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初中物理人教版(2024)八年级上册第1节 光的直线传播课后测评
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这是一份初中物理人教版(2024)八年级上册第1节 光的直线传播课后测评,共22页。试卷主要包含了1 光的直线传播等内容,欢迎下载使用。
专题4.1 光的直线传播
学新课标对课节知识点要求
【课程标准】利用光的直线传播解释影子的形成、日食、月食等现象。
【学习目标】
1.了解光源,知道光源可分为天然光源和人造光源;
2.重点掌握光在同一种均匀的介质中沿直线传播;
3.利用光的直线传播解决实际问题,如:用来解释影子的形成、日食、月食等现象;
4.知道光在真空中和空气中的传播速度,知道光在其他介质中的传播速度比在真空中的速度小。
【学习重点】光的直线传播规律。
【学习难点】利用光的直线传播解决实际问题。
学课节知识点
知识点1. 光源
光源:能够发光的物体叫做光源。光源可分为天然光源(太阳、水母、萤火虫等)和人造光源(灯泡、火把、点燃的蜡烛)。
知识点2. 光的直线传播
1.光沿直线传播的条件:光在同种均匀介质中 沿直线传播;
2.光线:常用一条带有箭头 直线 表示光的传播径迹和方向。
3.光沿直线传播的应用:用光的直线传播可解释影子的形成、小孔成像、日食、月食、射击瞄准等。
(1)影子:光在传播过程中,遇到不透明的物体,在不透明的物体后面,光照射不到,形成了黑暗的部分就是物体的影子。
(2)日食、月食:
日食:发生日食时,太阳、月球、地球在同一条直线上,月球在中间,在地球上月球本影里的人看不到太阳的整个发光表面,这就是日全食。在月球半影里的人看不到太阳某一侧的发光表面,这就是日偏食,在月球本影延长的空间即伪本影里的人看不到太阳中部发出的光,只能看到太阳周围的发光环形面,这就是日环食。
月食:发生月食时,太阳、地球、月球同在一条直线上,地球在中间,地球上夜晚的人会看见月偏食,但要注意,当月球整体在半影区时并不发生月偏食。
(3)小孔成像:用一个带有小孔的板遮挡在屏幕与物体之间,屏幕上就会形成物体的倒像,我们把这样的现象叫小孔成像,如图所示:
成像特点:倒立、实像
成像大小:小孔成像的大小与物体和小孔的距离,光屏到小孔的距离有关。
4.生活中光沿直线传播的应用的事例
(1)利用激光准直引导掘进机直线前进。
(2)排队时看齐。
(3)射击瞄准,瞄准点、准星、缺口三点一线。
知识点3. 光的传播速度
1.真空中光速是宇宙中最快的速度;在计算中,真空或空气中光速c=3×108m/s=3×105km/s;
2.光的传播速度跟介质的种类有关, 光在真空中速度最大,在气体、液体、固体中都可以传播。 光在水中的速度约为c,光在玻璃中的速度约为c;
3.光年:光年是长度单位。是光在一年中传播的距离。
讲课节知识点的例题解析
考点1. 光源
【例题1】能够_____的物体叫做光源.现有①星星、②月亮、③太阳、④钻石、⑤电灯、⑥电视屏幕、⑦无影灯、⑧萤火虫、⑨灯笼鱼、⑩交通路牌.将所举例子中的光源进行分类,其中属于天然光源的有_______,分类依据是______;属于人造光源的有_______,分类依据是________。
考点2. 光的直线传播
【例题2】(2023湖南岳阳)下列现象能用光沿直线传播解释是:( )
A. 天上的彩虹 B. 铅笔的弯折 C. 人和猫能看见对方 D. 手影游戏
【对点训练】“一河诗画,满城烟花”,2019年浏阳国际烟花节的焰火惊艳全球。下列说法中正确的是( )
A.焰火属于自然光源
B.焰火在水中的倒影是光的折射现象
C.先看到焰火后听到爆炸声,说明声速比光速快
D.焰火把人影照在地面上,人影是光沿直线传播形成的
【对点训练】如图所示的现象中,由光的直线传播形成的是( )
A.小孔成像 B.水中筷子 C.雨后彩虹 D.水中“倒影”
【对点训练】(2023湖南郴州)“井底之蛙”这个成语大家都很熟悉,图中M点表示青蛙。请根据光的直线传播知识画图说明为什么“坐井观天,所见甚小”。(温馨提示:必须标出光的传播方向)
考点3. 光的传播速度
【例题3】打雷时,总是先看到闪电,后听到雷声,主要是因为 ( )
A.闪电发生的地点离我们近
B.闪电是用眼睛看到的,人的眼睛能看得很远;而雷电必须进入我们的耳朵,传播的路程更远
C.打雷时,闪电和雷声虽同时发生,但光速大于声速
D.因为人的眼睛比了耳朵反应更灵敏
强化知识点的达标问题精练
1. (2022青海省)下列现象中,哪个是光沿直线传播形成的( )
A. 树的影子B. 水中倒影
C. 雨后彩虹D. 海市蜃楼
2. (2022天津)图是我国古代的一种计时工具——日晷,人们通过观察直杆在太阳下影子的位置来计时。影子的形成是由于( )
A. 光的直线传播B. 光的反射
C. 平面镜成像D. 光的折射
3.下列光现象中,由于光沿直线传播形成的是( )
A.露珠下的叶脉 B.雨后的彩虹 C.阳光下的影子 D.拱桥的倒影
4.(2022江苏常州)2022年北京冬奥会期间,北京皮影艺术剧院紧扣冬奥题材,精彩呈现皮影戏《寻找雪姑娘》,如图所示。下列情境中,与皮影戏原理相同的是( )
A. 雨后彩虹B. 树荫下光斑
C. 水中倒影D. 筷子弯折
5.如图所示现象中,属于光的直线传播形成的是( )
A.井底之蛙B.空中彩虹C.水中倒影D.古代女子照铜镜
6. (2022广西河池)如图所示的光学现象是由光的直线传播形成的是( )
A B. C. D.
7. (2022四川乐山)下列现象属于光沿直线传播的是( )
A.湖中桥的倒影 B.人叉到水中的鱼 C.放大镜 D.小孔成像
8. (2022湖南衡阳)下列现象中与射击时“三点一线”原理相同的是( )
A. 雨后彩虹 B. 水中倒影 C. 小孔成像 D. 如影随形
9. (2022浙江宁波)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
10. (2022辽宁阜新)下列光现象中,能够用光直线传播来解释的是( )
A.筷子“弯折” B.小孔成像 C.桥的倒影 D.雨后彩虹
11. (2022湖北随州)在一个烈日炎炎的午后陈老师走在随州街头,看到地面上树荫里有许多圆形光斑,抬头看看树叶间刺眼的阳光,想到这树荫下藏着物理学的秘密,便拍下两张照片(如图)。经估测树荫下一个清晰光斑的直径约为7cm,这束阳光从约7m高处的树叶间照射下来。我们常说太阳光经过约8分钟来到地球(太阳和地球之间的距离按1.5×1011m计算),粗略计算太阳的直径最接近( )
A. 1.5×109mB. 1.5×1019m
C. 5×106mD. 5×1012m
12.(2021湖北鄂州)下列现象中,对应的物理知识属于“光的直线传播”的是( )
A. 雨后的彩虹B. 射击瞄准时要做到“三点一线”
C. 在平静的湖面可以看到蓝天白云D. 游泳池注水后,看上去好像变浅了
13. (2022•赤峰)如图所示,在路灯(A点表示)的照射下,地面上出现了小树BC的影子BD,请根据光的直线传播知识画图确定点D的位置。
14.如图所示,请根据两人影子的位置画出灯泡S的位置。
15. (2022四川成都)“圭表”是我国古代先进的天文观测仪器,根据“表”在“圭”面上形长的变化就能知道时节的更替。元代天文学家郭守敬改进和创新了“圭表”(如图甲),国乙是其示意图。他在“表”上方加一根架空的横梁,在“圭”面上放置一个可移动的景符(有小孔的铜片)。他利用改进后的“圭表”,精确推算出了二十四节气和一回归年天数。请根据以上资料在图乙中画出横梁通过景符的小孔在“圭”面上所成的影像,并标明两条光线的传播方向。
16.某同学用两个硬纸筒探究小孔成像,如图所示.
(1)该同学发现蜡烛和小孔的位置固定后,像离小孔越远,像就 .他测出了不同距离时像的高度,并将实验结果填在了表格中,根据表中的数据可以得到的结论是: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成 (选填“正比”或“反比”).
(2)我们除了发现像的大小与像到小孔的距离有关外,还与物体到小孔的距离有关吗?在进行探究的过程中,我们应控制 到小孔的距离不变,只改变物体到小孔的距离.
(3)该同学知道树荫下的圆形光斑就是太阳通过树叶间的小孔在地面上成的像,他测出了某一个光斑的直径为1.4cm,光斑到小孔的距离为1.5m,从书上查到太阳到地球的距离为1.5×1011m,由此可以估算太阳的直径为 m.
17.请阅读《华夏之光—圭表》并回答问题:
华夏之光——圭表
我国古代的天文观测一直居于世界领先地位,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1所示)包括圭和表两部分,正南北方向平放的尺,叫作圭,直立在平地上的标竿或石柱、叫作表,圭和表相互垂直。
战国以前的天文学家已丝能够利用水面来校正圭,使其水平,使用铅垂线来校正表,使其与圭相互垂直。
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,由于日光散射和漫反射的影响,早期圭表的表影边缘模糊不清,影响了测量表影长度的精度。
为了解决上述问题,元代天文学家郭守敬采取理论与实践相结合的科学方法,对圭表进行了一系列政进与创新。他将表的高度增加,并且在表顶加一根架空的横梁,使表高变为传统表高的五倍。这样,测量时,把传统的确定表影端的位置变为确定梁影中心的位置、提高了测量影长的精度。
郭守敬又利用小孔成像的原理,发明了景符,利用景符可以在圭面上形成太阳和梁的清晰像(如图2所示),这样就可以精确的测量表的影长了。这些措施成功解决了圭表发明以来,测影时“虚景之中考求真实”的困难。
以圭表为代表的我国古代的科技成果,像一颗颗璀璨的明珠,闪耀着智慧的光芒,激励着我们攀登新的科技高峰。
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)请写出我国古代天文学家保证圭和表相互垂直的措施,并解释为什么这种措施可以保证圭和表是相互垂直的。
(2)郭守敬的改进与创新措施解决了早期圭表的什么问题?
(3)除了圭表,请你再列举一个我国古代天文观测仪器。
2023-2024学年度物理八年级上册同步(拓展)学讲练测大讲义(人教版通用)
第四章 光现象
专题4.1 光的直线传播
学新课标对课节知识点要求
【课程标准】利用光的直线传播解释影子的形成、日食、月食等现象。
【学习目标】
1.了解光源,知道光源可分为天然光源和人造光源;
2.重点掌握光在同一种均匀的介质中沿直线传播;
3.利用光的直线传播解决实际问题,如:用来解释影子的形成、日食、月食等现象;
4.知道光在真空中和空气中的传播速度,知道光在其他介质中的传播速度比在真空中的速度小。
【学习重点】光的直线传播规律。
【学习难点】利用光的直线传播解决实际问题。
学课节知识点
知识点1. 光源
光源:能够发光的物体叫做光源。光源可分为天然光源(太阳、水母、萤火虫等)和人造光源(灯泡、火把、点燃的蜡烛)。
知识点2. 光的直线传播
1.光沿直线传播的条件:光在同种均匀介质中 沿直线传播;
2.光线:常用一条带有箭头 直线 表示光的传播径迹和方向。
3.光沿直线传播的应用:用光的直线传播可解释影子的形成、小孔成像、日食、月食、射击瞄准等。
(1)影子:光在传播过程中,遇到不透明的物体,在不透明的物体后面,光照射不到,形成了黑暗的部分就是物体的影子。
(2)日食、月食:
日食:发生日食时,太阳、月球、地球在同一条直线上,月球在中间,在地球上月球本影里的人看不到太阳的整个发光表面,这就是日全食。在月球半影里的人看不到太阳某一侧的发光表面,这就是日偏食,在月球本影延长的空间即伪本影里的人看不到太阳中部发出的光,只能看到太阳周围的发光环形面,这就是日环食。
月食:发生月食时,太阳、地球、月球同在一条直线上,地球在中间,地球上夜晚的人会看见月偏食,但要注意,当月球整体在半影区时并不发生月偏食。
(3)小孔成像:用一个带有小孔的板遮挡在屏幕与物体之间,屏幕上就会形成物体的倒像,我们把这样的现象叫小孔成像,如图所示:
成像特点:倒立、实像
成像大小:小孔成像的大小与物体和小孔的距离,光屏到小孔的距离有关。
4.生活中光沿直线传播的应用的事例
(1)利用激光准直引导掘进机直线前进。
(2)排队时看齐。
(3)射击瞄准,瞄准点、准星、缺口三点一线。
知识点3. 光的传播速度
1.真空中光速是宇宙中最快的速度;在计算中,真空或空气中光速c=3×108m/s=3×105km/s;
2.光的传播速度跟介质的种类有关, 光在真空中速度最大,在气体、液体、固体中都可以传播。 光在水中的速度约为c,光在玻璃中的速度约为c;
3.光年:光年是长度单位。是光在一年中传播的距离。
讲课节知识点的例题解析
考点1. 光源
【例题1】能够_____的物体叫做光源.现有①星星、②月亮、③太阳、④钻石、⑤电灯、⑥电视屏幕、⑦无影灯、⑧萤火虫、⑨灯笼鱼、⑩交通路牌.将所举例子中的光源进行分类,其中属于天然光源的有_______,分类依据是______;属于人造光源的有_______,分类依据是________。
【答案】发光,③⑧⑨,自然界中存在的光源,⑤⑥⑦,人为制造的。
【解析】能够发光的物体叫光源。光源可分为天然光源和人造光源。自然界中存在的光源为天然光源,人为制造的为人造光源。
考点2. 光的直线传播
【例题2】(2023湖南岳阳)下列现象能用光沿直线传播解释是:( )
A. 天上的彩虹 B. 铅笔的弯折 C. 人和猫能看见对方 D. 手影游戏
【答案】D
【解析】A.天上的彩虹是光的色散现象,由光的折射形成,故A不符合题意;
B.铅笔的弯折,由光的折射形成,故B不符合题意;
C.人和猫能看见对方,利用了光的反射,故C不符合题意;
D.手影游戏,是因为手挡住一部分光线所形成的影子,故D符合题意。
故选D。
【对点训练】“一河诗画,满城烟花”,2019年浏阳国际烟花节的焰火惊艳全球。下列说法中正确的是( )
A.焰火属于自然光源
B.焰火在水中的倒影是光的折射现象
C.先看到焰火后听到爆炸声,说明声速比光速快
D.焰火把人影照在地面上,人影是光沿直线传播形成的
【答案】D
【解析】A.焰火自身能发光,所以焰火是光源,是人造光源,故A错误;
B.水中的倒影是平面镜成的虚像,平面镜成像属于光的反射现象,故B错误;
C.声音在空气中的传播速度为340m/s,光在空气中的传播速度为3×108m/s,故先看到焰火后听到爆炸声,说明光速比声速快,故C错误;
D.焰火把人影照在地面上,是人挡住了焰火,故人影是光沿直线传播形成的,故D正确。
【对点训练】如图所示的现象中,由光的直线传播形成的是( )
A.小孔成像 B.水中筷子 C.雨后彩虹 D.水中“倒影”
【答案】A
【解析】(1)光在同种均匀物质中沿直线传播,在日常生活中,小孔成像、日食、月食、影子的形成等都表明光在同一种均匀介质中是沿直线传播的;
(2)当光照射到物体界面上时,有一部分光被反射回来,例如:平面镜成像、水中倒影等;
(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、水中筷子变弯、海市蜃楼、凸透镜成像等都是光的折射形成的。
A.小孔成像是由光的直线传播形成的现象,故A符合题意;
B.插入水中的筷子看起来向上弯折了,属于光的折射现象,故B不符合题意;
C.雨过天晴时,太阳光通过悬浮在空气中细小的水珠折射以后,分成各种彩色光,形成彩虹,是色散现象,故C不符合题意;
D.景物在水中形成倒影属于光的反射现象,故D不符合题意。
【对点训练】(2023湖南郴州)“井底之蛙”这个成语大家都很熟悉,图中M点表示青蛙。请根据光的直线传播知识画图说明为什么“坐井观天,所见甚小”。(温馨提示:必须标出光的传播方向)
【答案】如图所示.
】
【解析】光在同种均匀介质中沿直线传播,被井口挡住的光不能进入井中青蛙的眼睛,所以青蛙看不到井口以外的世界,连接井口两侧到青蛙的眼睛,此范围以内为井底青蛙所见范围,如图所示.
考点3. 光的传播速度
【例题3】打雷时,总是先看到闪电,后听到雷声,主要是因为 ( )
A.闪电发生的地点离我们近
B.闪电是用眼睛看到的,人的眼睛能看得很远;而雷电必须进入我们的耳朵,传播的路程更远
C.打雷时,闪电和雷声虽同时发生,但光速大于声速
D.因为人的眼睛比了耳朵反应更灵敏
【答案】C
【解析】打雷时,闪电和雷声虽同时发生,也就是距离s相同,但光速c=3×108m/s,声速v=340m/s,
光速远远大于声速,根据v=s/t 导出t=s/v,所以光传播快,声慢得多。所以打雷时,总是先看到闪电,后听到雷声。
强化知识点的达标问题精练
1. (2022青海省)下列现象中,哪个是光沿直线传播形成的( )
A. 树的影子B. 水中倒影
C. 雨后彩虹D. 海市蜃楼
【答案】A
【解析】A.由于光在同种均匀介质中沿直线传播,当光遇到不透明物体后,被障碍物挡住,于是在物体的另一侧形成一个光照不到的区域就是影子,故A符合题意;
B.水中倒影是光的反射现象,故B不符合题意;
C.雨后彩虹是光的色散现象,是由光的折射形成的,故C不符合题意;
D.海市蜃楼是光的折射现象,故D不符合题意;故选A。
2. (2022天津)图是我国古代的一种计时工具——日晷,人们通过观察直杆在太阳下影子的位置来计时。影子的形成是由于( )
A. 光的直线传播B. 光的反射
C. 平面镜成像D. 光的折射
【答案】A
【解析】A.影子的形成是是由于光的直线传播形成的,故A符合题意;
B.光照射到物体表面时,会发生反射,影子的形成与反射无关,故B不符合题意;
C.平面镜成像原理是光的反射,倒影的形成原理一般是平面镜成像,故C不符合题意;
D.光的折射是光从一种介质斜射入另外一种介质中,在界面处发生偏折的过程,此题就没有涉及多种介质,故不是光的折射,故D不符合题意。故选A。
3.下列光现象中,由于光沿直线传播形成的是( )
A.露珠下的叶脉 B.雨后的彩虹 C.阳光下的影子 D.拱桥的倒影
【答案】C
【解析】A.露珠下的叶脉,显现得特别大,这是由于光发生折射形成的,A项不合题意;
B.雨后的彩虹,这是由于光在不均匀的空气中发生折射形成的,B项不合题意;
C.阳光下的影子,这是由于光沿直线传播形成的,选项C符合题意;
D.拱桥的倒影,这是由于拱桥反射的光在水面再次反射形成的,D项不合题意。
4.(2022江苏常州)2022年北京冬奥会期间,北京皮影艺术剧院紧扣冬奥题材,精彩呈现皮影戏《寻找雪姑娘》,如图所示。下列情境中,与皮影戏原理相同的是( )
A. 雨后彩虹B. 树荫下光斑
C. 水中倒影D. 筷子弯折
【答案】B
【解析】A.皮影戏原理是光的直线传播形成的,而雨后彩虹是光的色散现象,故A不符合题意;
B.树荫下的光斑是光的直线传播形成的,与皮影戏的原理一样,故B符合题意;
C.水中倒影,平面镜成像,是光的反射现象,与皮影戏原理不同,故C不符合题意;
D.筷子弯折,是光的折射现象,与皮影戏的原理不同,故D不符合题意。故选B。
5.如图所示现象中,属于光的直线传播形成的是( )
A.井底之蛙B.空中彩虹C.水中倒影D.古代女子照铜镜
【答案】A
【解析】A.井底之蛙,这是由于光是由直线传播的,只能看到头顶的一片天,故A符合题意;
B.天空中出现的彩虹是光的色散现象,属于光的折射,故B不合题意;
C.水中的倒影是平面镜成像,属于光的反射现象,故C不合题意;
D.铜镜中的像是平面镜成像,是由于光的反射形成的,故D不合题意。
6. (2022广西河池)如图所示的光学现象是由光的直线传播形成的是( )
A B. C. D.
【答案】A
【解析】A.图中所示的光学现象是小孔成像,小孔成像是利用光的直线传播原理形成的倒立的实像,故A符合题意;
B.图中所示的光学现象是利用凸透镜矫正远视眼,是光的折射现象,故B不符合题意;
C.白光通过三棱镜被分解成七种色光,是光的色散现象,属于光的折射,故C不符合题意;
D.平行光线射到凹凸不平的物体表面发生漫反射,是光的反射现象,故D不符合题意。
7. (2022四川乐山)下列现象属于光沿直线传播的是( )
A.湖中桥的倒影 B.人叉到水中的鱼 C.放大镜 D.小孔成像
【答案】D
【解析】A.湖中桥的倒影属于平面镜成像,是由光的反射形成的,故A不符合题意;
B.渔民叉鱼时,看到的水中的鱼是由于水中鱼反射出的光斜射入空气中时,在水面处发生了折射,折射光线向远离法线的方向偏折,我们看到的是变浅的鱼的虚像,所以渔民叉鱼时要朝着所看到的“鱼”更深一些的位置插去,即看到鱼的下方,才能插到鱼,属于光的折射,故B不符合题意;
C.物体距凸透镜的距离小于一倍焦距时,成正立放大的虚像,应用是放大镜,属于光的折射,故C不符合题意;
D.小孔成像说明光是沿直线传播的,故D符合题意。故选D。
8. (2022湖南衡阳)下列现象中与射击时“三点一线”原理相同的是( )
A. 雨后彩虹 B. 水中倒影 C. 小孔成像 D. 如影随形
【答案】CD
【解析】射击时的“三点一线”是利用光的直线传播的原理。
A.光通过小水珠组成的三棱镜分解成各种颜色的光,形成彩虹,是光的色散现象,故A不符合题意;
B.水中倒影,属于平面镜成像,是光的反射形成的,故B不符合题意;
C.小孔成像是由光的直线传播形成的,故C符合题意;
D.如影随形,影子是由光的直线传播形成的,故D符合题意。故选CD。
9. (2022浙江宁波)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.光在同一种均匀介质中沿直线传播,杆影的形成是由于光在均匀介质中沿直线传播形成的,故A正确,不符合题意;
B.一天内,杆影移动是由地球自转造成的,故B错误,符合题意;
C.一天内,正午太阳高度角最大,因此正午的杆影最短,故C正确,不符合题意;
D.影子的方向在改变。在北回归线以北的地方,早晨的影子在西方,中午的影子在北方,傍晚的影子在东方。从原理上来说,根据影子的长度或方向都可以计时,但根据影子的方向来计时更方便一些。故通常都是以影子的方位计时。故D正确,不符合题意。故选B。
10. (2022辽宁阜新)下列光现象中,能够用光直线传播来解释的是( )
A.筷子“弯折” B.小孔成像 C.桥的倒影 D.雨后彩虹
【答案】B
【解析】A.筷子插入水中时,水下部分筷子上的光到达水面时发生了折射,所以看上去“弯折”了,故A不符合题意;
B.小孔成像是光的直线传播形成的,故B符合题意;
C.桥在水中的倒影是平面镜成像,属于光的反射,故C不符合题意;
D.雨后彩虹,是由于太阳光照到空气中的小水滴上,被分解为绚丽的七色光,即光的色散,故D不符合题意。故选B。
11. (2022湖北随州)在一个烈日炎炎的午后陈老师走在随州街头,看到地面上树荫里有许多圆形光斑,抬头看看树叶间刺眼的阳光,想到这树荫下藏着物理学的秘密,便拍下两张照片(如图)。经估测树荫下一个清晰光斑的直径约为7cm,这束阳光从约7m高处的树叶间照射下来。我们常说太阳光经过约8分钟来到地球(太阳和地球之间的距离按1.5×1011m计算),粗略计算太阳的直径最接近( )
A. 1.5×109mB. 1.5×1019m
C. 5×106mD. 5×1012m
【答案】A
【解析】因为光斑的直径和小孔的位置所构成的三角形,与太阳的直径和小孔的位置所构成的三角形,是相似三角形,相似三角形的对应边成正比例,设太阳直径为n米,光斑的直径为,则有
解得,故选A。
12.(2021湖北鄂州)下列现象中,对应的物理知识属于“光的直线传播”的是( )
A. 雨后的彩虹B. 射击瞄准时要做到“三点一线”
C. 在平静的湖面可以看到蓝天白云D. 游泳池注水后,看上去好像变浅了
【答案】B
【解析】A.雨后的彩虹是光的折射和光的色散,故A不符合题意;
B.射击瞄准时要做到“三点一线”,利用光的直线传播,故B符合题意;
C.在平静的湖面可以看到蓝天白云,是光的反射,故C不符合题意;
D.游泳池注水后,看上去好像变浅了,是光的折射,故D不符合题意。
13. (2022•赤峰)如图所示,在路灯(A点表示)的照射下,地面上出现了小树BC的影子BD,请根据光的直线传播知识画图确定点D的位置。
【答案】见解析。
【解析】因为光是沿直线传播的,当光照射到小树BC上时,光线被遮挡,在小树的右边光照射不到的地方形成影子BD。如图所示,连接AC,并延长AC到水平面,与水平面交于D点,则BD为小树的影子,如图所示:
。
14.如图所示,请根据两人影子的位置画出灯泡S的位置。
【答案】见解析。
【解析】将两人顶端和影子的顶端连接并延长可交于一点S,点S就是灯泡的位置,如下图:
15. (2022四川成都)“圭表”是我国古代先进的天文观测仪器,根据“表”在“圭”面上形长的变化就能知道时节的更替。元代天文学家郭守敬改进和创新了“圭表”(如图甲),国乙是其示意图。他在“表”上方加一根架空的横梁,在“圭”面上放置一个可移动的景符(有小孔的铜片)。他利用改进后的“圭表”,精确推算出了二十四节气和一回归年天数。请根据以上资料在图乙中画出横梁通过景符的小孔在“圭”面上所成的影像,并标明两条光线的传播方向。
【答案】如图所示
【解析】光线照射到横梁上,由于光线沿直线传播,光线通过景符上的小孔,照射到“圭”面上,这是小孔成像,在“圭”上形成横梁的像。如图所示。
16.某同学用两个硬纸筒探究小孔成像,如图所示.
(1)该同学发现蜡烛和小孔的位置固定后,像离小孔越远,像就 .他测出了不同距离时像的高度,并将实验结果填在了表格中,根据表中的数据可以得到的结论是: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成 (选填“正比”或“反比”).
(2)我们除了发现像的大小与像到小孔的距离有关外,还与物体到小孔的距离有关吗?在进行探究的过程中,我们应控制 到小孔的距离不变,只改变物体到小孔的距离.
(3)该同学知道树荫下的圆形光斑就是太阳通过树叶间的小孔在地面上成的像,他测出了某一个光斑的直径为1.4cm,光斑到小孔的距离为1.5m,从书上查到太阳到地球的距离为1.5×1011m,由此可以估算太阳的直径为 m.
【答案】(1)越大;正比;(2)屏;(3)1.4×109.
【解析】(1)由表格上的数据可知,像的高度随像到小孔距离的增大而增大,求出像的高度和像到小孔距离的比值,可以发现比值是一个定值.所以像的高度h与像到小孔的距离S成正比.
(2)我们除了发现像的大小与像到小孔的距离有关外,还与物体到小孔的距离有关吗?在进行探究的过程中,我们应控制屏幕到小孔的距离不变,只改变物体到小孔的距离,该方法称为控制变量法;
(3)光斑的直径与光斑到小孔的距离的比值是一个定值.根据光线传播的可逆性可知:太阳直径和太阳与小孔之间的距离的比值是一个定值,且和光斑的直径与光斑到小孔的距离的比值相等.
太阳的直径:d=×1.5×1011m=1.4×1011cm=1.4×109m.109m.
17.请阅读《华夏之光—圭表》并回答问题:
华夏之光——圭表
我国古代的天文观测一直居于世界领先地位,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1所示)包括圭和表两部分,正南北方向平放的尺,叫作圭,直立在平地上的标竿或石柱、叫作表,圭和表相互垂直。
战国以前的天文学家已丝能够利用水面来校正圭,使其水平,使用铅垂线来校正表,使其与圭相互垂直。
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,由于日光散射和漫反射的影响,早期圭表的表影边缘模糊不清,影响了测量表影长度的精度。
为了解决上述问题,元代天文学家郭守敬采取理论与实践相结合的科学方法,对圭表进行了一系列政进与创新。他将表的高度增加,并且在表顶加一根架空的横梁,使表高变为传统表高的五倍。这样,测量时,把传统的确定表影端的位置变为确定梁影中心的位置、提高了测量影长的精度。
郭守敬又利用小孔成像的原理,发明了景符,利用景符可以在圭面上形成太阳和梁的清晰像(如图2所示),这样就可以精确的测量表的影长了。这些措施成功解决了圭表发明以来,测影时“虚景之中考求真实”的困难。
以圭表为代表的我国古代的科技成果,像一颗颗璀璨的明珠,闪耀着智慧的光芒,激励着我们攀登新的科技高峰。
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)请写出我国古代天文学家保证圭和表相互垂直的措施,并解释为什么这种措施可以保证圭和表是相互垂直的。
(2)郭守敬的改进与创新措施解决了早期圭表的什么问题?
(3)除了圭表,请你再列举一个我国古代天文观测仪器。
【答案】见解析。
【解析】(1)重力的方向是竖直向下的,水面是水平的;
(2)早期圭表的表影边缘模糊不清,影响了测量表影长度的精度;
(3)我国古代天文观察仪器有日晷、浑天仪、水运仪等。
【解答】(1)用水面来矫正圭,使其水平,利用重垂线来矫正表,使其与圭相互垂直,这是因为重垂线是利用重力方向的竖直向下作用的,竖直向下与水平面互相垂直;
(2)测量时,把传统的确定表影端的位置变为确定梁影中心的位置,解决了早期圭表的表影边缘模糊不清的问题,提高了测量影长的精度;
(3)我国古代天文观察仪器还有日晷、浑天仪、水运仪等。
【点评】本题考查了光的直线传播、重力的方向的应用,读懂文中内容是解题的关键。
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