2026年中考物理(江苏地区)一轮复习专题训练:光学实验
2026-03-10
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 光现象,透镜及其应用 |
| 使用场景 | 中考复习-一轮复习 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 江苏省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | DOCX |
| 文件大小 | 1.97 MB |
| 发布时间 | 2026-03-10 |
| 更新时间 | 2026-03-11 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-03-10 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/56736906.html |
| 价格 | 1.50储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
光学实验
一.选择题(共5小题)
1.(2025•滨州二模)用如图所示的装置探究光的反射定律,下列说法正确的是( )
A.图甲中反射角大小为55°
B.使入射光线逐渐靠近法线ON,反射角会逐渐减小
C.图乙中将纸板NOF向后折叠,反射光线会消失
D.我们能在纸板上看到光线,是因为光在纸板上发生了镜面反射
2.(2025•山东模拟)甲图是探究平面镜成像特点实验的情景,乙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,O为入射点,ON为法线,纸板上能看到反射光线OB,关于两个实验探究过程中所涉及的问题分析正确的是( )
A.甲图中蜡烛A越靠近玻璃板,所成的像越大
B.甲图中蜡烛A在玻璃板中所成的像是实像
C.乙图中入射光AO向法线方向靠拢,反射光OB也将向法线方向靠拢
D.乙图中将纸板的“NOF”面沿ON向后偏折,反射光将消失
3.(2025•临清市一模)如图所示,在“探究平面镜成像特点”的实验中,小华在玻璃板前放置了一支蜡烛A,并将其点燃,将另一支与蜡烛A大小相同的蜡烛B放于玻璃板后方,移动蜡烛B直到在玻璃板前看起来蜡烛B与蜡烛A的像重合。下列有关说法正确的是( )
A.若将玻璃板竖直向上移动,蜡烛A的像也将向上移动
B.为了让蜡烛A的像更清晰,实验应在较明亮的环境中进行
C.在蜡烛B的位置放一光屏,可以在光屏上看到蜡烛A的像
D.若按图中乙的方式摆放玻璃板,蜡烛A所成的像偏低且倾斜
4.(2025•郯城县一模)如图是小明同学探究“平面镜成像特点”的几种情景,下列说法正确的是( )
A.此实验蜡烛A和蜡烛B都需要点燃
B.若蜡烛A在玻璃板中的像倾斜且偏低,则图乙是产生该现象的原因
C.若蜡烛A远离玻璃板,则蜡烛A的像将变小
D.若蜡烛A远离玻璃板,蜡烛B的也要远离玻璃板,才能与A的像重合
5.(2025•西安校级模拟)图甲是小明在做“探究凸透镜成像规律”实验时的装置,图乙是他根据实验数据描绘的物距﹣像距图像。蜡烛在光具座上移动过程中的三个位置A、B、C分别与图像中三点相对应。则下列说法正确的是( )
A.该凸透镜的焦距为20cm
B.当蜡烛在A位置时,移动光屏,可在光屏上呈现烛焰清晰缩小的实像
C.将蜡烛从B移动到C的过程中,所成像逐渐变大
D.当蜡烛在C点时,在紧贴凸透镜的左侧放置一远视镜片,移动光屏,可在光屏上呈现烛焰清晰的实像,此时物距﹣像距的对应坐标应出现在C点的正下方
二.多选题(共5小题)
(多选)6.(2023•望花区模拟)在进行光的反射实验中,小明将一张白纸竖直立在平面镜上,如图所示用激光笔紧贴白纸射向平面镜。下列关于该实验的说法正确的是( )
A.在光的反射实验中,入射角等于反射角
B.从各个方向都可以看到白纸上的入射光,所以光在白纸上发生了漫反射
C.将入射光线EO绕O点逆时针旋转,反射光线OF将绕O点顺时针旋转
D.将白纸沿平面镜向后翻转一定角度,用激光笔紧贴左侧白纸向平面镜照射,右侧纸板上可以显示出反射光线OF的传播路径
(多选)7.(2024•辽宁模拟)小明在做“探究平面镜成像”的实验时,将一块玻璃板竖直立在水平台上,再取两段完全相同的蜡烛A和B,点燃玻璃板前的蜡烛A,在玻璃板后移动蜡烛B使其与蜡烛A的像重合,并进行观察,如图所示,则此实验过程中分析不正确的是( )
A.小明选择玻璃板代替平面镜进行实验,是为了使A的像更亮
B.他用到刻度尺是为了比较像与物的大小关系
C.实验中,若把蜡烛B也点燃,看到A的像不清楚
D.探究“像与物大小关系”实验中,B蜡烛代替的是A蜡烛的像
(多选)8.(2023•西岗区校级模拟)探究“平面镜成像的特点”时,小月选用一个镀膜玻璃板和两支相同的蜡烛a、b进行实验。如图所示,下列说法正确的是( )
A.镀膜玻璃板增强了对光的反射
B.在较暗的实验室点燃蜡烛a时,蜡烛a的像更清楚
C.蜡烛a的位置的标记点在靠近玻璃板一侧,蜡烛b的位置的标记点在远离玻璃板一侧
D.若将玻璃板竖直向上移动一段距离,则观察到蜡烛a的像将向上移
(多选)9.(2025•威海模拟)在探究凸透镜成像规律实验中,小阳利用如图甲所示的方法测出透镜的焦距;正确安装并调节实验装置,如图乙所示,光屏上得到一个清晰的像。下列说法正确的是( )
A.图甲光屏上形成一个最小最亮的光斑,透镜的焦距为40.0cm
B.图乙光屏上所成的像是倒立放大的实像,符合投影仪成像原理
C.蜡烛向左移动,要使光屏上再次成清晰的像,光屏应向右移动
D.去掉光屏,眼睛在透镜右侧合适位置也能看到蜡烛的像
(多选)10.(2025•东港区校级一模)如图所示,小梦同学在“探究凸透镜成像规律”实验时,烛焰在光屏上成了一个清晰的像,下列说法正确的是( )
A.利用这一成像规律可制成照相机
B.实验中,蜡烛越烧越短,光屏上烛焰的像向上移动
C.为了便于从不同方向观察光屏上的像,光屏应选用较光滑的玻璃板
D.将蜡烛与透镜位置互换,光屏上会呈现一个倒立放大的实像
三.填空题(共9小题)
11.(2025•武侯区校级模拟)小童在探究“光的反射定律”时,让一束光线贴着纸板沿EO方向入射,但纸板并未与平面镜垂直(如图所示),他 (选填“能”或“不能”)在纸板B上看到反射光线,此时的反射光线、入射光线及法线 (选填“仍在”或“不在”)同一平面内。
12.(2025•海州区校级二模)小明利用如图甲所示的实验装置探究光的反射规律。实验时把平面镜放在水平桌面上,为了使入射光和反射光的径迹同时显示在纸板上,应把纸板与平面镜 放置,图中的入射角是 度;如图乙将右侧纸板沿PQ剪开,将纸板的上半部分向后折,发现在纸板右侧的 部看不到反射光线。
13.(2024•江阴市一模)小明“探究光的反射规律”装置如图甲所示,白纸板放在水平桌面上,再将一块平面镜竖直放在纸板上,在纸板上安装一支可自由移动的激光笔,使其发出的光紧贴纸板入射。
(1)甲图中的入射角是 度。
(2)当入射光线 镜面入射时,反射光线与入射光线重合。此时入射光线逆时针偏转一定角度,反射光线将 (顺时针/逆时针)偏转。
(3)接下来老师进行了如下演示,先用加湿器使整个教室充满雾气,将平面镜放在一能转动的水平圆台上,在柱M上固定一红色激光笔,使其发出的光垂直射向平面镜上的O点,其作用是为了显示 的位置,然后打开固定在柱N上的绿色激光笔,使绿色激光射向O点,出现了如图乙所示的情景,接下来老师缓慢转动圆台,当我们观察到入射绿光、入射红光、反射绿光看起来重合时,说明反射光线,入射光线和法线 。
14.(2025•武威三模)如图所示,在“探究平面镜成像的特点”实验中,应采用较 (选填“厚”或“薄”)的玻璃板代替平面镜。若蜡烛与玻璃板相距5cm,则蜡烛的像与平面镜相距 cm。换用更大块的玻璃板,蜡烛的像大小 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
15.(2025•涟水县模拟)用如图装置探究平面镜成像特点。选择茶色玻璃板是为了便于 。移动B寻找A的像的位置时,眼睛在 (选填“A”或“B”)一侧。为探究A的像是否是虚像,将白纸放在像的位置,视线应 (选填“透过”或“不透过”)玻璃观察。
16.(2025•东海县二模)在“探究平面镜成像特点”的实验中:
(1)如图所示,玻璃板下面白纸的作用是记录 的位置;
(2)在竖直的玻璃板前点燃蜡烛A,将相同蜡烛B在玻璃板后面移动,发现蜡烛B可以与A在平面镜中所成的像重合,此现象表明像与物的 ;
(3)在实验过程中,让玻璃板向靠近蜡烛B的方向适当移动,为了完成实验探究,应将蜡烛B (选填“远离”或“靠近”)蜡烛A;若将玻璃板向右平移,则将观察到镜中A的像 (选填“向右”、“向左”或“不”)移动。
17.(2025•龙江县二模)兴趣小组利用透明橡皮膜、注射器、乳胶管、止水夹等器材制成凸起程度可改变的水透镜。通过注射器向橡皮膜注水或抽水,可以改变水透镜的凸起程度。如图所示,光屏上出现清晰的烛焰像,则该像是倒立、 的实像;向左移动蜡烛,保持光屏和水透镜位置不动,为使光屏上出现清晰的像,应通过注射器向橡皮膜 (选填“注水”或“抽水”)。
18.(2025•江口县三模)在探究凸透镜成像规律的实验中,实验过程中不断移动烛焰位置,观察到如图乙中①至⑤所示烛焰清晰的5个像,请按蜡烛到凸透镜距离由远到近对5个像进行排序,正确顺序为 ;如果仅换用焦距更小的凸透镜进行实验,不再调整其他器材,要使光屏上出现清晰的像,则应在凸透镜与蜡烛间的适当位置再放一块 (选填“凸透镜”“凹透镜”或“平面镜”)。
19.(2025•兴宁市校级二模)在“探究凸透镜成像的规律”实验中,当各元件的位置如图所示时,烛焰恰好在光屏上成清晰完整的像(未画出),此时光屏上成倒立、 的实像,根据这一规律可以制成 ;保持蜡烛、凸透镜以及光屏的位置不变,仅将凸透镜换成和它材质相同、口径相同但焦距较小的另一凸透镜,光屏上原来清晰的像变模糊,这与 (选填“近视眼”或“远视眼”)的成因相同。
四.实验探究题(共7小题)
20.(2025•遂川县模拟)【探究名称】探究光的反射规律
【问题】光的反射规律时,反射光线与入射光线有什么规律?反射角与入射角的关系又如何?
【证据】探究光的反射规律时,在水平放置的平面镜上方竖直放一光屏,光屏由可以绕ON折转的A、B两块白板组成,如图甲所示。
为了完成实验,除了图中器材外,还需要的测量工具是量角器。白板A、B选用表面粗糙的白纸板,使光在纸板上发生 (选填“镜面”或“漫”)反射。
【解释】
(1)实验过程中小明根据甲图测量的角度关系得出结论:反射角等于入射角。小华认为小明得出结论的过程不合理,原因是 。
(2)如图丙所示,旋转纸板A到位置2,纸板B需要旋转到位置4才能观察到完整的反射光路,通过以上操作可知,要观察到完整的反射光路,纸板A、B两部分旋转后要处于 。
【交流】
(1)实验过程中,进行下列哪项操作后,仍可以看到反射光 。(填序号)
A.如图乙所示,将白板的右半部分B向后翻折
B.如图丙所示,将白板与入射光束一起以ON为轴旋转
C.如图丁所示,将白板与入射光束一起以CD为轴向后倾
D.如图乙所示,在白板B这侧喷水雾或烟雾
(2)结合四幅图,下列对于法线的理解正确的是 。(填序号)
A.四幅图中,白板上的ON都是法线,法线可以帮助我们判断并测出入射角和反射角
B.法线是真实存在的一条光线,没有法线就不会有入射光线和反射光线
C.法线有助于确定反射光线、入射光线和法线所在的同一个平面与镜面的垂直关系
(3)实验中透过平面镜看到它的下面也有“白板和光路”,这种现象形成的原理 (选填“是”或“不是”)光的反射规律。
(4)从将甲图位置将纸板倾斜,如丁图所示的操作,入射光线仍能呈现纸板上,且沿EO方向入射到平面镜O点,此时与图甲情形对比,发生改变的有 。
A.法线的方向
B.反射光线方向
C.入射角度大小
D.反射角与入射角的大小关系
21.(2025•沈阳二模)如图甲所示,小明探究“平面镜成像特点”时,将一块薄透明玻璃板竖直立在水平面的白纸上,取两支完全相同的电子蜡烛A、B,点亮的蜡烛A放在玻璃板前面。
(1)小明选择薄透明玻璃板代替平面镜进行实验,目的是便于确定 。
(2)将未点亮的蜡烛B放在玻璃板后面,不断调整蜡烛B的位置,直到从各个角度观察蜡烛B与A的像 ,说明平面镜所成的像与物的大小相等。
(3)移走蜡烛B,将光屏放到蜡烛B的位置,视线在玻璃板的 (选填“前面”或“后面”)观察到光屏上没有呈现蜡烛A的像,说明平面镜所成的像是 。
(4)在探究像距和物距的关系时,小明在实验中测出物距为12.50cm,像距为12.50cm。为了得到像距和物距关系的规律,你对他接下来的操作建议是 。
(5)如图乙所示,将薄透明玻璃板倾斜放置,蜡烛A的像将 (选填“仍然”或“不再”)与蜡烛A关于镜面对称。
22.(2025•普兰店区一模)用如图甲所示的装置“探究平面镜成像时,像的位置和物体的位置有什么关系”。M是有一面镀膜的玻璃板,A、B是两支外形相同的蜡烛。
(1)将白纸放在水平桌面上,将玻璃板与纸面 放置。沿着玻璃板在纸上画一条直线,代表平面镜的位置。
(2)将蜡烛A放在玻璃板前,用蜡烛B在玻璃板后面移动,直到看上去它跟蜡烛A的像完全 。
(3)如图乙所示,在蜡烛A靠近玻璃板一侧记下物体的位置A1。应该在蜡烛B (选填“靠近”或“远离”)玻璃板一侧记下像的位置B1。
(4)改变蜡烛A的位置重复实验,三次实验在白纸上记录的像与物对应的位置如图丙所示。将白纸沿放置玻璃板的直线对折,发现点B1和A1,B2和A2,B3和A3基本重合。由此可以得出的结论是:① ;② 。
(5)完成上述实验后,小明反思实验过程,提出一个质疑:实验中利用玻璃板镀膜的那一面成像,应该在镀膜那一面下边划线,作为平面镜的位置。
怎样判断玻璃板哪面镀膜呢?
小组同学讨论出一种方法:将铅笔尖分别贴在玻璃板的左右两面,观察到铅笔较清楚的像如图丁所示,由此可以判断镀膜在玻璃板的 (选填“左”或“右”)面。
23.(2025•淮安区一模)在“探究凸透镜成像规律”的实验中:
(1)图甲中光屏上所成的像是倒立 (选填“放大”、“等大”或“缩小”)的实像;
(2)如图乙,线段AB为凸透镜成像的物距倒数和像距倒数的关系,则凸透镜的焦距为 cm;
(3)当光屏上呈现清晰的像时,不改变图甲中蜡烛和透镜的位置:
①若将凸透镜换成焦距相同镜面较小的凸透镜,再次实验,光屏上所成的像与原来相比 (选填“变小”、“变暗”或“变不完整”)了;
②若将凸透镜换成镜面大小相同、焦距稍小的凸透镜,再次实验,则需将屏 (选填“向左”或“向右”)移动才能成清晰的像,光屏上所成的像与原来的像相比 (选填“变大”或“变小”)了。
24.(2025•永修县校级模拟)现有如下器材:焦距为12.5cm的凸透镜、光具座、蜡烛、光屏各一个,火柴盒。小明根据上述实验器材,进行了“探究凸透镜成像规律”的实验。
(1)实验前应将蜡烛、凸透镜光屏依次放到光具座上,把烛焰、凸透镜、光屏的中心大致调到 。为了验证凸透镜的焦距是否等于12.5cm,小明把蜡烛和凸透镜放在如图所示的刻度线处,把光屏移到光具座的 cm刻度线处,观察光屏上是否承接到倒立、 、清晰的像。经验证,凸透镜的焦距准确。
(2)实验进行一段时间后,发现光屏上烛焰的像上移了一段距离,在没有移动器材的情况下,造成上述现象的原因是 。保持蜡烛、凸透镜的位置和高度不动,需将光屏 (选填“向上”或“向下”)移动,使烛焰的像呈现在光屏中央。
(3)分别把蜡烛放在如图所示的A、B、C、D四个点对应的刻度线处,在 点能够在光屏上承接到清晰、最大的烛焰的像。
(4)实验中小明不小心用纸把透镜下半部分遮住了,则光屏上的成像情况是 (选填“成完整的像”、成一半的像”或“无法成像”)。
25.(2025•鼓楼区校级三模)项目式小组成员在学习完凸透镜成像规律后,准备利用凸透镜、手机、纸箱制作一个简易投影仪,如图所示。
(1)投影仪原理:当2f>u>f时,凸透镜成倒立、 的实像。
(2)测焦距:将凸透镜正对着太阳光,移动光屏,直到光屏上找到最小、最亮的光斑如图甲所示,则该凸透镜焦距为 cm。
(3)暗箱选择:现有长度分别为10cm、20cm和40cm的三个纸盒,则应选择长度为 cm的纸盒做暗箱。
(4)为了使投影仪具有更好的观影效果,手机屏幕应该选图丙中的 (选填“A”或“B”)的放置方式。并且要选择在 (选填“较亮”或“较暗”)环境中观看。
(5)为了使白屏上的像变得更大,应将手机靠近凸透镜,同时将白屏 (选填“靠近”或“远离”)凸透镜才能得到清晰的像。
26.(2025•鼓楼区校级模拟)如图所示,物理兴趣小组“探究凸透镜成像规律”的实验装置。
(1)首先调整烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度,目的是 。
(2)如图甲,让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;
(3)当蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图乙时,光屏上成清晰的像,利用此时凸透镜成像的特点制成的光学仪器是 (选填“照相机”、“放大镜”或“投影仪”)。若实验过程中挡住凸透镜的一半,像的完整程度 (选填“会”或“不会”)受影响;
(4)凸透镜放在图乙中的位置,将蜡烛移到30cm处,若想在光屏上得到清晰的像,应将光屏移到 cm处。
(5)保持图乙中凸透镜和光屏的位置不变,将蜡烛移到20cm处,若想在光屏上得到清晰的像,可在靠近凸透镜的左侧放置一个合适的 透镜。
参考答案与试题解析
一.选择题(共5小题)
题号
1
2
3
4
5
答案
B
C
D
D
D
二.多选题(共5小题)
题号
6
7
8
9
10
答案
BC
ABD
AB
BD
AB
一.选择题(共5小题)
1.(2025•滨州二模)用如图所示的装置探究光的反射定律,下列说法正确的是( )
A.图甲中反射角大小为55°
B.使入射光线逐渐靠近法线ON,反射角会逐渐减小
C.图乙中将纸板NOF向后折叠,反射光线会消失
D.我们能在纸板上看到光线,是因为光在纸板上发生了镜面反射
【分析】(1)反射角是反射光线与法线的夹角;
(2)反射角随入射角的减小而减小;
(3)在光的反射中,反射光线、入射光线、法线在同一平面上;
(4)实验时从白色硬纸板前不同的方向都能看到光的传播路径,是由于白色硬纸板表面凹凸不平,光在这里发生了漫反射的缘故。
【解答】解:A、图甲中入射光线与镜面的夹角为55°,则入射角大小为90°﹣55°=35°,反射角等于入射角,则反射角大小为35°,故A错误;
B、若将入射光线逐渐靠近法线ON,则入射角减小,反射角等于入射角,所以反射角会逐渐减小,故B正确;
C、为了探究“反射光线、入射光线与法线是否在同一平面内”,图乙中将纸板NOF向后折叠,此时看不到反射光线,但反射光线仍然是存在的,故C错误;
D、我们能在纸板上看到光线,是因为光在纸板上发生了漫反射,故D错误。
故选:B。
【点评】本题是考查光的反射定律的应用,要熟记光的反射定律的内容,并且要搞清每一个相对内容的得出,特别是反射光线、入射光线、法线的关系。
2.(2025•山东模拟)甲图是探究平面镜成像特点实验的情景,乙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,O为入射点,ON为法线,纸板上能看到反射光线OB,关于两个实验探究过程中所涉及的问题分析正确的是( )
A.甲图中蜡烛A越靠近玻璃板,所成的像越大
B.甲图中蜡烛A在玻璃板中所成的像是实像
C.乙图中入射光AO向法线方向靠拢,反射光OB也将向法线方向靠拢
D.乙图中将纸板的“NOF”面沿ON向后偏折,反射光将消失
【分析】A、平面镜像与物大小相等;
B、平面镜成虚像;
C、反射角等于入射角,据此分析;
D、光的反射中,反射光、入射光和法线在同一平面内。
【解答】解:A、平面镜像与物大小相等,甲图中蜡烛A越靠近玻璃板,所成的像不变,故A错误;
B、平面镜成虚像,故甲图中蜡烛A在玻璃板中所成的像是虚像,故B错误;
C、乙图中入射光AO向法线方向靠拢,入射角变小,反射角等于入射角,故反射光OB也将向法线方向靠拢,故C正确;
D、乙图中将纸板的“NOF”面沿ON向后偏折,纸板上没有反射光,但是反射光仍然存在,故D错误。
故选:C。
【点评】本题探究平面镜成像特点实验和光的反射实验,掌握物理实验原理是基础。
3.(2025•临清市一模)如图所示,在“探究平面镜成像特点”的实验中,小华在玻璃板前放置了一支蜡烛A,并将其点燃,将另一支与蜡烛A大小相同的蜡烛B放于玻璃板后方,移动蜡烛B直到在玻璃板前看起来蜡烛B与蜡烛A的像重合。下列有关说法正确的是( )
A.若将玻璃板竖直向上移动,蜡烛A的像也将向上移动
B.为了让蜡烛A的像更清晰,实验应在较明亮的环境中进行
C.在蜡烛B的位置放一光屏,可以在光屏上看到蜡烛A的像
D.若按图中乙的方式摆放玻璃板,蜡烛A所成的像偏低且倾斜
【分析】(1)物体在平面镜中成虚像,物像大小相等,物像连线与镜面垂直,物像到平面镜的距离相等;
(2)探究平面镜成像实验时,成像的物体和环境对比度越大,成像物体越亮,像越清晰;
(3)平面镜所成的像是虚像,虚像不是实际光线的会聚点,所以不会出现在光屏上;
(4)根据平面镜的成像特点,像物关于镜面对称分析解答。
【解答】解:A、由于物像连线与镜面垂直,所以只将玻璃板上移,而蜡烛不变,则蜡烛的像的位置也不变,故A错误;
B、在比较明亮的环境中,很多物体都在射出光线,干扰人的视线,在较黑暗的环境中,蜡烛是最亮的,蜡烛射向平面镜的光线最多,反射光线最多,进入人眼的光线最多,感觉蜡烛的像最亮。所以在比较黑暗的环境中进行实验,故B错误;
C、因为光屏只能接收实像,不能接收虚像,所以移去后面的蜡烛B,并在原位置上放一光屏,不能发现光屏上能成正立的像,故C错误;
D、蜡烛A的关于平面镜的对称点可知,按图中乙的方式摆放玻璃板,蜡烛A所成的像偏低且倾斜,故D正确。
故选:D。
【点评】此题以选择题的形式考查平面镜成像实验中需要注意的事项,这既是平时经常强调的地方,又是中考中经常涉及到的地方,要求深入理解,熟练掌握。
4.(2025•郯城县一模)如图是小明同学探究“平面镜成像特点”的几种情景,下列说法正确的是( )
A.此实验蜡烛A和蜡烛B都需要点燃
B.若蜡烛A在玻璃板中的像倾斜且偏低,则图乙是产生该现象的原因
C.若蜡烛A远离玻璃板,则蜡烛A的像将变小
D.若蜡烛A远离玻璃板,蜡烛B的也要远离玻璃板,才能与A的像重合
【分析】A、此实验蜡烛A需要点燃,蜡烛B都不需要点燃;
B、根据平面镜成像中像与物关于镜面对称分析;
C、根据平面镜像与物等大分析;
D、根据平面镜像与物到镜面距离相等分析。
【解答】解:A、此实验蜡烛A需要点燃,蜡烛B都不需要点燃,故A错误;
B、若蜡烛A在玻璃板中的像倾斜且偏低,根据平面镜成像中像与物关于镜面对称可知,则图丙是产生该现象的原因,故B错误;
C、若蜡烛A远离玻璃板,根据平面镜像与物等大可知,则蜡烛A的像将不变,故C错误;
D、若蜡烛A远离玻璃板,根据平面镜像与物到镜面距离相等可知,蜡烛B的也要远离玻璃板,才能与A的像重合,故D正确。
故选:D。
【点评】本题探究“平面镜成像特点”实验,掌握平面镜成像特点是关键。
5.(2025•西安校级模拟)图甲是小明在做“探究凸透镜成像规律”实验时的装置,图乙是他根据实验数据描绘的物距﹣像距图像。蜡烛在光具座上移动过程中的三个位置A、B、C分别与图像中三点相对应。则下列说法正确的是( )
A.该凸透镜的焦距为20cm
B.当蜡烛在A位置时,移动光屏,可在光屏上呈现烛焰清晰缩小的实像
C.将蜡烛从B移动到C的过程中,所成像逐渐变大
D.当蜡烛在C点时,在紧贴凸透镜的左侧放置一远视镜片,移动光屏,可在光屏上呈现烛焰清晰的实像,此时物距﹣像距的对应坐标应出现在C点的正下方
【分析】根据凸透镜成像规:u>2f,成倒立、缩小的实像;u=2f,成倒立、等大的实像;2f>u>f,成倒立、放大的实像;u<f,成正立、放大的虚像;凸透镜成实像时,遵循物近像远像变大的特点。
【解答】解:A、根据凸透镜成像规:u=2f,成倒立、等大的实像,由图乙知,在B点时,u=v=20cm,fu20cm=10cm,故A错误;
B、由图乙知,当蜡烛在A位置时,2f>u>f,移动光屏,可在光屏上呈现烛焰清晰放大的实像,故B错误;
C、由图乙知,将蜡烛从B移动到C的过程中,u>2f,成倒立、缩小的实像,物距变大,遵循物远像近像变小的特点,所成像逐渐变小,故C错误;
D、远视镜片是凸透镜,对光线有会聚作用。当蜡烛在C点时,在紧贴凸透镜的左侧放置一远视镜片,透镜组的焦距变小,所成实像的位置左移,像距变小,物距不变,此时物距﹣像距的对应坐标应出现在C点的正下方,故D正确。
故选:D。
【点评】熟练掌握凸透镜成像的三种情况。
二.多选题(共5小题)
(多选)6.(2023•望花区模拟)在进行光的反射实验中,小明将一张白纸竖直立在平面镜上,如图所示用激光笔紧贴白纸射向平面镜。下列关于该实验的说法正确的是( )
A.在光的反射实验中,入射角等于反射角
B.从各个方向都可以看到白纸上的入射光,所以光在白纸上发生了漫反射
C.将入射光线EO绕O点逆时针旋转,反射光线OF将绕O点顺时针旋转
D.将白纸沿平面镜向后翻转一定角度,用激光笔紧贴左侧白纸向平面镜照射,右侧纸板上可以显示出反射光线OF的传播路径
【分析】(1)在光的反射定律中,反射角等于入射角;
(2)镜面反射表面光滑,反射光线方向集中,眼睛只有在某些位置能接收到反射光线,漫反射表面粗糙,反射光线方向散乱,眼睛在各个位置都能接收到反射光线;
(3)光的反射定律内容是:反射光线、入射光线和法线都在同一平面内,反射光线、入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角;
(4)根据法线始终垂直于平面镜分析。
【解答】解:A、在光的反射定律中,反射角等于入射角,而不能说成入射角等于反射角,故A错误;
B、从各个方向都能在白纸上观察到反射光线,白纸发生了漫反射,故B正确;
C、当图中入射光线EO绕O点逆时针转动时,入射角变大,此时反射角也变大,所以反射光线绕O点顺时针转动,故C正确;
D、在图中,若将白纸沿平面镜向后翻转一定角度,而法线始终垂直于平面镜,则反射光线、入射光线、法线所在的平面也垂直于平面镜,所以可知反射光束在纸板前方,则右侧纸板上不能显示出反射光线OF的传播路径,故D错误。
故选:BC。
【点评】要掌握光的反射定律的内容,知道反射光线、入射光线、法线在同一平面内,反射光线与入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角。
(多选)7.(2024•辽宁模拟)小明在做“探究平面镜成像”的实验时,将一块玻璃板竖直立在水平台上,再取两段完全相同的蜡烛A和B,点燃玻璃板前的蜡烛A,在玻璃板后移动蜡烛B使其与蜡烛A的像重合,并进行观察,如图所示,则此实验过程中分析不正确的是( )
A.小明选择玻璃板代替平面镜进行实验,是为了使A的像更亮
B.他用到刻度尺是为了比较像与物的大小关系
C.实验中,若把蜡烛B也点燃,看到A的像不清楚
D.探究“像与物大小关系”实验中,B蜡烛代替的是A蜡烛的像
【分析】(1)用玻璃板代替平面镜的目的是为了确定像的位置;
(2)所用刻度尺的作用是测量像与物到平面镜的距离;
(3)若将蜡烛B点燃不易确定蜡烛A像的位置;
(4)探究“像与物大小关系”实验中,用B蜡烛代替的是A蜡烛的像,可以确定像的大小关系。
【解答】解:A.用玻璃板代替平面镜的目的是玻璃板不但能反射光成像,还能透过玻璃板看到玻璃板后面的蜡烛,便于观察到所成的像的位置与物体的位置有何关系,故A错误;
B.所用刻度尺的作用是测量像与物到平面镜的距离,从而得出像与物到平面镜距离的关系,故B错误;
C.若将蜡烛B点燃,则透过平面镜会观察到两个烛焰,不易确定像的位置,故将未点燃的蜡烛移动,方便与点燃的蜡烛的像完全重合,故C正确;
D.探究“像与物大小关系”实验中,点燃蜡烛A,拿未点燃的蜡烛B与蜡烛A的像重合,若能完全重合说明蜡烛A与蜡烛A的像大小相等,故B蜡烛代替的是A蜡烛,故D错误。
故选:ABD。
【点评】本题探究平面镜成像实验,难度不大。
(多选)8.(2023•西岗区校级模拟)探究“平面镜成像的特点”时,小月选用一个镀膜玻璃板和两支相同的蜡烛a、b进行实验。如图所示,下列说法正确的是( )
A.镀膜玻璃板增强了对光的反射
B.在较暗的实验室点燃蜡烛a时,蜡烛a的像更清楚
C.蜡烛a的位置的标记点在靠近玻璃板一侧,蜡烛b的位置的标记点在远离玻璃板一侧
D.若将玻璃板竖直向上移动一段距离,则观察到蜡烛a的像将向上移
【分析】(1)透明玻璃板透光性强,成像不太清晰,一面镀膜增强了光的反射,成像清晰;
(2)物体射出的光线对人眼刺激越强,人眼感觉物体越亮,物体经过平面镜反射,反射光线进入人眼的光线越多,人眼感到物体的像越亮。在比较亮的环境中,很多物体射出光都对眼睛有刺激,干扰人的视线;
(3)像与物对应点到镜面的距离相等;
(4)根据像和物体关于平面镜对称来解答。
【解答】解:A、平面镜成像原理是光的反射,因此用一面镀了膜的玻璃板做实验时,镀膜的一面应该朝向像一侧放置,一面镀膜的玻璃板反射能力比较强,成像比较清晰,故A正确;
B、在较暗的实验室点燃a蜡烛,在比较暗的环境中,减少了其它光线对人的视觉的干扰,a蜡烛的像更清楚,故B正确;
C、因为像与物对应点到镜面的距离相等,所以蜡烛a的位置的标记点在靠近玻璃板一侧,蜡烛b的位置的标记点在靠近玻璃板一侧,故C错误;
D、将玻璃板竖直向上移动一段距离,A蜡烛位置不变,A蜡烛和像还是关于玻璃板对称,所以A蜡烛像不动,故D错误。
故选:AB。
【点评】探究平面镜成像特点,在近年中考题中较为热点,注意体会实验过程和做题经验积累。
(多选)9.(2025•威海模拟)在探究凸透镜成像规律实验中,小阳利用如图甲所示的方法测出透镜的焦距;正确安装并调节实验装置,如图乙所示,光屏上得到一个清晰的像。下列说法正确的是( )
A.图甲光屏上形成一个最小最亮的光斑,透镜的焦距为40.0cm
B.图乙光屏上所成的像是倒立放大的实像,符合投影仪成像原理
C.蜡烛向左移动,要使光屏上再次成清晰的像,光屏应向右移动
D.去掉光屏,眼睛在透镜右侧合适位置也能看到蜡烛的像
【分析】(1)平行于主光轴的光经凸透镜后会聚于主光轴上一点,这一点叫焦点,焦点到光心的距离叫焦距,读数时估读到分度值的下一位;
(2)根据凸透镜成实像时,物距小于像距,成倒立、放大的实像,应用于投影仪;
(3)根据凸透镜成实像时,物远像近像变小分析回答;
(4)实像既可以用光屏接收,又可以用眼睛看到。
【解答】解:A、平行于主光轴的光线经凸透镜折射后,会聚在主光轴上一点,这点是凸透镜的焦点,焦点到光心的距离是凸透镜的焦距,所以凸透镜的焦距是:f=40.0cm﹣30.0cm=10.0cm,故A错误;
B、由图乙可知,此时物距小于像距,根据凸透镜成实像时,物距小于像距,成倒立、放大的实像,应用于投影仪,故B正确;
C、蜡烛向左移动,此时物距增大,根据凸透镜成实像时,物远像近像变小可知,要使光屏上再次成清晰的像,光屏应向左移动,故C错误;
D、由图可知光屏上能接收到像,所以是实像,眼睛在透镜右侧合适位置也能看到蜡烛的像,故D正确。
故选:BD。
【点评】此题考查了凸透镜成像规律的探究及应用,关键是熟记成像规律的内容,并做到灵活运用。
(多选)10.(2025•东港区校级一模)如图所示,小梦同学在“探究凸透镜成像规律”实验时,烛焰在光屏上成了一个清晰的像,下列说法正确的是( )
A.利用这一成像规律可制成照相机
B.实验中,蜡烛越烧越短,光屏上烛焰的像向上移动
C.为了便于从不同方向观察光屏上的像,光屏应选用较光滑的玻璃板
D.将蜡烛与透镜位置互换,光屏上会呈现一个倒立放大的实像
【分析】凸透镜成像规律:物距小于焦距成正立放大虚像。应用是放大镜。
物距大于一倍焦距小于二倍焦距成倒立放大实像,像距大于二倍焦距。应用是幻灯机、投影仪。
物距等于二倍焦距成倒立等大实像,像距等于二倍焦距。
物距大于二倍焦距成倒立缩小实像,像距大于一倍焦距小于二倍焦距。应用是照相机。
成实像时:物像异侧,物距变大,像距变小,像变小。凸透镜成像时,光路可逆。
同时掌握漫反射的概念。知道要从不同方向看到同一个物体,需要发生漫发射。
【解答】解:A、由图知,蜡烛放在2倍焦距之外,所以此时成缩小、倒立的实像。照相机是根据这个原理制成的,故A正确;
B、由于成的实像是倒立的,所以蜡烛越烧越短,光屏上烛焰的像越向上移动,故B正确;
C、为了便于从不同方向观察光屏上的像,光屏应选用较粗糙的毛玻璃板,故C错误;
D、凸透镜成实像时,像与物在凸透镜的两侧;若将蜡烛与透镜位置互换,此时蜡烛和光屏在凸透镜的同一侧,所以在光屏上不会呈现实像,故D错误。
故选:AB。
【点评】此题主要考查了凸透镜成像的规律及应用。首先要熟练掌握规律的内容,要做到灵活运用,同时还考查了漫反射在生活中的应用。
三.填空题(共9小题)
11.(2025•武侯区校级模拟)小童在探究“光的反射定律”时,让一束光线贴着纸板沿EO方向入射,但纸板并未与平面镜垂直(如图所示),他 不能 (选填“能”或“不能”)在纸板B上看到反射光线,此时的反射光线、入射光线及法线 仍在 (选填“仍在”或“不在”)同一平面内。
【分析】根据反射光线、入射光线、法线的关系进行分析。
【解答】解:如果实验中硬纸板放得没有与平面镜垂直,稍有倾斜,则当入射光贴着硬纸板射向镜面上的O点后,法线将会不在硬纸板上,所以在硬纸板上不能看到反射光线,但此时反射光线、入射光线与法线仍在同一平面内。
故答案为:不能;仍在。
【点评】本题考查了研究光的反射定律的知识,关键是记住光的反射定律,实验探究题是中考中必不可少的题目,要加强实验教学,引导学生从实验中分析现象,归纳总结规律,培养学生观察、分析、概括能力。
12.(2025•海州区校级二模)小明利用如图甲所示的实验装置探究光的反射规律。实验时把平面镜放在水平桌面上,为了使入射光和反射光的径迹同时显示在纸板上,应把纸板与平面镜 垂直 放置,图中的入射角是 40 度;如图乙将右侧纸板沿PQ剪开,将纸板的上半部分向后折,发现在纸板右侧的 上 部看不到反射光线。
【分析】(1)纸板与平面镜垂直放置时,可以使入射光和反射光的径迹同时显示在纸板上;入射角是入射光线与法线的夹角;
(2)反射光线、入射光线、法线在同一平面内
【解答】解:(1)实验时,把平面镜放在桌面上,为了使入射光和反射光的径迹同时显示在纸板上,应把纸板ENF与平面镜垂直放置;入射角是入射光线与法线的夹角,则图中的入射角是90°﹣50°=40°;
(2)将右侧纸板沿PQ剪开,将纸板的上半部分向后折,纸板的上半部分与纸板不在同一平面内,如图乙所示,发现在纸板右侧的上部看不到反射光线,此实验现象说明反射光线、入射光线与法线在同一平面内。
故答案为:垂直:40;上。
【点评】本题考查探究光的反射定律实验,关键是将实验操作要求和结论熟练掌握,认真审题仔细分析。
13.(2024•江阴市一模)小明“探究光的反射规律”装置如图甲所示,白纸板放在水平桌面上,再将一块平面镜竖直放在纸板上,在纸板上安装一支可自由移动的激光笔,使其发出的光紧贴纸板入射。
(1)甲图中的入射角是 50 度。
(2)当入射光线 垂直 镜面入射时,反射光线与入射光线重合。此时入射光线逆时针偏转一定角度,反射光线将 顺时针 (顺时针/逆时针)偏转。
(3)接下来老师进行了如下演示,先用加湿器使整个教室充满雾气,将平面镜放在一能转动的水平圆台上,在柱M上固定一红色激光笔,使其发出的光垂直射向平面镜上的O点,其作用是为了显示 法线 的位置,然后打开固定在柱N上的绿色激光笔,使绿色激光射向O点,出现了如图乙所示的情景,接下来老师缓慢转动圆台,当我们观察到入射绿光、入射红光、反射绿光看起来重合时,说明反射光线,入射光线和法线 在同一平面内 。
【分析】(1)入射角是入射光线与法线的夹角;
(2)当光线垂直射向平面镜时,此时反射光线、入射光线、法线三线合一;
反射光线与入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角;
(3)加湿器使整个教室充满雾气,这样能显示出光的传播路径;沿水平方向缓慢转动圆台,直到看到绿光和红光看起来重合,证明反射光线,入射光线和法线在同一平面内。
【解答】解:(1)由图知,入射光线与镜面夹角是40°,所以入射角=90°﹣40°=50°;
(2)当光线垂直射向平面镜时,此时反射光线、入射光线、法线三线合一,则反射角和入射角都为0°;
当入射光束从与反射光束重合的位置逆时针偏转一定角度时,法线位置不变,反射光线在法线的另一侧,反射光束向顺时针方向偏转;
(3)加湿器使整个教室充满雾气,这样能显示出光的传播路径;法线与平面镜是垂直的,红色激光笔发出的光垂直射向平面镜上的O点,可以显示法线的位置;
沿水平方向缓慢转动圆台,当我们从侧面观察到入射绿光、入射红光和反射绿光看起来重合时(即只能观察到一条光线时),可根据光的传播路径来判断反射光线,入射光线和法线在同一平面内。
故答案为:( 1)50;(2)垂直;顺时针;(3)法线;在同一平面内。
【点评】本题考查了研究光的反射定律的实验,本实验可以得出:反射光线、入射光线、法线在同一平面内,反射光线和入射光线分居法线的两侧,反射角等于入射角。
14.(2025•武威三模)如图所示,在“探究平面镜成像的特点”实验中,应采用较 薄 (选填“厚”或“薄”)的玻璃板代替平面镜。若蜡烛与玻璃板相距5cm,则蜡烛的像与平面镜相距 5 cm。换用更大块的玻璃板,蜡烛的像大小 不变 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
【分析】(1)厚玻璃板的两个面都可以当作反射面,会出现两个不重合的像,干扰实验;
(2)根据平面镜成像特点进行判断:物体在平面镜中成虚像,物像大小相等,物像连线与镜面垂直,物像到平面镜的距离相等。
【解答】解:(1)因为厚玻璃板的两个面都可以当作反射面,会出现两个像,影响到实验效果,所以应选用薄玻璃板。
(2)当蜡烛与玻璃板的距离为5cm时,蜡烛的像到平面镜的距离也是5cm;
根据物像大小相等,所以换用更大块的玻璃板,像的大小不变。
故答案为:薄;5;不变。
【点评】本题考查学生动手操作实验的能力并能合理解决实验中出现的问题。只要熟练掌握平面镜的成像特点,解答此类题目就很容易。进行物理实验时,要根据实验中遇到的问题,分析实验不成功的原因,进行改进。这是试题的走向。
15.(2025•涟水县模拟)用如图装置探究平面镜成像特点。选择茶色玻璃板是为了便于 确定像的位置 。移动B寻找A的像的位置时,眼睛在 A (选填“A”或“B”)一侧。为探究A的像是否是虚像,将白纸放在像的位置,视线应 不透过 (选填“透过”或“不透过”)玻璃观察。
【分析】茶色玻璃板反射能力较强,选择茶色玻璃板成像较清晰。
平面镜成的像属于光的反射。
虚像不能成在光屏上。
【解答】解:茶色玻璃板反射能力较强,选择茶色玻璃板成像较清晰,是为了便于确定像的位置。
平面镜成的像属于光的反射,移动B寻找A的像的位置时,眼睛在A一侧。
虚像不能成在光屏上,为探究A的像是否是虚像,将白纸放在像的位置,视线应不透过玻璃观察。
故答案为:确定像的位置;A;不透过。
【点评】本题探究平面镜成像特点,考查对器材的要求、操作过程的理解和成像规律的运用。
16.(2025•东海县二模)在“探究平面镜成像特点”的实验中:
(1)如图所示,玻璃板下面白纸的作用是记录 物体、像以及玻璃板 的位置;
(2)在竖直的玻璃板前点燃蜡烛A,将相同蜡烛B在玻璃板后面移动,发现蜡烛B可以与A在平面镜中所成的像重合,此现象表明像与物的 大小相等 ;
(3)在实验过程中,让玻璃板向靠近蜡烛B的方向适当移动,为了完成实验探究,应将蜡烛B 远离 (选填“远离”或“靠近”)蜡烛A;若将玻璃板向右平移,则将观察到镜中A的像 不 (选填“向右”、“向左”或“不”)移动。
【分析】(1)玻璃板下面白纸可以标记物体、像以及玻璃板的位置;
(2)平面镜成像中物与像大小相等;
(3)平面镜成像中物与像到平面镜的距离是相等的;
平面镜成像中物与像关于平面镜对称。
【解答】解:(1)玻璃板下面白纸可以标记物体、像以及玻璃板的位置,实验后通过标记的数据可以得到平面镜成像规律;
(2)将相同蜡烛B在玻璃板后面移动,发现蜡烛B可以与A在平面镜中所成的像重合,该过程中运用等效替代法,判断物像大小关系,得出平面镜成像中物与像大小相等;
(3)平面镜成像中物与像到平面镜的距离是相等的,当玻璃板向靠近蜡烛B的方向适当移动,此时物距变大,则像距会变大,应将蜡烛B远离蜡烛A;
平面镜成像中物与像关于平面镜对称,由于蜡烛A的位置不变,则将玻璃板向右平移,则将观察到镜中A的像不移动。
故答案为:(1)物体、像以及玻璃板;(2)大小相等;(3)远离;不。
【点评】本题考查平面镜成像,比较常见。
17.(2025•龙江县二模)兴趣小组利用透明橡皮膜、注射器、乳胶管、止水夹等器材制成凸起程度可改变的水透镜。通过注射器向橡皮膜注水或抽水,可以改变水透镜的凸起程度。如图所示,光屏上出现清晰的烛焰像,则该像是倒立、 放大 的实像;向左移动蜡烛,保持光屏和水透镜位置不动,为使光屏上出现清晰的像,应通过注射器向橡皮膜 抽水 (选填“注水”或“抽水”)。
【分析】(1)解决此题要知道当f<u<2f,成倒立、放大的实像,v>2f,此时物距小于像距。
(2)凸透镜越厚,折光能力越强,焦距越短,据此分析即可判断。
【解答】解:(1)由图可知,物距小于像距,并且能在光屏上成实像,所以物距一定是在一倍焦距到二倍焦距之间,所以成的是倒立、放大的实像;
(2)向左移动蜡烛,即此时的物距变大,像距应该变小,即光屏应该向左移动,才能使得像清晰,但若保持光屏和透镜不变,仍使得像成在光屏上,即需要让凸透镜的会聚能力减弱,即需要让凸透镜变薄,故应该向外抽水。
故答案为:放大;抽水。
【点评】知道凸透镜的成像规律,并理解凸透镜焦距变化后对实验过程的影响是解决该题的关键。
18.(2025•江口县三模)在探究凸透镜成像规律的实验中,实验过程中不断移动烛焰位置,观察到如图乙中①至⑤所示烛焰清晰的5个像,请按蜡烛到凸透镜距离由远到近对5个像进行排序,正确顺序为 ①②④⑤③ ;如果仅换用焦距更小的凸透镜进行实验,不再调整其他器材,要使光屏上出现清晰的像,则应在凸透镜与蜡烛间的适当位置再放一块 凹透镜 (选填“凸透镜”“凹透镜”或“平面镜”)。
【分析】凸透镜成实像时,物近像远像变大,成虚像时,物近像近像变小;
远视眼镜是凸透镜,凸透镜对光线具有会聚作用。
【解答】解:物距大于一倍焦距时,凸透镜成倒立的实像,且物距减小,像距增大,像变大;物距小于一倍焦距时凸透镜成正立放大的虚像,且物越远像越大,故正确顺序为①②④⑤③。
仅仅换用焦距更小的凸透镜进行实验,凸透镜对光的会聚能力增强,会提前会聚成像,导致所成的像会成在光屏的前方,要使光屏上出现清晰的像,则应在凸透镜与蜡烛间的适当位置再放一块对光具有发散作用的凹透镜,使得成像延迟。
故答案为:①②④⑤③;凹透镜。
【点评】此题考查了凸透镜成像规律的探究及应用,关键是熟记成像规律的内容,并做到灵活运用。
19.(2025•兴宁市校级二模)在“探究凸透镜成像的规律”实验中,当各元件的位置如图所示时,烛焰恰好在光屏上成清晰完整的像(未画出),此时光屏上成倒立、 缩小 的实像,根据这一规律可以制成 照相机 ;保持蜡烛、凸透镜以及光屏的位置不变,仅将凸透镜换成和它材质相同、口径相同但焦距较小的另一凸透镜,光屏上原来清晰的像变模糊,这与 近视眼 (选填“近视眼”或“远视眼”)的成因相同。
【分析】像距小于物距,此时光屏上成倒立、缩小的实像,应用是照相机;
凸透镜焦距变小,对光的会聚能力变强,会将光线提前会聚成像。
【解答】解:图中像距小于物距,根据凸透镜成像规律根据过光心的光线方向不变,像小于物体,此时物距大于凸透镜的二倍焦距,此时光屏上成倒立、缩小的实像,照相机工作时成倒立、缩小的实像,与之相同,故利用图中成像特点可以制成照相机;
保持蜡烛、凸透镜的位置不变,将凸透镜换成和它材质相同、口径相同但焦距较小的另一凸透镜,凸透镜焦距变小,对光的会聚能力变强,会将光线提前会聚成像,此时像距减小,故光屏上原来清晰的像变模糊,这与近视眼的成因相同。
故答案为:缩小;照相机;近视眼。
【点评】本题考查凸透镜成像规律,属于中档题。
四.实验探究题(共7小题)
20.(2025•遂川县模拟)【探究名称】探究光的反射规律
【问题】光的反射规律时,反射光线与入射光线有什么规律?反射角与入射角的关系又如何?
【证据】探究光的反射规律时,在水平放置的平面镜上方竖直放一光屏,光屏由可以绕ON折转的A、B两块白板组成,如图甲所示。
为了完成实验,除了图中器材外,还需要的测量工具是量角器。白板A、B选用表面粗糙的白纸板,使光在纸板上发生 漫 (选填“镜面”或“漫”)反射。
【解释】
(1)实验过程中小明根据甲图测量的角度关系得出结论:反射角等于入射角。小华认为小明得出结论的过程不合理,原因是 一次实验具有偶然性,不能得到普遍规律 。
(2)如图丙所示,旋转纸板A到位置2,纸板B需要旋转到位置4才能观察到完整的反射光路,通过以上操作可知,要观察到完整的反射光路,纸板A、B两部分旋转后要处于 同一平面内 。
【交流】
(1)实验过程中,进行下列哪项操作后,仍可以看到反射光 BD 。(填序号)
A.如图乙所示,将白板的右半部分B向后翻折
B.如图丙所示,将白板与入射光束一起以ON为轴旋转
C.如图丁所示,将白板与入射光束一起以CD为轴向后倾
D.如图乙所示,在白板B这侧喷水雾或烟雾
(2)结合四幅图,下列对于法线的理解正确的是 C 。(填序号)
A.四幅图中,白板上的ON都是法线,法线可以帮助我们判断并测出入射角和反射角
B.法线是真实存在的一条光线,没有法线就不会有入射光线和反射光线
C.法线有助于确定反射光线、入射光线和法线所在的同一个平面与镜面的垂直关系
(3)实验中透过平面镜看到它的下面也有“白板和光路”,这种现象形成的原理 是 (选填“是”或“不是”)光的反射规律。
(4)从将甲图位置将纸板倾斜,如丁图所示的操作,入射光线仍能呈现纸板上,且沿EO方向入射到平面镜O点,此时与图甲情形对比,发生改变的有 BC 。
A.法线的方向
B.反射光线方向
C.入射角度大小
D.反射角与入射角的大小关系
【分析】【证据】我们能从不同角度观察到光线,是因为光在纸板上发生了漫反射;
【解释】(1)为避免实验的偶然性,应多做几次试验,然后才可以得出结论;
(2)由光的反射定律可知,反射光线与入射光线分居在法线两侧,反射角等于入射角,反射光线、入射光线位于法线两侧;
【交流】:(1)根据反射光线、入射光线和法线在同一平面内的特点进行分析;
(2)根据法线的概念进行判断;
(3)平面镜成像是由光的反射形成的;
(4)在光的反射中,反射光线、入射光线和法线始终在同一平面上。故据此分析即可判断。
【解答】解:【证据】:白色硬纸板的表面应尽量粗糙,让光线发生漫反射,从不同的角度都能够观察到光线;
【解释】:(1)据题意可知,此实验只进行了一次实验就得出结论,由于实验次数少,结论具有偶然性,所以小明得出结论的过程不合理;
(2)由图丙可知,旋转光屏A到位置2,旋转光屏B到位置4时,此时才能观察到完整光路,说明要观察完整的光路,光屏A、B两部分旋转后要处于同一平面内。
【交流】:(1)让入射光沿EO方向射向镜面,在纸板B上可以看到反射光;
A.白板上的ON不是法线,若将纸板B向后折,反射光线、入射光线和法线在同一平面内,后折不同角度不能在白板上观察到反射光;
B.如图丙所示,将白板与入射光束一起以ON为轴旋转,在白板上观察到反射光;
C.如图丁所示,将白板与入射光束一起以CD为轴向后倾倒,法线不在白板的平面内,则反射光线不在白板平面内,反射光线还在,但在白板上观察不到反射光;
D.在白板B这侧喷水雾或烟雾,小水滴能反射光线,形成光路,便于观察出反射光;故选:BD;
(2)A.法线与反射面垂直,四幅图中,甲、乙、丙的白板上的ON都是法线,丁图中白板与反射面不垂直,ON不是法线,故A错误;
B.法线不是真实存在的一条光线,是为了研究光的反射定律假想出来的,运用了模型法。故B错误;
C.法线是为了研究光的反射定律假想出来的,法线垂直于反射面,有助于确定反射光线、入射光线和法线所在的一个平面与镜面的垂直关系,故C正确。
故选:C;
(3)透过平面镜看到它的下面也有“白板和光路”,这是平面镜成像,平面镜成像是由光的反射形成的;
(4)保持平面镜水平不变,将纸板向后倾斜一个角度,入射光线仍能呈现在纸板上,且沿EO方向入射到平面镜的O点,但与原来相比,入射光线的方向改变了,法线方向不变(垂直于镜面),由于反射光线、入射光线和法线在同一平面内,所以反射光线方向改变,则在纸板上不能看到反射光线,而入射角度数改变、反射角与入射角关系都不改变,故选BC。
故答案为:【证据】漫;【解释】(1)一次实验具有偶然性,不能得到普遍规律;(2)同一平面内;【交流】:(1)BD;(2)C;(3)是;(4)BC。
【点评】本题考查了探究光的反射的实验以及平面镜成像特点的应用,要理解和熟记光的反射定律:反射光线、入射光线、法线在同一平面内,反射光线和入射光线分居法线的两侧,反射角等于入射角。
21.(2025•沈阳二模)如图甲所示,小明探究“平面镜成像特点”时,将一块薄透明玻璃板竖直立在水平面的白纸上,取两支完全相同的电子蜡烛A、B,点亮的蜡烛A放在玻璃板前面。
(1)小明选择薄透明玻璃板代替平面镜进行实验,目的是便于确定 像的位置 。
(2)将未点亮的蜡烛B放在玻璃板后面,不断调整蜡烛B的位置,直到从各个角度观察蜡烛B与A的像 完全重合 ,说明平面镜所成的像与物的大小相等。
(3)移走蜡烛B,将光屏放到蜡烛B的位置,视线在玻璃板的 后面 (选填“前面”或“后面”)观察到光屏上没有呈现蜡烛A的像,说明平面镜所成的像是 虚像 。
(4)在探究像距和物距的关系时,小明在实验中测出物距为12.50cm,像距为12.50cm。为了得到像距和物距关系的规律,你对他接下来的操作建议是 多次改变蜡烛A到镜面的距离,进行实验 。
(5)如图乙所示,将薄透明玻璃板倾斜放置,蜡烛A的像将 仍然 (选填“仍然”或“不再”)与蜡烛A关于镜面对称。
【分析】(1)实验中为了确定像的位置,用透明的玻璃板来代替平面镜;
(2)平面镜所成的像和物大小相等,实验中用等效替代的方法来研究像和物的大小关系;
(3)平面镜所成的像是虚像,虚像不能用光屏承接;
(4)进行多次实验,得出结论;
(5)平面镜所成像与物关于镜面对称。
【解答】解:(1)实验中用玻薄璃板代替平面镜,主要是利用玻璃板透明的特点,便于观察像并确定像的位置;
(2)拿另一支外形相同未点燃的蜡烛B,竖立着在玻璃板后面移动,直到看上去它跟蜡烛A的像完全重合,可探究像与物的大小关系;
(3)移去蜡烛B,在其位置上放置一块光屏,眼睛直接在玻璃板的后面观察光屏,光屏上不能现蜡烛的像,说明平面镜所成的像是虚像;
(4)探究像距和物距的关系时,小明在第一次实验中测出物距为12.50cm,像距为12.50cm,为了得到像距和物距关系的规律,接下来应该改变位置,多次测量;
(5)将薄透明玻璃板倾斜放置,蜡烛A的像将仍然与蜡烛A对称。
故答案为:(1)像的位置;(2)完全重合;(3)后面;虚像;(4)次改变蜡烛A到镜面的距离,进行实验;(5)仍然。
【点评】关于平面镜成像特点的实验探究,常是中考出题的热点,关键是掌握平面镜成像的特点,针对性的分析问题。
22.(2025•普兰店区一模)用如图甲所示的装置“探究平面镜成像时,像的位置和物体的位置有什么关系”。M是有一面镀膜的玻璃板,A、B是两支外形相同的蜡烛。
(1)将白纸放在水平桌面上,将玻璃板与纸面 垂直 放置。沿着玻璃板在纸上画一条直线,代表平面镜的位置。
(2)将蜡烛A放在玻璃板前,用蜡烛B在玻璃板后面移动,直到看上去它跟蜡烛A的像完全 重合 。
(3)如图乙所示,在蜡烛A靠近玻璃板一侧记下物体的位置A1。应该在蜡烛B 靠近 (选填“靠近”或“远离”)玻璃板一侧记下像的位置B1。
(4)改变蜡烛A的位置重复实验,三次实验在白纸上记录的像与物对应的位置如图丙所示。将白纸沿放置玻璃板的直线对折,发现点B1和A1,B2和A2,B3和A3基本重合。由此可以得出的结论是:① 像与物到镜面的距离相等 ;② 像与物连线与镜面垂直 。
(5)完成上述实验后,小明反思实验过程,提出一个质疑:实验中利用玻璃板镀膜的那一面成像,应该在镀膜那一面下边划线,作为平面镜的位置。
怎样判断玻璃板哪面镀膜呢?
小组同学讨论出一种方法:将铅笔尖分别贴在玻璃板的左右两面,观察到铅笔较清楚的像如图丁所示,由此可以判断镀膜在玻璃板的 左 (选填“左”或“右”)面。
【分析】(1)玻璃板与水平桌面要垂直放置,否则成的像偏高或偏低,不易确定像的位置;
(2)将蜡烛A放在玻璃板前,用蜡烛B在玻璃板后面移动,直到看上去它跟蜡烛A的像完全重合,可比较像与物大小和位置位置;
(3)实验中比较像与物的对应位置;
(4)结合数学知识回答;
(5)根据图丁可知左侧为反射面,据此分析。
【解答】解:(1)将白纸放在水平桌面上,将玻璃板与纸面垂直放置。沿着玻璃板在纸上画一条直线,代表平面镜的位置。
(2)将蜡烛A放在玻璃板前,用蜡烛B在玻璃板后面移动,直到看上去它跟蜡烛A的像完全重合,B即为像的位置;
(3)如图乙所示,在蜡烛A靠近玻璃板一侧记下物体的位置A1。应该在蜡烛B 靠近玻璃板一侧记下像的位置B1;
(4)将白纸沿放置玻璃板的直线对折,发现点B1和A1,B2和A2,B3和A3基本重合,结合数学知识,可以得出的结论是:①像与物到镜面的距离相等;②像与物连线与镜面垂直。
(5)镀膜那一面,反射效果好为反射面,将铅笔尖分别贴在玻璃板的左右两面,观察到铅笔较清楚的像如图丁左所示,可知左侧为反射面,由此可以判断镀膜在玻璃板的左面。
故答案为:(1)垂直;(2)重合;(3)靠近;(4)①像与物到镜面的距离相等;②像与物连线与镜面垂直;(5)左。
【点评】本题探究平面镜成像特点,考查对器材的要求、操作过程的理解和成像规律的运用。
23.(2025•淮安区一模)在“探究凸透镜成像规律”的实验中:
(1)图甲中光屏上所成的像是倒立 放大 (选填“放大”、“等大”或“缩小”)的实像;
(2)如图乙,线段AB为凸透镜成像的物距倒数和像距倒数的关系,则凸透镜的焦距为 10.0 cm;
(3)当光屏上呈现清晰的像时,不改变图甲中蜡烛和透镜的位置:
①若将凸透镜换成焦距相同镜面较小的凸透镜,再次实验,光屏上所成的像与原来相比 变暗 (选填“变小”、“变暗”或“变不完整”)了;
②若将凸透镜换成镜面大小相同、焦距稍小的凸透镜,再次实验,则需将屏 向左 (选填“向左”或“向右”)移动才能成清晰的像,光屏上所成的像与原来的像相比 变小 (选填“变大”或“变小”)了。
【分析】(1)当物距2f>u>f时,v>2f(u<v)在光屏上得到倒立、放大的实像,应用于投影仪;
(2)物距等于二倍焦距成倒立等大实像;
(3)①用焦距相同、镜面直径较小的凸透镜,发光体发出的光透过凸透镜的光线少;②如果将凸透镜换成焦距稍小的凸透镜,比起原来就相当于将物距变大了,那么像距就要减小。
【解答】解:(1)由图甲可知,此时物距小于像距,成倒立、放大的实像,生活中投影仪是利用这一原理制成的;
(2)由图乙知,当物距与像距的倒数相等,都为5m﹣1时,物距等于像距等于二倍焦距,所以有2fm,解得,此凸透镜的焦距f=0.1m=10cm;
(3)①用另一只与原实验中焦距相同但镜面直径较小的凸透镜,替代原来的凸透镜再次实验,成像大小不会变化,但经凸透镜的光线变少,所成的像与原来的像相比,比原来暗;
②如果将凸透镜A换成镜面直径相同、但焦距稍小的凸透镜,比起原来就相当于将物距变大了,那么像距就要减小,像变小;光屏要靠近凸透镜,即向左移动。
故答案为:(1)放大;(2)10.0;(3)①变暗;②向左;变小。
【点评】此题考查了凸透镜成像的规律及应用、成像中的一些问题,只要掌握基础知识,做出合理的推理,都比较容易解答。
24.(2025•永修县校级模拟)现有如下器材:焦距为12.5cm的凸透镜、光具座、蜡烛、光屏各一个,火柴盒。小明根据上述实验器材,进行了“探究凸透镜成像规律”的实验。
(1)实验前应将蜡烛、凸透镜光屏依次放到光具座上,把烛焰、凸透镜、光屏的中心大致调到 同一高度 。为了验证凸透镜的焦距是否等于12.5cm,小明把蜡烛和凸透镜放在如图所示的刻度线处,把光屏移到光具座的 75.0 cm刻度线处,观察光屏上是否承接到倒立、 等大 、清晰的像。经验证,凸透镜的焦距准确。
(2)实验进行一段时间后,发现光屏上烛焰的像上移了一段距离,在没有移动器材的情况下,造成上述现象的原因是 蜡烛在燃烧过程中不断缩短,向下移动 。保持蜡烛、凸透镜的位置和高度不动,需将光屏 向上 (选填“向上”或“向下”)移动,使烛焰的像呈现在光屏中央。
(3)分别把蜡烛放在如图所示的A、B、C、D四个点对应的刻度线处,在 C 点能够在光屏上承接到清晰、最大的烛焰的像。
(4)实验中小明不小心用纸把透镜下半部分遮住了,则光屏上的成像情况是 成完整的像 (选填“成完整的像”、成一半的像”或“无法成像”)。
【分析】(1)把烛焰、凸透镜、光屏的中心大致调到同一高度;物距等于2倍焦距,物距等于像距,所成的像是倒立、等大的实像;
(2)蜡烛在燃烧过程中不断缩短,向下移动,光屏上的像向上移动,要使像能够成在光屏中央,可以向上移动光屏;
(3)物距小于1倍焦距,所成的像是正立放大的虚像,凸透镜成实像时,物距越小,像越大;
(4)用纸把透镜下半部分遮住了,不会影响透镜成像。
【解答】解:(1)实验前应将蜡烛、凸透镜光屏依次放到光具座上,把烛焰、凸透镜、光屏的中心大致调到同一高度;凸透镜的焦距f=12.5cm,当物距等于2倍焦距即25.0cm时,像距也等于2倍焦距即25.0cm,所以把光屏移到光具座的75.0cm刻度线处,若在光屏上能观察到等大、清晰的像,则可验证凸透镜的焦距准确;
(2)蜡烛在燃烧过程中不断缩短,向下移动,光屏上的像向上移动,要使像能够成在光屏中央,可以向上移动光屏;
(3)凸透镜成实像时,物距越小,像越大,物体在D点处,物距小于1倍焦距,所成的像是正立放大的虚像,不能在光屏上承接到;对于物体在A、B、C三点处时成实像,C点物距最小,所成的实像最大;
(4)用纸把透镜下半部分遮住了,不会影响透镜成像,则光屏上的像和原来相比,像的大小将不变,光屏上呈现的像是完整的;
故答案为:(1)同一高度;75.0;等大;(2)蜡烛在燃烧过程中不断缩短,向下移动;向上;(3)C;(4)成完整的像。
【点评】此题是探究凸透镜成像的规律,实验过程中注意事项,像距、成像特点与物距的关系。
25.(2025•鼓楼区校级三模)项目式小组成员在学习完凸透镜成像规律后,准备利用凸透镜、手机、纸箱制作一个简易投影仪,如图所示。
(1)投影仪原理:当2f>u>f时,凸透镜成倒立、 放大 的实像。
(2)测焦距:将凸透镜正对着太阳光,移动光屏,直到光屏上找到最小、最亮的光斑如图甲所示,则该凸透镜焦距为 20.0 cm。
(3)暗箱选择:现有长度分别为10cm、20cm和40cm的三个纸盒,则应选择长度为 40 cm的纸盒做暗箱。
(4)为了使投影仪具有更好的观影效果,手机屏幕应该选图丙中的 B (选填“A”或“B”)的放置方式。并且要选择在 较暗 (选填“较亮”或“较暗”)环境中观看。
(5)为了使白屏上的像变得更大,应将手机靠近凸透镜,同时将白屏 远离 (选填“靠近”或“远离”)凸透镜才能得到清晰的像。
【分析】(1)当2f>u>f时,成倒立、放大的实像;
(2)平行于主光轴的光会聚于主光轴上一点,这一点叫焦点,焦点到光心的距离叫焦距,读数时估读到分度值的下一位;
(3)根据图甲确定凸透镜焦距,利用投影仪的原理分析回答;
(4)凸透镜成实像时,像与物上下颠倒;选择在较暗环境中观看;
(5)根据凸透镜成实像时,物近像远像变大分析回答。
【解答】解:(1)当2f>u>f时,成倒立、放大的实像;
(2)平行于主光轴的光线经凸透镜折射后,会聚在主光轴上一点,这点是凸透镜的焦点,焦点到光心的距离是凸透镜的焦距,所以凸透镜的焦距是:f=30.0cm﹣10.0cm=20.0cm;
(3)投影仪是根据物距f<u<2f制成的,即手机屏幕倒凸透镜的距离应大于20cm,小于40cm,故只有40cm的纸盒长度能满足要求;
(4)透镜成实像时,像与物上下颠倒,为了使投影仪实验过程中具有更好的观影效果,手机屏幕应该倒着放,即选择B的放置方式;选择在较暗环境中观看;
(5)凸透镜成实像时,物近像远像变大,为了使白屏上的像变得更大,应将手机靠近凸透镜,同时将白屏远离凸透镜才能得到清晰的像。
故答案为:(1)放大;(2)20.0;(3)40cm;(4)B;较暗;(5)远离。
【点评】此题考查了凸透镜成像规律的探究及应用,关键是熟记成像规律的内容,并做到灵活运用。
26.(2025•鼓楼区校级模拟)如图所示,物理兴趣小组“探究凸透镜成像规律”的实验装置。
(1)首先调整烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度,目的是 使像成在光屏中央 。
(2)如图甲,让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= 10.0 cm;
(3)当蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图乙时,光屏上成清晰的像,利用此时凸透镜成像的特点制成的光学仪器是 照相机 (选填“照相机”、“放大镜”或“投影仪”)。若实验过程中挡住凸透镜的一半,像的完整程度 不会 (选填“会”或“不会”)受影响;
(4)凸透镜放在图乙中的位置,将蜡烛移到30cm处,若想在光屏上得到清晰的像,应将光屏移到 70 cm处。
(5)保持图乙中凸透镜和光屏的位置不变,将蜡烛移到20cm处,若想在光屏上得到清晰的像,可在靠近凸透镜的左侧放置一个合适的 凸 透镜。
【分析】(1)为了使像成在光屏中央,应调整烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度;
(2)平行于主光轴的光会聚于主光轴上一点,这一点叫焦点,焦点到光心的距离叫焦距,读数时估读到分度值的下一位;
(3)根据u>2f,成倒立、缩小的实像,应用于照相机;
当挡住透镜的某一部分时,由于通过凸透镜会聚的光线数量减少,所以像会比原来变暗,但仍成完整的像;
(4)根据凸透镜成实像时,u=v=2f分析回答;
(5)根据凸透镜成实像时,物近像远像变大分析回答。
【解答】解:(1)为了使像成在光屏中央,应调整烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度;
(2)平行于主光轴的光线经凸透镜折射后,会聚在主光轴上一点,这点是凸透镜的焦点,焦点到光心的距离是凸透镜的焦距,所以凸透镜的焦距是:f=20.0cm﹣10.0cm=10.0cm;
(3)由图可知,此时物距u=50.0cm﹣10.0cm=40.0cm>2f,成倒立、缩小的实像,应用于照相机;
若实验过程中挡住凸透镜的一半,另一半仍能会聚光线成完整的像,但由于会聚的光线比原来减少,所以像比原来变暗;
(4)凸透镜放在图乙中的位置,将蜡烛移到30cm处,u=2f=20cm,此时物距等于像距,想在光屏上得到清晰的像,应将光屏移到70cm处;
(5)保持图乙中凸透镜和光屏的位置不变,将蜡烛移到20cm处,物近像远像变大,若想在光屏上得到清晰的像,可在靠近凸透镜的左侧放置一个合适的凸透镜,使光线会聚一下。
故答案为:(1)使像成在光屏中央;(2)10.0;(3)照相机;不会;(4)70;(5)凸。
【点评】此题考查了凸透镜成像规律的探究及应用,关键是熟记成像规律的内容,并做到灵活运用。
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