8 [2025 南京玄武校级段考]如图甲所示为一束太阳光照射到三棱镜后出现的情况。好奇的小明将阳光改成红光仍然沿原来的方向照射到三棱镜(如图乙所示),在光屏上$a$点处形成一个红色光斑。现保持入射光位置、方向及三棱镜位置不变,仅将红光改为紫光,下列说法正确的是 （）

A.保持光屏位置不变,紫色光斑仍在$a$点处
B.保持光屏位置不变,紫色光斑在$a$点上方
C.将光屏向右平移,紫色光斑仍可落在$a$点处
D.将光屏向左平移,紫色光斑仍可落在$a$点处

8.D

【分析】
解题时首先要回忆光的色散的核心规律：不同色光通过三棱镜时偏折能力不同，紫光的偏折程度远大于红光。第一步先明确：入射光从红光换成紫光、入射条件和三棱镜位置都不变时，紫光的出射光线会比红光更向三棱镜的底边偏折，也就是向下倾斜的程度更大。接下来逐一分析选项：首先光屏不动时，紫光光斑位置比a点更低，直接排除A、B；再分析光屏移动的效果：紫光的出射光线向右下传播，距离三棱镜越近，光线的竖直高度越高，光屏向左平移时，标记a点也随光屏同步水平移动、竖直高度保持不变，存在某一位置让紫光刚好落在a点；如果光屏向右平移，紫光的竖直高度会进一步降低，不可能到达a点的高度，由此即可判断正确选项。
【解析】
1. 光的色散规律说明：不同色光通过三棱镜时，紫光的折射率更大，偏折程度比红光更强。
2. 原实验中红光出射后恰好落在光屏的a点，替换为紫光后，紫光偏折程度更大，出射光线比红光的出射光线更向下倾斜。
3. 若保持光屏位置不变，紫光的光斑会落在a点的下方，因此选项A、B错误。
4. 紫光的出射光线向右下方传播，光线的竖直高度随与三棱镜的距离减小而升高：将光屏向左平移时，a点随光屏同步水平移动、竖直高度不变，移动到某一位置时，紫光的光斑可以恰好落在a点处；若将光屏向右平移，紫光的竖直高度会进一步降低，无法到达a点的高度，因此C错误，D正确。
【答案】
D
【知识点】
光的色散，光的折射规律
【点评】
本题结合三棱镜折射的场景考察不同色光的偏折特性，易错点是忽略光屏平移时a点也同步移动，不能死记硬背色散的色光顺序，结合光路的传播趋势分析即可快速推导结论，属于对基础规律的灵活应用类题目。
【难度系数】
0.6

9 新情境 古籍名著 唐朝的张志和在《玄真子》中记载了著名的“人工虹”现象：“背日喷乎水，成虹霓之状”，“人工虹”是光的现象。进一步的研究表明，将红、、蓝三种色光按照不同比例混合，能产生任何一种其他颜色的光。如图所示，漫画中的小孩按图中的方法（一/二）喷水时可以看到彩虹。

9.色散 绿 二

【分析】
我们可以分三步来梳理这道题的解题思路：第一，回忆彩虹的形成原理，太阳光经过小水滴后被分解为多种色光，对应的光学现象就是色散，对应“人工虹”的本质；第二，回忆光学基础里的色光三原色知识点，明确能混合出所有色光的三种基础色光为红、绿、蓝；第三，结合题干描述的“背日喷乎水”的要求，判断观察彩虹时人需要背对太阳，让太阳光照射到前方的水雾上，色散后的光线才能进入人眼，对比两个图的喷水方向，就能选出正确的方法。
【解析】
1. 喷出的小水滴相当于三棱镜，太阳光穿过小水滴时被分解为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光，形成“人工虹”，该现象是光的色散现象。
2. 光的三原色为红、绿、蓝，将这三种色光按照不同比例混合，可以产生任意一种其他颜色的光。
3. 要观察到彩虹，需要人背对太阳，让身后的太阳光照射到前方的水雾上，色散后的光线进入人眼，图中方法一小孩朝向太阳喷水，无法满足该条件，方法二小孩背对太阳喷水，符合观察彩虹的要求。
【答案】
色散 绿 二
【知识点】
光的色散，色光三原色
【点评】
本题结合古代古籍记载的趣味光学现象考察基础光学知识点，同时结合图示场景考察对彩虹形成位置条件的理解，既巩固了课本基础概念，也引导学生用物理知识解释生活中的传统现象，整体考察偏向基础应用。
【难度系数】
0.8

10 [2025 无锡江阴校级段考]如图甲所示,让一束太阳光通过挡光板的狭缝照射到三棱镜的一个侧面上,用光屏接收从三棱镜的另一侧出射的光线。
(1)将光屏放在(亮处/暗处),你会发现它上面呈现的彩色光带更清晰。
(2)如果彩色光带较亮,而你又分辨不清光屏上彩色光带的色彩,那么你应适当(增大/减小)光屏与三棱镜间的距离。
(3)通过该实验,你看到的现象是太阳光通过三棱镜后,分解成的色光都向三棱镜的(顶部/底部)方向偏折,彩色光带的颜色从上到下依次是。
(4)若在棱镜与光屏之间放置一块绿色透明玻璃,则在光屏上应该观察到(与之前没有变化/只出现绿色光/没有绿色光)。
(5)如果想继续验证红光是单色光还是复色光,你的做法是。
(6)如图乙所示,一个长方形水槽中装有一定量的水,小明将一块平面镜斜插入水槽中,使太阳光照射在平面镜上,并反射到白色墙壁或白纸上,也可以看到彩色光带,此时平面镜上方的水类似于(填光学元件名称),轻轻敲击水槽,使水面迅速地做微小振动,墙壁或纸上的彩色条纹将(消失/不变/振动)。

10.(1)暗处
(2)增大
(3)底部 红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫
(4)只出现绿色光
(5)将红光继续通过三棱镜，观察有无色散
(6)三棱镜 消失

【分析】
这道题围绕光的色散实验展开，我们可以逐个小问梳理思路：
1. 第一问要让彩色光带更清晰，需要降低环境杂散光的干扰，让色散形成的彩色光和光屏背景的亮度差更大，所以选择把光屏放在暗处。
2. 第二问分辨不清彩色光带的色彩，说明不同色光散开的间距太小，适当增大光屏和三棱镜的距离，不同偏折程度的色光会被进一步拉开间距，光带变宽后色彩就更容易分辨。
3. 第三问根据光的折射规律，光线通过三棱镜时会向三棱镜更厚的底部一侧偏折，太阳光色散后从上到下的色光顺序是偏折程度从小到大的红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。
4. 第四问绿色透明玻璃属于有色透明物体，只能透过绿光，吸收其他所有色光，所以光屏上只会剩下绿色光。
5. 第五问验证红光是否为单色光，利用单色光无法发生色散的特点，将分离出的红光再次通过三棱镜，观察它能不能再分解出其他色光，就可以判断红光是不是单色光。
6. 第六问斜插平面镜的水槽中，平面镜上方的水的形状是中间厚边缘薄的三角形结构，和三棱镜的结构一致，相当于三棱镜；当水面振动时，水的厚度分布不再稳定均匀，无法持续稳定让不同色光按固定路径偏折形成色散，彩色条纹就会消失。
【解析】
(1) 光屏放在暗处时，周围环境的杂光很少，色散得到的彩色光带和背景的对比度更高，呈现的彩色光带会更清晰。
(2) 适当增大光屏与三棱镜间的距离，不同偏折程度的色光传播到光屏时的间距会变大，彩色光带被拉宽，就更容易分辨不同的色彩。
(3) 光通过三棱镜发生两次折射，最终的出射光线都会向三棱镜较厚的底部方向偏折；太阳光色散后，偏折程度从小到大的色光依次为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫，因此彩色光带从上到下就是这个顺序。
(4) 绿色透明玻璃只能透过绿光，其他颜色的色光都会被玻璃吸收，因此光屏上只会出现绿色光。
(5) 单色光经过三棱镜不会发生色散，复色光会分解为多种色光，因此将实验得到的红光再次通过三棱镜，观察是否能分解出其他色光，就可以验证红光是单色光还是复色光。
(6) 平面镜斜插入水中，平面镜上方的水的截面是三角形，中间厚边缘薄，和三棱镜的光学特性一致，相当于三棱镜；水面做微小振动时，水的厚度分布不断变化，无法稳定让各色光按固定角度偏折形成稳定的色散光带，因此彩色条纹会消失。
【答案】
(1)暗处
(2)增大
(3)底部 红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫
(4)只出现绿色光
(5)将红光继续通过三棱镜，观察有无色散
(6)三棱镜 消失
【知识点】
光的色散，透明物体的颜色，光的折射
【点评】
本题全面考察了光的色散实验的操作细节、原理和拓展应用，既覆盖了基础的色散规律、物体颜色的知识点，也考察了学生对实验优化逻辑的理解，能帮助学生深化对色散本质的认识。
【难度系数】
0.6