3.5人眼看不见的光（知识点+真题练习）（解析版）
知识点
如图A、B是太阳光色散后人眼能看到的最边缘的光，则A是红光，B是紫光，在A的上方我们发现了红外线，它能使被照射的物体发热，它的特点是热效应比较显著。B的下方发现了紫外线，它最显著的性质能使荧光物质发光。为了提高温度计的灵敏度我们可以将温度计的玻璃泡涂黑。
【常考点总结】
（1）自然界所有物体都在不停地向外辐射红外线，温度越高辐射越强。
（2）红外线的应用：夜视仪，测温枪，家中的电视遥控器是靠红外线来实现对电视机的控制的．
（3）紫外线应用：验钞机 ，灭菌灯
考点1 红外线
【典例1】（2024·河南周口·模拟预测）如图所示，投影式红外血管成像仪将红外线投射到人体皮肤上，图像传感器感知到反射的红外线后，经过数字图像处理将血管的轮廓显示出来；再经投影仪将图像投影到人的皮肤表面以还原血管的分布，帮助医生及时、准确地诊断疾病。下列说法正确的是（ ）
A．红外线是人眼看得到的
B．投影仪镜头相当于凹透镜
C．投影到皮肤表面的血管影像是反射形成的
D．皮肤区域到投影仪镜头的距离应大于镜头的二倍焦距
【答案】D
【详解】A．红外线是在红光旁边的不可见光，故A错误；
B．投影仪利用的是凸透镜，故B错误；
C．投射到皮肤表面的血管影像是折射形成的实像，故C错误；
D．成像仪的镜头相当于凸透镜，根据投影仪成像的原理可知，皮肤区域到镜头的距离应大于镜头的二倍焦距，故D正确。
故选D。
【典例2】（2024·江苏南京·阶段练习）地铁安检是保障旅客人身安全的重要措施，如图所示。
（1）测温仪是利用 的热效应原理工作的；
（2）传送带上的行李在安检时，以传送带为参照物，行李是 的。
【答案】 红外线 静止
【详解】（1）[1] 由于人体能发出红外线，所以测温仪是利用接受强弱不同的红外线，产生的热效应原理工作的。
（2）[2] 行李随传送带一起运动，以传送带为参照物，行李位置没有发生变化，所以行李是静止的。
【典例3】（2024·贵州铜仁·期末）LED光源是利用红、 、蓝三原色，在计算机技术控制下任意混合，即可形成不同色光的组合变化，实现丰富多彩的动态变化效果及各种图像。在步枪的瞄准器上安装夜视仪，在夜间能捕捉到敌人身体发出的 ，白光通过棱镜后，被“分解”成各种颜色的光，这种现象叫光的 。
【答案】 绿 红外线 色散
【详解】[1]红、绿、蓝三种色光被称为色光的三原色。
[2]一切物体都会向外辐射红外线，温度越高，辐射的红外线越多，夜视仪是利用红外线工作的，在夜间能捕捉到敌人身体发出的红外线。
[3]白光通过三棱镜后分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色的光，这种现象是光的色散；这说明白光是由各种色光组成的。
【变式1】（2024·河南信阳·阶段练习）当前在我们进校园时，安保人员经常使用一种叫“额温枪”的测温仪器，只要把“枪口”对准人的额头或手腕，“枪尾”的显示屏就能显示人体的温度。“额温枪”测温利用的是（ ）
A．额温枪发出的红外线 B．人体发出的紫外线
C．额温枪发出的超声波 D．人体发出的红外线
【答案】D
【详解】一切物体都辐射红外线，物体温度越高，辐射红外线的本领越强，人体辐射红外线，额温枪通过接收人体辐射的红外线来测量人体温度。
故选D。
【变式2】（2024·甘肃金昌·一模）超声波驱鼠器是一种能够产生20kHz-55kHz 超声波的一种装置，该装置所产生出的超声波能够在50米的范围内有效刺激并能够导致鼠类感觉到威胁及不安，迫使他们自动迁移，无法在防治区范围内繁殖生长，达到根除老鼠、害虫的目的。下列说法不正确的是（ ）
A．驱鼠器发出的超声波和普通声音一样都是由于物体振动产生的
B．驱鼠器发出的超声波的频率不在人耳的听觉范围内，所以我们无法听到
C．驱鼠器发出的超声波可以通过空气传播到老鼠的位置，达到驱鼠的目的
D．驱鼠器发出的超声波的传播速度和电视遥控器发出的红外线的传播速度相同
【答案】D
【详解】AB．驱鼠器发出的超声波和普通声音一样都是由于物体振动产生的，人类听声范围是，超声波的振动频率超过了人类听声范围，所以人类听不到，故AB正确，不符合题意；
C．声音的传播需要介质，空气可以传播声音，所以驱鼠器发出的超声波可以通过空气传播到老鼠的位置，达到驱鼠的目的，故C正确，不符合题意；
D．驱鼠器发出的超声波的传播速度和电视遥控器发出的红外线的传播速度不相同，超声波在空气中传播的速度约为，红外线在空气中传播的速度约为，故D错误，符合题意。
故选D。
【变式3】（2024·全国·专题练习）如图所示，我国探月工程计划之一是向月球发射月球车。发射月球车的火箭在穿越大气层时速度越来越快，那么，火箭受到的推力 （填“大于”“等于”或“小于”）自身重力。月球车上装有红外线测距仪，其发出的红外线传播速度等于电磁波的速度，红外线测距仪测得红外线往返某一段距离的时间为，这时目标与仪器之间的距离是 m（电磁波的速度取）。月球车的车轮上有很多条纹，目的是为了 。
【答案】 大于 增大摩擦力
【详解】[1] 发射月球车的火箭在穿越大气层时速度越来越快，说明火箭的运动状态不断变化，其所受合力的方向与运动方向相同，则火箭受到的推力大于自身重力。
[2] 目标与仪器之间的距离为
[3] 月球车的车轮上有很多条纹，这可以通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦。
【变式4】（2024·广东惠州·二模）小明发现在使用图甲所示的测温枪测量同一个人的体温时，测量值差异较大。为了能够提高测量的精确度，小明提出猜想：体温的测量值可能与测温的部位、测量的距离有关。根据自己的猜想，他进行了下面的探究活动。
（1）红外测温枪的结构简图如图乙所示，当近距离正对测量时，热辐射体辐射的 通过透镜 （选填“会聚”或“发散”）于红外探测器的中心位置；
（2）探究体温与测温部位的关系时，小明对四位同学的额头与手腕分别进行了测量，数据记录如表1所示。由实验数据可知，测量体温时 （选填“需要”或“不需要”）考虑不同部位对测量结果的影响；
温度/℃部位 甲 乙 丙 丁
额头 36.6 37.0 36.8 36.8
手腕 35.9 36.4 36.2 36.3
（3）探究体温与测温距离的关系时，应保持测温的 相同，多次实验后记录的实验数据如表2所示。
表2
间距/cm 1 2 3 4 5 10
温度/℃ 36.5 36.5 36.5 36.4 36.3 36.1
（4）结合两次探究实验得出的数据，请你写出一条用测温枪正确测量体温的使用建议；
【答案】 红外线 会聚 需要 部位 测量人体的相同部位，且测温距离不变
【详解】（1）[1]热辐射体辐射出的是红外线，红外线测温枪是通过测量红外线强度来测量温度。
[2]图中透镜为凸透镜，对光线有会聚作用，当近距离正对测量时，热辐射体辐射的红外线通过透镜会聚于图中红外探测器中心位置。
（2）[3]由表中数据可知，人的额头和手腕的温度不同，说明体温的测量值和测温的部位有关，测量体温时，需要考虑不同部位对测量结果的影响。
（3）[4]表格中，随着测温距离的变化，记录测量的温度，即探究体温测量值与测温距离的关系，所以应保持测温的部位相同。
（4）[5]在使用测温仪时，应让它测量人体的相同部位，且测温距离不变，而测温距离应在有效测温距离内，这样能提高测量的精确度。
考点2 紫外线
【典例1】（2024·湖南长沙·阶段练习）有关红外线、紫外线，下列说法错误的是（ ）
A．一个物体温度升高时，向外辐射的红外线会增强
B．紫外线能杀死微生物，在医院常用紫外线来灭菌
C．紫外线可用于验钞机，红外线可用于电视遥控器
D．为了促进骨骼的生长，人体需要照射极大量的紫外线
【答案】D
【详解】A．红外线的热作用很强，温度越高的物体辐射出的红外线越强、越多，故A正确，不符合题意；
B．紫外线化学作用很强，可以杀灭细菌，所以可以用在医院消毒杀菌，故B正确，不符合题意；
C．紫外线能使荧光物质发光，可以用来验钞，遥控器发出的是红外线，可以用来远程遥控电器，故C正确，不符合题意；
D．过量的紫外线照射对人体是有害的，容易发生癌变，故D错误，符合题意。
故选D。
【典例2】（2024·湖北武汉·阶段练习）如图，用三棱镜对太阳光探究，我们对太阳光有了更多的了解，以下说法错误的是（ ）
A．在光屏上呈现彩色光带，这说明太阳光由多种色光组成
B．如果分辨不清光屏上彩色光带的色彩，可以适当增加光屏与三棱镜间的距离
C．彩色光带以外不存在其它的光
D．彩色光带的下方的颜色是紫色
【答案】C
【详解】A．当太阳光经过三棱镜后，会分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种单色光，这是光的色散现象；阳光通过三棱镜后，在光屏上呈现彩色光带，这说明太阳光是多种色光混合而成的，故A正确，不符合题意；
B．如果分辨不清光屏上彩色光带的色彩，则应增大彩色光带的宽度，即适当增大光屏与三棱镜间的距离，故B正确，不符合题意；
CD．太阳光是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫这七种颜色的色光组成的，且光屏上A为红光，B为紫光，在紫光以外的不可见光有紫外线，紫外线能使荧光物质发光，故C错误，符合题意，D正确，不符合题意。
故选C。
【典例3】（2024·陕西西安·三模）雨后彩虹属于光的 现象； 用光照射钞票， 可以使钞票的荧光物质发光，这种光是 （选填“红外线”或“紫外线”）。手机屏幕上呈现出由红、绿、 三种色光混合而成的多彩画面。
【答案】 色散 紫外线 蓝
【详解】[1]太阳光经过三棱镜后分解出七种单色光的现象叫光的色散，光的色散的本质是光的折射，雨后彩虹属于光的色散现象。
[2] 在可见光外有两种看不见的光，分别是红外线和紫外线。用其中一种光照射钞票，可以使钞票的荧光物质发光，这种光是紫外线。
[3]三种色光适当混合能产生其它色光，这三种色光就是光的三原色，它们分别是红光、绿光、蓝光。
【变式1】（2024·陕西安康·期中）下列仪器中，属于利用紫外线工作的是（ ）
A．非接触温度计 B．夜视仪
C．感应水龙头 D．杀菌灯
【答案】D
【详解】A．非接触温度计是利用红外线来工作的，故A不符合题意；
B．夜视仪是利用红外线来工作的，故B不符合题意；
C．感应水龙头是利用红外线来工作的，故C不符合题意；
D．杀菌灯是利用紫外线来工作的，故D符合题意。
故选D。
【变式2】（2024·四川凉山·阶段练习）如图所示，一束太阳光投射到玻璃三棱镜上，在棱镜后侧白屏上可以观察到不同颜色的光，在屏上标出了三个区域①、②、③，下列说法不正确的是（ ）
A．这是光的色散现象，最早通过实验研究该现象的物理学家是牛顿
B．其中能应用于验钞的光的区域是①，用温度计分别测试①、②、③三个区域，使温度计示数增大较多的是③区域
C．如果在白屏与棱镜之间竖直放一块红色玻璃，则白屏上其他颜色的光消失，只留下红色
D．如果把一张绿纸贴在白屏上，则在绿纸上看到除绿光外的其他颜色的光
【答案】D
【详解】A．太阳光经过三棱镜折射后可以分散成七种颜色的光，这就是光的色散现象，光的色散最早是由物理学家牛顿发现的，故A正确，不符合题意；
B．能用于验钞的光是紫外线，紫外线在第①区域，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③区域，故B正确，不符合题意；
C．如果在白屏与棱镜之间竖直放一块红色玻璃，红色玻璃只能透过红光，则白屏上其他颜色的光消失，只留下红色，故C正确，不符合题意；
D．如果把一张绿纸贴在白屏上，绿纸只能反射绿光，则在绿纸上只能看到绿光，故D错误，符合题意。
故选D。
【变式3】（2024·吉林·期末）生活中的许多现象与我们所学的物理知识息息相关，红外线和紫外线都是不可见光，在医院的手术室常使用 来灭菌消毒；我国对高楼的玻璃幕墙采取限制性法规，是因为玻璃幕墙会发生 反射，造成“光污染”。
【答案】 紫外线 镜面
【详解】[1]红外线具有热效应，紫外线能够灭菌，故选紫外线。
[2]光射到玻璃表面会发生镜面反射，使光集中向一个方向发射，反射光增强，造成光污染。
【变式4】（2024·江苏盐城·期末）如图所示，一束红光经三棱镜折射后，在白色光屏上点处形成一个红色光斑，保持入射光位置、方向及三棱镜位置不变。
（1）若将红光改为白光，则光屏上会出现彩色光带。光屏上点处的光斑 （填“一定”或“可能”）是红色的，点 方的不可见光可应用于验钞机；
（2）若将红光改为紫光，则光屏水平向 移动，紫色光斑可位于点处。
【答案】 一定 下 左
【详解】（1）[1]白光是复色光，经三棱镜后发生折射，因入射光位置、方向及三棱镜位置不变，所以光屏上点处的光斑一定是红色的。
[2]应用于验钞机的不可见光是紫外线，紫光偏折能量最强，所以经三棱镜后在点下方。
（2）[3]紫光在红光的下方，要使紫光照射在点处，应将光屏水平向左移。
巩固练习
一、单选题
1．（2024·广东广州·二模）如图是一个疫情期间常用的非接触式红外线体温计，关于这种体温计，以下说法正确的是（ ）
A．它的工作原理是液体的热胀冷缩
B．它的工作原理是气体的热胀冷缩
C．零摄氏度以上的物体才能发射红外线
D．红外线可以在真空中传播
【答案】D
【详解】ABC．在自然界中，一切温度高于绝对零度的物体都在不停地向周围空间发出红外辐射能量。物体的红外辐射能量的大小及其波长的分布与它的表面温度有着十分密切的关系。因此，通过对物体自身辐射的红外能量的测量，便能准确地测定它的表面温度，这就是红外测温计的制成原理，所以红外测温计的制成原理不是根据液体的热胀冷缩，也不是根据气体的热胀冷缩，故ABC错误；
D．红外线是电磁波，电磁波在真空中可以传播，故D正确。
故选D。
2．（2024·江苏常州·期末）2023年7月我国航展中展示了运油-20 在低空中释放出干扰弹的过程，如图所示。干扰弹是具有较高温度的辐射弹，当敌方导弹跟踪来袭时，放出的高温干扰弹可诱骗敌方导弹改变前进方向，从而脱离原定的袭击目标。这种干扰弹主要辐射的是（ ）
A．次声波 B．超声波 C．紫外线 D．红外线
【答案】D
【详解】干扰弹是用来诱骗敌方红外制导武器脱离真目标，具有较高温度的红外辐射弹，亦称红外干扰弹，广泛地应用于飞机、舰船的自卫方面，故D符合题意，ABC不符合题意。
故选D。
3．（2024·湖北武汉·期末）关于光现象，下列说法正确的是（ ）
A．图甲中，彩虹是太阳光在传播中遇到空气中的水滴，经反射、折射后产生的现象
B．图乙中，电视画面的颜色是由红、绿、黄三种色光合成的
C．图丙中，红外线使钞票上的荧光物质发光
D．图丁中，可用紫外胶片拍摄“热谱图”
【答案】A
【详解】A．雨过天晴，天空中出现彩虹，这是由于空气中有大量的小水滴，太阳光在传播中遇到空气中的水滴，经反射、折射后被分解为七种色光。故A正确；
B．色光的三原色是红、绿、蓝，电视画面的颜色是由红、绿、蓝三种色光合成的，故B错误；
C．图丙中，紫外线使钞票上的荧光物质发光，故C错误；
D．因为温度不同的物体辐射红外线的强度不同，可用红外胶片拍摄热谱图，故D错误。
故选A。
4．（2024·山东淄博·期末）如图所示的四种仪器中，不属于利用红外线工作的是（ ）
A．夜视仪
B．电视遥控器
C．验钞机
D．全自动感应水龙头
【答案】C
【详解】A．夜视仪是利用红外线的热作用强来工作的，故A不符合题意；
B．遥控器是利用红外线可以进行遥控来工作的，故B不符合题意；
C．验钞机是利用紫外线能使荧光物质发光来工作的，故C符合题意；
D．全自动感应水龙头是通过接收人体辐射的红外线来进行控制的，故D不符合题意。
故选C。
5．（2024·江苏镇江·期中）如图，暗室内，让一束太阳光照射三棱镜，位置①②为彩色光带的上下边缘，分析此现象，以下说法正确的是（ ）
A．白色光屏上，位置①处为红光，②处为紫光
B．将荧光物质放在位置②色光外侧，荧光物质会发光
C．若用蓝色玻璃磨制的三棱镜进行上述实验，则白色光屏上只有蓝色光带
D．若把白屏换成蓝色光屏，则光屏上能看到除蓝色外的其它颜色光带
【答案】C
【详解】AB．太阳光经三棱镜后发生色散，因为图中的三棱镜是倒置的，所以图中位置从下到上依次次是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色的色光；红光之外是红外线，可以应用于电视遥控器，即在②区域下侧；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①区上侧，故AB错误；
C．若用蓝色玻璃磨制的三棱镜进行上述实验，则其它色光都被蓝色玻璃吸收了，只有蓝光能够透过，所以光屏上不会出现彩色光带，故C正确；
D．若把白屏换成蓝色光屏，蓝色光屏只反射蓝光而吸收其他颜色的色光，则在蓝纸上看不到除蓝光外的其他颜色的光，故D错误。
故选C。
6．（2024·陕西西安·期末）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是（ ）
A．区域①区域③ B．区域②区域③
C．区域③区域① D．区域①区域②
【答案】C
【详解】太阳光经三棱镜后发生色散，图中位置从下到上依次呈现红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫；红光之外是红外线，红外线的热效应很强，即在③；紫光之外是紫外线，紫外线能使荧光物质发光，即在①。故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
二、填空题
1．（2024·吉林长春·开学考试）亚洲象在迁移时可以通过次声波相互交流，这是利用声能够传递 。在夜晚，无人机上的夜视仪可以通过大象辐射的 ，对其行踪进行监测。
【答案】 信息 红外线
【详解】[1]声音可以传递能量，也可以传递信息，亚洲象在迁移时可以通过次声波相互交流，这是利用声能够传递信息。
[2]所有物体都在不断向外辐射红外线，温度越高，辐射越强，在夜晚，无人机上的夜视仪可以通过大象辐射的红外线对其行踪进行监测。
2．（2024·广西南宁·阶段练习）LED光源是利用红、 、蓝三原色，在计算机技术控制下任意混合，即可形成不同色光的组合变化，医院病房里定期会使用 （选填“红外线”或“紫外线”）灯给病房杀菌消毒。
【答案】 绿 紫外线
【详解】[1]红、绿、蓝三种色光被称为色光的三原色。
[2]紫外线的最常见功能是杀菌，故医院病房里会定期使用紫外线灯杀菌消毒。
3．（23-24八年级上·湖北恩施·期末）根据生活经验，电视遥控器发出的信号，碰到墙壁或玻璃时 （“会”或“不会”）发生反射。如图所示，让红、绿、蓝三种单色光等比例照射到屏上，中间叠加区域呈白色，正中央的亮度与单色区比较会 （“稍亮”“稍暗”或“差不多”）。
【答案】 会 稍亮
【详解】[1]电视遥控器发出的是红外线信号，和光一样，它在传播过程中碰到墙壁或者玻璃，是会发生反射的。
[2]正中央是三束光重叠区域，单位面积上接收到的光比较多，所以要亮一些。
4．（2024·江苏无锡·期末）如图是一款新能源智能汽车，车顶覆盖薄膜式太阳能电池板，车窗采用“智能玻璃”。
（1）汽车雷达启动后发出 声波信号经周边的物体的反射后，可判断车与障碍物的距离；
（2）夏天“智能玻璃”的单向透光可以有效减小 外线对人体皮肤的伤害；
（3）冬天行车时，汽车挡风玻璃的 侧容易出现一层白雾。
【答案】 超 紫 内
【详解】（1）[1]汽车雷达启动后发出超声波信号经周边的物体的反射后，可判断车与障碍物的距离。
（2）[2]黑色物体吸热能量强，薄膜式太阳能电板应设计成黑色；炎热的夏天“智能玻璃”的单向透光可以有效减小紫外线对人体皮肤的伤害。
（3）[3]冬天行车时，车内的水蒸气遇到冷的玻璃后会液化变成小水珠凝结在汽车挡风玻璃的内侧，此时应将“智能玻璃”温度调高，避免水蒸气液化。
5．（2024·江苏宿迁·一模）温度计在日常生活中有着广泛的应用。中国科兴疫苗需保存在低于8℃的环境中。夏季，运输过程中为监测疫苗温度是否超标，应在冷藏箱内放置如图所示的温度计 （选填“甲”或“乙”）。进校时能快速（不超过0.5s）测量体温的额温枪是利用 （选填“红外”或“紫外”）线测温的。
【答案】 乙 红外
【详解】[1]由题可知疫苗需保存在低于8℃的环境中，即保存环境温度最高为8℃；甲温度计是普通温度计，乙温度计的构造类似于体温计；根据体温计的构造特点，温度升高后水银柱升高，不会再降下去，可以测定最高温度，所以，应在冷藏箱内放置温度计乙。
[2]人体会不断地辐射红外线，因此测量体温的额温枪是利用红外线测温的。
6．（2024·江苏连云港·期中）如图，某次小姚同学在黑暗的实验室里让白光通过三棱镜，在后面的光屏上呈现了彩色光带，这个现象叫做光的 。AB是彩色光带的边缘，把光屏分成①、②、③三个区域，用温度计测试不同区域内光的热效应时，其中能让温度计示数明显升高的区域是 （选填“①”、“②”或“③”），实验中，为了使温度计示数变化更明显，通常采取的措施是将温度计的玻璃泡涂成 色；将荧光物质涂在白屏上，荧光物质发光的区域应该是 （选填“①”、“②”或“③”）。若在三棱镜上贴满红色透明薄膜，在光屏上贴满绿纸，则在光屏上会 （选填字母）。
A．看到红光 B．看到绿光 C．看不到光 D．看到彩色光带
【答案】 色散 ① 黑 ③ C
【详解】[1]让白光通过三棱镜，白光被分成多种色光，该现象称为光的色散，这说明白光是由多种色光组成的。
[2]太阳光经三棱镜后发生色散，图中位置从A到B依次呈现红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色的色光，它们在②区域，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区域。
[3]因为黑色可以吸收所有色光，所以实验中为了使温度计更灵敏，通常可以采取的措施是可以将温度计的玻璃泡涂成黑色。
[4]紫光之外是紫外线，紫外线能使荧光物质发光，因此将荧光物质涂在白屏上，荧光物质发光的区域应该是③区域。
[5]若在三棱镜上贴满红色透明薄膜，则只有红光能通过三棱镜，在光屏上贴满绿纸，绿纸会吸收红光，没有光被反射，所以在光屏上看不到光，故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
三、实验题
1．（2024·广东东莞·模拟预测）将皮肤晒黑的罪魁祸首是太阳光中的紫外线。每逢夏季，很多人总会为防止晒黑采取各种手段，穿防晒服是其中的一种，不同衣服的防晒效果是不一样的，小丽想知道衣服的防晒效果跟什么有关；为此，同学们收集了若干衣服进行讨论交流猜想：
猜想一：衣服的防晒效果可能与衣服的材质有关；
猜想二：衣服的防晒效果可能与衣服的厚度有关；
同学们根据猜想进行了如下探究：
首先，用光纤探头和计算机测算阳光中紫外线的强度；接着，把衣服挡在光纤探头上测算透射到光纤探头上的紫外线强度；然后，利用前后两次测得的紫外线的强度计算出紫外线的透过率，实验数据如下表所示：
实验序号 衣服材质 衣服厚度（布料层数） 紫外线透过率
1 纯棉 1 296
2 桑蚕丝 1 13%
3 桑蚕丝 2 8%
4 聚酯纤维 1 29%
5 聚酯纤维 2 14%
（1）该实验是通过 比较来分析衣服的防晒效果的；紫外线的 （填“频率”或“波速”）比可见光高；
（2）通过比较实验 （填序号）可以验证猜想一；
（3）根据本实验的信息，同种材质的衣服，衣服越 ，防晒效果越好；小丽查阅资料发现使用黑色的遮阳伞也可以阻挡紫外线，其本质是增加了对紫外线的 （填“吸收”或“反射”）；
（4）根据测量结果，请提出一条夏季户外活动时的着装建议： 。
【答案】 紫外线透过率 频率 1、2、4 厚 吸收 穿较厚的衣服
【详解】（1）[1]根据题干中的检测方法以及表格所测物理量可知，该实验是通过比较紫外线透过率来分析衣服的防晒效果。
[2]由题意可知，紫外线比可见光容易穿透物质，这是因为紫外线频率高。
（2）[3]探究防晒效果与材质关系，必须控制厚度相同，分析实验1、2、4数据可知，衣服的材质不同，紫外线透过率不同，说明防晒效果与材质有关。
（3）[4]比较实验2、3或4、5可知，衣服的材质和颜色不变，改变的是厚度，长波紫外线透过率随衣服布料层数的增加而降低，即防晒效果好；故可得结论：同种材质的衣服，层数越多防晒效果越好。
[5]黑色遮阳伞之所以是黑色是因为能吸收所有色光，因此黑色的遮阳伞也可以阻挡紫外线，其本质是增加了对紫外线的吸收。
（4）[6]从表格中看出，全棉的防晒效果最好，而且黑色的效果比白色好，因而夏季户外活动时着装的建议：穿全棉长袖衣服；穿颜色较深的衣服；穿较厚的衣服等。
2．（2024·江苏宿迁·阶段练习）（1）如图一束太阳光通过 折射后，被分解成七色光，在光屏上形成彩色光带，这个现象叫 ，最早完成这个实验的物理学家是 ，该实验现象说明太阳光是由 而成的。彩色光带最上面是 色；
（2）如图一束紫光和一束红光平行入射到一块长方体玻璃砖上，它们之间的距离为d。请推测：经玻璃砖折射后，红光和紫光 （是或不是）平行的，它们之间的距离 （会或不会）改变；
（3）盛夏来临，“怎样才能晒不黑”呢？资料表明：将皮肤晒黑的罪魁祸首是太阳光中的长波紫外线。“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长波紫外线的强度；再把衣服挡在光纤探头上，测算出透射到光纤探头上的长波紫外线强度。利用前后两次测得的长波紫外线的强度计算出长波紫外线的透过率，实验数据如下表所示，分析表中数据，回答下列问题：
实验序号 衣服材质 衣服布料层数 长波紫外线透率
1 天蚕丝 1 12%
2 花纤 2 5%
3 1 28%
4 2 14%
5 全棉T血（白色） 1 7%
6 全棉T血（白色） 1 4%
a.该实验是通过比较 来分析衣服的防晒效果的，这里用的物理方法是 法，此外实验中还用到了 法；
b.比较实验1、2或3、4得到的结论是：当衣服的 相同时，衣服越厚，防晒效果越 ；
c.根据本实验的信息，从防晒效果防紫外线角度，夏天衣服选 材质较好，厚度选稍稍 一点的较好（厚或者薄）。
【答案】 三棱镜 光的色散 牛顿 多种色光混合 红 是 会 长波紫外线透率 转换 控制变量 材质 好 全棉 厚
【详解】（1）[1][2]太阳光通过三棱镜折射后，被分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光，在光屏上按顺序形成彩色的七色光带，这个现象叫光的色散。
[3][4][5]最早完成光的色散实验的物理学家是英国的牛顿，该实验现象说明太阳光是由七种色光混合而成的复色光。彩色光带上颜色的顺序依次为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫，最上面是红色，最下面是紫色。
（2）[6]一束紫光和一束红光平行入射到一块长方体玻璃砖上，红光和紫光在玻璃处要发生两次折射，由于玻璃砖上下两个表面平行，上表面的折射角等于下表面的入射角，根据光路的可逆性可知，下表面的折射角等于上表面的入射角，由几何知识可知，出射光线必定和入射光线是平行的。
[7]由于紫光的偏折程度比红光的偏折程度大，所以折射后紫光会更靠近法线， 所以两条光线的折射光线之间的距离将会改变，与原来不等。
（3）a[8][9][10]根据题干中的检测方法可知，该实验是通过比较长波紫外线透过率来分析衣服的防晒效果的，长波紫外线透过率越低说明衣服防晒效果越好，本实验用到了转换法和控制变量法。
b[11][12]比较实验1、2或3、4可知，衣服的材质和颜色不变，长波紫外线透过率随衣服布料层数的增加而降低，即层数越多，防晒效果好。由此可得：其它条件相同时，防晒效果与衣服的层数(厚度)有关。
c[13][14]由表中实验数据可知，衣服的防晒效果与衣服的层数、材质、颜色等有关，层数越多、棉质材料、颜色深色时，长波紫外线透率越低，说明防晒效果更好，所以从防晒效果防紫外线角度来分析，夏天衣服选全棉材质较好，厚度选稍稍厚一点（层数多）的较好。
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页3.5人眼看不见的光（知识点+真题练习）（原卷版）
知识点
如图A、B是太阳光色散后人眼能看到的最边缘的光，则A是红光，B是紫光，在A的上方我们发现了红外线，它能使被照射的物体发热，它的特点是热效应比较显著。B的下方发现了紫外线，它最显著的性质能使荧光物质发光。为了提高温度计的灵敏度我们可以将温度计的玻璃泡涂黑。
【常考点总结】
（1）自然界所有物体都在不停地向外辐射红外线，温度越高辐射越强。
（2）红外线的应用：夜视仪，测温枪，家中的电视遥控器是靠红外线来实现对电视机的控制的．
（3）紫外线应用：验钞机 ，灭菌灯
考点1 红外线
【典例1】（2024·河南周口·模拟预测）如图所示，投影式红外血管成像仪将红外线投射到人体皮肤上，图像传感器感知到反射的红外线后，经过数字图像处理将血管的轮廓显示出来；再经投影仪将图像投影到人的皮肤表面以还原血管的分布，帮助医生及时、准确地诊断疾病。下列说法正确的是（ ）
A．红外线是人眼看得到的
B．投影仪镜头相当于凹透镜
C．投影到皮肤表面的血管影像是反射形成的
D．皮肤区域到投影仪镜头的距离应大于镜头的二倍焦距
【典例2】（2024·江苏南京·阶段练习）地铁安检是保障旅客人身安全的重要措施，如图所示。
（1）测温仪是利用 的热效应原理工作的；
（2）传送带上的行李在安检时，以传送带为参照物，行李是 的。
【典例3】（2024·贵州铜仁·期末）LED光源是利用红、 、蓝三原色，在计算机技术控制下任意混合，即可形成不同色光的组合变化，实现丰富多彩的动态变化效果及各种图像。在步枪的瞄准器上安装夜视仪，在夜间能捕捉到敌人身体发出的 ，白光通过棱镜后，被“分解”成各种颜色的光，这种现象叫光的 。
【变式1】（2024·河南信阳·阶段练习）当前在我们进校园时，安保人员经常使用一种叫“额温枪”的测温仪器，只要把“枪口”对准人的额头或手腕，“枪尾”的显示屏就能显示人体的温度。“额温枪”测温利用的是（ ）
A．额温枪发出的红外线 B．人体发出的紫外线
C．额温枪发出的超声波 D．人体发出的红外线
【变式2】（2024·甘肃金昌·一模）超声波驱鼠器是一种能够产生20kHz-55kHz 超声波的一种装置，该装置所产生出的超声波能够在50米的范围内有效刺激并能够导致鼠类感觉到威胁及不安，迫使他们自动迁移，无法在防治区范围内繁殖生长，达到根除老鼠、害虫的目的。下列说法不正确的是（ ）
A．驱鼠器发出的超声波和普通声音一样都是由于物体振动产生的
B．驱鼠器发出的超声波的频率不在人耳的听觉范围内，所以我们无法听到
C．驱鼠器发出的超声波可以通过空气传播到老鼠的位置，达到驱鼠的目的
D．驱鼠器发出的超声波的传播速度和电视遥控器发出的红外线的传播速度相同
【变式3】（2024·全国·专题练习）如图所示，我国探月工程计划之一是向月球发射月球车。发射月球车的火箭在穿越大气层时速度越来越快，那么，火箭受到的推力 （填“大于”“等于”或“小于”）自身重力。月球车上装有红外线测距仪，其发出的红外线传播速度等于电磁波的速度，红外线测距仪测得红外线往返某一段距离的时间为，这时目标与仪器之间的距离是 m（电磁波的速度取）。月球车的车轮上有很多条纹，目的是为了 。
【变式4】（2024·广东惠州·二模）小明发现在使用图甲所示的测温枪测量同一个人的体温时，测量值差异较大。为了能够提高测量的精确度，小明提出猜想：体温的测量值可能与测温的部位、测量的距离有关。根据自己的猜想，他进行了下面的探究活动。
（1）红外测温枪的结构简图如图乙所示，当近距离正对测量时，热辐射体辐射的 通过透镜 （选填“会聚”或“发散”）于红外探测器的中心位置；
（2）探究体温与测温部位的关系时，小明对四位同学的额头与手腕分别进行了测量，数据记录如表1所示。由实验数据可知，测量体温时 （选填“需要”或“不需要”）考虑不同部位对测量结果的影响；
温度/℃部位 甲 乙 丙 丁
额头 36.6 37.0 36.8 36.8
手腕 35.9 36.4 36.2 36.3
（3）探究体温与测温距离的关系时，应保持测温的 相同，多次实验后记录的实验数据如表2所示。
表2
间距/cm 1 2 3 4 5 10
温度/℃ 36.5 36.5 36.5 36.4 36.3 36.1
（4）结合两次探究实验得出的数据，请你写出一条用测温枪正确测量体温的使用建议；
考点2 紫外线
【典例1】（2024·湖南长沙·阶段练习）有关红外线、紫外线，下列说法错误的是（ ）
A．一个物体温度升高时，向外辐射的红外线会增强
B．紫外线能杀死微生物，在医院常用紫外线来灭菌
C．紫外线可用于验钞机，红外线可用于电视遥控器
D．为了促进骨骼的生长，人体需要照射极大量的紫外线
【典例2】（2024·湖北武汉·阶段练习）如图，用三棱镜对太阳光探究，我们对太阳光有了更多的了解，以下说法错误的是（ ）
A．在光屏上呈现彩色光带，这说明太阳光由多种色光组成
B．如果分辨不清光屏上彩色光带的色彩，可以适当增加光屏与三棱镜间的距离
C．彩色光带以外不存在其它的光
D．彩色光带的下方的颜色是紫色
【典例3】（2024·陕西西安·三模）雨后彩虹属于光的 现象； 用光照射钞票， 可以使钞票的荧光物质发光，这种光是 （选填“红外线”或“紫外线”）。手机屏幕上呈现出由红、绿、 三种色光混合而成的多彩画面。
【变式1】（2024·陕西安康·期中）下列仪器中，属于利用紫外线工作的是（ ）
A．非接触温度计 B．夜视仪
C．感应水龙头 D．杀菌灯
【变式2】（2024·四川凉山·阶段练习）如图所示，一束太阳光投射到玻璃三棱镜上，在棱镜后侧白屏上可以观察到不同颜色的光，在屏上标出了三个区域①、②、③，下列说法不正确的是（ ）
A．这是光的色散现象，最早通过实验研究该现象的物理学家是牛顿
B．其中能应用于验钞的光的区域是①，用温度计分别测试①、②、③三个区域，使温度计示数增大较多的是③区域
C．如果在白屏与棱镜之间竖直放一块红色玻璃，则白屏上其他颜色的光消失，只留下红色
D．如果把一张绿纸贴在白屏上，则在绿纸上看到除绿光外的其他颜色的光
【变式3】（2024·吉林·期末）生活中的许多现象与我们所学的物理知识息息相关，红外线和紫外线都是不可见光，在医院的手术室常使用 来灭菌消毒；我国对高楼的玻璃幕墙采取限制性法规，是因为玻璃幕墙会发生 反射，造成“光污染”。
【变式4】（2024·江苏盐城·期末）如图所示，一束红光经三棱镜折射后，在白色光屏上点处形成一个红色光斑，保持入射光位置、方向及三棱镜位置不变。
（1）若将红光改为白光，则光屏上会出现彩色光带。光屏上点处的光斑 （填“一定”或“可能”）是红色的，点 方的不可见光可应用于验钞机；
（2）若将红光改为紫光，则光屏水平向 移动，紫色光斑可位于点处。
巩固练习
一、单选题
1．（2024·广东广州·二模）如图是一个疫情期间常用的非接触式红外线体温计，关于这种体温计，以下说法正确的是（ ）
A．它的工作原理是液体的热胀冷缩
B．它的工作原理是气体的热胀冷缩
C．零摄氏度以上的物体才能发射红外线
D．红外线可以在真空中传播
2．（2024·江苏常州·期末）2023年7月我国航展中展示了运油-20 在低空中释放出干扰弹的过程，如图所示。干扰弹是具有较高温度的辐射弹，当敌方导弹跟踪来袭时，放出的高温干扰弹可诱骗敌方导弹改变前进方向，从而脱离原定的袭击目标。这种干扰弹主要辐射的是（ ）
A．次声波 B．超声波 C．紫外线 D．红外线
3．（2024·湖北武汉·期末）关于光现象，下列说法正确的是（ ）
A．图甲中，彩虹是太阳光在传播中遇到空气中的水滴，经反射、折射后产生的现象
B．图乙中，电视画面的颜色是由红、绿、黄三种色光合成的
C．图丙中，红外线使钞票上的荧光物质发光
D．图丁中，可用紫外胶片拍摄“热谱图”
4．（2024·山东淄博·期末）如图所示的四种仪器中，不属于利用红外线工作的是（ ）
A．夜视仪
B．电视遥控器
C．验钞机
D．全自动感应水龙头
5．（2024·江苏镇江·期中）如图，暗室内，让一束太阳光照射三棱镜，位置①②为彩色光带的上下边缘，分析此现象，以下说法正确的是（ ）
A．白色光屏上，位置①处为红光，②处为紫光
B．将荧光物质放在位置②色光外侧，荧光物质会发光
C．若用蓝色玻璃磨制的三棱镜进行上述实验，则白色光屏上只有蓝色光带
D．若把白屏换成蓝色光屏，则光屏上能看到除蓝色外的其它颜色光带
6．（2024·陕西西安·期末）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是（ ）
A．区域①区域③ B．区域②区域③
C．区域③区域① D．区域①区域②
二、填空题
1．（2024·吉林长春·开学考试）亚洲象在迁移时可以通过次声波相互交流，这是利用声能够传递 。在夜晚，无人机上的夜视仪可以通过大象辐射的 ，对其行踪进行监测。
2．（2024·广西南宁·阶段练习）LED光源是利用红、 、蓝三原色，在计算机技术控制下任意混合，即可形成不同色光的组合变化，医院病房里定期会使用 （选填“红外线”或“紫外线”）灯给病房杀菌消毒。
3．（23-24八年级上·湖北恩施·期末）根据生活经验，电视遥控器发出的信号，碰到墙壁或玻璃时 （“会”或“不会”）发生反射。如图所示，让红、绿、蓝三种单色光等比例照射到屏上，中间叠加区域呈白色，正中央的亮度与单色区比较会 （“稍亮”“稍暗”或“差不多”）。
4．（2024·江苏无锡·期末）如图是一款新能源智能汽车，车顶覆盖薄膜式太阳能电池板，车窗采用“智能玻璃”。
（1）汽车雷达启动后发出 声波信号经周边的物体的反射后，可判断车与障碍物的距离；
（2）夏天“智能玻璃”的单向透光可以有效减小 外线对人体皮肤的伤害；
（3）冬天行车时，汽车挡风玻璃的 侧容易出现一层白雾。
5．（2024·江苏宿迁·一模）温度计在日常生活中有着广泛的应用。中国科兴疫苗需保存在低于8℃的环境中。夏季，运输过程中为监测疫苗温度是否超标，应在冷藏箱内放置如图所示的温度计 （选填“甲”或“乙”）。进校时能快速（不超过0.5s）测量体温的额温枪是利用 （选填“红外”或“紫外”）线测温的。
6．（2024·江苏连云港·期中）如图，某次小姚同学在黑暗的实验室里让白光通过三棱镜，在后面的光屏上呈现了彩色光带，这个现象叫做光的 。AB是彩色光带的边缘，把光屏分成①、②、③三个区域，用温度计测试不同区域内光的热效应时，其中能让温度计示数明显升高的区域是 （选填“①”、“②”或“③”），实验中，为了使温度计示数变化更明显，通常采取的措施是将温度计的玻璃泡涂成 色；将荧光物质涂在白屏上，荧光物质发光的区域应该是 （选填“①”、“②”或“③”）。若在三棱镜上贴满红色透明薄膜，在光屏上贴满绿纸，则在光屏上会 （选填字母）。
A．看到红光 B．看到绿光 C．看不到光 D．看到彩色光带
三、实验题
1．（2024·广东东莞·模拟预测）将皮肤晒黑的罪魁祸首是太阳光中的紫外线。每逢夏季，很多人总会为防止晒黑采取各种手段，穿防晒服是其中的一种，不同衣服的防晒效果是不一样的，小丽想知道衣服的防晒效果跟什么有关；为此，同学们收集了若干衣服进行讨论交流猜想：
猜想一：衣服的防晒效果可能与衣服的材质有关；
猜想二：衣服的防晒效果可能与衣服的厚度有关；
同学们根据猜想进行了如下探究：
首先，用光纤探头和计算机测算阳光中紫外线的强度；接着，把衣服挡在光纤探头上测算透射到光纤探头上的紫外线强度；然后，利用前后两次测得的紫外线的强度计算出紫外线的透过率，实验数据如下表所示：
实验序号 衣服材质 衣服厚度（布料层数） 紫外线透过率
1 纯棉 1 296
2 桑蚕丝 1 13%
3 桑蚕丝 2 8%
4 聚酯纤维 1 29%
5 聚酯纤维 2 14%
（1）该实验是通过 比较来分析衣服的防晒效果的；紫外线的 （填“频率”或“波速”）比可见光高；
（2）通过比较实验 （填序号）可以验证猜想一；
（3）根据本实验的信息，同种材质的衣服，衣服越 ，防晒效果越好；小丽查阅资料发现使用黑色的遮阳伞也可以阻挡紫外线，其本质是增加了对紫外线的 （填“吸收”或“反射”）；
（4）根据测量结果，请提出一条夏季户外活动时的着装建议： 。
2．（2024·江苏宿迁·阶段练习）（1）如图一束太阳光通过 折射后，被分解成七色光，在光屏上形成彩色光带，这个现象叫 ，最早完成这个实验的物理学家是 ，该实验现象说明太阳光是由 而成的。彩色光带最上面是 色；
（2）如图一束紫光和一束红光平行入射到一块长方体玻璃砖上，它们之间的距离为d。请推测：经玻璃砖折射后，红光和紫光 （是或不是）平行的，它们之间的距离 （会或不会）改变；
（3）盛夏来临，“怎样才能晒不黑”呢？资料表明：将皮肤晒黑的罪魁祸首是太阳光中的长波紫外线。“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长波紫外线的强度；再把衣服挡在光纤探头上，测算出透射到光纤探头上的长波紫外线强度。利用前后两次测得的长波紫外线的强度计算出长波紫外线的透过率，实验数据如下表所示，分析表中数据，回答下列问题：
实验序号 衣服材质 衣服布料层数 长波紫外线透率
1 天蚕丝 1 12%
2 花纤 2 5%
3 1 28%
4 2 14%
5 全棉T血（白色） 1 7%
6 全棉T血（白色） 1 4%
a.该实验是通过比较 来分析衣服的防晒效果的，这里用的物理方法是 法，此外实验中还用到了 法；
b.比较实验1、2或3、4得到的结论是：当衣服的 相同时，衣服越厚，防晒效果越 ；
c.根据本实验的信息，从防晒效果防紫外线角度，夏天衣服选 材质较好，厚度选稍稍 一点的较好（厚或者薄）。
试卷第1页，共3页
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