第2章 光 练习题（含解析）

八下科学第二章高难度练习题
一、单选题
1．下列实验中，相关描述或分析合理的是（　　）
A．甲：实验结论——受力面积越小，压力效果越明显
B．乙：实验设计—一金属盒分别浸入水和盐水中不同深度，研究液体压强与密度的关系
C．丙：实验目的——研究豌豆种子萌发需要的条件
D．丁：实验现象——光屏上有倒立放大的虚像
2．如图所示，平面镜OM与ON垂直放置，在它们的角平分线上 P 点处，放有一个球形放光物体，左半部分为浅色，右半部分为深色，在 P 点左侧较远的地方放有一架照相机，不考虑照相机本身在镜中的成像情况，则拍出照片的示意图正确的是（　　）
A． B． C． D．
3．在“探究凸透镜成像的规律”实验中，光具座上各元件位置如图所示( 透镜焦距为10厘米)，此时在光屏上恰好成一个清晰的像。下列说法正确的是(　　)
A．利用这一原理可制成投影仪
B．蜡烛向左移动5厘米，光屏向右移动适当的距离，能在光屏上成一个清晰缩小的像
C．将蜡烛移到45厘米刻度处，向右移动光屏能得到一个清晰的像
D．将蜡烛和光屏都向右移动15厘米，光屏上能得到清晰放大的像
4．在“探究凸透镜成像的规律”的实验中，蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示，此时烛焰在光屏上成一个清晰的像，则下列判断不正确的是(　　)
A．这个清晰的像是倒立、缩小的实像
B．将蜡烛移动到40cm刻度处，无论怎样移动光屏，都不会在光屏上成像
C．将蜡烛移动到25cm刻度处，应向右移动光屏，才能再次在光屏上得刘清晰的像
D．此凸透镜的焦距大于20cm
5．小金同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中，记录并绘制了像到凸透镜的距离v跟物体到凸透锐的距离u之间关系的图像，如图所示，下列判断正确的是（　　）
A．该凸透镜的焦距是16cm
B．当u＝10cm时，在光屏上能得到一个放大的像，投影仪就是根据这个原理制成的
C．当u＝20cm时成放大的像，放大镜就是根据这一原理制成的
D．把物体从距凸透镜10cm处移动到20cm处的过程中，像先变大后变小
6．小枫同学用焦距为10cm的凸透镜做“探究凸透镜成像的规律”的实验中，说法正确的是(　　)
A．如图所示，保持蜡烛和凸透镜的位置不变，即物距为25cm，要使烛焰在光屏上成清晰的像，光屏应远离凸透镜
B．若保持图中物距不变，正确调节光屏后，光屏上成的像是放大的，这是投影仪的原理
C．上述实验中，蜡烛依然保持在光具座上的10 cm处，将凸透镜和光屏分别移至25 cm、55 cm处，光屏上又可以得到一个清晰的像。保持蜡烛和光屏位置不变，若想光屏上再次呈现清晰的像，应将凸透镜向右再移5 cm
D．实验中由于蜡烛会随实验时间延长烧短，要想成像仍然在光屏中央，可保持透镜和光屏不动将蜡烛向上调节适当高度，或在蜡烛和光屏不动的情况下将透镜向下调节适当高度
7．如图所示，小丽和小明相距2 m，通过同一块焦距为15 cm的凸透镜观看对方，小明刚好通过透镜能看到小丽眼睛正立的像，则下列说法中不正确的是(　　)
A．此时小丽的眼睛在凸透镜的一倍焦距以内
B．若图片中小丽的手将透镜水平向右移动一定距离，小明看到正立的像有可能变大
C．小丽从透镜中看不到小明的像
D．小丽从透镜中看到小明倒立、缩小的像
8．如图所示，把由同种玻璃制成的正方体玻璃砖A和半球形玻璃砖B放在报纸上，若正方体的边长和半球的半径相同，则从正上方沿图中虚线(中心线)方向往下看中心线对准的文字（　　）
A．A和B中看到的都比实际的高
B．A中看到的比实际的高，B中看到的比实际的低
C．A中看到的比实际的高，B中看到的与实际的一样高
D．A和B中看到的都与实际一样高
9．如图所示，一根长度为L的直薄木条上有两个观察小孔。两小孔之间的距离为d，d恰好是一个人两眼间的距离，当木条水平放置时，此人想通过两观察孔看见此木条在平面镜M里完整的像，那么选用的平面镜宽度至少是（　　）
A．L/2 B．d/2 C．(L+d)/2 D．(L d)/2
10．如图所示为“研究凸透镜成像规律”的实验装置示意图。实验时，某同学首先使发光点S、凸透镜L和光屏P的中心处于同一高度；其次当他把发光点S移到图示位置时(图中MN为光具座的标尺即刻度尺)，发现发光点S发出的光经凸透镜折射后成为平行光；然后他再用一烛焰S′在图示位置上取代发光点S。这时，如要使烛焰S′在光屏P上成清晰的像，以下几种操作中哪一种不能达到目的 （　　）
A．在图示位置时，保持透镜L不动，将烛焰S′向左移适当距离，再将光屏P向左移适当距离
B．在图示位置时，保持透镜L和光屏P不动，只将烛焰S′向左移适当距离
C．在图示位置时，保持烛焰S′和光屏P不动，只将透镜L向右移适当距离
D．在图示位置时，保持透镜L不动，将烛焰S′向左移适当距离，再将光屏P向右移适当距离
二、填空题
11．一束光射到如图所示的两个互相垂直的平面镜上，入射点为O，若保持入射光线不变，把这直角平面镜绕O点在纸面所在平面内偏转15°。则经过直角平面镜反射的反射光线方向偏转角度为　 　度。
12．如图所示，平面镜 与 之间夹角为 ，在两平面镜角平分线上有一个点光源S，如果要保证S发出的任意一条光线最多只能产生两次反射，则 的最小值为　 　。
13．如图所示，平面镜水平放置且镜面朝上，在镜面上方竖直放置一凸透镜，在凸透镜左侧主光轴上两倍焦距处有一点光源，点光源在该光具组中会成　 　个实像，　 　个虚像。
14．如图所示，用焦距为5 cm的凸透镜进行了如下实验操作：将蜡烛放在A处时，位于P处(图中未画出)的光屏上得到了清晰的缩小像；保持透镜位置不变，向右移动蜡烛至B处，再将光屏从P处移至另一位置得到清晰的放大像，则两次所成的像都是　 　立的，P位于A的　 　侧，上述过程中光屏是向　 　侧移动的，用刻度表示透镜在光具座上的位置：　 　。
15．如图所示，一点光源位于凸透镜的主光轴上，凸透镜位置固定。当点光源位于A点时，它的像在B点；当点光源位于B点时，它的像在C点。则凸透镜位于　 　．(例如“B，C之间”，“C的右侧”)
16．如图所示，一根长度为L的直薄木条上有两个观察小孔，两个小孔之间的距离为d，d恰好是一个人两眼间的距离，当木条水平放置时，此人想通过两个观察孔看见此木条在平面镜里完整的像，那么选用的平面镜宽度至少是　 　。
三、实验探究题
17．小明同学利用光具座、凸透镜、蜡烛、光屏等实验器材探究凸透镜成像的规律：
（1）如图所示，烛焰在光屏上成清晰的像，则所成的像是倒立　 　(选填 “放大”或“等大”或“缩小”)的实像。
（2）将蜡烛向左移动，为了在光屏上呈现清晰的像，应将光屏向　 　(选填“左”或“右”)移动，但是不管蜡烛怎么向左移动，像始终在一倍到两倍焦距之间。
（3）相机和手机的镜头也是凸透镜。
①通过伸缩镜头，使像清晰地成在芯片上，这个操作过程便是“调焦”。小敏同学发现手机不能“调焦”但成像也基本清晰，她将手机拿到实验室去探究，实验数据如表所示，请判断手机镜头的焦距大约为　 　cm。
次数 物理量 1 2 3 4 5 6 7
物距/m 10.00 5.00 2.00 1.00 0.50 0.10 0.05
像距/cm 0.500 0.501 0.502 0.503 0.505 0.526 0.556
②请分析，手机拍摄远近不同的物体不需要“调焦”的原因是　 　。
18．在“探究凸透镜的成像特点”实验中，小科用光具座、凸透镜、“F”形光源和不透明光屏等器材进行探究，过程如下。
（1）将光源、凸透镜和光屏放在光具座上，打开光源，调整凸透镜和光屏的高度，使“F"形光源中心、透镜中心和光屏的中心大致在　 　。
（2）为便于比较在光屏上所得实像与发光体“F”的大小关系，小科在光屏中心用黑笔画出一个与光源等大的比较物“F”，请你帮他画出光屏上比较物“F”的形状　 　。
（3）记录的实验数据如下表：
物距u/cm 21 25 30 37 42
像距v/cm 42 37 30 24 20
从表中数据可以得出该凸透镜焦距为　 　。
（4）小科得出探究结论后，又用上述材料做了一个实验。把光源放在光具座上的10cm刻度线，凸透镜放在30cm刻度处，如图所示，移动光屏至a处位置找到像。结合表格及凸透镜成像规律，则下列说法正确的是　 　。
A．光屏上的像是倒立、放大的
B．a处位置所在刻度线大于72cm
C．如果要使像变得更大，则向右移动光屏即可
19．在某次探究凸透镜成像规律的实验中：
（1）小明想知道实验中所用透镜的焦距，做了如图1甲实验，让镜面垂直于阳光，在透镜下面放上白纸与镜面平行，测出透镜与白纸间距s（单位cm）与对应的白纸被烤焦的时间t（单位 min），绘出如图1乙所示的图像，可判断该透镜的焦距f为　 　cm；
（2）实验前要调整烛焰的焰心、凸透镜和光屏的中心，使它们位于　 　。如果实验中固 定好透镜和蜡烛后，发现无论如何移动光屏，光屏上只有一个与透镜大小几乎相同的光斑，其原因可能是　 　；
（3）实验过程中，燃烧的蜡烛在不断缩短，导致光屏上的像向　 　（选填“上”或“下”） 移动；为了使烛焰的像能成在光屏中央，在不更换实验器材的情况下，请写出一种可行的方法：　 　；
（4）如图1丙，把一块焦距为15cm的凸透镜固定在50cm刻度线位置，蜡烛固定在15cm刻度线位置时，光屏应在　 　（选填“Ⅰ”、“Ⅱ”或“Ⅲ”）区域内左右移动，才能在光屏上得到清晰的　 　（选填“倒立”或“正立”）实像；
（5）小明在实验中将蜡烛从略大于一倍焦距处逐渐远离凸透镜，该过程中像的大小将　 　（选填“变大”、“变小”或“等大”），物距u随时间t的变化图像如图2所示， 则像距v与t的大致变化关系为图中的　 　（选填“A”、“B”、“C”或“D”）。
20．小毛在STEAM课堂上制作出水凸透镜并结合教材知识进行探究。
（1）在探究凸透镜成像的规律时，通过注水器调节水凸透镜的焦距为10cm。将蜡烛、水凸透镜和光屏固定在光具座上，若点燃蜡烛后，无论怎样调节蜡烛的位置，始终不能在光屏上找到烛焰的像，原因是　 　。
（2）找到原因并解决问题后，在蜡烛处于如图甲所示的位置上，此时在光屏上得到的是倒立、　 　的实像。
（3）在光屏上得到清晰的像后，如果保持光屏和水凸透镜的位置不变，当蜡烛向水凸透镜靠近时，要在光屏上重新得到清晰的像，可以通过注射器往水凸透镜中　 　（选填“注入”或“抽出”）适量的水。
（4）根据光的色散现象，太阳光经三棱镜发生偏折后在光屏上自上而下出现了红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的色带（部分色光未画出），如图乙所示。若使用红光、黄光和蓝光来测量水凸透镜的焦距(f)大小（如图丙）。下列关于这三种色光通过水凸透镜时的焦距(f)大小关系正确的是________（填选项）。
A．f红C．f红>f黄>f蓝 D．f黄>f红>f蓝
四、解答题
21．据统计，全国发生的车祸中有超过四分之一是超速引起的。为此，交通部门近年来加大了道路限速监控管理。一种是“定点测速”，即监测汽车在某点的车速；另一种是“期间测速”，就是测算出汽车在某一区间行驶的速度。如果超过了该路段的最高限速，即被判为超速，并摄像取证。
（1）采用摄像取证是应用了　 　 成像原理，其像的性质是倒立、　 　 （选填“缩小”、“等大”或“放大”）的实像。
（2）某次检测时，第一次发出信号到接收到超声波返回信号，用时0.3s，如图所示，第二次发出到接收到返回信号用时0.2s，两次发出信号时间间隔是0.9s。(假设超声波的速度为340m/s，且保持不变)，被测汽车第一次接收到超声波时，汽车到超声波测速仪的距离S1是　 　？并通过计算此被测汽车的速度是多大　 　？
22．某同学在做凸透镜成像时，碰到以下两种情况：
让三束平行光射向透镜，移动右侧的光屏，结果在距离透镜10cm处，看到光屏上一个亮点；将激光束换成蜡烛，一边移动点燃的蜡烛，一边移动光屏，记下的实验数据，见下表
实验序号 物距μ/cm 像距v/cm 像的大小
1 40 13 缩小
2 30 18 缩小
3 20 20 等大
4 15 30 放大
5 12 50 放大
（1）当蜡烛距离透镜中心60cm时，光屏到透镜中心的距离v为
A．10cm——13cm B．13cm——18cm C．18cm——20cm
（2）将物体由距离透镜40cm处匀速移动到距离透镜20cm处，所用的时间为2s，物体移动的平均速度　 　物体的像移动的平均速度。（填“大于”、“等于”、“小于”）
（3）某同学用自制的水凸透镜做凸透镜成像实验，在光屏上得到了清晰的像，如图所示。他继续向水凸透镜内注水，要在光屏上再次成清晰的像（　　）
A．光屏应向右移动，成缩小的像 B．光屏应向左移动，成放大的像
C．光屏应向左移动，成缩小的像 D．光屏应向右移动，成放大的像
（4）该同学取下自己的近视眼镜，把眼镜放在蜡烛和凸透镜之间的某个位置，移动光屏后在光屏上也得到了清晰的像。当他拿掉自己的眼镜后，要在光屏上再次得到清晰的像，光屏应向　 　移动。
23．茶园养鸡就是将茶树和散养的鸡放在一起养殖，实现茶叶和养鸡的双丰收。
（1）鸟类生殖器官的功能与人基本相同。如图甲，公鸡与母鸡相比较，公鸡的鸡冠高大，羽毛颜色鲜艳，尾羽较长，这些特征是公鸡的　 　性征。
（2）茶叶一般由茶树的项芽和幼叶制成。茶农摘除茶树的顶芽后，解除了　 　，使侧芽得到发育，新梢数量增加，保证年年有新芽。
（3）如图乙，透过透明的玻璃杯看到的水中“变大”的茶叶是　 　 (选填“实”或“虚")像。
（4）扦插是茶树良种繁殖最常用的方法。
①如图丙所示，剪取茶树上带芽的枝段，插入土中，不久就会长成新的植株。这种繁殖方法的优点是 　 　。
②下表是某兴趣小组所做的探究“不同薄膜殺盖对冬季茶树扦插生根率的影响"的实验结果。
不同颜色膜 a．白色膜 b． 蓝色膜 c．黑色膜 d． 红色膜 e．黄色膜 f．无膜
生根率(%) 56 54 55 60 67 7
由表可知，　 　 (选填字母)覆盖最有利于茶树插条生根。
24．如图所示，平面镜OM与ON垂直放置，在它们的角平分线上P点处，放有一个球形发光物体，左半部分为深色，右半部分为浅色，在P点左侧较远的地方放有一架照相机，不考虑照相机本身在镜中的成像情况，则拍出照片的示意图请描绘出来（若像未达到四个，请自行划去多余的像）
答案解析部分
1．【答案】C
【解析】【分析】（1）压力的作用效果与压力的大小和受力面积的大小有关。
（2）液体压强大小跟液体深度和密度有关，探究液体压强跟深度关系时，控制液体的密度不变，改变液体深度；探究液体压强跟密度时，控制深度不变，改变密度的大小。
（3）设置对照实验：A和B可形成对照，唯一变量是水；目的是探究水分对种子萌发的影响；B和C可形成对照，唯一变量是空气，目的是探究空气对种子萌发的影响。
（4）凸透镜成像规律：物距小于焦距成正立、放大的虚像。物距大于一倍焦距小于二倍焦距成倒立、放大的实像。物距等于二倍焦距成倒立、等大实像。物距大于二倍焦距成倒立、缩小的实像。
【解答】A、由图甲实验可知，两种情况下物体间的压力相同而物体的受力面积不同，故可得出结论：压力一定时，受力面积越小，压力作用效果越明显，A不符合题意；
B、实验有两个变量，一是深度不同，二是密度不同，因此不同探究液体压强与密度的关系，B不符合题意；
C、种子萌发不仅需要适量的水分、充足的空气和适宜的温度等外部条件，而且种子本身必须具有完整的、有活力的胚以及供胚发育的营养物质，从图中看出A种子没有萌发的原因是没有适量的水分；B种子能萌发的原因是具有适量的水分和充足的空气；C种子开始腐烂的原因是因为在最下端而没有充足的空气，种子无法萌发，因此丙：实验目的——研究豌豆种子萌发需要的条件，C符合题意；
D、 丁：实验现象——光屏上有倒立放大的实像，D不符合题意。
故答案为：C
2．【答案】D
【解析】【分析】根据平面镜成像的特点分析判断。【解答】①利用平面镜成像特点作物体P在平面镜MO中的像A，对于球的深浅两部分，要作黑白分界线直径的像来确定。
②同理，作物体P在平面镜NO中的像B。
像A在平面镜NO中成像，像B在平面镜MO中成像重合得到像C。
照相机和物体P，像C在同一条直线上，照相机只能照到物体P的浅色面，所以照相机拍摄到的照片是D。
故选D。
3．【答案】D
【解析】【分析】（1）投影仪成倒立、放大的实像；
（2）根据“物近像远大，物远像近小”的规律分析；
（3）（4）根据凸透镜成像的特点确定凸透镜的焦距范围，进而判断蜡烛移动后成像的特点。
【解答】根据图片可知，此时像距小于物距，肯定成倒立、缩小的实像，应用为照相机，故A错误；
蜡烛向左移动5cm，此时物距增大，根据“物远像近小”可知，此时像距减小，则光屏应该向左移动适当距离，故B错误；
当物体成缩小的实像时，u>2f，f2f，f<15cm<2f，解得：7.5cm当蜡烛向右移动15cm时，此时u=30cm-15cm=15cm，v=15cm+15cm=30cm，正好与原来的物距和像距相反。根据光路的可逆性可知，此时光屏上仍然成清晰的实像，且是放大的，故D正确。
故选D。
4．【答案】D
【解析】【分析】（1）当凸透镜成实像时，如果像距大于物距，那么成放大的实像；如果像距小于物距，那么成缩小的实像。
（2）（4）根据成像特点确定焦距范围，将40cm刻度时的物距与焦距近小比较，从而确定成像的特点；
（3）根据“物近像远大，物远像近小”的规律判断。
【解答】根据图片可知，此时的物距u=50cm-15cm=35cm，像距v=70cm-50cm=20cm。因为像距小于物距，因此成倒立缩小的实像，故A正确不合题意；
根据成像的特点可知，此时35cm>2f，则f<17.5cm，故D错误符合题意；
将蜡烛移动到40cm刻度处，此时物距u=10cm将蜡烛移动到25cm刻度处，此时物距减小，根据“物近像远大”可知，此时像距减小，即光屏应该向右移动，故C正确不合题意。
故选D。
5．【答案】B
【解析】【分析】（1）当物距等于像距时，u=v=2f；
（2）（3）将物距与焦距进行比较，从而确定凸透镜成像的特点和应用；
（4）当凸透镜成实像时，根据“物近像远大，物远像近小”分析成像的变化规律。
【解答】A.根据图像可知，u=v=2f=16cm，则凸透镜的焦距f=8cm，故A错误；
B.当u＝10cm时，此时fC.当u＝20cm时，此时u>2f，此时成倒立缩小的实像，照相机依据这个原理制成，故C错误；
D.把物体从距凸透镜10cm处移动到20cm处的过程中，物距增大，根据“物远像近小”可知，像不断变小，故D错误。
故选B。
6．【答案】D
【解析】【分析】根据凸透镜成像的特点和应用分析判断。
【解答】A.此时物距为25cm，则u>2f，此时成倒立缩小的实像，则像距fB.此时成倒立缩小的实像，应用为照相机，故B错误；
C.根据光路的可逆性可知，当凸透镜成实像时，将物距和像距交换数值后，仍然成清晰的实像，只是像的大小发生改变。将凸透镜和光屏分别移至25 cm、55 cm处，此时物距u=25cm-10cm=15cm，像距v=55cm-25cm=30cm。将二者交换后，即此时物距u=30cm，则凸透镜所对的刻度为：10cm+30cm=40cm，则凸透镜向右移动：40cm-25cm=15cm，故C错误；
D.实验中由于蜡烛会随实验时间延长烧短，要想成像仍然在光屏中央，可保持透镜和光屏不动将蜡烛向上调节适当高度，或在蜡烛和光屏不动的情况下将透镜向下调节适当高度，故D正确。
故选D。
7．【答案】D
【解析】【分析】根据凸透镜成像的特点分析判断。
【解答】A.凸透镜成像时，如果成u＜f，那么成正立、放大的虚像。小明刚好通过透镜能看到小丽眼睛正立的虚像，此时小丽的眼睛在凸透镜的一倍焦距以内，故A正确不合题意；
B.凸透镜成虚像时，物像同侧，若物距越大，像距越大，像越大，因此若图片中小丽的手将透镜水平向右移动一定距离，小明看到正立的像有可能变大，故B正确不合题意；
CD.小丽和小明的距离和为2m，小丽到凸透镜的距离小于15cm，那么小明到凸透镜的距离肯定大于185cm，即小明到凸透镜的距离u＞2f，成倒立、缩小的实像，此时像距2f＞v＞f。而此时小丽的眼睛在凸透镜的一倍焦距以内，所以小丽从透镜中看不到小明的像，故C错误，D正确。
故选D。
8．【答案】C
【解析】【分析】光透过不同形状的玻璃会发生折射。
【解答】如图所示为人眼看到玻璃砖下报纸时的光路
由图可知，此时光线通过正方体玻璃砖时会发生折射，不同的折射光线反向延长线汇聚成的虚像位于报纸上方，因此A中看到的比实际的高；而B中光线未发生折射，因此B中看到的与实际一样高。因此C符合题意，ABD不符合题意。
故答案为：C
9．【答案】D
【解析】【分析】平面镜中的像是由光的反射光线的延长线的交点形成的，所以平面镜中的像是虚像。虚像与物体等大，距离相等。
【解答】由题意及图可知当左眼看右边，用右眼看左边时平面镜宽度最小，作图如下图，设左侧木条长度为a，右侧木条长度为b
平面镜最小宽度=1/2（a+d）+1/2（b+d）-d=（a+b）/2=（L-d）/2
D正确，符合题意，ABC不符合题意。
故答案为：D
10．【答案】C
【解析】【分析】当把发光点S移到图示位置时，发现发光点S发出的光经凸透镜折射后成为平行光，由此可知S即为焦点，P在两倍焦距左右的位置。。
【解答】A、在图示位置时，保持透镜L不动，将烛焰S′向左移适当距离，当物距>2f时，f<物距<2f，再将光屏P向左移适当距离，可使烛焰S′在光屏P上成清晰的像，A正确，不符合题意；
B、在图示位置时，保持透镜L和光屏P不动，当物距=2f时，像距=2f，只将烛焰S′向左移适当距离，可使烛焰S′在光屏P上成清晰的像，B正确，不符合题意；
C、在图示位置时，保持烛焰S'不动，只将透镜L向右移适当距离，当f<物距<2f时，像距>2f；当物距=2f时，像距=2f； 当物距>2f时，f<物距<2f，以上三种情况光屏P都应向右移，不可能保持不动，C错误，符合题意；
D、在图示位置时，保持透镜L不动，将烛焰S′向左移适当距离，当f<物距<2f时，像距>2f，再将光屏P向右移适当距离，可使烛焰S′在光屏P上成清晰的像，D正确，不符合题意。
故答案为：C
11．【答案】0
【解析】【分析】根据光在反射过程中，反射角等于入射角的特点解答。
【解答】根据题意做出光的反射光路如图所示，
设光线与水平平面镜成∠1入射，此时入射角为∠2，反射角为∠3，由图可知，法线MM’与水平镜面平行，则∠5=∠4，根据反射角等于入射角可知，∠6=∠5，因此有∠6=∠5=∠1=∠4，即∠6+∠5+∠2+∠3=∠2+∠3+∠1+∠4=180°，无论直角平面镜偏转多少角度，第二次反射光线BC始终与入射光线AO平行，由此可以证明反射光线角度不变。
故答案为：0
12．【答案】72°
【解析】【分析】根据平面镜成像特点分别作出入射光线SA和反射光线BS，结合图示进行分析。
【解答】若要保证S发出的任意一条光线最多只能产生两次反射，根据平面镜成像特点分别作出入射光线SA和反射光线BS，如图所示
如图所示：假设入射光线SA与平面镜MO的夹角为β，则反射光线AB与MO的夹角也为β，当第二次反射发生的时候，第一次的反射光线AB即为第二次的入射光线，则AB与NO的夹角为180°-α-β，同理BS与NO的夹角也为180°-α-β，要使第三次反射不发生，BS与MO平行为极限，即180°-α-β≤α，得β≥180°-2α，又因为S位于两平面镜角平分线上，故β的最小值为α/2，带入的α/2≥180°-2α，解得α≥72°。
故答案为：72°
13．【答案】2；2
【解析】【分析】根据凸透镜的成像规律和平面镜的成像特点分析即可。
【解答】（1）由题知，凸透镜主光轴上两倍焦距处有一点光源S，首先可以确定点光源S在凸透镜右侧两倍焦距处可以成一个等大的实像S1，这个实像又可以通过平面镜成一个虚像S2（平面镜成像）；
（2）点光源S通过平面镜可以成一个虚像S3，形成的这个虚像S3（相当于一个发光点）又可以通过凸透镜再成一个等大的实像S4（因S3在两倍焦距处的正下方，且过光心的光线传播方向不变）。
由于通过S4的光线不能被平面镜反射（或不能再射向平面镜），所以S4不能在平面镜中再成一个虚像；
所以，会出现两个实像，两个虚像，即S能成四个像。如下图所示：
14．【答案】倒；右；右；55～60 cm(不包括两端)
【解析】【分析】（1）凸透镜成的实像都是倒立的，都能成在光屏上，但是分大小，且与物体在凸透镜的异侧；
（2）在凸透镜成实像时，根据“物近像远大，物远像近小”的规律分析像的变化；
（3）根据凸透镜成缩小实像和放大实像的规律分析即可。
【解答】（1）用焦距为5 cm的凸透镜进行实验操作，将蜡烛放在A处时，位于P处的光屏上得到了清晰的缩小像，此时物距u＞2f；保持透镜位置不变，向右移动蜡烛至B处，再将光屏从P处移至另一位置得到清晰的放大像，此时物距f＜u＜2f，成倒立、放大的实像。由此可知，两次所成的像都是倒立的实像；
（2）凸透镜位于B点右侧；凸透镜成实像时，物像异侧，所以P位于A的右侧，根据凸透镜成实像时，物近像远像变大可知，上述过程中物距减小，像距变大，即光屏是向右侧移动的。
（3）蜡烛放在A处时，根据u＞2f，成倒立、缩小的实像可知，此时透镜应在50 cm右边。保持透镜位置不变，向右移动蜡烛至B处，再将光屏从P处移至另一位置得到清晰的放大像，则物距f＜u＜2f，此时透镜应在55～60 cm的刻度范围内。综上分析可知，用刻度表示透镜在光具座上的位置为55～60 cm(不包括两端)。
15．【答案】A的左侧
【解析】【分析】凸透镜成虚像时，物距都小于像距，并且物距增大，像距也增大，据此分析解答。
【解答】根据凸透镜成虚像时“物距增大，像距也增大”可知，凸透镜在A的左侧，当物体在A点时，物距小于焦距，此时成正立放大的虚像，像在B点。当物体在B点时，此时仍然成正立的虚像，则像在C点。
16．【答案】(L-d)/2
【解析】【分析】要使平面镜宽度CD最小，必须：左眼看的是C，右眼看的是A，根据平面镜成像特点以及光的反射定律，AM=BM，AO=BO，CQ=DQ，CN=DN，BD=AC，过点F作ED的平行线，与平面镜MN交于点P，与BD的延长线交于点G，则四边形EFGD、EFPO是平行四边形，利用平行四边形的性质和三角形中位线定理即可解答。
【解答】用左眼看右边的，用右眼看左边的。如图所示：
（绿橙部分的长度即所求的平面镜宽度）
根据平面镜成像特点以及光的反射定律，
AM=BM，AO=BO，CQ=DQ，CN=DN，BD=AC，
由图可知，四边形BDAC为矩形，过点F作ED的平行线，与平面镜MN交于点P，与BD的延长线交于点G，则四边形EFGD、EFPO是平行四边形，则EF=QP=DG=d，
OP是△BFG的中位线，；
又因为OP=OQ+QP，AC=BD=L，
所以OQ=OP-PQ=（BD+DG）-PQ=（L+d）-d=。
17．【答案】（1）缩小
（2）左
（3）0.5；像距都非常接近焦距(像距变化不大)
【解析】【分析】（1）当凸透镜成实像时，如果像距大于物距，那么成放大的实像；如果像距小于物距，那么成缩小的实像。
（2）根据“物近像远大，物远像近小”的规律分析；
（3）①在凸透镜成实像时，根据“物远像近小”可知，当物距增大时，像距减小，即当物距增大到一定程度时，像距会几乎等于焦距；
②根据表格分析，当物距明显变化时像距的变化特点即可。
【解答】（1）根据图片可知，此时像距小于物距，则光屏上的像是倒立缩小的实像。
（2）根据“物远像近小”的规律可知，将蜡烛向左移动时物距增大，而像距减小，即将光屏向左移动。
（3）①根据表格可知，当物距最大为10cm时，像距为0.5cm，那么该手机镜头的焦距大约0.5cm。
②手机拍摄远近不同的物体不需要“调焦”的原因是：像距都非常接近焦距(像距变化不大)。
18．【答案】（1）同一高度
（2）
（3）15cm
（4）A、C
【解析】【分析】（1）只有光源、透镜和光屏的中心在同一直线上，才能保证像成在光屏的中央。
（2）根据图片确定像距和物距的大小关系，然后确定光屏上所成像的特点即可；
（3）当u=v=2f时，成倒立等大的实像；
（4）根据凸透镜的成像规律分析判断。
【解答】（1）将光源、凸透镜和光屏放在光具座上，打开光源，调整凸透镜和光屏的高度，使“F"形光源中心、透镜中心和光屏的中心大致在同一高度。
（2）光屏上所成的像是倒立的实像，因此比较物“F”的形状应该是：。
（3）根据表格可知，当物距和像距相等时，u=v=2f=30cm，则凸透镜的焦距f=15cm。
（4）A.此时的物距u=30cm-10cm=20cm，即fB.与原图比较可知，如果光源在10cm处，那么物体远离凸透镜，根据“物远像近小”的规律可知，此时像距减小，即a处的刻度线小于72cm，故B错误；
C.根据“物近像远大”可知，如果要使像变大，那么物体要靠近凸透镜，而光屏远离凸透镜，即向右移动光屏，故C正确。
故选AC。
19．【答案】（1）12
（2）同一高度；蜡烛在焦点处
（3）上；向上移动光屏或向上移动蜡烛或向下移动凸透镜
（4）Ⅱ；倒立
（5）变小；C
【解析】【分析】（1）凸透镜的焦点处光线最集中，温度最高，白纸被烤焦的时间最短，据此根据图乙确定焦距的大小。
（2）只有蜡烛火焰、凸透镜和光屏的中心在同一高度，像才能成在光屏的中央。光斑的大小不变，说明折射光线是与主轴平行的。根据凸透镜的三条特殊光线可知，这些光线肯定是从焦点射出的，即蜡烛在焦点上。
（3）根据实像的“倒立”特点分析像的移动方向，并分析像回到光屏中央的措施。
（4）根据凸透镜成像的特点分析判断。
（5）根据凸透镜成实像时“物近像远大，物远像近小”的规律分析。
【解答】（1）根据乙图可知，当透镜到白纸的距离为12cm时，白纸被烧焦的时间最短，那么此时焦点就在白纸上，则凸透镜的焦距f=12cm。
（2）实验前要调整烛焰的焰心、凸透镜和光屏的中心，使它们位于同一高度。如果实验中固 定好透镜和蜡烛后，发现无论如何移动光屏，光屏上只有一个与透镜大小几乎相同的光斑，其原因可能是蜡烛在焦点处；
（3）蜡烛不断缩短，相当于蜡烛向下运动，根据成像的“倒立性”可知，像的移动方向与其相反，即向上移动。
为了使烛焰的像能成在光屏中央，在不更换实验器材的情况下，我们可以：
①保持像的位置不变，向上移动光屏；
②向上移动蜡烛，此时像向下移动；
③向下移动凸透镜，像向下移动。
（4）蜡烛固定在15cm刻度线位置时，此时物距u=50cm-15cm=35cm>2f，此时在光屏上成倒立、缩小的实像，此时像距f（5）小明在实验中将蜡烛从略大于一倍焦距处逐渐远离凸透镜，根据“物远像近小”可知，该过程中像的大小将变小。
当物体远离凸透镜时，像会靠近凸透镜，但是无论怎样，像都不会成在焦点上，即像距始终在减小，但是肯定大于焦距f，且像距的变化和时间不成正比，故选C。
20．【答案】（1）烛焰中心、水凸透镜中心和光屏中心不在同一高度
（2）缩小
（3）注入
（4）C
【解析】【分析】（1）如果蜡烛火焰中心、凸透镜和光屏的中心不在同一高度上，那么像就不能成在光屏的中央，甚至不能落到光屏上。
（2）当凸透镜成实像时，如果像距大于物距，那么成放大的实像；如果像距小于物距，那么成缩小的实像。
（3）首先根据“物近像远大，物远像近小”的规律分析原来像的位置改变，然后与光屏的位置比较确定光线是要会聚还是发散，从而确定水透镜的会聚能力的改变，最终确定其凸度变化即可。
（4）根据乙图确定凸透镜对三种光线偏折能力的大小，进而确定所测出焦距的大小关系。
【解答】（1）若点燃蜡烛后，无论怎样调节蜡烛的位置，始终不能在光屏上找到烛焰的像，原因是：烛焰中心、水凸透镜中心和光屏中心不在同一高度。
（2）根据图甲可知，此时像距小于物距，因此成倒立、缩小的实像。
（3）根据“物近像远大”的规律可知，当蜡烛靠近水透镜时，像距会增大。如果像要落到原来的光屏上，那么需要光线更加会聚，即增大水透镜的凸度，因此需要往水透镜中注入适量的水。
（4）根据乙图可知，凸透镜对红光的偏折最弱，则与主光轴的交点离透镜最远；凸透镜对蓝光的偏折最强，则与主光轴的交点离透镜最近，则所测出焦距的大小关系为：f红>f黄>f蓝，故选C。
21．【答案】（1）凸透镜；缩小
（2）51m；20m/s
【解析】【分析】（1）根据凸透镜成像的特点分析解答；
（2）测速仪第一次发出超声波时，经过了0.3s到达了汽车处，根据s=vt求出汽车到超声波测速仪的距离。在第二次发出的信号，在与汽车相遇返回到测速仪时，超声波行驶了0.1s，这两次汽车与测速仪的距离差就是汽车行驶的距离；求出行驶这段路程所用的时间，利用速度公式计算汽车的速度。
【解答】（1）摄像头就是照相机，则应用了凸透镜成像原理，像的性质是缩小的实像。
（2）超声波第一次传到汽车用的时间，
则汽车到超声波测速仪的距离：s1=v声t1=340m/s×0.15s=51m；
超声波第二次传到汽车用的时间，
第二次发出的信号从汽车处返回到测速仪时，汽车距测速仪：
s2=v声t2=340m/s×0.1s=34m；
因此汽车两次接收到超声波的距离差：s3=s1-s2=51m34m=17m；
行驶这段路程所用的时间：，
所以汽车的速度。
22．【答案】（1）A
（2）大于
（3）C
（4）左
【解析】【分析】（1）根据凸透镜成像“物远像近小，物近像远大”的规律分析判断。
（2）根据表格确定2s内物体物距的该变量和像距的该变量，然后根据计算出平均速度，然后进行比较即可；
（3）凸透镜的凸度越大，对光线的会聚能力越强，据此确定像的位置变化；通过比较像距和物距的大小来判断成像的大小。
（4）确定近视镜的透镜类型和对光线的作用，然后确定像的位置移动方向，最后确定去掉近视镜后像的位置变化，最后确定光屏的移动方向。
【解答】（1）平行光线经过凸透镜后，在距离透镜10cm的地方出现小亮点，那么这就是焦点的位置，则凸透镜的焦距f=10cm。
当蜡烛距离透镜中心60cm时，此时u>2f，那么像距f（2）将物体由距离透镜40cm处匀速移动到距离透镜20cm处，物距的变化量为：40cm-20cm=20cm；像距的变化量为：20cm-13cm=7cm；
则物体的移动速度：‘
像的移动速度：；
则v>v'；
则物体移动的平均速度大于物体的像移动的平均速度。
（3）向水凸透镜内注水，那么水凸透镜的凸度变大，对光线的会聚能力变强，此时成像在光屏的前方，因此光屏应该向左移动。因为像距始终小于物距，所以成倒立、缩小的实像，故选C。
（4）近视镜为凹透镜，对光线有发散作用，拿走近视镜后，光线肯定比原来会聚，即成像在光屏的前方，因此光屏应该向左移动。
23．【答案】（1）第二
（2）顶端优势
（3）虚
（4）能够保持栽培植物的优良性状，且繁殖速度较快；e
【解析】【分析】（1）第二性征的出现与性激素分泌有关。
（2）顶端优势有利于植物向高生长。
（3）根据实像与虚像成因和特征解答
（4）扦插所得植株不会变异，保持遗传基因的稳定。
【解答】（1）公鸡的鸡冠高大，羽毛颜色鲜艳，尾羽较长，这与公鸡的睾丸分泌雄性激素有关，这些特征是公鸡的第二性征。
（2）茶叶一般由茶树的项芽和幼叶制成。茶农摘除茶树的顶芽后，解除了顶端优势，使侧芽得到发育，新梢数量增加，保证年年有新芽。
（3）图乙，透过透明的玻璃杯看到的水中“变大”的茶叶，该茶叶是由实际光线的反向延长线会聚而成的，因此是虚像。
（4）①扦插的优点是能够保持栽培植物的优良性状，且繁殖速度较快。②由表格可知黄色膜下的植物生根数最多，因此e覆盖最有利于茶树插条生根。
故答案为：（1）第二（2）顶芽优势（3）虚（4）能够保持栽培植物的优良性状，且繁殖速度较快；e
24．【答案】
【解析】【分析】根据平面镜成像的特点完成作图即可。
【解答】（1）利用平面镜成像特点作物体P在平面镜MO中的像A；
（2）同理作物体P在平面镜NO中的像B；
（3）像A在平面镜NO中成像，像B在平面镜MO中成像重合得到像C。
照相机和物体P，像C在同一条直线上，照相机只能照到物体P的黑面。
则拍出的照片如下图所示：
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