专题02 光现象（原卷版）

主题一 声光热 专题02 光现象 考点内容 课标要求 命题预测 光的直线传播 通过实验，探究光 在同种均匀介质中 的传播特点 主要考查光的直线传播现象。题型主要是选择题和填空题 和作图题。主要命题点有：光的直线传播的条件、现象辨析、 直线传播作图等。 光的反射 通过实验，探究并 了解光的反射定律 光的反射是中考考查的热点内容，主要考查光的反射规 律、反射类型辨析、反射作图。常见考题类型是选择题、填空 题和作图题和探究实验题。命题点有：光的反射现象辨析、用 光的反射定律计算角度、镜面反射和漫反射、利用光的反射作 图和探究光反射时的规律。 平面镜成像 通过实验，探究平 面镜成像时像与物 的关系。知道平面 镜成像的特点及应 用。 平面镜成像是光的反射的重要应用，平面镜成像的原理就 是光的反射，平面镜成像也是光现象部分重要的考点之一。平 面镜成像相关问题的考查题型基本上是选择题、填空题、作图 题和探究实验题。命题点有：用平面镜成像规律解释现象，判 断像的位置大小、利用平面镜成像规律作图等。 光的折射 探究并了解光的折 射现象及其特点 光的的折射是考试的重点考查对象，其考题题型多是选择 题、填空题、作图题和实验探究题，有时也会出现在综合题 中。命题点有：光的折射现象辨析、利用光的折射规律作图和 探究光的折射规律。 光的色散、色 光 通过实验，了解白 光的组成和不同色 光混合的现象 光的色散主要以识记知识为主，其考题题型多是选择题、 填空题，难度不大。的考查题型基本上是选择题、填空题、作 图题和探究实验题。命题点有：光的色散现象，色光三原色、 红外线紫外线的应用等。 1．（新情境）（2023·宜昌）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。乙图中点代表航天员的眼睛，B 点代表胸前某 一按钮，点是小镜子的位置，请你根据反射光路图在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） 2．（跨学科）（2023·福建）如图所示，张继的《枫桥夜泊》描绘了枫桥附近的夜景。下列说法正 确的是（ ） ．“霜”是水蒸气遇冷吸热后形成的 B．“月”和“渔火”都属于光源 ．以“寺”为参照物，“桥”是运动的 D．敲钟的力越大，“钟声”的响度越大 3．（新考法）（2023·呼和浩特）当代中国，技术日新月异，无人机已经走进千家万户。当一架无 人机掠过水面时，岸边的人可以在水中看到无人机的倒影，其成像光路图正确的是 （选填图1“甲”或 “乙”或“丙”或“丁”）；在水中潜游的人可以看到无人机的像，其成像光路图正确的是 （选填图 2“”或“B”或“”或“D”）；两次所成的像 （选填“前虚像后实像”或“前实像后虚像”或“都是虚 像”或“都是实像”）。 ►考向一 光的直线传播 1．（2023·广东）如题图所示，在阳光照射下，广东省南澳岛北回归线标志塔在地面上形成影子， 影子形成的原因是（ ） ．光沿直线传播 B．光的反射 ．光的折射 D．光的色散 2（2023·宁夏）如图所示的光现象中，能用光的直线传播解释的是（ ） ． 筷子折了 B． 海市蜃楼 ． 皮影戏 D． 水中倒影 3．（2023·郴州）“井底之蛙”这个成语大家都很熟悉，图中M 点表示青蛙。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”。（温馨提示：必须标出光的传播方向） 特别提醒： 1 光源指的是自身能发光的物体，不包括反射光照明情况。 2 光在同种均匀介质中是沿直线传播的，如果介质不均匀，光线会发生弯曲。 3 小孔成像的实验：暗室里在光源和光屏之间放一个带小孔的屏，调节小孔的大小，使孔足够小， 在光屏上得到光源倒立的实像 ►考向二 光的反射 4（2023·广西）在下列光现象中，由于光的反射形成的是（ ） ． 树下光斑 B． 杯中“折”笔 ． 空中彩虹 D． 山峦倒影 5（2023·自贡）小王同学在家里将一个平面镜放在水平桌面上，再把一张可沿折叠的硬白纸板EF 竖直的立在平面镜上，以此来探究光的反射规律。通过测量他发现此时入射光线与平面镜成50°夹角，如 图所示，则（ ） ．反射光线与镜面的夹角是40° B．入射角增大10°，反射光线与入射光线的夹角增大20° ．将纸板F 向后折叠，则反射光线会消失 D．光在纸板上发生了镜面反射 6（多选）（2023·宜宾）小强同学用如图甲的实验装置，探究光反射时的规律，并将数据依次记录 在表1 中。实验后他想让与地平线成60°的太阳光竖直向下照亮井底，他把平面镜按如图乙放置。对此探 究，下列说法正确的是（ ） 表1 次 数 1 2 3 4 5 0 ° 2 0° 3 0° 4 0° 6 0° 0 ° 2 0° 3 0° 4 0° 6 0° ．图甲中表示反射角的是 B．实验时的反射光线是绕点逆时针转动的 ．实验说明反射角等于入射角 D．图乙中平面镜与地平线的夹角θ 为75° 7（2023·枣庄）自行车尾灯可有效避免夜间交通事故的发生，它由多组“直角反射器”组成，其中 一组“直角反射器”如图所示，一束光射向平面镜S1，请在图中画出经过S1、S2两个平面镜反射后的光 路图。 8（2023·齐齐哈尔）小明利用如图装置探究光反射时的规律。 （1）如图1 所示，实验时，把一个平面镜放在水平桌面上，再把白色纸板 （右侧可绕 翻 折）竖直地立在平面镜上，纸板上的直线 应 于镜面。使一束光贴着纸板沿某一角度射到 点， 光在纸板上发生 （选填“镜面”或“漫”）反射，呈现径迹。光经平面镜反射，沿另一个方向射出； （2）改变光束入射的角度，多做几次，换用不同颜色的笔记录每次光的径迹。取下纸板，用量角器 测量 两侧的 和 ，是为了 ；根据实验结论可知：当入射光 与平面镜夹角为 时，反射 角为 ； （3）让光沿图1 中 方向照射到镜面，它会沿着 方向射出。这表明：在光的反射现象中，光路 是 的。 （4）如图2 所示，把纸板 右侧绕 向前折或向后折，在右侧纸板上看不到反射光。这表明： 在反射现象中，反射光线、入射光线和法线都在 内。 解题技巧： 1 基本概念 a r i O N B A 一点 光的入射点，用一字母“”表示 两角 入射角 入射光线与法线的夹角，如图中的∠ 反射角 反射光线与法线的夹角，如图中的∠r 三线 入射光线 射到反射面的光线，如图中的 法线 经过入射点并垂直于反射面的直线，它是一条辅 助线，通常用虚线表示，如上图中的 反射光线 入射光线射到反射面上后被反射面反射 的光线，如图中的B 2 光的反射定律描述了“三线”“两角”的关系，可缩记为：“三线共面，法线居中(三线位置关 系)，两角相等(两角量值关系)”。 3 无论是镜面反射还是漫反射，每一条光线都遵循光的反射定律。 4 根据反射定律作图的方法 (1)根据入射光线作反射光线：先作法线确定入射角，再依据入射角的大小作出反射角和反射光 线。 (2)根据反射光线作入射光线：先作法线确定反射角，再依据反射角的大小作出入射角和入射光 线。 (3)根据反射光线和入射光线确定平面镜的位置：先作入射光线与反射光线夹角的角平分线，并以 此为法线，再过角的顶点作法线的垂线，即为平面镜的位置。 ►考向三 平面镜成像 9（2023·株洲）图为一个光头的人拿着倒置的扫把照镜子（平面镜）的情景。下列说法符合事实的 是（ ） ．人变高了 B．人变胖了 ．人长出了头发 D．人打了领带 10（2023·西藏）“以铜为鉴，可正衣冠”。古人用铜制成的镜子来整理自己的衣着。铜镜中的像 是通过光的 形成的，当人远离铜镜时，镜中的像与人之间的距离将会变 。 11（2023·甘孜）身高16m 的小东同学站在竖直放置的平面镜前2m 处，他的像距离平面镜 m；如果他远离平面镜，像的大小将 （选填“变大”“变小”或“不变”）。 12（2023·湘潭）如图所示，白鹭平行于水面飞行，距水面2m。水中的“白鹭”是 （选填 “实”或“虚”）像，它距空中的白鹭 m。 13（2023·丹东）如图所示，管道内处有一只正在发光的小灯泡，小潘的眼睛在B 处看到了平面镜 中小灯泡的像，请画出小潘看到小灯泡的像的光路图。 14（2023·德州）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“已点燃”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。 解题技巧： 1 平面镜成像的特点是“对称、虚像”，可以解释为：“大小相等，线面垂直，距离相等，左右相 反，像为虚像” 2 利用平面镜成像的特点作图的方法 利用对称法可以方便地解决四种类型的平面镜作图题： (1)确定虚像的位置； (2)确定观察范围或光照范围； (3)确定光路； (4)确定发光点的位置。 先借助数学中轴对称图形的画法，画出物体上各对应点的虚像，然后根据平面镜成像的特点用虚线 连接虚像。 ►考向四 光的折射 15（2023·常州）海洋公内，北极熊站立在方形透明水族箱内，头在水面上、身体在水面下，水族 箱外的游客居然看到了北极熊“身首异处”的奇异场景，如图所示。游客看到熊身体的光路图是（ ） ． B． ． D． 16（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（ ） ．B 是入射光，是反射光 B．是入射光，是折射光 ．∠M 是入射角，∠B 是反射角 D．光若沿入射，将沿和B 射出 17（2023 十堰）小明将装有硬币的空杯放在弟弟面前，弟弟的眼睛在P 点看不到硬币，如图甲。 小明向杯中缓缓注满水，弟弟眼睛在P 点看到了硬币在B 点，如图乙。请你在图乙中画出弟弟看到硬币的 入射光线、折射光线，并标出折射角r（保留作图痕迹）。 18（2023·赤峰）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： 实 验次数 1 2 3 4 入 射角 1 0° 2 0° 3 0° 4 0° 折 射角 1 51° 3 07° 4 86° 7 38° （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 ； （2）做完第4 次实验后，同学们又使一束光从乙介质中以738°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， 。 特别提醒： 1 折射的产生是光从一种透明物质斜射入另一种透明物质里时，在分界面处发生的；因为光是在两种 物质里传播的，所以传播的速度各不相同；发生折射时，同时也一定发生反射。 2 光发生折射时，折射光线、入射光线、法线在同一平面内，折射光线和入射光线分别位于法线的两 侧。 (1)当光从空气斜射入水中或其他介质中时，折射光线向法线方向偏折，折射角小于入射角。 (2)当入射角增大时，折射角也增大；当入射角减小时，折射角也减小。 (3)当光从空气垂直射入水中或其他介质中时，传播方向不变。 ►考向五 光的色散 19（2023·苏州）“霜叶红于二月花”。秋天的枫叶呈现红色是因为它（ ） ．反射了红光 B．吸收了红光 ．反射了红、绿、蓝光 D．吸收了红、绿、蓝光 20（2023·湖北）2023 年5 月13 日，我省多个地区的人们看到太阳的周围出现一个彩色的光圈， 如图。这是一种罕见的天象-日晕，它是光透过高空云层中的冰晶 形成的，这种现象说明太阳光 （选填“是”或“不是”）单色光。 特别提醒： 1 一束太阳光通过三棱镜，被分解成七种色光的现象叫光的色散，这七种色光从上至下依次排列为 红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。 2 红外线的主要特征是热作用强；紫外线的主要特性是化学作用强。 1．（2023·呼和浩特）中华文明，源远流长；琴棋书画，恢弘博雅。如图，是中秋拍摄的一幅月上 中天、天上月对水中月，天涯与共之景。关于水中月的形成，源于下列哪个物理原理（ ） ．光的反射 B．光的折射 ．光的直线传播 D．光的色散 2．（2023·山西）一只白鹤静立在平静的水中，在岸边可以看到白鹤的两个“影”——影子和倒影， 如图所示。下列分析正确的是（ ） ．白鹤的影子是由于光的直线传播形成的 B．白鹤的倒影是由于光的折射形成的 ．白鹤飞离水面时，它的倒影会变小 D．白鹤在水中的倒影是实像 3．（2023·武汉）一块仪容镜如图甲所示，放在某学校走廊的B 处，仪容镜靠墙而立，镜面与墙壁 平行，在另一面墙壁上的处悬挂一电铃，如图乙所示。为了总能看到电铃通过仪容镜所成的像′，小强同学 沿着走廊的e 直线走动，若将人和电铃各自看作一个点，则小强同学所在的区间是（ ） ．b B．b ．d D．de 4．（2023·眉山）皮影戏是一种民间戏剧，已成为国家非物质文化遗产，用灯光照射兽皮或纸板做 成的“人物”，屏幕上便出现影子。下列现象中，与皮影戏原理相同的是（ ） ． 有趣的倒影 B． 空中的彩虹 ． 古代的日晷 D． D． “弯折”的筷子 5．（2023·达州）光的世界精彩纷呈，绚丽多彩，下列有关光学知识的描述中正确的是（ ） ．光在同种介质中沿直线传播 B．光的三原色是红、黄、蓝 ．张志和在《玄贞子》中记载“背日喷乎水，成虹霓之水”是光的色散 D．莲花湖湿地公岸边的美景在湖水中的倒影是实像 6（2023·泰州）如图所示，一只水鸟站在水中觅食，图中的黑影是由于光的 形成的，倒影是因 光的反射形成的 像，且倒影看起来要“暗”一些，是因为有一部分光在水面处发生了 而进入水中， 人能从不同角度看见水鸟是由于光照射在鸟身上发生了 。 7（2023·日照）一个底面镀银的球冠形玻璃球放置在水平桌面上，其横截面如图所示。一条光线从 玻璃球冠上表面的M 点通过球心射到球冠的底面点。虚线P 为底面B 的法线。画出该光线经底面B 反射 后在球冠形玻璃球内外的光路图。 8．（2023·大庆）如图， 为暗室中的点光源， B 为不透光薄板， B 与上方水平放置的平面镜左边 缘对齐，请画出B 薄板右侧水平地面被光照亮的区域左右边界的光路图（只考虑直接经平面镜到达地面光 线）。 9．（2023·本溪）小明将两个大小相同的红、蓝环粘在一起形成“8”字。手拿红环将蓝环竖直放入 水中，使蓝环刚好浸没，从水面上方点可以观察到红环的“倒影”和蓝环的像并不完全重合，如图甲所示。 请在乙图中作出： （1）红环最上端点在水中的像 点； （2） 点为蓝环最下端B 点的像，请完成从点看到B 点的光路。 10．（2023·随州）王叔叔在理发店理发后想看看后脑勺的头发长短情况，他向服务员要来一面小 镜子，如图他背朝墙上的大镜子手握小镜子（未画出）略微仰头，当小镜子处于额头斜上方时他看到了自 己的后脑勺。假设一条光线从后脑勺的点射向大镜子上的M 点，反射到小镜子上的点又反射到人眼。请画 出M 到之间的光线、小镜子上的法线以及小镜子的镜面（注意角度）。 11．（2022·潍坊）如图所示，水池边有一路灯S，路灯上方有一平面镜 ，S 发出的光能经 反射后射入水中，请画出： （1）S 在平面镜中所成的像 ； （2）经 反射后过点的反射光线 ； （3） 照射到水池底的光路图。 12．（2023·陕西）如图，是“探究平面镜成像时像与物的关系”的实验装置。 （1）将一张方格纸放在水平桌面上，再将茶色玻璃板 放置在方格纸上； （2）实验时，使用两个相同的棋子，是为了便于比较像和物的 关系； （3）在玻璃板前放一个棋子，将另一个相同的棋子B 放到玻璃板后，使棋子B 与棋子在玻璃板后所 成的像重合，此时，棋子B 的位置就是棋子的像的位置。将光屏竖直放在棋子B 的位置，从光屏上不能直 接观察到棋子的像，说明平面镜所成的像是 像； （4）多次改变棋子的位置，并记录棋子的像的位置，用刻度尺测出每次像和物到平面镜的距离，实 验数据如图所示。分析数据可知，平面镜成像时，像和物到平面镜的距离 。 实验序号 1 2 3 4 5 物到平面镜的距 5 50 8 00 1 020 1 200 1 510 离/m 像到平面镜的距 离/m 5 50 8 10 1 020 1 210 1 510 13．（2023·阜新）小新利用图甲的装置进行“探究平面镜成像特点”实验。选用主要器材：薄玻 璃板、两个完全相同的蜡烛和B、白纸、刻度尺和黑色纸板等。 （1）实验时用薄玻璃板替代平面镜的目的是 ； （2）实验中将玻璃板竖立在白纸上，把点燃的蜡烛放在玻璃板前，可以看到它在玻璃板后的像。把 未点燃的蜡烛B 放在玻璃板后移动，直到看上去它与蜡烛的像完全重合，说明蜡烛的像与蜡烛 ； （3）多次改变蜡烛的位置，并移动蜡烛B 确定像的位置，每次标记出蜡烛和它像的位置（如图乙所 示）。请根据小新完成的下列实验数据表格，在①、②处填写数据名称； 实验 次数 ① ② 蜡烛的像与蜡烛的大小 关系 1 6 5 6 5 ……………… 2 4 4 ……………… 3 5 5 ……………… （4）分析实验数据得出，蜡烛的像和蜡烛到玻璃板的距离 ； （5）将黑色的纸板放在玻璃板与蜡烛B 之间，小新在蜡烛侧 （选填“能”或“不能”）观察到 蜡烛的像。 14．（2023·济南）如图所示，半圆形滑轨垂直固定在水平底座上，红色激光笔可以保持半径方向 沿半圆形滑轨自由滑动；水平底座上装有一可在水平面内自由转动的L 形支架，绿色激光笔B 安装在支架 的水平横梁上并可以沿横梁移动，在半圆形滑轨的圆心处放置一块小平面镜。 小梅和小丽在用该装置探究光的反射规律的实验中 （1）打开红色激光笔的开关，让其发出的红色激光入射到小平面镜上的点，小梅观察发现此时这条 红色入射光经平面镜反射后有