1.李白的名句“举杯邀明月,对影成三人”中,涉及到的光学知识理解正确的是( )
A.空中的明月是光源 B.杯中的人影是光的折射形成的
C.地上的人影是光沿直线传播形成的 D.月光能照射到人,说明光的传播需要介质
2.1666年,物理巨匠牛顿用玻璃三棱镜分解了太阳光,在光屏上得到了七色光,解开了光的颜色之谜。相关的表述不正确的是( )
A. 太阳光中包含七色光
B.七色光按序排列是因为三棱镜对不同色光反射程度不同
C.光屏上得到的七色光是红橙黄绿蓝靛紫
D.能看到光屏上的七色光是因为光屏反射了七色光
3.成语“坐井观天”的意思是坐在井里看天,用来比喻眼界狭窄之人。枯井中的青蛙位于井底O点,下列光路图中,能正确表示“坐井观天”含义的是( )
A. B.
C. D.
4.下列光现象与日食的形成原因不同的是( )
A.小孔成像 B.雨后彩虹
C.手影游戏 D.树下彩虹
5.小科借助如图所示的小孔成像实验装置对当时发生日食的太阳进行观察,纸盒上扎有圆形小孔,则她在半透明光屏上看到像的形状是图中的( )
A.B.C.D.
6.在探究树荫下光斑的综合实践活动中,为了研究孔的大小对光斑形状的影响。小明设计了四种有不同形状孔的卡片甲,并用另一张卡片乙覆盖 在甲上,如图所示。接着,从图示位置沿箭头方向水平移动乙,观察光斑形状的变化情况,下列合乎要求的是( )
A. B.
C. D.
7.在“制作小孔成像观察仪”活动中,小可在易拉罐底部开出一个很小的三角形小孔,如图所示。下列说法符合事实的是 ( )
A.若增大光屏与小孔之间的距离,屏上的像会变小
B.圆筒B端用半透明薄纸制成光屏
C.小孔成像的原理是光在同一均匀介质中沿直线传播
D.半透明薄纸上可以看到三角形的光斑
8.如图所示的实验中,不能说明的是( )
A.通过缝隙的白光经过三棱镜后向三棱镜底边的方向偏折
B.通过缝隙的白光经三棱镜后发生了色散现象
C.白光可以分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种单色光
D.实验证明了光在同一均匀介质中沿直线传播
9.如图,一束太阳光斜射到三棱镜上,经三棱镜折射后,在白屏上形成一条彩色的光带,这是光的________现象(选填“色散”或“反射”);a、b两条光线可能是红光或紫光,其中________是红光(选填“a”或“b”)。
10.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
11.为了做好疫情防控工作,学校工作人员每天喷洒消毒液,并对进入校园的人员测量体温。如图,常用的测温枪是利用人体发出的______(填“红外线”或“紫外线”)来测量体温的。喷洒到地面的消毒液不久之后消失,这是因为消毒液发生了______(填物态变化名称)。
12.为了研究影子长度与哪些因素有关,某科学兴趣小组的同学做了以下猜想:①影子长度可能与物体离光源的远近有关;②影子长度可能与光源的高度有关;③影子长度可能与物体高度有关。于是同学们开始设计并进行实验,实验装置如图所示:在水平地面上坚立固定一根长杆,长杆上装有一个可以上下移动的点光源 A,再在地面上竖立一根短木条(短木条始终低于点光源 A)。
(1)保持短木条的长度和位置不变,该同学将点光源A 从图示位置逐渐向上移动,测得数据如下表:
点光源的高度H/cm 20 30 40 50 60
影子长度L/cm 30 15 10 7.5 6
该科学兴趣小组同学做此实验,想要验证的假设是 (填猜想序号)。
(2)分析上述实验数据还可知:在点光源逐渐上移过程中,若点光源高度的增加量相同,则影子长度L的变化量 (填“增大”“減小”或“不变”)。
(3)图中s可表示点光源到短木条的距离,如果要研究影子长度L与点光源到短木条的距离s的关系,具体操作是: 。
13.为了探究太阳光的颜色,小明同学设计如图所示的实验。
(1)按图甲所示进行实验,在光屏上形成一条彩色的光带,颜色依次是 。
这个现象说明: 。
(2)在上述实验过程中,若在三棱镜与光屏之间插入一块红玻璃,则发现光屏上只有红色光,其他地方是暗的,如图乙所示。这一现象说明: 。
(3)在第(1)步基础上,在白屏上蒙一张绿色纸,发现屏上只有被绿光照射的地方是亮的,其他地方是暗的,如图丙所示。这一现象又可以说明: 。
14.某学校课外活动兴趣小组在黑暗的实验室里,对透明物体和不透明物体的颜色由什么决定进行了如下探究。
实验一:先后用不同颜色的玻璃对着不同颜色的光进行观察,得到的结果如表一所示。
表一:透明物体的颜色
照射光的颜色 绿色 红色 红色 绿色 白光
玻璃的颜色 绿色 红色 蓝色 红色 黄色
观察到的颜色 绿色 红色 黑色 黑色 黄色
(1)由表一可以得出:透明物体的颜色由 决定。
实验二:将不同颜色的光分别照射到不同颜色的纸上,观察纸的颜色,得到的结果如表二所示。
表二:不透明物体的颜色
照射光的颜色 绿色 红色 蓝色 红色 白光
纸的颜色 绿色 红色 红色 绿色 黄色
观察到的颜色 绿色 红色 黑色 黑色 黄色
(2)由表二可以得出:不透明物体的颜色由 决定。
(3)请你根据上述结论解释,为什么水果店卖西瓜(红瓤)时,总喜欢撑一顶红色半透明的遮阳伞?
15.某科学兴趣小组在硬纸板上挖孔进行了多组实验,探究“不同情况下太阳通过小孔成像在地面上形成的光斑的形状”。实验记录表如下:
小孔的形状 □ 〇 △
小孔的最大外径/mm 1 5 10 1 5 10 1 5 10
地面光斑形状 小孔到地面10 cm时 □ □ □ 〇 〇 〇 △ △ △
小孔到地面20 cm时 〇 □ □ 〇 〇 〇 〇 △ △
小孔到地面40 cm时 〇 □ □ 〇 〇 〇 〇 △ △
小孔到地面80 cm时 〇 〇 □ 〇 〇 〇 〇 〇 △
小孔到地面120 cm时 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇
小孔到地面200 cm时 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇
小组成员通过分析表格数据,得出了一些结论。请回答下列问题:
(1)由于太阳距我们很远,到达地面的光线几乎平行。所以,当小孔到地面的距离足够小时,地面上的光斑形状与小孔的形状 (填“相同”或“不同”),这不是太阳的像。
(2)要使太阳通过小孔成像,必须注意小孔的大小和小孔到地面的距离。当小孔到地面的距离一定时,小孔越 (填“大”或“小”),地面上就越容易得到太阳的像。
(3)当小孔形状为“☆”时,小孔到地面80 cm时,地面上的光斑形状为“〇”。则小孔到地面120 cm时,地面上的光斑形状为 (填字母序号)。
A.□ B.〇 C.△ D.☆
答案及解析
1.C
【解析】A.月亮本身不会发光,它是反射的太阳光,所以月亮不是光源,故A错误;
B.杯中的人影是由于光的反射形成的虚像,故B错误;
C.地上的人影是由于光的直线传播,在地面上形成的光照射不到的黑色区域,故C正确;
D.月亮和地球之间存在真空地带,月光能照射到人,说明光可以在真空中传播,不需要介质,故D错误。
2.B
【解析】A. 太阳光经过三棱镜后被分解为七种颜色的光,说明太阳光中包含七色光,故A正确不合题意;
B.七色光按序排列是因为三棱镜对不同色光折射程度不同,故B错误符合题意;
C.光屏上得到的七色光是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫,故C正确不合题意;
D.能看到光屏上的七色光是因为光屏反射了七色光,故D正确不合题意。 故选B。
3.A
【解析】因为光在同一种均匀介质中沿直线传播,所以外面天空射到青蛙眼中的光线会被井壁遮挡,于是青蛙只看到一小部分天空,故A正确,而B、C、D错误。故选A。
4.B
【解析】日食是月球投射到地球上的影子,是光沿直线传播形成的,分析各个现象的原理即可。
A.小孔成像,是光沿直线传播形成的,故A不合题意;
B.雨后彩虹,是太阳光通过空气中大量的小水珠时发生的折射现象,故B符合题意;
C.手影游戏 ,是光沿直线传播形成的,故C不合题意;
D.树下彩虹,是光沿直线传播透过树叶间的缝隙形成的,故D不合题意。
5.A
【解析】小孔成像是光沿直线传播形成的,上面的光线到达下面,下面的光线到达上面,左边的光线到达右边,右边的光线到达左边,因此成的是倒立的实像。“倒立”即左右颠倒、上下颠倒,故A正确,而B、C、D错误。 故选A。
6.A
【解析】探究小孔的大小对光斑形状的影响时,必须控制小孔的形状相同而改变小孔的大小。当卡片向左移动时,能够保持形状不变的只有A,故A正确,而B、C、D错误。 故选A。
7.C
【解析】A.若增大光屏与小孔之间的距离,则像距会变大,那么像距和物距的比值会变大,屏上的像会变大,故A错误;
B.在观察时,需要将圆筒的A端插入易拉罐中。为了使成像更清晰,需要在光线较暗的A端蒙上薄纸作为光屏,故B错误;
C.小孔成像的原理是光在同一均匀介质中沿直线传播,故C正确;
D.半透明薄纸上可以看到倒立的蜡烛火焰的像,故D错误。 故选C。
8.D
【解析】A.通过缝隙的白光经过三棱镜后向三棱镜底边的方向偏折,故A正确不合题意;
B.通过缝隙的白光经三棱镜后发生了色散现象,故B正确不合题意;
C.白光可以分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种单色光,故C正确不合题意;
D.实验中,光线从空气射入三棱镜,再从三棱镜射入空气,光的传播方向发生两次改变,故D错误符合题意。
9.色散 a
【解析】太阳光由多种色光混合而成,经过三棱镜后因不同的色光折射角不同而分散开的现象叫做光的色散。
入射角相同时不同颜色的光发生折射时折射角不同,紫光的折射角大,红光的折射角较小,故紫光在下而红光在上,即a为红光,b为紫光。
10.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。
11.红外线 汽化
【解析】一切物体都会向外辐射红外线,温度越高,辐射的红外线越多,测温枪是利用人体发出的红外线来测量体温的。
喷洒到地面的消毒液不久之后消失,是因为消毒液由液态变为气态,发生了汽化现象。
12.(1)②(2)减小(3)保持点光源位置和短木条长度不变,将短木条沿水平方向向左(向右)移动
【解析】(1)、 光源的高度从20cm增加到60cm时,影子的长度从30cm变成了6cm,故要验证的假设是影子的长度与点光源的高度的关系;假设 ② 。
(2)、 光源每增加10cm后的影子的变形量分别为15cm;5cm;2.5cm;1.5cm,所以点光源高度的增加量相同,则影子长度L的变化量减小;
(3)、 要研究影子长度L与点光源到短木条的距离S的关系,根据控制变量法知,应当 保持点光源位置和短木条长度不变,将短木条沿水平方向向左(向右)移动 。
13.(1)红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫;白光是由各种色光混合而成的
(2)红色透明物体只能透过红色光(或某种颜色的透明物体只能透过这种颜色的光)
(3)绿色不透明物体只能反射绿色光(或某种颜色的不透明物体只能反射这种颜色的光)
【解析】(1)按图甲所示进行实验,在光屏上形成一条彩色的光带,颜色依次是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。这个现象说明:白光是由各种色光混合而成的。
(2)在上述实验过程中,若在三棱镜与光屏之间插入一块红玻璃,则发现光屏上只有红色光,其他地方是暗的,如图乙所示。这一现象说明:红色透明物体只能透过红色光(或某种颜色的透明物体只能透过这种颜色的光)。
(3)在第(1)步基础上,在白屏上蒙一张绿色纸,发现屏上只有被绿光照射的地方是亮的,其他地方是暗的,这一现象又可以说明:绿色不透明物体只能反射绿色光(或某种颜色的不透明物体只能反射这种颜色的光)。
14.(1)透过的色光(2)反射的色光(3)撑一顶红色半透明的遮阳伞,阳光照射在伞上时,只有红光能透过伞而照在西瓜上,使瓜瓤看起来更红,瓜更好卖。
【解析】(1)根据表格一可知,绿色透明体只能透过绿光,红色透明体只能透过红光,那么得到结论:透明物体的颜色由透过的色光决定。
(2)根据表二的数据可知,绿色物体只反射绿光,红色物体只反射红光,那么得到结论:不透明物体的颜色由反射的色光决定。
(3)水果店卖西瓜时,总喜欢撑起一顶红色半透明的遮阳伞,目的是:阳光照射在伞上时,只有红光能透过伞而照在西瓜上,使瓜瓤看起来更红,瓜更好卖。
15.(1)相同(2)小(3)B
【解析】(1)根据表格数据可知,当小孔到地面的距离为10cm时,小孔的形状为□,那么光斑的形状为□;小孔的形状为○时,光斑的形状也是○……,那么得到:当小孔到地面的距离足够小时,地面上的光斑形状与小孔的形状相同,这不是太阳的像。
(2)根据表格数据可知,当小孔到地面20cm,小孔的直径分别为1cm、5cm和10cm时,只有1cm时能够得到太阳的像○,那么得到:当小孔到地面的距离一定时,小孔越小,地面上就越容易得到太阳的像。
(3)根据表格数据可知,当小孔的形状和直径相同时,小孔到地面的距离越大,越容易得到太阳的像。当小孔到地面80cm时,已经得到太阳的像,而120cm>80cm,则此时地面上光斑形状为○,故选B。
2.4 光和颜色