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文档简介
专题02光学
目录
考情分析.....................................................................2
知识建构.....................................................................3
考点一光的反射平面镜成像.................................................4
【真题研析•规律探寻】....................................................4
考法01光的直线传播......................................................4
考法02光的反射..........................................................5
考法03平面镜成像........................................................7
【核心提炼•考向探究】......................................................8
【题型特训•命题预测】......................................................9
考点二光的折射光的色散..................................................16
【真题研析•规律探寻】.....................................................16
【核心提炼•考向探究】.....................................................18
【题型特训•命题预测】.....................................................18
考点三凸透镜成像的规律....................................................26
【真题研析•规律探寻】.....................................................26
【核心提炼•考向探究】......................................................29
【题型特训•命题预测】.....................................................29
考点四凸透镜成像规律的应用................................................35
【真题研析•规律探寻】.....................................................35
考法01凸透镜成像规律的应用...............................................35
考法02眼睛和眼镜显微镜和望远镜..........................................36
【核心提炼•考向探究】......................................................39
【题型特训•命题预测].....................................................40
考点要求课标要求命题预测
考查光的直线传播。命题点有:光的直线传播条件、
光的直线光的直线传播现象、小孔成像、作图等。命题情境源于
传播2.3.3探究并了解光社会生活,考查学生的知识应用能力。考查题型有选择
的反射定律。通过实题、填空题,有时也会出现作图题。
验,了解光的折射现
光的反射是常考热点。命题点主要集中在:生活中光
象及其特点。
的反射现象、光的反射规律、利用光的反射作图、探究
光的反射规律、镜面反射和漫反射等。命题情境源于教
光的反射2.3.4探究并了解平面
材图片、教材事例以及生活,考查学生的科学探究能力
镜成像时像与物的关
和分析问题、解决问题的能力。考查题型较多,有:选
系。知道平面镜成像
择题、填空题、作图题和实验探究题等。
的特点及应用。
命题点有:平面镜成像规律及应用、利用平面镜成像
平面镜成像
规律作图、探究平面镜成像规律等。考查题型有:填空
特点及应用236通过实验,了解
题、实验探究题、作图题,有时也会出现选择题。
白光的组成和不同色
光的折射是一种重要的光现象,考题也较多。命题点
光混合的现象。
有:光的折射及应用、生活中常见的光的折射现象、光
光的折射
的折射作图等。考查题型主要是选择题、填空题、作图
2.3.5了解凸透镜对
题,有时也会出现实验探究题。
光的会聚作用和凹透
考查光的色散现象,红外线和紫外线的特点和应用。
镜对光的发散作用。
命题点有:认识光的色散、生活中光的色散现象、复色
光的色散探究并了解凸透镜成
光与单色光(三原色)等。其常见题型主要是选择题和
像的规律。了解凸透
镜成像规律的应用。填空题。
对凸透镜和凹透镜的判断、凸透镜和凹透镜对光的作
透镜及其对光用和作图是近几年中考选择题、填空题、作图题的出题
1.3.3了解人类探索
的作用太阳系及宇宙的大致方向。命题点有:认识透镜对光的作用、透镜在生活中
历程,知道人类对宇的应用、利用透镜的三条特殊光线作图等。
宙的探索将不断深凸透镜成像规律的实验与应用,是中考考查的重点;
凸透镜成像规入,关注人类探索宇成像规律的总结、实验方法的运用和改进是实验题的重
律及应用宙的一些重大活动。点考查方向。考查题型较多,有:选择题、填空题、作
图题和实验探究题等。
考查题型主要集中在选择题、填空题。命题点有:眼
眼睛与眼镜
睛的成像原理、近视眼与远视眼的成因及矫正方法等。
-规律:在同种均匀及介质中沿直线传播
光速:真空中c=3xl08m/s
现象:影子、日食月食二小孔成像
—光的反射
光的反射
光的反射定律反射定律:三线共面、法线居中、两线分居
反射种类:镜面反射、漫反射
]成像特点」成虚像、像与物关于镜面对称
—平面镜成像
成像应用成像、改变光路
_________定义:光从三种介质斜射入另二种介质时[传播方向发生偏折
光的折身[[折射规律:=线共面、法线居中、空气中的角天
折射现象:硬币方F、筷子折断、海市蜃楼
平的刍地白光分解成红、橙】黄、绿、
尢刖巴取蓝、靛、紫等七种颜色的光
色光混合,
光的色散色光混合
光学光的三基色
物体的颜色
定义
凸透镜
对光有会聚作用
•时,成倒立、缩小的卖像
凸透镜成像
•时,成倒立、等窜)
成像丽河/qW,我倒立?放大的实像
〃=/'时,不成像
("勺•时,成正立、放大的虚像
凸透镜成侄层缩小的实像
眼睛视物原理近视眼:像成在视网膜的前方
(远视眼:像成在视网膜的后方)
视力矫正
照相机、投影仪、放大
透镜的应用
镜、显微镜、望远镜等
考点一光的反射平面镜成像
—真题研析-规律探寻
考法01光的直线传播
1.(2022•浙江宁波・中考真题)如图所示是一个放置于宁波某地水平地面上的简易计时模型,圭杆
垂直底盘。下列描述错误的是()
A.杆影的形成是由于光在均匀介质中沿直线传播
B.一天内,杆影移动是由地球公转造成的
C.一天内,正午的杆影最短
D.该模型依据杆影的方位计时
【答案】B
【详解】A.光在同一种均匀介质中沿直线传播,杆影的形成是由于光在均匀介质中沿直线传播形
成的,故A正确,不符合题意;
B.一天内,杆影移动是由地球自转造成的,故B错误,符合题意;
C.一天内,正午太阳高度角最大,因此正午的杆影最短,故C正确,不符合题意;
D.影子的方向在改变。在北回归线以北的地方,早晨的影子在西方,中午的影子在北方,傍晚的
影子在东方。从原理上来说,根据影子的长度或方向都可以计时,但根据影子的方向来计时更方便一
些。故通常都是以影子的方位计时。故D正确,不符合题意。
故选Bo
2.(2022.湖北随州•中考真题)在一个烈日炎炎的午后陈老师走在随州街头,看到地面上树荫里
有许多圆形光斑,抬头看看树叶间刺眼的阳光,想到这树荫下藏着物理学的秘密,便拍下两张照片
(如图)。经估测树荫下一个清晰光斑的直径约为7cm,这束阳光从约7m高处的树叶间照射下来。我
们常说太阳光经过约8分钟来到地球(太阳和地球之间的距离按1.5xl0Um计算),粗略计算太阳的直
径最接近()
【答案】A
【详解】因为光斑的直径和小孔的位置所构成的三角形,与太阳的直径和小孔的位置所构成的三
角形,是相似三角形,相似三角形的对应边成正比例,设太阳直径为〃米,光斑的直径为
7cm=0.07m,则有
0.07m_7m
n1.5xl0"m
9
解得n=1.5xl0m,故选Ao
考法02光的反射
1.(2023•山东潍坊・中考真题)如图为某同学外出游玩时用手机拍到的场景,场景中有瞪羚在岸
边的影子和水中的倒影。下列分析正确的是()
A.瞪羚的影子是光的反射形成的B.瞪羚的影子是光的直线传播形成的
C.瞪羚的倒影是光的折射形成的D.瞪羚的倒影是光的直线传播形成的
【答案】B
【详解】AB.瞪羚的影子是光沿直线传播时遇到不透明的物体形成的暗区,是光的直线传播形成
的,故A错误,B正确;
CD.平静的水面相对一面平面镜,瞪羚的倒影是平面镜成像,是光的反射形成的,故CD错误。
故选B。
2.(2023・四川绵阳•统考中考真题)如图甲所示,塔式太阳能电站把地面上多个平面镜反射的太阳
光汇聚到塔顶,从而利用太阳能发电。如图乙所示,某塔式太阳能电站的一块平面镜在塔的东边,下
午某时刻,从西向东的太阳光以与水平方向成70。角射向这块平面镜,反射光线与水平方向成30。
角,则反射角的度数是,平面镜与水平方向的夹角度数是=
【答案】20°,40°o
【详解】因为入射光线和反射光线的夹角为入射角和反射角之和,而反射角等于入射角,所以反
射角的度数为(70°-30°)/2=20°
又因为入射光线和反射光线夹角的角平分线为法线,法线与平面镜垂直,所以由几何关系知,平
面镜与水平方向的夹角度数为90。-20。-30。=40。
3.(2023•江苏淮安・中考真题)在“探究光的反射规律”实验中,平面镜水平放置于桌面上,E、
F是两块可以绕接缝ON翻折的白色硬纸板。
甲乙
实验次数123
入射角60°45°30°
反射角60°45°30°
(1)如图甲所示,白色硬纸板应当_________立在平面镜上;
(2)让一束光紧贴纸板E沿方向射向镜面上的。点,在纸板厂上呈现反射光束。2,然后将
纸板尸绕ON向前或向后翻折,在纸板P上看不到反射光束,这表明反射光线、入射光线和法线
在;
(3)多次改变入射光的方向并描绘光的传播路径,用量角器量出每组反射角与入射角的大小并记
入表格,可得结论:反射角与入射角大小;
(4)当反射光与入射光夹角为100°时,入射角为二。若入射光束AO绕。点顺时针旋
转,将观察到反射光束OB在平面镜中所成的像绕0点时针旋转;
(5)如图乙所示,一束光经水平放置的平面镜反射后在天花板上形成光斑,水平向右移动平面
镜,观察到光斑位置的变化情况是o
【答案】(1)竖直;(2)同一平面内;(3)相等;(4)50,顺;(5)不变。
【详解】(1)入射光线、反射光线和法线在同一平面内,为了便于同时观看入射光线、反射光线
和法线,纸板一定与平面镜垂直。
(2)当F板向后折转一定的角度,则呈现反射光线的尸板和呈现入射光线的E板不在同一平面
内,所以在尸板上不能看到反射光,这表明反射光线和入射光线仍然在同一平面内。
(3)由表格数据可得结论:反射角与入射角大小相等。
(4)反射光与入射光的夹角为100°,即反射角与入射角的和为100°,根据反射角等于入射角
可得,入射角为50°。
在光的反射现象中,反射光线与入射光线关于法线对称,若入射光束AO绕O点顺时针旋转,则
反射光束08将沿逆时针方向转动,因像与物关于镜面对称,所以可观察到反射光束08在平面镜中所
成的像绕。点顺时针方向转动。
(5)一束光经水平放置的平面镜反射后在天花板上形成光斑,水平向右移动平面镜,入射点位置
不变,且反射面位置不变,入射角不变,观察到光斑位置的变化情况是不变。
考法03平面镜成像
1.(2023•江苏泰州•统考中考真题)如图所示,请作出物体A8在平面镜MN中所成的像
【答案】见右图。
【详解】分别作出物体A3端点A、2关于平面镜的对称点4、B',用虚线连接4、B',即为A3
在平面镜中的像。如图所示。
2.(2023•山东德州・统考中考真题)某小组的同学用如图甲所示器材完成了“探究平面镜成像的
特点”的实验。
(1)实验中用薄玻璃板代替平面镜目的是:便于确定像的;
(2)实验中应选择与蜡烛①外形相同且______(选填“己点燃”或“未点燃”)的蜡烛②,移动
蜡烛②发现其恰好能与蜡烛①的像完全重合,说明像与物;
(3)将蜡烛①远离玻璃板,像的大小将(选填“变大”、“变小”或“不变”);
(4)如图乙,将玻璃板倾斜,蜡烛①的像将(选填“仍然”或“不再”)与蜡烛①关于镜
面对称。
【答案】(1)位置;(2)未点燃,大小相同;(3)不变;(4)仍然.
【详解】(1)实验中用玻璃板代替平面镜,玻璃板透光,能够成像,为了便于确定像的位置。
(2)运用等效替代法用大小相同的两根蜡烛,点燃一根蜡烛再用未点燃蜡烛与点燃蜡烛的像重
合,若能够完全重合,说明平面镜成像中,物像大小相等。
(3)根据平面镜成像特点可知,物像大小相等,将蜡烛①远离玻璃板,蜡烛①的大小不变,则所
成像的大小不变。
(4)由平面镜成像原理可知,物与像关于平面镜对称,所以将玻璃板倾斜,蜡烛①的像将仍然与
蜡烛①关于镜面对称。
规律总给
1.理解光的直线传播的条件
光只有在同种均匀介质中才沿直线传播。有的介质是同种介质,但未必均匀,比如大气层就不是
均匀介质,早晨的太阳还在地平线以下时,就能被看到,就是因为光在不均匀的大气中变弯曲了。
2.关于平面镜成像作图题的答题关键点
(1)利用平面镜成像的特点(对称性)作图
首先根据像与物的对称性找到像点,再连接像点,用虚线表示虚像。要注意辅助线也要用虚线表
示。此类题也可以根据物点与像点的连线来确定平面镜的位置(作物、像连线的中垂线即可)。
(2)利用光的反射定律作图
①入射光线一定通过发光点,两条入射光线的交点就是发光点。
②反射光线的反向延长线一定通过发光点的像点,则两条反射光线反向延长线的交点就是像点。
(3)如果题目中没有明确要求,一般利用平面镜成像的特点(对称性)作图更简单些。
核心提炼・考向探究
知识概念理解
光的直线光在同种均匀介质中沿直线传播。有关现象:影子、日食、月
传播真空中光速c=3.0X108m/s。食、小孔成像等。
三线共面、两线分N居、两角相等。
光的反射在反射现象中,光路是可逆
\\人射角:\反射角//
定律人射域::y/反射光线的。
反射n面______________
镜面反射镜面反射和漫反射都遵循反
和漫反射射定律。
甲镜面反射乙漫反射
平面镜所成的像的大小与物体的大小相笠,利用数学对称知识,成像规
平面镜成
像和物体到平面镜的距离±1筐,像和物的连线律也可表述为:平面镜所成的
像特点
与镜面垂直。平面镜成虚像。像与物体关于镜面对称。
平面镜的家用穿衣镜;医生检查牙齿
利用平面镜来成像、改变光的传播方向。
应用的小镜子等。
・题型特训-命题预测
1.春晚节目《只此青绿》临水起舞,用舞蹈语言复活了国宝级文物《千里江山图》,下列说法中
正确的是()
A.舞台上的“白气”是水蒸气
B.舞台前方水面倒影是实像
C.能看到演员,是因为演员反射的光进入人眼
D.水面上的倒影是光的直线传播形成
【答案】C
【详解】A.舞台上的白气是水蒸气遇冷液化成的小水珠,不是水蒸气,故A错误;
BD.舞台前方水面倒影,是平面镜成像,光的反射形成的,水面相当于平面镜,所成的是虚像,
故BD错误;
C.演员不是光源,靠反射光让人看到,当演员反射的光进入眼睛,便被看到了,故C正确。
故选C。
2.如图甲所示,学校走廊的A8处有一块如图乙所示的仪容镜靠墙而立,镜面与墙壁平行,小明
同学沿着平行于墙壁的方向由①到③直线走动。下列说法正确的是()
口
力
平•@
面:@
镜F
笈
甲
A.小明在镜中的像先变大后变小
B.小明在位置①可以在镜中看到位置③另一个同学的像
C.在平面镜后放一不透明木板,小明在位置②看不到自己的像
D.小明在位置①②③,都可以在镜中看到自己的像
【答案】B
【详解】A.据平面镜成像特点知,小明在镜中的像与小明大小相等且不变,故A错误;
BD.据光的反射定律知,从位置①入射的光线向位置③反射,从位置③入射的光线向位置①反
射,所以小明在位置①可以看到位置③另一个同学的像,小明在位置①或③看不到位置③或①的自己
在镜中的像,故B正确,D错误;
C.在平面镜后,放不透明木板,对小明射入平面镜的光线无影响,对成像无影响,仍能看到在位
置②的自己的像,故C错误。
故选B。
3.2023年国际陶瓷产业博览会于9月28日至10月2日在醴陵举办,主题为“千年瓷都五彩醴
陵”,夜晚绚烂的灯光将醴陵瓷谷的美景完全展现了出来,下列有关光的说法正确的是()
A.夜晚打开灯光的建筑物不是光源
B.光年是一个非常大的时间单位
C.光速是3X109m/s
D.小明在参观时在灯光下看到了自己的影子,影子的形成说明光在均匀介质中沿直线传播。
【答案】D
【详解】A.自身能发光的物体称为光源。建筑物上安装有灯,闭合开关后自行发光,因此属于光
源,故A错误;
B.光年是一个非常大的长度单位,表示光在一年内通过的距离,故B错误;
C.光在真空中的传播速度是3X108m/s,故C错误;
D.光照到不透明物体上,由于光在同种均匀介质中沿直线传播,在物体后形成的暗区,便是影
子,所以影子的形成原理是光在均匀介质中沿直线传播,故D正确。
故选D。
4.如图为探究光的反射定律实验,平面镜水平放置,白色纸板竖直地立在镜面上,入射光线AO
紧贴纸板射向镜面,纸板上能看到反射光线(图中未画出),。为入射点,ON为法线,则
()
A.反射光线的位置在ON的左侧
B.仅增大图中。的角度,反射光线将远离ON
C.仅将平面镜在水平面内绕O旋转,08位置不变
D.仅将纸板取走,反射光线将不存在
【答案】C
【详解】A.反射光线和入射光线AO分居在法线的两侧,反射光线08的位置在ON的右
侧,故A错误,不符合题意;
B.仅增大图中Na的角度,入射角减小,则反射角减小,反射光线02将靠近ON,故B错误,
不符合题意;
C.仅将平面镜在水平面内绕O旋转,纸板仍然和平面镜垂直,法线位置不变,入射光线位置不
变,反射光线位置不变,故C正确,符合题意;
D.仅将纸板取走,反射光线。2仍然存在,只是不能显示在纸板上,故D错误,不符合题意。
故选C。
5.【新科技】如图甲是我国研发的舱外航天服。航天员通过面窗观察胸前设备时,会有视野盲
区,是因为光的,所以设计人员在航天服手臂上配有一块反光镜,通过反光镜看到胸前设备上的
文字如乙图所示,航天员看到的“近”字,在设备上应是图丙中的(选填“①”、“②”、
“③”)。
【答案】直线传播;②。
【详解】由于光在均匀介质中沿直线传播,航天员通过面窗观察胸前设备时,会有视野盲区。
航天服手臂上配有一块反光镜,反光镜相当于平面镜,通过反光镜看到胸前设备上的文字如乙图
所示,航天员看到的“近”字,上下是正立,左右对称而相反,故选②。
6,航关员舱外作业时,宽厚的航天服限制了他的视野,为了看清胸前的操作面板,可以通过手腕
处的小镜子(如图甲)进行观察。乙图中A点代表航天员的眼睛,8点代表胸前某一按钮,C点是小
镜子的位置,请你根据反射光路图在C点准确画出镜面并标出镜面与竖直面的夹角。(保留作图痕
迹)
小镜子
【答案】右图。
【详解】如图所示,根据光的反射规律:反射光线、入射光线分居法线两侧,反射角等于入射
角,可以得出:法线在由入射光线和反射光线组成的角平分线上;因为法线是垂直于镜面的,所以用
虚线做出法线后,过入射点做法线的垂线,镜面就在这条垂线上,镜面要朝向入射光线和反射光线的
一侧。
因为反射光线与竖直面的夹角为50°,入射光线与竖直面的夹角为70°,所以反射角与入射角之
和为60°,则反射角等于入射角等于30。,所以可以得出反射光线与镜面的夹角为60°,则镜面与竖
直面的夹角为60°-50°=10°,则光路图如下图所示:
7.2023年9月17日,我国墨子巡天望远镜正式启用,它是北半球巡天能力最强的光学时域望远
镜,如图甲所示。一束星光入射到望远镜,经主镜反射后到达成像装置,如图乙所示,08是反射光
线,请画出其入射光线A。。(保留作图痕迹)
【详解】画出法线,反射角为90。-60。=30。,反射角等于入射角,所以入射角是30。,根据反射角
等于入射角在法线的左侧画出入射光线,如图所示:
8.雨过天晴,地面上会出现建筑物的影子,影子是由于形成的。通过地面上一层薄薄
的积水还可以看到建筑物的像,如图所示,像的大小与建筑物的大小o一些建筑物外部采用
了玻璃幕墙作为装饰,强光照射到玻璃幕墙时会发生________反射,造成“光污染”。
【答案】光在同种均匀介质中沿直线传播;相等;镜面。
【解析】影子是由于光传播过程中遇到不透明障碍物,在光达不到的区域形成的阴影,是光的直
线传播形成的。
地面上一层薄薄的积水可以看成平面镜,还可以看到建筑物的像,实际上是通过平面镜(水面)
成的像,由平面镜成像特点可知,平面镜成的像与建筑物的大小始终相等。
一些建筑物外部采用了玻璃幕墙作为装饰,当强烈的太阳光照射到这些光滑的表面时,就会发生
镜面反射,反射光线非常集中,炫目的光干扰人们的正常生活,造成光污染。
9.【新情境】如图甲为手机防窥膜结构图,采用了超细百叶窗光学技术。贴在手机屏幕上的效果
如图乙所示,其原理类似百叶窗,只能透过一定角度的光线,结构简图如图丙。两侧之所以看不清屏
幕内容,是由于光的(填写光现象);此防窥膜贴在手机屏幕上,(选填“能”或
不能”)防止上方的窥视;为了让防窥效果更好(可视范围减小),可以适当地(选填
“增大”或“减小”)超细百叶窗的间距。
【答案】直线传播不能减小
【详解】由图丙可知,两侧之所以看不清屏幕内容,是由于光的直线传播。由于超细百叶窗的窗
格的阻挡,屏幕发出的光只能照射在一定范围内。
此防窥膜贴在手机屏幕上,屏幕发出的光可以射向正上方。由于屏幕正上方在可视范围内,所以
不能防止上方的窥视。
由丙图可知,为了让防境效果更好(可视范围减小),可以适当地减小超细百叶窗的间距。
10.小月利用如图甲所示的装置探究平面镜成像的特点,AB是两只外形相同的蜡烛。
(1)选择较薄的玻璃板代替平面镜,并将其竖立在一张纸上,把点燃的蜡烛A放在玻璃板的前
面,在玻璃板前面观察蜡烛A经玻璃板(填“反射”或“折射”)所成像;在玻璃板后面小心
地移动蜡烛B,直到与蜡烛A的像完全重合,这说明像与物的,此时蜡烛B所在的位置就是蜡
烛A的像的位置;
(2)移动点燃的蜡烛A,重做实验,目的是;
(3)如图乙所示,小月把三个字母模型分别竖立在玻璃板的前面,研究像与物的左右位置关系,
选用字母模型_______(填“C”“A”或"T”)效果最好;
(4)如图丙所示,一束光射向一块玻璃砖,并穿过玻璃砖。画出这束光进入玻璃和离开玻璃后的
光线(注意标出法线)。
【答案】反射大小相等寻找普遍规律C
【详解】(1)平面镜成像原理是光的反射,所以要在玻璃板前面才能观察蜡烛A经玻璃板反射所
成像。
在玻璃板后面小心地移动蜡烛B,直到与蜡烛A的像完全重合,这说明像与物的大小相等。
(2)移动点燃的蜡烛A,重做实验,目的是避免实验结论的偶然性,寻找普遍规律。
(3)由图可知,三个模型分别为C、A、T,从模型上看,只有C左右不同,而A、T,左右相
同,所以当小明把三个模型分别面对玻璃板直立在桌面上,用模型A、T、不能达到实验目的,只有C
左右不同,所以能够达到实验目的,故选字母模型Co
(4)先画出法线,当光从空气斜射入玻璃时,折射光线和入射光线分居法线的两侧,折射角小于
入射角;当光从玻璃斜射入空气时,折射光线和入射光线分居法线的两侧,折射角大于入射角;据此
作出两条折射光线,如下图所示:
11.【学科综合】“十一”假期,小明一家乘坐高铁去北京游玩。他们从家中开车先到高铁站地下
停车场,然后步行到达售票处取出提前预订的车票,乘坐G482抵达北京西站。请完成以下问题:
(1)小明看到车上如图所示的背面带有化妆镜的汽车遮阳挡板,它是利用来防止阳光
照射到司机的眼睛,避免干扰视线。汽车的后视镜是利用(选填“凸面镜”或“凹面镜”)
扩大视野范围。
(2)导航显示小明家到高铁站停车场距离约10km,全程平均速度60km/h,则开车时间约为多少
分钟?
(3)从停车场到售票处用时5min,手机计步器显示走了720步。若小明行走一步的距离约为
50cm,则小明步行速度约为多少?
(4)若小明乘坐的本次高铁平均速度为300km/h,该高铁13:22发车,17:22到北京西站,则小明
家所在的高铁站到北京西站的距离约多少千米?
【答案】光沿直线传播凸面镜101.2m/s1200
【详解】(1)光在同种、均匀、透镜的介质中沿直线传播,小明看到车上如图所示的背面带有化
妆镜的汽车遮阳挡板,它是利用直线传播来防止阳光照射到司机的眼睛,避免干扰视线。
凸面镜可以使光线分散,汽车的后视镜是利用凸面镜扩大视野范围。
(2)开车时间约为
v60km/h6
(3)小明步行的路程
。=720步x50cm/步=36000cm=360m
步行所用的时间亢=5min=300s
小明步行速度
^=360m=12m/s
11300s
(4)高铁的平均速度为w=300km/h
所用时间为t2=4%
由v=s/T可知
s2=v2t2=300km/hx4h=1200km
考点二光的折射光的色散
真题研析-规律探寻
1.(2023•牡丹江中考题)下列现象由光的折射形成的是(
A.手影B.对镜画脸谱C.铅笔“折断”D.日食
【答案】C„
【解析】AD.影子的形成、日食、月食都是光遇到不透明的物体后无法穿过物体继续传播形成
的,属于直线传播形成的,故A、D不符合题意;
B.对着镜子画脸谱,属于平面镜成像,是光的反射原理,故B不符合题意;
C.水中的“断笔”是笔反射的光从水中斜射入空气中时,传播方向发生改变,人眼逆着折射光线
看去,看到笔“被折断”,属于光的折射,故C符合题意。
故选C。
2.(2023•北京)一束单色光从空气斜射入水中的情境如图所示。下列说法正确的是()
A.20是入射光,是反射光B.A。是入射光,0C是折射光
C.NA0M是入射角,NB0N是反射角D.光若沿CO入射,将沿OA和08射出
【答案】Bo
【解析】ABC.如右图所示:过点O作法线P。,由于反射时反射光线和入射光线位于法线两侧;折
射时折射光线和入射光线也位于法线两侧,所以图中A。是入射光线、。3是反射光线、0C是折射光线。
NA0P是入射角,/B。尸是反射角,故B正确,AC错误;
D.折射时光路是可逆的,所以光若沿C。入射,将沿04射出,故D错误。
故选B。
3.(2023.内蒙古赤峰.统考中考真题)探究光折射时折射角与入射角的关系,如图所示,使一束
光从甲介质斜射入乙介质,测量并记录入射角和折射角大小;改变光束射向。点的角度,进行多次实
验,数据如下表所示:
(1)光从甲介质斜射入乙介质发生折射时,折射角入射角;折射角随着入射角的增大
而;
实验次数1234
入射角10°20°30°40°
折射角15.1°30.7°48.6°73.8°
(2)做完第4次实验后,同学们又使一束光从乙介质中以73.8。的入射角射入甲介质,测得折射
角恰好为40°,这说明在折射现象中,
【答案】(1)大于,增大;(2)光路是可逆的.
【详解】(1由表中数据可知,当光从甲介质斜射入乙介质发生折射时,折射角大于对应的入射
角,且随着入射角的增大,折射角也跟着增大。
(2)当光从甲介质斜射入乙介质折射角为40。时,折射角为73.8。;当一束光从乙介质中以73.8°
的入射角射入甲介质,测得折射角恰好为40。,这说明在折射现象中,光路是可逆的。
4.(2022・江苏无锡・统考中考真题)我国唐朝的张志和在《玄贞子》中记载了著名的“人工虹”实
验:“背日喷乎水,成虹宽之状”,这是光的现象,进一步的研究表明,将红、、蓝
三种色光按照不同比例混合,能产生任何一种其它颜色的光。
【答案】色散,绿。
【详解】彩虹的形成原因就是光的色散,当喷出水后,空气中有大量的小水滴,太阳光照在这些
小水滴上,被分解成七种色光。
红、绿、蓝三种色光按照不同比例混合,能产生其他任何颜色,这三种色光就是光的三原色,但
是这三种颜色的光不能用其他颜色的光混合而成。
规律总秸
1.明确步骤,轻松解答两类光学折射作图题
(1)已知入(折)射光线,作折(入)射光线。
作法线一判断角的大小关系一画光线。
(2)已知物和像,作光路图。
确定物、像和眼睛的位置一找入射点一作入射光线一作折射光线。
入射光线、折射光线用实线表示,法线、折射光线的反向延长线用虚线表示。
2.巧作图解答折射、反射综合题
解答折射、反射综合题时,如果能作出光路图再结合题意分析,将会事半功倍。法线跟界面垂
直,反射角跟入射角相等,入射角跟入射光线与界面的夹角互余,反射角跟反射光线与界面的夹角互
余,折射角跟折射光线与界面的夹角互余。这些在图上呈现出来,便是我们解题的依据。
核心提炼-考向探究
知识概念理解
1.光从一种介质斜射入另一种介质
时,传播方向发生偏折的现象。
2.折射规律
1.光在同种不均匀介质中传
三线共面、两线分居、空气中的角
播时,也会发生折射现象。如
大。
光太阳光穿过大气层时传播方向
的法线
折《;N人射角会发生改变。
射人射光线气2.光垂直射入介质中时,传
二二二二二二以三三三折射光线
播方向不变。
浙蔚福艺人次3.折射时光路可逆。
:二二二二二二二二,二二c二二二
M
3.折射现象池水变浅、筷子折断、
海市蜃楼等。
1.光发生色散的实质是光的
1,太阳光经过三棱镜后,被分解成
折射现象。
光红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等七种颜
红、绿、蓝三种色光按不
的2.
色的光,这种现象叫光的色散。
色同的比例混合可以产生各种不
散2.现象:彩虹;彩色的肥皂泡等。
同的色光,但是自然界中的
3.把红、绿、蓝三种色光叫做色光
红、绿、蓝三种颜色的光无法
的三原色。
用其他颜色的光混合的。
题型特训-命题预测
1.“大漠孤烟直,长河落日圆”蕴含了光的折射知识,如图所示属于光的折射的是()
ABCD
A.桥在水中的倒影B.河底看起来变浅C.透过树林的光束D.长廊上的树影
【答案】B
【详解】A.桥在水中的倒影是由于光的反射形成的虚像,故A不符合题意;
B.河底看起来变浅,是由于光的折射造成的,故B符合题意;
C.透过树林的光束是由于光的直线传播形成的,故C不符合题意;
D.长廊上的树影是由于光的直线传播形成的,故D不符合题意。
故选B。
2.在地球上观看日出时能看到地平线以下的太阳。下列现象与此原理相同的是(
A.茂密树荫下圆形的光斑B.汽车后视镜中的像
C.海市蜃楼D.用潜望镜看到海面上的物体
【答案】Co
【解析】在地球上观看日出时能看到地平线以下的太阳,光学原理是光的折射。
A.茂密树荫下圆形的光斑,原理是光在同种均匀的介质中沿直线传播,故A不符合题意;
B.汽车后视镜中的像,利用的是凸面镜扩大视野的作用,故B不符合题意;
C.海市蜃楼,原理是光的折射,故C符合题意;
D.用潜望镜看到海面上的物体,是平面镜成像,原理是光的反射,故D不符合题意。
故选C。
3.第31届世界大学生夏季运动会开幕式于2023年7月28日晚在四川成都东安湖体育公园举行,
如图是东安湖体育馆的美丽景色图。下列说法正确的是()
A.远处湖面上主场馆的倒影是光的折射形成的虚像
B.小张看到火炬塔在水中的倒影,是因为光从空气射向水面,经过反射再进入小张的眼睛
C.火炬塔发出的“万丈光芒”与海市蜃楼的原理相同
D.微风吹过,水面波光粼粼,是因为光在水面发生了漫反射,不遵守光的反射定律
【答案】B
【详解】A.平静的湖面相当于一个平面镜,主场馆的倒影是光的反射形成的虚像,A错误;
B.平静的湖面相当于一个平面镜,火炬塔的倒影是由于光的反射形成的虚像,它是火炬塔发出的
光空气射向水面,经过反射再进入小张的眼睛,故B正确;
C.火炬塔发出的“万丈光芒”是光沿直线传播形成的,海市蜃楼是光的折射形成的,原理不同,
故C错误;
D.水面波光粼粼,是水面发生了镜面反射,故D错误。
故选Bo
4.11月12日,云南昆明的天空中出现了不可思议的一幕,一座巨大的建筑物金光闪闪地似乎悬浮
在天空中,这就是人们所说的海市蜃楼。那么与海市蜃楼形成有关的光学原理是()
A.光的直线传播B.光的反射C.光的折射D.光的散射
【答案】C
【详解】海市蜃楼是由于空气密度不均匀引起的光的折射现象形成的虚像,故ABD不符合题意,
C符合题意。故选C。
甲乙
第4题图第5题图
5.【学科综合】如图甲所示,轿车司机从右后视镜中观察到同向驶来一辆越野车,下一时刻越野
车在后视镜中的位置如图乙所示。设两车均匀速向前行驶,下列说法正确的是()
A.后视镜中的像是光的折射形成的B.越野车在轿车司机的左后方行驶
C.越野车比轿车行驶的速度大D.越野车相对于轿车是静止的
【答案】C
【详解】A.后视镜中的像是光的反射形成的,故A错误;
B.轿车司机从右后视镜中观察到越野车在后方,是在有后视镜中观察到,越野车在右后方行
驶,故B错误;
C.对比甲、乙两图,两车的间距慢慢变小,而两车都是匀速,越野车慢慢追上了小轿车,故越野
车比轿车的行驶速度大,故c正确;
D.越野车相对于轿车的位置发生了变化,故越野车是运动的,故D错误。
故选C。
6.学校新建成一个喷水池,在池底中央安装了一只射灯。射灯发出的一束光照在右边的池壁上,
当池内无水时,站在池旁左边的人,看到在S点形成一个亮斑,如图所示。现往池内灌水,水面升至a
位置时,人看到亮斑的位置在尸点;如果水面升至b位置时,人看到亮斑的位置在。点,则()
A.P点在S点的上方,Q点与S点重合
B.尸点在S点的下方,Q点与S点重合
C.P点在S点的上方,。点在S点的上方
D.尸点在S点的下方,。点在S点的上方
【答案】D
【详解】如图所示,往池内灌水,水面升至。位置时,光从水中斜射到空气发生折射,折射角大
于入射角,折射光线向远离法线的方向偏折,所以人看到亮斑的位置尸点在S点的下方;
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