题型06 光学探究题（题型专练）（北京专用）2026年中考物理二轮复习讲练测+答案

这是一份题型06 光学探究题（题型专练）（北京专用）2026年中考物理二轮复习讲练测+答案，共24页。
内●容●导●航
第一部分 题型解码
题型概述 考向分类 技巧点拨
第二部分 考向破译
典例引领 方法透视 变式演练
考向01 探究光的反射定律
考向02 探究平面镜成像的特点
考向03 探究凸透镜成像的规律
第三部分 题型训练
题●型●解●码
考●向●破●译
考向01 探究光的反射定律
典例引领
【典例01】（2025·北京·三模）小一利用图甲中的实验装置探究光的反射规律。
(1)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___________（选填“光滑”或“粗糙”）。
(2)让一束光贴着纸板射到平面镜上，在纸板上会看到反射光，以一定的角度向后翻折纸板，发现在纸板上看不到反射光，该现象说明发生反射现象时，___________。
(3)熔岩塔式光热电站是利用多面可以自动调节角度的定日镜将太阳光准确地反射到吸热塔顶端产生聚热效果从而发电。如图乙是上午某时刻一束太阳光照射到定日镜平面镜上的情境，随着太阳的移动，当太阳从1位置移动到2位置时，定日镜应___________（选填“顺”或“逆”）时针转动使太阳光反射到吸热塔顶端。
【答案】(1)粗糙(2)反射光线入射光线和法线在同一平面内(3)逆
【详解】（1）为了让每个位置的同学都看到纸板上的光线，应尽量选择粗糙的纸板，让光在纸板上发生漫反射。
（2）以一定的角度向后翻折纸板，发现在纸板上看不到反射光，而弯折纸板前能够看到反射光，说明反射光线仍然在原来的平面内，所以现象说明发生反射现象时，反射光线入射光线法线在同一平面内。
（3）根据图示可知，当太阳从1位置移动到2位置时，入射角增大，所以反射角也会增大，为了使太阳光仍然照射到原位置，所以需要减小反射光线和入射光线之间的夹角，所以定日镜应逆时针旋转一定角度。
方法透视
变式演练
【变式01】（2025·北京朝阳·一模）
(1)如图甲所示，温度计的示数为______℃；
(2)图乙所示，一束光贴着垂直于平面镜的纸板，从A点射到平面镜上的O点，ON是法线，入射角∠AON=45°。已知纸板上∠NOB=30°，∠NOC=45°，∠NOD=60°。则入射光线AO的反射光线将沿着图中______方向射出。
【答案】(1)34(2)OC
【详解】（1）由图甲知，温度计的分度值为1摄氏度，玻璃管内液柱在0刻度线之上，为零上，示数为34摄氏度。
（2）在光的反射中，反射角等于入射角，而入射角为45度，则反射角也为45度，所以∠NOC为反射角，OC为反射光线，入射光线AO的反射光线将沿图中OC方向射出。
【变式02】（2025·北京·一模）小明利用如图所示的实验装置探究光的反射规律。他将硬纸板ENF垂直放置在平面镜上，用激光笔射出一束光紧贴硬纸板射向平面镜的O点，可在纸板NOF面内看到反射光。 改变入射光的角度，多做几次实验，记录每次反射光的径迹，测量入射角和反射角的大小，将数据记录在下表中。分析数据可得出结论：_________________。
【答案】在光的反射现象中，反射角等于入射角
【详解】分析表格中的数据，当入射角分别为15°、30°、45°、50°、60°、80°时，对应的反射角也分别为15°、30°、45°、50°、60°、80°。由此可得出结论：在光的反射现象中，反射角等于入射角。
题●型●训●练
1．如图所示，该装置上半部分为空气，下半部分为半圆形玻璃砖，装置外围圆形刻度盘上均匀分布着36条刻度线。由激光发射器发出的光沿AO方向从空气斜射入玻璃砖，反射光沿______（选填“OB”“OC”或“OD”）方向射出；折射光沿OE方向射出，折射角为______度。若由另一个激光发射器发出的光沿EO方向从玻璃砖斜射入空气，则折射光将沿OA方向射出，这是因为在光的折射现象中，____________。
【答案】 OD 30 光路是可逆的
【详解】[1]装置外围圆形刻度盘上均匀分布着36条刻度线，相邻两条刻度线的夹角为
由激光发射器发出的光沿AO方向从空气斜射入玻璃砖，入射角为50°，反射角等于入射角，反射角为50°，反射光沿OD方向射出。
[2]折射光沿OE方向射出，折射角等于折射光线与法线的夹角，折射角为30°。
[3]在光的折射现象中，光路是可逆的，由另一个激光发射器发出的光沿EO方向从玻璃砖斜射入空气，所以折射光将沿OA方向射出。
2．探究光的反射现象中反射角与入射角是否相等。
(1)如图所示，将平面镜放在水平桌面上，把塑料板ENF竖直立在平面镜上，塑料板上的直线ON垂直于镜面，用激光笔打出一束光紧贴塑料板斜射向平面镜上的O点，在塑料板NOF面内记录反射光的径迹。改变________，多次实验，记录每次入射光和反射光的径迹，并分别测量入射角i和________，将数据记录在表格中。
(2)画出实验数据记录表格。
【答案】(1) 入射角 反射角r
(2)见解析
【详解】（1）[1]实验目的是探究反射角与入射角的关系，因此需要改变入射角的大小，多次实验以避免偶然性。
[2] 每次实验需测量入射角i和对应的反射角r，通过数据对比验证两者是否相等。
（2）表格需包含 “实验次数”（体现多次实验）、“入射角”“反射角”（记录测量数据），便于分析两者的数量关系。如图所示：
3．把如图所示的实验装置放在水平台面上，可调节的激光器发出的入射光束AO始终斜射向水平放置在烟室中的平面镜上的O点，反射光束为OB，光束NO过O点与平面镜垂直，圆柱形烟室可以随水平底座以ON为轴旋转。实验时向烟室中充入少量烟雾，多次改变入射光AO的位置，通过调整观察的角度，发现总能在某个方向看到反射光束OB同时挡住NO和AO。
(1)向烟室中充入烟雾的目的是___________。
(2)根据观察到的实验现象，可以归纳出的结论是：在光的反射现象中，反射光线跟入射光线和法线___________。
【答案】(1)显示光路
(2)在同一平面内
【详解】（1）向烟室中充入烟雾时，当光照射到烟雾时，会发生漫反射，我们能从不同方向观察到光的传播路径，故向烟室中充入烟雾的目的是能够显示光路，便于观察。
（2）由实验现象可知，多次改变入射光AO的位置，通过调整观察的角度，发现总能在某个方向看到反射光束OB同时挡住NO和AO，这说明：在光的反射现象中，反射光线跟入射光线和法线在同一平面内。
4．小东将如图甲所示的实验装置放在水平台面上，先用加湿器使整个半球形玻璃罩内充满水雾，将一小块平面镜放在水平圆台上，用固定放置的红色激光笔发出一束垂直射向平面镜的光NO，然后用另一个绿色激光笔沿AO方向入射一束光，经平面镜反射后沿OB方向射出。
(1)将绿色激光笔固定在玻璃罩上后，若从反射光线一侧观察，发现_______时，说明反射光线、入射光线和法线在同一平面内；
(2)小东利用图乙所示实验装置探究反射角与入射角的关系时，不断调整激光器的位置改变入射角大小，将入射角∠i与反射角∠r记录在下表中。
分析表格中数据，归纳得出：在光的反射中，________；
(3)在图所示实验中，如果用一束红光逆着绿光的反射方向射到镜面，则它被反射后就会逆着原来绿光的入射方向射出，这表明在反射现象中，________。
【答案】(1)反射光线挡住法线和入射光线
(2)反射角等于入射角
(3)光路是可逆的
【详解】（1）根据题意，入射的红光相当于法线；入射的绿色激光照射到平面镜上，发生了反射，反射出绿光，若从反射光线一侧观察，发现反射光线挡住法线和入射光线时，即观察到反射的绿光、入射的绿光和激光笔发出的红光看起来重合，说明反射光线、入射光线和法线在同一平面内。
（2）由表格数据分析可知，当入射角增大时，反射角增大；入射角减小时，反射角减小；反射角的大小等于入射角的大小，所以，归纳得出：在光的反射中，反射角等于入射角。
（3）如果用一束红光逆着绿光的反射方向射到镜面，则它被反射后就会逆着原来绿光的入射方向射出，说明光路是可逆的。
5．小乐做“探究反射现象中，反射角与入射角的关系”的实验。
(1)他将平面镜放在水平桌面上，把纸板竖直立在平面镜上，纸板上的直线垂直于镜面，如图所示。他使一束光贴着纸板沿某一角度射到点，经平面镜反射，沿另一方向射出。在纸板上用笔描出入射光和反射光的径迹。改变______，多做几次实验，记录每次入射光和反射光的径迹；
(2)取下纸板，用量角器测量入射角和反射角，记录数据如右表。分析数据得出结论：“在反射现象中，______”。
【答案】(1)入射角大小
(2)反射角等于入射角
【详解】（1）使一束光贴着纸板沿某一角度射到O点，经平面镜反射，沿另一方向射出，在纸板上用笔描出入射光EO和反射光OF的径迹，为了避免偶然性，得到普遍性规律，所以接下来要改变光束EO的入射角，多做几次，记录每次入射光和反射光的径迹。
（2）由表中数据可知，每组数据的反射角和入射角相等，可以得到在反射现象中，反射角等于入射角。
6．某同学在“探究光的反射规律”时，实验装置如图所示，他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NO，然后用另一个固定在玻璃罩上的绿色激光笔向O点发出一束光AO，经平面镜反射后沿OB方向射出。
(1)实验中，用加湿器使整个玻璃罩内充满水雾的目的是____________；
(2)沿水平方向缓慢转动圆台，当观察到____________，则可判断出反射光线、入射光线和法线在同一平面内；
(3)打开另一红色激光笔逆着图甲中的反射绿光的方向射向平面镜，会观察到它的反射光线也逆着原来的入射绿光方向射出，由此说明____________。
【答案】(1)显示光路(2)见解析(3)在反射现象中，光路是可逆的
【详解】（1）实验中用加湿器使整个玻璃罩内充满水雾，是为了清晰的显示光路，便于观察实验现象，完成实验研究。
（2）缓慢转动圆台，可以看到反射光线消失或反射光线与入射光线重合，即三束光相互重合，根据光的直线传播原理可知，这说明在反射现象中，反射光线、入射光线、法线在同一平面内。
（3）打开另一红色激光笔逆着图甲中的反射绿光的方向射向平面镜，会观察到它的反射光线也逆着原来的入射绿光方向射出，光的传播路径不变，方向相反，由此说明在反射现象中，光路是可逆的。
7．小英利用激光笔、平面镜和纸板做“探究光的反射规律”的实验。纸板ABCD是用两块纸板ADON和BCON连接起来的。她将一个平面镜放在水平桌面上，把纸板ABCD展开成一个平面。
(1)把纸板ABCD倾斜地立在平面镜上，如下图甲所示，使一束光贴着纸板ABCD沿某一个角度射到O点，经平面镜反射，在纸板ABCD上_______（选填“能”或“不能”）看到反射光；
(2)把纸板ABCD_______地立在水平放置的平面镜上，如下图乙所示，使一束光贴着纸板ABCD沿某一个角度射到O点，经平面镜反射，在纸板ABCD上_______（选填“能”或“不能”）看到反射光；
(3)把纸板BCON向后折，纸板上的直线ON仍垂直于平面镜，如下图丙所示，使一束光贴着纸板ADON沿某一个角度射到O点，经平面镜反射，在纸板BCON上_______（选填“能”或“不能”）看到反射光。此时反射光是_______（选填“存在”或“不存在”）的。该现象表明：反射光线在_______的平面内。
【答案】(1)不能
(2) 竖直 能
(3) 不能 存在 入射光线和法线所在
【详解】（1）法线与镜面垂直，如果把纸板ABCD倾斜的立在平面镜上，纸板与平面镜不垂直，则镜面的法线不在纸板上，入射光沿纸板照射后，反射光线也不在纸板上，则我们在纸板上看不到反射光线。
（2）[1][2]把纸板ABCD竖直的立在平面镜上，法线与镜面垂直，入射光线、法线、反射光线在同一平面内，使一束光贴着纸板ABCD沿某一个角度射到O点，经平面镜反射后，在纸板ABCD上能看到反射光。
（3）[1][2][3]把纸板BCON向后折，则呈现反射光线的纸板和呈现入射光线的纸板不在同一平面内，所以在纸板上BCON上不能看到反射光；但是此时反射光线仍然存在，且位置不发生变化，由此可得出结论：反射光线在入射光线和法线所在的平面内。
8．小明利用如图所示的实验装置探究光的反射规律。
(1)如图甲所示，他应先将平面镜放在水平桌面上，再将纸板ABCD______放置在平面镜上，让一束激光紧贴纸板射向O点；在硬纸板ONBC面内能看到反射光；如果保持入射光的方向不变，将硬纸板ONBC面以ON为轴向后折转，如图乙所示，则在ONBC面内不能看到反射光。此现象说明______；
(2)改变入射光的角度，多做几次实验，记录每次反射光的径迹，用量角器测量入射角和反射角，将数据记录在下表中。分析数据可得出结论：在反射现象中，______；
(3)实验过程中，如果当让激光笔发出的光逆着原来的反射光的方向射向镜面时，则此时反射光将______方向射出。
【答案】(1) 垂直 反射光线、入射光线和法线在同一平面内
(2)反射角等于入射角
(3)逆着原入射光线的
【详解】（1）[1]纸板ABCD应垂直放置在平面镜上，这样才能保证入射光线、法线和反射光线在同一平面内，便于观察。
[2]当把ONBC面向后折转后，硬纸板ONBC与硬纸板ANOD不在同一平面内，无法看到反射光，说明反射光线不在这个被折转的平面上，从而证明了：反射光线、入射光线和法线在同一平面内。
（2）从表格可以看出，每组数据中，反射角等于入射角。所以可得出结论，在反射现象中，反射角等于入射角。
（3）由于光的可逆性，当光线逆着原来反射光线的方向入射时，它会沿着原来的入射光线方向反射出去。
9．小阳将图甲所示的实验装置放在水平台面上，其中圆柱状烟雾室可以随水平底座旋转，可调节的激光器发出的入射光束始终斜射向平面镜上的点，反射光束为，光束始终过点与平面镜垂直。

(1)实验中，多次改变入射光的位置，通过调整观察的角度，总能看到_______________现象时，可归纳得出：在光的反射现象中，反射光线跟入射光线和法线在同一平面内；
(2)小阳继续用图乙所示的装置，寻找反射角与入射角的关系。当入射光贴着左侧纸板沿某一个角度射向点，经平面镜反射后，在右侧纸板上出现反射光，测量得到入射角及反射角。小阳接下来的操作应当是：______________________________；
(3)图甲中，如果用一束光沿着的方向射到镜面，则反射光就会沿着的方向射出，这表明___________________________________。
【答案】(1)光束OB遮挡住光束NO和光束AO
(2)多次改变入射光的位置，测量对应的入射角和反射角的大小
(3)在光的反射中，光路是可逆的
【详解】（1）在光的反射现象中，反射光线和入射光线、法线在同一平面内，故如图装置，在某一个角度，这三条线会完全重合，即光束OB遮挡住光束NO和光束AO。
（2）寻找反射角与入射角的关系，为了得到普遍规律，应多次测量，因此小阳接下来应多次改变入射光线的位置，测量对应的入射角和反射角，对比入射角和反射角的大小关系。
（3）入射光束为AO时，反射光束为OB，如果用一束光沿着BO的方向射到镜面，则反射光就会沿着OA的方向射出，即光可以沿着原来的反射光线入射，沿着原来的入射光线反射，表明在反射现象中光路是可逆的。
10．在探究“光的反射定律”实验时，小东把一块平面镜放在水平桌面上，再把硬纸板a、b竖直立在平面镜上，具体操作如下：
(1)如图甲所示，纸板上的虚线ON垂直于平面镜，让一束光贴着纸板沿AO入射到O点，经平面镜反射沿OB射出。改变光束AO入射的角度，使AO远离ON，则反射角将________（选填“变大”“变小”或“不变”）；
(2)实验中小东多次改变入射光线AO与ON的夹角，记录了多组入射角和反射角的大小，多次实验的目的是_________；
(3)如图乙所示，将图甲中右侧的纸板b沿着ON向后转动一定角度，在纸板b上________（选填“能”或“不能”）观察到反射光线；
(4)如图丙所示，将纸板ab向后倾斜一定角度，让光束贴着纸板沿AO入射到O点，在纸板b上不能看到反射光线，此时反射光线、入射光线与法线________（选填“在”或“不在”）同一平面内；
(5)在甲图中，若入射光线沿BO射到平面镜O点处，发现反射光线沿OA射出，这说明光反射时，_________。
【答案】(1)变大(2)获得普遍规律(3)不能(4)在(5)光路是可逆的
【详解】（1）入射角是入射光线与法线（ON）的夹角，反射角等于入射角。当AO远离ON时，入射角变大，因此反射角将变大。
（2）多次改变入射角并记录反射角，是为了避免实验的偶然性，寻找普遍规律，确保结论的科学性。
（3）光的反射定律要求反射光线、入射光线和法线在同一平面内。将纸板b沿ON向后转动后，纸板b与纸板a不在同一平面，因此不能观察到反射光线。
（4）即使纸板倾斜，反射光线、入射光线与法线仍在同一平面内（这是光的反射定律的内容），只是因为纸板倾斜，反射光线不在纸板b上，所以看不到。
（5）入射光线沿BO射入时，反射光线沿OA射出，说明光反射时光路是可逆的。
11．小明利用两支激光笔、平面镜、可以显示光路的玻璃砖、量角器等器材探究光的反射定律时，先用固定的激光笔1发出的光束AO作为入射光线，经平面镜反射后，形成反射光线OB，如图所示。
(1)当小明走到玻璃砖侧面时，由某一角度，观察到反射光线OB把另两束光线挡住了，说明反射光线、入射光线和法线在______；
(2)为了进一步探究反射角与入射角的关系，他不断调整激光笔1的位置记录数据。请你根据表中的数据，归纳出实验结论：______；
(3)当激光束沿着BO射入时，发现会沿着OA被反射，这说明______。
【答案】(1)同一平面内
(2)在光的反射中，反射角等于入射角
(3)在光的反射中，光路可逆
【详解】（1）当小明走到玻璃砖侧面时，由某一角度，观察到反射光线OB把另两束光线挡住了，说明此时反射光线OB与另两束光线在同一平面内，即反射光线、入射光线和法线在同一平面内。
（2）由表中数据可知，每次实验中，反射角均与入射角相等，所以可得出结论：在光的反射中，反射角等于入射角。
（3）当激光束沿着BO射入时，发现会沿着OA被反射，即光可以逆着原来的方向传播，说明：在光的反射中，光路可逆。
12．在“探究光的反射定律”实验中，将平面镜放置在水平面上，纸板垂直于镜面，纸板由E、F两部分组成，可以绕ON前后转动，如图所示。
(1)使一束光贴着纸板沿某一角度射到O点，可以在纸板上呈现光的传播路径，这是因为光在纸板上发生了___________（选填“镜面”或“漫”）反射；
(2)为了探究反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内，应进行的操作是___________（填写字母）；
A．改变纸板与平面镜的夹角B．沿ON向后转动纸板F
(3)小明用量角器测出反射角为40°，从而得出实验结论：在光的反射现象中，反射角等于入射角。请评价小明由此得出结论有何不妥之处：___________。
【答案】(1)漫(2)B(3)见解析
【详解】（1）使一束光贴着纸板沿某一角度射到O点，可以在纸板上呈现光的传播路径，是由于纸板表面凹凸不平，光在这里发生了漫反射的缘故。
（2）实验中将纸板F向后折转，纸板F上不能看到反射光线，说明反射光线、入射光线和法线在同一平面内。故A不符合题意，B符合题意。
故选B。
（3）小明只由一次实验就得出结论，具有偶然性，为了得出普遍的规律，应多次改变入射角的大小，这样才能避免结论的偶然性。
13．在探究“光的反射定律”的实验时，小强利用平面镜、可绕ON折转的纸板（如图甲所示，纸板E、F可绕 ON旋转）、量角器和激光笔等器材组装实验装置。
(1)安装检验完毕后，硬纸板F需旋转到图乙中的位置______（选填“a”“b”或“c”），才能在光屏上观察到反射光线；
(2)改变入射光的入射角度，记录多次实验数据如上表，进一步观察反射光线和入射光线关于ON对称，这条过入射点并垂直于镜面的直线叫做__________，根据这条线可以确定反射光线和入射光线的位置关系是______；
(3)通过分析表格中的实验数据得到：“反射角和入射角互余”的结论，根据这一实验过程得出的结论是否可信?_____（选填“可信”或“不可信”），你的理由是___。
【答案】(1)b(2) 法线 反射光线和入射光线分居法线两侧
(3) 不可信 记录数据时可能把反射光线与平面镜的夹角当成了反射角
【详解】（1）根据光的反射定律，反射光线、入射光线和法线在同一平面内；在图乙中，只有硬纸板F旋转到位置b时，才能保证反射光线所在平面与光屏所在平面重合，从而在光屏上观察到反射光线；硬纸板F需旋转到图乙中的位置b，才能在光屏上观察到反射光线。
（2）[1]由于法线与镜面垂直，因此过入射点并垂直于镜面的直线叫做法线。
[2]多次试验后，进一步观察，发现反射光线和入射光线关于ON对称，反射光线和入射光线分居法线两侧，所以根据法线可以确定反射光线和入射光线分居法线两侧的位置关系。
（3）[1][2]根据光的反射定律可知，在反射现象中，反射角等于入射角；从表格中的实验数据来看，反射角和入射角互余，因此结论不可信，理由可能是：在反射现象中，反射角等于入射角；记录数据时可能把反射光线与平面镜的夹角当成了反射角。
14．在“探究光反射时反射角与入射角大小关系”的实验中，器材有：红色激光笔、绿色激光笔、平面镜、不可折转光屏、量角器。
(1)如图甲所示，将光屏置于平面镜上，红色激光笔沿光屏左侧发出的光束AO射向平面镜上O点，经反射，在光屏右侧未出现反射光束，你认为出现此种情况原因是：______________ 。
(2)在（1）正确操作后，当入射光线AO向法线靠近时，看到反射光线 _______ （选填“靠近”或“远离”）法线。
(3)如图乙保持入射点不变，多次改变入射方向，在光屏上记录每次实验的光路aa′、bb′和cc'，如图乙所示。根据光屏上的信息可得结论，反射角与入射角的大小 _______ 。
(4)如图丙所示，当绿色激光束沿光屏右侧反射光BO射入时，可以观察到光屏左侧的红色与绿色光束混合后变成浅黄色，此现象说明光路是 ________ 。
【答案】(1)纸板与平面镜不垂直(2)靠近(3)相等(4)可逆的
【详解】（1）某同学用激光笔沿着纸板由A点射向O点，无论怎样改变入射方向，始终在纸板上观察不到反射光线，其原因是纸板与平面镜不垂直，反射光线没有呈现在纸板上，而是在纸板前方的平面上。
（2）将入射光线AO向法线靠近时，入射角减小，则反射角也随之减小，因此看到反射光线OB靠近法线。
（3）由光的反射规律可知，反射光线与入射光线分居在法线两侧，反射角等于入射角，即反射光线与入射光线关于法线对称，如图丙所示，发现左、右半屏相对应的光线关于转轴对称，可将此对称轴视为法线所在位置，同时根据光屏上的信息可得结论，反射角与入射角的大小相等。
（4）将一束光贴着半圆形光屏沿BO方向射到O点，可以观察到光屏左侧的红色与绿色光束混合后变成浅黄色，其反射光线沿OA方向射出，该现象说明在反射时，光路是可逆的。
15．在“探究光反射时的规律”实验中：
(1)将平面镜放置在______桌面上，白色硬纸板竖直立在平面镜上；
(2)用作光屏的硬纸板应选择较______（选填“光滑”或“粗糙”）的，光在这样的纸板上发生______反射，使从纸板前不同方向都可以看到纸板上光AO的径迹；
(3)图甲中，若让入射光线沿O点顺时针旋转一定的角度，则反射角将______（选填“变大”“变小”或“不变”）；
(4)图乙中，将硬纸板F的部分向后折，则在F上______（选填“能”或“不能”）看到反射光线，这是为了探究反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内。
【答案】(1)水平(2) 粗糙 漫(3)变小(4)不能
【详解】（1）为使入射光线、法线和反射光线在竖直平面内，将平面镜放置在水平桌面上，平面镜垂直白色纸板。
（2）[1][2]为了看清楚纸板上的光路，纸板材质应选择较粗糙的，光线射在上面发生漫反射，反射光线射向各个方向，使从纸板前不同方向都可以看到纸板上光AO的径迹。
（3）入射光线沿O点顺时针旋转一定的角度，入射光线与法线的夹角变小，入射角减小，同时，反射光线与法线的夹角变小，反射角变小。
（4）在图乙中，将硬纸板F的部分向后折转，F的部分不在原来的平面上，则在F上不能看到反射光线，这是为了探究反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内。
16．兴趣小组的同学利用如图所示的实验装置“探究光的反射规律”。
(1)平面镜水平放置，标有刻度的白色硬纸板竖直地立在平面镜上，使一束光紧贴纸板E，射向镜面上的O点，将纸板F绕ON向后转动，当纸板E和纸板F在_________时，纸板F上能呈现反射光束。
(2)为了探究反射角与入射角大小的关系，应进行的操作是（ ）（选填序号）。
A．改变入射光线与ON的夹角
B．沿ON向前转动纸板F
C．改变纸板与平面镜之间的夹角
(3)用另一束光逆着反射光的方向射到镜面，观察到反射后的光会逆着原来入射光的方向射出，这表明：在光的反射现象中，光路_________。
【答案】(1)同一平面(2)A(3)可逆
【详解】（1）反射光线、入射光线、法线在同一平面，使一束光紧贴纸板E，射向镜面上的O点，将纸板F绕接缝ON向前或向后翻折，当纸板E和纸板F在同一平面时，纸板F上能呈现反射光束。
（2）探究反射角与入射角大小的关系，应多次改变入射角大小，故A符合题意，BC不符合题意。
故选A。
（3）当光线逆着反射光的方向射向镜面时，会观察到反射光线会逆着原来入射光线的方向射出。说明在光的反射现象中，光路是可逆的。
17．在“探究光的反射规律”的实验中，如图所示，水平放置平面镜，白色纸板竖直立在平面镜上，纸板由E、F两部分组成，可以绕ON翻折。
(1)为了探究反射角与入射角大小的关系，应进行的操作是（ ）；
A．改变纸板与平面镜之间的夹角B．沿ON向后转动纸板E
C．沿ON向后转动纸板FD．改变入射角的大小
(2)将一束光贴着纸板E沿AO射到镜面上O点，纸板F上会显示出反射光束OB，接着将纸板F绕ON向后翻折，则纸板F上________（选填“能”或“不能”）显示出反射光束.
【答案】(1)D(2)不能
【详解】（1）为了探究反射角和入射角的大小关系，需要改变如射角的大小，测量反射角，所以D符合题意，ABC不符合题意。
故选D。
（2）在反射现象中，反射光线、入射光线、法线在同一平面，所以实验中将纸板F绕ON向后翻折，纸板F和反射光线不在同一平面，即在F上不能看到反射光线。
18．小晶探究反射光线跟入射光线和法线是否在同一个平面内。他选用两支激光笔、平面镜、可以显示光路的玻璃砖、量角器等器材组成如图甲所示的实验装置。用激光笔1发出的光束垂直照射在平面镜O点上作为法线NO，用激光笔2发出的光束斜射到O点上作为入射光线AO，把观察到的反射光束作为反射光线OB，如图乙所示。
主要实验步骤：多次改变入射光束，从而改变入射光线和法线构成的平面，每次都应从侧面（如图乙所示）______（选填“①”或“②”）号位观察，若反射光线总是能同时挡住_________________，则说明三条线在同一平面内。
【答案】 ② 法线和入射光线
【详解】[1]实验中，多次改变入射光束，从而改变入射光线和法线构成的平面，每次都应从侧面②号位观察，如果①号位观察，反射光线进入眼睛中，不能观察到反射光线、入射光线和法线的位置关系。
[2]当反射光线挡住入射光线和法线时，不能观察到入射光线和法线时，说明反射光线、入射光线和法线在同一平面内。
19．如图所示，在探究光反射时的规律实验中，平面镜M平放于水平桌面上，E、F是一个硬纸板。
(1)当用激光笔紧贴硬纸板E向平面镜的O点射出一束光AO时，在硬纸板F上能看到反射光OB，用笔在硬纸板上描出入射光和反射光的轨迹。多次改变光束入射的角度，用笔记录每次光的轨迹。用量角器测出每一次实验的入射角和反射角的大小，并记录在下侧的表格中。请你分析数据，得出的结论是：在反射现象中，_______________；
(2)在如图所示的实验情境下，请你证明：在反射现象中，光路可逆。写出你的实验操作及观察到的实验现象；
实验操作： ________________；
实验现象： __________________。
【答案】(1)反射角等于入射角(2) 见解析 见解析
【详解】（1）根据表格数据可知，每组数据中反射角等于入射角，且反射角随入射角的变化而变化，因此得出的结论是：在反射现象中，反射角等于入射角。
（2）[1]要探究光的反射现象中，光路是可逆的，将光线沿原反射光线射入，即用一支激光笔沿BO射向O点，且改变BO入射的角度，再重复几次。
[2]实验中若观察多组光线中，沿原反射光线射入，均沿原入射光线射出，可得光的反射现象中，光路是可逆的；反之光路不可逆。
20．小明用如图甲所示的实验装置探究光的反射规律。其中M是一面水平放置的小镜子，上面竖立着一块用来显示光的传播路径的半圆形的白屏。这个屏由两个大小相同的扇形面E、F连接而成，E、F与镜面垂直。E与镜子M固定在一起，F可绕接缝ON转动。
(1)在图甲所示的情境中，使一束光贴着屏E沿AO射到O点，经镜面反射后的光沿OB射出。如图乙所示，若以垂直于镜面的ON为轴，将屏F向后转动，发现在屏F上不能看到反射光。将屏F向后转动是为了探究光的反射现象中，______。
(2)在图甲所示的情景中，用笔在硬纸板上描出入射光和反射光的路径。多次改变光束入射的角度，用笔记录每次光的路径。用量角器测出每次实验的入射角∠i和反射角∠r的大小，并记录在下表中、
分析表格中的数据，归纳得出：在光的反射现象中，______。
(3)在图甲所示的情景中，请你证明：在光的反射现象中，光路可逆。你的实验操作及观察到的实验现象是______。
【答案】(1)反射光线与入射光线、法线是否在同一平面内(2)反射角等于入射角
(3)使一束光贴着光屏F沿BO射向O点，可看到反射光沿OA方向射出
【详解】（1）将屏F的转动，其目的是为了探究反射光线、入射光线与法线是否在同一平面内。当屏F与屏E在同一平面时，可以观察到反射光；而当屏F向后转动，与屏E不在同一平面时，则观察不到反射光，这说明反射光线、入射光线与法线（在这里，法线就是垂直于镜面的ON线）是在同一平面内的。
（2）分析表格中的数据，可以看出，无论入射角如何变化，反射角总是等于入射角。这是光的反射现象中的一个重要规律。
（3）为了证明在光的反射现象中光路是可逆的，可以进行如下实验操作：让光线沿着BO（即原来的反射光线）的方向射入，观察光线是否沿着OA（即原来的入射光线）的方向射出。如果观察到这样的现象，就说明光路是可逆的。因为这意味着，如果光可以从A点通过镜子反射到B点，那么光也可以从B点通过同样的镜子反射回A点。
考向02 探究平面镜成像的特点
典例引领
【典例01】（2025·北京·三模）小丽利用如图所示的实验装置探究平面镜成像的特点。请按要求回答下列问题：
(1)实验采用透明薄玻璃板代替平面镜做实验，目的是便于_____；
(2)在玻璃板前点燃蜡烛A，可以看到蜡烛A在玻璃板后面的像，取另一支大小相同的蜡烛B在玻璃板后面移动，从不同角度看上去它跟蜡烛A的像_____；
(3)想要知道蜡烛A的像是虚像还是实像，你的判断办法是_____；
(4)实验后，小丽联想到凸透镜成像实验，发现不但虚像可以用肉眼直接看到，实像也可以用肉眼直接看到。如图乙所示，若成实像，拿掉光屏，用肉眼在_____（选填“a”或“b”）位置沿图示方向能看到这个实像；若成虚像，将光屏放在c点，则用肉眼在_____（选填“a”或“b”）位置看到光屏上无法承接到像。
【答案】(1)确定像的位置(2)完全重合
(3)移去蜡烛B，在其蜡烛B位置上放置一块光屏，如果能在光屏上呈现蜡烛A的像，则像是实像，如果不能呈现像，则是虚像
(4) b a
【详解】（1）玻璃板既能反射光线形成物体的像，又能透光，实验时能透过玻璃板直接观察到背面的物体，故可以同时看到背面物体的实际位置和像的位置，从而准确标记像的位置。所以实验采用透明薄玻璃板代替平面镜做实验，目的是便于确定像的位置。
（2）蜡烛B的大小与蜡烛A的大小相等，点燃的蜡烛A在平面镜中成的像的大小与A的大小相等，故A的像与蜡烛B大小相等，故蜡烛B在玻璃板后面移动到合适位置时，从不同角度看上去它可以跟蜡烛A的像完全重合。
（3）实像可以在光屏上呈现，虚像不能，故可以将光屏放置在像的位置，观察光屏上是否能呈现像，如果能呈现像，说明成的是实像，如果不能呈现像，说明成的是虚像。
（4）[1]凸透镜成像中，如果成实像，则像与物体在凸透镜两侧，如图乙所示，物体在凸透镜左侧，故像呈现在凸透镜右侧，故眼睛需要在b处才能观察到像。
[2]观察像是否能在光屏上呈现时，眼睛需要直接观察光屏，不能通过任何光学元件去观察，故眼睛需要在a处观察。
方法透视
变式演练
【变式01】（2025·北京东城·二模）用图示装置及两支规格相同且可改变高度的电子蜡烛等器材，探究物体在平面镜中成像时像的高度h与物距u是否有关。其中玻璃板与水平纸面垂直。请你将下列主要实验步骤补充完整。
(1)将点亮的电子蜡烛A放在玻璃板前，用刻度尺测量______，并记录在表格中。
(2)将另一支未点亮的电子蜡烛B放在玻璃板后，眼睛在放有蜡烛______（选填“A”或“B”）的一侧观察，并调整蜡烛B的______和______，直到从各个角度观察蜡烛B与蜡烛A的像完全重合，用刻度尺测量此时蜡烛B的高度h。
(3)改变______，仿照步骤（2）再做一次实验，将实验数据记录在表格中。
【答案】(1)蜡烛A到镜面的距离(2) A 位置 高度(3)物距u
【详解】（1）探究物体在平面镜中成像时像的高度h与物距u是否有关，将点亮的电子蜡烛A放在玻璃板前，用刻度尺测量蜡烛A到镜面的距离，并记录在表格中。
（2）[1][2][3]平面镜成像属于光的反射，将另一支未点亮的电子蜡烛B放在玻璃板后，眼睛在放在蜡烛A的一侧观察，并调整蜡烛B的位置和高度，直到从各个角度观察蜡烛B与蜡烛A的像完全重合，用刻度尺测量此时蜡烛B的高度h。
（3）为得出普遍性的结论，改变物距u，仿照步骤（2）再做一次实验，将实验数据记录在表格中。
【变式02】（2025·北京石景山·二模）小石利用如图所示的装置及形状、粗细相同且高度可调节的电子蜡烛A、B等器材，探究“物体通过平面镜所成像的高度h与物体到平面镜的距离u是否有关”，其中薄透明玻璃板与水平纸面垂直。主要实验步骤如下：
(1)将点亮的A放在玻璃板前，用刻度尺测量A到平面镜的距离；将未点亮的B放在玻璃板后，调节蜡烛B，直到从各个角度观察B与A的像________，用刻度尺测量________。将实验数据记录在表格中；
(2)________，仿照步骤（1）再做1次实验，将实验数据记录在表格中。
【答案】(1) 完全重合 蜡烛B的高度
(2)保持蜡烛A的高度不变，改变蜡烛A到平面镜的距离
【详解】（1）[1]放好点燃的蜡烛A后，将未点亮的B放在玻璃板后，需调节蜡烛B，直到从各个角度观察B与A的像完全重合。
[2]要探究“物体通过平面镜所成像的高度h与物体到平面镜的距离u是否有关”，需测量像的高度，即需测量蜡烛B的高度。
（2）要探究“物体通过平面镜所成像的高度h与物体到平面镜的距离u是否有关”，需保持蜡烛A的高度不变，仅改变物体到平面镜的距离u，仿照步骤（1）再做1次实验，将实验数据记录在表格中，需要多次实验，寻找普遍规律。
题●型●训●练
1．如图所示的光现象中，描述或解释正确的是（ ）
A．图甲：屏幕上的手影原理与水中倒影原理相同
B．图乙：塔式太阳能电站利用多组平面镜将太阳光会聚到同一点，应用了光的折射原理
C．图丙：勺柄在水面处折断的原因是介质不均匀
D．图丁：太阳光经过三棱镜后产生彩色光带，说明白光是由各种色光混合而成的
【答案】D
【详解】A．图甲中的手影是光在同种均匀介质中沿直线传播时，被不透明的手挡住后形成的阴影区域，属于光的直线传播现象。水中的倒影是平面镜成像，属于光的反射现象。两者的原理不同，故A错误；
B．图乙中的塔式太阳能电站利用多组平面镜改变光的传播方向，将太阳光会聚到同一点，应用了光的反射原理，而不是光的折射原理，故B错误；
C．图丙中勺柄在水面处看起来“折断”了，是由于光从水斜射入空气时发生了折射，折射光线偏离法线，人眼逆着折射光线看去，看到的是勺柄的虚像，虚像在实际位置的上方，所以看起来勺柄“折断”了。这是光的折射现象，其根本原因是光在不同介质中的传播速度不同，故C错误；
D．图丁中太阳光（白光）经过三棱镜后被分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色的光带，这种现象叫做光的色散。光的色散现象有力地说明了白光是由各种色光混合而成的，故D正确。
故选D。
2．古诗中有“流水慢，时时照影看妆面”这样的诗句，描绘采莲女子对着平静的江面整理妆容的情景。关于诗中的“影”，下列说法正确的是（ ）
A．“影”是由于光的直线传播形成的
B．“影”与“妆面”大小不相等
C．“影”离江面的远近与江水深度无关
D．“影”是“妆面”在江水中形成的实像
【答案】C
【详解】平静的江面相当于平面镜，采莲女子看到的“影”是平面镜成像，是光的反射形成的虚像。根据平面镜成像特点：像与物体大小相等、像到镜面的距离等于物体到镜面的距离、像是虚像。
A．“影”是由于光的反射形成的，而非光的直线传播，故A错误；
B．平面镜成像中，像与物体大小相等，因此“影”与“妆面”大小相等，故B错误；
C．“影”离江面的距离（即像到镜面的距离）等于“妆面”离江面的距离（物体到镜面的距离），与江水深度无关，故C正确；
D．平面镜成虚像，不能成实像，所以“影”是“妆面”在江水中形成的虚像，故D错误。
故选C。
3．如图所示的光路图反映了四种光现象，下列说法正确的是（ ）
A．甲图中，蜡烛在平面镜中所成的像可以呈现在光屏上
B．乙图中，入射角i增大时反射角i'减小
C．丙图中，平行光照射到凹凸不平的表面时发生漫反射现象，不遵守光的反射定律
D．丁图中，太阳光经过玻璃三棱镜后发生色散现象，说明太阳光是由色光组成的
【答案】D
【详解】A．甲图中，蜡烛在平面镜中所成的像是虚像，虚像不能呈现在光屏上，故A错误；
B．根据光的反射定律，反射角等于入射角，乙图中，入射角i增大时反射角i'增大，故B错误；
C．图丙是光的漫反射示意图，漫反射和镜面反射一样，都遵循光的反射定律。漫反射是由于反射表面凹凸不平，导致每条光线的法线方向不同，从而使反射光线射向不同的方向，故C错误；
D．图丁是光的色散实验示意图。太阳光经过三棱镜后会分解成多种色光。由于不同色光在介质中的偏折程度不同，红光的偏折程度最小，紫光的偏折程度最大。因此，在光屏上，色光的排列顺序从上到下应为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫，说明太阳光是由色光组成的，故D正确。
故选D。
4．如图所示，眼睛看到蜡烛的像，下列说法正确的是（ ）
A．进入人眼的光是由蜡烛的像发出的
B．若将平面镜竖直上移，则像随之上移
C．若将平面镜截掉，则蜡烛的像也会截掉
D．若在平面镜背面放置不透明挡板，则蜡烛在平面镜中仍然成像
【答案】D
【详解】A．平面镜成像属于光的反射现象，此时形成的虚像是反射光线的反向延长线会聚而成的，虚像不是实际光线会聚而成的，故A错误；
B．平面镜成的像与物关于镜面对称，如果将平面镜竖直上移，而物体不动，则像不会移动，故B错误；
C．物体通过平面镜所成的像和物体大小相等，不论平面镜大小如何，所成的像始终是完整的，与物体大小相同，故C错误；
D．平面镜成的像是光的反射形成的，蜡烛发出的光线经平面镜反射，被人眼接收，才能看到像，所以在平面镜背面放置不透明挡板，不影响蜡烛成像，所以从前面看去仍能看到蜡烛的像，故D正确。
故选D。
5．下列有关光现象的说法中不正确的是（ ）
A．物体离平面镜越近，所成的像越大
B．光在真空中传播速度最大，为
C．蓝光照射到红色不透明卡片上，卡片呈现蓝色
D．大厦的玻璃幕墙反射太阳光造成光污染是由于光的镜面反射造成
【答案】ABC
【详解】A．平面镜所成的像与物体等大，与距离无关，物体离平面镜越近，所成的像不变，故A错误，符合题意；
B．光在真空中的传播速度为，故B错误，符合题意；
C．不透明物体的颜色由它反射的色光决定，红色不透明卡片只能反射红光，吸收其他色光。当蓝光照射到红色不透明卡片上时，蓝光被吸收，卡片呈现黑色，故C错误，符合题意；
D．大厦的玻璃幕墙表面比较光滑，太阳光照射它上面会发生镜面反射，造成光污染，故D正确，不符合题意。
故选ABC。
6．某同学身高1.68m，立定站在竖直的大平面镜前3m处，该同学可以看到他在平面镜中所成的像。下列说法正确的是（ ）
A．该同学与他的像之间的距离是3m
B．该同学在平面镜中所成的像到平面镜的距离为3m
C．该同学在平面镜中所成像的高度是1.68m
D．若该同学立定站在平面镜前2m处，他在平面镜中像的高度大于1.68m
【答案】BC
【详解】A．该同学站在竖直的大平面镜前3m处，像到平面镜的距离也为3m，那么该同学与他的像之间的距离是
故A错误；
B．因为像与物到平面镜的距离相等，同学站在平面镜前3m处，所以该同学在平面镜中所成的像到平面镜的距离为3m，故B正确；
C．由于像与物大小相等，同学身高1.68m，所以该同学在平面镜中所成像的高度是1.68m，故C正确；
D．平面镜成像时像的大小只与物体本身大小有关，与物体到平面镜的距离无关，该同学身高1.68m，即使站在平面镜前2m处，他在平面镜中像的高度依然是1.68m，故D错误。
故选BC。
7．下列说法不正确的有（ ）
A．凸透镜对光有会聚作用
B．光从空气中射入水中，传播方向一定改变
C．平面镜和凸透镜都能成虚像，虚像都是因为光的反射作用形成的
D．光线通过凸透镜后，折射光线会聚到一点，这点就是凸透镜的焦点
【答案】BCD
【详解】A．凸透镜中间厚，边缘薄，对光有会聚作用，故A正确，不符合题意；
B．光从空气中垂直射入水中时，传播方向不会改变，故B错误，符合题意；
C．平面镜成虚像是光的反射形成的，而凸透镜成虚像是光的折射形成的，并非都是光的反射，故C错误，符合题意；
D．只有平行于主光轴的光线通过凸透镜后，折射光线才能会聚到焦点上，并非所有光线通过凸透镜都能会聚到焦点，故D错误，符合题意。
故选BCD。
8．小阳利用如图所示的薄玻璃板、支架、两支规格相同且可以改变高度的电子蜡烛、带有格的塑料板、刻度尺等器材，探究物体在平面镜中成像时，像的高度与物体的高度是否相等。
（1）用支架将薄玻璃板垂直固定在带有格的塑料板上，将一支点亮的电子蜡烛A放在玻璃板前，用刻度尺测量蜡烛A的高度，并记录在表格中。
（2）将另一支未点亮的电子蜡烛B放在玻璃板后，不断调整蜡烛B的位置和高度，从各个角度观察，______。用刻度尺测量蜡烛B的高度，并记录在表格中。
（3）改变______的高度，仿照步骤（2）再做5次实验，将各次实验中物体的高度及像的高度记录在表格中。
【答案】 蜡烛B与蜡烛A的像都完全重合 蜡烛A
【详解】[1]将另一支未点亮的电子蜡烛B放在玻璃板后，不断调整蜡烛B的位置和高度，从各个角度观察，蜡烛B都与蜡烛A的像完全重合，可知像与物大小相等。用刻度尺测量蜡烛B的高度h2，并记录在表格中。
[2]本实验探究物体在平面镜中成像时，像的高度与物体的高度是否相等，为得出普遍性的结论，改变蜡烛A的高度，仿照步骤（2）再做5次实验，将各次实验中物体的高度h1及像的高度h2记录在表格中。
9．为了探究两块平面镜所成像的个数与它们摆放时所成的夹角是否存在某种关系，某同学把两块大小相同的方形平面镜竖直放置在水平桌面上成一定角度，将电子蜡烛放在两块平面镜中间，利用量角器等器材进行实验。记录的实验数据如下表所示，请你根据表中的数据归纳出实验结论：______。
【答案】两块平面镜所成像的个数随它们摆放时所成夹角的增大而减少
【详解】观察表格数据可知：当两块平面镜所成的夹角为30°时，成像数量为11个；夹角增大到60°，成像数量减少为5个；夹角继续增大到90°、120°、180°时，成像数量依次减少为3个、2个、1个。这是因为平面镜夹角越小，光在两块镜面之间的反射次数越多，形成的像的个数也就越多。综上可归纳实验结论：两块平面镜所成像的个数随它们摆放时所成夹角的增大而减少。
10．利用如图所示的装置及完全相同的电子蜡烛A和B等器材探究平面镜成像的特点，其中平板透明玻璃与水平纸面垂直。
(1)实验中，将蜡烛A放置在玻璃前的不同位置，总能观察到蜡烛B与蜡烛A所成的像可以完全重合，说明平面镜成像时，________。
(2)将蜡烛A逐渐靠近玻璃，它所成的像的高度将________（选填“变大”“变小”或“不变”）。
【答案】(1)像与物体大小相等(2)不变
【详解】（1）实验中蜡烛B与蜡烛A的像完全重合，且蜡烛A、B完全相同，说明平面镜所成的像与物体的大小是相等的。
（2）平面镜成像的特点是“像与物体大小相等”，与物体到平面镜的距离无关。因此蜡烛A靠近玻璃时，其像的高度（大小）不会改变。
11．用图示装置及两支规格相同且可改变高度的电子蜡烛A、B等器材，探究物体在平面镜中成像时像的高度与物体到平面镜的距离是否有关。其中玻璃板与水平纸面垂直。主要实验步骤如下。
①将点亮的电子蜡烛A放在玻璃板前，用刻度尺测量蜡烛A到玻璃板的距离，并记录数据。
②将另一支未点亮的电子蜡烛B放在玻璃板后，眼睛在放有蜡烛A的一侧观察，并调整蜡烛B的位置和高度，直到从多个角度观察后确定蜡烛B与蜡烛A的像完全重合，用刻度尺测量此时蜡烛B的高度，并记录数据。
③改变蜡烛A的高度和它到玻璃板的距离仿照步骤②再做两次实验，并记录数据。
(1)请你指出上述操作中存在错误的步骤：________（写步骤序号即可）。
(2)写出改正后的正确步骤：________。
【答案】(1)③(2)见解析
【详解】（1）实验探究的是物体在平面镜中成像时像的高度与物体到平面镜的距离是否有关，实验变量是物体到平面镜的距离，应保持蜡烛A的高度不变，不能同时改变蜡烛A的高度和它到玻璃板的距离，所以步骤③错误。
（2）实验中应正确控制变量，多次实验，才能得出普遍结论，改正后的正确步骤是：保持蜡烛A的高度不变，改变蜡烛A到玻璃板的距离，仿照步骤（2）再做两次实验，并记录数据。
12．小明用如图所示的装置探究“平面镜成像时，像距v等于物距u”。
(1)实验中用透明薄玻璃板替代平面镜，是为了________。
(2)将一张白纸平铺在水平桌面上，再将玻璃板竖直放置在白纸上。将点燃的蜡烛A放在玻璃板前面，将未点燃的蜡烛B放在玻璃板后面适当位置，________，标记出此时A和B的位置，用刻度尺测量此时的物距u和像距v，记录在表格中。
(3)________，仿照步骤（2）再做5次实验。
(4)请你设计该实验记录表格。
【答案】(1)确定像的位置(2)移动蜡烛B直到它与蜡烛A的像完全重合(3)改变蜡烛A到玻璃板的距离
(4)
【详解】（1）透明薄玻璃板可以同时观察到蜡烛B和蜡烛A的像，因此用透明玻璃板替代平面镜是为了便于确定像的位置。
（2）将点燃的蜡烛A放在玻璃板前，将未点燃的蜡烛B放在玻璃板后适当位置，移动蜡烛B直到它与蜡烛A的像完全重合，标记出A和B的位置，再用刻度尺量出此时物距和像距，可得出像距与物距的关系。
（3）多次实验可以得出普遍规律，故应改变蜡烛A到玻璃板的距离，多次实验。
（4）本实验中，需要记录物距、像距、像与物的大小关系，故设计的实验记录表如下：
13．实验桌上有如图所示的实验装置，还提供了一把刻度尺和相同大小的中国象棋棋子18个，9个为红色，9个为绿色。小军计划用这些器材探究“物体在平面镜中所成像的大小与物体大小的关系”。
小军的主要实验步骤如下：
①将两个叠放的红棋子作为物体放在玻璃板前面的白纸上，在玻璃板后面改变两个叠放的绿棋子的位置，从不同角度观察，使两个绿棋子与红棋子的像 ① ；
②改变物体（两个叠放的红棋子）到镜面的距离重复步骤①再做一次；
③再改变四次物体（两个叠放的红棋子）到镜面距离，重复步骤②，做四次实验，记录各次相应的数据；
请根据以上叙述回答下列问题：
(1)①处填写______；
(2)用玻璃板代替平面镜做实验，便于确定______，比较像与物的______；
(3)小军计划探究问题中的自变量是______，实际探究的问题中自变量是______；
(4)针对小军计划探究的问题，在实验步骤②中具体的操作为应改变______。
【答案】(1)完全重合(2) 像的位置 大小(3) 物体大小 物距(4)物体大小
【详解】（1）研究平面镜成像特点的实验中，两枚棋子大小相同，后面的两枚棋子又和前面两枚棋子的像完全重合，这样后面这两枚棋子的位置就是前面两枚棋子的像的位置，同时证明了像与物的大小相同。
（2）[1][2]用玻璃板代替平面镜，在玻璃板前面既能看到象棋的像，又能看到玻璃板后面的象棋，便于确定像的位置，比较像与物的大小。
（3）[1][2]小军计划用这些器材探究“物体在平面镜中所成像的大小与物体大小的关系”，所以小军计划探究问题中的自变量是物体大小。而小军实验中改变的却是物体到平面镜的距离，实际探究问题中的自变量是物距。
（4）针对小军计划探究的问题“物体在平面镜中所成像的大小与物体大小的关系”，在实验步骤②中具体操作为改变物体的大小。
14．小强利用如图甲所示的装置及两支相同的蜡烛等器材进行实验探究，其中平板透明玻璃与水平纸面垂直。
(1)实验室提供了厚薄不同的两块玻璃板，小强应该选择______（选填“厚”或“薄”）玻璃板进行实验。
(2)小强将蜡烛1竖立在玻璃板前白纸上的A点处，然后他拿蜡烛2竖立在玻璃板后面移动，同时在玻璃板前透过玻璃板左右观察，直至看到蜡烛2与蜡烛1的像______，这时，蜡烛2的位置就是______的位置。
(3)小强继续实验，他将蜡烛1移至玻璃板前白纸上的B点处，使其到玻璃板的距离增大了3cm，通过实验，他发现蜡烛1的像______（选填“靠近”或“远离”）玻璃板，蜡烛1的像与蜡烛1之间的距离变化了______cm，像的大小______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
(4)完成实验后，小强将一枚硬币放在玻璃板前，能看到它在玻璃板后的像在a的位置，如图乙所示。若将玻璃板相对于白纸水平向右移动2cm，该硬币的像相对于白纸的位置______（填序号）。
A．向右移动2cmB．向右移动4cmC．不变
【答案】(1)薄(2) 完全重合 像(3) 远离 6 不变(4)C
【详解】（1）因为厚玻璃板的两个面都可以当作反射面，会出现距离较大的两个像，薄玻璃板两个面成像较近，几乎重合，所以应选用薄玻璃板。
（2）[1][2]一边移动蜡烛2，眼睛一边在蜡烛1（A处）一侧透过玻璃板观察，当蜡烛2与蜡烛1的像完全重合时便停止移动蜡烛2。则蜡烛2的位置即为蜡烛1的像的位置。
（3）[1][2]物像到平面镜距离相等，所以蜡烛1远离平面镜时，蜡烛1的像也远离平面镜，由题知物距增大了3cm，则像距也增大3cm，所以蜡烛1的像与蜡烛1之间的距离变化了6m。
[3]因为物像的大小始终相等，所以蜡烛1远离平面镜时，像的大小不变。
（4）平面镜成像时像与物关于镜面对称，玻璃板水平向右移动，硬币没有移动，则硬币在玻璃板中的像的位置不随玻璃板变化。故C符合题意，AB不符合题意。
故选C。
15．如图是“探究平面镜成像的特点”的实验装置。
(1)实验中用玻璃板代替平面镜，主要利用玻璃透明的特点，便于确定___________。
(2)在玻璃板前面放一支点燃的蜡烛A，再拿一支没点燃的相同的蜡烛B，在玻璃板后面移动，直至与蜡烛A的像重合，这样做是为了_______。
(3)实验中将点燃的蜡烛A放在薄平板玻璃前某处，发现无论怎么在水平桌面上调整平板玻璃后的蜡烛B，都始终无法与蜡烛A的像完全重合，可能的原因是_______。
【答案】(1)像的位置
(2)比较像与物的大小关系
(3)玻璃板与水平桌面不垂直
【详解】（1）透明的玻璃板，可以观察到玻璃板的另一侧。即在观察到A蜡烛像的同时。也能观察到蜡烛B，确定像的位置。
（2）在玻璃板前面放一支点燃的蜡烛A，再拿一支没点燃的相同的蜡烛B，在玻璃板后面移动，直至与蜡烛A的像重合，说明像与物的大小相等，故这样做是为了比较像与物的大小关系。
（3）实验时，为了使玻璃板后的蜡烛B与蜡烛A的像完全重合，应使玻璃板与水平桌面垂直，始终无法与蜡烛A的像完全重合，可能玻璃板与水平桌面不垂直，导致无法完全重合。
16．实验桌上有如图1所示的装置（透明玻璃板为平面镜）、刻度尺和如图2所示的两根外形完全相同且长度可调的伸缩杆A和B，小阳计划用这些器材探究“平面镜成像的特点”，她提出了以下两种猜想：
猜想1：物体在平面镜中所成像的大小与物体的大小有关；
猜想2：像到平面镜的距离等于物体到平面镜的距离；
(1)为了检验上述猜想1是否正确，他进行了如下实验。
①将伸缩杆A放在平面镜前适当位置，将伸缩杆B放到平面镜的另一侧，调节B的位置和高度，从不同角度观察，直至B与A的像完全重合，测量并记录实验数据；
②改变伸缩杆A到平面镜的距离，将伸缩杆B放到平面镜的另一侧，调节B的位置和高度，从不同角度观察，直至B与A的像完全重合，测量并记录实验数据；
请根据以上叙述回答下列问题：
小阳实验过程中存在的问题是________；
请你针对小阳实验过程中存在的问题，写出改进措施：________。
(2)在探究猜想2的实验中，因变量是________，需要添加的器材是________。
实验步骤：①将伸缩杆A放在平面镜前，将伸缩杆B放到平面镜的另一侧，调节B的位置和高度，从不同角度观察，直至B与A的像完全重合，在纸上标记出伸缩杆A和伸缩杆B的位置，测量出伸缩杆A到平面镜的距离u与伸缩杆B到平面镜的距离v，并记录在表格中。
②不断改变________，重复步骤①中的测量过程，并将数据记录在表格中，再做5次。
③画出实验数据记录表________。
【答案】(1) 没有改变物体的大小（伸缩杆A的长度） 改变伸缩杆A的长度，保持A到平面镜的距离不变，重复实验
(2) 像到平面镜的距离 刻度尺 伸缩杆A到平面镜的距离
【详解】（1）[1]已知猜想1：物体在平面镜中所成像的大小与物体的大小有关。要验证这个猜想，必须改变物体的大小（即伸缩杆A的长度），而保持其他条件不变，观察像的大小（用B与像重合时B的长度表示）是否变化。小阳的实验步骤中：他改变的是物距，而不是物体的大小（杆A的长度没变），所以无法检验猜想1。
[2]改进措施：应改变伸缩杆A的长度，保持物距不变，重复实验，观察B与A的像重合时B的长度。
（2）[1][2][3]已知猜想2：像到平面镜的距离等于物体到平面镜的距离。所以实验中因变量是像距（或像距与物距的关系）。需要添加的器材是刻度尺，用来测量物距和像距。实验步骤中：①已经测量了u和v。②伸缩杆A到平面镜的距离，重复测量，寻找普遍规律。
[4]表格应包含：实验次数、物距u（cm）、像距v（cm）等，表格如下图所示：
17．小明做“探究平面镜成像特点”的实验时，如图所示装置。
(1)实验时，选棋子A为物体，选择薄玻璃板做平面镜而不用镜子，其目的是为了能在A棋子这一侧看到______（选填“A的像”或“棋子B”），便于确定像的位置；
(2)在棋子A远离玻璃板过程中，它的像的大小______；（选填“变小”、“不变”或“变大”）
(3)取下棋子B，在棋子B的位置平行于玻璃板竖直放一张白纸，发现白纸上并不能直接看到棋子A的像，可知平面镜所成的像是______（选填“虚”或“实”）像。
【答案】(1)棋子B
(2)不变
(3)虚
【详解】（1）实验时，选棋子A为物体，选择薄玻璃板做平面镜而不用镜子，这是因为薄玻璃板能透光，能在A棋子这一侧看到棋子B，便于确定像的位置。
（2）平面镜成等大的像，在棋子A远离玻璃板过程中，棋子A的大小不变，则它的像的大小不变。
（3）实像能用光屏承接，虚像不能。取下棋子B，在棋子B的位置平行于玻璃板竖直放一张白纸，发现白纸上并不能直接看到棋子A的像，可知平面镜所成的像是虚像。
18．为了“探究平面镜成像的特点”，小磊准备了如图所示的实验器材。
(1)为便于观察，该实验最好在________（选填“较亮”或“较暗”）的环境中进行；
(2)除了图中提供的器材外，实验中还需要一种测量工具是________；
(3)在竖立的玻璃板前点燃蜡烛A，应从蜡烛________（选填“A”或“B”）所在一侧观察，可以看到蜡烛A在玻璃板后面的像；
(4)移去蜡烛B，在其位置竖立光屏，在光屏上不能承接到蜡烛A的像，说明平面镜所成的像是________（选填“虚”或“实”）像。
【答案】(1)较暗(2)刻度尺(3)A(4)虚
【详解】（1）在较暗的环境中，蜡烛的像会更加清晰，便于观察。因为较亮的环境中，周围物体的光线会干扰蜡烛像的观察，所以该实验最好在较暗的环境中进行。
（2）实验中需要测量像与物到玻璃板的距离，所以还需要的测量工具是刻度尺。
（3）在竖立的玻璃板前点燃蜡烛A，应从蜡烛A所在一侧观察，可以看到蜡烛A在玻璃板后面的像。因为蜡烛B是用来与蜡烛A的像重合，从而确定像的位置的，所以要从A侧观察，故应从蜡烛A所在一侧观察。
（4）虚像不能成在光屏上，移去蜡烛B，在其位置竖立光屏，在光屏上不能承接到A的像，说明平面镜所成的像是虚像。
19．小阳在生活中发现：不同的物体在平面镜中所成像的大小不同；物体距离平面镜越远所看到的像越小。由此他提出如下问题：
问题1：平面镜所成像的高度与物体到平面镜的距离有关吗？
问题2：平面镜所成像的高度与物体的高度有关吗？
小阳利用如图所示的装置（透明玻璃板为平面镜）、刻度尺和如图所示的两根外形完全相同且长度可调的伸缩杆A、B进行实验。
(1)为了探究问题1，他进行了如下实验：
①调节伸缩杆A的高度为25cm，放在平面镜前适当位置，测量A到镜面的距离u，将伸缩杆B放到平面镜的另一侧，调节B的位置和高度，从不同角度观察，直至B与A的像完全重合，测量B的高度h，将u、h的数据记录到表中；
②改变A到平面镜的距离，仿照步骤①再进行一次实验。
分析表中的数据，可以得到的实验结论是：___________；
(2)小阳接下来继续探究问题2，小阳认为：实验中必须保持伸缩杆A到平面镜的距离不变；小红认为：改变A到平面镜的距离，仍然可以探究问题2，你认为___________的说法是正确的，请你说明理由___________。实验中，小阳使用两根完全相同且长度可调的伸缩杆的目的是：①___________；②___________。
【答案】(1)平面镜所成像的高度与物体到平面镜的距离无关
(2) 小红 因为平面镜所成像的高度与物体到平面镜的距离无关，因此无需控制伸缩杆A到平面镜的距离不变 改变物体的高度 确定像的高度
【详解】（1）分析表中的数据可以得到，改变A到镜面的距离u时，B的高度h并未发生变化，故实验结论是平面镜所成像的高度与物体到平面镜的距离无关。
（2）[1][2]问题2为了探究平面镜所成像的高度与物体的高度的关系时，因为平面镜所成像的高度与物体到平面镜的距离无关，因此无需控制伸缩杆A到平面镜的距离不变，故小红的说法是正确的。
[3]实验中要探究平面镜所成像的高度与物体的高度是否有关时需要改变物体的高度，故使用长度可调的伸缩杆，为了方便改变物体的高度。
[4]实验中需要确定像的高度与物体的高度的关系，故使用长度可调的伸缩杆，为了方便确定像的高度。
20．在研究“平面镜成像特点”的实验中，选取完全相同的蜡烛A和B。如图所示，在竖直放置的玻璃板前面放一支点燃的蜡烛A。
(1)用玻璃板代替平面镜做实验是为了便于______；
(2)如图甲，在玻璃板前面点燃蜡烛A，将不点燃的蜡烛B竖立在玻璃板后面移动，直至蜡烛B和蜡烛A的像完全重合，请回答蜡烛A点燃的原因：______；蜡烛B不点燃的原因：______；
(3)实验过程中，若将玻璃板向左倾斜，如图乙所示，观察到蜡烛A的像的大致位置在图中的______（填“①”或“②”）处。
【答案】(1)确定像的位置
(2) 使像更清晰 成像处光线暗有利于观察像的位置(3)②
【详解】（1）玻璃板有透光性，既能成像，也能确定像的位置，用玻璃板代替平面镜做实验是为了便于确定像的位置。
（2）[1]平面镜成的像是由镜面反射的光线的反射延长线会聚而成，在玻璃板前面点燃蜡烛A的原因是为了让蜡烛A发光，蜡烛射到玻璃板上的光线更多，则成像的反射光线更多，使成的像更清晰。
[2]蜡烛B不点燃，是为了使玻璃板后光线较暗一些，防止玻璃板后过亮而看不清楚前面蜡烛成的像。
（3）若将玻璃板向左倾斜，根据平面镜像与物关于镜面对称，如图乙所示，观察到蜡烛A的像的大致位置在图中的②处。
考向03 探究凸透镜成像的规律
典例引领
【典例01】（2026·北京·联考）焦距为10cm的薄凸透镜固定在光具座上40cm刻度线处，光屏和点燃的蜡烛位于凸透镜两侧，烛焰中心、透镜中心和光屏中心在同一水平高度。如图所示，当蜡烛放在25cm刻度线处时，光屏上恰好成一个清晰的像。下列说法不正确的是（ ）
A．光屏上呈现的是烛焰正立、放大的像
B．该实验现象能说明放大镜的成像特点
C．若透镜位置不变，将蜡烛移至20cm处，适当向左移动光屏，可以在光屏上得到一个清晰的像
D．若透镜位置不变，将蜡烛移至35cm刻度线处，适当向右移动光屏，可以在光屏上得到一个清晰的像
【答案】ABD
【详解】AB．由图可知，蜡烛放在25cm刻度线处，凸透镜固定在光具座上40cm刻度线处，此时物距为15cm，由于凸透镜焦距为10cm，此时物距大于一倍焦距、小于二倍焦距，由凸透镜成像规律可知，此时光屏上呈现的是烛焰倒立、放大的像，该实验现象能说明投影仪的成像特点，故AB错误，AB符合题意；
C．若透镜位置不变，将蜡烛移至20cm处，即物距增大，由凸透镜成像规律可知，此时为再次在光屏上得到清晰的像，应减小像距，所以适当向左移动光屏，可以在光屏上得到一个清晰的像，故C正确，C不符合题意；
D．若透镜位置不变，将蜡烛移至35cm刻度线处，此时物距为5cm，物距小于一倍焦距，凸透镜成正立、放大的虚像，所以此时不可以在光屏上得到一个清晰的像，故D错误，D符合题意。
故选ABD。
方法透视
变式演练
【变式01】（2026·北京·调研）小海通过一个焦距为10cm的凸透镜观察物理课本上的字，发现课本上的“理”字所成的像是倒立、缩小的，如图甲所示。为了研究上述现象，小海利用该凸透镜及蜡烛、光具座和光屏等器材进行实验，如图乙所示。
(1)小海先调节烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度，将凸透镜固定在光具座的50cm刻度线处，接下来应将蜡烛移至___________cm（选填“40”“30”或“20”）刻度线处，再适当移动光屏，就能在光屏上呈现烛焰清晰缩小的像。
(2)在（1）的实验基础上，小海将一近视眼镜片放在45cm刻度线处，并使其中心与烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度。为在光屏上得到清晰的像，他可以进行的操作是只将蜡烛适当 ___________ 或只将光屏适当___________（选填“左移”或“右移”）。
【答案】(1)20
(2) 左移 右移
【详解】（1）将凸透镜固定在光具座的50cm刻度线处，要在光屏上呈现烛焰清晰缩小的像，此时物距应大于二倍焦距，故应将蜡烛移至20cm刻度线处，此时物距50.0cm-20.0cm=30.0cm>2f
（2）[1][2]近视眼镜片时凹透镜，凹透镜对光线具有发散作用，会推迟光线会聚成像，为在光屏上得到清晰的像，只将光屏适当右移；凸透镜成实像时，物远像近像变小，或者只将蜡烛适当左移。
【变式02】（2026·北京·二模）某实验小组探究凸透镜成像的实验，装置如图。
(1)当蜡烛A、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图所示时，光屏上出现一个清晰的烛焰的像，这个凸透镜的焦距可能是___________（填选项字母）。
A．5cmB．10cmC．15cmD．30cm
(2)小京同学把蜡烛A向右移动一小段距离，发现光屏上烛焰的像变模糊了。保持透镜位置不变，要在光屏上得到烛焰清晰的像，可以采取的方法是___________（写出一条就可以）。
(3)完成上述实验后，小京同学把光具座上凸透镜换成一块薄玻璃板，探究平面镜成像。请你添加必要的器材，帮助小京设计实验证明：物体在平面镜中所成像的大小与物距无关。写出实验步骤和实验现象。
【答案】(1)C(2)向右移动光屏(3)见解析
【详解】（1）由图可知，此时物距大于像距，根据凸透镜成像规律可知，此时光屏上成倒立、缩小的实像，此时物距为45cm，满足45cm>2f
像距为23cm，满足2f>23cm>f
解得22.5cm>f>11.5cm
故C符合题意。
（2）把蜡烛向右移动一小段距离，此时物距减小，根据凸透镜成实像时的动态规律：物近像远像变大可知，要在光屏上得到烛焰清晰的像，她可以向右移动光屏到某刻度处。
（3）实验步骤：
①在光具座刻度为5cm处放上蜡烛A，在玻璃板右侧的光具座上，放上与A完全相同的不点燃的蜡烛B，改变蜡烛B的位置，在蜡烛A一侧观察，使得从不同角度观察，直到蜡烛B与蜡烛A的像均完全重合。
②在光具座刻度为20cm处放上蜡烛A，在玻璃板右侧改变蜡烛B的位置，使得从不同角度观察，直到蜡烛B与蜡烛A的像均完全重合。
实验现象：
若蜡烛B和蜡烛A的像均能够完全重合，则证明物体在平面镜中所成像的大小与物距无关。
题●型●训●练
1．在探究凸透镜所成实像的高度与焦距的关系时，小阳用高度不变的发光体、焦距不同的凸透镜，在物距不变的条件下进行实验，记录的实验数据如下表所示。
(1)分析表中数据可以得到的初步结论是：______。
(2)小阳通过调节手机相机镜头的焦距，在同一位置拍下了甲、乙两张天坛祈年殿的照片，如图所示。分析可知拍摄______照片时，镜头焦距调得较大。
【答案】(1)见解析
(2)乙
【详解】（1）由表格中数据可知，在物距和发光体高度不变的情况下，凸透镜的焦距越大，所成实像的高度越大。
（2）当物距不变时，凸透镜的焦距越大，像越大。比较甲、乙两图可知，乙图中所成的像比甲图中的像大。因此拍摄乙图照片时，镜头焦距调得较大。
2．如图所示，F1、F2是凸透镜的两个焦点，是距凸透镜前距离大于2倍焦距的点光源，是经凸透镜所成的像。当点光源沿平行于主光轴方向向右匀速运动靠近透镜时，像的移动情况（ ）
A．像沿平行于主光轴方向靠近凸透镜方向匀速运动
B．像沿与连线方向远离凸透镜方向移动，速度逐渐变小
C．像沿平行于主光轴方向远离凸透镜方向移动，速度逐渐变大
D．像沿F2与连线方向远离凸透镜方向移动，速度逐渐变大
【答案】D
【详解】点光源发出无数条光线，取其中的两条：
平行于主光轴的入射光线经过凸透镜折射后交于焦点，过光心的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通过凸透镜成的像，当点光源在远处时成像在，当点光源移到近处时，成像在，两者比较可以确定像是沿与连线远离凸透镜方向，且像移动的距离大于点光源移动的距离，即像远离的速度逐渐变大。故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
3．小宇在“探究凸透镜成像的规律”的实验中，选择一个焦距未知的凸透镜，图是他在探究凸透镜成像规律时做的一些探究。
(1)为了测量凸透镜的焦距，他让一束平行光正对射向该凸透镜，调节光屏位置直到光屏上得到一个很小、很亮的光斑。如图甲所示，该透镜焦距f=___________cm；
(2)他调节蜡烛和光屏到如图乙所示的位置时，光屏上出现了倒立、___________（选填“放大”“缩小”或“等大”）的烛焰的实像；
(3)若保持透镜位置不动，在图乙所示的装置中，把蜡烛和光屏对调一下位置，则在光屏上 ___________（填“仍能”或“不能”）看到烛焰的像；
(4)实验一段时间后，蜡烛因燃烧变短，要使像能够在光屏中央，应将凸透镜向 ___________（选填“上”或“下”）调。
【答案】(1)10.0(2)缩小(3)仍能(4)下
【详解】（1）一束平行于凸透镜主光轴的光线经过凸透镜后，会聚于一点，凸透镜与光屏间的距离为焦距，该凸透镜的焦距为10.0cm。
（2）如图乙所示的位置，物距为30.0cm大于2倍焦距，根据凸透镜成像的规律，凸透镜成倒立、缩小的实像。
（3）凸透镜成像时，光路可逆，原来物距成缩小实像，对调后物距变为原来的像距（），像距变为原来的物距（），会成倒立、放大的实像，因此仍能看到烛焰的像。
（4）根据过光心的光线不改变方向分析凸透镜移动方向，蜡烛变短了，光屏上的像会向上移动，要使像成在光屏中央，可根据过光心的光线不改变方向，凸透镜向下移动。
4．在“探究凸透镜成像规律”的实验中，调节蜡烛和光屏的位置，使光屏上得到清晰的像，如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．此时光屏上成倒立、缩小的实像
B．若将蜡烛向左移动，要想在光屏上再次得到清晰的像，光屏应向右移动
C．凸透镜的焦距可能为10cm
D．将光屏和蜡烛位置对调，光屏上能得到清晰的缩小的像
【答案】D
【详解】A．由图可知，此时的物距小于像距，成倒立放大的实像，故A错误；
B．根据凸透镜成实像时，物远像近像变小，将蜡烛向左移动，要想在光屏上再次得到清晰的像，光屏应向左移动，故B错误；
C．由题图可知，物距小于像距，且成实像，说明，，由此可得焦距的范围，故C错误；
D．将光屏和蜡烛位置对调，根据光路可逆，物距大于像距，光屏上能得到倒立、缩小的清晰的实像，故D正确。
故选D。
5．探究凸透镜成像规律时，将焦距为10cm的凸透镜甲固定在光具座上50cm刻度线处，将点燃的蜡烛放置在光具座上25cm刻度线处，移动光屏，使烛焰在光屏上成清晰的像（图中未画出），如图所示。之后，保持蜡烛的位置不变，将凸透镜甲换为凸透镜乙并保持位置不变，移动光屏至光具座上88cm刻度线处时，烛焰仍在光屏上成清晰的像。下列说法正确的是（ ）
A．图中所示的实验可以说明照相机的成像特点
B．凸透镜甲的焦距小于凸透镜乙的焦距
C．蜡烛燃烧一段时间后，光屏上烛焰的像会向上移动
D．更换凸透镜乙后，不移动光屏，向左移动蜡烛也能使烛焰在光屏上成清晰的像
【答案】ABC
【详解】A．由图可知，此时物距大于像距，根据凸透镜成实像时，物距大于像距，成倒立、缩小的实像，应用于照相机，故A正确；
B．保持蜡烛的位置不变，将凸透镜甲换为凸透镜乙并保持位置不变，移动光屏至光具座上88cm刻度线处时，烛焰仍在光屏上成清晰的像，即凸透镜乙的像距变大，说明凸透镜乙对光的折射能力较弱，焦距较大，即凸透镜甲的焦距小于凸透镜乙的焦距，故B正确；
C．蜡烛燃烧一段时间后，蜡烛变短，根据过光心的光线传播方向不变可知，光屏上烛焰的像会向上移动，故C正确；
D．当时，成倒立、放大的实像，且像距，结合蜡烛的位置不变乙的物距、像距
需同时满足，
结合两个条件，最终凸透镜乙的焦距范围是
再考虑乙的焦距范围，不移动光屏，光屏在一倍焦距内，故无法成像，故D错误。
故选ABC。
6．关于凸透镜成像的规律，下列说法错误的是（ ）。
A．像和物的左右相反，上下一致
B．光屏上的像一定是倒立的
C．当光屏上有清晰的像时，拿走光屏像也消失
D．当成放大的像时，可能是实像也可能是虚像
【答案】AC
【详解】A．凸透镜所成的实像，像和物左右相反、上下也相反；所成的虚像是正立、放大的，像与物上下、左右是一致的，故A错误，符合题意；
B．能呈现在光屏上的像为实像，根据凸透镜成像规律，实像都是倒立的，即光屏上的像一定是倒立的，故B正确，不符合题意；
C．实像是实际光线会聚而成的，当光屏上有清晰的实像时，拿走光屏，实际光线依然会聚，只是没有光屏来承接，像并不会消失，故C错误，符合题意；
D．当时，成倒立、放大的实像；当时，成正立、放大的虚像。所以当成放大的像时，可能是实像也可能是虚像，故D正确，不符合题意；
故选AC。
7．某同学在做“研究凸透镜成像规律”的实验中，在光具座上无论怎样移动光屏都得不到像。发生这种现象的原因可能是（ ）
A．没有将烛焰、透镜和光屏的中心调整到同一高度
B．将蜡烛放在了凸透镜的焦点上
C．蜡烛离透镜太远
D．将蜡烛放在了透镜的焦点以内
【答案】ABD
【详解】A．在“研究凸透镜成像规律”实验中，应将烛焰、透镜和光屏的中心调整到同一高度，这样像才能成在光屏中央。若没调整，像可能不在光屏上，导致无论怎样移动光屏都得不到像，故A符合题意；
B．根据凸透镜成像规律，当蜡烛放在凸透镜的焦点上时，光经过凸透镜后会平行射出，不能成像，所以光屏上得不到像，故B符合题意；
C．蜡烛离透镜太远时，物距大于2倍焦距，根据成像规律，此时会成倒立、缩小的实像，像能成在光屏上，故C不符合题意；
D．当蜡烛放在透镜的焦点以内时，成正立、放大的虚像，虚像不能呈现在光屏上，所以光屏上得不到像，故D符合题意。
故选ABD。
8．凸透镜的焦距为5cm，一物体位于凸透镜的主轴上，距离透镜中心距离为6cm，在物体沿主轴向远离透镜中心移动的过程中，下列说法正确的是（ ）。
A．凸透镜成的像先变大、后变小B．凸透镜成的像一直变小
C．物像间距一直变小D．物像间距一直变大
【答案】B
【详解】AB．物体初始物距，此时
成倒立、放大的实像。当物体沿主轴向远离透镜中心移动的过程中，即物距增大，根据凸透镜成像规律：成实像时，物体远离透镜（物距增大）时，像会靠近透镜（像距减小），且像的大小一直变小，故A错误，B正确；
CD．凸透镜成实像时，物像之间的距离L（即物距u与像距v之和）随物距u的变化规律如下：当物距u从大于焦距f逐渐增大到两倍焦距2f时，像距v从接近于无穷大，逐渐减小到两倍焦距2f，物像距离L逐渐减小；当物距u从两倍焦距2f继续增大到无穷大时，像距v只是从两倍焦距2f减小到接近焦距 f ，并且此时物距增大的范围大，增大的更快，像距减小的范围小，减小的慢，可见物像距离L仍是逐渐增大。所以当物距u等于两倍焦距2f时，像距v也等于两倍焦距2f ，此时物像距离L达到最小值4f。因此，在物体沿主轴向远离透镜中心移动的过程中，物像间距“先变小、后变大”，并非“一直变小”或“一直变大”，故CD错误。
故选B。
9．如图所示，小安在做探究凸透镜成像规律的实验时，将焦距为10cm的薄凸透镜固定在光具座上50cm刻度线处，将点燃的蜡烛放置在光具座上20cm刻度线处，移动光屏至65cm刻度线处，烛焰在光屏上成清晰的像。请结合此实验完成下列问题：
(1)调节凸透镜、烛焰和光屏，使它们的中心在________。
(2)如图所示的实验现象能够说明________（选填“照相机”、“幻灯机”或“放大镜”）的成像特点；
(3)保持透镜在50cm刻度线处不动，如果想在光屏上得到更大的清晰的像，应进行的操作是 （选填选项前的字母）
A．将蜡烛左移，光屏左移B．将蜡烛左移，光屏右移
C．将蜡烛右移，光屏左移D．将蜡烛右移，光屏右移
(4)保持透镜在50cm刻度线处不动，若将点燃的蜡烛移动到光具座上45cm刻度线处，移动光屏，在光屏上________呈现烛焰清晰的像（选填“能”或“不能”）。
(5)在图中，将另一透镜放在凸透镜与光屏之间某处（图中未画出），光屏上原来清晰的像变模糊了，将光屏向远离凸透镜的方向移动，光屏上又呈现烛焰清晰的像，该透镜能用来矫正________（选填“近视眼”或“远视眼”）。
(6)随着蜡烛燃烧变短，他发现光屏上成的像偏高，此时他应该________调节凸透镜，从而使像恢复到原来的位置。
【答案】(1)同一高度
(2)照相机(3)D(4)不能(5)近视眼(6)向下
【详解】（1）为了使像成在光屏中央，应调节凸透镜、烛焰和光屏三者的中心在同一高度。
（2）如图所示，物距大于像距，此时成倒立、缩小的实像，照相机是根据这一成像原理制成的。
（3）保持透镜在50cm刻度线处不动，如果想在光屏上得到更大的清晰的像，应使物距缩小，像距变大，所以应将蜡烛右移，同时光屏也向右移，故D符合题意。
故选D。
（4）若将点燃的蜡烛放在光具座上45cm刻度线处，此时的物距为5cm，小于一倍焦距，成的是虚像，虚像不能呈现在光屏上。
（5）光屏上原来清晰的像变模糊了，将光屏向远离凸透镜的方向移动，光屏上又呈现烛焰清晰的像，说明该透镜对光具有发散作用，属于凹透镜，凹透镜用来矫正近视眼。
（6）随着蜡烛燃烧变短，他发现光屏上成的像偏高，为了使像恢复到原来的位置，根据过光心的光线传播方向不变可知，他应该向下调节凸透镜。
10．在“探究凸透镜成像规律”的实验中，小星同学选择焦距为10cm的凸透镜、蜡烛、光屏和光具座进行实验。
(1)他先点燃蜡烛，将烛焰、透镜和光屏三者的中心调整到______，这样做的目的是：使像总能呈现在光屏的______；
(2)如图所示，保持透镜位置不变，当蜡烛在35cm刻度线处时，移动光屏，在光屏上能得到清晰倒立、______的像（选填“放大”、“缩小”或“等大”），______（选填“照相机”、“投影仪”、“放大镜”）就是利用这一成像特点制成的；
(3)若再将蜡烛移至25cm刻度线处，要使光屏上成清晰的像，光屏应该向______（选填“左”或“右”）移动。当把蜡烛放在距凸透镜45cm刻度线处时，再次移动光屏，蜡烛火焰______（选填“能”或“不能”）在光屏上成像。
【答案】(1) 同一高度 使像能呈在光屏的中央(2) 放大 投影仪
(3) 左 不能
【详解】（1）[1][2]实验中，为了使像呈现在光屏中央，应将烛焰、透镜和光屏三者的中心调整到同一高度。
（2）当蜡烛在35cm刻度线处时，物距为
物距在一倍焦距与二倍焦距之间，根据凸透镜成像规律可知，此时成倒立放大的实像，投影仪就是根据这一特点制成的。
（3）[1]若再将蜡烛移至25cm刻度线处，则物距增大，根据凸透镜成实像时，物远像近像变小的规律可知，要想使光屏上成清晰的像，应减小像距，因此应将光屏向左移动。
[2]当把蜡烛放在距凸透镜45cm刻度线处时，物距为
物距在一倍焦距之内，此时成正立放大的虚像，虚像不能呈现在光屏上，因此蜡烛火焰不能在光屏上成像。
11．关于透镜的说法正确的是（ ）
A．用放大镜看自己的指纹时，觉得像太小，要使指纹的像大一些应该眼睛和手指不动，让放大镜离手指稍近些
B．发光物体通过凸透镜既可以成实像，也可以成虚像
C．凸透镜所成的实像只能用光屏承接，不能用人眼观察看到
D．把透镜焦距的倒数乘以100的值叫做眼镜片的度数，则200度的眼镜片焦距是2m
【答案】B
【详解】A．放大镜的原理是物距小于一倍焦距，成正立放大虚像，其成像规律是物体离凸透镜越远像越大，要使指纹的像大一些，应该眼睛和手指不动，让放大镜远离手指，故A错误；
B．物距大于一倍焦距，凸透镜成实像；物距小于一倍焦距，凸透镜成虚像，发光物体通过凸透镜既可以成实像，也可以成虚像，故B正确；
C．凸透镜所成的实像可以用光屏承接，也可以用人眼观察看到，故C错误；
D．设该镜片的焦距是f，根据题意则有
所以镜片的焦距，故D错误。
故选B。
12．在天安门广场某处，小丽想拍摄天安门城楼的全景，但发现在该位置只能从观景框中看到城楼的一部分，她应采取（ ）
A．照相机离天安门城楼远一些，镜头往外伸一些
B．照相机离天安门城楼远一些，镜头往里缩一些
C．照相机离天安门城楼近一些，镜头往外伸一些
D．照相机离天安门城楼近一些，镜头往里缩一些
【答案】B
【详解】小丽想拍摄天安门城楼的全景，但发现在该位置只能从观景框中看到城楼的一部分，说明照相机所成的像太大，照相机镜头相当于凸透镜，照相机成像原理是物距在二倍焦距外，像距在一倍焦距和二倍焦距焦距之间成倒立缩小的实像。根据凸透镜成实像时，物远像近像变小，可知，要让像变小，她应采取将照相机离天安门城楼远一些，镜头往里缩一些。
故选B。
13．小西在做“探究凸透镜成像的规律”实验。
(1)将蜡烛、凸透镜、光屏依次摆放在光具座上，点燃蜡烛，为了在光屏中央承接像，需要调整烛焰、透镜和光屏三者中心在___________。
(2)实验所用凸透镜焦距为，如图所示，光屏上已成清晰的像（未画出），则光屏上的像是倒立、___________的实像。
(3)当蜡烛逐渐靠近凸透镜，应将光屏___________（选填“靠近”或“远离”）凸透镜，才能再次承接到清晰的像。
(4)当光屏上出现清晰的像时，小明不小心用手指尖遮挡住了凸透镜的一部分，这时光屏上___________（选填“仍能”或“不能”）成烛焰完整的像。
【答案】(1)同一高度(2)缩小(3)远离(4)仍能
【详解】（1）为了使像成在光屏的中央，在实验时，将蜡烛、凸透镜、光屏依次摆放在光具座上，点燃蜡烛，调整烛焰、透镜和光屏三者的中心在同一高度。
（2）凸透镜焦距为，由图可知，此时物距
根据凸透镜成像规律可知，此时光屏上承接到清晰的倒立、缩小的实像。
（3）根据“凸透镜成实像时，物近像远像变大”可知，当蜡烛逐渐靠近凸透镜，像将远离光屏，且像变大，所以应将光屏远离凸透镜，才能再次承接到清晰的像。
（4）不小心用手指尖遮挡住了凸透镜的一部分，由于凸透镜的其他部分仍能会聚光线而成像，所以这时光屏上仍能成烛焰完整的像，只是此时像比手指尖遮挡住前的像要暗一些。
14．在探究凸透镜成像规律时，利用太阳光测量凸透镜的焦距，我们需要将凸透镜______太阳光，白纸应与凸透镜平行，来回移动透镜，找到______的光斑。组装并调节实验器材，使烛焰和光屏的中央位于凸透镜的______上，目的是使像成在光屏的中央。如图示，像成在了光屏的中央，此装置______（有/没有）按照要求调节。
【答案】 正对 最小最亮 主光轴 没有
【详解】[1][2]测量凸透镜的焦距时为了使光平行于主光轴，要让凸透镜正对太阳光，白纸应与凸透镜平行，来回移动透镜，找到最小最亮的光斑，即是凸透镜的焦点；
[3]为了使像呈现在光屏的中央，组装时应调节实验器材，使烛焰和光屏的中央位于凸透镜的主光轴上；
[4]由图可知，烛焰的中心、光屏的中心和凸透镜的中心不在同一高度上，所以此装置没有按照要求调节。
15．在探究凸透镜成像规律的实验中，将蜡烛、凸透镜和光屏调到如图所示的位置，此时烛焰在光屏上恰好能成一个清晰的像（未画出），下列说法错误的是（ ）
A．仅移动凸透镜，在光屏上无法再次成清晰的像
B．将蜡烛向上移动1cm，像向下移动的距离小于1cm
C．将蜡烛向左移动10cm，若要在光屏上再次呈现清晰的像，应将光屏向右移动
D．换用焦距为20cm的凸透镜，仅向左移动凸透镜，不能得到清晰的像
【答案】AC
【详解】
A．由图可知，此时烛焰在光屏上恰好能成一个清晰的像，若仅移动凸透镜，根据在光的折射中，光路是可逆的可知，在光屏上能再次成清晰的像，故A错误，符合题意；
B．由图可知，此时物距大于像距，根据凸透镜成实像时，物距大于像距，成倒立、缩小的实像；物体向上移动1cm，则像会向下移动，移动距离要小于1cm，故B正确，不符合题意；
C．将蜡烛向左移动10cm，此时物距增大，根据凸透镜成实像时，物远像近像变小可知，若要在光屏上再次呈现清晰的像，应将光屏向左移动，故C错误，符合题意；
D．当凸透镜成放大实像时，2f>物距>f，像距>2f，因此物像距离>4f。当凸透镜成缩小实像时，物距>2f，2f>像距>f，同样地，物像距离>4f。特殊情况是当物距等于2f时，此时成倒立等大的实像，像距也等于2f，因此物像距离恰好为4f。综上所述，无论是放大还是缩小的实像，或者是等大的实像，物像之间的距离都会大于或等于4f。由图可知，蜡烛和光屏之间的距离为45cm，若换用焦距为20cm的凸透镜，此时蜡烛和光屏之间的距离小于4f，根据凸透镜成实像时，可知，仅向左移动凸透镜，不能得到清晰的像，故D正确，不符合题意。
故选AC。
16．一支蜡烛位于透镜前，调节好透镜和光屏位置后，在光屏上呈现缩小、倒立的像；若保持凸透镜位置不动，将蜡烛和光屏的位置对调一下，则在光屏上（ ）
A．无法成像B．呈现放大、正立的像
C．呈现放大、倒立的像D．呈现缩小、倒立的像
【答案】C
【详解】当蜡烛在透镜前成缩小、倒立的像时，根据凸透镜成像规律，此时物距大于2倍焦距，像距在1倍焦距和2倍焦距之间。若保持凸透镜位置不动，将蜡烛和光屏的位置对调，此时新的物距为原来的像距（在1倍焦距和2倍焦距之间），新的像距为原来的物距（大于2倍焦距）。根据光路可逆原理和凸透镜成像规律，此时光屏上会呈现放大、倒立的像。故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
17．假期到了，公园里游人如织，其中三位游客在同一地点，分别用不同型号的A、B、C相机，分别对着同一个亭子各拍的照片如图甲、乙、丙所示。拍照时景物到照相机的距离_______（填：“大于”、“小于”或“等于”）照相机二倍焦距；A、B、C相机的镜头焦距大小关系是_____________（用fA、fB、fC表示）。
【答案】 大于 fA>fB>fC
【详解】[1]照相机的成像原理是：当物距（景物到照相机的距离）大于二倍焦距时，凸透镜成倒立、缩小的实像。所以拍照时景物到照相机的距离大于照相机二倍焦距。
[2]在物距相同的情况下（三位游客在同一地点拍同一个亭子，物距相同），根据凸透镜成像规律，在物距相同时，焦距越大，像距越大，成像也越大。观察甲、乙、丙三图，甲图中亭子的像最大，丙图中亭子的像最小，所以fA＞fB＞fC。
18．在研究凸透镜成像规律时，将焦距为15cm的凸透镜和点燃的蜡烛固定在光具座上（如图所示），在光屏上得到了烛焰清晰的像（图中光屏未画出）。下列说法正确的是（ ）
A．光屏上所成的是倒立、等大的实像B．光屏上所成的是倒立、缩小的实像
C．光屏上所成的是倒立、放大的实像D．光屏一定位于60cm~70cm刻度之间
【答案】A
【详解】由于凸透镜的焦距f=15cm，物距u=50.0cm-20.0cm=30.0cm=2f，在光屏上所成的是倒立、等大的实像，此时光屏在80cm刻度处，故A正确，BCD错误。
故选A。
19．小明在做“探究凸透镜成像规律”的实验时，多次改变物距并移动光屏得到清晰的像，其中某两次实验情景如图甲、乙所示（像未画出），根据多组数据，画出了像距和物距的关系图像，如图丙所示．下列说法正确的是（ ）
A．该透镜焦距为20cm
B．图甲中，光屏上成倒立放大的像，符合照相机的成像原理
C．图甲中，保持透镜位置不变，将蜡烛和光屏互换位置，此时透镜的成像原理符合投影仪的原理
D．图乙中，在贴近凸透镜左侧放置近视镜片，将光屏或蜡烛适当左移可再次在光屏上成清晰的像
【答案】C
【详解】A．由丙图可知，当物距为20cm时，像距也为20cm，此时物体成倒立、等大的实像，根据凸透镜成像规律，物距等于2倍焦距时成等大的实像，所以2f=20cm，即焦距f=10cm，故A错误；
B．图甲中，物距大于像距，根据凸透镜成像规律，此时物体成倒立、缩小的实像，符合照相机的成像原理，故B错误；
C．图甲中，保持透镜位置不变，将蜡烛和光屏互换位置，根据光路可逆原理，此时物距小于像距，物体成倒立、放大的实像，这符合投影仪的成像原理，故C正确；
D．近视镜片是凹透镜，凹透镜对光线有发散作用，在贴近凸透镜左侧放置近视镜片后，像会成在光屏的后方，所以需要将光屏适当右移才能再次在光屏上成清晰的像，故D错误。
故选C。
20．某同学利用焦距为f的凸透镜做了三次实验，透镜、蜡烛、光屏所在位置以及光屏上得到的清晰像的情况如图所示。
(1)由图所示的实验现象可知：随着物距不断变小，像距和像的大小的变化情况是 ___________ 。
(2)在图乙所示的实验中，只将凸透镜换为焦距为f2的凸透镜（f2