9.“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”。

答案
9. 如图所示,井底之蛙只能看到两线所夹范围内的物体。
解析
【分析】要解释“坐井观天,所见甚小”,需利用光的直线传播原理。青蛙在井底时,只有沿直线传播的光线能进入它的眼睛,因此需从青蛙位置M出发,连接井口的左右两个端点,这两条直线就是光线能到达青蛙眼睛的边界,只有在这两条直线之间的物体发出或反射的光才能被青蛙看到,以此说明可视范围小。
【解析】根据光在同种均匀介质中沿直线传播的规律,从青蛙所在的M点,分别向井口的左边缘和右边缘作直线,这两条直线是光线传播的边界,两条直线所夹的区域就是青蛙能看到的范围,由此体现“所见甚小”。
【答案】
【知识点】光的直线传播
【点评】本题结合成语考查光的直线传播的实际应用,将物理知识与生活场景结合,直观易懂,属于光学基础题型。
【难度系数】0.7
【解析】根据光在同种均匀介质中沿直线传播的规律,从青蛙所在的M点,分别向井口的左边缘和右边缘作直线,这两条直线是光线传播的边界,两条直线所夹的区域就是青蛙能看到的范围,由此体现“所见甚小”。
【答案】
【知识点】光的直线传播
【点评】本题结合成语考查光的直线传播的实际应用,将物理知识与生活场景结合,直观易懂,属于光学基础题型。
【难度系数】0.7
10.某次在高空产生闪电并伴随有雷声,若声音在空气中的传播速度是 340 m/s(不计光的传播时间),小明看到闪电 3 s 后听到雷声,则:
(1)打雷的位置离小明有多远?
(2)光在空气中的传播速度约为 $3×10^{8}$ m/s,3 s 内光传播的距离是多少千米?
(1)打雷的位置离小明有多远?
(2)光在空气中的传播速度约为 $3×10^{8}$ m/s,3 s 内光传播的距离是多少千米?
答案
10. (1)1 020 m (2)$9×10^{5}\ \mathrm{km}$
【解析】(1)由 $v=\dfrac{s}{t}$ 可得,打雷的位置和小明之间的距离 $s=vt=340\ \mathrm{m/s}×3\ \mathrm{s}=1\ 020\ \mathrm{m}$。
(2)由 $v=\dfrac{s}{t}$ 可得,光在 3 s 内传播的距离 $s'=v_\mathrm{光}t=3×10^{8}\ \mathrm{m/s}×3\ \mathrm{s}=9×10^{8}\ \mathrm{m}=9×10^{5}\ \mathrm{km}$。
【解析】(1)由 $v=\dfrac{s}{t}$ 可得,打雷的位置和小明之间的距离 $s=vt=340\ \mathrm{m/s}×3\ \mathrm{s}=1\ 020\ \mathrm{m}$。
(2)由 $v=\dfrac{s}{t}$ 可得,光在 3 s 内传播的距离 $s'=v_\mathrm{光}t=3×10^{8}\ \mathrm{m/s}×3\ \mathrm{s}=9×10^{8}\ \mathrm{m}=9×10^{5}\ \mathrm{km}$。
解析
【分析】
这道题考查速度公式的应用,解题思路为:首先回忆速度公式$v=\frac{s}{t}$,变形可得距离公式$s=vt$。第(1)问中,不计光的传播时间,雷声的传播时间就是看到闪电到听到雷声的3s,用声速乘时间计算距离;第(2)问中,用光的速度乘时间算出光传播的距离,再将单位从米换算为千米($1\ \mathrm{km}=10^3\ \mathrm{m}$)。
【解析】
(1) 根据速度公式变形得$s=vt$,已知声速$v_{声}=340\ \mathrm{m/s}$,传播时间$t=3\ \mathrm{s}$,则打雷位置离小明的距离:
$s=v_{声}t=340\ \mathrm{m/s}×3\ \mathrm{s}=1020\ \mathrm{m}$。
(2) 由$s=vt$,光的速度$v_{光}=3×10^8\ \mathrm{m/s}$,时间$t=3\ \mathrm{s}$,则光3s内传播的距离:
$s'=v_{光}t=3×10^8\ \mathrm{m/s}×3\ \mathrm{s}=9×10^8\ \mathrm{m}$。
换算单位:$9×10^8\ \mathrm{m}=9×10^8÷10^3\ \mathrm{km}=9×10^5\ \mathrm{km}$。
【答案】
(1)1020 m (2)$9×10^5\ \mathrm{km}$
【知识点】
速度公式应用、单位换算
【点评】
本题结合生活中的雷电现象,考查速度公式的基础应用和单位换算,属于物理入门级基础题,侧重公式的直接运用。
【难度系数】
0.8
这道题考查速度公式的应用,解题思路为:首先回忆速度公式$v=\frac{s}{t}$,变形可得距离公式$s=vt$。第(1)问中,不计光的传播时间,雷声的传播时间就是看到闪电到听到雷声的3s,用声速乘时间计算距离;第(2)问中,用光的速度乘时间算出光传播的距离,再将单位从米换算为千米($1\ \mathrm{km}=10^3\ \mathrm{m}$)。
【解析】
(1) 根据速度公式变形得$s=vt$,已知声速$v_{声}=340\ \mathrm{m/s}$,传播时间$t=3\ \mathrm{s}$,则打雷位置离小明的距离:
$s=v_{声}t=340\ \mathrm{m/s}×3\ \mathrm{s}=1020\ \mathrm{m}$。
(2) 由$s=vt$,光的速度$v_{光}=3×10^8\ \mathrm{m/s}$,时间$t=3\ \mathrm{s}$,则光3s内传播的距离:
$s'=v_{光}t=3×10^8\ \mathrm{m/s}×3\ \mathrm{s}=9×10^8\ \mathrm{m}$。
换算单位:$9×10^8\ \mathrm{m}=9×10^8÷10^3\ \mathrm{km}=9×10^5\ \mathrm{km}$。
【答案】
(1)1020 m (2)$9×10^5\ \mathrm{km}$
【知识点】
速度公式应用、单位换算
【点评】
本题结合生活中的雷电现象,考查速度公式的基础应用和单位换算,属于物理入门级基础题,侧重公式的直接运用。
【难度系数】
0.8
11.图甲为手机防窥膜结构图。它采用了超细百叶窗光学技术,其原理类似百叶窗,只能透过一定角度的光。如图乙所示,两侧看不清屏幕内容的原理是光的

直线传播
。此防窥膜贴在手机屏幕上,不能
(选填“能”或“不能”)防止正上方的窥视。为了让防窥效果更好(可视范围减小),可以适当地减小
(选填“增大”或“减小”)超细百叶窗的间距。答案
11. 直线传播 不能 减小
【解析】由题图乙可知,两侧之所以看不清屏幕内容,是因为光的直线传播。此防窥膜贴在手机屏幕上,由于屏幕正上方在可视范围内,所以不能防止正上方的窥视。为了让防窥效果更好(可视范围减小),可以适当地减小超细百叶窗的间距。
【解析】由题图乙可知,两侧之所以看不清屏幕内容,是因为光的直线传播。此防窥膜贴在手机屏幕上,由于屏幕正上方在可视范围内,所以不能防止正上方的窥视。为了让防窥效果更好(可视范围减小),可以适当地减小超细百叶窗的间距。
解析
【分析】
要解决这道题,需结合光的直线传播原理分析防窥膜的工作逻辑:首先,超细百叶窗的结构会限制光线的传播方向,只有特定角度的光线能通过,这利用了光在同种均匀介质中沿直线传播的特性;其次,判断正上方是否能防窥,需明确正上方的光线是否处于可视范围内;最后,要减小可视范围,需调整百叶窗的间距,使允许通过的光线角度进一步缩小。
【解析】
1. 两侧看不清屏幕内容的原理:光在同种均匀介质中沿直线传播,超细百叶窗只能让一定角度的光线通过,两侧的光线无法穿过百叶窗,因此两侧看不清屏幕内容,故原理是光的直线传播。
2. 正上方的防窥情况:由图乙可知,正上方的光线属于可视范围,所以此防窥膜不能防止正上方的窥视。
3. 调整间距的作用:减小超细百叶窗的间距,会使允许通过的光线角度更小,可视范围随之减小,防窥效果更好,因此应减小间距。
【答案】
直线传播;不能;减小
【知识点】
光的直线传播
【点评】
本题结合生活中的防窥膜实例,考查光的直线传播的实际应用,将物理知识与生活场景结合,难度适中,能帮助学生理解光的直线传播在日常用品中的应用。
【难度系数】
0.6
要解决这道题,需结合光的直线传播原理分析防窥膜的工作逻辑:首先,超细百叶窗的结构会限制光线的传播方向,只有特定角度的光线能通过,这利用了光在同种均匀介质中沿直线传播的特性;其次,判断正上方是否能防窥,需明确正上方的光线是否处于可视范围内;最后,要减小可视范围,需调整百叶窗的间距,使允许通过的光线角度进一步缩小。
【解析】
1. 两侧看不清屏幕内容的原理:光在同种均匀介质中沿直线传播,超细百叶窗只能让一定角度的光线通过,两侧的光线无法穿过百叶窗,因此两侧看不清屏幕内容,故原理是光的直线传播。
2. 正上方的防窥情况:由图乙可知,正上方的光线属于可视范围,所以此防窥膜不能防止正上方的窥视。
3. 调整间距的作用:减小超细百叶窗的间距,会使允许通过的光线角度更小,可视范围随之减小,防窥效果更好,因此应减小间距。
【答案】
直线传播;不能;减小
【知识点】
光的直线传播
【点评】
本题结合生活中的防窥膜实例,考查光的直线传播的实际应用,将物理知识与生活场景结合,难度适中,能帮助学生理解光的直线传播在日常用品中的应用。
【难度系数】
0.6
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