内容正文:
4.1光的直线传播练习人教版八年级上册
姓名:____________ 班级:____________ 考号:____________
一、选择题
1.下列物体中,属于光源的是( )
A.月亮 B.钻石 C.点燃的蜡烛 D.平面镜
2.下列现象中,由光的直线传播形成的是( )
A.水中的倒影 B.地面上的影子 C.雨后彩虹 D.海市蜃楼
3.关于光的传播,下列说法正确的是( )
A.光在真空中的传播速度最大 B.光在水中传播的速度比在真空中大 C.光在透明固体中不能传播 D.光总是沿直线传播
4.如图1所示,日食现象形成的原因是( )
A.光的直线传播 B.光的反射 C.光的折射 D.光的色散
图1
5.如图2所示,阳光透过树叶间的缝隙在地面上形成圆形光斑,这些圆形光斑是( )
A.树叶的影子 B.太阳的实像 C.太阳的虚像 D.树叶的实像
图2
6.皮影戏是我国传统民间艺术。表演时,皮影人偶在幕布上形成清晰的影子,其形成原理是( )
A.光的反射 B.光的直线传播 C.光的折射 D.光的色散
7.(多选)关于光的直线传播及其应用,下列说法正确的是( )
A.射击瞄准时“三点一线”利用了光的直线传播 B.排队时“看齐”利用了光的直线传播 C.影子是由光的直线传播形成的 D.小孔成像成的是正立、放大的实像
8.(多选)关于光速与声速,下列说法正确的是( )
A.光在真空中的传播速度约为3×10⁸m/s B.光在水中的传播速度比在真空中慢 C.声音不能在真空中传播,光可以在真空中传播 D.雷声和闪电是同时产生的,先看到闪电是因为光速远大于声速
9.(多选)关于小孔成像和日食、月食,下列说法正确的是( )
A.日食和月食都是由于光的直线传播形成的 B.小孔成像所成的像与孔的形状无关 C.树荫下的圆形光斑是太阳的实像 D.小孔成像所成的像一定比物体小
二、填空题
10.自身能够____的物体叫光源;月亮____(选填“是”或“不是”)光源。
11.光在真空中的传播速度为____m/s;光在空气中的传播速度比在真空中稍____(选填“大”或“小”)。
12.通过门缝往外看,眼睛离门缝越____(选填“远”或“近”),观察到的范围越大,这说明光在同种均匀介质中沿____传播。
13.打雷时先看到闪电后听到雷声,说明光速比声速____;光在空气中的速度约为____m/s。
14.如图3所示是皮影戏表演的情景,幕布上的“影子”是由于光沿____传播,人偶____(选填“透过”或“挡住”)了射向幕布的光形成的。
图3
15.光年是____(选填“时间”或“长度”)单位,1光年表示光在____内传播的路程。
三、实验题
16.如图4所示,小刚用蜡烛、带小孔的硬纸板和光屏探究小孔成像的特点。
(1)小孔成像的原理是光在同种均匀介质中沿____传播。
(2)光屏上成的是____(选填“实”或“虚”)像。
(3)保持蜡烛和小孔位置不变,将光屏远离小孔,光屏上的像将____(选填“变大”“变小”或“不变”)。
(4)若将小孔由圆形改为三角形,光屏上像的形状____(选填“改变”或“不变”)。
(5)若将蜡烛向小孔靠近,光屏上的像将____(选填“变大”或“变小”)。
(6)小孔成像所成的像与物体相比是____(选填“正立”或“倒立”)的。
图4
17.如图5所示,同学们在空罐底部中央分别打出圆孔和方孔,用塑料膜覆盖罐口制成小孔成像观察仪,分别将小孔对着烛焰和灯丝进行观察。
(1)比较____(选填“甲、乙”“甲、丙”或“乙、丙”)两图可知:物体通过小孔所成的像与孔的形状无关。
(2)烛焰在塑料膜上成的是____(选填“正立”或“倒立”)的像。
(3)保持小孔与烛焰位置不变,将塑料膜向小孔靠近,像将____(选填“变大”或“变小”)。
(4)塑料膜向小孔靠近时,像的亮度将____(选填“变亮”或“变暗”)。
(5)由实验可知,小孔成像所成的像的形状由____决定。
(6)生活中树荫下的圆形光斑也是小孔成像现象,光斑是____(选填“太阳”或“树叶”)的像。
图5
18.如图6所示,小明观察到夏日阳光下,树荫处有许多圆形光斑。
(1)这些圆形光斑是____的像,形成该现象的原理是____。
(2)光斑是圆形的,说明光斑的形状与树叶缝隙的形状____(选填“有关”或“无关”)。
(3)小明测得某光斑的直径约为1cm,该树叶缝隙到地面的距离约为1m。
(4)已知太阳到地面的距离约为1.5×10¹¹m,则太阳的直径约为____m。
(5)若树叶缝隙变大,光斑将变____(选填“亮”或“暗”)且边缘变模糊。
(6)在该现象中,太阳相当于小孔成像中的____(选填“物体”或“小孔”),树叶缝隙相当于____。
图6
19.如图7所示是我国卫星地月激光测距示意图。科学家用激光测距仪向月球发射激光,经月球表面的反射器反射后,测距仪2.6s后收到返回的激光信号。
(1)激光测距利用光沿____传播的性质。
(2)光在真空中的传播速度为____m/s。
(3)地球到月球的距离约为____km。
(4)能否用超声波代替激光测量地月距离?____(选填“能”或“不能”)。
(5)原因是____。
(6)若测得激光往返时间变短,说明月球正在____(选填“远离”或“靠近”)地球。
图7
四、综合应用题
20.夏日午后,小明在教室里写作业,窗外突然一道闪电划过,2s后他才听到轰隆隆的雷声。
(1)雷声和闪电是同时发生的,为什么小明先看到闪电后听到雷声?
(2)雷发生处距小明约多少米?(声音在空气中的传播速度取340m/s)
(3)雷声对正在写作业的小明来说属于乐音还是噪声?他关紧门窗是在哪个环节减弱这种声音?
21.如图9所示是我国激光测月距的原理示意图。科学家用激光测距仪从地面向月球发射激光,经月球表面的反射器反射后,测距仪2.6s后收到返回的激光信号。
(1)激光测距利用光沿什么传播的性质?
(2)光在真空中的传播速度为多少?
(3)求地球到月球的距离约为多少千米?
(4)能否用超声波完成同样的测量?为什么?
图9
22.如图10所示,夏日午后阳光透过树叶间的缝隙,在地面上形成一个个圆形光斑。
(1)这些圆形光斑是什么的像?说明光在同种均匀介质中沿什么传播?
(2)为什么形状各异的树叶缝隙形成的都是圆形光斑?
(3)小明测得某光斑直径约为1cm,该树叶缝隙到地面的距离为1m,太阳到地面的距离约为1.5×10¹¹m,请你估算太阳的直径约为多少米?
图10
参考答案与解析
一、选择题
1.C 【难度:基础】【解析】自身能够发光的物体叫光源。月亮、钻石、平面镜都不发光,它们只是反射其他物体射来的光;点燃的蜡烛火焰自身发光,属于光源。
2.B 【难度:基础】【解析】地面上的影子是光沿直线传播时被不透明物体挡住形成的暗区;水中的倒影是光的反射,彩虹和海市蜃楼是光的折射形成的。
3.A 【难度:基础】【解析】光在真空中的传播速度最大,为3×10⁸m/s,在水中约为真空中的3/4,在玻璃中约为真空中的2/3;光可以在透明固体中传播;光沿直线传播是有条件的,即同种均匀介质。
4.A 【难度:基础】【解析】日食是月球运行到太阳和地球之间时,太阳射向地球的光被月球挡住,地球上的人看不到太阳(或部分太阳),说明光沿直线传播。
5.B 【难度:基础】【解析】树叶间的缝隙相当于小孔,地面上的圆形光斑是太阳经小孔成的实像,即小孔成像现象,光斑是太阳的实像而非影子。
6.B 【难度:基础】【解析】皮影人偶是不透明物体,它挡住沿直线传播射向幕布的光,在幕布上形成暗区即影子,说明光沿直线传播。
7.ABC 【难度:中档】【解析】射击瞄准“三点一线”、排队看齐都是光的直线传播的应用;影子是光沿直线传播形成的;D错,小孔成像成的是倒立的实像,不是正立放大的像。
8.ABCD 【难度:中档】【解析】光在真空中的速度约为3×10⁸m/s,在其它介质中都比真空中小;声音传播需要介质,真空不能传声,光可以在真空中传播;闪电和雷声同时产生,因为光速远大于声速,所以先看到闪电后听到雷声。
9.ABC 【难度:难题】【解析】日食、月食都是光的直线传播形成的(月球或地球挡住光线);小孔成像所成的像与孔的形状无关,与物体的形状有关;树荫下的圆形光斑是太阳的实像;D错,小孔成像像的大小随物距、像距变化,可大可小。
二、填空题
10.发光,不是 【难度:基础】【解析】光源是自身能够发光的物体。月亮本身不发光,它反射太阳光,所以不是光源。
11.3×10⁸,小 【难度:基础】【解析】光在真空中的传播速度最大,为3×10⁸m/s;光在空气中的速度略小于真空中的速度,近似取3×10⁸m/s。
12.近,直线 【难度:中档】【解析】门缝相当于一个小孔,眼睛离门缝越近,光线的张角越大,观察到的范围越大;这说明光在同种均匀介质中沿直线传播。
13.大,3×10⁸ 【难度:中档】【解析】光速约为3×10⁸m/s,远大于声音在空气中的速度340m/s,所以打雷时先看到闪电后听到雷声。
14.直线,挡住 【难度:中档】【解析】影子是光沿直线传播时,被不透明物体挡住后形成的暗区。皮影人偶挡住了射向幕布的光,幕布上便出现人偶的影子。
15.长度,一年 【难度:中档】【解析】光年表示光在一年内传播的路程,是长度单位,不是时间单位。
三、实验题
16.直线,实,变大,不变,变大,倒立 【难度:基础】【解析】小孔成像原理是光在同种均匀介质中沿直线传播;成的是倒立的实像,能用光屏承接。光屏(像距)远离小孔,像变大;小孔形状改变,像的形状不变(由物体形状决定);蜡烛向小孔靠近,物距减小,像变大。
17.甲、丙,倒立,变小,变亮,物体的形状,太阳 【难度:中档】【解析】甲为圆孔、丙为方孔,两个孔的像形状相同,说明像的形状与孔的形状无关;小孔成像成倒立实像;塑料膜向小孔靠近,像距减小,像变小;相同的光通量落在更小的面积上,亮度变亮;像的形状由物体的形状决定;树荫下的光斑是太阳的像。
18.太阳,光的直线传播,无关,1.4×10⁹,亮,物体;小孔 【难度:中档】【解析】树荫下的圆形光斑是太阳经树叶缝隙(小孔)成的实像,原理是光的直线传播;光斑的形状与孔(缝隙)的形状无关,由物体(太阳)的形状决定。根据小孔成像规律,光斑直径与缝隙到地面距离之比等于太阳直径与太阳到地面距离之比:D太阳=1cm×1.5×10¹¹m/1m=1×10⁻²m×1.5×10¹¹m/1m=1.5×10⁹m≈1.4×10⁹m。缝隙变大,透过光增多,光斑变亮、边缘变模糊。
19.直线,3×10⁸,3.9×10⁵,不能,真空不能传声,靠近 【难度:难题】【解析】激光测距利用光沿直线传播的性质。激光往返路程s=ct=3×10⁸m/s×2.6s=7.8×10⁸m,地月距离为s/2=3.9×10⁸m=3.9×10⁵km。月球与地球之间是真空,超声波(声音)不能在真空中传播,所以不能用超声波测地月距离。若往返时间变短,说明距离变小,月球正在靠近地球。
四、综合应用题
20.【难度:基础】
已知:听到雷声与看到闪电的时间间隔t=2s,声速v=340m/s。
(1)闪电和雷声是同时产生的,但光在空气中的传播速度(约3×10⁸m/s)远大于声音的传播速度(340m/s),闪电的光先传到小明眼中,所以先看到闪电后听到雷声。
(2)解:由v=s/t得s=vt=340m/s×2s=680m。
答:雷发生处距小明约680m。
(3)雷声妨碍小明学习,属于噪声;他关紧门窗,是在传播过程中减弱噪声。
21.【难度:中档】
已知:激光往返时间t=2.6s,光速c=3×10⁸m/s。
(1)激光测距利用光沿直线传播的性质。
(2)光在真空中的传播速度为3×10⁸m/s。
(3)解:激光往返的路程s=ct=3×10⁸m/s×2.6s=7.8×10⁸m,
地月距离d=s/2=7.8×10⁸m/2=3.9×10⁸m=3.9×10⁵km。
答:地球到月球的距离约为3.9×10⁵km。
(4)不能。因为地球与月球之间是真空,真空不能传声,超声波无法传播到月球再反射回来。
22.【难度:基础】
已知:光斑直径d=1cm=1×10⁻²m,缝隙到地面距离l=1m,太阳到地面距离L=1.5×10¹¹m。
(1)圆形光斑是太阳的实像;说明光在同种均匀介质中沿直线传播(树叶缝隙相当于小孔,发生小孔成像)。
(2)光斑是太阳的像,像的形状由物体的形状决定,与孔(缝隙)的形状无关;太阳是圆形的,所以无论缝隙形状如何,形成的光斑都是圆形。
(3)解:根据小孔成像规律,光斑直径与缝隙到地面距离之比等于太阳直径与太阳到地面距离之比,即d/l=D/L,
D=d×L/l=1×10⁻²m×1.5×10¹¹m/1m=1.5×10⁹m≈1.4×10⁹m。
答:太阳的直径约为1.4×10⁹m。
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