19 学习了光学知识后，小红用易拉罐、半透明纸等物品制成了一个针孔照相机，其实就是小孔成像的实验装置。将一支点燃的蜡烛置于小孔前的适当位
置，观察并研究小孔成像的特点。

(1)烛焰在半透明纸上所成的像是（填“实像”或“虚像”）；其成像的原理是。
(2)如果易拉罐底部小孔是圆形，则他在半透明纸上看到的像是。
A. 三角形光斑 B. 圆形光斑
C. 烛焰的正立像 D. 烛焰的倒立像
(3)为了减小烛焰所成的像，可采取的办法之一是。
(4)为了探究孔的大小是否影响小孔所成的像，则应选择下列图中的（填字母）孔，然后用卡片覆盖并移动卡片以改变孔的大小进行实验。

A B C D

(1)实像 光的直线传播 (2)D (3)蜡烛离小孔远一些 (4)B [解析](1)实像可以用光屏承接,虚像不能用光屏承接,故烛焰在半透明纸上所成的像是倒立的实像;其成像的原理是光在同种均匀介质中沿直线传播.(2)烛焰经小孔成倒立的实像,像的形状与烛焰的形状相同,与小孔的形状无关,即蜡烛在半透明纸上成的像是烛焰的倒立像,故选D.(3)由于烛焰的像的大小与烛焰到小孔的距离、光屏到小孔的距离有关,为了减小烛焰所成的像,可采取的办法是:蜡烛离小孔远一些或将半透明纸靠近小孔.(4)探究孔的大小是否影响小孔所成的像,应保持孔的形状不变,只改变孔的大小,在图B中移动卡片可以保证孔的形状始终是三角形,孔的大小逐渐变化,如图所示,故B符合要求;A、C、D三图中随着卡片的移动,孔的形状、大小都发生了变化,不符合要求。

【分析】
解决这道小孔成像的题目，需结合相关光学知识逐一分析：①判断实像与虚像的依据是能否用光屏承接；②小孔成像的原理是光在同种均匀介质中沿直线传播，像的形状由物体决定，与小孔形状无关，且成倒立的像；③烛焰像的大小与蜡烛到小孔的距离、半透明纸到小孔的距离有关；④探究孔大小对成像的影响时，需控制孔的形状不变，只改变孔的大小（控制变量法），据此解答各小问。
【解析】
(1) 半透明纸相当于光屏，实像能呈现在光屏上，虚像不能，因此烛焰在半透明纸上成的是实像；小孔成像的原理是光在同种均匀介质中沿直线传播。
(2) 小孔成像时，像的形状与烛焰的形状相同，与小孔的形状无关，且成倒立的实像，因此看到的是烛焰的倒立像，故选D。
(3) 烛焰像的大小：当半透明纸到小孔的距离不变时，蜡烛离小孔越远，像越小；或蜡烛到小孔的距离不变时，半透明纸离小孔越近，像越小，故可采取蜡烛离小孔远一些的方法减小像。
(4) 探究孔的大小是否影响成像，需保持孔的形状不变，仅改变孔的大小。观察选项，只有B图中移动卡片时，孔的形状始终为三角形，仅大小变化，符合控制变量的要求，故选B。
【答案】
(1)实像；光的直线传播 (2)D (3)蜡烛离小孔远一些 (4)B
【知识点】
光的直线传播、小孔成像、实像与虚像
【点评】
本题是小孔成像的基础实验题，全面考察了小孔成像的原理、成像特点、像的影响因素及实验设计中的控制变量法，属于光学部分的核心基础知识点，需熟练掌握相关概念和实验方法。
【难度系数】
0.7

20 (2024·福建中考)探究光的反射定律,实验装置如图甲所示.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.如图乙所示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.

(1)漫 (2)①两侧 ②等于 (3)逆 [解析]本题考查探究光的反射定律的实验.(1)因为光屏表面比较粗糙,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)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两侧;②反射角等于入射角.(3)由题意可知,反射光线的方向不变,总是射向吸热塔.图乙所示是上午某时刻的光路图,随着时间推移,太阳高度角变大,即太阳射向追日镜的光逆时针转动,则反射光线与入射光线的夹角变小,可知入射角变小、反射角也变小,因此法线向反射光线的方向靠近,即法线逆时针转动,因为平面镜(追日镜)总是与法线垂直,所以追日镜应沿逆时针方向旋转才可以。

【分析】
1. 第一问：能从不同方向观察到光路，说明反射光线向各个方向射出，这是漫反射的特征，需结合漫反射的成因分析；
2. 第二问：通过分析表格中入射光线、反射光线相对法线的位置，以及入射角和反射角的度数关系，总结光的反射定律的结论；
3. 第三问：结合光的反射定律，根据追日镜反射光线需固定射向吸热塔的要求，分析太阳运动时入射光线的变化，进而推导追日镜的旋转方向。
【解析】
(1) 光屏表面粗糙，光在光屏上发生漫反射，反射光线向各个方向传播，因此能从不同方向观察到光的传播路径，故填漫。
(2) 分析表中数据：①入射光线在法线一侧时，反射光线在法线另一侧，说明反射光线、入射光线分别位于法线两侧；②每次实验中入射角和反射角的度数均相等，故反射角等于入射角。
(3) 追日镜的反射光线需始终射向吸热塔，随着太阳运动，入射光线方向改变。根据光的反射定律，反射角等于入射角，且法线与平面镜垂直，因此追日镜应沿逆时针方向旋转，才能使反射光线持续射向吸热塔。
【答案】
(1)漫；(2)①两侧；②等于；(3)逆
【知识点】
光的反射定律、漫反射、平面镜的应用
【点评】
本题结合中考实验探究与实际应用，考查光的反射定律的理解和运用，难度适中，需学生掌握实验结论并能灵活分析实际问题。
【难度系数】
0.6

21 小科同学在探究平面镜成像特点时，利用如图甲所示器材进行了以下操作：


(1)实验中小科同学从点燃的蜡烛一侧透过玻璃板看到像有重影，改善重影问题的方法是，实验中选取同样大小的蜡烛A、B是为了.
(2)改进器材后多次改变蜡烛A的位置，并移动另一支蜡烛，确定每次像的位置，将玻璃板及每次物和像的位置记录在玻璃板下面的白纸上，连接物和对应的像点，如图乙所示，由此可得出的结论是：像与物到平面镜的距离.
(3)完成实验后，小科同学又将一枚硬币放在玻璃板前，能看到它在玻璃板后的像在a位置，如图丙所示.若将玻璃板水平向右移动3 cm，则该硬币的像(填“向右移动3 cm”“在原位置”或“向左移动3 cm”).

(1)用薄玻璃板 便于比较像和物的大小关系 (2)相等 (3)在原位置 [解析](1)玻璃板有两个面,两个面都能反射成像,导致玻璃板后面出现两个像,出现重影,实验中一般选择薄玻璃板,减小两个像之间的距离,避免出现重影;实验中选取完全相同的两支蜡烛A、B,在玻璃板前面放一支点燃的蜡烛A,再拿一支未点燃的蜡烛B,在玻璃板后面移动,直至与蜡烛A的像重合,是为了便于比较像和物的大小关系.(2)由图乙可知,每一次两支蜡烛到镜面的距离都相等,所以可得出结论,像与物到平面镜的距离相等.(3)若将玻璃板水平向右移动3 cm,因平面镜所成的像与物体关于镜面对称,硬币的位置没有改变,所以该硬币的像在原位置。

【分析】
这是探究平面镜成像特点的实验题，需结合实验操作要点和成像规律逐步分析：
1. 第一问：玻璃板有两个反射面，太厚时会成两个像导致重影，需换薄玻璃板改善；选相同蜡烛是利用等效替代法，便于比较像与物的大小关系。
2. 第二问：观察图乙中物和像到平面镜的距离，可发现每次都相等，由此得出结论。
3. 第三问：平面镜成像时像与物关于镜面对称，硬币位置不变，仅移动玻璃板，硬币相对镜面的位置未变，故像的位置不变。
【解析】
(1) 玻璃板较厚时，其前后两个表面都会反射成像，导致出现重影，因此改善重影的方法是用薄玻璃板；实验中选取同样大小的蜡烛A、B，当蜡烛B与蜡烛A的像重合时，可直观比较像与物的大小关系，故目的是便于比较像和物的大小关系。
(2) 由图乙记录的物和像的位置可知，每次实验中像与物到平面镜的距离都相等，因此得出结论：像与物到平面镜的距离相等。
(3) 平面镜所成的像与物体关于镜面对称，硬币的位置没有改变，仅将玻璃板水平向右移动，硬币相对于镜面的位置未发生变化，因此该硬币的像在原位置。
【答案】
(1) 用薄玻璃板；便于比较像和物的大小关系
(2) 相等
(3) 在原位置
【知识点】
平面镜成像特点；探究平面镜成像的实验操作
【点评】
本题考查探究平面镜成像特点的实验操作要点和成像规律，属于基础实验题，需学生掌握实验细节和成像的对称性特点，难度较低。
【难度系数】
0.8