中考物理压轴真题分类汇编（解析版）
挑战13 实验题（光现象和透镜综合36题）
一．探究光反射时的规律（共6小题）
二．探究平面镜成像的特点（共12小题）
三．探究光折射时的特点（共2小题）
四．探究凸透镜成像的规律（共16小题）
一．探究光反射时的规律（共6小题）
1．（2024·江苏徐州·中考真题）如图甲所示，在探究光的反射规律实验中，平面镜水平放置，白色纸板竖直地立在平面镜上。将激光笔发出的一束激光紧贴纸板射向镜面上的O点。
(1)在纸板上能看到激光路径，是因为激光在纸板表面发生 反射；
(2)图甲中，激光与平面镜成40°角入射，则反射角为 ；
(3)纸板上可以同时看到入射光线和反射光线，说明它们和法线在 内；
(4)如图乙所示，纸板绕CD轴向后转动一定角度，再将激光紧贴纸板射向镜面上的O点，此时纸板上看不到反射光线，保持平面镜和入射光线位置不变，要在纸板上同时显示入射光线和反射光线，应怎样调整纸板？ 。
2．（2024·江苏镇江·中考真题）小红用图1所示装置探究光的反射定律。平面镜置于水平底座中心。激光笔可沿弧形轨道移动，且保持激光始终射向平面镜上的O点。
实验次数
1
2
3
4
图3
(1)为了在不同方向都能观察到光的传播路径，应在平面镜上方喷些 ；
(2)多次改变激光笔在轨道上的位置，小红调整视角，均能观察到反射光OB挡住入射光AO的现象。如图2所示，将长方形纸板与AO、OB所在平面重合，其底边PQ紧贴平面镜，在纸板上即可显示出入射光和反射光。多次测量纸板和平面镜的夹角。
①上述实验中测得的夹角均为，则反射光线、入射光线所在平面和平面镜相互 ；
②在纸板上过O点作出底边PQ的垂线ON，则ON与镜面 ，可知ON为法线。由①、②可得：反射光线、入射光线和法线在 内。
(3)改变入射光的方向，依次记录实验数据如图3所示，分析实验数据可知：入射光线AO逐渐 （选填“靠近”或“远离”）法线ON；与的大小 。
3．（2024·福建·中考真题）探究光的反射定律，实验装置如图1。让一束光贴着光屏射向平面镜的O点，改变入射光线多次实验，数据记录于下表。
序号 入射光线相对法线的位置 反射光线相对法线的位置 入射角i 反射角r
1 左 右 30° 30°
2 左 右 45° 45°
3 左 右 60° 60°
4 右 左 60° 60°
（1）能从不同方向观察到光的传播路径，是因为光在光屏上发生 反射；
（2）分析表中数据得出结论：①反射光线、入射光线分别位于法线 ；
②反射角 入射角；
（3）光热电站利用追日镜将太阳光反射到吸热塔用于发电。图2为上午某时刻的光路图，根据上述实验结论推断，随着太阳的运动，追日镜应沿 时针方向旋转，使反射光线射向吸热塔。
4．（2024·江苏无锡·中考真题）探究光的反射规律，器材有：激光笔、平面镜、标有刻度的白色硬纸板（可沿中缝折叠）、白板；
（1）如图甲所示，将一束光照射到平面镜上，它的反射光在光屏上形成一个光斑，保持光在平面镜上的入射点不变，减小入射光与平面镜的夹角，则光屏上的光斑向 （选填“上”或“下”）移动；
（2）利用图乙所示的装置进行探究；
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A，射向镜面上的O点，将纸板B绕接缝ON向前或向后翻折，当纸板B和纸板A在 时，纸板B上能呈现反射光束；
②改变入射光的方向，读出入射角和反射角的大小，将测得的数据记录在表格中，由此可知：反射角与入射角大小 ；
实验序号 入射角 反射角
① 30° 30°
② 45° 45°
③ 60° 60°
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： ；
（3）利用如图丙所示的装置进行探究。让一束光斜射到平面镜上，在入射点O放置白板并调整位置，发现白板只在某一位置能同时呈现入射光和反射光，测得此时白板与镜面成角，说明白板与镜面的位置关系是： ，实验表明： ；
（4）自行车尾灯是由许多角反射器组成的反光装置，角反射器是由互相垂直的反光面组成的。当汽车的灯光照在尾灯上时，司机看到尾灯特别亮，原因是： 。
5．（2024·吉林·中考真题）下图是“探究光反射时的规律”实验装置。
次数
1 30° 30°
2 45° 45°
3 60° 60°
（1）实验中要保持纸板ENF上的直线ON 于镜面。
（2）分析表中的实验数据可得：在反射现象中，反射角 入射角。
（3）把纸板NOF绕ON向前折或向后折，在纸板上都看不到反射光，说明在反射现象中，反射光线、入射光线和法线都在 内。
6．（2024·河南·中考真题）如图甲，在探究光的反射规律的实验中，把平面镜放在水平桌面上，纸板ENF竖直立在镜面上，ON垂直于镜面。
（1）让一束光贴着纸板沿多个角度射到O点，在纸板上记录每次的光路。记录时，为了区分每次的光路，可采用的方法是 。
（2）取下纸板，用量角器测量每次的入射角和 ，并记录下来。
（3）在图甲实验的基础上，以ON为轴，把纸板NOF向后折，在纸板上看不到反射光，如图乙所示，这表明：在反射现象中，反射光线、入射光线和法线在 。小明想：当纸板折到图乙位置时，反射光还存在吗？请设计一种验证方法： 。
二．探究平面镜成像的特点（共12小题）
7．（2024·内蒙古呼和浩特·中考真题）小时候，赫仑同学常常听姥爷说，“照镜子要离镜子近些，离镜子远了，镜子里的像就变小啦”。当他学完光学后，回去给姥爷演示了如下实验。为让实验更准确，请完成下列问题：
(1)如图所示，将白纸平铺在水平桌面上，用支架把 （选填“薄”或“厚”）玻璃板竖直地架立于白纸上；
(2)将两个完全相同的跳棋棋子A和B分别立于玻璃板前后，并移动B直至与A的像重合，测量并记录相关数据。多次改变A的前后位置，重复以上实验。他多次实验的目的是 （选填“得到普遍规律”或“减小实验误差”）；
(3)分析相关数据，发现平面镜所成的像是虚像，像与实物等大，像距等于物距。“照镜子要离镜子近些，离镜子远了，镜子里的像就变小啦”，这种说法是 （选填“正确”或“错误”）的。
8．（2024·山东滨州·中考真题）某小组在探究光的反射的实验中
（1）在“探究光反射时的规律”实验中，
①把平面镜放在水平桌面上，再把一张纸板ENF竖直地立在平面镜上，纸板上的直线ON 于镜面，如图甲所示。
②实验时，使一束光EO与平面镜夹角为射到O点，经平面镜反射，沿另一个方向射出，此时，反射角大小为 。
③如图乙所示，把纸板NOF绕ON向后折，在纸板上看不到反射光。这表明：在反射现象中，反射光线、入射光线和法线都在 内。
（2）在“探究平面镜成像的特点”实验中，
①用玻璃板代替平面镜是为了便于确定像的 。
②如图丙所示，把点燃的蜡烛A放在玻璃板前面，再拿一支外形相同但不点燃的蜡烛B竖立着在玻璃板后面移动，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，这种研究方法是物理学中常用的 （选填“控制变量法”或“等效替代法”）。
③将光屏放在蜡烛A的像的位置，直接观察光屏，光屏上没有呈现蜡烛A的像，说明平面镜所成的像是 。
9．（2024·山西·中考真题）小明照镜子时，看到镜中自己的像，这个像有什么特点呢？为此他进行了实验探究。
实验思路：
（1）探究平面镜成像的特点，关键是要确定像的位置和大小；
（2）可选用 作为平面镜观察像，先将点燃的蜡烛置于镜前，再用一支外形相同未点燃的蜡烛在镜后移动，通过是否与像重合来确定像的位置和大小，进而得到平面镜成像的特点；
实验过程：
（3）按照实验思路进行操作，观察蜡烛与像完全重合后，在纸上分别标记平面镜、蜡烛和像的位置，并测量蜡烛和像到平面镜的 ，记录在表格中。试着用光屏承接平面镜后面的像，观察光屏上能否呈现点燃蜡烛的像；
（4）换用两个相同的跳棋子、两块相同的橡皮重复上述操作。多次实验的目的是 ；
实验结论：
（5）平面镜所成的像为 （选填“实”或“虚”）像，像与物体关于镜面对称。
10．（2024·北京·中考真题）某同学利用如图所示的装置及完全相同的电子蜡烛A、B等器材，探究物体在平面镜中成像时像距与物距是否有关。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 ；将未点亮的B放在玻璃板后，不断调整B的位置，直到从各个角度观察B与A的像 ，用刻度尺测量B到玻璃板的距离。将实验数据记录在表格中；
(2)改变 ，仿照步骤（1）再做1次实验，将实验数据记录在表格中。
11．（2024·山东聊城·中考真题）在“探究平面镜成像特点”的实验中，实验装置如图甲所示；
(1)为了研究像和物的位置关系，还需要的实验器材是 ；
(2)实验时将点燃的蜡烛靠近玻璃板移动，观察到像 （选填“靠近”或“远离”）玻璃板移动，像的大小 （选填“变大”、“变小”或“不变”）；
(3)检查视力的时候，视力表放在被测者的后上方，被测者识别对面墙上镜子里视力表的像。如图乙所示，视力表与平面镜间的水平距离为2.8m，要求视力表在镜中的像与被测者相距5m，则人应坐在离平面镜 m的位置检查。
12．（2024·江苏常州·中考真题）小华探究“平面镜成像特点”。
（1）实验装置如图甲所示，为顺利完成实验，MN应选择 （透明玻璃板/平面镜），并将其 放置在水平桌面上；
（2）将点燃的蜡烛A放置在MN前面，将外形相同、没有点燃的蜡烛B在MN后面移动，直至与A的像完全重合，重合现象说明 。此时，蜡烛B所处的位置即为像的位置；
（3）改变蜡烛A的位置，重复步骤（2），可得三组像与物的位置，如图乙所示，由此可知平面镜成像时， ；
（4）为判断平面镜成像的虚实，用光屏替代蜡烛B，然后 （直接/隔着MN）观察光屏上有无像，根据实验现象可得平面镜所成的像是 像。
13．（2024·辽宁·中考真题）某同学探究平面镜成像的特点。
（1）如图（a），在水平桌面上铺一张纸，纸上 放置一块手机钢化膜（薄透明板）作为平面镜。沿着钢化膜在纸上画一条直线，代表平面镜的位置。选取手机钢化膜作为平面镜，这样做便于确定 的位置；
（2）将一个蓝色长尾票夹（型号：5#）放在钢化膜前，将另一个相同型号的粉色长尾票夹放在钢化膜的后面并移动其位置，若看到粉色票夹与蓝色票夹的像完全重合，则说明平面镜所成的像与物的大小 。在像的位置放一个光屏，若光屏承接不到像，则说明所成的是 像；
（3）如图（b），将蓝色票夹放在纸上，在蓝色票夹一侧通过钢化膜看到的是图（c）中的 。
14．（2024·黑龙江牡丹江·中考真题）小江为同学们表演魔术：如图甲所示，将一个正面开口的空箱面向同学，箱子的顶部中间有一个豁口。将一个棋子从顶部的豁口放入，从正面看去，棋子竟“不翼而飞”。小丹猜想箱中放置了一块平面镜，她找来薄玻璃板、方格纸、笔、刻度尺、两个完全相同的棋子A和B进行探究，如图乙所示。
（1）将一张方格纸放在水平桌面上，薄玻璃板 放置在方格纸上；
（2）将棋子A放在薄玻璃板前，棋子B放在薄玻璃板后面移动，直到看上去它与棋子A的像完全重合，表明棋子像的大小与棋子的大小 。在方格纸上记下棋子A和B的位置；
（3）移走棋子B，将光屏放到棋子B的位置，在光屏上 （选填“能”或“不能”）直接观察到棋子A的像；
（4）改变棋子A的位置，重复步骤（2），发现棋子A的像与棋子A始终在方格纸的同一条直线上。用刻度尺分别测量它们到薄玻璃板的距离，记录在表格中。分析数据可知，棋子的像与棋子到薄玻璃板的距离 ；
实验次数 A棋子到薄玻璃板的距离/cm A棋子的像到薄玻璃板的距离/cm
1 5.00 5.00
2 6.50 6.50
3 10.00 10.00
（5）实验表明，棋子在平面镜中的像与棋子关于镜面 ；
（6）请在图丙中作出点A在平面镜中所成的像。
15．（2024·湖南·中考真题）小明在探究“平面镜成像的特点”时，有以下操作：
（1）如图甲所示，将一张白纸平铺在水平桌面上，并将一块薄玻璃板竖立在白纸中间位置，沿着玻璃板在纸上画一条直线，代表 的位置；
（2）如图乙所示，此时蜡烛2与蜡烛1的像已完全重合。接下来使蜡烛1向远离玻璃板方向移动到某一位置，蜡烛2应向 玻璃板方向移动，才能与蜡烛1的像再次重合；
（3）三次实验物和像的位置记录如图丙所示。他在探究像和物的连线与平面镜的位置关系时，用直线连接图丙中物点A与像点 ，完成三次连线后找到了规律。
16．（2024·山东临沂·中考真题）小明在某购物中心前，可以看到玻璃幕墙中自己的像，进入购物中心后，又可以透过玻璃幕墙看到外面的街景。心存疑惑的小明通过查阅资料得知，该商店的玻璃幕墙使用了一种具有单面透视作用的镀膜玻璃。他用一块5mm厚的镀膜玻璃和两支相同的中性笔等器材探究镀膜玻璃成像的特点。
（1）如图甲所示，让玻璃板的镀膜面向前并把玻璃板竖直放在水平桌面的白纸上，让中性笔A的笔尖紧贴在玻璃板前，在玻璃板后面无论怎么移动中性笔B，都不能让B与A的像完全重合，原因是 。
（2）如图乙所示，让中性笔A离开玻璃板一小段距离，在玻璃板后移动中性笔B，直至B与A的像完全重合，这样做既可以 ，又可以比较像与物体的大小关系．将光屏放在中性笔B的位置，光屏上 （选填“能”或“不能”）承接到中性笔A的像。
（3）让中性笔A远离玻璃板时，中性笔B应 （选填“远离”或“靠近”）玻璃板，才能与中性笔A的像完全重合。
17．（2024·江西·中考真题）某同学的爷爷跟着电视节目学习太极拳时，因教练面向观众授课，爷爷总是把左右动作做反。在该同学的建议下，爷爷向后转身，面对墙上镜中的电视画面学习，有效地矫正了动作。为了帮助爷爷明白其中的道理，他利用如图所示的装置分享“探究平面镜成像特点”的实验过程。
【证据】
（1）将方格纸平铺在水平桌面上，用镀膜玻璃板作为平面镜 放置在方格纸上。
（2）将一枚棋子作为物放在镜前两格处，取另一枚棋子在镜后移动，直到它与物的像完全重合，从而确定像的位置，记录此时像与物到镜面的格数。
（3）改变物到镜面的格数，进行多次实验；根据像与物到镜面的格数关系，判断像与物到镜面的 关系。
（4）请你在虚线框内设计记录上述实验数据的表格（表一）：
（5）下图为两枚叠放的棋子，将其放在镜前，取数量适当的棋子叠放在镜后并移动位置，直到与镜前棋子的像完全重合，记录此时镜前与镜后棋子的数量。
（6）改变叠放的棋子数量，进行多次实验，记录结果如表二：
表二
实验次数 平面镜前棋子的数量/枚 平面镜后棋子的数量/枚
1 2 2
2 3 3
3 4 4
【解释】
（1）根据表二，每次实验镜后棋子与镜前棋子的数量 ，且与镜前棋子的像完全重合，可得结论：像与物的大小相等。
（2）借助方格纸可发现，像和物的连线与镜面 。
【交流】分享完上述实验过程后，根据“像与物关于镜面对称”的特点，该同学与爷爷面对面玩起了“照镜子”的游戏。该同学扮演物举起左手，爷爷扮演镜中的像应举起 手。通过实验和游戏，爷爷明白了用镜子矫正动作的原因。
18．（2024·重庆·中考真题）如图所示，利用两根相同的荧光棒来探究平面镜成像的特点。
（1）实验中应选用 （选填“薄”或“厚”）玻璃板替代平面镜；
（2）将玻璃板 放置在铺有白纸的水平桌面上，在玻璃板前放置荧光棒A，在玻璃板后面移动另一根荧光棒B，发现B与A的像完全重合，说明像与物的 相等。
三．探究光折射时的特点（共2小题）
19．（2023·内蒙古赤峰·中考真题）探究光折射时折射角与入射角的关系，如图所示，使一束光从甲介质斜射入乙介质，测量并记录入射角和折射角大小；改变光束射向O点的角度，进行多次实验，数据如下表所示：
实验次数 1 2 3 4
入射角 10° 20° 30° 40°
折射角 15.1° 30.7° 48.6° 73.8°
（1）光从甲介质斜射入乙介质发生折射时，折射角 入射角；折射角随着入射角的增大而 ；
（2）做完第4次实验后，同学们又使一束光从乙介质中以73.8°的入射角射入甲介质，测得折射角恰好为40°，这说明在折射现象中， 。
20．（2022·广西河池·中考真题）某同学做“探究光的折射规律”实验，她把半圆形玻璃砖固定在圆盘中心，让激光束沿圆盘半径入射到玻璃砖圆心处，激光束经玻璃砖折射后从半圆弧边射出（如图所示）。旋转圆盘，多次改变激光束入射角度，观察折射光线方向并记录数据，如下表所示。
实验次数 1 2 3 4 5
入射角
折射角
（1）做第三次实验时，忘了记录入射角的数据，结合图可知，此时的入射角为 ；
（2）分析实验数据可知：当光从空气斜射到玻璃表面时，折射角 入射角，折射角随入射角增大而 。
四．探究凸透镜成像的规律（共16小题）
21．（2024·内蒙古通辽·中考真题）小明在做凸透镜成像实验中。
(1)如图甲四种利用太阳光测凸透镜焦距的操作，其中正确的是 ；
(2)小明测得凸透镜焦距为10cm，用图乙的装置开始实验，此时光屏上可见清晰的像，保持凸透镜位置不变，将蜡烛移动到25cm刻度线处，若想在光屏上再次得到清晰的像，应把光屏向 移动，像的大小将 ；
(3)基于（2）的实验探究，当手持照相机走近拍摄景物时，应将镜头适当向 （填“前调”或“后调”）。
22．（2024·山东德州·中考真题）物理兴趣小组的同学展示了以下两个实验：
(1)图甲为探究“光的反射规律”实验，若让另一束光线沿BO方向射向平面镜，反射光线沿OA方向射出，这一现象说明：在光的反射现象中 ；
(2)为了得到“反射角等于入射角”这一普遍规律，接下来的操作是改变 ，多次实验；
(3)“探究凸透镜成像的规律”实验，凸透镜的焦距为10cm，图乙中光屏上呈现出清晰的像，该像的性质是倒立、 的实像，将蜡烛移至5cm刻度线处，其他元件的位置不变，若使清晰的像再次呈现在光屏上，需在蜡烛与凸透镜间放置—个 （选填“近视”或“远视”）眼镜；
(4)实验中，保持蜡烛、凸透镜和光屏的位置不变，用焦距相同、直径更大的凸透镜替换原凸透镜，光屏上呈现的像与原来的像相比 （选填“更大”“更小”或“更亮”）。
23．（2024·山东日照·中考真题）小明在光学学习中，对色彩斑斓的光学世界产生了浓厚的兴趣，他认识到熟练掌握物、像联动，并用其规律解决实际问题的意义，于是他进行了如下的探索：
(1)如图甲，在探究平面镜成像的特点时，用透明玻璃板代替平面镜的目的是 ；如果在图中玻璃板与蜡烛的像之间平行于玻璃板放一块不透明的白色光屏，那么在光屏上 （选填“能”或“不能”）看到像；
(2)如图乙，平行光线经过该透镜后将会被 （选填“发散”或“会聚”），这样的透镜可用于矫正 （选填“近视眼”或“远视眼”）；
(3)生活中经常看到的投影灯，其内部结构如图丙所示。图中凸透镜的焦距为50mm，则投影片到凸透镜的距离范围应为 ；
(4)在探究照相机原理时，小明将焦距为10.0cm的凸透镜A放置在图丁所示的位置，向左移动光屏，在光屏上看到了清晰的像，他又将凸透镜A更换成一个焦距为8.0cm的凸透镜B，其它要素不变，发现光屏上的像变模糊了。他认为此现象与 （选填“近视眼”或“远视眼”）的成因相似，为了使光屏上的像恢复清晰，可将光屏向 （选填“靠近”或“远离”）凸透镜的方向移动；
(5)若保持图丁中凸透镜B和蜡烛的位置不变，继续实验，撤掉光屏，换成凸透镜A，并移动到光具座66cm刻度处，从A的右侧向左看，在透镜A中也能看到清晰的像，这个像是 （选填“实”或“虚”）像。
24．（2024·山东青岛·中考真题）小明用焦距为10cm的凸透镜探究凸透镜成像规律．
(1)将蜡烛、凸透镜和光屏依次放置在光具座上，调节烛焰的中心、凸透镜的光心和光屏的中心，使它们在 。
(2)如图甲所示，将蜡烛固定在光具座上10cm刻度处，凸透镜固定在50cm刻度处，光屏应在 刻度范围内移动，直到在光屏上看到 、倒立清晰的像，根据这一成像特点可制成 。
(3)S是烛焰上一点，请在图乙中画出它发出的两条光线经凸透镜折射后的光路 。
(4)保持蜡烛和光屏位置不变，要使光屏上的像变大，应将凸透镜向 移动。
25．（2024·江苏淮安·中考真题）在“探究凸透镜成像规律”实验中：
(1)如图甲所示，S为烛焰中心，凸透镜的焦距，O为光心，画出光线SP经过凸透镜后的折射光线 ；
(2)蜡烛、凸透镜和光屏在光具座上的位置如图乙所示，此时光屏上承接到烛焰清晰的像，生活中的 就是根据这一原理制成的。若蜡烛和光屏位置不变，将凸透镜移至 刻度线处，光屏上能再次承接到烛焰清晰的像；
(3)凸透镜成像规律被广泛应用于摄像器材中，小明发现手机无需像数码相机那样“调焦”，也能获得清晰的像，他将手机拿到实验室去探究，实验数据如表所示：
实验次数 1 2 3 4 5 6
物距/m 10.00 5.00 2.00 1.00 0.50 0.10
像距/ 0.500 0.501 0.502 0.503 0.505 0.526
根据表中数据，判断手机镜头的焦距最接近 。
A． B． C． D．
26．（2024·山东威海·中考真题）探究凸透镜成像的规律。
第一步：测量凸透镜焦距。
(1)让太阳光依次通过多个带孔的挡板，得到平行光后照射到凸透镜上，如图甲所示。若想找到透镜焦点，应 （选填“顺时针”“逆时针”）旋转透镜。找到焦点的位置后，测出透镜的焦距为15cm。
第二步：探究成像规律。
正确安装并调节实验器材，实验过程中凸透镜始终处于50cm刻度处。
(2)图乙中光屏上 （选填“能”“不能”）承接到清晰的像。
(3)将蜡烛移至15cm刻度处，若想在光屏上承接到清晰的像，光屏应向 （选填“左”“右”）移动，请写出生活中利用该成像特点的一个实例 。
(4)当光屏上成清晰的像时，若用遮光板遮住透镜上半部分，像如何变化？ ；若把红色、蓝色两张透明玻璃片从左到右依次放置在蜡烛和凸透镜之间，光屏上是否仍然成像？ （选填“是”“否”）。
27．（2024·江苏南通·中考真题）在探究“凸透镜成像规律”的实验中。
(1)为使烛焰的像成在光屏中央，小丽的调节场景如图甲，操作中的不当之处是 。
(2)如图乙，光屏上恰能呈现烛焰倒立、 的清晰实像，此时光在光屏上发生 反射；若在凸透镜左侧附近放置一镜片，将光屏向左移动，光屏上可再次呈现清晰的像，该镜片是 透镜。
(3)保持凸透镜位置不变，为使图乙中光屏上的像变大，小丽的操作应是 。
28．（2024·江苏宿迁·中考真题）在“探究凸透镜成像规律”的活动中，利用了如图所示装置。
(1)调节器材，使烛焰和光屏的中心位于凸透镜的 ；
(2)改变蜡烛和光屏的位置，多次实验，并将数据记录在表格中，分析数据可知凸透镜焦距为 ，第3次实验中，光屏上成倒立、 的实像；
实验序号 物距u/cm 像距v/cm 光屏上看到的像
1 60 15 倒立、缩小、实像
2 24 24 倒立、等大、实像
3 20 30 倒立、___________、实像
4 8 未找到像
(3)智能汽车通过车载摄像头，识别行人、路标和其他车辆，实现自动导航和驾驶，车载摄像头根据的是第 次实验的原理；
(4)物距不变，要想在光屏上看到像，应更换焦距较 的凸透镜。
29．（2024·青海·中考真题）如图甲所示，是天宫课堂中航天员王亚平讲授“水球光学实验”时的场景，受此影响“飞天”兴趣小组利用如图乙所示的实验装置展开了“凸透镜成像规律”的探究实验。
（1）图甲中水球相当于一个 ，它对光具有 作用；
（2）王亚平所成的像是倒立、缩小的 像，生活中 （选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）就是利用这一原理工作的；
（3）图乙中凸透镜的焦距为15cm，当蜡烛从10cm处移动至30cm处时，为了再次得到清晰的像，光屏应 （选填“远离”或“靠近”）凸透镜，且所成的像是倒立、 的实像；
（4）如果将蜡烛换成如图丙所示的“F”字光源，其优点是： （只写一条即可）。
30．（2024·湖南长沙·中考真题）为了探究凸透镜成像的规律，小明找到了一个焦距未知的凸透镜。
（1）如图甲所示，在利用太阳光测量凸透镜焦距的过程中，小明发现凸透镜靠近白纸时，纸上的光斑越来越大。接下来，他应该使凸透镜与白纸之间的距离变 ，直至白纸上的光斑变得最小最亮。
（2）某次实验时烛焰在光屏上成清晰的像，如图乙所示，这个像是 、 的实像。
31．（2024·湖北武汉·中考真题）实验小组在探究凸透镜成像规律的实验中：
（1）图甲中，点燃蜡烛后，光屏上恰能成清晰的像， （填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）就是根据该成像特点制成的。将蜡烛向左移动一段距离，光屏上的像变模糊了，为了使光屏上再次成清晰的像，同学们提出了两种不同的解决方案：
方案一：仅将光屏向 移动一段距离；
方案二：仅换用焦距较 的凸透镜。
（2）某同学利用焦距为20cm的凸透镜观察指纹，保持指纹到眼睛的距离为40cm不变，将凸透镜调整到如图乙所示的位置，看到了指纹正立放大的像，此时该同学的眼睛通过凸透镜在另一侧能成 （填“倒立缩小”“倒立放大”或“正立放大”）的像。
32．（2024·贵州·中考真题）如图所示，用焦距为10cm的凸透镜、高度为6cm的F形光源、光屏和光具座等器材探究凸透镜成像大小的变化规律，通过测量像的高度反映像的大小。
（1）若要测量光源在光屏上所成像的高度，还需要的测量工具是 。
（2）将光源逐渐靠近凸透镜，移动光屏，三次成倒立实像的相关数据记录如表。分析表中数据，可得出结论：凸透镜成实像时，物距变小，像距变 ，像变 。
物高6cm
实验次数 1 2 3
物距/cm 30 20 15
像距/cm 15 20 30
像高/cm 3 6 12
（3）继续移动光源至物距为6cm时，发现无论如何移动光屏，均不能在光屏上成像，人眼应从 （选填“光源”或“光屏”）一侧透过凸透镜观察光源的像，此时能否用（1）问中的测量工具直接测出观察到的像高？ （选填“能”或“不能”）。
（4）若保持光源到光屏的距离为45cm不变，仅移动凸透镜改变物距，则上表中第 次实验的成像情况不能探究，理由是： 。
33．（2024·湖北·中考真题）同学们参观博物馆时发现一件秦代木牍前放置着凸透镜，通过凸透镜看到的情景如图甲。为了弄清其原理，他们进行了如下探究。
（1）如图乙，用太阳光照射凸透镜，移动光屏直至光屏上出现一个最小最亮的光斑，此凸透镜的焦距为 cm；
（2）如图丙，将蜡烛放在较远处，移动光屏使光屏上呈现清晰的实像，观察像的性质，测出物距和像距；逐次改变物距，重复上述操作，实验记录如下表；
序号 物距/cm 像的性质 像距/cm
正倒 大小
1 24.0 倒立 缩小 17.2
2 22.0 倒立 缩小 18.8
3 20.0 倒立 等大 20.0
4 18.0 倒立 放大 22.4
5 16.0 倒立 放大 27.0
……
凸透镜成缩小实像时，物距 （填“＞”“＜”或“＝”）像距；
（3）小宇受第4、5组实验结果启发，推测文物与其前方凸透镜的距离u和凸透镜焦距f的关系为时，成放大的像。小丽对小宇的观点提出了质疑，她继续减小物距，发现蜡烛在某位置时，无论怎样移动光屏，光屏上都看不到像。小丽撤去光屏，从图丙中 侧（填“A”或“B”）向透镜方向观察，看到了正立放大的像，测得物距为8.0cm，她推测u和f的关系应为。 的推测合理，理由是 。
34．（2024·四川泸州·中考真题）小明在“探究凸透镜成像规律”的实验中，选用的凸透镜焦距为10cm。
（1）实验前应在光具座上将蜡烛焰心、透镜光心、光屏中心调到 ；
（2）蜡烛、透镜、光屏的位置如图所示，光屏上呈现烛焰清晰的像，保持透镜不动，将蜡烛移到光具座上30cm刻度线位置时，要在光屏上再次呈现清晰的像，应将光屏向 移动；
（3）将蜡烛从光具座上40cm刻度线位置远离透镜移动时，所成的像逐渐变小；若将蜡烛从光具座上40cm刻度线位置靠近透镜移动，则像的大小将 。
35．（2024·四川广安·中考真题）爱动手爱思考的小军，在做了“探究凸透镜成像规律”实验后，又选用了焦距未知的凸透镜进行拓展探究。
（1）将凸透镜安装在光具座上，用平行光作为光源，移动光屏直至光屏上得到一个最小最亮的光斑，如图甲所示，则凸透镜焦距为 cm；（要求估读）
（2）在实验过程中，当物距为5cm时所成像与生活中的 所成像的规律相同；（写出一种即可）
（3）蜡烛随着燃烧而变短，小军发现光屏上所成的像向上移动，从而影响了实验的进行，如图乙所示。为了解决这一问题，你认为他最合理的调整方法是 ；
A．只需将光屏适当上移 B．只需将凸透镜适当下移
C．将光屏和凸透镜都适当下移 D．以上操作均可行
（4）小军认为在实验过程中用蜡烛作为发光体除容易变短外，还存在一些不足之处，比如 。（写出合理的一条即可）
36．（2024·四川南充·中考真题）如图所示，某同学用自制的水透镜来探究凸透镜成像规律，当向水透镜里注水时，水透镜的焦距将变小；当从水透镜里抽水时，水透镜的焦距将变大。
（1）如图甲所示，一束平行于主光轴的光射向水透镜，在光屏上得到一个最小光斑，则此时水透镜的焦距为 ；
（2）该同学移动蜡烛，水透镜和光屏至图乙所示位置时，恰能在光屏上看到清晰 （选填“放大”“等大”“缩小”）的像，若仅将蜡烛与光屏位置对调，则在光屏上 （选填“能”“不能”）看到清晰的像；
（3）在（2）中将蜡烛与光屏位置对调后的场景下，该同学取了一幅眼镜给水透镜“戴上”，如图丙所示，发现光屏上的像变模糊，当往水透镜中加入适量的水后，发现烛焰的像再次变得清晰，由此判断该眼镜是 眼镜（选填“近视”“远视”）。
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21世纪教育网(www.21cnjy.com)中考物理压轴真题分类汇编（解析版）
挑战13 实验题（光现象和透镜综合36题）
一．探究光反射时的规律（共6小题）
二．探究平面镜成像的特点（共12小题）
三．探究光折射时的特点（共2小题）
四．探究凸透镜成像的规律（共16小题）
一．探究光反射时的规律（共6小题）
1．（2024·江苏徐州·中考真题）如图甲所示，在探究光的反射规律实验中，平面镜水平放置，白色纸板竖直地立在平面镜上。将激光笔发出的一束激光紧贴纸板射向镜面上的O点。
(1)在纸板上能看到激光路径，是因为激光在纸板表面发生 反射；
(2)图甲中，激光与平面镜成40°角入射，则反射角为 ；
(3)纸板上可以同时看到入射光线和反射光线，说明它们和法线在 内；
(4)如图乙所示，纸板绕CD轴向后转动一定角度，再将激光紧贴纸板射向镜面上的O点，此时纸板上看不到反射光线，保持平面镜和入射光线位置不变，要在纸板上同时显示入射光线和反射光线，应怎样调整纸板？ 。
【答案】(1)漫
(2)50°
(3)同一平面
(4)调整纸板与入射光线在同一平面且垂直于水平桌面
【详解】（1）纸板比较粗糙，在纸板上能看到激光路径，是因为激光在纸板表面发生漫反射。
（2）入射光线与法线的夹角为入射角，由图可知，入射角为
在光的反射现象中，反射角等于入射角，则反射角为
（3）纸板上可以同时看到入射光线和反射光线，说明它们和法线在同一平面内。
（4）纸板绕CD轴向后转动一定角度，再将激光紧贴纸板射向镜面上的O点，此时纸板上看不到反射光线，说明反射光线、入射光线和法线不在同一平面内；由于反射光线、入射光线和法线在同一平面内，法线的位置没有改变，始终垂直平面镜，保持平面镜和入射光线位置不变，则要在纸板上同时显示入射光线和反射光线，应调整纸板与入射光线在同一平面且垂直于水平桌面，直到能看到反射光线，使反射光线和入射光线在同一平面内。
2．（2024·江苏镇江·中考真题）小红用图1所示装置探究光的反射定律。平面镜置于水平底座中心。激光笔可沿弧形轨道移动，且保持激光始终射向平面镜上的O点。
实验次数
1
2
3
4
图3
(1)为了在不同方向都能观察到光的传播路径，应在平面镜上方喷些 ；
(2)多次改变激光笔在轨道上的位置，小红调整视角，均能观察到反射光OB挡住入射光AO的现象。如图2所示，将长方形纸板与AO、OB所在平面重合，其底边PQ紧贴平面镜，在纸板上即可显示出入射光和反射光。多次测量纸板和平面镜的夹角。
①上述实验中测得的夹角均为，则反射光线、入射光线所在平面和平面镜相互 ；
②在纸板上过O点作出底边PQ的垂线ON，则ON与镜面 ，可知ON为法线。由①、②可得：反射光线、入射光线和法线在 内。
(3)改变入射光的方向，依次记录实验数据如图3所示，分析实验数据可知：入射光线AO逐渐 （选填“靠近”或“远离”）法线ON；与的大小 。
【答案】(1)烟雾
(2) 垂直 垂直 同一平面
(3) 远离 相等
【详解】（1）在平面镜上方喷些烟雾，光线发生漫反射，可以在不同方向都能观察到光的传播路径。
（2）①[1]纸板和平面镜的夹角的夹角均为，在纸板上可以观察到反射光线、入射光线，说明反射光线、入射光线在纸板所在的平面上，则反射光线、入射光线所在平面和平面镜是垂直关系。
②[2]在纸板上过O点作出底边PQ的垂线ON，垂线ON是法线，ON与镜面垂直。
[3]由①、②的实验现象可知，反射光线、入射光线、法线都在纸板所在的平面上，可以得到结论：反射光线、入射光线和法线在同一平面内。
（3）[1]如图3所示，逐渐变小，说明入射光线AO面镜，远离法线ON。
[2]如图3所示，∠AOP与∠POB的补角∠BOQ相等，则∠AOP的余角与∠BOQ的余角相等，即与是大小相等，它们分别是反射角和入射角，可知，反射角等于入射角。
3．（2024·福建·中考真题）探究光的反射定律，实验装置如图1。让一束光贴着光屏射向平面镜的O点，改变入射光线多次实验，数据记录于下表。
序号 入射光线相对法线的位置 反射光线相对法线的位置 入射角i 反射角r
1 左 右 30° 30°
2 左 右 45° 45°
3 左 右 60° 60°
4 右 左 60° 60°
（1）能从不同方向观察到光的传播路径，是因为光在光屏上发生 反射；
（2）分析表中数据得出结论：①反射光线、入射光线分别位于法线 ；
②反射角 入射角；
（3）光热电站利用追日镜将太阳光反射到吸热塔用于发电。图2为上午某时刻的光路图，根据上述实验结论推断，随着太阳的运动，追日镜应沿 时针方向旋转，使反射光线射向吸热塔。
【答案】 漫 两侧 等于 逆
【详解】（1）[1]因为光在光屏上发生漫反射，所以能从不同方向观察到光的传播路径。
（2）①[2]分析表格中入射光线相对法线的位置、反射光线相对法线的位置，总是左右相反的，所以反射光线、入射光线分别位于法线两侧。
②[3]分析表格中多组入射角i和反射角r，他们的大小相等，所以反射角等于入射角。
（3）[4]根据图2可知，此时上午某时刻的光路图，说明太阳要逆时针方向运动，入射角变小，反射角也要变小，为了保证使反射光线射向吸热塔，追日镜也要沿逆时针方向旋转。
4．（2024·江苏无锡·中考真题）探究光的反射规律，器材有：激光笔、平面镜、标有刻度的白色硬纸板（可沿中缝折叠）、白板；
（1）如图甲所示，将一束光照射到平面镜上，它的反射光在光屏上形成一个光斑，保持光在平面镜上的入射点不变，减小入射光与平面镜的夹角，则光屏上的光斑向 （选填“上”或“下”）移动；
（2）利用图乙所示的装置进行探究；
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A，射向镜面上的O点，将纸板B绕接缝ON向前或向后翻折，当纸板B和纸板A在 时，纸板B上能呈现反射光束；
②改变入射光的方向，读出入射角和反射角的大小，将测得的数据记录在表格中，由此可知：反射角与入射角大小 ；
实验序号 入射角 反射角
① 30° 30°
② 45° 45°
③ 60° 60°
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： ；
（3）利用如图丙所示的装置进行探究。让一束光斜射到平面镜上，在入射点O放置白板并调整位置，发现白板只在某一位置能同时呈现入射光和反射光，测得此时白板与镜面成角，说明白板与镜面的位置关系是： ，实验表明： ；
（4）自行车尾灯是由许多角反射器组成的反光装置，角反射器是由互相垂直的反光面组成的。当汽车的灯光照在尾灯上时，司机看到尾灯特别亮，原因是： 。
【答案】 下 同一平面 相等 反射光路是可逆的 垂直 光的反射定律中，入射光线、反射光线、法线三线在同一个平面内 见解析
【详解】（1）[1]保持光在平面镜上的入射点不变，减小入射光与平面镜的夹角，入射光线偏离法线，反射光线也偏离法线，故光斑向下移动。
（2）①[2]将纸板B绕接缝ON向前或向后翻折，发现当纸板B和纸板A在同一平面内时，B板上才能够呈现出反射光线，说明光的反射定律中，入射光线和反射光线、法线三条光线在同一平面内。
②[3]分析表格中的数据发现，反射角等于入射角。
③[4]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，沿着原来的路径返回，故说明光路是可逆的。
（3）[5][6]白板与镜面成角，说明白板与镜面的位置关系是垂直；若白板与平面镜不垂直，则法线不在该白板上，入射光线、反射光线、法线也不会在这个平面镜内，故看不到反射光线、入射光线，说明光的反射定律中，入射光线、反射光线、法线三线在同一个平面内。
（4）[7]由于角反射器是由互相垂直的反光面组成的，当汽车的灯光照在尾灯上时，经过两次反射后，光线将平行于入射光线，反射进入司机眼中，司机看到尾灯特别亮。
5．（2024·吉林·中考真题）下图是“探究光反射时的规律”实验装置。
次数
1 30° 30°
2 45° 45°
3 60° 60°
（1）实验中要保持纸板ENF上的直线ON 于镜面。
（2）分析表中的实验数据可得：在反射现象中，反射角 入射角。
（3）把纸板NOF绕ON向前折或向后折，在纸板上都看不到反射光，说明在反射现象中，反射光线、入射光线和法线都在 内。
【答案】 垂直 等于 同一平面
【详解】[1]实验中，纸板ENF要与平面镜垂直，因此，法线ON也垂直于镜面。
[2]分析表中反射角和入射角的数据发现，反射角总是与对应的入射角大小相等，由此可知，光反射时，反射角等于入射角。
[3]把纸板NOF绕ON向前折或向后折，在纸板上都看不到反射光线，说明反射光线在入射光线和法线决定的平面内，即反射光线、入射光线和法线都在同一平面内。
6．（2024·河南·中考真题）如图甲，在探究光的反射规律的实验中，把平面镜放在水平桌面上，纸板ENF竖直立在镜面上，ON垂直于镜面。
（1）让一束光贴着纸板沿多个角度射到O点，在纸板上记录每次的光路。记录时，为了区分每次的光路，可采用的方法是 。
（2）取下纸板，用量角器测量每次的入射角和 ，并记录下来。
（3）在图甲实验的基础上，以ON为轴，把纸板NOF向后折，在纸板上看不到反射光，如图乙所示，这表明：在反射现象中，反射光线、入射光线和法线在 。小明想：当纸板折到图乙位置时，反射光还存在吗？请设计一种验证方法： 。
【答案】 换用不同颜色的笔记录每次光的路径 反射角 同一平面内 用喷雾器在纸板右侧喷水雾，观察反射光线是否存在
【详解】（1）[1]记录时，为了区分每次的光路，可以换用不同颜色的笔记录每次光的入射和反射路径。
（2）[2]为比较反射角和入射角的大小关系，应该用量角器测量每次的入射角和反射角，并记录。
（3）[3]由题意得，当显示入射光线、反射光线的纸板在同一平面上时，入射光线、反射光线都能同时看见；当把显示反射光线的纸板NOF向后折，这时在NOF上看不到反射光，说明反射光线、入射光线和法线在同一平面内。
[4]用喷雾器在纸板右侧喷水雾，水雾可以显示出光的传播路径，就可以验证反射光线是否存在。
二．探究平面镜成像的特点（共12小题）
7．（2024·内蒙古呼和浩特·中考真题）小时候，赫仑同学常常听姥爷说，“照镜子要离镜子近些，离镜子远了，镜子里的像就变小啦”。当他学完光学后，回去给姥爷演示了如下实验。为让实验更准确，请完成下列问题：
(1)如图所示，将白纸平铺在水平桌面上，用支架把 （选填“薄”或“厚”）玻璃板竖直地架立于白纸上；
(2)将两个完全相同的跳棋棋子A和B分别立于玻璃板前后，并移动B直至与A的像重合，测量并记录相关数据。多次改变A的前后位置，重复以上实验。他多次实验的目的是 （选填“得到普遍规律”或“减小实验误差”）；
(3)分析相关数据，发现平面镜所成的像是虚像，像与实物等大，像距等于物距。“照镜子要离镜子近些，离镜子远了，镜子里的像就变小啦”，这种说法是 （选填“正确”或“错误”）的。
【答案】(1)薄
(2)得到普遍规律
(3)错误
【详解】（1）为了便于确定像的位置，实验时用薄玻璃板来代替平面镜进行实验，若玻璃板太厚，前后两个面都能成像，会对实验造成干扰。
（2）通过一次实验就得出的结论具有偶然性，所以要多次改变A的前后位置，重复实验，得到普遍规律。
（3）分析相关数据，发现平面镜所成的像是虚像，像与实物等大，所以像的大小与物体距离平面镜的距离远近无关，所以“照镜子要离镜子近些，离镜子远了，镜子里的像就变小啦”的说法是错误的。
8．（2024·山东滨州·中考真题）某小组在探究光的反射的实验中
（1）在“探究光反射时的规律”实验中，
①把平面镜放在水平桌面上，再把一张纸板ENF竖直地立在平面镜上，纸板上的直线ON 于镜面，如图甲所示。
②实验时，使一束光EO与平面镜夹角为射到O点，经平面镜反射，沿另一个方向射出，此时，反射角大小为 。
③如图乙所示，把纸板NOF绕ON向后折，在纸板上看不到反射光。这表明：在反射现象中，反射光线、入射光线和法线都在 内。
（2）在“探究平面镜成像的特点”实验中，
①用玻璃板代替平面镜是为了便于确定像的 。
②如图丙所示，把点燃的蜡烛A放在玻璃板前面，再拿一支外形相同但不点燃的蜡烛B竖立着在玻璃板后面移动，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，这种研究方法是物理学中常用的 （选填“控制变量法”或“等效替代法”）。
③将光屏放在蜡烛A的像的位置，直接观察光屏，光屏上没有呈现蜡烛A的像，说明平面镜所成的像是 。
【答案】 垂直 50° 同一平面 位置 等效替代法 虚像
【详解】（1）[1]纸板ENF竖直立在平面镜上，此时直线ON作为法线垂直于镜面。
[2]入射光与平面镜夹角为40°，根据光的反射定律，此时反射角等于入射角都等于50°。
[3]把纸板NOF绕ON向后折，反射光没办法在纸板上看到，即表明反射光线、入射光线和法线三线共面。
（2）[4]玻璃板既能反射光又能透光，所以相比平面镜更便于确定像的位置。
[5]物理学中，用易观察或者易测量的物体来代替不易观察不易测量的研究对象的方法就是等效替代法。
[6]虚像无法呈现在光屏上，所以平面镜成的像是虚像。
9．（2024·山西·中考真题）小明照镜子时，看到镜中自己的像，这个像有什么特点呢？为此他进行了实验探究。
实验思路：
（1）探究平面镜成像的特点，关键是要确定像的位置和大小；
（2）可选用 作为平面镜观察像，先将点燃的蜡烛置于镜前，再用一支外形相同未点燃的蜡烛在镜后移动，通过是否与像重合来确定像的位置和大小，进而得到平面镜成像的特点；
实验过程：
（3）按照实验思路进行操作，观察蜡烛与像完全重合后，在纸上分别标记平面镜、蜡烛和像的位置，并测量蜡烛和像到平面镜的 ，记录在表格中。试着用光屏承接平面镜后面的像，观察光屏上能否呈现点燃蜡烛的像；
（4）换用两个相同的跳棋子、两块相同的橡皮重复上述操作。多次实验的目的是 ；
实验结论：
（5）平面镜所成的像为 （选填“实”或“虚”）像，像与物体关于镜面对称。
【答案】 玻璃板 距离 使结论具有普遍性 虚
【详解】（2）[1]实验过程中，用透明的玻璃板代替平面镜，在物体一侧，既能看到蜡烛A的像，也能看到代替蜡烛A的蜡烛B，当蜡烛A的像和蜡烛B重合时，便于确定像的位置。
（3）[2]为了探究平面镜成像时，像与物到镜面的距离的关系，因此当蜡烛与像完全重合后，在纸上分别标记平面镜、蜡烛和像的位置，并测量蜡烛和像到平面镜的距离。
（4）[3]实验中换用两个相同的跳棋子、两块相同的橡皮重复上述操作，其目的是为了避免单次试验结果造成的偶然性，使用多次实验让结论具有普遍性。
（5）[4]由上述实验过程可知，将光屏放到像的位置，如果透过玻璃板观察，有可能会把蜡烛的像误认为在光屏上成像，因而需要不透过玻璃板来观察光屏上有无像，从而确定平面镜成的是虚像。
10．（2024·北京·中考真题）某同学利用如图所示的装置及完全相同的电子蜡烛A、B等器材，探究物体在平面镜中成像时像距与物距是否有关。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 ；将未点亮的B放在玻璃板后，不断调整B的位置，直到从各个角度观察B与A的像 ，用刻度尺测量B到玻璃板的距离。将实验数据记录在表格中；
(2)改变 ，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) A到玻璃板的距离 完全重合
(2)A的位置
【详解】（1）[1]探究物体在平面镜中成像时像距与物距是否有关，需要测量蜡烛A到玻璃板的距离，用刻度尺测量B到玻璃板的距离。
[2]将未点亮的B放在玻璃板后，不断调整B的位置，直到从各个角度观察B与A的像完全重合，此时物体B可以替代蜡烛A的像。
（2）改变蜡烛A的位置，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。
11．（2024·山东聊城·中考真题）在“探究平面镜成像特点”的实验中，实验装置如图甲所示；
(1)为了研究像和物的位置关系，还需要的实验器材是 ；
(2)实验时将点燃的蜡烛靠近玻璃板移动，观察到像 （选填“靠近”或“远离”）玻璃板移动，像的大小 （选填“变大”、“变小”或“不变”）；
(3)检查视力的时候，视力表放在被测者的后上方，被测者识别对面墙上镜子里视力表的像。如图乙所示，视力表与平面镜间的水平距离为2.8m，要求视力表在镜中的像与被测者相距5m，则人应坐在离平面镜 m的位置检查。
【答案】(1)刻度尺
(2) 靠近 不变
(3)2.2
【详解】（1）为了研究像和物的位置关系，还需要的实验器材是刻度尺，测量物体到平面镜的距离，像到平面镜的距离。
（2）[1]根据平面镜成像规律可知，实验时将点燃的蜡烛靠近玻璃板移动，观察到像靠近玻璃板。
[2]像始终与物体等大，物体靠近，物体的大小不变，故像的大小不变。
（3）如图乙所示，视力表与平面镜间的水平距离为2.8m，像到平面镜的距离为2.8m，要求视力表在镜中的像与被测者相距5m，则人应坐在离平面镜
12．（2024·江苏常州·中考真题）小华探究“平面镜成像特点”。
（1）实验装置如图甲所示，为顺利完成实验，MN应选择 （透明玻璃板/平面镜），并将其 放置在水平桌面上；
（2）将点燃的蜡烛A放置在MN前面，将外形相同、没有点燃的蜡烛B在MN后面移动，直至与A的像完全重合，重合现象说明 。此时，蜡烛B所处的位置即为像的位置；
（3）改变蜡烛A的位置，重复步骤（2），可得三组像与物的位置，如图乙所示，由此可知平面镜成像时， ；
（4）为判断平面镜成像的虚实，用光屏替代蜡烛B，然后 （直接/隔着MN）观察光屏上有无像，根据实验现象可得平面镜所成的像是 像。
【答案】 透明玻璃板 竖直 像与物大小相等 见解析 直接 虚
【详解】（1）[1]在探究平面镜成像特点的实验中，为了方便确定像的位置，应用透明玻璃板代替平面镜，因为玻璃板是透明的，直接通过玻璃板既可观察到成像情况，又可以看到玻璃板后面的蜡烛B，便于确定像的位置。
[2]透明玻璃板应竖直放置在水平桌面上，以确保物体和像都在水平桌面上。
（2）[3]蜡烛B与A外形相同，B与A的像完全重合，说明B与A的像大小相等，则A的像与A大小相等，所以在平面镜成像中，像与物的大小相等。
（3）[4]图乙中，测量每组对应的A及其像与镜面距离，可得：在平面镜成像时，像与物体到镜面的距离相等。
（4）[5]平面镜成像是光的反射形成的，隔着MN观察时，有反射光线进入眼睛，仍能观察到像，所以应直接观察光屏上有无像。
[6]实像是实际光线会聚而成的，在光屏上能呈现，虚像不是实际光线会聚而成的，不能在光屏上呈现，直接在光屏上观察不能看到平面镜所成的像，说明平面镜所成的像是虚像。
13．（2024·辽宁·中考真题）某同学探究平面镜成像的特点。
（1）如图（a），在水平桌面上铺一张纸，纸上 放置一块手机钢化膜（薄透明板）作为平面镜。沿着钢化膜在纸上画一条直线，代表平面镜的位置。选取手机钢化膜作为平面镜，这样做便于确定 的位置；
（2）将一个蓝色长尾票夹（型号：5#）放在钢化膜前，将另一个相同型号的粉色长尾票夹放在钢化膜的后面并移动其位置，若看到粉色票夹与蓝色票夹的像完全重合，则说明平面镜所成的像与物的大小 。在像的位置放一个光屏，若光屏承接不到像，则说明所成的是 像；
（3）如图（b），将蓝色票夹放在纸上，在蓝色票夹一侧通过钢化膜看到的是图（c）中的 。
【答案】 竖直 像 相等 虚 甲
【详解】（1）[1] 探究平面镜成像的特点时，为使得像成在桌面上，手机钢化膜（薄透明板）作为平面镜应竖直放置在水平桌面上。
[2] 选取手机钢化膜作为平面镜，是因为手机钢化膜不但反射光成虚像，还能透光看到后面的物体，便于确定像的位置。
（2）[3] 将一个蓝色长尾票夹（型号：5#）放在钢化膜前，将另一个相同型号的粉色长尾票夹放在钢化膜的后面并移动其位置，若看到粉色票夹与蓝色票夹的像完全重合，则说明平面镜所成的像与物的大小相等，用到了等效替代法。
[4] 实像能用光屏承接，虚像不能，在像的位置放一个光屏，若光屏承接不到像，则说明所成的是虚像。
（3）[5] 平面镜成正立、等大的虚像，所以如图（b），将蓝色票夹放在纸上，在蓝色票夹一侧通过钢化膜看到的是图（c）中的甲。
14．（2024·黑龙江牡丹江·中考真题）小江为同学们表演魔术：如图甲所示，将一个正面开口的空箱面向同学，箱子的顶部中间有一个豁口。将一个棋子从顶部的豁口放入，从正面看去，棋子竟“不翼而飞”。小丹猜想箱中放置了一块平面镜，她找来薄玻璃板、方格纸、笔、刻度尺、两个完全相同的棋子A和B进行探究，如图乙所示。
（1）将一张方格纸放在水平桌面上，薄玻璃板 放置在方格纸上；
（2）将棋子A放在薄玻璃板前，棋子B放在薄玻璃板后面移动，直到看上去它与棋子A的像完全重合，表明棋子像的大小与棋子的大小 。在方格纸上记下棋子A和B的位置；
（3）移走棋子B，将光屏放到棋子B的位置，在光屏上 （选填“能”或“不能”）直接观察到棋子A的像；
（4）改变棋子A的位置，重复步骤（2），发现棋子A的像与棋子A始终在方格纸的同一条直线上。用刻度尺分别测量它们到薄玻璃板的距离，记录在表格中。分析数据可知，棋子的像与棋子到薄玻璃板的距离 ；
实验次数 A棋子到薄玻璃板的距离/cm A棋子的像到薄玻璃板的距离/cm
1 5.00 5.00
2 6.50 6.50
3 10.00 10.00
（5）实验表明，棋子在平面镜中的像与棋子关于镜面 ；
（6）请在图丙中作出点A在平面镜中所成的像。
【答案】 竖直/垂直 相等 不能 相等 对称
【详解】（1）[1]薄玻璃板相当于平面镜，如果玻璃板与方格纸不垂直，则后面的棋子与前面棋子的像不在同一高度，怎么操作都不会重合，也无法比较像与物的大小，因此为完成实验，薄玻璃板应垂直（竖直）放置在方格纸上。
（2）[2]将棋子A放在薄玻璃板前，棋子B放在薄玻璃板后面移动，直到看上去它与棋子A的像完全重合，表明棋子像的大小与棋子的大小相等，所以用两个完全相同的棋子A和B就是为了比较像与物大小关系用的。
（3）[3]移去棋子B，在其原来位置上放置一块光屏，光屏上不能观察到棋子A的像，因为平面镜成的是虚像。
（4）[4]分析表中三组数据可以看出每次实验A到玻璃板的距离都等于B到玻璃板的距离，故可得到结论：棋子的像与棋子到薄玻璃板的距离相等。
（5）[5]实验表明，棋子在平面镜中的像与棋子分居平面镜两侧、大小相等、到平面镜的距离相等，故棋子在平面镜中的像与棋子关于镜面对称。
（6）[6]过A作平面镜的垂线，在该垂线上找到平面镜另一侧到平面镜的距离与A到平面镜距离相等的点，即为点A在平面镜中所成的像，如下图
15．（2024·湖南·中考真题）小明在探究“平面镜成像的特点”时，有以下操作：
（1）如图甲所示，将一张白纸平铺在水平桌面上，并将一块薄玻璃板竖立在白纸中间位置，沿着玻璃板在纸上画一条直线，代表 的位置；
（2）如图乙所示，此时蜡烛2与蜡烛1的像已完全重合。接下来使蜡烛1向远离玻璃板方向移动到某一位置，蜡烛2应向 玻璃板方向移动，才能与蜡烛1的像再次重合；
（3）三次实验物和像的位置记录如图丙所示。他在探究像和物的连线与平面镜的位置关系时，用直线连接图丙中物点A与像点 ，完成三次连线后找到了规律。
【答案】 平面镜 远离 B
【详解】（1）[1]沿着玻璃板在纸上画一条直线，代表平面镜的位置。
（2）[2]平面镜成的像与物体大小是相等的且关于镜面对称，所以蜡烛1向远离玻璃板方向移动时，蜡烛2也应向远离玻璃板方向移动。
（3）[3]像和物的连线与平面镜的位置关系应该为垂直，物点A对应的像点应该为B，所以应该用直线连接图丙中物点A与像点B。
16．（2024·山东临沂·中考真题）小明在某购物中心前，可以看到玻璃幕墙中自己的像，进入购物中心后，又可以透过玻璃幕墙看到外面的街景。心存疑惑的小明通过查阅资料得知，该商店的玻璃幕墙使用了一种具有单面透视作用的镀膜玻璃。他用一块5mm厚的镀膜玻璃和两支相同的中性笔等器材探究镀膜玻璃成像的特点。
（1）如图甲所示，让玻璃板的镀膜面向前并把玻璃板竖直放在水平桌面的白纸上，让中性笔A的笔尖紧贴在玻璃板前，在玻璃板后面无论怎么移动中性笔B，都不能让B与A的像完全重合，原因是 。
（2）如图乙所示，让中性笔A离开玻璃板一小段距离，在玻璃板后移动中性笔B，直至B与A的像完全重合，这样做既可以 ，又可以比较像与物体的大小关系．将光屏放在中性笔B的位置，光屏上 （选填“能”或“不能”）承接到中性笔A的像。
（3）让中性笔A远离玻璃板时，中性笔B应 （选填“远离”或“靠近”）玻璃板，才能与中性笔A的像完全重合。
【答案】 玻璃板的厚度影响 确定中性笔A的像的位置 不能 远离
【详解】（1）[1]中性笔A的笔尖紧贴在玻璃板前，由于玻璃板的镀膜面向前，反射面在前，这样中性笔A的笔尖到镜面的距离为0，由于玻璃有厚度，后面的像成在玻璃内，所以后面的中性笔B不能与A的像完全重合。
（2）[2][3]实验时让中性笔A离开玻璃板一小段距离，这样中性笔A的像成在玻璃后面，可以确定中性笔A的像的位置了。因为平面镜成的是虚像，所以光屏放在中性笔B的位置上，光屏上不能承接到中性笔A的像。
（3）[4]平面镜成像时，物像到平面镜的距离相等，让中性笔A远离玻璃板时，中性笔B应远离玻璃板，才能与中性笔A的像完全重合。
17．（2024·江西·中考真题）某同学的爷爷跟着电视节目学习太极拳时，因教练面向观众授课，爷爷总是把左右动作做反。在该同学的建议下，爷爷向后转身，面对墙上镜中的电视画面学习，有效地矫正了动作。为了帮助爷爷明白其中的道理，他利用如图所示的装置分享“探究平面镜成像特点”的实验过程。
【证据】
（1）将方格纸平铺在水平桌面上，用镀膜玻璃板作为平面镜 放置在方格纸上。
（2）将一枚棋子作为物放在镜前两格处，取另一枚棋子在镜后移动，直到它与物的像完全重合，从而确定像的位置，记录此时像与物到镜面的格数。
（3）改变物到镜面的格数，进行多次实验；根据像与物到镜面的格数关系，判断像与物到镜面的 关系。
（4）请你在虚线框内设计记录上述实验数据的表格（表一）：
（5）下图为两枚叠放的棋子，将其放在镜前，取数量适当的棋子叠放在镜后并移动位置，直到与镜前棋子的像完全重合，记录此时镜前与镜后棋子的数量。
（6）改变叠放的棋子数量，进行多次实验，记录结果如表二：
表二
实验次数 平面镜前棋子的数量/枚 平面镜后棋子的数量/枚
1 2 2
2 3 3
3 4 4
【解释】
（1）根据表二，每次实验镜后棋子与镜前棋子的数量 ，且与镜前棋子的像完全重合，可得结论：像与物的大小相等。
（2）借助方格纸可发现，像和物的连线与镜面 。
【交流】分享完上述实验过程后，根据“像与物关于镜面对称”的特点，该同学与爷爷面对面玩起了“照镜子”的游戏。该同学扮演物举起左手，爷爷扮演镜中的像应举起 手。通过实验和游戏，爷爷明白了用镜子矫正动作的原因。
【答案】 竖直 距离 见解析 相等 垂直 右
【详解】（1）[1]“探究平面镜成像特点”的实验过程中，为了便于测量物距和像距，用镀膜玻璃板作为平面镜竖直放置在方格纸上。
（3）[2]实验中改变物到镜面的格数，进行多次实验，像与物到镜面的格数关系，判断像与物到镜面的距离关系。
（4）[3]根据实验要求和过程，设计实验数据的表格（表一）如下表所示
实验次数 平面镜前棋子的格数/格 平面镜后棋子的格数/格
1
2
3
【解释】（1）[4]根据表二中的数据可知，每次实验镜后棋子与镜前棋子的数量相等。
（2）[5]根据方格纸可发现，平面镜成像的特点是像和物的连线与镜面垂直。
【交流】[6]根据“像与物关于镜面对称”的特点，该同学扮演物举起左手，爷爷扮演镜中的像应举起右手。
18．（2024·重庆·中考真题）如图所示，利用两根相同的荧光棒来探究平面镜成像的特点。
（1）实验中应选用 （选填“薄”或“厚”）玻璃板替代平面镜；
（2）将玻璃板 放置在铺有白纸的水平桌面上，在玻璃板前放置荧光棒A，在玻璃板后面移动另一根荧光棒B，发现B与A的像完全重合，说明像与物的 相等。
【答案】 薄 垂直 大小
【详解】（1）[1]实验中，玻璃板的两个面都会成像，这会对实验现象造成一定的干扰，因此为了保证实验效果应选择较薄的玻璃板。
（2）[2][3]如图所示，将玻璃板垂直放置在水平白纸上，把点燃的蜡烛A放在玻璃板的前面，能看到它在玻璃板后面的像。再拿一支与A完全相同的蜡烛B，用蜡烛B替代蜡烛A的像，将蜡烛B竖立着在玻璃板后面移动，直至与A的像完全重合，此现象说明平面镜所成的像的大小与物体的大小相等。
三．探究光折射时的特点（共2小题）
19．（2023·内蒙古赤峰·中考真题）探究光折射时折射角与入射角的关系，如图所示，使一束光从甲介质斜射入乙介质，测量并记录入射角和折射角大小；改变光束射向O点的角度，进行多次实验，数据如下表所示：
实验次数 1 2 3 4
入射角 10° 20° 30° 40°
折射角 15.1° 30.7° 48.6° 73.8°
（1）光从甲介质斜射入乙介质发生折射时，折射角 入射角；折射角随着入射角的增大而 ；
（2）做完第4次实验后，同学们又使一束光从乙介质中以73.8°的入射角射入甲介质，测得折射角恰好为40°，这说明在折射现象中， 。
【答案】 大于 增大 光路是可逆的
【详解】（1）[1][2]由表中数据可知，当光从甲介质斜射入乙介质发生折射时，折射角大于对应的入射角，且随着入射角的增大，折射角也跟着增大。
（2）[3]当光从甲介质斜射入乙介质折射角为40°时，折射角为73.8°；当一束光从乙介质中以73.8°的入射角射入甲介质，测得折射角恰好为40°，这说明在折射现象中，光路是可逆的。
20．（2022·广西河池·中考真题）某同学做“探究光的折射规律”实验，她把半圆形玻璃砖固定在圆盘中心，让激光束沿圆盘半径入射到玻璃砖圆心处，激光束经玻璃砖折射后从半圆弧边射出（如图所示）。旋转圆盘，多次改变激光束入射角度，观察折射光线方向并记录数据，如下表所示。
实验次数 1 2 3 4 5
入射角
折射角
（1）做第三次实验时，忘了记录入射角的数据，结合图可知，此时的入射角为 ；
（2）分析实验数据可知：当光从空气斜射到玻璃表面时，折射角 入射角，折射角随入射角增大而 。
【答案】 45° 小于 增大
【详解】（1）[1]图是探究光的反射规律的实验装置，入射角为入射光线与法线的夹角，此时入射角的大小为45°。
（2）[2][3]由表格数据和图示知道，光从空气斜射到玻璃表面时，折射光线向法线偏折，折射角小于入射角。当入射角增大时，折射角增大，即折射角随着入射角的增大而增大。
四．探究凸透镜成像的规律（共16小题）
21．（2024·内蒙古通辽·中考真题）小明在做凸透镜成像实验中。
(1)如图甲四种利用太阳光测凸透镜焦距的操作，其中正确的是 ；
(2)小明测得凸透镜焦距为10cm，用图乙的装置开始实验，此时光屏上可见清晰的像，保持凸透镜位置不变，将蜡烛移动到25cm刻度线处，若想在光屏上再次得到清晰的像，应把光屏向 移动，像的大小将 ；
(3)基于（2）的实验探究，当手持照相机走近拍摄景物时，应将镜头适当向 （填“前调”或“后调”）。
【答案】(1)C
(2) 右 变大
(3)前调
【详解】（1）在测量凸透镜焦距的实验中，需要确保太阳光平行于凸透镜的主光轴，并且凸透镜要正对太阳光。这样，太阳光经过凸透镜折射后，会聚在主光轴上的一点，这个点就是凸透镜的焦点。故C正确，ABD错误。
故选C。
（2）[1][2]此时，物距为25cm，大于两倍焦距，根据凸透镜成像规律，成倒立、缩小的实像，像距（光屏到凸透镜的距离）在一倍焦距和二倍焦距之间。保持凸透镜位置不变，将蜡烛移动到25cm刻度线处，此时物距减小，物近像远像变大，所以应把光屏向右移动，像的大小将变大。
（3）当手持照相机走近拍摄景物时，即物距减小，为了得到清晰的像，需要增大像距。在照相机中，镜头和感光元件（相当于光屏）之间的距离是可以调整的。因此，应将镜头适当向前调，以增大像距，从而得到清晰的像。
22．（2024·山东德州·中考真题）物理兴趣小组的同学展示了以下两个实验：
(1)图甲为探究“光的反射规律”实验，若让另一束光线沿BO方向射向平面镜，反射光线沿OA方向射出，这一现象说明：在光的反射现象中 ；
(2)为了得到“反射角等于入射角”这一普遍规律，接下来的操作是改变 ，多次实验；
(3)“探究凸透镜成像的规律”实验，凸透镜的焦距为10cm，图乙中光屏上呈现出清晰的像，该像的性质是倒立、 的实像，将蜡烛移至5cm刻度线处，其他元件的位置不变，若使清晰的像再次呈现在光屏上，需在蜡烛与凸透镜间放置—个 （选填“近视”或“远视”）眼镜；
(4)实验中，保持蜡烛、凸透镜和光屏的位置不变，用焦距相同、直径更大的凸透镜替换原凸透镜，光屏上呈现的像与原来的像相比 （选填“更大”“更小”或“更亮”）。
【答案】(1)光路是可逆的
(2)入射角大小
(3) 缩小 近视
(4)更亮
【详解】（1）由题意可知，当入射光线沿方向时，反射光线沿方向，当入射光线沿方向时，反射光线沿方向，这说明：在光的反射现象中光路是可逆的。
（2）为了得到反射角等于入射角这一普遍规律，应该多次改变入射角大小，测量反射角大小，比较反射角和入射角的大小关系。
（3）[1][2]由图乙可知，此时物距为
则物距大于二倍焦距，成倒立、缩小的实像。将蜡烛移至5cm刻度线处，其他元件的位置不变，即物距变大，根据凸透镜成实像的规律可知，像距变小，即像成在光屏左侧，与近视眼的成因相似，要使清晰的像再次呈现在光屏上，需在蜡烛与凸透镜间放置一个近视眼镜。
（4）保持蜡烛、凸透镜和光屏的位置不变，用焦距相同、直径更大的凸透镜替换原凸透镜，则距不变、像的大小不变，由于直径更大的凸透镜能将更多的光会聚成像，所以光屏上呈现的像与原来的保相比更亮。
23．（2024·山东日照·中考真题）小明在光学学习中，对色彩斑斓的光学世界产生了浓厚的兴趣，他认识到熟练掌握物、像联动，并用其规律解决实际问题的意义，于是他进行了如下的探索：
(1)如图甲，在探究平面镜成像的特点时，用透明玻璃板代替平面镜的目的是 ；如果在图中玻璃板与蜡烛的像之间平行于玻璃板放一块不透明的白色光屏，那么在光屏上 （选填“能”或“不能”）看到像；
(2)如图乙，平行光线经过该透镜后将会被 （选填“发散”或“会聚”），这样的透镜可用于矫正 （选填“近视眼”或“远视眼”）；
(3)生活中经常看到的投影灯，其内部结构如图丙所示。图中凸透镜的焦距为50mm，则投影片到凸透镜的距离范围应为 ；
(4)在探究照相机原理时，小明将焦距为10.0cm的凸透镜A放置在图丁所示的位置，向左移动光屏，在光屏上看到了清晰的像，他又将凸透镜A更换成一个焦距为8.0cm的凸透镜B，其它要素不变，发现光屏上的像变模糊了。他认为此现象与 （选填“近视眼”或“远视眼”）的成因相似，为了使光屏上的像恢复清晰，可将光屏向 （选填“靠近”或“远离”）凸透镜的方向移动；
(5)若保持图丁中凸透镜B和蜡烛的位置不变，继续实验，撤掉光屏，换成凸透镜A，并移动到光具座66cm刻度处，从A的右侧向左看，在透镜A中也能看到清晰的像，这个像是 （选填“实”或“虚”）像。
【答案】(1) 便于确定像的位置 不能
(2) 发散 近视眼
(3)
(4) 近视眼 靠近
(5)虚
【详解】（1）[1]玻璃板可以透光，也可以成像，选择玻璃板代替平面镜便于确定像的位置。
[2]在玻璃板与蜡烛的像之间平行于玻璃板放一块不透明的白色光屏，不能看到像。因为平面镜所成的像是虚像，虚像不是实际光线会聚而成的，无法在光屏上呈现。
（2）[1]由图乙可知，该透镜中间薄、边缘厚，所以是凹透镜，凹透镜对光线有发散作用。
[2]近视眼的晶状体较厚，会聚能力较强，看远处的物体时，将像成在视网膜的前面，需戴凹透镜矫正。
（3）对于投影仪工作时，物距在一倍焦距和二倍焦距之间，即，已知凸透镜的焦距，所以投影片到凸透镜的距离范围应为。
（4）[1][2]小明将焦距为10.0cm的凸透镜A更换成一个焦距为8.0cm的凸透镜B，相当于晶状体变凸，会聚能力变强，此现象与近视眼的成因相似，因为近视眼是晶状体太厚，对光线的会聚能力太强，像成在视网膜前方；由于会聚能力变强，像提前会聚了，为了使光屏上的像恢复清晰，可将光屏向靠近凸透镜的方向移动。
（5）由题意知，对于焦距为8.0cm的凸透镜B，由于物距
u=50cm-10cm=40cm>2f=16cm
根据成像规律，此时成倒立、缩小的实像，像距f24．（2024·山东青岛·中考真题）小明用焦距为10cm的凸透镜探究凸透镜成像规律．
(1)将蜡烛、凸透镜和光屏依次放置在光具座上，调节烛焰的中心、凸透镜的光心和光屏的中心，使它们在 。
(2)如图甲所示，将蜡烛固定在光具座上10cm刻度处，凸透镜固定在50cm刻度处，光屏应在 刻度范围内移动，直到在光屏上看到 、倒立清晰的像，根据这一成像特点可制成 。
(3)S是烛焰上一点，请在图乙中画出它发出的两条光线经凸透镜折射后的光路 。
(4)保持蜡烛和光屏位置不变，要使光屏上的像变大，应将凸透镜向 移动。
【答案】(1)同一高度
(2) 60cm~70cm 缩小 照相机
(3)
(4)左
【详解】（1）为了使烛焰的像可以成在光屏的中央，需要调节烛焰的中心、凸透镜的光心和光屏的中心，使它们在同一高度。
（2）[1][2][3]凸透镜的焦距为10cm，由甲图可知，此时的物距为40cm，大于二倍焦距，根据凸透镜成像规律可知，此时的像距在一倍焦距到二倍焦距之间，即10cm~20cm，凸透镜在50cm处，因此光屏应在60cm~70cm刻度范围内移动，此时成倒立缩小的实像，照相机就是利用这一成像特点制成的。
（3）根据凸透镜折射的三种特殊光线可知，平行于凸透镜主光轴的光线，将经过凸透镜的焦点，过凸透镜焦点的光线将平行于凸透镜的主光轴射出，经凸透镜折射后交于，如下图所示：
（4）保持蜡烛和光屏位置不变，要使光屏上的像变大，根据物近像远像变大的规律可知，应将物体靠近凸透镜，因此保持蜡烛和光屏位置不变，要使光屏上的像变大，应将凸透镜向左移动。
25．（2024·江苏淮安·中考真题）在“探究凸透镜成像规律”实验中：
(1)如图甲所示，S为烛焰中心，凸透镜的焦距，O为光心，画出光线SP经过凸透镜后的折射光线 ；
(2)蜡烛、凸透镜和光屏在光具座上的位置如图乙所示，此时光屏上承接到烛焰清晰的像，生活中的 就是根据这一原理制成的。若蜡烛和光屏位置不变，将凸透镜移至 刻度线处，光屏上能再次承接到烛焰清晰的像；
(3)凸透镜成像规律被广泛应用于摄像器材中，小明发现手机无需像数码相机那样“调焦”，也能获得清晰的像，他将手机拿到实验室去探究，实验数据如表所示：
实验次数 1 2 3 4 5 6
物距/m 10.00 5.00 2.00 1.00 0.50 0.10
像距/ 0.500 0.501 0.502 0.503 0.505 0.526
根据表中数据，判断手机镜头的焦距最接近 。
A． B． C． D．
【答案】(1)
(2) 投影仪 65
(3)D
【详解】（1）凸透镜的焦距，如图甲所示，S恰好在焦点处，根据过凸透镜焦点的光线经凸透镜后平行于主光轴画出光线SP经过凸透镜后的折射光线如下：
（2）[1]如图乙所示，物距小于像距，成倒立、放大的实像，应用是投影仪。
[2]根据光路可逆，若蜡烛和光屏位置不变，将像距和物距对调，即将凸透镜移至65cm刻度线处，光屏上能再次承接到烛焰清晰的像。
（3）由表中数据可知，当物距大于0.5m，此时像距v保持0.5cm几乎不变，根据凸透镜成像特点可知，当物距远大于2倍焦距时，像距就越接近焦距，所以手机镜头的焦距最接近，故选D。
26．（2024·山东威海·中考真题）探究凸透镜成像的规律。
第一步：测量凸透镜焦距。
(1)让太阳光依次通过多个带孔的挡板，得到平行光后照射到凸透镜上，如图甲所示。若想找到透镜焦点，应 （选填“顺时针”“逆时针”）旋转透镜。找到焦点的位置后，测出透镜的焦距为15cm。
第二步：探究成像规律。
正确安装并调节实验器材，实验过程中凸透镜始终处于50cm刻度处。
(2)图乙中光屏上 （选填“能”“不能”）承接到清晰的像。
(3)将蜡烛移至15cm刻度处，若想在光屏上承接到清晰的像，光屏应向 （选填“左”“右”）移动，请写出生活中利用该成像特点的一个实例 。
(4)当光屏上成清晰的像时，若用遮光板遮住透镜上半部分，像如何变化？ ；若把红色、蓝色两张透明玻璃片从左到右依次放置在蜡烛和凸透镜之间，光屏上是否仍然成像？ （选填“是”“否”）。
【答案】(1)顺时针
(2)不能
(3) 左 照相机
(4) 像会变暗 否
【详解】（1）根据透镜的三条特殊光线可知，平行于主光轴的光线将汇聚于焦点，故要找到焦点的位置，需要使光线平行于主光轴射入透镜，即应顺时针旋转透镜，使太阳光平行于凸透镜的主光轴射入。
（2）由（1）可知，透镜的焦距为15cm，由图乙可知，此时的物距为20cm，在一倍焦距和二倍焦距之间，根据凸透镜成像规律可知，若要成清晰的像，像距应大于二倍焦距，即大于30cm，而此时光屏与凸透镜的距离恰好为30cm，故不能承接到清晰的像。
（3）[1][2]将蜡烛移至15cm刻度处，此时的物距为35cm，大于二倍焦距，则像距应在一倍焦距与二倍焦距之间，即65cm与80cm之间，故光屏应向左移动，生活中利用该成像特点制成了照相机。
（4）[1]当光屏上成清晰的像时，若用遮光板遮住透镜上半部分，所成的像仍然完整，但像的亮度会下降，原因是光屏上承接的光线减少了。
[2]红色、蓝色两张透明玻璃片只能分别透过红光和蓝光，蜡烛的光经过红色玻璃板后，玻璃板透过红色光，吸收其他色光，而蓝色玻璃板会吸收红色光，导致最终没有光线到光屏上，故把红色、蓝色两张透明玻璃片从左到右依次放置在蜡烛和凸透镜之间，光屏上不能成像。
27．（2024·江苏南通·中考真题）在探究“凸透镜成像规律”的实验中。
(1)为使烛焰的像成在光屏中央，小丽的调节场景如图甲，操作中的不当之处是 。
(2)如图乙，光屏上恰能呈现烛焰倒立、 的清晰实像，此时光在光屏上发生 反射；若在凸透镜左侧附近放置一镜片，将光屏向左移动，光屏上可再次呈现清晰的像，该镜片是 透镜。
(3)保持凸透镜位置不变，为使图乙中光屏上的像变大，小丽的操作应是 。
【答案】(1)烛焰中心、透镜中心和光屏中心未在同一高度
(2) 缩小 漫 凸
(3)将蜡烛靠近凸透镜，向右调节光屏，使光屏上呈现清晰的像
【详解】（1）操作中的不当之处是烛焰中心、透镜中心和光屏中心未在同一高度，烛焰的像不能成在光屏中央。
（2）[1]由图乙可知，此时物距大于像距，根据凸透镜成像规律可知，光屏上恰能呈现烛焰倒立、缩小的实像。
[2]从不同方向都能看到光屏上成的像，故光在光屏上发生漫反射。
[3]若在凸透镜左侧附近放置一块凸透镜，凸透镜对光线有会聚作用，使光线会聚，像将呈现在光屏的前方，将光屏向左移动，光屏上可再次呈现清晰的像，故该镜片是凸透镜。
（3）凸透镜成实像时，物近像远像变大，保持凸透镜位置不变，为使图乙中光屏上的像变大，可将蜡烛靠近凸透镜，向右调节光屏，使光屏上呈现清晰的像。
28．（2024·江苏宿迁·中考真题）在“探究凸透镜成像规律”的活动中，利用了如图所示装置。
(1)调节器材，使烛焰和光屏的中心位于凸透镜的 ；
(2)改变蜡烛和光屏的位置，多次实验，并将数据记录在表格中，分析数据可知凸透镜焦距为 ，第3次实验中，光屏上成倒立、 的实像；
实验序号 物距u/cm 像距v/cm 光屏上看到的像
1 60 15 倒立、缩小、实像
2 24 24 倒立、等大、实像
3 20 30 倒立、___________、实像
4 8 未找到像
(3)智能汽车通过车载摄像头，识别行人、路标和其他车辆，实现自动导航和驾驶，车载摄像头根据的是第 次实验的原理；
(4)物距不变，要想在光屏上看到像，应更换焦距较 的凸透镜。
【答案】(1)主光轴上
(2) 12 放大
(3)1
(4)小
【详解】（1）实验前，要调节烛焰和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上，使烛焰的像成在光屏的中央，便于观察。
（2）[1]根据凸透镜成像规律可知，第3实验
此时光屏上成倒立、等大的实像；凸透镜的焦距为
[2]第三次实验中，物距小于像距，凸透镜成的像是倒立、放大的实像。
（3）车载摄像头是利用物体在凸透镜二倍焦距以外时，成倒立、缩小实像的性质制成的，即根据的是第1次实验的原理。
（4）物距
时，小于一倍焦距，成正立、放大的虚像，不能用光屏承接到，所以要想在光屏上看到像，更换的凸透镜焦距要小于8cm，即应更换焦距较小的凸透镜。
29．（2024·青海·中考真题）如图甲所示，是天宫课堂中航天员王亚平讲授“水球光学实验”时的场景，受此影响“飞天”兴趣小组利用如图乙所示的实验装置展开了“凸透镜成像规律”的探究实验。
（1）图甲中水球相当于一个 ，它对光具有 作用；
（2）王亚平所成的像是倒立、缩小的 像，生活中 （选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）就是利用这一原理工作的；
（3）图乙中凸透镜的焦距为15cm，当蜡烛从10cm处移动至30cm处时，为了再次得到清晰的像，光屏应 （选填“远离”或“靠近”）凸透镜，且所成的像是倒立、 的实像；
（4）如果将蜡烛换成如图丙所示的“F”字光源，其优点是： （只写一条即可）。
【答案】 凸透镜 会聚 实 照相机 远离 放大 光源稳定
【详解】（1）[1][2]图甲中水球边缘薄，中间厚，相当于一个凸透镜，它对光具有会聚作用。
（2）[3][4]由图可知，王亚平所成的像是倒立、缩小的实像，此时物距大于二倍焦距，应用是照相机。
（3）[5][6]图乙中凸透镜的焦距为15cm，当蜡烛从10cm处移动至30cm处时，物距变小，根据凸透镜成像规律可知，像距变大，所以，为了再次得到清晰的像，光屏应远离凸透镜，此时物距为
物距在一倍焦距和二倍焦距之间，成倒立、放大的实像。
（4）[7]将蜡烛换成如图丙所示的“F”字光源，其优点是光源稳定。
30．（2024·湖南长沙·中考真题）为了探究凸透镜成像的规律，小明找到了一个焦距未知的凸透镜。
（1）如图甲所示，在利用太阳光测量凸透镜焦距的过程中，小明发现凸透镜靠近白纸时，纸上的光斑越来越大。接下来，他应该使凸透镜与白纸之间的距离变 ，直至白纸上的光斑变得最小最亮。
（2）某次实验时烛焰在光屏上成清晰的像，如图乙所示，这个像是 、 的实像。
【答案】 大 倒立 放大
【详解】（1）[1]凸透镜靠近白纸时，纸上的光斑越来越大，由焦点的定义可知，此时透镜到白纸的距离小于焦距；要在白纸上得到最小最亮的光斑，需要将白纸移到透镜的焦点处，所以应使凸透镜与白纸之间的距离变大。
（2）[2][3]如图，凸透镜成的是实像，且物距小于像距，说明f＜u＜2f，v＞2f，是投影仪的成像原理，成倒立、放大的实像。
31．（2024·湖北武汉·中考真题）实验小组在探究凸透镜成像规律的实验中：
（1）图甲中，点燃蜡烛后，光屏上恰能成清晰的像， （填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）就是根据该成像特点制成的。将蜡烛向左移动一段距离，光屏上的像变模糊了，为了使光屏上再次成清晰的像，同学们提出了两种不同的解决方案：
方案一：仅将光屏向 移动一段距离；
方案二：仅换用焦距较 的凸透镜。
（2）某同学利用焦距为20cm的凸透镜观察指纹，保持指纹到眼睛的距离为40cm不变，将凸透镜调整到如图乙所示的位置，看到了指纹正立放大的像，此时该同学的眼睛通过凸透镜在另一侧能成 （填“倒立缩小”“倒立放大”或“正立放大”）的像。
【答案】 照相机 左 大 倒立放大
【详解】（1）[1]由图甲可知，物距大于像距，点燃蜡烛后，光屏上恰能成清晰的像，根据凸透镜成像，此时成倒立缩小的实像，照相机就是根据该成像特点制成的。
[2][3]将蜡烛向左移动一段距离，则物距变大了，根据凸透镜成实像时，物远像近像变小的规律，为了使光屏上再次成清晰的像，可以将光屏向左移动一段距离。若不移动光屏，因凸透镜焦距越大，折光能力越弱，因此可换用焦距较大的凸透镜，使像推迟会聚，从而呈现在光屏上。
（2）[4]由题意可知，凸透镜的焦距为20cm，指纹到眼睛的距离为40cm，即等于2倍焦距，手指到凸透镜的距离小于一倍焦距，则眼睛到凸透镜的距离在1倍焦距与2倍焦距之间，根据凸透镜成像规律可知，当物距在1倍焦距与2倍焦距之间时，成倒立放大的实像，因此此时该同学的眼睛通过凸透镜在另一侧能成倒立放大的实像。
32．（2024·贵州·中考真题）如图所示，用焦距为10cm的凸透镜、高度为6cm的F形光源、光屏和光具座等器材探究凸透镜成像大小的变化规律，通过测量像的高度反映像的大小。
（1）若要测量光源在光屏上所成像的高度，还需要的测量工具是 。
（2）将光源逐渐靠近凸透镜，移动光屏，三次成倒立实像的相关数据记录如表。分析表中数据，可得出结论：凸透镜成实像时，物距变小，像距变 ，像变 。
物高6cm
实验次数 1 2 3
物距/cm 30 20 15
像距/cm 15 20 30
像高/cm 3 6 12
（3）继续移动光源至物距为6cm时，发现无论如何移动光屏，均不能在光屏上成像，人眼应从 （选填“光源”或“光屏”）一侧透过凸透镜观察光源的像，此时能否用（1）问中的测量工具直接测出观察到的像高？ （选填“能”或“不能”）。
（4）若保持光源到光屏的距离为45cm不变，仅移动凸透镜改变物距，则上表中第 次实验的成像情况不能探究，理由是： 。
【答案】 刻度尺 大 大 光屏 不能 2 第2次实验时，物距和像距之和为40cm，小于45cm
【详解】（1）[1]要测量光源在光屏上所成像的高度，需要长度的测量工具刻度尺。
（2）[2][3]由表中数据可知，随着物距变小，像距逐渐变大，像的高度变大，则像变大。
（3）[4]移动光源至物距为6cm时，此时物距小于焦距，成虚像，要观察到虚像，人眼应从光屏一侧透过凸透镜观察。
[5]因为虚像不是实际光线会聚得到的，不能呈现在光屏上，则不能用刻度尺测量像的大小。
（4）[6][7]若保持光源到光屏的距离为45cm不变，若能成清晰的像，物距像距之和应为45cm，而第2次实验时，物距和像距之和为40cm，小于45cm，则第2次实验的成像情况不能探究。
33．（2024·湖北·中考真题）同学们参观博物馆时发现一件秦代木牍前放置着凸透镜，通过凸透镜看到的情景如图甲。为了弄清其原理，他们进行了如下探究。
（1）如图乙，用太阳光照射凸透镜，移动光屏直至光屏上出现一个最小最亮的光斑，此凸透镜的焦距为 cm；
（2）如图丙，将蜡烛放在较远处，移动光屏使光屏上呈现清晰的实像，观察像的性质，测出物距和像距；逐次改变物距，重复上述操作，实验记录如下表；
序号 物距/cm 像的性质 像距/cm
正倒 大小
1 24.0 倒立 缩小 17.2
2 22.0 倒立 缩小 18.8
3 20.0 倒立 等大 20.0
4 18.0 倒立 放大 22.4
5 16.0 倒立 放大 27.0
……
凸透镜成缩小实像时，物距 （填“＞”“＜”或“＝”）像距；
（3）小宇受第4、5组实验结果启发，推测文物与其前方凸透镜的距离u和凸透镜焦距f的关系为时，成放大的像。小丽对小宇的观点提出了质疑，她继续减小物距，发现蜡烛在某位置时，无论怎样移动光屏，光屏上都看不到像。小丽撤去光屏，从图丙中 侧（填“A”或“B”）向透镜方向观察，看到了正立放大的像，测得物距为8.0cm，她推测u和f的关系应为。 的推测合理，理由是 。
【答案】 10.0 ＞ B 小丽 见解析
【详解】（1）[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，由图乙知道，该凸透镜的焦距为
（2）[2]分析表格数据知道，当凸透镜成缩小的像时，物距大于像距。
（3）[3]根据题意知道，当物距小于焦距，成正立、放大的虚像，像物同侧，应该在B处观察。
[4][5]由甲图可知文物前的凸透镜成的是正立、放大的像，而第4、5两组实验中成的是倒立、放大的像，与甲图文物成像性质不同，小丽实验中当物距等于8.0cm时，成正立、放大的像，与甲成像性质相同，此时，所以，小丽的推测合理。
34．（2024·四川泸州·中考真题）小明在“探究凸透镜成像规律”的实验中，选用的凸透镜焦距为10cm。
（1）实验前应在光具座上将蜡烛焰心、透镜光心、光屏中心调到 ；
（2）蜡烛、透镜、光屏的位置如图所示，光屏上呈现烛焰清晰的像，保持透镜不动，将蜡烛移到光具座上30cm刻度线位置时，要在光屏上再次呈现清晰的像，应将光屏向 移动；
（3）将蜡烛从光具座上40cm刻度线位置远离透镜移动时，所成的像逐渐变小；若将蜡烛从光具座上40cm刻度线位置靠近透镜移动，则像的大小将 。
【答案】 同一高度上 右 变小
【详解】（1）[1]为了使像能始终成在光屏中央，实验前应在光具座上将蜡烛焰心、透镜光心、光屏中心调到同一高度上。
（2）[2]保持透镜不动，将蜡烛移到光具座上30cm刻度线位置时，物距变小，则像距变大，要在光屏上再次呈现清晰的像，应将光屏向右移动。
（3）[3]若将蜡烛从光具座上40cm刻度线位置靠近透镜移动，物距小于凸透镜的一倍焦距且物距变小，此时成正立、放大的虚像，像的大小将变小。
35．（2024·四川广安·中考真题）爱动手爱思考的小军，在做了“探究凸透镜成像规律”实验后，又选用了焦距未知的凸透镜进行拓展探究。
（1）将凸透镜安装在光具座上，用平行光作为光源，移动光屏直至光屏上得到一个最小最亮的光斑，如图甲所示，则凸透镜焦距为 cm；（要求估读）
（2）在实验过程中，当物距为5cm时所成像与生活中的 所成像的规律相同；（写出一种即可）
（3）蜡烛随着燃烧而变短，小军发现光屏上所成的像向上移动，从而影响了实验的进行，如图乙所示。为了解决这一问题，你认为他最合理的调整方法是 ；
A．只需将光屏适当上移 B．只需将凸透镜适当下移
C．将光屏和凸透镜都适当下移 D．以上操作均可行
（4）小军认为在实验过程中用蜡烛作为发光体除容易变短外，还存在一些不足之处，比如 。（写出合理的一条即可）
【答案】 10.0 放大镜 C 见解析
【详解】（1）[1]图甲中，刻度尺的分度值为1cm，平行光经过凸透镜后在光屏上得到一个最小最亮的光斑，这个光斑即为焦点，焦点到凸透镜的距离即为焦距，则焦距为
（2）[2]在实验过程中，当物距为5cm时，小于1倍焦距，成正立放大的虚像，放大镜就是根据该原理制成的。
（3）[3]蜡烛在燃放中不断缩短，向下移动，光屏上的像向上移动，要使像能够成在光屏中央，可向上移动光屏或向下移动凸透镜，但最合理的是将光屏和凸透镜都适当下移，此时光屏、凸透镜、烛焰的中心可以在同一高度上（同一条水平直线上）。故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
（4）[4]实验中烛焰会随空气的流动飘忽不定，影响像的稳定，不方便测量。
36．（2024·四川南充·中考真题）如图所示，某同学用自制的水透镜来探究凸透镜成像规律，当向水透镜里注水时，水透镜的焦距将变小；当从水透镜里抽水时，水透镜的焦距将变大。
（1）如图甲所示，一束平行于主光轴的光射向水透镜，在光屏上得到一个最小光斑，则此时水透镜的焦距为 ；
（2）该同学移动蜡烛，水透镜和光屏至图乙所示位置时，恰能在光屏上看到清晰 （选填“放大”“等大”“缩小”）的像，若仅将蜡烛与光屏位置对调，则在光屏上 （选填“能”“不能”）看到清晰的像；
（3）在（2）中将蜡烛与光屏位置对调后的场景下，该同学取了一幅眼镜给水透镜“戴上”，如图丙所示，发现光屏上的像变模糊，当往水透镜中加入适量的水后，发现烛焰的像再次变得清晰，由此判断该眼镜是 眼镜（选填“近视”“远视”）。
【答案】 9.0 缩小 能 近视
【详解】（1）[1]如图甲所示，一束平行于主光轴的光射向水透镜，在光屏上得到一个最小光斑，该最小最亮的光斑为焦点，则此时水透镜的焦距为
（2）[2]该同学移动蜡烛，水透镜和光屏至图乙所示位置时，此时物距大于像距，恰能在光屏上看到清晰缩小的像。
[3]若仅将蜡烛与光屏位置对调，由光路可逆得，像距变为原来的物距，物距变为原来的像距，则在光屏上能看到清晰的像。
（3）[4]在（2）中将蜡烛与光屏位置对调后的场景下，该同学取了一幅眼镜给水透镜“戴上”，如图丙所示，发现光屏上的像变模糊，当往水透镜中加入适量的水后，水透镜变厚，会聚能力变强，发现烛焰的像再次变得清晰，说明水透镜“戴上”眼睛后，像距变大，由此判断该眼镜是近视眼镜，对光线具有发散作用。
21世纪教育网(www.21cnjy.com)
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