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2.4光和颜色
一、选择题
1.某广告公司在拍摄水果广告时,为了追求某种艺术效果,在暗室里用红光照射装在白色瓷盘中的红色苹果以及黄色香蕉。站在旁边的摄影师将看到( )
A.瓷盘呈白色,苹果呈黑色,香蕉呈红色
B.瓷盘呈红色,苹果呈红色,香蕉呈黑色
C.瓷盘呈红色,苹果呈黑色,香蕉呈红色
D.瓷盘呈黑色,苹果呈红色,香蕉呈黑色
2.彩色电视机画面的颜色是由哪三种色光组成的( )
A.红、蓝、黄 B.红、绿、蓝 C.红、橙、黄 D.绿、紫、橙
3.在泰山上历史上曾多次出现“佛光”奇景。据目击者说:“佛光”是一个巨大的五彩缤纷的光环,与常见的彩虹色彩完全一样。“佛光”形成的主要原因是( )
A.直线传播 B.小孔成像 C.光的反射 D.光的色散
4.下列关于太阳光通过三棱镜发生色散的说法,正确的是( )
A.光线总向三棱镜顶部偏折
B.红光偏折程度最大
C.紫光偏折程度最大
D.太阳光发生色散,但各种色光的排列杂乱无章
5.下列物体属于光源的是( )
A.发生反光的黑板 B.明亮的月亮
C.正在播放的液晶电视 D.播放视频的投影仪幕布
6.阳光灿烂的日子,在茂密的树林下,常能在地上见到许多圆形的光斑,这些光斑是( )
A.太阳的影子 B.太阳的像 C.树叶的影子 D.树叶的像
7.下列现象中,不能说明光沿直线传播的是( )
A.立竿见影
B.日食、月食
C.小孔成像
D.早晨,太阳在地平线以下,我们却已经看到了红彤彤的太阳
8.打雷时,总是先看到闪电,后听到雷声,这是因为( )
A.打雷时,总是先有闪电,后有雷声
B.打雷时,闪电和雷声虽然同时发生,但人耳比人眼反应慢
C.打雷时,闪电和雷声虽然同时发生,但光的传播速度比声音的传播速度大
D.打雷时,闪电发生的地点和雷声发生的地点离人的距离不同
9.光在以下介质中传播速度最快的是( )
A.玻璃 B.水 C.酒精 D.空气
10.下列不属于人类对紫外线的应用的是( )
A.利用紫外线消毒灭菌 B.日光浴
C.鉴别纸币的真伪 D.电视机的遥控器
11.下列关于光的说法错误的是( )
A.用太阳光来杀菌,利用了可见光具有较大的能量
B.银行用验钞机识别伪钞,利用了紫外线的荧光效应
C.用红外线灯治疗关节炎,利用了红外线的热作用
D.阳光主要由红外线、可见光、紫外线所组成
二、填空题
12.为了便于冰箱制冷泵向外散热,冰箱后面散热网一般都是 的(填“白色”或“黑色”)
13.如图2022年5月9日,北京天空出现日晕景观。
(1)在5000m的高空,水蒸气遇冷形成小冰晶,太阳光照射小冰晶后,分解成红、橙、黄、绿、 、靛、紫七种颜色的光,这样太阳周围就出现一个巨大的彩色光环,称为“光晕”。
(2)这种景象说明太阳光是 (选填“单色光”或“复色光)
(3)日晕的形成与彩虹的形成原理相同,都是光的 现象
14.如图甲是小明让一束太阳光透过一种光学元件来研究色散现象,如图乙是疫情防控期间普遍使用的红外线测温仪。图甲中方框内的光学元件名称是
,实验中可观察到光屏上的a、b之间出现一条清晰的彩色光带,位于光屏 (选填“a”或“b”)处以外的光能使测温仪的示数明显升高;由上述实验现象可推知:红光照射下某凸透镜的焦距
(选填“小于”、“等于”或“大于”)蓝光照射下该凸透镜的焦距。
15.下列物体中:①太阳②月亮③通电的电灯④萤火虫⑤钻石⑥烛光,其中属于光源的有 。(填序号)阳光下盛开着鲜红的月季花,带蓝色眼镜的你看月季花,月季花呈 色。
16.光可以在空气、水、玻璃等物质中传播。下图显示了光在水中的传播情况,光在空气、玻璃中的传播特点与在水中相似,可见:光在同种均匀介质中 。
17.大约两千四百年前,我国的学者墨翟和他的学生做了世界上第一个小孔成像的实验,解释了小孔成像的原理。小光同学将两个长度均为50 cm的直简套在一起,做成如图所示的仪器(M筒的直径稍大,可以套在N筒外并能前后移动)。
(1)小孔成的像是 (填“正立”或“倒立”)的 (填“实”或“虛”)像。
(2)小孔成像可以用光的 解释,所成的像与小孔的形状 (填“有关”或“无关”)。
(3)若直筒M、N位置不动,让物体远离N简,像距 ,像的大小 。(均填“变大”“不变”或“变小”)
18.用你学过的光学知识解释下列现象:
(1)“当地球遮住太阳的光线,月亮便走进了地球的阴影。”这是某影片中的台词片段,它描述的是 (填“日食”或“月食”)现象,此现象可以用光的 原理来解释。
(2)诗人林逋在描写梅花时写道:“疏影横斜水清浅,暗香浮动月黄昏”,梅树在地上的影子是光的 现象。
19.最近巴西设计师将3D打印技术与医用B超相结合,给准妈妈腹中胎儿打印了1:1的3D模型(如图),作为孩子成长的记录,请问。
(1)B超利用的是 (选填“声波”或“电磁波”),这种波 (选填“能”或“不能”)在真空中传播。
(2)光也是一种波,在真空中的传播速度为 米/秒。
20.光年是 单位,指光在一年里传播的距离,约等于 千米。
21.光在 的速度最大,在空气中的速度 水中的。(填“大于”“小于”或“等于”)。
22.不可见光: 和 都属于不可见光。
23.一束太阳光通过三棱镜后被分解成各种颜色的光,如果用一个白屏来承接,会形成一条彩色光带,这种现象叫光的 ,在彩色光带外侧有两种看不见的光,用其中一种光照射钞票,可以使钞票的荧光物质发光,这种光叫 (选填“红外线”或“紫外线”)。
三、解答题
24.光源、光线和光束宇宙间的物体不论其大小与种类,其中发光的物体我们称之为光源.在研究光现象时,我们常常根据光源的大小将光源分为点光源和面光源.当发光物体的大小远远小于它到观察者的距离时,可以把它看成一个发光点,称为点光源.哪些不能作为一个发光点看待的光源,则称为面光源。
由于通常光是沿直线传播的,因此在描述与研究光的传播时,可以用一条带箭头的直线表示光的行进方向,这样的直线称为光线,它可以表示沿箭头方向传播的极细的一束光。
实际生活和科学研究中的一束光是有一定宽度的,我们可以把一束光看成由围绕一条轴线分布的无数光数组成的,称为光束.在几何光学中我们常用到的光束有平行光束,会聚光束和发散光束.普通光源产生的是发散光束,在普通光源和其它光学器件组合使用时,可以得到平行光束或会聚光束,激光器可以产生很好的高亮度的平行光束。
请回答下列问题:
(1)通过阅读,我们了解到光线的概念是人为引入的,它是 (填“抽象”或“真实”)的;
(2)通过阅读我们了解到是 可以产生高亮度的平行光束。
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】物体的颜色
【解析】【分析】不透明的物体的颜色由它反射的色光决定。
【解答】白色瓷盘能够反射所有色光,则红光照在上面被反射,因此呈现红色。
红色苹果只能反射红光,则红光照在上面被反射,因此呈现红色。
黄色香蕉只能反射黄光,则红光照在上面被吸收,因此呈现黑色。
故选B。
2.【答案】B
【知识点】物体的颜色
【解析】【分析】根据光的三原色的知识判断。
【解答】光的三原色为红、绿、蓝,将这三种单色光按照不同比例混合,就可以呈现万紫千红的颜色,故B正确,而A、C、D错误。
故选B。
3.【答案】D
【知识点】光的色散
【解析】【分析】根据光的色散的知识判断。
【解答】白光经过三棱镜后,被分解为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫共七种颜色的色光,这种现象叫光的色散,生活中的彩虹就是光的色散现象,故D正确,而A、B、C错误。
故选D。
4.【答案】C
【知识点】光的色散
【解析】【分析】根据光的色散现象的认识和理解判断。
【解答】如下图所示:
太阳光通过三棱镜后,光线总是向三棱镜的底部偏折,故A错误;
三棱镜对红光的偏折程度最小,对紫光的偏折能力最大,故B错误,C正确;
在光的色散现象中,从上到下颜色依次为:红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫,故D错误。
故选C。
5.【答案】C
【知识点】光源
【解析】【分析】能够自己发光的物体叫光源。
【解答】发生反光的黑板、明亮的月亮 、播放视频的投影仪幕布,都不会自己发光,而是反射其它物体发出的光,故A、B、D不合题意;
正在播放的液晶电视能够自己发光,属于光源,故C符合题意。
故选C。
6.【答案】B
【知识点】光的直线传播及应用
【解析】【分析】根据光沿直线传播的知识分析判断。
【解答】树叶之间存在大量的缝隙,而阳光从缝隙经过时形成小孔成像现象,即地面上的光斑其实是太阳的实像,故B正确,而A、C、D错误。
故选B。
7.【答案】D
【知识点】光的直线传播及应用
【解析】【分析】分析各个选项中包含的光学原理即可。
【解答】立竿见影、日食、月食、小孔成像,都是光沿直线传播形成的,故A、B、C不合题意;
早晨,太阳在地平线以下,我们却已经看到了红彤彤的太阳,这是由于空气并不均匀,太阳光穿过大气层时会发生折射形成的虚像,故D符合题意。
故选D。
8.【答案】C
【知识点】光的传播速度与光年
【解析】【分析】根据公式可知,当路程相同时,速度越大时间越短,据此分析判断。
【解答】打雷时,总是先看到闪电,后听到雷声,这是因为打雷时,闪电和雷声虽然同时发生,但光的传播速度比声音的传播速度大,故C正确,而A、B、D错误。
故选C。
9.【答案】D
【知识点】光的传播速度与光年
【解析】【分析】根据光的传播速度分析判断。
【解答】光在真空中的传播速度为3×108m/s,在空气中的传播速度稍小,可近似看作与真空中相同,而在玻璃、水和酒精中速度会更小。
故选D。
10.【答案】D
【知识点】紫外线、红外线
【解析】【分析】根据紫外线的特点和应用的知识判断。
【解答】A.紫外线的化学作用强,可以使蛋白质变性,则利用紫外线消毒灭菌,故A不合题意;
B.人体照射适量的紫外线,可以促进人体对钙的吸收,故B不合题意;
C.紫外线可以使荧光物质发光,因此可以鉴别纸币的真伪,故C不合题意;
D.电视机的遥控器利用的是红外线,而不是紫外线,故D符合题意。
故选D。
11.【答案】A
【知识点】紫外线、红外线
【解析】【分析】根据红外线和紫外线的特点和用途分析判断。
【解答】A. 用太阳光来杀菌,利用了紫外线的化学作用强,故A错误符合题意;
B. 银行用验钞机识别伪钞,利用了紫外线的荧光效应,故B正确不合题意;
C. 用红外线灯治疗关节炎,利用了红外线的热作用,故C正确不合题意;
D. 阳光主要由红外线、可见光、紫外线所组成,故D正确不合题意。
故选A。
12.【答案】黑
【知识点】物体的颜色
【解析】【分析】白色物体反射热量的能力最好,黑色物体吸收热量的能力最好,据此分析解答。
【解答】为了便于冰箱制冷泵向外散热,冰箱后面散热网应该具有较好的吸热能力,因此一般都是黑色的。
13.【答案】(1)蓝
(2)复色光
(3)色散
【知识点】光的色散
【解析】【分析】(1)根据光的色散的知识解答;
(2)根据光的色散的本质解答;
(3)根据光的色散的定义解答。
【解答】(1)在5000m的高空,水蒸气遇冷形成小冰晶,太阳光照射小冰晶后,分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色的光,这样太阳周围就出现一个巨大的彩色光环,称为“光晕”。
(2)这种景象说明太阳光是复色光;
(3)日晕的形成与彩虹的形成原理相同,都是光的色散现象。
14.【答案】三棱镜;a;大于
【知识点】光的色散;紫外线、红外线
【解析】【分析】(1)太阳光经过三棱镜后被分解为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等七种颜色的色光,这就是光的色散现象。
(2)在太阳光谱上面的红光外面,存在一种看不到的光,叫红外线;
(3)光线经过凸透镜后,折射光线与主轴的交点就是焦点,焦点到凸透镜的距离就是焦距。
【解答】(1)如图甲是小明让一束太阳光透过一种光学元件来研究色散现象,如图乙是疫情防控期间普遍使用的红外线测温仪。图甲中方框内的光学元件名称是三棱镜;
(2)实验中可观察到光屏上的a、b之间出现一条清晰的彩色光带,三棱镜对红光的偏折能力弱,对紫光的偏折能力强,则a为红光,b为紫光。能够使测温仪示数升高的是红外线,在a线以外。
(2)根据图片可知,a线与主轴的焦点到三棱镜的距离长,则红光照射下的某凸透镜的焦距大于蓝光照射下该凸透镜的焦距。
15.【答案】①③④;黑
【知识点】物体的颜色;光源;光的直线传播及应用
【解析】【分析】光源指能自行发光的物体;不透明物体的颜色由反射的色光颜色决定。
【解答】太阳,电灯和萤火虫均能自行发光;蓝色眼镜只能透过蓝光,故红色月季花吸收蓝光,显黑色。
16.【答案】沿直线传播
【知识点】光的直线传播及应用
【解析】【分析】根据光沿直线传播的知识解答。
【解答】光可以在空气、水、玻璃等物质中传播。下图显示了光在水中的传播情况,光在空气、玻璃中的传播特点与在水中相似,可见:光在同种均匀介质中沿直线传播。
17.【答案】(1)倒立;实
(2)直线传播;无关
(3)不变;变小
【知识点】光的直线传播及应用
【解析】【分析】(1)小孔成像是由实际光线会聚而成,因此成实像。上面的光线到达下面,左边的光线到达右边,因此小孔成像成倒立的实像。
(2)根据小孔成像的原理解答。
(3)在小孔成像现象中,物体到小孔的距离为物距,光屏到小孔的距离为像距。像的大小取决于像距和物距的比值,即比值越大,像越大。
【解答】(1)小孔成的像是倒立的实像。
(2)小孔成像可以用光的直线传播解释,所成的像与小孔的形状无关。
(3)若直筒M、N位置不动,让物体远离N筒,则物距增大,而像距不变,则像距和物距的比值变小,因此像变小。
18.【答案】(1)月食;直线传播
(2)直线传播
【知识点】光的直线传播及应用
【解析】【分析】(1)当太阳、地球和月亮在同一直线上时,由于光沿直线传播,因此地球挡住了太阳射到月球上的光,这时地球上的人要么看不到整个月亮,要么看到一部分月亮,这就是月食。
(2)光在同一种均匀介质中沿直线传播,现象有:日食、月食、小孔成像、影子等。
【解答】(1)“当地球遮住太阳的光线,月亮便走进了地球的阴影。”这是某影片中的台词片段,它描述的是月食现象,此现象可以用光的直线传播原理来解释。
(2)诗人林逋在描写梅花时写道:“疏影横斜水清浅,暗香浮动月黄昏”,梅树在地上的影子是光的直线传播现象。
19.【答案】(1)声波;不能
(2)3×108
【知识点】光的传播速度与光年;电磁波
【解析】【分析】
(1)声波可以传递信息和能量,声波不能在真空中传播,电磁波可以在真空中传播;
(2)光是电磁波的一种,在真空中的传播速度。目前公认值为c=299792458米/秒,一般四舍五入为3×108米/秒,是最重要的物理常数之一。
【解答】
(1)B超利用超声波来传递信息,它不能在真空中传播,电磁波可以在真空中传播;
(2)光也是一种电磁波,在真空中的传播速度,是3×108m/s。
故答案为:(1)声波;不能;(2)3×108。
20.【答案】长度;9.46×1012
【知识点】光的传播速度与光年
【解析】【分析】根据光年的定义解答。根据s=vt计算出一光年的距离。
【解答】光年是长度单位,指光在一年里传播的距离。一光年相当于:s=vt=3×108m/s×3600s×24×365=9.46×1015m=9.46×1012km。
21.【答案】真空;大于
【知识点】光的传播速度与光年
【解析】【分析】根据光的传播的知识分析解答。
【解答】光在真空的速度最大,在空气中的速度大于水中的。
22.【答案】红外线;紫外线
【知识点】紫外线、红外线
【解析】【分析】在太阳光谱中,红光以外的不可见光称为红外线,紫光以外的不可见光称为紫外线,据此分析解答。
【解答】不可见光: 红外线和紫外线都属于不可见光。
23.【答案】色散;紫外线
【知识点】光的色散;紫外线、红外线
【解析】【分析】(1)根据光的色散的定义
(2)根据紫外线的定义和用途解答。
【解答】(1)一束太阳光通过三棱镜后被分解成各种颜色的光,如果用一个白屏来承接,会形成一条彩色光带,这种现象叫光的色散。
(2)在彩色光带外侧有两种看不见的光,用其中一种光照射钞票,可以使钞票的荧光物质发光,这种光叫紫外线。
24.【答案】(1)抽象
(2)激光器
【知识点】光的直线传播及应用
【解析】【解答】(1)我们了解到光线的概念是人为引入的,它是抽象的;(2)根据文中信息可知:激光器可以产生高亮度的平行光束。
【分析】光线是指带箭头的直线,箭头代表方向,直线代表传播路径;它是为了在描述与研究光的传播方便而假设存在的,但在我们的生活中是观察不到的。
试题分析部分
1、试卷总体分布分析
总分:69分
分值分布 客观题(占比) 38.0(55.1%)
主观题(占比) 31.0(44.9%)
题量分布 客观题(占比) 15(62.5%)
主观题(占比) 9(37.5%)
2、试卷题量分布分析
大题题型 题目量(占比) 分值(占比)
选择题 11(45.8%) 22.0(31.9%)
填空题 12(50.0%) 45.0(65.2%)
解答题 1(4.2%) 2.0(2.9%)
3、试卷难度结构分析
序号 难易度 占比
1 容易 (100.0%)
4、试卷知识点分析
序号 知识点(认知水平) 分值(占比) 对应题号
1 电磁波 3.0(4.3%) 19
2 光的色散 17.0(24.6%) 3,4,13,14,23
3 光的直线传播及应用 21.0(30.4%) 6,7,15,16,17,18,24
4 紫外线、红外线 18.0(26.1%) 10,11,14,22,23
5 光源 6.0(8.7%) 5,15
6 物体的颜色 10.0(14.5%) 1,2,12,15
7 光的传播速度与光年 15.0(21.7%) 8,9,19,20,21
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