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1. 某学习小组在探究凸透镜成像的规律时，如图Z3-1所示，光屏上刚好得到清晰的像（像未画出）。下列说法正确的是（
图 Z3-1
A.光屏上的像是倒立、等大的虚像
B.光屏上的像是倒立、缩小的实像
C.用凸透镜制作的眼镜可以用来矫正近视眼
D.投影仪的成像原理与此成像原理相似
B
）。图 Z3-1
A.光屏上的像是倒立、等大的虚像
B.光屏上的像是倒立、缩小的实像
C.用凸透镜制作的眼镜可以用来矫正近视眼
D.投影仪的成像原理与此成像原理相似
答案
1. B
解析
【分析】首先从图中读取蜡烛、凸透镜、光屏的位置，计算物距和像距：蜡烛在20cm刻度处，凸透镜在50cm刻度处，故物距u=50cm-20cm=30cm；光屏在65cm刻度处，像距v=65cm-50cm=15cm，可知u＞v，且光屏上能承接清晰的像，说明是实像。接下来结合凸透镜成像规律逐一分析选项：凸透镜成实像时，物距大于像距，成倒立、缩小的实像，应用为照相机；实像可呈现在光屏上，虚像不能；凸透镜用于矫正远视眼，凹透镜矫正近视眼；投影仪成倒立、放大的实像，与本题成像原理不同。
【解析】1. 计算物距和像距：由图可知，物距u=50cm - 20cm = 30cm，像距v=65cm - 50cm = 15cm，u＞v，且光屏上有清晰的像，说明成实像。2. 根据凸透镜成像规律：当u＞2f时，f＜v＜2f，成倒立、缩小的实像，这是照相机的成像原理。3. 分析选项：A选项，光屏上的像是实像，不是虚像，错误；B选项，符合上述成像特点，正确；C选项，凸透镜矫正远视眼，近视眼需用凹透镜矫正，错误；D选项，投影仪成倒立、放大的实像，与本题成像原理不同，错误。
【答案】B
【知识点】凸透镜成像规律、眼睛的矫正
【点评】本题考查凸透镜成像规律的应用，需准确读取刻度计算物距像距，结合成像规律分析各选项，属于基础应用类题目。
【难度系数】0.6
【解析】1. 计算物距和像距：由图可知，物距u=50cm - 20cm = 30cm，像距v=65cm - 50cm = 15cm，u＞v，且光屏上有清晰的像，说明成实像。2. 根据凸透镜成像规律：当u＞2f时，f＜v＜2f，成倒立、缩小的实像，这是照相机的成像原理。3. 分析选项：A选项，光屏上的像是实像，不是虚像，错误；B选项，符合上述成像特点，正确；C选项，凸透镜矫正远视眼，近视眼需用凹透镜矫正，错误；D选项，投影仪成倒立、放大的实像，与本题成像原理不同，错误。
【答案】B
【知识点】凸透镜成像规律、眼睛的矫正
【点评】本题考查凸透镜成像规律的应用，需准确读取刻度计算物距像距，结合成像规律分析各选项，属于基础应用类题目。
【难度系数】0.6
2. 如图Z3-2所示，蜡烛距凸透镜20 cm时，烛焰在光屏上成清晰的倒立、缩小的像，则该凸透镜的焦距可能是(
A.5 cm
B.20 cm
C.30 cm
D.40 cm
A
)。A.5 cm
B.20 cm
C.30 cm
D.40 cm
答案
2. A
解析
【分析】
要解决本题，需结合凸透镜成像规律分析：当凸透镜成倒立、缩小的实像时，物距需满足“物距大于2倍焦距（u＞2f）”。题目中给出物距为20cm，且成倒立缩小的像，因此可据此推导焦距的范围，再结合选项判断正确答案。
【解析】
根据凸透镜成像规律：当成倒立、缩小的实像时，物距u＞2f。
已知本题中物距u=20cm，代入条件得：20cm＞2f，解得f＜10cm。
逐一分析选项：
A. f=5cm，满足f＜10cm，符合条件；
B. f=20cm，此时2f=40cm，物距u=20cm＜2f，成倒立放大的实像，不符合；
C. f=30cm，此时2f=60cm，物距u=20cm＜2f，成倒立放大的实像，不符合；
D. f=40cm，此时2f=80cm，物距u=20cm＜2f，成倒立放大的实像，不符合。
因此答案为A。
【答案】
A
【知识点】
凸透镜成像规律
【点评】
本题考查凸透镜成像规律的基础应用，只需牢记“物距与焦距的关系对应成像特点”即可快速解答，属于简单题型。
【难度系数】
0.6
要解决本题，需结合凸透镜成像规律分析：当凸透镜成倒立、缩小的实像时，物距需满足“物距大于2倍焦距（u＞2f）”。题目中给出物距为20cm，且成倒立缩小的像，因此可据此推导焦距的范围，再结合选项判断正确答案。
【解析】
根据凸透镜成像规律：当成倒立、缩小的实像时，物距u＞2f。
已知本题中物距u=20cm，代入条件得：20cm＞2f，解得f＜10cm。
逐一分析选项：
A. f=5cm，满足f＜10cm，符合条件；
B. f=20cm，此时2f=40cm，物距u=20cm＜2f，成倒立放大的实像，不符合；
C. f=30cm，此时2f=60cm，物距u=20cm＜2f，成倒立放大的实像，不符合；
D. f=40cm，此时2f=80cm，物距u=20cm＜2f，成倒立放大的实像，不符合。
因此答案为A。
【答案】
A
【知识点】
凸透镜成像规律
【点评】
本题考查凸透镜成像规律的基础应用，只需牢记“物距与焦距的关系对应成像特点”即可快速解答，属于简单题型。
【难度系数】
0.6
3. 某学习小组用图 Z3-3 甲中的装置探究凸透镜成像的规律，通过实验绘制了像距 v 随物距 u 变化的图像(如图 Z3-3 乙所示)，此凸透镜的焦距是
5
cm。当蜡烛位于如图 Z3-3 甲所示的位置时，调节光屏位置，直到光屏上呈现清晰的像(像未画出)，若此时在蜡烛与凸透镜之间靠近凸透镜处放一个近视眼镜，若想在光屏上还能得到清晰的像，应该将光屏适当向远离
（选填“靠近”或“远离”）凸透镜的方向移动。答案
3. 5 远离
解析
【分析】
要解决本题，首先利用凸透镜成像规律中“物距等于2倍焦距时，像距也等于2倍焦距”的特点，从图像中找到u=v的点计算焦距；其次，明确近视眼镜是凹透镜，对光线有发散作用，会使像的位置后移，据此判断光屏的移动方向。
【解析】
1. 计算焦距：根据凸透镜成像规律，当物距$ u=2f $时，像距$ v=2f $，此时$ u=v $。观察图乙，当$ u=10\mathrm{cm} $时，$ v=10\mathrm{cm} $，因此$ 2f=10\mathrm{cm} $，解得焦距$ f=5\mathrm{cm} $。
2. 判断光屏移动方向：近视眼镜的镜片是凹透镜，凹透镜对光线有发散作用，会使原本会聚的光线延迟会聚，导致像成在光屏的后方。因此，要在光屏上重新得到清晰的像，需将光屏向远离凸透镜的方向移动。
【答案】
5；远离
【知识点】
凸透镜成像规律、凹透镜的光学性质
【点评】
本题结合图像考查凸透镜成像规律的应用，以及近视眼镜的光学原理，属于基础应用类题目，需要学生掌握凸透镜成像的特殊规律和凹透镜对光线的作用。
【难度系数】
0.5
要解决本题，首先利用凸透镜成像规律中“物距等于2倍焦距时，像距也等于2倍焦距”的特点，从图像中找到u=v的点计算焦距；其次，明确近视眼镜是凹透镜，对光线有发散作用，会使像的位置后移，据此判断光屏的移动方向。
【解析】
1. 计算焦距：根据凸透镜成像规律，当物距$ u=2f $时，像距$ v=2f $，此时$ u=v $。观察图乙，当$ u=10\mathrm{cm} $时，$ v=10\mathrm{cm} $，因此$ 2f=10\mathrm{cm} $，解得焦距$ f=5\mathrm{cm} $。
2. 判断光屏移动方向：近视眼镜的镜片是凹透镜，凹透镜对光线有发散作用，会使原本会聚的光线延迟会聚，导致像成在光屏的后方。因此，要在光屏上重新得到清晰的像，需将光屏向远离凸透镜的方向移动。
【答案】
5；远离
【知识点】
凸透镜成像规律、凹透镜的光学性质
【点评】
本题结合图像考查凸透镜成像规律的应用，以及近视眼镜的光学原理，属于基础应用类题目，需要学生掌握凸透镜成像的特殊规律和凹透镜对光线的作用。
【难度系数】
0.5
4. 在“探究光的反射定律”实验中，将平面镜水平放置于桌面上，E、F是两块可以绕接缝翻折的白色硬纸板，如图Z3-4甲所示。
(1)为了更好地显示光路，白色硬纸板要选用表面
(2)如图Z3-4甲所示，将白色硬纸板竖直立在平面镜上，让一束光紧贴纸板E沿AO方向射向平面镜上的O点，在纸板F上呈现出反射光束OB。然后将纸板F绕ON向后翻折，在纸板F上看不到反射光束，这表明反射光线、入射光线与法线
(3)多次改变入射光的方向，并描绘光的传播路径，用量角器量出每组反射角与入射角的大小并记入下表中。分析表中的数据可以得出结论：光在发生反射时，
(4)当反射光与入射光的夹角为$100°$时，入射角的大小为
(5)如图Z3-4乙所示，一束光经水平放置的平面镜反射后在天花板上形成光斑，水平向右移动平面镜，观察到光斑位置的变化情况是
(1)为了更好地显示光路，白色硬纸板要选用表面
粗糙
（选填“光滑”或“粗糙”）一些的。(2)如图Z3-4甲所示，将白色硬纸板竖直立在平面镜上，让一束光紧贴纸板E沿AO方向射向平面镜上的O点，在纸板F上呈现出反射光束OB。然后将纸板F绕ON向后翻折，在纸板F上看不到反射光束，这表明反射光线、入射光线与法线
在同一平面内
。(3)多次改变入射光的方向，并描绘光的传播路径，用量角器量出每组反射角与入射角的大小并记入下表中。分析表中的数据可以得出结论：光在发生反射时，
反射角等于入射角
。(4)当反射光与入射光的夹角为$100°$时，入射角的大小为
50°
。若入射光AO绕O点顺时针旋转，将观察到反射光在纸板F上绕O点逆
（选填“顺”或“逆”）时针旋转。(5)如图Z3-4乙所示，一束光经水平放置的平面镜反射后在天花板上形成光斑，水平向右移动平面镜，观察到光斑位置的变化情况是
不移动
（选填“向左移动”“向右移动”或“不移动”）。答案
4. (1)粗糙 (2)在同一平面内 (3)反射角等于入射角 (4)50° 逆 (5)不移动
解析
【分析】
本题围绕“探究光的反射定律”实验展开，需结合光的反射相关知识逐一分析：
1. 第一问：要清晰显示光路，需让不同方向都能看到光线，需利用漫反射的特点，因此判断硬纸板表面的选择；
2. 第二问：翻折纸板F后看不到反射光，对应实验设计中“验证三线共面”的操作，分析现象得出结论；
3. 第三问：多次测量反射角与入射角，对比数据总结光的反射规律；
4. 第四问：根据反射角等于入射角的规律，结合反射光与入射光的夹角计算入射角，再通过入射光旋转方向判断反射光的旋转方向；
5. 第五问：移动平面镜时，分析入射光线、法线、反射光线的方向变化，判断光斑位置是否移动。
【解析】
(1) 白色硬纸板表面粗糙，光在其表面发生漫反射，可从不同方向清晰显示光路，因此应选粗糙的。
(2) 将纸板F绕ON向后翻折后，纸板E、F不在同一平面内，此时纸板F上看不到反射光束，说明反射光线、入射光线与法线在同一平面内。
(3) 多次测量每组的反射角与入射角，对比数据可知，反射角的大小等于入射角的大小，因此得出结论：光在发生反射时，反射角等于入射角。
(4) 光反射时，反射角等于入射角，反射光与入射光的夹角为2倍入射角，因此入射角为$\frac{100°}{2}=50°$；若入射光AO绕O点顺时针旋转，入射光线靠近法线，反射光线也会靠近法线，故反射光在纸板F上绕O点逆时针旋转。
(5) 水平向右移动平面镜时，入射光线的方向不变，法线始终垂直于平面镜，因此入射角不变，反射光线的传播方向也不变，所以天花板上的光斑位置不移动。
【答案】
4. (1)粗糙 (2)在同一平面内 (3)反射角等于入射角 (4)50° 逆 (5)不移动
【知识点】
光的反射定律、漫反射
【点评】
本题为光学基础实验题，全面考查了“探究光的反射定律”实验的器材选择、现象分析、规律总结及应用，侧重对核心知识点的理解，难度适中，是光学部分的常考题型。
【难度系数】
0.7
本题围绕“探究光的反射定律”实验展开，需结合光的反射相关知识逐一分析：
1. 第一问：要清晰显示光路，需让不同方向都能看到光线，需利用漫反射的特点，因此判断硬纸板表面的选择；
2. 第二问：翻折纸板F后看不到反射光，对应实验设计中“验证三线共面”的操作，分析现象得出结论；
3. 第三问：多次测量反射角与入射角，对比数据总结光的反射规律；
4. 第四问：根据反射角等于入射角的规律，结合反射光与入射光的夹角计算入射角，再通过入射光旋转方向判断反射光的旋转方向；
5. 第五问：移动平面镜时，分析入射光线、法线、反射光线的方向变化，判断光斑位置是否移动。
【解析】
(1) 白色硬纸板表面粗糙，光在其表面发生漫反射，可从不同方向清晰显示光路，因此应选粗糙的。
(2) 将纸板F绕ON向后翻折后，纸板E、F不在同一平面内，此时纸板F上看不到反射光束，说明反射光线、入射光线与法线在同一平面内。
(3) 多次测量每组的反射角与入射角，对比数据可知，反射角的大小等于入射角的大小，因此得出结论：光在发生反射时，反射角等于入射角。
(4) 光反射时，反射角等于入射角，反射光与入射光的夹角为2倍入射角，因此入射角为$\frac{100°}{2}=50°$；若入射光AO绕O点顺时针旋转，入射光线靠近法线，反射光线也会靠近法线，故反射光在纸板F上绕O点逆时针旋转。
(5) 水平向右移动平面镜时，入射光线的方向不变，法线始终垂直于平面镜，因此入射角不变，反射光线的传播方向也不变，所以天花板上的光斑位置不移动。
【答案】
4. (1)粗糙 (2)在同一平面内 (3)反射角等于入射角 (4)50° 逆 (5)不移动
【知识点】
光的反射定律、漫反射
【点评】
本题为光学基础实验题，全面考查了“探究光的反射定律”实验的器材选择、现象分析、规律总结及应用，侧重对核心知识点的理解，难度适中，是光学部分的常考题型。
【难度系数】
0.7
