2.4 光和颜色
一 、选择题
1.2019 年央视春晚武术表演《少林魂》节目中演员们的列队整齐有序,同列中,后一人只能看到前一 人,说明该列已成直线。下列词语中“影”的形成与此原理相同的是( )
A.湖光倒“影” B.杯弓蛇“影” C.毕业合“影” D.立竿见“影”
2.如图是日偏食景象(如图)。此时, 小明同学将太阳光垂直照射在纸板一个很小的“△”形孔上,那
么在地面形成的光斑是( )
A. 形 B.“△”形 C.“〇”方形 D.“ “形
3.科技源于生活,服务生活。水平仪(如图)已经广泛应用于建筑行业,用于水平和竖直校准。下列
应用的光学原理与水平仪相同的是( )
A.太阳灶 B.后视镜
C.摄像头 D.日晷仪 4.在一张白纸上用红色水彩笔写上红色的“E”字。当你通过红色玻璃观察写在这张白纸上的“E”字
时,观察到的现象是( )
A.清晰的红色“E”字 B.清晰的黑色“E”字
C.清晰的红底白色“E”字 D.几乎看不出“E”字
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5.如图所示,取一只一次性纸杯,在杯底中央扎一个小孔,用一层塑料薄膜蒙住杯口,将小孔对着窗 外远处的景物, 在薄膜上观察到窗外景物的像是( )
A.正立、等大的
C.正立、缩小的
B.倒立、缩小的
D.倒立、放大的
6.用一支可以写出红颜色字的笔在一张白纸上写一行字,则下列说法中正确的是( )
A.白纸上的这一行字, 在阳光下会吸收白光中的红色光, 所以这一行字是红色的 B.白纸上的这一行字, 在阳光下会反射白光中的红色光, 所以这一行字是红色的 C.白纸上的这一行字, 由于它能发出红光,所以这一行字是红色的
D.白纸上的这一行字, 如果只用绿色光照射上去, 这一行字就会是绿色的 7.有一则寓言故事是这样的:上帝给世间万物分发各种颜色, 由它们自由选择。花儿想:“我喜欢红花, 说不定别人也喜欢, 那就让给别人吧!”于是它吸收了其它颜色,却把红色反射给别人。结果,它变成 了红色的。其他动植物也像花儿这样想着别人,结果都变成了自己喜欢的颜色。你认为白乌鸦会是怎 样想的( )
A.我就喜欢黑色
B.我什么颜色也不喜欢,因此什么颜色我都不要
C.我各种颜色都喜欢, 让我变得五颜六色吧
D.我喜欢红色和黄色, 我只要这两种颜色
8.2022 年 3 月 29 日,武夷山脉首次发现国家一级植物大黄花虾脊兰。如果我们在暗室中用红光照射大
黄花虾脊兰,则我们看到的大黄花虾脊兰呈( )
A.黑色 B.黄色 C.红色 D.白色
9.如图光现象中, 由光的直线传播形成的是( )
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(
B
.
)
A.水面“折”笔 B. 彩虹
C.树荫下圆形光斑 D.白塔在水中的倒影
10.如图所示的四种现象中, 由于光的直线传播形成的是( )
A.插入水中的铅笔好像弯折了
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水中山的倒影
C. 屏幕上的手影
D.瓶子在平面镜中的像
二 、填空题
11.如图是本次期末考试答题卡中用来识别考生信息的条形码(样码)。当条形码扫描器照射它时,黑 条纹将光 (选填“反射”或“吸收”),白条纹将光 (选填“反射”或“吸收”),再通
过电脑解码就可以获取考生相关信息。
12.如图所示,汽车前方的盲区是由于车身设计的缘故,阻挡了驾驶员视线而形成的。盲区的形成是由 于光的 ;现在汽车的排气管上都安装有消声器,消声器的作用是在 处减弱噪声;汽车
的倒车雷达是利用 (填“超声波”或“次声波”) 来工作的。
13.将红 、绿三种色光照白纸上(图甲),中间相互重叠区域会出现白色;当白光照到鹦鹉图
片上时(图乙),鹦鹉的嘴呈红色,翅膀呈绿色,则当只有红光照射时, 嘴将呈 色,翅膀呈 色
三 、实验题
14.太阳能热水器可直接利用吸收的太阳光的热量来加热, 它具有环保节能的优点。对市场进行调查后 不难发现,不同品牌的太阳能热水器的表面都是黑色的。难道物体吸热的本领与颜色有关?对此,我 们可以猜想: 颜色越深,物体吸热本领就越强。为了验证此猜想,现设计了如下实验步骤,请你补充 完整。
(1) 选用四个 的容器, 分别涂上黑、红、黄、白 4 种颜色。
(2) 在容器中加入温度和体积均相同的水, 同时放到阳光下照射,每隔 15 分钟测量各容器中水 的 。
(3) 若上述猜想得到了证实,请写出企鹅背部黑色羽毛对它们生存的意义: 。
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四 、解答题
15.小明用易拉罐做“小孔成像实验”,他用钉子在易拉罐底部中央戳了个三角形的小孔。 (1)小明把易拉罐正对着点燃的蜡烛(如图所示),则在半透明纸上会看到蜡烛的 (填“正 立”或“倒立”)的像, 这一现象可用光的 原理解释。
(2) 实验时,小明发现小孔成像的大小会发生变化,于是设计实验探究小孔所成像的大小与哪些因素 有关。他猜想所成像的大小可能与蜡烛到小孔的距离、物体的高度以及像到小孔的距离有关,于是他 用同一支蜡烛进行实验,且保持蜡烛到小孔的距离不变,多次改变小孔到半透明纸之间的距离时,他
测出了相应的像的高度(如下表所示)。
小孔到半透明纸的距离 s/cm 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0
像的高度 h/cm 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0
(4) 根据表中数据,得出 h 与 s 的关系: (用具体的关系式表示)。
(5) 通过实验, 小明得到了正确的结论后很高兴。但他又想, 像的大小会不会与蜡烛离小孔的距离有
关呢? 在设计这个实验时,小明应注意控制 不变。
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0.2.4 光和颜色答案解析
一 、选择题
1. 【分析】“影”的形成包括光沿直线传播现象、光的反射现象以及光的折射现象; 光沿直线传播形成 的现象称之为影子;光的反射现象有平面镜成像;光的折射为透镜所成的像;根据不同原理所成的像 分析各选项。
【解答】解: A.平静的湖面相当于平面镜,而湖光倒“影”中的“影”是平面镜形成的像,属于光的 反射现象, 故 A 不符合题意;
B、蛇杯弓“影”中的“影”是平面镜形成的像,属于光的反射现象,故 B 不符合题意; C、毕业合“影”属于凸透镜成像,属于光的折射现象, 故 C 不符合题意;
D、立竿见“影”中的“影”是由于光线被竿遮挡光线形成的影子, 属于光沿直线传播现象, 故 D 符合 题意。
故选: D。 2. 【分析】当光沿直线传播经过很小的孔时,就能形成物体的倒立的像,即小孔成像,像的形状与物 体有关,与小孔的形状无关。
【解答】解:当太阳光通过纸板上的“△”小孔时,由于光的直线传播,在地面上就会形成太阳的像, 因此光斑的形状与太阳的形状一样,与孔的形状无关;小孔成像成的是倒立的像,因此, 根据日偏食 缺口的方向可知,只有选项 B 符合实际。
故选: A. 3. 【分析】(1)激光水平仪是利用光在均匀透明介质中沿直线传播的特点制成的。
(2) 这种仪器将地面是否水平转化为光线是否竖直。
【解答】解:光学水平仪是利用光在均匀透明介质中沿直线传播的特点制成的。
A.太阳灶可以将太阳光反射后会聚于一点,以提高会聚点的温度, 故 A 不符合题意; B、后视镜是利用凸面镜的成像特点制成的,故 B 不符合题意;
C、摄像头是利用凸透镜对光的折射工作的,故 C 不符合题意;
D、日晷仪是利用光的直线传播工作的,故 D 符合题意。
故选: D。 4. 【分析】红色玻璃是透明的,而透明物体的颜色由其透过的物体的颜色决定,不透明物体的颜色是
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由它所反射的色光的颜色决定的。
【解答】解: 透明物体只能透过与自己相同的色光。因此只有红光才能通过红色的玻璃, 白纸上由于 只有红光落在上面,则白纸也只能反射红光,呈现红色,而白纸上的字也是红色的,所以会几乎看不 出来。
故选: D。 5. 【分析】小孔成像是光的直线传播现象。物体上部的光线通过小孔后,射到了光屏的下部;物体下 部的光线通过小孔后,射到了光屏的上部,因此通过小孔后所成的像是倒立的像。像的大小与物体和 光屏到孔的距离有关。
【解答】解: 此现象是小孔成像,故所成的像是倒立的,同时由于物距远远大于像距,故此时小孔成 的像是缩小的。
故选: B。 6. 【分析】不透明物体的颜色由它反射的色光决定,白色的物体能反射所有的色光,反射什么色光就 是什么颜色;单色物体只反射与本身相同的色光, 其它色光不反射。
【解答】解: 太阳光就是白色光,红颜色字的笔在一张白纸上写一行字,在阳光的照射下反射红光。 因此字是红的。
故选: B。 7. 【分析】不透明物体的颜色是由反射光线的颜色决定的。白色物体反射所有颜色的光,黑色物体吸 收所有颜色的光。
【解答】解: 大多数动植物把自己喜欢的颜色反射出去,自己却变成这种颜色的,说明物体反射什么 色光,看起来就是什么颜色;乌鸦是黑色的,没有反射任何色光,把各种色光都吸收了, 它一定是喜
欢所有颜色,想变成五颜六色的。
故选: C。
8. 【分析】不透明物体的颜色是由它反射的色光所决定的, 其它色光照在它上面时全部被吸收。
【解答】解: 在暗室中用红光照射黄色的大黄花虾脊兰时,黄色的大黄花虾脊兰只能反射黄光,吸收 红色的光, 因此在红光照射下没有反射光线进入人眼,故呈现黑色。
故选: A. 9. 【分析】(1)光在同种、均匀、透明介质中沿直线传播,产生的现象有小孔成像、激光准直、影子
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的形成、日食和月食等;
(2) 光遇到水面、玻璃以及其他许多物体的表面都会发生反射,平面镜成像,属于光的反射;
(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、海市蜃楼等都是光的折射形成的。
【解答】解:A.水面“折”笔是由于光的折射现象形成的,故 A 错误;
B、彩虹是光的色散现象,其实质是光的折射形成的,故 B 错误;
C、树荫下圆形光斑是小孔成像, 是光的直线传播形成的, 故 C 正确;
D、白塔在水中的倒影, 是光的反射现象, 故 D 错误。
故选: C。
10. 【分析】掌握三种光现象:
①在生活中, 激光准直、小孔成像、影子的形成、日食月食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光照射到两种物质界面上时, 一部分光被反射回原来介质的现象是光的反射,现象有:平面镜成像、 水中倒影等; ③当光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向发生改变,这是光的折射,现象有:看水里的鱼比 实际位置浅、彩虹、透镜成像等。
【解答】解:A.插入水中的铅笔好像弯折了, 是折射现象;与光的直线传播无关; B、从水中山的倒影,是平面镜成像, 是由光的反射形成的;
C、屏幕上的手影是由光的直线传播形成的,可以用光的直线传播规律解释;
D、瓶子在平面镜中的像,是平面镜成像, 是由光的反射形成的;
故选: C。
二 、填空题
11. 【分析】不透明物体的颜色是由它反射的色光决定的, 白色物体能反射所有色光, 黑色物体能吸收 所有色光。
【解答】解: 当条形码扫描器照射答题卡时,黑条纹将光吸收, 白条纹将光反射,再通过电脑解码就
可以获取考生相关信息。
故答案为: 吸收;反射。
12. 【分析】(1)光在同种均匀介质中沿直线传播;
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(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) 给摩托车安装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: 直线传播;声源;超声波。
13.蓝;红;黑
【解析】(1)将红、蓝、绿三种色光照白纸上(图甲),中间相互重叠区域会出现白色;
(2) 当白光照到鹦鹉图片上时, 鹦鹉的嘴呈红色, 那么嘴只能反射红光;翅膀呈绿色, 那么翅膀只能 反射绿光。如果只有红光照射时,红光被嘴反射呈红色, 被翅膀吸收呈黑色。
三 、实验题
14. 【分析】(1)(2) 解决此题要知道太阳能照射物体可以把太阳能以热辐射的形式转移到物体上, 改 变物体的内能;根据控制变量法,所以可以选择相同的几个容器,改变其颜色,控制水的初温和质量 相同, 观察它们在相同时间内温度的变化关系即可得出结论;
(3) 根据颜色越深,物体吸热本领就越强回答。
【解答】解:(1) 根据控制变量法, 选用四个相同的容器,即形状、大小、材料均相同,分别涂上黑、 红、黄、白 4 种颜色;
(2) 在容器中加入温度和体积均相同的水,同时放到阳光下照射, 每隔 15 分钟测量各容器中水的温 度。
(3) 黑色可以吸收更多的热量, 所以黑色羽毛吸热本领较强, 便于取暖。
故答案为:(1)相同;(2)温度;(3)黑色可以吸收更多的热量,所以黑色羽毛吸热本领较强,便于 取暖
四 、解答题
15. 【分析】(1) 物体发出或反射的光通过小孔后,在小孔后面的光屏上形成倒立的实像, 这就是小孔 成像; 是由于光的直线传播造成的;
(3) 根据表格中的数据得出 s 和 h 的关系;
(4) 根据影响小孔成像大小的因素, 在实验时应注意控制相应的变量。
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【解答】解:(1)蜡烛在塑料薄膜上所成的像是倒立的实像,这种现象叫小孔成像;其成像的原理是 光的直线传播;
(3) 从表格中可以看出, 当蜡烛和小孔的距离保持不变时,半透明纸离小孔越远, 所成的像越大,且 像的高度为小孔到半透明纸的距离的一半,即 h=s;
(4) 小孔所成像的大小与物体的大小、物到小孔的距离、小孔到光屏的距离有关, 因此,我们在研究
像的大小与蜡烛离小孔的距离是否有关时,根据控制变量法的要求,我们应该控制物体的高度、像到
小孔的距离不变。
故答案为:(1) 倒立;直线传播;(3) h=s;(3) 物体的高度、像到小孔的距离。
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