终点计时裁判的方向
B.主要用来衬托发令枪冒出的白烟,让终点裁判员及时计时
C.主要用来减弱噪声,所以要把它放在看台和发令枪之间
D.主要用来遮阳,所以要把它放在裁判员的头的上方
二、填空题
11.早在战国时期,我国古代著名教育家墨子就在研究小孔成像的现象。如图所示,他用蜡烛作为光源,在木板上钻一个小孔,发现烛焰透过小孔在墙壁上形成一个 (选填“倒立”或“正立”)的 像(选填“实”或“虚”),其成像原理是光的 。
12.如图所示的“日晷”是一种计时工具,它是根据 的原理制成的.如果阴影是由短到长,则表示时间为 (选填“上午”或“下午”).“一寸光阴一寸金”就是由此而来的.
13.在同种均匀介质中,光是沿 传播的。光在真空中的传播速度为 m/s。
14. 的物体叫作光源.下列物体中:①太阳;②月亮;③舞台上耀眼的彩灯;④水母;⑤启明星;⑥碎玻璃;⑦钻石;⑧萤火虫,其中是光源的有 (填序号).
15.萤火虫、太阳、月亮、通电的节能灯,其中不是光源的有 。阳光下,太阳灶能把水烧开,说明光具有 (选填“能量”或“信息”)。
16.小明同学撰写科幻小说,想象有一种玻璃,光在这种玻璃中运动速度较慢,通过半厘米需要10年,小明同学这样幻想的依据是 。如果真实现了,那么想象一下我们的生活将会怎样?提出一个设想: 。
三、作图题
17.“凿壁偷光”是匡衡“穿壁引光,映光读书”的故事。如图,M点是光源的位置,请用光路示意图在墙另一侧画出“偷”光的范围。
18.湾湾坐在一辆开着天窗的轿车里,他能通过天窗看到天空的景色。请在图中利用光路图画出湾湾看到天窗外天空的范围(E 是湾湾的眼睛)。
19.如图所示,在房间内的A点能看到室外的景物,请作出在A点能观察到窗外景物的范围.
四、实验探究题
20.学习了光学知识后,爱动脑筋的小明想自己探究小孔成像现象。如图所示,他给两个空罐的底部中央分别打上一个小圆孔和一个小方孔,再用两片半透明的塑料膜蒙在空罐的口上,分别将小孔对着烛焰,可以看到烛焰通过小孔所成的像。
(1)分析比较甲、乙两图,可以得出:物体通过小孔所成的像与小孔的形状 (填“有关”或“无关”)。
(2)如图丙所示的是夏天树荫下的圆形光斑,它形成的原理与小孔成像 (填“相同”或“不同”),这些光斑是太阳的 (填“像”或“影子”)。
(3)要让塑料膜上烛焰的像变大,应将蜡烛 (填“靠近”或“远离”)小孔。
21.如图 1 所示是小明用易拉罐制成的简易针孔照相机;
(1)使用针孔照相机时,小孔对着 (选填“明亮”或“较暗”)的物体进行观察,更容易看到物体的像;
(2)小明从实验室借来用发光二极管制成的“F”字样光源,如图 2 甲所示,将“F”字样光源、简易针孔照相机按图 2 乙所示位置放好,小明观察到塑料膜上所成的像是图丙中的 (填序号),这个像是 (选填“实像”或“虚像”);
(3)保持“F”字样光源的位置不变,将易拉罐靠近发光的“F”,小明观察到塑料膜上所成的像的会 (选填“变大”、“变小”或“不变”);
(4)若只将小圆孔改为三角形小孔,则像的形状 (选填“改变”或“不变”);
(5)晴天的正午时分,走在青枫公园的树林里,小明看到阳光透过树叶的缝隙在地上留下许多大小不同的圆形光斑是 (选填“太阳”、“树叶的缝隙”或“树叶”)的 (选填“像”或“影子”);圆形光斑大小不一原因是树叶间缝隙到 距离不同(选填“地面”或“太阳”)。
答案解析部分
1.【答案】C
【解析】能够自身发射光的物体为光源,如太阳、恒星、手电筒,C正确,ABD.月亮、自行车尾灯、人的眼睛都不能发光,不是光源,故ABD不符合题意;
故选C。
【分析】光源:能自身发出光线,如太阳、手电筒、萤火虫。
2.【答案】D
【解析】电影银幕、月亮、人眼,本身不能发光,但能反射光,不是光源,ABC不符合题意;发光的电灯,是物体在自行发光,是光源,D符合题意。
故选D。
【分析】光源是能够自行发光的物体、如太阳、电灯、萤火虫等。
3.【答案】A
【解析】A、 古人通过观察记录正午时表在圭上影子的长度变化就能判断节气 ,而影子的形成属于光的直线传播,和小孔成像原理一致,A正确;
B、 镜花水月 属于光的反射,B错误;
C、 海市蜃楼 属于光的折射,C错误;
D、杯弓蛇影属于幻觉,D错误。
综上选A。
【分析】1、光的反射:光在同一种介质中传播中,遇到反射面,将一部分光反射回来的现象叫做光的反射,常见例子有:平面镜反射,湖面反射。
2、光的折射:光经过不同介质时,传播方向会发生偏折的现象,如:海市蜃楼、彩虹的形成、岸面看水水变浅。
3、光的直线传播:光在同种介质中沿直线传播,实例有影子的形成、日食、小孔成像、激光校准等。
4.【答案】A
【解析】A.光照到不透明的物体上时,就会在光照射不到的地方形成影子,影子的形成是光的直线传播的结果,A符合题意;
B.水中折笔是光由水进入空气时发生折射的结果,B不符合题意;
C.雨后彩虹,是光的色散现象,是由光的折射形成的,C不符合题意;
D.水中“倒影”,属于平面镜成像,是光的反射现象,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】光在同种、均匀、透明介质中沿直线传播,产生的现象有小孔成像、激光准直、影子的形成、日食和月食等。
5.【答案】D
【解析】日食和月食均属于光的视线传播,其中日食是月球挡住了太阳光,日食是地球挡住了太阳光。
D正确,ABC错误。
综上选D。
【分析】光的直线传播:光在同种介质中沿直线传播,实例有影子的形成、日食、小孔成像、激光校准等。
6.【答案】B
【解析】影子是光沿直线传播形成的,人到光源距离越近,影子越短,当人走近路灯,过程中,影子变短,走远时,影子变长,B符合题意。
故选B。
【分析】根据光沿直线传播形成影子;物体靠近光源,影子变短。
7.【答案】B
【解析】AB.光在真空中的传播速度是3.0×108m/s,光在其他介质中传播的速度小于在真空中传播的速度,A不符合题意,B符合题意;
C.光在水中的速度是真空中光速的 ,光在玻璃中的速度是真空中光速的 ,C不符合题意;
D.由于光在不同的介质中传播的速度不同,因此可以使光的速度减慢,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】光在真空中的传播速度是3.0×108m/s;水中的光速、玻璃中的光速减慢。
8.【答案】A
【解析】 A.不可见光不是一种假想的光,它真实存在,故A错误符合题意;
B.不可见光和可见光一样,是电磁波,因此也可以传递能量,例如:利用微波可加热食品,故B正确不合题意;
C.光是一种电磁波,不可见光在均匀介质中也是沿直线传播,故C正确不合题意;
D.不可见光遇到物体也可以反射,如:红外线可以用来遥控,制成电视遥控器,故D正确不合题意。
故选A。
【分析】根据对不可见光的认识判断即可。
9.【答案】C
【解析】空气的密度小,光速大;水的密度大,光速小,则光从空气射入水中时,它的传播速度一定减小,故C正确,而A、B、D错误。
故选C。
【分析】光在不同介质中传播速度不变,即介质的密度越大,则传播速度越小,据此分析判断。
10.【答案】B
【解析】田径运动会上,由于空气中的光速远远大于声速,终点计时员应看到冒烟开始计时,而不是听到枪声计时,否则就少记了声音传播这段距离需要的时间,所以这块板子的作用,主要用来衬托发令枪冒出的白烟,让终点裁判员及时计时,故A、C、D错误,B正确。
故选B。
【分析】由于光速远远大于声速,为了记录的成绩更加准确,所以在运动场上,终点计时员是看到发令枪冒出的白烟计时,而不是听枪声计时,由此入手,即可确定黑色板子的作用。
11.【答案】倒立;实;直线传播
【解析】小孔成像成的倒立的实像,原理为光的直线传播。
综上 第1空、倒立; 第2空、实; 第3空、直线传播。
【分析】光的直线传播:光在同种介质中沿直线传播,实例有影子的形成、日食、小孔成像、激光校准等。
12.【答案】光的直线传播;下午
【解析】日晷是根据光的直线传播计时,阴影在中午最短,下午最长,所以 如果阴影是由短到长,则表示时间为 下午。
综上 第1空、 光的直线传播;第2空、下午。
【分析】光的直线传播:光在同种介质中沿直线传播,实例有影子的形成、日食、小孔成像、激光校准等。
13.【答案】直线;3x108
【解析】光在同种均匀介质中沿直线传播,光在真空中的传播速度是3×108m/s;
故答案为:直线;3x108.
【分析】在同种均匀透明的介质中,光沿直线传播;光在真空的传播最快,是3×108m/s。
14.【答案】自身能够发光;①③④
【解析】 (1)能够自行发光的物体叫做光源。
(2)太阳、是自然光源;点燃的蜡烛是人造光源;星星有恒星和行星以及卫星之分,只有恒星是光源。发光的水母属于光源;月亮、正在放电影的银幕、镜子、钻石都会反射光线,不是光源。
【分析】 自身能够发光的物体叫光源,分为自然光源和人造光源,月亮不是光源。
15.【答案】月亮;能量
【解析】(1)萤火虫、太阳、通电的节能灯是光源,月亮不是光源;
(2)太阳灶将太阳能转化为内能,说明光具有能量。
【分析】(1)能够自行发光的物体是光源,月亮反射太阳光,月亮不是光源;
(2)太阳灶将太阳能转化为内能,说明光具有能量。
16.【答案】光在不同介质中传播速度不同;人们可以用慢玻璃欣赏十年前的景色
【解析】
(1)光的传播不需要介质,有介质时传播速度会变慢,光在不同介质中传播速度不同。
(2)如果实现,能在玻璃种欣赏十年前的景色。
【分析】
(1)光的传播不需要介质,在不同介质中传播速度不同,在玻璃中传播最慢。
(2)如果能看见光的传播,则可以实现穿越了。
17.【答案】
【解析】光在同种均匀介质沿直线传播,过光源M和墙壁小孔连线,画出光线范围为 。
【分析】光在同种均匀介质沿直线传播,画出直线,确定光线范围。
18.【答案】
【解析】光在同种介质中沿直线传播,所以看到的天空范围为车窗和E点的连线,据此作图:
【分析】光的直线传播:光在同种介质中沿直线传播,实例有影子的形成、日食、小孔成像、激光校准等。
19.【答案】
【解析】将A点和窗口的上边缘相连,得到最上边的光线;同理,得到最下边的光线,而两条光线之间的位置就是可以看到外面景物的范围,如下图所示:
【分析】根据题意可知,要看到室外的景物,则从外面射入的光线要经过窗口的边缘,且经过A点,根据光的直线传播的知识分析解答。
20.【答案】(1)无关
(2)相同;像
(3)靠近
【解析】探究小孔成像现象时,
(1)根据甲、乙两图,小孔的形状是圆形和方孔,像都是蜡烛的形状,可得:小孔所成的像与小孔的形状无关;
(2)图丙中,树荫下的光斑是太阳光经过树叶缝隙,在地上形成太阳的像,相当于小孔成像,成像原理相同,光斑是太阳的像;
(3)将蜡烛靠近小孔时,入射角变大,塑料膜上烛焰的像变大。
【分析】(1)小孔成像时,像和小孔的形状无关,和物体的形状相同;
(2)树下的光斑是太阳的小孔成像,是实像;
(3)物体靠近小孔,成像变大。
21.【答案】(1)明亮
(2)②;实像
(3)变大
(4)不变
(5)太阳;像;地面
【解析】(1)明亮的物体可以反射更多的光,所以使用针孔照相机时,更容易看到物体的像。
综上 第1空、 明亮。
(2)小孔成像的特点为上下、左右相反的实像,所以观察到塑料膜上所成的像是②。
综上 第1空、 ②; 第2空、实像。
(3)小孔成像中物距减小,像距不变,像变大。
综上 第1空、 变大。
(4)小孔成像,所成的像与物体形状相同,与孔的形状无关,若只将小圆孔改为三角形小孔,则像的形状不变。
综上 第1空、 不变。
(5) 晴天的正午时分,走在青枫公园的树林里,小明看到阳光透过树叶的缝隙在地上留下许多大小不同的圆形光斑是 太阳的像, 圆形光斑大小不一原因是树叶间缝隙到 地面距离不同。
综上 第1空、 太阳;第2空、像; 第3空、地面。
【分析】1、光的直线传播:光在同种介质中沿直线传播,实例有影子的形成、日食、小孔成像、激光校准等;
2、小孔成像的特点:小孔成像所成的是倒立的实像,像的形状和 孔的形状无关 和物的形状有关,物距和像距会影响像的大小,物距变小像变大,像距变小,像变小。
(1)使用针孔照相机时,小孔对着明亮的室外物体进行观察,让光线通过小孔进入筒内,更容易看到物体的像。
(2)[1][2]物体发出或反射的光通过小孔后,光沿直线传播,在小孔后面的光屏上形成倒立的实像,像上下、左右相反,所以观察到塑料膜上所成的像是②。
(3)小孔成像的像的大小与物距、像距有关,保持“F”字样光源的位置不变,将易拉罐靠近发光的“F”,则物距减小,像距不变,所以观察到塑料膜上所成的像变大。
(4)小孔成像现象中,所成的像与物体形状相同,与孔的形状无关,若只将小圆孔改为三角形小孔,则像的形状不变。
(5)[1][2]树叶的缝隙其实就是一个小孔,太阳光透过树叶的缝隙,就是太阳光穿过小孔,是小孔成像现象,所以圆形光斑是太阳的实像。
[3]由于小孔成像中成的像的大小与物距、像距大小有关,所以圆形光斑大小不一原因是树叶间缝隙到地面距离不同。
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