备考2026年北京中考物理-查缺补漏（考点+例题+题集）-43-3科普阅读题-光学

**基本信息** 以三步解题法为核心，通过真题与模拟题结合，系统训练光学科普阅读的信息提取与知识应用能力，培养科学思维与探究素养。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |科普阅读-光学|3道中考真题+3组模拟题（12题）|精读文章→定位信息→分析提炼/知识应用（秘籍：重理解轻记忆）|光现象（反射/折射/色散）→原理应用（测距/成像/光谱）→实际场景（卫星/望远镜/眼镜）|

备考2026北京中考物理-查缺补漏（考点+例题+题集）-43-3科普阅读题-光学 43-3科普阅读题-光学 考点43-3： 科普阅读题-光学 考点43-3解读： 解题方法： 1.精读文章； 2.根据题目，找到题目内容对应的文章内容； 3.理解题目，从相应的文章内容中分析、提炼出答案，或者利用已学知识解答题目。 秘籍：科普阅读不是背概念背会的，着重阅读分析理解 考点43-3实例： 历年北京中考真题 （25）请阅读《地月空间的精准量尺——激光测距》并回答问题。 地月空间的精准量尺一一激光测距 2025年4月，在浩瀚宇宙中的地月空间，一场跨越35万公里的“光影对话”悄然上演，天都一号通导技术试验星，成功完成全球首次白天强光干扰条件下的地月空间激光测距技术试验，标志着我国在深空轨道精密测量领域取得技术新突破。 地月空间是指从地球低轨道延伸至距地球约200万公里的空间范围，是人类探索的一个重要方向，作为人类基于现有科技水平可望而又可即的空间，是我们理解宇宙、试验新技术、驶向星辰大海的“演习场”。 如图2025.1所示为激光测距试验示意图，天都一号搭载角反射器在绕月轨道上运动，地面测控站提供轨道预报数据，地面激光站发出激光，激光经距地约3.5×108m的角反射器反射后“原路”返回，激光站接收到反射回波信号，就可以得到此时天都一号到地面的精准距离。由于地月空间距离极大、天都一号卫星在绕月轨道上运动速度极快，对地月空间卫星进行激光测距相当于万米外瞄准一根头发丝，实施精密跟踪与信号捕获难度极大，此次测距验证了我国深空激光测距技术的成熟度。 地月空间激光测距技术试验的成功，为中国开发利用地月空间奠定了坚实的科技基础，也为未来深空探测任务提供了重要手段，将有力支撑国际月球科研站等后续重大工程任务的论证与实施。 请根据上述材料，回答下列问题： （1）天都一号通导技术试验星成功完成全球首次________________的地月空间激光测距技术试验。（1分） （2）在激光测距试验中，从激光站发出激光，经天都一号上的角反射器反射，到激光站接收到回波信号所用时间约为______________s。（光速取3.0×108m/s，结果保留一位小数）（1分） （3）如图2025.2所示，两块平面镜成一定夹角构成角反射器，一束光线射向角反射器，经两次反射就能模拟天都一号上的角反射器效果的是______________。（1分） （4）文中介绍的角反射器、激光测距等技术，都是物理知识的具体应用，科学家不断将科学知识应用于技术创新，推动了人类社会的进步。请仿照表24中示例，再举出一个物理知识应用于技术方面的实例，补全表2025中①②的内容。（1分） 【分析】 （1）根据题目的材料选择合适的答案。 （2）根据光速和速度公式进行计算。 （3）角反射器本质上是两块或三块（立体的）互相垂直的平面镜组成的。 （4）望远镜是利用凸透镜成像，本质上是光的折射现象制成的重要的光学器件。 【解答】 （1）天都一号通导技术试验星成功完成全球首次白天强光干扰条件下的地月空间激光测距技术试验。 （2）根据速度公式有：。 （3）角反射器本质上是两块互相垂直的平面镜，可以将任意方向射向角反射器的光平行反射回去。故选：B。 （4）望远镜是利用光的折射现象制成的一种重要的光学器件。 【答案】（1）白天强光干扰条件下；（2）2.3；（3）B；（4）光的折射；望远镜。 （19）阅读下面的短文，回答相关问题。 郭守敬望远镜 “星汉灿烂，若出其里”，漫天星光绝大多数都来自宇宙中的恒星，怎样知道这些遥远且炽热的恒星的成分呢？用光谱！我们知道，阳光通过三棱镜后会发生色散，形成一条按照一定顺序排列的彩色光带，我们称之为光谱。太阳是恒星，因此太阳的光谱是一种恒星光谱，恒星光谱包含了恒星的很多“户口”信息，比如化学成分、密度、气压、温度、恒星年龄等。恒星光谱除了包含恒星自身的信息之外，还能告诉我们恒星以及它所在的星系是在远离，还是再靠近我们，甚至还能告诉我们远离或靠近的速度有多大，观测表明，恒星或星系远离我们的速度与它跟我们之间的距离成正比，根据恒星或星系远离我们的速度可以知道这个恒星或星系距离我们有多远。 光谱望远镜是获取恒星光谱的有力工具，目前世界上最好的光谱望远镜是由中国天文学家自主研制的，以元代著名天文学家、数学家、水利工程专家郭守敬名字命名的“郭守敬望远镜”，如图2019所示，它可以将接受到的恒星的光会聚后通过色散系统形成恒星光谱，进而获取恒星的信息，它能够同时观测4000个天体，是当今世界上光谱获取效率最高的望远镜，在刚刚过去的七年，巡天观测中（所谓“巡天观测”，就好比是“给天上的星星做‘人口’普查”），郭守敬望远镜。共获取1125万条光谱，成为世界上第一个获取恒星光谱数突破千万量级的天文望远镜。我国科学家通过对这些恒星光谱的分析，绘制成了一个包含636万组恒星光谱参数的星表，重新确立了银河系晕（音yùn）的内扁外圆的结构，并取得了其他一些令世界瞩目的重大发现，这在某种程度上增强了人类寻找另一个“地球”和地外生命的信心！ 目前，郭守敬望远镜已开启新一轮的“霸气”巡天观测征程，使用郭守敬望远镜可以“普查”银河系更多的恒星，以它的观测能力，北半球天空仍然有约一亿颗恒星可观测，可以让“普查”资料更全面、更详细，更好地帮助我们了解银河系的历史、现状和未来。 请根据上述材料，回答下列问题： （1）恒星发出的光经过郭守敬望远镜的光学系统形成恒星光谱的现象属于光的_________现象。 （2）我国科学家通过分析恒星光谱确立了_________的内扁外圆新结构。 （3）已知“长蛇II星系团”距离我们约33亿光年，它远离我们的速度约为6×104km/s,请你根据文中信息，估算远离我们的速度约为4×104km/s的“牧夫座星系团”距离我们约_________亿光年。 【答案】（1）色散；（2）银河系晕；（3）22； （16）阅读《可调式眼镜》回答下列问题。 可调式眼镜 人的眼睛看清物体是通过改变晶状体的形状来实现的，晶状体相当于全自动变焦镜头。看近处物体时，晶状体变凸一些，折射光线的能力变强；看远处物体时，晶状体变扁平一些，折射光线的能力变弱。通过这样的调节，使远近不同的物体均能在视网膜上成像。 若晶状体调节能力变弱，就会出现看不清远处物体或近处物体的情况，需要佩戴合适的眼镜进行矫正。 有人发明了一种能矫正视力的可调式眼镜，如图2016.2-1所示，这种眼镜的镜片中含有一种特殊液体。图2016.2-2是可调式眼镜的结构示意图，镜架上有表示移出和加入液体含量的标尺；移动标尺上的滑块可以定量改变镜片中的液体含量，从而改变镜片的形状；镜片中液体含量的改变量V可以用滑块在标尺上的位置表示。滑块位于标尺上0刻度线处，表示眼镜的初始状态，此时，镜片的形状是扁平的，如图2016.2-2甲所示。当滑块位于标尺上1、2刻度线处时，分别表示镜片中加入一些液体、加满液体，图2016.2-2乙是镜片中加满液体的示意图。当滑块位于标尺上-1、-2刻度线处时，分别表示从镜片中移出一些液体、移出全部液体，图2016.2-2丙是镜片中移出全部液体的示意图。 为探究可调式眼镜的矫正效果，首先要确定以下程序和标准： 选定同一棵树作为观察对象，选定远、中、近三个观察位置，用S表示观察位置到树的距离，如图2016.2-3甲所示；用D表示看到树的清晰程度，清晰程度分为清晰、不清晰、模糊三个等级，如图2016.2-3乙所示。 小京和小贝视力不同，没有佩戴眼镜时，小京在近处看树“清晰”，在远处看树“不清晰”；小贝在远处看树“清晰”，但在近处看树“不清晰”。 小京和小贝佩戴眼镜后，进行实验的主要步骤如下： ①调节镜片中的液体处于初始状态。 ②选择不同观察位置,观察树，将观察结果记录在表格中。 ③改变镜片中液体的含量，重复步骤②。 小京和小贝的实验结果记录表（部分数据）分别如表一、表二所示： 通过实验及对实验结果的分析，两位同学对可调式眼镜有了新的认识。 请根据上述材料，回答下列问题:（选填选项前的字母） （1）调节眼睛晶状体形状的作用是帮助我们看清__________。（只有一个选项正确） A．不同亮度的物体 B．不同颜色的物体 C．不同距离的物体 D．不同大小的物体 （2）为了使小京在远、中、近处看树都“清晰”，调节镜片内液体含量的措施是__________。（只有一个选项正确） A.加满液体 B.加入一些液体 C.移出一些液体 D.移出全部液体 （3）为了使小贝在近处看树“清晰”，调节镜片内液体含量的措施是__________。（至少有一个选项正确） A.加满液体 B.加入一些液体 C.移出一些液体 D.移出全部液体 【答案】（1）C；（2）C；（3）AB； 第1组 1.请阅读《夸父逐日》并回答问题。 夸父逐日 北京时间2022年10月9日7时43分，我国在酒泉卫星发射中心使用长征二号丁运载火箭，成功将“夸父一号”（先进天基太阳天文台）卫星发射升空，卫星成功进入预定轨道，夸父逐日的神话照进了现实。 夸父一号是一颗围绕地球运行的卫星，专职观测和研究太阳。为了避免跨过晨昏线后在地球的黑夜一侧无法观测太阳，夸父一号选择了一条极为特殊的运行轨道：距离地面约720km的太阳同步晨昏轨道，如图1所示。该轨道的轨道面和地球晨昏线始终近似重合，这样夸父一号几乎可以永沐阳光，利用装备的太阳能电池板可以得到充足且持续的能源供给，始终保持对太阳的观测。 图1 太阳耀斑是太阳活动的重要表现，是太阳表面局部区域突然和大规模的能量释放过程。太阳耀斑爆发时，释放出的能量将由耀斑爆发处向远离太阳的各个方向传播，其辐射出的电磁波的波长横跨整个电磁波谱。探测耀斑爆发时产生的X射线是目前研究太阳耀斑的主要方式之一，夸父一号配备了X射线成像仪，可观测并记录太阳耀斑的爆发过程。 在地球大气层外，距太阳1.5×1011m处，在单位时间内单位面积上接受到的软X射线（是X射线的一种，波长在0.1~1nm范围内的电磁波）辐射能量的最大值，被称为软X射线峰值流量，用符号FX表示，单位为J/(m2·s)，也可表示为W/m2。我国气象部门按照FX的数值大小将太阳软X射线耀斑分成五个强度级别，分别为A、B、C、M和X，详见表1。其中A、B、C、M每个级别可细分为90级，如A级从A1.0[1.0×10-8 W/m2]开始，FX每增加0.1×10-8 W/m2，耀斑的强度级别增加0.1，比如A1.7级，表示软X射线峰值流量为1.7×10-8W/m2。再比如M2.8级，表示软X射线峰值流量为2.8×10-5W/m2。X级别不设上限，如X26级，表示软X射线峰值流量为26×10-4W/m2。 2024年1月1日，夸父一号成功地记录了第25太阳活动周的一次耀斑，级别为X5级。 请根据上述材料，回答下列问题： （1）为了实现对太阳的不间断观测，夸父一号选择的轨道是______。 （2）历史上最大的太阳耀斑是2003年观测到的X28级，它释放的软X射线峰值流量是2024年1月1日观测到的X5级太阳耀斑的______倍。 （3）若某次太阳耀斑释放的软X射线功率峰值为8.1×1018 W，则根据太阳软X射线耀斑强度级别表，可知此次太阳耀斑的强度级别为____级。（提示：半径为r的球体表面积S=4πr2，π取3）。 2.请阅读《国之重器——“千眼天珠”》并回答问题。 国之重器——“千眼天珠” 在海拔3830m的四川省稻城县，坐落着国家重大科技基础设施，子午工程（二期）的标志性设备——圆环阵太阳射电成像望远镜（如图2所示）。313部小射电望远镜均匀分布在直径1km的圆周上，圆环中心是一座百米高的定标塔，对于这个望远镜阵列，人们有个非常形象的称呼——“千眼天珠”。 圆环阵太阳射电成像望远镜的主要科学目标就是观测太阳活动。太阳给地球带来了光和热，孕育了地球上的生命，但是它也有“打喷嚏”的时候——也就是太阳风暴。若它朝着地球打一个“大喷嚏”，抛射出来的高速带电粒子飞向地球，会对地球人造卫星等设备产生严重影响。当距离地球约1.5×108km的太阳发生剧烈爆发时，喷射出的带电粒子往往会辐射不同频率的电磁波，这个望远镜阵列可以在太阳爆发几分钟内就“捕捉”到这些电磁波信号，而太阳抛射出来的粒子到达地球需要数十个小时，科研人员正是抓住了这个宝贵的“时间差”，实现对空间天气的预报和预警。 圆环形阵列的中心定标塔到每一部射电望远镜的距离都相等，而且射电望远镜与中心定标塔之间没有遮挡，定标塔向各部射电望远镜发射公共信号进行定标和校准时，可以实现非常高的精度。在中心定标塔下面就是中央机房，每部小射电望远镜和中央机房之间都有电缆实时传输观测数据，以便科研人员及时对这些数据进行分析和处理。“千眼天珠”采用了综合孔径射电望远镜技术，虽然每部小射电望远镜的直径只有6m，但是当313部小射电望远镜协同观测时，其观测能力可以等效于一个超大口径射电望远镜。 通过对太阳爆发活动的高精度观测，有助于人类认识太阳风暴机制和太阳风暴的日地传播规律，进一步深化对自然的理解，推动人类科技文明的进步。 请根据上述阅读材料，回答下列问题： （1）圆环阵太阳射电成像望远镜的主要科学目标是________。 （2）因为“千眼天珠”的结构特点是________，所以实现了非常高的定标精度。 （3）太阳发生剧烈爆发时，喷射出的带电粒子辐射出的电磁波，大约经过________s可以到达地球。 （4）“千眼天珠”采用了综合孔径射电望远镜技术。请你再举出一个体现这一设计理念的例子：________。 3.阅读《神奇的激光》，回答第问题。 神奇的激光 激光是20世纪以来继核能、电脑、半导体之后，人类的又一重大发明，被称为“最亮的光”“最快的刀”“最准的尺”。 普通光源是向四面八方发光，而激光器发射的激光，天生就是朝一个方向射出，光束的发散度极小，接近平行。在激光发明前，人工光源中高压脉冲氙灯的亮度最高，与太阳的亮度不相上下，而红宝石激光器的激光亮度，能超过氙灯的几百亿倍。因为激光的亮度极高，所以能够照亮远距离的物体。 激光具有高能量密度，可以被聚焦到极小的斑点，使得其能量密度比其他光源高很多。 激光热加工是指利用激光束投射到材料表面产生的热效应来完成加工过程，包括激光焊接、激光雕刻切割、表面改性、激光镭射打标、激光钻孔和微加工等。在某次激光照射时间对材料局部变形影响实验中，用激光功率密度为30W/cm2的连续波激光辐照金属表面，并假设激光被全部吸收，得到金属中心温度随时间变化规律如图3甲所示；用不同功率密度的激光照射时，材料局部变形的照射时间随激光功率密度变化的关系如图3乙所示。 激光脉冲是指激光器发出的一个光脉冲，好比手电筒一直合上开关就是连续工作，合上开关立即又断开就是发出了一个“光脉冲”，激光脉冲能做到时间特别短，这样可以探测很快的运动，就像照相机快门一样，快门越短就能拍出越快的运动。为了探得原子内部的电子结构，科学家们就需要用一个与电子运动时间尺度相匹配（即时间数量级相当）的“快门”来拍照。 根据材料回答问题。 （1）激光热加工主要是利用了激光的________________________特点。 （2）根据图3甲所示的图像得出实验结论：________________________________。 （3）激光光束投射在单位面积上的能量称为能量密度。根据图3乙所示的图像，用功率密度为20W/cm2的激光照射，从开始照射到发生变形，照射在金属材料上的能量密度是________J/cm2。 4.请阅读《铜镜》并回答问题。 铜镜 铜镜是古代用铜做的镜子，圆形居多，方形较少。镜面平整光滑，镜背有反映中国文化特色的纹饰图案。 针对铜镜成像，宋代沈括在《梦溪笔谈·器用》中做了极好的阐述：“古人铸鉴，鉴大则平，鉴小则凸。凡鉴洼，则照人面大，凸则照人面小。小鉴不能全纳人面，故令微凸，收人面令小，则鉴虽小而能全纳人面。仍复量鉴之小大，增损高下，常令人面与鉴大小相若。此工之巧智，后人不能造。” 沈括在此比较了平面镜、凹面镜（“鉴洼”）和凸面镜三者成像情境。平面镜若小，则“不能全纳人面”，而凸面镜“虽小而能全纳人面”。他进一步指出，在镜的粗坯制成后，“复量鉴之小大”，在镜上“增损高下”，即改变其曲率半径，从而可使“人面与鉴大小相若”。这是极符合光学原理的叙述，因为球面镜的物距u、放大率的数值M、曲率半径R有以下关系： 当物距u取一定值后，放大率的数值M仅仅与曲率半径R相关。这时，改变曲率半径就可以改变放大率，从而使小镜“全纳人面”。 （1）我们经常可以在街头路口处见到反光镜，它们都是凸面镜。请从文中找到并写出与此使用目的一致的描述____________________（写出一处即可） （2）文中介绍的“复量鉴之小大，增损高下”是为了改变铜镜的曲率半径。古人的具体做法是__________。 A．在镜的粗胚上打磨 B．在镜的粗胚上再镀上一层铜 （3）当你坐在桌前照镜子时，若镜子是一面曲率半径是2m的凸面镜（可看成球面镜），请你根据文中的公式估算一下该镜子的放大率的数值是多少？（写出必要的计算过程） 第2组 1.请阅读《仰仪》并回答问题。 仰仪 我国古代在设计和制造天文测量仪器方面贡献巨大，如图1.1所示，“仰仪”就是其中之一。它是我国元代天文学家郭守敬设计制造，因其形状像一口仰放着的大锅而得名，现位于河南省登封市观星台。 仰仪主体为直径约3米的铜质半球面，球面上规则地刻画着坐标网，用来测量或标定天体的位置。仪唇（半球面的边缘）上均匀地刻画出24条线，用来测定时辰和天体的方位。仪唇上面刻有一圈水槽，通过向其中注水来校正锅口水平。在锅口上沿的正南方安装着两根十字交叉的铜竿，分别沿正南北、正东西方向放置，古人称之为缩竿。其中指向南北方向的缩竿一直延伸到锅口中心，它的北端装有一块中心开有小孔、可以旋转的小方板，称为璇玑板，小孔正好对准半球的中心。 当太阳光照射到仰仪上时，转动璇玑板使中心小孔对向太阳，一部分阳光会通过小孔在铜质半球面上形成一个明亮的圆点（亮点），这个亮点就是太阳的像。仰仪半球面的坐标网与天球坐标网，东西反向，并且以南极替代北极。 仰仪是一种采用直接投影法的天文观测仪器，可以观测日食和月食。因此，仰仪被称为“日食观测工具的鼻祖”。 请根据上述材料，回答下列问题： （1）向仰仪上仪唇水槽中注水的目的是____________________。 （2）如图1.2所示的现象中，与“直接投影法”工作原理相同的是 2.请阅读《光谱学的发展与应用》并回答问题。 光谱学的发展与应用 在牛顿之前，人们对太阳光的颜色及彩虹的成因争论不休。与此同时，大量新的分歧及新的光学现象陆续产生。直到牛顿做出了著名的色散实验——牛顿的三棱镜分解太阳光实验——谜底才得以解开。1666年，牛顿布置了一个房间作为暗室，只在窗板上开一个圆形小孔，让太阳光射入，在小孔后面放一块三棱镜，立刻在后面的墙上形成一条由红、橙、黄、绿、蓝、青、紫七种颜色排开的彩色光带。牛顿查找资料，发现当时对这一现象的解释是：白色的光通过三棱镜后之所以变成依次排列的各色光，并不是白光有复杂成分，而是白光与棱镜相互作用的结果。而牛顿又通过让单色光通过三棱镜后颜色并不发生改变，及利用光路可逆让七种单色通过三棱镜复原为白光的实验，不但驳斥了色散是白光与棱镜相互作用的结果，也证明了白光是一种由多种单色光构成的复色光这一事实。 那色散形成的原因是什么呢？这就需要知道光是什么，光就是电磁波，颜色的本质就是光的频率，由于复色光中拥有各种不同频率的光，而这些光在介质中传播又表现出不同的折射率。因此，当复色光在通过具有不同几何外形的介质传播之后，不同频率的光线会因折射率的不同导致出射角不同而发生色散现象，投映出连续的或不连续的彩色光带。而光带就是不同频率大小的光依次排列的单色光图案，也被称为光学频谱，简称光谱。 牛顿的色散实验，可算是最早的光谱研究了，其后渥拉斯顿和夫琅和费都先后独立地观察到了光谱线。1814~1815年之间,夫琅和费公布了太阳光谱中的许多条暗线,称为夫琅和费暗线。随着科学家们对光谱不断深入的研究，光谱学也逐渐成为光学的一个重要分支学科。实用光谱学是由基尔霍夫与本生在19世纪60年代发展起来的;由于每种原子都有其独特的光谱，犹如人们的“指纹”一样各不相同，因此可以根据光谱来鉴别物质和确定它的化学组成．这种方法叫做光谱分析．这种方法具有极高的灵敏度和准确度．某种元素在物质中的含量达10-10(10的负10次方)克，就可以从光谱中发现它的特征谱线，因而能够把它检查出来．后来人们还利用这种方法发现了几种当时还未知的元素,并且证明了太阳里也存在着多种已知的元素。光谱分析在科学技术中有广泛的应用．例如，在检查半导体材料硅和锗是不是达到了高纯度的要求时，就要用到光谱分析。相信随着科学技术的发展，光谱学也将在越来越多的领域发挥重要的作用。 请根据上述材料，回答下列问题： （1）牛顿的色散实验说明白光是由__________组成。 （2）请简述利用光谱可以检验物体所含元素种类的原理。 3.请阅读《天宫课堂——水球光学实验》并回答题。 天宫课堂——水球光学实验 北京时间2021年12月9日15:40，“天宫课堂”第一课正式开讲，“太空教师”翟志刚、王亚平、叶光富在中国空间站为广大青少年带来了一场精彩的太空科普课，这是中国空间站首次太空授课活动。 航天员王亚平用水球做了一个有趣的成像实验，她把一个金属圈轻轻地放入水袋中，再慢慢地抽出，这时在金属圈上形成一个大大的水膜，然后用饮水袋慢慢向水膜上注水。空间站处于微重力环境，在液体表面张力的作用下，水膜就变成了一个亮晶晶的大水球。将水球看作一个凸透镜，凸透镜对光线有会聚作用，王亚平站在两倍焦距以外，我们看到了她倒立的像，如图3甲所示。随后，她用注射器往水球中注入空气，形成一个空气泡，因为在太空中浮力已经消失，所以气泡不会向上飘，而是老老实实待在水球中间。当她站到水球后面时，我们发现又在空气泡部分形成一个正立缩小的像，如图2乙所示。这个现象是因为把带气泡的水球的中间部分单独切出来看，相当于是两个凹透镜，如图3丙所示，凹透镜对光线有发散作用，所以中间部分就可以成正立缩小的像。而在水球内加气泡之后，水球虽然没有原来完整，但对光线仍然有会聚作用，依然能够成一个倒立的像。因此，在水球上形成了一倒一正两个像的神奇现象。 中国空间站作为国家太空实验室，也是重要的太空科普教育基地，“天宫课堂”采取天地互动方式进行，数据传输主要依靠中继卫星系统，为“天宫课堂”牵起天地沟通的重要“线路”。同时这也意味着中国已经可以对地外航天器进行约60分钟的实时监控，体现了我国科技发展的水平。 请根据上述材料，回答下列问题： （1）水球光学实验中能形成如图甲所示的水球是因为空间站的_______。 A.微重力环境 B.真空环境 （2）利用如图的装置模拟图的水球实验，应在_______加入水。 A.球形鱼缸 B.球形鱼缸和烧瓶 （3）水球上形成了王亚平一倒一正两个像的神奇现象，是由于光的____ _________形成的。 A.反射 B.直线传播 C.折射 D.色散 4.阅读《眼睛和眼镜》回答问题。 眼睛和眼镜 如果有人说“年轻得了近视，老了就不会老花眼了”，你觉得对吗？ 近视是由于角膜或晶状体的屈光力过强，或者是眼轴过度延长，从而导致外界光线经过眼睛的屈光系统折射之后，焦点没有能够准确的聚焦在视网膜上，而是聚焦在视网膜前，造成视网膜上投影模糊不清，引起视力下降。主要表现是看远处的东西模糊不清，看近处的事物相对清晰。 老花眼则是由于年龄因素引起晶状体弹性降低，睫状肌的调节功能减退，眼睛无法聚焦在近处的物体上，不能将近距离30cm内的细小物件和字体聚焦成像于视网膜，导致患者近视力下降，属于一种生理性的衰退现象。主要表现是看远处的事物清晰，而无法看清近处的东西。 一句话来说，“老花”涉及的是眼睛的调节能力，而“近视”指的是眼睛的屈光状态，两者发生机制本就不一样，当然不存在“有近视不老花”、“有老花无近视”这样的说法了。 如果一个人既是近视眼，又是老花眼，就要佩戴两副眼镜，这是很麻烦的事情。 现在有一款眼镜，集近视眼镜和老花眼镜功能于一身，给人们带来极大的便利。 这款眼镜叫渐进多焦点眼镜，镜片不同区域有不同焦点、不同度数，一般分四个区域：远用区域A、近用区域B、渐进区域C、左右变形区D（也可称周边区或模糊区），如图4所示。 A区，用于看清远处物体。 B区，用于看清近处物体。 C区，是一个自上而下规律变化的区域，用于看清中间距离的物体。 D区，是度数变化区域，通过该区域看东西会感到模糊，但会随着使用过程中的适应程度而逐渐改善。 有了这款眼镜，无论是在户外眺望远方，还是在家中看书学习，都不会再有更换眼镜的烦恼了。 请根据上述材料，回答下列问题： （1）近视眼的人眼睛不会花，这种说法是_______的（选填“正确”或“不正确”）。 （2）近视眼镜属于_______透镜（选填“凸”或“凹”）。 （3）渐进多焦点眼镜A区镜片相当于_______眼镜（选择“近视”或“老花”）。 （4）如果把眼镜上方的A区设置成看近区，你认为合适吗？说出你的理由。 第3组 1.阅读《多种用途的角反射器》，回答相关问题。 1969年7月21日，乘坐“阿波罗11号”登月的宇航员尼尔·阿姆斯特郎和巴兹·奥尔德林在月球上的“宁静海”登陆后，将月球激光反射镜留在了月球上。“隅角镜”是一种重要的科学仪器，当激光光束直射到上面时，会形成完全平行的反射光束，一直到达发射激光的源头。人们利用它可以成功的测量地月距离。一束激光从地面发射经“隅角镜”反射回到发射地点的时间大约2.6s，这样就可以计算地月距离了。 其实，所谓“隅角镜”就是一种角反射器，是一种由三个平面相互垂直的反射面构成立体角。角反射器在日常生活中最常见的应用就是自行车尾部的那个黄色会反光的塑料灯，其实塑料灯本身不能发光，但当晚上有灯照到上面的时候，它就能发出光，原因是那个塑料灯就是角反射器，将光沿原方向反射回去了，从而保证夜晚不会被后面的车因看不到而撞到。 交警穿着的反光背心中的反光部分是运用晶格的微菱型产生反射及高折射率的玻璃微粒回归反射原理制成。它能将远方直射光线反射回发光处，不论在白天或黑夜均有良好的逆反射光学性能。尤其是晚上，能够发挥如同白天一样的高能见度。使用这种高能见度反光材料制成的安全服，无论穿着者是在遥远处，还是在着光或散射光干扰的情况下，都可以比较容易地被夜间驾驶者发现。反光材料的出现顺利解决了“看到”和“被看到”这一夜间行车难题。 请根据上述材料，回答下列问题。 （1）“隅角镜”实际就是一种_______________； （2）自行车尾灯_______________（选填：“是”或“不是”）光源； （3）地月距离大概是_______________km； （4）角反射器相邻两个反射面的夹角为_______________度。 2.阅读《光速测量的发展史》，回答相关问题。 1607年，伽利略进行了最早的测量光速的实验。伽利略的方法是，让两个人分别站在相距一英里的两座山上，每个人拿一个灯,第一个人先举起灯,当第二个人看到第一个人的灯时立即举起自己的灯,从第一个人举起灯到他看到第二个人的灯的时间间隔就是光传播两英里的时间.但由于光速传播的速度实在是太快了,这种方法根本行不通.但伽利略的实验揭开了人类历史上对光速进行研究的序幕。 1676年，丹麦天文学家罗麦第一次提出了有效的光速测量方法。他在观测木星的卫星的隐食周期时发现：在一年的不同时期，它们的周期有所不同； 1676年9月，罗麦预言预计11月9日上午5点25分45秒发生的木卫食将推迟10分钟。巴黎天文台的科学家们怀着将信将疑的态度，观测并最终证实了罗麦的预言。罗麦的理论没有马上被法国科学院接受，但得到了著名科学家惠更斯的赞同。惠更斯根据他提出的数据和地球的半径第一次计算出了光的传播速度：214000千米/秒。虽然这个数值与目前测得的最精确的数据相差甚远，但他启发了惠更斯对波动说的研究。 1849年，法国人菲索第一次在地面上设计实验装置来测定光速。他的方法原理与伽利略的相类似。他将一个点光源放在透镜的焦点处，在透镜与光源之间放一个齿轮，在透镜的另一测较远处依次放置另一个透镜和一个平面镜，平面镜位于第二个透镜的焦点处。点光源发出的光经过齿轮和透镜后变成平行光，平行光经过第二个透镜后又在平面镜上聚于一点，在平面镜上反射后按原路返回。由于齿轮有齿隙和齿，当光通过齿隙时观察者就可以看到返回的光，当光恰好遇到齿时就会被遮住。从开始到返回的光第一次消失的时间就是光往返一次所用的时间，根据齿轮的转速，这个时间不难求出。通过这种方法，菲索测得的光速是315000千米/秒。由于齿轮有一定的宽度，用这种方法很难精确的测出光速。 1850年，法国物理学家傅科改进了菲索的方法，他只用一个透镜、一面旋转的平面镜和一个凹面镜。平行光通过旋转的平面镜汇聚到凹面镜的圆心上，同样用平面镜的转速可以求出时间。傅科用这种方法测出的光速是298000 千米/秒。另外傅科还测出了光在水中的传播速度，通过与光在空气中传播速度的比较，他测出了光由空气中射入水中的折射率。这个实验在微粒说已被波动说推翻之后，又一次对微粒说做出了判决，给光的微粒理论带了最后的冲击。 光波是电磁波谱中的一小部分，当代人们对电磁波谱中的每一种电磁波都进行了精密的测量。1950年，艾森提出了用空腔共振法来测量光速。这种方法的原理是，微波通过空腔时当它的频率为某一值时发生共振。根据空腔的长度可以求出共振腔的波长，在把共振腔的波长换算成光在真空中的波长，由波长和频率可计算出光速。 1983年在第17届国际度量衡大会上，人们重新定义了“米”。将“米”定义为“光在真空环境下1/299792458秒内通过的长度”，这样一箭双雕地解决了“米”长度的精确性和光速的精确整数性，否则光速很可能后面还会有很多小数点。 到这里，长达300多年的光速测量画上了圆满的句号。 请根据上述材料，回答下列问题。 （1）光在真空中的传播速度约为___________m/s； （2）法国人菲索测光速时用到了光的___________现象（填出一个即可）； （3）光波是___________的一小部分； （4）阅读上述材料，你得到什么启示，请说出你的观点（一、二点即可）。 3.阅读以下材料完成问题 “中国天眼”一眼看穿137亿光年 2016年9月25日，有着“超级天眼”之称的500米口径球面射电望远镜（FAST）在贵州平塘的喀斯特洼坑中落成启用。开始接收来自宇宙深处的电磁波。这标志着我国在科学前沿实现了重大原创突破。 据了解，FAST项目是我国重大科技项目，系目前世界上口径最大的单天线射电望远镜，是人类直接观测遥远星系行星、寻找类似太阳系或地球的宇宙环境，以及潜在智慧生命的重要设施。其科学目标主要是巡视宇宙中的中性氢、发现新脉冲星、主导国际甚长基线网、探测星际分子、寻找地外文明等，在航天工程及其他领域具有广泛用途。 FAST项目采用我国科学家独创的设计：利用贵州天然的喀斯特漏斗洼地作为台址；在洼地内铺设4450块反射面单元组成500米球冠状主动反射面；采用轻型索拖动机构和并联机器人，实现望远镜接收机的高精度定位。FAST全新的设计思路，加之得天独厚的台址优势，突破了望远镜的百米工程极限，开创了建造巨型射电望远镜的新模式。该项目的建设，使我国形成具有国际先进水平的天文观测与研究平台，为我国开展“暗物质”和“暗能量”本质、宇宙起源和演化、太空生命起源和寻找地外文明等研究活动提供重要支持。同时，填补美国、西班牙和澳大利亚三个深层空间跟踪站在经度分布上的空白。 从理论上说，“天眼”能接收到137亿光年以外的电磁信号，这个距离接近宇宙边缘。有了该望远镜项目，中国在未来20到30年，可在最大单口径望远镜项目上保持世界一流地位。近日该望远镜就曾接收到来自1351光年外一颗脉冲星发出的脉冲信号。有外国科学家就形象的描述中国这个“天眼”的威力，“你在月球上打手机它也能发现”。 “天眼”由中国科学院国家天文台主持建设，从概念到选址再到建成，耗时22年，是具有我国自主知识产权、世界最大单口径、最灵敏的射电望远镜。 据悉，目前国际上有10项诺贝尔奖是基于天文观测成果的，其中6项出自射电望远镜。因此，“天眼”项目正式投入使用后，将有望协助中国科学家冲击诺贝尔奖。 请根据上述材料，回答下列问题： （1）文章中提到：从理论上说，“天眼”能接收到137亿光年以外的电磁信号，这个距离接近宇宙边缘。其中，“光年”是天文学研究中用到的单位，指的是 A．光传播的时间 B．光传播的距离 C．光传播的速度 （2）我国科学家利用独创的设计，实现了“天眼”望远镜接收机的高精度定位。这些独创的设计包括（多选） A．选择贵州天然的喀斯特漏斗洼地作为台址 B．填补了深层空间跟踪站在经度分布上的空白 C．采用轻型索拖动机构和并联机器人 D．为我国开展“暗物质”和“暗能量”本质等研究提供支持 4.阅读《超级蓝血月》，回答相关问题。 北京时间2018年1月31日晚，夜空中上演了天文奇观——“超级蓝血月”，如图4所示。这是152年来超级月亮、蓝月亮和月全食首次同时出现。 由于月球绕转地球运行的轨道是一个椭圆形，月亮在这个椭圆形的轨道上运行,有时会靠近地球,有时会远离地球,当月亮位于近地点时,我们看到的月亮便是“超级月亮”.一般来说,“超级月亮”发生时，比远地点的月亮大14%，也要更亮30%左右. “蓝月亮”并不是说月亮会变成蓝色，而是一个天文术语，由英语“blue moon”直译而来，英语中用“Once in a blue moon”来形容事情的罕见。“蓝月亮”有两个定义，一个是指季度里的第四次满月称为蓝月亮，即季度蓝月亮。也有天文爱好者认为，蓝月亮是指一个月中的第二次满月，即月份蓝月亮，这种说法也得到天文界的认可。 月全食是月食的一种，即当太阳、地球和月球处在一条直线上时，处在中间的地球挡住了太阳直接照射到月球上的光，整个月球落在地球的影子里，月亮的亮度变暗。月全食的时候，穿过大气层的阳光中波长较短的蓝绿色光都被地球的大气层所吸收或散射，射抵月球上的光就主要以波长较长的红色和橙色光线为主，从而使月球表面呈现出橘红色，被称为“红月亮”或“血月”。 “蓝月亮”并不稀有，但如果“蓝月亮”是一颗“超级月亮”，又同时发生月全食，那就是十分罕见的天象。 请回答下列问题： （1）“超级月亮”应叫做_________（选填“近”或“远”）地点满月。 （2）月全食形成时，_________（选填“A”或“B”）。 A．月球位于太阳和地球之间 B．地球位于太阳和月球之间 （3）电磁波的速度=波长×频率，太阳光被分解后，红光的波长较_________，频率较_________。 5.阅读《光的全反射》，回答问题 光的全反射 如图5-1所示，当光线从玻璃斜射入空气里的时候，一部分光会进入空气里发生折射，此时折射角β大于入射角α。若入射角增大时，折射角也随之增大，当入射角增大到某值时（小于90°），折射角会增大到90°。若继续增大入射角，此时空气中没有折射光射出，光线全部反射回玻璃，这种现象叫做光的全反射。折射角等于90°时的入射角称为临界角。当光从水或玻璃射入空气时，只要入射角大于临界角，光就会发生全反射。 海面上出现的海市蜃楼奇景如图5-2所示，就是因为光的在空气层中多次折射和全反射而形成的自然景观。在夏季，白昼海水温度比较低，所以在海面上方的空气出现下冷上暖的现象。由于空气的热胀冷缩，因此空气层下密上疏。景物的光线先由密的空气层逐渐折射进入稀的空气层，并在上层发生了全反射，光线又折回到下层密的气层中来，经过这样弯曲的线路，最后投入人的眼中。由于人的视觉总是感到物像是来自直线方向的，因此看到的 “景物”比实物抬高了许多。 人们利用光的全反射的现象制成了光缆，用于通信等方面。光在均匀透明的玻璃棒中传播，即可在弯曲的玻璃棒的光滑内壁上，借助于接连不断地全反射，可以将光从一端传导到另一端，即使棒的截面直径很小，甚至到微米数量级，传导的效果也不变，这种导光的细玻璃丝称为光导纤维如图5-3所示。 光导纤维束已成为一种新的光学基本元件，在光通信、光学窥视及光学特殊照明等方面有重要的应用。荣获2009年诺贝尔物理学奖的华裔科学家高锟在此方面贡献突出，被世界誉为“光纤通讯之父”。 请根据上述材料，回答下列问题： （1）光发生全反射时，入射角________临界角（选填“大于”、“等于”或“小于”）。 （2）海市蜃楼情景中，人眼看到的空中的“景物”是________像(选填“实”或“虚”)。 （3）请你写出光纤的一些具体的应用________________________。 6.阅读《人类的眼睛》回答问题。 人类的眼睛 眼睛是一种“神奇的照相机”。无论光线是明亮还是昏暗，远在天边的山峦、近在眼前的物体，都能在眼睛中成像。人的眼睛是通过调节晶状体的弯曲程度，改变晶状体的焦距来获得清晰的倒立、缩小的实像。当被观察的物体到眼睛的距离发生变化时，眼睛的睫状肌可以改变晶状体的弯曲程度，使物体所成的像总能落在视网膜上。当晶状体变得最扁平时，眼睛能看清最远点，由眼睛的调节作用所能看清的最远点，叫远点，正常眼的远点在极远处。当晶状体凸起程度最大时，眼睛能看清最近点，眼睛所能看清的最近的点，叫近点，正常眼的近点约在10cm处。 眼睛是人体的重要器官，长时间的用眼，比如看书，看电视、电脑，都可以引起眼睛的疲劳，眼睛疲劳常见症状是头疼脑涨、眼睛发干。看物体时间较长也不易感到疲劳的距离叫明视距离，正常眼的明视距离大约是25cm。 请根据上述材料，回答下列问题 （1）远处物体反射来的光线经过晶状体折射后会聚在视网膜前，这就是近视眼，应佩戴________（选填“凸透镜”或“凹透镜”）矫正。 （2）正常眼的明视距离大约是________cm。 （3）如何预防眼睛疲劳，请你提出一条合理化建议：________________________。 考点43-3科普阅读题-光学实例参考答案： 历年北京中考真题 （25）（1）白天强光干扰条件下；（2）2.3；（3）B；（4）光的折射；望远镜。 （19）（1）色散；（2）银河系晕；（3）22； （16）（1）C；（2）C；（3）AB； 第1组 1.（1）太阳同步晨昏轨道；（2）5.6；（3）M； 2.（1）观测太阳活动； （2）313部小射电望远镜均匀排布在一个圆周上，定标塔在圆环的中心； （3）500； （4）几个力共同作用产生的效果可以与一个力产生的效果相同； 3.（1）高能量密度；（2）激光中心点得温度随着光照时间得增大二升高；（3）120； 4.（1）小鉴不能全纳人面，故令微凸，收人面令小，则鉴虽小而能全纳人面 （2）A （3）M = R/(2u+R )=2m/(2×0.5m+2m)=0.67（其它答案合理即给分）； 第2组 1.（1）校正锅口水平；（2）BD； 2.（1）多种单色光或复色光； （2）每种原子都有其独特的光谱，因此可以根据光谱来鉴别物质和确定它的化学组成； 3.（1）A；（2）A；（3）C； 4.（1）不正确；（2）凹；（3）近视； （4）不合适；因为人在看远处时抬头，眼睛向上，看近处时低头，眼睛向下； 第3组 1.（1）角反射器；（2）不是；（3）3.9×105；（4）90； 2.（1）3X108；（2）折射或反射；（3）电磁波；； （4）探究科学的道路很漫长； 科学探究，方法很重要，可以不断改进和完善； 研究问题要有严谨的科学态度。 3.（1）B；（2）AC； 4.（1）近；（2）B；（3）长；小； 5.（1）大于；（2）虚；（3）手术时用的内窥镜；（答案合理均给分） 6.（1）凹透镜；（2）25；（3）让物体与眼睛的距离为25cm（或不要长时间看书，中间要适当休息，或多做眼保健操）； 第 2 页 共 6 页 学科网（北京）股份有限公司 $