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白光通过三棱镜分解图,这个现象太神奇了真的很有趣

考试时长设定为40分钟,总评分为100分

评分细则:卷面分3分。本人承诺将保持书写规范,确保试卷整洁有序。

第一部分:填空题(答题要求:每个空格限填一个指定词语,不得使用其他词汇或错误选项,每空计2分,共计20分)

光学概念词汇:折射、雨后彩虹、光源、相对、坐井观天

光学器材与现象:三棱镜、镜花水月、反射、平面镜、直线

1.太阳作为地球最主要的能量来源,其性质是_____________。

2.在同一种均匀介质中,光的传播路径呈现_____________状态。

3.当激光笔的光线从空气斜向射入水中时,会发生_____________的物理现象。

4.我们能够观察到周围环境的主要原因是物体_____________的光线进入了视觉系统。

5._____________能够将太阳光分解为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光。

6.在构建潜望镜装置时,需要使用两面_____________,且反射面的形状应为_____________。

7.成语_____________体现了光的直线传播特性,_____________反映了光的反射现象,_____________则揭示了光的折射原理。

第二部分:判断题(答题要求:每题计2分,共计20分)

1.将铅笔倾斜插入水中后,会观察到铅笔出现“断裂”的现象。 ( )

2.“蓝眼泪”是海洋中特定荧光生物发出的蓝色光芒,人们将其形象地称为“蓝眼泪”。这些发出蓝色光芒的荧光生物属于光源。 ( )

3.声音和光线都不能在月球表面传播。 ( )

4.夜间汽车前灯发出的直射光线能够验证光的直线传播特性。 ( )

5.在完全黑暗的房间中停留一段时间后,眼睛适应暗环境后即可看见苹果。 ( )

6.进行队列训练时,“向右看齐”若某位同学只能观察到右边同学的侧面,则说明队伍已排成直线,该现象主要基于光的反射原理。 ( )

7.太阳光能够完全穿透人体组织向前传播。 ( )

8.光线经过镜面反射后,将不再保持直线传播状态。 ( )

9.太阳光是由多种不同颜色的光组合而成的。 ( )

10.只有镜面能够反射光线,其他物体如黑板不具备反射功能。 ( )

第三部分:选择题(答题要求:每题计2分,共计20分)

1.下列物体中属于光源的是( )。

2.光在水中传播的形式表现为( )。

A.直线传播 B.曲线运动 C.折线前进

3.手电筒的光线无法穿透的物质是( )。

A.玻璃板 B.薄纸片 C.书本

4.当快速旋转彩色轮时,红、绿、蓝三种颜色混合后呈现的颜色是( )。

A.黑色 B.白色 C.紫色

5.照明灯具上安装灯罩的主要功能是( )。

A.调节光线颜色 B.增强光线反射 C.扩大照射范围

6.2020年全球观测到的日食现象有两次。日食是指月球运行至太阳与地球之间时,月球遮挡太阳光线形成的现象。该现象表明光( )。

A.沿直线传播 B.发生反射 C.发生折射

7.科学家从地球向月球发射光线,测量光线到达月球表面并( )返回地球所需的时间,进而根据光速计算地球与月球之间的距离。

A.直射 B.反射 C.折射

8.当光线垂直射入水中时,下列说法错误的是( )。

A.传播方向发生改变 B.传播方向保持不变 C.继续直线传播

9.雨后晴朗时,空气中悬浮的微小水滴充当了_____________的角色,将太阳光分解为不同颜色的光,从而形成彩虹。

A.后视镜 B.平面镜 C.三棱镜

10.下列应用了光的折射原理的是( )B。

A.照镜子 C.潜望镜的构造

第四部分:综合应用题(共计40分)

1.按要求绘制光学示意图。(12分)

(1)请绘制人眼观察书本文字时,光线传播的路径图。

(2)如图甲所示为菲菲用玻璃杯饮用汽水时的视觉现象,请在图乙中通过光线路径图解释吸管“扭曲”的成因。

(3)从自制潜望镜下方的开口处观察外界物体时,请绘制光线传播的路径示意图。

2.实验设计与分析。(10分)

实验设置:将手电筒放置在最近处的卡纸前,依次排列三张带有相同孔洞的卡纸和一张无孔卡纸(屏幕),每张卡纸间距10厘米,用手电筒照射小孔。根据实验过程回答问题。

(1)为确保实验成功,卡纸上的孔洞高度必须_____________。

(2)在屏幕上_____________ (填“能”或“不能”)观察到手电筒的光斑。

(3)请在图中标注手电筒光线的传播路径。(4分)

(4)将第二张卡纸向右移动2厘米,重复照射实验后发现光斑落在第二张卡纸上,该现象说明_________________________________________________。

3.光学玩具原理分析。(8分)

万花筒制作步骤:①准备三面尺寸相同的平面镜;②将镜面朝内用胶带拼成三棱柱结构;③封闭一端;④用硬纸板或彩纸包裹;⑤放入彩纸碎屑;⑥封口并开观察孔。

(1)万花筒由三面平面镜构成,内部放置彩纸碎屑,通过镜面作用形成对称图案。万花筒的工作原理基于光的_____________。

(2)白光经三棱镜分解为多色光的现象与万花筒原理_____________ (填“相同”或“不同”)。

(3)应用光学原理的物品还包括__________________、__________________。

4.科普阅读与解答。(10分)

激光技术简介

激光作为20世纪的重大科技成果,被誉为“最快的刀”“最准的尺”“最奇异的光”。激光具有单一颜色特性,通过三棱镜后不会发生色散。激光能量密度极高,可在纳米级范围内产生数百万摄氏度高温。工业领域应用激光刀切割各类材料,局部照射数秒即可完成切割。激光刀在医疗领域也展现出独特优势,用于血管瘤、脑部手术等,具有无机械冲击、速度快、精度高的特点,显著减轻患者痛苦。

激光技术在影视创作中也有创新应用,在科幻电影《星球大战》中,天行者使用的激光剑可发射纯能量束,实现无声战斗。

(1)激光_____________ (填“一定”“一定不”或“可能”)属于白光,因为白光通过三棱镜后_____________(填“会”或“不会”)发生色散现象。

(2)激光_____________ (填“能”或“不能”)在真空中传播。激光刀能快速切割材料,是因为激光具有超高的_____________能量密度。

(3)若《星球大战》中的激光剑向你发射,理论上可通过_____________将激光反射回去,使攻击者自食其果。