专题02 光学（讲练）- 中考物理二轮复习讲与练（全国通用）

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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 4
考法03 平面镜成像 5
\l "_Tc24181" 【核心提炼·考向探究】 7
\l "_Tc4643" 【题型特训·命题预测】 7
考点二 光的折射 光的色散12
【真题研析·规律探寻】 12
\l "_Tc24181" 【核心提炼·考向探究】 13
\l "_Tc4643" 【题型特训·命题预测】 14
考点三 凸透镜成像的规律18
【真题研析·规律探寻】 18
\l "_Tc24181" 【核心提炼·考向探究】20
\l "_Tc4643" 【题型特训·命题预测】 20
考点四 凸透镜成像规律的应用24
【真题研析·规律探寻】 24
考法01 凸透镜成像规律的应用 24
考法02 眼睛和眼镜 显微镜和望远镜 24
\l "_Tc24181" 【核心提炼·考向探究】26
\l "_Tc4643" 【题型特训·命题预测】 27
考点一 光的反射 平面镜成像
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

第1题图 第2题图
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1.5×1011m计算），粗略计算太阳的直径最接近（ ）
A．1.5×109m B．1.5×1019m C．5×106m D．5×1012m
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
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 。

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。
（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AO方向射向镜面上的O点，在纸板F上呈现反射光束OB，然后将纸板F绕ON向前或向后翻折，在纸板F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 °。若入射光束AO绕O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O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 。
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AB在平面镜MN中所成的像A′B′。

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“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。
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。
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
2．如图甲所示，学校走廊的AB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（ ）
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
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3×109m/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。
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OB（图中未画出），O为入射点，ON为法线，则（ ）
A．反射光线OB的位置在ON的左侧
B．仅增大图中α的角度， 反射光线OB将远离ON
C．仅将平面镜在水平面内绕O旋转，OB位置不变
D．仅将纸板取走，反射光线OB将不存在
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”）。

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，B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）

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，OB是反射光线，请画出其入射光线AO。（保留作图痕迹）
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_________。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”。
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。

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；
甲 乙 丙
（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）。
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？
考点二 光的折射 光的色散
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
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. BO是入射光，OA是反射光
B. AO是入射光，OC是折射光
C. ∠AOM是入射角，∠BON是反射角
D. 光若沿CO入射，将沿OA和OB射出
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O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 ；
（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， 。
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。
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→判断角的大小关系→画光线。
（2）已知物和像，作光路图。
确定物、像和眼睛的位置→找入射点→作入射光线→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。
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（ ）
A B C D
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
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
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

第3题图 第4题图
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
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
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P点；如果水面升至b位置时，人看到亮斑的位置在Q点，则（ ）

A．P点在S点的上方，Q点与S点重合
B．P点在S点的下方，Q点与S点重合
C．P点在S点的上方，Q点在S点的上方
D．P点在S点的下方，Q点在S点的上方
7. 每年暑假学校都会发出不要到河里游冰的相关通告，这是因为水看起来很浅，实际上却很深，容易发生溺水事故。如图所示，能正确描述岸上人看到水底某点的光路图是（ ）

A B C D
8. 小明在“探究光的折射规律”实验中发现：当光以较小的入射角从玻璃斜射向空气时，同时发生反射和折射现象，如图甲；但当入射角增大到41.8°时，空气中的折射光会突然消失，只有反射光，如图乙。现有一个玻璃制成的等腰直角三棱镜，一束光垂直于三棱镜的一个直角面射入，关于这束光经过三棱镜后的光路描述，如图中正确的是（ ）

9.【学科综合】（多选题）如图所示，将直角玻璃罩倒扣在收集盘上，在阳光照射下可将放在中央小盘子里的海水淡化，利用所学知识判断下列说法中正确的是（ ）
A．若阳光垂直于玻璃罩表面照射，光线穿过玻璃罩时不会发生偏折
B．海水变为水蒸气的过程是升华现象，需要吸热
C．水蒸气遇玻璃罩内壁液化成淡水水滴
D．光在空气和玻璃中的传播速度是不同的

第9题图 第10题图
10. 如图，雨后彩虹属于光的______现象，在可见光外有两种看不见的光，用其中一种光照射钞票，可以使钞票的荧光物质发光，这种光是______（选填“红外线”或“紫外线”），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。
11．承德避暑山庄湖景如画，如图甲所示。小玉同学在岸边，通过平静的湖面，既可看到建筑物的倒影，又可看到水中的鲤鱼。图乙中，A点代表建筑物的顶点，B点代表小玉看到的鱼，C点代表小玉的眼睛。请在图乙中画出：
（1）A点在水中的像A'；
（2）小玉看到A'的光路；
（3）鱼的大致位置B'并完成看到B'的光路图。
12. 如图所示，是小武探究“光的折射规律”的实验情景。他将一块半圆形玻璃砖吸附在金属光具盘上，用激光笔照射，让光线贴着光具盘从空气斜射入玻璃砖中，多次改变入射角度并记录数据如表格所示：
入射角α
30°
45°
60°
折射角β
21°
30°
38°

（1）让光线贴着光具盘照射，是为了 ；
（2）分析表格中的数据可知：光从空气斜射入玻璃中时，折射角 入射角。当入射角增大时，折射角将 ；
（3）当光以30°的入射角从玻璃射入空气中时，其折射角是 。
13. 小华偶然间整直向下看到放在玻璃砖下面的字发生了错位。
（1）他想光斜射时才发生偏折，才会出现“池底变浅”现象,那么光在垂直入射时,光线不再偏折,还会有“池底变浅”的现象吗？上述过程在科学探究中做_________（选填“设计实验”“提出问题”或“分析论证”）。
（2）①联想到“平面镜成像”找像位置的方法，于是他按如图所示将玻璃砖紧贴物体摆放在水平桌面上的一张白纸上，标记出物体的位置。按照图乙的方式沿水平方向观察物体（观察盒上的条形码）。当看到物体经玻璃砖成的像时，前后移动小卡片，使小卡片与像在同一个平面上，将小卡片此时的位置标记在白纸上，这样就找到了放置一块玻璃砖时_________的位置。
②随后，他将玻璃砖离开物体向观察者移动一小段距离后进行观察，发现像的位置不变，说明玻璃砖与物体的距离___________影响成像位置（选填“会”或“不会”）。
（3）为了观察不同厚度玻璃的成像情况，他将第二块相同玻璃砖紧贴在第一块后面，如图丙所示，观察并记录像的位置；他再将第三块相同玻璃砖紧贴在前两块后面，如图丁所示，观察并记录像的位置，记录数值。

①分析图的数据可知，用一块玻璃砖观察时，像与物体的距离是________cm；
②三次实验都说明了光在垂直入射时，像的位置会______观察者（选填“靠近”或“远离”）。
（4）从图的实验数据还可以得出：玻璃的厚度越厚，像与物的距离越__________。
（5）从以上探究可知，从竖直方向看到的池底比它的实际位置_____（选填“浅”或“深”）。
考点三 凸透镜成像的规律
1.（2023·鄂州·中考）如图所示，透过手表表盘上光滑透明凸起部分，能清楚地读出日期信息，光滑透明凸起部分相当于________，观看到的是日期数字________（选填写“实”或“虚”）像。手表的背面打磨得非常光滑，能清晰地照出小明像，此像的大小与小明本人相比________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
2.（2023·内蒙古赤峰·统考中考真题）两只激光笔并排放置，它们发出的光束经过透镜（未画出）的光路如图所示，说明该透镜对光有 作用。

3.（2023·山东烟台·统考中考真题）光通过透镜会发生折射，请将图中的入射光线或折射光线补画完整。

4.（2023·山东东营·统考中考真题）在“探究凸透镜成像规律”的实验中，点燃的蜡烛、凸透镜及光屏处于如图所示的位置时，在光屏上得到烛焰清晰的像。下列说法正确的是（ ）

A．该凸透镜的焦距是15cm
B．图中成像特点与投影仪的成像特点相同
C．燃烧的蜡烛不断变短，光屏上成的像会下移
D．保持蜡烛与光屏不动，向左移动透镜至合适位置，光屏上仍能得到清晰的像
5．（2023·山东青岛·统考中考真题）在第一次天宫授课中，王亚平制作了一个悬在空中的水球，透过水球看到了她倒立、缩小的像，如图甲所示。老师告诉小海这个水球相当于一个凸透镜，小海利用图乙所示器材进行探究，将焦距为10cm的凸透镜固定在50cm刻度线处。

（1）当小海将蜡烛和光屏移至图乙所示位置时，烛焰恰好在光屏的中心成清晰的倒立、缩小的像，这个像是 （选填“实”或“虚”）像，此时物距u与焦距f的关系是 （选填“u>2f”“f