中考物理专题讲解第四讲光现象剖析.docx

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中考物理专题讲解第四讲光现象剖析

光现象　

【考纲要求】

1．光的直线传播

2．光在真空中的传播速度

3．光的反射定律，会完成反射光路图

4．平面镜成像及其特点

【命题趋势】

常以填空题、选择题、作图题、实验题的形式出现，例如：

对反射定律的实验验证可以通过实验题的形式进行考查。

对反射现象和反射光路可以通过作图题进行考查。

平面镜的成像的特点可以通过实验或选择题的形式进行考查。

考点精析

一．选择题（共5小题）

1．如图四种现象中，由光的直线传播形成的是（　　）

A．

镜中的花朵B．

小孔成像

C．

水中“断”笔D．

仙鹤的倒影

【考点】A2：

光在均匀介质中直线传播．

【分析】

（1）光在同种、均匀、透明介质中沿直线传播，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）光线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光的反射形成的；

（3）光线在同种不均匀介质中传播或者从一种介质进入另一种介质时，就会出现光的折射现象，例如水池底变浅、水中筷子变弯、海市蜃楼等都是光的折射形成的．

【解答】解：

A、镜中“花朵”是由于光的反射形成的虚像，故A错误；

B、小孔“成像”是由于光沿直线传播形成的，故B正确；

C、水中“断笔”是光从水中斜射入空气中发生折射形成的，属于光的折射现象，故C错误；

D、仙鹤的倒影属于平面镜成像，是由于光的反射形成的，故D错误．

故选B．

2．下面四幅图片选自我们的物理课本，下列说法错误的是（　　）

A．甲图是一束光在密度不均匀糖水中的径迹，说明光在不均匀的介质中沿直线传播

B．乙图是潜望镜的光路图，潜望镜利用平面镜改变光的传播方向

C．丙图是平面镜成虚像的光路图，平面镜成的虚像是反射光线的反向延长线相交而成

D．丁图是小猫叉鱼的图片，小猫看到的鱼比实际位置浅一些

【考点】A2：

光在均匀介质中直线传播；AF：

平面镜成虚像的原因；AI：

平面镜的应用；AM：

光的折射现象及其应用．

【分析】

（1）光在同种均匀物质中沿直线传播；

（2）平面镜的作用：

成像、改变光的传播方向；

（3）根据平面镜成像的特点：

所成的像是虚像；其原理是光的反射；

（4）当从上面看水中的物体时，会感到物体的位置比实际位置高一些，并且从物体射来的光线进入观察者的眼睛，人眼逆着光线看，就看到了此时的物体．

【解答】解：

A、光只有在同种均匀介质中才沿直线传播，光在密度不均匀的糖水中的传播径迹是弯曲的，故A错误；

B、因为潜望镜是由平面镜制成的，所以潜望镜的原理是利用平面镜改变光的传播方向，故B正确；

C、平面镜成像的实质是物体发出的光被平面镜反射后，反射光线的反向延长线相交而成，故C正确；

D、小猫看到的水中的鱼，是由光的折射形成的虚像，虚像在折射光线的反向延长线上，则小猫看到“水中的鱼”的位置比实际位置浅一些．故D正确．

故选A．

3．关于光现象，下列说法正确的是（　　）

A．开凿隧道时用激光束引导掘进机，利用了光的直线传播

B．验钞机利用红外线辨别钞票的真伪

C．自行车的尾灯是靠光的折射来引起后方车辆司机注意的

D．漫反射不遵守光的反射定律

【考点】A3：

光直线传播的应用；A6：

光的反射；AA：

漫反射；AU：

紫外线．

【分析】

（1）光在同一种均匀介质中是沿直线传播的；

（2）紫外线能验钞；

（3）根据光的反射分析；

（4）光射到光滑的物体上发生的是镜面反射，射到粗糙的物体上发生的是漫反射．它们的异同点主要从是否遵守光的反射定律、反射面的差异、对平行光的反射效果等方面分析．

【解答】解：

A、开凿隧道用激光束引导掘进机，使掘进机沿直线前进，是利用光沿直线传播．故A正确；

B、紫外线能使钞票上的荧光物质发光，判别钞票的真伪，故B错误；

C、自行车的尾灯是利用了全反射的原理，使光线发生了180°偏折，这属于光的反射，故C错误；

D、根据不同反射面对光的反射效果不同，物体对光的反射可分为镜面反射和漫反射两类，漫反射同样遵循光的反射定律，故D错误．

故选A．

4．黑暗的房间里有两盏电灯，只有一盏灯点亮，但人能看到未点亮的灯泡．以下对于“看到未点亮灯泡”所画的光路图，正确的是（　　）

A．

B．

C．

D．

【考点】A6：

光的反射．

【分析】我们之所以看到物体，是因为物体发出或反射的光线进入人的眼睛，据此分析．

【解答】解：

点亮的灯泡属于光源，会发出光线，未点亮的灯泡会反射点亮的灯泡的光线，使光线进入人的眼睛，从而人看到了未点亮的灯泡．

故选：

D．

5．雷雨天，电闪雷鸣，关于其中物理知识的说法中正确的是（　　）

A．堵上耳朵听到雷声变小，这是在传播过程中减弱噪声

B．我们能分辨雷声和雨声，主要是依据它们的响度不同

C．我们先看见是闪电，后听到雷声，这表明光比声音传播得快

D．我们听到的雷声是电磁波

【考点】A4：

光的传播速度与光年；93：

声速；9H：

音色；9L：

防治噪声的途径．

【分析】

（1）减弱噪声主要从三种途径入手，一是在声源处减弱，二是在传播过程中减弱，三是在接收处减弱；

（2）音色是辨别不同声音的主要依据；

（3）光的传播速度远远高于声音的传播速度；

（4）雷声是声音不是电磁波，在真空中不能传播．

【解答】解：

A、堵上耳朵听到雷声变小，这是在接收处减弱噪声，故A错误；

B、我们能分辨雷声和雨声，主要是依据它们的音色不同，故B错误；

C、因为光的传播速度远远高于声音的传播速度，所以雷雨天总是先看见闪电，后听到雷声，故C正确；

D、雷声是声音不是电磁波，故D错误．

故选C．

二．填空题（共5小题）

6．G20杭州峰会朝间，晚会“最忆是杭州”美轮美奂．如图，远处的激光束看上去是直的，这是因为　光在均匀介质中沿直线传播　；扇形光电背景与水中倒影完美结合，这是光的　反射　现象，成的是等大的　虚　（实/虚）像．

【考点】A2：

光在均匀介质中直线传播；A6：

光的反射．

【分析】

（1）解答本题应根据光的直线传播特点：

光在同一均匀介质中是沿直线传播的．

（2）平静的水面好像一面镜子，所以桥在水中的倒影实际上是由于光的反射而形成的虚像．

【解答】解：

激光和普通光一样在均匀介质中都是沿直线传播的，因为激光比较集中，不容易发散，所以看上去是直的；

扇形光电背景在水中的倒影是水面的平面镜成像形成的，而平面镜成像是一种光的反射现象，所成的像不是由实际光线形成的，所以是虚像．

故答案为：

光在均匀介质中沿直线传播；反射；虚．

7．如图所示，是光线经过平面镜反射后的光路图，请你在图中适当的位置画出平面镜，并标出反射角的度数．

【考点】A8：

作光的反射光路图．

【分析】根据光的反射定律知，反射角等于入射角，故反射光线与入射光线的夹角的平分线是法线的位置，再过入射点作出法线的垂线，就是平面镜所在的位置．

【解答】解：

由光的反射定律可知，反射角等于入射角，所以，先作出反射光线与入射光线夹角的平分线，即为法线，然后再过入射点作法线的垂线即为平面镜；图中反射光线与入射光线垂直，所以反射角等于入射角等于45°．如图所示：

．

8．一束光在空气与某透明物质的界面处发生了反射和折射现象，其光路如图所示．界面上方为　空气　（选填“空气”或“透明物质”）；反射角=　40°　．

【考点】AK：

光的折射规律．

【分析】

（1）光的反射定律的内容：

反射光线与入射光线、法线在同一平面上；反射光线和入射光线分居在法线的两侧；反射角等于入射角．

（2）光的折射定律的内容：

入射光线、法线、折射光线在同一平面内，折射光线和入射光线分别位于法线两侧，当光线从空气射入其它透明介质时，折射角小于入射角；当光线从其它介质斜射入空气时，折射角大于入射角．

【解答】解：

由图可知，上面的两条线在同一种介质内，故应该是反射光线和入射光线；反射光线和入射光线间的夹角的角平分线是法线，法线与界面垂直，故入射角为90°﹣50°=40°；下面的那条线为折射光线，折射光线与法线间的夹角即折射角为90°﹣70°=20°，折射角小于入射角，故下方为透明物质，上方为空气．

故答案为：

空气；40°．

9．人生活在光的世界里，伴随着“影”的存在．“人影相随”中的“影”是光在空气中　沿直线传播　形成的．人在水中的“倒影”是指光在水面　反射　形成的．

【考点】A2：

光在均匀介质中直线传播；A6：

光的反射．

【分析】①影子的形成是光沿直线传播形成的，所以“人影相随”中的“影”是光沿直线传播形成的；

②而“倒影”是平面镜所成的像，所以是光的反射形成的，并且成的是与物体等大的虚像；

【解答】解：

（1）“人影相随”中的“影”是人的影子，是光沿直线传播形成的；

（2）“倒影”中的“影”是平面镜所成的像，即通过光的反射形成的物体的正立等大的虚像．

故答案为：

沿直线传播；反射．

10．合肥市的地铁建设正如火如荼的进行，在挖掘地铁隧道的过程中，采用了如图甲所示的激光准直系统，其工作原理与　乙　（选填“乙”“丙”或“丁”）图所示的原理相同，图丙中，当人靠近镜子时，人的脸在镜中的像将会　不变　（选填“变大”“变小”或“不变”）．

【考点】A2：

光在均匀介质中直线传播；AE：

平面镜成像的特点、原理、现象及其实验方案．

【分析】①在日常生活中，激光准直、小孔成像和影子的形成等都表明光在同一种均匀介质中是沿直线传播的；

②平面镜成像是由于光的反射形成的，平面镜成的像与物体的大小相等；

③当光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向的会偏折，发生折射现象，如：

看水里的鱼比实际位置浅、彩虹等；当光在不均的透明介质中不沿直线传播，发生折射．

【解答】解：

甲图中，挖掘隧道时，采用激光准直技术，是利用了光沿直线传播原理；

乙图中，手影是光沿直线传播过程中遇到不透明的手掌，不能继续向前传播，所以在墙上出现了手掌的影子；

丙图中，平面镜成像的原理是光的反射，平面镜成像时，像与物体的大小相等，所以人走近镜子时，人在镜中的像大小不变；

丁图中，筷子在水面处“弯折”是光的折射现象．

故答案为：

乙；不变．

三．计算题（共1小题）

11．如图a为学校升旗时的旗杆，小朱同学借助一块平面镜就测出旗杆大致高度，如图b，先把一小块平面镜m水平放置在你和旗杆间水平地面上的适当位置O点，当你从平面镜中恰能看到旗杆A点的像A'，测出这时平面镜和你及旗杆间的水平距离l和L，再测出你的眼距地面的高度（近似为身高）h，根据平面镜成像的特点，即可算出旗杆的高度．

（1）请在b图中作出人眼从平面镜中观察到旗杆A点的像的光路图．

（2）请推导旗杆高度H=

h．

【考点】AH：

平面镜成像的相关作图；AI：

平面镜的应用．

【分析】

（1）根据平面镜成像特点做出A的像点，连接像点与眼睛的连接线确实入射点和反射光线，从而完成光路；

（2）由三角形相似可证明．

【解答】解：

（1）反射光线的延长线一定过像点，所以先作出A的像点A'，连接CA'，与平面镜的交点E为入射点，连接入射点E与C点连线为反射光线，再连接A也入射点E连线为入射光线，如图所示：

．

（2）由图知，Rt△ABE∽Rt△CDE，

所以

=

，即：

=

，

所以H=

h．

答：

（1）见上图；

（2）推导过程见上．

四．解答题（共5小题）

12．画出图中入射光线的反射光线并标出反射角的度数．

【考点】A8：

作光的反射光路图．

【分析】已知入射光线与镜面的夹角，由此可求得入射角的大小，再根据光的反射定律中，反射角等于入射角即可画出反射光线．

【解答】解：

过入射点作出法线，由图可知，入射光线与镜面的夹角为30°，则入射角等于90°﹣30°=60°，再根据反射角等于入射角即可画出反射光线．如图所示：

13．为了探究平面镜成像特点，小明准备了图甲所示的实验器材：

（1）实验时，小明应选　G　作为平面镜（填字母），这样选择的目的是便于　确定像的位置　．

（2）为了比较像与物的大小关系，小明应选　BC　两支蜡烛（填字母）．

（3）实验时镜面与桌面必须　垂直　．

（4）实验中小明把光屏放在烛焰所成像的位置上，他在光屏上并没有看到烛焰的像，说明平面镜所成的像是　虚　像．

（5）实验结束后，小明无意间从平面镜中看到墙上的电子钟的像如图乙所示，这时的时间是　10：

35　．

【考点】AE：

平面镜成像的特点、原理、现象及其实验方案．

【分析】

（1）在实验中选玻璃板是为了准确确定像的位置，便于比较像与物的大小，达到理想的实验效果．

（2）探究平面镜成像实验中，选择两个完全相同的蜡烛，是为了便于比较物像大小关系；

（3）物体在平面镜成像，像的大小跟物体到平面镜大小、物体到平面镜的距离都没有关系．像的大小只跟物体大小有关，物像连线与镜面垂直．

（4）实像可以在光屏上承接，虚像不能在光屏上承接．

（5）根据平面镜对称的性质求解．镜面对称的性质：

在平面镜中的像与现实中的事物恰好顺序颠倒，且关于镜面对称．

【解答】解：

（1）用透明的玻璃板代替平面镜，虽然成像不太清晰，但是在物体一侧能看到物体的像，同时还能看到代替物体的另一个物体，便于确定像的位置．

因此实验时，小明应选G作为平面镜．

（2）实验中选择相同的BC两个蜡烛，为了便于比较物像大小关系．

（3）实验时镜面与桌子必须垂直；

（4）实像可以在光屏上承接，虚像不能在光屏上承接．在光屏上并没有看到烛焰的像，说明平面镜所成的像是虚像．

（5）根据镜面对称的性质，在平面镜中的像与现实中的事物恰好左右颠倒，且关于镜面对称，

分析可得：

图中显示的时间10：

35．

故答案为：

（1）G；确定像的位置；

（2）BC；（3）垂直；（4）虚；（5）10：

35．

14．探究平面成像的特点的实验需要的器材；两支相同的蜡烛、一块　玻璃板　、支架、一张纸、一个光屏、　刻度尺　及火柴．实验情况如图所示，放在“烛焰”上的手指　不会　被烧痛（选填“会”或“不会”）．

【考点】AE：

平面镜成像的特点、原理、现象及其实验方案．

【分析】在平面镜成像实验中采用的器材为玻璃板，其目的是为了确定像的位置，及物像的大小．从平面镜成的是虚像这个特点去分析，很容易得出第三空的答案．

【解答】解：

玻璃板是透明的，不但反射光成像，还能透光看到玻璃板后面的蜡烛，用玻璃板代替平面镜，其目的是为了确定像的位置，及物像的大小，保证实验效果．

实验中需要用刻度尺来测量物距和像距的关系；

根据平面镜成像特点可知，平面镜成的像是虚像，玻璃板另一侧没有蜡烛，所以放在“烛焰“上的手指不会烧痛．

故答案为：

玻璃板；刻度尺；不会．

15．阅读《二十四节气》回答问题．

二十四节气

2016年11月30日，批准中国申报的“二十四节气”列入联合国教科文组织人类非物质文化遗产代表作名录．节气是反应天气气候和物候变化、掌握农事节气的工具．二十四节气是根据太阳在黄道（即地球绕太阳公转的轨道）上的位置来划分的．视太阳从春分点出发，每前进15度为一个节气：

运行一周又回到春分点，为一回归年，合360度，因此分为24个节气．

那节气在古代是如何确定的呢？

据记载，三千年前，西周丞相周公旦在河南登封县设置过一种以测定日影长度来确定时间的仪器，称为圭表．这为世界上最早的计时器．经过长期的观测，中国古人不仅知道一天中表影在正午时最短，而且还知道一年内夏至日的正午，太阳正当头，表影最短；冬至日的正午，太阳斜射，表影最长．于是，人们就以连续两次夏至日或冬至日正午时的表影长度来确定一年的长度．例如，连续两次测得表影的最长值，这两次最长值之间相隔的天数，就是一年的时间长度．难怪我国古人早就知道一年约有365天了．

随着不断的观察、分析和总结，节气的划分逐渐丰富和科学，到了距今2000多年的秦汉时期，已经形成了完整的二十四节气的概念．二十四节气可以根据“节气歌”：

“春雨惊春清谷天，夏满芒夏暑相连．秋处露秋寒霜降，冬雪雪冬小大寒．”进行记忆．

请根据上述材料，回答下列问题：

（1）二十四节气是根据　太阳在黄道上的位置　来划分的．

（2）圭表的影子是　光沿直线传播　现象．（选填“光沿直线传播”或“光的反射”）

（3）霜降是指温度降至零摄氏度以下水蒸气遇冷凝结变为霜，这种物态变化是　凝华　．

【考点】A3：

光直线传播的应用；1R：

生活中的凝华现象．

【分析】

（1）二十四节气是根据太阳在黄道上的位置来划分的．

（2）光在均匀介质中沿直线传播；

（3）物质由气态变为固态叫作凝华．

【解答】解：

（1）依题意可知，二十四节气是根据太阳在黄道上的位置来划分的；

（2）圭表的影子是由光的直线传播形成的；

（3）霜是由空气中的水蒸气遇冷凝华形成的．

故答案为：

（1）太阳在黄道上的位置；

（2）光沿直线传播；（3）凝华．

16．阅读《光的全反射》，回答：

光的全反射

如图1所示，当光线从玻璃斜射入空气里的时候，一部分光会进入空气里发生折射，此时折射角β大于入射角α．若入射角增大时，折射角也随之增大，当入射角增大到某值时（小于90°），折射角会增大到90°．若继续增大入射角，此时空气中没有折射光射出，光线全部反射回玻璃，这种现象叫做光的全反射．折射角等于90°时的入射角称为临界角．当光从水或玻璃射入空气时，只要入射角大于临界角，光就会发生全反射．

海面上出现的海市蜃楼奇景如图2所示，就是因为光的在空气层中多次折射和全反射而形成的自然景观．在夏季，白昼海水温度比较低，所以在海面上方的空气出现下冷上暖的现象．由于空气的热胀冷缩，因此空气层下密上疏．景物的光线先由密的空气层逐渐折射进入稀的空气层，并在上层发生了全反射，光线又折回到下层密的气层中来，经过这样弯曲的线路，最后投入人的眼中．由于人的视觉总是感到物像是来自直线方向的，因此看到的“景物”比实物抬高了许多．

人们利用光的全反射的现象制成了光缆，用于通信等方面．光在均匀透明的玻璃棒中传播，即可在弯曲的玻璃棒的光滑内壁上，借助于接连不断地全反射，可以将光从一端传导到另一端，即使棒的截面直径很小，甚至到微米数量级，传导的效果也不变，这种导光的细玻璃丝称为光导纤维如图3所示．

光导纤维束已成为一种新的光学基本元件，在光通信、光学窥视及光学特殊照明等方面有重要的应用．荣获2009年诺贝尔物理学奖的华裔科学家高锟在此方面贡献突出，被世界誉为“光纤通讯之父”．

请根据上述材料，回答下列问题：

（1）光发生全反射时，入射角　大于　临界角（选填“大于”、“等于”或“小于”）．

（2）海市蜃楼情景中，人眼看到的空中的“景物”是　虚　像（选填“实”或“虚”）．

（3）请你写出光纤的一些具体的应用　手术时用的内窥镜　．

【考点】A6：

光的反射．

【分析】

（1）由材料“当光从水或玻璃射入空气时，只要入射角大于临界角，光就会发生全反射”可得出答案；

（2）实像和虚像的区别：

实像能用光屏呈接，虚像不能；实像是实际光线会聚而成的，虚像是实际光线的反向延长线会聚形成的．

（3）光在光导纤维中，光从光导纤维的一端射入，在内壁上多次反射，从另一端射出，这样就把它携带的信息传到了远方．

【解答】解：

（1）由材料“当光从水或玻璃射入空气时，只要入射角大于临界角，光就会发生全反射”可知，光发生全反射时，入射角大于临界角；

（2）海市蜃楼是光在不均匀的大气中传播形成的光的折射现象，看到比物体实际位置高些的虚像．

（3）手术时用的内窥镜利用了光纤．

故答案为：

（1）大于；

（2）虚；（3）手术时用的内窥镜．