专题03 光现象和透镜实验综合（竞赛精练）-2024-2025学年物理竞赛能力培优精练（八年级上）

专题03 光现象和透镜实验综合 全国初中物理竞赛试题精编 一、实验题 1．（2021八年级上·河南周口·竞赛）如图是小红同学探究“平面镜成像的特点”实验装置。 （1）如图甲，在竖立的玻璃板前放一支 （填“点燃”或“不点燃”）的蜡烛M，可以看到玻璃板后面出现蜡烛的像。小红拿另一支大小相同的蜡烛N在玻璃板后面移动，直到它跟蜡烛M的像完全重合，这说明平面镜成像时，像与物的大小相等，这里采用了 法。 （2）实验时，小红同学应在 （填“M”或“N”）侧观察蜡烛M经玻璃板所成的像。移去后面的蜡烛N，在其所在位置上放一光屏，则光屏上 接收到蜡烛烛焰的像（填“能”或“不能”）； （3）在该实验中，所用玻璃板是特制的，其中一面镀了膜。为了保证实验效果，实验时应选玻璃板 的边缘（填“镀膜面”或“不镀膜面”）与白纸上的横线重合，此时只能看到一个像且像更加清晰是因为镀膜后增强了光的反射； （4）若图乙中猫的头部位置保持不变，把镜子沿MN截成两半，其中的一半平行向后移一段距离，则猫的头部通过左、右两半面镜子 ； A．都不能成像      B．各成半个像，合起来成一个完整的像 C．都成完整的像，且两个像在同一位置 D。都成完整的像，且两个像在不同位置 （5）在本实验中选择玻璃板不选平面镜目的是 ，选择两支相同的蜡烛目的是 。 2．（2011八年级上·甘肃甘南·竞赛）在做“研究平面镜成像特点”的实验时 (1)李明在玻璃板的前面放一支点燃的蜡烛A,还要在玻璃板的后面放一支没有点燃的蜡烛B，对蜡烛A和B的要求是 ，这是为了 ． (2)在寻找蜡烛像的位置时，眼睛应该在蜡烛 （填“A”或“B”）这一侧观察．小明无论怎样调节后面的蜡烛，都不能与蜡烛的像重合，请你推测可能的原因是 ． (3)张红用跳棋代替点燃的蜡烛进行实验，但看不清跳棋的像．请你帮她想个办法看清跳棋的像： ． 3．（2022八年级下·福建宁德·竞赛）小明用自制水透镜探究凸透镜成像的规律实验。 ​ （1）小明调节烛焰和光屏的中心位于透镜的主光轴上，目的是 ； （2）小明选用焦距10cm的凸透镜，在光具座上依次放置蜡烛、凸透镜和光屏，若烛焰的像呈现在光屏的上方，若调节凸透镜的高度，则需要将其向 （选填“上”或“下”）适当调节； （3）小明调整好蜡烛、凸透镜和光屏的高度后，将凸透镜固定在50cm刻度处，蜡烛移至刻度20cm处，应将光屏移动到 （选填“50~60cm”、“60∼70cm”或“70cm∼80cm”）范围，光屏上才有可能得到最清晰的像，此时的像是倒立、 的实像； （4）小明继续向水透镜内注水，若不改变蜡烛和凸透镜的位置，要在光屏上再次成清晰的像，应将光屏向 （选填“靠近”或“远离”）凸透镜的方向移动； （5）小明的一次实验操作如图丙所示，蜡烛与光屏的距离为L0，蜡烛与凸透镜所在的位置A间的距离为L，光屏上呈现清晰的像。此时，保持蜡烛和光屏的位置不变，发现透镜移至某位置时，又能在光屏上重新观察到清晰的像。则第二次得到清晰像时，凸透镜到蜡烛的距离s= （用L0、L表示）。 4．（2017八年级下·辽宁辽阳·竞赛）小刚在做“探究凸透镜成像的规律”的实验时： （1）实验时，蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上摆放的位置如图所示，其中明显需要调整的是 调整的目的是 ． （2）若测得凸透镜的焦距f=10㎝，调整后，移动光屏得到一个清晰的蜡烛的像，该像是 ．（填“倒立、正立，放大、缩小，实像、虚像”） （3）此时，小刚把自己的近视眼镜放在蜡烛和凸透镜之间靠近凸透镜的位置，结果光屏上原来清晰的像变得模糊了，若不改变蜡烛和凸透镜的位置，应将光屏向 （选填“远离”或“靠近”）凸透镜的方向移动，才能使蜡烛的像变得清晰． 5．（24-25八年级上·江苏苏州·阶段练习）小星和小华用如图甲所示的装置验证平面镜成像特点，图乙是茶色玻璃板的示意图。实验准备了完全相同的棋子A和B、刻度尺等器材。 (1)将一张方格纸放在水平桌面上，再将茶色玻璃竖直放置在方格纸上，本实验用玻璃板替代平面镜的好处是 ； (2)图甲中选用MN这条线段表示平面镜所在的位置，则应将玻璃板的 （选填“前表面”、“后表面”或“中间位置”）与之对齐； (3)由于玻璃板较厚，透过玻璃板能看到两个像（如图丙），接下来应使棋子B在玻璃板后面移动 （A′/A″）重合，说明像与物等大。这种确定像与物大小关系的方法称为等效替代法，此时棋子B是来等效替代 （棋子A/棋子A的像）。 (4)移去棋子B，在其原来位置上放置一块光屏，直接观察光屏上是否有像，这样做的目的是 。 (5)小星同学调整器材位置观察到棋子A的像，同组的小华站在他的右侧，却没有看到像，如图甲所示，在不改变棋子A位置的前提下 方法一：将平面镜沿着MN方向，向 （选填“左”或“右”）移动； 方法二：以茶色玻璃左侧边OM为轴，将平面镜适当向 （选填“前”或“后”）表面转动。 上述两个方法小华所看到的像 （选填“在或“不在”）同一位置。 6．（24-25八年级上·吉林长春·期中）探究光的反射规律，器材有：激光笔、平面镜、标有刻度的白色硬纸板（可沿中缝折叠）、白板； (1)利用图甲所示的装置进行探究，平面镜水平放置，标有刻度的白色硬纸板竖直地立在平面镜上，使一束光紧贴纸板A，射向镜面上的O点，将纸板B绕接缝ON向前或向后翻折，当纸板B和纸板A在 时，纸板B上能呈现反射光束； (2)利用如图乙所示的装置进行探究。让一束光紧贴纸板射到平面镜上，发现白板上能否同时呈现入射光和反射光？答： ； 实验序号 入射角 反射角 ① 30° 30° ② 45° 45° ③ 60° 60° (3)改变入射光的方向，读出入射角和反射角的大小，将测得的数据记录在表格中，由此可知：反射角与入射角大小 ； (4)用另一束光逆着反射光的方向射到镜面，观察到反射后的光会逆着原来入射光的方向射出，这表明： ； (5)如图丙所示，将一束光照射到平面镜上，它的反射光在光屏上形成一个光斑，保持光在平面镜上的入射点不变，减小入射光与平面镜的夹角，则光屏上的光斑向 移动； (6)自行车尾灯是由许多角反射器组成的反光装置，角反射器是由互相垂直的反光面组成的。当汽车的灯光照在尾灯上时，司机看到尾灯特别亮，原因是：其三个反射面相互垂直，其中两个反射面如图丁所示，一束光只在这两个反射面发生了反射，请在图丁中画出这束光反射的光路图。 7．（24-25八年级上·江苏泰州·阶段练习）夏季的雨后，天上通常会出现一道美丽的彩虹。我们通常看到的太阳光是白光，那彩虹是怎样产生的呢？小明想弄清其中的秘密。他按照老师的提示组装如图所示的装置。果然在光屏上出现了彩色光带跟天上的彩虹一样。他得到了如下结论： (1)太阳光通过三棱镜被分解成各种色光的现象叫 现象，最早研究这一现象的是英国物理学家 ；实验中如果彩色光带较亮，而你又分辨不清光屏上彩色光带的色彩，那么你应适当 （选填“增大”或“减小”）光屏与三棱镜间的距离； (2)太阳光经三棱镜偏折后，在光屏上A处的光是 光；可见 光的偏折角度大； (3)若在三棱镜和光屏之间放一块与光屏等大的蓝色玻璃板，光屏上呈现的光的颜色为 色； (4)如果没有三棱镜，如图在水槽中斜插一块平面镜，让太阳光斜射到平面镜上，适当调整平面镜的位置、角度，可以在墙壁上看到彩色的光带，用手指轻轻搅动水槽中的水，你又会看到 的现象。 8．（2024·江苏扬州·二模）用如图所示的装置探究平面镜成像特点。 （1）将蜡烛A竖直放在水平桌面上，点燃蜡烛观察发现：玻璃板中蜡烛A的像偏低且倾斜。你认为在下图所示的①、②、③三幅图中， 图是产生以上实验现象的原因。 （2）一块仪容镜如图甲所示，放在某学校走廊的AB处，仪容镜靠墙而立，镜面与墙壁平行，在另一面墙壁上的O处悬挂一电铃，如图乙所示。为了总能看到电铃通过仪容镜所成的像O′，小强同学沿着走廊的ae直线走动，若将人和电铃各自看作一个点，则小强同学所在的区间是 。 A．ab         B．bc       C．cd      D．de （3）图中a、b是家里开着灯、隔着玻璃窗拍摄屋外景物的情形，其中一幅是手机离玻璃窗有一定距离拍摄的 ，另一幅是将手机紧贴在玻璃窗上拍摄的。图a中没有出现屋内吊灯的像，是由于 。 9．（2024·陕西·二模）小明观察发现，在玻璃窗中可看到室内物体的影像，在将玻璃窗外推的过程中，可看到窗里影像的位置在发生变化，如图甲。为了搞清楚原因，他进行了如下探究： （1）如图乙，将白纸放在水平桌面上，再将茶色玻璃板竖直放置在白纸上。用玻璃板代替平面镜进行实验的目的是为了便于确定 ； （2）如图丙：①在竖立的玻璃板前点燃蜡烛A，拿未点燃的蜡烛B（与蜡烛A大小完全相同）竖立在玻璃板后面移动，按照眼睛 （选填“①”、“②”或“③”）的位置观察光屏，直至蜡烛B与蜡烛A的像完全重合，这说明像与物等大； ②移去蜡烛B，在其原来位置上放置一块不透明的光屏，按照眼睛 （选填“①”、“②”或“③”）的位置观察光屏，光屏上不能出现蜡烛的像，说明物体通过平面镜所成的像是 （选填“虚”或“实”）像； （3）如图丁所示，小明在实验中采用的是厚玻璃板，他观察到蜡烛A通过玻璃板成了两个清晰的像k1和k2，则像k1的像距为 （选填“v1或“v2”）。若在图丙中k1和k2两个像中间放置一块不透明的薄挡板，则小明在蜡烛A这一侧透过玻璃板能看到 ；（选填“只有k1、“只有k2”或“k1和k2”）； （4）如图戊所示，保持蜡烛A不动，将图乙中玻璃板绕竖直边CD垂直纸面逆时针（俯视）转动一个小角度至虚线处，如图戊所示，则蜡烛∧的像应是在图中的 （选填“A1”、“A2”或A3）位置； （5）小明又将一枚硬币放在竖直的玻璃板前，硬币的像在a处，将平面镜平移至如图己所示的位置时，硬币的成像情况是 （选填字母代号）。 A．硬币成像在a处 B．硬币成像在b处 C．硬币成像在c处 D．硬币无法通过平面镜成像 10．（2022·辽宁本溪·一模）利用网上购买的台式放大镜（焦距为和的镜片各一个）、“F”形光源和一块半透明的玻璃板，探究凸透镜成像规律。 （1）将点亮的“F”形光源、凸透镜、玻璃板依次安装到支架上，调节它们的位置，如图所示（图中虚线为透镜主光轴），在玻璃板上出现了一个清晰的像，该像位于玻璃板的 （填“A”或“B”）侧，为使像能成在玻璃板 ，便于观察，应适当调节“F”形光源的位置； （2）保持“F”形光源不动，将透镜移到刻度处， （填“向上”、“向下”或“不用”）调节玻璃板，可在玻璃板上得到清晰倒立、 的实像，生活中的 （填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）就是根据这个原理制成的； （3）在（2）的基础上，换用焦距为的镜片，保持各元件位置不动，为了在玻璃板上再次得到清晰的像，应在光源和透镜之间加一个合适的 眼镜。 11．（2024·辽宁沈阳·三模）用如图甲所示的装置“探究凸透镜成像特点”，其中凸透镜的焦距为15cm，实验时在坐标纸上记录了蜡烛与光屏上像的位置和大小，如图乙所示（带箭头的线段表示物或像，、分别表示蜡烛在A、B时像的位置）。 （1）从图乙可以看出，蜡烛在A、B位置时光屏上得到的都是 （填像的性质）。 （2）当把蜡烛放在C位置时，在光具座上无论怎样移动光屏都不能得到清晰的像。为了让蜡烛在C位置的像能成在光具座上的光屏上，他采用了两种做法。 做法一：保持蜡烛和透镜位置不变更换凸透镜，在光具座上移动光屏，光屏上又出现了清晰的像；由此推断更换的凸透镜比原有的凸透镜的聚光能力 （填“强”或“弱”）。 做法二：保持蜡烛和透镜位置不变，在蜡烛和透镜之间再放置一个凸透镜，在光具座上移动光屏，光屏上又出现了清晰的像。由此实验联系实际可推知，远视眼的晶状体焦距较 （选填“大”或“小”），将近处物体的像成在视网膜 （填“前”“后”）方。 （3）在实验中将蜡烛从略大于一倍焦距处逐渐远离凸透镜，物距u随时间t的变化图像如图丙所示，则像距v与t的大致变化关系为丁图中的 。 12．（2024·黑龙江绥化·模拟预测）实验室常用蜡烛完成如图所示的光学实验： （1）如图甲为小孔成像实验，此次成像的性质是 像； （2）图乙为探究平面镜成像特点的实验装置，图中未画出蜡烛B，在实验过程中为了便于比较像与物的大小关系且使像更清晰，对于蜡烛B的两点要求是： ； （3）图丙是探究凸透镜成像规律的实验装置。 ①该凸透镜的焦距是 cm； ②图丙中此时光屏上呈现了清晰的烛焰的像，保持凸透镜的位置不变，若将蜡烛向左移动，此时应将光屏向 移动才能再次得到清晰像； （4）以上三个实验过程中，移动蜡烛时，烛焰的像的大小始终不会变化的是 （选填“甲”、“乙”或“丙”）图实验（假设移动时烛焰大小都不变）。 13．（2024·江苏苏州·一模）项目化学习小组从实验室找到几只透镜准备自制一只望远镜。 （1）如图甲所示，将某透镜放在点光源与光屏中间，此时屏上呈现一个比透镜尺寸大的圆形光斑，将光源向 （左/右）移动，若观察到 现象，则该透镜为凸透镜； （2）选出一对焦距合适的凸透镜作为物镜和目镜，按照如图乙所示方法组装成一只望远镜。小明用望远镜观察天空星星时发现镜中视野范围较小，很难找到目标，为此，他用两块相同的带开口的挡板制作了一个寻星装置，安装在望远镜套筒上后，借助挡板能快捷寻找目标（图丙所示），并将目标锁定在望远镜视野中，下列设计的各挡板中最适合的是 ； （3）小明用该望远镜看远处物体时，发现像与物相比较上下、左右都颠倒了，为使看到的像与物相比不失真，老师建议他将望远镜设计成物镜与目镜不共轴、中部为空腔的形状（图丁所示），再利用几片小平面镜，安装到中部空腔内以改变光路，可以满足要求。 小明按照图戊所示方法，将两块平面镜彼此平行安装在空腔中，你认为这样制作能够达到要求吗？如果能请说明理由；如果不能，请保留图上可取的设计，对无用的设计打“×”，并补上接下来的设计（只需补上一步即可） ，且至少需要 块平面镜。 14．（23-24八年级上·山东日照·期末）在“探究凸透镜成像规律”的实验中： （1）如图甲，若将蜡烛向左移动少许，光屏上的像变模糊。若要再次在光屏上得到清晰的像，可采用下列方法： ①若移动光屏，则应将光屏向左移动； ②若不移动光屏，则可在蜡烛和凸透镜之间再放上一个焦距合适的远 （选填“近视镜”或“远视镜”）； （2）如图乙，线段AB为凸透镜成像的物距倒数和像距倒数的对应关系，则此凸透镜焦距为 ； （3）小明在实验过程中不断移动烛焰位置，观察到如图丁中①至⑥的六种烛焰清晰的像，请按蜡烛到凸透镜距离由远到近所得到的6个像进行排序，正确顺序为 ； （4）他还想利用发光字母来探究凸透镜成像时上下、左右的位置关系，图戊中的4个字母适合做光源的有 个； （5）若固定蜡烛与光屏间的距离为L0不变，只移动凸透镜。设蜡烛与凸透镜第一次成清晰像所在位置A间的距离为L，如图所示，则该透镜焦距f L（选填“＞”、“＜”或“＝”），凸透镜移动过程中，设第二次成清晰像的位置为B，则前后两次成清晰的像所在位置A、B之间的距离 （用L0、L表示）； 15．（2022·陕西西安·二模）在“探究凸透镜成像的规律”的实验中，如图1所示，小明用高为4cm的发光体（由发光二极管组成）作为物体，把凸透镜固定在光具座50cm刻度线处不动。下表是小明记录的凸透镜成实像时的部分实验数据（数据记录时取整数）：    实验次数 物距/cm 像距/cm 像高/cm 1 30 15 2 2 20 4 3 15 8 （1）分析表中数据可知，实验中所用凸透镜的焦距为 cm； （2）在第3次实验时，将光屏移到光具座 cm刻度线处，光屏上会出现清晰的像。此时，如果小明不小心用手指尖触碰到了凸透镜，光屏上 （选填“会”或“不会”）出现手指尖的像； （3）根据实验数据推测，当把物体放在光具座“0”刻度线处时，物体通过凸透镜所成实像的高度 （选填“大于”、“小于”或“等于”）2cm； （4）当光屏上出现清晰实像时，将一镜片放在发光体和透镜之间后，光屏上的像变模糊了，将光屏向左移动，光屏上再次出现清晰的像，则所加镜片可以矫正 （选填“近视”或“远视”）的视力缺陷； （5）将透镜及物体、光屏置于光具座上（如图甲），做成像实验，记录每次成实像的物距u，像距v，物像间距L（u+v），绘出图线乙（以f为长度单位），由图乙可知，要想成实像，发光体与光屏的间距应满足L≥4f、物理学中，有一个凸透镜成实像的“新概念”：放大率n==，结合甲、乙两图，可知①当物距u=1.5f时，n= ，②当n>1时，像与物的距离随物距的减小而 。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题03 光现象和透镜实验综合 全国初中物理竞赛试题精编 一、实验题 1．（2021八年级上·河南周口·竞赛）如图是小红同学探究“平面镜成像的特点”实验装置。 （1）如图甲，在竖立的玻璃板前放一支 （填“点燃”或“不点燃”）的蜡烛M，可以看到玻璃板后面出现蜡烛的像。小红拿另一支大小相同的蜡烛N在玻璃板后面移动，直到它跟蜡烛M的像完全重合，这说明平面镜成像时，像与物的大小相等，这里采用了 法。 （2）实验时，小红同学应在 （填“M”或“N”）侧观察蜡烛M经玻璃板所成的像。移去后面的蜡烛N，在其所在位置上放一光屏，则光屏上 接收到蜡烛烛焰的像（填“能”或“不能”）； （3）在该实验中，所用玻璃板是特制的，其中一面镀了膜。为了保证实验效果，实验时应选玻璃板 的边缘（填“镀膜面”或“不镀膜面”）与白纸上的横线重合，此时只能看到一个像且像更加清晰是因为镀膜后增强了光的反射； （4）若图乙中猫的头部位置保持不变，把镜子沿MN截成两半，其中的一半平行向后移一段距离，则猫的头部通过左、右两半面镜子 ； A．都不能成像      B．各成半个像，合起来成一个完整的像 C．都成完整的像，且两个像在同一位置 D。都成完整的像，且两个像在不同位置 （5）在本实验中选择玻璃板不选平面镜目的是 ，选择两支相同的蜡烛目的是 。 【答案】 点燃 等效替代 M 不能 镀膜面 D 便于确定像的位置 便于比较像与物的大小关系 【难度】0.85 【知识点】探究平面镜成像特点实验的注意事项和常见错误、探究平面镜成像特点实验中的装置及作用、探究平面镜成像特点的实验操作过程 【详解】（1）[1]探究平面镜成像规律时，玻璃板前的蜡烛应点燃，使成像更清晰。 [2]蜡烛N能与蜡烛M的像完全重合，说明平面镜成像时，像与物的大小相等，这里采用了等效替代法。 （2）[3][4]平面镜成的像是由于光的反射形成的，逆着反射光线才能看到，只能在M侧观察到，且像是虚像，无法在光屏上成像，故光屏不能接到蜡烛的像。 （3）[5]应选择镀膜面的边缘与白纸上的横线重合，利用镀膜面作为反射面，因为这样成像时只有一个像，且玻璃镀膜后透光性变差，能有更多的光反射，增强反射能力，会使像更加的清晰。 （4）[6]平面镜成像中每个平面镜中都能完整的成像，其像距与物距相等，移动后，物体到两镜面距离不相等，因此两个像的位置不同，故D正确，符合题意，ABC错误，不符合题意。 故选D。 （5）[7]由于玻璃板是透明的，所以能够很好的确定像的位置。 [8] 选择两支大小相同的蜡烛，后面的蜡烛又和前面蜡烛的像完全重合，这样就证明了像与物大小相同。 2．（2011八年级上·甘肃甘南·竞赛）在做“研究平面镜成像特点”的实验时 (1)李明在玻璃板的前面放一支点燃的蜡烛A,还要在玻璃板的后面放一支没有点燃的蜡烛B，对蜡烛A和B的要求是 ，这是为了 ． (2)在寻找蜡烛像的位置时，眼睛应该在蜡烛 （填“A”或“B”）这一侧观察．小明无论怎样调节后面的蜡烛，都不能与蜡烛的像重合，请你推测可能的原因是 ． (3)张红用跳棋代替点燃的蜡烛进行实验，但看不清跳棋的像．请你帮她想个办法看清跳棋的像： ． 【答案】（1）完全相同便于比较像和物的大小关系；（2）A 玻璃板没与桌面垂直；（3）让实验空间亮一些或用手电筒照A跳棋 【难度】0.85 【知识点】平面镜成像 【详解】（1）做“探究平面镜成像特点”的实验时，为了比较像与物体的大小，对蜡烛A和B的要求是二者等大，完全相同． （2）观察蜡烛A的像，眼睛应在蜡烛A这一侧观察．如果玻璃板与桌面不垂直，无论怎样调节后面的蜡烛，都不能与蜡烛A的像重合． （3）平面镜成像时，成像物体越亮，环境越暗，物体成像越清晰．所以用灯光照亮跳棋，跳棋反射出的光线增多，棋子成像更清晰． 3．（2022八年级下·福建宁德·竞赛）小明用自制水透镜探究凸透镜成像的规律实验。 ​ （1）小明调节烛焰和光屏的中心位于透镜的主光轴上，目的是 ； （2）小明选用焦距10cm的凸透镜，在光具座上依次放置蜡烛、凸透镜和光屏，若烛焰的像呈现在光屏的上方，若调节凸透镜的高度，则需要将其向 （选填“上”或“下”）适当调节； （3）小明调整好蜡烛、凸透镜和光屏的高度后，将凸透镜固定在50cm刻度处，蜡烛移至刻度20cm处，应将光屏移动到 （选填“50~60cm”、“60∼70cm”或“70cm∼80cm”）范围，光屏上才有可能得到最清晰的像，此时的像是倒立、 的实像； （4）小明继续向水透镜内注水，若不改变蜡烛和凸透镜的位置，要在光屏上再次成清晰的像，应将光屏向 （选填“靠近”或“远离”）凸透镜的方向移动； （5）小明的一次实验操作如图丙所示，蜡烛与光屏的距离为L0，蜡烛与凸透镜所在的位置A间的距离为L，光屏上呈现清晰的像。此时，保持蜡烛和光屏的位置不变，发现透镜移至某位置时，又能在光屏上重新观察到清晰的像。则第二次得到清晰像时，凸透镜到蜡烛的距离s= （用L0、L表示）。 【答案】 使像成在光屏的中央 下 60∼70cm 缩小 靠近 L0-L 【难度】0.65 【知识点】探究凸透镜成像规律的实验结论 【详解】（1）[1]该实验需要调节烛焰和光屏的中心位于透镜的主光轴上，目的是使像成在光屏的中央。 （2）[2]若烛焰的像呈现在光屏的上方，可向上移动蜡烛，或向下移动凸透镜，或向上移动光屏。 （3）[3][4]将凸透镜固定在50cm刻度处，蜡烛移至刻度20cm处，则物距 u=50cm-20cm=30cm>2f=20cm 则像距f<v<2f，即 10cm<v<20cm 即应将光屏移动到60∼70cm的范围内；此时u>2f时，f<v<2f，成倒立缩小的实像。 （4）[5]小明继续向水透镜内注水，凸透镜变厚，焦距变小，所成的像会向靠近凸透镜的方向移动，故要在光屏上再次成清晰的像，应将光屏向靠近凸透镜的方向移动。 （5）[6]由图可知，蜡烛与光屏的距离为L0，蜡烛与凸透镜所在的位置A间的距离为L，即物距为L，像距为L0-L，根据光的可逆性，当物距为L0-L时，像距为L，在光屏上呈现倒立缩小的实像，所以第二次得到清晰的像时，凸透镜到蜡烛的距离 s=L0-L 4．（2017八年级下·辽宁辽阳·竞赛）小刚在做“探究凸透镜成像的规律”的实验时： （1）实验时，蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上摆放的位置如图所示，其中明显需要调整的是 调整的目的是 ． （2）若测得凸透镜的焦距f=10㎝，调整后，移动光屏得到一个清晰的蜡烛的像，该像是 ．（填“倒立、正立，放大、缩小，实像、虚像”） （3）此时，小刚把自己的近视眼镜放在蜡烛和凸透镜之间靠近凸透镜的位置，结果光屏上原来清晰的像变得模糊了，若不改变蜡烛和凸透镜的位置，应将光屏向 （选填“远离”或“靠近”）凸透镜的方向移动，才能使蜡烛的像变得清晰． 【答案】 光屏光屏 使像成在光屏中央使像成在光屏中央 倒立、 放大 、实像倒立、 放大 、实像 远离远离 【难度】0.65 【知识点】探究凸透镜成像的规律、探究凸透镜成像规律的实验装置和操作步骤、探究凸透镜成像规律的实验结论、凸透镜成像规律的应用 【详解】（1）实验时，蜡烛、凸透镜、光屏，三者在同一条直线上，并且三者的中心大致在同一高度，像才能呈在光屏的中心；从图中可以看出，光屏的位置太高了，所以光屏要向下移动．（2）由题意知，凸透镜的焦距为10cm，由图知，此时蜡烛在1倍、2倍焦距之间，所以在光屏上成放大、倒立的实像．（3）小刚把自己的近视眼镜放在蜡烛和凸透镜之间靠近凸透镜的位置，凹透镜对光线有发散作用，像错后会聚，结果光屏上原来清晰的像变得模糊了，若不改变蜡烛和凸透镜的位置，应将光屏远离凸透镜．故答案为(1). 光屏    (2).使像成在光屏中央    (3). 倒立、 放大 、实像   (4).远离 5．（24-25八年级上·江苏苏州·阶段练习）小星和小华用如图甲所示的装置验证平面镜成像特点，图乙是茶色玻璃板的示意图。实验准备了完全相同的棋子A和B、刻度尺等器材。 (1)将一张方格纸放在水平桌面上，再将茶色玻璃竖直放置在方格纸上，本实验用玻璃板替代平面镜的好处是 ； (2)图甲中选用MN这条线段表示平面镜所在的位置，则应将玻璃板的 （选填“前表面”、“后表面”或“中间位置”）与之对齐； (3)由于玻璃板较厚，透过玻璃板能看到两个像（如图丙），接下来应使棋子B在玻璃板后面移动 （A′/A″）重合，说明像与物等大。这种确定像与物大小关系的方法称为等效替代法，此时棋子B是来等效替代 （棋子A/棋子A的像）。 (4)移去棋子B，在其原来位置上放置一块光屏，直接观察光屏上是否有像，这样做的目的是 。 (5)小星同学调整器材位置观察到棋子A的像，同组的小华站在他的右侧，却没有看到像，如图甲所示，在不改变棋子A位置的前提下 方法一：将平面镜沿着MN方向，向 （选填“左”或“右”）移动； 方法二：以茶色玻璃左侧边OM为轴，将平面镜适当向 （选填“前”或“后”）表面转动。 上述两个方法小华所看到的像 （选填“在或“不在”）同一位置。 【答案】(1)可以确定像的位置，比较像与物大小的关系 (2)前表面 (3) 棋子A (4)判断所成的像是实像还是虚像 (5) 右 后 不在 【难度】0.4 【知识点】探究平面镜成像特点实验中的装置及作用、探究平面镜成像特点的实验操作过程、平面镜成像的特点和规律 【详解】（1）用玻璃板代替平面镜，便于确定像的位置，比较像与物的大小关系。 （2）图甲中选用MN这条线段表示平面镜所在的位置，为了使测量像距和物距时更准确，玻璃板的前表面应与MN对齐。 （3）[1]拿棋子B在玻璃板后面移动，人眼一直在玻璃板的前侧（A侧）观察，因此直至棋子B与棋子A的像完全重合； [2]这种确定像与物大小关系的方法是等效替代法，此时棋子B是来等效替代棋子A。 （4）移去棋子B，在其原来棋子B位置上放置一块光屏，观察光屏上能否呈现蜡烛的像，这样操作是为了判断成的像是实像还是虚像。 （5）[1][2]小星同学调整器材位置观察到棋子A的像，同组的小华站在他的右侧，却没有看到像，是由于发生了全反射，将平面镜沿着MN方向，向右移动，或者以茶色玻璃左侧边OM为轴，将平面镜适当向 后表面转动； [3]两次镜子位置发生变化，由于平面镜所成的像与物体关于镜面对称，因此上述两个方法小华所看到的像不在同一位置。 6．（24-25八年级上·吉林长春·期中）探究光的反射规律，器材有：激光笔、平面镜、标有刻度的白色硬纸板（可沿中缝折叠）、白板； (1)利用图甲所示的装置进行探究，平面镜水平放置，标有刻度的白色硬纸板竖直地立在平面镜上，使一束光紧贴纸板A，射向镜面上的O点，将纸板B绕接缝ON向前或向后翻折，当纸板B和纸板A在 时，纸板B上能呈现反射光束； (2)利用如图乙所示的装置进行探究。让一束光紧贴纸板射到平面镜上，发现白板上能否同时呈现入射光和反射光？答： ； 实验序号 入射角 反射角 ① 30° 30° ② 45° 45° ③ 60° 60° (3)改变入射光的方向，读出入射角和反射角的大小，将测得的数据记录在表格中，由此可知：反射角与入射角大小 ； (4)用另一束光逆着反射光的方向射到镜面，观察到反射后的光会逆着原来入射光的方向射出，这表明： ； (5)如图丙所示，将一束光照射到平面镜上，它的反射光在光屏上形成一个光斑，保持光在平面镜上的入射点不变，减小入射光与平面镜的夹角，则光屏上的光斑向 移动； (6)自行车尾灯是由许多角反射器组成的反光装置，角反射器是由互相垂直的反光面组成的。当汽车的灯光照在尾灯上时，司机看到尾灯特别亮，原因是：其三个反射面相互垂直，其中两个反射面如图丁所示，一束光只在这两个反射面发生了反射，请在图丁中画出这束光反射的光路图。 【答案】(1)同一平面上 (2)不能 (3)相等 (4)光路是可逆的 (5)下 (6) 【难度】0.4 【知识点】探究光的反射定律实验装置和实验操作、探究光的反射定律时的实验注意事项、作光的反射光路图 【详解】（1）将纸板B绕接缝ON向前或向后翻折，发现当纸板B和纸板A在同一平面内时，B板上才能够呈现出反射光线，说明光的反射定律中，入射光线和反射光线、法线三条光线在同一平面内。 （2）由图乙可知，白板与平面镜不垂直，则法线不在该白板上，入射光线、反射光线、法线不在纸板平面内，由于在光的反射定律中，入射光线、反射光线、法线三线在同一个平面内，所以不能看到白板上同时呈现反射光和入射光。 （3）分析表格中的数据发现，反射角的角度总是等于入射角得角度，所以由此可知：反射角与入射角大小相等。 （4）用另一束光逆着反射光的方向射到镜面，观察到反射后的光会逆着原来入射光的方向射出，沿着原来的路径返回，故说明光路是可逆的。 （5）保持光在平面镜上的入射点不变，减小入射光与平面镜的夹角，入射光线偏离法线，反射光线也偏离法线，故光斑向下移动。 （6）过入射点做法线垂直于镜面，由于反射角等于入射角，做出反射光线射向下方的平面镜，过入射点在做出法线垂直于镜面，由于反射角等于入射角，再做出反射光线，如下图所示： 7．（24-25八年级上·江苏泰州·阶段练习）夏季的雨后，天上通常会出现一道美丽的彩虹。我们通常看到的太阳光是白光，那彩虹是怎样产生的呢？小明想弄清其中的秘密。他按照老师的提示组装如图所示的装置。果然在光屏上出现了彩色光带跟天上的彩虹一样。他得到了如下结论： (1)太阳光通过三棱镜被分解成各种色光的现象叫 现象，最早研究这一现象的是英国物理学家 ；实验中如果彩色光带较亮，而你又分辨不清光屏上彩色光带的色彩，那么你应适当 （选填“增大”或“减小”）光屏与三棱镜间的距离； (2)太阳光经三棱镜偏折后，在光屏上A处的光是 光；可见 光的偏折角度大； (3)若在三棱镜和光屏之间放一块与光屏等大的蓝色玻璃板，光屏上呈现的光的颜色为 色； (4)如果没有三棱镜，如图在水槽中斜插一块平面镜，让太阳光斜射到平面镜上，适当调整平面镜的位置、角度，可以在墙壁上看到彩色的光带，用手指轻轻搅动水槽中的水，你又会看到 的现象。 【答案】(1) 光的色散 牛顿 增大 (2) 红 紫 (3)蓝 (4)彩色的光带消失了 【难度】0.4 【知识点】光的色散原理及现象、光色散时颜色的分布规律、透明物体的颜色 【详解】（1）[1][2]通过实验，看到的现象是：太阳光通过三棱镜后，分解成的色光都向三棱镜的底部方向偏折，彩色光带的颜色从上到下依次是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫，这种现象表明太阳光是由多种色光混合而成的，这个现象最早是由英国物理学家牛顿通过实验发现的，这就是光的色散现象。 [3]如果彩色光带较亮，但却分辨不清光屏上彩色光带的色彩，那是因为不同色光都“挤”在了一些，此时应适当增大光屏与三棱镜间的距离。 （2）[1][2]根据光的色散现象可知，太阳光通过三棱镜后，分解成的色光都向三棱镜的底部方向偏折，彩色光带的颜色从上到下依次是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫，因此在光屏上A处的光是红光，紫色光在最下面，说明紫光的偏折角度大。 （3）若在棱镜与光屏之间放置一块蓝色透明玻璃，由于透明物体的颜色是由它通过的色光决定的，因此蓝色玻璃只能透过蓝光，故光屏只出现蓝色光。 （4）一个长方形水槽中装有一定量的水，小明将一块平面镜斜插入水槽中，此时平面镜上方的水类似于三棱镜，用该装置来进行太阳光的色散实验，太阳光经过三棱镜被分解为七色光，因此在白色的墙上看到红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的彩色光带，用手指轻轻搅动水槽中的水，使水面迅速地做微小振动，水面不再是平面，光在不平的水面上会发生漫反射，使得各种颜色的光复合成白光，则墙面上的彩色条纹将消失。 8．（2024·江苏扬州·二模）用如图所示的装置探究平面镜成像特点。 （1）将蜡烛A竖直放在水平桌面上，点燃蜡烛观察发现：玻璃板中蜡烛A的像偏低且倾斜。你认为在下图所示的①、②、③三幅图中， 图是产生以上实验现象的原因。 （2）一块仪容镜如图甲所示，放在某学校走廊的AB处，仪容镜靠墙而立，镜面与墙壁平行，在另一面墙壁上的O处悬挂一电铃，如图乙所示。为了总能看到电铃通过仪容镜所成的像O′，小强同学沿着走廊的ae直线走动，若将人和电铃各自看作一个点，则小强同学所在的区间是 。 A．ab         B．bc       C．cd      D．de （3）图中a、b是家里开着灯、隔着玻璃窗拍摄屋外景物的情形，其中一幅是手机离玻璃窗有一定距离拍摄的 ，另一幅是将手机紧贴在玻璃窗上拍摄的。图a中没有出现屋内吊灯的像，是由于 。 【答案】 ③ C b 手机挡住了灯光，不能发生平面镜成像 【难度】0.4 【知识点】探究平面镜成像特点实验的注意事项和常见错误、探究平面镜成像特点实验中的装置及作用、平面镜成像的特点和规律 【详解】（1）[1]由于平面镜所成的像与物体关于平面镜对称，所以①图所成的像在玻璃板右侧与桌面垂直；②图所成的像在玻璃板右侧偏高且倾斜，不与桌面垂直；③图所成的像在玻璃板右侧偏低且倾斜，不与桌面垂直，故③图是像偏低且倾斜的原因。 （2）[2]电铃反射的光入射到A处和B处，经过平面镜反射到c和d两处，为了总能看到电铃通过仪容镜所成的像O'，小强同学所在的区间是cd，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 （3）[3][4]由题可知，图b中的“灯”并非建筑物上的，而是屋内拍摄者身后的吊灯，这是屋内吊灯发出的光经玻璃窗反射后进入相机后成的像，相当于用相机对着平面镜拍摄平面镜中的虚像，所以手机离玻璃窗一定距离拍摄的是b图。则a图是手机紧贴着窗玻璃拍摄，这时只有远处物体透过玻璃窗射来的光线进入手机镜头，而屋内吊灯发出的光被手机挡住，不能发生平面镜成像。 9．（2024·陕西·二模）小明观察发现，在玻璃窗中可看到室内物体的影像，在将玻璃窗外推的过程中，可看到窗里影像的位置在发生变化，如图甲。为了搞清楚原因，他进行了如下探究： （1）如图乙，将白纸放在水平桌面上，再将茶色玻璃板竖直放置在白纸上。用玻璃板代替平面镜进行实验的目的是为了便于确定 ； （2）如图丙：①在竖立的玻璃板前点燃蜡烛A，拿未点燃的蜡烛B（与蜡烛A大小完全相同）竖立在玻璃板后面移动，按照眼睛 （选填“①”、“②”或“③”）的位置观察光屏，直至蜡烛B与蜡烛A的像完全重合，这说明像与物等大； ②移去蜡烛B，在其原来位置上放置一块不透明的光屏，按照眼睛 （选填“①”、“②”或“③”）的位置观察光屏，光屏上不能出现蜡烛的像，说明物体通过平面镜所成的像是 （选填“虚”或“实”）像； （3）如图丁所示，小明在实验中采用的是厚玻璃板，他观察到蜡烛A通过玻璃板成了两个清晰的像k1和k2，则像k1的像距为 （选填“v1或“v2”）。若在图丙中k1和k2两个像中间放置一块不透明的薄挡板，则小明在蜡烛A这一侧透过玻璃板能看到 ；（选填“只有k1、“只有k2”或“k1和k2”）； （4）如图戊所示，保持蜡烛A不动，将图乙中玻璃板绕竖直边CD垂直纸面逆时针（俯视）转动一个小角度至虚线处，如图戊所示，则蜡烛∧的像应是在图中的 （选填“A1”、“A2”或A3）位置； （5）小明又将一枚硬币放在竖直的玻璃板前，硬币的像在a处，将平面镜平移至如图己所示的位置时，硬币的成像情况是 （选填字母代号）。 A．硬币成像在a处 B．硬币成像在b处 C．硬币成像在c处 D．硬币无法通过平面镜成像 【答案】 像的位置 ① ② 虚 v2 k1和k2 A3 A 【难度】0.4 【知识点】探究平面镜成像特点实验中的装置及作用、探究平面镜成像特点的实验操作过程、探究平面镜成像特点实验的注意事项和常见错误 【详解】（1）[1]在实验中用茶色玻璃板代替平面镜，主要是利用玻璃透明的特点，既可以成像，也能看见玻璃板后面的物体，便于确定像的位置。 （2）[2]平面镜成的像是光的反射形成的，A蜡烛发出的光线经玻璃板反射，被人眼接收，才能看到像，故眼睛在①位置观察蜡烛B；接着缓慢移动蜡烛B，直到与蜡烛A的像重合，从而探究像与物的大小关系。 [3]虚像不能成在光屏上，在探究平面镜所成的是实像还是虚像时，小明移去后面的蜡烛B，在其所在位置放一光屏，然后在②位置直接观察光屏，不能在光屏上看到像，说明平面镜所成的像是虚像。 [4]平面镜成像的特点之一是：像与物体等大，与物距大小无关，所以如果把蜡烛A逐渐靠近玻璃板时，它的像的大小将不变。 （3）[5]如图丙所示，小明在实验中采用的是厚玻璃板，他观察到蜡烛A通过玻璃板成了两个清晰的像k1和k2，k1是P面所成的像，k2是Q面所的像，根据像与物到平面镜的距离相等可知，像k1到P面的距离与蜡烛A到P面的距离相等，则像k1的像距为v2。 [6]平面镜成的像为光的反射，若在图丙中k1和k2两个像中间放置一块不透明薄挡板，则小明在蜡烛A这一侧通过玻璃板能看到k1和k2。 （4）[7]像与物关于平面镜对称，保持蜡烛A不动，将图乙中玻璃板绕竖直边CD垂直纸面逆时针转动一个小角度，则蜡烛A的像应是在图中的A3位置。 （5）[8]平面镜所成的像与物关于平面镜对称，硬币位置不变，将平面镜平移，平面镜仍在原来像与成像物体对称轴上，像的位置不变，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 10．（2022·辽宁本溪·一模）利用网上购买的台式放大镜（焦距为和的镜片各一个）、“F”形光源和一块半透明的玻璃板，探究凸透镜成像规律。 （1）将点亮的“F”形光源、凸透镜、玻璃板依次安装到支架上，调节它们的位置，如图所示（图中虚线为透镜主光轴），在玻璃板上出现了一个清晰的像，该像位于玻璃板的 （填“A”或“B”）侧，为使像能成在玻璃板 ，便于观察，应适当调节“F”形光源的位置； （2）保持“F”形光源不动，将透镜移到刻度处， （填“向上”、“向下”或“不用”）调节玻璃板，可在玻璃板上得到清晰倒立、 的实像，生活中的 （填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）就是根据这个原理制成的； （3）在（2）的基础上，换用焦距为的镜片，保持各元件位置不动，为了在玻璃板上再次得到清晰的像，应在光源和透镜之间加一个合适的 眼镜。 【答案】 A 中央 不用 缩小 照相机 远视（老花） 【难度】0.4 【知识点】探究凸透镜成像规律的实验结论 【详解】（1）[1]因为凸透镜成实像时是倒立的实像，原因是通过光心的光线传播方向不变，故当物体摆在右侧时，像应该出现在左侧，故选A侧。 [2]实验时，要使像成在玻璃板的中央便于观察。 （2）[3][4][5]保持光源不动，透镜移到30cm刻度处，物距从15cm变为30cm，此时像距变成15cm，根据光路是可逆的，可知此时不用调节玻璃板既能得到倒立、缩小的实像，因为物距大于像距，照相机就是根据这个原理制成的。 （3）[6]换用焦距为15cm的镜片，此时物距等于焦距，光源通过透镜的光线将变成平行光，此时应该在光源和透镜之间加上一个合适的远视眼镜，使通过凸透镜的光线能会聚到玻璃板上。 11．（2024·辽宁沈阳·三模）用如图甲所示的装置“探究凸透镜成像特点”，其中凸透镜的焦距为15cm，实验时在坐标纸上记录了蜡烛与光屏上像的位置和大小，如图乙所示（带箭头的线段表示物或像，、分别表示蜡烛在A、B时像的位置）。 （1）从图乙可以看出，蜡烛在A、B位置时光屏上得到的都是 （填像的性质）。 （2）当把蜡烛放在C位置时，在光具座上无论怎样移动光屏都不能得到清晰的像。为了让蜡烛在C位置的像能成在光具座上的光屏上，他采用了两种做法。 做法一：保持蜡烛和透镜位置不变更换凸透镜，在光具座上移动光屏，光屏上又出现了清晰的像；由此推断更换的凸透镜比原有的凸透镜的聚光能力 （填“强”或“弱”）。 做法二：保持蜡烛和透镜位置不变，在蜡烛和透镜之间再放置一个凸透镜，在光具座上移动光屏，光屏上又出现了清晰的像。由此实验联系实际可推知，远视眼的晶状体焦距较 （选填“大”或“小”），将近处物体的像成在视网膜 （填“前”“后”）方。 （3）在实验中将蜡烛从略大于一倍焦距处逐渐远离凸透镜，物距u随时间t的变化图像如图丙所示，则像距v与t的大致变化关系为丁图中的 。 【答案】 倒立放大的实像 强 大 后 C 【难度】0.4 【知识点】探究凸透镜成像规律的实验注意事项和错误分析、探究凸透镜成像规律的实验结论、近视眼和远视眼的矫正方法及光路图 【详解】（1）[1]从图乙中可以看出，蜡烛在A、B位置时，此时物距与像距关系：2f>u>f，则此时成倒立放大的实像。 （2）[2]保持蜡烛和透镜的位置不变，更换凸透镜，在光具座上移动光屏，光屏上又出现了清晰的像，由此推断更换的凸透镜会聚光的能力较强，使成像变近。 [3][4]产生远视眼的原因是，品状体太薄，折光能力太弱，焦距变大，近处的物体的像成在视网膜之后，因此远视眼看不清近处的物体，可以用凸透镜的镜片进行矫正。 （3）[5]当物距大于焦距时凸透镜成的是实像；将蜡烛从略大于一倍焦距处逐新远离凸透镜，物距变大，像距则变小，成实像时，物距大于一倍焦距，故图像为C图。 12．（2024·黑龙江绥化·模拟预测）实验室常用蜡烛完成如图所示的光学实验： （1）如图甲为小孔成像实验，此次成像的性质是 像； （2）图乙为探究平面镜成像特点的实验装置，图中未画出蜡烛B，在实验过程中为了便于比较像与物的大小关系且使像更清晰，对于蜡烛B的两点要求是： ； （3）图丙是探究凸透镜成像规律的实验装置。 ①该凸透镜的焦距是 cm； ②图丙中此时光屏上呈现了清晰的烛焰的像，保持凸透镜的位置不变，若将蜡烛向左移动，此时应将光屏向 移动才能再次得到清晰像； （4）以上三个实验过程中，移动蜡烛时，烛焰的像的大小始终不会变化的是 （选填“甲”、“乙”或“丙”）图实验（假设移动时烛焰大小都不变）。 【答案】 放大倒立的实 与A完全相同且未点燃 10.0 左 乙 【难度】0.4 【知识点】探究平面镜成像特点实验中的装置及作用、探究凸透镜成像规律的实验装置和操作步骤、小孔成像、探究平面镜成像特点的实验操作过程、探究凸透镜成像规律的实验结论 【详解】（1）[1]图甲是小孔成像，物距小于像距，所成的是倒立放大的实像。 （2）[2]实验中，蜡烛B与蜡烛A的大小相同，不需要点燃，这样可使得点燃的蜡烛A在玻璃板中的像更加清晰，更容易确定像的位置，便于比较像与物的大小关系。 （3）[3]由图乙知 f=40.0cm-30.0cm=10.0cm [4]保持凸透镜的位置不变，将蜡烛向左移动，物距变大，像距变小，所以应将光屏靠近透镜，向左移动。 （4）[5]以上三个实验过程中，移动蜡烛时，烛焰的像的大小始终不会变化的是乙图实验（假设移动时烛焰大小都不变），因为平面镜成的像与物等大，小孔成像与凸透镜成像与物距有关。 13．（2024·江苏苏州·一模）项目化学习小组从实验室找到几只透镜准备自制一只望远镜。 （1）如图甲所示，将某透镜放在点光源与光屏中间，此时屏上呈现一个比透镜尺寸大的圆形光斑，将光源向 （左/右）移动，若观察到 现象，则该透镜为凸透镜； （2）选出一对焦距合适的凸透镜作为物镜和目镜，按照如图乙所示方法组装成一只望远镜。小明用望远镜观察天空星星时发现镜中视野范围较小，很难找到目标，为此，他用两块相同的带开口的挡板制作了一个寻星装置，安装在望远镜套筒上后，借助挡板能快捷寻找目标（图丙所示），并将目标锁定在望远镜视野中，下列设计的各挡板中最适合的是 ； （3）小明用该望远镜看远处物体时，发现像与物相比较上下、左右都颠倒了，为使看到的像与物相比不失真，老师建议他将望远镜设计成物镜与目镜不共轴、中部为空腔的形状（图丁所示），再利用几片小平面镜，安装到中部空腔内以改变光路，可以满足要求。 小明按照图戊所示方法，将两块平面镜彼此平行安装在空腔中，你认为这样制作能够达到要求吗？如果能请说明理由；如果不能，请保留图上可取的设计，对无用的设计打“×”，并补上接下来的设计（只需补上一步即可） ，且至少需要 块平面镜。 【答案】 左 圆形光斑变小 D 不能 4 【难度】0.4 【知识点】望远镜的目镜和物镜的成像原理、凸透镜成实像时像距随物距的变化规律 【详解】（1）[1][2]凸透镜对光线具有会聚作用，此时屏上呈现一个比透镜尺寸大的圆形光斑，根据凸透镜成像规律，根据凸透镜成实像时，物远像近像变小的特点，应将将光源向左移动，若观察到圆形光斑变小现象，且光斑可以变得比透镜小，则该透镜为凸透镜。凹透镜形成的圆形光斑也会变小，但是不可能比透镜小。 （2）[3]A．用两块相同的带开口的挡板制作了一个寻星装置，安装在望远镜套筒上后，借助挡板能快捷寻找目标，利用了光沿直线传播的特点，增大视角，应该选择比较大的圆孔，可以扩大视野范围，故A不符合题意； B．由A选项可知，故B不符合题意； C．由A选项可知，故C不符合题意； D．由A选项可知，故D符合题意。 故选D。 （3）[4][5]小明按照图戊所示方法，将两块平面镜彼此平行安装在空腔中，不能保证图像不失真；应将平行平面镜改为两组垂直放置的平面镜，经两次反射得到清晰不失真图像。有的望远镜转光腔内是利用棱镜来实现的。 所以要达到要求，最少需要4块平面镜。 14．（23-24八年级上·山东日照·期末）在“探究凸透镜成像规律”的实验中： （1）如图甲，若将蜡烛向左移动少许，光屏上的像变模糊。若要再次在光屏上得到清晰的像，可采用下列方法： ①若移动光屏，则应将光屏向左移动； ②若不移动光屏，则可在蜡烛和凸透镜之间再放上一个焦距合适的远 （选填“近视镜”或“远视镜”）； （2）如图乙，线段AB为凸透镜成像的物距倒数和像距倒数的对应关系，则此凸透镜焦距为 ； （3）小明在实验过程中不断移动烛焰位置，观察到如图丁中①至⑥的六种烛焰清晰的像，请按蜡烛到凸透镜距离由远到近所得到的6个像进行排序，正确顺序为 ； （4）他还想利用发光字母来探究凸透镜成像时上下、左右的位置关系，图戊中的4个字母适合做光源的有 个； （5）若固定蜡烛与光屏间的距离为L0不变，只移动凸透镜。设蜡烛与凸透镜第一次成清晰像所在位置A间的距离为L，如图所示，则该透镜焦距f L（选填“＞”、“＜”或“＝”），凸透镜移动过程中，设第二次成清晰像的位置为B，则前后两次成清晰的像所在位置A、B之间的距离 （用L0、L表示）； 【答案】 近视镜 0.1m ②①③⑤⑥④ 1 ＜ 【难度】0.15 【知识点】探究凸透镜成像规律的实验装置和操作步骤 【详解】（1）[1]当蜡烛向左移动时，物距变大了，此时像距要减小，因此像的位置变化到光屏的左侧，要想继续在光屏上得到清晰的像，应该将蜡烛发出的光线发散，使它们通过凸透镜后会聚在光屏上，因此需要在蜡烛与凸透镜中间放置一个能够发散光线的透镜——凹透镜，即近视镜。 （2）[2]当物距倒数为时，即物距为 此时像距的倒数也为，即此时像距为0.2m。即此时成像时像距与物距相等，此时成的倒立的等大的实像，像距与物距均等于二倍焦距，则凸透镜的焦距为 （3）[3]蜡烛距凸透镜在二倍焦距以外时，成倒立缩小的实像；蜡烛距凸透镜在一倍焦距与二倍焦距之间时，成倒立放大的实像；且成实验过程中，物距越大，像就越小。蜡烛距凸透镜小于一倍焦距时，成正立的放大的虚像；成虚像时，蜡烛离凸透镜越远，像就越大。故蜡烛自远向近靠近凸透镜时，成的像依次为：②①③⑤⑥④。 （4）[4]物体通过凸透镜成实像时，上下左右都是颠倒的，所以，为了更好地探究凸透镜成像，选择的字母，上下左右颠倒后，应该与原来有明显的区别，故F这个发光字母适合做光源。 （5）[5]此时，物距小于像距，即物距小于二倍焦距大于一倍焦距时成放大的实像，即。 [6]因为凸透镜成像中，光发生了折射，在光的折射现象中，光路是可逆的。如果物体和光屏的位置不动，移动凸透镜，两次成像，则第一次成像时的像距与物距分别等于第二次成像时的物距与像距。第一次成像时，凸透镜距蜡烛为L。则第二次成像时，凸透镜距光屏为L，则两次透镜相距 15．（2022·陕西西安·二模）在“探究凸透镜成像的规律”的实验中，如图1所示，小明用高为4cm的发光体（由发光二极管组成）作为物体，把凸透镜固定在光具座50cm刻度线处不动。下表是小明记录的凸透镜成实像时的部分实验数据（数据记录时取整数）：    实验次数 物距/cm 像距/cm 像高/cm 1 30 15 2 2 20 4 3 15 8 （1）分析表中数据可知，实验中所用凸透镜的焦距为 cm； （2）在第3次实验时，将光屏移到光具座 cm刻度线处，光屏上会出现清晰的像。此时，如果小明不小心用手指尖触碰到了凸透镜，光屏上 （选填“会”或“不会”）出现手指尖的像； （3）根据实验数据推测，当把物体放在光具座“0”刻度线处时，物体通过凸透镜所成实像的高度 （选填“大于”、“小于”或“等于”）2cm； （4）当光屏上出现清晰实像时，将一镜片放在发光体和透镜之间后，光屏上的像变模糊了，将光屏向左移动，光屏上再次出现清晰的像，则所加镜片可以矫正 （选填“近视”或“远视”）的视力缺陷； （5）将透镜及物体、光屏置于光具座上（如图甲），做成像实验，记录每次成实像的物距u，像距v，物像间距L（u+v），绘出图线乙（以f为长度单位），由图乙可知，要想成实像，发光体与光屏的间距应满足L≥4f、物理学中，有一个凸透镜成实像的“新概念”：放大率n==，结合甲、乙两图，可知①当物距u=1.5f时，n= ，②当n>1时，像与物的距离随物距的减小而 。 【答案】 10.0 80.0 不会 小于 远视 2 增大 【难度】0.15 【知识点】凸透镜成实像时像距随物距的变化规律 【详解】（1）[1]在第2次成等大的实像，当物距u=2f，成倒立、等大的实像，即此时 u=2f=20.0cm f=10.0cm （2）[2]在第3次实验时，根据光路的可逆性，此时像距等于30.0cm，由图可知，将光屏移到光具座80.0cm刻度线处，光屏上会出现清晰的像。 [3]小明不小心用手指尖触碰到了凸透镜，指尖到光心的距离小于焦距，不能成实像，所以光屏上不会出现手指的像。 （3）[4]由第1次实验数据可知，物距为30cm时，像高2cm，当把物体放在光具座“0”刻度线处时，物距u=50cm，根据凸透镜成实像时，物远像近像变小，可知物体通过凸透镜所成实像的高度小于2cm。 （4）[5]将一镜片放在烛焰和透镜之间后，光屏上的像变模糊了，将光屏向左移动，光屏上再次出现清晰的像，可看出该透镜对光线有会聚作用，故为凸透镜，可用于矫正远视眼视力缺陷。 （5）[6]根据凸透镜的成实像时满足u>f，由图丁可知，随着物距u的增大，物像间距L先减小后增大，当物距u=2f时，物像间距L最小为4f，因此，要想成实像，蜡烛与光屏的间距应满足L≥4f。由图丁可知，当物距u=3f时，物像间距L=4.5f，根据L=u+v可得 v=L﹣u=4.5f﹣1.5f=3f 则放大率为 [7]当n>1时，即此时像距大于物距，即物体放在距凸透镜1倍焦距与2倍焦距之间时，成放大的实像，像在2倍焦距以外。读图乙可知，物距减小，像与物的距离随物距的减小而增大。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 $$