内容正文:
4.1 光的直线传播考点分类同步练习
考点1 光源和光线
1.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.闪电、镜子、发光的水母
C.太阳、烛焰、波光粼粼的水面
D.火焰、工作的手电筒、发光的萤火虫
2.下列关于光线的说法正确的是( )
A.光线就是很细的光束
B.光源能射出无数条光线
C.人们用一条带箭头的实线表示光线,用的是理想模型法
D.光线是用来表示光传播方向的直线,常用虚线表示
3.太阳、月亮、钻石,其中属于光源的是 。太阳光从太阳传到地球用时500s,则太阳到地球的距离是 m。
4.我们生活在一个五彩缤纷的世界里,光是主角。下列物体属于光源的是( )
A.璀璨的钻石 B.皎洁的月亮 C.火辣的太阳 D.明亮的铜镜
5.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
6.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 。
考点2 光速和光年
7.向月球发射激光,经2.7s后接收到月球表面反射回来的激光,则月球和地球之间的距离为(激光在空间传播速度c=3×105km/s)( )
A.8.1×108km B.4.05×105km C.3×105km D.3×108km
8. 电闪雷鸣的天气里,人们往往先看到闪电再听到雷声,这是因为,光在空气中传播的速
度 声速(选填“大于”或“小于”);小明从看到耀眼的闪光2s后才听到轰隆隆的雷声,则打雷处大约距离小明 m(假设v声=340m/s);“神舟六号”的航天员如果在飞船外共同作业时,必须借助电子通信设备进行交流,原因是 。
9.最近《三体》电视剧正在热播,老师在追剧时看到一个情节,由于老师计算能力不强,所以来问问大家,已经知道三体舰队的宇宙飞船速度可以达到光速的十分之一,而三体星系距离太阳系4光年。三体舰队如果以十分之一光速匀速航行,多少年会到达太阳系呢( )
A.4年 B.40年 C.400年 D.0.4年
9. 伽利略为了测定光在空气中传播的速度,设计了一实验,选择两个距离1.5km的山头,在一个山头上设置了一个光源,测定出从这个光源发出的光传播到另一个山头并返回
的 ,然后根据公式计算出光速,这个设计虽然合理,但实验却没有成功,其失败的原因的是 。
考点3 光在均匀介质中沿直线传播
10.“禾下乘凉梦”是袁隆平先生的中国梦,意思是水稻下面可乘凉,这是因为水稻下面形成了阴影区域,下列现象与阴影的形成原理相同的是( )
A.手影游戏
B.筷子“折断”
C.雨后彩虹
D.水中倒影
11.年度最值得期待的重磅天象——月全食闪亮登场,中国大部分地区都看到了全食阶段。从物理学的角度分析月食属于光的 现象。如图中能描述其形成原因的是 (填“甲”或“乙”)图。月亮 (填“是”或“不是”)光源。
12.日晷是我国古代劳动人民用来计时的一种工具。如图所示,通过观察直杆在太阳下影子的位置就可知道时间。下列现象与日晷工作原理相同的是( )
A.筷子“弯折” B.小孔成像 C.桥的倒影 D.海市蜃楼
13.汽车盲区,是指驾驶员位于正常驾驶座位置,其视线被车体遮挡而不能直接观察到的那部分区域,盲区形成的原因是 ;为减小噪音,汽车的排气管上都安装有消声器,消声器的作用是在 处减弱噪音的;汽车的倒车雷达是利用 (选填“超声波”,“次声波”)传递信息的。
考点4 光直线传播的应用
14.如图,是小芳自制的简易计时模型,将它放置水平地面上,根据圭杆影子所处的方位计时。下列选项中和该原理相同的是( )
A.形影相随 B.雨后彩虹 C.水中倒影 D.海市蜃楼
15. 我国古代天文学家们发明了许多先进的天文观测仪器,其中圭表就是典型的代表。圭表(如图所示)包括圭和表两部分,正南北方向平放的尺,叫作圭,高度为9.46m,
合 nm;直立在平地上的标竿或石柱,叫作表,圭和表相互垂直。依据圭表正午时表影长度的变化,就能推算出二十四节气,依据表影长短的周期性变化,就能确定一回归年的天数。圭表的工作原理是光的 。
16.有两个小朋友站在一盏电灯下,脚下是其在灯光下的影子,如图中的情景符合实际的是( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
17.如图,用步枪进行瞄准练习时,当眼睛看到瞄准点、准星和标尺缺口这三者重合时,就认为三者在同一条直线上,即可以射中目标。这说明 。
答案解析
1.【答案】D
【分析】根据光源的概念答题:自身能够发光的物体叫做光源;自身不发光反射其它物体的光的物体不是光源。
【解答】解: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错误;
B、闪电、镜子、发光的水母,镜子自身不发光,不是光源,故B错误;
C、太阳、工作的手电筒、波光粼粼的水面,波光粼粼的水面自身不能发光,不是光源,故C错误;
D、火焰、灯光、发光的萤火虫,自身都能发光,都是光源,故D正确。
故选:D。
2.【答案】C
【分析】知道光的传播方向是确实存在,但难以分析探究,于是用一条有方向的直线表示,这种方法是用一个抽象的“模型”来形象地突出事物的主要特征。
【解答】解:A、光线只是表示光传播方向的一条直线,并不是很细的光束,故A错误,
B、光源是能发光的物体,所以能发光,但不是射出光线,故B错误;
C、人们用一条看得见的实线来表示光线,用到理想模型法,故C正确。
D、因为光的传播方向是确实存在,为了分析探究,于是用一条有方向的实际直线表示,即光线,光线常用实线来表示。故D错误。
故选:C。
3.【答案】太阳;1.5×1011。
【分析】(1)自身能发光的物体叫光源;
(2)根据速度公式计算太阳到地球的距离。
【解答】解:太阳自身能够发光,是光源,月亮、钻石自身不能发光,不是光源;
太阳到地球的距离是:
s=vt=3×108m/s×500s=1.5×1011m/s。
故答案为:太阳;1.5×1011。
4.【答案】C
【分析】自身能发光的物体叫光源。
【解答】解:璀璨的钻石、皎洁的月亮、明亮的铜镜,自身都不能发光,不属于光源;火辣的太阳,自身能发光,属于光源。故ABD错误,C正确。
故选:C。
5.【答案】C
【分析】在物理学中,用一条带箭头的直线表示光的传播路径,叫光线,光线不是实际存在的,用到了模型法,而光是实际存在的。
【解答】解:
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。
6.【答案】光线;月亮自身不发光。
【分析】(1)光线是为了描述物理现象建构的模型,真实并不存在。用一个带箭头的直线表示光的传播方向。
(2)自身能够发光的物体叫光源。月亮自身不能发光,不是光源。太阳是光源。
【解答】解: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。
7.【答案】B
【分析】根据题意知激光从月球传到地球所用的时间为t=×2.7s=1.35s,利用速度公式就会算出月球和地球之间的距离。
【解答】解:根据题意向月球发射激光,经2.7s后接收到月球表面反射回来的激光,那么激光从月球传到地球所用的时间为t=×2.7s=1.35s,
根据速度公式v=得s=vt=1.35s×3×105km/s=4.05×105km,
故选:B。
8.【答案】大于;680;真空不能传声。
【分析】(1)光在空气中的传播速度约为3×108m/s,声音在空气中的传播速度约为340m/s,光速大于声速;根据s=vt计算路程;
(2)声音需要介质进行传播,声音不能在真空中传播。
【解答】解:(1)光在空气中的传播速度约为3×108m/s,声音在空气中的传播速度约为340m/s,故电闪雷鸣的天气里,人们往往先看到闪电再听到雷声;
已知v=340m/s,t=2s,
打雷处大约距离小明:
s=vt=340m/s×2s=680m;
(2)因为太空中没有空气,所以声音不能在太空中传播,因此在舱外他们之间的交流必须用电子通信设备。
故答案为:大于;680;真空不能传声。
9.【答案】B
【分析】光年就是光在一年的时间里所经过的距离;知道速度和路程,根据速度的变形式t=可以求出时间。
【解答】解:已经三体舰队的宇宙飞船速度:v=c,三体星系距离太阳系:s=4光年=4年×c,
根据速度公式得,到达太阳系的时间:t===40年。故B正确,ACD错误。
故选:B。
10.【答案】时间;人的反应时间大于光传播的时间,导致时间测量很不准确。
【分析】(1)已知光运动的路程,计算光的速度。根据分析;
(2)根据光速的大小分析测量失败的原因。
【解答】解:由可知,路程已知,要测出光速,还需要测量时间;
因为光速非常快,在1.5km距离上往返需要的时间极短,人的反应时间大于光传播的时间,导致时间测量很不准确,所以实验无法完成。
故答案为:时间;人的反应时间大于光传播的时间,导致时间测量很不准确。
11.【答案】A
【分析】(1)光线在同种不均匀介质中传播或者从一种介质斜射入另一种介质时,就会出现光的折射现象,例如水池底变浅、水中筷子变弯、海市蜃楼等都是光的折射形成的;
(2)光线传播到两种介质的表面上时会发生光的反射现象,例如水面上出现岸上物体的倒影、平面镜成像、玻璃等光滑物体反光都是光的反射形成的;
(3)光在同一均匀介质中沿直线传播,光沿直线传播的例子有:小孔成像、影子的形成、日食和月食现象等。
【解答】解:阴影是由光的直线传播形成的;
A、手影游戏,是由光的直线传播形成的,故A正确;
B、筷子“折断”,是由光的折射形成的,故B错误;
C、雨后彩虹,是由光的折射形成的,故C错误;
D、水中倒影,属于平面镜成像,是由光的反射形成的,故D错误。
故选:A。
11.【答案】直线传播;乙;不是。
【分析】(1)光在同种均匀介质中是沿直线传播的。
(2)月食是一种当月球运行进入地球的阴影(阴影又分本影和半影两部分)时,原本可被太阳光照亮的部分,有部分或全部不能被直射阳光照亮,使得位于地球的观测者无法看到普通的月相的天文现象。
(3)自身能发光的物体叫光源。
【解答】解:(1)2022年11月8日,天空中出现了月食这一难得的景象,从物理角度讲,月食是光的直线传播现象,能正确描述其形成原因的是图2乙。此时太阳、地球、月球在一条直线上,月球部分或全部在地球的影子里面;
(2)月亮本身不会发光,不是光源。
故答案为:直线传播;乙;不是。
12.【答案】B
【分析】日晷工作原理是光沿直线传播;逐项分析各情景运用的光学知识进行作答。
【解答】解:日晷工作原理是光沿直线传播;
A、筷子“弯折”,是由光的折射形成的,故A错误;
B、小孔成像,是由光沿直线传播形成的,故B正确;
C、桥的倒影,属于平面镜成像,是由光的反射形成的,故C错误;
D、海市蜃楼,是由光的折射形成的,故D错误。
故选:B。
13.【答案】光的直线传播;声源;超声波。
【分析】(1)光在同种均匀介质中沿直线传播;
(2)防治噪声可以从噪声的产生、噪声的传播及噪声的接收这三个途径进行防治;
(3)现代汽车广泛利用了倒车雷达,它在工作时会发出超声波,这些声波遇到障碍物时会反射回来,根据回声到来的方位和时间,可以确定障碍物的位置。
【解答】解:(1)光在同种均匀介质中沿直线传播;故盲区的形成是由于光的直线传播;
(2)汽车的排气管上都安装有消声器是在声源处减弱噪声;
(3)倒车雷达利用反射的超声波来区分障碍物的距离,是利用了超声波传递信息。
故答案为:光的直线传播;声源;超声波。
14.【答案】A
【分析】(1)光在同种均匀介质中沿直线传播,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;
(2)光线传播到两种介质的表面上时会发生光的反射现象,例如水面上出现岸上物体的倒影、平面镜成像、玻璃等光滑物体反光都是光的反射形成的;
(3)光线在同种不均匀介质中传播或者从一种介质斜射入另一种介质时,就会出现光的折射现象,例如水池底变浅、水中筷子看起来变弯、海市蜃楼等都是光的折射形成的。
【解答】解:圭杆影子是由光的直线传播形成的;
A、形影相随,影子是由光的直线传播形成的,故A正确;
B、雨后彩虹,属于光的色散现象,是由光的折射形成的,故B错误;
C、水中倒影,属于平面镜成像,是由光的反射形成的,故C错误;
D、海市蜃楼是由光的折射形成的,故D错误。
故选:A。
15.【答案】(1)9.46×109;(2)直线传播。
【分析】(1)1m=1×109nm,据此换算;
(2)光在同种均匀介质中沿直线传播。
【解答】解:(1)表的高度9.46m=9.46×109nm;
(2)由题意可知,圭表的工作原理是光的直线传播。
故答案为:(1)9.46×109;(2)直线传播。
16.【答案】C
【分析】光在同种均匀介质中是沿直线传播的。影子、小孔成像、日食、月食等都是光的直线传播的实例。
【解答】解:光射到不透明物体上以后,由于光在同种均匀介质中是沿直线传播的,会在不透明物体的后面留下物体的影子。
A、灯光在中间,左边的小朋友的影子在左边,不会在右边,故A不符合题意;
B、灯光在中间,左边的小朋友的影子在左边,右边小朋友的影子在右边,故B不符合题意;
C、灯光在中间,左边的小朋友的影子在左边,右边小朋友的影子在右边,故C符合题意;
D、灯光在中间,左边的小朋友的影子在左边,右边小朋友更靠近光源,他的影子在右边,且应该更短些,故D不符合题意。
故选:C。
17.【答案】光在同种均匀介质中沿直线传播。
【分析】光在同种均匀介质中沿直线传播,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。
【解答】解:用步枪进行瞄准练习时,当眼睛看到瞄准点、准星和标尺缺口这三者重合时,就认为三者在同一条直线上,即可以射中目标。这说明光在同种均匀介质中沿直线传播。
故答案为:光在同种均匀介质中沿直线传播。
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