第4章 光现象（专项训练）物理新教材沪科版（五四学制）八年级上册

**基本信息** 以“考点-题型”双维度构建光现象专项训练，聚焦反射、平面镜成像、凸透镜成像三大核心，通过规律应用与实验探究结合，渗透科学探究与物理观念。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |光的反射|规律应用3题、探究3题|选择为主，含光路动态分析|从反射定律（入射角与反射角关系）到实验验证（共面、可逆性）| |平面镜成像|特点应用4题、探究3题|填空结合实验问答，含像距计算|从成像特点（等大、等距）到实验设计（等效替代法）| |凸透镜成像|规律应用4题、探究3题|选择为主，结合生活实例（摄像头、放大镜）|从成像规律（u与f关系）到实验数据处理| |综合攻坚|16题|综合选择、实验分析，跨考点融合|整合三大考点，强化知识迁移与科学思维|

第4章 光现象 常考题型·精准突破 考点一 光的反射 题型1 光的反射规律与应用 题型2 探究光的反射定律 考点二 平面镜成像 题型1 平面镜成像特点与应用 题型2 探究平面镜成像的特点 考点三 凸透镜成像 题型1 凸透镜成像规律与应用 题型2 探究凸透镜成像规律 综合攻坚·知能拔高 常考题型·精准突破 考点一 光的反射 ◆题型1 光的反射规律与应用 1．光射到平面镜上，经平面镜反射后，入射光线与法线的夹角为40°，则反射角为（　　） A．30° B．40° C．50° D．60° 2. 自行车尾灯的结构如图所示。夜晚，当有汽车灯光照射到前方自行车尾灯上会发生反射，汽车司机会看到自行车的尾灯很明亮而其它部分很暗。下列说法中正确的是（　　） A．自行车尾灯明亮是因为尾灯是光源 B．图中三条光线照射在自行车尾灯上主要发生了镜面反射 C．光线照射到车后轮胎上主要发生了漫反射，其不再遵守光的反射定律 D．自行车其它部分很暗是因为其它部分不反射光 3．如图所示，一束光照射到平面镜上，欲使反射光刚好照射到白纸板上的A点，下列操作可行的是（     ） ①适当减小入射角  ②将平面镜向上平移适当距离 ③将平面镜向下平移适当距离 ④将平面镜顺时针转动适当角度 ⑤将平面镜逆时针转动适当角度 ⑥将白纸板向右平移适当距离 ⑦将白纸板向左平移适当距离 A．①②⑤⑥ B．①②④⑦ C．①③⑤⑥ D．③⑤⑦ ◆题型2 探究光的反射定律 1. 小明在“探究光的反射规律”的实验中： （1）如图甲，一平面镜放在水平桌面上，将带有量角器的白纸板竖立在平面镜上。为了方便观察光路，白色纸板应选用________（选填“粗糙”或“光滑”）的；使一束光贴着纸板分别沿AO、BO、CO入射，在纸板上观察到的对应的光路为、、，说明反射角_________入射角。 （2）让一束光贴着纸板沿入射，观察到反射光沿OC射出，说明在反射现象中，光路是____的； （3）小明为了更直观地观察实验现象，用如图乙所示装置进行该实验，先将固定放置的红色激光笔发出一束垂直射向平面镜的光ON，然后用另一个绿色激光笔发出一束光BO，经平面镜反射后沿OA方向射出。为了探究反射光线、入射光线、法线是否共面，他接下来的操作是___________，观察到的现象是______。 2. 在“探究光的反射规律”实验中，小明选用了平面镜、硬纸板、激光笔和铅笔进行实验。硬纸板竖立在平面镜上，纸板由E、F两部分组成，可绕与平面镜垂直的接缝折转，如图所示。 （1）实验中还需要的器材是__________。 （2）光在E纸板上沿方向入射，其反射光在F纸板上沿方向射出。当与镜面的夹角为40°时，其对应的反射角大小为__________；让光沿方向入射，发现反射光沿方向射出，说明在光的反射现象中，___________________。 （3）若将图中纸板的F部分绕向后折转，在纸板F上不能看到反射光，这说明反射光线、入射光线和法线在__________。 （3）将纸板F向后折转后，F与E不在同一平面，此时F上无法看到反射光，说明反射光线、入射光线和法线在同一平面内。 3．为了探究光反射时的规律，小明进行了如图所示的实验。 （1）如果让光线逆着OF的方向射向镜面，会发现反射光线沿着OE方向射出，这表明：______； （2）小明想探究反射光线与入射光线是否在同一平面内，他应如何操作？ 考点二 平面镜成像 ◆题型1 平面镜成像特点与应用 1. 某平面镜高1.6m，离镜面1.5m处站着一个身高1.8m的学生，若该学生向平面镜靠近0.5m，此时他与像的距离______m，移动过程中像的大小______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 2. 检查视力时，要求视力表在镜中的像与被测者眼睛的距离是5m。如图，现把视力表放在被测者眼睛的后方0.6m处，则视力表与平面镜的距离应为___________m。 3. 如图所示，平面镜M直立在水平地面上，长6cm的铅笔平放在地面上且与平面镜垂直，笔尖离平面镜10cm，现铅笔垂直平面镜向它靠近，则_________（不定项选择） A．铅笔像为虚像 B．铅笔像尖端朝右 C．铅笔在靠近平面镜的过程中，它的像在变大 D．铅笔像的笔尖离平面镜10cm 理由：__________。 4．如图所示，夜晚，小华通过可左右推拉的竖直窗户玻璃观察发光吊灯的像和自己的像。增大吊灯的亮度，观察到吊灯的像更______。小华靠近玻璃窗观察，她像的大小______，她与像之间的距离______。向右推动玻璃窗，吊灯像的位置_________。（本题后3空填变化情况） ◆题型2 探究平面镜成像的特点 1. 小丽同学在做“探究平面镜成像特点”的实验时，将一块玻璃板放在水平台上，再取两段完全相同的蜡烛A和B，点燃玻璃板前的蜡烛A，进行观察，如图所示。在此实验中： (1)小丽在A侧观察到A的像是光的______现象，看到蜡烛B是光的_________现象； (2)为了使像看起来更清晰，小丽最好在______（填“较亮”或“较暗”）的环境中进行； (3)在确定蜡烛的像的位置时，眼睛应在__________（填“A”或“B”）侧观察；小丽同学无论怎样移动蜡烛B，都不能与蜡烛A的像完全重合，原因可能是__________； (4)实验中，看到点燃的蜡烛通过玻璃板成两个像，其中距离观察者较远的像较_______（填“亮”或“暗”）。远处的像是来自蜡烛的入射光经过玻璃板________（只有一个选项正确，将正确选项的字母填在横线上）。 A．一次反射、一次折射形成的    B．两次反射、一次折射形成的 C．一次反射、两次折射形成的    D．两次反射、两次折射形成的 2. 如图是“探究平面镜成像的特点”的实验装置。 (1)为了便于观察实验现象，应选择在较_______（填“亮”或“暗”）的环境中进行实验。 (2)实验时，将玻璃板竖立在铺有纸的水平桌面上，把点燃的蜡烛A放在玻璃板的前面，将外形相同但未点燃的蜡烛B在玻璃板后面移动，人眼在玻璃板的________（填“前面”或“后面”）观察，直至蜡烛B和A的像完全重合，这说明像和物的_______相等。 (3)在纸上分别标记蜡烛A和像的位置，用刻度尺分别测出蜡烛和像到_______的距离，通过分析初步得出结论。 3. 在“探究平面镜成像的特点”实验中： (1)用玻璃板代替平面镜是为了便于确定像的__________； (2)如图所示，把点燃的蜡烛A放在玻璃板前面，再拿一支完全相同但不点燃的蜡烛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，说明平面镜所成的像与物体大小相等，这种研究方法是物理学中常用的_________（选填“控制变量法”或“等效替代法”）； (3)将光屏放在蜡烛A的像的位置，直接观察光屏，光屏上没有呈现蜡烛A的像，说明平面镜所成的像是__________。 考点三 凸透镜成像 ◆题型1 凸透镜成像规律与应用 1. 随着5G信号的快速发展，5G无人物品派送车已应用于实际生活中。无人快递车在行驶、泊车、避让障碍物的过程中，会通过车载摄像头感知路况获取信息。车载摄像头的光学成像与人眼相似，是通过镜头使前方景物在图像传感器（相当于人眼的视网膜）上成清晰的像。下列说法正确的是（　　 ） A．景物在图像传感器上成放大的虚像 B．车载摄像头的镜头对光有发散作用 C．车载摄像头的光学成像原理与照相机成像原理相同 D．车载摄像头只能“看见”自身正在发光的物体 2. 当烛焰离凸透镜40厘米时，在凸透镜另一侧的光屏上可得到一个倒立的、缩小的实像，此时光屏离该透镜的距离可能为（　　） A．20厘米 B．40厘米 C．50厘米 D．60厘米 3．光具座上有凸透镜、光屏及发光源各一个。当光屏和凸透镜的距离为10cm时，此时在光屏上成缩小的像。小王把光屏沿着光具座移动2cm后，再次移动光源的位置使成清晰的像。对于该像的情况，下列选项正确的是（　　） A．一定成放大的像 B．可能成缩小的像 C．成像一定比原来大 D．成像一定比原来小 4．为了加强管理，某些公司对员工实行刷脸考勤制度。如图所示，当人靠近摄像头时，光源自动打开，照亮______（选填“人脸”或“显示屏”），人脸通过摄像头成一个倒立______的像（选填“放大”或“缩小”），与录入信息进行对比，从而记录考勤。若镜头焦距为10cm，为了能成清晰的像，人到镜头的距离应满足的条件是______（选填“A.小于10cm”、“B.大于10cm且小于20cm”、“C.大于20cm”） ◆题型2 探究凸透镜成像规律 1. 如图，用焦距为10cm的凸透镜、光屏和光具座等器材“探究凸透镜成像大小的变化规律”。 (1)若此时图中光屏上呈现清晰的像，则成像情况是F形光源_______立、_____的实像。 (2)移动光源至物距为5cm时，发现无论如何移动光屏，均不能在光屏上成像，人眼应从_______（选填“光源”或“光屏”）一侧透过凸透镜观察光源的像，此时能否用刻度尺直接测出观察到的像高？______（选填“能”或“不能”）。 2. 某小组同学做“探究凸透镜成像规律”实验，他将凸透镜摆放在如图所示位置后，再将发光体放置在A处，并在刻度为“55cm”至“65cm”之间移动光屏，能在光屏上看到一次清晰的像，该像______是缩小的（选填“一定”或“可能”）。接着将发光体移至B处，同时移动光屏，在光屏上再一次看到了清晰像，该像是______的（选填“放大”“等大”或“缩小”），利用这一规律可制成______（选填“放映机”或“照相机”）。 3．小华发现，当黑板上“=”两条线间距很小时，在教室前排能看出是“=”，在教室后排会看成“-”号。查找资料得知：人眼要看清物体，不仅要求像成在视网膜上，还需像点落在不同感光细胞上，受刺激的细胞越多，分辨越清晰。像的大小取决于物体对眼睛的光心区所张开的角（图（a）中的角α），称为视角。 (1)若同一物体移动到A2B2处时，与眼睛距离变大，视角_______（选涂“A．变大”“B．不变”“C．变小”），此时像变小。 (2)小华用图（b）所示装置（物高H=3cm）进行模拟实验，记录物距u、像距v及像高h在表1中。 表1    H=3cm 透镜焦距 f(cm) 实验序号 物距 u(cm) 像距v(cm) 像高 h(cm) 透镜焦距f(cm) 实验序号 物距 u(cm) 像距 v(cm) 像高 h(cm) 10 1 30.0 15.0 1.5 12 4 30.0 20 2.0 2 35.0 14.0 1.2 5 40.0 17.1 1.3 3 50.0 12.5 0.75 6 60.0 15.0 0.8 ①晶状体和角膜共同作用相当于凸透镜，晶状体到视网膜的距离为__________（选涂“A．物”“B．像”）距。 ②分析比较实验序号1、2与3（或4、5与6）中像距v和像高h随物距u的变化情况，可得出的初步结论是：同一凸透镜成实像，__________，倒立的实像变小。 ③分析数据： 小华认为由1、2与3（或4、5与6）可知，焦距不变时像变小，可解释“=”看成“-”； 小红认为由1和6可知，像距不变时，焦距变大，像变小，可解释“=”看成“-”。 请判断两者观点是否合理，说明理由 __________。 (3)结合上述信息和所学知识，说明观察微小物体时常将其靠近眼睛的原因。__________ 综合攻坚·知能拔高 1．小明站在竖立的平面镜前，看到镜中自己灿烂的“笑脸”。小华拿一块与平面镜一样大小的不透明硬纸板平行紧靠在平面镜之后，在平面镜前刚好看不到硬纸板，现在（     ） A．小明一样看到自己灿烂的“笑脸” B．小明看到的“笑脸”变模糊了 C．小明看到的“笑脸”变暗了 D．小明看不到自己的“笑脸” 2．一个人站在竖直放置的平面镜前，若他走向平面镜，则（　　） A．人的像变大，像离人的距离也变大 B．人的像变小，像离人的距离也变小 C．像的大小不变，因为平面镜成的是虚像，故我们看不见 D．像的大小不变，我们能看见平面镜中人的像 3．如图所示，入射光线与平面镜成40°角，下列说法正确的是（    ） A．入射角大小为40° B．反射角大小为50° C．入射角增大10°，反射光线与入射光线的夹角也增大10° D．入射光线逆时针转动，反射角减小 4．如图所示，平面镜M放置在水平桌面上，光源S发出一束激光射到镜面上，经反射后在标尺上形成光斑P。若在桌面右端用力向上提桌面，使桌面绕点O转动到与水平面成5°夹角，则此时（　　） A．入射角增大了5°反射角增大了5° B．标尺上的光斑向右移动 C．反射光线与入射光线夹角减小10° D．反射光线与入射光线夹角减小5° 5．如图，在天宫课堂中，航天员王亚平制作了一个水球，透过水球可以看到她倒立、缩小的像，下列说法正确的是（     ） A．利用这一成像规律制成了投影仪 B．利用这一成像规律制成了放大镜 C．若王亚平和水球间的距离变小，则图中像会变大 D．若王亚平和水球间的距离变小，则图中像会变小 6．如图，是校运动会上老师用同一照相机拍摄的运动员冲刺瞬间和班级集体合影的照片，下列相关说法正确的是（　　） A．照相机的镜头相当于凸透镜，成像原理与投影仪相同 B．拍摄冲刺瞬间时，运动员在相机中成倒立、放大的实像 C．拍摄集体合影与拍摄冲刺瞬间相比，镜头更靠近人，像距更大 D．若照相机镜头上有一点污渍，依然成完整的像 7．匠师维修精密仪表时，在眼睛前戴一个凸透镜，便于观察仪表的细微之处，如图所示。如果该凸透镜的焦距为15cm，下列说法正确的是（     ） A．凸透镜的作用相当于一个投影仪 B．匠师所看到的像是放大的实像 C．仪表应放在离凸透镜15cm以外的距离 D．凸透镜适当远离仪表，匠师看到的像更大一些 8. 有一光电控制液面高度的仪器，它是通过光束在液面上的反射光线反射到光电屏上的光斑位置来判断液面高低的，如图所示，一束光与液面的夹角为40°，S为光电屏上的光斑。当水面升高时，反射角将__________光斑将__________移动。（    ） A．不变，向左 B．不变，向右 C．变大，向右 D．变小，向左 9．关于光现象，下列说法正确的是（     ） A．在雨后天晴的夜晚背着月光行走，较暗的地方是路面 B．阳光可以透过树叶间的缝隙，在枝叶繁茂的大树底下，我们常常可以看到地面上有许多的圆形光斑，它们是阳光透过树叶发出的光所形成的光斑 C．平行光束经平面镜反射后，不一定是平行光束 D．小孔成像实验中，在物体距小孔不变的情况下，光屏与小孔距离越大，像也越大 10．小明在光具座上放置了凸透镜、光屏及物体，此时物体在距离透镜10cm的光屏上成缩小的像。小明移动物体后，再把光屏沿光具座移动5cm后，光屏上再次成一清晰的像。对于该像的情况，下列判断中正确的是（　　） A．一定是放大的 B．可能是缩小的 C．第二次的像一定比第一次的像小 D．第二次的像可能比第一次的像小 11. “探究凸透镜成像的规律”，分别测出物距u和像距v的实验数据如下表所示。由此推断出使用的凸透镜的焦距是________cm，所成的像最大的是第________次实验。 实验次数 1 2 3 4 物距u/cm 60 30 20 15 像距v/cm 12 15 20 30 12．小华用焦距未知的凸透镜做“凸透镜成像实验”。 (1)他在光具座上依次放置光源、凸透镜、光屏后，为了使像成在光屏中央，应调整凸透镜和光屏，使它们的中心与光源中心大致在_____； (2)他将光源置于离凸透镜30cm处，调整光屏位置，当光屏上出现清晰像时，测得光屏离凸透镜15cm，思考后，他得出凸透镜焦距的范围是（     ） A．15cm～30cm B．7.5cm～10cm C．10cm～15cm D．7.5cm～15cm 13．如图所示是探究“平面镜成像特点”的实验装置。实验步骤如下：把一支点燃的蜡烛A放在玻璃板前面，再拿另一支完全相同的蜡烛B竖立在玻璃板后面移动，直到看上去跟蜡烛A的像完全重合，此时在白纸上记下蜡烛A和蜡烛B的位置。移动点燃的蜡烛，多做几次实验。 (1)实验过程中蜡烛B___________（选填“需要”或“不需要”）点燃。 (2)若蜡烛B跟前面蜡烛A的像完全重合，则说明像与物大小_________。 (3)当蜡烛A远离玻璃板时，像会______（选填“靠近”或“远离”）玻璃板，像的大小_____（选填“变小”“不变”或“变大”）。 (4)将光屏竖立在蜡烛A的像的位置（与玻璃板平行），光屏上无法呈现蜡烛A的像，这说明平面镜所成的像是___________（选填“虚”或“实”）像。 (5)实验中应选择___________（选填“厚”或“薄”）玻璃板，在_____（选填“较亮”或“较暗”）的环境中进行。 14. 小明用红色激光笔、平面镜等器材探究光的反射定律。     (1)如图甲，将一束激光入射到平面镜的O点，为了看清光在空气中的传播路径，可以采取的方法是__________，显示出光的路径后，观察到一束入射光只对应一束反射光。 (2)为了记录图甲中的光路，将图乙中的纸板A放在镜面上，使A的小缺口对准O点，调整A，直到在A上同时观察到入射光和反射光。小明在两束光路的合适位置各做一个标记点，并将标记点与__________连线、标注方向，即可在A上得到入射光线和反射光线。 (3)保持A板位置不变，调节激光笔，使入射光离开A，从另一个面入射到O点，将图乙中的纸板B与A拼插，调整B直至在B上同时呈现入射光与反射光，此时B与A的交线过O点，记为ON，如图丙；任意改变入射到O点的光的方向，重复实验，观察到B与A始终相交于ON。以上实验表明，ON的空间位置与射向O点的入射光的方向_________（选填“有关”或“无关”）。测量发现与镜面垂直，ON在物理学中被称为法线。分析现象得到结论：反射光线总在_________所确定的平面内，反射光线和入射光线分别位于法线两侧。 (4)为了探究反射角与入射角的关系，小明继续实验，得到下表数据。 实验次数 1 2 3 4 5 6 入射角/度 10 31 49 58 70 85 反射角/度 10 31 49 59 70 84 分析表中数据得到结论：_____________________________________________。 (5)小明总结出光的反射定律后，反思是否只有红光反射时遵循以上规律？为了使实验结论更具有普遍性，他应该_________，继续实验。 15. 某小组同学在“研究凸透镜成像规律”的实验中，记下所用凸透镜的焦距，按正确的方法安装和调节好实验装置。他们在光具座上先固定焦距为f1的凸透镜，按表一中的物距u依次进行实验，每次都使光屏上烛焰的像最清晰，并将相应的像距v记录在表一中。然后他们换用焦距为f2的凸透镜，重复上述实验，并将数据记录在表二中。为了进一步探究物距u和像距v之间的关系，他们进行适量的运算，将结果分别记录在表一和表二的后四列中。（已知f1＜f2） 表一（凸透镜的焦距为f1） 实验序号 u（米） v（米） uv（米2） （米-1） （米-1） 1 0.200 0.200 0.0400 1.00 5.00 5.00 2 0.300 0.150 0.0450 0.50 3.33 6.67 3 0.500 0.125 0.0625 0.25 2.00 8.00 表二（凸透镜的焦距为f2） 实验序号 u（米） v（米） uv（米2） （米-1） （米-1） 4 0.200 0.300 0.0600 1.50 5.00 3.33 5 0.300 0.200 0.0600 0.67 3.33 5.00 6 0.500 0.158 0.0790 0.32 2.00 6.33 (1)分析比较实验序号1、2与3（或4、5与6）数据中的物距u与像距v变化关系及相关条件，可得出的初步结论是：___________。 (2)分析比较实验序号___________数据中的物距u与像距v的关系及相关条件，可得出的初步结论是：不同的凸透镜，当它们成实像时，物距相同，像距随焦距的增大而增大。 (3)请进一步综合分析比较表一、表二中经运算后得到的数据及相关条件，并归纳得出结论。 （a）分析比较表一（或表二）的数据及相关条件，可得出的结论是：________________； （b）综合分析比较表一和表二的数据及相关条件，可得出的结论是：________________。 16. 物理兴趣小组利用光具座、凸透镜、蜡烛、光屏等实验器材探究了“凸透镜成像的规律”。 (1)如图甲所示，将平行光正对着凸透镜照射，移动光屏，直到光屏上出现一个最小最亮的光斑，则该凸透镜的焦距为________cm。 (2)为使像能呈现在光屏中央，实验前应将烛焰、凸透镜、光屏的中心调到________。 (3)如图乙所示，把凸透镜固定在光具座的50cm刻度线处，将蜡烛固定在光具座20cm处，光屏上呈现出清晰的像，则该像是倒立________的实像，生活中的________（选填“放大镜”“投影仪”或“照相机”）与此成像原理相同。 (4)若将蜡烛继续向凸透镜靠近，光屏上呈现的像会逐渐________（选填“变大”或“变小”）。 (5)光屏上呈清晰的像时，用纸板挡住凸透镜的下半部分，则烛焰的像为________（选填“不完整的像”“亮度相同的完整像”或“亮度稍暗的完整像”）。 (6)若将蜡烛移动到45cm处，从光屏一侧透过凸透镜看到烛焰放大正立的________像。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第4章 光现象 常考题型·精准突破 考点一 光的反射 ◆题型1 光的反射规律与应用 1．【答案】B 2. 【答案】B 3．【答案】A ◆题型2 探究光的反射定律 1. 【答案】(1)粗糙；等于； (2)可逆 (3) 将实验装置整体旋转/实验人员绕装置旋转 三条光线重合合成一条/只看到一条光线 2. 【答案】(1)量角器 (2) 50° 光路是可逆的 (3)同一平面内 3．【答案】(1)光的反射现象中，光路是可逆的 (2)将纸板B向后（前）折，观察在纸板B上是否有反射光线 考点二 平面镜成像 ◆题型1 平面镜成像特点与应用 1. 【答案】 2 不变 2. 【答案】2.8 3. 【答案】AD； 平面镜成像特点为成虚像，像与物大小相等、像与物到平面镜的距离相等，像与物关于镜面对称 4．【答案】 清晰 不变 变小 不变 ◆题型2 探究平面镜成像的特点 1. 【答案】(1) 反射；折射；(2)较暗； (3)A；玻璃板与桌面不垂直 (4) 暗；C 2. 【答案】(1)暗；(2) 前面；大小；(3)玻璃板 3. 【答案】(1)位置；(2)等效替代法；(3)虚像 考点三 凸透镜成像 ◆题型1 凸透镜成像规律与应用 1. 【答案】C 2. 【答案】A 3．【答案】B 4．【答案】 人脸 缩小 C ◆题型2 探究凸透镜成像规律 1. 【答案】(1) 倒 缩小；(2)光屏 不能 2. 【答案】 一定 缩小 照相机 3．【答案】(1)C (2) B 物距变大时，像距变小 小红的观点合理，人眼看远近不同物体时，物距变化，像距不变，像的大小改变，与实验1和6数据相符。 综合攻坚·知能拔高 1．【答案】A 2．【答案】D 3．【答案】B 4．【答案】C 5．【答案】C 6．【答案】D 7．【答案】D 8. 【答案】A 9．【答案】D 10．【答案】B 11. 【答案】 10 4 12．【答案】(1)同一高度 (2)D 13．【答案】(1)不需要；(2)相等；(3)远离；不变；(4)虚；(5) 薄；较暗 14. 【答案】(1)在空气中喷一些烟雾； (2)O点；(3) 无关；入射光线与法线； (4)光反射时，反射角等于入射角；(5)换用不同颜色的激光 15. 【答案】(1)同一凸透镜，物距越大，像距越小；(2)1、4；(3)同一凸透镜，物距与像距的倒数和为定值 不同的凸透镜，焦距越大，物距与像距的倒数和越小 16. 【答案】(1)10.0；(2)同一高度（或同一水平线）；(3) 缩小；照相机；(4)变大；(5)亮度稍暗的完整像；(6)虚 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第4章 光现象 常考题型·精准突破 考点一 光的反射 题型1 光的反射规律与应用 题型2 探究光的反射定律 考点二 平面镜成像 题型1 平面镜成像特点与应用 题型2 探究平面镜成像的特点 考点三 凸透镜成像 题型1 凸透镜成像规律与应用 题型2 探究凸透镜成像规律 综合攻坚·知能拔高 常考题型·精准突破 考点一 光的反射 ◆题型1 光的反射规律与应用 1．光射到平面镜上，经平面镜反射后，入射光线与法线的夹角为40°，则反射角为（　　） A．30° B．40° C．50° D．60° 【答案】B 【详解】由题意可知，“入射光线与法线的夹角为40°”，即入射角为40°。 根据反射定律，反射角等于入射角，因此反射角也为40°，故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 2. 自行车尾灯的结构如图所示。夜晚，当有汽车灯光照射到前方自行车尾灯上会发生反射，汽车司机会看到自行车的尾灯很明亮而其它部分很暗。下列说法中正确的是（　　） A．自行车尾灯明亮是因为尾灯是光源 B．图中三条光线照射在自行车尾灯上主要发生了镜面反射 C．光线照射到车后轮胎上主要发生了漫反射，其不再遵守光的反射定律 D．自行车其它部分很暗是因为其它部分不反射光 【答案】B 【详解】A．自身能发光的物体才是光源，自行车尾灯自身不能发光，只能反射其他光源的光，故A错误； B．自行车尾灯由多组互成直角的小平面镜组成，光线照射后主要发生镜面反射，可将光线沿入射方向原路反射回司机眼中，因此尾灯看起来十分明亮，故B正确； C．无论是镜面反射还是漫反射，都遵守光的反射定律，故C错误； D．自行车其他部分很暗，是因为其他部分表面粗糙，发生漫反射，反射光线发散，进入司机眼睛的光很少，故D错误。 故选B。 3．如图所示，一束光照射到平面镜上，欲使反射光刚好照射到白纸板上的A点，下列操作可行的是（     ） ①适当减小入射角  ②将平面镜向上平移适当距离 ③将平面镜向下平移适当距离 ④将平面镜顺时针转动适当角度 ⑤将平面镜逆时针转动适当角度 ⑥将白纸板向右平移适当距离 ⑦将白纸板向左平移适当距离 A．①②⑤⑥ B．①②④⑦ C．①③⑤⑥ D．③⑤⑦ 【答案】A 【详解】①根据光的反射定律，反射角等于入射角，减小入射角会让反射角也同步减小，反射光线会更靠近法线，最终落点会比当前位置更高，可以到达A点，该操作可行； ②将平面镜向上平移适当距离，入射光线的入射点会向左移动，反射光线整体平行左移，落点会比当前位置更高，可以到达A点，该操作可行； ③将平面镜向下平移适当距离，入射光线的入射点会向右移动，反射光线整体平行右移，落点会比当前位置更低，无法到达A点，该操作不可行； ④将平面镜顺时针转动适当角度，法线也随平面镜顺时针转动，入射角变大，反射角同步变大，反射光线会向下偏转，落点更低，无法到达A点，该操作不可行； ⑤将平面镜逆时针转动适当角度，法线也随平面镜逆时针转动，入射角变小，反射角同步变小，反射光线向上偏转，落点向上移动，可以到达A点，该操作可行； ⑥由图可知，将白纸板向右平移适当距离，反射光线在纸板上的落点会向上移动，可以到达A点，该操作可行； ⑦由图可知，将白纸板向左平移适当距离，反射光线在纸板上的落点会向下移动，远离A点，该操作不可行。 综上可知，①②⑤⑥操作可行，故选A。 ◆题型2 探究光的反射定律 1. 小明在“探究光的反射规律”的实验中： （1）如图甲，一平面镜放在水平桌面上，将带有量角器的白纸板竖立在平面镜上。为了方便观察光路，白色纸板应选用________（选填“粗糙”或“光滑”）的；使一束光贴着纸板分别沿AO、BO、CO入射，在纸板上观察到的对应的光路为、、，说明反射角_________入射角。 （2）让一束光贴着纸板沿入射，观察到反射光沿OC射出，说明在反射现象中，光路是____的； （3）小明为了更直观地观察实验现象，用如图乙所示装置进行该实验，先将固定放置的红色激光笔发出一束垂直射向平面镜的光ON，然后用另一个绿色激光笔发出一束光BO，经平面镜反射后沿OA方向射出。为了探究反射光线、入射光线、法线是否共面，他接下来的操作是___________，观察到的现象是______。 【答案】(1)粗糙；等于； (2)可逆 (3) 将实验装置整体旋转/实验人员绕装置旋转 三条光线重合合成一条/只看到一条光线 【详解】（1）为了从不同角度都能看清光路，光需要在纸板表面发生漫反射，所以应选用粗糙的纸板。由图甲可知，入射光线与法线的夹角（入射角）和反射光线与法线的夹角（反射角）度数都相等，说明反射角等于入射角。 （2）让光线逆着原来的反射光线射入，发现新的反射光线沿着原来的入射光线射出，这说明在反射现象中，光路是可逆的。 （3）为了探究三线是否共面，将实验装置整体旋转或实验人员绕装置旋转；如果三线共面，当视线与该平面重合时，三条光线会重叠在一起，观察到的现象三条光线重合成一条或只看到一条光线。 2. 在“探究光的反射规律”实验中，小明选用了平面镜、硬纸板、激光笔和铅笔进行实验。硬纸板竖立在平面镜上，纸板由E、F两部分组成，可绕与平面镜垂直的接缝折转，如图所示。 （1）实验中还需要的器材是__________。 （2）光在E纸板上沿方向入射，其反射光在F纸板上沿方向射出。当与镜面的夹角为40°时，其对应的反射角大小为__________；让光沿方向入射，发现反射光沿方向射出，说明在光的反射现象中，___________________。 （3）若将图中纸板的F部分绕向后折转，在纸板F上不能看到反射光，这说明反射光线、入射光线和法线在__________。 【答案】(1)量角器 (2) 50° 光路是可逆的 (3)同一平面内 【详解】（1）探究光的反射规律时，需要测量入射角和反射角的大小，因此还需要量角器。 （2）入射角是入射光线与法线的夹角，已知入射光线与镜面夹角为，因此入射角 光的反射中反射角等于入射角，故反射角为。 让光逆着反射光线方向入射，光沿原入射光线方向射出，说明光的反射现象中光路是可逆的。 （3）将纸板F向后折转后，F与E不在同一平面，此时F上无法看到反射光，说明反射光线、入射光线和法线在同一平面内。 3．为了探究光反射时的规律，小明进行了如图所示的实验。 （1）如果让光线逆着OF的方向射向镜面，会发现反射光线沿着OE方向射出，这表明：______； （2）小明想探究反射光线与入射光线是否在同一平面内，他应如何操作？ 【答案】(1)光的反射现象中，光路是可逆的 (2)将纸板B向后（前）折，观察在纸板B上是否有反射光线 【详解】（1）当光线逆着原来的反射光线方向入射时，反射光线沿着原来入射光线的路径射出，表明光的反射现象中，光路是可逆的。 （2）该实验装置中纸板B可以绕法线转动，若将纸板B转到与纸板A（入射光线所在纸板）不同平面，观察不到反射光线，即可证明反射光线与入射光线在同一平面内。 考点二 平面镜成像 ◆题型1 平面镜成像特点与应用 1. 某平面镜高1.6m，离镜面1.5m处站着一个身高1.8m的学生，若该学生向平面镜靠近0.5m，此时他与像的距离______m，移动过程中像的大小______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 【答案】 2 不变 【详解】根据平面镜成像规律，像和物体到平面镜的距离相等。该学生最初离镜面1.5m，向镜面靠近0.5m后，人和镜面的实际距离变为 那么像到镜面的距离也为1m，因此人和像的总距离是 平面镜成像时，像与物体的大小始终相等，人自身的身高没有发生变化，所以移动过程中像的大小不变。 2. 检查视力时，要求视力表在镜中的像与被测者眼睛的距离是5m。如图，现把视力表放在被测者眼睛的后方0.6m处，则视力表与平面镜的距离应为___________m。 【答案】2.8 【详解】由平面镜成像特点可知，视力表的像与视力表到平面镜的距离相等。因被测者位于视力表的像与视力表之间，故视力表的像与视力表的距离为像到被测者的距离与被测者到视力表的距离之和。 视力表的像与视力表的距离为 视力表与平面镜的距离为 3. 如图所示，平面镜M直立在水平地面上，长6cm的铅笔平放在地面上且与平面镜垂直，笔尖离平面镜10cm，现铅笔垂直平面镜向它靠近，则_________（不定项选择） A．铅笔像为虚像 B．铅笔像尖端朝右 C．铅笔在靠近平面镜的过程中，它的像在变大 D．铅笔像的笔尖离平面镜10cm 理由：__________。 【答案】AD； 平面镜成像特点为成虚像，像与物大小相等、像与物到平面镜的距离相等，像与物关于镜面对称 【详解】A．平面镜成的像都是虚像，因此铅笔的像为虚像，故A符合题意； B．实物铅笔笔尖朝右，像与物关于镜面对称，因此铅笔像的尖端朝左，故B不符合题意； C．平面镜成像时，像的大小始终和物体大小相等，铅笔大小不变，因此像的大小不变，故C不符合题意； D．平面镜成像时，像与物到平面镜的距离相等，已知实物笔尖离平面镜10cm，因此像的笔尖离平面镜也为10cm，故D符合题意。 故选AD。 理由：平面镜成像特点为成虚像，像与物大小相等、像与物到平面镜的距离相等，像与物关于镜面对称。 4．如图所示，夜晚，小华通过可左右推拉的竖直窗户玻璃观察发光吊灯的像和自己的像。增大吊灯的亮度，观察到吊灯的像更______。小华靠近玻璃窗观察，她像的大小______，她与像之间的距离______。向右推动玻璃窗，吊灯像的位置_________。（本题后3空填变化情况） 【答案】 清晰 不变 变小 不变 【详解】吊灯是光源，夜晚，光源越亮，与周围的环境对比度越大，因此吊灯的像会更清晰。 根据平面镜成像特点可知，平面镜所成的像与物大小相等，像与物关于平面镜对称；像与物到平面镜的距离相等。因此小华靠近玻璃窗观察，她像的大小不变，她与玻璃窗之间的距离减小，因此她与像之间的距离减小，向右推动玻璃窗，因吊灯位置不变，因此吊灯像的位置也不变。 ◆题型2 探究平面镜成像的特点 1. 小丽同学在做“探究平面镜成像特点”的实验时，将一块玻璃板放在水平台上，再取两段完全相同的蜡烛A和B，点燃玻璃板前的蜡烛A，进行观察，如图所示。在此实验中： (1)小丽在A侧观察到A的像是光的______现象，看到蜡烛B是光的_________现象； (2)为了使像看起来更清晰，小丽最好在______（填“较亮”或“较暗”）的环境中进行； (3)在确定蜡烛的像的位置时，眼睛应在__________（填“A”或“B”）侧观察；小丽同学无论怎样移动蜡烛B，都不能与蜡烛A的像完全重合，原因可能是__________； (4)实验中，看到点燃的蜡烛通过玻璃板成两个像，其中距离观察者较远的像较_______（填“亮”或“暗”）。远处的像是来自蜡烛的入射光经过玻璃板________（只有一个选项正确，将正确选项的字母填在横线上）。 A．一次反射、一次折射形成的    B．两次反射、一次折射形成的 C．一次反射、两次折射形成的    D．两次反射、两次折射形成的 【答案】(1) 反射；折射；(2)较暗； (3)A；玻璃板与桌面不垂直 (4) 暗；C 【详解】（1）在实验过程中小丽在A侧观察到A的像是平面镜成像，属于光的反射现象。 看到蜡烛B是光的折射现象，即光线从玻璃板另一侧穿过玻璃进入人眼，发生折射。 （2）在比较明亮的环境中，很多物体都在射出光线，在较黑暗的环境中，蜡烛射向平面镜的光线最多，进入人眼的光线最多。所以在较暗的环境中进行实验。 （3）实验时要同时观察蜡烛A的像和代替蜡烛A的蜡烛B，只能在蜡烛A的一侧观察。 蜡烛B和蜡烛A的像不能完全重合，可能的原因是玻璃板没有与桌面相垂直，像不在桌面上。 （4）看到点燃的蜡烛通过玻璃板成两个像，其中距离观察者较远的像较暗，较近的更亮。这是因为入射光线在玻璃板第一个面发生反射和折射时，折射光线又作为入射光线在第二个面发生反射和折射，此时第二个面的反射光线在第一个面又作为入射光线发生反射和折射，同时光线强度比较弱。所以说远处的像是由于蜡烛的入射光经过玻璃板一次反射，两次折射形成的。故ABD错误，C正确。 故选C。 2. 如图是“探究平面镜成像的特点”的实验装置。 (1)为了便于观察实验现象，应选择在较_______（填“亮”或“暗”）的环境中进行实验。 (2)实验时，将玻璃板竖立在铺有纸的水平桌面上，把点燃的蜡烛A放在玻璃板的前面，将外形相同但未点燃的蜡烛B在玻璃板后面移动，人眼在玻璃板的________（填“前面”或“后面”）观察，直至蜡烛B和A的像完全重合，这说明像和物的_______相等。 (3)在纸上分别标记蜡烛A和像的位置，用刻度尺分别测出蜡烛和像到_______的距离，通过分析初步得出结论。 【答案】(1)暗；(2) 前面；大小；(3)玻璃板 【详解】（1）环境较暗时，点燃蜡烛的光线与周围环境的对比度更高，蜡烛A的像会更清晰。为了便于观察实验现象，应选择在较暗的环境中进行实验。 （2）实验中，蜡烛 A 在玻璃板前点燃，其发出的光线经玻璃板反射形成像。人眼需在玻璃板前（即蜡烛A一侧）观察，才能看到反射形成的像。 当蜡烛B与A的像完全重合时，表明蜡烛B的大小与A的像大小一致，而蜡烛B与A 外形相同，因此说明像与物的大小相等。 （3）在纸上分别标记蜡烛 A 和像的位置，用刻度尺分别测出蜡烛和像到玻璃板的距离。 通过测量可知，蜡烛 A 到玻璃板的距离与像到玻璃板的距离相等，由此初步得出 “平面镜成像时，像与物到平面镜的距离相等” 的结论。 3. 在“探究平面镜成像的特点”实验中： (1)用玻璃板代替平面镜是为了便于确定像的__________； (2)如图所示，把点燃的蜡烛A放在玻璃板前面，再拿一支完全相同但不点燃的蜡烛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，说明平面镜所成的像与物体大小相等，这种研究方法是物理学中常用的_________（选填“控制变量法”或“等效替代法”）； (3)将光屏放在蜡烛A的像的位置，直接观察光屏，光屏上没有呈现蜡烛A的像，说明平面镜所成的像是__________。 【答案】(1)位置；(2)等效替代法；(3)虚像 【详解】（1）玻璃板既能反射光成像，又能透光，能看到玻璃板后面的蜡烛，从而便于确定像的位置。如果用平面镜，无法看到镜子后面的情况，就不能确定像的位置。 （2）等效替代法是在保证某种效果相同的前提下，将实际的、复杂的物理问题和过程转化为等效的、简单的、易于研究的问题和过程来研究和处理。在这个实验中，用蜡烛B替代蜡烛A的像，通过蜡烛B与蜡烛A的像完全重合，来说明像与物体大小相等 ，这是等效替代法的应用。而控制变量法是控制其他因素不变，只改变一个因素来研究问题，本题不是这种情况。 （3）实像能呈现在光屏上，虚像不能呈现在光屏上。将光屏放在蜡烛A像的位置，光屏上没有呈现蜡烛A的像，说明平面镜所成的像不能呈现在光屏上，所以是虚像。 考点三 凸透镜成像 ◆题型1 凸透镜成像规律与应用 1. 随着5G信号的快速发展，5G无人物品派送车已应用于实际生活中。无人快递车在行驶、泊车、避让障碍物的过程中，会通过车载摄像头感知路况获取信息。车载摄像头的光学成像与人眼相似，是通过镜头使前方景物在图像传感器（相当于人眼的视网膜）上成清晰的像。下列说法正确的是（　　 ） A．景物在图像传感器上成放大的虚像 B．车载摄像头的镜头对光有发散作用 C．车载摄像头的光学成像原理与照相机成像原理相同 D．车载摄像头只能“看见”自身正在发光的物体 【答案】C 【详解】A．车载摄像头的镜头是凸透镜，当物体通过摄像头成像时，景物到镜头的距离大于镜头的2倍焦距，根据凸透镜成像规律，此时成倒立、缩小的实像，故A错误； B．凸透镜对光线有会聚作用，因此摄像头镜头对光有会聚作用，故B错误； C．照相机的成像原理也是u>2f时，凸透镜成倒立、缩小的实像，和车载摄像头的光学成像原理相同，故C正确； D．不发光的物体反射外界光线后，反射光进入摄像头也可以成像，因此摄像头不是只能看见自身发光的物体，故D错误。 故选C。 2. 当烛焰离凸透镜40厘米时，在凸透镜另一侧的光屏上可得到一个倒立的、缩小的实像，此时光屏离该透镜的距离可能为（　　） A．20厘米 B．40厘米 C．50厘米 D．60厘米 【答案】A 【详解】由题意知，当烛焰离凸透镜40厘米时，在凸透镜另一侧的光屏上可得到一个倒立的，缩小的实像，所以u=40cm>2f 解得f<20cm。此时的像距（光屏离该透镜的距离）在一倍焦距（f<20cm）到二倍焦距（2f<40cm）之间，因此可能是20cm。故选A。 3．光具座上有凸透镜、光屏及发光源各一个。当光屏和凸透镜的距离为10cm时，此时在光屏上成缩小的像。小王把光屏沿着光具座移动2cm后，再次移动光源的位置使成清晰的像。对于该像的情况，下列选项正确的是（　　） A．一定成放大的像 B．可能成缩小的像 C．成像一定比原来大 D．成像一定比原来小 【答案】B 【详解】光屏成倒立、缩小的实像，根据凸透镜成像规律可知，像距处于f<v<2f，即 解得。光屏移动有两种情况：靠近凸透镜或远离凸透镜。 当光屏靠近凸透镜时，像距v′=10cm−2cm=8cm 因为5cm<f<10cm，当f≥8cm时，v′≤f，根据凸透镜成像规律，此时不能成实像。当5cm<f<8cm时，f<v′<2f，根据凸透镜成像规律，此时成倒立缩小的实像。因为光屏靠近凸透镜，像距变小。根据凸透镜成实像时“物远像近像变小”的规律，再次移动光源位置使成清晰像时，像一定比原来小。 当光屏远离凸透镜时，像距v′′=10cm+2cm=12cm 由于5cm<f<10cm，那么v′′>2f是可能的，f<v′′<2f也是可能的，也可能v′′=2f。当v′′>2f时，成倒立、放大的实像；当f<v′′<2f时，成倒立、缩小的实像；当v′′=2f时，成倒立、等大的实像。因为光屏远离凸透镜，像距变大。根据凸透镜成实像时“物近像远像变大”的规律，再次移动光源位置使成清晰像时，像一定比原来大。综上，故B正确，ACD错误。 故选B。 4．为了加强管理，某些公司对员工实行刷脸考勤制度。如图所示，当人靠近摄像头时，光源自动打开，照亮______（选填“人脸”或“显示屏”），人脸通过摄像头成一个倒立______的像（选填“放大”或“缩小”），与录入信息进行对比，从而记录考勤。若镜头焦距为10cm，为了能成清晰的像，人到镜头的距离应满足的条件是______（选填“A.小于10cm”、“B.大于10cm且小于20cm”、“C.大于20cm”） 【答案】 人脸 缩小 C 【详解】[1]刷脸考勤制度是通过摄像头捕捉人脸的图像信息，为了使摄像头能更清晰地捕捉人脸特征，光源自动打开是为了照亮人脸，从而让摄像头能拍摄到更清晰的人脸图像。 [2]摄像头的镜头相当于一个凸透镜，其成像原理与照相机相同，根据凸透镜成像规律，当物距大于二倍焦距时，凸透镜成倒立、缩小的实像。在刷脸考勤系统中，人脸到摄像头的距离大于二倍焦距，所以人脸通过摄像头成一个倒立、缩小的像。 [3]已知镜头焦距f=10cm，由于摄像头成像时物距需大于二倍焦距，即u>2f，将f=10cm代入可得u>2×10cm=20cm，也就是人到镜头的距离应大于20cm，故选C。 ◆题型2 探究凸透镜成像规律 1. 如图，用焦距为10cm的凸透镜、光屏和光具座等器材“探究凸透镜成像大小的变化规律”。 (1)若此时图中光屏上呈现清晰的像，则成像情况是F形光源_______立、_____的实像。 (2)移动光源至物距为5cm时，发现无论如何移动光屏，均不能在光屏上成像，人眼应从_______（选填“光源”或“光屏”）一侧透过凸透镜观察光源的像，此时能否用刻度尺直接测出观察到的像高？______（选填“能”或“不能”）。 【答案】(1) 倒 缩小；(2)光屏 不能 【详解】（1）由图可知，此时物距大于像距，根据凸透镜的成像规律，成倒立、缩小的实像。 （2）凸透镜焦距为10cm，物距为5cm，物距小于焦距，此时凸透镜成正立、放大的虚像，虚像与光源在透镜同一侧，因此人眼要从光屏一侧透过透镜观察；虚像不能呈现在光屏上，不能用刻度尺直接测量像高。 2. 某小组同学做“探究凸透镜成像规律”实验，他将凸透镜摆放在如图所示位置后，再将发光体放置在A处，并在刻度为“55cm”至“65cm”之间移动光屏，能在光屏上看到一次清晰的像，该像______是缩小的（选填“一定”或“可能”）。接着将发光体移至B处，同时移动光屏，在光屏上再一次看到了清晰像，该像是______的（选填“放大”“等大”或“缩小”），利用这一规律可制成______（选填“放映机”或“照相机”）。 【答案】 一定 缩小 照相机 【详解】将发光体放置在A处，并在刻度为“55cm”至“65cm”之间移动光屏，此时物距为20cm，像距在5~15cm之间，物距大于像距，能在光屏上看到一次清晰的像，则一定为倒立缩小的实像。 由上述分析可知物距为20cm，大于二倍焦距，当将发光体移至B处，此时物距为25cm，也在二倍焦距以外，且“物远像近像减小”，需要将光屏靠近透镜，此时成倒立缩小实像，且像减小。利用这一规律可制成照相机。 3．小华发现，当黑板上“=”两条线间距很小时，在教室前排能看出是“=”，在教室后排会看成“-”号。查找资料得知：人眼要看清物体，不仅要求像成在视网膜上，还需像点落在不同感光细胞上，受刺激的细胞越多，分辨越清晰。像的大小取决于物体对眼睛的光心区所张开的角（图（a）中的角α），称为视角。 (1)若同一物体移动到A2B2处时，与眼睛距离变大，视角_______（选涂“A．变大”“B．不变”“C．变小”），此时像变小。 (2)小华用图（b）所示装置（物高H=3cm）进行模拟实验，记录物距u、像距v及像高h在表1中。 表1    H=3cm 透镜焦距 f(cm) 实验序号 物距 u(cm) 像距v(cm) 像高 h(cm) 透镜焦距f(cm) 实验序号 物距 u(cm) 像距 v(cm) 像高 h(cm) 10 1 30.0 15.0 1.5 12 4 30.0 20 2.0 2 35.0 14.0 1.2 5 40.0 17.1 1.3 3 50.0 12.5 0.75 6 60.0 15.0 0.8 ①晶状体和角膜共同作用相当于凸透镜，晶状体到视网膜的距离为__________（选涂“A．物”“B．像”）距。 ②分析比较实验序号1、2与3（或4、5与6）中像距v和像高h随物距u的变化情况，可得出的初步结论是：同一凸透镜成实像，__________，倒立的实像变小。 ③分析数据： 小华认为由1、2与3（或4、5与6）可知，焦距不变时像变小，可解释“=”看成“-”； 小红认为由1和6可知，像距不变时，焦距变大，像变小，可解释“=”看成“-”。 请判断两者观点是否合理，说明理由 __________。 (3)结合上述信息和所学知识，说明观察微小物体时常将其靠近眼睛的原因。__________ 【答案】(1)C (2) B 物距变大时，像距变小 小红的观点合理，人眼看远近不同物体时，物距变化，像距不变，像的大小改变，与实验1和6数据相符。 (3)像的大小取决于物体对眼睛的光心区所张开的角（图（a）中的角α），即视角。将微小物体靠近眼睛，视角增大，物体在视网膜上所成的像变大，因此能看清微小物体的细节。 【详解】（1）我们看到物体的大小，取决于物体离眼睛的距离和所看物体的视角，若同一物体移动到A2B2处时，与眼睛距离变大，视角变小，此时像变小。故AB不符合题意，C符合题意。故选C。 （2）[1]当光屏上呈现清晰的像时，光屏到凸透镜的距离为像距。晶状体和角膜共同作用相当于凸透镜，视网膜相当于光屏，晶状体到视网膜的距离为像距，故A不符合题意，B符合题意。 故选B。 [2]分析比较实验序号1、2与3（或4、5与6）中像距v和像高h随物距u的变化情况，发现同一个凸透镜，当物距变大，像距变小，像高变小，即像变小，所以可得出的初步结论是：同一凸透镜成实像，当物距变大时，像距变小，倒立的实像变小。 [3]小华观点不合理，他选取实验1、2与3的数据表明像距在变小，而人眼成像时像距基本不变。 小红观点合理，人从前排走向后排，物距增大，人眼通过调节 晶状体焦距成像，像距不变，像变小，与实验1和6的数据相符合，可解释“=”看成“-”。 （3）见答案。 综合攻坚·知能拔高 1．小明站在竖立的平面镜前，看到镜中自己灿烂的“笑脸”。小华拿一块与平面镜一样大小的不透明硬纸板平行紧靠在平面镜之后，在平面镜前刚好看不到硬纸板，现在（     ） A．小明一样看到自己灿烂的“笑脸” B．小明看到的“笑脸”变模糊了 C．小明看到的“笑脸”变暗了 D．小明看不到自己的“笑脸” 【答案】A 【详解】由于平面镜成的像是虚像，在镜面后放置物体是不影响成像的，故在镜后放一物体并不妨碍光的反射，同时也不会妨碍成像，所以小明一样看到自己灿烂的“笑脸”，故BCD不符合题意，A符合题意。故选A。 2．一个人站在竖直放置的平面镜前，若他走向平面镜，则（　　） A．人的像变大，像离人的距离也变大 B．人的像变小，像离人的距离也变小 C．像的大小不变，因为平面镜成的是虚像，故我们看不见 D．像的大小不变，我们能看见平面镜中人的像 【答案】D 【详解】AB．平面镜成的像与物体大小始终相等，人走向平面镜时，人本身的大小不变，因此像的大小不变，故AB错误； CD．平面镜成的是虚像，虚像是反射光线的反向延长线会聚形成的，反射光线可以进入人眼，因此我们能够看见平面镜中的像，故C错误，D正确。 故选D。 3．如图所示，入射光线与平面镜成40°角，下列说法正确的是（    ） A．入射角大小为40° B．反射角大小为50° C．入射角增大10°，反射光线与入射光线的夹角也增大10° D．入射光线逆时针转动，反射角减小 【答案】B 【详解】A．入射角是入射光线与法线的夹角，因为入射光线与平面镜成40°角，所以入射光线与法线的夹角为 即入射角为50°，故A错误； B．在光的反射现象中，反射角等于入射角，所以反射角大小为50°，故B正确； C．入射角增大10°，反射角等于入射角也增大10°，反射光线与入射光线的夹角也增大20°，故C错误； D．入射光线逆时针转动，由图可知入射光线与法线的夹角变大，即入射角增大，反射角等于入射角也随之增大，故D错误。 故选B。 4．如图所示，平面镜M放置在水平桌面上，光源S发出一束激光射到镜面上，经反射后在标尺上形成光斑P。若在桌面右端用力向上提桌面，使桌面绕点O转动到与水平面成5°夹角，则此时（　　） A．入射角增大了5°反射角增大了5° B．标尺上的光斑向右移动 C．反射光线与入射光线夹角减小10° D．反射光线与入射光线夹角减小5° 【答案】C 【详解】在桌面右端用力向上提桌面，使桌面绕点O转动到与水平面成5°夹角，即逆时针转动5°，则法线也逆时针转动5°，因为入射光线方向没有改变，故入射角减小5°，根据反射定律，反射角也减小5°，反射光线与入射光线夹角减小10°，标尺上的光斑会向左移动，综上，故C正确，ABD错误。 故选C。 5．如图，在天宫课堂中，航天员王亚平制作了一个水球，透过水球可以看到她倒立、缩小的像，下列说法正确的是（     ） A．利用这一成像规律制成了投影仪 B．利用这一成像规律制成了放大镜 C．若王亚平和水球间的距离变小，则图中像会变大 D．若王亚平和水球间的距离变小，则图中像会变小 【答案】C 【详解】AB．水球中间厚、边缘薄，相当于凸透镜，通过水球成倒立、缩小的实像，此时物距大于二倍焦距，该成像规律的应用是照相机；投影仪成倒立、放大的实像，放大镜成正立、放大的虚像，故AB错误。 CD．凸透镜成实像时遵循规律：物近像远像变大，若王亚平和水球间的距离变小，也就是物距减小，像会变大，故C正确，D错误。 故选C。 6．如图，是校运动会上老师用同一照相机拍摄的运动员冲刺瞬间和班级集体合影的照片，下列相关说法正确的是（　　） A．照相机的镜头相当于凸透镜，成像原理与投影仪相同 B．拍摄冲刺瞬间时，运动员在相机中成倒立、放大的实像 C．拍摄集体合影与拍摄冲刺瞬间相比，镜头更靠近人，像距更大 D．若照相机镜头上有一点污渍，依然成完整的像 【答案】D 【详解】A． 照相机镜头是凸透镜，成像原理是物距u > 2f，成倒立缩小实像；投影仪是 f <u< 2f，成倒立放大实像，二者原理不同。故A错误； B． 照相机始终成倒立、缩小的实像，不是放大的实像。故B错误； C． 集体合影画面中人物更多、像更小，根据 “物远像近像变小” 规律，拍摄合影时要增大物距（镜头远离人群）、减小像距，而不是镜头靠近人、像距变大。故C错误； D．镜头上的污渍只会挡住部分光线，使像变暗，但物体上任一点发出的光仍能通过镜头其他部分成像，所以依然能成完整的像。故D正确。 故选D。 7．匠师维修精密仪表时，在眼睛前戴一个凸透镜，便于观察仪表的细微之处，如图所示。如果该凸透镜的焦距为15cm，下列说法正确的是（     ） A．凸透镜的作用相当于一个投影仪 B．匠师所看到的像是放大的实像 C．仪表应放在离凸透镜15cm以外的距离 D．凸透镜适当远离仪表，匠师看到的像更大一些 【答案】D 【详解】A．投影仪的成像条件是，成倒立放大实像；这里凸透镜当放大镜用，不是投影仪，故A错误。 B． 此时成的是正立放大的虚像，不是实像，故B错误。 C．时，凸透镜成放大的虚像，故仪表要放在15cm 以内，才能当放大镜使用，故C错误。 D．在一倍焦距内，凸透镜适当远离仪表（物距变大），看到的虚像会更大，故D正确。 故选D。 8. 有一光电控制液面高度的仪器，它是通过光束在液面上的反射光线反射到光电屏上的光斑位置来判断液面高低的，如图所示，一束光与液面的夹角为40°，S为光电屏上的光斑。当水面升高时，反射角将__________光斑将__________移动。（    ） A．不变，向左 B．不变，向右 C．变大，向右 D．变小，向左 【答案】A 【详解】入射光线与液面夹角为40°，因此入射角为 反射角等于入射角，也为50°。当水面升高时，入射光线方向不变，液面始终水平，法线始终垂直于液面，因此入射角大小不变，根据光的反射定律，反射角也不变。水面升高后，入射点会向左偏移；由于反射角不变，新的反射光线与原反射光线平行，因此反射光线在光电屏上的光斑会向左移动。 综上，反射角不变，光斑向左移动，故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。 9．关于光现象，下列说法正确的是（     ） A．在雨后天晴的夜晚背着月光行走，较暗的地方是路面 B．阳光可以透过树叶间的缝隙，在枝叶繁茂的大树底下，我们常常可以看到地面上有许多的圆形光斑，它们是阳光透过树叶发出的光所形成的光斑 C．平行光束经平面镜反射后，不一定是平行光束 D．小孔成像实验中，在物体距小孔不变的情况下，光屏与小孔距离越大，像也越大 【答案】D 【详解】A．背着月光行走时，水面发生镜面反射，反射光无法进入人眼，路面发生漫反射，有部分光进入人眼，较暗处为水面，故A错误； B．树下圆形光斑是小孔成像形成的太阳的实像，不是树叶发出的光形成的，故B错误； C．平面镜发生镜面反射，平行光束经平面镜反射后仍为平行光束，故C错误； D．设物高为h，物体到小孔距离为u，像到小孔距离为v，像高为，由小孔成像的比例关系得，u不变时，v越大则越大，即像越大，故D正确。故选D。 10．小明在光具座上放置了凸透镜、光屏及物体，此时物体在距离透镜10cm的光屏上成缩小的像。小明移动物体后，再把光屏沿光具座移动5cm后，光屏上再次成一清晰的像。对于该像的情况，下列判断中正确的是（　　） A．一定是放大的 B．可能是缩小的 C．第二次的像一定比第一次的像小 D．第二次的像可能比第一次的像小 【答案】B 【详解】当光屏和凸透镜的距离为10cm时，此时在光屏上成缩小的像，则，解得，把光屛沿着光具座移动5cm后，再次移动光源的位置使成清晰的像，如果是将光屏靠近凸透镜，则此时像距是5cm，小于焦距，是不可能成实像的，故不成立，则光屏必定是远离凸透镜，此时像距变大，根据凸透镜成实像时，“物近像远像变大”，此时的一定比原来大，但此时像距15cm不一定大于2倍焦距，故可能是缩小，也可能是放大的实像，故ACD错误，B正确。故选B。 11. “探究凸透镜成像的规律”，分别测出物距u和像距v的实验数据如下表所示。由此推断出使用的凸透镜的焦距是________cm，所成的像最大的是第________次实验。 实验次数 1 2 3 4 物距u/cm 60 30 20 15 像距v/cm 12 15 20 30 【答案】 10 4 【详解】由凸透镜成像规律，当物距等于像距时，即时成倒立等大的实像，第3次实验中，故凸透镜的焦距为 当时，凸透镜成实像，物距越小像越大，4次实验中第4次物距最小，故所成的像最大。 12．小华用焦距未知的凸透镜做“凸透镜成像实验”。 (1)他在光具座上依次放置光源、凸透镜、光屏后，为了使像成在光屏中央，应调整凸透镜和光屏，使它们的中心与光源中心大致在_____； (2)他将光源置于离凸透镜30cm处，调整光屏位置，当光屏上出现清晰像时，测得光屏离凸透镜15cm，思考后，他得出凸透镜焦距的范围是（     ） A．15cm～30cm B．7.5cm～10cm C．10cm～15cm D．7.5cm～15cm 【答案】(1)同一高度 (2)D 【详解】（1）凸透镜成像实验中，为了让像清晰成在光屏中央，实验前需要调整凸透镜、光屏的中心，与光源（烛焰）中心大致在同一高度，因此此处填同一高度。 （2）已知物距，像距，此时物距大于像距，根据凸透镜成像规律，此时成倒立缩小的实像，满足成像条件： 且 解得凸透镜焦距的范围是7.5cm～15cm。故选D。 13．如图所示是探究“平面镜成像特点”的实验装置。实验步骤如下：把一支点燃的蜡烛A放在玻璃板前面，再拿另一支完全相同的蜡烛B竖立在玻璃板后面移动，直到看上去跟蜡烛A的像完全重合，此时在白纸上记下蜡烛A和蜡烛B的位置。移动点燃的蜡烛，多做几次实验。 (1)实验过程中蜡烛B___________（选填“需要”或“不需要”）点燃。 (2)若蜡烛B跟前面蜡烛A的像完全重合，则说明像与物大小_________。 (3)当蜡烛A远离玻璃板时，像会______（选填“靠近”或“远离”）玻璃板，像的大小_____（选填“变小”“不变”或“变大”）。 (4)将光屏竖立在蜡烛A的像的位置（与玻璃板平行），光屏上无法呈现蜡烛A的像，这说明平面镜所成的像是___________（选填“虚”或“实”）像。 (5)实验中应选择___________（选填“厚”或“薄”）玻璃板，在_____（选填“较亮”或“较暗”）的环境中进行。 【答案】(1)不需要；(2)相等；(3)远离；不变；(4)虚；(5) 薄；较暗 【详解】（1）实验需要观察未点燃的蜡烛B好像被点燃了，说明蜡烛A的像与蜡烛B重合，因此蜡烛B不需要点燃。 （2）蜡烛A与蜡烛B完全相同，若蜡烛B跟前面蜡烛A的像完全重合，则说明像与物大小相等。 （3）平面镜成像时，物与像到平面镜的距离始终相等，当蜡烛A远离玻璃板时，像会远离玻璃板。 平面镜始终成等大的像，蜡烛A的大小不变，像的大小不变。 （4）光屏上能承接实像，不能承接虚像，光屏上无法呈现蜡烛A的像，这说明平面镜所成的像是虚像。 （5）厚玻璃板的两个反射面会形成两个重影的像，干扰实验观察，因此要选薄玻璃板。 在较暗的环境中，点燃的蜡烛A的像会相对更清晰，便于观察实验现象，所以适合在较暗环境中实验。 14. 小明用红色激光笔、平面镜等器材探究光的反射定律。      (1)如图甲，将一束激光入射到平面镜的O点，为了看清光在空气中的传播路径，可以采取的方法是__________，显示出光的路径后，观察到一束入射光只对应一束反射光。 (2)为了记录图甲中的光路，将图乙中的纸板A放在镜面上，使A的小缺口对准O点，调整A，直到在A上同时观察到入射光和反射光。小明在两束光路的合适位置各做一个标记点，并将标记点与__________连线、标注方向，即可在A上得到入射光线和反射光线。 (3)保持A板位置不变，调节激光笔，使入射光离开A，从另一个面入射到O点，将图乙中的纸板B与A拼插，调整B直至在B上同时呈现入射光与反射光，此时B与A的交线过O点，记为ON，如图丙；任意改变入射到O点的光的方向，重复实验，观察到B与A始终相交于ON。以上实验表明，ON的空间位置与射向O点的入射光的方向_________（选填“有关”或“无关”）。测量发现与镜面垂直，ON在物理学中被称为法线。分析现象得到结论：反射光线总在_________所确定的平面内，反射光线和入射光线分别位于法线两侧。 (4)为了探究反射角与入射角的关系，小明继续实验，得到下表数据。 实验次数 1 2 3 4 5 6 入射角/度 10 31 49 58 70 85 反射角/度 10 31 49 59 70 84 分析表中数据得到结论：_____________________________________________。 (5)小明总结出光的反射定律后，反思是否只有红光反射时遵循以上规律？为了使实验结论更具有普遍性，他应该_________，继续实验。 【答案】(1)在空气中喷一些烟雾； (2)O点；(3) 无关；入射光线与法线； (4)光反射时，反射角等于入射角；(5)换用不同颜色的激光 【详解】（1）光在均匀空气中传播时路径不可见，通过烟雾等微小颗粒对光的散射，可以显示出光的传播路径。 （2）通过两点确定一条直线，用O点和光路上的标记点连线，即可画出完整的光路图。 （3）无论入射光方向如何改变，B板与A板始终相交于ON，说明ON的位置与入射光方向无关。 ON始终与镜面垂直，这就是法线，反射光线、入射光线和法线在同一平面内，即反射光线总在入射光线和法线所确定的平面内。 （4）由第1~5次实验可得，反射角都等于入射角，第6次实验和存在的误差，属于实验误差范围，不影响结论。 （5）小明使用的是红色激光笔，为了验证反射定律是否适用于所有颜色的光，需要换用其他颜色的光源进行多次实验，使结论更具普遍性。 15. 某小组同学在“研究凸透镜成像规律”的实验中，记下所用凸透镜的焦距，按正确的方法安装和调节好实验装置。他们在光具座上先固定焦距为f1的凸透镜，按表一中的物距u依次进行实验，每次都使光屏上烛焰的像最清晰，并将相应的像距v记录在表一中。然后他们换用焦距为f2的凸透镜，重复上述实验，并将数据记录在表二中。为了进一步探究物距u和像距v之间的关系，他们进行适量的运算，将结果分别记录在表一和表二的后四列中。（已知f1＜f2） 表一（凸透镜的焦距为f1） 实验序号 u（米） v（米） uv（米2） （米-1） （米-1） 1 0.200 0.200 0.0400 1.00 5.00 5.00 2 0.300 0.150 0.0450 0.50 3.33 6.67 3 0.500 0.125 0.0625 0.25 2.00 8.00 表二（凸透镜的焦距为f2） 实验序号 u（米） v（米） uv（米2） （米-1） （米-1） 4 0.200 0.300 0.0600 1.50 5.00 3.33 5 0.300 0.200 0.0600 0.67 3.33 5.00 6 0.500 0.158 0.0790 0.32 2.00 6.33 (1)分析比较实验序号1、2与3（或4、5与6）数据中的物距u与像距v变化关系及相关条件，可得出的初步结论是：___________。 (2)分析比较实验序号___________数据中的物距u与像距v的关系及相关条件，可得出的初步结论是：不同的凸透镜，当它们成实像时，物距相同，像距随焦距的增大而增大。 (3)请进一步综合分析比较表一、表二中经运算后得到的数据及相关条件，并归纳得出结论。 （a）分析比较表一（或表二）的数据及相关条件，可得出的结论是：________________； （b）综合分析比较表一和表二的数据及相关条件，可得出的结论是：________________。 【答案】(1)同一凸透镜，物距越大，像距越小；(2)1、4；(3)同一凸透镜，物距与像距的倒数和为定值 不同的凸透镜，焦距越大，物距与像距的倒数和越小 【详解】（1）分析比较实验序号1、2与3（或4、5与6）中的数据可得出物距u与像距v的初步关系是：同一凸透镜，物距增大，像距减小。 （2）能够得出“不同的凸透镜，当它们成实像时，物距相同，像距随焦距的增大而增大”这个结论的数据，应该是物距相同，但焦距不同的数据，所以是：实验序号1、4或2、5或3、6。 （3）已知，将表中最后两列相加可知 分析比较表一（或表二）中与的和，可知，同一凸透镜，物距与像距的倒数和为定值。 分析比较表一和表二中与的和，可知，不同的凸透镜，焦距越大，物距与像距的倒数和越小。 16. 物理兴趣小组利用光具座、凸透镜、蜡烛、光屏等实验器材探究了“凸透镜成像的规律”。 (1)如图甲所示，将平行光正对着凸透镜照射，移动光屏，直到光屏上出现一个最小最亮的光斑，则该凸透镜的焦距为________cm。 (2)为使像能呈现在光屏中央，实验前应将烛焰、凸透镜、光屏的中心调到________。 (3)如图乙所示，把凸透镜固定在光具座的50cm刻度线处，将蜡烛固定在光具座20cm处，光屏上呈现出清晰的像，则该像是倒立________的实像，生活中的________（选填“放大镜”“投影仪”或“照相机”）与此成像原理相同。 (4)若将蜡烛继续向凸透镜靠近，光屏上呈现的像会逐渐________（选填“变大”或“变小”）。 (5)光屏上呈清晰的像时，用纸板挡住凸透镜的下半部分，则烛焰的像为________（选填“不完整的像”“亮度相同的完整像”或“亮度稍暗的完整像”）。 (6)若将蜡烛移动到45cm处，从光屏一侧透过凸透镜看到烛焰放大正立的________像。 【答案】(1)10.0；(2)同一高度（或同一水平线）；(3) 缩小；照相机；(4)变大；(5)亮度稍暗的完整像；(6)虚 【详解】（1）平行光正对凸透镜，最小最亮光斑是焦点。甲图透镜在30.0cm，光斑在40.0cm。焦距。 （2）实验前调节烛焰、凸透镜、光屏中心调到同一高度，目的使像成在光屏中央。 （3）凸透镜固定在50cm刻度线，蜡烛在20cm刻度线处，此时物距 满足的条件，根据凸透镜成像规律，此时成倒立、缩小的实像，照相机就是利用这一成像原理工作的。 （4）根据凸透镜“物近像远像变大”的规律，蜡烛向凸透镜靠近（物距减小），光屏上的清晰像会逐渐变大。 （5）挡住凸透镜的下半部分后，透镜上半部分仍可以折射烛焰所有部位发出的光，因此仍能成完整的像；但由于透过透镜的光线总量减少，所以像的亮度会稍暗。 （6）蜡烛移到45cm处，物距 满足的条件，根据凸透镜成像规律，成正立、放大的虚像。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $