13.如图所示，AB为发光体，CD是不透明的遮挡物，EF为光屏，试用作图法确定屏上最暗部分的范围，并简要说明。

解：
1. 作图步骤：
① 根据光在同种均匀介质中沿直线传播的规律，连接发光体上端A与遮挡物上端C，延长该线交光屏EF于点M；连接A与遮挡物下端D，延长该线交光屏EF于点N。
② 连接发光体下端B与遮挡物上端C，延长该线交光屏EF于点P；连接B与遮挡物下端D，延长该线交光屏EF于点Q。
2. 范围与说明：
光屏EF上P、N之间的重叠区域是屏上最暗的部分。该区域内没有任何来自发光体AB的光线可以穿过遮挡物CD到达，属于完全无光照射的本影区，因此是光屏上最暗的区域。

【分析】要确定光屏上最暗的部分，需利用光在同种均匀介质中沿直线传播的规律，找到发光体AB发出的光线被遮挡物CD完全遮挡的区域（即本影区）。具体思路是：分别连接发光体的上下端与遮挡物的上下端，将这些光线延长至光屏EF，它们的重叠区域就是所有光线都无法到达的本影区，也就是最暗的部分。
【解析】1. 依据光的直线传播规律作图：
① 连接发光体上端A与遮挡物上端C，延长该直线交光屏EF于点M；连接发光体上端A与遮挡物下端D，延长该直线交光屏EF于点N。
② 连接发光体下端B与遮挡物上端C，延长该直线交光屏EF于点P；连接发光体下端B与遮挡物下端D，延长该直线交光屏EF于点Q。
2. 区域判定：光屏EF上P、N之间的区域，是发光体AB发出的所有光线都无法穿过遮挡物CD到达的区域，属于完全无光照射的本影区，因此是屏上最暗的部分。
【答案】光屏EF上P、N之间的区域是最暗部分，该区域为完全无光照射的本影区。
【知识点】光的直线传播；本影区
【点评】本题考查光的直线传播在影子形成中的应用，要求学生通过作图确定本影区，理解完全遮挡光线的区域为最暗区域，是光学基础作图题，需掌握光线传播的作图方法。
【难度系数】0.5

14.墨子对小孔成像的研究比牛顿还要早2000多年,墨子研究发现实验时像的大小不一。那么,像的大小与哪些因素有关呢?某学习小组提出以下猜想:
猜想1:与小孔的大小有关;
猜想2:与白纸到小孔的距离有关;
猜想3:与蜡烛到小孔的距离有关。
他们用白纸、带小孔的硬纸板、蜡烛进行实验,如图甲所示。

(1)每次实验中白纸上呈现的都是（选填“倒立”或“正立”）的像。
(2)为验证猜想,该学习小组的成员固定蜡烛、硬纸板和白纸的位置,更换使用如图乙所示的3种硬纸板(孔径分别为1 mm、2 mm、3 mm)依次进行实验,发现像的大小相同。
(3)学习小组在验证猜想3后,将实验结果记录在表中。

①需要用到的测量工具有。
②根据表格中数据,可以得出什么结论?

解：
(1) 倒立
(2) 1
(3) ① 刻度尺
② 当白纸到小孔的距离保持不变时，蜡烛到小孔的距离越大，小孔所成的像越小。

【分析】
这道题围绕小孔成像的实验探究展开，解题思路如下：(1) 回忆小孔成像的原理，光沿直线传播形成的像为倒立实像，据此判断像的正倒；(2) 结合控制变量法，明确实验中改变的变量是小孔大小，对应猜想1，确定验证的猜想；(3) ①根据实验需测量的物理量（距离）确定测量工具；②利用控制变量法，分析实验中不变量和变化量，推导像的大小与蜡烛到小孔距离的关系。
【解析】
(1) 小孔成像的原理是光在同种均匀介质中沿直线传播，所成的像是倒立的实像，因此每次实验白纸上呈现的都是倒立的像。
(2) 实验中固定蜡烛、硬纸板和白纸的位置，仅更换不同孔径的硬纸板，即改变小孔的大小，目的是验证猜想1（像的大小与小孔的大小有关），实验结果像的大小相同，说明像的大小与小孔大小无关。
(3) ①实验中需要测量蜡烛到小孔的距离、白纸到小孔的距离，因此需要用到的测量工具是刻度尺；②验证猜想3时，控制了白纸到小孔的距离保持不变，改变蜡烛到小孔的距离，分析数据可得结论：当白纸到小孔的距离保持不变时，蜡烛到小孔的距离越大，小孔所成的像越小。
【答案】
(1)倒立；(2)1；(3)①刻度尺；②当白纸到小孔的距离保持不变时，蜡烛到小孔的距离越大，小孔所成的像越小。
【知识点】
小孔成像、光的直线传播、控制变量法
【点评】
本题是小孔成像的实验探究题，重点考查小孔成像的特点、控制变量法在实验中的应用，题目难度适中，需要学生掌握实验探究的基本思路和小孔成像的相关知识。
【难度系数】
0.6