第三章 光的世界 第4节 光的色散2024－2025学年沪科版物理八年级全一册

第三章 光的世界 第四节光的色散 姓名：___________班级：___________ 一、单选题 1．如图所示，一束太阳光经三棱镜折射后照射在光屏上，下列说法正确的是（　　） A．光仍沿原来的方向传播 B．光发生偏折且不同色光偏折程度不同 C．光屏上只呈现红、绿、蓝三种色光 D．光屏上仍呈现白光 2．“禾下乘凉梦”是袁隆平先生的中国梦。“禾下乘凉梦”也包含着一定的物理知识，水稻下面可乘凉，说明水稻下面有阴影。下列现象的形成原因和水稻下的阴影的形成原因相同的是（　　） A．小孔成像 B．筷子弯折 C．水中倒影 D．雨后彩虹 3．如图所示，让一束太阳光照射到三棱镜上，在白色光屏上就形成一条彩色的光带，关于此实验现象，以下说法正确的是（　　） A．各种色光经过三棱镜，红光偏折最明显 B．太阳光是由红光、绿光和蓝光这三种色光组成的 C．若仅将白色光屏换成红色光屏，则光屏上只有绿色光带 D．分解后的各种色光再经过三棱镜还可以变成白光 4．下列光现象说法正确的是（　　） A．汽车的后视镜和道路拐弯处的反光镜都是凹面镜 B．镜面反射和漫反射均遵循光的反射定律 C．光的三原色是红、黄、蓝 D．光发生折射时，折射角一定小于入射角 5．你知道吗？2025年3月14日将发生“月全食”天文现象，届时我国全域都可见全程。下列现象与月食形成原理相同的是（　　） A．空中彩虹 B．水中倒影 C．海市蜃楼 D．小孔成像 6．描绘纯美青春的《再别康桥》诗句中蕴含了丰富的光学知识。下列说法正确的是（    ） A．“河畔的金柳是夕阳中的新娘”，金柳在地面上的影子是光的反射形成的 B．“撑一支长篙向青草更青处漫溯”，长篙在水中的倒影是等大的虚像 C．“我挥一挥衣袖不带走一片云彩”，看到天上的云彩是由于光的色散 D．“波光里的艳影在我的心头荡漾”湖面波光粼粼是光的折射形成的 7．光给人类带来了文明与希望。下列关于光现象的描述中，正确的是（　　） A．利用日晷测量时间是利用了光的反射 B．漫反射的光线杂乱无章不遵循光的反射定律 C．人以1m/s的速度垂直靠近平面镜时，像以1m/s的速度靠近人 D．雨后放晴，人们会看到天上的彩虹，原理是光的折射 8．如图是西安奥体中心体育馆正中心上方悬挂的斗屏，它是国内乃至亚洲最大的一块斗屏在场馆每一个座位上抬头，都可以清晰地看到斗屏上播放的内容，下列说法正确的是（　　） A．斗屏上色彩丰富的画面是由红、黄、蓝三种色光混合而成的 B．观众看到斗屏上比赛的画面是因为光的反射 C．观众可以在各个方向看到屏幕上画面，是因为斗屏上的光可以不沿直线传播 D．所有观众都能看到屏幕上方红色的横幅，是因为光在横幅上发生了漫反射 9．我们生活在一个色彩斑斓的世界里，五彩缤纷的颜色为我们的生活增添了无数的乐趣。关于光现象，下列说法中正确的是（  ） A．花朵大多是红色是因为花朵自身发出红光 B．教室里希沃显示屏能呈现的各种颜色是由红、黄、蓝三种色光合成的 C．成语“白纸黑字”从物理学角度说明白纸反射所有色光，而黑字吸收所有色光 D．草原呈现绿色，是因为草吸收了绿光 10．在光现象的学习中，我们可以利用光路图解释各种光现象，下列解释光现象的对应光路图正确的是（　　） A．枯井中的青蛙观察范围 B．岸边的人看水中的鱼 C．光从空气斜射入玻璃 D．光的色散 二、多选题 11．下列现象中，可以用光的直线传播的规律解释的是（    ） A．雨后天空出现彩虹 B．射击时的瞄准要领是“三点一线” C．小朋友做手影游戏 D．人不能看见不透明物体后面的东西 三、填空题 12．人们发现，将三种色光按不同比例混合能产生各种颜色的光，这三种色光分别是红光、绿光和蓝光，如图所示，小明将一块红色透明玻璃片甲和一块绿色透明玻璃片乙部分重叠，然后在正下方Ⅲ、Ⅱ放置一张白色纸板，将太阳光竖直照射到玻璃片上，则白色纸板上Ⅱ区域呈现 色。 13．如图为我国晋代顾恺之所绘《斫（zhuó）琴图》中的一个画面，古代乐师右手拨动琴弦，凝神静听，琴声是由琴弦的 产生的；英国物理学家牛顿用三棱镜分解了太阳光，揭开了光的颜色之谜，后来人们发现光的三原色为 、绿、蓝。 14．如图所示，把一块平面镜斜插在水中，将装置放在从窗口射入的阳光下，让镜面对着阳光，在对面的白色墙壁上看到一个彩色的光斑，这是光的 现象，说明白光是由 混合而成的；唐朝的张志和在《玄真子》中记载了著名的“人工虹”实验：“背日喷乎水，成虹霓之状”，如图所示，漫画中的小孩按图中的方法 喷水时可以看到彩虹。 15．我国唐朝的张志和在《玄真子》中记载了著名的“人工彩虹”实验：“背日喷乎水，成虹霓之状”。彩虹是当太阳光照射到半空中的水滴时光发生 （反射/折射），形成的 现象，说明太阳光是由 混合而成的。 16．如图所示，让一束太阳光通过三棱镜，同学们在白色光屏上可以看到多种色光，这种现象叫做 ，b是 光；右图中，c处应该为 光。 17．今年夏天，微山县在湿地举办了第三十一届荷花节明星演唱会，演唱会舞台上的灯光五颜六色，这些色光是由红、 、蓝三基色混合而成的。歌手爽子身穿蓝色T恤表演，当红色聚光灯投射到爽子身上时，观众看到爽子的T恤颜色为 色。 四、实验题 18．如图1所示，让一束太阳光通过挡光板的狭缝照射到三棱镜的一个侧面上，用光屏接收从三棱镜的另一侧出射的光线。 (1)当发现光屏上的白色光带边缘出现彩色时，微微转一转 （选填“三棱镜”或“光屏”）即可看到彩色光带；如果彩色光带较亮，而你又分辨不清光屏上彩色光带的色彩，那么你应适当 （选填“增大”或“减小”）光屏与三棱镜间的距离。 (2)通过该实验，你看到的现象是：太阳光通过三棱镜后，分解成的色光都向三棱镜的 （选填“顶部”或“底部”）方向偏折，彩色光带的颜色从上到下依次是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫，这种现象表明太阳光是由 而成的。 (3)一个长方形水槽中装有一定量的水，小明将一块平面镜斜插入水槽中，使太阳光照射在平面镜上，也可以看到彩色光带，此时平面镜上方的水类似于 （填写光学元件名称），轻轻敲击水槽，使水面迅速地做微小振动, 墙面上的彩色条纹将 （选填“消失”“不变”或“振动”）。 (4)探究过程通常采用下列一些步骤：①问题、②解释、③证据、④交流等。你认为要完成探究的全过程，所采取步骤的合理顺序是 。 五、科普阅读题 19．阅读短文，回答问题． 多普勒效应 1842年奥地利的物理学家多普勒发现当声源与观察者之间存在着相对运动时，观察者听到的声音频率就会不同于声源发声的频率。当声源离我们远去时，我们听到的声音的音调降低（即声波的频率降低）；当声源向我们靠近时，我们听到的声音的音调会升高（即声波的频率升高），这一现象称为“多普勒效应”。 声波的多普勒效应可用于交通中的测速，交通警察向行进中的车辆发射频率已知的超声波，同时测量反射波的频率，根据反射波频率变化的多少就能知道车辆的速度。 光同样可以产生多普勒效应，当一个光源靠近我们或离我们远去时，我们观测到它发出的光的频率也会发生变化，变化的规律与声音相同。 20世纪天文学家哈勃观察到，几乎所有远处星系发出的光的频率都向红光方向偏移，称为“红移”．这一现象说明，星系在远离我们而去。 (1)当声源不动，观察者向声源处运动时， （会/不会）产生多普勒效应。 (2)火车出站时，站台上的旅客听到汽笛声的音调（    ） A．升高 B．保持不变 C．降低 D．无法判断 (3)测速仪发射的超声波的频率与反射后接收到的回声的频率 （相同/不同）。 (4)若远处有星系在靠近地球，则在地球上观察到它所发出光的频率 （升高/降低）。 (5)由文中的“红移”现象，可以推知（    ） A．红光的频率小于紫光的频率 B．红光的频率等于紫光的频率 C．红光的频率大于紫光的频率 D．无法判断 20．阅读短文，回答问题。 新能源智能汽车 2020年9月30日，中国新能源智能汽车产业峰会在广东佛山隆重举行新能源智能汽车融合汽车制造、计算芯片、人工智能、大数据、云计算、信息通信等多个高新技术产业，具备产业深度融合、技术体系复杂、价值链长，市场规模大等特点，已成为国际公认的汽车产业发展战略方向。如图甲所示某款新能源智能汽车，车顶覆盖薄膜式太阳能电板，车窗采用“智能玻璃”，除了可实现调节温度和透明度（透过玻璃的光照度与入射光照度之比），还具有单向透光功能，可以从车内看到车外景象，而车外看不见车内景象；车身配有多个雷达，利用回声探测车辆周围的障碍物，充分提高了行车的安全性。 (1)汽车倒车雷达启动后发出 信号经周边的物体的反射后，可判断车与障碍物的距离； (2)下列关于汽车说法正确的是 （选填字母序号）； A．在车内通过车窗玻璃看到的驾驶员的像是实像 B．车前的挡风玻璃不竖直安装是为了向上反射噪声 C．夜间行车时为了让司机更清楚的看到路况，车内应开较亮的灯 D．薄膜式太阳能电板应设计成黑色 (3)智能玻璃能根据车外光照度自动调节玻璃的透明度，实现车内的光照度为一个适宜的定值，经测算车外光照度和玻璃的透明度的关系图像如图乙所示，当透明度为40%时，车外光照度为 Lx；当车外光照度为250Lx时，智能玻璃的透明度会自动调节为 %。 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案： 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B A D B D B D D C D 题号 11 答案 BCD 1．B 【详解】当太阳光经过三棱镜后，会分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种单色光，这是光的色散现象，光将向斜下方偏折，且不同颜色的光偏折程度不同，故ACD错误，B正确。 故选 B。 2．A 【详解】水稻下面有阴影是因为光在传播过程中，遇到不透明的物体，在物体后面光不能到达的区域形成了一个阴影区域，即物体的影子，这是光沿直线传播形成的， A．小孔成像也是光沿直线传播形成的，故A符合题意； B．筷子弯折是光的折射现象，故B不符合题意； C．水中倒影是光的反射现象，故C不符合题意； D．雨后彩虹是光的色散现象，故D不符合题意； 故选A。 3．D 【详解】A．由图可知，红光在上边，说明三棱镜对红光的偏折能力最小，故A错误； B．太阳光经三棱镜后，白屏上出现了一条红、橙、黄、绿、蓝、 靛、紫七种颜色的光组成的光带，说明白光是由各种色光混合而成的，且太阳光不是单色光，故B错误； C．不透明物体的颜色由物体反射的色光决定，红色光屏只反射红色光，若仅将白色光屏换成红色光屏，则光屏上只有红色光带，故C错误； D．太阳光可以经三棱镜分解成七种单色光，光的折射现象中，光路是可逆的，则七种单色光经过三棱镜可以变成白光，故D正确。 故选D。 4．B 【详解】A．凸面镜对光线有发散作用，可以扩大视野，汽车的后视镜和道路拐弯处的反光镜都是凸面镜，故A错误； B．漫反射发生时光线射向四面八方是因为反射面不平导致的，镜面反射和漫反射均遵循光的反射定律，故B正确； C．红、绿、蓝三种色光可以混合成各种不同的色光，故光的三原色是红、绿、蓝，故C错误； D．光从空气中斜射入水时，折射角小于入射角，从水斜射入空气中，折射角大于入射角，故D错误。 故选B。 5．D 【详解】月全食是光的直线传播形成的，太阳发出的光被地球遮挡，月球进入地球的黑影中形成的； A．空中彩虹是光的色散现象，是由于光的折射形成的，与“月食”的形成原理不同，故A不符合题意； B．水中倒影是平面镜成像现象，是光的反射形成的，与“月食”的形成原理不同，故B不符合题意； C．海市蜃楼，是光经过不均匀的大气折射形成的，与“月食”的形成原理不同，故C不符合题意； D．小孔成像的原理是光沿直线传播，与“月食”的形成原理相同，故D符合题意。 故选D。 6．B 【详解】A．影子的形成说明光是沿直线传播的。由于光的直线传播，被物体挡住后，物体后面就会呈现出阴影区域，就是影子，故A错误； B．长篙在水中的倒影属于平面镜成像，是等大的虚像，故B正确； C．看到天上的云彩是由于云彩反射了太阳光，反射什么样的光，看到的就是什么颜色的云彩，故C错误； D．湖面波光粼粼是光的反射形成的，故D错误。 故选B。 7．D 【详解】A．日晷测量时间是利用了光的直线传播，故A错误； B．镜面反射和漫反射都遵循光的反射定律，故B错误； C．平面镜所成的像与物体关于镜面对称，人以1m/s的速度垂直靠近平面镜时，像也以1m/s的速度靠近平面镜，则像相对于人的速度为2m/s，故C错误； D．彩虹是太阳光经过空气中的小水珠发生色散形成的，色散属于光的折射，故D正确。 故选D。 8．D 【详解】A．光的三原色是红、绿、蓝，所以斗屏画面上的丰富色彩都是由红、绿、蓝这三种颜色的光混合而成的，故A错误； B．斗屏是光源，能发出光线，观众看到斗屏上比赛的画面是因为光的直线传播，故B错误； C．观众可以在各个方向看到屏幕上的画面，是因为斗屏上的光可以射向各个方向，在传播时，每一条光线都是沿直线传播的，故C错误； D．观众都能看到屏幕上方红色的横幅，是因为光在横幅上发生了漫反射，反射光线射向四面八方，故D正确。 故选D。 9．C 【详解】A．花朵是红色的，因为其只反射红光，而吸收其它色光，故A错误； B．显示屏能呈现各种颜色，是由色光的三原色：红、绿、蓝组成，故B错误； C．白纸黑字，从物理角度说，白纸反射所有色光，所以呈白色，黑字吸收所有色光，不反射任何色光，呈黑色，故C正确； D．草原的草只反射绿光，吸收其它色光，所以呈绿色。故D错误。 故选C。 10．D 【详解】A．枯井中的青蛙所观的范围较小，是因为只有沿井沿及此范围以内的光线才能直线传播到青蛙的眼中，光线不是由青蛙眼中射出，故A错误； B．光由水中斜射入空气中，折射角大于入射角，所以逆着折射光线看时，小鱼的像比实际位置浅，故B错误； C．光从空气斜射入玻璃时，在界面处同时发生反射和折射现象，在反射时，反射角等于入射角，折射时，折射角小于入射角，图示中，反射角与入射角不等，折射角大于入射角，故C错误； D．太阳光通过三棱镜后，分解成七色光，红光的偏折较小，在光谱的最上面，紫光的偏折较大，在最下面，故D正确。 故选D。 11．BCD 【详解】A．雨后天空出现彩虹，是由于太阳光照到空气中的小水滴上，被分解为绚丽的七色光，即光的色散，故A不符合题意； B．射击时的瞄准要领是“三点一线”，是由于光的直线传播，当一点把另两点挡柱时，三点一定在同一直线上，故B符合题意； C．手影是由于光的直线传播在手背光的一侧形成的暗区域，故C符合题意； D．人不能看见不透明物体后面的东西，是因为光沿直线传播，不能绕过不透明物体进入人眼，故D符合题意。 故选BCD。 12．黑 【详解】甲是红色透明玻璃片，甲只能让太阳光中的红光通过，所以区域Ⅰ为红色，乙是绿色透明玻璃片，乙只能让太阳光中的绿光通过，以区域Ⅲ为绿色，区域Ⅱ上方是透明红玻璃片和透明绿玻璃片重叠的部分，不能让任何色光通过，所以区域Ⅱ为黑色。 13． 振动 红 【详解】[1]声音是由物体的振动产生的，琴声是由琴弦的振动产生的。 [2]牛顿利用三棱镜分解了太阳光，揭开了光的颜色之谜，后来人们发现光的三原色为红、绿、蓝光。 14． 色散 各种色光 二 【详解】[1][2]太阳光经斜插在水中的平面镜后在白色墙壁上呈现出彩色的光斑，即太阳光被分解成各种色光，这个过程属于光的色散，说明太阳光是由各种色光混合而成的复色光。 [3]由“背日喷乎水，成虹霓之状”可知，要背对着太阳才会出现彩虹，即采用方法二的方式喷水可以看到彩虹。 15． 折射 色散 多种色光 【详解】[1][2][3]彩虹是当太阳光照射到半空中的水滴时，光经过不同介质发生折射，使太阳光分解成单色光，形成光的色散现象，说明太阳光是复色光，是由多种色光混合而成的。 16． 色散 紫 绿 【详解】 [1][2]太阳光经过三棱镜后，会分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种单色光，这是光的色散现象；这其中色光中偏折能力最弱的是红光，偏折能力最强的是紫光，图中所示最下面b色光是紫光。 [3]由于色光的三原色光是红、绿、蓝，由这三种色光混合可得到白光，图中三种色光的混合得到了白光，说明c处应为绿光。 17． 绿 黑 【详解】[1]五颜六色的灯光由色光的三原色：红、绿、蓝混合而成。 [2]蓝色T恤只反射蓝光，吸收其它色光，红色灯光照射时，被吸收了，看到T恤的颜色为黑色。 18．(1) 三棱镜 增大 (2) 底部 多种色光混合 (3) 三棱镜 消失 (4)①③②④ 【详解】（1）[1]当发现光屏上的白色光带边缘出现彩色时，应微微转一转三棱镜，增大入射角，使各种色光的折射差别更大，即可看到彩色光带。 [2]分辨不清光屏上彩色光带的色彩，那是因为不同色光都“挤”在了一些，此时应适当增大光屏与三棱镜间的距离，使各种色光更散开一些。 （2）[1]光从空气射入其它介质时，折射角小于入射角，从其它介质射入空气时，折射角大于入射角；由图1可知，太阳光通过三棱镜后，分解成的色光都向三棱镜的底部方向偏折。 [2]彩色光带的颜色从上到下依次是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫，这种现象表明太阳光是由多种色光混合而成的，这就是光的色散现象。 （3）[1]将一块平面镜斜插入水槽中，此时平面镜上方的水使光发生折射，类似于三棱镜，用该装置可以进行太阳光的色散实验。 [2]轻轻敲击水槽，使水面迅速地做微小振动，光在不平的水面上会发生漫反射，使得各种颜色的光复合成白光，则墙面上的彩色条纹将消失。 （4）所采取步骤的合理顺序应该是：提出问题、猜想和假设、实验研究、分析归纳、得出结论、评估与交流，依次可判断本题完成本探究的全过程，步骤的合理顺序是①问题、③证据、②解释、④交流。 19．(1)会 (2)C (3)不同 (4)升高 (5)A 【详解】（1）当观察者向声源运动时，相当于声源向观察者靠近，故听到的声音音调会升高，即会产生多普勒效应。 （2）根据题意，火车出站时，离站台上的旅客越来越远，听到声音的音调将降低，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 （3）行驶中的汽车接收到测速仪发射的超声波时，与测速仪之间存在相对运动，会产生多普勒效应，故反射后接收到的回声的频率和发出的不同。 （4）有星系靠近地球时，因为光也同样产生多普勒效应，且变化规律和声音相同，故地球上观察到光的频率将会升高。 （5）星系在远离我们而去从而产生“红移”，根据多普勒效应可知远离时频率降低，即红光的频率较低，故BCD不符合题意，A符合题意。 故选A。 20．(1)超声波 (2)D (3) 150 24 【详解】（1）由于超声波方向性好，穿透性好，所以汽车雷达启动后发出超声波信号经周边的物体的反射后，可判断车与障碍物的距离。 （2）A．在车内通过车窗玻璃看到的驾驶员的像是平面镜成像现象，是光的反射形成的虚像，故A错误； B．车前的挡风玻璃不竖直安装是为了使车内物体通过挡风玻璃所成的虚像位于前方，避免影响驾驶员视线，故B错误； C．夜间行车时为了防止车内物体在前挡风玻璃上成像，让司机更清楚的看到路况，车内不应开灯，故C错误； D．黑色能够吸收太阳光，减少光的反射，因此薄膜式太阳能电板应设计成黑色，故D正确。 故选D。 （3）[1]由图象可知，图乙是一个反比例函数图象，即车外光照度与透明度的乘积是一个定值，即 300Lx×20%=100Lx×60%=60Lx 当透明度为40%时，有 a×40%=60Lx 解得车外光照度为 a=150Lx [2]当车外光照度为250Lx时，可得 250Lx×b=60Lx 解得智能玻璃的透明度 b=24% $$