内容正文:
第3节 日地月的相对运动 第1课时
题型分组练 1
题型01 光的直线传播 1
题型02 小孔成像 3
题型03 光速 6
创新拓展练 7
新题速递 11
题型分组练
题型01 光的直线传播
1.下列现象由光沿直线传播形成的是( )
A.水中“月” B.空中“桥”
C.池中“鱼” D.墙上“兔”
【答案】D
【解答】解:A、水中“月”属于平面镜成像,是由光的反射形成的,故A不符合题意;
B、空中“桥”是彩虹,彩虹是光的色散,是由光的折射形成的,故B不符合题意。
C、池中“鱼”是由光的折射形成的,故C不符合题意;
D、墙上“兔”是由于光沿直线传播形成的,故D符合题意;
故选:D。
2. 2024年7月25日,一次我国大部分地区均可观测的奇观天象——“月掩土星”如约上演。“月掩土星”是指月球在运行过程中遮掩住土星,使地球上的观测者暂时无法观察到土星。下列选项能解释该天文现象的是( )
A.光的直线传播 B.光的折射
C.光的反射 D.光的色散
【答案】A
【解答】解:“月掩土星”是指月球在运行过程中遮掩住土星,使地球上的观测者暂时无法观察到土星,和日食、月食的成因相同,都是由于光的直线传播形成的,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选:A。
3.小科在学习“光的直线传播”时,进行了如下探索活动:①用激光笔射向水中观察到光路呈一条直线,如图;②用注射器将浓糖水缓慢注入水中,观察到光路发生了弯曲;③用玻璃棒搅拌后,观察到光路又呈直线。根据以上情景可得出的结论是( )
A.光的传播需要介质
B.光只有在水中才能沿直线传播
C.光在同一均匀介质中沿直线传播
D.光在透明介质中都能沿直线传播
【答案】C
【解答】解:第一次水是同种均匀介质,光沿直线传播,第二次由于溶液中糖水密度不均匀,光发生偏折,第三次搅拌后,溶液均匀,光沿直线传播,所以可得出结论光在同种均匀介质中沿直线传播,故C正确。
故选:C。
题型02 小孔成像
4.如图,用自制的针孔照相机观察烛焰,有以下四种说法:①薄膜上出现烛焰的像是倒立的;②薄膜上烛焰的像是放大的也可能是缩小的;③保持小孔和烛焰的距离不变,向右拉动内筒,增加筒长,烛焰的像变大;④保持小孔和烛焰的距离不变,向前推动内筒,烛焰的像更明亮.这四种说法中正确的是( )
A.①②③④ B.①③④ C.①②③ D.③④
【答案】A
【解答】解:
①膜上出现烛焰的像是倒立的,故①正确;
②孔离物的距离大于孔离屏的距离时,像缩小,孔离物的距离小于孔离屏的距离时,像放大,故②正确;
③小孔和烛焰的距离不变,向后拉动内筒,增加筒长,因为像距变大,所以烛焰的像变大,故③正确;
④保持小孔和烛焰的距离不变,向前推动内筒,像变小,则烛焰的像更明亮,故④正确;
综上可知,①②③④都正确。
故选:A。
5.《梦溪笔谈》中有言:“若鸢飞空中,其影随鸢而移(图甲);或中间为窗隙所束,则影与鸢遂相违:鸢东影西,鸢西则影东(图乙);又如窗隙中楼塔之影,为窗所束亦皆倒垂(如图丙)……”,则下列说法不正确的是( )
A.图甲、乙、丙中的现象都可用光的直线传播解释
B.乙图中“像”移动的方向与物移动的方向相反
C.丙图中的小孔形状变为小三角形时也会有上述现象
D.丙图中的“窗隙”越大现象越明显
【答案】D
【解答】解:A、甲图是鸢和它的影子,乙图、丙图是小孔成像现象,影子和小孔成像的原理都是光的直线传播,故A正确;
B、小孔成像时,“像”移动的方向与物移动的方向相反,乙图是小孔成像,“像”移动的方向与物移动的方向相反,故B正确;
CD、小孔成像时,像的形状与小孔的形状无关,与孔的大小有关,丙图“窗隙”较大时,不会出现丙图的现象,在墙上会出现楼塔的影子,故C正确、D错误。
故选:D。
6.在制作“针孔照相机”的探究实践活动中,看到清晰的像后,如把小孔变小一些,观察到像将( )
A.变小 B.变大 C.变暗 D.变亮
【答案】C
【解答】解:看到清晰的像后,如把小孔变小一些,像的大小不变,光通量变少,观察到像变暗,故C正确,ABD错误。
故选:C。
7.小明使用如图乙装置探究小孔成像的特点,他将发光二极管按“F”字样拼接在纸板上,在图示位置看到纸板上的字,如图甲所示。那么在该位置处小明看半透明塑料板上像的形状和大小分别是( )
A.、放大 B.、放大 C.、缩小 D.、缩小
【答案】A
【解答】解:能用光屏承接的为实像,实像都是倒立的,小明图示位置看到纸板上的字,如图甲所示,则光源图像应为F左右颠倒后的形状,
在该位置处小明看半透明塑料板上的像,与光源上的形状上下左右颠倒,因为物距大于像距,所以像是放大的,故A正确,BCD错误。
故选:A。
8.(1)小科用两个硬纸筒探究小孔成像,如图所示,眼睛在屏的 右 (填“左”或“右”)边观察,他发现蜡烛和小孔的位置固定后,像离小孔越远,像就越 大 (填“大”或“小”)。
(2)上题中,眼睛从右向左沿易拉罐的中心线看过去,若蜡烛顺时针转动,小科观察到屏上的像将作 顺时针 (填“顺时针”或“逆时针”)转动。
(3)若保持其他条件不变,将小孔用黑色硬纸板遮挡住一半,则屏上像的大小和亮度的变化情况是 A 。(填选项)。
A.大小不变,亮度变暗
B.大小变小,亮度不变
C.大小变小,亮度变暗
【答案】(1)右;大;(2)顺时针;(3)A。
【解答】解:(1)眼睛应该在光屏一侧观察,故眼睛应该在屏的右侧观察;
根据光的直线传播原理,蜡烛和小孔的位置固定后,像离小孔越远,像就越大;
(2)因为光线沿直线传播,蜡烛顺时针旋转时,蜡烛各点成的像也顺时针旋转,塑料薄膜上成的像顺时针旋转;
(3)若保持其他条件不变,将小孔用黑色硬纸板遮挡起一半,则透过的光线会减少,亮度变暗,但大小不变,故A正确,BCD错误,故选:A。
故答案为:(1)右;大;(2)顺时针;(3)A。
题型03 光速
9.某国际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两千万分之一。这种光速接近于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。科学家正在努力将光速降低到几乎与蜗牛爬行的速度相当。根据以上材料,回答下列问题:
(1)从以上材料可知,光在超低温原子云中的传播速度为 15 m/s。
(2)本材料说明光在不同的介质中传播速度是 不同 (填“相同”或“不同”)的。
【答案】(1)15;(2)不同。
【解答】解:(1)光在真空中的传播速度为c=3×108m/s,从第一句话可知,光在超低温原子云中的传播速度为:∨;
(2)本材料说明光在不同的介质中传播的速度是不同的。
故答案为:(1)15;(2)不同。
10.太阳光可以在真空中传播,速度是 3×108m/s ;光也可以在空气、水、玻璃等介质中传播,但是速度都比在真空中 慢 (选填“快”或“慢”)。太阳发出的光要经过8分钟到达地球,请你计算一下日地距离约为 1.44×1011 米。
【答案】3×108m/s;慢;1.44×1011。
【解答】解:太阳光可以在真空中传播,速度是3×108m/s;光也可以在空气、水、玻璃等介质中传播,但是速度都比在真空中慢。
太阳发出的光要经过8分钟到达地球,请你计算一下日地距离s=vt=3×108m/s×480s=1.44×1011m。
故答案为:3×108m/s;慢;1.44×1011。
创新拓展练
11.如图甲为手机防窥膜结构图,采用了超细百叶窗光学技术。贴在手机屏幕上的效果(如图乙),其原理类似百叶窗,只能透过一定角度的光线,两侧之所以看不清屏幕内容,其原理是光的 直线传播 ;此防窥膜贴在手机屏幕上,但不能防止正上方的窥视;为了让防窥效果更好(可视范围减小),可以适当地 减小 (增大/减小)超细百叶窗的间距。
【答案】直线传播;减小。
【解答】解:由图乙可知,两侧之所以看不清屏幕内容,是由于光的直线传播;此防窥膜贴在手机屏幕上,由于屏幕正上方在可视范围内,所以不能防止上方的窥视;为了让防境效果更好(可视范围减小),可以适当地减小超细百叶窗的间距。
故答案为:直线传播;减小。
12.某兴趣小组制作的小孔成像仪如图甲所示,蜡烛到小孔的距离为a,小孔到半透明膜的距离为b,且a>b,请回答下列问题:
(1)半透明膜上蜡烛的像是 倒立缩小 (填“正立放大”、“正立缩小”、“倒立放大”或“倒立缩小”)的像,像的形状是 B (填序号)。
A.小孔的形状
B.烛焰的形状
C.半透明膜的形状
D.纸筒的形状
(2)若由于蜡烛高度不合适导致得到的像如图乙所示,则可通过向 上 移动蜡烛使像移到光屏中央。
【答案】(1)倒立缩小;B;(2)上。
【解答】解:(1)小孔成像是由于光的直线传播形成的,此时物距大于像距,半透明膜上蜡烛的像是倒立缩小的像,像的形状是烛焰的形状,故选:B。
(2)若由于蜡烛高度不合适导致得到的像如图乙所示,则可通过向上移动烛焰像移到光屏中央。
故答案为:(1)倒立缩小;B;(2)上。
13.小宁晚上站在有地砖的人行道上A处时,在路灯照射下头部投影在地面上E点,远离路灯走过20块地砖到达B点时,发现头部影子向前移动25块地砖到F点,已知小宁的身高是1.6米,则路灯S距地面的高度为 8 米。
【答案】路灯S距地面的高度为8m。
【解答】解:示意图如下,
根据题意连接人体的头部CD并反向延长交SO与G,根据几何关系可知,OE=CA,即人的身高;
因为△SCD∽△SEF,所以 ,
因为△SED∽△SOF,所以 ,
所以,,
因为CD=AB=20块砖长,EF=25块砖长,CD=AB,SE=SO﹣EO,OE=CA=1.6m,
所以 ,
解得,SO=8m,即路灯S距地面的高度为8m。
答:路灯S距地面的高度为8m。
14.两千多年前,我国思想家墨翟和他的学生做了世界上第一个小孔成像实验。小科为探究小孔成像规律,开展了如下实践:
【制作针孔照相机】
剪去大、小纸盒的两端纸板,在大纸盒A端插入带有小孔的卡纸,在小纸盒B端盖上半透明纸,将小纸盒插入大纸盒内,如图甲。
【探究成像特征】
小科猜想:针孔照相机所成像的大小可能与景物到针孔的距离、景物的高度以及半透明纸到针孔的距离有关。于是他用同一个F光源,保持F光源到针孔的距离不变,改变半透明纸到针孔的距离,多次实验,观察并记录如下数据:
实验次数
一
二
三
四
五
半透明纸到针孔的距离s/cm
2.0
4.0
6.0
8.0
10.0
像的高度h/cm
1.0
2.0
3.0
5.0
【思考与讨论】
(1)为什么用针孔照相机“拍摄”出来的像是倒立的,请画图解释。
(2)由表格数据推知,当半透明纸到针孔的距离为8.0cm时,像的高度是 4.0 cm。
(3)晴天正午,小科从树荫下走过,发现阳光透过树叶缝隙,在地面上形成大小不同的圆形光斑,如图乙。结合上述实验,小科认为圆形光斑大小不同的主要原因是 树叶缝隙到地面的距离 不同。
(4)由图丙推测,小科还可探究的问题是 所成的像大小是否与小孔的形状有关 ?
【答案】(1)见解答;(2)4.0;(3)树叶缝隙到地面的距离;(4)所成像的大小是否与形状有关。
【解答】解:(1)根据光线在同一种均匀介质中沿直线传播作图如下:
(2)从表中数据可知,半透明纸到针孔的距离与像高成正比,故当半透明纸到针孔的距离为s=8.0cm是,像的高度h;
(3)表中的实验数据可知,当物到小孔的距离一定时,小孔到透明纸的距离不同,像的大小不同,由此可知,对面上形成大小不同的圆形光斑,主要是树叶缝隙到地面的距离不同;
(4)从图丙,三个纸板上小孔的形状不同可知小可科可探究的问题是所成的像大小是否与小孔的形状有关;
故答案为:(1)见解答;(2)4.0;(3)树叶缝隙到地面的距离;(4)所成像的大小是否与形状有关。
15.1849年,法国科学家斐索用如图所示的方法在地面上测出了光的速度.他采用的方法是:让光束从高速旋转的齿轮的齿缝正中央穿过,经镜面反射回来,调节齿轮的转速,使反射光束恰好通过相邻的另一个齿缝的正中央,由此可测出光的传播速度.若齿轮每秒转动n周,齿轮半径为r,齿数为P,齿轮与镜子间距离为d,则测定光速c的表达式为( )
A.2nPd B. C.nPd D.
【答案】A
【解答】解:根据齿轮每秒转动n周,则齿轮转动一周的时间为Ts;
又由于齿轮的齿数为P,则每转动一齿的时间为ts;
依据题意,当光从齿缝正中央穿过,经镜面反射回来,反射光束恰好通过相邻的另一个齿缝的正中央,
所以由x=vt可得,2d=ct;
解得,c=2nPd,故A正确,BCD错误。
故选:A。
新题速递
16.(2025•浙江模拟)小科在学习了小孔成像的原理后,制作了“针孔照相机”,如图,看到清晰的像后,如把小孔变小一些,观察到的像将( )
A.变小 B.变大 C.变暗 D.变亮
【答案】C
【解答】解:清晰的像后,如把小孔变小一些,像的大小不变,光通量变少,观察到的像变暗,故C正确,ABD错误。
故选:C。
17.(2025•浙江模拟)下列现象中,是由于光的直线传播产生的是( )
A.①“折断”的铅笔 B.②自制彩虹
C.③海市蜃楼景象 D.④日晷的影子
【答案】D
【解答】解:A、折断的铅笔是光的折射,故A错误;
BC、自制彩虹和海市蜃楼是光的折射,故BC错误;
D、日晷的影子是光的直线传播,故D正确。
故选:D。
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第3节 日地月的相对运动 第1课时
题型分组练 1
题型01 光的直线传播 1
题型02 小孔成像 2
题型03 光速 4
创新拓展练 4
新题速递 7
题型分组练
题型01 光的直线传播
1.下列现象由光沿直线传播形成的是( )
A.水中“月” B.空中“桥”
C.池中“鱼” D.墙上“兔”
2. 2024年7月25日,一次我国大部分地区均可观测的奇观天象——“月掩土星”如约上演。“月掩土星”是指月球在运行过程中遮掩住土星,使地球上的观测者暂时无法观察到土星。下列选项能解释该天文现象的是( )
A.光的直线传播 B.光的折射
C.光的反射 D.光的色散
3.小科在学习“光的直线传播”时,进行了如下探索活动:①用激光笔射向水中观察到光路呈一条直线,如图;②用注射器将浓糖水缓慢注入水中,观察到光路发生了弯曲;③用玻璃棒搅拌后,观察到光路又呈直线。根据以上情景可得出的结论是( )
A.光的传播需要介质
B.光只有在水中才能沿直线传播
C.光在同一均匀介质中沿直线传播
D.光在透明介质中都能沿直线传播
题型02 小孔成像
4.如图,用自制的针孔照相机观察烛焰,有以下四种说法:①薄膜上出现烛焰的像是倒立的;②薄膜上烛焰的像是放大的也可能是缩小的;③保持小孔和烛焰的距离不变,向右拉动内筒,增加筒长,烛焰的像变大;④保持小孔和烛焰的距离不变,向前推动内筒,烛焰的像更明亮.这四种说法中正确的是( )
A.①②③④ B.①③④ C.①②③ D.③④
5.《梦溪笔谈》中有言:“若鸢飞空中,其影随鸢而移(图甲);或中间为窗隙所束,则影与鸢遂相违:鸢东影西,鸢西则影东(图乙);又如窗隙中楼塔之影,为窗所束亦皆倒垂(如图丙)……”,则下列说法不正确的是( )
A.图甲、乙、丙中的现象都可用光的直线传播解释
B.乙图中“像”移动的方向与物移动的方向相反
C.丙图中的小孔形状变为小三角形时也会有上述现象
D.丙图中的“窗隙”越大现象越明显
6.在制作“针孔照相机”的探究实践活动中,看到清晰的像后,如把小孔变小一些,观察到像将( )
A.变小 B.变大 C.变暗 D.变亮
7.小明使用如图乙装置探究小孔成像的特点,他将发光二极管按“F”字样拼接在纸板上,在图示位置看到纸板上的字,如图甲所示。那么在该位置处小明看半透明塑料板上像的形状和大小分别是( )
A.、放大 B.、放大 C.、缩小 D.、缩小
8.(1)小科用两个硬纸筒探究小孔成像,如图所示,眼睛在屏的 (填“左”或“右”)边观察,他发现蜡烛和小孔的位置固定后,像离小孔越远,像就越 (填“大”或“小”)。
(2)上题中,眼睛从右向左沿易拉罐的中心线看过去,若蜡烛顺时针转动,小科观察到屏上的像将作 (填“顺时针”或“逆时针”)转动。
(3)若保持其他条件不变,将小孔用黑色硬纸板遮挡住一半,则屏上像的大小和亮度的变化情况是 。(填选项)。
A.大小不变,亮度变暗
B.大小变小,亮度不变
C.大小变小,亮度变暗
题型03 光速
9.某国际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两千万分之一。这种光速接近于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。科学家正在努力将光速降低到几乎与蜗牛爬行的速度相当。根据以上材料,回答下列问题:
(1)从以上材料可知,光在超低温原子云中的传播速度为 m/s。
(2)本材料说明光在不同的介质中传播速度是 (填“相同”或“不同”)的。
10.太阳光可以在真空中传播,速度是 ;光也可以在空气、水、玻璃等介质中传播,但是速度都比在真空中 (选填“快”或“慢”)。太阳发出的光要经过8分钟到达地球,请你计算一下日地距离约为 米。
创新拓展练
11.如图甲为手机防窥膜结构图,采用了超细百叶窗光学技术。贴在手机屏幕上的效果(如图乙),其原理类似百叶窗,只能透过一定角度的光线,两侧之所以看不清屏幕内容,其原理是光的 ;此防窥膜贴在手机屏幕上,但不能防止正上方的窥视;为了让防窥效果更好(可视范围减小),可以适当地 (增大/减小)超细百叶窗的间距。
12.某兴趣小组制作的小孔成像仪如图甲所示,蜡烛到小孔的距离为a,小孔到半透明膜的距离为b,且a>b,请回答下列问题:
(1)半透明膜上蜡烛的像是 (填“正立放大”、“正立缩小”、“倒立放大”或“倒立缩小”)的像,像的形状是 (填序号)。
A.小孔的形状
B.烛焰的形状
C.半透明膜的形状
D.纸筒的形状
(2)若由于蜡烛高度不合适导致得到的像如图乙所示,则可通过向 移动蜡烛使像移到光屏中央。
13.小宁晚上站在有地砖的人行道上A处时,在路灯照射下头部投影在地面上E点,远离路灯走过20块地砖到达B点时,发现头部影子向前移动25块地砖到F点,已知小宁的身高是1.6米,则路灯S距地面的高度为 米。
14.两千多年前,我国思想家墨翟和他的学生做了世界上第一个小孔成像实验。小科为探究小孔成像规律,开展了如下实践:
【制作针孔照相机】
剪去大、小纸盒的两端纸板,在大纸盒A端插入带有小孔的卡纸,在小纸盒B端盖上半透明纸,将小纸盒插入大纸盒内,如图甲。
【探究成像特征】
小科猜想:针孔照相机所成像的大小可能与景物到针孔的距离、景物的高度以及半透明纸到针孔的距离有关。于是他用同一个F光源,保持F光源到针孔的距离不变,改变半透明纸到针孔的距离,多次实验,观察并记录如下数据:
实验次数
一
二
三
四
五
半透明纸到针孔的距离s/cm
2.0
4.0
6.0
8.0
10.0
像的高度h/cm
1.0
2.0
3.0
5.0
【思考与讨论】
(1)为什么用针孔照相机“拍摄”出来的像是倒立的,请画图解释。
(2)由表格数据推知,当半透明纸到针孔的距离为8.0cm时,像的高度是 cm。
(3)晴天正午,小科从树荫下走过,发现阳光透过树叶缝隙,在地面上形成大小不同的圆形光斑,如图乙。结合上述实验,小科认为圆形光斑大小不同的主要原因是 不同。
(4)由图丙推测,小科还可探究的问题是 ?
15.1849年,法国科学家斐索用如图所示的方法在地面上测出了光的速度.他采用的方法是:让光束从高速旋转的齿轮的齿缝正中央穿过,经镜面反射回来,调节齿轮的转速,使反射光束恰好通过相邻的另一个齿缝的正中央,由此可测出光的传播速度.若齿轮每秒转动n周,齿轮半径为r,齿数为P,齿轮与镜子间距离为d,则测定光速c的表达式为( )
A.2nPd B. C.nPd D.
新题速递
16.(2025•浙江模拟)小科在学习了小孔成像的原理后,制作了“针孔照相机”,如图,看到清晰的像后,如把小孔变小一些,观察到的像将( )
A.变小 B.变大 C.变暗 D.变亮
17.(2025•浙江模拟)下列现象中,是由于光的直线传播产生的是( )
A.①“折断”的铅笔 B.②自制彩虹
C.③海市蜃楼景象 D.④日晷的影子
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