专题02 光现象（原卷版）

专题02 光现象（原卷版） 【内容播报】 特别说明：典例是2023 年的中考真题，即时检测是最新的全国各地的模拟题，好题冲关是 2022 年的期末考试题和2023 年的模拟考试题和2023 年的中考真题中经过多次筛选。知 识点以挖空的形式设计，便于学生提前预习，考点通过方法总结，知识加工，便于学生理解 和记忆，好题冲关分层设计，针对于不同的学生。 知识点 考点 好题冲关 光的直线传播 光的直线传播及其应用（1 典例+3 即时检测） 基础过关（21） 光的反射 光的反射定律（1 典例+4 即时检测） 能力提升（21） 平面镜成像 平面镜成像及其特点（1 典例+4 即时检测） 真题感悟（11 题） 光的折射 光的折射（1 典例+3 即时检测） 光的色散 光的色散（1 典例+3 即时检测） 看不见的光 红外线和紫外线（1 典例+3 即时检测） 1. 了解光沿直线传播的条件；了解镜面反射和漫反射的差别；了解红外线和紫外线的特点及应用； 2. 理解光的反射定律和光的折射定律，能分析生活中是物理现象； 3. 掌握光的反射和平面镜成像的特点； 4 了解物体的颜色，区分光的三原色和颜料三基色的差别，能正确判断生活中的色散现象； 知识点1：光的直线传播 1. 光源：能够________的物体叫光源按获取方式可将光源分成_______光源和__________光源 2. 规律：光在____________介质中沿直线传播 3. 现象：小孔成像：成倒立的实像，影子、日食、月食都属于光的直线传播形成的。 4. 应用：激光准直、站队看齐、射击瞄准等 5. 光速：光在真空中的传播速度=______m/s，光在不同的介质中的传播速度一般不同 【提示】 （1）月亮不是光源 （2）小孔成像时像的形状与成像物体相似，与小孔的形状无关 （3）光年是长度（距离）单位 知识点2：光的反射 1. 光的反射定律 （1）定义：光射到物体表面被__________回原介质中的现象 （2）探究光的反射定律 ①光屏的作用：显示光的_______________________ ②如何验证三线是否共面：将反射光所在的一半光屏向后折，观察能否看到反射光线 ③当光线逆着原来的反射光线射到反射面时，必会逆着原来的入射方向反射出去，说明反射时光路是 ________ 的； （3）反射定律 ①反射光线与入射光线、法线在__________内；②反射光线和入射光线分居________两侧；③反射角 _________入射角； 【提示】 （1）入射角（反射角）是入射光线（反射光线）与法线的夹角 （2）当光线垂直入射时，传播方向反向，入射角和反射角等于0 度 （3）由于先有入射，后有反射，应表述为“反射角等于入射角”，相反表述不符合逻辑关系 2 两种反射 漫反射 镜面反射 条件 反射面_______ 反射面________ 图示 反射特点 入射光线平行，反射光线向着________ _ 入射光线平行，反射光线___________ 视觉特征 能从各个方向___________ 只能在反射光的方向上看到物体，且物体看起 来明亮、刺眼 能否成像 不能成像 能成像 相同点 都遵循光的反射定律 知识点3：平面镜成像 1. 平面镜成像 （1）成像原理 如图所示，光源S 向四处发光，一些光经过平面镜________后进入了人的眼睛，引起视觉，我们感到 光好像是从图中S′处射来的S′就是S 在平面镜中虚像 （2）探究过程 ①实验中用玻璃板代替平面镜的目的是__________________； ②用薄玻璃板的原因是厚玻璃板会出现_____个像; ③玻璃板要与水平面，否则找不到像； ④用两支完全相同蜡烛的目的是_________________________________ （3）成像特点 平面镜成的像是虚像，像和物体大小_______，平面镜所成的像和物体到镜面的距离_________，像和 物体的连线与镜面__________ 【提示】 当我们靠近平面镜时，觉得自己在镜中的像变大了，这是由于眼睛看像的视角变大的缘故，而像的大 小不变 2 实像与虚像 实像 虚像 形成 实际光线会聚 实际光线反向延长线会聚 承接 _______光屏承接 ________用光屏承接 画法 用____线表示 用_____线表示 观察 可以用眼睛观察，可以用相机拍摄 知识点4：光的折射 1. 定义： 光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向发生的________现象叫光的折射现象 2. 折射规律： （1）折射光线与入射光线、法线在_______内——三线共面 （2）折射光线和入射光线分居________两侧——两线分居 （3）当光线由空气斜射入水中时，入射角________折射角；入射角增大，折射角也_____ （4）当光线垂直入射时，传播方向_________ （5）在光的折射现象中，光路是的_________ 3. 折射现象 池底变浅、海市蜃楼等 如：从池底点来的光线在水面处发生折射，折射角_______入射角，眼睛逆着 折射光线看去，感觉光是从′点射来的，′点就是点的变_______（填“高”或“低”）的虚像 【提示】光线发生折射时，在介质表面处，光线还会发生反射 知识点5：光的色散 1. 光的色散： 太阳光被分解成 红 、橙、黄、 绿 、蓝 、靛、紫等各种色光的现象叫光的色散 2. 实验结论 色散现象说明：（1）白光是由________混合而成的，白光______单色光；（2）不同色光通过棱镜时 偏折程度不同，红光偏折程度最小，紫光偏折程度最大 3. 三原色 色光的三原色：____、绿、蓝 颜料的三原色：红、____、蓝 4. 物体的颜色 透明体的颜色是由它______的色光决定的；不透明体的颜色是由它______的色光决定的；白色物体反 射______色光，黑色物体________所有色光 知识点6：看不见的光 1. 光谱：太阳通过棱镜分解成红橙黄绿青靛紫七种不同颜色的光，这七种色光按顺序排列起来就是光谱 2. 红外线 （1）定义：我们把红光之外的辐射叫做红外线 （2）红外线的特点：热作用强；穿透云雾的能力比较强 （3）应用 ①根据热效应：医用红外热像仪、红外温度计、红外夜视仪、红外线加热 ②根据穿透性强：遥控器、红外远程遥感 3. 紫外线 （1）定义：光谱中紫光外侧的不可见光叫做紫外线 （2）紫外线的特点及应用： ①能杀死微生物，用来灭菌在医院里经常用紫外线杀菌； ②紫外线可以使荧光物质发光，鉴别钞票的真假； ③紫外线有利于人体合成维生素D，促进钙的吸收 【提示】 （1）一切物体都在不停地向外辐射______ （2）物体的温度升高时，它向外辐射的红外线就会_______ 考点一 光的直线传播及其应用 1. 光只有在同种均匀透明介质中才会沿直线传播；在不同的介质中，光的传播速度一般不同； 2. 光沿直线传播的应用：影子的形成、日食、月食、小孔成像、激光准直、瞄准射击； 3. 小孔成像的特点： （1）小孔成像所成的像是由实际光线会聚而成，因此是实像； （2）像的大小取决于光屏到小孔的距离和物体到小孔的距离的关系； （3）小孔成像所成的像与孔的形状无关，但与孔的大小有关。 【典例1】（2023·辽宁沈阳·沈阳市第一三四中学校考模拟预测）小毅去长白岛森林公游玩时，看见阳光透 过树叶的缝隙在地上形成圆形光斑，爸爸告诉小毅，光斑是光的 形成的太阳 （选填“倒立”或 “正立”）的 （选填“虚”或“实”）像。 【即时检测1】（2023·湖南岳阳·统考二模）下列现象能说明光沿直线传播的是（ ） ．空中彩虹 B．水中倒影 ．墙上手影 D．海市蜃楼 【即时检测2】（2023·广东珠海·珠海市紫荆中学校考三模）北京冬奥会开幕式上，小演员们双手举着“和 平鸽”，随着脚步的移动，脚下一朵朵晶莹洁白的雪花如影随形。其中“如影随形”中的“影”子是光的 形成的；光在真空中的传播速度是 m/s；当小演员手举“和平鸽”水平移动时，以“和平鸽”为参照 物，其倒影是 （选填“运动”或“静止”）的。 【即时检测3】（2023·陕西西安·校考模拟预测）如图所示，小明利用勾股定理测塔的高度，塔的影子是光 的 形成的，光 （选填“可以”或“不可以”）在真空中传播。 考点二 光的反射定律 1. 光的反射定律 （1）三线共面：入射光线（）、反射光线（B）、法线（）在同一平面内； （2）两线分居：反射光线和入射光线分居在法线两侧； （3）两角相等：反射角等于入射角 【注意】入射光线 不能写成 ，字母顺序应与光线的方向一致；同样反射光线的字母顺序只能是 。 2. 镜面发射和漫反射的区别及联系 （1）镜面反射的反射面是光滑的，而漫反射的反射面是粗糙的； （2）镜面反射只能在某一个方向观察到，而漫反射可以在各个方向观察到； （3）镜面反射和漫反射都属于光的反射，因此它们都遵守光的反射定律。 3. 规范作图要求： （1）作图必须用直尺、圆规、铅笔； （2）光线用实线，且要画箭头表示光的传播方向；法线画虚线； （3）标出反射角r 和入射角； （4）作光的反射光路图时，应先在入射点作出法线，然后根据反射角与入射角关系作出光线。 【典例2】（2023·江苏常州·统考模拟预测）由于水位降低，气温居高不下，太湖爆发“蓝藻事件”。2007 年5 月30 日，市区许多地区的自来水产生异味，影响了居民的生活。后来在政府的领导和全市人民的努力 下，通过人工降雨等手段，太湖水质问题得到了缓解。如图是小明设计的可探测水位高低的装置，当光斑 Q 向上移动时，则水位（ ） ．上升 B．下降 ．不变 D．无法确定 【即时检测1】（2023·新疆·统考一模）光从空气射入水中，反射光线恰好和折射光线垂直，入射角可能为 （ ） ． B． ． D． 【即时检测2】（2023·江苏泰州·校联考一模）如图所示，若要让反射光线恰好照中目标，在激光笔不动的 情况下，可将平面镜（ ） ．竖直向上移动 B．水平向左移动 ．绕入射点顺时针转动 D．绕入射点逆时针转动 【即时检测3】（多选）（2023·江西吉安·校联考一模）如图所示，是光在空气和玻璃两种介质中传播的情 形，下列说法中正确的是（ ） ．入射角等于30° B．折射角等于40° ．′是界面 D．MM′的右边是玻璃 【即时检测4】（2023·江苏无锡·统考中考真题）如图所示，平面镜M 水平放置，白色纸板竖直地立在平 面镜上，纸板由、B 两部分组成，可绕接缝 翻折。使一束光紧贴纸板射向镜面上的点，只有当纸板B 翻折至图中位置时，才能观察到纸板B 上呈现反射光线，可知反射光线、入射光线和法线在 ，此 时角度 为 ，则 为 ，将一束光沿 方向入射，则反射光将沿 方向射出。 考点三 平面镜成像及其特点 1. 平面镜成像的特点： （1）大小相等：像和物体的大小相等； （2）线面垂直：像和物体的对应点连线跟平面镜垂直； （3）距离相等：像和物体到镜面的距离相等； （4）左右相反：像和物体的左右是相反的； （5）像为虚像 2 探究平面镜成像特点实验中的注意事项： （1）用玻璃板代替平面镜的目的是便于找到像的位置； （2）在玻璃板的同一侧，该同学通过玻璃板看到了同一个蜡烛的两个像，产生这种现象的原因是玻璃板 的两个表面同时反射，每个表面成一个像； （3）用两个大小相同的蜡烛目的是便于比较像和物大小； （4）使用刻度尺或坐标纸的目的是便于比较像距和物距 【典例3】（2023·湖南湘潭·统考中考真题）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。 【即时检测1】（2023·江苏无锡·统考一模）“西塞山前白鹭飞，桃花流水鳜鱼肥”。岸上人看到的水中的 “白鹭”是白鹭在水中形成的 （选填“实”或“虚”）像，若水深3m，当白鹭距离水面5m 时，则它距 离水中的像 m；岸上人看到的水中的鳜鱼是由于光的 形成的。 【即时检测2】（2023·湖北襄阳·校考模拟预测）商场里，小红站在平面镜前3m 处，她以05m/s 的速度向 平面镜走近的过程中， s 后她与像之间的距离为零（不考虑镜子的厚度）。以平面镜为参照物，小红是 的。（选填“运动”或“静止”） 【即时检测3】（2023·辽宁辽阳·校联考三模）商场中口红专柜前试妆的女孩对着镜子涂抹口红；口红附着 在嘴唇上是因为分子间存在 ；很远能闻到口红的香味，这是 现象；涂完口红后女孩后退几步 观看整体妆容，此时镜中女孩像的大小会 （填“变大”“变小”或“不变”）。 【即时检测4】（2023·广西·广西大学附属中学校考模拟预测）如图所示是探究平面镜成像特点的实验装置。 为了便于观察，实验最好在 （选填“较亮”或“较暗”）的环境中进行。蜡烛B 均能与蜡烛的像完全 重合，将蜡烛B 移走，在其所在位置放上光屏，发现光屏上接收不到蜡烛的像，说明平面镜成的是 像。 考点四 光的折射 1. 光的折射规律 （1）三线共面：光折射时，折射光线、入射光线、法线在同一平面内 （2）两线分居：折射光线和入射光线分别位于法线两侧 （3）两角不等：光从空气斜射到玻璃、水或其他介质表面时，折射光线偏向法线，折射角小于入射角； 光从其他介质斜射入空气中，折射角＞入射角 （4）入射角增大，折射角也增大 （5）光垂直射入介质时，传播方向不发生改变 （6）在折射中光路是可逆的 2 常见的折射现象：水中的筷子变弯了、渔民叉鱼（水中鱼的实际位置比看上去要深）、池水变浅、海市 蜃楼等 【典例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： 实验次数 1 2 3 4 入射角 10° 20° 30° 40° 折射角 151° 307° 486° 738° （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， 。 【即时检测1】（2023·山东聊城·统考三模）下列图示光现象中，正确的是（ ） ． 平面镜成正立等大的虚像 B． 光从空气中斜射入水中远离法线 ． 凸透镜对光有会聚作用 D． 凹透镜对光有会聚作用 【即时检测2】（2023·江苏泰州·统考二模）光从空气斜射入水和玻璃时都会发生折射现象，但是水和玻璃 的折射情况会相同吗？为了探究这个问题，小华选择了光屏、透明玻璃砖、水槽、激光电筒等器材进行实 验。他在光屏上画出互相垂直的 和 两条线段并相交于点，如图甲所示。 （1）小华将玻璃砖的一个表面与MM 齐平放置，让激光电筒发出的光线从点到点入射，他看到了如图乙 所示的光路（、为同一直线），你认为出现光线是因为 ，鉴于本实验的目的，此时最应该记录的两条 光线是 ； （2）接下来观察光从空气中进入水中的传播情况，小华应想办法保证 相同，她的做法是：将光屏竖直 放入水槽中（使线段MM'水平），并向水槽中慢慢注水至水面与MM'齐平，入射光线应从 点向点射入； （3）小华最终在光屏上记录下了如丙所示的光路图（E 为水中的折射光线），通过分析光路，你认为玻璃 和水这两种介质对光的偏折能力较强的是 ； （4）若激光以相同的入射角分别从玻璃和水中斜射入空气中，则 射出的折射光线更远离法线。 【即时检测3】（2023·河南焦作·统考模拟预测）如图所示，小明在研究光的折射规律时，为了观察到光的 折射过程，他就把一块白色的板竖直放在水中，然后将一激光束从空气中斜射入水中，结果在白板上看到 了折射的过程。 （1）若他将激光束向水面靠拢，请问折射光束应 （靠近/远离）水面； （2）若入射水面的激光束的角度保持不变，在水槽中加适量水，请问水底的光斑应向 （左/右）移； （3）该竖板左侧可以绕图中虚线自由翻转，如果将左侧竖板向后翻转后，折射光线在竖板上消失，返回 后又再次出现在竖板上，这说明： 。 考点五 光的色散 1. 光的色散现象表面： （1）白光是由七种色光混合而成的； （2）不同的颜色的单色光通过三棱镜的偏折程度不同，红色光的偏折最小，紫色光的偏折最大； 2 应用：三棱镜成像；雨后的彩虹（外侧是红色，内侧是紫色）； 【典例5】（2023·山东菏泽·统考中考真题）雨后彩虹是太阳光通过空气中大量的小水滴后形成的七色彩带， 这是光的 现象；看电影时，我们从不同位置都能看到屏幕上的画面，是由于光在屏幕上发生了 反 射。 【即时检测1】（2023·山东烟台·统考模拟预测）在研究光的色散实验中，小明进行了实验操作，并在白纸 做成的光屏上获得了一条彩色的光带（如图），则彩色光带中的红光靠近光带的 （选填“”或“B”） 处；如果用红纸做的光屏来接收，会看到的现象是 ，这说明 。 【即时检测2】（2023·黑龙江绥化·统考模拟预测）如图所示，洒水车洒水的过程中，阳光通过水滴形成了 一道彩虹，友形容这是人间治愈机。彩虹是光的 现象。下落的水滴所受重力的施力物体是 。 【即时检测3】（2023·辽宁葫芦岛·统考二模）如图是乘客在飞机机舱内拍摄到的彩虹与机翼，彩虹的形成 是光的 现象，其的中 被称为色光的三原色；飞机的机翼做成上凸下平的形状，是为了使机翼上 方的空气流速 （填“大”或“小”）。 考点六 红外线和紫外线 1. 红外线和紫外线的区分 （1）红外线和紫外线都属于不可见光，肉眼无法看见； （2）红外线应用：热成像；加热、遥控等； （3）紫外线应用：杀菌；验钞辨别真伪；促进钙的吸收；人体合成维生素D； 【典例6】（2023·湖北荆州·统考中考真题）关于电磁波，下列说法正确的是（ ） ．5G 通信是利用电磁波来传递信息的 B．我国的北斗卫星定位系统是利用超声波进行定位的 ．电磁波在真空中的传播速度是340m/s D．遥控器发出的红外线不是电磁波 【即时检测1】（2023·云南德宏·统考模拟预测）下列说法正确的是（ ） ．电视机多彩的画面是由红、黄、蓝三种色光混合而成 B．镜面反射遵循反射定律，漫反射不遵循反射定律