人教版初中物理第9单元光学基础练习题及答案

人教版初中物理第9单元光学基础练习题及答案第1页共1页人教版初中物理第9单元光学基础练习题及答案一、单项选择题（共10小题，每题2分）（每小题只有一个选项符合题意，请把正确选项的字母填在题后括号内）1.在“探究平面镜成像特点”实验中，为了观察到清晰的像，应选择平面镜的哪个部位进行观察？A.镜面中心B.镜面边缘C.镜面背面D.镜框四周参考答案：B2.光的反射定律包括：反射光线、入射光线和法线在同一平面内；反射角等于入射角。下列说法正确的是：A.反射角总是大于入射角B.反射角总是小于入射角C.反射角与入射角可能相等也可能不相等D.反射角与入射角总是相等参考答案：D3.在“探究光的折射规律”实验中，将一束光从水中斜射入空气中，折射角大于入射角。下列说法正确的是：A.光在水中传播速度比在空气中快B.光在空气中传播速度比在水中快C.光从水中射入空气中时会发生色散D.光从空气中射入水中时会发生色散参考答案：B4.关于温度、热量和内能，下列说法正确的是：A.物体温度越高，内能越大B.物体温度越高，热量越多C.物体温度越低，热量越少D.物体内能越大，热量越多参考答案：A5.下列现象中，不属于物态变化的是：A.冰融化成水B.水蒸发成水蒸气C.水蒸气凝结成水滴D.水结成冰参考答案：D6.某物体质量为2kg，温度从20℃升高到80℃，吸收了4.8×10^3J的热量。该物体的比热容是多少？A.0.2J/(kg•℃)B.0.5J/(kg•℃)C.2J/(kg•℃)D.4J/(kg•℃)参考答案：C7.两个物体接触后没有发生热传递，可能是由于：A.两个物体温度相同B.两个物体温度不同C.两个物体没有接触D.两个物体材质不同参考答案：A8.关于热机，下列说法正确的是：A.热机效率越高，消耗的能量越多B.热机效率越高，输出的功越多C.热机效率越高，浪费的能量越多D.热机效率越高，输入的能量越少参考答案：B9.在“探究凸透镜成像规律”实验中，当蜡烛距离凸透镜10厘米时，观察到倒立放大的实像。该凸透镜的焦距可能是：A.5厘米B.10厘米C.15厘米D.20厘米参考答案：C10.关于保温瓶，下列说法正确的是：A.保温瓶能完全阻止热量传递B.保温瓶能减少热量传递C.保温瓶能增加热量传递D.保温瓶对热量传递没有影响参考答案：B二、填空题（共10小题，每题2分）（请把正确答案直接填写在题中横线上，填写不完整的不得分）1.光的反射现象中，反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内？参考答案：是2.光的折射现象中，光从空气斜射入水中时，折射角与入射角之间有什么关系？参考答案：折射角小于入射角3.在“探究平面镜成像特点”实验中，为了观察到清晰的像，应选择什么颜色的光？参考答案：白色4.在“探究凸透镜成像规律”实验中，当物体距离凸透镜大于2倍焦距时，成像的性质是什么？参考答案：倒立、缩小的实像5.光的反射现象中，反射角与入射角之间有什么关系？请简述其物理意义。参考答案：反射角等于入射角6.在“探究凸透镜成像规律”实验中，当物体距离凸透镜小于焦距时，成像的性质是什么？参考答案：正立、放大的虚像7.光的折射现象中，光从水中斜射入空气中时，折射角与入射角之间有什么关系？参考答案：折射角大于入射角8.关于温度、热量和内能，下列说法正确的是：温度高的物体一定含有更多的热量。参考答案：错误9.一只标有“220V100W”的灯泡，正常工作时的电阻是多少？参考答案：484Ω10.两个电阻R₁=10Ω和R₂=20Ω串联接在6V的电源上，电路中的总电流是多少？参考答案：0.2A三、判断题（共10小题，每题2分）（正确的打“√”，错误的打“×”，把判断符号填在题后括号内）1.光的反射现象中，反射角总是等于入射角。参考答案：√2.凸透镜成像时，物体距离凸透镜越远，成的像越小。参考答案：×3.平面镜成像的特点是像与物关于平面镜对称，像的大小与物体的大小相同。参考答案：√4.滑动变阻器是通过改变接入电路中的电阻丝长度来改变电阻的。参考答案：√5.电流做功的过程，实质上是电能转化为其他形式能的过程。参考答案：√6.电阻是导体对电流的阻碍作用，电阻越大，导体对电流的阻碍作用越大。参考答案：√7.在并联电路中，各支路两端的电压都相等。参考答案：√8.光的折射现象中，光从水中斜射入空气中时，折射角与入射角之间有确定的关系。参考答案：√9.一只标有“220V100W”的灯泡，正常工作时的电阻是多少？参考答案：×10.两个电阻R₁=10Ω和R₂=20Ω串联接在6V的电源上，电路中的总电流是多少？参考答案：×四、简答题（共8小题，每题2分）（请分点作答，语言简明、要点齐全，写在对应题目下方的横线上）1.简述光的反射定律的内容。参考答案：光的反射定律包括：①反射光线、入射光线和法线在同一平面内；②反射光线和入射光线分居在法线的两侧；③反射角等于入射角。2.解释什么是光的折射现象，并说明光从空气斜射入水中时，折射角与入射角的大小关系。参考答案：光的折射现象是指光线从一种介质进入另一种介质时，传播方向发生改变的现象。光从空气斜射入水中时，折射角总是小于入射角。3.列举三种常见的光学元件，并简述它们各自的主要作用。参考答案：常见的光学元件有凸透镜、凹透镜、平面镜。凸透镜的主要作用是汇聚光线，凹透镜的主要作用是发散光线，平面镜的主要作用是反射光线。4.在“探究平面镜成像特点”的实验中，为什么要使用玻璃板代替平面镜？参考答案：在“探究平面镜成像特点”的实验中，使用玻璃板代替平面镜是因为玻璃板既能反射光线，又能透射光线，这样可以同时观察到反射像和透射像，便于比较像与物的位置关系，从而更准确地探究平面镜成像的特点。5.凸透镜成像规律中，当物体距离凸透镜大于两倍焦距时，成像有什么特点？参考答案：当物体距离凸透镜大于两倍焦距时，成像的特点是倒立、缩小、实像。像距离凸透镜在一倍焦距和两倍焦距之间。6.解释什么是光的色散现象，并举例说明生活中常见的色散现象。参考答案：光的色散现象是指白光通过棱镜等介质时，被分解成各种颜色的光的现象。生活中常见的色散现象有彩虹、雨后天空中的彩色条纹等。7.在“探究凸透镜成像规律”实验中，如果发现成像模糊，可能是什么原因造成的？参考答案：在“探究凸透镜成像规律”实验中，如果发现成像模糊，可能的原因是物距或像距不合适、凸透镜位置不对、蜡烛、凸透镜、光屏三者中心不在同一高度上等。8.简述近视眼和远视眼的成因，并分别说明如何矫正。参考答案：近视眼的成因是眼球前后径过长或晶状体曲度过大，导致远处物体反射来的光线通过晶状体折射后形成的物像落在视网膜前方。矫正方法是配戴凹透镜。远视眼的成因是眼球前后径过短或晶状体曲度过小，导致远处物体反射来的光线通过晶状体折射后形成的物像落在视网膜后方。矫正方法是配戴凸透镜。五、应用题（共8小题，每题3分）（请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写最后结果不得分）1.在“探究平面镜成像特点”的实验中，小明同学用蜡烛、玻璃板、刻度尺等器材进行实验。他发现蜡烛A在平面镜中成清晰的像，现在他想测量像距（即像到平面镜的距离），但手边没有测量工具，请你帮他设计一个可行的方案，并说明需要哪些器材和具体步骤。参考答案：方案一：利用刻度尺测量蜡烛A到平面镜的距离，然后根据平面镜成像特点，像距等于物距，即可得出像距。所需器材：蜡烛A、玻璃板、刻度尺。步骤：①将蜡烛A放在平面镜前，用刻度尺测量蜡烛A到平面镜的距离L1；②根据平面镜成像特点，像距等于物距，所以像距也为L1；③得出结论：像距等于物距。2.小华同学想利用凸透镜制作一个简易投影仪，他手边有一个焦距为10厘米的凸透镜。为了使投影仪能正常工作，他应该将凸透镜放置在距离屏幕多远的位置？请说明你的计算过程和依据。参考答案：根据凸透镜成像规律，当物体距离凸透镜大于两倍焦距时，成倒立、缩小的实像。所以，小明同学应该将凸透镜放置在距离屏幕大于20厘米的位置。计算过程：2f=2×10cm=20cm，所以物体距离凸透镜应该大于20厘米。3.在一个透明的玻璃缸中，水面以下10厘米处有一个发光点P。如果光线从P点出发，以30°的入射角射向水面，求反射光线与折射光线之间的夹角是多少？（已知水的折射率为1.33）参考答案：反射角等于入射角，所以反射角为30°。根据折射定律，n1sinθ1=n2sinθ2，其中n1为空气的折射率，n2为水的折射率，θ1为入射角，θ2为折射角。所以，sinθ2=(n1/n2)sinθ1=(1/1.33)sin30°≈0.461，θ2≈27.6°。反射光线与折射光线之间的夹角为180°-30°-27.6°=122.4°。4.小明同学在实验室里做“测量凸透镜焦距”的实验，他发现当蜡烛距离凸透镜20厘米时，在光屏上得到了一个倒立、缩小的实像。请问他所使用的凸透镜的焦距可能是多少？参考答案：根据凸透镜成像规律，当物体距离凸透镜大于两倍焦距时，成倒立、缩小的实像。所以，小明同学所使用的凸透镜的焦距可能小于10厘米。计算过程：2f20cm，所以f10cm。5.在一个暗室中，小明同学用一束平行光照射一个不透明的物体，在物体后面的光屏上得到了一个清晰的光斑。如果他将凸透镜放在物体和光屏之间，并移动凸透镜的位置，最终在光屏上得到了一个倒立、放大的实像。请问他所使用的凸透镜的焦距可能是多少？参考答案：根据凸透镜成像规律，当物体距离凸透镜大于两倍焦距时，成倒立、缩小的实像。所以，小明同学所使用的凸透镜的焦距可能大于20厘米。计算过程：2f30cm，所以f15cm。6.小红同学想利用凸透镜制作一个简易放大镜，她手边有一个焦距为5厘米的凸透镜。为了使放大镜能正常工作，她应该将凸透镜放置在距离眼睛多远的位置？请说明你的计算过程和依据。参考答案：根据凸透镜成像规律，当物体距离凸透镜小于焦距时，成正立、放大的虚像。所以，小红同学应该将凸透镜放置在距离眼睛小于5厘米的位置。计算过程：f=5cm，所以物体距离凸透镜应该小于5厘米。7.在一个透明的玻璃缸中，水面以下15厘米处有一个发光点P。如果光线从P点出发，以45°的入射角射向水面，求反射光线与折射光线之间的夹角是多少？（已知水的折射率为1.33）参考答案：反射角等于入射角，所以反射角为45°。根据折射定律，n1sinθ1=n2sinθ2，其中n1为空气的折射率，n2为水的折射率，θ1为入射角，θ2为折射角。所以，sinθ2=(n1/n2)sinθ1=(1/1.33)sin45°≈0.514，θ2≈30.9°。反射光线与折射光线之间的夹角为180°-45°-30.9°=104.1°。8.小明同学在实验室里做“测量凸透镜焦距”的实验，他发现当蜡烛距离凸透镜30厘米时，在光屏上得到了一个倒立、放大的实像。请问他所使用的凸透镜的焦距可能是多少？参考答案：根据凸透镜成像规律，当物体距离凸透镜大于两倍焦距时，成倒立、缩小的实像。所以，小明同学所使用的凸透镜的焦距可能小于15厘米。计算过程：2f30cm，所以f15cm。标准答案与解析一、单项选择题1.参考答案：B解析：本题考查“探究平面镜成像特点”实验。实验中，为了观察到清晰的像，应选择平面镜的镜面中心进行观察，因为镜面中心的光线反射更集中，成像更清晰。选项A镜面中心虽然光线集中，但不是最佳观察部位；选项C镜面背面无法观察；选项D镜框四周反射光线分散，成像不清晰。2.参考答案：D解析：本题考查光的反射定律。光的反射定律包括：反射光线、入射光线和法线在同一平面内；反射角等于入射角。因此，选项D正确。选项A和B错误，因为反射角与入射角总是相等；选项C错误，因为反射角与入射角不可能不相等。3.参考答案：B解析：本题考查光的折射规律。光从水中斜射入空气中时，折射角大于入射角，说明光在空气中传播速度比在水中快。因此，选项B正确。选项A错误，因为光在水中传播速度比在空气中慢；选项C和D错误，因为题目只涉及折射现象，不涉及色散。4.参考答案：A解析：本题考查温度、热量和内能的关系。物体温度越高，分子运动越剧烈，内能越大。因此，选项A正确。选项B错误，因为热量是过程量，不能说物体“含有”热量；选项C错误，因为物体温度越低，内能越小；选项D错误，因为内能越大，不一定热量越多。5.参考答案：D解析：本题考查物态变化。冰融化成水、水蒸发成水蒸气、水蒸气凝结成水滴都属于物态变化。水结成冰是水从液态变为固态，也属于物态变化。因此，选项D不属于物态变化。6.参考答案：C解析：本题考查比热容的计算。比热容公式为c=Q/(mΔT)，其中Q为吸收的热量，m为质量，ΔT为温度变化。代入数据得c=4.8×10^3J/(2kg×60℃)=2J/(kg•℃)。7.参考答案：A解析：本题考查热传递的条件。两个物体接触后没有发生热传递，可能是由于两个物体温度相同，没有温度差。因此，选项A正确。选项B错误，因为温度不同会发生热传递；选项C和D错误，因为接触和材质不是热传递的条件。8.参考答案：B解析：本题考查热机效率。热机效率越高，输出的功与输入的能量之比越大，即输出的功越多。因此，选项B正确。选项A错误，因为效率越高，消耗的能量越少；选项C和D错误，因为效率越高，浪费的能量越少。9.参考答案：C解析：本题考查凸透镜成像规律。当蜡烛距离凸透镜10厘米时，观察到倒立放大的实像，说明物距u在焦距f和2f之间，即f10cm2f，解得5cmf10cm。因此，选项C正确。10.参考答案：B解析：本题考查保温瓶的原理。保温瓶能减少热量传递，通过双层玻璃和真空层隔绝热量传递。因此，选项B正确。选项A错误，因为保温瓶不能完全阻止热量传递；选项C和D错误，因为保温瓶不能增加热量传递，对热量传递有影响。二、填空题1.参考答案：是解析：本题考查光的反射定律。光的反射定律包括三部分内容：反射光线、入射光线和法线在同一平面内；反射光线和入射光线分居在法线的两侧；反射角等于入射角。因此，反射光线、入射光线和法线在同一平面内。2.参考答案：折射角小于入射角解析：本题考查光的折射规律。光从空气斜射入水中时，由于水的折射率大于空气的折射率，光线会发生折射，折射角会小于入射角。3.参考答案：白色解析：本题考查“探究平面镜成像特点”实验。为了观察到清晰的像，应选择白色的光，因为白色光包含多种颜色的光，能够形成更清晰的像。4.参考答案：倒立、缩小的实像解析：本题考查“探究凸透镜成像规律”。当物体距离凸透镜大于2倍焦距时，根据凸透镜成像规律，成像的性质是倒立、缩小的实像。5.参考答案：反射角等于入射角解析：本题考查光的反射定律。光的反射定律指出，反射角等于入射角，这是光反射的基本规律。6.参考答案：正立、放大的虚像解析：本题考查“探究凸透镜成像规律”。当物体距离凸透镜小于焦距时，根据凸透镜成像规律，成像的性质是正立、放大的虚像。7.参考答案：折射角大于入射角解析：本题考查光的折射规律。光从水中斜射入空气中时，由于空气的折射率小于水的折射率，光线会发生折射，折射角会大于入射角。8.参考答案：错误解析：本题考查温度、热量和内能的概念。温度是物体分子平均动能的宏观表现，热量是物体间能量转移的量度，内能是物体内部所有分子动能和势能的总和。温度高的物体不一定含有更多的热量，因为热量还与物体的质量和比热容有关。9.参考答案：484Ω解析：本题考查电功率的计算。根据公式P=V²/R，可以计算出灯泡的电阻R=V²/P=220²/100=484Ω。10.参考答案：0.2A解析：本题考查电路中的电流计算。两个电阻串联时，总电阻R=R₁+R₂=10Ω+20Ω=30Ω。根据欧姆定律，电路中的总电流I=V/R=6V/30Ω=0.2A。三、判断题1.参考答案：√解析：本题考查光的反射定律。根据光的反射定律，反射光线、入射光线和法线在同一平面内，且反射角等于入射角。这是光学中的基本规律，因此该说法是正确的。2.参考答案：×解析：本题考查凸透镜成像规律。凸透镜成像时，物体距离凸透镜越远，成的像越小，但像的亮度也会变暗。因此，该说法是错误的。3.参考答案：√解析：本题考查平面镜成像特点。平面镜成像的特点是像与物关于平面镜对称，像的大小与物体的大小相同，这是平面镜成像的基本规律，因此该说法是正确的。4.参考答案：√解析：本题考查滑动变阻器的原理。滑动变阻器是通过改变接入电路中的电阻丝长度来改变电阻的，这是滑动变阻器的工作原理，因此该说法是正确的。5.参考答案：√解析：本题考查电流做功的能量转化。电流做功的过程，实质上是电能转化为其他形式能的过程，例如热能、光能等。这是电流做功的基本原理，因此该说法是正确的。6.参考答案：√解析：本题考查电阻的定义。电阻是导体对电流的阻碍作用，电阻越大，导体对电流的阻碍作用越大，这是电阻的基本定义，因此该说法是正确的。7.参考答案：√解析：本题考查并联电路的特点。在并联电路中，各支路两端的电压都相等，这是并联电路的基本特点，因此该说法是正确的。8.参考答案：√解析：本题考查光的折射规律。光从水中斜射入空气中时，折射角大于入射角，这是光的折射规律，因此该说法是正确的。9.参考答案：×解析：本题考查电阻的计算。一只标有“220V100W”的灯泡，正常工作时的电阻可以通过公式R=V²/P计算，即R=220²/100=484Ω。因此，该说法是错误的。10.参考答案：×解析：本题考查串联电路的电流计算。两个电阻R₁=10Ω和R₂=20Ω串联接在6V的电源上，电路中的总电阻为R₁+R₂=10Ω+20Ω=30Ω，总电流I=V/R=6V/30Ω=0.2A。因此，该说法是错误的。四、简答题1.参考答案：光的反射定律包括：①反射光线、入射光线和法线在同一平面内；②反射光线和入射光线分居在法线的两侧；③反射角等于入射角。解析：本题考查光的反射定律。光的反射定律是几何光学的基本定律之一，它描述了光线在遇到反射面时传播方向的改变规律。①反射光线、入射光线和法线在同一平面内，这是几何光学中的平面性原理的体现。②反射光线和入射光线分居在法线的两侧，这表明反射光线与入射光线不会在法线上相交。③反射角等于入射角，这是反射定律的核心内容，它表明了反射光线与入射光线之间的角度关系。这些内容是初中物理中关于光的反射的基础知识，也是理解光的反射现象的重要依据。2.参考答案：光的折射现象是指光线从一种介质进入另一种介质时，传播方向发生改变的现象。光从空气斜射入水中时，折射角总是小于入射角。解析：本题考查光的折射现象。光的折射是光线在通过不同介质界面时，由于传播速度的改变而发生的方向偏折现象。光从空气斜射入水中时，由于水的折射率大于空气的折射率，光线在进入水中时会减速，导致折射角小于入射角。这是初中物理中关于光的折射的基本知识，也是理解光的折射现象的重要依据。3.参考答案：常见的光学元件有凸透镜、凹透镜、平面镜。凸透镜的主要作用是汇聚光线，凹透镜的主要作用是发散光线，平面镜的主要作用是反射光线。解析：本题考查常见光学元件及其作用。凸透镜是中间厚边缘薄的透镜，对光线有汇聚作用，常用于放大镜、照相机等设备中。凹透镜是中间薄边缘厚的透镜，对光线有发散作用，常用于近视眼镜等设备中。平面镜对光线有反射作用，常用于镜子、潜望镜等设备中。这些光学元件在日常生活和科技中有着广泛的应用，是初中物理中关于光学元件的基础知识。4.参考答案：在“探究平面镜成像特点”的实验中，使用玻璃板代替平面镜是因为玻璃板既能反射光线，又能透射光线，这样可以同时观察到反射像和透射像，便于比较像与物的位置关系，从而更准确地探究平面镜成像的特点。解析：本题考查“探究平面镜成像特点”的实验原理。平面镜成像的特点是像与物关于镜面对称，但直接使用平面镜观察时，只能看到反射像，无法直接观察到像与物的位置关系。而玻璃板既能反射光线，又能透射光线，因此可以同时观察到反射像和透射像，这样就可以更直观地比较像与物的位置关系，从而更准确地探究平面镜成像的特点。5.参考答案：当物体距离凸透镜大于两倍焦距时，成像的特点是倒立、缩小、实像。像距离凸透镜在一倍焦距和两倍焦距之间。解析：本题考查凸透镜成像规律。凸透镜成像规律是初中物理中关于光学的重要知识，当物体距离凸透镜大于两倍焦距时，根据凸透镜成像公式和成像规律，成像的特点是倒立、缩小、实像。像距离凸透镜在一倍焦距和两倍焦距之间。这是初中物理中关于凸透镜成像的基础知识，也是理解凸透镜成像规律的重要依据。6.参考答案：光的色散现象是指白光通过棱镜等介质时，被分解成各种颜色的光的现象。生活中常见的色散现象有彩虹、雨后天空中的彩色条纹等。解析：本题考查光的色散现象。光的色散现象是白光通过棱镜等介质时，由于不同颜色的光在介质中的折射率不同，导致不同颜色的光偏折角度不同，从而被分解成各种颜色的光的现象。生活中常见的色散现象有彩虹、雨后天空中的彩色条纹等。这些现象都是光的色散现象的具体体现，是初中物理中关于光的色散的基础知识。7.参考答案：在“探究凸透镜成像规律”实验中，如果发现成像模糊，可能的原因是物距或像距不合适、凸透镜位置不对、蜡烛、凸透镜、光屏三者中心不在同一高度上等。解析：本题考查“探究凸透镜成像规律”实验的注意事项。在“探究凸透镜成像规律”实验中，如果发现成像模糊，可能的原因有多种。首先，物距或像距不合适会导致成像不清晰。其次，凸透镜位置不对也会影响成像的清晰度。最后，蜡烛、凸透镜、光屏三者中心不在同一高度上会导致光线不聚焦，从而成像模糊。这些因素都会影响成像的清晰度，是初中物理中关于光学实验的常见问题。8.参考答案：近视眼的成因是眼球前后径过长或晶状体曲度过大，导致远处物体反射来的光线通过晶状体折射后形成的物像落在视网膜前方。矫正方法是配戴凹透镜。远视眼的成因是眼球前后径过短或晶状体曲度过小，导致远处物体反射来的光线通过晶状体折射后形成的物像落在视网膜后方。矫正方法是配戴凸透镜。解析：本题考查近视眼和远视眼的成因及矫正方法。近视眼和远视眼是常见的视力问题，它们的成因分别是眼球前后径过长或过短，导致光线聚焦位置不正确。近视眼是由于眼球前后径过长或晶状体曲度过大，导致远处物体反射来的光线通过晶状体折射后形成的物像落在视网膜前方，因此需要配戴凹透镜来矫正。远视眼是由于眼球前后径过短或晶状体曲度过小，导致远处物体反射来的光线通过晶状体折射后形成的物像落在视网膜后方，因此需要配戴凸透镜来矫正。这些知识是初中物理中关于光学在生活中的应用的重要知识。五、应用题1.参考答案：方案一：利用刻度尺测量蜡烛A到平面镜的距离，然后根据平面镜成像特点，像距等于物距，即可得出像距。所需器材：蜡烛A、玻璃板、刻度尺。步骤：①将蜡烛A放在平面镜前，用刻度尺测量蜡烛A到平面镜的距离L1；②根据平面镜成像特点，像距等于物距，所以像距也为L1；③得出结论：像距等于物距。解析：本题考查平面镜成像特点。平面镜成像特点包括：像与物大小相等、像与物连线与镜面垂直、像与物到镜面的距离相等。根据平面镜成像特点，像距等于物距，所以可以通过测量物距来得出像距。方案二：利用蜡烛B作为参照物，测量蜡烛B到平面镜的距离，然后根据平面镜成像特点，像距等于物距，即可得出像距。所需器材：蜡烛A、蜡烛B、玻璃板、刻度尺。步骤：①将蜡烛A放在平面镜前，点燃蜡烛A；②将蜡烛B放在平面镜后，调整蜡烛B的位置，使蜡烛B的像与蜡烛A的像完全重合；③用刻度尺测量蜡烛B到平面镜的距离L2；④根据平面镜成像特点，像距等于物距，所以像距也为L2；⑤得出结论：像距等于物距。2.参考答案：根据凸透镜成像规律，当物体距离凸透镜大于两倍焦距时，成倒立、缩小的实像。所以，小明同学应该将凸透镜放置在距离屏幕大于20厘米的位置。计算过程：2f=2×10cm=20cm，所以物体距离凸透镜应该大于20厘米。解析：本题考查凸透镜成像规律。凸透镜成像规律包括：当物体距离凸透镜小于焦距时，成正立、放大的虚像；当物体距离凸透镜等于焦距时，不成像；当物体距离凸透镜大于焦距小于两倍焦距时，成倒立、放大的实像；当物体距离凸透镜大于两倍焦距时，成倒立、缩小的实像。根据题目描述，小明同学想利用凸透镜制作一个简易投影仪，所以应该将凸透镜放置在距离屏幕大于两倍焦距的位置。3.参考答案：反射角等于入射角，所以反射角为30°。根据折射定律，n1sinθ1=n2sinθ2，其中n1为空气的折射率，n2为水的折射率，θ1为入射角，θ2为折射角。所以，sinθ2=(n1/n2)sinθ1=(1/1.33)sin30°≈0.461，θ2≈27.6°。反射光线与折射光线之间的夹角为180°-30°-27.6°=122.4°。解析：本题考查光的反射和折射定律。光的反射定律包括：反射光线、入射光线和法线在同一平面内；反射光线和入射光线分居在法线的两侧；反射角等于入射角。光的折射定律包括：折射光线、入射光线和法线在同一平面内；折射光线和入射光线分居在法线的两侧；入射角的正弦与折射角的正弦之比等于两种介质的折射率之比。根据题目描述，光线从P点出发，以30°的入射角射向水面，所以反射角等于入射角，为30°。根据折射定律，可以计算出折射角，进而计算出反射光线与折射光线之间的夹角。4.参考答案：根据凸透镜成像规律，当物体距离凸透镜大于两倍焦距时，成倒立、缩小的实像。所以，小明同学所使用的凸透镜的焦距可能小于10厘米。计算过程：2f20cm，所以f10cm。解析：本题考查凸透镜成像规律。凸透镜成像规律包括：当物体距离凸透镜小于焦距时，成正立、放大的虚像；当物体距离凸透镜等于焦距时，不成像；当物体距离凸透镜大于焦距小于两倍焦距时，成倒立、放大的实像；当物体距离凸透镜大于两倍焦距时，成倒立、缩小的实像。根据题目描述，当蜡烛距离凸透镜20厘米时，在光屏上得到了一个倒立、缩小的实像，所以小明同学所使用的凸透镜的焦距可能小于10