专题02光现象、透镜和物体运动实验专题训练(原卷版+解析)

专题02光现象、透镜和物体运动实验专题训练（原卷版）TOC\o"1-3"\h\u【实验1探究小孔成像特点】 1【实验2探究光反射时的规律】 2【实验3探究平面镜成像的特点】 4【实验4探究光折射的特点】 8【实验5探究凸透镜成像的规律】 10【实验6探究近视眼的成因与矫正办法】 12【实验7探究用刻度尺测量长度】 14【实验8探究长度测量的特殊方法】 16【实验9实验测量物体运动的平均速度】 16【实验1探究小孔成像特点】 1．（2022秋•惠阳区校级月考）某兴趣小组在空易拉罐底部中央戳个小圆孔，将顶部剪去后，蒙上塑料薄膜，制作成简易针孔照相机，如图（a）所示。（1）将其水平放置，在左侧固定一只与小孔等高的小灯泡，灯泡发光时，可在塑料薄膜上看到灯丝（选填“倒立”或“正立”）的（选填“实”或“虚”）像。（2）若将易拉罐做成可左右伸缩的结构，如图（b）所示，保持圆孔到灯泡的距离不变，将薄膜所在处向小孔右方拉伸，拉伸过程中，塑料薄膜上所成的像将（选填“变大”“变小”或“不变”）。若只将圆孔改为三角形小孔，则像的形状（选填“改变”或“不变”）。2．（2022秋•电白区校级期中）某兴趣小组在学习完小孔成像的知识后，利用一个空易拉罐，在其底部中央戳个小圆孔，将顶部剪去，然后蒙上一层塑料薄膜，制作成一个简易针孔照相机。如图所示，将简易针孔照相机水平放置，在其左侧固定一支点燃的蜡烛，可在塑料薄膜上看到烛焰的像。（1）简易针孔照相机的成像原理是。（2）在塑料薄膜上看到的是烛焰（选填“正立”或“倒立”）的像。（3）若将小圆孔换成很小的“△”形的孔对准太阳，则塑料薄膜上的像是。A.“△”形B.“▽”形C.方形D.圆形3．（2022秋•海门市期末）小明做了个小实验，如图所示，用钉子在易拉罐底部的中央敲一个小孔，将易拉罐的顶部剪去后，蒙上一层塑料薄膜，制成一个针孔照相机。将点燃的蜡烛置于小孔前的适当位置，观察并研究小孔成像的特点：（1）蜡烛在塑料薄膜上所成的像是（选填“实像”或“虚像”）；其成像原理是；（2）将蜡烛在孔前绕顺时针旋转，则它在塑料薄膜上所成的像是（选填“顺”或“逆”）时针旋转的；如果底部小孔是三角形，则半透明纸上看到的像是。A.三角形光斑B.圆形光斑C.蜡烛的正立像D.蜡烛的倒立像【实验2探究光反射时的规律】 4．学习小组的同学用如图装置探究“光的反射规律”，请在空格中填写适当的内容。实验器材：两块白纸板、量角器、激光笔、。实验过程：（1）让光斜射到O点，经过的反射，沿OB射出，用笔记录入射光线AO和反射光线OB的径迹，用分别测量入射角和反射角，并把测量数据计入表格。（2）多次改变入射光线AO与ON的夹角。（3）若将纸板F向后或向前折，则在纸板F上将（选填“能”或“不能”）看到反射光线。（4）完成数据表格：实验次数入射角i/°反射角r/°130250370实验结论：在反射现象中，、、法线在；反射光线、入射光线分居法线；反射角入射角。5．（2023•叶县模拟）如图是小龙探究光的反射定律的实验装置。（1）图甲中，小龙实验时显示的入射角的大小为。（2）如图乙，小龙将纸板B沿KQ剪开，把纸板B的上半部分向后折。实验时在纸板上观察到现象：，表明反射光线、入射光线和法线都在同一平面内。（3）对比图丙和图甲，你得出的结论是：在光的反射现象中，光路是的。（4）为了使实验结论更具有普遍性，小龙应该采取的方法：多次改变的大小进行实验。6．（2023秋•南关区校级月考）小明利用如图器材探究光的反射规律。（1）把一个平面镜放在水平桌面上，再把一张硬纸板立在平面镜上；（2）使一束光贴着纸板沿CO方向射到O点，光线沿着OD方向射出。发现在纸板前从不同方向都可以看到纸板上入射光和反射光的传播路径，这是因为光在纸板上发生了反射；实验次数1234∠i30°40°50°60°∠r30°40°50°60°（3）用笔在硬纸板上标记出入射光和反射光的位置。改变入射光的角度，发现当入射光靠近法线时，反射光平面镜；（4）取下纸板。用量角器测量出入射角和反射角的大小，并记录于表中。分析数据可知，反射角入射角；（5）将硬纸板右半部分沿ON向前或向后折，在右侧纸板上（填“能”或“不能”）看到反射光。这个现象说明反射光线、入射光线和法线；（6）如图乙所示，在图中画出光线AO从空气斜射向水中时反射光线和折射光线的大致位置。7．（2023•漳州模拟）在“探究光的反射规律”实验中，如图所示，将粗糙的白色纸板竖直立在水平放置的平面镜上，纸板由E、F两部分组成。（1）实验时从纸板前不同位置都能看到入射光线，这是因为光在纸板上发生了反射；（2）如图所示，此时入射角为度；（3）为了探究反射角与入射角大小的关系，应进行的操作是；A.改变入射角的大小B.改变纸板与平面镜之间的夹角（4）让另一束光沿BO入射，反射光沿OA射出，该实验现象说明；（5）把纸板略向前倾斜，纸板上线ON在平面镜中所成像的大小将，成的像是正立像。【实验3探究平面镜成像的特点】 8．（2023•海南）小海用如图所示的实验装置探究平面镜成像特点。（1）以下是小海设计的实验方案，请帮他把设计理由填写完整。①将一张白纸平铺在桌面上，玻璃板竖直放置在纸上。将蜡烛A点燃后竖立在玻璃板前面，透过玻璃板观察其另一侧的像。用玻璃板替代平面镜是便于观察像的；②将与A完全相同、未点燃的蜡烛B放到玻璃板后面与像重合，比较像与蜡烛的大小关系。这里采用的探究方法是（选填“等效替代法”或“控制变量法”）；③在白纸上描出蜡烛A、B和玻璃板的位置，用刻度尺量出蜡烛A、B到玻璃板的距离。（2）实验中，蜡烛A靠近玻璃板时，蜡烛B需玻璃板（选填“靠近”或“远离”），才能与像重合。（3）实验证明，平面镜成像的特点：（写出一点即可）。9．（2023春•鼓楼区校级期中）如图所示，在探究“平面镜成像的特点”实验中，桌面上已给出的器材有：带支架的玻璃板一块，完全相同的蜡烛两个，白纸一张，铅笔一支，火柴一盒。（1）实验室提供四块玻璃板供选择，为了保证实验效果，应选择玻璃板。A.较薄茶色B.较厚茶色C.较薄无色D.较厚无色（2）实验中，改变蜡烛A到镜面的距离，移动镜后的蜡烛B，发现B总能与A的像完全重合，说明平面镜成像的大小与物体到镜面的距离（选填“有关”或“无关”）。过了一段时间，蜡烛A变短，则A的像和原来比将。（3）如图乙所示，将玻璃板与水平桌面成45°角固定在水平桌面上，让蜡烛A沿着桌面向右做直线运动，则蜡烛A在玻璃板后的像运动（选填“水平向右”、“水平向左”、“竖直向上”或“竖直向下”）。（4）为确定像的虚实，需在蜡烛B位置放一个光屏，并在图丙中的处观察光屏上是否有像（选填“①”、“②”、“③”或“④”），从现象可知平面镜成的是像。10．（2023•中山市校级模拟）在“探究平面镜成像的特点”实验中。（1）小明实验时用半透明玻璃板作为成像器材，目的是；（2）选择两只大小外形完全相同的蜡烛是为了；（3）将蜡烛放在方格纸上如图所示位置，其像的位置最靠近（选填：“A”、“B”、“C”或“D”）处，若在像的位置放一光屏，则屏上（选填：“能”或“不能”）承接到像；（4）若用不透明的纸遮挡玻璃板的左半部分，小明通过玻璃板的右半部分观察到蜡烛的像（选填序号：A．完整，大小不变B．变为原来的一半C．变暗）；（5）根据实验的经验可知，如果白天在较暗的室内照镜子，为了更清楚看到自己的面容，人应该让（选填：“镜子”、“脸”或“镜子和脸都”）朝向窗户；（6）因为蜡烛燃烧会变短，小强改用两块相同的圆柱体铜块代替蜡烛。利用圆柱体做实验，除了亮度比蜡烛暗之外，另一个缺点是。11．（2023•中山市模拟）如图1所示，小明同学在探究“平面镜成像特点”实验中，步骤如下：把一支点燃的蜡烛A放在玻璃板前面，再拿一只完全相同的蜡烛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。​（1）用玻璃板代替平面镜的原因是便于；实验中蜡烛B（选填“需要”或“不需要”）点燃；（2）实验中若移开蜡烛B，将光屏放在像的位置，不透过玻璃板，直接观察光屏，看不到蜡烛A的像，说明平面镜成的是（选填“虚像”或“实像”）；（3）如果将玻璃板竖直向上移动一段距离，观察到蜡烛A的像（选填序号）。A．向上移动B．向下移动C．不动（4）小明为了更好地研究像与物的位置关系，采用了彩色LED光源进行实验，你认为图2中字母形状的光源，最好的是（选填字母）。（5）小明看到自己的手表与同桌的手表相同，于是突发奇想将两块手表替代蜡烛A、B，正立于玻璃板两侧（如图3所示），此时A手表指针指在9点整，那么B手表的指针应调至点才能与A手表指针的像完全重合。12．（2023•吉安模拟）将一只打火机放在纸后压在平面镜上，眼睛贴近镜子却能看到纸后面的打火机，非常神奇，如图1甲所示。为此，小明进行了如下实验，探究平面镜成像的特点。【实验过程】（1）实验时应选（选填“较厚”或“较薄”）的玻璃板代替平面镜，并将玻璃板立在桌面上。（2）如图1乙所示，在玻璃板前放置点燃的蜡烛A、将与蜡烛A完全相同的蜡烛B放在玻璃板后并移动，直至蜡烛B与蜡烛A在玻璃板后的像完全重合，此时蜡烛B好像也被点燃了，由此可得结论：平面镜成像时，。（3）为了探究平面镜成像的虚实情况，将一张白纸放在的位置，并在玻璃板（选填“前”或“后”）观察白纸上是否有A的像。【分析数据得出结论】改变蜡烛A的位置，重复实验，分别用直尺测出A和B到玻璃板的距离，记录在下表中。序号123A到玻璃板的距离/cm4.006.009.00B到玻璃板的距离/cm4.006.009.00分析表中数据，可以得出结论：平面镜成像时。【拓展实验】小明用纸板挡住玻璃板一部分，让小丽从侧面观察玻璃板，如图2甲所示，发现通过玻璃板能看到被纸板挡住的蜡烛。经过讨论，他们以作图的方式得到了解答，请你在图2乙中作出小丽眼睛看到蜡烛A的光路。【实验4探究光折射的特点】 13．（2022秋•西和县期末）为了研究光从空气斜射入各种透明介质时折射角的大小与哪些因素有关，小华同学利用激光笔、玻璃、水、量角器等进行实验探究。他先让光从空气斜射入水中，分别测出入射角和折射角的大小，记录在表一中。然后他又让光从空气斜射入玻璃中，重复上述实验，将数据记录在表二中。表一光从空气斜射入水实验序号入射角折射角130°22°245°32°360°41°表二光从空气斜射入玻璃实验序号入射角折射角430°19°545°28°660°35°（1）分析比较实验序号1或2或3或4或5或6中的数据可知：当光从空气斜射入其他透明介质时，。（2）分析比较实验序号1与2与3或4与5与6中的数据可知：。（3）分析比较实验序号中的数据可知：当光从空气中以相同入射角斜射入不同介质中时，折射角不同。（4）从上述实验分析，可得出的初步结论是：光从空气斜射入各种透明介质时折射角的大小与和有关。（5）在上述实验研究中所用到的科学方法叫，物理学家在研究摆的摆动快慢的过程中也主要用到了这个科学方法。14．（2023•合肥二模）小明用如图所示装置将一细光束从水中斜射到空气中，用于探究光的折射规律，实验测得的数据如下表。入射角/°01020304048.650折射角/°013.427.041.758.790（1）分析实验数据可知：当入射角增大时，折射角增大，且折射角（选填“小于”、“等于”或“大于”）入射角；（2）当入射角增大到48.6°时，折射角会达到90°。若继续增大入射角，将会发现折射光线消失，而只存在反射光线，这种现象称为全反射现象。根据实验分析，小明思考如果将一细光束从空气斜射到水中时，（选填“可能”或“不可能”）发生全反射现象。15．（2023•绵阳模拟）图甲是学习光的折射的实验情景，图乙是某实验的示意图。（1）实验前，点燃固定在盒盖下方的蚊香，盖上盒盖，可清晰观察到如图乙的光路，在塑料盒的右侧面上可看到一个亮点（如图乙B点）。向塑料盒中逐渐加入掺有少量牛奶的水，达到一定高度后会观察到在右侧面原来亮点B的上方出现一个亮点C，还有一个在原来亮点的下方D处。保持入射光不动，继续加水，会看到这两个亮点移动的方向是（填序号），折射角大小（选填“增大”“不变”或“减小”）。A.两个亮点都向上B.两个亮点都向下C.上面的亮点向上，下面的亮点向下D.上面的亮点向下，下面的亮点向上（2）如图丙，一束激光与水平方向成45°角斜射到空水槽底部O点，形成一个光斑。若向其中加水，水位上升的速度为v，则水槽底部光斑移动的速度v（选填“大于”“等于”或“小于”）。16．（2023•临沧一模）同学们在实验室探究光的反射和折射。（1）在进行如图甲所示的实验中，为了显示光路，可采取的操作是。（2）在探究光的折射实验时，如图乙所示，光从空气中射入水中时的折射光线应该是（选填“OB”或“OC”）。（3）实验中，同学们将光沿不同角度从空气中射向水面，测得的数据如表中所示。为了验证在光的折射现象中，光路可逆，则应该进行的操作是：，当出现的现象时，可以初步证明结论。入射角0°15°32°45°60°折射角0°11°23°32°40°【实验5探究凸透镜成像的规律】 17．（2023•信州区校级一模）小明在做“探究凸透镜成像规律”时，所用的器材有：带刻度尺的光具座、凸透镜、光屏、蜡烛和火柴等。（1）实验前，小明调节、凸透镜、光屏的中心在同一高度。（2）如图甲所示，将一束平行光正对凸透镜照射，光屏上出现一个的光斑时停止移动光屏，可测出凸透镜的焦距是cm。（3）小明在某次实验中，将蜡烛、凸透镜、光屏放在光具座上如图乙所示的位置，光屏上呈现清晰的像，此像是倒立放大的（填“实像”或“虚像”）。（4）保持蜡烛位置不变，移动凸透镜至如图丙所示位置，无论怎样移动光屏都在光屏上看不到烛焰的像，则人眼在图中（填“A”或“B”）处能观察到烛焰的像。（5）小明将图乙中的透镜换成焦距f＝5cm的凸透镜，光屏上烛焰的像变模糊。将烛焰向（填“左”或“右”）移动适当距离，光屏上重新出现烛焰清晰的像；若不移动蜡烛，在蜡烛和凸透镜之间放置一个度数适当的（填“近视”或“远视”）眼睛的镜片，光屏上也会重新出现烛焰清晰的像。18．（2023•浠水县校级二模）如图所示，小明同学用焦距为10cm的凸透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验：（1）实验过程中，当烛焰、凸透镜与光屏的位置关系如图甲所示时，在光屏上可观察到一个清晰的、的实像。利用此时凸透镜成像的特点制成的光学仪器是（选填“照相机”、“放大镜”或“投影仪”）；（2）若保持凸透镜的位置不变，将烛焰向远离凸透镜的方向移动适当距离，则应将光屏向（选填“远离”或“靠近”）透镜方向移动适当距离，光屏上才能再次呈现清晰的像，和实验步骤（1）相比，像的大小将变（选填“大”或“小”）；（3）若保持实验步骤（1）的凸透镜位置不变，将烛焰移至18cm刻度线处，则（选填“能”或“不能”）在光屏上观察到烛焰的像，若通过凸透镜能观察到烛焰的像，将是图乙中1、4的（选填像的数字符号）；（4）在生活中我们知道，物体离照相机的镜头比较远，成缩小的实像，物体离投影仪的镜头比较近，成放大的实像，物体离放大镜更近一些，成放大、正立的虚像。请你据此提出一个探究的问题。19．（2023春•谷城县校级期中）如图所示是在“探究凸透镜的成像规律”实验中的情景，一束平行于凸透镜主光轴的光线经过凸透镜后，在光屏上形成了一个最小、最亮的光斑。请完成下列问题。（1）由图中数据可知该凸透镜的焦距是cm。（2）调整后，把烛焰放在距凸透镜16cm处时，在凸透镜另一侧前后移动光屏，会在光屏上得到一个倒立、的实像（填写像的性质），（填光学仪器）就是利用这一成像规律工作的。（3）若把一近视眼镜放在蜡烛和凸透镜之间，发现光屏上的像不清晰了，要想得到清晰的像，应该向移动蜡烛。（选填“左”或“右”）20．（2022秋•朝阳区校级期末）同学们选取不同焦距的凸透镜，探究“凸透镜成像的规律”。（1）安装并调节烛焰、透镜、光屏，使他们三者的中心大致在；（2）小光同学选取焦距为f1＝10cm的凸透镜，当蜡烛放在图甲位置，调节光屏，可在光屏上得到一个倒立、的像，生活中（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）就是利用此成像原理工作的；（3）在图甲实验的基础上，更换焦距为f2＝5cm的凸透镜，为在光屏上得到清晰的像，光屏应向（选填“左”或“右”）侧移动；（4）小明同学发现，在（3）的基础上，不移动光屏，将自己的眼镜放到凸透镜前，如图乙，光屏上也能呈现清晰的像，说明该眼镜对光有作用。21．（2023•武汉模拟）小明同学利用如图所示的装置做“探究凸透镜成像规律”的实验，凸透镜固定在光具座50cm刻度处不变。（1）当他将三个元件移动到如图甲所示的位置时，光屏上恰好出现了烛焰清晰的像，利用该成像规律制成的光学仪器是（选填“放大镜”“投影仪”或“照相机”）。此时保持蜡烛和光屏不动，将凸透镜移动到cm刻度处时，仍能在光屏上成清晰的像；（2）凸透镜成像利用了光的折射，生活中存在由于光的折射而产生“错觉”的现象，如游泳池中的水看起来变浅了，所以不能贸然下水，以免发生危险。如图乙所示，人眼在B点看到水中A点的像在A'点处，请完成人眼在B点看到A点的像的光路图。22．（2023春•桥西区期末）如图所示，在探究“凸透镜成像规律”的实验中，依次将点燃的蜡烛、凸透镜、光屏放在光具座上。（1）实验前，调节烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在；（2）当蜡烛、凸透镜、光屏在如图所示位置时，光屏上刚好看到烛焰清晰的像，则凸透镜的焦距范围是（用不等式表示），生活中的（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）应用了这个成像规律；（3）保持凸透镜的位置不变，把蜡烛移到45cm刻度处，无论怎样移动光屏，光屏上始终承接不到像。保持物距不变，小明观察到像的方法是；（4）实验中，观察光屏上像的特点时，小明不小心用手指遮挡住了凸透镜的上半部分，此时光屏上烛焰的像是（选填“完整”或“不完整”）的。【实验6探究近视眼的成因与矫正办法】 23．（2023•塔城市三模）小涛同学利用带水透镜的光具座研究近视眼和远视眼的矫正原理。（1）如图所示，烛焰的像清晰地呈现在光屏上，光屏相当于人眼中的（选填“晶状体”或“视网膜”）。（2）如果给水透镜注水，光屏上的像变得模糊。若在水透镜前加一个合适的（选填“凸”或“凹”）透镜，光屏上的像会变得清晰，这就是（选填“近视”或“远视”）眼的矫正原理。24．（2023•惠安县模拟）如图1是人眼的视物原理图，晶状体和视网膜的距离相当于“眼轴”的长度。用如图2的实验装置模拟人眼的成像过程。其中凸透镜模拟晶状体，光屏模拟视网膜。（1）将蜡烛、凸透镜和光屏放在如图2位置，恰好能在光屏上成清晰的像。此时，光屏上是倒立、的实像。生活中成像特点与此一样的光学设备是。（2）图2蜡烛向凸透镜靠近的过程中，光屏上的像将变得模糊。此时，应将光屏向移动才能承接到清晰的像。（3）正常眼睛的晶状体具有较强的自动“调焦”能力，当看远处物体时，晶状体的焦距变，使像能清晰地成在视网膜上。（4）已知近视眼在看远处物体时像成在视网膜之前。日常用眼导致近视有两个重要原因，一是长时间在低照度环境下用眼，眼睛睫状肌容易疲劳，导致晶状体的“调焦”能力下降；二是长时间的近距离看书或电子产品，视网膜为承接到清晰在像会发生微小的偏移，导致“眼轴”长度发生改变。结合凸透镜成像实验分析以上两个近视原因得出：近视发生后，晶状体的焦距相对变，“眼轴”长度变。25．（2023•襄城区模拟）为了探究近视眼的矫正过程，乐乐组装如图甲所示的实验装置，其中“F”字样的光源代替可视物体，光屏模拟视网膜。（1）选用图乙中2号凸透镜模拟晶状体，打开“F”光源，调节各个元件的位置，直到光屏上呈现的清晰像，正常眼睛的视物模型便组装完成。（2）模拟近视眼视物情况时，可以选择图乙中的号透镜替代2号透镜安装在光具座上后，光屏上的像变模糊；（3）用如图丙所示的水透镜模拟近视眼矫正视力。应将水透镜置于光具座上的（选填“A”、“B”或“C”）点，缓慢调节水透镜中的水量，当水透镜形成焦距合适的透镜时，光屏上呈现清晰的像，近视眼的成像情况得到改善；（4）更换焦距更小的凸透镜模拟近视程度更严重的眼睛晶状体，为了改善视网膜上的成像情况，实验时需要用注射器（选填“抽取”或“注入”）适量水。【实验7探究用刻度尺测量长度】26．（2023•苏州模拟）有甲、乙、丙、丁、戊五位同学测同一支钢笔的长度，测得的结果分别是12.82cm、12.83cm、12.8cm、14.82cm、12.80cm。（1）各位同学测量结果都有一定的差异，是因为测量时存在，这个是（选填“可以”或“不可以”）消除的；（2）其中测量结果显示明显错误操作的是同学，这个是（选填“可以”或“不可以”）避免的；（3）如果丙同学测量的结果是正确的，结果不同的原因是因为刻度尺的不同；（4）如果丙同学所用刻度尺的分度值也是1mm，则他记录的结果是（选填“正确”或“错误”）的，其原因是；（5）用分度值为1mm的刻度尺，测得钢笔的长度应该是cm。27．（2023秋•前郭县月考）如图所示。​（1）在测物体的长度时，两种读数方式中正确的是图，刻度尺的分度值是，铅笔的长度应为cm；（2）用刻度尺测物理课本的长度需要多次测量，多次测量的目的是取平均值减小。若用毫米刻度尺测量，四次读数分别为26.04cm、26.00cm、26.02cm、26.42cm。其中错误的数据是cm，该物理课本的长度应为cm。【实验8探究长度测量的特殊方法】 28．（2022秋•惠济区校级月考）在进行长度的测量时：（1）有甲、乙、丙、丁、戊五位同学选用同一把刻度尺测同一支钢笔的长度，测得的结果分别是12.82cm、12.83cm、12.8cm、14.82cm、12.80cm。则钢笔的长度应该记录为mm。（2）同学小杰尝试一些特殊的测量方法，如图1、图2所示。①图1中圆的直径是厘米。②一条纸带厚薄均匀，他把纸带紧密地环绕在圆柱形铅笔上，如图2所示，纸带环绕了n圈，则纸带厚度是（用D1、D2和n的表达式表示）。如在实验时纸带没有紧密地环绕在铅笔上，会使测量值（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。29．（2023秋•合肥月考）小丽欲测量一根长为L的细铜丝的直径，她的实验步骤如下：A．将细铜丝拉直，用刻度尺测出细铜丝的长度L1；B．用刻度尺测出圆铅笔杆上铜丝绕圈总长度L2C．用铜丝的长度除以铜丝的圈数n，即得细铜丝的直径dD．将细铜丝紧密排绕在圆铅笔杆上E．数出排绕在圆铅笔杆上的细铜丝的圈数n（1）以上步骤中，没有必要的步骤是：，错误的步骤是：，将错误的步骤改为：。（2）实验步骤的合理顺序应是。（3）某同学共测三次，而每次都将铜丝重新绕过，并放在刻度尺上不同部位读数，结果三次读数都不同，产生误差的原因有哪些。A．铜丝本身粗细不均匀B．读数时由于粗心，小数点记错位置C．刻度尺本身刻度不均匀D．每次排绕的松紧程度不相同30．（2022秋•涡阳县校级月考）小洋同学欲用密绕法测量一根长为L的细铜丝的直径，他的实验步骤如下：A．将细铜丝拉直，用刻度尺测出细铜丝的长度LB．用刻度尺测出圆铅笔杆上铜丝绕成线圈的总长度L'C．用公式，即得细铜丝的直径dD．将细铜丝紧密排绕在圆铅笔杆上E．数出排绕在圆铅笔杆上的细铜丝线圈的圈数n（1）请把步骤C补充完整；（2）进行该实验所必须的步骤合理顺序应是；（3）某同学采用如图所示的方法测定细铜丝的直径，已知细铜丝在圆铅笔杆上缠绕的匝数是30圈，则细铜丝的直径是mm（保留一位小数）。【实验9实验测量物体运动的平均速度】 31．（2023春•上党区校级期中）小明用每隔相等时间曝光一次的相机，拍得纸锤自由下落的照片，如图所示。这种相机说明书上写着：“相机每秒曝光2次，像成在同一底片上。”（1）实验中所用刻度尺的分度值是cm。（2）若将纸锥从A位置到B位置所用的时间记为tAB，速度记为vAB；从B位置到C位置所用的时间记为tBC，速度记为vBC，则tABtBC。vABvBC（均填“＞”“＜”或“＝”）。（3）从A到D，纸锥下落过程中，速度的变化情况是。（4）纸锥从E到F运动的路程是cm，纸锥下落的速度是m/s。32．（2023•格尔木市一模）小明在“测小车的平均速度”的实验中，设计了如图的实验装置：小车从带刻度（分度值为1mm）的斜面顶端由静止下滑。（1）该实验是根据公式进行测量的。（2）实验中为了方便计时，应使斜面坡度较（填“大、小”）。（3）实验前必须学会熟练使用电子表，如果让小车过了A点后才开始计时，则会使所测AC段的平均速度vAC偏（填“大、小”）。33．（2023•苏州模拟）在如图所示的斜面上测量小车运动的平均速度。让小车从斜面的A点由静止开始下滑，分别测出小车到达B点和C点的时间，即可测出不同阶段的平均速度。（1）如图，小车通过AB段的路程为cm，如果测得时间tAB＝16s，则AB段的平均速度vAB＝cm/s。（2）在测量小车到达B点的时间时，如果小车过了B点才停止计时，测出的AB段的平均速度vAB会偏（选填“大”或“小”）。（3）实验测出小车在AB段的平均速度比AC段（选填“大”或“小”）。（4）从A点运动到C点，小车做的是直线运动（选填“匀速”或“变速”）；下列选项中，能说明小球在斜面上运动情况的图像是。A.B.C.D.34．（2023秋•顺河区校级月考）如图是测小车的平均速度的实验。图中是小车到达A、B、C三处电子手表显示的时刻。（1）该实验的原理是；（2）为了方便计时，应使斜面的坡度较（填“大”或“小”）；（3）据图中信息，sAB＝cm，tBC＝s，vAC＝m/s，vAB＝m/s，下面四幅图象中能够反映小车运动情况的是；（4）如果让小车过了A点才开始计时，则会使测到的AC段速度偏（填“大”或“小”）；（5）根据你的实验，你认为小车由静止释放，小车通过上半程的平均速度（填“大于”“等于”或“小于”）小车通过下半程的平均速度；（6）为了测量小车运动过程中下半程的平均速度，某同学让小车从B点由静止释放，测出小车到达C点的时间，从而计算出小车运动过程中下半程的平均速度。他的做法正确吗？（填“正确”或“不正确”），理由是。35．（2022秋•陕州区期末）小明同学用如图的装置研究小车在斜面上的运动。他将小车从坡顶A处静止释放，用秒表测出小车从A滑到中点B处的所用时间t1＝1.8s，滑到坡底C处的所用时间t2＝2.6s。（1）实验中测量平均速度的原理是；（2）根据小明的实验数据，下半程的平均速度vBC＝m/s，vBC（选填“＞”“＝”或“＜”）全程的平均速度vAC。（3）若在测量前半程AB段平均速度时，小车过了B点才停止计时，测得的平均速度vAB会偏（选填“大”或“小”）；（4）实验结果总有误差存在，下列有关误差的说法中，正确的是。A．多次测量取平均值可以消除误差B．误差是不遵守仪器的使用规则产生的C．只要认真测量，就可以避免误差D．选用精密仪器测量可以减小误差

专题02光现象、透镜和物体运动实验专题训练（解析版）TOC\o"1-3"\h\u【实验1探究小孔成像特点】 1【实验2探究光反射时的规律】 3【实验3探究平面镜成像的特点】 8【实验4探究光折射的特点】 15【实验5探究凸透镜成像的规律】 20【实验6探究近视眼的成因与矫正办法】 26【实验7探究用刻度尺测量长度】 29【实验8探究长度测量的特殊方法】 30【实验9实验测量物体运动的平均速度】 34【实验1探究小孔成像特点】 1．（2022秋•惠阳区校级月考）某兴趣小组在空易拉罐底部中央戳个小圆孔，将顶部剪去后，蒙上塑料薄膜，制作成简易针孔照相机，如图（a）所示。（1）将其水平放置，在左侧固定一只与小孔等高的小灯泡，灯泡发光时，可在塑料薄膜上看到灯丝倒立（选填“倒立”或“正立”）的实（选填“实”或“虚”）像。（2）若将易拉罐做成可左右伸缩的结构，如图（b）所示，保持圆孔到灯泡的距离不变，将薄膜所在处向小孔右方拉伸，拉伸过程中，塑料薄膜上所成的像将变大（选填“变大”“变小”或“不变”）。若只将圆孔改为三角形小孔，则像的形状不变（选填“改变”或“不变”）。【答案】（1）倒立；实；（2）变大；不变。【分析】小孔成像的原理是光的直线传播，所成的像是倒立的实像；像的形状与物体的形状相同，与小孔的形状无关；像的大小与光源到小孔的距离和光屏到小孔的距离有关。【解答】解：（1）该现象属于小孔成像现象，成倒立的实像；（2）小孔成像所成像的大小与光源到小孔的距离和光屏到小孔的距离有关，保持圆孔到灯泡的距离不变，将薄膜所在处向小孔右方拉伸，光的发散程度变大，塑料薄膜上所成的像将变大；像的形状与物体的形状相同，与小孔的形状无关，只将圆孔改为三角形小孔，则像的形状不变。故答案为：（1）倒立；实；（2）变大；不变。2．（2022秋•电白区校级期中）某兴趣小组在学习完小孔成像的知识后，利用一个空易拉罐，在其底部中央戳个小圆孔，将顶部剪去，然后蒙上一层塑料薄膜，制作成一个简易针孔照相机。如图所示，将简易针孔照相机水平放置，在其左侧固定一支点燃的蜡烛，可在塑料薄膜上看到烛焰的像。（1）简易针孔照相机的成像原理是光的直线传播。（2）在塑料薄膜上看到的是烛焰倒立（选填“正立”或“倒立”）的像。（3）若将小圆孔换成很小的“△”形的孔对准太阳，则塑料薄膜上的像是D。A.“△”形B.“▽”形C.方形D.圆形【答案】（1）光的直线传播；（2）倒立；（3）D。【分析】小孔成像原理是光的直线传播，像的性质是倒立实像，可以是放大的，也可以是缩小的或等大的，像的形状与小孔形状无关，由物体形状决定。【解答】解：（1）针孔照相机，其实就是小孔成像的实验装置，小孔成像是由于光的直线传播形成的；（2）小孔成像是倒立实像，所以在塑料薄膜上看到烛焰倒立的实像；（3）因为小孔成像的形状与发光物体的形状有关，与小孔的形状无关，所以只将小圆孔改为三角形小孔，则像的形状不变，塑料薄膜上的像是圆形，故选D。故答案为：（1）光的直线传播；（2）倒立；（3）D。3．（2022秋•海门市期末）小明做了个小实验，如图所示，用钉子在易拉罐底部的中央敲一个小孔，将易拉罐的顶部剪去后，蒙上一层塑料薄膜，制成一个针孔照相机。将点燃的蜡烛置于小孔前的适当位置，观察并研究小孔成像的特点：（1）蜡烛在塑料薄膜上所成的像是实像（选填“实像”或“虚像”）；其成像原理是光沿直线传播；（2）将蜡烛在孔前绕顺时针旋转，则它在塑料薄膜上所成的像是顺（选填“顺”或“逆”）时针旋转的；如果底部小孔是三角形，则半透明纸上看到的像是D。A.三角形光斑B.圆形光斑C.蜡烛的正立像D.蜡烛的倒立像【答案】（1）实像；光沿直线传播；（2）顺；D。【分析】（1）物体发出或反射的光通过小孔后，在小孔后面的光屏上形成倒立的实像，这就是小孔成像；（2）光线沿直线传播，当蜡烛沿顺时针旋转时，蜡烛上各点发出的光线也沿顺时针旋转，所成的像也沿顺时针旋转；物体经小孔成的像的形状由物体决定，像的形状与物体的形状相同，与孔的形状无关。【解答】解：（1）蜡烛在塑料薄膜上所成的像是实像，其成像的原理是光的直线传播；（2）将蜡烛在孔前绕顺时针旋转，则它在塑料薄膜上所成的像是顺时针旋转的；蜡烛经小孔成倒立的实像，像的形状与蜡烛形状相同，像与小孔的形状无关，即蜡烛在塑料薄膜上成的像是蜡烛的倒立像，故选D。故答案为：（1）实像；光沿直线传播；（2）顺；D。【实验2探究光反射时的规律】 4．学习小组的同学用如图装置探究“光的反射规律”，请在空格中填写适当的内容。实验器材：两块白纸板、量角器、激光笔、平面镜。实验过程：（1）让光斜射到O点，经过平面镜的反射，沿OB射出，用笔记录入射光线AO和反射光线OB的径迹，用量角器分别测量入射角和反射角，并把测量数据计入表格。（2）多次改变入射光线AO与ON的夹角。（3）若将纸板F向后或向前折，则在纸板F上将不能（选填“能”或“不能”）看到反射光线。（4）完成数据表格：实验次数入射角i/°反射角r/°130302505037070实验结论：在反射现象中，反射光线、入射光线、法线在同一平面内；反射光线、入射光线分居法线两侧；反射角等于入射角。【答案】器材：平面镜；（1）平面镜；（3）不能；（4）30；50；70；反射光线；入射光线；同一平面内；两侧；等于。【分析】根据对“探究光的反射定律”实验的掌握，补全实验器材；根据光的反射定律：反射光线、入射光线、法线都在同一平面内，反射光线、入射光线分居法线两侧，反射角等于入射角，分析答题。【解答】解：学习小组的同学用如图装置探究“光的反射规律”，需要反射光线且测量入射角和反射角，故需要的实验器材：两块白纸板、量角器、激光笔、平面镜。实验过程：（1）让光斜射到O点，经过平面镜的反射，沿OB射出，用笔记录入射光线AO和反射光线OB的径迹，用量角器分别测量入射角和反射角，并把测量数据计入表格。（2）多次改变入射光线AO与ON的夹角。（3）若将纸板F向后或向前折，两个纸板不在同一平面内，则在纸板F上将不能看到反射光线。（4）根据反射角始终等于入射角，填写数据表格：实验次数入射角i/°反射角r/°130302505037070实验结论：在反射现象中，反射光线、入射光线、法线在同一平面内；反射光线、入射光线分居法线两侧；反射角等于入射角。故答案为：器材：平面镜；（1）平面镜；（3）不能；（4）30；50；70；反射光线；入射光线；同一平面内；两侧；等于。5．（2023•叶县模拟）如图是小龙探究光的反射定律的实验装置。（1）图甲中，小龙实验时显示的入射角的大小为47°。（2）如图乙，小龙将纸板B沿KQ剪开，把纸板B的上半部分向后折。实验时在纸板上观察到现象：下半部分有反射光线，上半部分无反射光线，表明反射光线、入射光线和法线都在同一平面内。（3）对比图丙和图甲，你得出的结论是：在光的反射现象中，光路是可逆的。（4）为了使实验结论更具有普遍性，小龙应该采取的方法：多次改变入射角的大小进行实验。【答案】（1）477°；（2）下半部分有反射光线，上半部分无反射光线；（3）可逆；（4）入射角。【分析】（1）入射角为入射光线与法线之间的夹角；（2）光的反射定律：反射光线、入射光线、法线在同一平面内，反射光线和入射光线分居在法线的两侧；反射角等于入射角；根据光的反射定律，可判断纸板向后折时是否能观察到反射光线；（3）在光的反射中，光路是可逆的；（4）为了得到普遍结论，应该改变入射角的大小进行多次实验。【解答】解：（1）入射角的大小为：90°﹣43°＝47°；（2）将纸板B的上半部分向后折，如图乙所示，发现在纸板B的下半部分有反射光线，上半部分无反射光线，此实验现象说明反射光线、入射光线和法线在同一平面内；（3）一束光贴着纸板B沿FO射到O点，反射光束将沿图中的OE方向射出，这说明光在反射时，光路是可逆的；（4）在探究反射角和入射角的大小关系时，收集的数据如下表所示，为了使实验结论更具有普遍性，需要改变入射角的大小，进行多次实验。故答案为：（1）47°；（2）下半部分有反射光线，上半部分无反射光线；（3）可逆；（4）入射角。6．（2023秋•南关区校级月考）小明利用如图器材探究光的反射规律。（1）把一个平面镜放在水平桌面上，再把一张硬纸板竖直立在平面镜上；（2）使一束光贴着纸板沿CO方向射到O点，光线沿着OD方向射出。发现在纸板前从不同方向都可以看到纸板上入射光和反射光的传播路径，这是因为光在纸板上发生了漫反射；实验次数1234∠i30°40°50°60°∠r30°40°50°60°（3）用笔在硬纸板上标记出入射光和反射光的位置。改变入射光的角度，发现当入射光靠近法线时，反射光远离平面镜；（4）取下纸板。用量角器测量出入射角和反射角的大小，并记录于表中。分析数据可知，反射角等于入射角；（5）将硬纸板右半部分沿ON向前或向后折，在右侧纸板上不能（填“能”或“不能”）看到反射光。这个现象说明反射光线、入射光线和法线在同一平面内；（6）如图乙所示，在图中画出光线AO从空气斜射向水中时反射光线和折射光线的大致位置。【答案】（1）竖直；（2）漫；（3）远离；（4）等于；（5）不能；在同一平面内；（6）见解答图。【分析】（1）把一个平面镜放在水平桌面上，再把一张硬纸板竖直地立在平面镜上，纸板上的直线ON垂直于镜面；（2）在不同方向都能看到光的传播路径，是由于光在纸板上发生了漫反射而进入我们的眼里；（3）实验要探究反射角和入射角的关系，根据入射光线、反射光线和法线的关系进行分析；（4）根据表格中的数据得出结论；（5）光的反射定律：反射光线、入射光线、法线在同一平面内；（6）光的反射定律：反射光线、入射光线、法线在同一个平面内，反射光线与入射光线分居法线两侧，反射角等于入射角；根据光由空气斜射进入水中折射光线向法线偏折，折射角小于入射角作出折射光线。【解答】解：（1）把一个平面镜放在水平桌面上，再把一张硬纸板竖直立在平面镜上；（2）在不同方向都可以看到纸板上入射光和反射光的光路，这是因为光在纸板上发生了漫反射的缘故；（3）如图所示，将入射光沿着顺时针方向移动，逐渐靠近法线ON，反射光逐渐靠近法线ON，也就是说；反射光逐渐远离平面镜；（4）比较入射角和反射角可以得出：光反射时，反射角等于入射角；（5）将硬纸板右半部分沿ON向前或向后折，此时反射光线与入射光线在同一平面内，所以在纸板上看不到反射光，说明了反射光线、入射光线与法线在同一平面内；（6）过入射点作出法线标上垂直符号，根据反射角等于入射角画出反射光线；根据折射角小于入射角画出折射光线，如下图所示：。故答案为：（1）竖直；（2）漫；（3）远离；（4）等于；（5）不能；在同一平面内；（6）见解答图。7．（2023•漳州模拟）在“探究光的反射规律”实验中，如图所示，将粗糙的白色纸板竖直立在水平放置的平面镜上，纸板由E、F两部分组成。（1）实验时从纸板前不同位置都能看到入射光线，这是因为光在纸板上发生了漫反射；（2）如图所示，此时入射角为40度；（3）为了探究反射角与入射角大小的关系，应进行的操作是A；A.改变入射角的大小B.改变纸板与平面镜之间的夹角（4）让另一束光沿BO入射，反射光沿OA射出，该实验现象说明光反射时，光路是可逆的；（5）把纸板略向前倾斜，纸板上线ON在平面镜中所成像的大小将不变，成的像是正立虚像。【答案】（1）漫；（2）40；（3）A；（4）光反射时，光路是可逆的；（5）不变；虚。【分析】（1）在不同方向都能看到光的传播路径，是由于光在光屏上发生了漫反射而进入我们的眼里；（2）入射角是入射光线与法线的夹角，反射角是反射光线与法线的夹角；（3）反射角随入射角的增大而增大，随入射角的减小而减小，实验中要多次验证；（4）根据“光线沿着BO（即逆着原反射光线）射向平面镜时，看到反射光线沿OA射出”可得出结论；（5）平面镜成像特点之一：物像等大；实像能承接在光屏上，虚像不能承接到光屏上。平面镜成像的特点，所成的像是虚像。【解答】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）入射光线与平面镜的夹角为50°，则入射光线与法线间的夹角为90°﹣50°＝40°，即入射角是40°；（3）在探究反射角与入射角的大小关系时，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，应进行的操作是改变光线AO与ON的夹角，即改变入射角的大小，故选A；（4）让光线沿着BO方向射向镜面，发现反射光线沿着OA方向射出，则说明反射时，光路是可逆的；（5）由平面镜成像特点之一：物像等大可知，把纸板略向前倾斜，纸板上线ON在平面镜中所成像的大小将不变，成的像是正立虚像。故答案为：（1）漫；（2）40；（3）A；（4）光反射时，光路是可逆的；（5）不变；虚。【实验3探究平面镜成像的特点】 8．（2023•海南）小海用如图所示的实验装置探究平面镜成像特点。（1）以下是小海设计的实验方案，请帮他把设计理由填写完整。①将一张白纸平铺在桌面上，玻璃板竖直放置在纸上。将蜡烛A点燃后竖立在玻璃板前面，透过玻璃板观察其另一侧的像。用玻璃板替代平面镜是便于观察像的位置；②将与A完全相同、未点燃的蜡烛B放到玻璃板后面与像重合，比较像与蜡烛的大小关系。这里采用的探究方法是等效替代法（选填“等效替代法”或“控制变量法”）；③在白纸上描出蜡烛A、B和玻璃板的位置，用刻度尺量出蜡烛A、B到玻璃板的距离。（2）实验中，蜡烛A靠近玻璃板时，蜡烛B需靠近玻璃板（选填“靠近”或“远离”），才能与像重合。（3）实验证明，平面镜成像的特点：物像大小相等（写出一点即可）。【答案】（1）①位置；②等效替代法；（2）靠近；（3）物像大小相等。【分析】（1）①玻璃板是透明的，既可以透过光，还可以反射光；②等效替代法是在保证某种效果相同的前提下，将实际的、复杂的物理问题和物理过程转化为等效的、简单的、易于研究的物理问题和物理过程来研究和处理的方法，等效替代法是初中物理中常用的探索问题和分析解决问题的科学方法之一；（2）（3）物体在平面镜中成虚像，物像大小相等，物像连线与镜面垂直，物像到平面镜的距离相等。【解答】解：（1）①用透明的玻璃板，可以观察到玻璃板的另一侧，便于找到像的位置；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b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；（2）平面镜成像所成的像与物到平面镜的距离相等，并且大小相同，将蜡烛A逐渐靠近玻璃板，它的像也靠近玻璃板，则蜡烛B需要靠近玻璃板，才能与像重合；（3）平面镜成像的特点：物体在平面镜中成虚像，物像大小相等，物像连线与镜面垂直，物像到平面镜的距离相等。故答案为：（1）①位置；②等效替代法；（2）靠近；（3）物像大小相等。9．（2023春•鼓楼区校级期中）如图所示，在探究“平面镜成像的特点”实验中，桌面上已给出的器材有：带支架的玻璃板一块，完全相同的蜡烛两个，白纸一张，铅笔一支，火柴一盒。（1）实验室提供四块玻璃板供选择，为了保证实验效果，应选择A玻璃板。A.较薄茶色B.较厚茶色C.较薄无色D.较厚无色（2）实验中，改变蜡烛A到镜面的距离，移动镜后的蜡烛B，发现B总能与A的像完全重合，说明平面镜成像的大小与物体到镜面的距离无关（选填“有关”或“无关”）。过了一段时间，蜡烛A变短，则A的像和原来比将变短。（3）如图乙所示，将玻璃板与水平桌面成45°角固定在水平桌面上，让蜡烛A沿着桌面向右做直线运动，则蜡烛A在玻璃板后的像竖直向下运动（选填“水平向右”、“水平向左”、“竖直向上”或“竖直向下”）。（4）为确定像的虚实，需在蜡烛B位置放一个光屏，并在图丙中的③处观察光屏上是否有像（选填“①”、“②”、“③”或“④”），从现象可知平面镜成的是虚像。【答案】（1）A；（2）无关；变短；（3）竖直向下；（4）③；虚。【分析】（1）无色玻璃透光性太强，易受到另一侧物体的干扰；厚玻璃板两个面都可反射成相距较远的两个像，导致实验无法完成；（2）平面镜所成的像与物体大小相等；（3）平面镜所成的像与物体关于镜面对称；（4）虚像不能成在光屏上。【解答】解：（1）无色玻璃透光性太强，容易受到其他物体的干扰，而玻璃太厚的话，会使得两边所成的像不重合，导致实验无法完成，故选A；（2）平面镜所成的像是等大的、等距的虚像，所以像的大小与物体到镜面的距离无关，只与物体的大小有关；所以当A变短后，A的像也会跟着变短；（3）将玻璃板与水平桌面成45°角固定在水平桌面上，让蜡烛A沿着桌面向右做直线运动，A到玻璃板的距离变小，A的像到玻璃板的距离也变小，根据像与物关于镜面对称知，A的像将会竖直向下运动；（4）在B位置放置光屏后，应该在③处观察光屏上是否有像，由于平面镜所成的像是虚像，所以在光屏上是看不到蜡烛的像的。故答案为：（1）A；（2）无关；变短；（3）竖直向下；（4）③；虚。10．（2023•中山市校级模拟）在“探究平面镜成像的特点”实验中。（1）小明实验时用半透明玻璃板作为成像器材，目的是便于找到像的位置；（2）选择两只大小外形完全相同的蜡烛是为了像和物体的大小关系；（3）将蜡烛放在方格纸上如图所示位置，其像的位置最靠近B（选填：“A”、“B”、“C”或“D”）处，若在像的位置放一光屏，则屏上不能（选填：“能”或“不能”）承接到像；（4）若用不透明的纸遮挡玻璃板的左半部分，小明通过玻璃板的右半部分观察到蜡烛的像A（选填序号：A．完整，大小不变B．变为原来的一半C．变暗）；（5）根据实验的经验可知，如果白天在较暗的室内照镜子，为了更清楚看到自己的面容，人应该让脸（选填：“镜子”、“脸”或“镜子和脸都”）朝向窗户；（6）因为蜡烛燃烧会变短，小强改用两块相同的圆柱体铜块代替蜡烛。利用圆柱体做实验，除了亮度比蜡烛暗之外，另一个缺点是不能判断像的正立、倒立的情况。【答案】（1）便于找到像的位置；（2）像和物体的大小关系；（3）B；不能；（4）A；（5）脸；（6）不能判断像的正立、倒立的情况。【分析】（1）用半透明玻璃板作为成像器材，玻璃板能够成像，可以透过玻璃板看到替代蜡烛像的B蜡烛，从而便于确定像的位置；（2）取两支相同的蜡烛，便于比较像与物体的大小关系；（3）像和物体关于平面镜对称；（4）若用不透明的纸遮挡玻璃板的左半部分，蜡烛全身的光线经过右边的玻璃反射成像，故仍然能够看到完整的光线，且大小不变，像的亮暗程度也不变；（5）照镜子时，为了让成像更加清晰，需要更多的反射光线，故需要将脸朝向室外；（6）从能否研究像的正立、倒立情况进行解答。【解答】解：（1）小明实验时用半透明玻璃板作为成像器材，玻璃板能够成像，可以透过玻璃板看到替代蜡烛像的B蜡烛，从而便于确定像的位置。（2）取两支相同的蜡烛，便于比较像与物体的大小关系，若像和物体完全重合，则说明像和物体等大，若不重合，也可以比较大小关系。（3）根据像和物体关于平面镜对称可知，像的位置最有可能在B处；由于平面镜成的像是虚像，是光的反射光线的延长线形成的，故光屏上承接不到物体的像。（4）若用不透明的纸遮挡玻璃板的左半部分，蜡烛全身的光线经过右边的玻璃反射成像，故仍然能够看到完整的光线，且大小不变，像的亮暗程度也不变，故选A。（5）照镜子时，为了让成像更加清晰，需要更多的反射光线，故需要将脸朝向室外，更多的光线反射到平面镜后，才能够成像更加清晰。（6）由于圆柱体自身不会发光且上下一样，所以利用圆柱体做实验，除了亮度比蜡烛暗之外，还有缺点是不能判断像的正立、倒立的情况。故答案为：（1）便于找到像的位置；（2）像和物体的大小关系；（3）B；不能；（4）A；（5）脸；（6）不能判断像的正立、倒立的情况。11．（2023•中山市模拟）如图1所示，小明同学在探究“平面镜成像特点”实验中，步骤如下：把一支点燃的蜡烛A放在玻璃板前面，再拿一只完全相同的蜡烛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。​（1）用玻璃板代替平面镜的原因是便于确定像的位置；实验中蜡烛B不需要（选填“需要”或“不需要”）点燃；（2）实验中若移开蜡烛B，将光屏放在像的位置，不透过玻璃板，直接观察光屏，看不到蜡烛A的像，说明平面镜成的是虚像（选填“虚像”或“实像”）；（3）如果将玻璃板竖直向上移动一段距离，观察到蜡烛A的像C（选填序号）。A．向上移动B．向下移动C．不动（4）小明为了更好地研究像与物的位置关系，采用了彩色LED光源进行实验，你认为图2中字母形状的光源，最好的是F（选填字母）。（5）小明看到自己的手表与同桌的手表相同，于是突发奇想将两块手表替代蜡烛A、B，正立于玻璃板两侧（如图3所示），此时A手表指针指在9点整，那么B手表的指针应调至3点才能与A手表指针的像完全重合。【答案】（1）确定像的位置；不需要；（2）虚像；（3）C；（4）F；（5）3。【分析】（1）用玻璃板代替平面镜的原因是便于确定像的位置；实验中蜡烛B不需要点燃，否则看不清蜡烛A的像；（2）根据平面镜成的是虚像这一特点，可判断蜡烛的像能不能成在光屏上；（3）（5）根据物像相对于镜面对称的性质：在平面镜中的像与物体关于镜面对称；（4）结合平面镜成像的特点分析解答。【解答】解：（1）玻璃板既能反射光又能透过光，而平面镜不能透光，所以用玻璃板代替平面镜的原因是便于确定像的位置。实验中蜡烛B不需要点燃，否则看不清蜡烛A的像。（2）实验中若移开蜡烛B，将光屏放在像的位置，不透过玻璃板，直接观察光屏，看不到蜡烛A的像，说明像不是实际光线形成的，所以平面镜成的是虚像。（3）因为像和物体始终关于镜面对称，所以如果将玻璃板竖直向上移动一段距离，因为物体的位置不动，所以观察到蜡烛A的像不动，故C正确。故选：C。（4）小明为了更好地研究像与物的位置关系，采用了彩色LED光源进行实验，你认为图2中字母形状的光源，最好的是“F”，因为“F”左右不对称，即可以研究像与物体的上下关系，也能研究左右关系。（5）平面镜所成的像是正立的像，但左右相反，所以A手表指针指在9点整时，时针指“9”，分针指“12”，那么B手表的指针应调至3点，即时针指“3”，分针指“12”，才能与A手表指针的像完全重合。故答案为：（1）确定像的位置；不需要；（2）虚像；（3）C；（4）F；（5）3。12．（2023•吉安模拟）将一只打火机放在纸后压在平面镜上，眼睛贴近镜子却能看到纸后面的打火机，非常神奇，如图1甲所示。为此，小明进行了如下实验，探究平面镜成像的特点。【实验过程】（1）实验时应选较薄（选填“较厚”或“较薄”）的玻璃板代替平面镜，并将玻璃板竖直立在桌面上。（2）如图1乙所示，在玻璃板前放置点燃的蜡烛A、将与蜡烛A完全相同的蜡烛B放在玻璃板后并移动，直至蜡烛B与蜡烛A在玻璃板后的像完全重合，此时蜡烛B好像也被点燃了，由此可得结论：平面镜成像时，像和物大小相等。（3）为了探究平面镜成像的虚实情况，将一张白纸放在蜡烛B的位置，并在玻璃板后（选填“前”或“后”）观察白纸上是否有A的像。【分析数据得出结论】改变蜡烛A的位置，重复实验，分别用直尺测出A和B到玻璃板的距离，记录在下表中。序号123A到玻璃板的距离/cm4.006.009.00B到玻璃板的距离/cm4.006.009.00分析表中数据，可以得出结论：平面镜成像时像和物到镜面的距离相等。【拓展实验】小明用纸板挡住玻璃板一部分，让小丽从侧面观察玻璃板，如图2甲所示，发现通过玻璃板能看到被纸板挡住的蜡烛。经过讨论，他们以作图的方式得到了解答，请你在图2乙中作出小丽眼睛看到蜡烛A的光路。【答案】【实验过程】（1）较薄、竖直；（2）像和物大小相等；（3）蜡烛B；后；【分析数据得出结论】像和物到镜面的距离相等；【拓展实验】如图所示。【分析】（1）玻璃板有两个反射面，每个反射面都可以成一个像，这样由于两个像的干扰，像的位置不易确定准确，需要两个像距离越近越减小误差；（2）实验时采用两个完全相同的蜡烛是为了比较物像大小关系；（3）实像能用光屏承接，虚像不能用光屏承接，所以为了探究平面镜成像的虚实情况，可以将光屏竖直放在像所在的位置，眼睛应在玻璃板后观察光屏上是否有蜡烛A的像；【分析数据得出结论】根据表中物距和像距的数值可得出结论；【拓展实验】要根据平面镜成像的特点：像与物体关于镜面对称。并且要知道反射光线的反向延长线过像点；【解答】解：（1）玻璃板越薄，两个反射面所在的像距离越近，这样可以使确定的像的位置更加准确，厚玻璃板会形成两个像，会影响对实验结果的判断；还得将薄玻璃竖直立在水平桌面上；（2）把一支点燃的蜡烛A放在玻璃板前面，再拿一支外形相同但不点燃的蜡烛B在玻璃板后面移动，直到看上去它跟蜡烛A的像完全重合，说明平面镜所成的像与物体大小相等；（3）因为光屏可以承接实像，不能承接虚像，所以为了探究平面镜成像的虚实情况，可以将白纸竖直放在蜡烛B所在的位置，眼睛应在玻璃板后观察光屏上是否有蜡烛A的像；【分析数据得出结论】由表中物距和像距的数值可知，像到平面镜的距离与物体到平面镜的距离相等；【拓展实验】做A关于镜面MN的对称点A′，连接眼睛与A′与镜面相交于一点，即为入射点，连接A与入射点、人眼与入射点，即为入射光线和反射光线，如图所示：。故答案为：【实验过程】（1）较薄、竖直；（2）像和物大小相等；（3）蜡烛B；后；【分析数据得出结论】像和物到镜面的距离相等；【拓展实验】如图所示。【实验4探究光折射的特点】 13．（2022秋•西和县期末）为了研究光从空气斜射入各种透明介质时折射角的大小与哪些因素有关，小华同学利用激光笔、玻璃、水、量角器等进行实验探究。他先让光从空气斜射入水中，分别测出入射角和折射角的大小，记录在表一中。然后他又让光从空气斜射入玻璃中，重复上述实验，将数据记录在表二中。表一光从空气斜射入水实验序号入射角折射角130°22°245°32°360°41°表二光从空气斜射入玻璃实验序号入射角折射角430°19°545°28°660°35°（1）分析比较实验序号1或2或3或4或5或6中的数据可知：当光从空气斜射入其他透明介质时，折射角小于入射角。（2）分析比较实验序号1与2与3或4与5与6中的数据可知：光从空气斜射入同一介质时，入射角越大，折射角越大。（3）分析比较实验序号1、4或2、5或3、6中的数据可知：当光从空气中以相同入射角斜射入不同介质中时，折射角不同。（4）从上述实验分析，可得出的初步结论是：光从空气斜射入各种透明介质时折射角的大小与入射角和介质种类有关。（5）在上述实验研究中所用到的科学方法叫控制变量法，物理学家伽利略在研究摆的摆动快慢的过程中也主要用到了这个科学方法。【答案】（1）折射角小于入射角；（2）光从空气斜射入同一介质时，入射角越大，折射角越大；（3）1、4或2、5或3、6；（4）入射角；介质种类；（5）控制变量法；伽利略【分析】（1）由表中数据可以看出，光从传播速度大的介质斜射入传播速度小的介质中时，折射角的与入射角的大小关系。（2）折射角随入射角的改变而改变；（3）光由空气斜射入水的时候，折射角小于入射角，且折射角随着入射角的增大而增大。（4）根据光从空气斜射入各种透明介质时折射角的大小与入射角的关系可得出结论。（5）在实验过程中，研究其中一个变量时，控制另一个变量相同，这种研究物理问题的方法叫控制变量法。【解答】解：（1）由图知，光不管是从空气斜射入水中，还是从空气斜射入玻璃中，折射光线都要靠近法线，折射角都小于入射角；（2）分析比较实验序号1、2与3或4、5与6中的数据可知：折射角随入射角的改变而改变，光从空气斜射入同一介质时，入射角越大，折射角越大；（3）分析比较实验序号1、4或2、5或3、6中的数据可知：当入射角相同时，在水中的折射角要大于在玻璃中的折射角，因此可知，光以相同的入射角从空气斜射入不同的介质中，折射角是不相同的；（4）综上分析，光从空气斜射入各种透明介质时，入射角改变，折射角改变，介质种类不同，折射角不同，即折射角的大小与入射角和介质种类有关；（5）在上述实验研究中，用到了控制变量法；物理学家伽利略在研究摆的摆动快慢与摆长、摆重关系的过程中也主要用到了这个科学方法。故答案为：（1）折射角小于入射角；（2）光从空气斜射入同一介质时，入射角越大，折射角越大；（3）1、4或2、5或3、6；（4）入射角；介质种类；（5）控制变量法；伽利略。14．（2023•合肥二模）小明用如图所示装置将一细光束从水中斜射到空气中，用于探究光的折射规律，实验测得的数据如下表。入射角/°01020304048.650折射角/°013.427.041.758.790（1）分析实验数据可知：当入射角增大时，折射角增大，且折射角大于（选填“小于”、“等于”或“大于”）入射角；（2）当入射角增大到48.6°时，折射角会达到90°。若继续增大入射角，将会发现折射光线消失，而只存在反射光线，这种现象称为全反射现象。根据实验分析，小明思考如果将一细光束从空气斜射到水中时，不可能（选填“可能”或“不可能”）发生全反射现象。【答案】（1）大于；（3）不可能。【分析】（1）分析实验数据，得出答案；（2）将一细光束从空气斜射到水中时，折射角小于入射角，据此分析是否会发生全反射现象。【解答】解：（1）分析实验数据可知：入射角增大时，折射角增大，且折射角大于入射角；（2）光线从水中斜射入空气中时，入射角为40°时，折射角为58.7°，根据光路的可逆性可知，若光线从空气斜射入水中，入射角为58.7°，则折射角大小为40°。此过程中，折射角小于入射角，增大入射角，观察折射角的变化，我们发现不可能发生全反射现象。故答案为：（1）大于；（3）不可能。15．（2023•绵阳模拟）图甲是学习光的折射的实验情景，图乙是某实验的示意图。（1）实验前，点燃固定在盒盖下方的蚊香，盖上盒盖，可清晰观察到如图乙的光路，在塑料盒的右侧面上可看到一个亮点（如图乙B点）。向塑料盒中逐渐加入掺有少量牛奶的水，达到一定高度后会观察到在右侧面原来亮点B的上方出现一个亮点C，还有一个在原来亮点的下方D处。保持入射光不动，继续加水，会看到这两个亮点移动的方向是C（填序号），折射角大小不变（选填“增大”“不变”或“减小”）。A.两个亮点都向上B.两个亮点都向下C.上面的亮点向上，下面的亮点向下D.上面的亮点向下，下面的亮点向上（2）如图丙，一束激光与水平方向成45°角斜射到空水槽底部O点，形成一个光斑。若向其中加水，水位上升的速度为v，则水槽底部光斑移动的速度小于v（选填“大于”“等于”或“小于”）。【答案】（1）C；不变；（2）小于。【分析】（1）当光线射向两种介质的界面上时，会同时发生反射和折射，亮点随入射点的移动而改变；（2）在光的折射中，折射角随入射角的增大而增大。【解答】解：（1）向塑料盒中逐渐加入掺有少量牛奶的水，达到一定高度后会观察到在右侧面原来亮点的上方出现一个亮点，这个亮点是因为光照射到水面时发生了光的反射现象形成的，还有一个在原来亮点的下方，这是由于光在水面处发生折射传播方向发生改变而产生的；保持入射光不动，继续加水，入射点向左移动，会看到上面的亮点向上移动，下面的亮点向下移动，故选：C；由于入射角不变，则折射角大小不变；（2）沿水槽壁缓慢注水，折射光线逐渐向左偏折，但是入射角不变，折射角和反射角的大小也不变；由于发生了折射，折射光线靠近法线，所以在相同时间内水槽底部光斑运动的距离小于水位上升的距离，如图所示，即AB＞OO′，由v＝知，水槽底部光斑移动的速度小于v。故答案为：（1）C；不变；（2）小于。16．（2023•临沧一模）同学们在实验室探究光的反射和折射。（1）在进行如图甲所示的实验中，为了显示光路，可采取的操作是向玻璃缸内喷烟或雾。（2）在探究光的折射实验时，如图乙所示，光从空气中射入水中时的折射光线应该是OC（选填“OB”或“OC”）。（3）实验中，同学们将光沿不同角度从空气中射向水面，测得的数据如表中所示。为了验证在光的折射现象中，光路可逆，则应该进行的操作是：用一支激光笔让光线自水中以32°的入射角射向水面时，当出现折射光线的折射角为45°的现象时，可以初步证明结论。入射角0°15°32°45°60°折射角0°11°23°32°40°【答