專題01 光現象（解析版）

學而優(yōu)教有方模塊三光學專題01光現象*知識與方法一、光的直線傳播1.光源：能夠自主發(fā)光并正在發(fā)光的物體。2.光源的分類：（1）自然光源：恒星、螢火蟲、水母等；（2）人造光源：白熾燈、霓虹燈、二極管等。說明：月亮不是光源，反射太陽光。3.光沿直線傳播的條件：光在同種均勻的介質中沿直線傳播。光在真空中的傳播速度：3×108m/s。4.光沿直線傳播的現象或應用：（1）各種影子；（2）日食和月食；（3）小孔成像（樹蔭下地上圓形的光斑）；（4）用激光準直挖掘隧道；（6）射擊時，用“三點一線”的方法瞄準。（7）排隊看齊二、光的反射1.光的反射（1）定義：光在兩種介質的分界面上改變傳播方向返回原來介質中的現象．（2）分類：根據反射面的不同，可以分為鏡面反射和漫反射兩類。2.光的反射定律（1）反射光線、入射光線和法線在同一平面內；（2）反射光線、入射光線分別位于法線兩側；（3）反射角等于入射角；（4）光路是可逆的。4.光的反射的現象或應用（1）潛望鏡；（2）水坑的反光，晚上迎著月光走，亮的地方會有積水；背著月光走，暗的地方會有積水。（3）自行車的尾燈；（4）岸邊景物在水面的倒影；（5）凸面鏡和凹面鏡。凸面鏡：對光有發(fā)散作用。凹面鏡：對光有會聚作用。例如：太陽灶、臺燈、電視衛(wèi)星天線、雷達等。三、光的折射1.定義：光從一種介質斜射入另一種介質時，在兩種介質的分界面上傳播方向發(fā)生偏折的現象。2.光的折射規(guī)律（1）光在發(fā)生折射時，折射光線、入射光線、法線在同一平面內；（2）折射光線和入射光線分別位于法線的兩側；（3）光從空氣斜射入其它介質時，折射角小于入射角；折射角隨入射角的改變而改變；入射角增大（或減?。r，折射角也隨著增大（或減?。傂∮谌肷浣?。當光從空氣垂直射入水中或其他介質中時，傳播方向不變。（4）在折射現象中，光路是可逆的。3.光的折射的現象（1）游泳池底看起來“變淺”；（2）筷子“彎折”；（3）叉魚要向下叉；（4）海市蜃樓；（5）色散現象；（6）透鏡成像。四、光的色散與物體的顏色1.光的色散（1）定義：太陽光通過三棱鏡后，分解成紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫的現象叫做光的色散。（2）色散說明白光不是單色光，而是由多種色光組成的。（3）經典現象：彩虹。2.紅外線和紫外線（1）紅外線的主要應用：加熱；遙感；遙控等。（2）紫外線的主要應用：熒光作用，可以用于鑒別真?zhèn)?；合成維生素D；殺菌等。3.物體的顏色：（1）光的三原色：紅、綠、藍叫做色光的三原色。把紅、綠、藍三種色光按不同的比例混合后，可以產生各種顏色的光；（2）物體的顏色：①透明物體的顏色：由透過的色光決定；②不透明物體的顏色：由反射的色光決定。*針對訓練一、單選題1．（河北省保定第七中學2022-2023學年八年級上學期期末物理試題）下列敘述與圖中情景相符的是（）A．甲：“但愿人長久，千里共嬋娟”，共賞的天上明月本身是一個大的光源B．乙：車庫轉角處的轉彎鏡，用的是凸面鏡，利用凸面鏡對光有會聚作用來擴大視野C．丙：把鉛筆斜插入盛水的玻璃杯里，看上去鉛筆好像在水面處折斷了，這是光的反射現象D．?。貉芯抗獾姆瓷涠蓪嶒炛校布埌迳夏芸吹焦饴?，是因為光在硬紙板上發(fā)生了漫反射【答案】D【解析】A．月亮本身并不發(fā)光，不是光源，是因為反射了太陽光才被人看見的，故A不符合題意；B．車庫轉角處的轉彎鏡，用的是凸面鏡，利用凸面鏡對光有發(fā)散作用來擴大視野，故B不符合題意；C．浸在水面以下的鉛筆，反射的光線從水中斜射入空氣中時，傳播方向會發(fā)生改變，于是我們看到它在水里的虛像位置發(fā)生了改變，因此好似彎折了，這是光的折射現象，故C不符合題意；D．研究光的反射定律實驗中，硬紙板上能看到光路，是因為硬紙板上發(fā)生了漫發(fā)射，故D符合題意。故選D。2．（湖南省鳳凰縣2022-2023學年八年級上學期期末物理試題）下列光現象可以解釋“以銅為鏡，可以正衣冠”的光學原理的是（）A．光的折射 B．光的直線傳播 C．光的反射 D．光的色散【答案】C【解析】“以銅為鏡，可以正衣冠”屬于平面鏡成像現象，是由光的反射形成的。故ABD不符合題意，C符合題意。故選C。3．（2023年江蘇省南京市初中學業(yè)水平考試模擬試卷物理學科）“曾有一年，月食之時，當在日沒后，乃日尚未沉，而出地之月已食矣。”早在明代，人們對于月食就有了一定的了解度。下列光現象成因與此相同的是（）A．樹叢的光束 B．雨后的彩虹C．水中的倒影 D．“彎折”的鉛筆【答案】A【解析】月食是光的直線傳播形成的。A．透過樹叢的光束是直的，表明光在空氣中沿直線傳播的，故A符合題意；B．雨后的彩虹，是光通過小水珠組成的透鏡分解成七種顏色的光形成的，屬于光的色散現象，故B不符合題意；C．水中的倒影，屬于平面鏡成像，是由于光的反射形成的，故C不符合題意；D．“彎折”的鉛筆，是水中鉛筆反射的光斜射入空氣中發(fā)生了折射現象，折射角大于入射角，折射光線進入人眼，人眼會逆著折射光線的方向看去，看到的是由折射光線的反向延長線相交而形成的變淺的虛像，故D不符合題意。故選A。4．（河北省邯鄲市第二十七中2022-2023學年八年級上學期期末物理試題）下列光現象中，由光的直線傳播形成的是（）A．光的色散 B．露珠放大葉脈C．小孔成像 D．后視鏡中看汽車【答案】C【解析】A．三棱鏡分解白光是光的色散現象，屬光的折射，故A不符合題意；B．露珠下的葉脈看起來變粗了是光的折射，故B不符合題意；C．小孔成像的原理是光的直線傳播，故C符合題意；D．后視鏡中看汽車，屬于凸面鏡成像，是光的反射現象，故D不符合題意。故選C。5．（廣東省廣州市花都區(qū)2022-2023學年八年級上學期期末物理試題）下列現象中，能用光的折射原理來解釋的是（）A．日食B．水中倒影C．水中筷子“折斷”D．樹蔭下的光斑【答案】C【解析】A．日食是由光的直線傳播形成的，故A不符合題意；B．水中倒影，屬于平面鏡成像，是由光的反射形成的，故B不符合題意；C．水中筷子“折斷”，是由光的折射形成的，故C符合題意；D．樹蔭下的光斑，是由光的直線傳播形成的，故D不符合題意。故選C。6．（北京市西城區(qū)2022-2023學年八年級上學期期末物理試題）下列有關光學的知識，敘述正確的是（）A．光在真空中傳播速度為3×105m/s B．三棱鏡能把陽光分解成不同顏色的光C．把紅、黃、藍叫做色光的三原色 D．光垂直入射到平面鏡，反射角為90o【答案】B【解析】A．光在真空中傳播速度最快，大約為3×108m/s，故A錯誤；B．太陽光是由七種顏色的色光組成的復色光，三棱鏡能把陽光分解成不同顏色的光，稱光的色散現象，故B正確；C．色光的三原色為紅、綠、藍，它們可以混合成不同顏色的光，故C錯誤；D．反射角是反射光線與法線組成的角，光垂直入射到平面鏡，入射光線、反射光線與法線重合，反射角為0o，故D錯誤。故選B。7．（2023秋·河北石家莊·八年級校考期末）如圖所示，用手電筒對著平面鏡中的像照射時，觀察到像比原來亮多了，其原因是（）A．光射到像上，所以像變亮了B．光反射到物體上，物體變亮了，所以像也變亮了C．光使整個空間變亮了，更便于觀察像，所以像變亮了D．光使鏡子更明亮了，所成的像也就變亮了【答案】B【解析】因為當手電筒對著像照射射時，反射光線剛好射到物體上，而物體反射出去的光線增多，因此物體變亮，像隨之也變亮，故ACD不符合題意，B符合題意。故選B。8．（2023秋·四川綿陽·八年級統(tǒng)考期末）小林用一束激光入射到一個平面鏡，并記錄入射角β及反射光與平面鏡的夾角γ，如圖所示。她改變三次入射角，各次的入射角均不相同，則此三次實驗數據里，各次實驗數據的β與γ應符合下列哪一個關系式（）A． B．C． D．【答案】B【解析】反射角是反射光線與法線的夾角，入射角是入射光線與法線的夾角，法線與平面鏡垂直，根據光的反射定律，反射角等于入射角，當入射角為β時，反射角也為β，則平面鏡與反射光線的夾角為即故B符合題意，ACD不符合題意。故選B。9．（2023秋·重慶·八年級重慶市育才中學?？计谀┤鐖D所示，一束光線與水平面成50°角入射到平面鏡上。若要使反射光線沿水平方向射出，則平面鏡與水平面的夾角（）A．一定為25° B．一定為65° C．可能為25° D．可能為50°【答案】C【解析】若反射光線水平向左射出，如下方左圖所示，反射光線與入射光線的夾角為則入射角為則平面鏡與水平面的夾角為若反射光線水平向右射出，如下方右圖所示，反射光線與入射光線的夾角為，入射角和反射角都為，則平面鏡與水平面的夾角為故C符合題意，ABD不符合題意。故選C。10．（2023秋·河北保定·八年級?？计谀┕馕廴疽呀浄Q為21世紀人們關注的問題。據測定，室內潔白平滑的墻壁能將照射在墻上的太陽光的80%反射，長時間在這樣刺眼的環(huán)境中看書學習會感到很不舒服。如果將墻壁做成凹凸不平的面，其作用之一可以使照射到墻壁上的太陽光變成散射光，達到保護視力的目的，這時利用了光的（）A．直線傳播 B．漫反射 C．鏡面反射 D．折射【答案】B【解析】使陽光在墻壁上的反射光向各個方向，在各個角度都能接收到反射光線，而且接收到的反射光不太強，從而保護眼睛，這是利用了漫反射。故ACD不符合題意，B符合題意。故選B。11．（2023秋·山東泰安·八年級統(tǒng)考期末）下列關于光現象的分析與描述正確的是（）A．漫反射的光線向四面八方反射，所以不遵循光的反射定律B．站在湖水邊，看到“魚兒”在清澈的水中游動，我們實際看到的是魚兒的實像C．遙控器是利用紫外線進行遙控的D．雨后彩虹是由于光的色散形成的【答案】D【解析】A．只要是光的反射，都遵循光的反射定律，鏡面反射和漫反射都遵循光的反射定律，故A錯誤；B．看到的魚兒實際上是魚兒反射的光經水面折射形成的虛像，故B錯誤；C．遙控器是利用紅外線進行遙控的，故C錯誤；D．雨后天空中的彩虹是陽光被空氣中的小水珠折射后，發(fā)生色散形成的，故D正確。故選D。12．（2023秋·甘肅蘭州·八年級校聯考期末）英國科學家牛頓利用實驗，觀察到“太陽光經過三棱鏡后分為紅橙黃綠藍靛紫七色光”的現象。小娟同學對此實驗中有關光學知識進一步思考，下列說法正確的是（）A．三棱鏡可以透過各種色光B．太陽光是單色光C．紅、黃、藍叫光的三原色D．驗鈔機發(fā)出的“紫外線”能使熒光物質發(fā)光從而鑒別鈔票真?zhèn)危白贤饩€”就是紫光【答案】A【解析】AB．太陽光通過三棱鏡會分解成各種色光，說明太陽光是由各種色光組成的，不是單色光，且三棱鏡可以透過各種色光，故A正確，B錯誤；C．紅、綠、藍叫光的三原色，故C錯誤；D．紫外線最顯著的性質是能使熒光物質發(fā)光，所以驗鈔機能夠鑒別鈔票的真?zhèn)危白贤饩€”不是紫光，是紫光以外的幅射，故D錯誤。故選A。13．（2023·全國·九年級專題練習）長城汽車的迎賓燈內裝有白光燈和印有彩色卡通圖案的膠片，汽車迎賓燈夜晚在地面上能投射卡通圖案，頭戴黃色帽子、身穿白色上衣的小動物，若將白光更換為紅光，則地面上圖案的顏色是（）A．黃帽紅衣 B．黃帽黃衣 C．黑帽紅衣 D．紅帽白衣【答案】C【解析】物體的顏色中，不透明物體的顏色是由它反射的色光決定的。小動物的黃色帽子只能反射黃光，白色上衣能反射所有顏色的光，用紅光照射時，黃色帽子吸收紅光，看上去是黑色的，白色上衣反射紅光，看上去是紅色。故ABD不符合題意，C符合題意。故選C。14．（2023秋·廣東河源·八年級?？计谀┫铝姓f法錯誤的是（

）A．冬季洗澡水的溫度大約是40℃B．測溫用的“額溫槍”利用了紅外線的熱效應C．人臉識別系統(tǒng)的成像原理與放大鏡原理相同D．手術室內的消毒燈，利用的是紫外線【答案】C【解析】A．人的正常體溫為37℃，洗澡水的溫度略高于體溫，在40℃左右，故A正確，不符合題意；B．人體會發(fā)出紅外線，疫情防控期間教室門口測溫使用的“額溫槍”，利用的是紅外線，故B正確，不符合題意；C．學校門口使用的人臉識別系統(tǒng)的成像原理與照相機相同，成倒立、縮小的實像，而放大鏡成正立、放大的虛像，二者的成像原理不同，故C錯誤，符合題意；D．紫外線能殺菌消毒，手術室內的消毒燈，利用的是紫外線，故D正確，不符合題意。故選C。15．（2023秋·陜西安康·八年級統(tǒng)考期末）有了光，自然界才絢麗多彩。下列有關光的說法中正確的是（）A．白塔，塔身潔白，是因為它吸收了所有的色光B．紫外線照射對人體有害，因此我們不能讓紫外線照射C．電影屏幕選用粗糙的布料，目的是避免光發(fā)生漫反射D．電視機遙控器是利用紅外線工作的【答案】D【解析】A．如果一個物體將所有射到它表面的光反射出去，它就是白色的。白塔是白色的，說明它將所有的光都反射出去了。故A錯誤；B．適當的紫外線照射對人體有益，如促進骨骼生長；過量的紫外線照射對人體有害，如使皮膚粗糙。故B錯誤；C．電影幕布選用粗糙的面料，是使放映機射到幕布上的光發(fā)生漫反射，反射光線射向四面八方，使各處的人們都能看到幕布上的影像。故C錯誤；D．紅外線不易受干擾，穿透力強，可以用來遙控。故D正確。故選D。二、填空題16．（遼寧省丹東市2021-2022學年八年級（上）期末考試物理試題）如圖所示的是我國女子10米氣步槍選手楊倩在東京奧運會上獲得首金場景，在射擊比賽時，運動員楊倩的眼睛、準星、槍口在一條直線上，是利用了光沿_____。運動員能看清氣步槍的靶子，是因為光在氣步槍的靶子表面上發(fā)生_____反射?！敬鸢浮?/p>

直線傳播

漫【解析】[1]射擊時要求“三點一線”，即眼睛、準星、靶心在同一條直線上，這樣子彈才容易命中目標，這是利用了光在均勻介質里沿直線傳播的規(guī)律。[2]氣步槍的靶子表面凹凸不平，平行光線入射到粗糙的氣步槍的靶子表面，反射光線射向四面八方，進入不同方位的人的眼睛，不同位置的人都能看到。因此光在氣步槍的靶子表面上發(fā)生了漫反射。17．（2023秋·山東聊城·八年級?？计谀┤鐖D所示，一束光在空氣和玻璃兩種介質的界面上同時發(fā)生反射和折射，其中反射光線是______（用字母表示），界面的______（選填“上”、“下”、“左”或“右”）方是玻璃。【答案】

OF

左【解析】[1]由圖可知，，所以而，根據反射角等于入射角，所以CD為法線，AB為界面，而折射光線和入射光線分別位于法線兩側，則OG一定為折射光線，EO為入射光線，OF為反射光線。[2]由圖可知，折射角為．因當光線從其它介質斜射入空氣時，折射角大于入射角，所以這束光線是由玻璃進入空氣，根據光由其他介質斜射入空氣時，折射角大于入射角可知，AB左側是玻璃。18．（2023秋·山東泰安·八年級統(tǒng)考期末）光垂直射向鏡面時，如圖所示，反射角為______°。【答案】0【解析】因當光線垂直射到平面鏡時，入射光線和法線重合，所以入射角等于0°；反射角等于入射角，反射角也為0°。19．（2023秋·河北邯鄲·八年級統(tǒng)考期末）2022年第24屆冬奧會將在北京召開。如圖所示是奧運會圣火采集裝置，它是利用___________（填“凹”或“凸”）面鏡對光具有會聚作用制成的；在奧運村道路的急拐彎處都裝上了___________（選填“平面鏡”、“凸面鏡”或“凹面鏡”），以減少事故的發(fā)生。在道路兩側都有指示牌，人們能從不同方向看到指示牌，是因為光在指示牌上發(fā)生了___________（選填“鏡面反射”或“漫反射”）。【答案】

凹

凸面鏡

漫反射【解析】[1]奧運會圣火采集裝置為凹面鏡，凹面鏡對光線具有會聚作用，凸面鏡對光線有發(fā)散作用。[2]利用光的反射規(guī)律，在奧運村道路的急拐彎處裝上凸面鏡，可以擴大視野，以減少事故的發(fā)生。[3]人們能從不同方向看到指示牌，這說明反射光線射向四面八方，光在指示牌上發(fā)生了漫反射。三、作圖題20．（2023秋·廣西欽州·八年級校聯考期末）如圖所示，一束光線AO與水平方向成30°角斜射到平靜的水面上。畫出：（1）入射光線AO的反射光線OB并標出反射角的大?。唬?）入射光線AO的折射光線OC的大致方向。【答案】【解析】圖中入射光線與水面的夾角為30°，故入射角為θ=90°-30°=60°由于反射角等于入射角，故反射角為60°。先過入射點O垂直水面作出法線，反射角等于入射角，在空氣中法線的右側畫出反射光線；光由空氣斜射進入水中時，折射光線向靠近法線方向偏折，折射角小于入射角，據此完成光路，如下圖所示：四、綜合題21．（2023秋·北京·八年級北京二中?？计谀╅喿x文章，回答后面的問題銅鏡傳統(tǒng)的中國鏡是銅鏡，以圓形居多，方形鏡較少。當然，也有少數鐵鏡。鏡面平整光滑，鏡背有反映中國文化特色的紋飾圖案、文字，并鑄有鈕，以便懸掛或插植。鈕鏡不僅是中國，而且是整個東方文化的傳統(tǒng)，它區(qū)別于古埃及和歐洲的柄鏡。對于平面鏡和凸面鏡的區(qū)別，早在戰(zhàn)國時期，《墨經》已對它的成像情形做了科學的討論?！赌洝氛J為，以鏡照人臉容，整肅衣冠，平面鏡不得小于人臉。否則，按照對稱性原理，就照不全臉面。若將鏡面做成微凸，則鏡子就可以小些，且節(jié)省了制鏡原料。對此，宋代沈括做了極好的解釋。他在《夢溪筆談器用》中寫道：古人鑄鑒，鑒大則平，鑒小則凸。凡鑒洼，則照人面大，凸則照人面小。小鑒不能全納人面，故令微凸，收人面令小，則鑒雖小而能全納人面。仍復量鑒之小大，增損高下，常令人面與鑒大小相若。此工之巧智。沈括在此比較了平面鏡、凹面鏡（“鑒洼”）和凸面鏡三者成像情形。平面鏡若小，則“不能全納人面”，而凸面鏡“雖小而能全納人面”。他進一步指出，在鏡的粗坯制成后，“復量鑒之小大”，在鏡上“增損高下”，即改變其曲率半徑，從而可使“人面與鑒大小相若”。這是極符合光學原理的敘述。因為球面鏡的物距U、放大率的數值M、曲率半徑R有以下關系：。當物距U取一