专题34 光（知识梳理+练习）-上海市2024年中考复习资料汇编（培优专用）【原卷版】

专题34光一、思维导图物距u像距物距u像距v像的性质像与物的位置应用举例倒正放大或缩小虚实u>2fu＝2ff<u<2fu<f凸透镜成像规律及应用光直线传播①条件：在中，光沿直线传播。②现③光在中传播的速度最大：为3×108m/s。④光源：能够发光的物体。反射定律①反射光线、入射光线、法线在内；反射光线、入射光线分居法线的；反射角入射角。②光在反射时，光路是的。③两种反射：和。光的折射①反射光线与折射光线、法线在内；②折射光线与入射光线分居在法线的；③当光线从空气斜射入其它介质时，折射角入射角；④当光从其它介质斜射入空气中时，折射角入射角。⑤在光的折射现象中，光路是的。⑥光的折射现象：池水变浅、水中物体变折等。凸透镜对光线有作用；凹透镜有作用。①通过光心的光传播方向；②平行于主光轴的光线经凸透镜折射后通过；经凹透镜折射后发散，发散光线的反向延长线通过；③经过凸透镜焦点的光线折射后平行于射出；对着凹透镜异侧虚焦点入射的光线折射后_____主光轴射出。①白光是由种单色光组成的复色光。②三原色光：。光的色散透镜二、基础知识梳理一、光的直线传播1．光源：叫做光源。举例：、都是光源。2．直线传播条件：光在沿直线传播。现象：小孔成像、影子、日食、月食等。其中小孔成像的特点：。3．光线：用一条带箭头的直线形象表示光的传播路径和方向，这是一种研究方法。4．光速：光在中传播最快，为3×108米/秒。二、光的反射1．光的反射现象：光在两种介质分界面上改变传播方向又返回原来介质中的现象。湖面中的倒影、湖中看到天上的月亮、照镜子等现象都属于光的反射。2．光的反射定律：反射光线、入射光线和法线在内；反射光线和入射光线分别位于；反射角入射角。3.反射的种类：镜面反射和漫反射。【例题1】在图中，根据给出的入射光线AO画出反射光线OB，并标出反射角的度数。三、平面镜成像1．平面镜的作用：改变光的传播方向、成像。2．平面镜成像原理是光的。3．成像规律：①平面镜所成的像是像；②像和物到镜面的距离；③像和物体的大小。（注意：像与物相对于镜面来说是的）。4．实验—探究平面镜成像的特点实验器材：①玻璃板是为了，应该放在水平面上；②两支相同的蜡烛（一支点燃，一支未点燃）是为了；③刻度尺是测量物到玻璃板和像到玻璃板的距离；④另外完成完成这个实验至少需要两名同学，一名站在点燃的蜡烛前（物方）观察玻璃板后的像，一名站在玻璃板后（像方）移动未点燃的蜡烛，直到前面那同学观察到玻璃板后的蜡烛。⑤实验需要多次改变点燃蜡烛位置，目的是。⑥思考：实验中如何验证平面镜所成的像为虚像？【例题2】根据平面镜成像的特点，在图6中画出物体AB在平面镜MN中所成的像AʹBʹ。【例题3】下列光学器具中，根据光的反射定律制成的是（）①放大镜②穿衣镜③潜望镜④近视眼镜A．①与②B．②与③C．①与③D．②与④【例题4】在“探究平面镜成像的特点”的实验中，采用作为平面镜。如图18所示，为了找到虚像的位置，接下来的操作是；为比较像与物体到平面镜的距离，应将蜡烛A放在位置多次实验（选填“同一”或“不同”），同时发现所成像的大小（选填“相同”或“不同”）。图图18四、光的折射1．光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向的现象叫光的折射。当光入射到另一种介质表面时，光的传播方向不发生改变。折射现象：盛水杯中斜插筷子向上“折断”、水中物体“上浮”、海市蜃楼等。2．光的折射规律：①折射光线、入射光线和法线在；折射光线和入射光线分居于在法线。（折射光线与法线的夹角叫做折射角r，入射光线与法线的夹角叫做入射角i）。②当光从空气斜射到水或其他透明介质时，折射角要入射角；当光从水或其他透明介质斜射到空气中时，折射角要入射角。记忆方法：光在空气、水或玻璃的分界面上发生折射时，空气中的角大于水中的角大于玻璃中的角，这里的角可以指入射角或折射角。③不同介质对光的折射能力是不同的。【例题5】光从空气斜射入玻璃中，入射角为60℃，折射角可能为（）A.0℃B.35℃C.60℃D.90℃【例题6】光从空气斜射入水，下列各选项中符合光的折射规律的是（）空气空气水空气水空气水空气水ABCD【例题7】如图所示现象中属于光的反射的是（）A．雨后的彩虹B．C．铅笔在水中“折射”D．投到墙上的手影五、透镜1.透镜的种类及其性质①凸透镜：中间厚，边缘薄的透镜，对光线具有会聚作用，有2个焦点。凸透镜的三条特殊光线：通过光心的光线传播方向；平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过；通过焦点的光线经凸透镜折射后将。②凹透镜：中间薄，边缘厚的透镜，对光线具有发散作用，有2个虚焦点。通过光心的光线传播方向；对着凹透镜异侧虚焦点入射的光线经凹透镜折射折射后主光轴射出；平行于主光轴的光线经凹透镜折射后发散，发散光线的反向延长线通过。2.实验—验证凸透镜成像的规律①实验器材：带刻度的、蜡烛、凸透镜、光屏和火柴；②实验时在光具座上从左到右依次放置、和光屏。③为使烛焰的像能成在光屏的中间，首先要调整凸透镜和光屏的高度，使它们的中心跟的中心大致在，以便使像成在光屏的中央。实验时先在带刻度的光具座上固定凸透镜，然后调整蜡烛的位置，最后移动光屏，直到光屏上出现的烛焰像为止，并观察像的性质，同时在光具座刻度上读出此时的物距和像距，并和凸透镜的作比较得出结论。（3）凸透镜成像规律及应用物距u像距v像的性质像和物体在透镜的同侧或两侧应用举例倒或正放大或缩小虚实u>2f________________________u＝2f____________________f<u<2f________________________u<f____________________应注意的问题：（1）处为放大实像与缩小实像的分界点；（2）处是成实像与成虚像的分界点，但焦点处是不成像点；（3）物体离焦点越近，像越，像距也。（4）利用凸透镜成像特点解题时主要用“不等式法”。【例题8】在图中，根据给出的入射光线，画出相应的出射光线。【例题9】某凸透镜的焦距为10厘米，若物体在光屏上所成的像离该透镜的距离大于30厘米，则物体离该透镜的距离可能为A.3厘米B.13厘米C.23厘米D.33厘米【例题10】【例题10】已知某物体透过凸透镜，在距离透镜20厘米的光屏上成缩小的像，若将物体向凸透镜移动10厘米，则此时所成的（）A．一定是缩小的实像 B．一定是放大的实像C．可能是放大的虚像 D．可能是等大的实像【例题11】在“探究凸透镜成像的规律”的实验中，首先要使凸透镜和光屏的中心跟的中心大致在同一高度，以保证凸透镜所成的实像落在光屏的。实验中保持凸透镜位置不变（如图所示），当蜡烛移到距A点5厘米刻度处时，光屏放置在B、C、D、E中的某一点恰好得到清晰等大的实像，则凸透镜焦距为厘米。AAEBCD0102030405060708090cm【例题12】图图7（a）ABCDEFG图7（b）ABCDEFG【例题13】某小组同学在“探究凸透镜成像规律”实验中，得到凸透镜成实像的初步规律后，为了进一步研究凸透镜成实像时，像的大小与物距u、像距v之间的关系，他们计算了像与物体的距离l，并将相关数据记录在下表中。实验序号实验序号物距u(厘米)像距v(厘米)像高h像（厘米）像与物体的大小比较物像之间距离l(厘米)148.09.60.6缩小57.6228.011.21.239.2316.014.42.432.4413.020.84.8放大33.8512.024.06.036.0610.040.012.050.0=1\*GB3①根据实验序号1～6的数据，分析比较像距v、像高h像随物距u的变化情况，可得出的初步结论是：同一凸透镜成实像时，物距u变小，_。=2\*GB3②根据实验序号1～6的数据，分析比较像与物体的距离l随物距u的变化情况，可得出的初步结论是：（a）同一凸透镜成缩小的实像时，；（b）同一凸透镜成放大的实像时，。=3\*GB3③请根据表中信息判断：当像与物体的距离l为35厘米时，像高h像的范围。_________六、光的色散1．白光的色散：一束白光穿过棱镜后，白光会分散成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等七种不同颜色的光的现象。如下图所示，其原理是白光是由不同的色光组成，同一介质（三棱镜）对不同色光的________不同。所以光的色散现象的原理就是光的折射现象。2．三原色光：红光、、蓝光。【例题14】下列单色光中，属于三原色光的是A.红光 B.橙光 C.黄光 D.紫光三、综合练习一、基础题1．下列色光中，属于复色光的是（）A．白光。 B．红光。 C．绿光。 D．蓝光。2．光从空气斜射入盐水中，折射角为30°，则入射角可能为（）A．0°。 B．30°。 C．45°。 D．90°。3.光的三原色是（）A．黄、绿和蓝 B．红、黄和蓝 C．红、黄和绿 D．红、绿和蓝光从空气射入水中，入射角为45°，折射角可能为（）A．0° B．32° C．45° D．65°光从空气斜射入水中时，同时存在反射现象和折射现象。若入射光线与水面的夹角为60°，则下列说法中正确的是（）A反射角一定为30° B反射角一定为60° C折射角可能为30° D折射角可能为60°6．在平静的湖面上，一只气球慢慢升起，关于这只气球在水中的“倒影”，下列说法中正确的是（）A．光的反射形成，像逐渐变小 B．光的折射形成，像逐渐变小C．光的反射形成，像的大小不变 D．光的折射形成，像的大小不变7．光从空气斜射入水，下列各选项中符合光的折射规律的是（）空气空气水空气水空气水空气水ABCD8．离凸透镜30厘米的光屏上得到一个清晰的烛焰像，则该凸透镜的焦距可能为（）A．20厘米 B．30厘米 C．40厘米 D．50厘米9．将物体置于距离凸透镜30厘米处时，在透镜另一侧的光屏上成一个缩小的像，将物体向凸透镜处移动10厘米后，在光屏上得到一个放大的像，则此凸透镜的焦距可能为（）A．10厘米B．12厘米C．15厘米D．20厘米10．下列光学器具中，根据光的折射规律制成的是（）A．简易潜望镜 B．穿衣镜 C．放大镜 D．汽车后视镜11．在如图所示光具座上，将凸透镜放在蜡烛与光屏间某位置后，观察到光屏中央成清晰等大的像。若将凸透镜移至“45厘米”刻度处，再移动光屏，看到的清晰像是（）A．倒立放大的实像 B．倒立缩小的实像C．正立放大的虚像 D．倒立等大的实像_______所示的透镜（选填序号）。(b)(c)(d)(b)(c)(d)第12题图第13题图13．如图所示，是小明自制的幻灯机，所用凸透镜的焦距为10厘米。利用该幻灯机工作时，光通过凸透镜会发生，人们能看到屏幕上所成的像，是因为屏幕将幻灯机投射过来的光进入了人的眼睛（以上两空均选填“折射”或“反射”）。为了能在屏幕上成放大的像，幻灯片到镜头的距离应在厘米范围内。14．在各种不同色光中，光、绿光、蓝光叫做三原色光。某凸透镜的焦距为5厘米，将发光体放在该透镜主光轴上距离凸透镜35厘米处，它经透镜所成的像是倒立、的实像，利用这个成像规律可以制成（选填“照相机”、“幻灯机”或“放大镜”）。15．根据平面镜成像的特点，在图8中画出物体AB在平面镜MN中成的像A′B′。第15题图第16题图16．在图中，作出入射光线的反射光线和折射光线。17．在图中，根据凹透镜的性质，完成光路图。第17题图第18题图第19题图19．在中，请根据入射光线AO画出反射光线OB，并标出反射角及其度数。在图中，根据给出的反射光线OB画出入射光线AO，并标出入射角的大小。21．在“探究平面镜成像特点”实验中，采用______作为平面镜，并将它________放置在水平桌面上。22.（2021奉贤区二模）如图所示，是某小组同学在研究光的反射规律实验时观察到的现象，已知AO为入射光线，其入射角等于度。关于OD的性质，请说出你的观点：。关于OE，部分同学认为是法线。你支持他们的观点吗？答：（选填“支持”或“反对”）。理由：。第22题图第23题图23．在图12中，凸透镜的焦距为10厘米。实验时应先调整光屏的________，以保证烛焰的像能成在光屏的_________；若保持图中透镜的位置不变，将蜡烛移至光具座的“35厘米”刻度处，则应在__________厘米刻度范围内移动光屏寻找像（选填“60~70”或“大于70”）；若将蜡烛移至光具座的“42厘米”刻度处，则在_________一侧透过凸透镜可以看到像（选填“蜡烛”或“光屏”）。24．在“探究凸透镜成像的规律”的实验中，首先要使凸透镜和光屏的中心跟的中心大致在同一高度，以保证凸透镜所成的实像落在光屏的。实验中保持凸透镜位置不变（如图13所示），当蜡烛移到距A点5厘米刻度处时，光屏放置在B、C、D、E中的某一点恰好得到清晰等大的实像，则凸透镜焦距为厘米。AAEBCD0102030405060708090cm25.（2021虹口区二模）小明学习凸透镜的相关知识后，知道了远视眼镜镜片是凸透镜。他发现左右两个镜片的度数不同，那么远视眼镜镜片的度数与其焦距存在怎样的关系呢？小明通过实验研究同一物体经度数不同的镜片所成的实像，实验现象及数据记录在下表中。镜片度数镜片度数序号物距（厘米）像距（厘米）成像大小250度160120放大28080等大310067缩小200度480133放大5100100等大615075缩小100度7EQ\O(________,(7))EQ\O(________,(8))等大=1\*GB3①分析比较实验序号2与4或3与5的数据及相关条件，可得出：EQ\O(________,(3))。②小明利用所学的知识分析实验序号2、5的数据，得出250度镜片的焦距是EQ\O(________,(4))厘米、200度镜片的焦距是EQ\O(________,(5))厘米，据此他得到镜片度数和焦距的数量关系为EQ\O(________,(6))。③请将表格中的数据填写完整。26．（2022奉贤区、浦东新区二模）某物理小制作小组的同学利用空的薯片筒等器材自制了可以探究小孔成像特点的物理实验装置，他们在三个相同的空筒的底部中央分别打上小圆孔和小方孔，再用三片半透明的塑料膜蒙在空筒的口上作光屏。调整烛焰和灯丝的位置使光屏上可以观察到烛焰和灯丝通过小孔所成的像，如图6所示。（1）分析比较甲、乙两图，可以得出结论：物体所成的像的形状与小孔的形状_____。（选填“有关”或“无关”)（2）分析比较甲、丙两图，可以得出结论：物体所成的像的形状与____________。（3）小组同学们还发现蜡烛和小孔的位置固定后，改变光屏与小孔的距离s，像的高度h随着改变。于是他们改变s并记录对应的h值在表格中：序号s/厘米h/厘米12.01.024.02.036.03.048.04.0510.05.0从表格中可以看出h与s的关系为：当同一物体到小孔的距离不变时，像的高度h与像到小孔的距离_______。27.（2022虹口区二模）小王研究微距相机的成像情况。他先把相机调整到焦距为f1的普通模式，改变物体与镜头的距离，相机内感光元件上的成像情况如图6（a）（b）所示。由于物体距镜头太近时，感光元件上无法成像，因此他将相机切换到微距模式，调整焦距为f2，再将物体置于距镜头非常近的位置，此时在感光元件上能成清晰的像，如图6（c）所示。①分析比较图6（a）与（b）可知：同一镜头成实像时，物距变小，。②观察图6（c）可知：微距模式下相机成的像是EQ\O(________,(20))的（选填“放大”或“缩小”），据此可判断微距模式下物距与像距的大小关系是EQ\O(________,(21))，此时相机的焦距f2EQ\O(________,(22))普通模式的焦距f1甲乙丙图2图3（甲乙丙图2图3（a）（b）R1R2A1SV1R1R2A2SV2图1图2甲乙丙图2图3（a）（b）R1R2A1SV1R1R2A2SV2图1图2（a）（b）（c）图6感光元件28.（2022嘉定区二模）小嘉做“探究凸透镜成像的规律”实验，他正确组装和调试实验器材，先使蜡烛距凸透镜的距离大于凸透镜的两倍焦距。①他将蜡烛分别置于光具座上的不同位置，并移动光屏，直到光屏上观察到清晰的像，成像情况如图5（a）和（b）所示。分析比较图5（a）和（b）中像距、像的大小随物距的变化关系及相关条件，可得出的初步结论是：当物距大于凸透镜的两倍焦距时，物体通过凸透镜成倒立缩小的实像，。②在实验中，小嘉好奇地把自己的近视眼镜（凹透镜）放在蜡烛和凸透镜之间，移动光屏，发现仍可以在光屏上成像；拿开眼镜后，像变得模糊不清；把光屏向靠近凸透镜的方向移动，又可以得到一个清晰的像。结合上述实验现象和科学课中有关眼球的结构（如图5（c）所示）及作用（晶状体和角膜共同的作用相当于凸透镜，视网膜相当于光屏），可推测近视眼患者不戴近视眼镜时看不清远处的物体，可能是因为物体的像成在视网膜的（选填“前”或“后”）方，依据是。表一：f=10厘米，h物=3厘米同一凸透镜成实像时，，成缩小的像根据实验序号的数据，分析比较物距变化量Δ像距变化量Δ的大小关系及成像情况：（a）可得出的初步结论是：同一凸透镜成实像时，。③分析比较实验序号1、8（或3、6）中u与v的关系及相关条件，可知：当u=12.5厘米时，v=厘米。（b）判断：当u=11厘米时，v76.7厘米（选填“大于”、“等于”或“小于”）。进一步综合分析。请根据这一规律在表二实验序号9中填入相应的数据。表二f表二f=5厘米，h物=3厘米实验序号9（5）0.1530.（2021静安区二模）某小组同学做“探究凸透镜成像规律”实验，将测得的物距u、像距v、计算的u+v、成像情况记录在下表中。①请根据表中的数据及相关条件，分析、归纳得出结论。（a）根据实验序号1~4的数据，分析比较物距u和像距v的大小关系与成像情况，可得出的初步结论是:（1）。（b）根据实验序号（2）的数据，分析比较物距u和像距v的大小关系与成像情况，可得出的初步结论是:凸透镜放放大实像时，u<v。②根据实验序号1~8的数据，分析比较像距v随物距u变化的情况，可得出的初步结论是:凸透镜成实像时，（3）。③根据实验序号1~8的数据，分析比较u+v随物距u变化的情况，推测凸透镜成实像时，u+v存在（4）（选填“最小值”或“最大值”），且当物距u在（5）范围内可以找到这个极值。31.（2021青浦区二模）某学习小组做“探究凸透镜成实像的规律”实验，他们在光具座上固定焦距为f的凸透镜，取高度h为8厘米的物体进行实验。调节好实验装置后，他们分别取不同的物距u、并移动光屏找像，每次都使光屏上的像最清晰，将相应的像距v、成像情况记录在表中。实验序号物距u（厘米）像距v（厘米）像高h′（厘米）实验序号物距u（厘米）像距v（厘米）像高h′（厘米）132.014.43.6419.021.18.9225.016.75.3515.030.016.0322.018.36.7612.060.040.0① 分析比较实验序号1~6数据中物距u、像距v及成像的变化情况，可得出的初步结论是：凸透镜成实像时，EQ\O(________,(1))。② 分析比较实验序号1、2或3数据中物距u与像距v的大小关系及成像情况，可得出的初步结论是：凸透镜成实像、且EQ\O(________,(2))时，所成的像是缩小的。③ 通过进一步分析比较表中物距与像距之和及成像情况，他们提出了一个猜想：“当物距与像距之和最小时，可能会成等大的实像”。（a）这么猜想的依据是：EQ\O(________,(3))（b）为了验证该猜想，他们应将物距设定在EQ\O(________,(4))厘米的范围内继续进行实验。32.（2021徐汇二模）小徐通过实验“探究凸透镜成实像的规律”，他选取焦距为10厘米的凸透镜，一个高度H为3.00厘米的发光体、光屏和光具座等进行实验。正确安装和调节实验器材进行实验，将测得的物距u、像距v、像高h像记录在下表中，为了进一步研究凸透镜成实像时，像高h像与物距u、像距v之间的关系，还进行了适当的运算，将相关数据记录在下表最后一例。实验序号物距u（厘米）像距v（厘米）像高