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色散

绿
红外线
紫外线
等于
C
$3×10^8$

C
D
C
A
【分析】
我们可以分三步来思考这道题:1. 首先回忆彩虹的形成过程:水雾中悬浮的大量小水珠相当于一个个小型三棱镜,太阳光穿过小水珠时被分解成七种不同颜色的色光,形成彩虹,对应的光学现象就是光的色散。2. 然后分析三棱镜的色散实验规律:太阳光属于复色光,经过三棱镜时不同色光的偏折能力不同,其中红光的偏折能力最弱,紫光的偏折能力最强,观察图乙,A位置的光偏折程度更小,处于彩色光带的上边缘,因此A对应的是红光。3. 最后回忆色光的相关基础概念,光的三原色为红、绿、蓝,彩色电视机的丰富色彩就是由这三种色光按不同比例混合得到的。
【解析】
1. 水雾形成的彩虹,是太阳光通过悬浮在空气中的细小水珠折射后,分解为七种单色光的现象,属于光的色散现象;
2. 太阳光经过三棱镜后会发生色散,偏折程度从小到大依次为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫,图中A位置的光偏折程度最小,因此A为红光;
3. 光的三原色是红、绿、蓝,三种色光按不同比例混合可以得到几乎所有颜色的光,因此彩色电视机画面的丰富色彩由红、绿、蓝混合而成。
【答案】
色散 红 绿
【知识点】
光的色散;色光三原色
【点评】
本题属于光学基础识记类考题,围绕光的色散的生活实例、色散实验的现象规律、光的三原色三个基础考点展开,难度较低,提醒学生要准确识记课本基础光学概念,注意区分光的三原色和颜料三原色的不同,避免概念混淆。
【难度系数】
0.8
【分析】
我们可以逐个分析三个空的解题思路:1. 首先回忆测温枪的工作原理:一切温度高于绝对零度的物体都会向外辐射红外线,物体温度越高,辐射的红外线强度越大,测温枪正是通过检测人体辐射出的红外线来快速测量体温的,超声波属于声波,人体不会向外辐射超声波,紫外线的热效应弱且过量照射对人体有害,显然不符合测温枪的工作逻辑。2. 再回忆验钞机的功能:紫外线具有荧光效应,可以使钞票上特殊的荧光防伪标记发光,以此鉴别钞票真伪,因此验钞机利用的是紫外线。3. 最后对比红外线和紫外线的真空传播速度:红外线和紫外线都属于电磁波,所有类型的电磁波在真空中的传播速度都等于光速,因此二者速度相等。
【解析】
1. 测温枪的工作原理是接收人体向外辐射的红外线,通过感知红外线的强度对应得到人体温度,因此第一空填红外线;
2. 紫外线能够使荧光物质发光,验钞机正是利用这个特性,发出紫外线照射钞票的防伪标识来验钞,因此第二空填紫外线;
3. 红外线、紫外线都属于电磁波,电磁波在真空中的传播速度是固定值,大小为$3×10^8m/s$,因此红外线在真空中的速度等于紫外线在真空中的速度。
【答案】
红外线 紫外线 等于
【知识点】
红外线的应用
紫外线的应用
电磁波的传播速度
【点评】
本题属于光学不可见光部分的基础常识题,重点考察了红外线、紫外线的典型应用,以及不同电磁波的传播共性,考点偏向识记,只要学生能区分两种不可见光的特性和对应用途,牢记电磁波真空传播速度的特点就可以轻松得分。
【难度系数】
0.9
【分析】
这道题考查人眼看不见的红外线、紫外线的基础性质与应用,我们可以通过逐个选项对照知识点排查的思路解题:首先回忆红外线的特性和常见应用,判断涉及红外线的选项正误;再回忆紫外线对人体的影响、臭氧层的作用,判断剩余选项的对错,最终筛选出正确答案。
【解析】
我们逐个对选项进行分析:
A选项:电视遥控器是依靠红外线来传递遥控指令信息的,并非利用紫外线,A错误;
B选项:只有适量的紫外线照射对人体有益,可促进维生素D合成帮助钙吸收,过量紫外线照射会损伤人体皮肤、眼部,甚至诱发皮肤癌,因此紫外线照射人体并不总是有益,B错误;
C选项:红外线具有明显的热效应,所有物体都在向外辐射红外线,且物体温度越高,辐射的红外线强度就越大,因此物体辐射红外线的强度与温度有关,C正确;
D选项:臭氧层的作用是吸收太阳辐射中的大部分紫外线,减少到达地面的紫外线剂量,并非吸收红外线,D错误。
【答案】
C
【知识点】
红外线的性质,紫外线的性质,臭氧层的作用
【点评】
本题属于光学模块的基础概念辨析题,易错点是容易混淆红外线和紫外线的对应应用,学习时可以分类梳理两类不可见光的特性、常见实例,就能快速准确做出判断。
【难度系数】
0.9
【分析】
我们按步骤梳理解题思路:第一步,先回忆物理中光在真空中传播速度的基础常量,直接得到第一空结果。第二步,区分两类光源下影子的特点:路灯是点光源,属于中心投影,不同位置竖直竹竿的影子方向向外发散,所有影子的反向延长线会交汇于路灯所在的点;月光距离地球极远,可近似看作平行光,平行光照射下的竖直竹竿,影子方向互相平行。对比甲乙两图,甲的影子方向一致平行,是月光下的影子,乙的影子方向发散,符合路灯点光源的影子特征,即可选出第二空答案。第三步,结合日食的形成原理分析位置:光沿直线传播,当月球运行到太阳和地球之间,三者近乎共线时,月球遮挡太阳射向地球的光线,处在地球朝向太阳一侧的观察者就能看到日食。结合丙图的位置分布,太阳在最右侧,月球需要处在太阳和地球之间的D位置,地球上朝向太阳一侧的C点的观察者就可以观测到日食。
【解析】
1. 光在真空中的传播速度是物理学基础常量,数值为$3×10^8 \ \mathrm{m/s}$。
2. 路灯属于点光源,发出的光呈中心放射状,竖直竹竿在点光源照射下的影子方向各不相同,反向延长线会交于点光源位置;月光可近似为平行光,竖直竹竿在平行光照射下的影子方向互相平行。对比甲乙两图,乙图的三根竹竿影子方向发散,符合路灯下的影子特征,因此乙是路灯下的影子图片。
3. 日食的成因是光的直线传播:当月球位于太阳和地球之间,三者处于同一直线附近时,月球会挡住太阳射向地球的光,此时位于地球朝向太阳一侧的观察者可以看到日食。结合丙图,太阳在最右侧,月球需要处于太阳和地球之间的D位置,地面观察者位于地球朝向太阳一侧的C处,即可观察到日食。
【答案】
$3×10^8$;乙;C;D
【知识点】
光的直线传播;真空中光速;影子形成
【点评】
本题结合生活中的竹竿影子现象和天文日食场景,考察光的直线传播相关基础知识点,既包含需要识记的光速常量,也要求学生区分平行投影和中心投影的差异,理解日食的形成逻辑,整体偏向基础应用,易错点是日食场景下月球和观察者的位置判断。
【难度系数】
0.6
【分析】
这道题围绕小孔成像的知识点展开,解题核心是紧扣小孔成像的本质原理:光的直线传播,同时牢记小孔成像的核心特点:成倒立实像,像的形状由被成像的物体决定、和小孔自身形状无关,像的大小由物距(烛焰到小孔的距离)和像距(小孔到薄膜的距离)共同决定。我们可以逐个对四个选项逐一验证判断,找出描述错误的选项即可。
【解析】
我们逐一分析每个选项:
1. 选项A:根据光的直线传播规律,烛焰上方的光线穿过小孔后会投射到薄膜的下方,烛焰下方的光线穿过小孔后会投射到薄膜的上方,因此薄膜上成的烛焰像为倒立的实像,该说法正确,不符合题意。
2. 选项B:小孔成像的像的大小由物距u和像距v共同决定:当烛焰到小孔的距离u大于小孔到薄膜的距离v时,成缩小的像;当u小于v时,成放大的像,因此烛焰的像既可以是缩小的也可以是放大的,该说法正确,不符合题意。
3. 选项C:小孔成像的像的形状完全由烛焰(被成像物体)的形状决定,和小孔本身的形状没有关系,将圆形小孔改为三角形,像依然是烛焰的形状,不会发生改变,该说法错误,符合题意。
4. 选项D:保持小孔和烛焰的距离不变,也就是物距u不变,向后推动内筒增加筒长,相当于增大像距v,根据光的直线传播的光路特征,像距变大时烛焰的像会随之变大,该说法正确,不符合题意。
综上,本题选描述不正确的选项。
【答案】
C
【知识点】
小孔成像,光的直线传播
【点评】
本题是小孔成像的经典基础题,最容易出错的点是不少同学会误以为小孔的形状会改变像的形状,学习时要明确区分:只有小孔足够小的时候才会成物体的像,像的形状和物体完全一致,和小孔形状无关,结合光沿直线传播的光路图就可以很容易推导像的大小随物距、像距的变化规律。
【难度系数】
0.8
【分析】
这道题是光现象对应关系的辨析题,解题思路非常清晰:首先先回忆三类核心光现象的成因和典型实例:1.光的直线传播:光在同种均匀介质中沿直线传播,典型现象有影子、小孔成像、日食月食等;2.光的反射:光传播到两种介质分界面时返回原介质的现象,典型现象有平面镜成像、水中倒影等;3.光的折射:光从一种介质斜射入另一种介质时传播方向偏折的现象,典型现象有池水变浅、海市蜃楼、透镜成像等。之后逐个核对每个选项的现象和对应的原理是否匹配,就能选出正确答案。
【解析】
我们逐个分析选项:
A选项:海市蜃楼是光在密度分布不均匀的空气中传播时,发生连续折射形成的虚像,对应光的折射,该选项正确;
B选项:潭清疑水“浅”,是池底反射的光从水中斜射入空气中时发生折射,人眼逆着折射光线看到的池底虚像比实际位置偏高,属于光的折射,不是光的反射,该选项错误;
C选项:人的影子是光沿直线传播过程中,遇到不透明的人体,在人体后方光线无法到达的暗区形成的影子,属于光的直线传播,不是光的反射,该选项错误;
D选项:水中的倒影是水面相当于平面镜,岸边物体经水面反射形成的虚像,属于光的反射,不是光的直线传播,该选项错误。
综上,正确选项为A。
【答案】
A
【知识点】
光的直线传播、光的反射、光的折射
【点评】
本题属于光学基础题,考查生活中常见光现象的原理对应,需要学生熟记各类光现象的典型实例,厘清易混淆现象的成因差异,避免对概念的死记硬背和错配。
【难度系数】
0.9