专题02 光学（讲练）-解析版

学而优教有方专题02光学目录考情分析 2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【核心提炼·考向探究】 8【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【核心提炼·考向探究】 18【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【核心提炼·考向探究】 29【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【核心提炼·考向探究】 39【题型特训·命题预测】 40

考点要求课标要求命题预测光的直线传播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。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。2.3.5了解凸透镜对光的会聚作用和凹透镜对光的发散作用。探究并了解凸透镜成像的规律。了解凸透镜成像规律的应用。1.3.3了解人类探索太阳系及宇宙的大致历程，知道人类对宇宙的探索将不断深入，关注人类探索宇宙的一些重大活动。考查光的直线传播。命题点有：光的直线传播条件、光的直线传播现象、小孔成像、作图等。命题情境源于社会生活，考查学生的知识应用能力。考查题型有选择题、填空题，有时也会出现作图题。光的反射光的反射是常考热点。命题点主要集中在：生活中光的反射现象、光的反射规律、利用光的反射作图、探究光的反射规律、镜面反射和漫反射等。命题情境源于教材图片、教材事例以及生活，考查学生的科学探究能力和分析问题、解决问题的能力。考查题型较多，有：选择题、填空题、作图题和实验探究题等。平面镜成像特点及应用命题点有：平面镜成像规律及应用、利用平面镜成像规律作图、探究平面镜成像规律等。考查题型有：填空题、实验探究题、作图题，有时也会出现选择题。光的折射光的折射是一种重要的光现象，考题也较多。命题点有：光的折射及应用、生活中常见的光的折射现象、光的折射作图等。考查题型主要是选择题、填空题、作图题，有时也会出现实验探究题。光的色散考查光的色散现象，红外线和紫外线的特点和应用。命题点有：认识光的色散、生活中光的色散现象、复色光与单色光（三原色）等。其常见题型主要是选择题和填空题。透镜及其对光的作用对凸透镜和凹透镜的判断、凸透镜和凹透镜对光的作用和作图是近几年中考选择题、填空题、作图题的出题方向。命题点有：认识透镜对光的作用、透镜在生活中的应用、利用透镜的三条特殊光线作图等。凸透镜成像规律及应用凸透镜成像规律的实验与应用，是中考考查的重点；成像规律的总结、实验方法的运用和改进是实验题的重点考查方向。考查题型较多，有：选择题、填空题、作图题和实验探究题等。眼睛与眼镜考查题型主要集中在选择题、填空题。命题点有：眼睛的成像原理、近视眼与远视眼的成因及矫正方法等。

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．1.5×1019mC．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CD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。实验次数123入射角反射角（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。知识概念理解光的直线传播光在同种均匀介质中沿直线传播。真空中光速c=3.0×108m/s。有关现象：影子、日食、月食、小孔成像等。光的反射定律三线共面、两线分居、两角相等。在反射现象中，光路是可逆的。镜面反射和漫反射镜面反射和漫反射都遵循反射定律。平面镜成像特点平面镜所成的像的大小与物体的大小相等，像和物体到平面镜的距离相等，像和物的连线与镜面垂直。平面镜成虚像。利用数学对称知识，成像规律也可表述为：平面镜所成的像与物体关于镜面对称。平面镜的应用利用平面镜来成像、改变光的传播方向。家用穿衣镜；医生检查牙齿的小镜子等。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/sD．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ONC．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101.2m/s1200【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t小明步行速度（4）高铁的平均速度为v所用时间为t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；实验次数1234入射角10°20°30°40°折射角15.1°30.7°48.6°73.8°（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。知识概念理解光的折射1.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。2.折射规律三线共面、两线分居、空气中的角大。3.折射现象池水变浅、筷子折断、海市蜃楼等。1.光在同种不均匀介质中传播时，也会发生折射现象。如太阳光穿过大气层时传播方向会发生改变。2.光垂直射入介质中时，传播方向不变。3.折射时光路可逆。光的色散1.太阳光经过三棱镜后，被分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等七种颜色的光，这种现象叫光的色散。2.现象：彩虹；彩色的肥皂泡等。3.把红、绿、蓝三种色光叫做色光的三原色。1.光发生色散的实质是光的折射现象。2.红、绿、蓝三种色光按不同的比例混合可以产生各种不同的色光，但是自然界中的红、绿、蓝三种颜色的光无法用其他颜色的光混合的。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（）AABCDA．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（） ABCD【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入射角α30°45°60°折射角β21°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；④2.13；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15cmB．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>2f①2f>15.0cm>f②由①和②得到7.5cm<f<15.0cm故AB错误；C．实验中，燃烧的蜡烛逐渐变短，向下运动，蜡烛成倒立的像，所以光屏上的像逐渐向上移动，故C错误；D．保持错烛和光屏的位置不动，根据光路可逆可知，将凸透镜放到35cm处，此时物距等于原来的像距，像距等于原来的物距，光屏上能成倒立放大的实像，故D正确。故选D。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<u<2f”或“u<f”）；（2）当小海将蜡烛移至35cm刻度线处时，应向移动光屏，才能在光屏上成清晰的倒立、（选填“放大”“等大”或“缩小”）的像；（3）依据上述实验规律，小海判定：透过水球看到王亚平倒立、缩小的像时，她到水球球心的距离u与水球透镜焦距f的关系满足（选填“u>2f”“f<u<2f”或“u<f”）；（4）凸透镜在生活中有许多应用，请列举一例：。【答案】（1）实，u>2f；（2）右，放大；（3）u>2f；（4）见详解。【详解】（1）图乙所示位置，物距为u=50.0cm-20.0cm=30.0cm焦距为10cm，此时物距u与焦距f的关系是u>2f，根据凸透镜成像规律，烛焰恰好在光屏的中心成清晰的倒立、缩小的实像。（2）当小海将蜡烛移至35cm刻度线处时，物距为u′=50.0cm-35.0cm=15.0cm物距与焦距的关系为f<u<2f，根据凸透镜成像规律，此时像距为u>2f，即像距变大，像变大，应向右移动光屏，才能在光屏上成清晰的倒立、放大的实像。（3）根据凸透镜成像规律，透过水球看到王亚平倒立、缩小的实像，表明物距大于2倍焦距，所以她到水球球心的距离u与水球透镜焦距f的关系满足u>2f。（4）很多光学元件的镜头都要用到凸透镜，在生活利用凸透镜成像规律工作的有照相机、投影仪、放大镜等。1.透镜的三条特殊光线的重要性（1）透镜的三条特殊光线是关于透镜的作图题的基础。无论是根据透镜作光路图还是根据光路图画透镜，都需要通过三条特殊光线做出判断和解答。（2）关于三条特殊光线，需要记住各自特点，更需要把凸透镜的特殊光线和凹透镜的特殊光线加以区分，记住两种透镜对光的作用的不同。2.透镜作图时的注意事项（1）对于透镜：是会聚透镜还是发散透镜，关键是看折射光线比入射光线是远离主光轴还是靠近主光轴。（2）对于光线：①一定要用尺规作图；②一定不要遗漏光线的箭头；③平行于主光轴的光线经凹透镜发散后，出射光线的反向延长线一定相交在另一侧焦点上，并且反向延长线要用虚线表示。3.注意两点，正确解答凸透镜成像实验探究题（1）凸透镜、光屏和烛焰的中心应在同一高度上。（2）若在实验中怎样移动光屏都得不到像，可能原因有：①蜡烛没有在凸透镜的一倍焦距之外；②烛焰、凸透镜和光屏三者的中心不在同一高度上；③蜡烛到凸透镜的距离稍大于焦距，导致像距过大，光屏不能移动到能够接收到像的位置。知识概念理解凸透镜①中间厚、边缘薄的透镜叫凸透镜。②凸透镜对光有会聚作用，又叫会聚透镜。③三条特殊光线。凹透镜①中间薄，边缘厚的透镜叫凹透镜。②凹透镜对光有发散作用，又叫发散透镜。③三条特殊光线。凸透镜成像的规律物距u像的性质物与像的位置像距v光屏能否承接u>2f倒立缩小实像异侧2f>v>f能u＝2f倒立等大实像异侧v＝2f能f<u<2f倒立放大实像异侧v>2f能u＝f不成像u<f正立放大虚像同侧|v|>u不能1.物理课上，同学们用凸透镜观察周围的物体，透过凸透镜不能看到的像是（）

A．正立放大的像 B．正立缩小的像C．倒立放大的像 D．倒立缩小的像【答案】B【详解】AB．当u＜f，成正立放大的虚像，故A不符合题意，B符合题意；C．f＜u＜2f,成倒立放大的实像，应用于幻灯机，故C不符合题意；D．当u>2f，成倒立缩小的实像,应用于照相机，故D不符合题意；故选B。2.如图所示，让一束平行光经过一凸透镜，在光屏上得到一个最小、最亮的光点。小明用此透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验，下列说法不正确的是（）

A．当物体距离透镜8cm时，成正立的像B．当物体距透镜16cm时，成倒立、放大的实像C．当物体从距离透镜20cm处远离透镜移动时，所成的像逐渐变小D．当物体从距离透镜20cm处靠近透镜移动时，要得到清晰的像应使光屏靠近透镜【答案】D【详解】根据平行光测焦距的方法，由图可知，凸透镜的焦距为10cm；A．当物体距透镜8cm时，物距小于一倍焦距，成正立放大的虚像，故A正确，不符合题意；B．当物体距透镜16cm时，物距大于一倍焦距小于二倍焦距，成倒立放大的实像，故B正确，不符合题意；C．物距大于二倍焦距成倒立缩小实像，当物体从距透镜20cm处远离透镜的方向移动时，所成的像逐渐变小，即物远像近像变小，故C正确，不符合题意；D．凸透镜成实像时，物近像远像变大；故当物体从距透镜20cm处靠近透镜移动时，要得到清晰的像应使光屏远离透镜，故D错误，符合题意。故选D。3.如图所示，凸透镜位于P处（图中未画出）位置不变，移动蜡烛，光屏先后在P同侧的甲、乙两处得到烛焰清晰的像，且甲处的像比乙处大，则（）A．甲处可能成的是虚像 B．乙处像可能是放大的C．P点位置在甲的左侧 D．蜡烛的移动方向向左【答案】B【详解】ACD．由题意可知，光屏先后在P同侧的甲、乙两处得到烛焰清晰的像，且甲处的像比乙处大，根据物距变大，像距变小，像变小可知，像在不断的靠近凸透镜，因此凸透镜在乙的右侧，蜡烛在凸透镜的右侧，此时蜡烛在远离凸透镜，因此蜡烛向右移动；由于甲处的像成在光屏上，因此甲处只能成实像，故ACD不符合题意；B．由于题干未提供物距和凸透镜的焦距，若物距大于1倍焦距小于2倍焦距，乙处成放大的实像；若物距大于2倍焦距，成缩小的实像；若物距等于2倍焦距，成等大的实像，故B符合题意。故选B。4．【新科技】光刻技术是现代半导体集成电路的关键一环，其工作原理如图所示。光源发出强紫外光，调整镂空掩膜版和缩图透镜之间的距离，使光通过二者后，恰好能在硅片上成清晰的像，从而实现纳米级集成电路的“雕刻”，下列说法错误的是（）A．缩图透镜是凸透镜B．在硅片上形成的像是实像C．此成像原理与显微镜物镜的成像原理相似D．若将掩膜版靠近缩图透镜，为成清晰像，应将硅片远离缩图透镜【答案】C【详解】A.根据图示可知，缩图透镜对光线具有会聚作用，是凸透镜，故A正确，不符合题意；B.硅片相当于光屏，能承接实像，所以成的是实像，故B正确，不符合题意；C.由图可知要制造出含有众多元件的集成电路，则掩膜上的电路在硅片上的像应变小，所以可知该凸透镜成倒立、缩小的实像，而显微镜的物镜成倒立、放大的实像，二者的成像原理不同，故C错误，符合题意；D.若将掩膜版靠近缩图透镜，物距变小，像距应变大，为成清晰像，应将硅片远离缩图透镜，故D正确，不符合题意。故选C。5.【传统文化】西汉时期的《淮南万毕术》中，记载有“削冰令圆，举以向日，以艾承其影，则火生。”其中“削冰令圆”是把冰削成透镜；“以艾承其影”是把“艾”（易燃物）放在透镜的上。【答案】凸，焦点。【详解】凸透镜对光线有会聚作用，因此“削冰令圆”是把冰削成凸透镜。“以艾承其影”是把“艾”（易燃物）放在透镜的焦点上，凸透镜对光线有会聚作用，会将艾点燃。6.【新情境】如图，将印有杭州亚运会图案的透明胶片，贴在发光手电筒前端玻璃上，正对着焦距为10cm的凸透镜调整位置，墙上出现一个清晰放大的“像”，该“像”相对于胶片上的图案是（选填“正立”或“倒立”）的，墙壁到凸透镜的距离满足的条件是。我们从不同角度都能看到墙上的“像”，是因为光发生了。【答案】倒立大于20cm漫反射【详解】由题意知，墙上出现一个清晰放大的“像”，则该“像”是实像，实像是倒立的。墙壁上成倒立放大的实像，此时的像距大于二倍焦距。，即墙壁与透镜的距离在20cm之外。白墙相当于光屏，白墙的表面凹凸不平，发生漫反射，反射光线射向四面八方，我们从不同角度都能看到墙上的“像”。7.（2023·辽宁抚顺·中考真题）如图所示，Sʹ是光源S在平面镜中的像。光线是光源S发出的光线经平面镜反射后，平行于凸透镜主光轴射向凸透镜的光线。请画出：

（1）光源S的位置；（2）反射光线a对应的入射光线；（3）光线a经凸透镜折射后的折射光线。【答案】见右图。

【详解】（1）根据平面镜成像特点，首先做像Sʹ关于镜面的对称点S，即为光源S的位置，标出虚线和直角；（2）反射光线a与镜面的交点为入射点，连接光源S和入射点，标出箭头，即为反射光线a对应的入射光线；（3）光线a是平行于凸透镜主光轴的光线，经凸透镜折射后的折射光线过焦点。如图所示：8．（2023·广东广州·统考中考真题）如图，凸透镜的光心在0cm处，物体MN上M发出的光线b经过光心，M发出的光线c经过凸透镜后的光线平行于主光轴。

①画出b经过光心后的光线；。②该凸透镜的焦距为cm；MN经凸透镜成的像相对于MN是（选填“放大”“缩小”“等大”）、（选填“正立”“倒立”）的像。【答案】①见下图；②10，小，倒立。【详解】过凸透镜光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变，据此画出光线b经光心后的光线，如图所示。由图可知，光线c经凸透镜折射平行于主光轴，光线c与主光轴的交点即为焦点，光心O到这一点的距离为焦距，则该凸透镜的焦距为10cm。由图知，物距u=25cm，u>2f，根据凸透镜成像规律可知此时成倒立缩小的实像，即物体MN经凸透镜成的像相对于物是缩小的倒立的。

9.（2023·湖北武汉·统考中考真题）用F为焦点，探究焦距为f的凸透镜成像规律，在实验中；

（1）发光物体和凸透镜的位置如图所示，图中光屏未画出，光屏上所成清晰的像在图中（填数字序号）区域，像的箭头方向是竖直向的，像的大小比发光物体要；（2）将光屏放在凸透镜右侧，发光物体放在A处，发现无论怎样调整光屏的位置，在光屏上都无法得到发光物体的像。撤去光屏，从凸透镜右侧向凸透镜看去，观察到发光物体的像，此像到凸透镜的距离（填“大于”“等于”或“小于”）发光物体到凸透镜的距离。【答案】（1）③，下，小；（2）大于【详解】（1）如图所示，发光物体到凸透镜的距离即物距大于二倍焦距，根据凸透镜成像规律，像距大于一倍焦距小于二倍焦距，故②④排除；又因为发光物体在透镜主光轴上方，根据过透镜光心的光线不改变传播方向可知像的位置在主光轴下方，故光屏上所成清晰的像在图中③的区域。根据凸透镜成像规律，当物距大于二倍焦距，成缩小、倒立的实像，所以像的箭头方向是竖直向下的；像的大小比发光物体要小。（2）当物距小于一倍焦距时，我们在凸透镜右边看到的那个正立、放大的虚像是由光经过凸透镜的折射光线的反向延长线交点形成的，像在物的后方，故像到透镜的距离大于物体到透镜的距离。10.某实验小组在“探究凸透镜成像规律”的实验中：（1）实验前要调整烛焰、透镜和光屏的中心大致在，目的是使像成在光屏的中央。（2）移动蜡烛和光屏到如图所示位置，光屏上出现了烛焰清晰的像（像未画出），生活中的（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）就是这一成像原理的应用。（3）实验过程中，小明同学不小心用手指指尖触摸到了凸透镜，这时光屏上（选填“会”或“不会”）出现指尖的像。（4）实验一段时间后，蜡烛燃烧变短。要使像仍然成在光屏的中央，应将光屏向（选填“上”或“下”）移动。（5）另外一个实验小组用由几个发光二极管做成的“F”字样的发光体代替蜡烛进行实验，你认为其好处是（写出一点即可）。【答案】同一高度投影仪不会上可以增加物体的亮度，使成像更清晰【详解】（1）将蜡烛、凸透镜和光屏依次放在光具座上，点燃蜡烛后，为了使像成在光屏的中央，应该调整烛焰、透镜和光屏的中心大致在同一高度。（2）由题图可知，此时物距小于像距，凸透镜成倒立、放大的实像，应用为投影仪。（3）用手指指尖触摸到了凸透镜，手指处于凸透镜的1倍焦距以内，故此时成虚像，不能成在光屏上，所以在光屏上不能看到手指尖的像。（4）蜡烛变短了，光屏上的像会向上移动，要使像成在光屏的中央，根据过光心的光线传播方向不改变，可将凸透镜向下移动，或光屏向上移动。（5）由发光二极管做成的“F”字样的发光体比烛焰的亮度更大、更环保，更容易看出倒立的实像不仅是上下相反、而且是左右相反；同时蜡烛燃烧有火焰，不如发光二极管安全；火焰在有风的时候会晃动，同时蜡烛会越烧越短，而二极管不会。考点四凸透镜成像规律的应用考法01凸透镜成像规律的应用1.（2023·西藏·中考真题）中国航天员王亚平在离地球表面约400km的“天宫”空间站上通过天地连线，给同学们展示了一堂精彩的科学课。如图为王亚平老师做“水球”实验时的情景，下列说法正确的是（）

A．“水球”相当于凸透镜 B．“水球”对透过它的光有发散作用C．王亚平远离“水球”时，她的像会变大 D．图中通过“水球”看到王亚平的像是虚像【答案】A【详解】ABD．王亚平面前的水球相当于凸透镜，凸透镜对光线有会聚作用，此时的“倒影”是通过凸透镜成的倒立的、缩小的实像，故A正确、BD错误；C．王亚平远离“水球”时，物距变大，像距变小，像变小，故C错误。故选A。2.（2021·河南·中考真题）图为投影式电子白板，它利用投影机将画面投影到屏幕上，投影机的镜头相当于一个凸透镜，下列说法正确的是（）A．投影机的镜头与近视眼镜为同一种透镜B．光经投影机的镜头成像利用的是光的折射C．画面经投影机镜头成的是正立放大的虚像D．屏幕上的丰富色彩由红、白、蓝三种色光混合而成【答案】B【详解】A．投影机的镜头是凸透镜，近视眼镜是凹透镜，故是不同的透镜，故A错误；B．光经投影机的镜头成像利用的是光的折射，光经过透镜发生折射，故B正确；C．画面经投影机镜头成的是倒立的放大的实像，故C错误；D．屏幕上的丰富色彩由红、绿、蓝三种色光混合而成，故D错误。故选B。3．（2022·山东淄博·中考真题）探究凸透镜成像规律实验中，蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示，烛焰在光屏上恰好成一清晰的像。应用此成像规律工作的是（）A．照相机 B．投影仪 C．放大镜 D．潜望镜【答案】A【详解】由图可知，物距大于像距，u＞2f时，凸透镜成倒立缩小的实像，生活中的照相机是根据这个原理工作的，故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。考法02眼睛和眼镜显微镜和望远镜1．（2022·广西柳州·中考真题）人的眼球结构如图所示，眼睛的成像原理跟（选填“凸”或“凹”）透镜类似，其中相当于光屏。【答案】凸，视网膜。【详解】人的眼球好像一架照相机，晶状体和角膜共同作用相当于一个凸透镜，它把来自物体的光会聚在视网膜上，形成物体倒立缩小的实像，视网膜相当于光屏。2.（2020·湖南常德·中考真题）如图关于透镜的应用，下列说法中正确的是（）ABCDA．凹透镜可以矫正远视眼 B．凸透镜可以矫正近视眼C．显微镜的目镜成正立放大的虚像 D．望远镜的目镜成正立放大的实像【答案】C【详解】A．凹透镜可以矫正近视眼，故A错误；B．凸透镜可以矫正远视眼，故B错误；C．显做镜的目镜成正立放大的虚像，故C正确；D．望远镜的目镜成正立放大的虚像，故D错误。故选C。3．（2023·四川成都·中考真题）“因为有了光，自然界才绚丽多彩，世界才生机勃勃……”，下列对光现象描述正确的是（

）A．太阳发出的光沿直线传播到达学校操场B．太阳光照在人身上的反射不遵循光的反射定律C．通过天文望远镜看到月球环形山，此时像与物等大D．白光经三棱镜分解成的彩色光，可通过凸透镜合成白光【答案】D【详解】A．光从太阳处发出，经过的不是同种均匀介质，则不是沿直线传播到达学校操场，故A错误；B．无论是镜面反射还是漫反射，都遵循光的反射定律，故B错误；C．天文望远镜看到的是倒立、缩小的实像，故C错误；D．白光被三棱镜分解成七种颜色的色光，由于凸透镜对光有会聚作用，七种颜色的色光经过凸透镜会复合成白光，故D正确。故选D。4.（2022·辽宁锦州·中考真题）小明做“探究凸透镜成像规律”的实验。（1）如图甲所示，将一束平行光正对凸透镜照射，光屏上出现一个最小、最亮的光斑，则凸透镜的焦距f=cm；（2）小明在某次实验中，将蜡烛、凸透镜、光屏放在光具座上如图乙所示的位置，光屏上呈现清晰的像，此像是倒立、的实像，生活中（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）就是依据此成像原理制成的；（3）保持蜡烛位置不变，移动凸透镜至如图丙所示位置，则人眼在图中（选填“A”或“B”）处能观察到烛焰的像；（4）小明在图乙中烛焰和凸透镜之间的适当位置放一副眼镜，发现光屏上原本清晰的像变模糊了。将蜡烛向靠近凸透镜方向移动适当距离后，光屏上再次得到清晰的像，则该眼镜是（选填“近视”或“远视”）眼镜。【答案】（1）10.0；（2）放大，投影仪；（3）B；（4）远视.【详解】（1）由图可知，平行光线经过凸透镜后会聚于一点，这一点就是焦点；焦点到光心的距离是焦距，由图可知，该凸透镜的焦距为f=50.0cm-40.0cm=10.0cm（2）由乙图可知，物距u=15.0cm，由于f<u<2f，所以光屏上成的是倒立、放大的实像，生活中投影仪就是依据此成像原理制成的。（3）保持蜡烛位置不变，移动凸透镜至如图丙所示位置，此时物距u=7.0cm<10.0cm根据凸透镜成像规律可知，此时成正立、放大的虚像，像与物位于凸透镜的同侧，所以人眼在图中B处能观察到烛焰的像。（4）在图乙中烛焰和凸透镜之间的适当位置放一副眼镜，发现光屏上原本清晰的像变模糊了。将蜡烛向靠近凸透镜方向移动适当距离后，光屏上再次得到清晰的像，说明所放的透镜对光有会聚作用，是凸透镜，而远视眼镜片是凸透镜制成的，所以该眼镜是远视眼镜。1.类比法认识眼睛视物原理眼睛的晶状体相当于凸透镜，视网膜相当于承接像的光屏,物体在视网膜上成倒立、缩小的实像。将凸透镜与眼睛结合比较，建立凸透镜成像模型可以帮助我们更好地认识眼睛视物原理。2.注意两点，灵活应对有关放大镜的考题（1）物体和它通过放大镜成的像在放大镜的同侧。（2）放大镜离物体越近，所成像越小，放大镜离物体越远，所成像越大。3.巧类比，辨析显微镜、望远镜成像解答此类题目的关键是热记显微镜、望远镜中的物镜与目镜的成像情况：知识概念理解眼睛①晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜；视网膜相当于照相机的胶片；②物体经晶状体和角膜折射后，在视网膜上形成一个倒立、缩小的实像。眼球好像一架照相机。近视眼近视眼的晶状体太厚，折光能力太强，像在视网膜前。需佩戴凹透镜矫正。远视眼远视眼的晶状体太薄，折光能力太弱，像在视网膜后。需佩戴凸透镜矫正。透镜的应用（1）照相机：①照相机成缩小、倒立的实像；②像距小于物距；③像与物体位于凸透镜的异侧。拍摄近处景物时，镜头往前伸，离胶片远一些，像会变大。（2）投影仪：①投影仪成放大、倒立的实像；②像距大于物距；③像与物体位于凸透镜的异侧。要使屏幕上的图像大些，胶片靠近镜头，同时投影仪远离屏幕。（3）放大镜：①放大镜成放大、正立的虚像；②像距大于物距；③像与物体位于凸透镜的同侧。若使像变大时，增大放大镜与物体之间的距离。（4）显微镜：①物镜：靠近被观察物体的凸透镜，焦距短，相当于投影仪的；②长的放大镜。（5）望远镜：①物镜：相当于照相机的镜头，成倒立、缩小的实像；②目镜：相当于放大镜，把物镜所成的像A再放大一次，成正立、放大的虚像。1．（2022·北京·中考真题）小京通过焦距为10cm的凸透镜看到了提示牌上“关灯”两字放大的像，如图所示。下列说法正确的是（）A．“关灯”两字放大的像是实像B．提示牌上“关灯”两字在凸透镜的焦点上C．提示牌上“关灯”两字到凸透镜的距离小于10cmD．提示牌上“关灯”两字到凸透镜的距离大于20cm【答案】C【详解】由图可知，像是正立的，所以成正立放大的虚像，由凸透镜成像规律可知，当物距小于一倍焦距时，成正立放大的虚像，由于该凸透镜焦距为10cm，所以提示牌上“关灯”两字到凸透镜的距离小于10cm，故ABD错误，C正确。故选C。2.学校在常态化疫情防控中，都配置了全自动红外线摄像测温系统。如图所示。当同学们通过测温道道时，该系统就能自动、快速、准确地测量体温，并对检测出发烧的同学发出报警。下列判断中正确的是（）A．同学们必须位于镜头焦距以内B．当某同学体温为36.5℃时，系统会报警C．红外线肉眼看不见，不是光D．人体温度越高，辐射出的红外线越强【答案】DB．36.5℃为正常体温，系统不会报警，故B错误；C．红外线是不可见光，肉眼看不见，故C错误；D．红外线具有热效应，温度越高的物体辐射的红外线越强，故人体温度越高，辐射出的红外线越强，故D正确。故选D。3.如图，是我国自主研制的某新型战斗机上的光电搜索跟踪系统。该系统功能与人眼相似，能为战斗机提供感知外界的“视觉”，系统内置的光电传感器，相当于人眼的视网膜，最外层窗口和传感器之间的光学元件，相当于人眼的晶状体。关于该系统说法不正确的是（）

A．该系统的光学元件相当于一个凸透镜B．该系统在光电传感器上成的是倒立、放大的实像C．周围景物通过该系统成像时，景物到镜头的距离大于镜头的2倍焦距D．该系统的成像原理与照相机的成像原理相同【答案】B【详解】A．人眼的晶状体相当于一个凸透镜，所以该系统的光学元件相当于凸透镜，故A不符合题意；B．人眼在成像时，成倒立缩小的实像，所以次光学元件也成倒立缩小的实像，故B符合题意；C．根据凸透镜成像规律，成倒立缩小实像时，物距要大于凸透镜的二倍焦距，故C不符题意；D．该系统成倒立缩小的实像，所以与照相机成像原理相同，故D不符合题意。故选B。4．如图是近视眼及其矫正的光路图，下列说法不正确的是（

）

A．近视眼的成像原理和小孔成像的原理相同B．近视眼看远处的物体，像成于视网膜前C．近视眼用凹透镜矫正D．为预防近视，读写时眼睛与书本的距离应保持在25cm左右【答案