题目内容

国家游泳中心又被称为“水立方”（如图所示），位于北京奥林匹克公园内，是2008年北京奥运会标志性建筑物之一，将在奥运会期间承担游泳、跳水、花样游泳、水球等比赛项目．从外面看，整个“水立方”就像一个“方盒子”，总建筑面积大约8万平方米，高约30米，建筑外围采用世界上最为先进的环保节能ETFE＜四氟乙烯）膜材料，由3000多个气枕组成，气枕大小不一、形状各异，覆盖面积达到10万平方米，堪称世界之最．

（1）“水立方”屋顶有3万平方米，雨水可100%的收集．它有一套雨水收集系统，一年收集的雨水量相当于150户居民一年的用水量（北京居民每户每年用水量为100吨）．问：北京地区的年降水量约为

500

毫米．
（2）“水立方”的外膜用什么颜色更能节能吗？设计者要考虑“水立方”馆内光线和夏天的室温．设计者做了几组实验．
实验一：对透明物体和不透明物体的颜色由什么决定进行了如下的探究．先后用不同颜色的膜对着不同颜色的光进行观察，得到的结果如表一所示．
表一：透明物体的颜色

照射光的颜色	绿色	红色	红色	绿色	白光
膜的颜色	绿色	红色	蓝色	红色	黄色
观察到的颜色	绿色	红色	黑色	黑色	黄色

由表一可以得出：透明物体的颜色是由

透过色光

决定的；
实验二：用不同的颜色膜材料ETFE做大棚实验

大棚外膜的颜色	蓝色	无色	紫色
一天中棚外的最高温度	36℃	36℃	36℃
一天中棚内的最低温度	38℃	50℃	30℃
光的通过量	90%	98%	50%

综合上述信息，你认为膜的颜色用

蓝色

色更好．
（3）仔细观察，我们还会发现，在“水立方”晶莹剔透的外衣上面还点缀着无数白色的亮点，被称为镀点．不要小看这些镀点，奥运会举办时正值盛夏，为了不让酷暑天气把“水立方”变成一个聚光的“温室浴场”．在保持游泳馆透明、美观的同时，避免透明场馆温度偏高、炫目，就要依靠它们了．这些大小不一的镀点可以改变光线的方向，起到隔热散光的效果．这些镀点布成的点阵，就像一把把“遮阳伞”，把刺眼的光线和多余的热量挡在场馆之外，起到遮光、降温的作用．
关于这些镀点说法中，正确的是

A．这些镀点的作用是让太阳光通过，从而进入“水立方”内
B．这些镀点的作用是反射太阳光，阻止太阳光进入“水立方”内
C．这些镀点在“水立方”的外部是均匀分布的
D．这些镀点只是起装饰的作用．

分析：（1）求出一年收集的雨水量利用密度公式求其体积，知道屋顶面积，可求降水量（屋顶水深）．
（2）透明物体的颜色由它通过的色光决定，能通过什么颜色的光，物体就呈什么颜色．
（3）根据各种膜的颜色的光的通过量和一天中棚内的最低温度即可做出选择．
（4）光的反射的概念：当光射到物体表面时，被物体表面反射回去，这种现象叫做光的反射．光的反射是在任何物体的表面都要发生的现象．

解答：解：（1）一年收集的雨水量：
m=100t×150=15000t=1.5×10¹⁰g，
V=

1.5×1010g

1g/cm3

=1.5×10¹⁰cm³，
S=30000m²=3×10⁸cm²，
“水立方”屋顶上水的深度：
h=

1.5×1010cm3

3×108cm2

=50cm=500mm．
（2）红色的大棚外膜之所以呈红色，是因为红光照射到它身上，它可以通过红光，所以呈现红色；
当红色光照射到蓝色外膜上时，蓝色外膜可以通过蓝光，但吸收红光，所以呈现黑色，
所以大棚外膜的颜色是由它通过的色光的颜色决定的
（3）由表二提供的信息可知，蓝色外膜的光的通过量是90%，无色的是98%，紫色的是50%，
光的通过量适中较好，不是太多，也不是太少，
一天中棚内的最低温度在38℃较好，温度太高也不是很适合，所以综合上述信息，膜的颜色用蓝色更好．
（4）由于“水立方”外面的“镀点”非常明亮，可以起到面镜的作用，所以当光照射到上面时，就会发生反射而改变光的传播方向．
故选B．
故答案为：500；透过色光；蓝色；B．

点评：此题以2008年我们国家的热点问题为背景，从水立方的设计图片入手，考查了学生对光学、密度公式的应用等，知识点多、综合性强，要求灵活运用所学知识．解答时，要注意先阅读图片、文字中的重要信息，然后联系相应的物理知识进行解答．