一、光現(xiàn)象判斷類

例1．（2013·婁底）如圖所示的四種現(xiàn)象中，由光的直線傳播形成的是（    ）

解析：由于空氣分布不均勻，物體發(fā)出或反射的光在不均勻的空氣中傳播時會發(fā)生折射，海市蜃樓是由光的折射產(chǎn)生的現(xiàn)象；插入水中的樹枝好像彎折了，這是樹枝的光進入人眼時在水面發(fā)生了折射；水中的倒影，是平面鏡成像，是由光的反射形成的；手影是由光的直線傳播形成的；故選D。

例2．（2013·重慶）在如圖所示的光現(xiàn)象中，屬于光的直線傳播的是（    ）

解析：鉛筆好像在水面處“折斷”了，是由光的折射造成的，屬于光的折射現(xiàn)象；“樹林中的陽光”是沿直線傳播的光，屬于光的直線傳播現(xiàn)象；“平面鏡中的陶罐”和水中樹的“倒影”，屬于平面鏡成像，是由于光的反射形成的。故選B。

例3．（2013·長沙）下列現(xiàn)象中與平面鏡成像原理一致的是（    ）

解析：手影是由于光在同種均勻的介質中沿直線傳播形成的；水中的倒影是平面鏡成像現(xiàn)象，故屬于光的反射；鋼筆“錯位”是光線通過玻璃進入空氣發(fā)生兩次折射；彩虹屬于光的折射現(xiàn)象。故選B。

例4．（2013·天津）下列現(xiàn)象由光的折射形成的是（   ）

A．橋在水中形成“倒影”

B．手在燈光下形成影子

C．池水看起來比實際淺

D．汽車后視鏡可擴大視野

解析：橋在水中的倒影，是平面鏡成像現(xiàn)象，屬于光的反射；“手影”，屬于光的直線傳播；池水變淺，屬于光的折射現(xiàn)象；凸面鏡可以擴大視野，是光的反射現(xiàn)象。故選C。

例5 （2013·德州）下列成語涉及的光現(xiàn)象與其物理知識相符的是（    ）

A．鑿壁偷光——光的反射

B．一葉障目——光的折射

C．猴子撈月——光的折射

D．杯弓蛇影——光的反射

解析：鑿壁偷光，是利用光的直線傳播；“一葉障目，不見泰山”是指一片葉子擋在眼前就看不見東西了，這是因為光是沿直線傳播的；水中撈月，水中的月亮是平面鏡成像，利用了光的反射；杯弓蛇影是弓在液面形成的倒影，利用了光的反射。故選D。

二、光路圖識別類

例6．（2013·棗莊）下列光路圖中，正確表示了光從空氣進入水中的是（   ）

解析：根據(jù)光的折射規(guī)律分析，折射光線、入射光線、法線在同一平面內，折射光線和入射光線分居法線的兩側，當光從空氣斜射入水中時，折射角小于入射角，當光從水中斜射入空氣中時，折射角大于入射角。故選A。

例7．（2013·臨沂）下列光線在空氣與水的界面處發(fā)生反射和折射的光路圖中正確的是（    ）

解析：當光從空氣斜射入水中時，在發(fā)生光的反射時，反射角等于入射角；在發(fā)生光的折射的同時，在水面處會發(fā)生光的反射。光從水中斜射入空氣中時，折射角大于入射角；在發(fā)生光的折射時，折射光線與入射光線分居法線兩側。故選B。

三、平面鏡成像特點類

例8．（2013·天津）某同學站在豎直放置的平面鏡前1m處，他在鏡中的像與他相距（    ）

A．0.5m      B．1m      C．2m      D．3m

解析：因平面鏡成像時物距與像距相等，此時站在豎直平面鏡前1m處，物距為1m，所以像距也為1m，而鏡中的像與他相距為物距與像距之和為2m。故選C。

例9 （2013·鎮(zhèn)江）舞蹈演員站在平面鏡前訓練。下列說法正確的是（    ）

A．演員在平面鏡中成實像

B．演員遠離平面鏡時，在平面鏡中所成的像變小

C．演員靠近平面鏡時，像遠離平面鏡

D．演員以0.5m/s的速度運動時，像也以0.5m/s的速度運動

解析：演員在平面鏡中成虛像；因平面鏡成正立、等大的虛像，故演員遠離平面鏡時，在平面鏡中所成的像的大小不變；物體到平面鏡的距離與像到平面鏡的距離相等，則演員靠近平面鏡時，像也靠近平面鏡；平面鏡所成的像與物體關于平面鏡對稱，故演員以0.5m/s的速度運動時，像也以0.5m/s的速度運動。故選D。

例10．（2013·臨沂）如圖1所示，在觀察平面鏡成像的實驗中，下列敘述錯誤的是（   ）

A．平面鏡成像遵循光的反射規(guī)律

B．蠟燭燭焰在平面鏡中成的像是虛像

C．把蠟燭移近平面鏡時，它的像會遠離平面鏡

D．燭焰與像的連線與鏡面垂直

解析：平面鏡成像遵循光的反射規(guī)律；燭焰在平面鏡中成的像無法呈現(xiàn)在光屏上，所以是虛像；因為物體與像到平面鏡的距離相等，所以燭焰移近平面鏡時，它的像會靠近平面鏡；通過實驗證明，燭焰與像的連線與鏡面垂直，若不垂直就無法觀測到像了。故選C。

四、凸透鏡成像規(guī)律類

例11．（2013·廣州）如圖2所示蠟燭在光屏上成清晰縮小的像。下列哪一項操作可能使燭焰在光屏上成清晰放大的像（    ）

A．透鏡不動，蠟燭、光屏靠近透鏡

B．透鏡不動，蠟燭、光屏向右移動

C．透鏡、光屏都不動，蠟燭向右移動

D．蠟燭、光屏都不動，透鏡靠近光屏

解析：由圖可知所成像為清晰縮小的像，物距u>2f，像距f<v<2f，此時要成清晰放大的像，則需要調整物距f<u<2f，像距v>2f。故選 B。

例12．（2013·棗莊）在做“探究凸透鏡成像實驗”時，將焦距為10cm的凸透鏡和蠟燭放在光具座上，位置如圖3所示。則在光屏上（   ）

A．成倒立放大的實像

B．倒立縮小的實像

C．光屏上不會得到像

D．距大于10cm小于20cm

解析：由圖知，蠟燭到凸透鏡的距離是16cm，焦距為10cm，物體處于凸透鏡的1倍和2倍焦距之間，所以此時成倒立放大的實像。此時像距大于2倍焦距。故選A。

 例13．（2012·常州）如圖4所示，一束平行光經(jīng)過一凸透鏡，調節(jié)光屏的位置直到在屏上得到一個最小、最亮的光斑。小明用此凸透鏡做“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實驗，當物體距凸透鏡3Ocm 時，重新調節(jié)光屏的位置，清晰可得（   ）

A．倒立縮小的實像

B．倒立等大的實像

C．倒立放大的實像

D．正立放大的虛像

解析：從圖中光屏上最小、最亮的光斑到透鏡的距離就是焦距f=10cm；當物體距凸透鏡3Ocm 時，物距u=30cm＞2f，根據(jù)凸透鏡成像的規(guī)律，此時凸透鏡成倒立、縮小的實像。故選A。

例14 （2013·天津）在探究“凸透鏡成像規(guī)律”的實驗中，蠟燭、凸透鏡和光屏在光具座的位置如圖5所示，此時在光屏上得到燭焰清晰的像；若保持透鏡位置不動，將蠟燭移到光具座的40cm刻度處，對于此時像的性質判斷正確的是（    ）

A．一定是放大的像

B．一定是縮小的像

C．一定是倒立的像

D．一定是正立的像

解析：由圖知，物距大于像距，此時成倒立縮小的實像，因此物距大于2倍焦距，像距處于1倍和2倍焦距之間。

物距u=50cm-30cm=20cm；像距v=65cm-50cm=15cm。由上分析得： 20cm＞2f，f＜15cm＜2f。解得：7.5cm＜f＜10cm。

將蠟燭移到光具座的40cm刻度處時，物距=50cm-40cm=10cm，處于1倍和2倍焦距之間，所以成倒立放大的實像。故選AC。

五、實驗探究類

例15．（20133·東營）小明在探究“光反射時的規(guī)律”時將一塊平面鏡放在水平桌面上，再把一張紙板放置在平面鏡上。

（1）小明讓一束光貼著紙板射到O點（如圖6甲），要使入射光線和其反射光線的徑跡同時在紙板上出現(xiàn)，紙板與平面鏡的位置關系是_______（選填“一定垂直”、“一定不垂直”或“可以垂直也可以不垂直”）。

（2）小明探究反射角和入射角之間的關系時，三次改變入射角i的大?。ㄈ鐖D6乙），實驗所測數(shù)據(jù)如下表，他根據(jù)表中數(shù)據(jù)得出的結論和其他同學的結論并不一致。請你根據(jù)表中的數(shù)據(jù)分析小明實驗中出現(xiàn)錯誤的原因是_______。

解析：（1）要使入射光線和其反射光線的徑跡同時在紙板上出現(xiàn)，則法線必須與平面鏡垂直，并且反射光線、入射光線和法線必須在同一平面內，因此紙板與平面鏡的位置關系必垂直；

（2）根據(jù)反射定律，反射角等于入射角，反射角是反射線與法線的夾角，入射角是入射線與法線的夾角，當入射角分別為20°、30°、50°時，反射線與法線的夾角，即反射角也應分別是20°、30°、50°，而70°，60°，40°正好是反射光線與鏡面的夾角，所以是把反射光線與鏡面的夾角當成了反射角。

故答案為：（1）一定垂直；（2）把反射光線與鏡面的夾角當成了反射角。

例16．（2013·日照）如圖7所示是小芳同學探究“平面鏡成像的特點”實驗裝置。

（1）在實驗中用透明的玻璃板代替平面鏡，主要是利用玻璃透明的特點，便于_______。

（2）在豎立的玻璃板前放一支點燃的蠟燭M，可以看到玻璃板后面出現(xiàn)蠟燭的像。小明拿另一支大小相同的蠟燭N在玻璃板后面移動，直到它跟蠟燭M的像完全重合。由此可以得出的結論是_______。

（3）實驗時，小芳同學應在_______（填“M”或“N”）側觀察蠟燭M經(jīng)玻璃板所成的像。

（4）細心的小芳透過玻璃觀察蠟燭M的像時，看到在像的后面還有一個較模糊、與像有部分重疊的像，出現(xiàn)兩個像的原因是_______。

（5）經(jīng)過三次實驗，記錄的像A'、B'、C'與物A、B、C對應的位置如圖7所示。為了得到更多的實驗結論，接下來小明應該進行的操作是：_______。

解析：（1）用玻璃板代替平面鏡，便于確定像的位置，確定出像的位置，才能比較像和物的大小。

（2）未點燃的蠟燭與點燃的蠟燭的像完全重合，可知蠟燭和他成的像大小相等；

（3）因為平面鏡所成的像是虛像，在玻璃板前蠟燭M這一側不同的位置觀察才能看到蠟燭的像；

（4）由于像是由光的反射形成的，而普通玻璃的兩面都能反射光，能成兩個像，所以通過玻璃板該同學看到了同一個蠟燭的兩個像。

（5）本實驗是探究驗證平面鏡成像的特點，所成的像是虛像；像和物體各對應點的連線與平面鏡垂直；像和物體各對應點到平面鏡間距離相等。他們下一步應該連接像與物的對應點，判斷連線與鏡面是否垂直；通過歸納處理即可得出如下結論：物和像的連線與鏡面垂直，物體和像到鏡面的距離相等。

 故答案為：（1）確定像的位置；（2）像和物大小相等；（3）M；（4）玻璃板比較厚，蠟燭經(jīng)過兩個反射面都會形成像；（5）連接對應的像點和物點，判斷連線是否和鏡面垂直；測出像點和物點到玻璃板的距離進行比較。

例17．（2013·蘇州）某同學在做探究光的折射特點實驗，如圖8所示是光從空氣射入水中時的光路，實驗中發(fā)現(xiàn)，入射光線、折射光線和法線在同一平面內，折射光線和入射光線分別位于法線的兩側。通過實驗還得到如下數(shù)據(jù)：

（1）分析表中數(shù)據(jù)，可得出結論：

①光從空氣斜射到水面時，將同時發(fā)生______和______現(xiàn)象；

②光從空氣斜射到水面時，折射角隨入射角的變化關系是：______，且折射角______（大于/等于/小于）入射角。當光從空氣垂直射到水面時，折射角等于零。該同學根據(jù)上述實驗中的發(fā)現(xiàn)和結論②總結出了光的折射特點。

（2）請你對該同學通過上述探究實驗得出光的折射特點的過程作出評價。

是否存在不足？答：______（是/否）；請簡要說明理由：______。

解析：（1）①光從空氣斜射到水面時，將同時發(fā)生反射和折射現(xiàn)象；②由表中數(shù)據(jù)可知，光從空氣斜射到水面時，當入射角不斷增大時，折射角也隨之增大，故折射角隨②入射角的變化關系是：折射角隨入射角的增大而增大，且折射角小于入射角。當光從空氣垂直射到水面時，折射角等于零。

（2）評價：存在不足，應該換用其他透明介質再做此實驗，這樣得出的結論將更具有普遍性。

故答案為：（1）①反射；折射；②折射角隨入射角的增大而增大；小于；（2）是；三次實驗數(shù)據(jù)可以，但沒有換用其他透明介質做此實驗。

例18．（2013·重慶）如圖9所示，一束平行光經(jīng)過一凸透鏡，調節(jié)光屏的位置直到在光屏上得到一個最小、最亮的光斑。小楠用此凸透鏡做“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實驗，并用蠟燭作光源，實驗裝置如圖10所示。

(1)該凸透鏡的焦距為_______cm。

(2)實驗前要調整凸透鏡和光屏的高度，使它們的中心與燭焰的中心大致在_________。

(3)當蠟燭、凸透鏡位于圖10中刻度對應的位置時，光屏上得到一個清晰的像，該像是一個倒立、____ (選填“放大”或“縮小”)的實像，此時所成的像與______所成的像性質相同(選填“照相機”、“投影儀”或“放大鏡”)。

(4)如果她將蠟燭移到圖10中30cm刻度線處，這時光屏應向_______ (選填“左”或“右”)移動才能在光屏上得到清晰的像。

解析：（1）由圖知，光斑即焦點處，從焦點到凸透鏡的距離為焦距，所以焦距f=40cm-30cm=10cm；

（2）實驗過程中，調整凸透鏡和光屏的高度，使蠟燭、凸透鏡和光屏三者中心大致在同一高度，目的是使燭焰的像成在光屏的中央；

（3）當蠟燭、凸透鏡位于圖10中刻度對應的位置時，物距在大于1倍焦距而小于2倍焦距，凸透鏡能成倒立縮小的實像，照相機是根據(jù)這個原理制成的；

（4）保持凸透鏡位置不變，把點燃的蠟燭放在光具座30cm刻度處，物距為u=50cm-30cm=20cm，u=2f，成倒立、等大的實像。像成在二倍焦距的位置，光屏在70cm的位置，所以光屏向右移動。

故答案為：（1）10；（2）同一高度；（3）縮小；照相機；（4）右。

 例19．（2013·鎮(zhèn)江）在學完凸透鏡成像規(guī)律后，小明選擇了一塊焦距未知的凸透鏡，對凸透鏡成像特點作了進一步探究。

（1）為測量凸透鏡焦距，他讓一束平行光正對射向該透鏡，須調節(jié)光屏位置直到在屏上得到一個______的光斑。圖11是調節(jié)完成的狀態(tài)，該透鏡的焦距f=______cm；

（2）小明按圖12組裝好實驗裝置。在只移動透鏡的情況下，他發(fā)現(xiàn)都不能在光屏上成清晰的像。由此，你猜想造成上述現(xiàn)象的原因是______；

（3）如圖13所示，蠟燭在光具座上A處時，可在B處的光屏上成一清晰的像，所成像為______的實像。若把蠟燭從A處向左移動距離s到C，為在光屏上再次成清晰的像，則他應將光屏向______移動，移動距離s′______s。

解析：（1）讓一束平行于凸透鏡主光軸的光線經(jīng)過凸透鏡后，在光屏上形成了一個最小、最亮的光斑，這點是凸透鏡的焦點，由圖11可知：焦點到光心的距離是25cm-15cm=10cm，所以凸透鏡的焦距是10cm。

（2）由圖12可知，此時u＞2f，在只移動透鏡的情況下，當物距u＞2f，成倒立、縮小的實像，此時2f＞v＞f，但光屏的位置就不符合2f＞v＞f；當2f＞u＞f時，成倒立、放大的實像，此時v＞2f，同樣光屏的位置也不符合v＞2f；因此都不能在光屏上成清晰的像。要想在光屏上得到像，就得將光屏遠離透鏡，因此造成都不能在光屏上成清晰的像的原因是蠟燭和光屏間距離較小。

（3）由圖13可知，物距小于像距，由凸透鏡成像規(guī)律可知，可在B處的光屏上成一清晰的像，所成像為倒立、放大的實像；凸透鏡位置不變，蠟燭向左移動，物距增大，像距減小，光屏向左移動才能接到清晰的像。當物距等于2f，此時像距也為2f，物像之距最小。當由A處向左移動時，由于物體向2f處靠近，所以物像之距在減小，因為物體向左移動，像也向左移動，所以物體移動的距離s小于像移動的距離s′。

故答案為：（1）最小最亮；10；（2）蠟燭和光屏間距離較小；（3）倒立、放大；左；＞。