2.4 光和顏色（解析版）

2.4光和顏色知識點一、光源定義：自身能夠發(fā)光的物體叫光源，也叫發(fā)光體對光源的理解光源是指自身能夠發(fā)光的物體，太陽、發(fā)光的電燈、點燃的蠟燭燈都是光源有些物體本身不能發(fā)光，但由于它們能反射太陽光或其他光源發(fā)出的光，好像它們也在發(fā)光一樣，不要誤認為這些物體是光源，如月球知識點二、光的傳播光沿直線傳播的條件：光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播。如果介質(zhì)不是同種或不均勻，光的傳播方向?qū)l(fā)生改變例如，早晨太陽還在地平線以下時，我們就看到了它，是因為大氣層不均勻，不均勻的大氣層使光的傳播路徑變彎了光線：為了表示光的傳播情況，我們通常用一條帶箭頭的直線表示光的傳播路線和方向，這樣的直線叫光線光沿直線傳播的現(xiàn)象影子的形成：光的傳播過程中，遇到不透明的物體，在物體后面光不能到達的區(qū)域便形成一個陰暗區(qū)域，即物體的影子日食：當月球轉(zhuǎn)到地球和太陽之間，并且在同一直線上時，月球就擋住了射向地球的太陽光，形成日食（如下圖左）月食：當?shù)厍蜣D(zhuǎn)到月球和太陽之間，并且在同一直線上時，地球就擋住了射向月球的太陽光，形成月食（如下圖右）小孔成像：光源上部發(fā)出的光線，由于光的直線傳播，通過小孔后，射到了下部；光源下部發(fā)出的光線，由于光的直線傳播，通過小孔后，射到了上部，就形成了相對于光源倒立的像光沿直線傳播的應(yīng)用：士兵設(shè)計瞄準；站隊時隊列排直；木工檢查木板是否平直；挖掘隊利用激光準直儀挖掘隧道知識點三、光速光在真空中的傳播速度：真空中的光速是宇宙間最快的速度，在物理學中用字母c表示，c=3×108m/s光在其他介質(zhì)中的傳播速度：光在空氣中的速度十分接近光在真空中的速度，可視為c=3×108m/s，光在水中的傳播速度約為34c，光在玻璃中的傳播速度約為23c（即V氣＞V液由于光的速度比聲音的速度（340m/s）大得多，打雷下雨時，雷聲和閃電是同時發(fā)生的，但是我們總是先看到閃電，后聽到雷聲附：聲、光傳播的比較現(xiàn)象特點傳播速度光的傳播在透明物質(zhì)中傳播在透明物質(zhì)中比在真空中傳播速度小，在真空中傳播最快，為c=3×108m/s在真空中傳播聲的傳播在固體、液體、氣體中傳播在一般情況下，在固體中傳播比液體中快，在液體中比氣體中快。聲音在15℃空氣中的傳播速度為340m/s在真空中不能傳播知識點四、光的色散單色光和復(fù)色光單色光：不能再分解的光復(fù)色光：由單色光混合而成的光色散色散現(xiàn)象：讓一束白光照射到三棱鏡上，通過三棱鏡偏折后照到白屏上，在白屏上形成一條彩色光帶，顏色依次是紅、橙、黃、綠、藍、靛（diàn）、紫光的色散現(xiàn)象說明白光是由各種色光混合而成的，是復(fù)色光不同的單色光通過棱鏡時，偏折的程度是不同的，紅光的偏折程度最小，紫光的偏折程度最大知識點五、物體的顏色物體的顏色透明物體的顏色是由它透過的色光決定的。只透過紅色光的玻璃我們看到它是紅色的，只透過綠色光的玻璃我們看到它是綠色的不透明物體的顏色是由它反射的色光決定的白色物體反射所有射到它表面的色光，所以感覺是“白色的”；黑色物體能吸收所有射到它表面的色光，眼睛接收不到來自它的反射光，所以感覺是“黑色”的光的三原色：紅、綠、藍三種色光按不同的比例混合可以產(chǎn)生各種不同的色光，紅、綠、藍三種色光叫光的三原色知識點六、看不見的光可見光譜：三棱鏡把太陽光分解成不同顏色的光，它們按照一定的順序排列，形成可見光譜紅外線在可見光譜的紅光以外存在著一種人眼看不見的光，叫紅外線一切物體都在不停地輻射紅外線，物體的溫度越高，輻射的紅外線越強紅外線的特性及應(yīng)用熱作用強：紅外線烘烤；紅外線取暖；醫(yī)療上紅外線診斷穿透云霧能力強：紅外線遙感，可利用該技術(shù)勘測地熱可用來進行遙控：家用電器的遙控器紫外線在可見光譜的紫光以外有一種看不見的光，叫紫外線紫外線的特性紫外線的化學作用強，很容易使照片底片感光紫外線的生理作用強，能消毒滅菌紫外線具有熒光效應(yīng)，可用來鑒別字畫和人民幣的真?zhèn)芜m量的紫外線照射有利于人體健康，過量則會誘發(fā)皮膚癌（2023春?江北區(qū)校級期末）如圖是科學興趣小組同學探究小孔成像現(xiàn)象的裝置，她們給兩個空罐的底部中央分別打上一個圓孔和一個方孔，再用兩片半透明的塑料膜蒙在空罐的口上。分別將小孔對著燭焰和燈絲，可以看到燭焰和燈絲通過小孔所成的像。下列判斷錯誤的是（）A．小孔成像的原理是光在均勻介質(zhì)中沿直線傳播 B．小孔成像是實像 C．像的形狀與小孔的形狀無關(guān)；與物體的形狀有關(guān) D．像的形狀與小孔的形狀有關(guān)；與物體的形狀無關(guān)【解答】解：A、小孔成像的原理是光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播，沒強調(diào)同種，故A錯誤；B、小孔成的是倒立實像，故B正確；CD、像的形狀與小孔形狀無關(guān)，與物體形狀有關(guān)，故C正確，D錯誤。故選：AD。（2023春?鹿城區(qū)期中）下列物體中屬于光源的是（）A．月亮 B．燭焰 C．粗糙的電影銀幕 D．波光粼粼的湖面【解答】解：燭焰本身能發(fā)光，這是光源；月亮是反射太陽的光，電影銀幕是反射光，湖面也是反射光，這些不是光源，故ACD錯誤，B正確。故選：B。（2023春?鹿城區(qū)期中）下列說法不合理的是（）A．額溫槍是通過檢測人體發(fā)出的紫外線從而快速測量體溫 B．學生不在校期間可用紫外線對教室進行定期殺菌消毒 C．白光經(jīng)過三棱鏡發(fā)生色散后，呈現(xiàn)出紅橙黃綠藍靛紫七種單色 D．臭氧層能吸收太陽光中的紫外線，從而保護地球上的生命【解答】解：A、額溫槍是通過檢測人體發(fā)出的紅外線從而快速測量體溫，故A錯誤；B、紫外線具有消毒殺菌作用，學生不在校期間可用紫外線對教室進行定期殺菌消毒，故B正確；C、白光經(jīng)過三棱鏡發(fā)生色散后，呈現(xiàn)出紅橙黃綠藍靛紫七種單色光，是光的色散現(xiàn)象，故C正確；D、臭氧層能吸收太陽光中的紫外線，能保護地球上的生命，故D正確。故選：A。（2023春?鹿城區(qū)期中）你在一張白紙上用紅色的筆寫下“科學”兩個字，再透過藍色的玻璃看這張紙，發(fā)現(xiàn)你看到的（）A．紙是藍色的，字是黑色的 B．紙是藍色的，字是紅色的 C．紙是藍色的，字是藍色的 D．紙是白色的，字是紅色的【解答】解：藍色玻璃只能透過白紙反射的各種色光中的藍光，所以紙是藍色的；紅字只能反射紅光，紅字反射的紅光被藍玻璃吸收，所以看到的字是黑色的。故選：A。（2023春?鎮(zhèn)海區(qū)校級期末）2022年有出現(xiàn)日偏食現(xiàn)象，小華借助小孔成像實驗裝置對“”形太陽進行觀察，紙盒上扎有圓形小孔，則她在半透明光屏上看到的形狀是（）A． B． C． D．【解答】解：小孔成像是倒立的像，由小孔成像的特點可知日偏食經(jīng)小孔成的像的缺口正好在日偏食缺口的對側(cè)，即上下左右顛倒，故B正確，ACD錯誤；故選：B。（2023春?寧波期中）夜晚有兩個高樓不同的小朋友A和B，A比B高，他們分別站在路燈下，路燈O是光源，O′點是路燈在地面上的投影，A、B兩人和點O′在同一直線上，如圖所示。他們頭部分別在地面上留下兩個影子，相距d′，當兩人沿過O′點的直線，以相同的速度向右行進時。我們可以觀察到地面上A′和B′之間的距離將（）A．不斷減小 B．不斷增大 C．先增大，后減小 D．先減小，后增大【解答】解：如圖所示：設(shè)A小朋友身高為a，燈高度為h，若A小朋友向前移動x，則影子向前移動x1，由相似三角形的性質(zhì)可得ah解得由兩個影子A′和B′，相距d′，以相同的速度行進時，A小朋友影子與原影子的距離x1′=hxh-a，B小朋友影子與原影子的距離x1″因為x1′＞x1″，A比B高，即a＞b，此時影子d″＝d′﹣x1′+x1″＜d′。同理，當兩人頭部的影子達到重合后，再繼續(xù)遠離路燈時，因為A比B高，即a＞b，此時A影子會超過B的影子，兩者的距離變化為：先減小，后增大。此題也可假設(shè)A，B兩人站在一起，則A的影子比B長。兩人一起往前走，由此可知，兩人影子之間的距離會不斷增大?，F(xiàn)在A站在B后，兩人影子移動速度仍符合假設(shè)的規(guī)律，因此A的影子會先追上B的影子，然后再超過它。所以A'和B'的距離會先減小，后增大。故選：D。（2023春?義烏市校級月考）如圖所示，將一束太陽光投射到玻璃三棱鏡上，在棱鏡后側(cè)光屏上的AB范圍內(nèi)觀察到了不同顏色的光，則（）A．A處應(yīng)是紫光 B．只有AB之間有光 C．將照相底片放到AB范圍B的外側(cè)，底片會感光 D．將溫度計放到AB范圍A的外側(cè)溫度不會升高【解答】解：（1）由于不同顏色的光的波長不同，通過三棱鏡的折射程度不同，所以白光經(jīng)三棱鏡后，光屏上自上而下出現(xiàn)了紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫的色帶，因此A處為紅光，B處為紫光；故A錯誤（2）紅外線和紫外線都屬于不可見光，A的外側(cè)是紅外線，溫度計放到這個地方，溫度計的示數(shù)會明顯升高；故B錯誤，D錯誤；（3）B的外側(cè)是紫外線，將涂有熒光物質(zhì)紙條放到這個地方，熒光物質(zhì)會發(fā)光，故C正確。故選：C。（2023春?慈溪市期末）在探究樹蔭下光斑的綜合實踐活動中，為了研究孔的大小對光斑形狀的影響，小華設(shè)計了四種有不同形狀孔的卡片甲，并用另一張卡片乙覆蓋在甲上，如圖所示。接著，從圖示位置沿箭頭方向水平移動乙，觀察光斑形狀的變化情況，圖中合乎要求的是（）A． B． C． D．【解答】解：A、圖中隨著卡片乙向左移動，孔的形狀始終是三角形，并且逐漸變小，故A符合要求；BCD、三圖中隨著卡片乙向左移動，孔的形狀發(fā)生了變化，故BCD不符合要求。故選：A。（2023?西湖區(qū)二模）某興趣小組在空易拉罐的底部中央戳個小圓孔，將頂部剪去后，蒙上一層塑料薄膜，制作成一個簡易針孔照相機。如圖所示，將其水平放置，在左側(cè)固定一只與小孔等高的小燈泡，燈泡發(fā)光時，可在塑料薄膜上看到燈絲倒立（選填“倒立”或“正立”）的像。若水平向左移動易拉罐，像的大小變大（選填“變大”、“變小”或“不變”）。若只將小圓孔改為三角形小孔，則像的形狀不變（選填“改變”或“不變”）?！窘獯稹拷猓焊鶕?jù)光沿直線傳播，小孔成倒立的實像，滿足：燈絲到孔的距離塑料薄膜到孔的距離=燈絲大小故答案為：倒立、變大、不變。（2023春?路橋區(qū)期中）鈔票的某些位置用熒光物質(zhì)印上了標記，在紫外線下識別這些標記，是一種有效的防偽措施。某同學在較暗的環(huán)境中做了下列三次實驗（1）如圖甲所示，他用紫外線燈照射面值為100元的鈔票，看到“100”字樣發(fā)光。這表明紫外線能使熒光物質(zhì)發(fā)光。（2）如圖乙所示，他用紫外線燈照射一塊透明玻璃，調(diào)整透明玻璃的位置和角度，看到鈔票上的“100”字樣再次發(fā)光。這表明紫外線能被透明玻璃反射。（3）如圖丙所示，他把這塊透明玻璃放在紫外線燈和鈔票之間，讓紫外線燈正對玻璃照射，在另一側(cè)無論怎樣移動鈔票，“100”字樣都不發(fā)光。他做這次實驗是為了探究紫外線能否透過玻璃?！窘獯稹拷猓海?）鈔票上的100字樣上有熒光物質(zhì)，在紫外線的照射下，它可以發(fā)光；（2）紫外線是一種不可見光，它在傳播時也遵循光的反射定律；（3）通過上面的探究可知紫外線熒光物質(zhì)發(fā)光，當用玻璃擋住紫外線的傳播路徑時，另一側(cè)的熒光物質(zhì)不發(fā)光，說明紫外線不能透過玻璃，因此這是為了探究紫外線能否透過玻璃；故答案為：（1）熒光物質(zhì)；（2）反射；（3）紫外線能否透過玻璃。（2023春?北侖區(qū)校級期中）在運動會的百米賽跑中，終點線處的計時員為了準確計時，在開始計時時應(yīng)（）A．聽到發(fā)令槍聲同時按下秒表 B．看到發(fā)令槍散發(fā)的白煙同時按下秒表 C．聽到槍聲或看到白煙按下秒表均可 D．無法確定【解答】解：為了計時準確，應(yīng)該是看到發(fā)令槍散發(fā)的白煙時按下秒表，因為光的傳播速度遠遠大于聲音，故B正確，ACD錯誤。故選：B。（2023春?金華期末）2022年3月武夷山脈首次發(fā)現(xiàn)國家一級保護植物大黃花蝦脊蘭。人們能看到黃色花，是因（）A．發(fā)出了黃光 B．吸收了黃光 C．反射了黃光 D．透過了黃光【解答】解：黃色花只能反射黃光，吸收其它色光，因此在陽光的照射下只有黃光被反射，所以呈現(xiàn)黃色，故C正確，ABD錯誤。故選：C。（2023春?北侖區(qū)期中）關(guān)于超市里的光現(xiàn)象，下列說法正確的是（）A．燈光下的綠葉蔬菜看上去綠油油的，是因為蔬菜吸收了綠光 B．打開紫外燈消毒，能看見淡藍色的紫外線 C．紅外探頭是通過人體輻射的紅外線來識別體溫高的顧客 D．多盞燈光的照射下，地面上幾乎看不見人的影子，是因為光繞過了人體傳播【解答】解：A、綠葉蔬菜是不透明物體，綠葉蔬菜只能反射綠色，其它色光都吸收了，故A錯誤。B、紫外線是看不見的光，紫外線出現(xiàn)時伴隨著紫光出現(xiàn)，故B錯誤。C、人體輻射紅外線，紅外探頭是通過感知人體輻射的紅外線來識別體溫高的顧客，故C正確。D、在多盞燈光的照射下，光仍然是沿直線傳播的，每一盞燈都會照亮其它燈的影子，所以地面上幾乎看不見人的影子，故D錯誤。故選：C。（2023春?北侖區(qū)期中）沈括在《夢溪筆談》中寫道：“若鳶飛空中，其影隨鳶而移；或中間為窗隙所束，則影與鳶遂相違，鳶東則影西，鳶西則影東，又如窗隙中樓塔之影，中間為窗所束，亦皆倒垂…”，則（）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：鳶在空中飛行時，地面上會出現(xiàn)影子，是由光的直線傳播形成的；在紙窗上開一小孔，使窗外飛鳶的影子呈現(xiàn)在室內(nèi)的紙屏上，觀察到“鳶東則影西，鳶西則影東”其實就是小孔成像的特點：倒立的實像，小孔成像是由光的直線傳播形成的。正因為小孔成像是倒立的，才有“鳶東則影西，鳶西則影東”的現(xiàn)象，即二者的移動方向相反。故C正確。故選：C。（2023春?海曙區(qū)校級期末）1666年，牛頓將太陽光射到三棱鏡上，從棱鏡另一側(cè)的白紙屏上可以看到一條由紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫組成的彩色光帶，下列說法不正確的是（）A．①太陽光是復(fù)色光，②和③是單色光 B．②→③順序依次是從紅光到紫光 C．單色平行光照射同一個凸透鏡紅光焦距比紫光短 D．這個現(xiàn)象產(chǎn)生的原理是光的色散【解答】解：ABD、太陽光經(jīng)過三棱鏡后會發(fā)生光的色散現(xiàn)象，光屏上而下出現(xiàn)了紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫的色帶，這表明太陽光是復(fù)色光，故①太陽光是復(fù)色光，②和③是單色光，②→③順序依次是從紅光到紫光，故ABD正確；C、由于紅光被偏折的程度小，紫光被偏折的程度大，當紅光和紫光分別平行射向相同的凸透鏡時，紅光的會聚點，也就是紅光的焦點距離透鏡遠，而紫光的焦點離透鏡較近，故C錯誤。故選：C。（2023春?鄞州區(qū)期末）“一葉障目，不見泰山”說明了（）A．光的傳播速度很大 B．眼睛發(fā)出的光被“葉”遮擋了 C．光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播 D．光能發(fā)生色散現(xiàn)象【解答】解：A、光在真空中的傳播速度最大，故A不符合題意；B、眼睛不能發(fā)光，不是光源，故B不符合題意；C、“一葉障目，不見泰山”說明了光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播的，故C符合題意；D、太陽光通過三棱鏡才會發(fā)生光的色散現(xiàn)象，故D不符合題意。故選：C。（2023春?義烏市校級月考）2016年5月23日中午時分，四川省成都市，巨大的日暈包裹著太陽，現(xiàn)身城市上空，吸引了眾多市民觀看拍攝。專家表示，這種現(xiàn)象是因為高空的水蒸氣遇冷形成小冰晶，太陽光照射小冰晶后，分解成不同顏色的光，這樣太陽周圍就出現(xiàn)一個巨大的彩色光環(huán)，稱為“日暈”。下列關(guān)于此現(xiàn)象的說法中正確的是（）A．水蒸氣遇冷形成小冰晶是凝固現(xiàn)象，此過程要放熱 B．水蒸氣遇冷形成小冰晶是液化現(xiàn)象，此過程要吸熱 C．太陽光照射小冰晶后分解為七色光是光的反射現(xiàn)象 D．太陽光照射小冰晶后分解為七色光是光的折射現(xiàn)象【解答】解：AB、水蒸氣遇冷形成小冰晶是凝華現(xiàn)象，凝華放熱，故AB錯誤；C、太陽光照射小冰晶后通過折射分解為七色光，故C錯誤；D、太陽光能穿過云層在小冰晶上發(fā)生折射，看上去在太陽的周圍出現(xiàn)一個圓圈，由內(nèi)而外呈、紅、橙、黃、綠、青、藍、紫七種顏色，這就是光暈，是光的色散現(xiàn)象。故D正確。故選：D。（2023春?上城區(qū)校級期中）藍天麗日，白云悠悠，鮮花遍布草地，大自然用各種各樣的顏色陶冶著我們的情操。這些都與我們看到的物體發(fā)出的光或者反射出的光有關(guān)。閱讀材料回答問題?！静牧?】音樂噴泉就是這樣一種將光和音樂巧妙結(jié)合的藝術(shù)作品。一方面通過電腦采集音樂的聲音頻率特征，并將其轉(zhuǎn)化為控制信號，控制水泵噴出水柱，形成噴泉；另一方面，讓紅、綠、藍三種色燈照射到水柱上，通過電腦控制三種色燈亮暗讓水柱變換顏色，呈現(xiàn)美輪美奐的視覺效果?！静牧?】一束白光斜射到三棱鏡上，在三棱鏡的另一側(cè)的白質(zhì)屏上可以看到一條彩色的光帶，從上到下分別為紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫，這其實與光的波長有關(guān)。在這些可見光中，紅光的波長最長，在玻璃、空氣中的穿透力最強，但是在水蒸氣中分散性強，穿透力較差。紫光波長最短，在玻璃、空氣中的穿透力比