内容正文:
4.1 光的直线传播
姓名:__________ 班级:__________ 日期:__________
本题单范围说明:只考查光源、光的传播介质、光在同种均匀介质中的直线传播,以及影子、小孔成像等相关现象。题目按“基础—提升—综合”分层,建议用时 35~45 分钟。
一、基础巩固(每题2分,共16分)
1. 下列物体中,属于光源的是( )
A. 月亮 B. 点燃的蜡烛 C. 平静的湖水 D. 教室里的课本
2. 下列属于天然光源的是( )
A. 电灯 B. 手电筒 C. 太阳 D. 舞台灯
3. 下列关于光传播的说法正确的是( )
A. 光只能在空气中传播
B. 光不能在真空中传播
C. 光可以在真空中传播,也可以在透明介质中传播
D. 光只能沿曲线传播
4. “坐井观天,所见甚小”可以用光的________来解释;在同种均匀介质中,光沿________传播。
5. 影子形成的必要条件是:有光源、________和________。
6. 判断正误:月亮本身能够发光,所以它属于光源。( )
7. 判断正误:排队时,前面同学挡住后面同学,说明光在空气中沿直线传播。( )
8. 如图所示,图中能直接发出光的是________和________;不能直接发光但能被人看见的物体有________。
二、能力提升(每题3分,共24分)
9. 小明在操场上做“手影”游戏。当手靠近光源时,墙上的手影变________;当手靠近墙面时,手影变________。请说明理由。
10. 在晴天,树荫下常能看到许多圆形亮斑。请结合光的直线传播知识,说明这些亮斑是怎样形成的。
11. 如图是小孔成像装置。若把物体逐渐远离小孔,光屏上的图样大小将怎样变化?若小孔过大,图样的清晰程度会怎样变化?
12. 为了验证“光沿直线传播”,小华准备了三张带小孔的硬纸板和一支激光笔。请写出主要实验步骤,并写出支持结论的现象。
13. 工程施工时,工人常用激光进行“准直”,使两点之间保持同一方向。请说明这一做法利用了什么物理规律。
14. 如图所示,旗杆影子的长度在一天中会发生变化。请判断:早晨、中午、傍晚哪个时段影子通常较短?并说明原因。
15. 小明把一束光射入装有清水的透明容器中,能在容器中看到光路;把光射向不透明木板后,木板后面看不到光。由此可得出关于光传播介质的什么结论?
16. 下列现象中,主要利用光沿直线传播的是( )
A. 皮影戏 B. 水中筷子看起来位置改变 C. 看见水中的鱼 D. 雨后天空出现彩色弧线
三、综合应用(每题5分,共20分)
17. 小强设计了一个简易“针孔相机”:在纸盒一端开一个小孔,另一端蒙上半透明纸。
(1)把纸盒对准窗外景物时,半透明纸上能看到什么样的图样?
(2)请说明形成该图样的原因。
(3)若想让图样更清晰,应如何调整小孔大小?
18. 学校举行升旗仪式时,同学们要迅速站成一列。请从光传播的角度解释:为什么站在队伍最前面的同学保持不动,后面的同学通过观察前方同学的位置就能逐步完成对齐?
19. 某同学做影子实验:同一物体、同一墙面,分别用近处的小灯和远处的小灯照射。
(1)哪种情况下影子通常更大?
(2)请说明判断依据。
(3)为了比较不同距离下影子的大小,实验中还应控制哪些条件不变?
20. 阅读短文并回答问题:
古人利用日晷判断时间。日晷上立着一根指针,太阳照射时,指针在刻度盘上形成影子,影子的位置会随时间变化。
(1)日晷中的指针属于光传播过程中的什么物体?
(2)影子形成需要哪些基本条件?
(3)为什么同一天中影子的位置会不断变化?
参考答案与解析
1. B 解析:点燃的蜡烛能够自行发光,属于光源。
2. C 解析:太阳是天然光源;电灯、手电筒和舞台灯属于人造光源。
3. C 解析:光可以在真空中传播,也可以在空气、玻璃、水等透明介质中传播。
4. 直线传播;直线 解析:光从井外进入人的眼睛要经过井口,井口越小,能进入眼睛的光线范围越小。
5. 不透明物体;屏(或墙面等) 解析:光源发出的光被不透明物体挡住后,在物体后方没有光到达的区域形成影子。
6. × 解析:月亮主要是借助其他光源的光被人看见,不是自身发光的物体。
7. √ 解析:前方同学挡住后方同学的视线,说明光在空气中沿直线传播。
8. 太阳、台灯;月亮(或发光屏) 解析:太阳和台灯能够自行发光;月亮和普通物体本身不发光,但可以被人看见。
9. 大;小 解析:光源、手和墙面的位置关系改变,光线沿直线传播后,在墙面上形成的暗区大小随之改变。
10. 见下 解析:树叶间的小孔相当于许多小孔,天空中的光通过这些小孔在地面上形成倒立的太阳图样,因此亮斑常呈圆形。
11. 变小;变模糊 解析:物体远离小孔时,进入小孔的光线张角变小,光屏上的图样变小;小孔过大时,不同位置的光线混在一起,图样边缘不清晰。
12. 见下 解析:将三张纸板依次放置,使三个小孔在同一直线上;打开激光笔,观察光线能否穿过三个小孔;移动中间纸板,使小孔不再在同一直线上,再观察。三个小孔对齐时光线能通过,错开时不能通过,说明光沿直线传播。
13. 光在同种均匀介质中沿直线传播 解析:激光束可作为直线方向的参照。
14. 中午附近 解析:太阳位置较高,光线与地面的夹角较大,物体在地面上形成的影子通常较短。
15. 见下 解析:光可以在透明介质中传播,不能穿过不透明物体继续传播到其后方。
16. A 解析:皮影戏利用光源、皮影人物和屏之间的遮挡形成影子。
17. (1)倒立的景物图样。 (2)物体上不同点发出的光通过小孔后沿直线传播,交叉到达光屏的不同位置。 (3)适当减小小孔,但不能小到几乎没有光进入。 解析:小孔成像利用光沿直线传播。
18. 见下 解析:因为光在空气中沿直线传播,后面的同学观察前方同学是否挡住更前方同学的视线,就能判断自己是否处在同一直线上。
19. 见下 解析:近处小灯照射时,光线张开更明显,物体后方形成的暗区通常更大;实验应只改变光源与物体的距离,其他条件保持不变。
20. 见下 解析:指针是不透明物体;影子需要光源、不透明物体和屏;太阳在天空中的位置看起来不断变化,光线方向随之改变,所以影子位置变化。
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