2.4 光和颜色（解析版）

2.4光和颜色知识点一、光源定义：自身能够发光的物体叫光源，也叫发光体对光源的理解光源是指自身能够发光的物体，太阳、发光的电灯、点燃的蜡烛灯都是光源有些物体本身不能发光，但由于它们能反射太阳光或其他光源发出的光，好像它们也在发光一样，不要误认为这些物体是光源，如月球知识点二、光的传播光沿直线传播的条件：光在同种均匀介质中沿直线传播。如果介质不是同种或不均匀，光的传播方向将会发生改变例如，早晨太阳还在地平线以下时，我们就看到了它，是因为大气层不均匀，不均匀的大气层使光的传播路径变弯了光线：为了表示光的传播情况，我们通常用一条带箭头的直线表示光的传播路线和方向，这样的直线叫光线光沿直线传播的现象影子的形成：光的传播过程中，遇到不透明的物体，在物体后面光不能到达的区域便形成一个阴暗区域，即物体的影子日食：当月球转到地球和太阳之间，并且在同一直线上时，月球就挡住了射向地球的太阳光，形成日食（如下图左）月食：当地球转到月球和太阳之间，并且在同一直线上时，地球就挡住了射向月球的太阳光，形成月食（如下图右）小孔成像：光源上部发出的光线，由于光的直线传播，通过小孔后，射到了下部；光源下部发出的光线，由于光的直线传播，通过小孔后，射到了上部，就形成了相对于光源倒立的像光沿直线传播的应用：士兵设计瞄准；站队时队列排直；木工检查木板是否平直；挖掘队利用激光准直仪挖掘隧道知识点三、光速光在真空中的传播速度：真空中的光速是宇宙间最快的速度，在物理学中用字母c表示，c=3×108m/s光在其他介质中的传播速度：光在空气中的速度十分接近光在真空中的速度，可视为c=3×108m/s，光在水中的传播速度约为34c，光在玻璃中的传播速度约为23c（即V气＞V液由于光的速度比声音的速度（340m/s）大得多，打雷下雨时，雷声和闪电是同时发生的，但是我们总是先看到闪电，后听到雷声附：声、光传播的比较现象特点传播速度光的传播在透明物质中传播在透明物质中比在真空中传播速度小，在真空中传播最快，为c=3×108m/s在真空中传播声的传播在固体、液体、气体中传播在一般情况下，在固体中传播比液体中快，在液体中比气体中快。声音在15℃空气中的传播速度为340m/s在真空中不能传播知识点四、光的色散单色光和复色光单色光：不能再分解的光复色光：由单色光混合而成的光色散色散现象：让一束白光照射到三棱镜上，通过三棱镜偏折后照到白屏上，在白屏上形成一条彩色光带，颜色依次是红、橙、黄、绿、蓝、靛（diàn）、紫光的色散现象说明白光是由各种色光混合而成的，是复色光不同的单色光通过棱镜时，偏折的程度是不同的，红光的偏折程度最小，紫光的偏折程度最大知识点五、物体的颜色物体的颜色透明物体的颜色是由它透过的色光决定的。只透过红色光的玻璃我们看到它是红色的，只透过绿色光的玻璃我们看到它是绿色的不透明物体的颜色是由它反射的色光决定的白色物体反射所有射到它表面的色光，所以感觉是“白色的”；黑色物体能吸收所有射到它表面的色光，眼睛接收不到来自它的反射光，所以感觉是“黑色”的光的三原色：红、绿、蓝三种色光按不同的比例混合可以产生各种不同的色光，红、绿、蓝三种色光叫光的三原色知识点六、看不见的光可见光谱：三棱镜把太阳光分解成不同颜色的光，它们按照一定的顺序排列，形成可见光谱红外线在可见光谱的红光以外存在着一种人眼看不见的光，叫红外线一切物体都在不停地辐射红外线，物体的温度越高，辐射的红外线越强红外线的特性及应用热作用强：红外线烘烤；红外线取暖；医疗上红外线诊断穿透云雾能力强：红外线遥感，可利用该技术勘测地热可用来进行遥控：家用电器的遥控器紫外线在可见光谱的紫光以外有一种看不见的光，叫紫外线紫外线的特性紫外线的化学作用强，很容易使照片底片感光紫外线的生理作用强，能消毒灭菌紫外线具有荧光效应，可用来鉴别字画和人民币的真伪适量的紫外线照射有利于人体健康，过量则会诱发皮肤癌（2023春•江北区校级期末）如图是科学兴趣小组同学探究小孔成像现象的装置，她们给两个空罐的底部中央分别打上一个圆孔和一个方孔，再用两片半透明的塑料膜蒙在空罐的口上。分别将小孔对着烛焰和灯丝，可以看到烛焰和灯丝通过小孔所成的像。下列判断错误的是（）A．小孔成像的原理是光在均匀介质中沿直线传播 B．小孔成像是实像 C．像的形状与小孔的形状无关；与物体的形状有关 D．像的形状与小孔的形状有关；与物体的形状无关【解答】解：A、小孔成像的原理是光在同种均匀介质中沿直线传播，没强调同种，故A错误；B、小孔成的是倒立实像，故B正确；CD、像的形状与小孔形状无关，与物体形状有关，故C正确，D错误。故选：AD。（2023春•鹿城区期中）下列物体中属于光源的是（）A．月亮 B．烛焰 C．粗糙的电影银幕 D．波光粼粼的湖面【解答】解：烛焰本身能发光，这是光源；月亮是反射太阳的光，电影银幕是反射光，湖面也是反射光，这些不是光源，故ACD错误，B正确。故选：B。（2023春•鹿城区期中）下列说法不合理的是（）A．额温枪是通过检测人体发出的紫外线从而快速测量体温 B．学生不在校期间可用紫外线对教室进行定期杀菌消毒 C．白光经过三棱镜发生色散后，呈现出红橙黄绿蓝靛紫七种单色 D．臭氧层能吸收太阳光中的紫外线，从而保护地球上的生命【解答】解：A、额温枪是通过检测人体发出的红外线从而快速测量体温，故A错误；B、紫外线具有消毒杀菌作用，学生不在校期间可用紫外线对教室进行定期杀菌消毒，故B正确；C、白光经过三棱镜发生色散后，呈现出红橙黄绿蓝靛紫七种单色光，是光的色散现象，故C正确；D、臭氧层能吸收太阳光中的紫外线，能保护地球上的生命，故D正确。故选：A。（2023春•鹿城区期中）你在一张白纸上用红色的笔写下“科学”两个字，再透过蓝色的玻璃看这张纸，发现你看到的（）A．纸是蓝色的，字是黑色的 B．纸是蓝色的，字是红色的 C．纸是蓝色的，字是蓝色的 D．纸是白色的，字是红色的【解答】解：蓝色玻璃只能透过白纸反射的各种色光中的蓝光，所以纸是蓝色的；红字只能反射红光，红字反射的红光被蓝玻璃吸收，所以看到的字是黑色的。故选：A。（2023春•镇海区校级期末）2022年有出现日偏食现象，小华借助小孔成像实验装置对“”形太阳进行观察，纸盒上扎有圆形小孔，则她在半透明光屏上看到的形状是（）A． B． C． D．【解答】解：小孔成像是倒立的像，由小孔成像的特点可知日偏食经小孔成的像的缺口正好在日偏食缺口的对侧，即上下左右颠倒，故B正确，ACD错误；故选：B。（2023春•宁波期中）夜晚有两个高楼不同的小朋友A和B，A比B高，他们分别站在路灯下，路灯O是光源，O′点是路灯在地面上的投影，A、B两人和点O′在同一直线上，如图所示。他们头部分别在地面上留下两个影子，相距d′，当两人沿过O′点的直线，以相同的速度向右行进时。我们可以观察到地面上A′和B′之间的距离将（）A．不断减小 B．不断增大 C．先增大，后减小 D．先减小，后增大【解答】解：如图所示：设A小朋友身高为a，灯高度为h，若A小朋友向前移动x，则影子向前移动x1，由相似三角形的性质可得ah解得由两个影子A′和B′，相距d′，以相同的速度行进时，A小朋友影子与原影子的距离x1′=hxh-a，B小朋友影子与原影子的距离x1″因为x1′＞x1″，A比B高，即a＞b，此时影子d″＝d′﹣x1′+x1″＜d′。同理，当两人头部的影子达到重合后，再继续远离路灯时，因为A比B高，即a＞b，此时A影子会超过B的影子，两者的距离变化为：先减小，后增大。此题也可假设A，B两人站在一起，则A的影子比B长。两人一起往前走，由此可知，两人影子之间的距离会不断增大。现在A站在B后，两人影子移动速度仍符合假设的规律，因此A的影子会先追上B的影子，然后再超过它。所以A'和B'的距离会先减小，后增大。故选：D。（2023春•义乌市校级月考）如图所示，将一束太阳光投射到玻璃三棱镜上，在棱镜后侧光屏上的AB范围内观察到了不同颜色的光，则（）A．A处应是紫光 B．只有AB之间有光 C．将照相底片放到AB范围B的外侧，底片会感光 D．将温度计放到AB范围A的外侧温度不会升高【解答】解：（1）由于不同颜色的光的波长不同，通过三棱镜的折射程度不同，所以白光经三棱镜后，光屏上自上而下出现了红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的色带，因此A处为红光，B处为紫光；故A错误（2）红外线和紫外线都属于不可见光，A的外侧是红外线，温度计放到这个地方，温度计的示数会明显升高；故B错误，D错误；（3）B的外侧是紫外线，将涂有荧光物质纸条放到这个地方，荧光物质会发光，故C正确。故选：C。（2023春•慈溪市期末）在探究树荫下光斑的综合实践活动中，为了研究孔的大小对光斑形状的影响，小华设计了四种有不同形状孔的卡片甲，并用另一张卡片乙覆盖在甲上，如图所示。接着，从图示位置沿箭头方向水平移动乙，观察光斑形状的变化情况，图中合乎要求的是（）A． B． C． D．【解答】解：A、图中随着卡片乙向左移动，孔的形状始终是三角形，并且逐渐变小，故A符合要求；BCD、三图中随着卡片乙向左移动，孔的形状发生了变化，故BCD不符合要求。故选：A。（2023•西湖区二模）某兴趣小组在空易拉罐的底部中央戳个小圆孔，将顶部剪去后，蒙上一层塑料薄膜，制作成一个简易针孔照相机。如图所示，将其水平放置，在左侧固定一只与小孔等高的小灯泡，灯泡发光时，可在塑料薄膜上看到灯丝倒立（选填“倒立”或“正立”）的像。若水平向左移动易拉罐，像的大小变大（选填“变大”、“变小”或“不变”）。若只将小圆孔改为三角形小孔，则像的形状不变（选填“改变”或“不变”）。【解答】解：根据光沿直线传播，小孔成倒立的实像，满足：灯丝到孔的距离塑料薄膜到孔的距离=灯丝大小故答案为：倒立、变大、不变。（2023春•路桥区期中）钞票的某些位置用荧光物质印上了标记，在紫外线下识别这些标记，是一种有效的防伪措施。某同学在较暗的环境中做了下列三次实验（1）如图甲所示，他用紫外线灯照射面值为100元的钞票，看到“100”字样发光。这表明紫外线能使荧光物质发光。（2）如图乙所示，他用紫外线灯照射一块透明玻璃，调整透明玻璃的位置和角度，看到钞票上的“100”字样再次发光。这表明紫外线能被透明玻璃反射。（3）如图丙所示，他把这块透明玻璃放在紫外线灯和钞票之间，让紫外线灯正对玻璃照射，在另一侧无论怎样移动钞票，“100”字样都不发光。他做这次实验是为了探究紫外线能否透过玻璃。【解答】解：（1）钞票上的100字样上有荧光物质，在紫外线的照射下，它可以发光；（2）紫外线是一种不可见光，它在传播时也遵循光的反射定律；（3）通过上面的探究可知紫外线荧光物质发光，当用玻璃挡住紫外线的传播路径时，另一侧的荧光物质不发光，说明紫外线不能透过玻璃，因此这是为了探究紫外线能否透过玻璃；故答案为：（1）荧光物质；（2）反射；（3）紫外线能否透过玻璃。（2023春•北仑区校级期中）在运动会的百米赛跑中，终点线处的计时员为了准确计时，在开始计时时应（）A．听到发令枪声同时按下秒表 B．看到发令枪散发的白烟同时按下秒表 C．听到枪声或看到白烟按下秒表均可 D．无法确定【解答】解：为了计时准确，应该是看到发令枪散发的白烟时按下秒表，因为光的传播速度远远大于声音，故B正确，ACD错误。故选：B。（2023春•金华期末）2022年3月武夷山脉首次发现国家一级保护植物大黄花虾脊兰。人们能看到黄色花，是因（）A．发出了黄光 B．吸收了黄光 C．反射了黄光 D．透过了黄光【解答】解：黄色花只能反射黄光，吸收其它色光，因此在阳光的照射下只有黄光被反射，所以呈现黄色，故C正确，ABD错误。故选：C。（2023春•北仑区期中）关于超市里的光现象，下列说法正确的是（）A．灯光下的绿叶蔬菜看上去绿油油的，是因为蔬菜吸收了绿光 B．打开紫外灯消毒，能看见淡蓝色的紫外线 C．红外探头是通过人体辐射的红外线来识别体温高的顾客 D．多盏灯光的照射下，地面上几乎看不见人的影子，是因为光绕过了人体传播【解答】解：A、绿叶蔬菜是不透明物体，绿叶蔬菜只能反射绿色，其它色光都吸收了，故A错误。B、紫外线是看不见的光，紫外线出现时伴随着紫光出现，故B错误。C、人体辐射红外线，红外探头是通过感知人体辐射的红外线来识别体温高的顾客，故C正确。D、在多盏灯光的照射下，光仍然是沿直线传播的，每一盏灯都会照亮其它灯的影子，所以地面上几乎看不见人的影子，故D错误。故选：C。（2023春•北仑区期中）沈括在《梦溪笔谈》中写道：“若鸢飞空中，其影随鸢而移；或中间为窗隙所束，则影与鸢遂相违，鸢东则影西，鸢西则影东，又如窗隙中楼塔之影，中间为窗所束，亦皆倒垂…”，则（）A．前者是由于小孔成像，后者是影 B．都是由于小孔成像 C．前者是影子，后者是由于小孔成像 D．都是影子【解答】解：鸢在空中飞行时，地面上会出现影子，是由光的直线传播形成的；在纸窗上开一小孔，使窗外飞鸢的影子呈现在室内的纸屏上，观察到“鸢东则影西，鸢西则影东”其实就是小孔成像的特点：倒立的实像，小孔成像是由光的直线传播形成的。正因为小孔成像是倒立的，才有“鸢东则影西，鸢西则影东”的现象，即二者的移动方向相反。故C正确。故选：C。（2023春•海曙区校级期末）1666年，牛顿将太阳光射到三棱镜上，从棱镜另一侧的白纸屏上可以看到一条由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫组成的彩色光带，下列说法不正确的是（）A．①太阳光是复色光，②和③是单色光 B．②→③顺序依次是从红光到紫光 C．单色平行光照射同一个凸透镜红光焦距比紫光短 D．这个现象产生的原理是光的色散【解答】解：ABD、太阳光经过三棱镜后会发生光的色散现象，光屏上而下出现了红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的色带，这表明太阳光是复色光，故①太阳光是复色光，②和③是单色光，②→③顺序依次是从红光到紫光，故ABD正确；C、由于红光被偏折的程度小，紫光被偏折的程度大，当红光和紫光分别平行射向相同的凸透镜时，红光的会聚点，也就是红光的焦点距离透镜远，而紫光的焦点离透镜较近，故C错误。故选：C。（2023春•鄞州区期末）“一叶障目，不见泰山”说明了（）A．光的传播速度很大 B．眼睛发出的光被“叶”遮挡了 C．光在同种均匀介质中沿直线传播 D．光能发生色散现象【解答】解：A、光在真空中的传播速度最大，故A不符合题意；B、眼睛不能发光，不是光源，故B不符合题意；C、“一叶障目，不见泰山”说明了光在同种均匀介质中沿直线传播的，故C符合题意；D、太阳光通过三棱镜才会发生光的色散现象，故D不符合题意。故选：C。（2023春•义乌市校级月考）2016年5月23日中午时分，四川省成都市，巨大的日晕包裹着太阳，现身城市上空，吸引了众多市民观看拍摄。专家表示，这种现象是因为高空的水蒸气遇冷形成小冰晶，太阳光照射小冰晶后，分解成不同颜色的光，这样太阳周围就出现一个巨大的彩色光环，称为“日晕”。下列关于此现象的说法中正确的是（）A．水蒸气遇冷形成小冰晶是凝固现象，此过程要放热 B．水蒸气遇冷形成小冰晶是液化现象，此过程要吸热 C．太阳光照射小冰晶后分解为七色光是光的反射现象 D．太阳光照射小冰晶后分解为七色光是光的折射现象【解答】解：AB、水蒸气遇冷形成小冰晶是凝华现象，凝华放热，故AB错误；C、太阳光照射小冰晶后通过折射分解为七色光，故C错误；D、太阳光能穿过云层在小冰晶上发生折射，看上去在太阳的周围出现一个圆圈，由内而外呈、红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七种颜色，这就是光晕，是光的色散现象。故D正确。故选：D。（2023春•上城区校级期中）蓝天丽日，白云悠悠，鲜花遍布草地，大自然用各种各样的颜色陶冶着我们的情操。这些都与我们看到的物体发出的光或者反射出的光有关。阅读材料回答问题。【材料1】音乐喷泉就是这样一种将光和音乐巧妙结合的艺术作品。一方面通过电脑采集音乐的声音频率特征，并将其转化为控制信号，控制水泵喷出水柱，形成喷泉；另一方面，让红、绿、蓝三种色灯照射到水柱上，通过电脑控制三种色灯亮暗让水柱变换颜色，呈现美轮美奂的视觉效果。【材料2】一束白光斜射到三棱镜上，在三棱镜的另一侧的白质屏上可以看到一条彩色的光带，从上到下分别为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫，这其实与光的波长有关。在这些可见光中，红光的波长最长，在玻璃、空气中的穿透力最强，但是在水蒸气中分散性强，穿透力较差。紫光波长最短，在玻璃、空气中的穿透力比