专题02 光学（讲练）-2024年中考物理二轮复习讲义（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 5
考法03 平面镜成像 7
\l "_Tc24181" 【核心提炼·考向探究】 8
\l "_Tc4643" 【题型特训·命题预测】 9
考点二 光的折射 光的色散16
【真题研析·规律探寻】 16
\l "_Tc24181" 【核心提炼·考向探究】 18
\l "_Tc4643" 【题型特训·命题预测】 18
考点三 凸透镜成像的规律26
【真题研析·规律探寻】 26
\l "_Tc24181" 【核心提炼·考向探究】29
\l "_Tc4643" 【题型特训·命题预测】 29
考点四 凸透镜成像规律的应用35
【真题研析·规律探寻】 35
考法01 凸透镜成像规律的应用 35
考法02 眼睛和眼镜 显微镜和望远镜 36
\l "_Tc24181" 【核心提炼·考向探究】39
\l "_Tc4643" 【题型特训·命题预测】 40
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
【答案】B
【详解】A．光在同一种均匀介质中沿直线传播，杆影的形成是由于光在均匀介质中沿直线传播形成的，故A正确，不符合题意；
B．一天内，杆影移动是由地球自转造成的，故B错误，符合题意；
C．一天内，正午太阳高度角最大，因此正午的杆影最短，故C正确，不符合题意；
D．影子的方向在改变。在北回归线以北的地方，早晨的影子在西方，中午的影子在北方，傍晚的影子在东方。从原理上来说，根据影子的长度或方向都可以计时，但根据影子的方向来计时更方便一些。故通常都是以影子的方位计时。故D正确，不符合题意。
故选B。
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
【答案】A
【详解】因为光斑的直径和小孔的位置所构成的三角形，与太阳的直径和小孔的位置所构成的三角形，是相似三角形，相似三角形的对应边成正比例，设太阳直径为n米，光斑的直径为7cm=0.07m，则有
解得n=1.5×109m，故选A。
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
【答案】B
【详解】AB．瞪羚的影子是光沿直线传播时遇到不透明的物体形成的暗区，是光的直线传播形成的，故A 错误，B正确；
CD．平静的水面相对一面平面镜，瞪羚的倒影是平面镜成像，是光的反射形成的，故C D错误。
故选B。
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 。

【答案】20°，40°。
【详解】因为入射光线和反射光线的夹角为入射角和反射角之和，而反射角等于入射角，所以反射角的度数为（70°-30°）/2=20°
又因为入射光线和反射光线夹角的角平分线为法线，法线与平面镜垂直，所以由几何关系知，平面镜与水平方向的夹角度数为90°-20°-30°=40°
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 。
【答案】（1）竖直；（2）同一平面内；（3）相等；（4）50，顺；（5）不变。
【详解】（1）入射光线、反射光线和法线在同一平面内，为了便于同时观看入射光线、反射光线和法线，纸板一定与平面镜垂直。
（2）当F板向后折转一定的角度，则呈现反射光线的F板和呈现入射光线的E板不在同一平面内，所以在F板上不能看到反射光，这表明反射光线和入射光线仍然在同一平面内。
（3）由表格数据可得结论：反射角与入射角大小相等。
（4）反射光与入射光的夹角为100°，即反射角与入射角的和为100°，根据反射角等于入射角可得，入射角为50°。
在光的反射现象中，反射光线与入射光线关于法线对称，若入射光束AO绕O点顺时针旋转，则反射光束OB将沿逆时针方向转动，因像与物关于镜面对称，所以可观察到反射光束OB在平面镜中所成的像绕O点顺时针方向转动。
（5）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，入射点位置不变，且反射面位置不变，入射角不变，观察到光斑位置的变化情况是不变。
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′。

【答案】见右图。
【详解】分别作出物体AB端点A、B关于平面镜的对称点A′、B′，用虚线连接A′、B′，即为AB在平面镜中的像。如图所示。
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。
【答案】（1）位置；（2）未点燃，大小相同；（3）不变；（4）仍然.
【详解】（1）实验中用玻璃板代替平面镜，玻璃板透光，能够成像，为了便于确定像的位置。
（2）运用等效替代法用大小相同的两根蜡烛，点燃一根蜡烛再用未点燃蜡烛与点燃蜡烛的像重合，若能够完全重合，说明平面镜成像中，物像大小相等。
（3）根据平面镜成像特点可知，物像大小相等，将蜡烛①远离玻璃板，蜡烛①的大小不变，则所成像的大小不变。
（4）由平面镜成像原理可知，物与像关于平面镜对称，所以将玻璃板倾斜，蜡烛①的像将仍然与蜡烛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
【答案】C
【详解】A．舞台上的白气是水蒸气遇冷液化成的小水珠，不是水蒸气，故A错误；
BD．舞台前方水面倒影，是平面镜成像，光的反射形成的，水面相当于平面镜，所成的是虚像，故BD错误；
C．演员不是光源，靠反射光让人看到，当演员反射的光进入眼睛，便被看到了，故C正确。
故选C。
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
【答案】B
【详解】A．据平面镜成像特点知，小明在镜中的像与小明大小相等且不变，故A错误；
BD．据光的反射定律知，从位置①入射的光线向位置③反射，从位置③入射的光线向位置①反射，所以小明在位置①可以看到位置③另一个同学的像，小明在位置①或③看不到位置③或①的自己在镜中的像，故B正确，D错误；
C．在平面镜后，放不透明木板，对小明射入平面镜的光线无影响，对成像无影响，仍能看到在位置②的自己的像，故C错误。
故选B。
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。
【答案】D
【详解】A．自身能发光的物体称为光源。建筑物上安装有灯，闭合开关后自行发光，因此属于光源，故A错误；
B．光年是一个非常大的长度单位，表示光在一年内通过的距离，故B错误；
C．光在真空中的传播速度是3×108m/s，故C错误；
D．光照到不透明物体上，由于光在同种均匀介质中沿直线传播，在物体后形成的暗区，便是影子，所以影子的形成原理是光在均匀介质中沿直线传播，故D正确。
故选D。
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
【答案】C
【详解】A．反射光线OB和入射光线AO分居在法线的两侧，反射光线OB的位置在ON的右侧，故A错误，不符合题意；
B．仅增大图中∠α的角度，入射角减小，则反射角减小，反射光线OB将靠近ON，故B错误，不符合题意；
C．仅将平面镜在水平面内绕O旋转，纸板仍然和平面镜垂直，法线位置不变，入射光线位置不变，反射光线OB位置不变，故C正确，符合题意；
D．仅将纸板取走，反射光线OB仍然存在，只是不能显示在纸板上，故D错误，不符合题意。
故选C。
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”）。

【答案】直线传播；②。
【详解】由于光在均匀介质中沿直线传播，航天员通过面窗观察胸前设备时，会有视野盲区。
航天服手臂上配有一块反光镜，反光镜相当于平面镜，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，上下是正立，左右对称而相反，故选②。
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）

【答案】右图。
【详解】如图所示，根据光的反射规律：反射光线、入射光线分居法线两侧，反射角等于入射角，可以得出：法线在由入射光线和反射光线组成的角平分线上；因为法线是垂直于镜面的，所以用虚线做出法线后，过入射点做法线的垂线，镜面就在这条垂线上，镜面要朝向入射光线和反射光线的一侧。
因为反射光线与竖直面的夹角为50°，入射光线与竖直面的夹角为70°，所以反射角与入射角之和为60°，则反射角等于入射角等于30°，所以可以得出反射光线与镜面的夹角为60°，则镜面与竖直面的夹角为60°-50°=10°，则光路图如下图所示：
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）
【答案】见下图。
【详解】画出法线，反射角为90°-60°=30°，反射角等于入射角，所以入射角是30°，根据反射角等于入射角在法线的左侧画出入射光线，如图所示：
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”。
【答案】光在同种均匀介质中沿直线传播；相等；镜面。
【解析】影子是由于光传播过程中遇到不透明障碍物，在光达不到的区域形成的阴影，是光的直线传播形成的。
地面上一层薄薄的积水可以看成平面镜，还可以看到建筑物的像，实际上是通过平面镜（水面）成的像，由平面镜成像特点可知，平面镜成的像与建筑物的大小始终相等。
一些建筑物外部采用了玻璃幕墙作为装饰，当强烈的太阳光照射到这些光滑的表面时，就会发生镜面反射，反射光线非常集中，炫目的光干扰人们的正常生活，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。

【答案】 直线传播 不能 减小
【详解】由图丙可知，两侧之所以看不清屏幕内容，是由于光的直线传播。由于超细百叶窗的窗格的阻挡，屏幕发出的光只能照射在一定范围内。
此防窥膜贴在手机屏幕上，屏幕发出的光可以射向正上方。由于屏幕正上方在可视范围内，所以不能防止上方的窥视。
由丙图可知，为了让防境效果更好可视范围减小，可以适当地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）。
【答案】 反射 大小相等 寻找普遍规律 C
【详解】（1）平面镜成像原理是光的反射，所以要在玻璃板前面才能观察蜡烛A经玻璃板反射所成像。
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，这说明像与物的大小相等。
（2）移动点燃的蜡烛A，重做实验，目的是避免实验结论的偶然性，寻找普遍规律。
（3）由图可知，三个模型分别为C、A、T，从模型上看，只有C左右不同，而A、T，左右相同，所以当小明把三个模型分别面对玻璃板直立在桌面上，用模型A、T、不能达到实验目的，只有C左右不同，所以能够达到实验目的，故选字母模型 C。
（4）先画出法线，当光从空气斜射入玻璃时，折射光线和入射光线分居法线的两侧，折射角小于入射角；当光从玻璃斜射入空气时，折射光线和入射光线分居法线的两侧，折射角大于入射角；据此作出两条折射光线，如下图所示：
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？
【答案】 光沿直线传播 凸面镜 10 1.2m/s 1200
【详解】（1）光在同种、均匀、透镜的介质中沿直线传播，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，它是利用直线传播来防止阳光照射到司机的眼睛，避免干扰视线。
凸面镜可以使光线分散，汽车的后视镜是利用凸面镜扩大视野范围。
（2）开车时间约为
（3）小明步行的路程
步步
步行所用的时间t1=5min=300s
小明步行速度
（4）高铁的平均速度为v2=300km/h
所用时间为t2=4h
由v=s/t可知

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
【答案】C。
【解析】AD．影子的形成、日食、月食都是光遇到不透明的物体后无法穿过物体继续传播形成的，属于直线传播形成的，故A、D不符合题意；
B．对着镜子画脸谱，属于平面镜成像，是光的反射原理，故B不符合题意；
C．水中的“断笔”是笔反射的光从水中斜射入空气中时，传播方向发生改变，人眼逆着折射光线看去，看到笔“被折断”，属于光的折射，故C符合题意。
故选C。
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
【答案】B。
【解析】ABC．如右图所示：过点O作法线PQ，由于反射时反射光线和入射光线位于法线两侧；折射时折射光线和入射光线也位于法线两侧，所以图中AO是入射光线、OB是反射光线、OC是折射光线。∠AOP是入射角，∠BOP是反射角，故B正确，AC错误；
D．折射时光路是可逆的，所以光若沿CO入射，将沿OA射出，故D错误。
故选B。
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， 。

【答案】（1）大于，增大；（2）光路是可逆的.
【详解】（1由表中数据可知，当光从甲介质斜射入乙介质发生折射时，折射角大于对应的入射角，且随着入射角的增大，折射角也跟着增大。
（2）当光从甲介质斜射入乙介质折射角为40°时，折射角为73.8°；当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，光路是可逆的。
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。
【答案】 色散，绿。
【详解】彩虹的形成原因就是光的色散，当喷出水后，空气中有大量的小水滴，太阳光照在这些小水滴上，被分解成七种色光。
红、绿、蓝三种色光按照不同比例混合，能产生其他任何颜色，这三种色光就是光的三原色，但是这三种颜色的光不能用其他颜色的光混合而成。
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
【答案】B
【详解】A．桥在水中的倒影是由于光的反射形成的虚像，故A不符合题意；
B．河底看起来变浅，是由于光的折射造成的，故B符合题意；
C．透过树林的光束是由于光的直线传播形成的，故C不符合题意；
D．长廊上的树影是由于光的直线传播形成的，故D不符合题意。
故选B。
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
【答案】C。
【解析】在地球上观看日出时能看到地平线以下的太阳，光学原理是光的折射。
A. 茂密树荫下圆形的光斑，原理是光在同种均匀的介质中沿直线传播，故A不符合题意；
B. 汽车后视镜中的像，利用的是凸面镜扩大视野的作用，故B不符合题意；
C. 海市蜃楼，原理是光的折射，故C符合题意；
D. 用潜望镜看到海面上的物体，是平面镜成像，原理是光的反射，故D不符合题意。
故选C。
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
【答案】B
【详解】A．平静的湖面相当于一个平面镜，主场馆的倒影是光的反射形成的虚像，A错误；
B．平静的湖面相当于一个平面镜，火炬塔的倒影是由于光的反射形成的虚像，它是火炬塔发出的光空气射向水面，经过反射再进入小张的眼睛，故B正确；
C．火炬塔发出的“万丈光芒”是光沿直线传播形成的，海市蜃楼是光的折射形成的，原理不同，故C错误；
D．水面波光粼粼，是水面发生了镜面反射，故D错误。
故选B。
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
【答案】C
【详解】海市蜃楼是由于空气密度不均匀引起的光的折射现象形成的虚像，故ABD不符合题意，C符合题意。故选C。

第4题图 第5题图
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
【答案】C
【详解】A．后视镜中的像是光的反射形成的，故A错误；
B． 轿车司机从右后视镜中观察到越野车在后方，是在有后视镜中观察到，越野车在右后方行驶，故B错误；
C．对比甲、乙两图，两车的间距慢慢变小，而两车都是匀速，越野车慢慢追上了小轿车，故越野车比轿车的行驶速度大，故C正确；
D．越野车相对于轿车的位置发生了变化，故越野车是运动的，故D错误。
故选C。
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
【答案】D
【详解】如图所示，往池内灌水，水面升至a位置时，光从水中斜射到空气发生折射，折射角大于入射角，折射光线向远离法线的方向偏折，所以人看到亮斑的位置P点在S点的下方；如果水面升至b位置时，光在同种介质中沿直线传播，光点仍然落在S点，但这个光点在水下，由于光从水里斜射到空气中要发生折射现象，所以岸上的人看到的光点是在折射光线的反向延长线上，故人看到亮斑的位置Q点在S点的上方。故ABC不符合题意，D符合题意。故选D。
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
【答案】A
【详解】岸上的人看水底某点时，光由水中斜射入空气中，在水面处发生折射，折射光线向远离法线方向偏折，折射角大于入射角，人看到的是某点的虚像，位置比实际位置浅，故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。
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（ ）

【答案】D
【详解】当光从空气垂直进入玻璃或者从玻璃垂直进入空气时，其方向不变；当光从玻璃中斜射入空气时，其入射角为45°大于41.8°，故折射光会突然消失，只有反射光，其大致路径如图所示。故D正确，ABC错误。故选D。
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
【答案】ACD
【详解】A．阳光垂直于玻璃罩表面照射，光线穿过玻璃罩时传播方向不改变，不会发生偏折，故A正确；
B．海水变为水蒸气的过程是汽化现象，需要吸热，故B错误；
C．水蒸气遇冷（玻璃罩内壁）变成淡水小水滴，发生液化，故C正确；
D．光在空气的传播速度大于在玻璃中的传播速度，故D正确。
故选ACD。
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。
【答案】色散，紫外线，绿。
【详解】雨后彩虹是太阳光通过小水珠组成的三棱镜分解成七种颜色的光形成的，属于光的色散现象。
紫外线可以使钞票的荧光物质发光。红、绿、蓝三种色光叫色光的三原色，将这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。
【答案】 见下图。
【详解】（1）作出建筑物的顶点A关于水面的对称点A'，即为建筑物的顶点A在水中的像A'。
（2）连接A'和小玉的眼睛C的连线，交水面于O，OC为反射光线，连接AO为入射光线，即为小玉看到A'的光路。
（3）水中的鱼反射的光线斜射入空气中时，折射角大于入射角；折射光线进入人眼，人眼逆着折射光线看过去，看到鱼的虚像在鱼的实际位置的上方；连接BC交水面于O'，过点O'作法线，O'C为折射光线，根据折射角大于入射角作出入射光线B' O'，即为看到B'的光路图，鱼的大致位置B'在B的正下方，如图所示：
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 。
【答案】（1）显示光从空气斜射入玻璃砖中时的光路；（2）小于，增大；（3）45°
【详解】（1）让光线贴着光具盘照射，是为了显示光从空气斜射入玻璃砖中时的光路。
（2）由图知，光不管是从空气斜射入水中，还是从空气斜射入玻璃中，折射角随着入射角的增大而增大，而且折射角总小于入射角。
（3）根据在光的折射中，光路是可逆的，当光由玻璃射入空气时，折射角大于入射角，且当入射角等于30°时，折射角为45°。
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”）。
【答案】① 提出问题；② 像；③ 不会；④ 2.13；⑤远离；⑥ 大；⑦ 深。
【解析】（1）光在垂直入射时,光线不再偏折,还会有“池底变浅”的现象吗？这是在提出问题，所以该过程在科学探究中属于提出问题。
（2）①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，这样用小卡片的位置代替了像的位置，所以找到了放置一块玻璃砖时像的位置。
②移动玻璃砖，像的位置不变，说明玻璃砖与物体的距离不会影响成像位置。
（3）①由图中的数据可知，用一块玻璃砖观察时，像与物体的距离是2.13cm。
②由三次实验数据可知，光在垂直入射时，像距越来越大，与观察者的距离变大，说明像的位置会远离观察者。
（4）从图示的实验数据还可以得出：随着玻璃砖厚度的增加，像距增加的更多，说明玻璃的厚度越厚，像与物体之间的距离越大。
（5）从以上探究可知，从竖直方向看，由于光不会发生折射，所以看到的池底比它的实际位置深。
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”）。
【答案】凸透镜；虚；③不变。
【解析】透明凸起的部分中间比边缘厚是凸透镜，其作用相当于一个放大镜，手表数字在凸透镜的一倍焦距以内，则成正立、放大的虚像。
手表的背面打磨得非常光滑，相当于平面镜，能清晰地照出小明像，由平面镜成像的特点可知，所成的像与小明本人大小相同。
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。

【答案】发散。
【详解】由图可知，光线经过透镜后，传播范围比通过透镜之前传播范围大，说明该透镜对光有发散作用。
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。

【答案】见右图。
【详解】图中透镜是凸透镜，凸透镜有三条特殊光线：过焦点的光线经凸透镜折射后平行于主光轴；穿过光心的光线传播方向不变；与主光轴平行的光线折射后穿过凸透镜的焦点，光路如图所示。
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
【答案】D
【详解】AB．由图可知，物距u=50.0cm-20.0cm=30.0cm
像距v=65.0cm-50.0cm=15.0cm
物距大于像距，成倒立缩小的实像，照相机根据此原理制成的，此时
30.0cm>2f ① 2f >15.0cm>f ②
由①和②得到7.5cm