2023-2024学年鲁教版（五四制）物理八上同步教学 3.6 看不见的光 同步练习（含解析）

3.6 看不见的光
一、多选题
1．光给人类带来了光明，下列关于光现象的描述中正确的是( )
A．食堂中用红外线对餐具进行消毒，主要利用的是红外线的杀菌功能
B．游人能观赏到美丽的桃花，是因为光在桃花表面发生了反射
C．电视机的遥控器主要是利用紫外线进行遥控的
D．潜望镜利用平面镜来改变光的传播方向
2．小明用电视机在家里收看“空中课堂”，下列说法错误的的是（　　）
A．彩色电视机画面上丰富色彩是红、黄、蓝三种色光混合而成的
B．电视机遥控器利用红外线实现对电视机的控制
C．听课学习的过程中，小明利用到了声音传递信息
D．小明看到电视屏幕上老师讲课的画面是因为光的反射
3．下列说法正确的是（　　）
A．用刻度尺测量物体长度，读数时，视线要与刻度线相平
B．用喇叭可以减少声音的分散，使声音传播的更远
C．电视画面的颜色是由红、绿、蓝三种色条合成
D．一个物体，当它的温度升高时，它辐射的红外线会增强
二、单选题
4．关于光现象，下列说法中不正确的是（　　）
A．验钞机能辨别钞票的真伪，是利用红外线的热效应
B．阳光下随风飘扬的红旗呈现红色，是因为红旗反射了红色光
C．人眼能看到平面镜成的虚像，是由于经平面镜反射的光线射入眼睛
D．美丽的海市蜃楼，是由于空气分布不均匀导致光发生折射而产生的现象
5．下列关于光现象的说法中正确的是（　　）
A．日食和月食是由于光的反射引起的 B．玻璃幕墙造成的光污染是由于光的漫反射引起的
C．洗脸照镜子的时候，像是等大的虚像 D．医院的手术室常用红外线灯来灭菌
6．如图所示，下列关于光学现象的描述正确的是（　　）
A．图甲中，发生漫反射后的光线杂乱无章不遵循光的反射定律
B．图乙中，电视遥控器是利用红外线实现对电视机遥控
C．图丙中，通过潜望镜观察到水面上舰船正立，等大的实像
D．图丁中，雨后天空中的彩虹是光沿直线传播形成的
三、综合题
7．阅读短文，回答问题。
新冠病毒的核酸检测
紫外线照射荧光物质时，会使荧光物质发出有色荧光。我们通过监测这种荧光可判断出被照射物质的种类及含量等信息，该方法通常被称为光谱分析法。
核酸检测是阻击新冠疫情蔓延的有效手段，如图甲所示是采集核酸样品时的情景。由于采样样品的初始病毒含量极低，检测仪检测不出，需要对样品进行培养扩增。
医技人员对核酸样品进行多次培养过程中，对病毒进行荧光标记。如图乙所示，当紫外线照射到被标记荧光物质的新冠病毒时，组成病毒的原子吸收紫外线的能量，使电子加速偏移向高能轨道，原子发出荧光，发出的荧光强度Rn与病毒含量成正比，检测人员根据荧光强度即可判断病毒含量。
若病毒初始值为N，扩增次数为n，病毒扩增后的含量R与扩增次数n的关系是：R=N×2n，医学上将n称为CT值。检测时以病毒含量扩增至某一值（称做阈值）时的CT值作为判断是否阳性的依据。我国规定，新冠病毒含量达到阈值时，CT值小于37为阳性，达到或高于37为阴性，如图丙所示为病毒含量R与CT值的关系图线。为提高核酸检测的准确率，要连续多天对密切接触人员进行采样检测。
（1）样品中荧光物质被紫外线照射后发出的荧光强度增强，则___________越高；
（2）原子被紫外线照射后，使电子偏移向高能轨道，此过程中___________；
A．电子能量增加，原子核对电子的作用力增大
B．电子能量增加，原子核对电子的作用力减小
C．电子能量减小，原子核对电子的作用力增大
D．电子能量减小，原子核对电子的作用力减小
（3）利用光谱分析来进行核酸检测，此过程中___________；
A．获得能量传递信息B．获得信息传递能量
C．获得能量并传递能量D．获得信息并传递信息
（4）下列是几个样本的荧光强度Rn与CT值的关系图，其中属于阳性的是___________；
（5）为了降低新冠病毒检测标准，下列方法可行的是___________。
①控制阈值一定，降低CT值②控制CT值一定，降低阈值
A．只有① B．只有② C．①②都行 D．①②不都行
8．光学是一门古老的科学，人类对光学的研究开始于古代；光学也是一门实用的科学，我们日常生产生活的许多设备都离不开光学的应用。根据信息，完成下列填空：
（1）古代中国最早的光学研究可见于《墨经》，书中记载“景到，在午有端与景长，说在端”。如图甲所示，图中现象形成的原理是______；
（2）在近代光学革命进程中，英国科学家牛顿运用三棱镜进行了______实验，推翻了当时人们认为“白色阳光是最单纯的光”的观念；
（3）现在，人类的生产生活离不开不可见光。疫情期间，动车站设置了医用红外线热像仪（如图乙），运用红外线的______，对进出站旅客进行体温监测。
9．小雨同学对光现象部分知识归纳总结如下：
（1）一束太阳光通过三楼镜后，被分解成多种颜色的光，在白色光屏上形成一条彩色光带，如图甲所示，这个现象叫光的_________，该现象说明了太阳光是_______（ 选填“单色光”或“复色光”）如果使用的是一块蓝色透明的三棱镜，我们在光屏上将___________（选填（“能”或“不能”）看到彩色光带。万物生长靠太阳，绿色植物生长需要太阳，请由此分析不利于绿色植物生长的是___________；
（2）如图乙所示，将红、绿、___________三种色光以相同比例照在白纸上，中间相互重叠区域会出现白色。
（3） 用红色激光笔照射外层是无色透明，内层是绿色透明的双层气球，我们观察的现象是______（选填“只有无色透明气球会爆破”、“只有绿色透明气球都会爆破”或“两层气球都不会爆破”）；你的理由是_________。
四、简答题
10．利用红外线夜视仪能在漆黑的夜间观测到人体的准确位置，说说夜视仪的工作原理．
11．下面是小红和小华关于“红外线”和“紫外线”的讨论中的一段对话，对于小华的说法，你认为对吗？应该怎么改正？
12．生活中应用红外线的地方有哪些
五、实验题
13．小红在学习了光学的相关知识后，在暗室进行了一些实验探究；
（1）实验一：让一细束太阳光照射三棱镜，射出的光射到竖直放置的白屏上，如图所示，白屏Ⅱ区上出现了彩色光带，这是光的______现象，将温度计放在______（选填“Ⅰ”或“Ⅲ“）区，温度计示数也会升高，是因为______；
（2）实验二：将一束蓝光照在穿白上衣、红裙子的洋娃娃身上，小红看到了洋娃娃上衣呈______色，裙子呈______色；
（3）实验三：通过学习，小红知道红、______、蓝是光的三原色，它们自身______（选填“能”或“不能”）由其它色光混合而成。
14．紫外线可以穿透大气层到达地球表面，图为紫外线的三个波段示意图。某地区冬至正午，测出不同波长紫外线的强度随海拔高度变化情况如下表：
强度海拔波长 0 0.5 1 1.5 2 2.5
280 0.01 0.05 0.1 0.5 1 5
290 7 10 20 50 70 80
300 200 300 400 500 600 700
390 1000 1000 1000 1000 1000 1000
（1）海拔2km，波长为290nm的紫外线，其强度为___________ ；
（2）该地区强度最大的紫外线为波段___________ 选填“UVC”、“UVB”、“UVA”。
（3）根据表归纳“波长为300nm的紫外线强度与海拔高度的关系。”___________ 。
（4）请根据表中数据推测大气对波长为___________ nm的紫外线阻挡作用最弱。选填“280”、“290”、“300”、“390”
15．资料表明∶将皮肤晒黑的罪魁祸首是太阳光中的长波紫外线。“牛顿实验小组”的同学们提出衣服颜色、衣 服面料层数与材质会影响衣服的防晒效果，于是小组同学用光纤探头和计算机进行实验，并记录实验数据如下表∶
实验序号 衣服材质 衣服面料层数 长波紫外线透过率
1 全棉T恤（黑色) 1 5%
2 全棉T恤（白色) 1 10%
3 天蚕丝T恤（白色) 1 12%
4 天蚕丝T恤(白色) 2 6%
5 化纤T恤（白色) 1 28%
6 化纤T恤(白色) 2 14%
分析表中数据，可知∶
（1）通过比较___________ 可以分析衣服的防晒效果。
（2）通过比较 1、2 两组实验数据，可以得出的结论有∶___________ 。分析表格数据，还可以得出的结论有_____________；
（3）请你比较测量结果，为夏季户外活动担心晒黑的朋友提出一条合理的着装建议∶___________ 。
六、填空题
16．如图所示，一束光入射到镜面，此时反射角为______；可使钞票上的荧光物质发光的是______ （选填“红外线”或“紫外线”）
17．彩色电视机屏幕工作时主要由红、______、蓝三种色光混合成绚丽多彩的画面。电视机的遥控器可以发出______（填“红外线”或“紫外线”），来实现对电视机的控制。在没有其他光照的情况下，舞台追舞灯发出的红光照在穿白色上衣、蓝色裙子的演员身上，观众看到她裙子呈______色。
18．让一束太阳光通过三棱镜射到一个白屏上，屏上会形成一条彩色光带，这种现象叫光的_______，在屏上标出了三个区域①、②、③，区域_______的光可以使钞票的荧光物质发光，从而识别钞票的真伪。
19．动车组安装的热风干手机，手靠近时自动启动，利用_____传感器，验钞机是利用_____使钞票上面的荧光物质发光（选填“红外线”“紫外线”“可见光”）。
20．太阳光经过三棱镜后分解为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七色光，这种现象叫作______，最早是由______发现的。这现象说明白光是______色光（填“单”或“复”），产生这一现象的原因是三棱镜对不同颜色的光______ 程度不同（填“反射”或“折射”）。我们把红、绿、______为色光三原色；适当的______线照射可促进人体骨骼生长。
参考答案：
1．BD
【解析】
【详解】
A．食堂中用紫外线对餐具进行消毒，因为紫外线具有杀菌功能，故A错误；
B．游人能观赏到美丽的桃花，是光在桃花表面发生漫反射的结果，故B正确；
C．红外线的一个重要应用是红外遥控，电视机的遥控器主要是利用红外线进行遥控的，故C错误；
D．平面镜除了可以成像，还可以用来改变光的传播方向，潜望镜利用平面镜改变光的传播方向，故D正确。
故选BD。
2．AD
【解析】
【详解】
A．色光的三原色是红、绿、蓝，其它颜色的色光均可由光的三原色混合而成，彩色电视机上有均匀分布的微小的发光体分别发出红、绿、蓝三种色光，通过控制发光体的亮度可混合出各种色光，故A错误，符合题意；
B．电视剧遥控器可发出红外线，由电视机的接收器进行接收，可以用来传递信息，故B正确，不符合题意。
C．声音可传递信息，也可以传递能量，听课过程是接收信息的过程，小明利用了声音可以传递信息，故C正确，不符合题意；
D．电视屏幕自身能够发光，是画面本身发出的光线进入到小明的眼睛看到的画面，而不是因为光的反射，故D错误，符合题意。
故选AD。
3．BCD
【解析】
【详解】
A．使用刻度尺读数时，视线要与尺面垂直，故A错误；
B．喇叭状外观可以减少声音的分散，从而增大响度，声音传得更远，故B正确；
C．三原色为红、绿、蓝，电视画面的颜色是由红、绿、蓝三种色光合成，故C正确；
D．物体温度越高，向外辐射的红外线越强，因此一个物体，当温度升高时，辐射的红外线会增强，故D正确。
故选BCD。
4．A
【解析】
【详解】
A．紫外线可以使荧光物质发光，在紫外线下照射下钞票上的荧光物质会发光，从而辨别钞票的真伪，故A错误，符合题意；
B．红旗呈现红色，是因为红旗反射了太阳光中的红色光，吸收了其他颜色的光，故B正确，不符合题意；
C．人眼能看到平面镜成的虚像，是物体上的光经平面镜反射后，反射光线进入人的眼睛，故C正确，不符合题意；
D、海市屋楼是由于光在密度不均匀的空气中传播时的折射现象，故D正确，不符合题意。
故选A。
5．C
【解析】
【详解】
A．日食和月食是由光的直线传播形成的，故A错误；
B．玻璃幕墙造成的光污染是由于光的镜面反射引起的，故B错误；
C．由平面镜成像的规律可知，平面镜所成的像是正立、等大的虚像，故洗脸照镜子的时候，像是等大的虚像，故C正确；
D．紫外线对病菌有杀灭作用，医院的手术室常用紫外线灯来灭菌，故D错误。
故选C。
6．B
【解析】
【详解】
A．图甲中，发生漫反射后的光线杂乱无章但遵循光的反射定律，仅仅是因为接触面的凹凸不平导致反射光线杂乱无章，故A错误；
B．遥控器是利用红外线实现对电视的遥控的，利用红外线定位准的特性，还可以用于成像和测温，故B正确；
C．潜望镜的实质是平面镜，平面镜成像成的是正立的等大的虚像，故C错误；
D．彩虹是光的色散，是光的折射形成的，故D错误。
故选B。
7． 病毒含量 B A A C
【解析】
【详解】
（1）[1]从短文可知荧光强度Rn与病毒含量成正比，样品中荧光物质被紫外线照射后发出的荧光强度增强，则说明病毒含量越高。
（2）[2]CD．原子被紫外线照射后，组成病毒的原子吸收紫外线的能量，电子能量增加，故CD不符合题意；
AB．电子能量增大后，原子核对电子的作用力减小，这样电子偏就移向高能轨道，故A不符合题意；B符合题意。
故选B。
（3）[3]利用紫外线照射到被标记荧光物质的新冠病毒时，组成病毒的原子吸收紫外线的能量，说明利用光获取了能量，使电子加速偏移向高能轨道，原子发出荧光，根据发出的荧光强度来判断病毒的含量，是利用光谱传递病毒的含量信息，故A符合题意。
（4）[4]AB．检测时病毒含量需要扩增至某一值（称做阈值），CT值作为判断是否阳性的依据，新冠病毒含量达到阈值时，CT值小于37为阳性，故A符合题意；新冠病毒含量达到阈值时，高于37为阴性，故B不符合题意；
CD．根据短文可知，检测时病毒含量需要扩增至某一值（称做阈值），而CD中病毒的含量没有扩充至阈值，故CD不符合题意。
故选A。
（5）[5]①根据短文可知，若病毒初始值为N，扩增次数为n，病毒扩增后的含量R与扩增次数n的关系是：R=N×2n，医学上将n称为CT值，降低CT值，减小扩增次数，可以节约能源，故①可行；
②检测时以病毒含量扩增至某一值（称做阈值）时的CT值作为标准，控制CT值一定，降低阈值，即减小病毒含量，减小扩增次数，也可以节约能源，故②可行，故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
8． 光在同种均匀透明介质中沿直线传播 光的色散 热效应
【解析】
【详解】
（1）[1] 如图甲所示，墨子完成的小孔成像原理是光在同种均匀介质中沿直线传播。
（2）[2] 英国科学家牛顿运用三棱镜进行了光的色散实验。太阳光经三棱镜后发生色散现象，呈现红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等七种颜色的色光，推翻了当时人们认为“白色阳光是最单纯的光”的观念。
（3）[3]红外线具有热效应，物体在不同温度下辐射的红外线的频率和强度不同，红外线热像仪，运用红外线的热效应对人体进行体温监测。
9． 色散 复色光 不能 绿光##绿色光 蓝 只有绿色透明气球都会爆破 见解析
【解析】
【详解】
（1）[1][2]一束太阳光通过三棱镜折射后，被分解成七种颜色的光，在白色光屏上形成一条七彩光带，这个现象叫光的色散。光的色散现象说明，太阳光是复色光。
[3]如果使用的是一块蓝色透明的三棱镜，蓝色透明的三棱镜只允许蓝光通过，光屏上只能呈现蓝色，则我们将不能看到七彩光带。
[4]植物是不透明的，植物呈现绿色，说明植物能反射绿光而吸收其它色光；植物之所以反射绿光是因为植物的生长不需要绿光，即绿光不利于植物的生长。
（2）[5]光的三原色是红、绿、蓝，三种色光按照一定的比例混合可以得到白光。
（3）[6][7]用红色激光笔照射外层是无色透明内层是绿色透明的双层气球，无色透明气球会透过红光，不会吸收红光；而绿色透明气球只能反射绿光，会吸收红光，使得绿色气球内的气体的温度升高，气体体积膨胀，所以绿色透明气球会爆破，而无色透明气球不会爆破。
10．所有的物体都能辐射红外线，温度越高，辐射的红外线越强．红外线的热作用强，人体可以辐射出红外线，夜视仪就是根据热作用强的原理制成．
【解析】
【分析】
所有物体都能辐射红外线，红外线是一种不可见光；红外线具有热效应，它可以将物体的温度提升，人体也可以向外界释放红外线．
【详解】
所有的物体都能辐射红外线，温度越高，辐射的红外线越强．红外线的热作用强，人体可以辐射出红外线，夜视仪就是根据热作用强的原理制成．
11．小华的说法是错误的．红外线和紫外线都是看不见的光线，既然看不见，就不会存在是什么颜色的．红外线是可见光光谱中的红光之外的看不见的光线；紫外线是可见光光谱中的紫光之外的看不见的光线．
【解析】
【详解】
小华的说法是错误的，红外线与紫外线都是看不见的光线，既然看不见，就不会存在是什么颜色的；红外线是可见光谱中红光之外的看不见的光线，紫外线是可见光谱中的紫光之外看不见的光线
【点睛】
红外线和紫外线都是不可见光；太阳光谱中，红光的外侧必定存在看不见的光线，这就是红外线；紫外线是由原子的外层电子受到激发后后产生的，据此解答．
12．加热食物的红外烤箱；测体温的红外快速测温仪等．
【解析】
【详解】
红外线具有传递能量和传递信息两方面的应用．
传递能量的例子：加热食物的红外烤箱；红外线取暖器、取暖灯；测体温的红外快速测温仪等；
传递信息的例子；电视、空调等家用电器的遥控器都是红外线的应用．
点睛：红外线和紫外线在生产生活中有大量的应用，我们要适当了解一些红外线和紫外线的特征，知道在生活中的典型应用，如利用红外线可以取暖，红外线摇控；觜外线消毒杀菌、使荧光物质发光等．
13． 色散 Ⅲ 红外线具有热效应 蓝 黑 绿 不能
【解析】
【详解】
（1）[1][2]太阳光经三棱镜后发生光的色散现象，因为图中的三棱镜是倒置的，所以图中位置从下到上依次呈现红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色的色光。
[3]红光之外是红外线，因为红外线具有热效应，所以在红光的外侧放上一只非常灵敏的温度计，过一段时间，发现温度计的示数会升高，因此，温度计应放在Ⅲ区。
（2）[4][5]蓝光照在白上衣上，白上衣能够反射蓝光，因此上衣呈蓝色；红裙子只能反射红光，不能反射蓝光，因此裙子呈黑色。
（3）[6][7]光的三原色是红、绿、蓝；红、绿、蓝光经过不同比例的混合可以得到各种颜色的光，它们自身不能由其它色光混合而成。
14． ##0.007 UVA 紫外线的强度随海拔高度的增加而增加 390
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1]由表中数据可知，海拔2km，波长为290nm的紫外线，强度为
（2）[2]该地区强度最大的紫外线为海拔，波长为390nm的紫外线，波段为UVA。
（3）[3]由表中数据可知，波长为300nm的紫外线的强度随海拔高度的增加而增加。
（4）[4]表中波长为390nm的紫外线在各个海波高度均为，故对390nm的紫外线阻挡作用最弱。
15． 长波紫外线透过率 在衣服的材质和层数相同时，黑色比白色的防晒效果好 在衣服的材质和颜色相同时，衣服层数越多，防晒效果越好 （或在衣服的层数和颜色相同时，全棉材质的衣服防晒效果最好，天蚕丝材质的衣服次之，化纤材质的衣服 最差） 夏季户外防晒，可选择全棉材质的衣服，且黑色衣服最佳
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]由题和表格可知，可通过比较长波紫外线透过率来分析衣服的防晒效果，透过率越低，衣服的防晒效果越好。
(2)[2][3]分析1、2组实验表格，衣服的材质和层数相同，颜色不同，长波紫外线透过率不同即防晒效果不同， 且黑色衣服长波紫外线透过率低，白色衣服长波紫外线透过率高，可得结论：在衣服的材质和层数相同时， 黑色比白色的防晒效果好；通过分析 3、4 组实验表格，可得结论：在衣服的材质和颜色相同时，衣服层数 越多，防晒效果越好；（通过分析 2、3、5 组实验表格，可得结论：在衣服的层数和颜色相同时，全棉材质 的衣服防晒效果最好，天蚕丝材质的衣服次之，化纤材质的衣服最差）
(3)[4]结合表格数据和（2）实验结论，可提出建议如下：夏季户外防晒，可选择全棉材质的衣服，且黑色衣服最佳。
16． 60° 紫外线
【解析】
【详解】
[1]由图知入射光线与镜面的夹角为30°，法线与镜面是垂直的，此时入射光线与法线的夹角为
入射光线与法线的夹角为入射角，所以入射角为60°，由光的反射定律可知，反射角等于入射角，所以反射角为60°。
[2]紫外线能使荧光物质发光，红外线热效应强，可以用来遥控。
17． 绿 红外线 黑
【解析】
【详解】
[1]彩色电视丰富多彩的画面都是由红、绿、蓝三种色光按一定比例混合而成的。
[2]红外线可以用来进行遥控，电视机遥控器是利用红外线来实现对电视机的遥控。
[3]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颜色的色光；单色物体只反射与本身颜色相同的色光，其它色光被吸收。蓝裙子只能反射蓝光，红光被吸收了，因此裙子呈现为黑色。
18． 色散 ③
【解析】
【详解】
[1]白光经三棱镜后，光屏上会出现红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的色带，这种现象叫光的色散。
[2]红光之外是红外线，所以①区是红外线，紫光之外是紫外线，所以③区是紫外线，紫外线使能荧光物质发光，从而识别钞票的真伪。
19． 红外线 紫外线
【解析】
【详解】
[1]红外线可以辐射热量，人体手的温度高于环境温度，手靠近时自动启动，是利用红外线传感器。
[2]紫外线可以让荧光物质发光，验钞机是利用紫外线使钞票上面的荧光物质发光。
20． 光的色散 牛顿 复 折射 蓝 紫外线
【解析】
【详解】
[1]太阳光经过三棱镜后分解为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七色光，这种现象叫作光的色散。
[2]光的色散最早是牛顿发现的。
[3]太阳光经过三棱镜后可以分解为7色光，说明是白光的是由这7种色光组合形成的，故白光是复色光。
[4]太阳光从空气中斜射入玻璃中，会发生折射，玻璃对不同的色光的偏折程度不同，故将太阳光分解为7色光。
[5]我们把红、绿、蓝称为色光的三原色，其他颜色的色光都是这三种色光组合而成的。
[6]适当的紫外线能够促进骨骼生长，过多紫外线对人体造成了伤害。
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