最新人教版物理中考总复习 核心考点解析 必考实验专题01 光学实验

核心考点解析 必考实验专题01 光学实验

1．在探究光的反射定律时，小波将一块平面镜放在水平桌面上，再把一块纸板（分E、F两个面）垂直放置在平面镜上，如图甲所示。 （1）图甲中，E、F在同一平面上，让光线沿纸板E上的AO射向镜面，则在纸板F上得到沿OB的反射光线，测得AO、OB与法线的夹角均为40°，于是小波得出结论：反射角等于入射角。你认为小波得出结论的过程（选填“合理”或“不合理”），原因是 （2）在实验过程中，若将纸板倾斜（即纸板与平面镜不垂直），如图乙所示，让光线仍贴着纸板沿AO方向射向镜面，此时反射光线与入射光线（选填“在”或“不在”）同一平面内，纸板上（选填“能”或“不能”）看到反射光线。

2．如图所示，是小桦和小文“探究光的反射定律”时的实验装置。在平面镜的上方垂直放置一块光屏，光屏由可以绕ON折转的E、F两块平板组成。让一束光贴着光屏左侧的E板沿AO方向射到O点，在右侧F板上能看到反射光线OB。

（1）实验时他们从光屏前不同的方向都能看到光的传播路径，这是因为光在光屏上发生了（选填“镜面”或“漫”）反射；

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（2）小文将F板向后折转一定的角度，则在F板上（选填“能”或“不能”）看到反射光，说明光在发生反射时，反射光线、入射光线和法线；

（3）小桦让光沿BO方向入射，发现反射光沿OA方向射出，说明在反射现象中；

（4）在研究反射角和人射角的关系时，小文收集的数据如上表，他分析表中数据，得出了结论：光在发生反射时，；小桦认为小文的实验结论不可靠，你认为不可靠的原因是。

实验数据记录表格

入射角 30°

反射角 30°

3．如图是“探究平面镜成像特点”的实验装置。

（1）为了便于确定像的位置，应选择（选填“平面镜”或“薄玻璃板”）进行实验；

（2）按实验要求摆放器材，点燃蜡烛A，观察蜡烛A的像，把与

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A完全相同的（选填“未点燃”或“点燃”）蜡烛B放在像的位置，观察到蜡烛B与A的像完全重合，说明像与物是。

（3）移开蜡烛B，在其原来位置放一光屏，在光屏上接收不到蜡烛的像，说明平面镜成。

（4）若蜡烛A从距平面镜10cm处向远离镜面的方向移动5cm，则蜡烛A的像与蜡烛A相距cm。

4．如图甲所示是小明探究“平面镜成像的特点”的实验装置，图中A

、

B

是

两

段

外

形

相

同

的

蜡

烛

。

（1）选用透明的玻璃板代替平面镜，主要是利用玻璃板透明的特点，便于。

（2）小明将玻璃板竖直立在水平桌面上，在玻璃板前放置点燃的蜡烛A，将蜡烛B放在玻璃板后并移动，直到B与A的像完全重合，这说明。

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（3）为探究平面镜所成的像是实像还是虚像，将蜡烛B移去，在相同位置上放上光屏，光屏上（填“能”或“不能”）承接到蜡烛A的像，说明平面镜所成的像是（填“实”或“虚”）像。 （4）小明把蜡烛A向靠近玻璃板方向移动一段距离，会发现蜡烛A的像的大小（填“变大”、“变小”或“不变”）。

（5）实验结束后，小明想，若把玻璃板沿MN截成两部分，如图乙所示，并分别向两侧平移一小段距离，则蜡烛通过左右两部分玻璃板成像的情况：。

A．都成完整的像，且两个像在同一位置 B．各成半个像，合起来成一个完整的像

5．光从空气斜射入水和玻璃时都会发生折射现象，但是水和玻璃的折射情况会相同吗？为了探究这个问题，小华选择了光屏、透明玻璃砖、水槽、激光电筒等器材进行实验。他在光屏上画出互相垂直的NN′和MM′两条线段并相交于O点，如图甲所示。

（1）小华将玻璃砖的一个表面与MM′齐平放置，让激光电筒发出的光线从A点到O点入射，他看到了如图乙所示的光路（AO、

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OC为同一直线），你认为出现光线OC是因为所致，鉴于本实验的目的，此时最应该记录的两条光线是。

（2）接下来他要观察光从空气中进入水中的情况，他将光屏竖直放入水槽中，（使线段MM′水平）并向水槽中慢慢注水至水面与MM′齐平，入射光线应从A点向O点射入，这是为了保证，其实本实验小华还考虑了入射光线所在一侧的相同。

（3）小华最终在光屏上记录下了如丙所示的光路图（OE为水中的折射光线）通过分析光路，你认为玻璃和水这两种介质对光的偏折能力较强的是。

（4）若激光相同的入射角分别从玻璃和水中斜射入空气中，则射出的折射光线更远离法线。

6．如图1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）图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现象，此时入射角角θ（选填“大于”“等于”或“小于”）；

（2）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△h2cm（选填“＞”“＝”或“＜”）； （3）如图2所示，小彬将激光笔移至虚线框内向水槽底部照射，

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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，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。

7．康巴什是全国首个以城市景观命名的国家4A级景区，来自南京的小华拍了一张康巴什大桥的照片，如图甲，感觉有点小，更换镜头站在原地又拍了一张，如图乙。两次像的大小不同是何原因呢？他猜想可能是两个镜头的焦距不同造成的，为此，返校后小华在实验室找来相关器材进行了以下探究：

（1）如图丙，他先将f＝10cm的凸透镜固定在光具座上50cm刻度处，再将蜡烛放在10cm刻度处，移动光屏直到成清晰的像，此时光屏应在刻度范围内。

（2）基于实验目的，接下来他换用f＝5cm的凸透镜仍固定在50cm刻度处，保持蜡烛位置不变，移动光屏找到最清晰的像，此像大小比（1）中所成的像。

（3）依据（2）问的结论，他又联想到望远镜的物镜（凸透镜）和目镜（凸透镜）的焦距大小也不同，为了尽可能成更大更清晰的像，

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则f物f目，若将物镜和目镜互换位置，站在原地看同一物体，此时所成像的大小不换位置时所成像的大小（均选填“＞”“＜”“＝”）。

8．探究凸透镜成像的规律。

（1）选取焦距为10cm的凸透镜、蜡烛和光屏，将它们置于光具座上。点燃蜡烛，调整凸透镜和光屏的高度，使它们的中心与烛焰的中心大致在。

（2）当蜡烛、凸透镜在如图所示的位置时，调整光屏到（填“A”、“B”或“C”）位置时，可在光屏上得到烛焰清晰的倒立、的实像，生活中的（填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）就是根据这个成像原理制成的。

（3）保持凸透镜的位置不变，将蜡烛和光屏位置对调，光屏上（填“能”或“不能”）再次看到清晰的像。若在此基础上将一个度数合适的远视眼镜放到蜡烛和凸透镜之间，还想在光屏上看到清晰的像，应将

光屏适当（填“靠近”或“远离”）凸透镜。

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9．在“探究光反射的规律”时，小李进行了如图甲所示的实验。 （1）他先将平面镜平放在水平桌面上，再把白色硬纸板放在平面镜上且与镜面保持，白色的硬纸板表面应尽可能（光滑/粗糙）。 （2）小李让一束光EO贴着纸板射到平面镜上，在纸板上会看到反射光线OF，然后将纸板绕ON向后折，如图乙所示，此时在NOF面上（看到/看不到）反射光线，此时，反射光（存在/不存在）。

（3）为了进一步确定此时反射光线的位置，小李将纸板沿PQ剪开，将纸板的上半部分向后折，如图丙所示，发现在纸板右侧的（上部/下部）会看到反射光线。此实验现象说明反射光线、入射光线和法线（在/不在）同一平面。

（4）在图甲中，如果让光线逆着OF的方向射向镜面，会看到反射光线沿着OE方向射出，这表明光反射时，光路是。

10．探究光的反射定律。

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（1）如图甲，先将平面镜A放在水平桌面上，再将硬纸板B放置在平面镜A上，让激光紧贴纸板射向O点。

（2）为了显示光路，纸板的表面应（光滑/粗糙）些，在纸板上标出刻度是为了方便测量的大小；

（3）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，反射角与入射角大小（相等/不相等）。 序号 1 2 3

入射角 30° 45° 60°

反射角 30° 45° 60°

（4）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，老师水平方向缓慢转动圆

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台，当我们观察到时，可判断反射光线，入射光线和法线在同一平面内。

11．如图1是“探究平面镜成像特点”的实验装置图。

（1）实验室提供了平面镜和厚薄不同的两块玻璃板，你应选择（选填“平面镜”“厚玻璃板”或“薄玻璃板”）进行实验。

（2）在竖立的玻璃板前面点燃蜡烛A，拿未点燃的蜡烛B竖立在玻璃板后面移动，人眼一直在玻璃板的（选填“前面”或“后面”）观察，直至蜡烛B和蜡烛A的像完全重合，移开蜡烛B，在其原来位置放一光屏，光屏上无法呈现蜡烛的像，说明平面镜成的是像。 （3）实验时，将蜡烛A逐渐远离玻璃板时，它的像的大小（选填“变大”、“不变”或“变小”）。

（4）小华学习了平面镜成像后，回家观察到他家里的餐桌桌面上有一块水平的圆形玻璃转盘，距转盘1.8m高处有一盏灯，该灯通过转盘成像如图2所示。则灯的像距离该灯m；若用手拨动转盘使其水平旋转，则会观察到灯的像的位置。（选填“改变”或“不变”）

12．小明在做“研究平面镜成像特点”的实验，如图所示：

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（1）在玻璃板的前面小明放了一个跳棋A，还要在玻璃板的后面放一个跳棋B，对跳棋A和B的要求是，这是为了比较平面镜所成的像与物的关系。

（2）为了使实验现象更明显，应该把跳棋A放在（填“较亮”或“较暗”）的环境中。实验时你选择的是（填“透明的玻璃”或“茶色玻璃”）。

（3）在寻找跳棋像的位置时，眼睛应该在跳棋（填“A”或“B”）这一侧观察。小明无论怎样调节后面的跳棋，都不能使之与跳棋的像完全重合，请你推测可能的原因是。

（4）实验过程中，当将玻璃板水平向右移动时，他发现跳棋的像移动；如果将玻璃板绕右侧边在水平桌面上顺时针转动，发现跳棋的像相对原来的位置移动（均选填“向左”、“向右”或“不”）。 （5）小明将跳棋A逐渐远离玻璃板时，发现跳棋所成的像（选填“远离”、“靠近”）玻璃板。

13．在“探究光折射时的特点”实验中，让光源发出的一束光从水中以不同的角度射入空气，观察到光束在水中和空气中的径迹如图所示。回答以下问题：

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（1）此现象说明（选填序号） A．光路可逆

B．光在水面只发生了折射 C．光在水面只发生了反射

D．光在水面既发生了折射又发生了反射

（2）增大这一束光与竖直方向的夹角，发现射入空气的光的径迹与竖直方向的夹角也增大，此现象说明（选填序号） A．入射角增大，折射角减小 B．入射角增大，折射角增大

C．折射角的大小与入射角的大小成正比 D．折射角的正弦值与入射角的正弦值成正比

（3）让这一束光垂直于水面射入空气。传播方向（选填序号）。 A．向右偏 B．向左偏 C．不偏

14．在“初识光的折射现象”和“探究光的折射特点”实验中：

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（1）如图甲，小明将一束激光射至P点，形成一个光斑，向水槽内慢慢注水，水槽底部光斑的位置将（向左移动/向右移动/不动），这说明光从空气斜射入水中时，传播方向（会/不会）发生偏折。实验中光在空气中的传播路径并不清晰，为解决此问题，他在水面上方喷了一些。

（2）如图乙，小明继续探究“光从空气射入水中时的折射特点”，他使用可折转的光屏，是为了研究折射光线、入射光线和法线是否。如图丙，他将光沿着AO方向射向水面上的O点，光在水中沿着OB方向射出，调整激光笔使入射光逐步偏向法线，折射光也逐步偏向法线，说明光从空气斜射入水中时，入射角减小，折射角随之（增大/减小/不变）。当光沿着NO方向射入时会沿ON′方向射出，此时折射角为度。

15．在探究“凸透镜成像的规律”的实验中：

（1）按如图甲所示的操作，可测出凸透镜焦距是cm。

（2）把蜡烛、凸透镜和光屏依次安装在光具座上，点燃蜡烛，调

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整烛焰、凸透镜、光屏三者的中心大致在。把蜡烛放在较远处，调整光屏到凸透镜的距离，当它们的位置如图乙所示时，光屏上出现了清晰的像，该像是（填“放大”、“等大”或“缩小”）的。 （3）若在蜡烛和凸透镜间合适位置放一个眼镜，光屏上的像变得模糊，向远离透镜的方向适当移动光屏后像又清晰了，说明该眼镜对光线具有（填“会聚”或“发散”）作用，是（填“近视”或“远视”）眼镜。

（4）在图乙所示位置的基础上，保持蜡烛不动，将凸透镜和光屏同时向右移动相同的距离后，光屏上（填“能”或“不能”）再次成清晰的像。

16．小明探究凸透镜的成像原理，与老师一起研制了如图所示的实验装置，用水透镜模拟眼睛，光屏模拟视网膜，通过对水透镜注水或抽水可改变水透镜的厚薄。蜡烛、光屏和水透镜在光具座上的位置如图所示。

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（1）实验时，首先要使烛焰、水透镜、光屏三者的中心在上，目的是使像成在光屏中心。

（2）三者摆放位置如图甲所示，在光屏上成了一个清晰的像（像未画出），该像为倒立、的实像。此时水透镜的焦距f的范围为。 （3）用水透镜模拟正常眼睛，将图甲中的烛移动到光具座上40cm处，光屏不动，此时应对水透镜（填“注水”或“抽水”），使其焦距变（填“长”或“短”），才能在光屏上重新得到一个清晰的像。 （4）用水透镜模拟爷爷的老花眼，如图乙所示，若爷爷不戴老花镜时恰好能够看到图中位置上的蜡烛，在图中的虚线框内安装上适当度数的老花镜的镜片，则爷爷将能看清蜡烛位置（填“左侧”或“右侧”）的物体。小明因为长期不注意用眼卫生，变成了近视眼，应该配戴（填“凸“或“凹”）透镜矫正。

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考点解析

1．在探究光的反射定律时，小波将一块平面镜放在水平桌面上，再把一块纸板（分E、F两个面）垂直放置在平面镜上，如图甲所示。 （1）图甲中，E、F在同一平面上，让光线沿纸板E上的AO射向镜面，则在纸板F上得到沿OB的反射光线，测得AO、OB与法线的夹角均为40°，于是小波得出结论：反射角等于入射角。你认为小波得出结论的过程 不合理 （选填“合理”或“不合理”），原因是 凭一次实验数据得出结论有偶然性，应进行多次实验 （2）在实验过程中，若将纸板倾斜（即纸板与平面镜不垂直），如图乙所示，让光线仍贴着纸板沿AO方向射向镜面，此时反射光线与入射光线 在 （选填“在”或“不在”）同一平面内，纸板上 不能 （选填“能”或“不能”）看到反射光线。

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解：

（1）他这样得出结论不合理；不能只由一组数据就得出结论，凭一次实验数据得出结论有偶然性，应进行多次实验；

（2）在实验过程中，若将纸板倾斜（即纸板与平面镜不垂直），在纸板F上不能观察到反射光线；只有在E、F板在同一平面上时，才能观察到反射光线。此时反射光线、法线、入射光线仍然在同一平面内。

故答案为：（1）不合理；凭一次实验数据得出结论有偶然性，应进行多次实验； （2）在；不能。

2．如图所示，是小桦和小文“探究光的反射定律”时的实验装置。在平面镜的上方垂直放置一块光屏，光屏由可以绕ON折转的E、F两块平板组成。让一束光贴着光屏左侧的E板沿AO方向射到O点，在右侧F板上能看到反射光线OB。

（1）实验时他们从光屏前不同的方向都能看到光的传播路径，这是因为光在光屏上发生了 漫 （选填“镜面”或“漫”）反射； （2）小文将F板向后折转一定的角度，则在F板上 不能 （选填“能”或“不能”）看到反射光，说明光在发生反射时，反射光线、入射光线和法线 在同一平面内 ；

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（3）小桦让光沿BO方向入射，发现反射光沿OA方向射出，说明在反射现象中 光路是可逆的 ；

（4）在研究反射角和人射角的关系时，小文收集的数据如上表，他分析表中数据，得出了结论：光在发生反射时， 反射角等于入射角 ；小桦认为小文的实验结论不可靠，你认为不可靠的原因是 只进行了一次实验，实验结果具有偶然性 。

实验数据记录表格

入射角

反射角

30°

30°

解：

（1）实验时从光屏前不同的方向都能看到光的传播路径，是由于光屏表面凹凸不平，光在这里发生了漫反射的缘故；

（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，说明光在发生反射时，反射光线、入射光线和法线在同一平面内。

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（3）由“让光线沿着BO的方向射向镜面，会发现反射光线沿着OA方向射出”可知，将反射光线改为入射光线，光路图照样成立，说明在反射现象中光路是可逆的。

（4）分析表格数据可知，光在发生反射时，反射角等于入射角； 由于只进行了一次实验，实验结果具有偶然性，所以小文的实验结论不可靠；

故答案为：（1）漫；（2）不能；在同一平面内；（3）光路是可逆的；（4）反射角等于入射角；只进行了一次实验，实验结果具有偶然性。

3．如图是“探究平面镜成像特点”的实验装置。

（1）为了便于确定像的位置，应选择 薄玻璃板 （选填“平面镜”或“薄玻璃板”）进行实验；

（2）按实验要求摆放器材，点燃蜡烛A，观察蜡烛A的像，把与A完全相同的 未点燃 （选填“未点燃”或“点燃”）蜡烛B放在像的位置，观察到蜡烛B与A的像完全重合，说明像与物是 等大的 。

（3）移开蜡烛B，在其原来位置放一光屏，在光屏上接收不到蜡烛的像，说明平面镜成 虚像 。

（4）若蜡烛A从距平面镜10cm处向远离镜面的方向移动5cm，

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则蜡烛A的像与蜡烛A相距 30 cm。

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）实验中，蜡烛B不需要点燃，这样可使得点燃的蜡烛A在玻璃板中的像更加清晰，更容易确定像的位置。

点燃蜡烛A，透过玻璃板观察到A的像，把与A完全相同的蜡烛B放在像的位置，观察到B与像完全重合，说明像与物大小相等； （3）因为虚像不能在光屏上承接，所以将光屏放到像的位置，无法直接在光屏上观察到像，说明所成的像是虚像。

（4）平面镜成像像与物到平面镜的距离相等，若蜡烛A从距平面镜10cm处向远离镜面的方向移动5cm，则此时蜡烛A到平面镜的距离为15cm，则蜡烛A的像到平面镜的距离也为15cm，故蜡烛A的像与蜡烛相距15cm+15cm＝30cm。

故答案为：（1）薄玻璃板；（2）未点燃；等大的；（3）虚像；（4）30。

4．如图甲所示是小明探究“平面镜成像的特点”的实验装置，图中

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A、B是两段外形相同的蜡烛。

（1）选用透明的玻璃板代替平面镜，主要是利用玻璃板透明的特点，便于 确定像的位置 。

（2）小明将玻璃板竖直立在水平桌面上，在玻璃板前放置点燃的蜡烛A，将蜡烛B放在玻璃板后并移动，直到B与A的像完全重合，这说明 像与物的大小相等 。

（3）为探究平面镜所成的像是实像还是虚像，将蜡烛B移去，在相同位置上放上光屏，光屏上 不能 （填“能”或“不能”）承接到蜡烛A的像，说明平面镜所成的像是 虚 （填“实”或“虚”）像。

（4）小明把蜡烛A向靠近玻璃板方向移动一段距离，会发现蜡烛A的像的大小 不变 （填“变大”、“变小”或“不变”）。 （5）实验结束后，小明想，若把玻璃板沿MN截成两部分，如图乙所示，并分别向两侧平移一小段距离，则蜡烛通过左右两部分玻璃板成像的情况： A 。

A．都成完整的像，且两个像在同一位置

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B．各成半个像，合起来成一个完整的像 解：

（1）因为玻璃板是透明的，能在观察到A棋子像的同时。还可以透过玻璃清楚的看到放在后面B棋子，便于确定像的位置； （2）B能和A的像完全重合说明像和物的大小相等；

（3）因为光屏只能接收实像，不能接收虚像，而平面镜成虚像，因此如果在像B的位置放一个光屏，在光屏上不能承接到像，所以平面镜成的像是虚像。

（4）如果使蜡烛A离玻璃板靠近一些，物体不变，物体的像和物体大小相等，所以像的大小不变。

（5）平面镜所成的像关于镜面对称，像点与物点的连线与镜面垂直，所以，只有一个像的位置。每个平面镜都成一个完整的像，但这两个像在同一位置。故应选A。

故答案为：（1）确定像的位置；（2）像与物的大小相等；（3）不能；虚；（4）不变；（5）A。

5．光从空气斜射入水和玻璃时都会发生折射现象，但是水和玻璃的折射情况会相同吗？为了探究这个问题，小华选择了光屏、透明玻璃砖、水槽、激光电筒等器材进行实验。他在光屏上画出互相垂直的NN′和MM′两条线段并相交于O点，如图甲所示。

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（1）小华将玻璃砖的一个表面与MM′齐平放置，让激光电筒发出的光线从A点到O点入射，他看到了如图乙所示的光路（AO、OC为同一直线），你认为出现光线OC是因为 有部分光线并没有通过玻璃砖，而依旧在空气中传播 所致，鉴于本实验的目的，此时最应该记录的两条光线是 AO和OB 。

（2）接下来他要观察光从空气中进入水中的情况，他将光屏竖直放入水槽中，（使线段MM′水平）并向水槽中慢慢注水至水面与MM′齐平，入射光线应从A点向O点射入，这是为了保证 入射光线重合 ，其实本实验小华还考虑了入射光线所在一侧的 入射角 相同。

（3）小华最终在光屏上记录下了如丙所示的光路图（OE为水中的折射光线）通过分析光路，你认为玻璃和水这两种介质对光的偏折能力较强的是 玻璃 。

（4）若激光相同的入射角分别从玻璃和水中斜射入空气中，则 玻璃 射出的折射光线更远离法线。 解：

（1）光线AO到OC，光的传播路线没有改变，说明光在同一种

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均匀介质中传播，所以可以判断有部分光线并没有通过玻璃砖，而依旧在空气中传播。

本实验探究光的折射规律，要记录光的折射光线和入射光线，所以要记录的两条光线是AO和OB。

（2）探究光在玻璃和水的折射能力，要控制入射光线相同，入射角相同，观察折射光线和折射角的变化情况，所以入射光线应从A点向O点射入，这是为了保证入射光线重合，入射角相同。 （3）如乙丙图，当光在空气中传播时AO入射，OC传播；当光线从空气斜射入水中，AO入射，OE传播；当光线从空气斜射入玻璃中，AO入射，OB传播，比较OB偏离OC更多，所以玻璃和水这两种介质对光的偏折能力较强的是玻璃。

（4）光路是可逆的，光从空气斜射入玻璃偏折能力强，当光从玻璃斜射入空气中偏折能力也强，所以远离法线。

故答案为：（1）有部分光线并没有通过玻璃砖，而依旧在空气中传播；AO和OB；（2）入射光线重合；入射角；（3）玻璃；（4）玻璃。

6．如图1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）图1水槽中未注水时可在侧壁上A处得到一个光点，注入一

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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 小于 角θ（选填“大于”“等于”或“小于”）；

（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2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②（选填“①”②”或“③”）内。

解：（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）因入射角和折射角都不变，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

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是平行的，如下面图1所示，则水面高度的变化量大于2cm； （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，如下面图2所示；

故答案为：（1）折射；小于；（2）增加；＞；（3）平行于DE；②。 7．康巴什是全国首个以城市景观命名的国家4A级景区，来自南京的小华拍了一张康巴什大桥的照片，如图甲，感觉有点小，更换镜头站在原地又拍了一张，如图乙。两次像的大小不同是何原因呢？他猜想可能是两个镜头的焦距不同造成的，为此，返校后小华在实验室找来相关器材进行了以下探究：

（1）如图丙，他先将f＝10cm的凸透镜固定在光具座上50cm刻度处，再将蜡烛放在10cm刻度处，移动光屏直到成清晰的像，此时光屏应在 60﹣70cm 刻度范围内。

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（2）基于实验目的，接下来他换用f＝5cm的凸透镜仍固定在50cm刻度处，保持蜡烛位置不变，移动光屏找到最清晰的像，此像大小比（1）中所成的像 变小 。

（3）依据（2）问的结论，他又联想到望远镜的物镜（凸透镜）和目镜（凸透镜）的焦距大小也不同，为了尽可能成更大更清晰的像，则f物 ＞ f目，若将物镜和目镜互换位置，站在原地看同一物体，此时所成像的大小 ＜ 不换位置时所成像的大小（均选填“＞”“＜”“＝”）。

解：（1）焦距为f＝10cm，物距u＝50cm﹣10cm＝40cm＞2f，即u＞2f，成倒立、缩小的实像，此时的像距在一倍焦距和二倍焦距之间，即在60﹣70cm之间；

（2）换用f＝5cm的凸透镜仍固定在50cm刻度处，保持蜡烛位置不变，凸透镜的焦距越小，对光的折射能力越强，则像会向左移动，像距变小了，则像变小；

（3）望远镜的物镜相当于是照相机，成的是倒立、缩小的实像；为了使像更大一些，应增大焦距；望远镜的目镜相当于是放大镜，在物距不变的情况下，焦距越小，成的像越大；由于望远镜的长度

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不变，故为了成更大的像，应使f物＞f目，若将物镜和目镜互换位置，站在原地看同一物体，由于在光的折射中，光路是可逆的，放大作用没有改变，此时所成像要小于不换位置时所成像的大小。 故答案为：（1）60﹣70cm；（2）变小；（3）＞；＜。 8．探究凸透镜成像的规律。

（1）选取焦距为10cm的凸透镜、蜡烛和光屏，将它们置于光具座上。点燃蜡烛，调整凸透镜和光屏的高度，使它们的中心与烛焰的中心大致在 同一高度 。

（2）当蜡烛、凸透镜在如图所示的位置时，调整光屏到 C （填“A”、“B”或“C”）位置时，可在光屏上得到烛焰清晰的倒立、 放大 的实像，生活中的 投影仪 （填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）就是根据这个成像原理制成的。

（3）保持凸透镜的位置不变，将蜡烛和光屏位置对调，光屏上 能 （填“能”或“不能”）再次看到清晰的像。若在此基础上将一个度数合适的远视眼镜放到蜡烛和凸透镜之间，还想在光屏上看到清晰的像，应将

光屏适当 靠近 （填“靠近”或“远离”）凸透镜。

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解：（1）如图所示，将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上。点燃蜡烛后，调节凸透镜和光屏的高度，使它们的中心与烛焰中心大致在同一高度。其目的是使像成在光屏的。

（2）当烛焰距凸透镜50cm﹣35cm＝15cm时，物距大于一倍焦距，小于2倍焦距，像距大于2倍焦距，所以移动光屏到C处，可在光屏上得到一个清晰倒立、放大的实像，是投影仪的工作原理； （3）光路是可逆的，保持凸透镜的位置不变，将蜡烛和光屏位置对调，光屏上会出现倒立、缩小的实像。

远视镜的镜片为凸透镜，对光线有会聚作用，将它放在凸透镜和蜡烛之间，折光能力变强，焦距变短，会使像成在光屏的前方，所以应将光屏靠近凸透镜。

故答案为：（1）同一高度；（2）C；放大；投影仪；（3）能；靠近。 9．在“探究光反射的规律”时，小李进行了如图甲所示的实验。 （1）他先将平面镜平放在水平桌面上，再把白色硬纸板放在平面镜上且与镜面保持 垂直 ，白色的硬纸板表面应尽可能 粗糙 （光滑/粗糙）。

（2）小李让一束光EO贴着纸板射到平面镜上，在纸板上会看到反射光线OF，然后将纸板绕ON向后折，如图乙所示，此时在NOF面上 看不到 （看到/看不到）反射光线，此时，反射光 存在 （存在/不存在）。

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（3）为了进一步确定此时反射光线的位置，小李将纸板沿PQ剪开，将纸板的上半部分向后折，如图丙所示，发现在纸板右侧的 下部 （上部/下部）会看到反射光线。此实验现象说明反射光线、入射光线和法线 在 （在/不在）同一平面。

（4）在图甲中，如果让光线逆着OF的方向射向镜面，会看到反射光线沿着OE方向射出，这表明光反射时，光路是 可逆的 。

解：（1）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；如果纸板没有与平面镜垂直放置，由于法线与镜面垂直，且反射光线、入射光线、法线在同一平面内，因此，当光贴着纸板沿EO入射时，不能在纸板上看到反射光。硬纸板放在平面镜上时，要保持与镜面垂直；

（2）光在反射时，反射光线、入射光线、法线在同一平面内，所以将纸板面绕轴ON向后折，在在NOF面上看不到反射光线，此时入射光线、法线、反射光线在同一平面内，反射光线存在； （3）光在反射时，反射光线、入射光线、法线在同一平面内，将纸板的上半部分向后折，如图丙所示，发现在纸板右侧的下部会看

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到反射光线。此实验现象说 明反射光线、入射光线和法线在同一平面；

（4）在图甲中，如果让光线逆着OF的方向射向镜面，会看到反射光线沿着OE方向射出，这 表明光反射时，光路是可逆的； 故答案为：（1）垂直； 粗糙；（2）看不到； 存在；（3）下部； 在；（4）可逆的。 10．探究光的反射定律。

（1）如图甲，先将平面镜A放在水平桌面上，再将硬纸板B 竖直 放置在平面镜A上，让激光紧贴纸板射向O点。

（2）为了显示光路，纸板的表面应 粗糙 （光滑/粗糙）些，在纸板上标出刻度是为了方便测量 反射角和入射角 的大小； （3）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，反射角与入射角大小 相等 （相等/不相等）。 序号

入射角

反射角

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1 2 3

30° 45° 60°

30° 45° 60°

（4）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，老师水平方向缓慢转动圆台，当我们观察到 入射绿光、入射红光和反射绿光看起来重合 时，可判断反射光线，入射光线和法线在同一平面内。 解：（1）为了使光的传播路径能呈现在硬纸板上，应让硬纸板B竖直放置在平面镜A上，让激光紧贴纸板射向O点。

（2）为了看清楚纸板上的光路，纸板材质应是较粗糙，光线射在上面发生了漫反射，反射光线射向各个方向，无论从哪个角度看，都能看得清楚；

在纸板上标出刻度是为了方便测量反射角和入射角的大小； （3）读表可得，反射角等于入射角；

（4）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

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O点，可以显示法线的位置；沿水平方向缓慢转动圆台，当我们观察到入射绿光、入射红光和反射绿光看起来重合时，可以根据光的传播路径来判断三线是否在同一平面内。

故答案为：（1）竖直；（2）粗糙；反射角和入射角；（3）相等；（4）法线；入射绿光、入射红光和反射绿光看起来重合。 11．如图1是“探究平面镜成像特点”的实验装置图。

（1）实验室提供了平面镜和厚薄不同的两块玻璃板，你应选择 薄玻璃板 （选填“平面镜”“厚玻璃板”或“薄玻璃板”）进行实验。 （2）在竖立的玻璃板前面点燃蜡烛A，拿未点燃的蜡烛B竖立在玻璃板后面移动，人眼一直在玻璃板的 前面 （选填“前面”或“后面”）观察，直至蜡烛B和蜡烛A的像完全重合，移开蜡烛B，在其原来位置放一光屏，光屏上无法呈现蜡烛的像，说明平面镜成的是 虚 像。

（3）实验时，将蜡烛A逐渐远离玻璃板时，它的像的大小 不变 （选填“变大”、“不变”或“变小”）。

（4）小华学习了平面镜成像后，回家观察到他家里的餐桌桌面上有一块水平的圆形玻璃转盘，距转盘1.8m高处有一盏灯，该灯通过转盘成像如图2所示。则灯的像距离该灯 3.6 m；若用手拨动转盘使其水平旋转，则会观察到灯的像的位置 不变 。（选填“改变”或“不变”）

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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）在竖立的玻璃板前点燃蜡烛A，拿未点燃的蜡烛B竖直在玻璃板后面移动，人眼一直在玻璃板的前侧（A侧）观察，直至它与蜡烛A的像完全重合，这种确定像与物大小关系的方法是等效替代法；因为平面镜所成的像是虚像，不会出现在光屏上，所以，移去蜡烛B，在其原来位置上放置一块光屏，光屏上无法呈现蜡烛的像。

（3）平面镜成像大小跟物体大小有关，与物体到平面镜的距离无关，所以实验时，将蜡烛A 逐渐远离玻璃板时，它的像的大小不变；

（4）根据平面镜成像特点可知在离转盘1.8m高处有一盏电灯，灯在玻璃转盘中的像离转盘的距离也是1.8m，灯的像到灯的距离为1.8m+1.8m＝3.6m；

平面镜所成的像与物体关于镜面对称，用手水平拨动转盘时，灯的位置不变，所以通过玻璃转盘观察到灯的像的位置不改变。

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故答案为：（1）薄玻璃板；（2）前面；虚（3）不变；（4）3.6；不变。

12．小明在做“研究平面镜成像特点”的实验，如图所示： （1）在玻璃板的前面小明放了一个跳棋A，还要在玻璃板的后面放一个跳棋B，对跳棋A和B的要求是 完全相同 ，这是为了比较平面镜所成的像与物的 大小 关系。

（2）为了使实验现象更明显，应该把跳棋A放在 较亮 （填“较亮”或“较暗”）的环境中。实验时你选择的是 茶色玻璃 （填“透明的玻璃”或“茶色玻璃”）。

（3）在寻找跳棋像的位置时，眼睛应该在跳棋 A （填“A”或“B”）这一侧观察。小明无论怎样调节后面的跳棋，都不能使之与跳棋的像完全重合，请你推测可能的原因是 玻璃板未与桌面垂直 。

（4）实验过程中，当将玻璃板水平向右移动时，他发现跳棋的像 不 移动；如果将玻璃板绕右侧边在水平桌面上顺时针转动，发现跳棋的像相对原来的位置 向右 移动（均选填“向左”、“向右”或“不”）。

（5）小明将跳棋A逐渐远离玻璃板时，发现跳棋所成的像 远离 （选填“远离”、“靠近”）玻璃板。

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解：

（1）在研究平面镜成像特点的实验中，为了比较像与物的大小关系，可以取两个完全相同的跳棋，一前一后，后面的跳棋与前面的跳棋的像完全重合，这样可以间接比较出像与物的大小。 （2）为了使实验现象更明显，由于亮的物体成像清晰，应该把跳棋A放在较亮的环境中。

为了玻璃板后的区域较暗些，实验时选择的是茶色玻璃。 （3）人眼睛应该在跳棋A的一侧观察；根据平面镜成像与物连线与镜面垂直的原理，如果玻璃板不垂直于桌面，像会偏高或偏低，后面的蜡烛就不能与前面蜡烛的像重合。

（4）由于像与物关于镜面是对称的，当将玻璃板水平向右移动时，他发现跳棋的像不移动，如图所示，如果将玻璃板绕右侧端点顺时针转动，发现跳棋A的像相对原来的位置向右移动。

（5）将跳棋A逐渐远离玻璃板时，由平面镜成像特点可知，物距

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等于像距，则跳棋A所成的像也远离玻璃板。 故答案为：

（1）完全相同；大小； （2）较亮；茶色玻璃； （3）A；玻璃板未与桌面垂直； （4）不；向右； （5）远离。

13．在“探究光折射时的特点”实验中，让光源发出的一束光从水中以不同的角度射入空气，观察到光束在水中和空气中的径迹如图所示。回答以下问题：

（1）此现象说明 D （选填序号） A．光路可逆

B．光在水面只发生了折射 C．光在水面只发生了反射

D．光在水面既发生了折射又发生了反射

（2）增大这一束光与竖直方向的夹角，发现射入空气的光的径迹与竖直方向的夹角也增大，此现象说明 B （选填序号）

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A．入射角增大，折射角减小 B．入射角增大，折射角增大

C．折射角的大小与入射角的大小成正比 D．折射角的正弦值与入射角的正弦值成正比

（3）让这一束光垂直于水面射入空气。传播方向 C （选填序号）。

A．向右偏 B．向左偏 C．不偏

解：

（1）让光源发出的一束光从水中以不同的角度射入空气，观察到光束在水中和空气中的径迹如图所示，图中可以看到反射光线，同时也看到折射光线，故选D。

（2）光源射出的光线和竖直方向的夹角是入射角，空气中的光线和竖直方向的夹角是折射角；

增大这一束光与竖直方向的夹角，即增大了入射角，发现射入空气的光的径迹与竖直方向的夹角也增大，也就是折射角也增大，此现象说明入射角增大，折射角增大，但不能得出成正比的关系，故选

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B。

（3）光垂直射到界面时不改变方向；所以，让这一束光垂直于水面射入空气，其传播方向不偏转，故选C。 故答案为：（1）D；（2）B；（3）C。

14．在“初识光的折射现象”和“探究光的折射特点”实验中： （1）如图甲，小明将一束激光射至P点，形成一个光斑，向水槽内慢慢注水，水槽底部光斑的位置将 向左移动 （向左移动/向右移动/不动），这说明光从空气斜射入水中时，传播方向 会 （会/不会）发生偏折。实验中光在空气中的传播路径并不清晰，为解决此问题，他在水面上方喷了一些 烟雾 。

（2）如图乙，小明继续探究“光从空气射入水中时的折射特点”，他使用可折转的光屏，是为了研究折射光线、入射光线和法线是否 在同一平面内 。如图丙，他将光沿着AO方向射向水面上的O点，光在水中沿着OB方向射出，调整激光笔使入射光逐步偏向法

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线，折射光也逐步偏向法线，说明光从空气斜射入水中时，入射角减小，折射角随之 减小 （增大/减小/不变）。当光沿着NO方向射入时会沿ON′方向射出，此时折射角为 0 度。 解：

（1）①光从空气斜射入水或其它透明介质时，折射角小于入射角；小明将一束激光射至P点，形成一个光斑，向水槽内慢慢注水，光线在水面处发生折射，水槽底部光斑的位置将向左移动，说明光从空气斜射入水中时，传播方向会发生改变。

②实验中光在空气中的传播路径并不清晰，为解决此问题，他可以在水面上方喷一些烟雾。

（2）①小明继续探究“光从空气射入水中时的折射特点”，他使用可折转的光屏，是为了研究折射光线、入射光线和法线是否在同一平面内。

②入射光线和法线的夹角是入射角，折射光线和法线夹角是折射角，入射光线靠拢法线，说明入射角减小，折射光线靠拢法线，说明折射角也减小。

③当光沿着NO方向射入时会沿ON′方向射出，此时光线垂直入射不改变传播方向，则此时入射角和折射角都等于0度。 故答案为：（1）向左移动；会；烟雾；（2）在同一平面内；减小；0。

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15．在探究“凸透镜成像的规律”的实验中：

（1）按如图甲所示的操作，可测出凸透镜焦距是 10.0 cm。 （2）把蜡烛、凸透镜和光屏依次安装在光具座上，点燃蜡烛，调整烛焰、凸透镜、光屏三者的中心大致在 同一高度 。把蜡烛放在较远处，调整光屏到凸透镜的距离，当它们的位置如图乙所示时，光屏上出现了清晰的像，该像是 缩小 （填“放大”、“等大”或“缩小”）的。

（3）若在蜡烛和凸透镜间合适位置放一个眼镜，光屏上的像变得模糊，向远离透镜的方向适当移动光屏后像又清晰了，说明该眼镜对光线具有 发散 （填“会聚”或“发散”）作用，是 近视 （填“近视”或“远视”）眼镜。

（4）在图乙所示位置的基础上，保持蜡烛不动，将凸透镜和光屏同时向右移动相同的距离后，光屏上 不能 （填“能”或“不能”）再次成清晰的像。

解：（1）平行于主光轴的光线经凸透镜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u＝60.0cm﹣50.0cm＝10.0cm。

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（2）蜡烛、凸透镜、光屏，三者在同一条直线上，三者的中心大致在同一高度，这样做的目的是：使像成在光屏的。 由图可知，物距u＝50cm﹣20cm＝30cm，像距v＝65cm﹣50cm＝15cm，f＝10cm，此时u＞2f，成倒立缩小的实像；

（3）根据题意可知，像距变大，故该眼镜对光线具有发散作用，是凹透镜，即近视眼镜；

（4）保持蜡烛不动，将凸透镜向右移动一段距离，相当于增大物距。根据物远像近像变小的规律可知，应将光屏向左移动才能得到清晰的像，故将光屏向右移动不能再次成清晰的像。

故答案为：（1）10.0；（2）同一高度；缩小；（3）发散；近视；（4）不能。

16．小明探究凸透镜的成像原理，与老师一起研制了如图所示的实验装置，用水透镜模拟眼睛，光屏模拟视网膜，通过对水透镜注水或抽水可改变水透镜的厚薄。蜡烛、光屏和水透镜在光具座上的位置如图所示。

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（1）实验时，首先要使烛焰、水透镜、光屏三者的中心在 同一高度 上，目的是使像成在光屏中心。

（2）三者摆放位置如图甲所示，在光屏上成了一个清晰的像（像未画出），该像为倒立、 缩小 的实像。此时水透镜的焦距f的范围为 10cm＜f＜20cm 。

（3）用水透镜模拟正常眼睛，将图甲中的烛移动到光具座上40cm处，光屏不动，此时应对水透镜 注水 （填“注水”或“抽水”），使其焦距变 短 （填“长”或“短”），才能在光屏上重新得到一个清晰的像。

（4）用水透镜模拟爷爷的老花眼，如图乙所示，若爷爷不戴老花镜时恰好能够看到图中位置上的蜡烛，在图中的虚线框内安装上适当度数的老花镜的镜片，则爷爷将能看清蜡烛位置 右侧 （填“左

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侧”或“右侧”）的物体。小明因为长期不注意用眼卫生，变成了近视眼，应该配戴 凹 （填“凸“或“凹”）透镜矫正。 解：（1）烛焰、水透镜、光屏，三者在同一条直线上，三者的中心大致在同一高度，像才能呈在光屏的；

（2）由图甲可知，此时物距大于像距，凸透镜成倒立缩小的实像； 此时物距u＝50cm，50cm＞2f，像距v＝20cm，f＜20cm＜2f，解得10cm＜f＜20cm；

（3）物距减小后，像距应增大，如果像的位置不变，则凸透镜的焦距要变短，凸透镜的厚度要增加，故此时应注水；

（4）老花镜是凸透镜，对光线有会聚作用，水凸透镜前放置老花镜后，透镜的折光能力变强，焦距变小，光屏位置不变，相当于像距变大，根据物近像远像变大的成像原理可知，爷爷能够看清右侧的物体。

近视眼是晶状体太厚，折光能力太强，或者眼球在前后方向上太长，因此来自远处点的光会聚在视网膜前，对近视眼的矫正可通过凹透镜对光线的发散作用进行纠正。

故答案为：（1）同一高度；（2）缩小；10cm＜f＜20cm；（3）注水；短；（4）右侧；凹。

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