人教版八上物理 4.5 光的色散 练习【原卷版+解析版】

人教版八年级（上册） 第四章《光现象》第5节 光的色散 精选练习一、夯实基础1．如图1所示，一束太阳光穿过狭缝射到三棱镜上，在其右侧的光屏上形成彩色光带AB。 图1（1）此实验叫作___________，这个现象是17世纪__________发现的。（2）这条彩色光带的颜色从A到B按顺序排列应为_____、_____、____、____、____、_____、______。我们把这一彩色光带称为________。 （3）如果让光带中的某一色彩的光再经过三棱镜，以上现象____再发生（选填“会”或“不会”）。【答案】（1）光的色散；牛顿；（2）红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫；光谱；（3）不会。【解析】（1）太阳光通过三棱镜后，会在白光屏上形成一条彩色的光带，颜色依次是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫，这就是色散现象；由物理学家牛顿发现的.（2）这条彩色光带的颜色从A到B按顺序排列应为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫，这一彩色光带称为光谱。（3）光带中的某一色彩是单色光，经过三棱镜后，以上现象不会再发生。2．一个长方形水槽中装有一定量的水，小明将一块平面镜M斜插入水槽中，使太阳光照射在平面镜上，并反射到白色墙壁上，墙壁上出现了彩色的条纹，这是由于此时平面镜上方的水类似于______（填写一个光学元件名称），太阳光照射到其上发生了______；轻轻敲击水槽，使水面迅速地做微小振动，墙面上的彩色条纹将______（选填“消失”、“振动”或“不变”）。太阳光【答案】三棱镜，色散，消失。 【解析】由题意可知，平面镜斜插入水槽中，使上方的水类似于三棱镜，太阳光照射到其上发生了色散现象，所以会形成一条彩色的光带。 当轻轻敲击水槽，使水面迅速地做微小振动时，水面不再是平面，光在不平的水面上会发生漫反射，所以墙面上的彩色条纹将消失。3．用放大镜观察彩色电视机荧光屏，可看到__________三原色光，三原色光等比例混合后为 _ 色光。【答案】红、绿、蓝，白。【解析】看电视时，如果用放大镜观察彩色电视机的荧光屏，就能看到红色、绿色和蓝色的光点，这三种色光叫做色光的三原色．红、绿、蓝三种单色光按不同的比例混合能合成任意一种色光。光的三原色是红色、绿色、蓝色，等比例混合为白色。4．如图2甲所示，夏天，雨后太阳出来后，天空出现了彩虹，这是由于小水珠对太阳光产生_______现象。彩虹的外环是_________色，彩虹的内环是________色。如图2乙所示，是自然界常常发生的“日晕”现象。这种天象形成的重要原因是阳光通过无数小冰晶后发生了色散，其中各色光按红、橙、黄、_____、蓝、靛、紫的顺序依次排列，说明了阳光是________(选填“单色光”或“复色光”)。乙甲 图2【答案】色散，红色，紫色；绿，复色光。【解析】夏天，雨过天晴时，常在天空出现彩虹，这是太阳光通过悬浮在空气中细小的水珠折射而成的，白光经水珠折射以后，分成各种彩色光，这种现象叫做光的色散现象。彩虹是因为阳光射到空中接近圆型的小水滴，造成色散及反射而成。阳光射入水滴时会同时以不同角度入射，在水滴内亦以不同的角度反射。其中以40至42度的反射最为强烈，造成我们所见到的彩虹。造成这种反射时，阳光进入水滴，先折射一次，然后在水滴的背面反射，最后离开水滴时再折射一次。因为水对光有色散的作用，不同波长的光的折射率不同，紫光的折射角度比红光大。所以人们看到的彩虹外面是红色，内侧是紫色。“日晕”形成的重要原因是阳光通过无数小冰晶后发生了色散，其中各色光按红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的顺序依次排列，说明了阳光是复色光。5．我国是世界上电视用户最多的国家，彩色屏幕上排列着许多由红、绿和 三色组合而成的发光点；银行的验钞机产生的 可以使100元面值钞票上的“100”字样发光，从钞票上“100”字样处发出的光是 （红外线/紫外线/可见光）。【答案】蓝，紫外线，可见光。 【解析】用放大镜观察彩色电视画面，可以发现是由红、绿、蓝三种色光混合而成的；紫外线照到100元钞票的荧光物质上，能使荧光物质发光。紫外线是不可见光，从钞票上“100”字样处发出的光是可见光，所以我们能看见。6．在新冠病毒肆意地侵害人类的时候，各单位、住户除了用“84”消毒液喷洒和过氧乙酸熏蒸预防外，还常用　 　（红外/紫外）线灯来灭菌。另外，个别科研部门在与新冠的斗争中研制出了多种快速（不超0.5s）测量体温的仪器，它们是利用　 　（红外/紫外）线测温的，其传播的速度是　 　m/s。【答案】紫外；红外；3×108。【解析】紫外线具有杀菌作用，制成紫外线灯来消毒；人体能辐射红外线，温度越高辐射的红外线越强，制成红外线体温计来接收红外线，测量体温，红外线在真空中的传播速度是3×108m/s。7. 在20世纪中叶科学家发明了红光LED和绿光LED，为与这两种LED组合，产生白色LED光源，2014年10月8日，日本科学家赤崎勇、天野浩和美籍日裔科学家中村修二因又探寻到一种LED，从而获诺贝尔物理学奖。它是（ ）A. 紫光LED B. 黄光LED C. 蓝光LED D. 橙光LED【答案】C。【解析】蓝光LED的发明使色光的三原色齐全了，红光、绿光、蓝光三者混合后是白光，蓝光LED、红光LED和绿光LED组合，可以产生白色LED光源，所以C正确。8．如图所示的现象中属于光的色散的是 ( )A.用三棱镜获得彩色光带 B.放大镜聚光 C.平面镜成像 D.手影【答案】A。【解析】A. 用三棱镜获得彩色光带属于光的色散现象； B.放大镜聚光属于光的折射现象； C.平面镜成像属于光的反射现象； D.手影属于光的直线传播现象。所以选A。9．如图所示，为防疫新冠病毒，学校安排老师用测温枪给学生检测体温，测温枪的学名是“红外线测温仪”或者“红外线辐射测温仪”。它的原理是；被动吸收目标的红外辐射能量，从而获得物体温度数值。下列关于红外线测温仪的说法正确的是（　　）A．红外线用肉眼可观察到 B．红外线是声波的一种 C．红外线测温仪是通过测温枪发出红外线来测体温的 D．红外线测温仪能测体温，说明人体能对外辐射红外线【答案】D【解析】解：A、红外线属于不可见光，人肉眼是不可以观察到红外线的，故A错误；B、红外线是电磁波的一种，故B错误；CD、红外线测温仪是通过对物体自身辐射的红外能量的测量，准确地测定物体表面温度的仪器，而不是通过测温枪发出红外线来测体温，故C错误，D正确。故选D。10．下列设备中，利用紫外线工作的是（　　）B．非接触温度计C．电视遥控器D．验钞机A．感应水龙头【答案】D【解析】A．红外线热作用强，一切物质不停地辐射红外线，高温物质辐射红外线强，所以，可制成红外线红外感应水龙头，故A不合题意；B．非接触温度计是根据不同温度物体辐射红外线的数量不同工作的，故B不合题意；C．红外线方向性好，可以用作电视遥控器，故C不合题意；D．紫外线有荧光效应，使荧光物质发出荧光，可做成验钞机检验钱的真伪，故D符合题意。故选D。二、巩固与提高11. 牛顿在1666年做了色散实验，揭开了颜色之谜，他让一束太阳光穿过狭缝射到三棱镜上，从三棱镜另一侧的白纸屏上可以看到一条彩色的光带，如图5所示，则A处是　 光，该光的折射能力_____（“选填“强”或“弱”）。 【答案】紫；强。【解析】发生光的色散时，紫光的折射能力比红光强。所以A处是紫光，B处是红光。图5图612．小明按如图6所示的方法探究“光的色散现象”。（1）小明在测量不同色光区域的温度时，惊奇地发现：将温度计放在红光的外侧时，温度计的示数会 ；说明红光的外侧有一种不可见光，这种光叫做 。（2）若在紫光的外侧放置涂有荧光物质的纸条，则可观察到 ；说明在紫光的外侧也存在着一种不可见光，这种光叫做 。【答案】（1）升高，红外线；（2）纸条上的荧光物质发光，紫外线。 【解析】（1）红外线具有热效应，它位于红色光的外面，所以应把温度计应放在红色光的外侧，温度计的示数才会升高；（2）在紫光之外有看不见的紫外线，紫外线最显著的效应是荧光效应，它可以使荧光物质发光．13．如图所示，让一束太阳光通过棱镜射到白屏上，屏上标出了三个区域，其中能让温度计的示数明显升高的区域和能识别人民币真伪的区域应该是（　　）A．区域①既能让温度计的示数明显升高，又能识别人民币真伪 B．区域②既能让温度计的示数明显升高，又能识别人民币真伪 C．区域③让温度计的示数明显升高，区域①能识别人民币真伪 D．区域①让温度计的示数明显升高，区域③能识别人民币真伪【答案】D【解析】①太阳光经三棱镜后发生色散，图中位置从上到下依次呈现红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等七种颜色的色光；②红光之外是红外线，红外线的热效应很强，红外线能使温度计示数升高很快，即在①；③紫光之外是紫外线，紫外线能使荧光物质发光，因此可以识别钱币，即在③，故ABC错误，D正确。故选D。14．下列关于红外线和紫外线的说法正确的是（　　）A．验钞机利用红外线辨别钞票的真伪 B．手持式家用电子体温计是利用红外线测量体温的 C．紫外线对人体有害，我们要彻底远离紫外线的照射 D．“浴霸”是家庭淋浴间的常用装置，装有紫外线灯泡，主要用于照明和杀菌消毒【答案】B【解析】解：A、验钞机利用紫外线辨别钞票的真伪，故A错误。B、手持式家用电子体温计是利用红外线测量体温的，说法正确，故B正确。C、过量的紫外线照射对人体有害，但适度的紫外线照射有助于人体对钙的吸收，故C错误。D、“浴霸”是家庭淋浴间的常用装置，装有红外线灯泡，主要用于取暖，故D错误。所以选B。15．在使用下列设备中，其中使用到紫外线的是（　　）①冬天家里洗澡时，采用浴霸取暖； ②家用消毒柜或卤菜店用灭菌灯；③验钞机发光的灯能检验纸币的真伪； ④夜视仪进行侦察的原理；A．①②③ B．②③ C．③④ D．①④【答案】B【解析】①冬天家里洗澡时，采用浴霸取暖，浴霸会发出红外线，利用了红外线的热效应显著的特点；②家用消毒柜或卤菜店的灭菌灯会发出紫外线，能杀菌消毒；③验钞机发出的紫外线能是荧光物质发光；④夜视仪是利用红外线成像的原理工作的。故选B。16. 让一细束阳光射到一个三棱镜上，经折射后发生色散，使这些已经发生色散的光再照射到另一个倒放的三棱镜上，如图所示。这两个三棱镜是完全相同的，并且底边互相平行，那么经过第二个三棱镜后，照射到光屏上的是 ( )A. 一束白光 B. 彩色光带，上面是红色，下面是紫色C. 彩色光带，上面是紫色，下面是红色 D. 条件不足，无法判定【答案】A。【解析】一细束阳光射到一个三棱镜上，经折射后发生色散，变为单色光，这些已经发生色散的光再照射到另一个倒放的三棱镜上，又成为白色光。所以选A。17．光的色散说明白光是一种复色光，棱镜对不同色光的偏折程度不同，其中对红光的偏折程度最小，对紫光的偏折程度最大。图中能正确表示白光通过三棱镜发生色散的是 （ ） 【答案】B。【解析】三棱镜对不同色光的偏折程度不同，其中对红光的偏折程度最小，对紫光的偏折程度最大，所以红光在应该最上面；白色光通过三棱镜时在两个面上都要发生折射，所以只有B正确。选B。18. 如图，让一束太阳光照射三棱镜，射出的光射到竖直放置的光屏上。（1）如果我们把一支温度计放在①区域，发现温度计的示数升高，说明这种光线具有 。（2）在②区域中我们看到彩色光带，这是 现象。自然界中属于这种现象的有 （请举一例）。（3）如果在白屏与棱镜之间竖直放一块红色玻璃，则白屏上留下 （选填“红色”、“彩色光带”或“除红色上其他颜色”，下同）。（4）如果把一张红纸贴在白屏上，则在红纸上看到 。【答案】（1）热效应；（2）光的色散，彩虹；（3）红色；（4）红色。【解析】（1）如果我们把一支温度计放在①区域，发现温度计的示数升高，说明这种光线具有热效应。（2）在②区域中我们看到彩色光带，这是光的色散现象。自然界中属于这种现象的有彩虹。（3）如果在白屏与棱镜之间竖直放一块红色玻璃，则只能透过红光，白屏上留下红色。（5）如果把一张红纸贴在白屏上，红纸只能反射红光，则在红纸上看到红色。19. 图3是利用遥感卫星拍摄的森林火灾照片，是利用高温物体辐射 能力强的原理；研究表明物体辐射这种物质的能力的大小与物体的 有关，物体的温度越高，辐射这种物质的能力 。通过收集物体辐射红外线来识别不同物体的仪器有： 、 。【答案】红外线，温度，越强，红外探测器，红外照相机。【解析】在红光之外有看不见的红外线，红外线的热效应很强，太阳光向地球辐射热，主要依靠红外线；红外线能使被照射的物体发热，具有热效应。物体辐射红外线的本领跟温度有关，温度越高，辐射的红外线越强；红外探测器、红外照相机通过记录物体辐射的红外线，来识别不同物体。20．搜集下列短文中的有用信息，分析整理后解答文后提出的问题：紫外线太阳光是天然紫外线的最重要来源。如果太阳辐射的紫外线全部到达地面，地球上的植物、动物和人类都不可能生存，地球的周围包围着厚厚的大气层，在大气层的上部，距地面20km到50km的高空有一层叫做臭氧的物质，它能大量吸收太阳辐射来的对生命有害的紫外线，是地球上的生物得以生存和进化的重要条件。由于电冰箱内长期使用氟利昂，当电冰箱损坏后，其中的氟利昂就将散到大气中，破坏臭氧层，对地球的生态环境构成威胁。为了保护人类生存的环境，1987年在世界范围内签署了限量生产和使用这类物质的《蒙特利尔议定书》。现在已经研制出氟利昂的代用品如R134A、环戊烷等。我国在1991年签署了《蒙特利尔议定书》，并在2002年停止生产氟利昂。（1）天然紫外线的最重要来源是 。（2）阳光中的紫外线大部分被 吸收。A. 大气层 B. 臭氧层 C. 地面 D. 地表的动植物（3）形成臭氧层空洞的主要原因是 。（4）紫外线对人体有益，也有害。适量的紫外线照射有助于人体合成维生素D，它能促进身体对 的吸收，对于骨骼的生长和身体健康的许多方面有好处。过度的紫外线照射，对人体十分有害，轻则使皮肤 ，重则引起 。【答案】（1）太阳光。（2）B。（3）电冰箱、空调机里的氟利昂散到空气中后，破坏了臭氧层。（4）钙，粗糙，引起皮肤癌。【解析】（1）在太阳光谱上，位于红光外侧的是红外线，位于紫光外侧的是紫外线，它们都属于不可见光，地球上的天然紫外线主要来源于太阳光；（2）适当的紫外线照射对地球上的生物没有太大的伤害，但过量的紫外线会使人体皮肤粗糙，甚至患上皮肤癌。正是由于大气层中的臭氧层能够吸收大部分的紫外线，才得以保护地球上生物避免受到紫外线的伤害；（3）由于电冰箱、空调机里的氟利昂泄露，而氟利昂会破坏臭氧层，从而形成臭氧层空洞。（4）紫外线尽管有助于人体合成维生素D，促进人体对钙的吸收，但是过量的紫外线照射对人体十分有害，轻则使皮肤粗糙、重则引起皮肤癌。 21．盛夏来临，人们又为“怎样才能晒不黑”而犯愁。资料表明：将皮肤晒黑的罪魁祸首是太阳光中的光波紫外线。“好奇实验室”为此检测了若干衣服的防晒效果。检测方法：先用光纤探头和计算机测算出阳光中光波紫外线的强度；再把衣服挡在光纤探头上，测算出透射到光纤探头上的光波紫外线强度。利用前后两次测得的光波紫外线的强度计算出长波紫外线的透过率。实验数据如表所示：分析表中数据，回答下列问题：（1）该实验是通过比较_______________来分析衣服的防晒效果的。（2）比较实验 1、2 或 3、4 得到的结论是_____________________________________。（3）比较实验 1、3、5 （或6） 得到的结论是________________________________。（4）根据测量结果，请向你的家人提出一条夏季户外活动时着装的建议_____________。【答案】（1）光波紫外线透过率；（2）衣服的层数（厚度）越厚，防晒效果越好；（3）在其它条件相同时，防晒效果与衣服的材质有关；（4）夏季可以穿全棉长袖T恤（或酌情增加衣服的层数）。【解析】（1）该实验是通过比较光波紫外线透过率来分析衣服的防晒效果的。（2）比较实验序号1、2 或 3、4，是衣服材质相同，衣服布料层数不同，发现光波紫外线透过率不同，故得到的结论是：衣服的层数（厚度）越厚，防晒效果越好。（3）比较实验 1、3、5（或6），在衣服布料层相同时，衣服材质不同，光波紫外线透过率不同，故得到的结论是：在衣服布料层数相同时，防晒效果与衣服的材质有关。（4）根据测量结果，夏季户外活动时可以穿全棉长袖 T 恤（或酌情增加衣服的层数）。实验序号衣服材质衣服布料层数光波紫外线透过率1天蚕丝112%225%3化纤128%4214%5全棉 T 恤（白色）17%6全棉 T 恤（黑色）14%