2026年初中光学物理大题题库及答案

2026年初中光学物理大题题库及答案一、光学作图题（每题6分，共24分）1.已知水平放置的平面镜MN上方有一点光源S，平面镜右侧有一固定点A，S与A均在纸面内。请作出从S发出、经平面镜MN反射后恰好通过A点的光路图，要求保留作图辅助线，法线用虚线标注，垂直关系标注直角符号。答案：①根据平面镜成像的对称性，作点S关于平面镜MN的对称点S'（即S的虚像）；②连接S'与A点，交平面镜MN于入射点O；③连接SO为入射光线，OA为反射光线；④过O点作垂直于MN的虚线为法线，标注直角符号。（光线需标箭头，S与S'的连线、S'O中O到S'的段为虚线）解析：本题利用平面镜成像的“像与物关于镜面对称”以及“反射光线的反向延长线必过像点”的特点作图，比直接用反射定律作图更简便，是光学作图的常用方法。2.一束光从空气斜射入厚度均匀的玻璃砖上表面，入射点为O，入射光线与玻璃砖上表面的夹角为30°。请画出法线、折射光线的大致方向，并标出入射角的大小。（已知光从空气斜射入玻璃时，折射角小于入射角）答案：①过O点作垂直于玻璃砖上表面的虚线，即为法线；②入射光线与法线的夹角为入射角，大小为60°，标注在入射光线与法线之间；③折射光线在法线另一侧的玻璃中，向法线方向偏折，折射角小于60°，光线标注箭头。解析：入射角是入射光线与法线的夹角，而非与界面的夹角，因此需用90°减去入射光线与界面的夹角得到入射角；光从空气斜射入其他透明介质时，折射角小于入射角，折射光线向法线偏折。3.已知凸透镜的主光轴为水平直线，O为光心，左右两侧的焦点分别为F₁、F₂。现有三条入射光线射向凸透镜：①光线甲平行于主光轴从左侧入射；②光线乙从左侧焦点F₁发出射向凸透镜；③光线丙沿直线过光心O入射。请画出三条光线经过凸透镜后的折射光线。答案：①光线甲的折射光线经过右侧焦点F₂，沿直线向右射出；②光线乙的折射光线平行于主光轴，沿直线向右射出；③光线丙的折射光线沿原传播方向直线传播，方向不变。三条光线均需标注箭头。解析：本题考查凸透镜的三条特殊光线规律：平行于主光轴的光线经凸透镜折射后过焦点；过焦点的光线经凸透镜折射后平行于主光轴；过光心的光线传播方向不变。4.潜水员在水下的E点（眼睛位置），看到岸上路灯S的虚像为S'。请画出潜水员看到路灯S的光路图，要求保留法线，标注光线传播方向，大致体现折射角与入射角的大小关系。答案：①连接S'与E点，交水面于入射点O（O到E的段为实线，O到S'的段为虚线）；②过O点作垂直于水面的虚线为法线；③连接S与O为入射光线（箭头向下指向O），OE为折射光线（箭头向下指向E）；④入射光线与法线的夹角为入射角，折射光线与法线的夹角为折射角，折射角小于入射角。解析：潜水员看到岸上的路灯是光的折射形成的虚像，光线从空气斜射入水中时折射角小于入射角，虚像的位置比实际物体位置偏高；作图时注意光线方向是从空气进入水中，反向延长线过虚像点。二、实验探究题（共46分）1.某实验小组利用激光笔、可翻折的硬纸板、平面镜、量角器等器材探究“光的反射定律”，实验中硬纸板垂直放置在水平平面镜上，ON为法线。请回答下列问题：（12分）（1）实验中，可翻折的硬纸板的作用是______（写出一条即可）；（2）让入射光线贴着纸板E射向O点，将纸板F向后翻折，此时在纸板F上____（选填“能”或“不能”）看到反射光线，这一现象说明____；（3）实验中多次改变入射角度，测量入射角和反射角的大小，记录数据如下表：实验次数入射角/°反射角/°120202404036060分析数据可得出结论：______；（4）若将入射光线沿着原来的反射光线方向射向O点，会发现反射光线沿着原来的入射光线方向射出，这说明光在反射时，______。答案：（1）显示光的传播路径（或探究反射光线、入射光线、法线是否共面）；（2）不能；反射光线、入射光线和法线在同一平面内；（3）在光的反射现象中，反射角等于入射角；（4）光路是可逆的。解析：（2）将纸板F向后翻折后，纸板F与纸板E不在同一平面，无法承接反射光线，因此验证了“三线共面”的规律。（3）多次实验的目的是避免实验偶然性，得到普遍适用的规律，而非减小误差。2.小明用茶色玻璃板、两个完全相同的蜡烛A和B、刻度尺、白纸、火柴等器材，探究“平面镜成像的特点”。请回答下列问题：（16分）（1）实验中选用茶色玻璃板代替平面镜的目的是______；（2）选用两个完全相同的蜡烛，是为了比较像与物的______关系；（3）实验时，小明在玻璃板前点燃蜡烛A，移动玻璃板后的蜡烛B，直到与蜡烛A的像____，由此可以得出像与物大小相等的结论；这种确定像的位置的方法叫做____（选填“控制变量法”或“等效替代法”）；（4）实验中多次改变蜡烛A的位置，分别测量物到玻璃板的距离u和像到玻璃板的距离v，记录数据如下：实验次数物距u/cm像距v/cm15.05.028.08.0312.012.0分析数据可得出结论：______；（5）若在玻璃板和蜡烛B之间放置一块不透明的挡板，在玻璃板前____（选填“能”或“不能”）看到蜡烛A的像，原因是____；（6）下列关于本实验的操作建议，合理的是______（多选，填字母）。A.玻璃板要与水平桌面垂直放置B.蜡烛B也要点燃，才能更清晰地看到像C.实验最好在较暗的环境中进行D.多次实验的目的是减小实验误差答案：（1）便于确定像的位置；（2）大小；（3）完全重合；等效替代法；（4）平面镜成像时，像与物到镜面的距离相等；（5）能；平面镜成的是光的反射形成的虚像，挡板不影响反射光线进入人眼；（6）AC。解析：（3）实验中用蜡烛B替代蜡烛A的像来比较大小和确定位置，属于等效替代法。（5）平面镜成虚像，虚像是反射光线的反向延长线会聚形成的，不是实际光线会聚，因此挡板无法挡住虚像。（6）B选项错误，蜡烛B不能点燃，否则会因玻璃板后光线过亮导致像不清晰；D选项错误，本实验是规律探究类实验，多次实验的目的是得到普遍规律，而非减小误差。3.小华同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中，所用凸透镜的焦距为10cm，凸透镜固定在光具座50cm刻度线处。请回答下列问题：（18分）（1）实验前，应调节烛焰、凸透镜和光屏的中心在______，目的是使像成在光屏的中央；（2）小华将蜡烛移至光具座20cm刻度线处，移动光屏直到光屏上出现清晰的像，此时像的性质是倒立、____（选填“放大”“缩小”或“等大”）的实像，生活中的____（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）就是利用这一成像规律工作的；（3）若保持凸透镜位置不变，将蜡烛移至光具座35cm刻度线处，需将光屏向______（选填“左”或“右”）移动才能再次得到清晰的像，此时的像比（2）中的像______（选填“大”或“小”）；（4）当蜡烛移至光具座45cm刻度线处时，小华无论怎么移动光屏都看不到像，原因是____；此时小华应该从____（选填“蜡烛”或“光屏”）一侧透过凸透镜观察像的性质；（5）实验过程中，蜡烛因燃烧逐渐变短，光屏上的像会向____（选填“上”或“下”）移动；若要使像重新回到光屏中央，可将凸透镜向____（选填“上”或“下”）调节；（6）若在实验中，小华用不透明的纸片挡住凸透镜的上半部分，光屏上的像会____（选填“缺少上半部分”“缺少下半部分”或“完整但变暗”），原因是____。答案：（1）同一高度；（2）缩小；照相机；（3）右；大；（4）物距小于焦距，成正立、放大的虚像，虚像不能在光屏上呈现；光屏；（5）上；下；（6）完整但变暗；挡住上半部分后，仍有部分光线通过凸透镜的下半部分折射会聚成像，只是通过的光线变少，像的亮度降低。解析：（2）物距u=50 cm−20 （3）蜡烛移至35cm刻度线处时，物距u=15 （4）蜡烛移至45cm刻度线处时，物距u=（6）凸透镜成像是物体发出的所有光线经透镜折射后会聚的结果，挡住部分透镜不会影响像的完整性，只会减少通过的光线量，使像变暗。三、综合应用与计算题（每题15分，共30分）1.某医院检查视力时，为了节约空间，采用平面镜成像的方法布置检查室。已知视力表到平面镜的距离为2.8m，人到平面镜的距离为2.1m。请回答下列问题：（1）人看到的视力表的像是____（选填“实像”或“虚像”），成像原理是____；（2）求人眼看到的视力表的像到人的距离是多少？（写出计算过程）（3）若检查视力的标准距离为5m，请问该布置是否符合要求？请通过计算说明。（4）若平面镜向人的方向移动0.2m，视力表的像会向什么方向移动？移动的距离是多少？答案：（1）虚像；光的反射（2）解：根据平面镜成像特点，像与物到镜面的距离相等，因此视力表的像到平面镜的距离等于视力表到平面镜的距离，即s像镜=2.8s（3）由于实际像到人的距离为4.9m，小于标准检查距离5m，因此该布置不符合要求。（4）平面镜向人的方向移动0.2m，即向远离视力表的方向移动0.2m，此时视力表到平面镜的距离变为2.8 Δ解析：平面镜成像时，像与物关于镜面对称：若物体不动，平面镜移动的距离为Δs，则像移动的距离为22.2025年我国航天员在空间站进行太空授课时，利用水球透镜演示了奇妙的光学现象。已知水球相当于一个焦距约为10cm的凸透镜，航天员到水球的距离约为30cm。请回答下列问题：（1）我们看到航天员在水球中形成的像是倒立、____的实像，生活中利用这一原理的光学仪器是____；（2）若航天员向水球靠近5cm，此时像的大小和像距会如何变化？请写出变化规律。（3）地面上的观众看到太空授课的画面是通过电磁波传输的，电磁波的传播速度与光速相同，约为3×（4）若在水球中注入一个气泡，会看到一正一反两个像，请问正立的像是通过什么光学元件形成的？请简要说明原因。答案：（1）缩小；照相机（2）航天员向水球靠近时物距