【中考二轮复习】2023年物理通用版专题全面复习训练—— 专题29 光学简答与阅读理解冷点问题 （原卷版+解析版）

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用小微专题精准练助力2023中考物理四点问题大突破（二轮复习通用）                 第三部分  中考重点命题题型专题篇专题29 光学简答与阅读理解冷点问题1.“井底之蛙”这个成语大家都很熟悉。请根据光的直线传播知识画图说明为什么“坐井观天，所见甚小”。【答案】见解析。【解析】“井底之蛙的故事告诉我们，目光短浅的人认为自己是对的，不相信别人，就永远走不出自己的小世界，永远见识不到事物的本质。井底之蛙，是一个汉语成语，意思是指井底的青蛙认为天只有井口那么大。”           如图所示：图中点S是青蛙的位置，将黑点S与井口左边的端点相连成一直线，将黑点S与井口右边的端点相连成一直线，然后在直线上标出箭头，即得到两条射向青蛙眼睛的光线，这两条光线就决定了青蛙的观察范围．所以说：“坐井观天，所见甚小”，这一现象说明了光在同一种均匀物质中是沿直线传播的．2.做一做手影游戏（如图），用光的直线传播知识解释影子是怎样形成的。 【答案】因为光是直线前进的,所以,当光遇到不透明的物体时,部分光线会被物体吸收,部分光线会被反射,而其他未被物体挡住的光线,会继续前进,而呈现阴影的现象,称为影子.  【解析】用光的直线传播解释影子的形成，一定要知道光在均匀介质中是沿着直线传播的。遇到障碍物后，光沿障碍物边界继续传播，就有障碍物（研究的物体）得阴影出现。3.举出一些例子，说明光的直线传播在生活中的应用。【答案】影子、日食、月食、激光准直、小孔成像等【解析】（1）射击时，当眼睛看到瞄准点、准星和缺口在一条直线上时，就表示瞄准了。（2）木匠闭上一只眼睛看加工的器件是否平直。（3）泥瓦匠闭上一只眼睛看所砌的墙是否竖直。（4）站队时，用眼睛看队伍是否整齐等。（5）小孔成像(一个蜡烛的光通过一个小洞在黑屋子中成倒立的实像)。4.乌云密布，雷声滚滚，闪电刺眼，我们是先看见闪电还是先听到雷声？请用学过的知识解释这个现象。【答案】先看到闪电。打雷和闪电是同时发生的，由于带异种电荷的云层或云层与大地之间的一种放电现象，当带异种电荷的云层相互间的距离由于运动而缩小时，正负电荷间的强大电势差将空气击穿而发生瞬间放电，放电时产生的放电火花就是闪电，放电时产生的声音就是雷声。先看到闪电后听到雷声是因为光的传播速度比声音的传播速度快。”【解析】要知道打雷和闪电是同时发生的，所以要知道哪个现象到达人耳人眼的时间是关键。我们知道光速c=3×108m/s，声速v=340m/s ，距离s一定，根据速度公式变形t=s/v,速度大，时间短，所以先看见闪电。5.雨后晴朗的夜晚，为了不踩到地上的积水，人们根据生活经验判断：迎着月光走，地上发亮的是水；背着月光走，地上发暗的是水。请你依据所学光的反射知识进行解释。【答案】光射到水面上发生的是镜面反射，射到地面上发生的是漫反射。因此，迎着月光走，水面上发生镜面反射而进入人眼的光明显多于地面上由于漫反射而进入人眼的光。如下图。所以，迎着月光走，水面亮。同理，背着月光走，由于水面发生镜面反射，没有光进入人眼；而地面发生漫反射，有一部分光能够进入人眼。所以，背着月光走，地面较亮。 【解析】镜面反射是指平行光经界面反射后沿某一方向平行射出，只能在某一方向接收到反射光线（反射面是光滑平面）。当物体发生镜面反射时，我们只会在某一个方向上感到刺眼，而在其他位置时看这个物体却很暗。如黑板反光，平面镜成像。（如图甲）漫反射是指平行光经界面反射后向各个不同的方向反射出去，即在各个不同的方向都能接收到反射光线（反射面是粗糙平面或曲面）。我们之所以能从不同的位置看到本身不发光的物体，是由于物体发生漫反射，无论在哪个位置都有物体反射的光进入我们的眼睛。这样我们就能从不同的方位看到它。例如：黑板用毛玻璃、电影幕布用粗布等（如图乙）。6.阅读短文回答问题：激光的应用1958年，人类在实验室里激发出一种自然界中没有的光，这就是激光。激光束的平行度特别好，在传播很远的距离后仍能保持一定的强度。激光的这个特点使它可以用来进行精确的测距。对准目标发出一个极短的激光脉冲，测量发射脉冲和接收反射脉冲的时间间隔，就可以求出目标的距离。激光测距雷达就是根据这个原理制成的。由于平行度好，激光可以会聚到很小的一点上，让这一点照射到光盘上，就可以读出光盘上记录的信息，经处理后还原成声音和图象，由于会聚点很小，光盘记录信息密度很高。激光还有一个特点是亮度高，也就是说，它可以在很小的空间和很短的时间内集中很大的能量，如果把强大的激光束会聚起来照射到物体上，可以使物体被照的部分迅速上升到极高的温度，最难熔化的物质在一瞬间也要汽化了。因此可以利用激光束来切割各种物质、焊接金属以及在硬质材料上打孔。医学上可以用激光作“光刀”来切割皮肤，切除肿瘤，还可以用激光“焊接”脱落的视网膜。强激光可以在瞬间破坏敌人的飞行器，在军事上有广泛的应用。（1）激光在真空中的传播速度为　  　km/s。（2）激光测距与初中物理学到的　  　测距原理相同。（3）用激光作“光刀”来切割皮肤、切除肿瘤、“焊接”脱落的视网膜，是利用激光的　  　的特点。【答案】（1）3×105；（2）声呐；（3）能量大。【解析】（1）激光在真空中的传播速度为3×105km/s；（2）用声纳测量海底的深度，就是利用信号脉冲反射，故激光测距与初中物理学到的声纳测距原理相同；（3）激光可以集中很大的能量，可以使物体被照的部分迅速上升到极高的温度，使最难熔化的物质在瞬间汽化。7.检查视力的时候，视力表放在被测者头部的后上方，被测者识别对面墙上镜子里的像（图）。视力表在镜中的像与被测者相距多远？与不用平面镜的方法相比，这样安排有什么好处？ 【答案】4.2m；这样安排的好处是节省空间。【解析】视力表在镜中的像在平面镜左侧距离平面镜2.3米，所以视力表的像与被测者相距多2.3米+（2.3米-0.4米）=4.2米与不用平面镜的方法相比，这样安排的好处是节省了空间。8.小明在做平面镜成像的实验时，认为在玻璃板后所成的像是实像。你能通过什么方法来证明小明的想法是错误的？【答案】在玻璃板后面像点位置放一个光屏，在光屏上看不见物体的像，所以平面镜所成的像是虚像。【解析】光屏不能接收虚像，只能接收到实像，而平面镜所成的像是虚像；所以光屏放在玻璃板后，无论如何移动，都不能承接到蜡烛A的像，说明平面镜所成的像是虚像。9.小明在平静的湖边看到“云在水中飘，鱼在云上游”。请你说一说这一有趣的现象是怎么形成的。【答案】见解析【解析】"云在水中飘"是光的反射, 把天上的云倒映下来"。鱼在云上游"是光的折射,将水中的鱼所成的虚像呈入人眼,鱼所成的像与云所成的像相重合就有了鱼在云上游的情景了。  10.在一张白纸上用红颜料写一个“光”字，把它拿到暗室，只用红光照射时，你将看到什么现象？只用绿光照射时，你又将看到什么现象？【答案】见解析【解析】只用红光照射时，白纸反射红光，红色的“光”字也反射红光，进入我们眼睛的只有红色光，所以只能看到一张红色的纸，看不见红色的“光”字。只用绿光照射时，白纸反射绿光而呈绿色，红色的“光”字吸收绿光没有反射光，字呈黑色，所以能看到绿纸上有一个黑色的“光”字。11. 红外线、紫外线跟你的生活有什么联系？各举两例。【答案】见解析【解析】红外线：红外线夜视仪、红外线诊断病情、红外线电视机遥控器等。紫外线：利用紫外线能使银光物质发光，制成验钞机；        利用紫外线杀菌；        紫外线可促使人体合成维生素D。12.太阳的热主要以红外线（选填“红外线”或“紫外线”）的形式传送到地球上的；人们常借助验钞机发出的紫外线（选填“红外线”或“紫外线”）来辨别真伪．【答案】红外线；紫外线．【解析】（1）太阳光包括可见光和看不见的光，可见光包括红橙黄绿蓝靛紫，看不见的光包括红外线和紫外线；红外线的热效应很强，太阳光向地球辐射热，主要依靠红外线；（2）了解紫外线的应用：合成维生素D、使荧光物质发光、杀菌等．太阳的热主要以红外线的形式传送到地球上红外线具有很强的热效应，能够使被照物体发热；验钞机能发出紫外线，钞票上涂有荧光物质，荧光物质只有在紫外线照射时，才发光．13.给你一个透镜，怎样判断它是凸透镜还是凹透镜？根据你所学的光学知识，简要写出三种判断方法．【答案】（1）用手去摸，中间厚、两边薄的说明是凸透镜（不提倡用手摸，可直接观察）（2）透镜正对着太阳光移动，另一侧能得到最小最亮的点说明是凸透镜，出现一个暗圈的是凹透镜．（3）能作为放大镜使用的是凸透镜．把透镜放在字的附近去看字，能起放大作用的是凸透镜，缩小的是凹透镜．【解析】掌握凸透镜和凹透镜区别的简单方法有观察法，阳光聚焦法，成像法，放大镜法等．（1）中间比边缘厚的是凸透镜；中间比边缘薄的是凹透镜．（2）凸透镜对光线有会聚作用；凹透镜对光线有发散的作用．（3）凸透镜能作为放大镜使用成放大的像；凹透镜成缩小的像．14.要想利用凸透镜使小灯泡发出的光变成平行光，应该把小灯泡放在凸透镜的什么位置？试试看。在解决这个问题的时候，你利用了前面学过的什么知识？【答案】把小灯泡放在凸透镜的焦点上，小灯泡发出的光通过凸透镜折射后形成平行光。 利用了凸透镜可使平行于主光轴的光会聚于焦点和光路的可逆性。【解析】从凸透镜焦点发出的光线，入射到凸透镜上，经过折射后平行于主光轴射出。也可以利用光路的可逆性，平行于主光轴的入射光照射到凸透镜上，折射光线会聚在凸透镜焦点。15. 照相机的镜头相当于一个凸透镜，照片底片是照相时形成的像。判断图中的树所成像的正倒。【答案】倒立的。【解析】照相机根据“u>2f,f<v<2f”成倒立缩小实像原理制成。所以树所成像是倒立的。16.如图是照相机原理图。用照相机拍照，在拍摄远景和近景时就如何调节镜头和胶片使像更清楚问题，请你提出自己得意见。【答案】用照相机拍照，在拍摄远景时，镜头要和被拍景物远一些，调节胶片离镜头近一些，这样被拍景物清楚完整。在拍摄近景时，镜头要和被拍景物近一些，调节胶片离镜头远一些，这样被拍景物清楚完整。【解析】拍远景时，增大物距，减小像距，像变小；拍近景时，减小物距，增大像距，像变大。17.手持一个凸透镜，在室内的白墙和窗户之间移动（离墙近些），在墙上能看到什么？这个现象启发我们，阴天怎样估测凸透镜的焦距？为使估测结果更准确，操作时应注意什么？【答案】能看到窗外景物及窗户倒立缩小的实像。阴天可以把灯泡发光或者手电发光作为平行光，让其照射在凸透镜，折射光会聚在墙上应该是一个亮点买这个点就是凸透镜焦点。操作时要注意出现最亮的亮点时在测量。【解析】能看到窗外景物及窗户倒立缩小的实像。因为此时物距大于凸透镜2倍焦距。可以用手电筒的平行光射入凸透镜上，通过移动凸透镜位置没发现墙上光点最亮时，测出凸透镜到亮点之间距离即为凸透镜焦距。操作时注意移动凸透镜要缓慢们尽量找到墙上最亮的点时，在测量凸透镜到亮点之间的距离。也可以多测量几次取平均值。18.用水彩笔在磨砂灯泡的侧面画一个你所喜欢的图案（这时不要接通电源），然后接通电源，拿一个凸透镜在灯泡和白墙之间移动，能不能在墙上得到所画图案的像？有几个位置可以使凸透镜在墙上成像？是实像还是虚像？像是放大的还是缩小的？是正立的还是倒立的？【答案】凸透镜在灯泡和白墙之间移动时，有两个位置可以在墙上得到所画图案的清晰的像。离灯泡较近的位置，像是放大的；离灯泡较远的位置，像是缩小的，所成的像都是倒立的实像。【解析】物距大于凸透镜2倍焦距时，物体在墙上可以成倒立缩小的实像；物距大于凸透镜1倍焦距小于2倍焦距时，物体在墙上可以成倒立放大的实像。所以题中灯泡上的图案可以在2个位置时，都能在墙上看到图案。19.请你根据本节课的“想想做做”，试着总结照相机、投影仪或幻灯机工作时是通过怎样的操作改变像的大小的。【答案】见解析。【解析】照相机利用了物距大于二倍焦距时，像距大于一倍焦距小于二倍焦距，成倒立、缩小的实像的规律。投影仪利用了物距大于一倍焦距小于二倍焦距时，像距大于二倍焦距，成倒立、放大的实像的规律。放大镜利用了物距小于一倍焦距时物体通过凸透镜成放大、正立的虚像的规律。20. 照相机、投影仪、放大镜的成像都遵循凸透镜成像的规律，说一说它们分别应用了凸透镜成像的哪个规律。【答案】照相机利用了物距大于二倍焦距时，像距大于一倍焦距小于二倍焦距，成倒立、缩小的实像的规律。投影仪利用了物距大于一倍焦距小于二倍焦距时，像距大于二倍焦距，成倒立、放大的实像的规律。放大镜利用了物距小于一倍焦距时物体通过凸透镜成放大、正立的虚像的规律。【解析】要记住照相机、投影仪、放大镜工作原理。学过凸透镜成像规律后大家对其工作原理会更加理解。21. 找一个圆柱形的玻璃瓶，里面装满水。把一支铅笔水平地放在玻璃瓶的一侧，透过玻璃瓶，可以看到那支笔（图）。如果把笔由靠近玻璃瓶的位置向远处慢慢地移动，你会看到什么现象？实际做一做，验证你的猜想。与前面用凸透镜所做的实验相比，这两个实验有什么共同之处？有什么不同？【答案】玻璃瓶相当于一个柱面透镜。当铅笔由靠近水瓶的位置向远处慢慢移动时，透过水瓶会看到铅笔尖逐渐变长，到某一位置时，铅笔尖突然改变方向。用凸透镜做实验，当铅笔由靠近凸透镜的位置向远处慢慢移动时，透过凸透镜会看到铅笔逐渐变大，而形状保持不变，到某一位置时，铅笔尖也会突然改变方向。(所用的凸透镜焦距要比较短。)【解析】当物距小于一倍焦距时物体通过凸透镜成放大、正立的虚像。这时物距越大，像距也大，虚像也大，铅笔尖逐渐变长。当物距大于一倍焦距小于二倍焦距时，像距大于二倍焦距，成倒立、放大的实像。铅笔逐渐变大，而形状保持不变。当物距大于二倍焦距时，像距大于一倍焦距小于二倍焦距，成倒立、缩小的实像。22. 学习使用照相机，向有经验的人了解光圈、快门和调焦环的作用。“傻瓜相机”有没有光圈和快门？是不是需要“调焦”？【答案】光圈：调节光亮。快门：调曝光速度。调焦环：调节焦距。以达到对焦清晰的目的。“傻瓜相机”有光圈、调焦环。只不过在机身内部，自动调节！【解析】“傻瓜相机”也有光圈和快门，只 不过它们都安装在机身里面。傻瓜相机内部增加了一些电子、机械设备，可以根据光线的明暗程度自动调整光圈、快门，不需要人工调节。另外它也能自动聚焦，不需要手动调焦。  23. 一位同学在利用图所示的装置做实验，先用焦距为20 cm的透镜甲进行实验，在屏上得到了清晰的缩小实像。接下来他想改用焦距为10 cm的透镜乙继续进行实验。如果不改变发光体和屏的位置，透镜乙应该放在透镜甲的左侧还是右侧？【答案】透镜乙应该放在透镜甲的右侧。【解析】先用焦距为20 cm的透镜甲进行实验，在屏上得到了清晰的缩小实像。这时发光体物距大于2倍焦距，发光体在透镜甲左侧40cm外。改用焦距为10 cm的透镜乙继续进行实验。如果不改变发光体和屏的位置，若透镜乙放在甲的位置，在屏上仍然能得到缩小实像，但不清晰。要想清晰，这时像距得保持在小于20cm大于10cm之间，所以透镜乙应该放在透镜甲的右侧。24. 小明同学在做探究凸透镜成像规律的实验中，光屏上得到发光体清晰的实像，但他不小心用手指指尖触摸到了凸透镜中，这时光屏上会出现怎样的情况？小勇说，光屏上会有指尖的像；小强说，光屏上会出现指尖的影子。你说呢？【答案】光屏上仍然成物体完整的像，只是与原来相比要暗一些。既没有指尖的像，也没有指尖的影子。【解析】他不小心用手指指尖触摸到了凸透镜中，这时手指挡住了一些折射光线，光屏上仍然成物体完整的像，只是与原来相比要暗一些。手指与透镜距离为0，物距为0,光屏上不会有指尖的像；光屏上不会出现指尖的影子。25. 在天安门广场某处，小丽想拍摄天安门城楼的全景，但发现在该位置无论如何调节调焦环都不能实现。请你利用本节课学到的凸透镜成像的规律，帮小丽想想办法。应如何做，才能拍摄到天安门城楼的全景？【答案】将镜头适当远离天安门城楼，并同时缩短暗箱的长度。   【解析】照相机利用了物距大于二倍焦距时，像距大于一倍焦距小于二倍焦距，成倒立、缩小的实像的规律。物远像近像越小吗，这时将镜头适当远离天安门城楼，取的景全，并同时缩短暗箱的长度，像清晰。   26.根据眼睛的构造和成像原理，和同学讨论：为了保护我们的视力，应该注意哪些用眼卫生，为什么？【答案】①读写姿势要正确，眼与书的距离要在25厘米左右；②看书、看电视或使用电脑1小时后要休息一下，要远眺几分钟；③要定期检查视力，认真做眼保健操，等等。【解析】下列措施均可以预防近视发生：  ①从小养成良好的用眼卫生习惯，阅读的姿势要正确，眼与阅读物相距30～35cm，不要歪着头、躺着、乘车走路看书。应有良好的照明，阅读物字迹清楚，不应在暗处或太阳光直接照射下看书，尽量避免长时间近距离阅读，工作和看电视，应每隔一小时休息10分钟以松弛调节功能。 　　②建立眼的保健制度，定期作视力及眼部检查。 　　③增强体质，注意营养，使眼部与全身均发育正常。对验光后确诊的真性近视，应戴合适的眼镜，而且要经常戴，以便保持良好的视力和正常调节集合功能。27.仔细观察近视眼镜和远视眼镜，它们有什么不同？度数深的和度数浅的有什么不同？你能鉴别一副老花眼镜的两个镜片的度数是否相同吗？说明方法和理由。【答案】见解析。【解析】近视镜片中间薄、边缘厚，是凹透镜；远视镜片中间厚、边缘薄，是凸透镜。度数深的眼镜镜面弯曲得较多，度数浅的眼镜镜片相对较平。鉴别一副老花眼镜的两个镜片的度数是否相同，可以把眼镜放在阳光下，看两个镜片会聚的光圈大小是否相同。因为老花眼镜的两个镜片都是凸透镜，凸透镜对光线有会聚作用，不同度数的凸透镜对光线的会聚能力不同。因为度数与焦距的关系为D=100/f ，也可以根据测量两个镜片焦距的大小，确定老花眼镜的两个镜片的度数是否相同。28.如图所示，把一滴水滴在玻璃板上，在玻璃板下面放置一个用眼睛看不清楚的小物体。可以看到水滴就是一个放大镜。如果还看不清小物体，再拿一个放大镜位于水滴的上方。慢慢调节放大镜与水滴之间的距离，你就可以看清玻璃板下的微小物体！ 【答案】水滴就是一个放大镜。玻璃板下方小物体通过水滴成一个正立放大的虚像，这个虚像在另一个凸透镜一倍焦距与二倍焦距之间，所以经过另一个凸透镜后成倒立、放大的实像。【解析】利用这一结构，先通过物镜使物体成一倒立、放大的实像，然后用目镜把这个实像再一次放大(正立、放大的虚像)，就能看清很微小的物体了，这就是显微镜的原理。而题中的微小物体是先成正立放大虚像，然后再成倒立放大实像。和显微镜观察物体过程相反，但都起到放大的作用。29.显微镜的物镜能使物体成像的特点是________;显微镜的目镜能使物体成像的特点是_______;【答案】物镜成倒立、放大的实像，相当于投影仪；目镜成正立、放大的虚像，相当于放大镜。【解析】在显微镜中，物镜和目镜都使物体放大，其中物镜成倒立、放大的实像，相当于投影仪；目镜成正立、放大的虚像，相当于放大镜。经显微镜的物镜和目镜两次放大后的像相对于最初的被观察物体而言是倒立的，既上下互换。也左右互换，因此，在调节显微镜时，要把像移到视野的中央，像偏向哪个方向，载玻片(物体)就朝哪个方向移动。30.取两个焦距不同的放大镜，一只手握住一个，通过两个透镜看前面的物体(如图)。调整两个放大镜间的距离，直到看得最清楚为止。物体是变大了还是变小了?把两个放大镜的位置前后对调，你有什么新的发现?        【答案】当焦距小的放大镜离眼近，焦距大的放大镜在前面，物体变大了；反之位置对调，当焦距大的放大镜离眼近，焦距小的放大镜在前面，物体变小了。【解析】把放大倍数较大(焦距较短)的凸透镜放在靠近眼睛的位置时，远处物体看上去变大了；两个放大镜位置对调以后，远处物体看上去变小了。为了使远处的物体看得更清楚，就要使物体放大，所以要用两个焦距不同的放大镜。31.收集人类探索宇宙历程的资料，自拟题目就你喜欢的相关问题写一篇科学小短文。【答案】见解析。【解析】《从未知到可知的宇宙探索历程》从亚里士多德——托勒密的地心说到哥白尼——伽利略的日心说的演化就花了2000年的时间。令人吃惊的是，尽管人们知道世间的一切都在运动，只是到了本世纪20年代因哈勃发现了红移定律后，宇宙演化的观念才进入人类的意识。人们甚至从来没有想到过宇宙还会演化。牛顿的万有引力定律表明，宇宙的物质在引力作用下不可能处于稳定的状态。即使在爱因斯坦的广义相对论中，情况也好不到哪儿去，为了得到一个稳定的宇宙模型，他曾将宇宙常数引进理论中。他们都希望在自己的理论中找到稳定的宇宙模型。可见，宇宙演化的观念并不是产生于这些天才的头脑之中。一位著名的科学家曾经作过一次关于天文学方面的讲演。他描述了地球如何绕着太阳运动，以及太阳又是如何绕着我们称之为星系的巨大的恒星群的中心转动。演讲结束之时，一位坐在房间后排的矮个老妇人站起来说道：“你说的这些都是废话。这个世界实际上是驮在一只大乌龟的背上的一块平板。”这位科学家很有教养地微笑着答道：“那么这只乌龟是站在什么上面的呢？”“你很聪明，年轻人，的确很聪明，”老妇人说，“不过，这是一只驮着一只一直驮下去的乌龟群啊！”大部分人会觉得，把我们的宇宙喻为一个无限的乌龟塔相当荒谬，可是为什么我们自以为知道得更多一些呢？我们对宇宙了解了多少？而我们又是怎样才知道的呢？宇宙从何而来，又将向何处去？宇宙有开端吗？如果有的话，在这开端之前发生了什么？时间的本质是什么？它会有一个终结吗？在物理学上的一些最新突破，使一部分奇妙的新技术得以实现，从而对于回答这些长期以来悬而未决问题中的某些问题有所启发。也许有一天这些答案会像我们认为地球绕着太阳运动那样显而易见。当然也可能像乌龟塔那般荒唐可笑。不管怎样，唯有让时间来判断了。早在公元前340年，希腊哲学家亚里士多德在他的《论天》一书中，就已经能够对于地球是一个圆球而不是一块平板这一论点提出了两个很好的论据。第一，他认为月食是由于地球运行到太阳与月亮之间而造成的。地球在月亮上的影子总是圆的，这只有在地球本身为球形的前提下才成立。如果地球是一块平坦的圆盘，除非月食总是发生在太阳正好位于这个圆盘中心之下的时候，否则地球的影子就会被拉长而成为椭圆。第二，希腊人从旅行中知道，在越往南的地区看星空，北极星则显得越靠近地平线。（因为北极星位于北极的正上方，所以它出现在处于北极的观察者的头顶上，而对于赤道上的观察者，北极星显得刚好在地平线上。）根据北极星在埃及和在希腊呈现出来的位置的差别，亚里士多德甚至估计地球大圆长度为 400斯特迪亚。现在不能准确地知道，一个斯特迪亚的长度究竟是多少，但也许是200码左右，这样就使得亚里士多德的估计为现在所接受数值的两倍。希腊人甚至为地球是球形提供了第三个论据，否则何以从地平线外驶来的船总是先露出船帆，然后才是船身？    亚里士多德认为地球是不动的，太阳、月亮、行星和恒星都以圆周为轨道围绕着它转动。他相信这些，是由于神秘的原因，他感到地球是宇宙的中心，而且圆周运动最为完美。在公元后两世纪，这个思想被托勒密精制成一个完整的宇宙学模型。地球处于正中心，包围着它的是八个天球，这八个天球分别负载着月亮、太阳、恒星和五个当时已知的行星：水星、金星、火星、木星和土星。这些行星被认为是沿着附在相应天球上的更小的圆周运动，以说明它们在天空中被观察到的相当复杂的轨迹。最外层的天球被镶上固定的恒星，它们总是停在不变的相对位置，但是总体绕着天空旋转。最后一层天球之外为何物一直不清楚，但有一点是肯定的，它不是人类所能观测到的宇宙的部分。    托勒密模型为预言天体在天空的位置提供了相当精密的系统。但为了正确地预言这些位置，托勒密必须假定月亮轨道有时离地球比其他时候要近一倍，这意味着月亮有时看起来要比其他时候大一倍。托勒密承认这个瑕疵，尽管如此，他的模型虽然不是普遍地、却是广泛地被接受。它被基督教接纳为与《圣经》相一致的宇宙图象。这是因为它具有巨大的优点，即在固定恒星天球之外为天堂和地狱留下了很多地方。然而，1514年一位名叫尼古拉·哥白尼的教士提出了一个更简单的模型。（起初，可能由于害怕教会对异端的迫害，哥白尼只能将他的模型匿名地流传。）他的观念是，太阳是静止地位于中心，而地球和其他行星绕着太阳作圆周运动。将近一个世纪以后，他的观念才被认真地接受。后来，两位天文学家_德国的约翰斯·开普勒和意大利的伽利雷·伽利略开始公开支持哥白尼的理论，尽管它所预言的轨道还不能完全与观测相符合。直到1609年，亚里士多德_托勒密的理论才宣告死亡。那一年，伽利略用刚发明的望远镜来观测夜空。当他观测木星时，发现有几个小卫星或月亮绕着它转动。这表明不象亚里士多德和托勒密所设想的，并不是所有的东西都必须直接围绕着地球转。（当然，仍然可能相信地球是静止地处于宇宙的中心，而木星的卫星沿着一种极其复杂的轨道绕地球运动，表观上看来它们是绕着木星转动。然而哥白尼理论是简单得多了。）同时，开普勒修正了哥白尼理论，认为行星不是沿圆周而是沿椭圆（椭圆是被拉长的圆）运动，从而使预言最终和观察相互一致了。就开普勒而言，椭圆轨道仅仅是想当然的，并且是相当讨厌的假设，因为椭圆明显地不如圆那么完美。虽然他几乎是偶然地发现椭圆轨道能很好地和观测相符合，但却不能把它和他的行星绕太阳运动是由于磁力引起的另一思想相互调和起来。对这一切提供解释是晚得多的事，那是由于1687年伊萨克·牛顿爵士出版了他的《数学的自然哲学原理》，这部也许是有史以来物理科学上最重要的单独的著作。在这本书中，牛顿不但提出物体如何在空间和时间中运动的理论，并且发展了为分析这些运动所需的复杂的数学。    此外，牛顿提出了万有引力定律，根据这定律，宇宙中的任一物体都被另外物体所吸引，物体质量越大，相互距离越近，则相互之间的吸引力越大。这也就是使物体落到地面上的力。（由于一个苹果落到牛顿的头上而使他得到灵感的故事，几乎肯定是不足凭信的。所有牛顿自己说过的只是，当他陷入沉思之时，一颗苹果的落下使他得到了万有引力的思想。）牛顿继而指出，根据他的定律，引力使月亮沿着椭圆轨道绕着地球运行，而地球和其他行星沿着椭圆轨道绕着太阳公转。    这不会对行星运动的预言有重大的影响，然而却允许无限颗恒星的分布保持平衡——邻近恒星之间的吸引力被远隔恒星之间的斥力所平衡。然而，现在我们知道，这样的平衡是不稳定的：如果某一区域内的恒星稍微互相靠近一些，引力就增强，并超过斥力的作用，这样这些恒星就会继续落到一起。反之，如果某一区域内的恒星稍微互相远离一些，斥力就起主导作用，并驱使它们离得更开。    哈勃的发现暗示存在一个叫做大爆炸的时刻，当时宇宙的尺度无穷小，而且无限紧密。在这种条件下，所有科学定律并因此所有预见将来的能力都失效了。如果在此时刻之前有过些事件，它们将不可能影响现在所发生的一切。所以我们可以不理它们，因为它们并没有可观测的后果。由于更早的时间根本没有定义，所以在这个意义上人们可以说，时间在大爆炸时有一开端。必须强调的是，这个时间的开端是和早先考虑的非常不同。在一个不变的宇宙中，时间的端点必须由宇宙之外的存在物所赋予；宇宙的开端并没有物理的必要性。人们可以想像上帝在过去的任何时刻创造宇宙。另一方面，如果宇宙在膨胀，何以宇宙有一个开端似乎就有了物理的原因。人们仍然可以想像，上帝是在大爆炸的瞬间创造宇宙，或者甚至在更晚的时刻，以便它看起来就像发生过大爆炸似的方式创造，但是设想在大爆炸之前创造宇宙是没有意义的。大爆炸模型并没有排斥造物主，只不过对他何时从事这工作加上时间限制而已！    科学的终极目的在于提供一个简单的理论去描述整个宇宙。然而，大部分科学家遵循的方法是将这问题分成两部分。首先，是一些告诉我们宇宙如何随时间变化的定律；（如果我们知道在任一时刻宇宙是什么样子的，则这些定律即能告诉我们以后的任一时刻宇宙是什么样子的。）第二，关于宇宙初始状态的问题。有些人认为科学只应过问第一部分，他们认为初始状态的问题应是形而上学或宗教的范畴。他们会说，全能的上帝可以随心所欲地启动这个宇宙。也许是这样。但是，倘若那样，他也可以使宇宙以完全任意的方式演化。可是，看起来他选择宇宙以一种非常规则的、按照一定规律的方式演化。所以，看来可以同样合理地假定，也存在着制约初始状态的定律。今天我们仍然渴望知道，我们为何在此？我们从何而来？人类求知的最深切的意愿足以为我们所从事的不断的探索提供正当的理由。而我们的目标恰恰正是对于我们生存其中的宇宙作完整的描述。32.请阅读《彩云的形成》，并回答问题｡ 彩云的形成 大疫无情，人间有爱｡抗击疫情的战场，让彩云之南和香城泉都并肩作战，缔结了云南人民的情谊｡“云之南”“彩云之南”都是魅力云南的诗意别称｡那么，你知道天上彩云是怎么形成的吗?海洋､植物的表面和土壤中都含有水｡在太阳的照射下，它们都会变得越来越热，它们再也不能忍受炎热的时候，就变成水蒸气在空气的帮助下逃脱，它们会变得很轻，然后进入到天空，也就是我们经常说的大气层｡在上升的过程中，高度越来越高，温度越来越低，水蒸气就变成小水滴或小冰晶，当这些小水滴或小冰晶逐渐增多并凝结到人眼能辦认的程度时，就是云了｡这个过程往往发生在大气层的最底层，因为这层的空气对流很明显，故称对流层｡各种云的厚薄相差很大，厚的可达七八公里，薄的只有几十米｡很厚的层状云，或者积雨云，阳光很难透射过来，看上去云体就很黑；很薄的云，光线容易透过，在阳光下显得特别明亮，形成白云；当太阳光以一定角度照射云层，经过云层中的小水滴发生折射后，到达地面时，就会形成美丽述人的彩云了｡请根据上述材料，回答下列问题:(1)在对流层，水蒸气逐渐上升的过程中（    ）A．温度越来越高，大气压强越来越高　B．温度越来越高，大气压强越来越低C．温度越来越低，大气压强越来越低　D．温度越来越低，大气压强越来越高(2)云是漂浮在空气中的小水滴或小冰晶等组成，其中部分小冰晶是空气中的水蒸气上升到高空_____(填一个物态变化名称)形成的，此过程中水蒸气要___热｡(3)太阳光是白光，彩云的出现说明白光是由各种色光混合而成的｡我们可以让太阳光通过三棱镜后形成各种颜色的光，这种现象叫做光的____，如图所示，在屏幕最低端出现的是紫光，说明紫光对介质的偏折程度最大｡如果各种色光以相同入射角斜射入水中，折射角最大的是____(选填“红”或“紫”)光｡【答案】 (1) C  (2) 凝华   放   (3)色散    红【解析】(1)大气压随高度的增加而减小，在对流层，水蒸气逐渐上升的过程中，高度越来越高，大气压越来越低，温度越来越低，故C符合题意，ABD不符合题意。(2)空气中的水蒸气上升到高空中遇冷凝华形成小冰晶，凝华要放热。(3)太阳光通过玻璃三棱镜后，被分解为绚丽的七色光，这种现象称为光的色散。紫光对介质的偏折程度最大，红光对介质的偏折程度最小，各种色光以相同入射角斜射入水中，根据光的折射规律可知红光的折射角最大。