2024中考物理压轴大题专练-专题02压轴之“光”（含解析）

这是一份2024中考物理压轴大题专练-专题02压轴之“光”（含解析），共15页。
专题02 光学专练
训练题01【2023·湖南郴州·中考真题】
“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）

训练题02【2023·甘肃金昌·中考真题】
小林在“探究光的反射规律”实验中，如图甲所示，把一个平面镜放在水平桌面上，再把一张纸板ENF竖直的立在平面镜上，使一束光贴着纸板沿某一角度射到O点，经平面镜反射，沿另一个方向射出。在纸板上用笔描出入射光EO和反射光OF的路径。

（1）图甲中，用激光笔让一束光沿着EO平行纸板射向镜面上的O点，小林能从不同方向看到纸板上的光束，是因为发生了 反射，在纸板上画出光路，再次改变EO的方向，重复上述实验，取下纸板，用量角器量出光线EO与 （选填“ON”或“CD”）的夹角，即为入射角，记下数据，比较反射角和入射角的大小关系；
（2）图甲中，当光沿FO的方向射向O点时，光会沿着OE的方向射出，说明在反射现象中光路是 的；
（3）小林让激光笔发出的激光沿EO射到平面镜上的O点，先不折转光屏时，ON右侧光屏上能观察到反射光线，再将右侧光屏沿ON向后转动，如图乙所示，右侧光屏上观察不到反射光线。这说明光的反射现象中，反射光线、入射光线和法线在 平面上；
（4）小林使入射光线与反射光线的夹角为60°时，则反射角大小应为 。
训练题03【2023·广东广州·中考真题】
如图，凸透镜的光心在0cm处，物体MN上M发出的光线b经过光心，M发出的光线c经过凸透镜后的光线平行于主光轴。

①画出b经过光心后的光线；
②该凸透镜的焦距为 cm；MN经凸透镜成的像相对于MN是 （选填“放大”“缩小”“等大”）、 （选填“正立”“倒立”）的像。
训练题04【2023·辽宁阜新·模拟预测】
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A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A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A的像完全重合，说明蜡烛A的像与蜡烛A 。
（3）多次改变蜡烛A的位置，并移动蜡烛B确定像的位置，每次标记出蜡烛A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。
（4）分析实验数据得出，蜡烛A的像和蜡烛A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A侧 （选填“能”或“不能”）观察到蜡烛A的像。
训练题05【2022·江苏盐城·中考真题】
古埃及学者埃拉托色尼发现，利用同一时刻在不同地点影子的长度不同可以估测出地球周长。取一根直杆，将其竖直立在地球上的A点，由于光的 形成了杆的影子，记录直杆在正午时刻影子的长度，算出太阳光与直杆的夹角α1，同样可以测出此时B点太阳光与直杆的夹角α2，A、B是同一经度上的两个城市（如图甲），它们的距离为L，可以估算出地球的周长大约为 。实验中需要测出直杆的长度，测量结果如图乙所示，其读数为 。
训练题06【2022·四川成都·中考真题】
(1)“圭表”是我国古代先进的天文观测仪器，根据“表”在“圭”面上影长的变化就能知道时节的更替。元代天文学家郭守敬改进和创新了“圭表”(如图甲)，图乙是其示意图。他在“表”上方加一根架空的横梁，在“圭”面上放置一个可移动的景符(有小孔的铜片)。他利用改进后的“圭表”，精确推算出了二十四节气和一回归年天数。
请根据以上资料在图乙中画出横梁通过景符的小孔在“圭”面上所成的影像，并标明两条光线的传播方向。

甲 乙
(2)如图丙是小兰在练习“斜身引体”项目时的情景。把人体视为杠杆，O为支点，动力等效为F1。请画出F1的力臂L1。
丙
训练题07【2022·黑龙江大庆·中考真题】
甲图是近视眼的成像示意图，其中晶状体相当于凸透镜，平行光经过晶状体等结构未会聚在视网膜上。请在乙图虚线框内画出适当的透镜，并将两条光线的光路补充完整。使光线会聚在视网膜上的a点。
训练题08【2021·山东威海·中考真题】
小明同学在实验室探究光的反射和折射规律。
（1）小明将一束光射到白板上，只能在白板上看到一个亮点，不能看到光的传播路径。请帮小明想出在空气中显现光的传播路径的1种方法： 可从不同方向看到白板上的亮点，是因为光束中的部分光在白板上发生了 反射。
（2）实验中，小明将光从空气射向水面，得到的实验数据如表所示。通过分析实验数据，你能发现哪些规律？ ； 。（写出两条即可）
（3）当光从水中射向空气，若入射角为22°，则光在空气中的折射角为 。
（4）小明想利用紫光探究光的反射定律，他利用三棱镜和遮光板将阳光中的紫光分离出来，如图所示，三种遮挡方法最有可能得到紫光的是 。（选填“1”“2”或“3”）
训练题09【2020·江苏南京·中考真题】
小明做“探究凸透镜成像规律”实验：
(1)调整实验器材高度时，蜡烛 ______ （选填“需要”或“不需要”）点燃；
(2)他用同一凸透镜做了两次实验，如图甲、乙所示，光屏上均有清晰的像（未画出），其中成缩小像的是图 ______ ；
(3)凸透镜的焦距可能是 ______ （填字母）；
A．5cm B．8cm C．10cm D．15cm
(4)在图乙中将一镜片放在烛焰和透镜之间后，光屏上的像变模糊了，将光屏向左移动，光屏上再次出现清晰的像，则所加镜片可以矫正图 ______ （选填“丙”或“丁”）的视力缺陷。

训练题10【2020·湖北咸宁·中考真题】
请阅读《彩云的形成》，并回答问题｡
彩云的形成
大疫无情，人间有爱｡抗击疫情的战场，让彩云之南和香城泉都并肩作战，缔结了云南人民的情谊｡“云之南”“彩云之南”都是魅力云南的诗意别称｡那么，你知道天上彩云是怎么形成的吗?
海洋､植物的表面和土壤中都含有水｡在太阳的照射下，它们都会变得越来越热，它们再也不能忍受炎热的时候，就变成水蒸气在空气的帮助下逃脱，它们会变得很轻，然后进入到天空，也就是我们经常说的大气层｡在上升的过程中，高度越来越高，温度越来越低，水蒸气就变成小水滴或小冰晶，当这些小水滴或小冰晶逐渐增多并凝结到人眼能辦认的程度时，就是云了｡这个过程往往发生在大气层的最底层，因为这层的空气对流很明显，故称对流层｡各种云的厚薄相差很大，厚的可达七八公里，薄的只有几十米｡很厚的层状云，或者积雨云，阳光很难透射过来，看上去云体就很黑；很薄的云，光线容易透过，在阳光下显得特别明亮，形成白云；当太阳光以一定角度照射云层，经过云层中的小水滴发生折射后，到达地面时，就会形成美丽述人的彩云了｡
请根据上述材料，回答下列问题:
(1)在对流层，水蒸气逐渐上升的过程中（ ）
A．温度越来越高，大气压强越来越高 B．温度越来越高，大气压强越来越低
C．温度越来越低，大气压强越来越低 D．温度越来越低，大气压强越来越高
(2)云是漂浮在空气中的小水滴或小冰晶等组成，其中部分小冰晶是空气中的水蒸气上升到高空_____(填一个物态变化名称)形成的，此过程中水蒸气要___热｡
(3)太阳光是白光，彩云的出现说明白光是由各种色光混合而成的｡我们可以让太阳光通过三棱镜后形成各种颜色的光，这种现象叫做光的____，如图所示，在屏幕最低端出现的是紫光，说明紫光对介质的偏折程度最大｡如果各种色光以相同入射角斜射入水中，折射角最大的是____(选填“红”或“紫”)光｡
题型训练
实验次数
① 蜡烛A与玻璃板的距离/cm
② 蜡烛A的像与玻璃板的距离/cm
蜡烛的像与蜡烛的大小关系
1
…
2
…
3
…
入射角
0°
15°
30°
45°
60°
反射角
0°
15°
30°
45°
60°
折射角
0°
11°
22°
32°
40°
答案&解析
训练题01【2023·湖南郴州·中考真题】
【答案】
【详解】光在同种均匀介质中沿直线传播，被井口挡住的光不能进入井中青蛙的眼睛，所以青蛙看不到井口以外的世界，连接井口两侧到青蛙的眼睛，此范围以内为井底青蛙所见范围，如图所示
训练题02【2023·甘肃金昌·中考真题】
【答案】 漫 ON 可逆 同一 30°
【详解】（1）[1][2]能从不同方向看到光束，说明光线能从不同方向进入人的眼睛，发生的是漫反射；入射角是入射光线与法线的夹角，用量角器量出光线EO与ON的夹角为入射角。
（2）[3]当让光线逆着OF的方向射向镜面，会发现反射光线沿着OE方向射出，说明在光的反射中，光路可逆。
（3）[4]先不折转光屏时，法线ON右侧光屏上能观察到反射光线，再将右侧光屏沿ON向后转动，左侧光屏上观察不到反射光线，可以得到光的反射现象中，反射光线、入射光线和法线在同一平面上。
（4）[5]小林使入射光线与反射光线的夹角为60°，即入射角和反射角之和等于60°，反射角等于入射角，所以反射角大小是30°。
训练题03【2023·广东广州·中考真题】
【答案】
10 缩小 倒立
【详解】[1]过凸透镜光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变，据此画出光线b经光心后的光线，如图所示：

[2]由图可知，光线c经凸透镜折射平行于主光轴，光线c与主光轴的交点即为焦点，光心O到这一点的距离为焦距，则该凸透镜的焦距为10cm。
[3]由图知，物距u=25cm，u>2f，根据凸透镜成像规律可知此时成倒立缩小的实像，即物体MN经凸透镜成的像相对于物是缩小的倒立的。
训练题04【2023·辽宁阜新·模拟预测】
【答案】（1）便于确定像的位置；（2）大小相等；（3）①蜡烛A与玻璃板的距离/cm；②蜡烛A的像与玻璃板的距离/cm；（4）相等；（5）能。
【解答】解：（1）玻璃板有透光性，既能成像，又能确定像的位置，实验时用薄玻璃板替代平面镜的目的是便于确定像的位置。
（2）将玻璃板竖立在白纸上，把点燃的蜡烛A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A的像完全重合，可知B与A的像大小相等，又两个完全相同的蜡烛A和B，故说明蜡烛A的像与蜡烛A大小相等。
（3）本实验要研究蜡烛A与玻璃板的距离及蜡烛A的像与玻璃板的距离的关系，在①、②处填写数据名称如下所示。
实验次数
①蜡烛A与玻璃板的距离/cm
②蜡烛A的像与玻璃板的距离/cm
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A的像和蜡烛A到玻璃板的距离相等。
（5）平面镜成像属于光的反射，将黑色的纸板放在玻璃板与蜡烛B之间，小新在蜡烛A侧能观察到蜡烛A的像。
故答案为：（1）便于确定像的位置；（2）大小相等；（3）①蜡烛A与玻璃板的距离/cm；②蜡烛A的像与玻璃板的距离/cm；（4）相等；（5）能。
训练题05【2022·江苏盐城·中考真题】
【答案】 直线传播 50.00cm
【详解】[1]光在同一种均匀介质中是沿直线传播的，当光射到不透明的杆上，由于杆挡住了一部分光线，在光照不到的地方就形成了杆的影子。
[2]因为A、B是同一经度上的两个城市，所以A、B两点所对的圆心角
α＝α2﹣α1
由题意可知，圆心角α所对应的弧长为L，则每1度所对应的弧长是，则360度所对应的弧长，即地球的周长为
[3]由图乙知刻度尺的分度值为1mm，直杆的长度为50.00cm。
训练题06【2022·四川成都·中考真题】
【答案】（1）如图1
图1
（2）如图2
图2
【详解】本题为综合类材料阅读题，考查了光的直线传播；杠杆作图等知识；需紧扣材料，结合所学知识作答。
（1）观察图乙可知，改进后的“圭表”是利用小孔成像的规律，其原理是光的直线传播，所以光线传播方向应是从横梁到小孔方向，可根据光的直线传播画出横梁的像。
（2）已知支点为O，沿力F1的方向画出力的作用线，结合力臂的定义作图即可，从支点向力F1的作用线作垂线段，画出垂足，支点与垂足之间的距离即为F1的力臂L1。
训练题07【2022·黑龙江大庆·中考真题】
【答案】见下图。
【详解】图甲是近视眼的成像示意图，需要用凹透镜来矫正，故虚线框内应该画凹透镜，凹透镜对光线有发散作用，再经过晶状体会聚到视网膜上的a点。如下图所示：
训练题08【2021·山东威海·中考真题】
【答案】利用烟雾、利用水雾、利用白板、利用纸板 漫
在反射现象中，反射角等于入射角
在折射现象中，折射角随入射角的增大而增大
30° 3
【详解】（1）[1]显示光路可以借助烟雾、水雾、白板、纸板等来显示。将光穿过烟雾或者水雾来显示光路，也可以让光沿着白板或者纸板表面投射，来显示光路。
[2] 可从不同方向看到白板上的亮点，是因为白板表面粗糙，光束中的部分光在白板上发生了漫反射。
（2）[3][4]从表格中数据可以看出，反射角与入射角相等；入射角增大，折射角也跟着增大。即在反射中，反射角等于入射角。在折射中，折射角随着入射角增大而增大。
（3）[5]从表格中数据可得，当空气中的入射角为30°时，水中的折射角为22°。由光路可逆得，当光从水中射向空气，若入射角为22°，则光在空气中的折射角为30°。
（4）[6]太阳光是由七色光合成的复色光，在同一种介质中，红色光的折射程度最小，紫色光的折射程度最大，折射程度从小到大依次为：红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。图中1位置接到的是七色光组成的白光，太阳光经过三棱镜折射后，会出现色散现象，红光在最上面，紫光在最下面，因此3位置会挡住其它色光，分离出紫光，使紫光射到平面镜上。
训练题09【2020·江苏南京·中考真题】
【答案】 需要 甲 C 丁
【详解】
(1)[1]只有将蜡烛点燃，才可以调整烛焰、凸透镜和光屏的高度，使它们的中心大致在同一高度。
(2)[2]图甲中物距大于像距，光屏上成倒立、缩小的实像。
(3)[3]图乙中，物距小于像距，成倒立、放大的实像，物距
u=50cm-32cm=18cm
2f＞18cm＞f①
像距
v=73cm-50cm=23cm
23cm＞2f②
由①②得到
11.5cm＞f＞9cm
故选C。
(4)[4]将一个眼镜片放在透镜和烛焰之间，光屏上的像变模糊了，将光屏向左移动，光屏上再次呈现清晰的像，说明该镜片将光线会聚了，对光线起到会聚作用的是凸透镜，可以矫正远视眼，远视眼的晶状体较薄，会聚能力较弱，看近处的物体时，将像成在视网膜的后面，丁图是远视眼，此镜片可以矫正丁图的视力缺陷。
训练题10【2020·湖北咸宁·中考真题】
【答案】(1) C (2) 凝华 放 (3)色散 红
【详解】(1)大气压随高度的增加而减小，在对流层，水蒸气逐渐上升的过程中，高度越来越高，大气压越来越低，温度越来越低，故C符合题意，ABD不符合题意。
(2)空气中的水蒸气上升到高空中遇冷凝华形成小冰晶，凝华要放热。
(3)太阳光通过玻璃三棱镜后，被分解为绚丽的七色光，这种现象称为光的色散。
紫光对介质的偏折程度最大，红光对介质的偏折程度最小，各种色光以相同入射角斜射入水中，根据光的折射规律可知红光的折射角最大。