第四节 光的色散(重难点专练)物理新教材沪科版八年级全一册
2026-09-24
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内容正文:
第四节 光的色散
题型01 光的色散与三棱镜实验
题型02 光的三原色
题型03 物体的颜色规律
题型04 光现象综合辨析
▌题型01 光的色散与三棱镜实验
1.色散的定义:太阳光通过三棱镜后被分解为不同颜色的光,在光屏上形成彩色光带,这种现象叫做光的色散。
2.牛顿三棱镜实验
实验装置:太阳光、带狭缝的挡光板、三棱镜、白色光屏;
实验现象:白光通过三棱镜后,光屏上出现红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫依次排列的彩色光带;
实验结论:白光是由各种色光混合而成的复色光,并非单色光。
3.色散的本质:光的色散本质是光的折射,由于不同颜色的光通过三棱镜时偏折程度不同,从而被分解开;其中红光偏折程度最小,紫光偏折程度最大。
4.彩虹的形成:雨后天空悬浮大量细小水珠,太阳光照射到小水珠上发生折射色散,被分解成七色光,形成彩虹;本质是光的色散现象,属于光的折射。
5.拓展实验:水三棱镜:用水代替玻璃制成三棱镜,同样可以使太阳光发生色散,证明不同透明介质都能产生色散现象。
6.高频易错点
误认为光的色散是光的反射现象,色散本质是不同色光的折射程度不同;
混淆色光的偏折程度,记反红光和紫光的偏折大小;
认为白光是单色光,白光是由七种色光混合而成的复色光。
7.考法点拨:单元测常以选择题、填空题考查现象与本质判断;中考常结合自然现象考查色散的识别与成因分析。
1.阅读短文,回答问题。
海洋、植物的表面和土壤中都含有水。在太阳的照射下,它们都会变得越来越热,它们再也不能忍受炎热的时候,就变成水蒸气在空气的帮助下逃脱,它们会变得很轻,然后进入到天空,也就是我们经常说的大气层。在上升的过程中,高度越来越高,温度越来越低,水蒸气就变成小水滴或小冰晶,这些小水滴和小冰晶逐渐增多从而形成云。
(1)平时所说“月亮躲进云里”中月亮以云为参照物是_________(选填“运动”或“静止”)的。
(2)太阳光是白光,彩云的出现说明白光是由各种色光混合而成的。如图-1所示,让太阳光通过三棱镜后形成各种颜色的光,这种现象叫做光的_________,在屏幕最底端出现的是紫光,说明介质对紫光的偏折程度最大。如果各种色光以相同入射角斜射入水中,折射角最大的是_________光。
(3)如图-1所示的彩色光带中,将温度计放置在红光外侧时,温度计示数升高得最明显,说明该区域存在一种看不见的光,这种光叫_________。
【答案】(1)运动;(2)色散 红;(3)红外线
【解析】(1)以云为参照物,月亮相对于云的位置发生了改变,所以月亮是运动的。
(2)太阳光是复色光,通过三棱镜后形成七种颜色的色光,这种现象叫做光的色散;
在光的色散现象中,不同颜色的光折射程度不同,紫光折射程度最大,红光偏折程度最小,当各种颜色的光以相同入射角斜射入水中时,红光偏离法线最远,所以折射角最大的是红光。
(3)红光外侧能使温度计示数升高最明显,说明红光外侧存在一种热作用非常强的光,这种光叫做红外线,其具有较强的热效应。
2.小新同学学完《光现象》后,对下列光现象作出相关判断。下列说法错误的是( )
A.甲图:向空杯中射入一束光,在杯底形成光斑,逐渐向杯中加水,光斑会向右移
B.乙图:由于光的折射,早晨太阳还处于地平线以下时,人们就能看到它
C.丙图:让一束太阳光照射到三棱镜上,红光偏折程度最大,紫光偏折程度最小
D.丁图:光的色散说明了白光是由各种色光混合而成
【答案】C
【解析】A.向空杯加水时,入射光从空气斜射入水中会发生折射,折射角小于入射角,光斑会向右侧移动,故A正确;
B.大气层密度不均匀,太阳光传播时发生折射,太阳实际位置在地平线以下时,我们就能通过折射看到太阳的虚像,故B正确;
C.太阳光经三棱镜色散时,红光偏折程度最小,紫光偏折程度最大,与选项描述不符,故C错误;
D.光的色散现象将白光分解为多种色光,直接说明了白光是由各种色光混合而成的,故D正确。
本题选择说法错误的,故选C。
3.如图所示,太阳光通过三棱镜后,在白纸上获得了一条彩色的光带,甲处是什么颜色的光___________(选填“红色”或“紫色”)。
【答案】紫色
【解析】如图所示,太阳光通过三棱镜后,在白纸上获得了一条彩色的光带,白光被分解成为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光,其中红光偏折角度最小,紫光偏折角度最大,由图可知,甲处的光偏折角度最大,所以甲处是紫色光。
4.在阳光的照射下,瀑布旁、花园喷泉中,常能看见彩虹。有时,彩虹还会出现在天空。绚丽的彩虹来无声息,去无踪影,你知道彩虹是怎样形成的吗?
【答案】彩虹是太阳光通过空气中的水滴时,发生折射、反射和色散形成的。太阳光由多种色光组成,进入水滴后先折射,再在水滴内反射,最后折射出水滴,不同色光因折射角度不同而分散,形成彩色光带。
【解析】略
5.如图,在水盆中斜插一块平面镜,让太阳光斜射到平面镜上适当调整平面镜的位置、角度,可以在墙壁上看到彩色的光带,这是光的________现象;为了更清晰地区分出各条彩色光带的色彩,可以适当_________(增大/减小)盆与墙壁的距离;彩色光带就像雨后的彩虹,我们_________(选填“背对/正对”)着太阳喷水,也能观察到“人造虹”现象。
【答案】 色散 增大 背对
【解析】太阳光属于复色光,斜射到水中的平面镜后,经过水层的折射等作用被分解为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种单色光,在墙壁上形成彩色光带,这是光的色散现象;
适当增大盆与墙壁的距离,不同色光的传播路径会进一步分开,彩色光带的总宽度会变大,各条色带的色彩区分就会更清晰;
彩虹是太阳光进入空中的小水滴,经过折射、反射后形成的,彩虹的实际位置在太阳的对面,因此我们需要背对太阳喷水,才能接收到小水滴色散形成的色光,观察到人造虹。
6.在探究光的色散实验时,让太阳光正对木板,透过木板上的一个狭缝a射向无色透明三棱镜M上,发现右侧的白色光屏上出现了彩色光带,关于以上现象的分析正确的是( )
A.彩色光带在A处
B.彩色光带的上边缘为紫色
C.将光屏向右平移远离M,彩色光带将变大
D.若将M向右平移靠近光屏,彩色光带将变大
【答案】C
【解析】AB.太阳光正对三棱镜发出后,会发生折射,即会发生色散形成一条彩色光带,而紫光偏折能力最强,红光偏折能力最弱,光线经过三棱镜发生偏折,如图所示:
光线出射后的彩色光带会在光屏B处所在位置,红光偏折程度小在B上部,紫光偏折程度大在B下部,光屏A上没有彩色光带,故AB错误;
C.不同色光的偏折角固定,将光屏向右平移远离三棱镜M时,传播距离变大,不同色光分散开的范围变大,因此彩色光带宽度变大,故C正确;
D.若将M向右平移靠近光屏,M到光屏的距离变小,不同色光分散开的范围变小,因此彩色光带会变小,故D错误。
故选 C。
7.如图甲所示,一束太阳光通过三棱镜射到光屏上。
(1)图甲中a处是______光,光屏应选择______色;
(2)小明在实验中不小心把三棱镜掉在了地面上,发现三棱镜的顶角摔掉了,_____(能/不能)完成以上实验;
(3)小明想继续验证红光是单色光还是复色光,请选择一个合理的方案( )(填写字母)
A.将红光继续通过三棱镜,观察有无色散
B.将红光照射在白纸上,观察白纸的颜色
C.红光是从白光中色散出来的,故无需验证
(4)如果光屏上彩色光带分布过于密集,可以适当____(增大/减小)光屏与三棱镜间的距离;
(5)图乙中,一束红光经三棱镜折射后,在光屏上a点处形成一个红色光斑。现保持入射光位置、方向及三棱镜位置不变,仅将红光改为紫光,紫色光斑在_______(a点上方/a点下方/a点处)。
【答案】(1)紫 白;(2)能;(3)A;(4)增大;(5)a点下方
【解析】(1)[1]由于三棱镜倒放,且紫光的偏折能力最强,红光的偏折能力最弱,因此,位于光屏a点处的是紫色光。
[2]白色的光屏反射所有的色光,光屏应该选择白色的。
(2)三棱镜的顶角摔掉了,折射能力不变,剩下的三棱镜仍能完成以上实验。
(3)复色光会发生色散现象,单色光不会,则为了验证红光是单色光还是复色光,可以将红光继续通过三棱镜,观察有无色散,故A符合题意,BC不符合题意。
故选A。
(4) 如果光屏上彩色光带分布过于密集,可以适当增大光屏与三棱镜间的距离,从而增大不同色光的间距。
(5)光的色散中,紫光的偏折程度最大,则图乙中保持入射光位置、方向及三棱镜位置不变,仅将红光改为紫光,紫色光斑在a点下方。
8.如图所示,在暗室中做光的色散实验。
(1)实验中可以观察到白屏上出现彩色光带,其中A处是___________色光;
(2)在三棱镜与白屏之间插一块玻璃,发现白屏上的各种色光分布没有任何变化,则该玻璃的颜色是___________色的;
(3)彩色光带中的蓝光属于___________光(选填“可见”或“不可见”),对人眼伤害较大;
(4)我们把一支温度计的玻璃泡放在___________(选填“A”或“B”)的外侧,发现温度计的示数较高,说明这种光线具有___________,为了使温度计的示数变化更明显,你的改进措施是___________。
【答案】(1)紫;(2)透明;(3)可见;(4)B 热效应 将温度计玻璃泡涂黑
【解析】(1)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;不同颜色的光通过三棱镜时偏折程度不同,红光偏折最小,紫光偏折最大,因此A处是紫色光,B处是红色光。
(2)透明物体可以让与它相同的色光透过,若在三棱镜与白屏之间插一块玻璃,发现白屏上的各种色光分布没有任何变化,则说明该玻璃是无色透明的。
(3)红外线和紫外线是不可见光,彩色光带中的蓝光属于可见光,对人眼伤害较大。
(4)[1][2]因为红外线具有热效应,它位于红色光的外侧,所以温度计放在B处的外侧示数会上升。
[3]黑色物体能吸收各种色光,为了使温度计示数变化更快更明显,我们可以将温度计玻璃泡涂黑。
9.如图所示,只含红光和紫光的复色光束PO,沿半径方向射入空气中的玻璃半圆柱后,如果被分成OA、OB、OC三光束沿图示方向射出,则( )
A.OA为红光,OB为紫光
B.OA为紫光,OB为红光
C.OA为红光,OB为复色光
D.OA为紫光,OC为红光
【答案】B
【解析】由题可知,PO为复色光束,OC为反射光,故OC应为复色光;而折射后分成OA、OB两光束,故一定发生了色散,偏折程度大的为紫光,偏折程度小的为红光,即OA为紫光,OB为红光。故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
10.如图甲,英国物理学家牛顿让太阳光通过三棱镜,其中______(选填“红光”或“紫光”)偏折程度最大;如图乙,小明在白纸上写上黑色的错题,红色的答案,找一块红色的透明塑料片遮盖在错题上,如图所示,此时能看到______色的背景。
【答案】 紫光 红
【解析】[1]太阳光经过三棱镜后,会分解为多种不同色光,不同色光偏折程度不同,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。
[2]透明物体能透过与自身颜色相同的色光,吸收颜色不同的色光,所以红色透明塑料片能透过红光,此时看到的背景是红色的。
▌题型02 光的三原色
1.三原色的定义:红、绿、蓝三种颜色的光无法用其他颜色的光混合而成,其他颜色的光可以通过这三种色光适当混合得到,因此红、绿、蓝被称为光的 “三原色”。
2.混合规律:三种色光按不同比例混合,可以得到各种不同的色光;等量混合可以得到白光。
3.生活应用:彩色电视机、计算机、手机的显示屏幕,都是通过三原色光混合呈现出艳丽的彩色画面。
4.高频易错点
混淆光的三原色与颜料的三原色,光的三原色是红、绿、蓝,颜料的三原色是红、黄、蓝;
认为三原色可以由其他色光混合得到,三原色是最基本的色光,不能被混合生成。
5.考法点拨:单元测、月考常以选择题考查三原色的识记与应用;中考常结合生活科技考查基础概念的判断。
11.2023年的央视春晚采用我国自主研发的三维菁彩声技术,世界各地音乐家同唱一首歌。观众即使不看画面,也可以通过演员声音的______(选填“音调”“响度”或“音色”)分辨出谁在现场演唱。还有VR画师为“凤凰”添羽,为“麒麟”点睛,这么多绚丽的光,其实只需红、______、蓝三种色光合成。
【答案】 音色 绿
【解析】不同发声体的材料和结构等不同,发出声音的音色不同,所以可通过音色分辨不同的演唱者;
红、绿、蓝是光的三原色,三种色光按不同比例混合可得到多种色光。
12.小明一家周末自驾去郊外游玩。上午8:00从家出发,行驶后于8:30到达高速公路入口。在高速上以的速度匀速行驶2h,随后因隧道内道路施工拥堵停留了,期间路边的彩色大屏幕不间断地播放安全驾驶的宣传视频。拥堵结束后,他们以的速度继续行驶到达目的地。请对以下题目进行解答:
(1)路边大屏幕上彩色画面就是由______、______、______三种原色混合而成的。
(2)从家到高速公路入口的平均速度是多少km/h?
(3)全程的平均速度是多少km/h?(结果保留一位小数)
【答案】(1)红 绿 蓝;(2);(3)
【解析】(1)光的三原色为红、绿、蓝,彩色屏幕的丰富色彩就是由这三种色光按不同比例混合得到的。
(2)从家到高速公路入口的时间为
从家到高速入口的平均速度
(3)拥堵前在高速上行驶路程
拥堵时间
拥堵后行驶时间
拥堵后行驶路程
总路程
总时间
全程平均速度
13.华为mate60最近发布,“遥遥领先”和打破外国芯片技术封锁成为热议,其芯片技术制作工艺达到了7nm级别,________m,该手机屏幕多彩的颜色是由红、________、蓝三种色光混合而成的
【答案】 绿
【解析】 根据物理知识可知,因此;
光的三原色为红、绿、蓝,这三种色光可以混合出屏幕上多彩的颜色。
14.如图甲所示,一束白光经三棱镜后,被分解成红、橙、____________、绿、蓝、靛、紫多种色光的现象叫做光的____________现象,最早发现这一现象的是英国物理学家____________,其中红光的偏折程度最____________。图乙为色光三原色的示意图,图中区域1应标____________。
【答案】 黄 色散 牛顿 小 白
【解析】白光经三棱镜折射后分解为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光的现象,叫作光的色散,这是因为不同色光在三棱镜中的折射程度不同,从而被分离开;
最早通过实验发现光的色散现象的物理学家是牛顿;其中红光的偏折程度最小,紫光的偏折程度最大;
色光的三原色是红、绿、蓝,图乙里已经标注了红、绿两个原色圆,区域2就是剩下的三原色之一蓝色;而红、绿、蓝三种色光按比例等量混合后会得到白光,因此三个圆的重叠区域1是白色。
15.如图是微信启动背景照片,寓意为从“人类起源”到“华夏文明”的历史发展。该图是我国地球同步气象卫星“风云四号”利用红外遥感技术拍摄合成的。下列说法中正确的是( )
A.光线可以用来表示光的明暗程度
B.图中人的影子是由于光的反射形成的
C.以地面为参照物,“风云四号”卫星是静止的
D.手机屏幕显示的彩色由红、黄、蓝三原色构成
【答案】C
【解析】A.光线是为了方便研究光的传播引入的理想化模型,仅用来表示光的传播路径和方向,不能表示光的明暗程度,故A错误;
B.影子的形成原理是光沿直线传播,光无法绕过不透明的人体,从而在后方形成暗区,故B错误;
C.“风云四号”是地球同步气象卫星,它绕地球转动的周期和地球自转周期完全相同,相对地面的位置不会发生变化,因此以地面为参照物,该卫星是静止的,故C正确;
D.手机等电子屏幕的彩色光由红、绿、蓝三原光混合构成,红、黄、蓝是颜料的三原色,并非光的三原色,故D错误。
故选C。
▌题型03 物体的颜色规律
1.透明物体的颜色
决定因素:由能够透过它的色光决定;
规律:透明物体只允许与自身颜色相同的色光透过,吸收其他色光;
特例:无色透明物体能让所有颜色的光都穿过,如纯净的水、无色玻璃。
2.不透明物体的颜色
决定因素:由它反射的色光决定;
规律:不透明物体只反射与自身颜色相同的色光,吸收其他色光;
特例:白色物体反射所有颜色的光;黑色物体吸收所有颜色的光。
3.典型实例
红色月季花:反射红光,吸收其他色光,呈现红色;
蓝色玻璃:透过蓝光,吸收其他色光,呈现蓝色;
白色电影幕布:反射所有色光,能呈现出各种彩色的画面。
4.特殊情境判断:用单色光照射不同颜色的物体时,若物体颜色与光的颜色相同,物体呈现该色光的颜色;若不同,物体呈现黑色。例如蓝光照射红色玫瑰,玫瑰吸收蓝光,呈现黑色。
5.高频易错点
误认为不透明物体的颜色是物体本身发出的,是反射的色光进入眼睛形成的视觉;
混淆透明与不透明物体的颜色决定因素,记反透过和反射的规律;
误认为黑色物体反射黑光,黑色是吸收了所有色光,没有光反射进入眼睛。
6.考法点拨:单元测常结合情境题考查颜色判断;中考常结合生活场景考查物体颜色的规律应用。
16.智能手环配有绿色LED灯搭配感光光电二极管照射血管,当心脏跳动时,血液流量增多,由于血液是红色的,它可以________(选填“吸收”或“反射”)绿光。根据绿光的光强变化,测得心率。佩戴者在操场上进行慢跑锻炼,智能手环记录情况如图所示,则慢跑过程中的平均速度为________m/s。(计算结果保留一位小数)
【答案】 吸收 3.3
【解析】不透明物体颜色由它反射的色光决定,红色血液反射红光,吸收绿光。
慢跑的平均速度为
17.如图是电影银幕上红头绿身的鹦鹉画面,如果用绿光照在其身上,看到的头部是________(颜色)。
【答案】黑色
【解析】不透明物体的颜色由它反射的色光决定,只反射与自身颜色相同的色光,吸收其他颜色的色光。鹦鹉头部为红色,当绿光照在头部时,头部只反射红光,会吸收绿光,没有光线被反射出来。没有光线从头部反射进入人眼,所以看到的头部是黑色。
18.某校白蓝相间校服,当同学们身着校服走进只有红色光源的房间时,校服会呈现出( )
A.红蓝相间 B.全部黑色 C.全部红色 D.红黑相间
【答案】D
【解析】白色物体能反射所有颜色的光。当白色部分的上衣处于只有红色光源的房间时,白色部分会反射红色光,所以白色部分看起来是红色的。蓝色物体只反射蓝色光,吸收其他颜色的光。在只有红色光源的房间里,蓝色部分的上衣会吸收红色光,没有光被反射出来,所以蓝色部分看起来是黑色的。因此,当同学们身着白蓝相间的校服走进只有红色光源的房间时,上衣会呈现出红黑相间的颜色,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
19.如图所示,将一块蓝色透明玻璃片甲和一块红色透明玻璃片乙水平放置并部分重叠,然后在正下方的水平桌面上放置一张大白纸,设法将太阳光竖直照射到玻璃片上,则大白纸上各区域所呈现的颜色,下列说法不正确的是( )
A.Ⅰ区域为蓝色 B.Ⅱ区域为黑色 C.Ⅲ区域为黑色 D.Ⅲ区域为红色
【答案】C
【解析】A.区域Ⅰ仅被蓝色透明玻璃甲覆盖,太阳光里只有蓝光能透过甲,照射到白纸上,因此Ⅰ区域呈蓝色,故A正确;
B.区域Ⅱ是两块玻璃的重叠区域,太阳光先透过其中一块玻璃,再透过另一块玻璃时,光被全部吸收,没有任何色光能最终到达下方白纸,因此Ⅱ区域呈黑色,故B正确;
CD.区域Ⅲ仅被红色透明玻璃乙覆盖,太阳光里只有红光能透过乙,照射到白纸上,因此Ⅲ区域呈红色,故C错误,D正确。
本题选择不正确的,故选 C。
20.“捡秋”一词悄然走红。如图为小聪同学利用捡到的红色树叶拼成的一朵“小花”。下列说法中正确的是( )
A.树叶呈现红色,是因为吸收太阳光中的红色光
B.人们能看到树叶,是因为光在树叶上发生了镜面反射
C.戴着蓝色墨镜观察树叶,看到的树叶是蓝色的
D.将红色滤色镜挡在照相机镜头前,照片上树叶的颜色是红色
【答案】D
【解析】A.不透明物体的颜色是由它反射的色光所决定的,树叶呈现红色,是因为反射太阳光中的红色光,故A错误;
B.人们能看到树叶,是因为光在树叶上发生了漫反射,反射光线朝向各个方向,故B错误;
C.红色树叶只反射红光,红光无法透过蓝色墨镜,所以戴着蓝色墨镜观察树叶,看到的树叶是黑色的,故C错误;
D.红色树叶只反射红光,将红色滤色镜挡在照相机镜头前,红光会透过红色滤色镜进入照相机镜头,照片上树叶的颜色是红色,故D正确。
故选D。
▌题型04 光现象综合辨析
1.三类光现象对比
光的直线传播:影子、小孔成像、日食月食、激光准直,成因是光在同种均匀介质中沿直线传播;
光的反射:平面镜成像、水中倒影、镜面反光,成因是光遇到物体表面返回原介质;
光的折射(含色散):池水变浅、铅笔折断、海市蜃楼、彩虹、三棱镜色散,成因是光进入另一种介质发生偏折。
2.快速判断方法
看到本身不发光的物体:大多是漫反射;
看到 “倒影”“镜像”:光的反射;
看到物体位置 “错位”“变浅”、出现彩色光带:光的折射 / 色散。
3.高频易错点
混淆彩虹的成因,彩虹是光的色散,属于折射,不是反射;
误认为所有彩色现象都是色散,不透明物体的颜色是反射色光形成的,不是色散。
4.考法点拨:单元测、月考常以选择题考查现象分类;中考常结合多种生活现象综合考查光现象的本质区分。
21.古人发现,随着太阳的移动,物体的影子也会发生相应的变化。我国古代的计时仪器圭表就是根据此现象发明的。
(1)如图是圭表计时的原理图。圭表计时用到了____________的知识。
(2)物理课上,老师与同学们进行了“激光打靶”的系列探究。激光笔打开后____光源(选填“是”或“不是”);如图(a)所示,激光能射中靶心是因为光在_______介质中是沿直线传播的;
(3)使用一个平面镜可以改变光的______,也可以使激光射中靶心;如图(b)所示,已知入射光线AO,请画出反射光线OB并标出反射角及大小______。
(4)若要使图所示的反射光线射中墙壁上的目标,在激光笔位置和方向均不动的情况下,可行的操作方法是:__________。
【答案】(1)光的直线传播;(2)是 同种均匀;(3)传播方向 ;(4)平面镜向上平移或将平面镜顺时针旋转一定角度
【解析】(1)圭表是通过太阳照射圭表的表杆,形成的影子长度变化来计时的,影子的形成是因为光在同种均匀介质中沿直线传播,遇到不透明的表杆后,在后方形成暗区。所以圭表计时用到了光的直线传播的知识。
(2)光源是能自行发光的物体,激光笔打开后能发出光,因此属于光源。
光在同种均匀介质中是沿直线传播的,所以激光能精准射中靶心。
(3)平面镜利用光的反射原理,能改变光的传播方向;
根据光的反射定律,反射角等于入射角,入射光线和反射光线分别位于法线的两侧,图(b)中入射角等于,在图(b)中法线的另一侧画出反射光线OB,并使反射角等于入射角等于,如图所示:
(4)在激光笔位置和发射方向均不变的情况下,要让反射光线射中墙上位置更高的目标,可将平面镜向上平移,反射光线就会向上移动射中目标;或将平面镜顺时针转动一定的角度,减小入射角,反射光线会向上偏转射中目标。
22.物理实验室。同学们经常去物理实验室上实验课。
(1)老师讲课时使用扩音器可以提高声音的( )
A.音调 B.响度 C.音色 D.振幅
(2)教室后方有一排玻璃橱窗,同学能在玻璃中看到自己的______像(选填“实”或“虚”);若同学到该玻璃的距离为5m,则该同学的像到玻璃的距离为______m。
(3)某同学发现橱窗有一块玻璃破损需要更换,他测得玻璃的长度为50______(填写单位),高度为1.7m,即______mm。
(4)根据平面镜成像的特点,在图中画出物体在单向透视玻璃中所成的像。
(5)小明同学尝试使用这种玻璃进行“探究平面镜成像特点”的实验。
①他将玻璃______放置在水平桌面上。实验应选择图1中______两支蜡烛灯,主要是为了便于比较像与物的______关系。
②图2中在寻找蜡烛灯A的像的位置时,眼睛应该在蜡烛灯______(选填“A”或“B”)侧观察。小明把蜡烛灯A向靠近玻璃板方向移动一段距离,则像的大小______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。移走蜡烛灯B,将一张白纸竖直放在该位置,直接观察白纸,白纸上______看到蜡烛灯A的像(选填“能”或“不能”)。
③若把玻璃板沿截成两部分(图3),并分别向两侧平移一小段距离,则蜡烛灯通过左右两部分玻璃板成像的情况是( )
A.各成半个像 B.玻璃从中间破裂了,所以不成像
C.两个玻璃板成的像在同一位置 D.两个玻璃板成的像在不同位置
【答案】(1)B;(2)虚 5;(3)cm 1700;(4);(5)垂直 甲、乙 大小 A 不变 不能 C
【解析】(1)A.音调由发声体振动的频率决定,扩音器不改变声音的频率,故A不符合题意;
B.扩音器增大了声音的强弱,即提高了声音的响度,故B符合题意;
C.音色由发声体的材料和结构决定,扩音器不改变音色,故C不符合题意;
D.振幅是物体振动的幅度,不是声音的特性,故D不符合题意。
故选B。
(2)玻璃橱窗相当于平面镜,平面镜成虚像;
由平面镜成像特点可知,像到镜面的距离等于物到镜面的距离,故像到玻璃的距离为。
(3)结合生活实际,橱窗玻璃的长度为;高度为
(4)像与物体关于平面镜对称,分别做出、点关于镜面的对称点、,用虚线连接,并在点上打上箭头即可。
(5)实验时玻璃板必须垂直放置,否则像会偏高/偏低,桌面后方的蜡烛无法和像完全重合;
实验选择完全相同的甲、乙两支蜡烛灯,便于比较像与物的大小关系。
平面镜成的像是光的反射形成的虚像,因此观察像时要在发光的蜡烛A的一侧,透过玻璃板观察;
平面镜成像时像与物大小始终相等,蜡烛A靠近玻璃板时物的大小不变,故像的大小不变;
虚像不能用光屏承接,故白纸上不能看到蜡烛A的像。
两块玻璃板沿截开后向两侧平移,每一半都仍能独立反射成像,由于物的位置没变,两个镜面的反射面仍在同一平面,根据成像规律,两个玻璃板成的像在同一位置。故选C。
23.光的反射定律有广泛的应用:
(1)生活应用:自行车尾灯的示意图如图所示。夜晚,当汽车的车灯照射在它上面时,它会将车灯发出的光,原路反射到汽车,对汽车司机起警示作用。自行车的尾灯________(选填“是”或“不是”)光源。一束光线经两次反射,能实现自行车尾灯效果的是________(选填“A”“B”或“C”);
(2)工业应用:如图是一种监测液面升降装置的原理图。光源S发出的一束激光与水平液面成40°角射向平静的液面;
①经过反射,入射光线与反射光线的夹角为________°;
②光经液面反射后射到液面上方水平标尺上的点。液面下降时,光点将________(选填“向左”“向右”或“不会”)移动。
③请在图中画出激光折射入水的大致光路;____
(3)生产应用:甘肃敦煌熔盐塔式光热电站用了超1.2万面定日镜(如图甲)。太阳位置变化时,自动控制系统调整定日镜角度,将太阳光反射到吸热塔顶端聚热。某束光传播路径如图乙,在图乙中画出平面镜位置,用表示。
【答案】(1)不是 B ;(2)100 向右 ;(3)
【解析】(1)自行车尾灯只能反射光,不能自行发光,因此不是光源。
自行车尾灯由多组互相垂直的平面镜组成,根据反射定律,互相垂直的平面镜可以让入射光经两次反射后,沿原方向反向返回,只有B图中两个反射面垂直,能实现该效果。
(2)入射角是入射光线和法线(垂直液面)的夹角,入射光线与液面成,因此入射角;反射角等于入射角,所以入射光线与反射光线的夹角为
当液面下降时,入射光线不变,入射角不变,入射点将右移,则反射光线将右移,光点将右移。
从入射点出发,光从空气斜射入水中,折射光线向法线偏折(折射角小于入射角),画出带向下箭头的折射光线即可。
(3)根据反射定律,法线是入射光线和反射光线的角平分线,平面镜与法线垂直,按该方法作图即可。
24.阅读材料,回答问题。
汽车与物理
汽车抬头显示(如图1)又叫汽车平视显示系统(Head-UpDisplay),简称HUD,是为了提高安全性而研发。它利用平面镜成像原理(如图2),使显示器上的重要行车数据通过前挡风玻璃成像在正前方、驾驶员不必低头,就可以看到车辆行驶的车速、油耗等信息。
凸面镜和凹面镜对光的作用在汽车上也有应用,它们也对汽车的安全行驶起着至关重要的作用。
车窗所采用的“智能玻璃”具有单向透光功能,使用时反射面必须是迎光面,就能从车内看到车外明亮的景物,从车外看不见较暗的车内景象这种玻璃还能根据车外光照度自动调节透明度(透明度是指车内光照度与车外光照度的比值),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乘积为定值,其图像如图7所示。
(1)下列与汽车相关的说法中正确的是______;
A.玻璃具有单向透光功能时,说明光路是不可逆的
B.行车数据在挡风玻璃上所成的像是正立、等大的实像
C.行车数据在挡风玻璃上所成的像是由光的折射形成的
D.夜间为了安全行车,应关闭车内的灯
(2)如图3所示“禁止鸣笛”的标志牌是在_________减弱噪声:;
(3)当轿车倒车时如图4所示,尾部在非安全距离内遇到人或障碍物,倒车雷达就会发出警报,方便司机判断车尾与后部障碍物间的距离。在倒车雷达工作的过程中,会应用到下列物理知识中的哪几项________:
①声的反射、②超声波、③声波可以传递信息、④声波可以传递能量
A.只有③ B.只有④ C.有①②③ D.有①②④
(4)该款新能源智能汽车行驶时,当驾驶员前方呈现数字时,则他直接看显示器会看到的_____(填正确选项的字母);
A. B. C. D.
(5)为减弱重影影响,厂方对前挡风玻璃进行了改造,应选用如图中_____所示的玻璃:
A.厚度均匀 B.上厚下 C.上薄下厚
(6)“智能玻璃”能根据车外光照度自动调节玻璃的透明度,当车外光照度为400Lx时,“智能玻璃”的透明度会自动调节约为_____%;
【答案】(1)D;(2)声源处;(3)C;(4)C;(5)B;(6)15
【解析】(1)A.单向玻璃透过的光也是具有可逆性的,只不过玻璃上镀了一层膜,导致亮的一面有强烈的反射光,所以只能单向透光,故A错误;
BC.挡风玻璃相当于平面镜,行车数据在挡风玻璃上所成的像是由于光的反射形成的正立、等大的虚像,故BC错误;
D.夜间车内开灯车内物体会在玻璃上发生平面镜成像,干扰司机查看车外路况,所以夜间为了安全行车,应关闭车内的灯。故D正确。
故选D。
(2)“禁止鸣笛”的标志牌是为了控制噪声的产生,属于在声源处减弱噪声。
(3)倒车雷达是利用超声波工作的,超声波遇到障碍物会反射,尾部在非安全距离内遇到人或障碍物就会发出警报,方便司机判断车尾与后部障碍物间的距离,是传递信息,综合分析①②③正确,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
(4)根据平面镜所成的像与物体关于镜面对称,由于显示器发出的光线先在反射镜反射后再次在前挡风玻璃上发生了反射,形成了虚像,这个虚像上下颠倒了两次的,因此直接看显示器和挡风玻璃上看到的是一样的,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
(5)由图可知,使用上厚下薄的B中的玻璃时,两个反射面的反射光略微发散,其反向延长线倾向于会聚,虚像落在反向延长线上,能让两个虚像尽可能靠近,从而减少重影的影响,所以选用上厚下薄的玻璃效果更好,故AC不符合题意,B符合题意。
故选B。
(6)由题意可知:“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,根据图像,车外光照度与透明度乘积为一定值
故当车外光照度为400Lx时,透明度为
25.虚像,是用光屏无法接收的,是人们的大脑和视觉系统被光路“欺骗”后产生的一种视觉错觉,但这种错觉遵循光学定律。某学习小组想对最近学习中的虚像进行系统小结,利用光路图进行了以下探究:
(1)平面镜成像:
①图﹣1中,光源S的像为S',根据图﹣2、图﹣3可知,人眼在平面镜前不同的位置看到的像是同一个像,即平面镜后的像具有唯一性。根据图﹣4分析可知:光源发出的所有光线经平面镜反射后,___________ (选填“一部分”或“所有”)反射光线的反向延长线均过像点。
②通过上述分析,请通过作图________判断图﹣5中,人的眼睛在图示位置___________ (选填“能”或“不能”)看到像S'。
(2)光的折射:
如图﹣6所示,岸上的人看水中的光源S时,光源发出的光传至人眼睛的途中,在水面发生折射后,折射光线进入人眼,折射光线的反向延长线相交形成虚像。因此,岸上的人看水里的物体会变浅。根据分析,请通过作图_______判断图﹣7中,人眼通过三棱镜看到光源S的像在光源S的___________ (选填“上方”或“下方”)。
【答案】(1)所有 能;(2) 上方
【解析】(1)[1]由图﹣4可知,S点射向镜面的光经过镜面反射后,所有反射光线的反向延长线均经过S′。
[2][3]据物像连线与镜面垂直,由S向平面镜作垂线并延长,根据物、像到平面镜的距离相等,找到S点的像点S′;连接眼睛和像点S′,与平面镜交于O点,反射光射向人眼,所以能够看到,据此作图。
(2)[1][2]第一次光线是光从空气斜射入玻璃中,折射光线向靠近法线的方向偏折;第二次光线是光从玻璃斜射入空气中,折射光线向远离法线的方向偏折,即折射光线向三棱镜的底边偏折;人眼在三棱镜右侧逆着折射光线观察,通过三棱镜看到光源S的像的位置在第二次折射光线的反向延长线上,即S的上方,据此作图。
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第四节 光的色散
题型01 光的色散与三棱镜实验
题型02 光的三原色
题型03 物体的颜色规律
题型04 光现象综合辨析
▌题型01 光的色散与三棱镜实验
1.色散的定义:太阳光通过三棱镜后被分解为不同颜色的光,在光屏上形成彩色光带,这种现象叫做光的色散。
2.牛顿三棱镜实验
实验装置:太阳光、带狭缝的挡光板、三棱镜、白色光屏;
实验现象:白光通过三棱镜后,光屏上出现红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫依次排列的彩色光带;
实验结论:白光是由各种色光混合而成的复色光,并非单色光。
3.色散的本质:光的色散本质是光的折射,由于不同颜色的光通过三棱镜时偏折程度不同,从而被分解开;其中红光偏折程度最小,紫光偏折程度最大。
4.彩虹的形成:雨后天空悬浮大量细小水珠,太阳光照射到小水珠上发生折射色散,被分解成七色光,形成彩虹;本质是光的色散现象,属于光的折射。
5.拓展实验:水三棱镜:用水代替玻璃制成三棱镜,同样可以使太阳光发生色散,证明不同透明介质都能产生色散现象。
6.高频易错点
误认为光的色散是光的反射现象,色散本质是不同色光的折射程度不同;
混淆色光的偏折程度,记反红光和紫光的偏折大小;
认为白光是单色光,白光是由七种色光混合而成的复色光。
7.考法点拨:单元测常以选择题、填空题考查现象与本质判断;中考常结合自然现象考查色散的识别与成因分析。
1.阅读短文,回答问题。
海洋、植物的表面和土壤中都含有水。在太阳的照射下,它们都会变得越来越热,它们再也不能忍受炎热的时候,就变成水蒸气在空气的帮助下逃脱,它们会变得很轻,然后进入到天空,也就是我们经常说的大气层。在上升的过程中,高度越来越高,温度越来越低,水蒸气就变成小水滴或小冰晶,这些小水滴和小冰晶逐渐增多从而形成云。
(1)平时所说“月亮躲进云里”中月亮以云为参照物是_________(选填“运动”或“静止”)的。
(2)太阳光是白光,彩云的出现说明白光是由各种色光混合而成的。如图-1所示,让太阳光通过三棱镜后形成各种颜色的光,这种现象叫做光的_________,在屏幕最底端出现的是紫光,说明介质对紫光的偏折程度最大。如果各种色光以相同入射角斜射入水中,折射角最大的是_________光。
(3)如图-1所示的彩色光带中,将温度计放置在红光外侧时,温度计示数升高得最明显,说明该区域存在一种看不见的光,这种光叫_________。
2.小新同学学完《光现象》后,对下列光现象作出相关判断。下列说法错误的是( )
A.甲图:向空杯中射入一束光,在杯底形成光斑,逐渐向杯中加水,光斑会向右移
B.乙图:由于光的折射,早晨太阳还处于地平线以下时,人们就能看到它
C.丙图:让一束太阳光照射到三棱镜上,红光偏折程度最大,紫光偏折程度最小
D.丁图:光的色散说明了白光是由各种色光混合而成
3.如图所示,太阳光通过三棱镜后,在白纸上获得了一条彩色的光带,甲处是什么颜色的光___________(选填“红色”或“紫色”)。
4.在阳光的照射下,瀑布旁、花园喷泉中,常能看见彩虹。有时,彩虹还会出现在天空。绚丽的彩虹来无声息,去无踪影,你知道彩虹是怎样形成的吗?
5.如图,在水盆中斜插一块平面镜,让太阳光斜射到平面镜上适当调整平面镜的位置、角度,可以在墙壁上看到彩色的光带,这是光的________现象;为了更清晰地区分出各条彩色光带的色彩,可以适当_________(增大/减小)盆与墙壁的距离;彩色光带就像雨后的彩虹,我们_________(选填“背对/正对”)着太阳喷水,也能观察到“人造虹”现象。
6.在探究光的色散实验时,让太阳光正对木板,透过木板上的一个狭缝a射向无色透明三棱镜M上,发现右侧的白色光屏上出现了彩色光带,关于以上现象的分析正确的是( )
A.彩色光带在A处
B.彩色光带的上边缘为紫色
C.将光屏向右平移远离M,彩色光带将变大
D.若将M向右平移靠近光屏,彩色光带将变大
7.如图甲所示,一束太阳光通过三棱镜射到光屏上。
(1)图甲中a处是______光,光屏应选择______色;
(2)小明在实验中不小心把三棱镜掉在了地面上,发现三棱镜的顶角摔掉了,_____(能/不能)完成以上实验;
(3)小明想继续验证红光是单色光还是复色光,请选择一个合理的方案( )(填写字母)
A.将红光继续通过三棱镜,观察有无色散
B.将红光照射在白纸上,观察白纸的颜色
C.红光是从白光中色散出来的,故无需验证
(4)如果光屏上彩色光带分布过于密集,可以适当____(增大/减小)光屏与三棱镜间的距离;
(5)图乙中,一束红光经三棱镜折射后,在光屏上a点处形成一个红色光斑。现保持入射光位置、方向及三棱镜位置不变,仅将红光改为紫光,紫色光斑在_______(a点上方/a点下方/a点处)。
8.如图所示,在暗室中做光的色散实验。
(1)实验中可以观察到白屏上出现彩色光带,其中A处是___________色光;
(2)在三棱镜与白屏之间插一块玻璃,发现白屏上的各种色光分布没有任何变化,则该玻璃的颜色是___________色的;
(3)彩色光带中的蓝光属于___________光(选填“可见”或“不可见”),对人眼伤害较大;
(4)我们把一支温度计的玻璃泡放在___________(选填“A”或“B”)的外侧,发现温度计的示数较高,说明这种光线具有___________,为了使温度计的示数变化更明显,你的改进措施是___________。
9.如图所示,只含红光和紫光的复色光束PO,沿半径方向射入空气中的玻璃半圆柱后,如果被分成OA、OB、OC三光束沿图示方向射出,则( )
A.OA为红光,OB为紫光
B.OA为紫光,OB为红光
C.OA为红光,OB为复色光
D.OA为紫光,OC为红光
10.如图甲,英国物理学家牛顿让太阳光通过三棱镜,其中______(选填“红光”或“紫光”)偏折程度最大;如图乙,小明在白纸上写上黑色的错题,红色的答案,找一块红色的透明塑料片遮盖在错题上,如图所示,此时能看到______色的背景。
▌题型02 光的三原色
1.三原色的定义:红、绿、蓝三种颜色的光无法用其他颜色的光混合而成,其他颜色的光可以通过这三种色光适当混合得到,因此红、绿、蓝被称为光的 “三原色”。
2.混合规律:三种色光按不同比例混合,可以得到各种不同的色光;等量混合可以得到白光。
3.生活应用:彩色电视机、计算机、手机的显示屏幕,都是通过三原色光混合呈现出艳丽的彩色画面。
4.高频易错点
混淆光的三原色与颜料的三原色,光的三原色是红、绿、蓝,颜料的三原色是红、黄、蓝;
认为三原色可以由其他色光混合得到,三原色是最基本的色光,不能被混合生成。
5.考法点拨:单元测、月考常以选择题考查三原色的识记与应用;中考常结合生活科技考查基础概念的判断。
11.2023年的央视春晚采用我国自主研发的三维菁彩声技术,世界各地音乐家同唱一首歌。观众即使不看画面,也可以通过演员声音的______(选填“音调”“响度”或“音色”)分辨出谁在现场演唱。还有VR画师为“凤凰”添羽,为“麒麟”点睛,这么多绚丽的光,其实只需红、______、蓝三种色光合成。
12.小明一家周末自驾去郊外游玩。上午8:00从家出发,行驶后于8:30到达高速公路入口。在高速上以的速度匀速行驶2h,随后因隧道内道路施工拥堵停留了,期间路边的彩色大屏幕不间断地播放安全驾驶的宣传视频。拥堵结束后,他们以的速度继续行驶到达目的地。请对以下题目进行解答:
(1)路边大屏幕上彩色画面就是由______、______、______三种原色混合而成的。
(2)从家到高速公路入口的平均速度是多少km/h?
(3)全程的平均速度是多少km/h?(结果保留一位小数)
13.华为mate60最近发布,“遥遥领先”和打破外国芯片技术封锁成为热议,其芯片技术制作工艺达到了7nm级别,________m,该手机屏幕多彩的颜色是由红、________、蓝三种色光混合而成的
14.如图甲所示,一束白光经三棱镜后,被分解成红、橙、____________、绿、蓝、靛、紫多种色光的现象叫做光的____________现象,最早发现这一现象的是英国物理学家____________,其中红光的偏折程度最____________。图乙为色光三原色的示意图,图中区域1应标____________。
15.如图是微信启动背景照片,寓意为从“人类起源”到“华夏文明”的历史发展。该图是我国地球同步气象卫星“风云四号”利用红外遥感技术拍摄合成的。下列说法中正确的是( )
A.光线可以用来表示光的明暗程度
B.图中人的影子是由于光的反射形成的
C.以地面为参照物,“风云四号”卫星是静止的
D.手机屏幕显示的彩色由红、黄、蓝三原色构成
▌题型03 物体的颜色规律
1.透明物体的颜色
决定因素:由能够透过它的色光决定;
规律:透明物体只允许与自身颜色相同的色光透过,吸收其他色光;
特例:无色透明物体能让所有颜色的光都穿过,如纯净的水、无色玻璃。
2.不透明物体的颜色
决定因素:由它反射的色光决定;
规律:不透明物体只反射与自身颜色相同的色光,吸收其他色光;
特例:白色物体反射所有颜色的光;黑色物体吸收所有颜色的光。
3.典型实例
红色月季花:反射红光,吸收其他色光,呈现红色;
蓝色玻璃:透过蓝光,吸收其他色光,呈现蓝色;
白色电影幕布:反射所有色光,能呈现出各种彩色的画面。
4.特殊情境判断:用单色光照射不同颜色的物体时,若物体颜色与光的颜色相同,物体呈现该色光的颜色;若不同,物体呈现黑色。例如蓝光照射红色玫瑰,玫瑰吸收蓝光,呈现黑色。
5.高频易错点
误认为不透明物体的颜色是物体本身发出的,是反射的色光进入眼睛形成的视觉;
混淆透明与不透明物体的颜色决定因素,记反透过和反射的规律;
误认为黑色物体反射黑光,黑色是吸收了所有色光,没有光反射进入眼睛。
6.考法点拨:单元测常结合情境题考查颜色判断;中考常结合生活场景考查物体颜色的规律应用。
16.智能手环配有绿色LED灯搭配感光光电二极管照射血管,当心脏跳动时,血液流量增多,由于血液是红色的,它可以________(选填“吸收”或“反射”)绿光。根据绿光的光强变化,测得心率。佩戴者在操场上进行慢跑锻炼,智能手环记录情况如图所示,则慢跑过程中的平均速度为________m/s。(计算结果保留一位小数)
17.如图是电影银幕上红头绿身的鹦鹉画面,如果用绿光照在其身上,看到的头部是________(颜色)。
18.某校白蓝相间校服,当同学们身着校服走进只有红色光源的房间时,校服会呈现出( )
A.红蓝相间 B.全部黑色 C.全部红色 D.红黑相间
19.如图所示,将一块蓝色透明玻璃片甲和一块红色透明玻璃片乙水平放置并部分重叠,然后在正下方的水平桌面上放置一张大白纸,设法将太阳光竖直照射到玻璃片上,则大白纸上各区域所呈现的颜色,下列说法不正确的是( )
A.Ⅰ区域为蓝色 B.Ⅱ区域为黑色 C.Ⅲ区域为黑色 D.Ⅲ区域为红色
20.“捡秋”一词悄然走红。如图为小聪同学利用捡到的红色树叶拼成的一朵“小花”。下列说法中正确的是( )
A.树叶呈现红色,是因为吸收太阳光中的红色光
B.人们能看到树叶,是因为光在树叶上发生了镜面反射
C.戴着蓝色墨镜观察树叶,看到的树叶是蓝色的
D.将红色滤色镜挡在照相机镜头前,照片上树叶的颜色是红色
▌题型04 光现象综合辨析
1.三类光现象对比
光的直线传播:影子、小孔成像、日食月食、激光准直,成因是光在同种均匀介质中沿直线传播;
光的反射:平面镜成像、水中倒影、镜面反光,成因是光遇到物体表面返回原介质;
光的折射(含色散):池水变浅、铅笔折断、海市蜃楼、彩虹、三棱镜色散,成因是光进入另一种介质发生偏折。
2.快速判断方法
看到本身不发光的物体:大多是漫反射;
看到 “倒影”“镜像”:光的反射;
看到物体位置 “错位”“变浅”、出现彩色光带:光的折射 / 色散。
3.高频易错点
混淆彩虹的成因,彩虹是光的色散,属于折射,不是反射;
误认为所有彩色现象都是色散,不透明物体的颜色是反射色光形成的,不是色散。
4.考法点拨:单元测、月考常以选择题考查现象分类;中考常结合多种生活现象综合考查光现象的本质区分。
21.古人发现,随着太阳的移动,物体的影子也会发生相应的变化。我国古代的计时仪器圭表就是根据此现象发明的。
(1)如图是圭表计时的原理图。圭表计时用到了____________的知识。
(2)物理课上,老师与同学们进行了“激光打靶”的系列探究。激光笔打开后____光源(选填“是”或“不是”);如图(a)所示,激光能射中靶心是因为光在_______介质中是沿直线传播的;
(3)使用一个平面镜可以改变光的______,也可以使激光射中靶心;如图(b)所示,已知入射光线AO,请画出反射光线OB并标出反射角及大小______。
(4)若要使图所示的反射光线射中墙壁上的目标,在激光笔位置和方向均不动的情况下,可行的操作方法是:__________。
22.物理实验室。同学们经常去物理实验室上实验课。
(1)老师讲课时使用扩音器可以提高声音的( )
A.音调 B.响度 C.音色 D.振幅
(2)教室后方有一排玻璃橱窗,同学能在玻璃中看到自己的______像(选填“实”或“虚”);若同学到该玻璃的距离为5m,则该同学的像到玻璃的距离为______m。
(3)某同学发现橱窗有一块玻璃破损需要更换,他测得玻璃的长度为50______(填写单位),高度为1.7m,即______mm。
(4)根据平面镜成像的特点,在图中画出物体在单向透视玻璃中所成的像。
(5)小明同学尝试使用这种玻璃进行“探究平面镜成像特点”的实验。
①他将玻璃______放置在水平桌面上。实验应选择图1中______两支蜡烛灯,主要是为了便于比较像与物的______关系。
②图2中在寻找蜡烛灯A的像的位置时,眼睛应该在蜡烛灯______(选填“A”或“B”)侧观察。小明把蜡烛灯A向靠近玻璃板方向移动一段距离,则像的大小______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。移走蜡烛灯B,将一张白纸竖直放在该位置,直接观察白纸,白纸上______看到蜡烛灯A的像(选填“能”或“不能”)。
③若把玻璃板沿截成两部分(图3),并分别向两侧平移一小段距离,则蜡烛灯通过左右两部分玻璃板成像的情况是( )
A.各成半个像 B.玻璃从中间破裂了,所以不成像
C.两个玻璃板成的像在同一位置 D.两个玻璃板成的像在不同位置
23.光的反射定律有广泛的应用:
(1)生活应用:自行车尾灯的示意图如图所示。夜晚,当汽车的车灯照射在它上面时,它会将车灯发出的光,原路反射到汽车,对汽车司机起警示作用。自行车的尾灯________(选填“是”或“不是”)光源。一束光线经两次反射,能实现自行车尾灯效果的是________(选填“A”“B”或“C”);
(2)工业应用:如图是一种监测液面升降装置的原理图。光源S发出的一束激光与水平液面成40°角射向平静的液面;
①经过反射,入射光线与反射光线的夹角为________°;
②光经液面反射后射到液面上方水平标尺上的点。液面下降时,光点将________(选填“向左”“向右”或“不会”)移动。
③请在图中画出激光折射入水的大致光路;____
(3)生产应用:甘肃敦煌熔盐塔式光热电站用了超1.2万面定日镜(如图甲)。太阳位置变化时,自动控制系统调整定日镜角度,将太阳光反射到吸热塔顶端聚热。某束光传播路径如图乙,在图乙中画出平面镜位置,用表示。
24.阅读材料,回答问题。
汽车与物理
汽车抬头显示(如图1)又叫汽车平视显示系统(Head-UpDisplay),简称HUD,是为了提高安全性而研发。它利用平面镜成像原理(如图2),使显示器上的重要行车数据通过前挡风玻璃成像在正前方、驾驶员不必低头,就可以看到车辆行驶的车速、油耗等信息。
凸面镜和凹面镜对光的作用在汽车上也有应用,它们也对汽车的安全行驶起着至关重要的作用。
车窗所采用的“智能玻璃”具有单向透光功能,使用时反射面必须是迎光面,就能从车内看到车外明亮的景物,从车外看不见较暗的车内景象这种玻璃还能根据车外光照度自动调节透明度(透明度是指车内光照度与车外光照度的比值),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乘积为定值,其图像如图7所示。
(1)下列与汽车相关的说法中正确的是______;
A.玻璃具有单向透光功能时,说明光路是不可逆的
B.行车数据在挡风玻璃上所成的像是正立、等大的实像
C.行车数据在挡风玻璃上所成的像是由光的折射形成的
D.夜间为了安全行车,应关闭车内的灯
(2)如图3所示“禁止鸣笛”的标志牌是在_________减弱噪声:;
(3)当轿车倒车时如图4所示,尾部在非安全距离内遇到人或障碍物,倒车雷达就会发出警报,方便司机判断车尾与后部障碍物间的距离。在倒车雷达工作的过程中,会应用到下列物理知识中的哪几项________:
①声的反射、②超声波、③声波可以传递信息、④声波可以传递能量
A.只有③ B.只有④ C.有①②③ D.有①②④
(4)该款新能源智能汽车行驶时,当驾驶员前方呈现数字时,则他直接看显示器会看到的_____(填正确选项的字母);
A. B. C. D.
(5)为减弱重影影响,厂方对前挡风玻璃进行了改造,应选用如图中_____所示的玻璃:
A.厚度均匀 B.上厚下 C.上薄下厚
(6)“智能玻璃”能根据车外光照度自动调节玻璃的透明度,当车外光照度为400Lx时,“智能玻璃”的透明度会自动调节约为_____%;
25.虚像,是用光屏无法接收的,是人们的大脑和视觉系统被光路“欺骗”后产生的一种视觉错觉,但这种错觉遵循光学定律。某学习小组想对最近学习中的虚像进行系统小结,利用光路图进行了以下探究:
(1)平面镜成像:
①图﹣1中,光源S的像为S',根据图﹣2、图﹣3可知,人眼在平面镜前不同的位置看到的像是同一个像,即平面镜后的像具有唯一性。根据图﹣4分析可知:光源发出的所有光线经平面镜反射后,___________ (选填“一部分”或“所有”)反射光线的反向延长线均过像点。
②通过上述分析,请通过作图________判断图﹣5中,人的眼睛在图示位置___________ (选填“能”或“不能”)看到像S'。
(2)光的折射:
如图﹣6所示,岸上的人看水中的光源S时,光源发出的光传至人眼睛的途中,在水面发生折射后,折射光线进入人眼,折射光线的反向延长线相交形成虚像。因此,岸上的人看水里的物体会变浅。根据分析,请通过作图_______判断图﹣7中,人眼通过三棱镜看到光源S的像在光源S的___________ (选填“上方”或“下方”)。
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第四节 光的色散
▌题型01 光的色散与三棱镜实验
1.(1)运动;(2)色散 红;(3)红外线
2.C
3.紫色
4.彩虹是太阳光通过空气中的水滴时,发生折射、反射和色散形成的。太阳光由多种色光组成,进入水滴后先折射,再在水滴内反射,最后折射出水滴,不同色光因折射角度不同而分散,形成彩色光带。
5.色散 增大 背对
6.C
7.(1)紫 白;(2)能;(3)A;(4)增大;(5)a点下方
8.(1)紫;(2)透明;(3)可见;(4)B 热效应 将温度计玻璃泡涂黑
9.B
10.紫光 红
▌题型02 光的三原色
11.音色 绿
12.(1)红 绿 蓝;(2);(3)
13. 绿
14.黄 色散 牛顿 小 白
15.C
▌题型03 物体的颜色规律
16.吸收 3.3
17.黑色
18.D
19.C
20.D
▌题型04 光现象综合辨析
21.(1)光的直线传播;(2)是 同种均匀;(3)传播方向 ;(4)平面镜向上平移或将平面镜顺时针旋转一定角度
22.(1)B;(2)虚 5;(3)cm 1700;(4);(5)垂直 甲、乙 大小 A 不变 不能 C
23.(1)不是 B ;(2)100 向右 ;(3)
24.(1)D;(2)声源处;(3)C;(4)C;(5)B;(6)15
25.(1)所有 能;(2) 上方
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