1 . 阅读短文，回答问题。

虹和霓

雨过天晴，人们常会在与太阳光相对方向的天空看到一明一暗的两道弧形彩色光带，即虹霓景象，虹一般比霓更清晰。
如图甲所示，为一束红色激光从点B进入圆球形水球，先后经点C、D射出水滴的光路。当光线到达半空中圆球形水珠外侧或内侧上的某点（入射点）时，连接该点和水珠球心O的直线（图中未画出），就是该入射点处的法线。
   
虹和霓都是因为阳光照射到空中圆球形的小水滴时，发生光的折射及反射而形成的，如图乙所示为虹的形成光路，图丙所示为霓的形成光路。
（1）不同色光通过圆形水珠时的偏折程度是不同的，紫光的偏折程度比红光______（大/小）；
（2）太阳光被圆形水珠色散的原因是发生了光的______现象；
（3）仅用红、绿、蓝光中的某一种色光照射充有水雾的空气______（会/不会）出现虹霓现象；
（4）下列对虹与霓现象的认识中，正确的是______；
A．虹比霓清晰，是因为入射光的强度不同
B．虹比霓清晰，是因为光的折射次数不同
C．虹比霓清晰，是因为光的反射次数不同
D．虹比霓清晰，是因为色光分布次序不同
（5）图甲中，若∠BCD=60，则红色激光进入水珠时的折射角为______。

2 . 阅读短文，回答问题：

中国空间站

2023年4月24日是我国第八个“中国航天日”，中央广播电视总台联合中国载人航天工程办公室共同推出了中国空间站首次慢直播节目“天宫之镜”；目前中国空间站呈现“T”字构型，如图所示，两个尺寸、质量大体一致的实验舱形成“T”字的一横，天和核心舱作为“T”字的一竖；中国空间站为什么选用“T”字构型？

   

“T”字构型结构对称，从姿态控制、组合实验舱体管理上都较为稳定，有利于组合体的飞行；太阳翼“T”字构型使各部分受到的地球引力、大气扰动等影响较为均衡，这样空间站姿态控制时消耗的推进剂和其它资源较少；不管空间站以何种姿势飞行，两对大型太阳翼都能接收到阳光的照射，获得高效的发电效果；两个实验舱的气闸舱分别位于实验舱的端头，正常工作泄压或异常隔离时均不会对其密封舱造成影响，保持了空间站运行的安全性；
我国航天事业不断刷新纪录，航天科技实现跨越式发展，航天发射能力显著提升，航天强国建设迈出了坚实步伐；
（1）在中国空间站首次慢直播节目中，信息的传递主要依靠__________（选填“电磁波”或“超声波”）；
（2）中国空间站呈现“T”字构型后，梦天实验舱相对于核心舱是__________（选填“静止”或“运动”）的；
（3）我国空间站为什么要采用“T”字构型？（请用简洁的语言总结出两条原因）(     )

3 . 阅读材料

声呐的应用价值

现代科学技术的发展使人们掌握了许多尖端、先进的探测技术。如雷达，可以发现数百公里外的敌机；红外线望远镜可以在夜暮中发现隐蔽的敌人；卫星遥感技术可以在数小时内把地球表面整个地扫描一遍；射电天文望远镜可以观察到遥远的宇宙空间。但是为什么在水中却不采用这些先进技术而仍用落后的声呐呢？
原来，海水能吸引电磁波，雷达用不上了。海水吸热能力太强，红外线技术无用武之地；水的透光能力差，而吸收光的能力却很浓，光学观察设备如望远镜也使不上了。特别是深海中一片漆黑，什么也看不见。探照灯又会暴露自己。而海水的传声能力却比在空气中强得多。声呐技术就应运而生了。声呐机发出一束束不同频率的声音信号，再用特殊设备接受反射信号加以分析，这样就如同安上了蝙蝠的耳朵，周围的情况也就一“目”了然了。
超声雷达还可以探测云层。地面设备向云层发射一束束超声波，根据反射时间可以计算出云层高度。再分析回声的频率变化，根据多普勒效应的原理，可以测出云层在空中漂移的速度。因此，声呐技术在它的特殊领域仍占着不可取代的地位。
通过阅读以上文字，请你回答以下问题：
（1）声音是由物体的振动产生的，在15℃的空气中的传播速度为______，人所能听见的声音的频率范围是______。
（2）从文中可以看出声呐技术有哪些应用？①______；②______；③______。
（3）短文中介绍的是关于利用声音传递______的例子，我们以前还学过利用声音也可以传递______。

4 . 阅读材料，回答下列问题：
材料一：我们生活的自然环境五光十色、美丽动人，有红色的花、绿色的草、蓝色的天空、白色的白云……各种物体具有各自的色彩。不透明的物体，对不同颜色的光，吸收能力和反射能力又各不相同。被物体吸收的光，人们就看不见；只有被反射的光，人们才能看到。而透明物体的颜色是由它所透过的色光决定的。红色的玻璃之所以呈红色，是因为它只透过红光，吸收其它色光的缘故。
材料二：中国科技馆里有一个很有趣的颜色屋（如图甲），屋内摆放着各色物品：红色的沙发和果汁、绿色的茶几和灯罩，墙上分别是红、蓝、绿、白的“光影之绚”四个大字。房间内灯光的颜色会在白色、红色、蓝色、绿色之间变化，你会看到家具、地板和墙壁上的字在不同颜色的灯光照射下，呈现出不同的色彩。
   
（1）17世纪以前，人们一直认为白色是最单纯的颜色。直到1666年，英国物理学家______用玻璃三棱镜分解了太阳光，这才揭开了光的颜色之谜；
（2）当中国科技馆房间内的灯光为红色时，你会看到房间内的沙发呈现出______色，茶几呈现出______色；
（3）用激光笔照射气球，若气球吸收了激光的能量，气球有可能爆破，如图乙所示，用红色激光笔照射透明的红色、蓝色两个气球，蓝色气球在红色气球里面，我们观察的现象是______。

5 . 嫦娥五号月球探测器简称嫦娥五号（如图），是负责嫦娥三期工程“采样返回”任务的中国首颗地月采样往返探测器。也是“绕，落，回”中的第三步。她是由轨道器、返回器、着陆器、上升器等多个部分组成，由于体积庞大，故将使用中国新一代的重型运载火箭-长征五号发射。在发射前，必须给火箭加注推进剂液态氢和液态氧，以保推进动力。2020年11月24日4时30分，在中国文昌航天发射场，用长征五号运载火箭成功发射探月工程嫦娥五号探测器，火箭飞行约2200秒后，顺利将探测器送入高约429km的预定轨道，开启我国首次地外天体采样返回之旅。12月17日，即23天后嫦娥五号通过返回器携带约1731克月壤样本成功返回地球，顺利完成本次地外采样任务。阅读后，请回答：

（1）给火箭加注的推进剂液态氢和液态氧是用___________方法使气体液化的；
（2）采回的1731克月壤样本经测定体积约为740cm³，试计算月壤的密度（保留两位小数）。(       )
（3）假设火箭飞行轨迹是预定轨道高的倍，求火箭从发射到进入预定轨道的平均速度。(       )

6 . 阅读《虹与霓》回答题。

虹与霓

雨过天晴，我们在天空中有时能看到一条彩色的圆弧形光带，其色彩排列为外红内紫，这种彩弧称为虹。有时在虹的外侧，还会同时出现一条较暗的圆弧形光带，这是副虹，通常称为霓。
实际上虹与霓都是由折射和反射形成的光学现象。太阳光进入水滴，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，如图甲所示。由于各种色光的偏折程度不同，太阳光经过水滴折射后会发生色散现象，分散成七种不同颜色的光。不同的色光经过水滴的折射和反射，最终射出时红光的角度比紫光更陡，由于我们看到的红光是处于彩虹顶部的水滴射出的，因此红光在虹的最外侧，紫光在最内侧，其他色光在它们中间。
而霓与虹不同，它是太阳光经过水滴的两次折射和两次反射形成的，如图乙所示。因为紫光最终射出时的角度比红光更陡，所以霓的外侧是紫色，内侧是红色。由于太阳光在水滴中多反射一次能量损失较多，因此霓比虹暗得多，一般不容易被观察到。

请根据上述材料，回答下列问题：
（1）虹与霓都是由___________和反射形成的光学现象。
（2）太阳光经过水滴折射后会分散成七种不同颜色的光，这是光的___________现象。
（3）不同颜色的光经过水滴后偏折程度___________。（选填“相同”或者“不同”）
（4）根据文中内容，请你说出虹与霓的不同之处：_________。（说出一条即可）

7 . 阅读短文，回答问题：

天问一号

2020年7月23日，“长征五号”运载火箭载着“天问一号”探测器在我国文昌航天发射场升空，成功将探测器送入预定轨道，开启火星探测之旅，迈出了我国行星探测第一步。7月27日，“天问一号”探测器在飞离地球约120万公里处回望地球，获取了地月合影，如图甲所示。2021年2月5日，“天问一号”探测器发动机点火工作，顺利完成地火转移段第四次轨道中途修正，以确保按计划实施火星捕获。预计5月底软着陆火星，对火星表面开展巡视探测等工作。
（1）“天问一号”探测器是利用___________（超声波/红外线/电磁波）向地球传递信息的。
（2）2020年7月27日，“天问一号”探测器将地月合影传到地球大约需___________s的时间。
（3）“天问一号”探测器在距火星表面400km高度经过多次刹车制动，最终绕火星做匀速圆周运动，此时“天问一号”探测器受到的___________（是/不是）平衡力的作用。“天问一号”探测器刹车制动时，沿运动方向喷射高温气体，高温气体对探测器施加制动力，这说明力的作用是___________的，同时还说明力能够改变物体的___________。
（4）“天问一号”探测器软着陆火星表面，“祝融”号火星车将对火星开展巡视探测等工作，如图乙所示。因为火星土壤松软，大气稀薄，火星车的轮子设计较多、较大，可以减小___________。

8 . 请阅读《中国古代的“流光溢彩”》回答问题。

中国古代的“流光溢彩”

光无处不在，太阳能的利用、激光的焊接和切割、光纤通信、X光等都是现代科技中光的应用。光学研究对自然科学的发展起到了非常大的促进作用，我国对光学的研究可以追溯到春秋战国时期。
公元前400年，墨子用很美的词句描述了光的直线传播和小孔成像，《墨经》中记载“景，光之人，煦若射，下者之人也高；高者之人也下，足蔽下光，故成景于上，首蔽上光，故成景于下。”指出小孔成倒像的原因，这是最早的小孔成像技术的记载。
在西汉时期有“金燧取火于日”的记载，金燧是指用铜或铜合金做成的铜鉴状器物（鉴：古代铜镜），这是人类利用光学仪器会聚太阳能的一个先驱。另外，《淮南万毕术》中有利用冰透镜来取火的记载：“削冰令圆，举以向日，以艾承其影，则火生。”我们的祖先将冰削成球状，对着太阳，在“影”的位置放艾草，可以点燃生火。
《淮南万毕术》中还有这样的记载：“取大镜高悬，置水盆于其下，则见四邻矣。”如图所示，“大镜”和“水盆”相当于两个平面镜，光在它们表面发生两次反射，墙内的人便可以看到墙外的景象。
唐代的张志和在《玄真子》中记载了著名的“人工虹”实验，他记载“背日喷乎水，成虹霓之状"。用背日喷水的办法，可以观察到和天然虹相似的人造虹，说明当时人们已经完成了日光通过雨滴的色散实验，认识到了虹的形成条件及虹与太阳光的方位关系。
从古至今，中国人从未停止过对光学知识的追寻与探索，随着人们对光的深入研究，光应用的前景将更加灿烂。

请根据上述材料，回答下列问题：
（1）请你举出一个光在现代科技中应用的实例。_________
（2）文中“金燧”是指_________。
A.凹面镜             B.凸透镜
（3）文中“以艾承其影”中，“影”所在的点是冰透镜的________。
（4）文中“取大镜高悬，置水盆于其下，则见四邻矣”中的装置，是简易的_______ 的雏形。

9 . 阅读短文，回答问题：

LED灯制冷片

LED灯相对于传统光源具有体积小、光效高、节约能源、使用寿命长等优点，成为人们照明的首选产品。但就目前而言，LED灯电光转化效率仅有20%，剩下的能量白白耗散掉，使自身温度升高，从而影响使用寿命。
研究表明，利用半导体制冷片可降低LED灯的温度。根据帕尔贴效应，将LED灯和半导体制冷片接触，当制冷片和直流电源连接成通路时，就可以达到制冷效果。半导体材料有P型半导体和N型半导体两种，甲图是一个半导体制冷单元的原理图，P型半导体和N型半导体的上端和铜片A连接，下端分别和铜片B连接后接到直流电源的两端，此时电路的电流方向是从N型半导体经A流向P型半导体，铜片A会从空气吸收热量，铜片B会向空气放出热量，反之，改变直流电源的正负极，铜片B会从空气吸收热量，铜片A会向空气放出热量。
半导体中有可以自由移动的电荷。通电时，电荷移动的方向与电流方向相反。由于电荷在不同的材料中具有不同的能量，当它从高能量状态向低能量状态运动时放出热量；从低能量状态向高能量状态运动时吸收热量。
实验发现，改变半导体制冷片两端电压，得到LED灯平均温度随时间变化的图像如图乙所示。当半导体制冷片输入电压为5V时，LED灯温度快速降低至27℃，之后LED灯持续放热，温度上升至44℃进入稳定状态。断开所有电源，半导体制冷片和LED灯均停止工作，LED灯温度突然跃升到48℃，然后下降到室温。

（1）LED灯发光时，将电能转化为光能外，还转化为______能；
（2）为了延长LED灯的使用寿命，应该将LED灯和甲图的铜片______（A/B）紧密接触。若将甲图中电源换成交流电源，此时______（能/不能）对LED灯正常制冷；
（3）甲图中，电荷的能量在N型半导体______（高于/低于）P型半导体；
（4）根据制冷片在不同电压下LED灯温度随时间变化的图像，下列说法错误的是______；
A．使用半导体制冷片后，不同电压下LED灯温度均有所下降
B．加在半导体制冷片两端的电压越高，冷却效果越好
C．加在半导体制冷片两端的电压为5V时，冷却效果最好
D．加在半导体制冷片两端的电压为6V时的冷却效果比7V好，比8V差
（5）根据文中信息，从开始到停止工作LED灯温度随时间变化的大致图像是______ 。

A． B． C． D．

10 . 阅读短文并回答下列问题：

光的全反射

研究表明，光在不同的介质中传播速度不同，物理学规定：发生折射时，某种介质的折射率，等于光在空气（真空）中的传播速度c与光在这种介质中的传播速度v之比。所以光在不同介质中折射率不同，我们把折射率较小的称为光疏介质，折射率较大的称为光密介质。光疏介质和光密介质是相对的，例如，空气、水和玻璃三种介质相比较，水对空气来说是光密介质，对玻璃来说则是光疏介质。当光由光疏介质斜射入光密介质时，折射角小于入射角；当光由光密介质斜射入光疏介质时，折射角大于入射角。
当光由光密介质射入光疏介质时，同时发生折射和反射（如图1），如果入射角不断增大，折射光线离法线越来越远，而且越来越弱，反射光线却越来越强。当入射角增大到某一角度，使折射角达到90˚时，折射光线完全消失，只剩下反射光线，这种现象叫做全反射，这时的入射角叫做临界角。当光由光密介质射入光疏介质时，如果入射角等于或大于临界角时，就会发生全反射现象。光从水射入空气的临界角是48.8˚，光从玻璃射入空气的临界角为42˚。

（1）光在空气（真空）中的传播速度______在其他介质中的传播速度，所以任何介质的折射率都______ 1；（选填“大于”、“小于”或“等于”）
（2）光从水射向空气时，______ （选填“会”或“不会”）发生全反射现象。水中的气泡看起来特别明亮，是因为光从水中射入气泡时，一分部光在界面上发生了全反射，______消失，入射光几乎全变为______的缘故；
（3）一个由玻璃构成的三棱镜，让一束光垂直于玻璃三棱镜的一个面射入（如图2），请在图中完成这束光的光路图______。