2023-2024学年浙教版期末光学实验探究专题复习（含解析）

2023-2024学年浙教版期末光学实验探究专题复习
一、实验探究题
1．小金和同桌小徐为了探究“光的反射规律”，进行了如图实验：
（1）小金按图甲所示的装置进行实验，纸板上显示出了入射光 EO 和反射光 OF 的径迹，小徐想光的径迹保留在纸板上以便研究，请你为他设计一个保留的方法：　 　 ；
（2）当在图甲上出现反射光 OF 后，小金以 ON 为轴旋转该纸板。如图乙，观察纸板上能否出现反射光，他的设计意图是为了探究　 　 ；
（3）小金让光沿 FO 方向入射，发现反射光沿 OE 方向射出，说明在反射现象中，光路是　 　 ；
（4）小徐测出一组入射角和反射角的大小后，得出反射角等于入射角的结论。于是准备整理器材，但小金告诉小徐，实验还未结束，你认为小徐还要怎么做？　 　
2．如图甲所示是小宇同学探究“光的反射规律”的实验装置，平面镜M平放在水平桌面上，白色硬纸板垂直立在平面镜上。
（1）小宇让一束光贴着纸板沿AO方向射向镜面，反射光沿OB方向射出，测出反射角和入射角大小，改变光的入射角度，多次重复上述实验步骤。
①上述实验探究得到的规律是　 　(填字母)。
A．光沿直线传播
B．反射角等于入射角
C．平面镜成像的特点
②白色硬纸板在实验中的作用是　 　(写出一条即可)。
（2）实验过程中若将纸板倾斜，如图乙所示，让光仍贴着纸板沿AO方向射向镜面，此时反射光　 　(填“在”或“不在”)纸板这一平面内。
3．某同学在做“探究光的折射规律”的实验，如图所示为光空气从空气射入水中时的光路，实验中发现，入射光线、折射光线和法线在同一平面内，折射光线和入射光线分别位于法线的两侧，通过实验得到如表所示数据：
入射角 0 15 30 45 60
反射角 0 15 30 45 60
折射角 0 11 22.1 35.4 40.9
（1）当光从空气斜射到水面时，折射角随入射角的变化关系是　 　。
（2）当光从空气垂直射到水面时，折射角的大小为　 　度。
（3）小金根据表格数据的变化规律作出推测：若将激光从水射入空气中，入射角增大到一定角度时，折射光线会消失。小金的推测是　 　（填“正确”或“错误”）的。
4．小科学完光学知识后回家进行了实验，先根据课本介绍将铅笔放入水中观察到了预期的现象(图甲)，后又发现将铅笔竖直放入盛有水的圆柱形的杯子当中，观察到水中的铅笔变粗并错位。将铅笔由水杯中间向两边移动，发现水中的铅笔错位更加明显，快到水杯边上时，水中的铅笔竟然“消失”了，如图乙。
于是小科在老师的指导下，查阅了一些资料，并且将实验现象画成简图。
资料一：若界面为弧形，可以将折射点及反射点的切面视为该点的折射面(图丙)。
资料二：光从水中射向空气中折射角与入射角的变化规律如下表。
入射角 0° 10° 20° 30° 40° 50° 60°
折射角 0° 13.4° 27.1° 41.7° 58.7° 无 无
（1）请在图丙中画出入射光线ao大致的折射光线。　 　
（2）当铅笔放入盛有水的圆柱形杯子当中，水杯相当于凸透镜，铅笔的位置小于一倍焦距成正立放大的　 　(填“虚”或“实”)像，因此筷子变粗。
（3）分析表中数据，反射的光线通过折射面射入人眼，折射角大于入射角，进一步分析可得到折射角之间的差值，随着入射角的增大而　 　，因此铅笔错位更加厉害。
（4）图表中还可发现入射角大于一定角度时(如大于50°时)，铅笔会“消失”在视野中，发生这个现象的原因是因为此时的光线　 　的缘故。
5． 如图甲所示是小金同学探究“平面镜成像特点”的实验装置。
（1）A、B两根蜡烛的大小和形状相同，这样做的目的是　 　；
（2）小金同学按照如图甲所示测出来蜡烛和像的位置以及它们到平面镜的距离后，让蜡烛以1cm/s的速度在桌面上沿着平面镜向右水平直线移动，像相对于蜡烛的速度是　 　cm/s；
（3）实验中，若看到蜡烛A 通过玻璃板成两个像，如图乙所示，其中距离观察者较近的像A' 较 　 　(选填“亮”或“暗”) ；
（4）丙图为猫咪照镜子的情境，若猫的头部位置保持不变，把镜子沿中间截成两半，将右边一半沿原来位置直线向右移一段距离，则左、右两半面镜子____。
A．各成半个像，合起来成一个完整的像；
B．左半边镜子成完整像，右半边不成像；
C．都成完整的像，但两个像在不同位置；
D．都成完整的像，且两个像在同一位置。
6．某小组同学探究“平面镜成像的特点”。
（1）小华在竖直的玻璃板前A位置处放置点燃的蜡烛，看到玻璃板后出现蜡烛的像，如图甲所示。用一张不透明纸挡在玻璃板与像之间，她在图甲所示．位置　 　(填“能”或“不能”)看到蜡烛的像，这说明像是由光的　 　(填“反射”或“折射”)形成的。
（2）撤去不透明纸，小华又拿另一支形状、大小完全相同的蜡烛放到玻璃板后像的位置，发现它跟像完全重合，由此可知平面镜成　 　(填“缩小”“等大”或“放大”)的像。记录下物、像的位置。
（3）经过三次实验得到三组物、像位置点，如图乙所示，由此可知　 　。
（4）小明自备器材做该实验，在玻璃板前放置一支点燃的蜡烛，看到玻璃板后出现两个蜡烛的像，这是因为　 　。
7．小科同学利用图甲所示装置做“探究平面镜成像规律”的实验中。一起完成以下问题：
（1）为达到实验目的，小科最好选用的器材和实验环境是____（填字母编号）。
A．用平面镜在明亮的环境中实验
B．用茶色薄玻璃板在明亮的环境中实验
C．用无色薄玻璃板在明亮的环境中实验
D．用茶色薄玻璃板在较暗的环境中实验
（2）小科把一块薄玻璃板放在水平放置的白纸上，把点燃的蜡烛A放置在玻璃板前，再拿一支与之完全相同的蜡烛B（不点燃），坚立在玻璃板后面，来回移动蜡烛B，直到看上去蜡烛B和点燃的蜡烛A的像　 　为止。
（3）改变蜡烛A的位置，重复以上实验。移去玻璃板，用直线把每次实验中的蜡烛A和它的像的位置连起来，接下来的操作是　 　，并加以比较。
（4）小柯为了探究平面镜成的像是虚像还是实像，设计了三种实验方案（如图乙所示），通过改变一块不透光木板（图中黑色长方形）的位置，人眼在不同的位置观察，从而达到探究目的。其中　 　方案可行。
8．为完成“探究平面镜成像特点”实验，小芳选择了如图所示的实验装置。
（1）小芳把点燃的蜡烛A放在玻璃板前，还要在玻璃板的后面放一支外形相同但没有点燃的蜡烛B，小芳应在　 　(选填“A”或“B”)蜡烛一侧观察玻璃板中的像；
（2）当把蜡烛靠近玻璃板时，蜡烛在玻璃板所成像的大小将　 　(选填“变大”“不变”或“变小”)；
（3）如图所示，仅将玻璃板由图中甲的位置水平向右平移至乙的位置时，蜡烛A的成像情况是____(选填字母代号)。
A．蜡烛成像仍在B处
B．蜡烛成像在B处右侧
C．蜡烛无法通过玻璃板成像
9．在学完凸透镜成像规律后，小明选择了一块焦距未知的凸透镜，对凸透镜成像特点做了进一步探究。
（1）如图甲所示，当他将一个发光的小灯泡放在图示位置时，无论怎么移动右侧的光屏，在光屏上始终得到一个与透镜等大的光斑，他又将小灯泡换成点燃的蜡烛，当调整至图乙位置时，恰好在光屏上接收到清晰的倒立、　 　的实像；若保持此时蜡烛和光屏的位置不变，当将凸透镜向左平移　 　cm时，光屏上可再次出现清晰的像；
（2）如图乙所示，当光屏上呈现清晰的像时，不改变图乙中蜡烛和透镜位置：
①若仅将凸透镜换成焦距相同直径较小的凸透镜，再次实验，光屏上所成的像与原来相比　 　（选填“变小”“变暗”或“变不完整”）了；
②若将凸透镜换成直径大小相同、焦距稍小的凸透镜，再次实验，则需将屏　 　（选填“向左”或“向右”）移动才能成清晰的像；
（3）有人将他的眼镜片放在图乙中的凸透镜前，光屏上的像变模糊了，适当向左移动蜡烛，像就又清晰了，由此可判断此人戴的是　 　（选填“近视”或“远视”）眼镜；
（4）如图丙，线段AB为用另一只凸透镜多次成像时的物距倒数和像距倒数所描绘出的图像，则该凸透镜焦距为　 　cm。
10．小红用凸透镜、蜡烛、光屏和光具座等器材，探究凸透镜成像的规律。
（1）如甲图所示，让一束平行光正对着凸透镜，移动光屏，直到在光屏上得到一个最小最亮的光斑、该凸透镜的焦距为　 　cm。
（2）如乙图所示，把蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上，点燃蜡烛，将烛焰、凸透镜、光屏三者中心大致调到　 　，这时（如图乙），仅移动光屏。可在光屏上得到一个清晰倒立、　 　（选填“放大”或“缩小”）实像。
（3）实验过程中，如果用不透明的硬纸板挡住凸透镜的上半部分，则光屏上的像____。
A．只出现烛焰像的上半部分
B．只出现烛焰像的下半部分
C．出现烛焰完整的像，但像更小了
D．像仍然是完整的，且大小不变，只是变暗了
11．在探究凸透镜成像规律时，小安用发光的“F”字样镶嵌排列在白色方格板上作为光源，实验使用的凸透镜焦距为 10cm，实验装置如图所示。
（1）如图甲所示，若此时想在实验中能用光屏承接到F的实像，光屏在　 　(填“0-10cm”、 “10-20cm”、 “20-30cm”或“30-50cm”) 范围内移动。
（2）若要模拟投影仪的成像原理，小安应在步骤(1)的基础上将F　 　(填“靠近”或“远离”)凸透镜， 同时调节光屏的位置，直至在光屏上成清晰的像。
（3）保持凸透镜的位置不变，取下光屏后，直接在光屏一侧透过透镜用眼睛观察像。小安从40cm刻度线处移动光源逐渐靠近凸透镜，图乙中小安最先看到的像的编号是　 　。
（4）下列对此实验装置的评价，正确的有____。
A．与烛焰相比，实验使用的光源不会晃动，光屏上所成的像比较稳定
B．若凸透镜的焦距未知，则利用此实验装置不能测量凸透镜的焦距
C．零刻度线刻在光具座标尺的中央，可直接测出物距和像距
D．如果用同样的白色方格板做光屏，能更便于比较像与物的大小
12．小明在“探究凸透镜成像规律”的实验中，所用凸透镜的焦距为15cm。
（1）如图甲所示，移动光屏找到清晰的蜡烛的像，这个像是图乙中的　 　，利用此原理可以制成　 　(填“照相机”、“幻灯片”或“放大镜”)
（2）小明把蜡烛依次放在A、B位置，在坐标纸上记录了光屏上像的大小，如图丙所示(A'、B'分别表示蜡烛在A、B处所成的像)。跟同学们交流后发现：
①成倒立放大像的条件是　 　；
②成实像时，物距减小，像距　 　；
（3）保持凸透镜位置不动，小明又把蜡烛放在距凸透镜18cm处，在光具座上无论怎样移动光屏，都找不到清晰的像，原因可能是　 　。
聪明的小明拿起一副眼镜放在蜡烛和凸透镜之间靠近凸透镜处，在光具座上移动光屏，光屏上出现了清晰的像，则小明拿起的眼镜是　 　。(填“近视镜”或“远视镜”)
13．在“探究凸透镜成像规律”的实验中：
（1）实验装置正确安装并调节后，小芳同学在如图甲所示的光屏上看到了烛焰清晰的像，则她看到的像是　 　(填“倒立”或“正立”)、　 　(填“放大”或“缩小”)的。
（2）实验中，若用不透明的硬纸板挡住凸透镜的上半部分，则光屏上____(填选项序号)。
A．只出现烛焰像的上半部分
B．只出现烛焰像的下半部分
C．出现烛焰完整的像，但像更小了
D．像仍然是完整的，且大小不变，只是变暗了
（3）如果保持蜡烛和凸透镜的位置不变，把光屏向右移动一小段距离后，要想在光屏上再次得到清晰的像，可在蜡烛与凸透镜之间放一个焦距合适的　 　(填“近视”或“远视”)眼镜。
（4）某小组实验时对图甲中的装置进行了改进，将蜡烛换成带有“F"形的LED灯、光屏贴上方格纸，如图乙所示，请写出改进后其中一个优点：　 　。
答案解析部分
1．【答案】（1）用笔描出入射光线和反射光线的路径
（2）入射光线、法线和反射光线是否在同一平面内
（3）可逆
（4）改变入射角的度数，多做几次实验
【解析】【分析】（1）沿着光的传播路程用笔画出对应的直线记录下来，是方便后面研究的好方法；
（2）根据描述分析哪个因素发生改变即可；
（3）根据光路的可逆性解答；
（4）在科学探究中，往往需要多次完成实验，从而收集多组数据，这样得到的结论会更加客观，具有普遍意义。
【解答】（1）小金按图甲所示的装置进行实验，纸板上显示出了入射光 EO 和反射光 OF 的径迹，小徐想光的径迹保留在纸板上以便研究，一个保留的方法：用笔描出入射光线和反射光线的路径；
（2）当在图甲上出现反射光 OF 后，小金以 ON 为轴旋转该纸板，则此时左右两个部分不在同一平面上，那么他的设计意图是为了探究入射光线、法线和反射光线是否在同一平面内；
（3）小金让光沿 FO 方向入射，发现反射光沿 OE 方向射出，说明在反射现象中，光路是可逆；
（4）小徐测出一组入射角和反射角的大小后，得出反射角等于入射角的结论。于是准备整理器材，但小金告诉小徐，实验还未结束，我认为小徐还要：改变入射角的度数，多做几次实验。
2．【答案】（1）B；显示光的传播路径
（2）不在
【解析】【分析】（1）由图可知，图中有平面镜、法线、入射光线、反射光线，可以来探究光的反射光线的规律。
（2）根据入射光线、反射光线和法线的关系进行分析，使光线不在一个平面内，观察现象，得出结论。物像关于镜面对称。
【解答】（1）①已知入射光线AO和反射光线OB，多次改变光的入射角度，测反射角与入射角的大小，并比较得出反射角与入射角的大小关系，因此该实验探究了反射定律中的反射角等于入射角。
②白色硬纸板在实验中的作用显示光的传播路径。
（2）根据光的反射定律可知，在反射现象中，反射光线、入射光线分居法线两侧；反射光线、入射光线和法线在同一平面内，因此若将纸板倾斜，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仍在同一平面内，但反射光不在纸板这一平面内，所以看不到反射光线。
故答案为：（1）①B；②显示光的传播路径；（2）不在。
3．【答案】（1）折射角随入射角的增大而增大
（2）0
（3）正确
【解析】【分析】光从空气中斜射入水中时，在水面会发生反射与折射，光发生反射时，反射光线与入射光线分居法线两侧，反射角=入射角，发生折射时，折射光线与入射光线分居法线两侧，折射角小于入射角。
【解答】（1）从表格中的数据看出，入射角增大时，折射角也会增大，由此可知，折射角随入射角的增大而增大；
（2）当光从空气垂直射入水面时，折射角大小为0度；
（3）由于光在折射时，光路是可逆的，从表格中的数据可知，光从空气中斜射入水中时，折射角小于入射角，相反，光从水中斜射向空气中时，折射角大于入射角，入射角增大时折射角也会增大，则入射角增大到一定角度时，折射角会先增大到90度，此时折射光线消失，故小金的推测是正确的。
故答案为：（1）折射角随入射角的增大而增大；（2）0；（3）正确。
4．【答案】（1）
（2）虚
（3）增大
（4）只有反射，没有折射，光线消失无法进入人眼(全反射)
【解析】【分析】（1）根据光的折射规律分析作图；
（2）根据凸透镜的成像规律解答；
（3）根据表格数据分析折射角随入射角的变化规律；
（4）根据表格数据可知，当入射角大于等于50°时，折射光线消失，此时只有反射光线，据此分析解答。
【解答】（1）根据光的折射规律可知，光从水中斜射入空气中时，折射角大于入射角，折射光线会偏离法线，如图所示：
；
（2）水杯相当于凸透镜，铅笔的位置小于一倍焦距时，成正立、放大的虚像，因此筷子变粗；
（3）分析表中数据，反射的光线通过折射面射入人眼，折射角大于入射角；进一步分析可得到折射角之间的差值，随着入射角的增大而增大，因此铅笔错位更加厉害；
（4）入射角大于一定角度时（如大于50°时），铅笔会“消失”视野中，折射因为此时的光线发生了全反射的缘故。
5．【答案】（1）便于确定像的位置
（2）0
（3）亮
（4）D
【解析】【分析】（1）两根蜡烛的大小和形状应相同，当B与A的像重合时可知像与物大小相等，这样便于比较像和物的大小关系；
（2）物体在平面镜中成虚像，虚像和物体关于平面镜对称；
（3）玻璃表明比较光滑，而且是透明的，因此光线射到玻璃上，要发生反射和折射，这两种光现象都可以使蜡烛成像；平面镜成的像与物到镜面的距离相等；
（4）根据平面镜成像特点分析。
【解答】（1）A、B两根蜡烛的大小和形状应相同，便于确定像的位置；
（2）玻璃板沿CD移动时，蜡烛A的物距不变，像距也不变，像和物体位置关于玻璃板对称，像还在原来位置，所以像相对于蜡烛A不动，像相对于蜡烛的速度是0cm/s；
（3）光线射到玻璃上，要发生反射和折射，玻璃有两个表面，前表面直接反射，较亮，所以其中距离观察者较近的像较亮；
（4）平面镜所成的像，像和物体形状、大小相同，与平面镜的大小无关，半个平面镜仍能成完整像；平面镜左右两部分都能成完整的像，像与小猫关于镜面对称，因为将右边一半沿原来位置直线向右移一段距离，所以两个像的位置是相同的，故选：D。
故答案为：（1）便于确定像的位置；（2）0；（3）亮；（4）D。
6．【答案】（1）能；反射
（2）等大
（3）像和物体到平面镜的距离相等
（4）玻璃板太厚导致玻璃板前后两个面都发生了反射，两个反射面都成虚像
【解析】【分析】（1）物体在平面镜中成的是虚像，虚像不是实际光线会聚而成，不会成在光屏上；
（2）所谓重合，即大小和形状完全相同；
（3）比较物体和像到镜面的格子的个数，从而比较物距和像距的大小即可；
（4）根据玻璃板有前后两个面会发生两次反射分析解答。
【解答】（1）如图甲所示。用一张不透明纸挡在玻璃板与像之间，她在图甲所示位置能看到蜡烛的像，这说明像是由光的反射形成的。
（2）撤去不透明纸，小华又拿另一支形状、大小完全相同的蜡烛放到玻璃板后像的位置，发现它跟像完全重合，由此可知平面镜成等大的像。记录下物、像的位置。
（3）根据乙图得到：每次实验时像到镜面的距离和像到镜面的距离相等。
（4）小明自备器材做该实验，在玻璃板前放置一支点燃的蜡烛，看到玻璃板后出现两个蜡烛的像，这是因为玻璃板太厚导致玻璃板前后两个面都发生了反射，两个反射面都成虚像。
7．【答案】（1）D
（2）完全重合
（3）分别测出像和物到平面镜的距离
（4）C
【解析】【分析】平面镜成像所成的像是虚像，像和物体形状、大小相同；像和物体各对应点的连线与平面镜垂直；像和物体各对应点到平 面镜间距离相等，这就是平面镜成像的规律。
【解答】（1）探究平面镜成像规律的实验中，为了便于观察像的效果，得出正确的规律，用茶色薄玻璃板在较暗的环境中实验，故D符合题意，ABC不符合题意。
故答案为：D。
（2）为了验证像与物的大小相等，把点燃的蜡烛A放置在玻璃板前，再拿一支与之完全相同的蜡烛B（不点燃），竖立在玻璃板后面，来回移动蜡烛B，直到看上去蜡烛B和点燃的蜡烛A的像完全重合为止。
（3）实验中，进行数据分析时，移去玻璃板，用直线把每次实验中的蜡烛A和它的像的位置连起来，分别测出像和物到平面镜的距离，并加以比较，这是为了探究像与物的到 平面镜的距离关系。
（4）实验中，为了探究平面镜成的像是虚像还是实像，要把光屏放在像的一侧，直接看光屏上是否有像，所以C方案可行。
8．【答案】（1）A
（2）不变
（3）A
【解析】【分析】（1）平面镜所成的像是反射光线反向延长线的交点，且只有反射光线射入眼睛才能看到像的位置，据此确定眼睛的位置；
（2）根据平面镜成像“物像等大”分析解答；
（3）根据平面镜成像的对称性分析解答。
【解答】（1）蜡烛A发出的光在平面镜上反射，反射光线再次回到蜡烛A一侧，则小芳应该在A侧时反射光线才能射入眼睛，从而看到玻璃板中的像；
（2）蜡烛在平面镜中成像的大小只与蜡烛大小有关，而与距离大小无关，则：当把蜡烛靠近玻璃板时，蜡烛在玻璃板所成像的大小将不变。
（3）平面镜所成的像与物体关于平面镜对称，这个平面镜的位置其实是它所在的那个平面，因此当蜡烛和平面镜所在的那个平面的位置不变时，蜡烛所成像的位置不变，还在B处，故选A。
9．【答案】（1）缩小；15
（2）变暗；向左
（3）近视
（4）5
【解析】【分析】（1）①从焦点射出的光线经过凸透镜后与主轴平行，据此确定焦距，再将物距和焦距比较，从而确定成像特点；
②当像距和物距交换时，光屏上再次成清晰的实像；
（2）①透镜的直径大小只会影响会聚光线的多少；
②焦距变小时，相当于物距变大，根据‘物近像远大，物远像近小’的规律分析；
（3）根据蜡烛的移动方向确定光线会聚了还是发散了，据此确定透镜的种类；
（4）当u=v=2f时，成倒立等大的实像。
【解答】 （1）①当发光的小灯泡放在10cm刻度线的位置时，移动光屏发现光屏上始终能看到个面积大小不变的光斑，说明此时经过凸透镜后的折射光线是平行的。根据从焦点发出的光线经过凸透镜后变为平行光线可知，该透镜的焦距为10.0cm。 根据图乙可知，此时的物距为u=30cm>2f，在光屏上接收到清晰的倒立、缩小的实 像；
②若保持此时蜡烛和光屏的位置不变，根据光路可逆可知，当将凸透镜向左平移15cm到15cm刻度处时，此时的物距为原来的像距，则光屏上可再次出现清晰的像；
（2）①用另一只与原实验中焦距相同但镜面直径较小的凸透镜，替代原来的凸透镜再次实验，成像大小不会变化，但经凸透镜的会聚的光线变少，所成的像与原来的像相比，比原来暗；
②如果将凸透镜A换成镜面直径相同、但焦距稍小的凸透镜，比起原来就相当于将物距变大了，那么像距就要减小，像变小；根据“物远像近小”的规律可知，光屏要靠近凸透镜，即向左移动；
（3）小明将他的眼镜片放在图乙中的凸透镜前，光屏上的像变模糊了，适当向左移动蜡烛，物距变大，像距变小，像就又清晰了，这说明该眼镜对光线具有发散作用，由此可判断小明戴的是凹透镜，凹透镜可以矫正近视眼，所以该眼镜是近视眼镜；
（4）图中 时，，此时v=u=0.1m像距等于物距，说明物体处于二倍焦距处，即2f=0.1m，所以f=0.05m=5cm。
10．【答案】（1）10.0
（2）同一高度；缩小
（3）D
【解析】【分析】（1）平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚在主光轴上一点，这点是凸透镜的焦点。焦点到光心的距离是凸透镜的焦距；
（2）在实验中，为使像能成在光屏的中央，应调整烛焰、凸透镜和光屏的高度，使它们的中心大致在同一高度；物距大于二倍焦距成倒立缩小实像，像距大于一倍焦距小于二倍焦距；
（3）当将凸透镜的部分遮住时，凸透镜仍能成完整的像。
【解答】（1）让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，这点是凸透镜的焦点，由图甲可知：焦点到光心的距离是40.0cm﹣30.0cm＝10.0cm，即凸透镜的焦距是10.0cm；
（2）在做实验时，把蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上，点燃蜡烛，将烛焰、凸透镜、光屏三者中心调到同一高度处，是为了使烛焰的像成在光屏的中央；如图乙，物距u＝50.0cm﹣15.0cm＝35.0cm，此时物距大于二倍焦距，成倒立、缩小实像；
（3）用不透明的硬纸板挡住透镜上半部分，凸透镜的下半部分仍能折射光线成像，所以光屏上所成的像是完整的，只是会聚光线比原来变少，像变暗了，D正确。
故答案为：D。
11．【答案】（1）10-20cm
（2）靠近
（3）1
（4）A；C；D
【解析】【分析】在探究凸透镜成像的规律时，应使发光体、凸透镜、光屏的中心在同一直线上；
当u>2f时，成倒立缩小的实像，2f>v>f；
当u=2f时，成倒立等大的实像，v=2f；
当2f>u>f时，成倒立放大的实像，v>2f；
当u【解答】（1）如图甲中，u=40cm>2f，则成倒立缩小的实像，2f>v>f，即20cm>v>10cm，因此光屏在10-20cm范围内移动；
（2）若要模拟投影仪的成像原理，在步骤（1）的基础上将F靠近凸透镜，同时调节光屏远离凸透镜，直至在光屏上成清晰的像；
（3）小安从40cm刻度处移动光源靠近凸透镜，则所成的像是倒立缩小的实像，然后逐渐变大，所以最先看到的像是1的像；
（4）A.与烛焰相比，该光源不会晃动，所成的像比较稳定，故A正确；
B.若凸透镜焦距未知，根据u=2f时，成倒立等大的实像，v=2f，可没出凸透镜的焦距，故B错误；
C.零刻度线在光具座的中央，将凸透镜放在此位置，可直接测出物距和像距，故C正确；
D.如果用同样的白色方格纸做光屏，像成在光屏上之后，便于比较像与物的大小，故D正确；
故选ACD。
故答案为：（1）10-20cm；（2）靠近；（3）1；（4）ACD。
12．【答案】（1）D；照相机
（2）f（3）像在100cm之外；远视镜
【解析】【分析】（1）比较像距和物距的大小，从而确定成像的特点和应用；
（2）①根据图片确定物距，再与焦距进行比较，从而确定放大像的条件；
②当物距减小时，比较二者像距的大小即可。
（3）①根据“物近像远大”的规律分析像距的大小变化即可；
②根据光屏的移动方向确定光线会聚了还是发散了，据此确定透镜的种类即可。
【解答】（1）根据甲图可知，此时像距小于物距，那么光屏上成倒立缩小的实像，应该为D，应用为照相机。
（2）①根据丙图可知，凸透镜的焦距为15cm，二倍焦距为30cm，则一倍焦距处在25cm处，二倍焦距在10cm处，A、B都在一倍和二倍焦距之间，成的都是倒立放大的实像，那么成倒立放大实像的条件为： f②根据丙图可知，B的物距小于A的物距，而B的像距大于A的像距，那么得到： 成实像时，物距减小，像距增大 。
（3）①当蜡烛在18cm处物距更小，那么像距更大，可能大于100cm，因此光具座上不能找到清晰像的原因可能是： 像在100cm之外 ；
②放入眼镜后光屏上看到了像，说明像距减小了，即光线比原来会聚了，那么应该是凸透镜，即小明拿起的眼镜为远视镜。
13．【答案】（1）倒立；缩小
（2）D
（3）近视
（4）实验现象更加明显 便于比较像的大小
【解析】【分析】（1）比较像距和焦距的大小，从而确定成像特点。
（2）当遮住凸透镜的一部分，还有另外的部分光线，经凸透镜折射会聚成像。
（3）根据描述分析光线比原来会聚还是发散，再确定眼镜的种类；
（4）根据图甲中装置的特点分析。
【解答】（1）由图可知，物距大于像距，并且能在光屏上成实像，所以物距一定是在二倍焦距之外，所以成的是倒立、缩小的实像；
（2）遮住凸透镜的上半部，物体上任一点射向凸透镜的下半部，经凸透镜折射后，照样能会聚成像，像的大小不发生变化，折射光线减少，会聚成的像变暗。
故选D。
（3）保持蜡烛和凸透镜的位置不变，把光屏向右移动一小段距离时，像距变大，像远离凸透镜。为使像能成在光屏上，应在蜡烛和凸透镜之间放一块适当的凹透镜对光线进行发散，像才能成在光屏上，近视眼就是用凹透镜进行矫正的。
（4）蜡烛换成LED灯的优点：实验现象更明显、便于观察、减少了污染等。
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