专题一 探究光的反射定律
1. 在“探究光的反射定律”实验中，平面镜水平放置于桌面上，E、F是两块可以绕接缝ON翻折的白色硬纸板。
图1
（1）实验中，需要的测量工具是 ，纸板应当 立在平面镜上。
（2）实验时应使光束紧贴纸板，目的是 。纸板表面应是 （选填“粗糙”或“光滑”）的，目的是使光在其表面发生 （选填“镜面”或“漫”）反射。
（3）如图1－甲所示，反射角的大小为 。为了探究反射角与入射角的大小关系，接下来应进行的操作是 。（选填字母）
A．改变纸板与平面镜之间的夹角 B．绕ON向后翻折纸板F C．改变入射角的大小
（4）实验中记录的数据如下表，分析表中数据可知：在光的反射现象中，________________________________________________________________________。
实验次数 入射角 反射角
1 30° 30°
2 50° 50°
3 60° 60°
（5）在图1－甲的基础上，如果让光束沿着BO方向射向镜面，它被反射后将沿着 方向射出（用图中字母表示）。若入射光绕O点顺时针旋转，将观察到反射光绕O点 （选填“顺”或“逆”）时针旋转。
（6）让一束光AO贴着纸板射到平面镜上，在纸板F上会看到反射光线OB，然后将纸板F绕ON向后折，如图1－乙所示，此时在纸板F上 （选填“能看到”或“看不到”）反射光线，此时，反射光线 （选填“存在”或“不存在”）。
（7）为了进一步确定此时反射光线的位置，将纸板F沿PQ剪开，将纸板F的上半部分向后折，如图1－丙所示，发现在纸板F的 （选填“上部”或“下部”）会看到反射光线。此实验现象说明反射光线、入射光线和法线在 。
（8） 小明建议用画有角刻度的纸板进行实验，如图2所示。与图1－甲中的装置相比，此装置的优点是 。
图2
专题一 探究光的反射定律
1．(1)量角器 竖直 (2)显示光路 粗糙 漫 (3)50° C
(4)反射角等于入射角 (5)OA 逆 (6)看不到 存在 (7)下部 同一平面内
(8)能直接读出反射角和入射角的大小专题三 探究凸透镜成像的规律
1．小明在做“探究凸透镜成像的规律”实验。
图1
（1）分别放好蜡烛、凸透镜和光屏，并调节高度，使烛焰和光屏的中心位于凸透镜的 上，这样调节的目的是 。调节时， （选填“需要”或“不需要”）点燃蜡烛。
（2）当蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图1所示时，光屏上恰好出现了清晰的像，该像是一个倒立、 （选填“放大”“缩小”或“等大”）的实像；若保持蜡烛和光屏的位置不变，将凸透镜移动到 cm刻度线处时，仍能在光屏上得到清晰的像。
（3）在图1中，若小明将蜡烛移动到15 cm刻度线处，发现光屏上的像变模糊了，此时应将光屏向 （选填“左”或“右”）移动适当距离，光屏上才能得到清晰的像，移动后光屏上的像与原来相比将 （选填“变大”“变小”或“不变”）。生活中的 （选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）就是利用该原理成像的。
（4）在图1中，若小明用遮光板遮住凸透镜的上半部分，则光屏上的像与原来相比会 （选填“变暗”“变亮”或“不完整”）。
（5）在图1中，保持蜡烛的位置不变，小明用焦距更小的凸透镜在原位置替换原来的凸透镜，要使光屏上仍能得到烛焰清晰的像，则应将光屏向 （选填“靠近”或“远离”）凸透镜的方向移动。
2．如图2－甲所示，某同学用自制的“水透镜”来探究凸透镜成像规律。
图2
（1）如图2－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 cm。
（2）该同学将蜡烛、“水透镜”和光屏放至图2－乙所示位置时，恰能在光屏上看到清晰 （选填“放大”“等大”或“缩小”）的像；若此时仅将蜡烛与光屏的位置对调，则在光屏上 （选填“能”或“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，如图2－丙所示，当往“水透镜”中加入适量的水后，发现光屏上的像变模糊，该同学取了一副眼镜给“水透镜”戴上，发现烛焰的像再次变得清晰，由此判断该眼镜是 （选填“近视”或“远视”）眼镜。
3．小雨同学通过实验探究知道人能看清远近不同的物体与晶状体的焦距有关。小雨还想知道使用变焦照相机拍照时，如何得到清晰的像。于是他用如图3所示装置进行探究。
图3
（1）小雨先用焦距为10.0 cm的凸透镜做实验，当各器材位置如图3所示时光屏上有了最清晰的像，该成像原理 （选填“能”或“不能”）模拟照相机的成像原理。
（2）保持 （选填“物体”或“光屏”）到凸透镜的距离不变。换上不同焦距的凸透镜，调节光屏到凸透镜的距离，直到光屏上成最清晰的像，分别记录焦距、像距和像的高度，部分实验数据如下表所示。（“F”光源的高度l＝5.0 cm）
实验序号 物距u/cm 焦距f/cm 像距v/cm 像的高度h/cm 像的性质
1 30.0 8.0 10.9 1.8 成倒立、缩小的实像
2 30.0 10.0 15.0 2.5
3 30.0 12.0 20.0 3.3
分析表中数据可知：当物距不变时，凸透镜的焦距越 ，像距越大，像也越大；表中始终成倒立、缩小的实像的原因是物距始终 （选填“大于”“等于”或“小于”）二倍焦距。
（3）图4是小雨站在同一位置用数码相机（焦距可改变）对着大观楼景点先后拍摄的两张照片。请你根据实验结果判断，照片甲是用焦距 （选填“小”或“大”）一些的镜头拍摄的。
图4
4. 小明在用蜡烛作为光源完成“探究凸透镜成像的规律”实验时，发现烛焰飘忽不定，像与物的对比难判定等问题。于是，小明和同学们一起对实验装置进行了一系列创新。创新点如图5所示：光具座上凸透镜所在位置为零刻度，数值向左、向右依次增大；在标有均匀格子的面板上制作字母“A”状的LED灯替代蜡烛；光屏上标有同样的均匀格子。
图5
（1）请分析创新后实验装置的优点：
①可以直接读出物距及 ；
②光屏上成像更清晰、 ；
③从光屏上可以准确得出像与物的 关系。
（2）完成“探究凸透镜成像的规律”实验后，还可以更换（或增加）实验器材进行拓展探究，请仿照示例写出两种不同方案。
项目 更换（或增加）实验器材及操作 探究的问题
示例 用黑色纸片遮挡凸透镜的一部分 探究凸透镜没被遮挡部分的成像情况
方案1 ①________________________________________________________________ ②________________________________________________________________
方案2 ③________________________________________________________________ ④________________________________________________________________
专题三 探究凸透镜成像的规律
1．(1)主光轴 使像成在光屏中央 需要
(2)缩小 35 (3)左 变小 照相机
(4)变暗 (5)靠近
2．(1)9.0 (2)放大 能 (3)近视
3．(1)能 (2)物体 大 大于 (3)小
4．(1)①像距 ②稳定 ③大小
(2)①更换厚度更大的凸透镜
②探究焦距变化对成像的影响
③将近视眼镜放在LED灯与凸透镜之间
④探究近视眼的矫正原理专题二 探究平面镜成像的特点
1. 如图1－甲所示，小新同学在做“探究平面镜成像的特点”实验。
图1
（1）为了更好地完成实验，实验中玻璃板应选 。
A．2 mm的平板玻璃 B．1 mm的平板玻璃 C．1 mm的有色平板玻璃
（2）为了便于比较像与物的大小关系，实验中选取的蜡烛A、B需要大小 （选填“相同”或“不同”）。
（3）实验时点燃蜡烛A的目的是 ，蜡烛B （选填“需要”或“不需要”）点燃。
（4）用玻璃板代替平面镜的目的是便于观察蜡烛 （选填“A”或“B”）和确定像的位置。
（5）多次改变蜡烛A的位置，完成实验并标记出蜡烛A和它的像的位置（如图1－乙所示）。下表是小新未完成的实验数据表格，请在①、②处填写合适的表头。
实验次数 ① ② 像与物的大小关系
1 6.5 6.5 相同
2 4 4 相同
3 5 5 相同
（6）由图1－乙，除了得到像和物到平面镜的距离相等这个结论以外，还能得出结论：像与物的连线和平面镜 。
（7）实验中，多次改变蜡烛A的位置，并准确测出蜡烛A和蜡烛B到镜面的距离，其目的是 （选填“减小实验误差”或“寻找普遍规律”）。
（8）若蜡烛A、B大小相同，但小新无论怎样移动蜡烛B，都不能使其与蜡烛A的像完全重合，则原因可能是 。
（9）在利用蜡烛B确定蜡烛A的像的位置后，若使蜡烛A靠近玻璃板，则蜡烛B需 （选填“靠近”或“远离”）玻璃板才能再次与蜡烛A的像完全重合。若将黑色的纸板放在玻璃板与蜡烛B之间，则小新在蜡烛A一侧 （选填“能”或“不能”）观察到蜡烛A的像。
（10）完成实验后，小新又将一枚硬币放在玻璃板前，能看到它的像在a的位置，如图1－丙所示。若将玻璃板沿MN向上提起3 cm，则该硬币的像会 （选填“向上移动3 cm”“向下移动3 cm”或“在原位置不动”）。
（11）如图2所示，保持蜡烛A的位置不动，将平面镜沿着MN截成两半，左边一半向后平移，右边一半向前平移，则 。
图2
A．两边玻璃各成一半的像，合起来是完整烛焰的像
B．两边都能成完整的像，左边的像变小，右边的像变大
C．两边都能成完整的像，且成像在不同位置
2．如图3－甲所示，小华在做“探究平面镜成像的特点”实验。白纸放置在水平桌面上，玻璃板竖立在白纸上。
图3
（1）把与棋子A相同的棋子B放到玻璃板后并移动，直至棋子B与A的像完全重合，这种探究像与物大小关系的方法是 （选填“控制变量法”或“等效替代法”）。为了使成的像更清晰，应用手电筒对着棋子 （选填“A”或“B”）照射。
（2）移去棋子B，在其原来的位置竖立一个光屏，按照图3－甲中 （选填“①”“②”或“③”）的方式观察光屏，若 ，则说明平面镜成的是虚像。
（3）改变棋子A的位置，分别进行三次实验得到了三组物、像的位置，如图3－乙所示。由此可知，像与物到平面镜的距离 （选填“相等”或“不相等”）。
（4）将木板紧贴在玻璃板后，人眼在玻璃板前 （选填“能”或“不能”）看见棋子A的像。若将玻璃板向前倾斜（如图3－丙），则棋子A的像会向 （选填“上”或“下”）移。
（5） 小华与其他同学交流评估时，小明提出用发光的字母灯来进行实验会更好，理由是 。
（6）小明想进一步探究像和物的左右是否对称，他可以将图3－甲中的棋子换成图4中的 （选填“A”“B”或“C”）光源进行实验。
图4
3．小明发现，晚上坐公交车时在车窗玻璃里看到另一个“自己”。结合平面镜成像知识，他思考以下问题：
图5
（1）在车窗玻璃里看到的另一个“自己”是光的 形成的像。
（2）如图5－甲所示，小车的前挡风玻璃是倾斜的。从光学角度分析，这样设计的目的是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________（写出一条）。
此外，晚上开车时，来自后方车辆的强光入射到前挡风玻璃，被反射到 （选填“上方”或“下方”），以减少对司机视线的干扰。
（3）在探究平面镜成像特点的实验中，如图5－乙所示。
①组装器材时，要使玻璃板与水平桌面相互 。
②实验需要记录像与物的大小关系，还需要记录 和 。
③实验中，如果将蜡烛B也点燃，对实验的影响是______________________________
__________________________________________（写出一条）。
专题二 探究平面镜成像的特点
1. (1)C (2)相同 (3)使蜡烛A的像更清晰 不需要 (4)B
(5)①物距/cm ②像距/cm (6)垂直 (7)寻找普遍规律 (8)玻璃板没有与桌面垂直放置 (9)靠近 能
(10)在原位置不动 (11)C
2．(1)等效替代法 A (2)② 光屏上看不到棋子A的像
(3)相等 (4)能 上 (5)成像更清晰(合理即可)
(6)C
3．(1)反射
(2)使车内物体通过前挡风玻璃成像在司机视线上方，减少对司机驾驶时的干扰 下方
(3)①垂直 ②物距 像距 ③看不清楚蜡烛A像的位置专题四 光学作图
类型光的直线传播作图
1．如图1所示是小强在纸杯口蒙上一层塑料膜做小孔成像实验的情景。请在图1中作出烛焰（用AB表示）在塑料膜上成的像（用箭头A′B′表示）及光路图。
图1
2．大货车周围有很多视野盲区，我们不应靠得太近。图2是一辆大货车的车头，A点表示货车司机的眼睛，B点表示挡风玻璃的下边沿，请画出一条关键光线来找出车头正前方的视野盲区，并标出光线的传播方向。
图2
类型光的反射作图
注意：作图时，辅助线（如延长线、法线）和虚像均用虚线，两相交直线有垂直关系时要加直角符号，平面镜背面要标短斜线。
3．2023年9月17日，我国墨子巡天望远镜（如图3－甲所示）正式启用，它是北半球巡天能力最强的光学时域望远镜。如图3－乙所示，一束星光入射到望远镜，经主镜反射后到达成像装置，OB是反射光线，请画出其入射光线AO并标出入射角大小（保留作图痕迹）。
图3
4．小明的乒乓球掉到了沙发下，小明借助平面镜反射灯光找到了乒乓球。图4中已画出了反射光线与入射光线，请在适当位置画出平面镜。
图4
类型平面镜成像作图
由对称性作图
方法指导
题目类型 作图技巧
已知物（像）、镜面，画像（物） 找特殊点→找对称点→连接对称点→虚像（物）
已知像、物，画镜面 找对称点→连接对称点→作中垂线→镜面位置
5．如图5所示，AB为车内的抬头显示器，请作出其通过挡风玻璃形成的像A′B′。
图5
6．如图6所示，A′B′是物体AB在平面镜中所成的像，请在图中画出平面镜，要求保留作图痕迹。
图6
由平面镜成像的特点作图
注意：由于平面镜成的像为虚像，所以像点与入射点的连线为虚线。
7．如图7所示是点光源A发出的光经平面镜反射后的两条反射光线，请在图中画出点光源A的像点B、平面镜的位置并完成光路图。
图7
8．如图8所示，请根据平面镜成像的特点，画出A处的人眼看到烛焰上的S点在平面镜中的像点S′的光路图。（保留作图痕迹）
图8
（选做）范围作图
9．学校医务室采用如图9所示的方法给同学们测视力。为了保证被测者能从镜子中看到视力表，请你用作图的方法确定视力表挂在墙上的范围AB。
图9
10．如图10所示，水平地面MN上有一光源S，在光源S右侧有一个不透明的物体A，地面上方有一面与地面平行的平面镜PQ。请标出物体A右侧地面被光源S照亮的范围O1O2，并画出光路图。（保留作图痕迹）
图10
类型光的折射作图
11．如图11所示，观光水池中，一束红光沿AO方向从水中射入空气中，折射光线为OA′。若另一束红光沿BO方向从水中射入空气中，请大致画出入射光线BO的折射光线OB′，并标出对应的折射角r。
图11
12．如图12所示，一束光垂直射向三角形的玻璃砖，请大致画出这束光进入玻璃砖和离开玻璃砖的光路图。
图12
13．如图13所示，岸边有一物体B，潜水员在水中（眼睛在A点）能看见物体B的像B1，请画出潜水员看见像B1的折射光路图。
图13
类型透镜作图
三条特殊光线作图
方法指导 口诀：过焦平行、平行过焦、过光心不变。
注意：对于凹透镜来说，“平行过焦”指的是平行主光轴的入射光线，其折射光线的反向延长线过虚焦点；“过焦平行”指的是入射光线的延长线过另一侧的虚焦点，其折射光线平行于主光轴。
14．如图14所示，请根据已知光线画出相应的入射光线或折射光线。
图14
凸透镜成像作图
15．如图15所示，请画出物体成像的光路图和对应的像。
图15
16．如图16所示，A′B′是物体AB通过凸透镜成的倒立、放大的实像，请在合适的位置上画出凸透镜，标出凸透镜右侧焦点的位置，并完成光路图。
图16
视力矫正作图
17．如图17所示，甲图中的眼睛是近视眼，请画出光线经晶状体折射后的大致光路图；乙图是近视眼矫正视力的示意图，请在虚线框内画出合适的透镜，并补全光路图。
图17
类型综合作图
18．如图18所示，水槽内装满水，水中有一点光源S，紧贴右侧槽壁竖直固定一平面镜。S发出的一条光线经水面折射，又经平面镜反射后过P点。请画出P点在平面镜中所成的像P′，并将S点到P点的光路图补充完整。
图18
19．如图19所示，一束太阳光竖直射向与水平方向成45°夹角的平面镜上，请画出光线经平面镜反射后的反射光线与反射光线再经凹透镜折射后的折射光线。
图19
20．如图20所示，A′是点光源A在平面镜中所成的像，A发出的一条光线经平面镜反射后射向凸透镜，反射光线恰好过凸透镜的焦点，请画出射向平面镜的入射光线和经过凸透镜后的折射光线。
图20
专题四 光学作图
1．如答图1所示 2.如答图2所示
答图1 答图2
3．如答图3所示 4.如答图4所示
答图3 答图4
5．如答图5所示 6.如答图6所示
答图5 答图6
7．如答图7所示 8.如答图8所示
答图7 答图8
9．如答图9所示 10.如答图10所示
答图9 答图10
11．如答图11所示 12.如答图12所示
答图11 答图12
13．如答图13所示
答图13
14．如答图14所示
答图14
15．如答图15所示
答图15
16．如答图16所示
答图16
17．如答图17所示
答图17
18．如答图18所示 19.如答图19所示
答图18 答图19
20．如答图20所示
答图20
