《一、光的色彩》（同步训练）初中物理八年级上册-苏科版-2024-2025学年

《一、光的色彩》同步训练(答案在后面)一、单项选择题（本大题有10小题，每小题3分，共30分）1、下列关于光的颜色的描述中，正确的是：A.白光是由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种单色光混合而成的复色光B.彩虹是大气中水滴对阳光进行折射和反射形成的，所以彩虹的颜色是连续的C.太阳光通过三棱镜后可以分散成七种颜色的光，这是因为不同颜色的光在空气中的传播速度不同D.彩色电视机的屏幕上显示各种颜色是由红、绿、蓝三种单色光混合而成的2、下列现象中，最能体现光的色散原理的是：A.雨后的彩虹B.镜子的反射C.水中的倒影D.阳光穿过树叶的缝隙3、太阳光经过棱镜后，会分解成七种颜色的光，这种现象称为：A.折射B.色散C.反射D.吸收4、在彩虹的形成过程中，太阳光首先经过的现象是：A.水滴折射B.水滴反射C.水滴折射和反射D.水滴色散5、太阳光通过三棱镜后，可以分解成多种颜色的光，这种现象称为：A.光的衍射B.光的干涉C.光的折射D.光的色散6、下列哪种颜色光的波长最长：A.紫光B.蓝光C.绿光D.红光7、太阳光经过三棱镜后，会出现彩虹，这是因为太阳光发生了什么现象？A.发散B.折射C.发散和折射D.反射和折射8、在白光照射下，蓝色玻璃呈现蓝色，这是因为蓝色玻璃对光的哪种性质有选择性？A.透过率B.反射率C.折射率D.吸收率9、下列哪种现象是由于光的色散造成的？A.镜子中的倒影B.雨后彩虹的形成C.手影的形成D.水中物体的折射10、在标准大气压下，红光的波长约为700纳米，蓝光的波长约为450纳米。以下关于红光和蓝光的说法正确的是：A.红光的传播速度比蓝光快B.红光在空气中的折射率比蓝光小C.红光的频率比蓝光低D.红光和蓝光在真空中传播的速度相同二、多项选择题（本大题有2小题，每小题3分，共6分）1、下列现象中，属于光的色散现象的是：A.通过放大镜观察彩色电视画面，看到不同颜色的光点B.雨后的彩虹C.镜子中的反射成像D.白光通过三棱镜后分解成七种颜色的光2、关于光的三原色，以下说法正确的是：A.红色、绿色、蓝色是光的三原色B.红色、黄色、蓝色是光的三原色C.红色、绿色、黄色是光的三原色D.红色、蓝色、紫色是光的三原色三、简答题（本大题有4小题，每小题5分，共20分）第一题：简述太阳光通过三棱镜后形成光谱的原因，并解释光谱中各种颜色的光在空气中传播速度的不同。第二题：光的三原色是红、绿、蓝，为什么这三种颜色的光无法通过混合得到其他颜色？第三题：光的三原色是指哪三种颜色？这三种颜色以何种方式混合可以产生出其他所有颜色？请简述光的三原色在生活中的应用。第四题：什么是光的色散现象？请举例说明生活中常见的光的色散现象，并解释其原理。四、计算题（本大题有2小题，每小题7分，共14分）第一题：一束白光通过三棱镜后，分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色的光，这种现象称为光的色散。已知红光的波长最长，紫光的波长最短，红光的波长为700nm，紫光的波长为400nm。（1）求七种颜色的光中，波长最短的光是哪一种？（2）如果红光在真空中的传播速度为3.0×10^8m/s，那么紫光在真空中的传播速度是多少？（3）如果一束白光通过三棱镜后，在光屏上形成的光谱宽度为2.0cm，那么紫光和红光的光谱宽度分别是多少？第二题：一束白光通过三棱镜后，在光屏上形成彩色光带。若红光和蓝光的波长分别为700nm和450nm，光速为3.0×10^8m/s，求：（1）红光和蓝光的频率；（2）红光和蓝光的折射率。五、综合题（本大题有3小题，每小题10分，共30分）第一题：一束白光通过三棱镜后，在光屏上形成一条彩色光带，从上到下依次是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。现将光屏移至离三棱镜更远的位置，观察到的彩色光带的形状和颜色分布有什么变化？请用光的折射原理解释这一现象。第二题太阳光通过三棱镜后，分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色的光，这种现象称为光的色散。以下关于光的色散的说法正确的是：A.光的色散是由于光在不同介质中传播速度不同造成的B.光的色散是由于光波长短不同而引起的折射角度不同C.光的色散现象只能在特定条件下才能观察到D.光的色散是光的衍射现象第三题：一束白光通过三棱镜后，在光屏上形成一条彩色的光带，从上到下依次为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色。请回答以下问题：（1）当白光通过三棱镜时，为什么会出现彩色光带？（2）在这七种颜色中，哪种颜色的光波长最长？哪种颜色的光波长最短？（3）为什么在彩色光带中，红光在最上面，紫光在最下面？（4）如果用一束红光代替白光通过同一块三棱镜，光屏上会出现什么现象？《一、光的色彩》同步训练及答案解析一、单项选择题（本大题有10小题，每小题3分，共30分）1、下列关于光的颜色的描述中，正确的是：A.白光是由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种单色光混合而成的复色光B.彩虹是大气中水滴对阳光进行折射和反射形成的，所以彩虹的颜色是连续的C.太阳光通过三棱镜后可以分散成七种颜色的光，这是因为不同颜色的光在空气中的传播速度不同D.彩色电视机的屏幕上显示各种颜色是由红、绿、蓝三种单色光混合而成的答案：A解析：白光实际上是由七种单色光混合而成的复色光，这七种单色光分别是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。彩虹的形成是因为阳光经过水滴的折射和反射，使得不同颜色的光发生不同程度的偏折，从而形成连续的彩虹。彩色电视机的屏幕上显示的颜色确实是由红、绿、蓝三种单色光混合而成的，但这与题目中的选项C描述的原因不符。因此，正确答案是A。2、下列现象中，最能体现光的色散原理的是：A.雨后的彩虹B.镜子的反射C.水中的倒影D.阳光穿过树叶的缝隙答案：A解析：光的色散是指白光通过介质（如水滴或三棱镜）时，不同颜色的光由于折射率不同而分散成不同的颜色。雨后的彩虹是由于阳光经过雨滴的折射和内部反射，导致白光分散成七种颜色，因此最能体现光的色散原理。选项B的镜子反射和选项C的水中倒影都是光的反射现象，而选项D的阳光穿过树叶的缝隙是光沿直线传播的现象。因此，正确答案是A。3、太阳光经过棱镜后，会分解成七种颜色的光，这种现象称为：A.折射B.色散C.反射D.吸收答案：B解析：太阳光经过棱镜后分解成七种颜色的光，这种现象是因为不同颜色的光在棱镜中的折射率不同，导致光线偏折角度不同，从而分离出各种颜色的光。这种现象称为色散。选项A折射是光线传播方向改变的现象，但不是指光被分解的过程；选项C反射是光线返回原介质的现象；选项D吸收是光线被物质吸收的现象，均不符合题意。因此正确答案是B。4、在彩虹的形成过程中，太阳光首先经过的现象是：A.水滴折射B.水滴反射C.水滴折射和反射D.水滴色散答案：C解析：彩虹的形成是由于太阳光进入空中的小水滴后，首先发生折射，然后在水滴内部反射，最后再次折射出水滴。这个过程中，光线在水滴中经过两次折射和一次反射，同时由于不同颜色的光折射率不同，导致光线在水滴中分离出彩虹的七种颜色。因此，太阳光首先经过的是折射，然后是反射，最后是再次折射，所以正确答案是C。选项A和B都只描述了部分过程，选项D色散是最终的结果，不是首先经过的现象。5、太阳光通过三棱镜后，可以分解成多种颜色的光，这种现象称为：A.光的衍射B.光的干涉C.光的折射D.光的色散答案：D解析：太阳光通过三棱镜后分解成不同颜色的光，这种现象称为光的色散。光的衍射是指光绕过障碍物或通过狭缝后发生偏折的现象；光的干涉是指两束或多束相干光相遇时产生的明暗相间的条纹；光的折射是指光从一种介质进入另一种介质时传播方向发生改变的现象。因此，正确答案是D。6、下列哪种颜色光的波长最长：A.紫光B.蓝光C.绿光D.红光答案：D解析：在可见光光谱中，从紫光到红光，波长逐渐变长。紫光的波长最短，红光的波长最长。因此，正确答案是D。7、太阳光经过三棱镜后，会出现彩虹，这是因为太阳光发生了什么现象？A.发散B.折射C.发散和折射D.反射和折射答案：B解析：太阳光经过三棱镜后会出现彩虹，这是因为太阳光在进入和离开三棱镜时发生了折射现象。不同颜色的光折射程度不同，导致光被分解成七种颜色，形成彩虹。因此，正确答案是折射。8、在白光照射下，蓝色玻璃呈现蓝色，这是因为蓝色玻璃对光的哪种性质有选择性？A.透过率B.反射率C.折射率D.吸收率答案：D解析：蓝色玻璃在白光照射下呈现蓝色，是因为它对不同颜色的光有不同的吸收率。蓝色玻璃主要吸收除蓝色光以外的其他颜色的光，只允许蓝色光透过，因此我们看到的是蓝色。所以正确答案是吸收率。9、下列哪种现象是由于光的色散造成的？A.镜子中的倒影B.雨后彩虹的形成C.手影的形成D.水中物体的折射答案：B解析：光的色散是指白光通过棱镜或水滴等介质时，不同颜色的光因为折射率不同而分开形成光谱的现象。雨后彩虹的形成正是由于太阳光通过雨滴时发生色散，形成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色的光带。因此，选项B是正确的。10、在标准大气压下，红光的波长约为700纳米，蓝光的波长约为450纳米。以下关于红光和蓝光的说法正确的是：A.红光的传播速度比蓝光快B.红光在空气中的折射率比蓝光小C.红光的频率比蓝光低D.红光和蓝光在真空中传播的速度相同答案：C解析：根据电磁波理论，光在真空中的传播速度是恒定的，即光速c。不同颜色的光在真空中的速度相同，但在介质中的速度会因为折射率的不同而有所变化。频率是光波的一个基本属性，红光的频率比蓝光的频率低，因为红光的波长更长。因此，选项C是正确的。选项A和D错误，因为在不同介质中传播速度可能不同；选项B错误，因为通常红光的折射率比蓝光小。二、多项选择题（本大题有2小题，每小题3分，共6分）1、下列现象中，属于光的色散现象的是：A.通过放大镜观察彩色电视画面，看到不同颜色的光点B.雨后的彩虹C.镜子中的反射成像D.白光通过三棱镜后分解成七种颜色的光答案：BD解析：光的色散是指白光通过介质（如水滴、玻璃棱镜等）时，不同颜色的光由于折射率不同而分开的现象。选项A中的彩色光点是通过放大镜观察到的，这是放大作用，不是色散。选项C中的镜子中的反射成像属于光的反射现象。选项B中的彩虹和选项D中的白光通过三棱镜分解成七种颜色的光都是光的色散现象。因此，正确答案是BD。2、关于光的三原色，以下说法正确的是：A.红色、绿色、蓝色是光的三原色B.红色、黄色、蓝色是光的三原色C.红色、绿色、黄色是光的三原色D.红色、蓝色、紫色是光的三原色答案：A解析：光的三原色是红色、绿色和蓝色。这三种颜色的光可以通过不同的组合产生出其他所有颜色的光。选项B、C、D中的颜色组合都不符合光的三原色定义。因此，正确答案是A。三、简答题（本大题有4小题，每小题5分，共20分）第一题：简述太阳光通过三棱镜后形成光谱的原因，并解释光谱中各种颜色的光在空气中传播速度的不同。答案：太阳光通过三棱镜后形成光谱的原因是光的色散现象。当太阳光进入三棱镜时，不同颜色的光由于波长不同，折射率也不同，导致光线在通过三棱镜的过程中发生不同程度的偏折，从而形成了红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色的光谱。在空气中，各种颜色的光传播速度不同是因为它们的折射率不同。根据折射率与传播速度的关系，折射率越大，传播速度越小。因此，在空气中，紫光的折射率最大，传播速度最小；红光的折射率最小，传播速度最大。解析：本题主要考察光的色散现象和光的折射率与传播速度的关系。通过三棱镜观察太阳光，我们可以清晰地看到红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色的光谱，这是因为不同颜色的光在三棱镜中的折射程度不同，导致光线发生不同程度的偏折。同时，我们还需要了解光的折射率与传播速度的关系，即折射率越大，传播速度越小。这些知识对于理解光的色散现象和光的传播规律具有重要意义。第二题：光的三原色是红、绿、蓝，为什么这三种颜色的光无法通过混合得到其他颜色？答案：这三种颜色的光被称为光的三原色，因为它们可以通过不同的组合比例混合出几乎所有其他颜色的光。这是因为人眼对光的感知是基于视网膜上的感光细胞对不同波长光的敏感度。当红、绿、蓝三种颜色的光以不同的强度和比例混合时，可以刺激视网膜上的不同感光细胞，从而在人脑中产生各种颜色的感觉。然而，这三种颜色的光本身并不能通过混合得到其他颜色，原因如下：能量守恒：混合光的总能量等于各单色光能量之和，因此无法从红、绿、蓝光中产生新的光波。波长和频率：光的三原色具有不同的波长和频率，它们混合后产生的光的波长和频率仍然是这些颜色的组合，而不是新的颜色。颜色感知：人眼对颜色的感知是基于光波的波长，而三原色光混合后仍然保持其原有的波长组合，因此不会产生新的颜色。解析：光的三原色的特性使得它们可以组合出多种颜色，但它们本身并不能通过混合产生新的颜色。这是因为颜色感知是基于光波的波长，而三原色光的波长组合无法创造出新的波长。例如，红色和绿色光混合后，会刺激视网膜上的红色和绿色感光细胞，产生黄色或黄绿色的感觉，但这些感觉仍然是由红色和绿色的光混合产生的，而不是产生了新的光波或颜色。因此，红、绿、蓝三原色光无法通过混合得到其他颜色。第三题：光的三原色是指哪三种颜色？这三种颜色以何种方式混合可以产生出其他所有颜色？请简述光的三原色在生活中的应用。答案：光的三原色是指红、绿、蓝三种颜色。这三种颜色以等比例混合可以产生出其他所有颜色，这是因为人眼对这三种颜色的敏感度较高，它们可以通过不同程度的混合来模拟出其他颜色。光的三原色在生活中的应用非常广泛，以下是一些常见的例子：彩色电视：彩色电视利用红、绿、蓝三原色光的不同组合来显示各种颜色。计算机显示器：计算机显示器同样使用红、绿、蓝三原色光来显示丰富多彩的画面。彩虹：自然界中的彩虹也是由阳光经过水滴折射和反射，将红、绿、蓝三原色光分解并混合形成的。印刷：彩色印刷技术也基于光的三原色原理，通过油墨的三原色（青、品红、黄）混合来复制出丰富多彩的图案。解析：本题主要考察对光的三原色的理解和应用。光的三原色是指红、绿、蓝三种颜色，这三种颜色混合可以产生其他所有颜色。光的三原色在生活中的应用非常广泛，包括彩色电视、计算机显示器、彩虹以及彩色印刷等领域。通过对光的三原色的掌握，可以更好地理解彩色世界。第四题：什么是光的色散现象？请举例说明生活中常见的光的色散现象，并解释其原理。答案：光的色散现象是指当一束复色光（如白光）通过一个透明介质（如三棱镜）时，由于不同颜色的光在介质中传播速度不同，导致光被分解成不同颜色的单色光的现象。例如，当太阳光通过雨后空气中的水滴时，会发生色散现象，形成彩虹。解析：光的色散现象的原理基于不同颜色的光在介质中的折射率不同。白光是由多种颜色的光混合而成的，每种颜色的光在通过三棱镜时都会因为折射率的差异而发生不同程度的偏折。由于不同颜色的光波长不同，折射角也会不同，因此白光被分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色的光，这就是光的色散现象。在彩虹的形成过程中，太阳光进入水滴时发生折射，然后在水滴内部反射，最后再次折射出水滴，这一过程中不同颜色的光被分开，形成彩虹。四、计算题（本大题有2小题，每小题7分，共14分）第一题：一束白光通过三棱镜后，分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色的光，这种现象称为光的色散。已知红光的波长最长，紫光的波长最短，红光的波长为700nm，紫光的波长为400nm。（1）求七种颜色的光中，波长最短的光是哪一种？（2）如果红光在真空中的传播速度为3.0×10^8m/s，那么紫光在真空中的传播速度是多少？（3）如果一束白光通过三棱镜后，在光屏上形成的光谱宽度为2.0cm，那么紫光和红光的光谱宽度分别是多少？答案：（1）波长最短的光是紫光。（2）紫光在真空中的传播速度同样是3.0×10^8m/s，因为光在真空中的传播速度是恒定的。（3）由于不同颜色的光在通过三棱镜时偏折角度不同，但波长与偏折角度成正比，所以紫光和红光的光谱宽度之比等于它们的波长之比。紫光的波长是400nm，红光的波长是700nm，因此紫光和红光的光谱宽度之比为400:700。假设紫光的光谱宽度为xcm，红光的光谱宽度为ycm，则有：x/y=400/700由比例关系可得：x=(400/700)*y又因为光谱宽度总和为2.0cm，所以：x+y=2.0将x的表达式代入上述等式中，得到：(400/700)*y+y=2.0解这个方程，得到：(400/700+1)*y=2.0(1100/700)*y=2.0y=2.0*(700/1100)y=1.4cm因此，紫光的光谱宽度为1.4cm，红光的光谱宽度为2.0cm-1.4cm=0.6cm。解析：（1）根据光的色散原理，波长最短的光在通过三棱镜时偏折角度最大，所以是紫光。（2）光在真空中的传播速度不随波长变化，所以紫光和红光在真空中的传播速度相同。（3）利用波长与光谱宽度成正比的关系，通过比例计算和光谱宽度总和，可以求出紫光和红光的光谱宽度。第二题：一束白光通过三棱镜后，在光屏上形成彩色光带。若红光和蓝光的波长分别为700nm和450nm，光速为3.0×10^8m/s，求：（1）红光和蓝光的频率；（2）红光和蓝光的折射率。答案：（1）红光的频率f=c/λ=3.0×10^8m/s/700nm=4.29×10^14Hz；蓝光的频率f=c/λ=3.0×10^8m/s/450nm=6.67×10^14Hz。（2）红光的折射率n=c/v=c/(λf)=3.0×10^8m/s/(700nm×4.29×10^14Hz)≈1.38；蓝光的折射率n=c/v=c/(λf)=3.0×10^8m/s/(450nm×6.67×10^14Hz)≈1.71。解析：（1）根据公式f=c/λ，我们可以计算出红光和蓝光的频率；（2）根据公式n=c/v，我们可以计算出红光和蓝光的折射率。其中，v=λf为光的波速，由实验测得，为3.0×10^8m/s。五、综合题（本大题有3小题，每小题10分，共30分）第一题：一束白光通过三棱镜后，在光屏上形成一条彩色光带，从上到下依次是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。现将光屏移至离三棱镜更远的位置，观察到的彩色光带的形状和颜色分布有什么变化？请用光的折射原理解释这一现象。答案：当光屏移至离三棱镜更远的位置时，观察到的彩色光带的形状和颜色分布不会发生变化。彩色光带的形状依然是弧形的，颜色分布依然是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。解析：根据光的折射原理，当光线从一种介质（如空气）进入另一种介质（如玻璃）时，由于两种介质的光速不同，光线会发生折射。白光是由多种颜色的光混合而成的，当白光通过三棱镜时，不同颜色的光由于波长不同，折射角度也