初中物理人教版(2024)八年级上册(2024)第四章 光现象第1节 光的直线传播练习
展开一、单选题
1.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
2.小明在学习“光的传播”时,看到老师的一个演示实验,过程如下:①用激光笔射向水中,观察到光线是一条直线(如图);②在A处用漏斗向水中慢慢注入浓糖水溶液,观察到光线发生了弯曲;③经搅拌后,观察到光线又变直。小明根据上述现象得出的结果,正确的是( )
A.光在同一种均匀介质中才沿直线传播
B.光只有在水中才沿直线传播
C.光在浓糖水里不能沿直线传播
D.光的传播需要介质
3.下列关于光线的说法中,错误的是( )
A.光线表示出了光的传播路径和方向
B.研究光的直线传播时引入光线运用了建模法,即理想模型法
C.光线是真实存在的
D.实际上光线并不存在
4.阳光灿烂的日子,行走在绿树成荫的街道上,常常见到地上有一些圆形的光斑,这些光斑是( )
A.树叶的影子
B.树叶的实像
C.太阳的虚像
D.太阳的实像
5.如图所示,点燃的蜡烛放在距小孔a处,它成像在距小孔b的半透明纸上,且a大于b,则半透明纸上的像是( )
A.倒立、放大的实像B.正立、缩小的虚像
C.正立、放大的虚像D.倒立、缩小的实像
6.一个人沿街道步行经过某一盏路灯,在步行过程中,路灯照射人,人的影子长短将( )
A.保持不变B.逐渐变长
C.先变短再变长D.先变长后变短
7.在探究树荫下光斑的综合实践活动中,小华用卡片乙覆盖在开有小孔的卡片甲上,并沿箭头方向水平移动,边改变小孔形状和大小,边观察光斑形状的变化情况,为了只研究孔的大小对光斑形状的影响,下列合乎要求的是()
A.B.C.D.
8.下列关于声和光的说法中,正确的是( )
A.声和光传播都需要介质B.光速和声速一样大
C.声传播需要介质,光传播不需要介质D.光的传播速度是
9.战国时期,墨子就在研究小孔成像的现象。如图所示,若用蜡烛作为光源,在木板上钻一个小孔,发现光线透过小孔在墙壁上形成倒立的像,下列说法错误的是( )
A.小孔成像说明光在同种均匀介质中沿直线传播
B.木板上的小孔一定是圆形的
C.保持蜡烛和墙的位置不变,将木板向靠近墙的方向移动,蜡烛在墙上的像会变小
D.蜡烛在墙上形成的像是实像
10.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
11.夜晚,小明沿着平直公路AB经过路灯,他头部的影子在地面上行进的轨迹可能是( )
A.沿着CDB.沿着EF
C.沿着GHD.沿着IK
12.物理小组的同学想利用闪电和雷声的时间间隔计算闪电发生位置到他们的距离,以下是四位同学提出的不同方案,其中计算结果误差最小的应该是
A.记录刚刚看到闪电至刚刚听到雷声的时间,再乘以声速
B.记录刚刚看到闪电至雷声刚刚结束的时间,再乘以声速
C.由两位同学分别按选项A、B两种方法测量时间,求平均值后,再乘以声速
D.由一位同学按照选项A的方法,多测几次对应不同闪电与雷声的时间间隔,求平均值后,再乘以声速
二、填空题
13.“日晷”是我国古代发明的计时工具,如图所示,它是根据 原理制成的。如果阴影由短变长,则表示时间为 (选填“上午”或“下午”)。
14.光在真空的传播速度约为 m/s,声音在15℃空气中的传播速度为 m/s.
15.“Fast”射电望远镜被誉为“中国天眼”。“中国天眼”的直径约500m,方圆5公里内不允许设置任何无线电设备,它能接收到137亿光年外的信号,接近于宇宙的边缘,甚至可以搜索星际通讯信号,由此可推知光年是 单位。
16.如图所示为“小孔成像”的示意图:该现象可以用 来解释;小孔成的像是 (选“虚像”或“实像”),若小孔位置固定,将蜡烛和光屏位置对调,光屏上的像比原来 (填“变大”“不变”或“变小”)。
17.在模拟日食、月食的实验中,王老师画了图示。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”)。
18.有一段科幻描述:“光要通过半厘米厚的慢透光玻璃需要10年,当一块慢透光玻璃制出来时,望上去总是一片漆黑。因为光还没穿过它。把这种玻璃放在风景秀丽的环境中,带着这些美丽景致的光会陷入慢透光玻璃中。10年内出不来。把在这种地方放了10年的玻璃镶在窗户上,可以推测,在下一个10年中,观察到这个窗户上又出现了 。”这段科幻的依据是光的传播速度与 有关。
三、实验题
19.在研究光的传播时,小明做了下面几个小实验:
(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旁制造点 。图乙中,为了显示激光中在水中的传播路径,可以在水中加入少量的 。
(2)小明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 。
(3)图丁中,让一束平行光垂直于水平地面MN射下,A为小铁球(大小可不计)。若小球在竖直平面内沿图中半径为R的圆形虚线轨迹运动,关于小球的影子在地面MN上运动的轨迹,下列说法正确的是 。
A.轨迹为圆形,半径为R
B.轨迹为直线,轨迹的长度为R
C.轨迹为圆形,半径为2R
D.轨迹为直线,轨迹的长度为2R
20.如图所示是小明用易拉罐制成的简易针孔照相机:
(1)使用针孔照相机时,圆筒上应使用 (选填“透明”、“不透明”或“半透明”)塑料膜制成光屏。
(2)小明从实验室借来用发光二极管制成的“F”字样光源,如图甲所示,将“F”字样光源、简易针孔照相机按图乙所示位置放好,小明观察到塑料膜上所成的像是图丙中的 (填序号),这个像是 (选填“实像”或“虚像”),此成像的原理是 。
(3)保持“F”字样光源的位置不变,将易拉罐靠近发光的“F”小明观察到塑料膜上所成的像的会 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(4)当“F”字样光源顺时针旋转,小明观察到塑料膜上所成的像会 (选填“顺”或“逆”)时针旋转。
(5)小华在实验中在易拉罐的底部扎了两个小孔,则在半透明膜上可以观察到的“F”像有 (选填“—”或“二”)个。
参考答案:
1.C
【详解】ABD.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,故ABD不符合题意;
C.火辣的太阳,自身能发光,属于光源,故C符合题意。
故选C。
2.A
【详解】从①中我们发现光在水中沿直线传播;而②中的光线不再沿直线传播不同于①的是介质不再均匀,③现象中的光线又沿直线传播,是由于经搅拌后,介质又变得均匀,故可以得出,光在同一种均匀介质中才沿直线传播,故A正确,BCD错误。
故选A。
3.C
【详解】AB.用光线表示光的传播路径和方向,运用了建模法,即理想模型法,故AB正确,不符合题意;
CD.光线是我们为了研究光的方便假想出的物理模型,是不存在的,故C错误,符合题意,D正确,不符合题意.
4.D
【详解】光斑是光实际会聚而成,所以不是虚像,影子是光达不到的区域,树叶的实像不会是圆形的,光斑的形成是小孔成像现象,是太阳通过小孔所形成的实像,故应选D.
5.D
【详解】小孔成像是光的直线传播形成的,像是由实际光线会聚而成的,是实像;像到小孔的距离b小于蜡烛到小孔的距离a,所成的像是倒立、缩小的实像,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
6.C
【详解】由于光的直线传播,当人靠近路灯时影子逐渐变短,到达路灯下影子最短,走过路灯后影子逐渐变长,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
7.B
【详解】ACD.只研究孔的大小对光斑形状的影响,要控制孔的形状不变,ACD三图中随着卡片乙向左移动,孔的形状发生了变化,故ACD不符合题意;
B.B图中随着卡片乙向左移动,孔的形状始终是三角形,并且逐渐变小,故B符合题意。
故选B。
8.C
【详解】AC.声音的传播需要气体、液体、固体等作为介质,在真空中,声音是不能传播的,而光的传播不需要介质,光可以再真空中传播,故A错误,C正确;
B.光在真空中的传播速度约为,而在常温下,声音在空气中的传播速度大约是340m/s,故B错误;
D.光在真空中的传播速度约为,而在其他介质中的速度比在真空中的速度小,例如光在水中的速度约为真空中光速的,故D错误。
故选C。
9.B
【详解】A.小孔成像是由于光在同种均匀介质中沿直线传播形成的,故A正确,不符合题意;
B.小孔成像成的是物体的像,与小孔的形状无关,小孔不一定是圆形的,故B错误,符合题意;
C.因为成像的大小取决于蜡烛到小孔和墙到小孔的距离,保持蜡烛和墙的位置不变,将木板向靠近墙的方向移动,墙与小孔距离越小,蜡烛到小孔的距离越大,像越小,故C正确,不符合题意;
D.蜡烛在墙上成的像是实际光线会聚而成的,是倒立的实像,故D正确,不符合题意。
故选B。
10.B
【详解】已经三体舰队的宇宙飞船速度:,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
故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
11.C
【详解】人头部影子的运动的轨迹示意图如图所示
假设OA为竖立的路灯,A点为点光源位置,人沿直线直行,则即为头部影子的运动轨迹图,可知光是直线传播的,人头移动的轨迹为与人行走路线平行的直线,故题中沿着GH符合题意,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
12.A
【详解】A、记录刚刚看到闪电至刚刚听到雷声的时间,这样闪电和雷声对应,时间的误差最小,符合题意;B、记录刚刚看到闪电至雷声刚刚结束的时间,由于雷声经过云层、山脉反射会持续一段时间,这样测量会导致时间偏大,误差大,不合题意;C、B选项的做法是不正确的,因此两次求平均值,也是错误的,不合题意;D、闪电每次可能会出现在不同的地方,不是固定在一点,因此不能用“多测几次对应不同闪电与雷声的时间间隔,求平均值”的方法,这种做法是错误的,不合题意.故选A.
点睛:本题是有关声速的题目,解决本题的关键是知道速度的公式;雷和闪电是同时发生的,闪电传播速度快,雷声比闪电传播的时间,先看到闪电后听到雷声;记下闪电和雷声之间的时间间隔,根据公式s=vt可求闪电发生处的距离.
13. 光的直线传播 下午
【详解】[1]该计时工具是根据影子的变化计时的,因为影子的形成是光的直线传播形成的,所以“日晷”的工作原理是光的直线传播。
[2]根据题意结合实际情况(一天中由于太阳高度的不同)分析可得:物体的阴影由长而短、由短而长地映在晷面的刻度上,时间由上午到下午。晷针的阴影是由短而长地映在晷上,可表示时间为下午。
14. 3×108 340
【详解】光在真空中的传播速度,需要记住的,是3×108m/s,声音传播需要介质,真空不能传声,声音在15℃的空气中的传播速度也是应该记住的,是340m/s.
【点睛】光在真空中的传播速度是3×108m/s,声音传播需要介质,真空不能传声,声音在15℃的空气中的传播速度是340m/s.
15.长度
【详解】因为光的传播需要时间,所以当“Fast”射电望远镜接收到137亿光年外的电磁波信号时,信号已经以光速传播了137亿年,这段距离就是137亿光年,故可知光年是长度单位。
16. 光沿直线传播 实像 变小
【详解】[1][2]小孔成像的原理为光沿直线传播,光屏上可以承接到像,则为实像。
[3]若小孔位置固定,将蜡烛和光屏位置对调,相当于增大了物距,缩小了像距,都会使像变小。
17. 甲 B
【详解】[1][2]日食是我们看不到太阳或者是只能看见部分太阳,是由于月亮挡住了太阳照向地球的光,所以我们看不见或只能看见部分太阳;如果地球上观察日食,这些人应该是位于甲处,此时月亮在B处。
18. 见解析 介质的种类
【详解】[1]文中介绍光在慢透光玻璃中传播的情景,需要10年才能传播出来,所以把在这种地方放了10年的玻璃镶在窗户上,可以推测,在下一个10年中,观察到这个窗户上又出现了上一个10年中的风景。
[2]光在真空中传播速度快,约为3.0×108m/s,光在慢透光玻璃中传播速度非常慢,所以光的传播速度与介质的种类有关。
19. 烟雾(水雾等) 牛奶(咖啡等) 同种均匀介质 D
【详解】(1)[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旁制造点烟雾、水雾等,利用光的漫反射来显示光路。
[2]图乙中,为了显示激光中在水中的传播路径,可以在水中加入少量的牛奶、咖啡等,可以得出光在均匀的液体中是沿直线传播的。
(2)[3]由于浓糖水的加入,使玻璃缸中的水密度不再均匀,光在其中不会沿直线传播,而发生折射;当搅拌缸中的水后,浓糖水与清水充分混合,变成了密度均匀的物质,光在同一种均匀介质中沿直线传播。
(3)[4]若小球在竖直平面内沿图中半径为R的圆形虚线轨迹运动,虽然小球沿图中圆形虚线轨迹运动,但是在每一点的影子,都是从这一点向地面做垂线,影子都在地面上,由于小球在竖直平面内沿圆形轨迹运动,根据圆的对称性,所以影子的轨迹在地面上是一条线段,轨迹的长度为2R,故D符合题意。
20. 半透明 ② 实像 光沿直线传播 变大 顺 二
【详解】(1)[1]光在不透明的物体表面上会全部发生反射,且会全部穿过透明物体,使用针孔照相机时,圆筒上应使用半透明塑料膜制成光屏。
(2)[2][3]小孔成像成的是倒立的实像。由图得,小明观察到塑料膜上所成的像是图丙中的②。
[4]小孔成像的原理是光沿直线传播。
(3)[5]保持“F”字样光源的位置不变,将易拉罐靠近发光的“F”,物距变小,像距不变,小明观察到塑料膜上所成的像的会变大。
(4)[6]光源顺时针转动,由于光沿直线传播,像也会顺时针转动。
(5)[7]小华在实验中在易拉罐的底部扎了两个小孔,光会通过两个孔各自成像,则在半透明膜上可以观察到的“F”像有两个像。
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
A
C
D
D
C
B
C
B
B
题号
11
12
答案
C
A
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