2024年中考物理一轮复习考点梳理学案 第2讲　光现象（含解析）

第2讲　光现象
命题分析　
广东省近五年中考物理命题分析
考点 2023 2022 2021 2020 2019
光的直线传播、反射、折射 省题4、15 省题13、15 省题11 省题3 省题10、15
平面镜成像特点 ___ 省题13 省题21 ___ ___
光的色散 ___ ___ ___ ___ ___
【课程标准】
2．3.3　探究并了解光的反射定律。通过实验，了解光的折射现象及其特点。
例1　探究并了解光束在平面镜上反射时，反射角与入射角的关系。
例2　通过光束从空气射入水(或玻璃)中的实验，了解光的折射现象及其特点。
2．3.4　探究并了解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。
2．3.6　通过实验，了解白光的组成和不同色光混合的现象。
例　观察红、绿、蓝三束光照射在白墙上重叠部分的颜色。
4．2.6　探究光的反射定律。
例　用激光笔、平面镜、光屏及量角器等探究光的反射定律。
4．2.7　探究平面镜成像的特点。
例　用蜡烛(或其他物品)、平板玻璃、刻度尺、白纸等，探究平面镜成像时，像的大小、位置、虚实等有什么特点。
考点一　光的直线传播、反射、折射
一、光的直线传播
1．光源：自身能发光的物体。
注意：月亮、钻石、平面镜等物体，本身不能发光，所以它们不是光源。
2．光的传播规律：光在同种均匀介质中沿直线传播。
3．光线：用来表示光传播的径迹和方向的带箭头的直线，它是一个理想模型，实际上不存在。
4．光速：真空中的光速是宇宙间最快的速度，近似取c＝3×108 m/s。
5．实例：影子(皮影戏、手影游戏)、小孔成像、激光准直、射击瞄准、站队看齐、日食、月食等。
口诀巧记：小孔成像影形成，射击瞄准日月食。
二、光的反射和折射(对比)
对比项 光的反射 光的折射
定义 当光射到物体表面时，被物体表面反射回去的现象 当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
图示 ∠2是反射角 ∠2是折射角
三线共面 反射光线、入射光线与法线都在同一平面内 折射光线、入射光线与法线都在同一平面内
两线分居 反射光线、入射光线分别位于法线两侧 折射光线、入射光线分别位于法线两侧
两角关系 反射角等于入射角 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 当光从空气垂直射入水中或其他介质中时，传播方向不变
共同特点 (1)当入射角增大时，反射角(折射角)也增大；当入射角减小时，反射角(折射角)也减小 (2)光路可逆
三、镜面反射和漫反射(对比)
对比项 镜面反射 漫反射
反射面 光滑 粗糙
特点 反射面光滑相当于镜面，平行光会被平行地反射，因此只能在特定方向看到反射光 反射面凹凸不平，平行光会被反射向四面八方，因此能在各个方向看到反射光
光路图
举例 黑板、水面和玻璃幕墙有时会“晃”眼睛，车尾灯的反射 从不同方向看到书本、桌椅、电影屏幕
共同点 镜面反射和漫反射都遵循(选填“遵循”或“不遵循”)光的反射定律
(1)明亮的月亮是光源。(　×　)
(2)只要是在同种介质中，光的传播路径就是直的。(　×　)
(3)人眼能看到物体是由于人的眼睛发出的光照在了物体上。(　×　)
(4)漫反射不遵循光的反射定律。(　×　)
(5)在光的折射现象中，折射角总小于入射角。(　×　)
(6)光的反射和折射现象中，反射角与入射角的变化关系与折射角与入射角的变化关系相同。(　√　)
例1　(教材素材)下列光现象：①手影游戏；②海市蜃楼；③激光准直；④池水变“浅”；⑤国家大剧院的倒影；⑥演员对着镜子画脸谱， (选填序号)是由于光的直线传播产生的， (选填序号)是由于光的反射产生的， (选填序号)是由于光的折射产生的。
分析　(1)光在同种均匀介质中沿直线传播，产生的现象有小孔成像、激光准直、影子的形成、日食和月食等。(2)光传播到两种介质的表面上时会发生光的反射现象，例如水面上出现岸上物体的倒影、平面镜成像、玻璃等光滑物体反光都是由于光的反射产生的。(3)光在同种不均匀介质中传播或者从一种介质斜射入另一种介质时，就会出现光的折射现象，例如水池底变浅、水中筷子变弯、海市蜃楼等都是由于光的折射产生的。
答案　①③　⑤⑥　②④
例2　(2021·广东)小明给弟弟变了个魔术，他将装有一枚硬币的杯子放在弟弟面前，如图所示，弟弟在A处看不到硬币，这是因为光沿 传播。小明向杯中缓缓注水后，弟弟能看到硬币了，这是由光的 产生的现象，弟弟看到的是硬币的 (选填“实”或“虚”)像。
答案　直线　折射　虚
解析　弟弟在A处看不到硬币，是由于杯的边缘部分挡住了来自硬币的光，光进入不到眼睛，所以眼睛看不到硬币，这说明了光在均匀介质中是沿直线传播的。当杯中缓缓注水后，来自硬币的光会从水中斜射入空气中发生折射，当折射光线进入人眼时，人眼逆着折射光线看去，看到的便是由于光的折射而形成的虚像(虚像的位置比物体的实际位置偏高)。
例3　(2022·广东)如图所示，一束光从水中射向水面O点，画出法线、反射光线和大致的折射光线。
分析　(1)根据入射光线、反射光线和法线在同一平面内，反射光线、入射光线分居法线两侧，反射角等于入射角，画出反射光线。(2)根据入射光线、折射光线和法线在同一平面内，折射光线、入射光线分居法线两侧，折射角大于入射角，确定折射光线的方向。(3)作光路图时，要注意实线和虚线，光线要画箭头等细节。
答案　
名师点拨　　(1)光的反射和折射作图类型： ①光的反射规律作图一般分三类：一是已知入射光线作反射光线；二是已知反射光线作入射光线；三是已知反射光线和入射光线作平面镜位置。 ②光的折射规律作图一般分两类：一是已知入射光线作折射光线；二是已知折射光线作入射光线。 (2)光的反射和折射作图要点： ①光线要画成带箭头的直线，箭头指向光传播的方向。 ②实际光线(入射光线、反射光线和折射光线)用实线表示，不是实际光线的用虚线表示。 ③保留作图痕迹，标出垂直、线段、角及相应的符号和字母。 ④表示人看到物体时，最终光要射入人的眼睛。
考点二　平面镜成像的特点
1．平面镜成像规律：像与物的大小相等，像与物到平面镜的距离相等，像与物的连线跟镜面垂直(如图)。物体在平面镜里成的像是虚像。
口诀巧记：物像等大、等距、轴对称、成虚像。
2．平面镜的应用：既可用来成像(穿衣镜)，也可用来改变光的传播方向(潜望镜)，其原理是光的反射。
3．球面镜
(1)凸面镜：如汽车的后视镜、公路拐弯处的反光镜，这种面镜对光有发散作用，可以扩大视野。
(2)凹面镜：如太阳灶、灯罩，它对光有会聚作用。
4．实像与虚像
实像是来自物体的光会聚而成的，光屏能承接到。虚像是由光的反向延长线相交而成的，光屏不能承接到，人眼逆着出射光的方向能看到。
(1)平面镜所成的像与人观察到的平面镜中的像都是“近大远小”的。(　×　)
(2)狭窄的商店里在进门的墙壁上挂一面大镜子，是利用平面镜成像的特点，形成增大空间的感觉。(　√　)
(3)实像与虚像都能直接被眼睛看到。(　√　)
例4　(2022·广东)“西塞山前白鹭飞，桃花流水鳜鱼肥”([唐]张志和《渔歌子》)。如图是白鹭在如镜的水面上飞行的情形。水中的“白鹭”是由光的 形成的 (选填“实”或“虚”)像。若水深3 m，当白鹭距离水面5 m时，它的像距离水面 m。
分析　水中的“白鹭”属于倒影，所以是由光的反射所形成的虚像；物体到平面镜的距离和像到平面镜的距离相等。当白鹭距离水面5 m时，它的像距离水面5 m。
答案　反射　虚　5
例5　(2023·山西)古诗词是中华文化的瑰宝，“小荷才露尖尖角，早有蜻蜓立上头”描述的画面如图甲所示。请在图乙中画出光从蜻蜓经水面反射后进入人眼的光路图，其中A′点表示水中“蜻蜓”的位置。
答案　
解析　A′的位置是蜻蜓通过水面所成的像；根据平面镜成像特点作出蜻蜓的像的位置，则蜻蜓的像与人眼的连线与水面的交点为反射点(入射点)O，连接AO为入射光线、连接O和眼睛可得反射光线，如答图所示。
名师点拨　(1)像和物关于镜面对称(轴对称图形)。像和物上下相同，左右相反(镜中像的左手是人的右手)，物体远离或靠近镜面时，像也要远离或靠近镜面相同距离，但像的大小不变。 (2)水中倒影的现象中，物离水面多高，像离水面就是多远，与水的深度无关。平面镜成像与平面镜后面是否有障碍物无关。 (3)作图技巧提示： ①已知物体位置作物体的像或已知物体的像的位置作物体位置 过物点(或像点)作镜面的垂线，根据像和物体到平面镜的距离相等找出像点(或物点)。 ②已知物体和物体的像的位置作平面镜的位置 根据像和物体到平面镜的距离相等，且像与物体的连线与平面镜垂直，连接物点和像点，并找出连线的中点，过中点作物和像连线的垂线作为镜面，镜面背面要加阴影。 提醒　：光线、界面和镜面用实线，镜面背面要加阴影；法线、虚像和其他辅助线用虚线。
考点三　光的色散
1．光的色散：白光通过棱镜后被分解成各种颜色的光的现象。
(1)现象：在白屏上就形成一条彩色的光带，颜色依次是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。
(2)说明：白光是由各种色光混合而成的。
(3)原理：光的折射。
2．色光的三原色：红、绿、蓝。
3．看不见的光
项目 光谱图中位置 特性及其应用
红外线 红光外侧 红外线的主要性能是热作用强(加热)；一切物体都能辐射红外线，温度越高辐射的红外线越多。红外线应用：①诊断病情；②拍摄“热谱图”；③红外线夜视仪；④红外线遥控器；⑤红外线烤箱
紫外线 紫光外侧 紫外线的主要特性是化学作用强。紫外线应用：①适量照射紫外线有利于骨骼的生长和身体健康；②手术室、病房用紫外灯来灭菌；③紫外线能使荧光物质发光(验钞机)
(1)用红、绿、蓝三种色光，可以混合成各种颜色的光，因此红、绿、蓝三种颜色的光被称为色光的三原色。(　√　)
(2)红外线有助于人体合成维生素D，紫外线可以使荧光物质发光。(　×　)
例6　我国唐朝的张志和在《玄真子》中记载了著名的“人工虹”实验：“背日喷乎水，成虹霓之状”，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，能产生任何一种其他颜色的光。
答案　色散　绿
例7　(2022·广东)图甲为部分电磁波的频率分布示意图。
(1)由图甲可知，紫外线 (选填“是”或“不是”)电磁波。它在真空中的传播速度约为 m/s。
(2)下列实例中，属于紫外线应用的是 (填字母)。
A．遥控器控制电视 B．体检时拍X光片
C．医院杀菌消毒灯 D．“测温枪”测量体温
(3)少量的紫外线照射是有益的，过量的紫外线照射会损伤皮肤。紫外线能使荧光物质发光，小明想检验某防晒霜对紫外线的阻挡作用，利用图乙所示的实验装置在暗室及一定防护下进行实验。
步骤一：如图乙所示，固定好紫外线灯和涂有荧光物质的硬纸板，将一块大小合适的玻璃板放置在 (选填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)区域，且调整玻璃板与硬纸板平行；
步骤二：打开紫外线灯，荧光物质发光；
步骤三：关闭紫外线灯，荧光物质不发光；
步骤四：按产品的说明书要求在玻璃板上均匀涂满防晒霜，再次打开紫外线灯，荧光物质有微弱发光。
由此可推断，该防晒霜 (选填“能”或“不能”)阻挡全部紫外线。
答案　(1)是　3×108　(2)C　(3)Ⅱ　不能
解析　(1)紫外线属于电磁波；电磁波在真空中的传播速度是3×108 m/s；
(2)体检时拍X光片，由图甲可知，X射线不属于紫外线，故B错误；遥控器和测温枪是利用红外线工作的，故A、D错误；紫外线化学作用强，可以杀死微生物，医院杀菌消毒灯是利用紫外线工作的，故C正确。
(3)涂有荧光物质的硬纸板可以用来检验有没有紫外线射到硬纸板上，因此应将玻璃板放在紫外线灯和硬纸板之间，即Ⅱ位置；由步骤二、三可知，没有紫外线射到硬纸板上时，荧光物质不发光；有紫外线照射到硬纸板上时，荧光物质发光，由步骤四可知，荧光物质有微弱发光，说明有少量的紫外线透过涂有防晒霜的玻璃板射到硬纸板上，因此防晒霜不能阻挡全部紫外线。
考点一　光的直线传播、反射、折射
1.(2023·广东)如图所示，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(　　)
A．光沿直线传播 B．光的反射
C．光的折射 D．光的色散
答案　A
解析　光在同一种均匀介质中是沿直线传播的，沿直线传播的光被不透明的物体挡住，物体后面光照不到的黑暗区域，就形成了影子，故A正确。
2．(2023·珠海斗门区二模)下列现象中，属于光的反射形成的是(　　)
答案　C
解析　透过树缝的阳光是由光的直线传播形成的；日食是由光的直线传播形成的；水中的倒影属于光的反射现象；光在空气中沿直线传播，在小孔后面形成一个清晰的、倒立的实像，故选C。
3.(2023·深圳南山区二模)如图所示，在水中A处有一条鱼，但岸上的人却看到这条鱼在B处，如图所示，能正确说明产生这一现象原因的光路图是(　　)
答案　D
解析　岸上的人看到水中的鱼，是由于水中的鱼反射的光斜射向水面时，发生了偏折，光由水中斜射向空气时，折射角大于入射角，故D正确。
4.如图，一束光在空气和玻璃两种介质的界面上发生了反射和折射，请判断： 是入射光线，折射角为 ，玻璃在 (选填“AB面的左方”“AB面的右方”“CD面的上方”或“CD面的下方”)。
答案　EO　60°　AB面的左方
解析　由题图可知，∠FOC＝30°，∠EOC＝90°－60°＝30°，所以∠FOC＝∠EOC，故CD为法线，入射光线为EO，反射光线为OF，折射光线为OG，入射角等于30°；又因为入射角∠EOC＝30°，折射角∠GOD＝90°－30°＝60°，∠EOC＜∠GOD，由于当光从玻璃中斜射入空气中时，折射角大于入射角，所以玻璃在AB面的左方。
5.(2023·苏州)图中，光线AO自空气斜射向水面，画出其反射光线和折射光线的大致位置。
答案　
解析　根据反射现象中，反射角等于入射角，反射光线、入射光线位于法线两侧，作出反射光线；光从空气中折射入水中，水中的折射角小于空气中的入射角，折射光线、入射光线位于法线两侧，作出折射光线，如答图所示。
考点二　平面镜成像的特点
6．(2023·江门台山市一模)一女同学从远处走近一块直立的穿衣镜(平面镜)的过程中，下列说法正确的是(　　)
A．她在镜中的像是实像 B．她到镜的距离大于她的像到镜的距离
C．她在镜中的像的大小逐渐变大 D．她与镜中的像的大小相等
答案　D
解析　根据平面镜成像特点知，她在镜中的像是虚像，故A错误；根据平面镜成像特点知，她到镜的距离等于她的像到镜的距离，故B错误；女同学逐渐面镜的过程中，其大小不变，根据平面镜成像特点知物像大小相等，故她在镜中的像的大小不变，故C错误、D正确。
7.(2023·河源龙川县一模)小明做视力检测，如图所示，他通过前方的平面镜观看自己身后的视力表。小明看到的是平面镜所成的 (选填“实”或“虚”)像，这个像与小明相距______m，如果小明靠近镜子，该像将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
答案　虚　4.2　不变
解析　小明看到的是平面镜成的虚像；视力表到平面镜的距离是2.3 m，视力表的像到平面镜的距离是2.3 m，小明到平面镜的距离是2.3 m－0.4 m＝1.9 m，镜中视力表的像到该同学的距离为2.3 m＋1.9 m＝4.2 m；如果小明靠近镜子，由平面镜成像特点可知，则镜中视力表的像的大小将不变。
8.(科学思维)(2023·东莞一模)如图所示，平面镜竖直放置在水平面上，镜前10 cm处竖立一支铅笔。将铅笔以速度2 cm/s水平匀速向平面镜靠近，则铅笔在平面镜中所成像的大小______(选填“变大”“变小”或“不变”)，2 s后像与物的距离为 cm；若平面镜顺时针转到图中虚线位置，则铅笔的像与铅笔的位置关系是 。
答案　不变　12　垂直
解析　由平面镜成像的特点可知，铅笔到平面镜的距离改变时，铅笔在镜中的像的大小不变；
将铅笔以速度2 cm/s水平匀速向平面镜靠近，2 s内铅笔通过的距离s＝vt＝2 cm/s×2 s＝4 cm，
则此时铅笔到平面镜的距离为10 cm－4 cm＝6 cm，
因像和物体到平面镜的距离相等，故2 s后像与物的距离为6 cm＋6 cm＝12 cm；
若平面镜顺时针转到题图中虚线位置，铅笔与平面镜的夹角为45°，根据平面镜成像的特点，此时平面镜将铅笔与像之间的夹角平分，所以铅笔与它在平面镜中的像相互垂直。
9.(2023·广州)如图，S为光源，画出：
(1)光线a的反射光线；
(2)S在平面镜中的像。
答案　
解析　根据平面镜成像的特点作光源S关于平面镜的对称点S′，即点S′是S在平面镜中的像，连接像点与入射点，作出在平面镜左下侧的延长线，即反射光线，如答图所示。
考点三　光的色散
10.(教材素材)如图，让一束太阳光照射三棱镜，射出的光照到竖直放置的白屏上，屏上标出的三个区域，①区域是红光外侧，②区域是可见的有色光带，③区域是紫光外侧。研究此现象，以下说法不正确的是(　　)
A．此现象为光的色散现象，表明太阳光是由多种色光混合而成的
B．把荧光物质放在区域③能发光
C．若在白屏与棱镜之间竖直放一块红色玻璃，则白屏上红光消失，只留下其他颜色的光
D．把白屏换成蓝屏，则屏上其他颜色的光带消失，留下蓝色光
答案　C
解析　由于不同颜色的光的波长不同，通过三棱镜的折射程度不同，所以白光经三棱镜后，光屏上自上而下出现了红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的色带，说明太阳光由这七种颜色的光组成，故A正确；③的外侧是紫外线，把荧光物质放在区域③能发光，故B正确；透明物体的颜色由物体透过的色光决定的，如果在白屏与棱镜之间竖直放一块红色玻璃，红色玻璃只能透过红光，则白屏上其他颜色的光消失，只留下红色，故C错误；不透明物体的颜色由物体反射的色光决定的，如果把白屏换成蓝屏，则屏上其他颜色的光带消失，留下蓝色光，故D正确。
11.(科学技术)测温枪是利用人体向外辐射的 (选填“红外线”“超声波”或“紫外线”)进行测温的。验钞机利用验钞机发出的 (选填“红外线”“超声波”或“紫外线”)进行验钞。红外线在真空中的速度 (选填“大于”“等于”或“小于”)紫外线在真空中的速度。
答案　红外线　紫外线　等于
解析　测温枪是利用人体向外辐射的红外线进行测温的；验钞机利用验钞机发出的紫外线进行验钞；红外线在真空中的速度等于紫外线在真空中的速度。
12．(科学思维)表中是光在几种不同介质中的传播速度，如图甲、乙、丙是光在这几种介质中发生折射的光路图。
介质 光速/(m·s－1)
真空 3×108
空气 2.99×108
水 2.25×108
玻璃 2×108
(1)分析表中的数据可以得出的结论是 。(写出一条即可)
(2)分析表中的数据和甲、乙、丙的光路图可以得出的结论是
。
(3)由分析的结论可知，光从水中斜射入玻璃中，折射角 (选填“大于”或“小于”)入射角。
答案　(1)光在真空中传播速度最快　(2)光从一种介质斜射入另一种介质时，哪种介质中的光速大，那么光在这种介质中与法线的夹角就大　(3)小于
解析　(1)由题表中数据可知：光在不同介质中的传播速度一般不同，光在真空中传播速度最快。
(2)题图甲，光从真空斜射入空气中，折射角小于入射角，且光在真空中的传播速度大于在空气中的传播速度；题图乙，光从空气斜射入水中，折射角小于入射角，且光在空气中的速度大于在水中的传播速度；题图丙中，光从玻璃斜射入空气中，折射角大于入射角，且光在玻璃中的速度小于在空气中的传播速度。由此可得：光从一种介质斜射入另一种介质时，光在哪种介质中的传播速度大，那么光在这种介质中与法线的夹角就大。
(3)由题表中数据可知，光在水中的传播速度大于在玻璃中的传播速度，所以，光从水中斜射入玻璃中，折射角小于入射角。
13．(创新实验)(2023·惠州一模)小明的书桌放在南窗边，冬日的暖阳斜射在书桌玻璃台板上，在房间竖直雪白的墙壁上留下一块规则的光斑。有一次他将一支铅笔放在玻璃圆镜正上方约10厘米处，墙上光斑中出现了两个黑色的阴影，小明在思考：
(1)光斑的形成是因为 ，影子的形成是由于 造成的。
(2)为什么墙上有两个黑影呢？小明进行了探究，如图甲和乙所示，当笔放在玻璃圆镜上时，两个黑影变为紧挨着。改变铅笔和玻璃圆镜的距离。发现两个黑影对称着变化移动。于是他认为两个黑影中一个是铅笔的影子，另一个是铅笔通过平面镜所成的像，请帮助分析他的猜想是否有道理？ (选填“有道理”或“没有道理”)，理由： 。
(3)为什么一支笔出现了两个影子呢？小明再次移动铅笔偏离镜面的正上方，结果发现影子只剩下一个，如图丙所示。小明为了搞清楚背后的原理，请教了老师。老师告诉小明：一个影子由镜子反射的光照射到铅笔上被铅笔挡住形成的，一个影子是射向镜子的太阳光被铅笔挡住形成的。请你根据老师的解释尝试在图丁中用光学作图来说明光斑中为什么会出现两黑影的道理。
答案　(1)光的反射　光的直线传播　(2)没有道理　平面镜成的是虚像，不可能在光屏上呈现　(3)如图所示
解析　(1)冬日的暖阳斜射在书桌玻璃台板上，在房间竖直雪白的墙壁上留下一块规则的光斑，这个光斑是玻璃板反射的光照射在墙壁上形成的，属于光的反射现象；影子是由光的直线传播形成的。
(2)两个黑影都是铅笔的影子，不可能是铅笔通过平面镜所成的像，因为平面镜成的是虚像，虚像是不能在光屏(白墙)上呈现。
(3)一个影子由镜子反射的光照射到铅笔上被铅笔挡住形成的，一个影子是射向镜子的太阳光被铅笔挡住形成的，如答图所示。