2023-2024学年苏科版物理八上同步教学 3.2人眼看不见的光 同步练习 (1)（含解析）

3.2人眼看不见的光
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．遥控器汽车玩具是用遥控器远距离遥控它运动，你学完“看不见的光”知识后，便知道遥控器能发出（　　）
A．红外线 B．次声波 C．紫外线 D．超声波
2．为了有效地预防“新冠肺炎”病毒的传播，全县中小学校均要落实“晨午检”制度。如图所示为老师在用非接触式“测温枪”的测温仪器给学生测量体温，只要把“枪口”对准人的额头或手腕，“枪尾”的显示屏就能直接显示人体的温度。测温枪测温利用的是（　　）
A．红光 B．紫外线 C．红外线 D．紫光
3．光通过三棱镜后会发生色散（如图），关于色散现象，下列说法正确的是（　　）
A．光屏上A处是红光
B．温度计在B以外的地方示数不会上升
C．阴天可以在室内开紫外线消毒灯“晒太阳”，有助于骨骼生长
D．一切物体都可以向外辐射红外线，且温度越高，辐射的红外线越强
4．疫情防控，人人有责。在“新冠”疫情期间，经常使用如图所示的“测温枪”来测量人体的温度，把前部“枪口”对准人的额头或手腕，后部显示屏就能直接显示人体的温度数值，该仪器测温利用的是（　　）
A．紫光 B．红外线 C．红光 D．紫外线
5．单独用UVC紫外线直接照射100元人民币时，人民币上出现“100”字样的荧光，再用UVC紫外线灯照射石英玻璃，人民币上也出现“100”字样的荧光（如图甲所示）；而将石英玻璃换成普通玻璃，还是用图甲的方式照射，人民币不会出现荧光，以下判断错误的是（　　）
A．普通玻璃可有效阻碍UVC紫外线的传播 B．UVC紫外线能识别人民币的真伪
C．100元人民币上有荧光物质 D．人民币发出的荧光是紫外线
6．如图所示，为防疫新冠病毒，学校在用“红外线测温仪”检测体温。下列与红外线测温仪有关的说法正确的（　　）
A．红外线能通过肉眼直接观察到
B．红外线属于人耳听不见的声音
C．红外线测温仪是发出红外线来测体温
D．测温仪测体温说明红外线能传递信息
二、填空题
7．我们可以从不同方向看到教室里的桌椅，是由于光照射到桌椅上发生了___________（填“镜面反射“或“漫反射”）；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。
8．疫情防控期间，学校配备了新型全自动摄像测温告警系统。如图，晨晨同学正在通过学校测温棚，镜头的焦距为10cm，要使摄像清晰，晨晨同学需距离镜头大于 ___________cm，显示屏上晨晨的体温值主要是利用 ___________测出的。
9．新冠肺炎疫情发生后，我国人民众志成城，展现出中华民族不可战胜的力量：
（1）新型冠状病毒的直径约为100nm，合 ___________m。疫情防控期间，佩戴口罩可以有效预防飞沫传播病毒，长时间佩戴的口罩内侧会出现水珠，这主要是水蒸气 ___________（填物态变化名称）形成的；
（2）疫情期间进入公共场所都要进行体温检测，如图所示，常用的手持式体温枪是靠接收人体发出的 ___________（选填“红外线”或“紫外线”）来进行测温的，居家体温测量可采用水银体温计，如图所示的体温计是根据测温液体 ___________的性质制成的，图中体温计的读数是 ___________℃。
三、实验题
10．紫外线可以消毒杀菌，但过量的紫外线照射会对人体造成伤害。如图所示是小雨同学在较暗的环境中做的探究实验。
　
（1）如图甲所示，小雨用紫外线灯照射面值为100元的钞票，看到钞票上的“100”字样发光。这是因为紫外线能使______发光；
（2）如图乙所示，小雨把一块石英玻璃放在紫外线灯和钞票之间，让紫外线灯正对石英玻璃照射，看到钞票上的“10”字样再次发光。如图丙所示，她将图乙中的石英玻璃换为普通玻璃重复实验，发现无论怎样移动钞票，“100”字样都不发光。小雨做这两个实验是为了探究______；
（3）如图丁所示是一个消毒柜，紫外线从紫外线灯的密封透明灯管内射出，对柜内的物品进行杀菌消毒。请你判断：柜门透明部分的材料应选______，透明灯管的材料应选______。（均选填“石英玻璃”或“普通玻璃”）
11．有资料显示：将皮肤晒黑的罪魁祸首是太阳光中的长波紫外线。学校创新小组的同学们提出衣服的颜色、衣服面料的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，实验数据如表：
实验序号 衣服材质 衣服而料层数 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）实验是通过比较______来反映衣服的防晒效果的；
（2）通过比较2、3、5三组实验数据可以得出结论：在______相同时，衣服的防晒效果与衣服材质有关。分析表格中的数据还可以得出的结论有______ ；
（3）请你通过比较测量结果，为夏季户外活动担心晒黑的朋友们提出一条合理的着装建议：______。
四、计算题
12．“冬不穿白，夏不穿黑”，这是人们从生活实践中总结出来的经验，你知道它包含的科学道理吗？
五、作图题
13．一束白光经三棱镜折射后，在光屏上形成自上而下为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的色带，如图甲所示．若分别用红光和紫光平行于同一个凸透镜的主光轴入射，结果发现一束光通过A点，一束光通过B点．请你在图乙中画出红光、紫光经凸透镜折射后的光线．
六、简答题
14．如图为做好新冠疫情防控，学校门口都装上了能快速检测体温的热成像仪，该装置是靠接收人体发出的什么来工作的？戴眼镜的同学戴上口罩后，眼镜上很容易起“雾”这又是什么原因？
15．微波、紫外线、红外线都是电磁波，到网上查一查，它们各有哪些应用？有何发展前景？
16．在新冠疫情中，冲在抗疫一线的医务工作者被人们称作“逆行者”，正是他们无私无畏的付出，使得我国疫情很快的得到控制，让我们向他们致敬！同时请回答下列几个问题：
(1)当医生、护士摘下长时间戴着的口罩会在脸上看到清晰的勒痕，说明力可以产生什么作用效果？
(2)护士抽取药液时，药液靠什么进入注射器？
(3)医院内都会安装一种杀菌灯，该灯主要发出的是紫外线还是红外线？
17．阅读《光与色彩》回答题。
光与色彩
17世纪以前，人们一直认为白色是最单纯的颜色，直到1666年，英国物理学家牛顿用三棱镜分解了太阳光，这才揭开了光的颜色之谜。太阳光是白光，它通过三棱镜后被分解成各种颜色的光，这种现象叫光的色散。如果用白屏来承接，可看到了一个彩色光带，颜色的排列依次是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫，如图22示意图所示。这说明：白光是由各种色光混合而成的。而发生上面色散现象的原因是三棱镜对不同颜色光的偏折程度不同，对紫光的偏折程度最大，对红光的偏折程度最小，所以白光经过棱镜后各种颜色的光就会分开。如果把非常灵敏的温度计分别放到色散后不同颜色的光处，都能够检测到温度的上升，值得注意的是，在红光以外的部分，温度也会上升，说明这里也有能量辐射，只不过人眼看不见，我们把红光之外的辐射叫红外线。一个物体，当它的温度升高时，尽管看起来外表还跟原来一样，但它辐射红外线却会增强。在彩色光带的紫光端以外，还有一种看不见的光，叫紫外线。适当的紫外线照射对于骨骼的生长和身体健康的许多方面都有好处。紫外线能杀死微生物，医院的手术室、病房里，常用紫外线来灭菌。过量的紫外线照射对人体有害，轻则使皮肤粗糙，重则引起皮肤癌。
根据上述材料回答下列问题：
(1)发生色散现象的原因是：________________________；
(2)市面上出售的小型激光笔，发出的光是红色的，有人说这光一定不是红外线，原因是_______；
(3)人们每隔一段时间总要把衣服、被子放到太阳下晒一晒这样有利于健康，根据文中信息，说说这样做的道理__________。
18．在宾馆饭店门口看到一种自动门，当有人靠近时，门会实现自动开闭，小明猜这是靠门发射的一种看不见的光实现的，这种看不见的光是什么
七、综合题
19．阅读短文，回答问题：
温度计的发展
温度计是测温仪器的总称，根据所用测温物质的不同和测温范围的不同，有煤油温度计、酒精温度计、水银温度计、气体温度计、电阻温度计、温差电偶温度计、辐射温度计和光测温度计等。世界上最早的温度计是意大利科学家伽利略（1564~1642）于1593年发明的。他的第一只温度计是一根一端敞口的玻璃管，另一端带有核桃大的玻璃泡。使用时先给玻璃泡加热，然后把玻璃管插入水中，带颜色的液体就顺着玻璃管升上去，这样就做成了一个温度计（如图所示）。这种温度计，受外界大气压强等环境因素的影响较大，所以测量误差大。
热力学温度的单位是开尔文，简称开，符号为K。在标准大气压下，冰的熔点是273.15K，热力学温度的单位开尔文是国际单位制的七个基本单位之一。摄氏温度t与热力学温度T的换算关系是t=T-273.15℃。
新式“非接触温度计”又称“测温枪”，只要把“枪口”对准待测物体，“枪尾”的显示屏里就能用数字直接报告那个物体的温度。除了可以方便地测量体温，这种奇妙的“手枪”还可以测量零下几十摄氏度到上千摄氏度的温度呢。
（1）伽利略温度计是根据_______的性质制成的.当气温升高时，伽利略温度计玻璃管中的液面应该_______（选填“升高”或“降低”）；
（2）若教室内的温度为23℃，用热力学温度可表示为_______K；
（3）新冠肺炎防疫期间很多地方用“测温枪”测温度，“测温枪”不用接触人体就能读出温度，主要是因为它能通过光学方法测定物体辐射，当物体温度升高，这种辐射会增强，这种辐射是_______。
A．紫外线　　B．红外线　　C．可见光　　D．X光
20．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
参考答案：
1．A【详解】红外线的作用和用途：根据红外线的热作用比较强制成热谱仪、红外线夜视仪、红外线体温计等。所以，红外线可以用来遥控，遥控器汽车玩具是用遥控器发出红外线来远距离遥控它运动。
故选A。
2．C【详解】根据红外线的特点可知，由于红外线热效应强，测温枪的工作原理是利用红外线的热效应，故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
3．D【详解】A．太阳光经过三棱镜折射后可以分散成七种颜色的光，分别是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫，紫光的偏折程度最大，所以光屏上A处是紫光，故A错误；
B．B处是红光，红光以外是红外线，具有热效应，温度计在B以外的地方示数会上升，故B错误；
C．阴天可以在室内开紫外线消毒灯“晒太阳”，紫外线有助于杀菌，故C错误；
D．红外线具有热效应，一切物体都可以向外辐射红外线，且温度越高，辐射的红外线越强，故D正确。
故选D。
4．B【详解】测温枪利用的是红外线，红外线的热作用比较强，测温枪通过接收身体表面辐射的红外线来测温。故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
5．D【详解】A．通过上面的探究可知紫外线照射可使荧光物质发光，当用普通玻璃挡住紫外线的传播路径时，另一侧的荧光物质不发光，说明紫外线不能透过普通玻璃，故A正确，不符合题意；
B．钞票的某些位置用荧光物质印上了标记，在紫外线下识别这些标记，是一种有效的防伪措施，故B正确，不符合题意；
C．钞票上的100字样上有荧光物质，在紫外线的照射下，它可以发光，故C正确，不符合题意；
D．人眼可以看见UVC紫外线照射时人民币发出的荧光，但是人眼是看不见紫外线的，所以人民币发出的荧光不是紫外线，故D不正确，符合题意。
故选D。
6．D【详解】A．红外线属于不可见光，人肉眼是不可以观察到红外线的，故A错误；
B．红外线是不可见光，不是声音，故B错误；
C．红外线测温仪是通过对物体自身辐射的红外能量的测量，准确地测定物体表面温度的仪器，而不是通过测温枪发出红外线来测体温，故C错误；
D．红外线测温仪是通过红外线传递有关人的体温的信息，由此说明红外线能传递信息，故D正确。
故选D。
7． 漫反射 红外线【详解】[1]桌椅的表面是比较粗糙的，可以将射来的光线向四面八方反射，发生的是漫反射。
[2]红外线的热效应比较强，可以制成红外线夜视仪，也可以用来遥控电视机。
8． 20 红外线【详解】[1]照相机是利用物距大于二倍焦距时，成倒立缩小实像的规律制成的，因此镜头离晨晨同学的距离在二倍焦距以外，镜头的焦距为10cm，要使摄像清晰，晨晨同学需距离镜头大于20cm。
[2]据红外线的特点可知，由于红外线热效应强，显示屏上晨晨的体温值是利用红外线的热效应。
9． 10﹣7 液化 红外线 热胀冷缩 36.5【详解】（1）[1]新型冠状病毒的直径约为
100nm=100×10-9m=10-7m
[2]长时间佩戴的口罩内侧会出现水珠，这主要是水蒸气液化形成的。
（2）[3]人体向外辐射红外线，测温枪接收红外线来感知温度。
[4]常用温度计是液体温度计，体温计也是液体温度计，液体温度计是根据液体热胀冷缩原理工作的。
[5]体温计每一个大格代表1℃，每一个小格代表0.1℃，所以图2的体温计示数是36.5℃。
10． 荧光物质 紫外线能否透过不同种类的玻璃 普通玻璃 石英玻璃【详解】（1）[1]钞票上的100字样上有荧光物质，看到钞票上的“100”字样发光，这是因为紫外线能使荧光物质发光。
（2）[2]控制其他因素不变，通过改变玻璃的材质观察紫外线能否穿过玻璃照射到钞票上，这是在探究紫外线能否透过不同种类的玻璃。
（3）[3][4]紫外线灯要对柜内的物品进行杀菌消毒，所以透明灯管应选用紫外线可以透过的石英玻璃。由于过量的紫外线照射会对人造成伤害，所以应避免紫外线透过消毒柜，柜门透明部分应选用紫外线无法透过的普通玻璃。
11． 长波紫外线透过率 衣服的层数和颜色 见解析 见解析【详解】（1）[1]由题可知长波紫外线是导致皮肤晒黑的主要原因，结合表格可知，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]2、3、5组数据中，衣服的层数和颜色相同，衣服的材质不同，长波紫外线透过率也不同，所以可得出结论，在衣服的层数和颜色相同时，衣服的防晒效果与衣服材质有关。
[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，衣服的材质和颜色相同，衣服层数不同，长波紫外线透过率也不同，层数多的通过率低，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。
（3）[4]根据以上分析，厚的、颜色深的、全棉的衣服的防晒效果更好，所以，夏季户外活动时着装的建议：穿全棉长袖T恤；穿颜色较深的衣服；穿较厚的衣服等。
12．这是由于“白色”和“黑色”物体对光吸收的能力不一样，白色的物体不吸收光，照射到它的色光全部反射，黑色的物体吸收所有的色光，所以夏天穿黑衣服在太阳下会吸收所有色光，使温度升高，人会觉得很热.冬天穿白衣服，即使在阳光下，也不能从太阳光中取暖，人会觉得很冷.所以说“冬不穿白，夏不穿黑”.【详解】要正确解本题，关键是明白“冬不穿白，夏不穿黑”的说法，是与气温，或者说冷热紧密相连的，我们知道，白色物体反射所有颜色的光，所以不能从阳光中吸收能量，而黑色是吸收所有颜色的光，所以从阳光中吸收能量最多．相比来说，冬天天冷，穿黑色的有利于从阳光中吸收能量，可以暖和一点，而夏天穿白色的，可以尽量少的吸收阳光的能量，不致于更热．所以“冬不穿白，夏不穿黑”．
答案：这是由于“白色”和“黑色”物体对光吸收的能力不一样，白色的物体不吸收光，照射到它的色光全部反射，黑色的物体吸收所有的色光，所以夏天穿黑衣服在太阳下会吸收所有色光，使温度升高，人会觉得很热.冬天穿白衣服，即使在阳光下，也不能从太阳光中取暖，人会觉得很冷.所以说“冬不穿白，夏不穿黑”
13．【详解】试题分析：由图甲可以看出不同颜色的光，经三棱镜折射后偏折程度不同，红光偏折能力弱，紫光偏折能力强．用红光和紫光平行于同一个凸透镜的主光轴射入，红光、紫光对凸透镜的焦距不同，紫光焦距小，红光焦距大，光路图如上．
考点：折射光路图
14．见详解【详解】[1]红外线具有热效应，题中的快速检测体温的热成像仪，靠接收人体发出的红外线工作的。
[2]眼镜上很容易起“雾”这是因为人呼出的高温水蒸气通过口罩上方的缝隙后遇到冷的镜片液化成的小水滴。
15．见解析【详解】红外线的用途：热谱仪、电视遥控器、夜视仪等，红外线前景：红外线光波炉；紫外线的用途：使荧光物质发光、有助于合成维生素D、消毒，紫外线前景：紫外线光疗仪；微波的用途：微波炉、微波通信，微波前景：微波输电。
16．（1）使物体发生形变；（2） 大气压； （3）紫外线【详解】(1) 当医生、护士摘下长时间戴着的口罩会在脸上看到清晰的勒痕，说明力可以使物体发生形变。
(2)护士抽取药液时，注射器筒内的压强小于大气压，大气压将药液压进注射器，因此药液靠大气压进入注射器的。
(3)紫外线具有杀菌消毒作用，医院内安装一种杀菌灯，就是利用紫外线杀菌消毒，因此该灯主要发出的是紫外线。
17． 见解析 人眼无法直接看到红外线 太阳光中有紫外线，紫外线具有消毒杀菌的作用【详解】(1)[1]三棱镜对不同颜色光的偏折程度不同，对紫光的偏折程度最大，对红光的偏折程度最小，所以白光经过棱镜后各种颜色的光就会分开。
(2)[2]人眼无法直接看到红外线，能看的到的红光一定不是红外线。
(3)[3]太阳光中有紫外线，紫外线具有消毒杀菌的作用。
18．红外线【详解】自动门能发射出一种红外线信号，当此种信号被靠近的物体反射时，就会实现自动开闭；因此这种看不见的光是红外线；
19． 热胀冷缩 降低 296.15 B【详解】（1）[1][2]温度计是根据液体的热胀冷缩原理制成的，当外界温度升高时，瓶内气体膨胀，使玻璃管内液面下降。
（2）[3]根据摄氏温度t与热力学温度T的换算关系
t=T-273.15℃
教室内的温度为23℃时，热力学温度为
T = t+273.15℃= 23℃+273.15℃=296.15K
（3）[4]物体通过红外线的方式向外辐射热量，物体温度升高时，红外线的辐射也会增强，故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
20． 病毒含量 B A A C【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，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，故②可行，故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。