1 . 阅读短文，回答问题。

从光的色彩之谜说起

在牛顿之前，人们已注意到白光经过棱镜后会呈现出彩虹的所有颜色。对此现象，笛卡尔认为：白光是纯净物，当光通过棱镜之后被转化为各种颜色的光。这个观点与光直观看起来的感觉符合，因此得到了广泛认可。但是牛顿却提出了另一种解释：白光是混合物，是棱镜把它分解成了不同颜色的光。

哪种解释对呢？1666年，牛顿设想了如图所示的验证方案，并进行了研究：把通过第一个三棱镜产生的光谱投射到开小孔的白屏上，使不同颜色的光通过不同的小孔，通过控制小孔的开与合，一次只允许一种颜色的光通过小孔；再让通过小孔的单色光投射到第二个三棱镜上。假如笛卡尔的解释是正确的，单色光通过第二个棱镜后，会变成多个颜色的光。如果牛顿的解释是正确的，单色光通过第二个棱镜后，仍然会保持原来的颜色。实验结果是什么呢？当单色光通过第二个棱镜后，光的颜色没有变化。这就排除了笛卡尔的解释，证实了牛顿的解释。

一个理论不是看上去有理就是成立的，还需要实验来排除跟它对立的理论。

（1）1666年，物理学家______用玻璃三棱镜对白光进行“分解”，并进行了相关实验，根据______实验现象，否定了“光通过棱镜之后被转化为各种颜色的光”的理论；
（2）文中的实验，某一单色光传播至第2个白屏上的过程中共经历了______（填数字）次折射；
（3）红光和紫光以同一角度由空气射向同一个三棱镜，______的折射角更小。

2 . 小徐在STEAM课堂上，通过老师的教导，成功制作出水凸透镜，在探究凸透镜成像的规律时，通过注射器调节水凸透镜的焦距为10cm，并完成了以下实验：

（1）将蜡烛、水凸透镜和光屏固定在如图甲所示的位置上，点燃蜡烛，调整烛焰、水凸透镜和光屏的中心大致在______上，使像成在光屏中央。当把蜡烛移到62cm刻度线处时，无论怎样移动光屏，光屏上都找不到清晰的像，原因可能是______；

（2）在光屏上得到清晰的像后，如果保持光屏和水凸透镜的位置不变，当蜡烛向水凸透镜靠近时，要在光屏上重新得到清晰的像，可以对水凸透镜进行______（选填“抽水”或“注水”），或者在蜡烛和水凸透镜之间放置一个合适的______（选填“凸透镜”或“凹透镜”）；

（3）随着蜡烛的不断燃烧，光屏上烛焰的像如图乙所示，要想使像成在光屏的中央，你的调整方法是：把光屏向______（选填“上”或“下”）调节；

（4）白光经三棱镜后，光屏上自上而下出现了红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的色带，如图丙所示（部分色光未画出），说明白光______（选填“是”或“不是”）一种单色光。于是，小徐使用红光、黄光和蓝光来测量水凸透镜的焦距f大小如图丁所示，以下关于三种色光通过水凸透镜时的焦距f大小关系正确的是______。

A.f_红>f_黄>f_蓝

B.f_红<f_黄<f_蓝

C.f_红=f_黄=f_蓝

D.f_黄>f_红>f_蓝

3 . 如图所示是一束白光沿BD方向射向三棱镜，在右侧光屏形成了彩色光带MN，下列说法正确的是（　　）

A．①区域的光能使荧光物质发光

B．若物体放在P处，从右侧透过棱镜观察到像可能在C处

C．M和N两处的光线分别平行于同一个凸透镜的主光轴入射，N处光线测出的焦距更小

D．三棱镜对红光的折射能力比对紫光的折射能力强

4 . 小明学习了凸透镜后，进行了课外的探究。他将一可变色的点光源、横截面积为S的凸透镜和光屏（面积足够大）放在光具座（一种能显示长度刻度的光学器件）上，如图甲所示，调节它们的高度，使光源、凸透镜光心和光屏中心在同一水平直线上。

（1）小明固定凸透镜的位置，将光源调为蓝色光，从紧贴凸透镜的位置缓慢向外移动，直至光屏上出现一个与透镜面积等大的蓝色光斑。则此时点光源恰好位于凸透镜的______处；若继续向右移动光屏，蓝色光斑的面积将______（变大/变小/不变）；
（2）在上述实验的基础上，小明只将光源调为红色光，则光屏上光斑的面积______（变大/变小/不变），他需将点光源向______（左/右）移动一些才能在光屏上再次出现与透镜面积等大的红色光斑，此时点光源的位置如图所示，则此时该凸透镜的焦距为______cm；若此时将光屏从图示位置移动至70cm刻度处，光屏上光斑周围出现了一个暗环。此暗环是如何形成的呢？请教老师后知道：暗环是透镜外侧沿直线传播的光与透镜折射的光在光屏上形成的无光区，装置的截面图如图乙所示，请你算出此时暗环的面积为______。（设圆形凸透镜的横截面积为S，请用含字母S的式子表示）

5 . 生活中处处有物理。
（1）小林在学习小孔成像的知识后，他自制了一个简易针孔照相机，如图所示，将其水平放置，在左侧固定一支点燃的蜡烛，蜡烛发光时，可在塑料薄膜上看到烛焰倒立的___________（选填“实”或“虚”）像。若只将小圆孔改为三角形小孔，则像的形状___________（选填“改变”或“不变”）。
   
（2）彩色电视机的显示器能呈现彩色图像，运用了红、绿、___________三原色光混合的原理，电视遥控器是靠___________来实现对电视机控制的。
（3）光在空气中传播的速度是___________m/s；游客站在岸边看到湖水中游动的“鱼”比其实际位置要___________（选填“深”或“浅”、“不变”）。
（4）小明一家假期坐火车去伊犁旅游，若把从乌鲁木齐到伊犁的路程依次等分为a、b、c三段，一列火车从乌鲁木齐行驶到伊犁的过程中，在a段运行的平均速度是120km/h；在b段运行的时间比a段少Δt，b段的平均速度是180km/h；在c段运行的时间比a段多Δt，则该火车在c段运行的平均速度是___________km/h

6 . 阅读短文，回答问题
科技赋能，助力绿色冬奥，2022年科技助力北京冬奥，实现了举办“绿色冬奥”的设想。冬奥场馆温度最低达零下30多度，在如此冷的环境中，如何让颁奖礼仪服装既美观舒适，又能保暖呢？科技人员在衣服内胆里添加了黑色的材料——第二代石墨烯发热材料，石墨烯是一种二维晶体，其电热转换效率达，产生的热量均匀辐射出来给人体加热。
   
如图是北京冬奥会火炬“飞扬”，它造型优美飘逸，质地坚固，握在手上感觉很轻，不觉得冰凉。火炬采用氢作燃料，由于氢气密度非常小，手持火炬体型小，限制了氢气瓶的体积，为储存足量的氢气，研发团队用高压将12克氢气压缩进氢气瓶放入火炬，燃烧时减压阀将瓶内氢气从420公斤力每平方厘米减至接近标准大气压等于1公斤力每平方厘米，且保持稳定流量，氢的燃烧温度能达到，一般的复合材料都经不住的考验。研发团队研制出的一种碳纤维新材料，可经受的高温，相同体积下较铝合金外壳轻以上。
（1）石墨烯通电后产生的热量以___________的形式辐射出来。若在一件石墨烯衣服上连接一电压为3.7V，标有10000mAh的充电宝，最多能够产生的热量为___________ J；
（2）下列对新材料的认识中，正确的是___________；
A．石墨烯通电发热说明其导电性能较弱
B．石墨烯没有固定的熔化温度
C．碳纤维的密度比铝合金大
D．碳纤维复合材料的导热性能弱
（3）冬奥会使用的氢能属于___________能源，下表为0℃时1kg氢气的气压与体积的关系：

气压	10	20	30	40	50
体积

根据上表，你能得出0℃时1kg氢气的体积与气压的定量关系式为___________；在气压和温度一定时，气体的体积与质量成正比，若奥运火炬“飞扬”存储温度为0℃的12g氢气，氢气瓶的容积应为___________ mL。（g=10N/kg）
（4）若火炬“飞扬”某次试用400s，匀速喷出的氢气完全燃烧可使1.5千克的水水温升高80℃，水的比热容为c=4.2×10³ J/(kg⋅℃)，则水吸收的热量为___________ J；已知氢的热值为1.4×10⁸J/kg，加热水的效率为40%，减压阀喷口的横截面积为0.5×10^-4m²，喷出的氢气的密度为0.09kg/m³。求氢气经喷口时喷出的速度v。（写出计算过程）(       )

7 . 小华利用一个焦距为10cm的凸透镜探究凸透镜成像的规律。
   
（1）为了便于观察实验现象，应选在______（选填“较亮”或“较暗”）的环境中进行实验；
（2）为了成像在光屏中央，需要将烛焰、透镜、光屏三者的中心调节到______；
（3）如图甲所示，将蜡烛移到A处，移动光屏使光屏上呈现清晰的像，生活中利用此成像特点制成的是______（选填“照相机”或“投影仪”）；
（4）小华把爷爷的老花眼镜放在蜡烛和凸透镜之间时，光屏上原来清晰的像变得模糊了，此时应将光屏适当______（选填“靠近”或“远离”）凸透镜，才能使像变清晰；
（5）小华回想起白光经三棱镜后，白屏上自上而下呈现了红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的色带（如图乙），于是他想探究不同单色光经同一凸透镜时所成像特点的差异，并进行了如下操作：
①在图甲中固定凸透镜位置不动；
②将发红光的F光源置于光具座上30cm刻度处，调节光屏使光屏上呈现清晰的像，记下此时的像距为；
③再用发紫光的F光源替换发红光的F光源重复步骤②，并记下此时的像距为；
则______（选填“>”“=”或“<”），理由是：______。

8 . （1）如图1所示是常见的液体蚊香电热器。电热器工作时，加热片的温度升高，其内能改变的方式是 __________，驱蚊液吸热发生 __________（填物态变化名）。此蚊香电热器使用两孔插口，主要是由于它的 __________（选填序号：①发热功率低②外壳的材料是塑料）。
（2）远程信息传递技术为我们的生活增添了便利：“天宫课堂”直播是通过发送、接收 __________实现“天地对话”的；防疫期间使用的测温枪能识别人体发出的 __________，无需接触即可快速测温；导盲手杖通过发射 __________探测周围障碍物的情况并处理成语音信号进行导航。
（3）如图2所示，沿斜面向上匀速拉一个重5N的物体到斜面顶端，斜面长1.0m，高0.3m，拉力做功为2J，则使用该斜面所做的额外功为 __________J，这个斜面的机械效率是 __________。匀速拉动过程中拉力大小 __________摩擦力（选填“大于”、“小于”或“等于”）。
   

9 . 我国航天领域世界领先，2022年捷报频传：
   
（1）11月1日凌晨4点27分，梦天实验舱与天和核心舱成功实现“太空握手”，成功对接于天和核心舱前向端口。此时相对于地球，梦天实验舱是______的；
（2）11月12日10时03分，搭载着天舟五号货运飞船的长征七号遥六运载火箭在我国文昌航天发射场准时点火发射，发射取得圆满成功。如图乙火箭发射的过程中，燃料的化学能______为火箭的机械能；加速升空过程中，天舟五号货运飞船的机械能______；
（3）11月29日23时08分，搭载神舟十五号载人飞船的长征二号F遥十五运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，发射取得圆满成功。发射恰遇零下20摄氏度的极寒天气，而火箭发动机喷管尾部温度要求不能低于零摄氏度。工作人员制作了帆布围挡，并增加了2台移动的防爆热风机，持续给发动机喷管送热风，这是通过______的方式改变发动机喷管的内能，使其在极寒天气下保持15摄氏度左右的适宜温度；
（4）12月4日19时20分，神舟十四号载人飞船返回制动发动机点火，在发动机推力作用下返回舱的______发生改变，成功离开推进舱。返回舱在高速进入大气层后就会产生强烈的气动加热效应，会产生极端的高温。飞船高速飞行时，前方的空气来不及散开，它们会被飞船剧烈压缩，内能大幅增加，从而产生2000多度的高温，这个原理与打气筒压缩空气一样，是通过______方式改变空气的内能。神舟系列飞船采用了自主研发的烧蚀防热技术，用先进的防热材料给返回舱穿上一层25mm厚的“防热衣”，防热材料在高温下熔化、汽化和升华，______热量，使飞船表面温度大幅下降；
（5）12月4日20时09分，神舟十四号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆，现场工作人员的工作服呈现黄色，说明工作服可以______黄色光。

10 . 阅读短文，回答问题

智能雨刮器

图甲是一种智能化的汽车感应雨刮器，主要由直流电动机、摆杆、连杆、雨刮片、光电转换器和拉制器等组成。它可根据雨量大小自动调节刮水速度，提高行车安全性。
光电转换器（图乙）包括红外发射器P和接收器Q。在发射器P端加上电压U时，会发出一束锥形红外线，经过玻璃光学元件成为特定角度的平行光射入前挡风玻璃，被挡风玻璃反射后再经过玻璃光学元件到达红外接收器Q，并产生电压U输入到微处理器。在无雨水情况下，接收的红外线强度与发出的红外线强度近似相等，此时U与U₀近似相等；当有一定量的雨滴落在感应区域时，部分红外线会经雨滴传播到挡风玻璃外，导致接收到的红外线强度变小，此时U小于U₀。
拉制器是由微处理器和工作电路组成。微处理器根据电压ΔU＝U₀-U的大小来判断雨量大小，当电压差ΔU大于设定值时，输出工作指令，工作电路驱动电机转动系统。电动机的转速r与电压差ΔU的关系如图丙所示；摆杆摆动的频率f与电动机的转速r成正比。

   

（1）图甲中，当雨刮器工作时，摆杆可以看作一个________杠杆；
（2）雨量感应区域有雨滴时，人从车外________（能/不能）看到光电转换器发出的红外线；
（3）下列关于智能雨刮器的说法中，正确的是________；
A．红外线同时能对汽车内部环境进行消毒
B．挡风玻璃上雨滴越多，红外发射器发出的光总量越多
C．挡风玻璃上雨滴越多，红外接收器接收到的光的总量越多
D．光电转换器P将电能转化为光能，Q将光能转化为电能
（4）图乙中，贴在挡风玻璃上的玻璃光学元件对光线的作用类似于________（凸面镜/凸透镜/凹透镜/凹面镜）；
（5）下列关于电动机的转速r、摆杆摆动的频率f与输入电压U的关系图像中，正确的是_________。

A．   B．        C．        D．