内容正文:
光的传播速度
1.下列四个词语所描述的光现象中,表示能自行发光的是( )
A.金光闪闪 B.红光满面 C.火光冲天 D.波光粼粼
【答案】
C
【解析】
金光闪闪、红光满面、波光粼粼都是反射其他光源的光线而发光,不是光源,不合题意;
而火光冲天,是由热效应产生的光源,符合题意;
故选:C。
2. 生活中许多物体可以发光,下列物体中属于光源的一组是( )
A.太阳、月亮、工作的台灯
B.从太空看到蓝色地球、镜子、发光的水母
C.火焰、闪电、发光的萤火虫
D.太阳、烛焰、波光粼粼的水面
【答案】
C
【解析】
A.太阳、月亮、工作的台灯中,月亮自身不能发光,不是光源,故A不正确;
B.从太空看到蓝色地球、镜子、发光的水母中,地球和镜子自身不发光,不是光源,故B不正确;
C.火焰、闪电、发光的萤火虫自身都能发光,都是光源,故C正确;
D.太阳、烛焰、波光粼粼的水面中,波光粼粼的水面自身不能发光,不是光源,故D不正确。
故选:C。
3.在研究发光物体时,引入了“光源”的概念;在研究光的传播时,引入了“光线”的概念;其中根据客观事实进行假象但实际并不存在的是 (选填“光源”或“光线”)。
【答案】
光线。
【解析】
在研究光的传播规律时引入的光线,能够形象地说明光的传播特点,但光线实际上不存在。
故答案为:光线。
4.下列直线中能够代表光线的是( )
A. B.
C. D.
【答案】
C
【解析】
AB、直线上的箭头指示光的传播方向,此两选项中的直线没有箭头。不符合题意;
CD、光线表示的是光的传播路径,用带箭头的实线表示,不是虚线。C选项符合题意,D选项不符合题意。
故选:C。
5.为了描述光的传播情况,通常可以用一条带箭头的 表示光的传播 和 。光线不是客观存在的,它是人们建立的一种 模型。(选填“理想”或“猜想”)
【答案】
直线;路径;方向;理想。
【解析】
(1)物理学中用一条带箭头的直线表示光的传播路径,这种带箭头的直线称为光线;
(2)实际上光线并不存在,是为了研究问题方便而构建的理想模型,这种研究问题的方法称为模型法。
故答案为:直线;路径;方向;理想。
6. 光在真空中传播速度为 m/s;为实现我国的探月计划,向月球发射的激光到达月球并返回地面共需2.56s、则地球和月球间的距离是 m。
【答案】
3.0×108
3.84×108
【解析】
光在真空中的速度是3×108m/s,
由v=s/t得光在2.56s内传播的距离:
s=vt=3×108m/s×2.56s=7.68×108m,
地球和月球之间的距离:s′=1/2×7.68×108m=3.84×108m。
7.光通过玻璃进入屋子的过程中,速度将( )
A.变小 B.不变 C.先变小,后变大 D.先变大,后变小
【答案】
C
【解析】
太阳光在玻璃中的传播速度比在空气中的小,在太阳光透过玻璃射进屋的过程中,光先在玻璃中传播,后在空气中传播,传播速度先变小后变大。
故选:C。
8.研究光现象时,建立了“光源”“光线”两个概念,其中 是为了描述物理现象建构的模型,真实并不存在;我们作出“明亮的月亮不是光源”的判断,依据是 。
【答案】
光线;月亮自身不发光。
【解析】
研究光现象时,建立了“光源”“光线”两个概念,其中光线是为了描述物理现象建构的模型,真实并不存在;我们作出“明亮的月亮不是光源”的判断,依据是月亮自身不发光。
故答案为:光线;月亮自身不发光。
9.在①太阳、②月亮、③萤火虫、④霓虹灯、⑤宝石、⑥LED灯中,属于自然光源的是 ;属于人造光源的是 ;不属于光源的是 。(填序号)
【答案】
①③;④⑥;②⑤。
【解析】
太阳、萤火虫、霓虹灯、LED灯都属于光源,且太阳和萤火虫属于自然光源,霓虹灯和LED灯属于人造光源;月亮、宝石自身不会发光,不属于光源。
故答案为:①③;④⑥;②⑤。
10.物理学中用一条带箭头的直线表示光的传播路径和方向,并将这条带箭头的直线称为光线,这种研究方法叫建立模型法,下面关于光和光线的说法中正确的是( )
A.光和光线都是真实存在的
B.光和光线都不是真实存在的
C.光是真实存在的,而光线不是真实存在的
D.光不是真实存在的,而光线是真实存在的
【答案】
C
【解析】
物理学中用一条带箭头的直线表示光的传播路径和方向,这种带箭头的直线称为光线;
光是实际存在的,而实际上光线并不存在,是为了研究问题方便而构建的模型,这种研究问题的方法称为模型法,故C正确。
故选:C。
11.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。
【答案】
(1)15;
(2)不同。
【解析】
(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:∨=
1
2×107
×3×108m/s=15m/s;
(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。
12.已知光在真空中传播速度是。
(1)光在真空中1年里传播的距离叫做光年,光年是时间的单位还是长度的单位?
(2)太阳发出的光,要经过500s才能到达地球,试计算太阳到地球的距离是多少?
(3)为实现我国的探月计划,则地球和月球间的距离是 千米,则向月球发射的激光到达月球需要多少秒?
【答案】
(1)光年是长度的单位;
(2)太阳到地球的距离是1.5×1011m;
(3)向月球发射的激光到达月球需要2s。
【解析】
(1)光在真空中1年里传播的距离叫做光年,光年是长度的单位,天文学上常用光年来表示天体间的距离;
(2)太阳到地球的距离为:
s=vt=×500s=m;
(3)地球和月球间的距离是:
s′==m;
向月球发射的激光到达月球需要的时间为:
t′===2s。
故答:(1)光年是长度的单位;
(2)太阳到地球的距离是m;
(3)向月球发射的激光到达月球需要2s。
13.
下表记录了小王同学在研究声波和光在不同介质中传播时整理的有关传播速度的信息。请你根据表中的信息,回答下列问题。
(1)从表中数据可以得到:声波和光在不同介质中传播速度_____________(选填“相同”或“不同”)。
(2)分析实验序号1与2与3的相关数据,可以得到______________________________________________。
(3)请同学们对比表中数据,找出在不同状态的介质中声速和光速的差异之处,简要说明。
__________________________________________________________________________。
【答案】
(1)不同
(2)同一介质,温度越高,声速越大,光速不变
(3)声波在气体中传播较慢,液体其次,固体最快;而光在气体中传播较快,液体其次,固体最慢
【解析】
(1)分析表格中数据可得声波和光在不同介质中传播速度不同;(2)分析实验序号1与2与3的相关数据,介质均为空气,温度高对应的声的速度大,而光的速度与温度无关,故可以得到:同一介质,温度越高,声速越大,光速不变;(3)对比表中数据,声音传播特点:声波在气体中传播较慢,液体其次,固体最快;光的传播特点:光在气体中传播较快,液体其次,固体最慢。
光的直线传播
1. 学习科学不仅要善于观察、勤思考,课后还要经常对所学知识进行归纳整理,其中思维导图就是系统地归纳整理知识的重要方法之一,有利于构建知识。根据相关知识回答下面小题。如图是某同学复习光学知识时构建的思维导图,图中Ⅰ处可补充的现象是( )
A.走在路灯下看到地上的影子 B.看到平静水面下游动的鱼
C.银幕上看到的电影画面 D.照镜子看到自己的像
【答案】
A
【解析】
由图可知,知识点Ⅰ的知识点为光在同种均匀介质中沿直线传播的现象,
A、路灯下的影子是由于光在同种均匀介质中沿直线传播,故A正确;
B、看到水面下的鱼是光的折射,故B错误;
C、看到银幕的画面是由于光的漫反射,故C错误;
D、照镜子看到自己的像是平面镜成像是由于光的反射,故D错误;
故选:A。
2. 如图所示是一个放置于宁波某地水平地面上的简易计时模型,圭杆垂直底盘。下列描述错误的是( )
A.杆影的形成是由于光在均匀介质中沿直线传播
B.一天内,杆影移动是由地球公转造成的
C.一天内,正午的杆影最短
D.该模型依据杆影的方位计时
【答案】
B
【解析】
A、杆影是由于光在同种均匀介质中是沿直线传播的,故A正确;
B、由于地球会自转,所以一天内杆影会随着地球的自转而移动,故B错误;
C、一天内,正午时,阳光与地平线之间的夹角最大,杆影最短,故C正确;
D、简易计时模型是根据杆影的方位计时的,故D正确;
故选:B。
3.如图是研究光的传播规律的小实验:
(1)图甲中,为了显示激光在空气中传播路径,可以在光的传播路径下点蚊香。图乙中,为了显示激光在水中的传播路径,可以在水中加入少量的 ,可以得出光在均匀的液体中是沿直线传播的。
A.食用油或牛奶 B.牛奶或咖啡 C.咖啡或食用油
(2)要得出“光沿直线传播的”这一普遍结论,还需要再做一个光在 中传播的实验。
A.酒精 B.玻璃砖 C.木块
(3)实验结束后某同学发现在玻璃缸中盛上清水,沿缸壁轻轻注入浓糖水,从侧壁水平照射激光,看到缸内光的路线如图丙所示,当搅拌缸中的水后,观察到光的路线呈直线,说明光沿直线传播的条件是 。
【答案】
(1)B;(2)B;(3)在同种均匀介质中。
【解析】
(1)由于食用油和水是不相溶的,所以不能加入食用油;将激光射入混有少量牛奶或咖啡并搅拌均匀的水中,可利用光的漫反射显示出光的传播路径;故选B;
(2)前面已经用气体和液体做了实验,为了获得普遍的规律,还需要研究光在固体中的传播路径,由于玻璃砖是透明的,故还需要再做一个光在玻璃砖中的传播实验;酒精和水都是液体,不适合再实验,而木块不是透明的介质,无法进行实验;故选B;
(3)当向盛有清水的玻璃缸沿缸壁轻轻注入浓糖水时,玻璃缸内的液体就变得不均匀了,越深密度越大,光线在里面传播时就会发生折射,形成如图所示的现象;当搅拌缸中的水后,玻璃缸内的液体就会变得均匀了,观察到光的路线呈直线,说明光在同种均匀介质中才沿直线传播。
故答案为:(1)B;(2)B;(3)在同种均匀介质中。
4. 有两个小朋友A和B,A比B高.他们分别站在路灯下,路灯O是光源,O'点是路灯在地面上的投影。A、B两人和点O'在同一直线上,如图所示。他们头部在地面上留下两个影子A'和B',相距为d';当两人沿着过O'点的直线,以相同的速度向右行进时,地面上A'和B'之间的距离将 。
【答案】
先减小,后增大
【解析】
设A小朋友身高为a,灯高度为h,若A小朋友向前移动x,则影子向前移动x1,
由相似三角形的性质可得:
,
解得由两个影子A′和B′,相距d′,以相同的速度行进时,
A小朋友影子与原影子的距离 ,
B小朋友影子与原影子的距离 ,
因为x1′>x1″,A比B高,即a>b,
此时影子d″=d′﹣x1′+x1″<d′;
同理,当两人头部的影子达到重合后,再继续远离路灯时,
因为A比B高,即a>b,
此时A影子会超过B的影子,
两者的距离变化为:先减小,后增大;
此题也可假设A,B两人站在一起,则A的影子比B长;两人一起往前走,由此可知,两人影子之间的距离会不断增大;现在A站在B后,两人影子移动速度仍符合假设的规律,因此A的影子会先追上B的影子,然后再超过它;所以A'和B'的距离会先减小,后增大。
5. 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。
【答案】
直线传播;减小
【解析】
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。
6.下列现象中,不能说明光是沿直线传播的是( )
A.立竿见影 B.小孔成像
C.日食、月食 D.月亮在湖中的倒影子
【答案】
D
【解析】
光的直线传播现象:小孔成像、影子的形成、激光准直、日食,月食的形成、树荫下的圆形光斑等;
光的反射现象:平面镜成像,水中的倒影,潜望镜等
故选:D。
7.宁波某校课外实践小组利用一根垂直插入水平地面的圭杆,进行为期一年的“观竿测影”活动。2023年3月14日正午时刻圭杆的杆影如图所示,并测得杆影OA长为55.7cm。下列说法不正确的是( )
A.杆影的形成是由于光在同一均匀介质中沿直线传播
B.图中杆影从O到A指向北方
C.该小组预测2023年6月20日正午时刻,该圭杆的杆影长度将比55.7cm长
D.一天内,杆影移动是由于地球自转造成的
【答案】
C
【解析】
A杆影是由于光在同种均匀介质中是沿直线传播形成的,故A正确;
B、我国宁波位于北半球,正午时太阳位于南方,影子的方向指向北方,故B正确;
C、2023年6月20日接近夏至,太阳高度角逐渐增大,这一天的杆影应比2023年3月14日这一天的杆影短,故C错误;
D、由于地球的自转,所以一天内杆影会随地球的自转移动,故D正确。
故选:C。
8. 成语“坐井观天”的意思是坐在井里看天,用来比喻眼界狭窄之人。枯井中的青蛙位于井底O点,下列光路图中,能正确表示“坐井观天”含义的是( )
A. B.
C. D.
【答案】
A
【解析】
图中O点是青蛙的位置,将O点与井口左右两边的端点相连成一直线,然后在直线上标出箭头,即得到两条射向青蛙眼睛的光线,这两条光线就决定了青蛙的观察范围;A图是正确的;B图中光的传播方向标错了;C图中光线发生了偏折,因为光是沿直线传播的;D图中不仅光线发生了偏折,而且光的传播方向也标错了。
故选:A。
9.如图,太阳光下,旗杆的影长6m,在一旁身高1.6m的人,影长1.2m,则旗杆有多高?
【答案】
根据题意可得:设旗杆高为 。
根据在同一时刻身高与影长成比例可得: ,
解得: 。
答:旗杆有 高。
【解析】
10. 在教室里学习时,小实发现自己的影子是比较淡的,为了探究原因,他做了如下实验:
①铁块放在桌子上,旁边点上一支蜡烛,观察铁块的影子。(如图a)
②在旁边再点上一支蜡烛,观察铁块的影子(如图b)。
③继续在铁块旁边点蜡烛,直到将蜡烛围满铁块四周,观察铁块的影子(如图c和d)。
结果小实发现,铁块影子越来越淡,最后几乎没有了!
资料:教室的日光灯管是由多个小灯珠组成的。请你根据上述材料以及所学知识说明教室里的影子为什么比较淡。
【答案】
教室内有多个光源,在照射同一个物体时,其中一个光源照射产生的影子会被另一侧的光源照亮,从而使得影子看起来变淡。
【解析】
根据①②③三个步骤,可以得出:蜡烛越多,蜡烛的影子越淡,而当周围放满蜡烛时,蜡烛的影子几乎没有了。从实验可以归纳出结论:光源越多,影子越淡。
理论分析:当一个光源照物体时,后面会由于光的直线传播而出现影子;当另一个个光源照射时,会将这个影子所在的区域照亮,使得影子变淡;光源越多,影子越容易被照亮,因此影子变淡。
因此教室内影子比较淡的原因是:多个光源照射同一个物体时,其中一个光源照射产生的影子会被另一侧的光源照亮,从而使得影子看起来变淡。
11.小东与几位同学做手影游戏时发现,手影大小经常在改变,影子的大小与哪些因素有关?他猜想:影子的大小可能与光源到物体的距离有关,他们借助如图所示的实验装置,来探究影子高度与光源到物体距离的关系。实验中,把手电筒正对黑板擦由近及远先后放在距离黑板擦不同位置,保持其他因素不变,分别测量影子在墙面上的高度。记录数据如表:
手电筒到黑板擦距离L/cm
20
30
40
50
60
70
黑板擦影子高度H/cm
20
17
14.5
13.5
13
12.6
(1)分析数据他们发现:若保持其他因素不变,当手电筒由近处逐渐远离黑板擦时,影子的高度随之 。
(2)为了进一步发现其中的规律,他们根据数据绘制了影子高度H随手电筒到黑板擦距离L变化的图象(如图)。由图象可知,当手电筒到黑板擦的距离L=35cm时,影子的高度H大致是 cm。
(3)当手电筒距黑板擦较远时,观察图象的变化趋势发现,影子变小得 (填“快”或“慢”);当手电筒距离黑板擦足够远时,影子大小将 (填“逐渐变大”“逐渐变小”或“基本不变”)
【答案】
(1)减小;(2)15.5;(3)慢;(4)基本不变。
【解析】
(1)由记录的数据表可以看出,当手电筒由近处逐渐远离黑板擦时,影子的高度随之减小;
(2)由坐标图象可知,当L=35cm时对应的H大致高度为15.5cm;
(3)从图象中曲线的变化趋势可发现,当手电筒距黑板擦较远时影子变化较慢,当手电筒距离黑板擦足够远时,影子大小基本不变。
小孔成像
1.春秋战国时期《墨经》记载“景到(倒),在午有端,与景长,说在端。”这是世界上最早的小孔成像实验记载,下列光现象的原理和它一致的是( )
A.水中倒影 B.日食现象 C.海市蜃楼 D.波光粼粼
【答案】
B
【解析】
墨子完成的小孔成像原理是光沿直线传播。
A、水中倒影属于平面镜成像,其实质是光的反射,故A错误;
B、日食现象是由光的直线传播形成的,故B正确;
C、海市蜃楼是光在沿直线方向传播时,在密度不均匀的空气层中,经过折射造成的结果,故C错误;
D、波光粼粼是由光的反射形成的,故D错误。
故选:B。
2.小科选取了“F”光源、带小孔的纸板、光屏等材料,按如图顺序依次固定在光具座上,通过左右移动光源和光屏,开展“小孔成像”实验。实验中光屏上不可能出现的是( )
A. B.
C. D.
【答案】
B
【解析】
小孔成像是倒立的实像;当小孔成像的像距等于物距时成等大的像,当像距小于物距时成缩小的像,当像距大于物距时成放大的像。
ACD是倒立的,B是正立的,所以B符合题意,ACD不符合题意。
故选:B。
3.用自制针孔照相机观察烛焰,有以下四种说法:
a.薄膜上出现的烛焰的像是倒立的;
b.薄膜上烛焰的像可能是缩小的也可能是放大的;
c.保持小孔和烛焰的距离不变,向后拉动内筒,增加筒长,烛焰的像变大
d.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。
对于这四句说法,其中正确的是( )
A.abcd B.acd C.ab D.cd
【答案】
A
【解析】
针孔照相机利用了光的直线传播原理,烛焰上端发出的光线经小孔后照到光屏下端,烛焰下端发出的光线经小孔后照到光屏上端,所以成像是倒立的;
像可能放大可能缩小,当物与孔的距离大于屏与孔的距离时成像缩小,当物与孔的距离小于屏与孔的距离时,成像放大;
因为烛焰的光透过小孔的多少是一定的,所以成像越大越暗,成像越小越亮;
像的形状与孔的形状无关,像的形状与物的形状相同。
4.晴天正午,小健与同学从树荫下走过时,发现地面上有许多大小、形状不同的光斑,如下图所示。光斑的形状与什么要素有关呢?光斑又是如何形成的呢?对此他们马上进行了探究,他们猜想光斑的形状:
a.与树叶形状有关,光斑是树叶的影子;
b.与树叶间空隙形状有关;
c.与树叶间空隙大小有关。
(1)根据所学知识,可确定猜想a是 (合理/不合理)的;
(2)为了进行探究,他们制作了甲、乙、丙、丁四个带孔的卡片,如图所示,其中甲、乙卡片中小孔的尺寸均为3mm,甲、丙、丁卡片中的大孔的尺寸均为2cm,且丙、丁卡片中大孔尺寸相同,在进行探究时,他们在地上铺上一张白纸,把带孔的卡片置于上方,让太阳光通过卡片上的孔,观察纸面上出现的光斑形状。
若让你在甲、乙、丙、丁四张卡片中选择一张卡片用来验证光斑的形状与树叶间空隙形状有关,你选用 卡片;在探究光斑形状与树叶间空隙大小是否有关时,小健选用甲卡片进行实验探究,发现白纸上得到四个圆形光斑,由此得出光斑的形状与树叶间空隙大小无关的结论,这结论 (可靠/不可靠)。
(3)小健知道了光斑的成因后,又动手制作简易的针孔相机,他在空易拉罐的底部中央戳个小圆孔,将顶部剪去后,蒙上一层塑料薄膜,如图1所示。小健用针孔相机观察校园内旗杆顶上的国旗,如图2所示。则他在塑料薄膜光屏上看到国旗的形状是 。
(4)小健把针孔相机靠近旗杆顶上的国旗进行观察,则塑料薄膜光屏上看到的国旗的像 (变大/变小/不变)。
(5)通过探究,他们得到了以下结论,其中错误的是 .
A.通过小孔形成的圆形光斑是像,通过大孔形成的光斑不是像
B.小孔形成的光斑与小孔的形状无关,大孔形成的光斑与大孔的形状有关
C.小孔和大孔所形成的光斑,其大小均与孔到地面的距离有关
D.不管光斑是不是像,它们都是由光的直线传播形成的
【答案】
(1)不合理;(2)丙;不可靠;(3)A;(4)变大;(5)C
【解析】
(1)猜想a是光斑是树叶的影子,因为光斑是小孔成像现象,不是影子,所以不合理。
(2)①根据控制变量法可知:验证“光斑的形状与树叶间空隙形状(即孔的形状)有关”时,保持树叶间空隙大小不变,改变孔的形状,观察光斑的形状,所以符合这一条件的是乙和丙卡片;但乙卡片中由于孔太小,实验时现象是光斑形状与孔的形状无关,所以选择丙卡片来证实“光斑形状与树叶间空隙形状有关”。
②小健选用甲卡片进行实验探究,而甲卡片孔的形状相同,孔的大小改变,根据控制变量法可知:验证“光斑的形状与树叶间空隙形状(即孔的形状)有关”时,保持树叶间空隙大小不变,改变孔的形状,还有可能是因为孔较大时,通过孔形成的光斑不再是小孔成像现象,而是影子的原因。所以由此得出的结论是不可靠,
(3)物体上部发出或反射的光经小孔后射到薄膜的下部,物体下部发出或反射的光经小孔后射到薄膜的上部,左面的光线射到右面,所成像上下和左右均相反;所以看到国旗的像应为A图;
(4)小华把针孔相机靠近旗杆顶上的国旗,国旗与小孔间的距离逐渐变小,所以成的像变大;
(5)图1实验说明:在光屏与小孔的距离相同的条件下,
如果孔较小,通过孔形成的光斑是小孔成像现象,光斑形状与孔的形状无关;
如果孔太大,通过孔形成的光斑不再是小孔成像现象,而是影子的原因,则光斑形状与孔的形状有关;
图2与图3实验说明:在孔的形状一定的条件下,
如果光屏与小孔的距离较近,通过孔形成的光斑不再是小孔成像现象,而是影子的原因,则光斑形状与孔的形状有关;
如果光屏与小孔的距离较远时,通过孔形成的光斑属于小孔成像现象,光斑形状与孔的形状无关;
由上可知:A、B、D正确;
小孔所形成的光斑,其大小与孔到地面的距离有关;大孔所形成的光斑,其大小与孔到地面的距离无关;故C选项错。
小孔成像
1.沈括在《梦溪笔谈》中写道:“若鸢飞空中,其影随鸢而移;或中间为窗隙所束,则影与鸢遂相违,鸢东则影西,鸢西则影东,又如窗隙中楼塔之影,中间为窗所束,亦皆倒垂…”,则( )
A.前者是由于小孔成像,后者是影 B.都是由于小孔成像
C.前者是影子,后者是由于小孔成像 D.都是影子
【答案】
C
【解析】
鸢在空中飞行时,地面上会出现影子,是由光的直线传播形成的;
在纸窗上开一小孔,使窗外飞鸢的影子呈现在室内的纸屏上,观察到“鸢东则影西,鸢西则影东”其实就是小孔成像的特点:倒立的实像,小孔成像是由光的直线传播形成的。正因为小孔成像是倒立的,才有“鸢东则影西,鸢西则影东”的现象,即二者的移动方向相反。故C正确。
故选:C。
2.日偏食景象(如图)是难得一见的天文景观。在发生日偏食景象时,小商同学让太阳光垂直照射在刻有一个很小的“Δ”形孔的纸板上,那么在地面上形成的光斑是( )
A.“ ”形 B.“ ”形
C. “Δ”形 D.“ ”形
【答案】
A
【解析】
太阳光垂直照射在刻有一个很小的“Δ”形孔的纸板上,由于光沿直线传播,在地面上形成太阳的像,像的形状与太阳的形状一样,与小孔的形状无关;小孔成的像是倒立的像,因此,根据日偏食缺口的方向可知,选项A正确。
故选:A。
3.某兴趣小组自制了一个小孔成像仪观察烛焰(如图)。回答下面小题。图中的小孔和蜡烛的位置固定后,将光屏远离小孔,可观察到屏上蜡烛的像( )
A.变大 B.变小 C.先变大后变小 D.先变小后变大
【答案】
A
【解析】
小孔成像原理是光的直线传播,烛焰通过小孔成的像是实像;
当像距等于物距时成等大的像,若小孔位置固定,将蜡烛适当远离小孔,观察到屏上蜡烛的像逐渐变大,故BCD错误,A正确。
故选:A。
4. 如图所示是某科学兴趣小组的小制作——针孔照相机模型:
(1)在制作过程中,需将一端用塑料薄膜蒙好的黑圆纸筒插入落片筒中,为了便于更清楚观察像,应在黑圆纸筒的 (填“A”或“B”)端蒙上半透明膜作为光屏。
(2)在此照相机前放置一点燃的蜡烛,则烛焰在半透明膜上所成的图像是 (填“正立的”或“倒立的”);若往外拉圆纸筒,增大半透明膜与小孔之间距离,则半透明膜上的图像的大小 (填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】
(1)A;
(2)倒立的;变大。
【解析】
(1)小孔成像是光在同一均匀介质中沿直线传播的具体应用,半透明薄纸相当于光屏,为了成的像更清晰,便于观察,半透明的薄纸应该放在圆筒的A端;
(2)小孔成像是光在同一均匀介质中沿直线传播的具体应用,成的是倒立的实像;当增大光屏与小孔之间的距离时,光屏上的像将变大。
5.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1所示,她们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a,像距小孔b(a>b),则半透明膜上的像是( )
A.倒立、放大的虚像 B.正立、缩小的虚像
C.倒立、缩小的实像 D.正立、放大的实像
(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 。请在上图2中画图解释蜡烛AB在屏上所成A’B’像的原因。
(5)有一天中国出现了日食奇观,若小华借助小孔成像实验装置对“”形太阳进行观察,则她在半透明光屏上看到像的形状是( )
A. B. C. D.
(6)若纸盒上的小孔变为三角形,则她在半透明光屏上看到像的形状是( )
A.三角形 B.圆形 C.月牙形 D.无法判断
(7)①小朵发现蜡烛和小孔的位置固定后,像离小孔越远,像就越大。她测出了不同距离时像的高度,填在表格中。根据表中的数据可得到:蜡烛和小孔的位置固定后,像的高度h与像到小孔的距离S的关系为 .
像的高度h/cm
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
像到小孔的距离S/cm
2.0
4.0
6.0
8.0
10.0
②如图d所示,小孔的位置和屏的位置固定后,只将蜡烛AB由甲位置移到乙位置,可观察到屏上蜡烛的像_________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(8)晴天的正午时分,走在宜兴森林公园茂密的樟树林下,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(如图e所示),这是 (选填“太阳”、“树叶的缝隙”或“树叶”)的 (选填“像”或“影子”),光斑大小不同的原因是 。
【答案】
(1)C;
(2)孔的形状;
(3)甲丙;
(4)在同种均匀介质中沿直线传播;;
(5)B;
(6)C;
(7)s=2h;;变大;
(8)太阳;像;缝隙到地面的距离不同。
【解析】
(1)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)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)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)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;蜡烛AB在屏上所成A′B′像的原因是由光的直线传播形成的,如图:
(5)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B;
(6)若纸盒上的小孔变为三角形,则像的形状不变,只与物体的形状有关,和小孔的形状无关,因此像的形状仍然是月牙形。
(7)①据表格中的数据不难看出,蜡烛和小孔的位置固定后,像的高度h与像到小孔的距离s关系的数学表达式为s=2h;
②如图所示,小孔的位置和屏的位置固定后,只将蜡烛AB由甲位置移到乙位置,据光的直线传播可知,屏上蜡烛的像将变大,同时像距也变大。
(8)光斑是太阳通过树叶间的小孔所成的像,由于树叶缝隙到地面的距离(或树叶缝隙的高度)不同,使得光斑大小不同。
月球
1. 我国计划在2030年前实现中国人首次登陆月球.航天员登上月球后,抬头仍能看到天上的太阳,其他周围的景象应是( )
A.一片黑夜,不能看见星星 B.一片黑夜,能看见星星
C.一片明亮,无法看见星星 D.一片蓝色的天,能看见地球和星星
【答案】
B
【解析】
当太阳照在月球上时,由于月球上没有空气,所以没有了光发生反射的物质,也就没有反射光进入人的眼睛,所以周围一片黑暗;
只有太阳光或星光直线传播到得地方是亮的,所以能够看到星光;
由此可知航天员登上月球后,抬头可看见天上的太阳,但周围的景象是一片黑暗,能看见星星。故B正确,ACD错误。
故选:B。
2. 月球是地球的卫星,就像是被地球拿绳子拴起来甩着转一样。月球的自转周期和围绕地球公转的周期相同,所以它总是同一个面朝向地球。2024年6月,中国嫦娥六号实现了世界首次月球背面着陆与取土返回。关于月球背面的昼夜现象,你认为是( )
A.月背总是黑夜 B.月背24小时昼夜交替
C.月背总是白昼 D.月背有时是白昼,有时是黑夜
【答案】
D
【解析】
月球背面存在着昼夜之分,月球的自转周期和围绕地球公转的周期相同,所以另一面无法被我们所观察到。
故选:D。
3. “嫦娥五号”登月后需要将五星红旗进行展示,为了能让红旗在月球表面长时间保存,在设计时不需要考虑的因素是( )
A.温差巨大 B.辐射很强 C.有环形山 D.没有空气
【答案】
C
【解析】
月球体积和质量较小,没有大气层的存在,因此月球表面昼夜温差极大、电磁辐射较强,这些都会影响红旗在月球表面长时间的保存,ABD不符合题意。
月球表面环形山的存在不会对在红旗能否在月球表面长时间保存产生影响,C符合题意。
故选:C。
4. 2024年6月4日,嫦娥六号在月球背面采样后,采样痕迹呈现的形状如汉字“中”(如图1)。网友评论:这既是“中”字,也是“和平鸽”(如图2),都象征着世界和平,迈出人类和平利用太空的步伐。下列相关说法正确的是( )
A.没有人类干扰,“和平鸽”将能长期存在
B.由于日晒雨淋,“和平鸽”将会很快消失
C.由于风力吹拂,“和平鸽”将会逐渐模糊
D.随着月球自转,“和平鸽”将会面向地球
【答案】
A
【解析】
A、没有人类干扰,“和平鸽”将能长期存在,故A正确;
BC、月球上没有空气,不存在风雨,故BC错误;
D、由于潮汐锁定,月球正面始终对着地球,月球背面的“和平鸽”将不会面向地球,故D错误。
故选:A。
5. 目前探测器软着陆方式主要有降落伞式、缓冲气囊式和火箭反推式三类。月球上没有大气,所以月球探测器能选择的软着陆方式是上述的 。探测器到达距月面一定高度时,探测器相对月面静止,关掉所有发动机后,探测器将 (填“悬在空中”、“加速下降”或“匀速直线下降”)。
【答案】
火箭反推式;加速下降
【解析】
由题意可知,降落伞和缓冲气囊都需要借助空气实现着陆,而月球上没有大气,所以月球探测器能选择的软着陆方式为火箭反推式;
探测器到达距月面一定高度时,探测器相对月面静止,关掉所有发动机后,探测器只受月球的吸引力,所以探测器将加速下降。
6.月球的直径约为太阳的 ,但看去大小却差不多,原因是( )
A.月球和太阳的亮度相同 B.月球和太阳离地球都太遥远
C.月球离地球比太阳近得多 D.月球和太阳都是球体
【答案】
C
【解析】
地球和月球间的平均距离约为38.44万千米,约为日地距离的 。由于月球比太阳距离地球近得多,因此,人在地球上看月球时就感觉它和太阳的大小差不多。
7.2019年1月3日,“嫦娥四号”自主探测器在月球背面实现软着陆,人类第一次揭开了古老月背的神秘面纱。下列关于月球的叙述,正确的是( )
A.月球是地球唯一的天然卫星
B.自身能发光,表面存在液态水
C.表面有大气层,环形山遍布
D.当地、月、日三者连成一线时,便能看到月食
【答案】
A
【解析】
月球是地球唯一的天然卫星;月球本身不发光,我们看到的月球是太阳照亮的月球表面;月球表面没有空气,最常见的月貌是环形山;当地、月、日三者连成一线时,可能看到月食,也可能看到日食。
8. 月球上布满环形山,环形山形成的原因包括( )
①古老的火山爆发
②早期小天体撞击
③昼夜温差大
④表面没有液态水
A.①② B.①③ C.②④ D.③④
【答案】
A
【解析】
①月球上的环形山有的是月球内部的高热熔岩与气体冲破表层,喷射而出,就像地球上的火山喷发,故正确。
②巨大的陨星撞击月面时,在其四周溅出岩石与土壤,形成了环形山;由于月面上没有风雨的洗刷与猛烈的地质构造活动,所以当初形成的环形山就一直保留下来,故正确。
③环形山的形成与昼夜温差大无关,故错误。
④环形山的形成与月球表面没有液态水无关,故错误。
故选:A。
9. 下列是对一位航天员在月球上的生活片段的描述,其中可能真实的是( )
①吃到月球上土生土长的食物
②跳过4米高的横杆
③举起200千克的大石头
④听大风呼啸
⑤脱掉航天服后在被窝里睡觉
⑥拍一张照片
⑦模仿袋鼠走路
A.②③④⑦ B.①④⑤⑥ C.②③⑥⑦ D.②③④⑤
【答案】
C
【解析】
①吃到土生土长的食物,月球上没有生命,不真实;②跳过4米高的横杆,由于月球的引力较小,所以人能轻松的跳得很高,真实;③举起一块200干克重的大石头,月球上200干克的石头受到的重力是地球上重力的1/6,所以月球上这块石头的重力是200干克×10牛/干克×1/6=333.3牛,相当于地球上30干克的物体产生的重力,所以可以举起,真实;④听到大风呼啸,月球上没有空气,不会有大风,不真实;⑤脱掉宇航服在被窝里睡觉,月球上温差大,没有空气,人在月球上需要穿宇航服,不真实;⑥拍了一张照片,照片利用的光,光能在真空中传播,真实;⑦“袋鼠式”走路,宇航员在月球上采用跳跃的方式进行行走,真实。
故答案为:C。
5. “嫦娥”探月、“祝融”探火、“羲和”逐日,中国人向着月球、火星、太阳等星球不断进发,叩问苍穹的脚步不曾停歇,远古神话梦想一个个变成现实。请回答:
(1)如图,月球表面最引人注目的是 ,主要是月球形成早期小天体频繁撞击的产物。
(2)“祝融号”火星车成功登陆火星表面,表明我国的航天器可以离开的天体系统是 (填“太阳系”或“地月系”)。
【答案】
(1)环形山;
(2)地月系。
【解析】
(1)月球表面的环形山,主要是由小天体撞击形成的,故答案填环形山。
(2)“祝融”号火星车顺利登陆火星表面,说明已经离开了地月系,但是还在太阳系内。
10.月球是地球的天然___________。月球本身________发光,我们看到的月球是___________照亮的月面。如图所示是在太空中拍摄的月球图,我们看到月球的表面阴暗状况不同,我们始终只能看到月球的一面,造成这个现象的原因是_________________。月球上听不到声音的原因是_________________,这也是照片上月球周围的空间一片漆黑的原因。
【答案】
卫星;不;太阳光;月球的自转周期和公转周期相同;月球上没有空气。
【解析】
解析:月球是地球的天然卫星。月球本身不发光,我们看到的月球是__太阳照亮的月面,月球反射太阳光到地球,所以我们看到月亮。如图所示是在太空中拍摄的月球图,我们看到月球的表面阴暗状况不同,我们始终只能看到月球的一面,造成这个现象的原因是月球自转周期和公转周期相同。月球上听不到声音的原因是真空中无法传声,月球上没有空气,这也是照片上月球周围的空间一片漆黑的原因。
故答案为:卫星;不;太阳光;月球的自转周期和公转周期相同;月球上没有空气。
月食
1. 2024年4月9日,北美地区观赏到了壮观的日全食现象,发生日全食时,太阳会出现如下景象,人们看到的先后顺序排列正确的是( )
A.③⑤⑥④①②③ B.③②①④⑥⑤③ C.④⑥⑤③②①④ D.④①②③⑤⑥④
【答案】
D
【解析】
2024年4月9日,北美地区观赏到了壮观的日全食现象,发生日全食时,太阳会出现如下景象,人们看到的先后顺序排列正确的是④①②③⑤⑥④。
故选:D。
2.2023年3月24日,我国南部地区出现了罕见的“月掩金星”天象:金星的光芒被月亮掩盖,如同日食一般。下列模拟图能表示当时金星、地球、月亮三者位置关系的是( )
A. B.
C. D.
【答案】
A
【解析】
根据所学知识可知,当月球在背景星空中移动时,有时会遮掩远方的天体,这种天象称作月掩星。当月球遮撞的是金星时,即称为月掩金星,此时金星、月球与地球将排成一直线,月球遮挡金星,其原理与月全食相似,故A正确,BCD错误。
故选:A。
3. 当太阳射向月亮的光被地球挡住时,地球上的人会观察到月食。设想一下:若干年后,我国的航天员成功登月,此时恰好在地球上出现月食现象,那么航天员会( )
A.观察到月食 B.观察到日食
C.同时观察到日食和月食 D.观察不到日食和月食
【答案】
B
【解析】
当太阳、地球与月球三者在同一条直线上,地球位于太阳与月球之间,沿直线传播的太阳光被不透明的地球挡住,太阳光照不到月球上,在地球上看不到月球的现象就是月食;
如果此时航天员在月球上,地球挡住了阳光,月球上的宇航员看不见太阳光,此时形成日食。
故选:B。
4. 2022年1月6日(农历腊月初四),我国的“玉兔二号”月球车在月球背面行驶里程达到1003.9米,这是人类在月面上工作时间最长的月球车。下列关于月球的说法不正确的是( )
A.月球表面有月坑
B.月球是地球唯一的天然卫星
C.当天晚上,月球运行到图中的d位置
D.当月球运行到地球和太阳之间出现月食现象
【答案】
D
【解析】
根据所学知识可知,当月球运行到地球和太阳之时,必然发生日食现象,当月球月相为满月时,为农历十五,可能发生月食现象,D错误,符合题意。
根据所学知识可知,月球的体积和质量较小,产生的引力小,没有形成大气层,因此被月球引力吸引后的陨石会撞击月球表面而形成月坑,A正确,不符合题意。
根据所学知识可知,月球是地球唯一的天然卫星,B正确,不符合题意。
根据所学知识“新月时月球位于地球和太阳之间,以黑暗面朝向地球,且与太阳几乎同时出没,故地面上无法见到,这就是朔,这一天为农历的初一”,可知该日为腊月初四,所以当天晚上,月球刚刚不与太阳同时出没,运行到图中的d位置,C正确,不符合题意。
故选:D。
5.某一日,“超级满月”和“月全食”同时在夜空上演。如图甲所示是太阳、地球、月球的位置关系图,如图乙是可能看到的月球形状。当天晚上,月球最可能出现的位置、人们可能看到的月球亮面形状分别是( )
A.位置①,A形状 B.位置②,B形状 C.位置③,A形状 D.位置④,B形状
【答案】
B
【解析】
满月一般出现在农历的十五或十六,因此出现“超级满月”时,大致是农历的十五,此时日地月三者连线成一直线,且地球位于太阳和月球之间,此时月球最可能出现在图中的②位置。月球本身是不会发光的,月球发亮的部分其实是反射太阳光而发亮的部分,农历的十五,日地月三者连线成一直线,且地球位于太阳和月球之间,A是月相图,为上半月的凸月,B是月食图。
故选:B。
6. 当太阳光被月球挡住的时候,在地球上的人可能看不到太阳,这就是日食,它的形成主要是因为光在均匀介质中沿 所导致的。如图所示,当人随地球一起运动到 区域内会看见日偏食,在 区域内会看到日环食。(后两空均在“A”“B”“C”“D”四个区域内选填)
【答案】
直线传播;A、C;D。
【解析】
日食是由光的直线传播形成的;
由图可以看出:B区是太阳光完全照射不到的区域,因此在B区域会看到日全食;
太阳的部分区域发出的光能照射到A、C区,因此在A、C区域内会看到日偏食;
在D区域内看不到太阳的中间部分,但可以观察到太阳的边缘部分,因此在D区会看到日环食。
7. 2024年全球唯一一次日全食4月8日在北美多地上演。当地人们观察到日全食过程各阶段先后的顺序是( )
A.①②③④ B.②③④① C.④③②① D.③②①④
【答案】
B
【解析】
由于月亮自西向东绕地球运转,所以日食总是在太阳圆面的西边缘开始的。当月亮的东边缘刚接触到太阳圆面的瞬间(即月面的东边缘与日面的西边缘相外切的时刻),称为初亏,初亏也就是日食过程开始的时刻。然后月亮继续绕地球运转出现了如图②所示的情况,以此类推,下一个画面为③。然后是④①。
故选:B。
8. (多选)2009年7月22日,在我国长江流域发生了500年一遇的日全食,是因为通常日全食观察时间只有两三分钟,但本次日全食观察时间长达6分钟,是近500年间在我国境内全食持续时间最长的一次。世界天文学界甚至称此次日食为“中国日全食”。假设若干年以后,长江流域将观察到日环食,那么正确的说法是( )
A.附近区域虽观察不到日环食,但可能观察到日偏食
B.附近区域既观察不到日环食,也不可能观察到日偏食
C.发生日环食时,地月距离比日全食时会近些
D.发生日环食时,地月距离比日全食时会远些
【答案】
AD
【解析】
日食是当月亮正好在太阳和地球之间时,地球进入了月亮的影子中时形成的,属于光的直线传播现象;当形成日全食时,月亮把太阳光全部挡住,没有光线照射到地球,此时地月之间的距离最近;当形成日环食时,中间的太阳光照射不到,边缘光线可以照射到地球,此时地月之间的距离最远:日偏食是看到的太阳不再是圆形的,而是残缺不全的,故AD正确,BC错误;
故选:AD。
9. 2020 年 6 月 21 日发生了 21 世纪有史以来最长的一次 “ 日环食 ” ,这次日环食也被称为 “ 金边日食 ” ,发生这种天文现象时,太阳、地球和月亮的位置关系是( )
A.太阳—地球—月亮 B.地球—太阳—月亮
C.地球—月亮—太阳 D.月亮—太阳—地球
【答案】
C
【解析】
日食是由于光的直线传播形成的,是因为月亮挡住了太阳射向地球的光线,所以太阳、地球和月亮的位置关系是地球—月亮—太阳,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选:C。
在模拟日食、月食的实验中,张老师画了图示。如果地球上观察到日食,这些人应该是位于_______(选填“甲”或“乙”)处,此时月亮在_______处(选填“A”、“B”或“C”)。
【答案】
甲; B
【解析】
日食定义:月球运动到太阳和地球中间,如果三者正好处在一条直线时,月球就会挡住太阳射向地球的光,月球身后的黑影正好落到地球上
10. 2024年4月8日,日全食横穿北美,途径墨西哥、美国和加拿大。如图为某天文爱好者拍摄的日全食照片。 日食当天三个星球间的位置关系,可能是 。
A.太阳—地球—月球
B.地球—太阳—月球
C.地球—月球—太阳
【答案】
C
【解析】
日食又叫做日蚀,是月球运动到太阳和地球中间,三者正好处在一条直线上,此时月球会挡住太阳射向地球的光,月球身后的黑影正好落到地球上,这时发生日食现象。
11. 日食是一种特殊的天文现象。为探究日食形成原因,小红进行了如下模拟实验(如图)。模拟月球的M球从A处运动至B处的过程中,模拟太阳的N球会被遮挡。
(1)为使作品量规中的“比例大小”指标能达到优秀等级,小红需查阅的数据有 (列举两项)。
(2)小红演示模型后,老师指出该作品只演示了日全食,“模型演示”指标为待改进等级。为使“模型演示”评价指标至少能达到合格等级,请写出演示日环食的具体操作: 。
日食成因模拟实验评价量规
评价指标
作品等级
优秀
合格
待改进
比例大小
能较好模拟出日地月三者比例大小关系
能模拟出日地月部分比例大小关系
未能模拟出日地月三者比例大小关系
日食过程
能清晰反应出日食起始于太阳西侧,结束于东侧
能反应出日食部分过程
未能模拟出日食过程
模型演示
能模拟3种不同类型日食,如日全食、日环食、日偏食
能模拟2种不同类型日食,如日全食、日环食
只能模拟1种类型日食,如日全食
【答案】
(1)月球直径、太阳直径
(2)演示日环食时,可将M球适当远离观察者,靠近N球
【解析】
(1)为使作品量规中的“比例大小”指标能达到优秀等级,小红需查阅的数据有月球直径、太阳直径。
(2 )目前,可以模拟出日全食,当演示日环食时,可将M球适当远离观察者,靠近N球,此时可以模拟出日全食和日环食两种类型的日食现象,属于合格的评价范围。
提高练习
1.下列都属于光源的一组是( )
A.太阳、月亮、播放节目的电视机屏幕
B.正在放映的电影屏幕、萤火虫、恒星
C.恒星、萤火虫、点燃的蜡烛
D.月亮、正在放映的电影银幕、太阳
【答案】
C
【解析】
A、月亮自身不能发光,不是光源,该组不全是光源,故A错误;
B、正在放映的电影银幕自身不能发光,不是光源,故B错误;
C、恒星、萤火虫、点燃的蜡烛自身都能够发光,都是光源,故C正确;
D、正在放映的电影银幕、月亮自身不能发光,不是光源,故D错误。
故选:C。
2.如图把大、小两个球放置在同一水平面的视线上,并将小球由A向B移动,观察大球被小球遮掩的过程,此时小球代表的是 。该实验模拟的是 过程。
【答案】
月球;日食
【解析】
图是模拟日食的过程,人眼相当于地球上的观察者,小球模拟月球的运动,大球模拟太阳;小球由A向B移动,阻挡住了太阳的光线,形成日食。
3.7月22日(农历六月初一)上午,在我国长江中下游地区,看到了本世纪最重要、持续时间最长的一次日全食,在上海和杭州地区,人们可以“享受”到大约5-6分钟的日全食时间:
(1)如图所示是发生日食时地球、太阳、月亮的位置,其中A是 。
(2)日食的产生是由于 形成的。
【答案】
月亮; 光的直线传播
【解析】
(1)发生日食,就是太阳被月亮给挡住了,即月亮在地球和太阳的中间,因此A是月亮,B是地球。
(2)日食是光的直线传播形成的。
4.1999年,某国际研究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二千万分之一,这种光速度接近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。科学家正努力将光速降低到每小时传播40m左右,慢到几乎与乌龟爬行的速度相当。根据以上材料,回答下列问题:
(1)从第一句话可知,光在超低温原子云中每秒钟传播的距离为________m。
(2)本材料说明光在不同的介质中传播的速度是________的。
(3)请你设想一下,假如光速只有3m/s,我们的世界会发生什么变化?写出一个场景:________。
【答案】
(1)15
(2)不同
(3)先闻其声后见其人;不能凭视觉判断运动物体的真实位置;先听见雷声后看到闪电等
【解析】
(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:v=1/2×107c=1/2×107×3×108m/s=15m/s,即“光在超低温原子云中每秒钟传播的距离为15米;
(2)本材料说明光在不同的介质中传播的速度是不同的。
5.在学习了光的直线传播知识后,小明所在的科学兴趣小组利用生活中的废旧物品完成了以下探究活动:
(1)在“探究树荫下的光斑”综合实践活动中,小明在一张卡片上挖了一个边长为1cm的正方形孔(如图1所示),在阳光下卡片水平放在离地面5cm处,发现地面上的光斑是正方形;若要在地面上能出现圆形光斑,应将卡片________(填“靠近”或“远离”)地面。上述实验中光斑的形状虽然是不同的,但是它们的形成原理却是相同的,它们的形成原理是:________
(2)为了研究孔的大小对光斑形状的影响,该兴趣小组成员关于开孔的形状有了不同看法,小明设计了图2的装置,小华设计了图3的装置,小红设计了图4的装置。接着,从图示位置沿箭头方向水平移动乙,改变孔的大小,同时观察光斑形状的变化情况。你认为谁的设计更合理并说明理由:________
【答案】
(1)远离;光在同种均匀介质中沿直线传播
(2)小华,在改变小孔大小时,控制了小孔的形状不变。
【解析】
(1)在阳光下卡片水平放在离地面5cm处,地面上的光斑是正方形,该正方形是卡片上的正方形孔经沿直线传播的光形成的影子;将卡片远离地面,太阳经卡片上的孔成像,形成圆形光斑,即小孔成像,小孔成像的原理也是光沿直线传播的
(2)根据控制变量法的原理可知,只改变孔的大小,不改变孔的形状
6.如图所示,是物理兴趣小组在新城校区科技节上展示的自制针孔照相机。在外套筒的一端蒙上带孔的黑纸(图甲),在内套筒(略小)的一端蒙上塑料薄膜当光屏(图乙),把内套筒装入外套筒中(图丙)。
(1)使用针孔照相机时,小孔对着_____________________(选填“明亮的室外”或“较暗的室内”),在光屏上成的是物体的_________(选填“实”或“虚”)像,把内套筒远离小孔,看到的像_________(选填“变大”、“不变”或“变小”)。
(2)如图丁,晴天正午的树荫下,可以看到地面上有一些光斑,有些光斑形状不规则,有些光斑是圆形的。圆形光斑的形成原理和针孔照相机一样,都是_____________。较小的圆形光斑相比形状不规则的光斑________(选填“偏暗”或“偏亮”)。
【答案】
明亮的室外;实;变大;光的直线传播;偏暗
【解析】
(1)使用针孔照相机时,小孔对着明亮的室外,塑料薄膜在暗室内,让光线通过小孔进入筒内,在塑料薄膜上形成倒立的实像;把内套筒远离小孔,像距变大,看到的像变大;
(2)针孔照相机是利用光的直线传播的原理,圆形光斑的形成原理也是光的直线传播,故针孔照相机与圆形光斑的形成原理相同。
(3)光在同种均匀介质中沿直线传播,当树叶间隙较大时,透过的光比较多,地面上有一些形状不规则的大光斑,较亮;而圆形的小光斑属于小孔成像,孔较小,透过的光较少,较暗。
7.2020年6月,小曦在昆明观察到了日偏食现象,如图甲所示,同时他在树荫下看到了许多月牙形的光斑,如图乙所示。月牙形光斑形成的原因与日偏食形成的原因_______(选填“相同”或“不相同”)。同时,小曦注意到地面上光斑大小不同的主要原因是_______(填序号)。
A、树叶间缝隙的大小不同 B、树叶间缝隙到地面的距离不同
【答案】
相同; B
【解析】
(1)光的直线传播现象:小孔成像、影子的形成、激光准直、日食,月食的形成、树荫下的圆形光斑等;
(2)小孔成像中像的大小与孔的大小无关,与物体和光屏距离小孔的距离有关。物体距离小孔越近,成的像越大;光屏距离小孔越远,像越大
8.在探究“小孔成像”的实验中,一组同学相互配合做了以下实验,请你根据他们的实验过程和现象回答问题:
①如图2所示,找来5个同样的易拉罐,在每个罐的底部钻出大小不同的孔,制作了5个小孔成像仪器;②如图1所示,用一个“F”形状的发光器作为实验光源;③将光源和小孔成像器固定在光具座上,保持光源与小孔的距离不变,用5个小孔成像仪器分别观测像的大小,并进行比较,记录的现象和表格如下(d表示小孔的直径):
(1)由此得出结论:在光源与小孔距离一定时,小孔越大,成的像越 (“清晰”或“模糊”)。因此在做小孔成像实验时,为了使观察到的像更清晰,应将易拉罐底部的孔钻的 一些(“大”或“小”)。
(2)做完这组实验以后,有的同学想知道小孔成像时像的大小与哪些因素有关,他做出以下猜想:
猜想一:孔径的大小,孔径越大,像越大;
猜想二:小孔与物体的距离,距离越长,像越小;
猜想三:小孔与光屏的距离,距离越长,像越大。
为了验证猜想二,必须控制 相同、 相同,改变 ,这种研究物理问题的方法叫做 。实验过程中,小组的同学发现,随着光源距离小孔的距离越来越近,所成的像越来越 ,说明猜想二是 (“正确”或“错误”)的;
(3)晴天的正午时分,走在公园茂密的树林下,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,光斑大小不同的原因是 。
【答案】
(1)模糊;小;(2)孔到光屏的距离;孔径的大小;孔到物体的距离;控制变量法;大;正确;(3)树叶缝隙离地面的距离不同。
【解析】
(1)分析表格中所提到的孔的大小与所成像的清晰度的关系能看出,孔越小,像越清晰,孔越大,像越模糊,所以做小孔成像实验时,为了使观察到的像更清晰,应将易拉罐底部的孔钻的小一些;
(2)像的大小可能与物体的距离有关时,必须控制孔到光屏的距离不变,孔的大小不变,改变物体到孔的距离即可,该方法称为控制变量法;
根据下图的成像原理能看出,随着光源距离小孔的距离越来越近,所成的像越来越大,反之,距离小孔的距离越来越远,像越来越小,说明猜想二是正确的。
(3)小孔成像的原理是光的直线传播;茂密的树叶缝隙形成许多小孔,沿直线传播的太阳光经过小孔后在地面上形成太阳的像,即我们看到的圆形光斑,地上的圆斑就是太阳经此小孔成的像;光斑的大小不同是因为小孔到地面的距离不同。
9.“金星凌日”是地球上观察到金星从太阳表面上移过的现象。如图所示为发生“金星凌日”现象时的示意图。读图回答下列问题:
(1)该图中,金星的位置在什么地方?________________________________________。
(2)“金星凌日”现象发生的原理与________(选填“日食”或“月食”)相似。
(3)“金星凌日”时会不会出现类似于日全食的现象?请简单说说理由。
_______________________________________________________________________________________
【答案】
(1)丁(2)曰食(3)不会,金星离我们较远,在地球上看,太阳比金星大得多,金星挡不住整个太阳
【解析】
解析:当金星转到太阳和地球中间且三者在一条直线上时,在地球上看,是金星从太阳面上移过,这就是"金星凌日"现象、日食的发生原理:当月球转到地球和太阳之间,并且三者在同一直线上时,月球就挡住了射向地球的阳光,由于光的直线传播,在月亮背后会形成长长的影子。“金星凌日”现象发生的原理与日食相似,不会出现类似于日全食或月全食的现象,因为金星距地球较远,月球或地球不会处于金星的影子内。
(1)当金星转到太阳和地球中间且三者在一条直线上时,在地球上看,是金星从太阳面上移过,这就是“金星凌曰现象、曰食的发生原理,所以在丁位置。
(2)“金星凌曰“现象发生的原理与曰食相似。
(3)因为金星距地球较远,月球或地球不会处于金星的影子内,不会出现类似于曰全食或月全食的现象。
故答案为:(1)丁(2)曰食(3)不会,金星离我们较远,在地球上看,太阳比金星大得多,金星挡不住整个太阳
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光的传播速度
1.下列四个词语所描述的光现象中,表示能自行发光的是( )
A.金光闪闪 B.红光满面 C.火光冲天 D.波光粼粼
2. 生活中许多物体可以发光,下列物体中属于光源的一组是( )
A.太阳、月亮、工作的台灯
B.从太空看到蓝色地球、镜子、发光的水母
C.火焰、闪电、发光的萤火虫
D.太阳、烛焰、波光粼粼的水面
3.在研究发光物体时,引入了“光源”的概念;在研究光的传播时,引入了“光线”的概念;其中根据客观事实进行假象但实际并不存在的是 (选填“光源”或“光线”)。
4.下列直线中能够代表光线的是( )
A. B.
C. D.
5.为了描述光的传播情况,通常可以用一条带箭头的 表示光的传播 和 。光线不是客观存在的,它是人们建立的一种 模型。(选填“理想”或“猜想”)
6. 光在真空中传播速度为 m/s;为实现我国的探月计划,向月球发射的激光到达月球并返回地面共需2.56s、则地球和月球间的距离是 m。
7.光通过玻璃进入屋子的过程中,速度将( )
A.变小 B.不变 C.先变小,后变大 D.先变大,后变小
8.研究光现象时,建立了“光源”“光线”两个概念,其中 是为了描述物理现象建构的模型,真实并不存在;我们作出“明亮的月亮不是光源”的判断,依据是 。
9.在①太阳、②月亮、③萤火虫、④霓虹灯、⑤宝石、⑥LED灯中,属于自然光源的是 ;属于人造光源的是 ;不属于光源的是 。(填序号)
10.物理学中用一条带箭头的直线表示光的传播路径和方向,并将这条带箭头的直线称为光线,这种研究方法叫建立模型法,下面关于光和光线的说法中正确的是( )
A.光和光线都是真实存在的
B.光和光线都不是真实存在的
C.光是真实存在的,而光线不是真实存在的
D.光不是真实存在的,而光线是真实存在的
11.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。
12.已知光在真空中传播速度是。
(1)光在真空中1年里传播的距离叫做光年,光年是时间的单位还是长度的单位?
(2)太阳发出的光,要经过500s才能到达地球,试计算太阳到地球的距离是多少?
(3)为实现我国的探月计划,则地球和月球间的距离是 千米,则向月球发射的激光到达月球需要多少秒?
13.
下表记录了小王同学在研究声波和光在不同介质中传播时整理的有关传播速度的信息。请你根据表中的信息,回答下列问题。
(1)从表中数据可以得到:声波和光在不同介质中传播速度_____________(选填“相同”或“不同”)。
(2)分析实验序号1与2与3的相关数据,可以得到______________________________________________。
(3)请同学们对比表中数据,找出在不同状态的介质中声速和光速的差异之处,简要说明。
__________________________________________________________________________。
光的直线传播
1. 学习科学不仅要善于观察、勤思考,课后还要经常对所学知识进行归纳整理,其中思维导图就是系统地归纳整理知识的重要方法之一,有利于构建知识。根据相关知识回答下面小题。如图是某同学复习光学知识时构建的思维导图,图中Ⅰ处可补充的现象是( )
A.走在路灯下看到地上的影子 B.看到平静水面下游动的鱼
C.银幕上看到的电影画面 D.照镜子看到自己的像
2. 如图所示是一个放置于宁波某地水平地面上的简易计时模型,圭杆垂直底盘。下列描述错误的是( )
A.杆影的形成是由于光在均匀介质中沿直线传播
B.一天内,杆影移动是由地球公转造成的
C.一天内,正午的杆影最短
D.该模型依据杆影的方位计时
3.如图是研究光的传播规律的小实验:
(1)图甲中,为了显示激光在空气中传播路径,可以在光的传播路径下点蚊香。图乙中,为了显示激光在水中的传播路径,可以在水中加入少量的 ,可以得出光在均匀的液体中是沿直线传播的。
A.食用油或牛奶 B.牛奶或咖啡 C.咖啡或食用油
(2)要得出“光沿直线传播的”这一普遍结论,还需要再做一个光在 中传播的实验。
A.酒精 B.玻璃砖 C.木块
(3)实验结束后某同学发现在玻璃缸中盛上清水,沿缸壁轻轻注入浓糖水,从侧壁水平照射激光,看到缸内光的路线如图丙所示,当搅拌缸中的水后,观察到光的路线呈直线,说明光沿直线传播的条件是 。
4. 有两个小朋友A和B,A比B高.他们分别站在路灯下,路灯O是光源,O'点是路灯在地面上的投影。A、B两人和点O'在同一直线上,如图所示。他们头部在地面上留下两个影子A'和B',相距为d';当两人沿着过O'点的直线,以相同的速度向右行进时,地面上A'和B'之间的距离将 。
5. 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。
6.下列现象中,不能说明光是沿直线传播的是( )
A.立竿见影 B.小孔成像
C.日食、月食 D.月亮在湖中的倒影子
7.宁波某校课外实践小组利用一根垂直插入水平地面的圭杆,进行为期一年的“观竿测影”活动。2023年3月14日正午时刻圭杆的杆影如图所示,并测得杆影OA长为55.7cm。下列说法不正确的是( )
A.杆影的形成是由于光在同一均匀介质中沿直线传播
B.图中杆影从O到A指向北方
C.该小组预测2023年6月20日正午时刻,该圭杆的杆影长度将比55.7cm长
D.一天内,杆影移动是由于地球自转造成的
8. 成语“坐井观天”的意思是坐在井里看天,用来比喻眼界狭窄之人。枯井中的青蛙位于井底O点,下列光路图中,能正确表示“坐井观天”含义的是( )
A. B.
C. D.
9.如图,太阳光下,旗杆的影长6m,在一旁身高1.6m的人,影长1.2m,则旗杆有多高?
10. 在教室里学习时,小实发现自己的影子是比较淡的,为了探究原因,他做了如下实验:
①铁块放在桌子上,旁边点上一支蜡烛,观察铁块的影子。(如图a)
②在旁边再点上一支蜡烛,观察铁块的影子(如图b)。
③继续在铁块旁边点蜡烛,直到将蜡烛围满铁块四周,观察铁块的影子(如图c和d)。
结果小实发现,铁块影子越来越淡,最后几乎没有了!
资料:教室的日光灯管是由多个小灯珠组成的。请你根据上述材料以及所学知识说明教室里的影子为什么比较淡。
11.小东与几位同学做手影游戏时发现,手影大小经常在改变,影子的大小与哪些因素有关?他猜想:影子的大小可能与光源到物体的距离有关,他们借助如图所示的实验装置,来探究影子高度与光源到物体距离的关系。实验中,把手电筒正对黑板擦由近及远先后放在距离黑板擦不同位置,保持其他因素不变,分别测量影子在墙面上的高度。记录数据如表:
手电筒到黑板擦距离L/cm
20
30
40
50
60
70
黑板擦影子高度H/cm
20
17
14.5
13.5
13
12.6
(1)分析数据他们发现:若保持其他因素不变,当手电筒由近处逐渐远离黑板擦时,影子的高度随之 。
(2)为了进一步发现其中的规律,他们根据数据绘制了影子高度H随手电筒到黑板擦距离L变化的图象(如图)。由图象可知,当手电筒到黑板擦的距离L=35cm时,影子的高度H大致是 cm。
(3)当手电筒距黑板擦较远时,观察图象的变化趋势发现,影子变小得 (填“快”或“慢”);当手电筒距离黑板擦足够远时,影子大小将 (填“逐渐变大”“逐渐变小”或“基本不变”)
小孔成像
1.春秋战国时期《墨经》记载“景到(倒),在午有端,与景长,说在端。”这是世界上最早的小孔成像实验记载,下列光现象的原理和它一致的是( )
A.水中倒影 B.日食现象 C.海市蜃楼 D.波光粼粼
2.小科选取了“F”光源、带小孔的纸板、光屏等材料,按如图顺序依次固定在光具座上,通过左右移动光源和光屏,开展“小孔成像”实验。实验中光屏上不可能出现的是( )
A. B.
C. D.
3.用自制针孔照相机观察烛焰,有以下四种说法:
a.薄膜上出现的烛焰的像是倒立的;
b.薄膜上烛焰的像可能是缩小的也可能是放大的;
c.保持小孔和烛焰的距离不变,向后拉动内筒,增加筒长,烛焰的像变大
d.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。
对于这四句说法,其中正确的是( )
A.abcd B.acd C.ab D.cd
4.晴天正午,小健与同学从树荫下走过时,发现地面上有许多大小、形状不同的光斑,如下图所示。光斑的形状与什么要素有关呢?光斑又是如何形成的呢?对此他们马上进行了探究,他们猜想光斑的形状:
a.与树叶形状有关,光斑是树叶的影子;
b.与树叶间空隙形状有关;
c.与树叶间空隙大小有关。
(1)根据所学知识,可确定猜想a是 (合理/不合理)的;
(2)为了进行探究,他们制作了甲、乙、丙、丁四个带孔的卡片,如图所示,其中甲、乙卡片中小孔的尺寸均为3mm,甲、丙、丁卡片中的大孔的尺寸均为2cm,且丙、丁卡片中大孔尺寸相同,在进行探究时,他们在地上铺上一张白纸,把带孔的卡片置于上方,让太阳光通过卡片上的孔,观察纸面上出现的光斑形状。
若让你在甲、乙、丙、丁四张卡片中选择一张卡片用来验证光斑的形状与树叶间空隙形状有关,你选用 卡片;在探究光斑形状与树叶间空隙大小是否有关时,小健选用甲卡片进行实验探究,发现白纸上得到四个圆形光斑,由此得出光斑的形状与树叶间空隙大小无关的结论,这结论 (可靠/不可靠)。
(3)小健知道了光斑的成因后,又动手制作简易的针孔相机,他在空易拉罐的底部中央戳个小圆孔,将顶部剪去后,蒙上一层塑料薄膜,如图1所示。小健用针孔相机观察校园内旗杆顶上的国旗,如图2所示。则他在塑料薄膜光屏上看到国旗的形状是 。
(4)小健把针孔相机靠近旗杆顶上的国旗进行观察,则塑料薄膜光屏上看到的国旗的像 (变大/变小/不变)。
(5)通过探究,他们得到了以下结论,其中错误的是 .
A.通过小孔形成的圆形光斑是像,通过大孔形成的光斑不是像
B.小孔形成的光斑与小孔的形状无关,大孔形成的光斑与大孔的形状有关
C.小孔和大孔所形成的光斑,其大小均与孔到地面的距离有关
D.不管光斑是不是像,它们都是由光的直线传播形成的
5.沈括在《梦溪笔谈》中写道:“若鸢飞空中,其影随鸢而移;或中间为窗隙所束,则影与鸢遂相违,鸢东则影西,鸢西则影东,又如窗隙中楼塔之影,中间为窗所束,亦皆倒垂…”,则( )
A.前者是由于小孔成像,后者是影 B.都是由于小孔成像
C.前者是影子,后者是由于小孔成像 D.都是影子
6.日偏食景象(如图)是难得一见的天文景观。在发生日偏食景象时,小商同学让太阳光垂直照射在刻有一个很小的“Δ”形孔的纸板上,那么在地面上形成的光斑是( )
A.“ ”形 B.“ ”形
C. “Δ”形 D.“ ”形
7.某兴趣小组自制了一个小孔成像仪观察烛焰(如图)。回答下面小题。图中的小孔和蜡烛的位置固定后,将光屏远离小孔,可观察到屏上蜡烛的像( )
A.变大 B.变小 C.先变大后变小 D.先变小后变大
8. 如图所示是某科学兴趣小组的小制作——针孔照相机模型:
(1)在制作过程中,需将一端用塑料薄膜蒙好的黑圆纸筒插入落片筒中,为了便于更清楚观察像,应在黑圆纸筒的 (填“A”或“B”)端蒙上半透明膜作为光屏。
(2)在此照相机前放置一点燃的蜡烛,则烛焰在半透明膜上所成的图像是 (填“正立的”或“倒立的”);若往外拉圆纸筒,增大半透明膜与小孔之间距离,则半透明膜上的图像的大小 (填“变大”“变小”或“不变”)。
9.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1所示,她们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a,像距小孔b(a>b),则半透明膜上的像是( )
A.倒立、放大的虚像 B.正立、缩小的虚像
C.倒立、缩小的实像 D.正立、放大的实像
(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 。请在上图2中画图解释蜡烛AB在屏上所成A’B’像的原因。
(5)有一天中国出现了日食奇观,若小华借助小孔成像实验装置对“”形太阳进行观察,则她在半透明光屏上看到像的形状是( )
A. B. C. D.
(6)若纸盒上的小孔变为三角形,则她在半透明光屏上看到像的形状是( )
A.三角形 B.圆形 C.月牙形 D.无法判断
(7)①小朵发现蜡烛和小孔的位置固定后,像离小孔越远,像就越大。她测出了不同距离时像的高度,填在表格中。根据表中的数据可得到:蜡烛和小孔的位置固定后,像的高度h与像到小孔的距离S的关系为 .
像的高度h/cm
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
像到小孔的距离S/cm
2.0
4.0
6.0
8.0
10.0
②如图d所示,小孔的位置和屏的位置固定后,只将蜡烛AB由甲位置移到乙位置,可观察到屏上蜡烛的像_________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(8)晴天的正午时分,走在宜兴森林公园茂密的樟树林下,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(如图e所示),这是 (选填“太阳”、“树叶的缝隙”或“树叶”)的 (选填“像”或“影子”),光斑大小不同的原因是 。
月球
1. 我国计划在2030年前实现中国人首次登陆月球.航天员登上月球后,抬头仍能看到天上的太阳,其他周围的景象应是( )
A.一片黑夜,不能看见星星 B.一片黑夜,能看见星星
C.一片明亮,无法看见星星 D.一片蓝色的天,能看见地球和星星
2. 月球是地球的卫星,就像是被地球拿绳子拴起来甩着转一样。月球的自转周期和围绕地球公转的周期相同,所以它总是同一个面朝向地球。2024年6月,中国嫦娥六号实现了世界首次月球背面着陆与取土返回。关于月球背面的昼夜现象,你认为是( )
A.月背总是黑夜 B.月背24小时昼夜交替
C.月背总是白昼 D.月背有时是白昼,有时是黑夜
3. “嫦娥五号”登月后需要将五星红旗进行展示,为了能让红旗在月球表面长时间保存,在设计时不需要考虑的因素是( )
A.温差巨大 B.辐射很强 C.有环形山 D.没有空气
4. 2024年6月4日,嫦娥六号在月球背面采样后,采样痕迹呈现的形状如汉字“中”(如图1)。网友评论:这既是“中”字,也是“和平鸽”(如图2),都象征着世界和平,迈出人类和平利用太空的步伐。下列相关说法正确的是( )
A.没有人类干扰,“和平鸽”将能长期存在
B.由于日晒雨淋,“和平鸽”将会很快消失
C.由于风力吹拂,“和平鸽”将会逐渐模糊
D.随着月球自转,“和平鸽”将会面向地球
5. 目前探测器软着陆方式主要有降落伞式、缓冲气囊式和火箭反推式三类。月球上没有大气,所以月球探测器能选择的软着陆方式是上述的 。探测器到达距月面一定高度时,探测器相对月面静止,关掉所有发动机后,探测器将 (填“悬在空中”、“加速下降”或“匀速直线下降”)。
6.月球的直径约为太阳的 ,但看去大小却差不多,原因是( )
A.月球和太阳的亮度相同 B.月球和太阳离地球都太遥远
C.月球离地球比太阳近得多 D.月球和太阳都是球体
7.2019年1月3日,“嫦娥四号”自主探测器在月球背面实现软着陆,人类第一次揭开了古老月背的神秘面纱。下列关于月球的叙述,正确的是( )
A.月球是地球唯一的天然卫星
B.自身能发光,表面存在液态水
C.表面有大气层,环形山遍布
D.当地、月、日三者连成一线时,便能看到月食
8. 月球上布满环形山,环形山形成的原因包括( )
①古老的火山爆发
②早期小天体撞击
③昼夜温差大
④表面没有液态水
A.①② B.①③ C.②④ D.③④
9. 下列是对一位航天员在月球上的生活片段的描述,其中可能真实的是( )
①吃到月球上土生土长的食物
②跳过4米高的横杆
③举起200千克的大石头
④听大风呼啸
⑤脱掉航天服后在被窝里睡觉
⑥拍一张照片
⑦模仿袋鼠走路
A.②③④⑦ B.①④⑤⑥ C.②③⑥⑦ D.②③④⑤
10. “嫦娥”探月、“祝融”探火、“羲和”逐日,中国人向着月球、火星、太阳等星球不断进发,叩问苍穹的脚步不曾停歇,远古神话梦想一个个变成现实。请回答:
(1)如图,月球表面最引人注目的是 ,主要是月球形成早期小天体频繁撞击的产物。
(2)“祝融号”火星车成功登陆火星表面,表明我国的航天器可以离开的天体系统是 (填“太阳系”或“地月系”)。
11.月球是地球的天然___________。月球本身________发光,我们看到的月球是___________照亮的月面。如图所示是在太空中拍摄的月球图,我们看到月球的表面阴暗状况不同,我们始终只能看到月球的一面,造成这个现象的原因是_________________。月球上听不到声音的原因是_________________,这也是照片上月球周围的空间一片漆黑的原因。
月食
1. 2024年4月9日,北美地区观赏到了壮观的日全食现象,发生日全食时,太阳会出现如下景象,人们看到的先后顺序排列正确的是( )
A.③⑤⑥④①②③ B.③②①④⑥⑤③ C.④⑥⑤③②①④ D.④①②③⑤⑥④
2.2023年3月24日,我国南部地区出现了罕见的“月掩金星”天象:金星的光芒被月亮掩盖,如同日食一般。下列模拟图能表示当时金星、地球、月亮三者位置关系的是( )
A. B.
C. D.
3. 当太阳射向月亮的光被地球挡住时,地球上的人会观察到月食。设想一下:若干年后,我国的航天员成功登月,此时恰好在地球上出现月食现象,那么航天员会( )
A.观察到月食 B.观察到日食
C.同时观察到日食和月食 D.观察不到日食和月食
4. 2022年1月6日(农历腊月初四),我国的“玉兔二号”月球车在月球背面行驶里程达到1003.9米,这是人类在月面上工作时间最长的月球车。下列关于月球的说法不正确的是( )
A.月球表面有月坑
B.月球是地球唯一的天然卫星
C.当天晚上,月球运行到图中的d位置
D.当月球运行到地球和太阳之间出现月食现象
5.某一日,“超级满月”和“月全食”同时在夜空上演。如图甲所示是太阳、地球、月球的位置关系图,如图乙是可能看到的月球形状。当天晚上,月球最可能出现的位置、人们可能看到的月球亮面形状分别是( )
A.位置①,A形状 B.位置②,B形状 C.位置③,A形状 D.位置④,B形状
6. 当太阳光被月球挡住的时候,在地球上的人可能看不到太阳,这就是日食,它的形成主要是因为光在均匀介质中沿 所导致的。如图所示,当人随地球一起运动到 区域内会看见日偏食,在 区域内会看到日环食。(后两空均在“A”“B”“C”“D”四个区域内选填)
7. 2024年全球唯一一次日全食4月8日在北美多地上演。当地人们观察到日全食过程各阶段先后的顺序是( )
A.①②③④ B.②③④① C.④③②① D.③②①④
8. (多选)2009年7月22日,在我国长江流域发生了500年一遇的日全食,是因为通常日全食观察时间只有两三分钟,但本次日全食观察时间长达6分钟,是近500年间在我国境内全食持续时间最长的一次。世界天文学界甚至称此次日食为“中国日全食”。假设若干年以后,长江流域将观察到日环食,那么正确的说法是( )
A.附近区域虽观察不到日环食,但可能观察到日偏食
B.附近区域既观察不到日环食,也不可能观察到日偏食
C.发生日环食时,地月距离比日全食时会近些
D.发生日环食时,地月距离比日全食时会远些
9. 2020 年 6 月 21 日发生了 21 世纪有史以来最长的一次 “ 日环食 ” ,这次日环食也被称为 “ 金边日食 ” ,发生这种天文现象时,太阳、地球和月亮的位置关系是( )
A.太阳—地球—月亮 B.地球—太阳—月亮
C.地球—月亮—太阳 D.月亮—太阳—地球
在模拟日食、月食的实验中,张老师画了图示。如果地球上观察到日食,这些人应该是位于_______(选填“甲”或“乙”)处,此时月亮在_______处(选填“A”、“B”或“C”)。
10. 2024年4月8日,日全食横穿北美,途径墨西哥、美国和加拿大。如图为某天文爱好者拍摄的日全食照片。 日食当天三个星球间的位置关系,可能是 。
A.太阳—地球—月球
B.地球—太阳—月球
C.地球—月球—太阳
11. 日食是一种特殊的天文现象。为探究日食形成原因,小红进行了如下模拟实验(如图)。模拟月球的M球从A处运动至B处的过程中,模拟太阳的N球会被遮挡。
(1)为使作品量规中的“比例大小”指标能达到优秀等级,小红需查阅的数据有 (列举两项)。
(2)小红演示模型后,老师指出该作品只演示了日全食,“模型演示”指标为待改进等级。为使“模型演示”评价指标至少能达到合格等级,请写出演示日环食的具体操作: 。
日食成因模拟实验评价量规
评价指标
作品等级
优秀
合格
待改进
比例大小
能较好模拟出日地月三者比例大小关系
能模拟出日地月部分比例大小关系
未能模拟出日地月三者比例大小关系
日食过程
能清晰反应出日食起始于太阳西侧,结束于东侧
能反应出日食部分过程
未能模拟出日食过程
模型演示
能模拟3种不同类型日食,如日全食、日环食、日偏食
能模拟2种不同类型日食,如日全食、日环食
只能模拟1种类型日食,如日全食
提高练习
1.下列都属于光源的一组是( )
A.太阳、月亮、播放节目的电视机屏幕
B.正在放映的电影屏幕、萤火虫、恒星
C.恒星、萤火虫、点燃的蜡烛
D.月亮、正在放映的电影银幕、太阳
2.如图把大、小两个球放置在同一水平面的视线上,并将小球由A向B移动,观察大球被小球遮掩的过程,此时小球代表的是 。该实验模拟的是 过程。
3.7月22日(农历六月初一)上午,在我国长江中下游地区,看到了本世纪最重要、持续时间最长的一次日全食,在上海和杭州地区,人们可以“享受”到大约5-6分钟的日全食时间:
(1)如图所示是发生日食时地球、太阳、月亮的位置,其中A是 。
(2)日食的产生是由于 形成的。
4.1999年,某国际研究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二千万分之一,这种光速度接近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。科学家正努力将光速降低到每小时传播40m左右,慢到几乎与乌龟爬行的速度相当。根据以上材料,回答下列问题:
(1)从第一句话可知,光在超低温原子云中每秒钟传播的距离为________m。
(2)本材料说明光在不同的介质中传播的速度是________的。
(3)请你设想一下,假如光速只有3m/s,我们的世界会发生什么变化?写出一个场景:________。
5.在学习了光的直线传播知识后,小明所在的科学兴趣小组利用生活中的废旧物品完成了以下探究活动:
(1)在“探究树荫下的光斑”综合实践活动中,小明在一张卡片上挖了一个边长为1cm的正方形孔(如图1所示),在阳光下卡片水平放在离地面5cm处,发现地面上的光斑是正方形;若要在地面上能出现圆形光斑,应将卡片________(填“靠近”或“远离”)地面。上述实验中光斑的形状虽然是不同的,但是它们的形成原理却是相同的,它们的形成原理是:________
(2)为了研究孔的大小对光斑形状的影响,该兴趣小组成员关于开孔的形状有了不同看法,小明设计了图2的装置,小华设计了图3的装置,小红设计了图4的装置。接着,从图示位置沿箭头方向水平移动乙,改变孔的大小,同时观察光斑形状的变化情况。你认为谁的设计更合理并说明理由:________
6.如图所示,是物理兴趣小组在新城校区科技节上展示的自制针孔照相机。在外套筒的一端蒙上带孔的黑纸(图甲),在内套筒(略小)的一端蒙上塑料薄膜当光屏(图乙),把内套筒装入外套筒中(图丙)。
(1)使用针孔照相机时,小孔对着_____________________(选填“明亮的室外”或“较暗的室内”),在光屏上成的是物体的_________(选填“实”或“虚”)像,把内套筒远离小孔,看到的像_________(选填“变大”、“不变”或“变小”)。
(2)如图丁,晴天正午的树荫下,可以看到地面上有一些光斑,有些光斑形状不规则,有些光斑是圆形的。圆形光斑的形成原理和针孔照相机一样,都是_____________。较小的圆形光斑相比形状不规则的光斑________(选填“偏暗”或“偏亮”)。
7.2020年6月,小曦在昆明观察到了日偏食现象,如图甲所示,同时他在树荫下看到了许多月牙形的光斑,如图乙所示。月牙形光斑形成的原因与日偏食形成的原因_______(选填“相同”或“不相同”)。同时,小曦注意到地面上光斑大小不同的主要原因是_______(填序号)。
A、树叶间缝隙的大小不同 B、树叶间缝隙到地面的距离不同
8.在探究“小孔成像”的实验中,一组同学相互配合做了以下实验,请你根据他们的实验过程和现象回答问题:
①如图2所示,找来5个同样的易拉罐,在每个罐的底部钻出大小不同的孔,制作了5个小孔成像仪器;②如图1所示,用一个“F”形状的发光器作为实验光源;③将光源和小孔成像器固定在光具座上,保持光源与小孔的距离不变,用5个小孔成像仪器分别观测像的大小,并进行比较,记录的现象和表格如下(d表示小孔的直径):
(1)由此得出结论:在光源与小孔距离一定时,小孔越大,成的像越 (“清晰”或“模糊”)。因此在做小孔成像实验时,为了使观察到的像更清晰,应将易拉罐底部的孔钻的 一些(“大”或“小”)。
(2)做完这组实验以后,有的同学想知道小孔成像时像的大小与哪些因素有关,他做出以下猜想:
猜想一:孔径的大小,孔径越大,像越大;
猜想二:小孔与物体的距离,距离越长,像越小;
猜想三:小孔与光屏的距离,距离越长,像越大。
为了验证猜想二,必须控制 相同、 相同,改变 ,这种研究物理问题的方法叫做 。实验过程中,小组的同学发现,随着光源距离小孔的距离越来越近,所成的像越来越 ,说明猜想二是 (“正确”或“错误”)的;
(3)晴天的正午时分,走在公园茂密的树林下,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,光斑大小不同的原因是 。
9.“金星凌日”是地球上观察到金星从太阳表面上移过的现象。如图所示为发生“金星凌日”现象时的示意图。读图回答下列问题:
(1)该图中,金星的位置在什么地方?________________________________________。
(2)“金星凌日”现象发生的原理与________(选填“日食”或“月食”)相似。
(3)“金星凌日”时会不会出现类似于日全食的现象?请简单说说理由。
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