2025年中考物理第二轮实验题专训：透镜及其应用的探究题

2025年中考物理第二轮实验题专训：透镜及其应用的探究题 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 第一板块：夯实基础 一、实验题 1．小明用光具座、蜡烛、夹子和透明胶膜组成的水透镜、光屏等器材模拟眼睛看到物体的过程。（将两个夹子同时向中心移动相同距离使得水透镜焦距变小、将两个夹子同时向远离中心的方向移动相同距离使得水透镜焦距变大） （1）向透明胶膜中注入一定量的水，调整烛焰、水透镜、光屏三者的中心在同一高度处，调节三者的位置如图所示，此时光屏上呈现清晰的像（像未画出），则所成的像是倒立、 的实像，用来模拟正常的眼球成像； （2）接下来将两个夹子同时向中心移动相同距离，观察到光屏上的像变模糊，此过程模拟的是 （选填“远视”或“近视”）眼的成因； ①此时，在不改变蜡烛和水透镜位置的情况下，我们可以将光屏适当向 （选填“左”或“右”）移动，光屏上可重新得到清晰的像； ②在实际生活中，患有上述视力疾病的人群为了能看清物体，通常会配戴眼镜进行调节，这种做法相当于在水透镜前面增加一个合适的 （选填“凸”或“凹”）透镜。 2．小明在探究“凸透镜成像的规律”实验中，操作如下： (1)实验前，小明调节 、凸透镜、光屏的中心在同一高度。 (2)将蜡烛放在如甲图所示的位置，在光屏上看到一个清晰的、等大的实像，小明计算出这个凸透镜的焦距是 cm。 (3)把蜡烛移到 25cm 刻度线处，向 （选填“靠近”或“远离”）凸透镜的方向移动光屏，可以得到倒立的、 的实像（选填  “放大”或“缩小”），这一成像规律应用在 （选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）上。 (4)乙图中，能够观察到烛焰所成的虚像的是 （选填“A”或“B”）。 3．用一个焦距为10cm的凸透镜做“探究凸透镜成像规律”实验，装置如图所示。 （1）烛焰和光屏的中心应位于凸透镜的 上； （2）在图示位置将蜡烛向右移到20cm刻度线处，此时将图中的光屏向 移动，调节后可在光屏上得一个倒立， 清晰的实像； （3）在图示情景下，要使光屏出现倒立清晰的实像，可在凸透镜左边适当位置放置一个矫正 （选填“近”或“远”）视眼的合适镜片。 4．近视程度不同的同学需要佩戴焦距不同的眼镜。为了探究近视眼的矫正过程，组装如图甲所示的实验装置，其中“F”字样的光源代替可视物体，光屏模拟视网膜。选用如图乙所示的2号凸透镜模拟晶状体，打开“F”光源，调节各个元件的位置，直到光屏上呈现倒立缩小的清晰像，正常眼睛的视物模型便组装完成。 请回答下列问题： （1）模拟近视眼视物情况，选择图乙中的 （填序号）号透镜替代2号透镜安装在光具座上后，光屏上的像变模糊； （2）用如图丙所示的水透镜模拟近视眼矫正视力。应将水透镜置于光具座上的 （选填：A、B、C）点，缓慢调节水透镜中的水量，当水透镜形成焦距合适的 透镜时，光屏上呈现清晰的像，近视眼的成像情况得到改善； （3）更换焦距更小的凸透镜模拟近视程度更严重的眼睛晶状体，为了改善视网膜上的成像情况，实验时需要用注射器 （选填：A．抽取、B．注入）适量水； （4）一近视同学的眼镜为度，则该透镜的焦距为 cm。 5．同学们用如图甲的装置探究影响凸透镜成像虚实的因素，进行如下实验。 （1）为更好地观察实验现象，应选择在 （选填“较暗”或“较亮”）的环境下进行实验。 （2）用手电筒的光水平照射凸透镜，通过确定光的会聚点来测量凸透镜的焦距，在相同实验条件下，小丁和小刚测量相同透镜的焦距，小刚的测量结果总比小丁的测量结果小，经对比发现两人使用的手电筒略有不同（如图乙），则使用手电筒 的测量结果准确度较高，小刚使用的应该是手电筒 。 （3） 正确测出焦距f后，点燃蜡烛继续实验。发现当物距u＜f时，光屏上不能出现烛焰的像，但直接用眼睛透过透镜能观察到烛焰的像，说明该像是 （选填“实”或“虚”）像；当u=f时， （选填“能”或“不能”）观察到烛焰的像；当u>f时，光屏上能出现烛焰的像，说明该像是 （选填“实”或“虚”）像。同学们分析得出结论：像的虚实由u和f的大小关系决定。 第二板块：能力提升 6．如图是八年级小燕同学在进行“视力矫正”的探究活动．图（甲）中她将自己佩戴的400度的近视眼镜放在蜡烛与凸透镜之间，在光屏上得到了一个缩小倒立的烛焰的清晰实像． （1）在图（乙）所示的四幅图中，正确表示近视眼成像情况的是 图，其中矫正做法正确的是 图；         （2）若在图（甲）实验中“取下”近视眼镜，为使光屏上的像清晰，在保持烛焰和透镜位置不变的条件下，应将光屏 ；                         A．  保持在原来的位置                    B．  无论怎样移动光屏都不能使像清晰                    C．  远离透镜                    D．  靠近透镜 （3）小明同学所佩戴的眼镜的焦距是 ． 7．如图所示，在“探究凸透镜成像规律”的实验中，凸透镜位置保持不变，凸透镜的焦距为10cm． （1）实验中随着蜡烛的燃烧，光屏上依然得到烛焰清晰的像，但光屏上像的位置却偏高，为了使像仍成在光屏的中央，则应向 （填“上”或“下”）调节凸透镜． （2）调整后，图中光屏上烛焰的像是倒立 的实像，此规律的应用是 （举一例）． （3）此时，若有一只苍蝇落到凸透镜上，则屏上 成完整的蜡烛的像（填“能”或“不能”）． （4）要使光屏上的像变成与物大小相等，则应向左调节蜡烛到30cm处，光屏应向 调（填“左”、“右”）到 cm处，在此过程中发现蜡烛和光屏之间距离变 （填“大”、“小”或“不变”）． （5）透镜位置不变，将蜡烛移到标尺45cm处，此时小强应站在 一侧（填“蜡烛”或“光屏”），观察蜡烛的像． 8．在探究“凸透镜成像特点”实验中，将烛焰、凸透镜、光屏置于光具座上。 (1)实验前应将烛焰、凸透镜、光屏的中心大致调整到同一高度的目的是 ； (2)把蜡烛向左移动一小段距离，发现光屏上烛焰的像变模糊了； ①小明为了使光屏上再次得到清晰的像，应调整光屏向 移动（选填“左”或“右”）； ②小芳不移动光屏，将一个眼镜片放在凸透镜和烛焰之间，发现光屏上的像也变清晰了，则该眼镜片是 （选填“近视”或“远视”）眼镜的镜片； (3)将点燃的蜡烛和光屏分别放在如图所示的位置，此时光屏上呈现了烛焰清晰的像，则能看到的是倒立的 （选填“放大”或“缩小”）的实像， （选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）就是根据这一原理工作的；如果此时将蜡烛和光屏对调，光屏上 （选填“能”或“不能”）呈现烛焰清晰的像； (4)重新使蜡烛、凸透镜、光屏三者的位置如图所示，然后把凸透镜换成平面镜，观察平面镜也能看到一个正立、 （选填“放大”、“等大”或“缩小”）的蜡烛的像，这个像位于标尺 cm刻度处正上方，把光屏移到这个像所在的位置，光屏上 （选填“有”或“没有”）这个像。 9．阳阳和他同组同学一起探究凸透镜的成像规律。 （1）如图，在光具座上按图示位置放置，应先调整凸透镜、烛焰和光屏的中心在 ，然后移动蜡烛和光屏的位置，此时在光屏中心呈现了清晰的烛焰的像（如图，光屏上像没有画出），则此凸透镜的焦距为 cm； （2）阳阳用一张不透明纸把透镜上半部分遮挡住，看到的像会如何变化？ （选填“像部分消失”、“像完整亮度不变”或“像完整亮度变暗”）； （3）将蜡烛放在44cm刻度处，接下来的操作应该： 。 10．在“探究凸透镜成像的规律”实验中，实验装置如图所示。 （1）为了能使像清晰地成在光屏的中心位置，要调整蜡烛、凸透镜和光屏的高度，使烛焰、凸透镜和光屏的中心大致在 。实验过程中，随着蜡烛的燃烧，光屏上的像已经不在光屏中心，为了使像重新回到光屏中心，应向 （选填“上”或“下”）移动光屏； （2）图示位置光屏上得到了一个清晰的像，在不改变蜡烛和光屏位置的前提下，把凸透镜向 （选填“左”或“右”）移动，光屏上会再次出现一个清晰的烛焰的像。新出现的像是 立 的实像，此成像规律常应用在 （选填“照相机”或“投影仪”）上。 第三板块：智力挑战 11．某同学探究“凸透镜成像规律”的实验装置如图所示，其中焦距为15cm的凸透镜固定在光具座上50cm刻度线处，光屏和点燃的蜡烛分别位于凸透镜的两侧。 （1）实验前应先将烛焰中心、透镜光心和光屏中心调到 ； （2）他将蜡烛移至光具座上10cm刻度线处，移动光屏，直到烛焰在光屏上成 （选填“倒立缩小”，“倒立放大”或者“正立放大”）清晰的像，该成像特点与 （选填“照相机”“幻灯机”或“放大镜”）相同； （3）他将蜡烛移至光具座上30cm刻度线处，要在光屏上呈现清晰的像，接下来的操作是 。 12．老师给小明一个凸透镜、一把刻度尺、一张白纸，让他测出这个凸透镜的焦距．请你帮助他完成．可画图辅助说明． 13．小明同学学习了透镜、眼睛和眼镜的知识之后，利用如图甲的水透镜模拟了眼睛看物体的过程，并探究了如何注重用眼卫生。 （1）正常人眼看远近不同物体时能实现自动变焦使物体在视网膜上成一个倒立的 的实像，与该成像特点相同的光学仪器是 （选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”） 。 （2）小明移动蜡烛、水透镜和光屏至图甲所示位置时，恰能在光屏上看到清晰的像。保持水透镜和光屏不动，将蜡烛向左移动一段距离；发现光屏上的像变模糊，此时，若要在光屏上再次得到清晰的像，须向水透镜内 （“注入”或“抽出”）适量的水使水透镜的折光能力变弱。通过该实验同学们以后在用眼学习一段时间后，一定要让眼睛得到一定的休息，可以通过眺望远处使眼睛得到放松。 14．如图甲所示，是天宫课堂中航天员王亚平讲授“水球光学实验”时的场景，受此影响“飞天”兴趣小组利用如图乙所示的实验装置展开了“凸透镜成像规律”的探究实验。 （1）图甲中水球相当于一个 ，它对光具有 作用； （2）王亚平所成的像是倒立、缩小的 像，生活中 （选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）就是利用这一原理工作的； （3）图乙中凸透镜的焦距为15cm，当蜡烛从10cm处移动至30cm处时，为了再次得到清晰的像，光屏应 （选填“远离”或“靠近”）凸透镜，且所成的像是倒立、 的实像； （4）如果将蜡烛换成如图丙所示的“F”字光源，其优点是： （只写一条即可）。 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 《2025年中考物理第二轮实验题专训：透镜及其应用的探究题》参考答案 1． 缩小 近视 左 凹 【详解】（1）[1]由图可知，物距大于像距，此时光屏上成倒立、缩小的实像，可用来模拟正常的眼球成像。 （2）[2]近视眼眼球的焦距变小，远视眼眼球的焦距变大。由题意可知，将两个夹子同时向中心移动相同距离，水透镜焦距变小，此过程模拟的是近视眼的成因。 ①[3]近视眼，像成在视网膜前方，所以此时，在不改变蜡烛和水透镜位置的情况下，可以将光屏适当向左移动，光屏上可重新得到清晰的像。 ②[4]凹透镜具有发散作用，可以用于矫正近视眼，所以配戴眼镜进行调节，这种做法相当于在水透镜前面增加一个合适的凹透镜。 2． 烛焰 10 远离 放大 投影仪 A 【详解】(1)[1]为了使像成在光屏的中央，应调整烛焰中心、凸透镜中心、光屏的中心在同一高度。 (2)[2]由图可知，物距等于像距等于20.0cm ，在光屏上看到一个清晰的、等大的实像，由凸透镜成像特点知，此时 u= v=20.0cm =2f 可得 f=10.0cm (3)[3][4][5]将蜡烛移到光具座上25cm刻线处，此时2f＞u＞f，物距变小，由物近像远像变大知，像距变大，应向远离凸透镜的方向移动光屏，可以得到倒立的、放大的实像，这一成像规律可应用于投影仪或幻灯机。 (4)[6]物体通过凸透镜成虚像时，像与物在透镜同侧，故能够观察到烛焰所成的虚像的是A。 3． 主光轴 左 缩小 近 【详解】（1）[1]为了使像成在光屏中央，应调整烛焰、光屏、凸透镜三者的中心在位于凸透镜的主光轴上。 （2）[2]物近像远像变大，故当蜡烛向右移到20cm刻度线处，此时将图中的光屏移至60-70cm之间，即向左移动。 [3]蜡烛向右移到20cm刻度线处，此时物距大于二倍焦距，成倒立、缩小的实像。 （3）[4]由图可知，此时物距大于二倍焦距，所成的像在焦距与二倍焦距之间，由图知光屏在二倍焦距上，要使光屏出现倒立清晰的实像，应该让所成的像变远，说明该镜片要能使光线发散，所以该镜片为凹透镜，可以用来矫正近视眼。 4． 3 B 凹 A 25 【详解】（1）[1]近视眼是晶状体凸度过大或眼球前后径过长，外界物体的像成在视网膜前方引起的，因此应选取凸度更大的3号透镜模拟近视眼的晶状体。 （2）[2]图甲光具座上的凸透镜代表晶状体，光屏代表视网膜，眼镜应该放在眼睛和物体之间，因此模拟近视眼镜的水透镜应放置在模拟晶状体的凸透镜前的B点，靠近凸透镜处。 [3]由于近视眼对光的折射能力过强，需要配戴对光的发散作用的凹透镜矫正，因此应将水透镜调节成焦距合适的凹透镜。 （3）[4]凸透镜的焦距越小，对光的会聚能力越强，需要用对光发散能力更强、焦距更小的凹透镜矫正，由图丙提供的信息可知，此时需要用注射器抽取适量的水，故A符合题意，B不符合题意。 故选A。 （4）[5]乙同学所戴眼镜镜片的度数是度，则透镜焦度是，焦距为 5． 较暗 A A 虚 不能 实 【详解】（1）[1]蜡烛点燃时比较亮，在较暗的环境中，烛焰和环境的对比度比较大，烛焰的像会更清晰。 （2）[2][3]测量凸透镜的焦距，需要用平行于主光轴的光经凸透镜折射后会聚成的最小、最亮的点才是凸透镜的焦点，焦点到光心的距离是焦距，所以手电筒A出来的光线是平行光，测量结果比较准确；手电筒B出来的光线是发散光线，测量的焦点比平行光测量的焦点距离凸透镜远一些，用它测量的焦距较大，小刚使用的应该是手电筒A。 （3）[4]当物距u＜f时，光屏上不能出现烛焰的像，该像是正立放大的虚像。 [5]当u=f时，经过凸透镜折射光线是平行光，不能得到蜡烛的像。 [6]实像可以成在光屏上，当u>f时，光屏上能出现烛焰的像，说明该像是实像。 6． A D D 0.25m 【详解】（1）近视眼能看清近处的物体，不能看清远处的物体，是因为近视眼的晶状体太厚，会聚能力过强，像成在视网膜的前方，故A图表示的是近视眼成像情况；要戴一个对光线有发散作用的凹透镜来矫正，故矫正做法正确的是C图； （2）近视眼镜是一个凹透镜，凹透镜对光线有发散作用，使原来会聚成像的光线推迟会聚，当取下凹透镜时，像会靠近透镜，要使光屏上再次得到清晰的像，所以在保持烛焰和透镜位置不变的条件下，应该将光屏要靠近凸透镜； （3）眼镜的度数等于焦距的倒数乘100，所以小明同学所佩戴的眼镜的焦距是：f=100/400m=0.25m 点睛：本题考查了近视眼的成因及矫正，同时考查了眼睛的度数与透镜焦距之间的关系在实际生活中的应用，解题的关键是了解透镜的光学性质． 7． 下 放大 投影仪 能 右 70 变小 光屏 【详解】试题分析：凸透镜成的实像是上下左右都颠倒的，蜡烛越短，它成的实像越靠上，应向下调节凸透镜，使烛焰、透镜、光屏三者的中心大致在同一高度；（2）此时u＜v，成倒立、放大、实像；这是幻灯机、投影仪的原理；（3）凸透镜成的实像是所有折射光线的交点，苍蝇只是使一小部分光不能透过凸透镜到达光屏，绝大部分折射光线仍能射到光屏上，所以像依然是完整的；（4）当u=2f时v=2f，成倒立、等大、实像，所以应将光屏向左移至70cm处；此时物像距离最小；（5）此时u=5cm＜f，成正立、放大、虚像，不能用光屏承接，需把光屏取走，从光屏一侧观察． 考点：凸透镜成像实验 8． 使像成在光屏的中央区域 左 近视 缩小 照相机 能 等大 80.0 没有 【详解】(1)[1]实验前，应将烛焰、凸透镜、光屏的中心大致调整在同一高度，这样才能让烛焰所成的像成在光屏中心。 (2)①[2]将蜡烛向左移动时，物距会变大，其通过凸透镜所成的像的像距会变小，应将光屏向左调整。 ②[3]只移动蜡烛，不移动光屏，而将一眼镜片放在凸透镜与烛焰间，光屏上的像也变清晰了，说明这块镜片对光线有发散作用，让烛焰发出来的光线先发散一下，所成的像的位置会变远，刚好成在光屏上。所以该眼镜片是凹透镜，即近视眼镜的镜片。 (3)[4][5]由图示知，此时的物距大于像距，所成的是倒立、缩小的实像，照相机是利用这一原理工作。 [6]此时将蜡烛和光屏对调，根据光路可逆现象知，光屏上能呈现烛焰清晰的像。 (4)[7][8]在如图所示的位置中，把凸透镜换成平面镜，蜡烛通过平面镜能成一个正立、等大的像。此时蜡烛与平面镜的距离即物距为30.0cm，那么像距也是30.0cm，即像位于标尺的80.0cm刻度线处。 [9]把光屏移到像所在的位置，光屏上没有这个像，因为平面镜所成的像是虚像。 9． 同一高度 10.0 像完整亮度变暗 取下光屏，从凸透镜的右侧通过凸透镜观察像 【详解】（1）[1][2]点燃蜡烛后，调节烛焰中心、凸透镜中心和光屏中心大致在同一高度上，其目的是使像成在光屏中央；移动蜡烛和光屏的位置，此时在光屏中心恰能呈现清晰的烛焰的像，物距等于像距，物距等于2倍焦距即20.0cm，则此凸透镜的焦距为10.0cm。 （2）[3]当用纸挡住透镜的某一部分时，由于通过凸透镜会聚的光线数量减少，所以像会比原来变暗，但仍成完整的像。 （3）[4]把蜡烛放在44cm刻度线处，物距小于焦距，成正立、放大的虚像，虚像与蜡烛在凸透镜的同一侧，接下来应该取下光屏，从凸透镜的右侧通过凸透镜观察像。 10． 同一高度 上 左 倒 放大 投影仪 【详解】（1）[1]在做凸透镜成像实验时，让烛焰、凸透镜和光屏的中心大致在同一高度，就可以让像成在光屏的中心位置，便于观察。 [2]由于在光屏上所成的像是倒立的，所以当蜡烛缩短时，像将会向光屏的上部移动，可以向上移动光屏，使像重新回来光屏的中心上。 （2）[3][4][5][6]根据光在折射过程中光路是可逆的可知，如果把物和像的位置交换，结果也会成清晰的像，所以应把凸透镜向左移动，此时所成像的大小与原来的相反，移动前物距大于像距，成像为倒立缩小的实像，移动后物距小于像距，所成像为倒立放大的实像，此时的应用为投影仪。 11． 同一高度 倒立缩小 照相机 向右调节光屏，直到光屏上得到清晰的实像 【详解】（1）[1]调节蜡烛、凸透镜、光屏的高度，使它们的中心大致在同一高度处，这样烛焰的像才能成在光屏的中央。 （2）[2]由题意知 f＝15cm 当将蜡烛移至光具座上10cm刻度线处时，物距等于40cm，大于2倍焦距，成倒立缩小的实像。 [3] 照相机所成的像为倒立缩小的实像，所以该成像特点与照相机成像特点相同。 （3）[4]当物体在光具座上30cm刻度线处时，物距等于20cm，处于1倍和2倍焦距之间，成倒立放大的实像，根据物近像远的规律可知，要想在光屏上得到清晰的像，接下来向右调节光屏，直到光屏上得到清晰的实像。 12． 【详解】将凸透镜对准太阳光，使太阳光在白纸上成一个最小最明亮的光斑，用刻度尺测出此时凸透镜到白纸的距离，可得凸透镜的焦距．如图： 13． 缩小 照相机 抽出 【详解】（1）[1][2]人眼看物体时，晶状体相当于凸透镜，物距大于二倍焦距，在视网膜上成一个倒立、缩小的实像，照相机的成像原理与此相同。 （2）[3]由图甲可知，此时物距大于像距，成倒立、缩小的实像，将蜡烛再向左移动一段距离时，此时物距变大，若使像成在光屏上，光屏应向左移动，而题意中光屏不动，则光屏上的像变模糊，即成像点落在光屏左方。若要在光屏上得到清晰的像，需使水透镜的会聚能力减弱，使成像点落在光屏上，须向水透镜内抽水，使水透镜变薄一些，会聚能力减弱。 14． 凸透镜 会聚 实 照相机 远离 放大 光源稳定 【详解】（1）[1][2]图甲中水球边缘薄，中间厚，相当于一个凸透镜，它对光具有会聚作用。 （2）[3][4]由图可知，王亚平所成的像是倒立、缩小的实像，此时物距大于二倍焦距，应用是照相机。 （3）[5][6]图乙中凸透镜的焦距为15cm，当蜡烛从10cm处移动至30cm处时，物距变小，根据凸透镜成像规律可知，像距变大，所以，为了再次得到清晰的像，光屏应远离凸透镜，此时物距为 物距在一倍焦距和二倍焦距之间，成倒立、放大的实像。 （4）[7]将蜡烛换成如图丙所示的“F”字光源，其优点是光源稳定。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$