专题05 光和透镜-2024年中考物理【热点·重点·难点】专练（全国通用）

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1.“网络式”复习法：即采用章、节、标题、要点四个层次对教材进行梳理和编织记忆网络。
2.提高“回头率”：为了防止遗忘，就要采用提高“回头率”的`方法，即看完一节、一章、一部分之后，再回头扫视一遍，这样知识得到了系统的巩固，效果很好。
3.“空想法”：所谓空想法就是不看课本回想看过的内容;或看课本的大纲填充细节。
4.树形图：复习时，可以在每门考试科目众多的参考书中，选出一本较有代表性的参考书，通读全书后，理出该领域研究的主要线索。
5.梳理错题法：把综合复习阶段做过的所有习题重新浏览一遍。把曾经做错并改正后的题重点看一遍。
6.“齐头并进”法：在复习过程中，由于要复习的学科多，所以必须合理安排时间。学科和学科之间不可偏废。可将每天的时间划分为大致相等的5部分，用于7门课的复习，弱科花的时间稍多一些。
专题05 光和透镜
"光和透镜"作为中考物理的重要考点，历来备受关注。明确"光和透镜"的核心知识点。这一部分主要涉及光的传播、反射、折射以及透镜的成像原理等。在中考命题中，这些知识点往往是考查的重点。
从历年的中考真题中，我们可以看出命题趋势的一些规律。一是注重基础知识的掌握，二是强调知识的综合运用能力，三是关注实验操作和实践能力的考察。在2024年的中考中，这些趋势仍将延续，但命题形式可能会有所创新。
命题形式。一是通过实际应用问题来考查学生对"光和透镜"的理解，比如设计一个实验方案来验证光的折射定律等；二是结合生活实际，让学生分析一些光学现象，比如解释眼镜的矫正原理等；三是通过实验操作来考察学生的动手能力和分析能力，比如让学生自己设计实验来探究透镜成像规律等。
针对这些可能的命题形式，我们需要做好充分的准备。一是要熟练掌握"光和透镜"的基础知识，二是要提高自己的知识综合运用能力，三是要注重实验操作和实践能力的训练。只有全面提高自己的能力，才能在中考中取得优异的成绩。
知识点1：光的直线传播
1、光源：
（1）定义：能够自行发光的物体叫光源。
（2）光源分类：自然光源，如太阳、萤火虫、人造光源，如 篝火、蜡烛、油灯、电灯。月亮本身不会发光，它不是光源。
2.光的直线传播：
（1）光在同一种均匀介质中是沿直线传播的。早晨，看到刚从地平线升起的太阳的位置比实际位置高，该现象说明：光在非均匀介质中不是沿直线传播的。
（2）光线：由一小束光抽象而建立的理想物理模型，建立理想物理模型是研究物理的常用方法之一。
（3）光直线传播的应用：①激光准直。②影子的形成：光在传播过程中，遇到不透明的物体，在物体的后面形成黑色区域即影子。③日食月食的形成：当地球 在中间时可形成月食。④小孔成像：小孔成像实验早在《墨经》中就有记载小孔成像成倒立的实像。
（4）光速：光在真空中速度c=3×108m/s=3×105km/s；光在空气中速度约为3×108m/s。光在水中速度为真空中光速的3/4，在玻璃中速度为真空中速度的2/3 。
知识点2：光的反射
1.光的反射定义：光从一种介质射向另一种介质表面时，一部分光被反射回原来介质的现象叫光的反射。
2.反射定律：三线共面,两线两侧,两角相等,光路可逆。即:反射光线与入射光线、法线在同一平面上，反射光线和入射光线分居于法线的两侧，反射角等于入射角。
3.光的反射分类：镜面反射和漫反射。
知识点3：平面镜成像
1、 平面镜成像特点：
（1）像与物大小相等；
（2）像到镜的距离与物到镜的距离相等；
（3）像与物的对应点的连线与镜面垂直；
（4）像与物左右位置颠倒；
（5）平面镜所成的像是虚像（实像、虚像）。
总结：等大、等距、垂直、对称、虚像。
2、平面镜成像原理及作用：
（1）平面镜成像原理：光的反射定律；
（2）平面镜成像作用：成像、 改变光路。
3、实像和虚像：
（1）实像：实际光线会聚点所成的像。
（2）虚像：实际光线反向延长线的会聚点所成的像。
注意：虚像能用眼睛直接观看，但不能用光屏接收；实像既可以用光屏承接，也可以用眼睛直接观看。
知识点4：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，这种现象叫做光的折射。当发生折射现象时，一定也发生了反射现象。当光线垂直射向两种物质的界面时，传播方向不变。
2.光的折射规律：三线共面,两线两侧,两角不相等（空气大）,光路可逆；即：折射光线、入射光线和法线都在同一个平面内；光从空气斜射入水中或其他介质中时，折射光线向法线方向偏折（折射角＜入射角）；光从水或其他介质中斜射入空气中时，折射光线向界面方向偏折（折射角＞入射角）。在折射现象中，光路是可逆的。在光的折射现象中，入射角增大，折射角也随之增大（如图所示）。在光的折射现象中，介质的密度越小，光速越大，与法线形成的角越大。
3.生活中常见的光折射现象：①从岸上向水中看，水好像很浅，沿着看见鱼的方向叉，却叉不到；从水中看岸上的东西，好像变高了。②筷子在水中好像“折”了。③海市蜃楼。④彩虹。
知识点5：光的色散
1.光的色散定义：太阳光通过三棱镜后，分解成各种单一颜色的光，这种现象叫光的色散。
2.不同颜色的光通过三棱镜时偏折程度不同，红光偏折最小，紫光偏折最大，偏折由小到大依次为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。
3.光的色散在生活中的色散现象：雨后的彩虹、泼向空中的水变得五颜六色、在阳光下肥皂泡变成彩色等。
4.太阳光由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色组成，它是复色光。
5.把红、绿、蓝三种色光按不同比例混合可产生各种颜色的光，这个现象叫做色光的混合（彩色电视机的彩色画面的形成）。红、绿、蓝也叫光的三原色。
6.物体的颜色：
a.透明物体的颜色是由通过它的光的颜色决定的;如蓝色的玻璃只能透过 蓝 色光，无色物体能透过 所有 色光。
b.不透明物体的颜色是由它 反射 光的颜色决定的;如白色不透明物体 反射 所有色光，彩色不透明物体 反射白光和自身 色光，黑色不透明物体 吸收 所有色光。
7.看不见的光
知识点6：透镜
1.两种透镜：
凸透镜∶中间 厚 、边缘 薄 ，对光有 会聚 作用.
凹透镜∶中间 薄 、边缘 厚 ，对光有 发散 作用.
2.透镜光路基本概念：
（1）主光轴：通过两个球面球心的直线。
（2）光心：（O）即薄透镜的中心。性质：通过光心的光线传播方向不改变。
（3）焦点（F）：凸透镜能使跟主光轴平行的光线会聚在主光轴上的一点，这个点叫焦点。
（4）焦距（f）：焦点到凸透镜光心的距离。
三条特殊光线的光路图
知识点7：生活中的透镜
1.照相机：镜头是凸透镜，物距大于二倍焦距，成倒立、缩小的实像（实像是由实际光线会聚而成,胶片能感光,所以能成实像）。
2.投影仪：镜头是凸透镜，物体在一倍焦距与二倍焦距之间，成倒立、放大的实像；透过平面镜使倒立，放大的像再倒立一次，这样我们在屏幕上看到的就是一个正立的实像了。
注意：照相机、投影仪要使像变大，应该让透镜靠近物体，远离胶卷、屏幕。
3.放大镜：放大镜是一个短焦距凸透镜，放大镜到物体的距离（物距）小于一倍焦距，成的是放大、正立的虚像。
知识点8：凸透镜成像的规律
1.凸透镜成像规律结论：
记忆口诀：一倍焦距分虚实;二倍焦距分大小。成实像时∶物近像远像变大，物远像近像变小.成虚像时;物近像近像变小。
知识点9：眼睛和眼镜
近视眼、远视眼及其矫正
知识点10：显微镜和望远镜
显微镜∶物镜成像规律 f＜u＜2f，v＞2f，倒立放大的实像 ，目镜成像规律 u＜f，正立、放大、虚像 ，显微镜镜筒的两端各有一组透镜，每组透镜的作用都相当于一个凸透镜.来自被观察物体的光经物镜后成一个放大的 实像 ;目镜的作用相当于一个 放大镜 ，把这个像再放大一次.
望远镜∶物镜成像规律 u＞2f，f＜v＜2f，倒立缩小的实像 ，目镜成像规律 u＜f，正立、放大、虚像 ，望远镜是由两组凸透镜组成的.物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成 倒立缩小的实像 ；目镜的作用相当于一个 放大镜 。
一、单选题
1．（2023·陕西·统考中考真题）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
【解析】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不符合题意；
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。
2．（2023·山东德州·统考中考真题）如图所示，小红用相机拍下了石桥与它在水中倒影交相辉映的照片，下列说法正确的是（ ）

A．桥在水中的倒影与海市蜃楼成像原理相同
B．我们能看到本身不发光的桥，原理是光的反射
C．若相机镜头焦距为，拍摄此照片时镜头到底片的距离要大于
D．桥在相机的底片上成的像是虚像
【答案】B
【解析】A．桥在水中的倒影是光的反射现象，海市蜃楼是光的折射现象，故A错误；
B．光在不发光的物体表面发生了反射，光线反射进入人眼，我们才能看到本身不发光的物体，故B正确；
CD．照相机成像原理，物距在二倍焦距以外，像距（镜头到底片的距离）在一倍和二倍焦距之间，成倒立缩小的实像，故CD错误；
故选B。
3．（2023·西藏·统考中考真题）中国航天员王亚平在离地球表面约的“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
【解析】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。
4．（2023·陕西西安·校联考三模）“一码通”在新冠肺炎疫情防控工作中发挥了重大作用，如图所示为市民扫描二维码时的情景。以下说法不正确的是（ ）
A．手机镜头扫描二维码时所成的是正立的实像
B．手机镜头扫描二维码时所成的像是光的折射形成的
C．二维码黑色部分能吸收所有的光
D．手机扫二维码和照相机照相原理相同
【答案】A
【解析】A．手机镜头扫描二维码所成的是倒立、缩小的实像，故A错误；A符合题意；
BD．手机镜头扫描二维码所成的像，与照相机的成像原理是相同的，原理是光的折射，故BD正确；BD不符合题意；
C．二维码白色部分能够反射所有色光，黑色部分不反射光，吸收所有色光，故C正确；C不符合题意。
故选A。
5．（2023·山东济宁·统考二模）光学知识在我们的生产、生活等各个领域中有着广泛应用。下列说法中（ ）
①平面镜成像的原理是光的反射，照镜子时，为了使像变大一些，我们需要靠近平面镜
②看电影时，屏幕位于镜头二倍焦距以外，而且影像在屏幕上发生漫反射射向各个方向
③晚会舞台上，用黄光照射演员，看到演员穿的是黄上衣，则演员的上衣一定是黄颜色
④阳光下，树荫里的圆形光斑的形成原理和中国传统文化“皮影戏”的原理是一样的
A．只有①④正确B．只有②④正确
C．只有②③正确D．只有①③正确
【答案】B
【解析】①因为平面镜成正立等大的虚像，人在照镜子时，总是靠近镜子去看，其原因是视角变大，而不是靠近时像会变大，故①错误；
②看电影时的镜头相当于一个凸透镜，物距在二倍焦距和一倍焦距之间，成倒立、放大的实像，像距大于二倍焦距，即屏幕位于镜头二倍焦距以外，由于屏幕是比较粗糙的，所以光线照到屏幕上发生的是漫反射，这样，反射光线就会射向各个方向，故②正确；
③演员穿白上衣时，用黄光照射演员，看到演员穿的是黄上衣，所以，演员的上衣不一定是黄颜色，故③错误；
④皮影戏幕布上的影像中影子的形成说明光是沿直线传播的，阳光下，树荫里的圆形光斑的形成也是由于光的直线传播，二者原理是一样的，故④正确。
故选B。
6．（2023·山东济宁·济宁学院附属中学校考三模）光的世界变化莫测，奥妙无穷。如图所示，图中所示光学现象的描述或解释错误的是（ ）
A．如图1示，桥在水中的倒影是光的反射形成的
B．如图2示，海面上形成海市蜃楼是光的折射造成的
C．如图3示，人配戴的凹透镜可以矫止近视眼
D．如图4示，表示太阳光经过三棱镜色散后的色光排列情况
【答案】D
【解析】A．图1中桥在水中形成倒影，是平面成像，是光的反射形成的，故A正确，不符合题意；
B．光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向发生偏折，这种现象叫做光的折射。海市蜃楼是一种由光的折射产生的现象，是由于空气的密度不均匀而引起的，故B正确，不符合题意；
C．近视眼看远处的景物，光线通过晶状体成像在视网膜前方，所以需要佩戴对光线有发散作用的透镜，即人配戴的凹透镜可以矫止近视眼，故C正确，不符合题意；
D．太阳光经过三棱镜被分解为：红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等七种颜色的色光，称为光的色散。图中太阳光经过三棱镜被分解，光屏最上面应是红光，最下面应是紫光，故D错误，符合题意。
故选D。
7．（2023·山东临沂·统考一模）小明在探究凸透镜成像规律时，做了如下实验：
①用平行光正对凸透镜照射，移动光屏得到一个最小、最亮的光斑，如图甲所示；
②保持该透镜位置不变，将点燃的蜡烛放在图乙所示的位置，移动光屏得到烛焰清晰的像（图中未画出）。则下列说法不正确的是（ ）
A．实验②中，烛焰在光屏上成倒立放大的实像
B．实验②中，像到透镜的距离一定大于20cm
C．若增大蜡烛与透镜的距离，所成的像会变小
D．若蜡烛与透镜的距离大于10cm，则在另一侧通过透镜可以观察到烛焰正立、放大的虚像
【答案】D
【解析】AB．由①可知，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＝60.0cm﹣50.0cm＝10.0cm
实验②中，此时物距
u＝50cm﹣35cm＝15cm
大于一倍焦距，小于二倍焦距，根据
2f＞u＞f
v＞2f
即像距大于20cm，成倒立、放大的实像，故AB正确，不符合题意；
C．若增大蜡烛与透镜的距离，此时物距增大，根据凸透镜成实像时，物远像近像变小可知，所成的像会变小，故C正确，不符合题意；
D．若蜡烛与透镜的距离大于10cm，即物距大于一倍焦距，小于二倍焦距，根据
2f＞u＞f
成倒立、放大的实像，当蜡烛与透镜的距离小于10cm，才能在另一侧通过透镜可以观察到烛焰正立、放大的虚像。故D错误，符合题意。
故选D。
二、填空题
8．（2023·辽宁丹东·统考模拟预测）如图所示是黄昏时刻，水鸟在深度为1m的池塘上面飞行的美丽瞬间。若此时水鸟距水面2m，那么水中的“水鸟”距离水面 m；水鸟远离水面时，它的像 （选填“靠近”或“远离”）水面。
【答案】 2 远离
【解析】[1]平面镜成像的特点：像和物体的大小相等，它们的连线垂直于镜面，它们到镜面的距离相等。已知水鸟距水面2m，则水鸟的像到水面的距离也是2m。
[2]由于物体在平面镜中所成的像是虚像，像和物体关于镜面对称，水鸟到水面的距离变大，即它的像远离水面。
9．（2023·四川攀枝花·统考三模）利用激光笔和水槽等器材观察光从空气进入水中发生的折射现象，如图所示是光束在空气和水中传播的径迹，为了提高光在水中传播径迹的可见度，可采取的措施是 。
【答案】见解析
【解析】光在水中是沿直线传播的，水是无色透明的，为了观察水中光的传播路径，可以在水中加入有色液体或增加一些悬浮杂质，也可以减暗环境光线，减小环境光线对水中光线的影响。
10．（2023·河南商丘·商丘市第六中学校考模拟预测）在一档野外生存探险节目中，探险者利用一个装水的气球成功将干燥的树叶点燃，如图所示。这是由于装水的气球对太阳光有 作用，在调整水球的位置时，应使 位于树叶处。
【答案】 会聚 小亮点
【解析】[1]因为凸透镜对光有会聚作用，在野外用它可以生火取暖，这是由于装水的气球相当于凸透镜，对太阳光有会聚作用，可以将干燥的树叶点燃。
[2]由于装水的气球对太阳光有会聚作用，且焦点处的温度很高，故在调整水球的位置时，应使小亮点位于树叶处。
11．（2023·内蒙古呼伦贝尔·统考一模）近视眼只能看清近处的物体，看不清远处的物体，需要矫正；远视眼只能看清远处的物体，看不清近处的物体，亦需要矫正。下面四幅图中，正确表示远视眼成像情况的是 图；正确表示近视眼矫正情况的是 图。
【答案】 甲 丁
【解析】[1]甲图，看近处物体时，像成在视网膜的后方，是远视眼的成像情况；乙图，看远处物体时，像成在视网膜的前方，是近视眼的成像情况。
[2] 丙图，用凸透镜来矫正，凸透镜对光线具有会聚作用，可以矫正远视眼；丁图，用凹透镜来矫正，凹透镜对光线具有发散作用，可以矫正近视眼。
12．（2023·四川攀枝花·统考中考真题）正常眼睛观察近距离物体的明视距离约为。小刚看书时，把书本放在眼睛前处，为了看清书上的文字，晶状体将会变厚，焦距 （选填“不变”、“变大”或“变小”），长此以往，就可能会形成 （选填“近”或“远”）视眼。
【答案】 变小 近
【解析】[1][2]把书本放在眼睛前 15cm 处，晶状体的曲度变大，焦距变小，长此以往，晶状体的调节能力变弱，看远处物体，像成在视网膜的前方，形成近视眼。
13．（2023·江苏徐州·统考中考真题）如图所示，在探究平面镜成像的特点时，应将茶色玻璃板 放置在水平桌面上。在玻璃板前放一个棋子A，可以看到它在玻璃板后的像，将另一个相同的棋子B放在玻璃板后，使它与 重合，记下两个棋子的位置，两个位置之间的连线与玻璃板 。

【答案】 竖直 棋子A的像 垂直
【解析】[1]做“探究平面镜成像的特点”实验，玻璃板应竖直放置在水平桌面上，玻璃板没有竖直放置，前面蜡烛所成的像可能偏高或偏低，这样前面蜡烛的像与后面的蜡烛就无法重合了。
[2]一边移动棋子B，一边用眼睛透过玻璃板观察B，直到B与A的像完全重合，A、B两个棋子完全相同，在比较像与物的大小关系时，棋子B的作用是替代棋子A，与棋子A的像比较大小。
[3]根据平面镜成像的特点可知，像和物的连线与玻璃板是垂直的。
14．（2023·辽宁本溪·统考中考真题）如图是小童用手机拍摄的瀑布下的彩虹。彩虹是光的 现象。手机屏幕上呈现出由红、绿、 三种色光混合而成的多彩画面。走在瀑布旁感到凉爽的原因是：瀑布溅起的水花在空气中汽化，吸收大量的热，且水的 （填水的特性）又很大，瀑布吸收热量后温度升高较小。

【答案】 色散 蓝 比热容
【解析】[1]彩虹是太阳光分解为七色光的过程，属于光的色散现象。
[2]红、绿、蓝是光的三原色。手机屏幕上呈现出由红、绿、蓝三种色光混合而成的多彩画面。
[3]走在瀑布旁感到凉爽是因为瀑布溅起的水花在空气中汽化，吸收大量的热，且水的比热容又很大，瀑布吸收热量后温度升高较小。
15．（2023·河南·统考中考真题）如图所示，湖中的荷花清香四溢，这属于 现象。立于荷尖上的蜻蜓与水中的倒影相映成趣。若蜻蜓距水面。则它与其倒影之间相距 m。广阔的湖水可以调节周边的气温，这是由于水具有较大的 。

【答案】 扩散 1.6 比热容
【解析】[1]湖中的荷花清香四溢，说明分子在不停地做无规则运动，这是扩散现象。
[2]蜻蜓距水面0.8m，则蜻蜓的像距水面也是0.8m，则它与其倒影之间相距
l=0.8m+0.8m=1.6m
[3]潮水对周边气温有一定的调节作用，是因为水的比热容较大，同等条件下，升高或降低相同的温度，吸收或放出的热量比其他物质多。
三、实验题
16．（2023·黑龙江牡丹江·统考中考真题）小明利用光具座复习光学实验。
（1）在研究凸透镜成像规律的实验中，把蜡烛、凸透镜（）和光屏依次放在光具座上、点燃蜡烛，调整它们的高度和位置，直至光屏上成清晰的像，如图甲所示，光屏上成倒立、 的实像， （选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）就是利用了这条规律；
（2）为研究平面镜成像特点，用薄玻璃板替换凸透镜放到光具座上，撤去光屏；
①在玻璃板前观察，可以看到蜡烛清晰的像。拿另一支完全相同但不点燃的蜡烛，放在玻璃板后面，前后移动直到看上去与前面那支蜡烛的像完全重合，如图乙所示。此时，像的大小与物体的大小 ，像与物体到平面镜的距离 ；
②用光具座研究平面镜成像特点，只能研究物体和像同时沿光具座移动的情况，这样实验得出的结论缺乏 ；
③请在图丙中画出烛焰上的一点A在平面镜中的像 。
【答案】 缩小 照相机 相等 相等 普遍性
【解析】（1）[1][2]由图甲可知，此时物距为30cm，物距大于二倍焦距，根据凸透镜成像规律可知，此时成倒立、缩小的实像，照相机利用此规律制成。
（2）[3]由题意可知，像和物完全重合，所以像的大小与物的大小相等。
[4]由图乙可知，像距等于物距，所以像到平面镜的距离等于物体到平面镜的距离。
[5]只研究特殊位置的移动，实验不具有普遍性，无法得出普遍规律。
[6]根据平面镜成像特点可知，像与物关于平面镜对称，做A点关于镜面的对称点即为像A'如图所示：

17．（2023·湖南常德·统考中考真题）如图甲所示是“探究平面镜成像特点”的实验装置，把一支点燃的蜡烛A放在玻璃板的前面，再拿另一支外形相同的蜡烛B竖立着在玻璃板后面移动，直到看上去跟蜡烛A的像完全重合，在白纸上记下A和B的位置。移动蜡烛A，重复做多次实验。
（1）选用玻璃板代替平面镜，主要是为了 。
（2）实验中两支蜡烛要完全一样，目的是为了 。
（3）当蜡烛A远离玻璃板时，它的像的大小将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
（4）将蜡烛A竖直放在水平桌面上，点燃蜡烛观察发现：玻璃板中蜡烛A的像偏低且倾斜。你认为在图乙所示的①、②、③三幅图中， 图是产生以上实验现象的原因。
【答案】 确定物像的位置 比较像与物的大小关系 不变 ③
【解析】（1）[1]因为玻璃板既能让光透过也可以反射光，容易确定像的位置，而平面镜是不透明的，无法确定像的位置，所以选用玻璃板代替平面镜。
（2）[2]进行“探究平面镜成像特点”的实验，选取两支外形相同的蜡烛进行实验，目的是为了比较像与物的大小关系。
（3）[3]由于物体与像始终大小相等，当蜡烛A远离玻璃板时，它的像仍与A相等，则像的大小将不变。
（4）[4]实验时平面镜必须要竖直放置，如果不竖直，不论怎样移动后面的蜡烛都不可能与前面蜡烛的像完全重合，由图可知，甲图平面镜竖直放置，不会出现像偏低的情况，乙和丙图平面镜没有竖直放置，分别作出蜡烛A的关于平面镜的对称点可知，丙图平板玻璃中蜡烛A的像偏低且倾斜，如下图
；
根据图中，③符合题意。
18．（2023·安徽滁州·统考一模）在“探究光的反射规律”时，小光同学进行了如图所示的实验。
（1）如图甲所示，先将平面镜A放在水平桌面上，再将硬纸板B垂直于平面镜A放置其上，让激光紧贴纸板射向O点。通过多次改变入射光的方向，测得了几组数据如表所示，由此可得出结论：光反射时， ；
（2）接下来，老师使用一套新的实验装置演示，如图乙所示。先用加湿器使整个玻璃罩内充满水雾，将平面镜放在一个能转动的水平圆台上，用固定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向O点发出一束光AO，经平面镜反射后沿OB方向射出。缓慢转动圆台，从反射光线那一侧观察，看到三束光相互 ，说明在反射现象中，反射光线、入射光线与法线在同一平面内。
【答案】 反射角等于入射角 重合
【解析】（1）[1]分析表中数据，可得光在发生反射时反射角等于入射角。
（2）[2]反射定律：入射光线、反射光线、法线位于同一平面内，入射光线和反射光线分居在法线两侧，反射角等于入射角。入射光线、反射光线、法线位于同一平面内且光路可逆，所以从反射光线那一侧观察，三束光相互重合。
四、计算题
19．（2023·山东济南·统考模拟预测）某次在高空发生闪电打雷，若声音在空气中的传播速度是340m/s（不计光的传播时间），小明看到闪电隔3秒后听到雷声，则：
（1）打雷的位置离小明有多远？
（2）光在空气中的传播速度约为3×108m/s，若以此速度前进，同样3秒钟时间，光走过的距离是多少千米？
（3）远处有很多地方只看到闪电而听不到雷声，为什么？
【答案】（1）1020m；（2）9×105km；（3）见解析
【解析】解：（1）由可得，雷声产生处和小明的距离为
（2）由可得，光走过的距离为
（3）由于人距离闪电处太远，声音在传播过程中会被反射，声音的能量会被减弱，其响度也不断减小，因此远处有很多地方只看到闪电而听不到雷声。
答：（1）打雷的位置离小明有1020m；
（2）光在空气中的传播速度约为3×108m/s，若以此速度前进，同样3秒钟时间，光走过的距离是9×105km；
（3）见解析。
20．（2023·安徽芜湖·统考二模）某人站在木架上，眼睛P正下方的地面有一光源S，眼睛到地面的高度为3 m．现在人面前2 m处竖直立一块平面镜MN，如图所示．通过平面镜成像特点，作图求出光源S发出的光经平面镜反射到达人眼所走过的路程是 m．

【答案】图见解析所示
【解析】根据平面镜成像特点，像与物体关于平面镜对称，找出像点S’，连接PS’交平面镜与O点，O为入射点，作图如下：

由题意知PS=3m，SS’=4m，根据三角形知识可得PS’=5m，由平面镜成像特点得SO=S’O,故光源S发出的光经平面镜反射到达人眼所走过的路程是5m．
五、作图题
21．（2023·陕西西安·西安市曲江第一中学校考二模）如图甲所示，家用小轿车的前挡风玻璃都是斜的，这样可以保证行车时，车内景物通过挡风玻璃所成的像在司机前面斜上方避免干扰司机视线，确保驾驶安全。请你在图乙中画出司机眼睛（A点）通过挡风玻璃MN看到车内装饰物（B点）的像的光路图。
【答案】
【解析】作出车内装饰物（B点）关于平面镜的对称点B′，即为像点，连接B′A交平面镜于点O，连接BO画出入射光线，沿OA画出反射光线，如图所示：
22．（2023·辽宁丹东·校考二模）如图所示，光线a是发光点S射向平面镜后的一条反射光线，并平行于主光轴入射到凹透镜上：
（1）发光点S的位置。
（2）光线a的入射光线。

【答案】
【解析】由像与物关于平面镜对称作出发光点S；连接发光点S与反射点的连线，即为光线a的入射光线；平行于主光轴的光线经凹透镜折射后，其折射光线的反向延长线过焦点。如图所示：

一、单选题
1．（2023·山东泰安·统考二模）在“探究凸透镜成像的规律”实验中，光具座上依次摆放蜡烛、凸透镜和光屏，如图所示，此时烛焰在光屏上恰好成清晰等大的像。下列说法中（ ）

①凸透镜的焦距为20cm
②当蜡烛因燃烧逐渐变短，光屏上的像会逐渐向上移动
③若遮挡凸透镜的一部分，光屏上将得不到完整的像
④若在蜡烛和凸透镜之间放置一个老花镜，为得到清晰的像光屏应向左移动
A．只有②④正确B．只有①②正确
C．只有③④正确D．只有②③正确
【答案】A
【解析】①此时物距与像距相等，这是物距等于二倍焦距，成倒立等大的实像，像距等于二倍焦距。故透镜焦距为
故①错误，不符合题意；
②以烛焰发出的通过透镜中心的光线为例，当蜡烛变短时，发光点向下移动，它发出的通过透镜中心的光线传播方向不变，沿直线传播，这条光线射在光屏上的点就会向上移动，所以这种情况下烛焰的像在光屏上向上移动。故②正确，符合题意；
③挡住凸透镜的一部分，剩余部分还是中间厚边缘薄的光学元件，依然是凸透镜，还是能够成完整的像。故③错误，不符合题意；
④物体某点发出（或反射）的光经凸透镜后，会聚在一点，这点就是发光点的像。放置老花镜（凸透镜）后，因为老花镜对光起会聚作用，将光线的会聚提前了，即像的位置离凸透镜近了，因此需要将光屏向左移动。故④正确，符合题意。
故A符合题意；BCD不符合题意。
故选A。
2．（2023·江苏南通·统考二模）如图所示，某同学用自制的水凸透镜完成凸透镜成像的实验。某次实验中在光屏上得到清晰倒立、缩小的像，下列说法正确的是（ ）

A．此时凸透镜的焦距大于15cm
B．将蜡烛远离凸透镜，应使光屏远离凸透镜才能再次得到清晰的像
C．随着蜡烛不断燃烧，光屏上像的位置会变低
D．移动注射器活塞后，需将光屏左移才能再次得到清晰的像，可判断出活塞向左运动
【答案】D
【解析】A．由图可知，物距u>像距v，且成实像，说明
u>2f，2f>v>f
将物距和像距代入上式，解得
15cm>f>7.5cm
故A错误；
B．将蜡烛远离凸透镜，此时物距增大，根据凸透镜成实像时，物远像近像变小的规律可知，应使光屏靠近凸透镜才能再次得到清晰的像，故B错误；
C．随着蜡烛不断燃烧，蜡烛会变短，根据经过光心的光传播方向不变可知，光屏上的像会向上移动，故C错误；
D．移动注射器活塞后，需将光屏左移才能再次得到清晰的像，说明像距变小，凸透镜的焦距变短，凸度变大，即可判断出活塞向左运动，故D正确。
故选D。
3．（2023·北京·一模）某照相机的镜头和底片之间的距离可在2~4cm之间调节。这台照相机是用下列哪一个透镜做镜头（ ）
A．焦距为2cm的凸面镜B．焦距为2cm的凹透镜
C．焦距为2cm的凸透镜D．焦距为4cm的凸透镜
【答案】C
【解析】照相机的工作原理是凸透镜成倒立缩小的实像，物距大于2f，像距在f~2f之间，某照相机的镜头和底片之间的距离可在2~4cm之间调节，则
，
故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
4．（2023·陕西西安·高新一中校考三模）小敏在家中做凸透镜成像实验，墙上出现一个倒立缩小清晰的像。下列说法正确的是（ ）
A．凸透镜成像大小与蜡烛距透镜的距离无关
B．若透镜不动，蜡烛远离透镜，手和透镜的影子大小不变
C．墙上所成的烛焰像是虚像
D．若蜡烛不动，透镜靠近蜡烛，能再次呈现清晰的烛焰像
【答案】D
【解析】AC．由题意可知，墙上出现一个倒立缩小清晰的像，根据凸透镜成像规律可知应得到倒立缩小的实像，凸透镜成像大小与蜡烛距透镜的距离（物距）有关，故AC错误；
B．手和透镜的影子是光的直线传播形成的，若透镜不动，蜡烛远离透镜，手和透镜的影子变小，故B错误；
D．图中，蜡烛经凸透镜成倒立缩小的实像，此时物距u＞2f，若蜡烛不动，透镜靠近蜡烛，根据折射光路是可逆的，在f＜u＜2f还能成倒立放大的实像，即能再次呈现清晰的烛焰像，故D正确。
故选D。
5．（2023·江苏常州·校联考模拟预测）如图所示，点光源S发出的光，经凸透镜折射后会聚成像点S'。若让光源S沿平行于主光轴的方向远离透镜移动，像S'移动的情况是（ ）
A．沿主光轴方向靠近透镜B．沿O与S'连线方向远离透镜
C．沿F2与S'连线方向靠近透镜D．沿F1与S'连线方向远离透镜
【答案】C
【解析】点光源发出无数条光线，取其中的两条：①平行于主光轴的入射光线经过凸透镜折射后焦点；②过光心入射光线其传播方向不变。两条折射光线的交点即为点光源S通过凸透镜成的像。当光源S沿平行主轴的方向远离透镜移动到A点时，像S′的移动情况是沿F2与S′连线方向靠近透镜移动到S″，如图所示：
故选C。
6．（2023·吉林·校联考二模）南湖公园是我市一道亮丽的风景线，1.5m深的荷花池内，一只立于荷尖的蜻蜓距水面0.6m，则蜻蜓在水中的像（ ）
A．由光的折射而形成B．是比蜻蜓略大的虚像
C．与蜻蜓相距1.2mD．在水面下的1.5m深处
【答案】C
【解析】A．蜻蜓在水中的像相当于平面镜成像，由反射形成，故A不符合题意；
B．根据平面镜成像特点是等大正立的虚像，故B不符合题意；
C．蜻蜓距水面0.6m，像距水面0.6m，所以物像间距为1.2m，故C符合题意；
D．根据物像关于镜面对称可知，蜻蜓的像在水面下0.6m处，故D不符合题意。
故选C。
7．（2023·黑龙江佳木斯·统考二模）如图甲所示为星期天下午小丽同学去配眼镜时检查视力的情景。配镜员让小丽坐在平面镜前方来识别对面墙上镜子里视力表的像。根据图中信息判断下面的说法正确的是（ ）
A．视力表在平面镜中的像与小丽相距
B．如果小丽以的速度靠近平面镜，则镜中的像以的速度靠近她
C．如果小丽靠近平面镜，则她在平面镜中的像变大
D．如图乙所示是小丽从平面镜中观察到的后面墙上时钟的像，则当时的时间是16：35
【答案】D
【解析】A．视力表到平面镜的距离是，根据物像到平面镜的距离相等，所以视力表像到平面镜的距离也是，所以人到视力表像的距离为
故A错误；
B．如果小丽以的速度靠近平面镜，是以平面镜为参照物，则镜中的像以的速度靠近，是以小丽为参照物，故B错误；
C．平面镜成的像和物体的大小相等，小丽靠近平面镜，则她在平面镜中的像不变，故C错误；
D．翻看法：把试卷翻过来，对着亮处，直接读出正确时间为16：35，故D正确。
故选D。
8．（2023·广西贺州·统考一模）下列对图所示光学现象的描述或解释正确的是（ ）
A．甲图：纸板与平面镜不垂直，在纸板上仍可承接到入射光AO的反射光
B．乙图：在B处放个硬纸板，可以承接到蜡烛A的像
C．乙图：蜡烛A到平面镜的距离为12cm，蜡烛的像B到蜡烛A的距离为24cm
D．丙图：此时反射角和入射角均为90°
【答案】C
【解析】A．因为反射光线、入射光线和法线在同一平面内，所以纸板与平面镜不垂直，在纸板上不能观察AO的反射光线，故A错误；
B．因为光屏只能接收实像，不能接收虚像，而平面镜成的是虚像，所以在B处放个硬纸板，不可以承接到蜡烛A的像，故B错误；
C．根据平面镜成像特点可知，蜡烛A到平面镜的距离为12cm，蜡烛的像B到平面镜的距离也为12cm，因此蜡烛的像B到蜡烛A的距离为
d=12cm+12cm=24cm
故C正确；
D．当光垂直入射到平面镜上，入射角为0°，反射角为0°，故D错误。
故选C。
二、填空题
9．（2023·广东深圳·深圳市高级中学校考三模）用电子蜡烛完成几个光学实验。
（1）实验一“研究小孔成像”：电子蜡烛火焰在光屏上成倒立的 像；
（2）实验二“探究平面镜成像的特点”：当电子蜡烛靠近平面镜时，镜中所成的像的大小将 ；（选填“变大”、“变小”或“不变”）
（3）实验三“探究凸透镜成像的规律”：凸透镜的焦距为10cm，将电子蜡烛放在离凸透镜35cm处，移动光屏，光屏上会得到清晰的像，若将近视镜片放在烛焰和透镜之间，光屏上的像变模糊，此时将蜡烛 （选填“靠近透镜”或“远离透镜”），可在光屏上再次得到清晰的像。
【答案】 实 不变 远离透镜
【解析】（1）[1]小孔成像是光沿直线传播形成的，成的像能用光屏承接，所以成的是实像。
（2）[2]由于平面镜成像特点可知，像与物的大小相等，当电子蜡烛靠近平面镜时，电子蜡烛的大小不变，所以镜中所成的像的大小不变。
（3）[3]凸透镜的焦距为10cm，将电子蜡烛放在离凸透镜35cm处，则物距大于二倍焦距，由凸透镜成像特点可知，能在光屏上成倒立、缩小的实像；由于近视镜片是凹透镜，对光具有发散作用，所以将近视镜片放在烛焰和透镜之间，像成在光屏后，为了光屏上再次得到清晰的像，需要将蜡烛远离透镜。
10．（2023·四川绵阳·统考模拟预测）如图所示，将透明的薄壁（厚度可忽略不计）方形水槽水平放置，固定在水槽底部的激光笔沿图示方向发出一细光束，小彬通过缓慢改变水槽中的水量来探究光的传播现象。
（1）水槽中未注水时可在侧壁上A处得到一个光点，注入一定量的水后，光点移至B处，这是由于光在水面处发生了光的折射现象，此时入射角 （选填“大于”“等于”或“小于”）角θ；
（2）为使B处的光点移至C处，则应使水槽中的水量增加，若BC间距离为2cm，则水面高度的变化量△h 2cm（选填“>”“=”或“<”）；
（3）如图所示，小彬将激光笔移至虚线框内向水槽底部照射，为使光束第一次从水面射出后沿DE方向传播，则激光笔照射的方向应满足的条件是平行于DE，且激光笔照射在水槽底部的位置必须在区 （选填“①”“②”或“③”）内。
【答案】 小于 ②
【解析】（1）[1]水槽中未加水时，由于光的直线传播，激光射到侧壁上的A点，当水槽中加水时，光点下移到B点位置，这是由于光的折射现象引起的，当光从水中射入空气中时，折射角大于入射角，此时入射角小于角θ。
（2）[2]因入射角和折射角都不变，且折射角大于入射角，要使B处的光点向上移到C处，则应使水槽中的水量增加；若BC间距离为2cm，因两次折射光线是平行的，如图
则水面高度的变化量大于2cm。
（3）[3]将激光笔移至虚线框内向水槽底部（厚度可忽略不计）照射，因光从空气斜射进入水中和从水斜射进入空气中时，两次发生折射，一次折射角减小，另一次折射角增大，则最终的折射光线与最初的入射光线是平行的，所以激光笔应该与DE平行入射到区域②的位置，才能实现，如图所示
11．（2023·湖南邵阳·校联考一模）如图所示，将透明的薄壁（厚度可忽略不计）方形水槽水平放置，固定在水槽底部的激光笔沿图示方向发出—细光束，小彬通过缓慢改变水槽中的水量来探究光的传播现象。水槽中未注水时可在侧壁上A处得到—个光点，注入一定量的水后，光点移至B处，为使B处的光点移至C处，则应使水槽中的水量 ；若BC间距离为2cm，则水面高度的变化量Δh （选填“>”“=”或“<”）2cm。
【答案】 增加 >
【解析】[1][2]当水面高度变化时，因入射光线不变、水面始终水平，则入射角和折射角都不变，两次折射光线是平行的，要使B处的光点向上移到C处，如下图所示，则应使水槽中的水量增加；若BC间距离为2cm，因两次折射光线是平行的，则由图可知水面高度的变化量Δh大于2cm。
12．（2023·上海·校联考模拟预测）某同学在探究凸透镜成像规律时，手边有两种凸透镜供选择，分别为焦距10cm的凸透镜A和焦距为20cm的凸透镜B，他选择一个凸透镜并将它与蜡烛、光屏按照如图所示的位置摆放在光具座上，当点燃蜡烛后发现光屏上恰好得到烛焰清晰的像，那么这个像是 的（选填“放大”、“缩小”或“等大”），该同学选择的是凸透镜 （选填“A”或“B”）。如果接下来想在光屏上得到另一种性质的像，他可以将凸透镜向 移动（选填“左”或“右”）。
【答案】 放大 B 右
【解析】[1]从图中可以看到，物距是
像距是
像距大于物距，根据凸透镜的成像规律可知，这时所成清晰的像，是倒立、放大的实像。
[2]成倒立、放大的实像，根据凸透镜的成像规律可知
代入数据可得
而凸透镜A的焦距是10cm，凸透镜B的焦距是20cm，那么该同学选择的是凸透镜B。
[3]如果接下来想在光屏上得到另一种性质的像，根据光路的可逆性，我们可以假想右边的光屏换成蜡烛，左边的蜡烛换成光屏，凸透镜的位置不变，这情况下根据凸透镜的成像规律可知，成倒立、缩小的实像，这时物距是60.0cm，像距是30.0cm，这是另一种性质的像，那么回到原来的图中，只要把凸透镜往右移动，让物距变成60.0cm，像距变成30.0cm，即可得到另一种性质的像。
13．（2023·江苏苏州·统考一模）如图所示，是一束光由空气斜射入某种透明介质时。在界面上发生反射和折射的光路，则入射光线一定是 ，入射角的大小为 。
【答案】 BO 75
【分析】光的反射定律的内容：反射光线与入射光线、法线在同一平面上；反射光线和入射光线分居在法线的两侧；反射角等于入射角。
光的折射定律的内容：入射光线、法线、折射光线在同一平面内，折射光线和入射光线分别位于法线两侧，当光线从空气射入其它透明介质时，折射角小于入射角；当光线从其它介质斜射入空气时，折射角大于入射角。
【解析】[1]如果AO是入射光线，则OC为反射光线，OB为折射光线，而折射光线与法线重合，故AO不是入射光线；如果BO是入射光线，则OC为反射光线，OA为折射光线，并且遵守反射定律和折射定律，符合题意，所以BO是入射光线。
[2]由图示知，反射光线与反射光线的夹角为150°，根据反射角与入射角相等得出，入射角为
14．（2023·江苏扬州·校考三模）将一张红色透明玻璃片和一张绿色透明玻璃片部分重叠（红色玻璃片在下，绿色玻璃片在上），然后放在一张白色纸板上面，如图所示。若太阳光照射到玻璃片上，在白色纸板上的甲区域主要呈现的颜色是 ，乙区域主要呈现的颜色是 。
【答案】 红 黑
【解析】[1][2]若太阳光照射到玻璃片上，红色玻璃会透过红光，绿色玻璃会透过绿光，故甲为红色，丙为绿色；绿色玻璃片透过的绿光，被下方的红色玻璃片吸收，故乙为黑色。
15．（2023·黑龙江大庆·校考模拟预测）物理兴趣小组想知道某只透镜的焦距f为多少，做实验甲，镜面垂直于阳光，在透镜下面放上白纸（纸、镜平行），测出透镜与白纸间距s/cm与对应的白纸被烤焦的时间t/min，绘出图纸乙，则可判断该透镜的焦距f为 ．
将透镜及蜡烛、光屏置于光具座上，（如图丙）做成像实验，记录每次成实像的物距u、像距v、物像间距L(u+v)，绘出图线丁（以f为长度单位），由图可知，要想成实像，蜡烛与光屏的间距应满足L≥ （用表示）
经“百度”发现，物理学中，有一个凸透镜成像的“新概念”：放大率n==，结合丙、丁两图，可知当物距u=1.5f时，n= ．
【答案】 12cm 4f 2
【解析】[1]由图乙可知，当透镜与白纸间距s=12cm时，白纸被烤焦的时间t=4min，所用的时间最短，说明太阳光经过凸透镜会聚后该点的温度最高，这个点就是凸透镜的焦点，则测出透镜与白纸间距即为焦距f=12cm.
[2]根据凸透镜的成实像时满足u>f，由图丁可知，随着物距u的增大，物像间距L先减小后增大，当物距u=2f时，物像间距L最小为4f，
因此，要想成实像，蜡烛与光屏的间距应满足L⩾4f.
[3]由图丁可知，当物距u=1.5f时，物像间距L=4.5f，
根据L=u+v可得:
v=L−u=4.5f−1.5f=3f，
则放大率:
n= = ==2
三、实验题
16．（2023·江西上饶·统考一模）在做了“探究平面镜成像的特点”的实验后，小明想探究潜望镜成像的特点，于是准备了字样相同的两块镀膜玻璃板（含支架）、一个“F”字样的LED光源、另一个与光源一样大的“F”字样的光屏和一些硬纸板等器材。他在水平桌面上组装的装置如图所示，并标注了两玻璃板的位置和光线。
【设计并进行实验】
（1）选用“F”作为光源，而不用蜡烛，目的是 ；
（2）从设计图中可以发现，眼睛观察的玻璃板后面没有被纸板挡住，其目的是 ；
（3）将光屏竖立在眼睛直视的玻璃板后面并移动，人眼透过玻璃板观察，直到看上去光屏上的“F”跟眼睛看到的像 ，并在水平桌面上记录两个“F”的位置；
（4）移动光源至线上的不同位置，重做上述（3）步骤；
【交流评估】
（1）小华认为实验应该在 的环境下进行；
（2）小华认为实验中还存在问题，不能完全得出普遍规律，改进的方案是 ；
【拓展】某同学在使用自己制作的潜望镜时发现在观察口处看不到景物。
（1）请你猜想在观察口处看不到景物的原因是 ；
（2）写出检验你的猜想是否正确的方法： 。
【答案】 选用“F”作为光源比用蜡烛作为光源更加稳定 比较像与物的大小关系 完全重合 较暗 见解析 镀膜玻璃板所放的位置不对 调整两镀膜玻璃板的位置，使其与水平方向成45°，再次观察是否有景物
【设计并进行实验】（1）[1]蜡烛燃烧会逐渐变短，影响实验的探究，而选用“F”作为光源比用蜡烛作为光源更加稳定。
（2）[2]若眼睛观察的玻璃板后面被纸板挡住，那么无法观察到另一个与光源等大的“F”字样与看到的像的大小关系，因此其目的是，比较像与物的大小关系。
（3）[3]为了探究物到平面镜的距离与像到平面镜的距离关系时，应将光屏竖立在眼睛直视的玻璃板后面并移动，人眼透过玻璃板观察，直到看上去光屏上的“F”跟眼睛看到的像完全重合，并在水平桌面上记录两个“F”的位置。
【交流评估】（1）[4]为了更清晰地看到所成的像，实验应该在较暗的环境下进行。
（2）[5]小明的实验无法直观判断物距与像距的关系，不能完全得出普遍规律，改进的方案是：标注“F”字样的LED光源的位置以及“F”字样的光屏的位置，测出物距与像距，并比较大小关系。
【拓展】（1）[6]由于玻璃板所放的位置对实验有一定的影响，因此在观察口处看不到景物的原因可能是镀膜玻璃板所放的位置不对。
（2）[7]为了检验猜想是否正确，应调整两镀膜玻璃板的位置，使其与水平方向成45°，再次观察是否有景物。
17．（2023·江苏苏州·校考二模）在“探究凸透镜成像规律”的实验中，凸透镜焦距为10cm。蜡烛、透镜和光屏的位置如图所示。
（1）图（1）中光屏上呈一清晰的像，该像是倒立、 （选填“放大”、“等大”或“缩小”）的实像；
（2）图中固定光屏位置不变，将凸透镜移到40cm刻度线处，要在光屏上再次看到清晰的像，应将蜡烛向 （选填“左”或“右”）移动；
（3）图中固定透镜位置不变，将蜡烛移到45cm刻度线处，移动光屏 （选填“能”或“不能”，下同）承接到像。把光屏放在蜡烛的左侧，移动光屏 承接到像；
（4）图中将一个眼镜片放在透镜和烛焰之间，光屏上的像变模糊了，将光屏向右移动，光屏上再次呈现清晰的像，该眼镜片是 （选填“近视”或“远视”）眼镜的镜片。
（5）实验中如图（2），将蜡烛放在图示位置，光屏上恰好成清晰的像，若切除凸透镜中间的阴影部分，再将剩余部分靠拢在一起，则蜡烛能成 （选填0、1、2、3）个像。如不切除凸透镜中间的阴影部分并把阴影部分用黑纸遮挡起来，此时在光屏上成 （选填编号：①一个部分像、②一个全像、③两个部分像、④两个全像）。
【答案】 等大 左 不能 不能 近视 2 ②
【解析】（1）[1]图（1）中光屏上呈一清晰的像，此时
二倍焦距处成倒立等大的实像。
（2）[2]图中固定光屏位置不变，将凸透镜移到40cm刻度线处，此时
像距
根据
成倒立、放大的实像，故应将蜡烛向左移动。
（3）[3][4]图中固定透镜位置不变，将蜡烛移到45cm刻度线处，此时物距
根据
成正立、放大的虚像，像与物同侧，故移动光屏不能承接到像；此时把光屏放在蜡烛的左侧，由于是虚像，移动光屏也不能承接到像。
（4）[5]图中将一个眼镜片放在透镜和烛焰之间，光屏上的像变模糊了，将光屏向右移动，光屏上再次呈现清晰的像，说明该眼镜片对光线具有发散作用，近视眼镜是凹透镜，凹透镜对光线具有发散作用，会将光线推迟会聚成像，故该眼镜片是近视眼镜的镜片。
（5）[6]因为凸透镜中间厚，边缘薄，切去中间部分后相当于两个透镜，光心位置改变了，上面的像下移，下面的像上移，错位将成2个像。
[7]物体由无数点组成，物体上任一点有无数条光线射向凸透镜，经凸透镜折射后，无数条光线会聚成该点的像，把阴影部分用黑纸遮挡起来，还有光线经另外的部分透过透镜成像，故成一个完整的像，只是像的亮度变暗了，故①③④不符合题意，②符合题意。
18．（2023·河南洛阳·统考一模）为进一步探究光的反射和折射现象，小明根据老师的要求认真完成了下列实验。

（1）为了证明在光的反射过程中光路是可逆的，如图所示，小明已完成了实验步骤①②；
①在水平白纸板上画一条直线PQ，做ON垂直PQ于O点，画一条斜线AO；
②沿PQ放置平面镜，让一束光沿AO射向平面镜，在反射光线经过处标上一点B；
接下来应该让入射光线沿 方向射入，若反射光线沿 方向射出，说明光路是可逆的；
（2）如图所示，一束白光通过三棱镜后，在白屏上形成一条彩色的光带。据此可判断：红光和紫光以相同的入射角射向同一块玻璃砖，红光的折射角 紫光的折射角（填“大于”、“小于”或“等于”）；
（3）在“探究凸透镜成像的规律”时，记录的实验数据如表：
由表中数据可知，凸透镜成实像的条件是 ；成虚像的条件是 。根据光路是可逆的这一特点可知，当物距u＝15cm时，像距v＝ cm。
【答案】 BO OA 小于 物距大于一倍焦距 u＜f 30
【解析】（1）[1][2]让一束光沿BO方向射向平面镜，即让光线逆着原来的反射光线射向镜面，反射光将沿OA方向射出，即反射光线逆着原入射光线方向射出，该实验现象说明，在反射现象中，光路是可逆的。
（2）[3]由图2可知，红光和紫光以相同的入射角射向同一块玻璃砖，红光的偏折角度小，即红光的折射角小于紫光的折射角。
（3）[4]凸透镜焦距f= 10cm，成实像时，物距分别为15cm，20cm，30cm，均大于一倍焦距，故凸透镜成实像的条件是物距大于一倍焦距（或u>f） 。
[5]凸透镜焦距f=10cm，成虚像时，物距分别为5cm，小于一倍焦距，故凸透镜成虚像的条件是物距小于一倍焦距（u[6]光在折射中，光路是可逆的，根据第1次和第3次实验，当物距等于原来的像距时，像距会变为原来的物距，即当物距u= 15 cm时，像距v=30cm。
四、作图题
19．（2023·辽宁本溪·统考中考真题）小明将两个大小相同的红、蓝环粘在一起形成“8”字。手拿红环将蓝环竖直放入水中，使蓝环刚好浸没，从水面上方C点可以观察到红环的“倒影”和蓝环的像并不完全重合，如图甲所示。请在乙图中作出：
（1）红环最上端A点在水中的像点；
（2）点为蓝环最下端B点的像，请完成从C点看到B点的光路。

【答案】
【解析】（1）平静的水面可视为平面镜，平面镜成的像与物关于镜面对称，据此确定红环最上端A点在水中的像点（已知两个大小相同的红、蓝环粘在一起形成“8”字，故点与蓝环最下端B点重合），如下所示：
（2）蓝环最下端B点反射的光由水中斜射入空气中时，折射角大于入射角，折射光线远离法线，人逆着折射光线看去，看到最下端B点的像比最下端B偏高，连接交水面于O点，连接BO即为入射光线，OC为折射光线，如下所示：

20．（2023·广东广州·统考一模）（1）如题图甲所示，小昕在平静的荔枝湾涌边看到“鱼在花中游”。A、B分别代表岸上一朵花、水中一条鱼，请在题乙图中作出小昕看到水中的“花”和“鱼”的位置（A、B的像在同一点，用C表示），并完成光路图 。
（2）如题图丙所示，物体MN放在凸透镜前，0cm处为凸透镜的光心。
①画出光线a经过凸透镜后的光路图；
②画出光线b经过凸透镜后的光路图 ；
③物体MN经凸透镜成的像相对于物体是 （选填“放大”“等大”或“缩小”） （选填“正立”或“倒立”）的。
【答案】 放大 倒立
【解析】（1）[1]先画出花A关于水面的对称点C，即为花的像位置。连接AC，与水面交于点O， 连接AO即为入射光线，OD为反射光线。看到水中的鱼与花在水中的像重合，说明花和鱼处光线的入射点都在O点，连接BO即为水中的入射光线，OD为折射光线，人眼逆着折 射光线看上去，看到了水中的鱼与“花”在同一条直线上。如图所示：
（2）[2]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a经光心后的光线，a的折射光线与另一条折射光线的相交点为M的像M '，光线b经过凸透镜后会经过 M ' ，如图所示：
（3）[3][4]由图知，物距，焦距，此时满足
由凸透镜成像规律可知此时成倒立放大的实像，即物体MN经凸透镜成的像相对于物是放大、倒立的。现象
定义
图示
共同点
看到的结果
举例
镜面反射
一组平行光照射到镜面，反射后仍为 平行光
都遵循光的反射定律
人在反射光线的范围内，看到物体很亮（刺眼），不在反射光线的范围内，看到物体很暗
镜面、平静的水面、玻璃幕墙、车尾灯的反射等
漫反射
凹凸不平的表面会把平行的入射光线向着
四面八方 反射
人能从各个方向看到本身不发光的物体
电影屏幕、书本上的字、能从不同方向看到墙上的壁画
光线
定义
特性
应用
红外线
光谱上红光以外的光
热效应、穿透云雾能力强
诊断疾病、红外线夜视仪、电视机遥控器、烤箱、红外线治疗仪等
紫外线
光谱上紫光以外的光
荧光效应、化学作用强、生物作用强
灭菌、杀死微生物、合成维生素 D、使荧光物质发光、验钞等
入射光线
过光心
平行于主光轴
过（虚）焦点
折射光线
凸透镜
方向不变
过焦点
与主光轴平行
凹透镜
方向不变
反向延长线经过虚焦点
与主光轴平行
物距与焦距的关系
光路图
（请完成下列作图）
像距与焦距的关系
成像特点
动态成像规律
应用
u＞2f
f＜v＜2f
倒立、缩小、
实像
成实像时，物距增大，像距 减小 ，像 变小 ；
物距减小，像距 增大 ，像 变大 ；
照相机
u=2f
v=2f
倒立、等大、实像
计算焦距
f＜u＜2f
v＞2f
倒立、放大、实像
投影仪
u=f
-
不成像
-
-
u＜f
-
正立、放大、虚像
物距减小，像距 减小 ，像 变小 ；
放大镜
近视眼
远视眼
特点
只能看清近处的物体
只能看清远处的物体
成像示意图
成像于视网膜 前
成像于视网膜 后
成因
晶状体太厚，折光能力
晶状体太薄，折光能力
矫正方法及矫正示意图
佩戴用 凹透镜 做成的近视眼镜
佩戴用 凸透镜 做成的远视眼镜
矫正口诀
近前远后，近凹远凸
序号
入射角
反射角
1
30°
30°
2
45°
45°
3
60°
60°
像与物距的关系 凸透镜的焦距f＝10cm
物距与焦距的关系
物距u/cm
像的性质
像距v/cm
虚实
大小
正倒
2f＜u
30
实像
缩小
倒立
15
2f＝u
20
实像
等大
倒立
20
f＜u＜2f
15
实像
放大
倒立
u＜f
5
虚像
放大
正立