2017年度中考物理（光的折射 光的色散及看不见的光）一轮复习题 7页

第 3 讲 光的色散及看不见的光 考纲要求 备考指津 1.通过实验，探究并了解光的折射定律； 会利用光的折射规律解释有关现象并能根 据光的折射定律作图。 2．通过观察和实验，知道白光是由各种色 光混合成的，比较色光混合与颜料混合的 不同现象；会辨别物体的颜色。 光的折射定律及作图、利用光的折射定律 解释日常生产生活中的现象、红外线和紫 外线的应用是中考的热点问题。预计在今 后的中考中，将注重对物理知识应用能力 的考查及实验探究能力的考查，因此各种 光现象的辨别、光现象的解释及光的折射 定律的实验探究，将是中考的重点。 考点 1 光的折射 (1)光的折射规律可以表述为“同平面，居两侧，角不同，路可逆”。居两侧：在法线 两侧，在两种介质界面两侧；角不同：在光速较大的介质中角较大。 (2)光射到两种介质的界面上，同时发生反射和折射。 (3)光的反射和折射的异同点 光的反射 光的折射 相 同 点 ①三线共面 反射光线和折射光线都与对应的入射光线、法线在同一平 面上 ②居两侧 反射光线、折射光线都与对应的入射光线分居在法线两侧 ③两角关系 反射角和折射角都随对应的入射角的增大而增大，随对应 入射角的减小而减小 ④光路可逆 光在反射和折射时光路都是可逆的 不 同 点 ①介质方面 反射光线跟入射光线在 同种介质中 折射光线跟入射光线在不同介 质中 ②角度方面 反射角始终等于入射角 折射角与入射角一般不相等，其 大小关系跟光是从空气射入其 他介质，还是从其他介质射入空 气有关，只有当光垂直界面入射 时，折射角和入射角才相等，都 等于零度 考点 2 光的色散 看不见的光 (1)光的色散 太阳光通过棱镜折射后分解，在承接的白屏上形成一条彩色的光谱，颜色依次是红、橙、 黄、绿、蓝、靛、紫，这种现象叫光的色散，表明白光是复色光。 (2)三原色 色光的三原色是红、绿、蓝；颜料的三原色是品红、黄、青。色光三原色混合为白光， 颜料三原色混合为黑色。 (3)物体的颜色 ①透明物体的颜色：无色透明体(如空气、水等)可以让各种色光透过；有色透明体只允 许 跟它同样颜色的色光透过，其他色光几乎都被吸收，如红色玻璃只能透过红光，而吸收 其他色光。即透明体的颜色由它透过的色光决定。 ②不透明物体的颜色：不透明体的颜色由它反射的色光决定。如红色物体只反射红光， 而吸收其他色光。白色物体可以反射各种色光；黑色物体吸收各种色光。 (4)红外线 光谱上红光以外的部分叫红外线，主要特性是热效应显著，主要应用有：红外测温仪、 红外夜视仪、红外烤箱、红外遥控等。 (5)紫外线 光谱上紫光以外的部分叫紫外线，主要特性是：化学作用强，易使底片感光；生理作用 强，能杀菌；具有荧光效应，可以识别防伪标记。 1．2011 年 5 月 9 日，海口市沿海惊现海市蜃楼。海市蜃楼现象的产生是由于( )。 A．光的折射 B．光的反射 C．光的直线传播 D．光的色散 2．如图所示，一束单色光从空气射到玻璃三棱镜的 AB 面，请画出从 AC 面出射的折射 光线。 3．如图甲所示，让一束太阳光通过棱镜射到白屏上，在光屏上就形成一条彩色光带， 其颜色自上而下依次是________________不同颜色的光。若在白屏上贴一张红纸(图乙)，则 光屏上就出现________。 甲 乙 4．在太阳光下，我们能看到鲜艳的黄色的花是因为( )。 A．花能发出黄色的光 B．花能反射太阳光中黄色的光 C．花能发出白色的光 D．花能吸收太阳光中的黄色光 例谈光学作图问题 光学作图是初中物理的重点问题，在中考中经常出现。 【例 1】(2011·西宁中考)如图所示，是一光源 S 发出的光，经平面镜反射后的两条反 射光线。请在图中确定点光源 S 的位置，并完成光路图。 解析：反向延长两条反射光线，交点就是 S 在平面镜中的虚像 S′，根据平面镜成像的 对称性得到光源 S 的位置。 答案：如图所示 此类试题主要是考查综合运用光学知识的能力。多数题以画光路图为主，解答这样的习 题时要注意三点：①分清光的反射与折射现象；②分清实线与虚线；③分清三个不同的角(入 射角、反射角与折射角)及它们的大小关系。 【例 2】 如图，光线 AB 射向玻璃板，请作出光线在玻璃板左右界面处发生折射的光路 图。 解析：根据光的折射规律，光从空气斜射入玻璃时，折射角小于入射角，光从玻璃斜射 入空气时，折射角大于入射角，可画出两条折射光线。 答案：如图所示： 在中考中光学作图的重点主要集中在运用光的反射和折射定律、平面镜成像特点和凸透 镜成像规律作图三类。 1．(2012·江苏扬州中考)如图所示的四种现象中，属于光的折射现象的是( )。 2．(2012·山东烟台中考)下列事例中，属于紫外线应用的是( )。 A．夜视仪 B．遥控器 C．验钞机 D．全自动感应水龙头 3．(2012·安徽中考)一束光从空气斜射到某液面上发生反射和折射，入射光线与液面 成 30°角(如图)，反射光线与折射光线的夹角为 83°，则反射角的大小为________，折射 角的大小为________。 4．(2011·江苏南京中考)如图所示，小明将一枚硬币放在碗的底部，眼睛在 A 处恰好 看不到它。 (1)小明看不到硬币，这是因为光在均匀介质中沿________传播； (2)将平面镜放到碗边适当的位置，小明在 A 处通过平面镜看到了硬币的虚像，这是利 用了光的________现象； (3)沿碗壁缓缓向碗中加水，小明在 A 处也能看到硬币的虚像，这是利用了光的________ 现象。 5．(2011·广东广州中考)如图所示，一束光线垂直射到玻璃砖的一个面上。作出这束 光线进入玻璃砖内的径迹和从斜面离开玻璃砖后的大致径迹。要求在斜面处标出法线。 6．(2011·湖北武汉中考)钞票的某些位置用荧光物质印上了标记，在紫外线下识别这 些标记，是一种有效的防伪措施。某同学在较暗的环境中做了下列三次实验： (1)如图甲所示，他用紫外线灯照射面值为 100 元的钞票，看到“100”字样发光。这表 明紫外线能使________发光。 (2)如图乙所示，他用紫外线灯照射一块透明玻璃，调整透明玻璃的位置和角度，看到 钞票上的“100”字样再次发光。这表明紫外线能被透明玻璃________。 (3)如图丙所示，他把这块透明玻璃放在紫外线灯和钞票之间，让紫外线灯正对玻璃照 射，在另一侧无论怎样移动钞票，“100”字样都不发光。他做这次实验是为了探究 ___________。 1．下列现象中属于光的折射现象的是( )。 A．小孔成像 B．岸边的树木在水中的倒影 C．海市蜃楼 D．我们能从不同方向看到银幕上的像 2．小明用半圆形玻璃砖研究光的折射。他让一束光线从空气射到玻璃砖的圆心后，发 现光线最终从玻璃砖射出，回到了空气中。下图中能正确反映实验时的光路的是( )。 3．下列现象中属于白光色散的是( )。 A．太阳光经过棱镜后，分解成各种颜色的光 B．红、绿、蓝三种色条合成电视画面的颜色 C．红、绿、蓝三色光按一定比例混合成白光 D．红、蓝、黄三色颜料按一定比例混合成黑色 4．小明的妈妈常与验钞机打交道，使用验钞机可鉴别钞票的真伪，小明好奇地启动家 里的一台验钞机，看到钞票在灯光照射下显现出平时肉眼看不到的数字和字母，这是因为 ( )。 A．钞票的某些部位含有荧光物质，只要有光照射就发光 B．钞票的某些部位含有荧光物质，只要照射它的灯光中含有大量的紫外线，涂有荧光 物质的地方会发光 C．灯光中含有大量红外线，能使钞票中的荧光物质感光 D．灯光中含有大量的 X 射线，能穿透钞票中涂有荧光物质的部分 5. 光盘是用激光在反光铝膜上刻出凸凹的音槽来记录音像信息的，外表面是一层平滑 透明的保护膜。如图是一张放在阳光下的 VCD 光盘，下列说法正确的是( )。 A．人对着光盘能看到自己的像，是铝膜发生折射现象形成的 B．对着光盘能看到自己的像，是凸凹的音槽漫反射形成的 C．光盘呈现彩色的扇面是表面保护膜的反射形成的 D．光盘呈现彩色的扇面是光的色散现象形成的 6．如图所示，一束光在空气和玻璃两种介质的界面上同时发生反射和折射(图中入射光 线、反射光线和折射光线的方向均未标出)，其中入射光线是________(用字母表示)，折射 角等于________。 7．如图甲所示，一束白光经三棱镜折射后，在光屏上形成自上而下的红、橙、黄、绿、 蓝、靛、紫的色带，这就是光的________现象。如图乙所示，一束红光沿 AO 从空气斜射向 玻璃，OB 和 OC 分别是红光的反射光线和折射光线。如果一束紫光也沿 AO 斜射向玻璃，请 在图乙中画出该紫光的折射光线(大致位置)和反射光线，并标出传播方向。 8. 如图所示，B′是人眼在 A 处透过水面看见的河底一块白色鹅卵石的虚像，这虚像是 由光的 形成的，若在 A 处用激光手电对准 B′照射，则手电发出的光 (选 填“能”或“不能”)照射到河底的白色鹅卵石上。 9．下图是研究光的折射规律的实验原理图；下表中记录了不同的入射角和对应的折射 角的实验测量数据。 入射角θ1 10° 20° 30° 40° 50° 60° 70° 80° 折射角θ2 6.7° 13.3° 19.6° 25.2° 30.7 ° 35.1° 38.6° 40.6° 请你结合图，以光从空气进入到玻璃中的情况为例，分析实验数据(光从空气进入其他 透明介质中也可得到具有相同规律的实验数据)，对光从空气进入其他透明介质中的折射规 律加以总结(补充完整) a．折射光线跟入射光线和法线在同一平面内，并且分别位于法线两侧； b．________________________________________________________________________。 10．我国古代传记《列子·汤问》中记载了一则孔子东游，遇到两个小孩辩论太阳远近 的故事。一个小孩根据太阳早晨大、中午小得出早晨距离近、中午距离远的结论，另一个小 孩则根据早晨温度低、中午温度高得出早晨距离远、中午距离近的结论。 (1)早晨太阳看起来大，除了人的视觉方面的原因外，还有一个重要原因是早晨太阳光 斜射进入不均匀的大气层时，________效果特别明显，因此造成了早晨的太阳看上去比较大。 中午太阳光直射进入大气层，因此看起来小一些。 (2)为了探究早晨日出照射时温度低而中午温度高的原因，小明准备了一个小手电筒和 一块光屏，模仿太阳和地面。当手电从侧面斜射到光屏上时，光屏上光斑很大，但较暗；当 保持手电筒到光屏距离不变，垂直射到光屏上时，光斑小但很亮。光斑明暗我们用光强表示， 光斑越亮光强越大。由此可知，早晨温度低、中午温度高的原因是__________________ ________________________________________________________________________。 参考答案 基础自主导学 自主测试 1．A 2．答案：如下图： 3．答案：红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫 红色的色带 4．B 知能优化训练 中考回顾 1．B 2.C 3．答案：60° 37° 解析：入射光线与液面成 30°角，则入射角为 90°－30°＝60°，折射角为 120°－ 83°＝37°。 4．答案：(1)直线 (2)反射 (3)折射 解析：小明看不到硬币，是由于光的直线传播的缘故。小明在 A 处通过平面镜看到了硬 币的虚像，属于光的反射现象。当光线从水中射入空气中时，折射角大于入射角，所以沿碗 壁缓缓向碗中加水，小明在 A 处能看到硬币的虚像，属于光的折射现象。 5．答案：如图所示 解析：当光线垂直射到两种介质表面时，光的传播方向不变，当光线由玻璃射向空气中 时，折射角大于入射角。 6．答案：(1)荧光物质 (2)反射 (3)紫外线能否透过玻璃(玻璃对紫外线的吸收能力；玻璃对紫外线的反射能力等) 解析：紫外线能使荧光物质发光。钞票或商标的某些位置用荧光物质印上标记，在紫外 线下识别这些标记，这是一种有效的防伪措施。图乙现象说明：紫外线能被透明玻璃反射。 图丙实验现象是为了验证紫外线能否透过玻璃。 模拟预测 1．C 2．C 光从 空气斜射入玻璃时，折射角小于入射角，从玻璃斜射入空气时，折射角大 于入射角。 3．A 太阳光是白光，它是一种复色光，它经三棱镜折射后可分解成红、橙、黄、绿、 蓝、靛、紫七种单色光，这叫白光的色散，故选项 A 正确。 4．B 钞票的防伪措施之中有一项是荧光防伪，在钞票上用荧光物质写上“50”或“100” 而人眼又无法见到，钞票放入验钞机中，开启紫光灯，紫光灯中发出的光中含有大量的紫外 线，会使涂有荧光物质的地方发光，而显示“50”或“100”的数字，这时人眼就能看清“50” 或“100”的字样了。 5．D 光盘能成像是其光滑的表面对光的反射作用，相当于平面镜成像。所以选项 A、 B 错；光盘表面的彩色扇面是表面的保护膜对光的折射作用，由于不同颜色的光的折射本领 不同，经保护膜折射后会形成彩色的扇面，是光的色散现象，C 错，D 对。 6．答案：EO 45° 解析：光射到空气和玻璃两种介质的界面上时，同时发生反射和折射现象，法线与界面 垂直，所以 AB 和 CD 其中一条是界面，另一条是法线，根据光的反射定律，反射光 线与入 射光线分居在法线两侧，反射角等于入射角，从图中可以看出∠FOC＝∠EOC，所以 CD 为法 线，AB 为界面，根据光的折射定律，折射光线与入射光线分居在法线两侧，综合判断 EO 为 入射光线，OF 为反射光线，OG 为折射光线，反射角为∠FOC＝30°，折射角为 45°。 7．答案：色散 如下图，OE、OD 分别是反射光线和折射光线 解析：太阳光通过棱镜后，分解成七色光的现象叫做光的色散，不同的色光通过棱镜时 偏折的程度是不同的，其中红光偏折程度最小，所以常把红灯作为交通的警戒信号，紫光的 偏折程度最大。雨后，天空中出现绚丽的弧形彩虹就是光的色散形成的。 8．答案：折射 能 解析：白色鹅卵石反射的光经水面折射后到达人眼，人逆着折射光线看到白色鹅卵石的 像 B′，但人判断鹅卵石位置时根据光的直线传播产生错觉，由于光线由水斜射向空气，折 射角大于入射角，因此白色鹅卵石实际位置比 B′低，正对 B′照射，由光路可逆知，能照 到白色鹅卵石上。 9．答案：入射角增大，折射角也增大，但折射角总是小于入射角 解析：从表中数据可以看出，折射角随入射角的增大而增大，但折射角总小于入射角。 10．答案：(1)折射 (2)早晨太阳光斜射，地面上光强小，温度低；中午直射，光强大， 温度高 解析：地球自转的同时也绕太阳公转，地球距离太阳的远近主要取决于地球在公转椭圆 轨道上的位置。光在均匀介质中沿直线传播，在不均匀介质中发生折射。斜射时，光强小， 直射时光强大，因此早晨温度低、中午温度高。 ）