内容正文:
专题06(押16-18题)光学实验
押题探究
今年广东省卷中考对基础题目简化,实验题强化,情景化命题,考查学生对物理知识点的灵活应用。在中考物理中,实验题是考生拉开差距的题型,本专题以广东省卷历年中考真题为母题题源,紧握中考高频考点,以广东各地模拟题为子题题源,知识点覆盖全面题型紧扣考纲。光学是近年中考实验题的高频高点,要求考生在生活实际中运用所学知识解决实际问题,考有所依,学有所用。将素质教育落到实处。
真题回顾
1.(2024·广东·中考真题)(1)测量地图上A、B两点间的距离,如图所示,读数为 cm。
(2)如图所示,在水平面上,用弹簧测力计水平拉动木块做匀速直线运动,此时木块受到的滑动摩擦力为 N。
(3)自制液体温度计利用了液体 的性质。为提高温度计的精确度,应选择内径更 的玻璃管。
(4)探究平面镜成像特点的实验,如图所示。
①点燃蜡烛A,眼睛应在图中 (选填“a”或“b”)处观察A在玻璃板后的像;移动与A外形相同的蜡烛B,发现B与A的像重合,说明平面镜所成像与物的大小 ;
②得到平面镜成像规律后,若换用面积较大的玻璃板进行实验,蜡烛A的像的大小 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
2.(2023·广东·中考真题)小明在学习了凸透镜成像的规律后,继续深入探究,选用题表中某一规格的凸透镜做实验,调整好器材后如题图甲所示,此时烛焰在光屏上成放大的像;
凸透镜编号
焦距/cm
直径/cm
①
5
3.5
②
5
4.5
③
10
4.5
④
15
4.5
(1)光屏上的像是实像还是虚像? ;
(2)一段时间后,小明发现烛焰的像如图乙所示,此时将蜡烛向 调节可以使烛焰的像移到光屏中央;
(3)小明选的凸透镜焦距为 cm;
(4)小明将蜡烛换成F字光源,调整了光源和光屏的位置,在光屏上仍可观察到清晰的像,如题图所示,则小明看到的像应是 (选填字母);
(5)小明认为凸透镜成像的规律还可能与凸透镜的直径有关;若要验证其猜想,则可在题表中选取编号为 两个凸透镜进行实验验证。
3.(2022·广东深圳·中考真题)探究平面镜成像实验:
(1)平面镜成像实验选择的是 (选择“平面镜”或“玻璃板”);
(2)来回移动蜡烛的位置是为了确定 的位置;
(3)将物像连线连接在纸上,继续分析和研究,得出平面镜成像特点 ;
(4)图中哪里存在错误: 。
4.(2021·广东·中考真题)小明发现,晚上坐公交车时在车窗玻璃里看到另一个“自己”,而白天却看不清。结合平面镜成像知识,他思考以下问题:
(1)在车窗玻璃里看到的另一个“自己”是光的 形成的像;
(2)如图甲所示,小车的前挡风玻璃是倾斜的。从光学角度分析,这样设计的目的是: (写出一条);此外,晚上开车时,来自后方车辆的强光入射到前挡风玻璃,被反射到 (选填“上方”或“下方”),以减少对司机视线的干扰;
(3)在探究平面镜成像特点的实验中,如图乙所示。
①组装器材时,要使玻璃板与水平桌面相互 ;
②实验需要记录像与物的大小关系,还需要记录物理量 和 ;
③实验中如果将蜡烛B也点燃,对实验的影响是 (写出一条)。
押题冲关
1.(2024·广东珠海·一模)同学们为了探究平面镜成像的特点,准备了平面镜、玻璃板、两支相同的蜡烛A和B、光具座、光屏等实验器材。
(1)为更好地观察实验现象,应在 (选填“较暗”或“较亮”)的环境下进行实验;
(2)如图所示,将一只点燃的蜡烛A放置在光具座的甲位置,选用 (选填“平面镜”或“玻璃板”)竖直放置在乙位置,未点燃的蜡烛B放置在乙位置右侧,移动蜡烛B到丙位置时,B与A的像完全重合;
(3)取下蜡烛B,并在丙位置处放一光屏,光屏上不能承接到蜡烛A的像,说明蜡烛A经平面镜所成的像是 (选填“实像”或“虚像”);
(4)接着同学们想利用上述装置探究凸透镜成像规律,将乙处器材换成一个凸透镜,再将蜡烛A移至35cm刻度线处,丙位置的光屏上恰好出现清晰的像,生活中的 (选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)就是利用这一原理工作的;
(5)在上一步实验的基础上,小明将一远视镜片放在凸透镜与蜡烛之间,要使光屏上还能呈清晰的像,应将光屏向 (选填“左”或“右”)移动;
(6)做完实验后,小明思考:用手机拍照时,手机的镜头相当于凸透镜。如图所示是时下流行的用自拍杆拍照的情景,与直接拿手机自拍相比,使用自拍杆增大了 (填“物距”或“像距”),从而增大取景范围,获得需要的拍摄效果。
2.(2024·广东·二模)小新利用图甲所示的装置进行“探究平面镜成像特点”实验,A和B是两支完全相同的蜡烛。
(1)实验时用薄玻璃板替代平面镜的目的是便于确定 的位置,玻璃板应与水平桌面 ;
(2)为了探究蜡烛A的像与蜡烛A是否大小相等,实验中把点燃的蜡烛A放在玻璃板前,然后把 (选填“点燃”或“未点燃”)的蜡烛B放在玻璃板后不断移动,观察它与蜡烛A的像能否完全重合;
(3)多次改变蜡烛A的位置,并移动蜡烛B确定像的位置,每次标记出蜡烛A和它像的位置(如图乙所示)。请根据小新完成的下列实验数据表格,将表格补充完整。
实验次数
____________
蜡烛A的像到玻璃板的距离/cm
蜡烛的像与蜡烛的大小关系
1
6.5
6.5
2
4
4
3
5
5
(4)若实验中没有刻度尺,为了找出蜡烛A的像和蜡烛A到玻璃板的距离的关系,可以进行操作是 (写出一种即可);
(5)将黑色的纸板放在玻璃板与蜡烛B之间,小新在蜡烛A侧 (选填“能”或“不能”)观察到蜡烛A的像;
(6)如图丙所示,小新把三个字母分别竖立在玻璃板面前,研究像与物的左右关系,选用字母 的效果最好。
3.(2025·广东深圳·二模)课外活动时,小荔透过玻璃球看到远处风景的“倒影”如图甲所示,他认为这和凸透镜成像的特点有关,因此想要通过实验探究“凸透镜成像规律”:
(1)小荔在安装实验器材时为使像呈现在光屏中央,他需要将凸透镜中心、烛焰中心、光屏中心调节至 ;
(2)当他调节蜡烛、凸透镜、光屏位置如图乙所示时,光屏上恰好得到清晰的像,则该凸透镜的焦距为 cm;
(3)小荔想要再现图甲中的成像特点,在保持凸透镜位置不变时,应将图乙中的蜡烛向 移动,然后调节光屏位置直至出现烛焰清晰的像;
(4)在实验的过程中蜡烛燃烧后高度下降,小荔在观察时不小心遮挡了凸透镜的上面一小部分,则他观察到的现象是__________。
A.向上移动的残缺的像 B.向上移动的完整的像
C.向下移动的残缺的像 D.向下移动的完整的像
4.(2024·广东中山·二模)小明在做“探究凸透镜成像规律”的实验时,所用的器材有:带刻度尺的光具座、凸透镜、光屏、蜡烛和火柴等。
(1)实验前,小明调节 、凸透镜、光屏的中心在同一高度;
(2)如图甲所示,将一束平行光正对凸透镜照射,当光屏上出现一个 的光斑时停止移动光屏,可测出凸透镜的焦距是 cm;
(3)小明在某次实验中,将蜡烛、凸透镜、光屏放在光具座上如图乙所示的位置,光屏上呈现清晰的像,此像是倒立、 (选填“放大”、“缩小”或“等大”)的实像;
(4)保持蜡烛位置不变,移动凸透镜至如图丙所示位置,无论怎样移动光屏都在光屏上看不到烛焰的像,则人眼在图中 (选填“A”或“B”)处能观察到烛焰的像;
(5)将图乙中的透镜换成焦距f=5cm的凸透镜,光屏上烛焰的像变模糊。若不移动蜡烛,在蜡烛和凸透镜之间放置一个度数适当的 (选填“近视”或“远视”)眼镜的镜片,光屏上也会重新出现烛焰清晰的像。
5.(2024·广东广州·一模)如图所示,M 点发出的光线 a 平行于凸透镜主光轴,经过凸透镜后与主光轴相交,光线b经过透镜的中心O。
(1)此时物体 MN 经过凸透镜所成的像相对于物是 (选填“正立”或“倒立”)、 (选填“放大”、“等大”或“缩小”)的;
(2)若将此凸透镜向右平移至40cm 刻度处,如图所示。分别画出此时光线 a、b 经过凸透镜的折射光线 。
6.(2024·广东广州·一模)如下图,小皓同学利用光具座、凸透镜、蜡烛和光屏做“探究凸透镜成像实验”,请你帮助小皓同学完成下面的几个问题:
(1)小皓想知道凸透镜的焦距,于是他把透镜放置于一束平行光前,移动光屏在光屏上出现一个最小最亮的光点如图B,则透镜的焦距为 (精确到分度值后一位小数);
(2)小皓同学摆放了如图A所示的装置,他固定好蜡烛和透镜的位置后,不管怎样移动光屏,蜡烛的像都无法呈现在光屏的中央,这是因为 ;
(3)修正了上述问题后,小皓同学使用了如图B的透镜,然后需要将光屏向 (选填“左”或者“右”)移动就会得到一个 , 的实像,生活中的 (选填“照相机”,“幻灯机”或者“放大镜”)与该成像原理相同;
(4)好奇的小皓在上面实验结束后,把透镜换成的凸透镜继续探究,他发现光屏上成像的位置变得模糊,这个现象与 (选填“近视眼”、“远视眼”或者“正常眼”)的成像原理相同,如需得到清晰的像,可以把光屏向 (选填“左”或者“右”)移动。
7.(2024·广东汕头·一模)我国西汉时期成书的《淮南万毕术》中有记载:“削冰令圆,举以向日,以艾承其影,则火生。”描述了把冰做成凸透镜的场景。
(1)“以艾承其影”的“影”是由光的 (选填“直线传播”、“反射”或“折射”)形成的;
(2)小明探究凸透镜成像的规律:
①让一束平行光正对着凸透镜入射,调整光屏至出现最小、最亮的光斑,如题图甲所示,则该凸透镜的焦距为 cm;
②当他把实验器材调整至如图乙所示的位置时,光屏上恰好出现清晰的倒立、 的实像,应用这一成像规律可制成 (选填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”);小明取下自己的近视眼镜放在凸透镜相邻左侧,光屏上的像模糊了,想要再次得到清晰的像,应把光屏向 (选填“左”或“右”)移动。
(3)实验结束后小明好奇,在测量透镜焦距的操作中,如果平行光不是正对着凸透镜、而是和主光轴成一定角度入射,会有什么现象?查阅资料后他掌握了一个新名词:焦平面——通过透镜焦点并与主光轴垂直的平面,从焦平面上一点发出的光线经过凸透镜后会变成平行光,如图丙所示;请根据该特点,完成图丁中的平行光经过凸透镜后的光路图。
8.(2024·广东湛江·二模)创新活动中,小明自制了一台简易照相机模型,如图甲所示。模型由两个纸筒M、N组成,M正好套在N的外面,并能进行抽拉。在纸筒M的一端贴上胶片,凸透镜(焦距为10cm)固定在纸筒N的一端。然后小明与同学们一起利用自制照相机模型研究照相机的成像原理,如图乙所示,将此模型和LED灯制成的发光体(物高)固定在光具座上进行实验,并将每次实验测得的物距u、像距v、成像情况等分别记录在表格中。
实验序号
物距u/cm
像距v/cm
像高h/cm
1
30.0
15.0
2.0
2
35.0
14.0
1.6
3
50.0
12.5
1.0
(1)制作LED灯的主要材料是 (选填“导体”“半导体”或“超导体”);
(2)由实验数据可知,当被拍摄的物体靠近照相机镜头时,成的像将 (选填“靠近”或“远离”)镜头,成的像的高度将 (选填“变大”“变小”或“不变”);
(3)小明将一副眼镜的镜片放在靠近简易照相机模型的镜头的前方,发现在保持镜头与物体间的距离不变时,要将MN两个纸筒之间的距离调大,才能在胶片上重新观察到清晰的像,则这个像与之前所成的像相比会 (选填“变大”“变小”或“不变”),该眼镜是用于矫正 (选填“近”或“远”)视眼的;
(4)小明用简易照相机模型在距发光体5cm处的位置观察,发现无论怎么移动纸筒,胶片上都无法成像。你认为存在的原因是 (写出一条即可)。
9.(2024·广东东莞·二模)如图1,在探究“凸透镜成像规律”的实验中。
(1)如图1所示,光屏上呈现清晰的倒立、 (选填“缩小”或“放大”)的像。若保持蜡烛和光屏位置不变,向右移动透镜,光屏上 (选填“能”或“不能”)再次呈现清晰的像;
(2)实验过程中由于蜡烛燃烧变短,烛焰在光屏上的像将向上移动,为了使烛焰的像再次成在光屏中央,应将凸透镜向 移动;(填“上”或“下”)
(3)如图2所示,当蜡烛在光具座A处时,光屏在B处得到了烛焰清晰的像,现将蜡烛由A处向左移动s到C处,为再次在光屏上成清晰的像,则他应将光屏向 移动(选填“左”或“右”),移动距离s' s(选填“<”“=”或“>”)。
10.(2024·广东·二模)小明同学在实验室做了以下三组光学实验:
(1)在进行如图甲所示的实验中,为了显示光路,可采取的操作是 ;
(2)如图乙,若小明让一束光沿着图中BO方向斜射向水面时,则光线会沿着 (选填“OA”或“OG”)方向进入空气;小明接着又完成了光从空气斜射进玻璃和从玻璃斜射入空气的实验,再分析初步得出结论。他这样进行多次实验的目的是 ;
(3)接着,小明做“探究凸透镜成像规律”实验时,调节蜡烛和凸透镜的位置,如图丙所示,可在光屏上得到了清晰的等大的像,通过进一步实验并进行数据分析,可知透镜焦距为 cm。
11.(2024·广东·二模)在“探究凸透镜成像的规律”实验中:
(1)如图甲所示,小明需要选择 (选填“A”或“B”)透镜来进行实验;
(2)小明将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上,点燃蜡烛后,无论怎样调节三者在光具座上的位置都不能在光屏中央得到清晰的像,可能的原因是 (写出一条即可);
(3)调整好器材后,小明经过多次实验,记录实验数据如表所示:
实验次序
物距 u/cm
像距 v/cm
像的大小
像的正倒
实像或虚像
1
30.0
15.0
缩小
倒立
实像
2
25.0
16.7
缩小
倒立
实像
3
20.0
20.0
等大
倒立
实像
4
15.0
放大
倒立
实像
5
10.0
刚好不成像,形成了一个圆形的光斑
①小明有一组数据漏填了,请你将数据补填到表格中的横线处;
②由数据可知,该凸透镜的焦距是 cm;
③由表中的数据可知,若物距和像距如图乙所示,则像是倒立 的实像, (填光学仪器名称)就是利用这一成像规律工作的;
④进一步分析上述表格数据,可初步得出实验结论:当光屏上成实像时,所成像的大小随着物距的增大而 。
12.(2024·广东东莞·二模)小明同学用焦距为10.0cm的凸透镜做“探究凸透镜成像规律”实验,如图:
(1)实验过程中,当蜡烛与凸透镜的距离如图1所示时,在光屏上可以得到一个清晰、倒立、 的实像;如果他将光源再靠近凸透镜-些,这时光屏应向 (选填“左”或“右”)移动,以获得清晰的实像, 就是应用这一原理工作的;
(2)如图2所示,若保持蜡烛的位置不变,移动透镜至16.0cm刻度线处,则人在 (选填A、B、C)处能观察到蜡烛的像,像是图3中的 (选填1、2、3、4)。
(3)小明把自己的近视眼镜放在蜡烛与凸透镜之间,如图4,发现光屏上原来清晰的像变得模糊了,若想在光屏上重新找到清晰的像,在不改变蜡烛和透镜位置的情况下,应将光屏向 (选填“靠近”或“远离”)透镜的方向移动;
(4)同组的小红从老师处又拿来一个未知焦距的凸透镜继续研究,为了确定它的焦距,小明告诉小红,应将凸透镜正对太阳光,再把光屏放在另一侧,改变透镜与光屏间的距离,直到光屏上出现一个 (选填“亮环”或“亮点”)为止,则测得它与凸透镜中心的距离,即为透镜焦距了。
13.(2024·广东肇庆·二模)在“天宫课堂”的水球实验中,小玉看到王亚平老师的倒立、缩小的像,如图甲所示。于是她利用实验室的光学器材探究凸遗镜成像的规律。
(1)小玉找到了一个焦距未知的凸透镜,用一束平行光正对凸透镜照射,移动光屏,直到光屏上出现最小最亮的光斑,如图乙所示,则凸透镜的焦距是 cm;
(2)如图丙所示,将蜡烛、凸透镜、光屏依次安装在光具座上。点燃蜡烛,使烛焰和光屏的中心位于 ,目的是 ;
(3)丙图中将凸透镜固定在50cm 刻度线处,蜡烛移动到20cm刻度线处,向 (选填“靠近”或“远离”)凸透镜的方向移动光屏,直到光屏上出现烛焰清晰的像,此时的像为 、倒立的实像。(选填“放大”或“缩小”);
(4)小明借来老师的镜片靠近凸透镜的左侧,发现光屏上的像变模糊了,向右移动光屏,又出现清晰的像,说明老师带的镜片是 透镜。
14.(2024·广东江门·一模)小明利用如图甲所示的装置探究“凸透镜成像的规律”,选用凸透镜的焦距为10cm。
(1)实验在 (选填“较暗”或“较亮”)的环境中进行,现象更明显;
(2)实验前,要调节烛焰、凸透镜、光屏的中心在 ;
(3)如图甲所示,小明将蜡烛放在光具座上20cm刻度线处,凸透镜固定在光具座上50cm刻度线处,直到光屏上恰好呈现清晰的像,该像的性质是倒立、 (选填“放大”“缩小”或“等大”)的实像。根据以上实验,小明进行人脸识别时,为使屏幕上的头像变大,应 (选填“靠近”或“远离”)镜头;
(4)若小明做实验时,不小心让一小片碎纸片吸附到了凸透镜上面,将凸透镜的镜面遮住了一部分,则__________(填序号);
A.烛焰的像不完整
B.会有纸片的像
C.烛焰的像变暗了些
(5)如图甲所示,要想在光屏上呈现清晰的像,若不改变蜡烛、凸透镜和光屏的位置,可在凸透镜和蜡烛之间放置合适的 (选填“近视”或“远视”)眼镜片;
(6)将蜡烛、凸透镜和光屏置于光具座上如图乙所示的位置时,烛焰在光屏上呈现清晰的像。若保持凸透镜的位置不变,将蜡烛移动到光具座上30cm刻度线处,直到光屏上再次呈现清晰的像,则像移动的距离 (选填“大于”“小于”或“等于”)蜡烛移动的距离。
15.(2024·广东深圳·模拟预测)李老师上课时拿个水晶球,让同学们透过它看远处倒立的建筑物的像(如图1所示),引起同学对凸透镜的成像的兴趣。为此老师让大家一起探究“凸透镜成像的规律”给同学们准备了凸透镜、凹透镜、光具座、蜡烛、光屏各一个,火柴盒,发光LED灯F。
(1)江小涛在挑选透镜时,把两个透镜甲、乙分别正对太阳光,在光屏上出现了如图2(甲)所示的光斑,你认为他应该选择 (选填“甲”、“乙”)透镜来进行实验。
(2)随着蜡烛燃烧变短,此时光屏上的像如丙图所示,如果想让像仍然成在光屏的中央,可将 。
(3)如图丙,调整后,当烛焰的像位于光屏中央时,观察像,生活中利用这一原理制成的光学仪器是 (填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)。
(4)如图3所示是江小涛通过实验得到的凸透镜的像距v和物距u关系的图象。某实验小组将装置中的蜡烛换成如图的发光LED灯F,当LED灯距凸透镜35cm时,移动光屏,可在光屏上得到的像为图中的_________。
A. B.
C. D.
(5)如图所示,凸透镜竖直放置,凸透镜焦距f,现有一点光源S在凸透镜左侧以凸透镜两倍焦距处为圆心,在经过主光轴的竖直平面内做顺时针圆周运动,直径为D,且f<D<2f,则在下列关于点光源所成的像的运动轨迹的各图中,正确的是_________。
A. B.
C. D.
16.(2024·广东汕头·一模)学习了透镜的知识以后,小明想探究凸透镜的成像情况。
(1)小明把爷爷的眼镜和自己的眼镜放到报纸上,如图甲所示,由此判断,爷爷配戴的是 (选填“近视镜”或“远视镜”),该镜片 (选填“中间”或“边缘”)厚;
(2)小明想利用太阳光测量爷爷镜片的焦距,如图乙所示,合理的是 (选填“A”或“B”);
(3)他把镜片放置在桌子上,调节到如图丙所示的位置,墙上出现了窗户清晰的像(像未画出),这个像是倒立、 (选填“放大”“缩小”或“等大”)的实像, (选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)就是利用这一成像原理工作的;
(4)小明将镜片向下移动一定高度,墙壁上的像将 (选填“向上移动”“向下移动”或“仍在原来的位置”)。
17.(2024·广东茂名·一模)用焦距为15cm的凸透镜做“探究凸透镜成像的规律”实验。
(1)实验时,应将烛焰的焰心、凸透镜的光心、光屏的中心调整至 ;实验中固定好凸透镜和蜡烛后,无论如何移动光屏,发现光屏上只有一个大小不变的光斑,其原因可能是 。
(2)当光屏上出现清晰的像时,将蜡烛与光屏的位置互换,则光屏上 (选填“能”或“不能”)得到清晰的像;随着蜡烛的燃烧,光屏上的像向 (选填“上”或“下”)移动。
(3)照毕业相时,发现两旁还有同学没有进入观景框内,此时可将照相机的焦距调 (选填“长”或“短”),以便在观景框内能看见全体同学。
18.(2024·广东云浮·一模)实验小组在“探究凸透镜成像的规律”的实险中:
(1)如下题图甲所示,小明将一束平行光正对凸透镜,移动光屏,直到光屏上形成一个最小最亮的光斑,该凸透镜的焦距为 。
(2)实验时,把凸透镜固定在光具座刻度线处,点燃蜡烛,并调整烛焰、凸透镜和光屏的高度,使烛焰、凸透镜和光屏三者的中心在 ,目的是 。
(3)保持凸透镜在光具座上的位置不动,将蜡烛移至光具座刻度线处,如上题图乙所示,移动光屏,直到烛焰在光屏上成清晰的像,则该像是倒立、 的实像,生活中的 (选填“放大镜”“投影仪”或“照相机”)就是利用这种成像规律工作的。
(4)保持凸透镜在光具座上的位置不动,仅将上题图乙中蜡烛和光屏的位置互换,发现光屏上仍能观察到烛焰清晰的像,此时观察到的像比位置互换前的像 (选填“大”或“小”)。
19.(2024·广东清远·二模)(1)图中凸透镜的焦距是 cm,停表的读数是 s,温度计的读数是 ℃。
(2)如图所示,在探究影响导体电阻大小的因素时,小兵、小红两位同学作出了如下猜想:
猜想一:导体的电阻与导体的长度有关,
猜想二:导体的电阻与导体的横截面积有关
猜想三:导体的电阻与导体的材料有关
实验室提供了4根电阻丝,规格、材料如表:
编号
材料
长度/m
横截面积/mm2
A
镍铬合金
0.5
0.5
B
镍铬合金
1.0
0.5
C
镍铬合金
0.5
1.0
D
锰铜合金
0.5
0.5
a、为了验证上述猜想一,应该选用编号 两根电阻丝进行实验;如果选用编号A、C两根电阻丝进行实验,是为了验证猜想 (填序号)。
b、有同学认为,可以根据灯泡亮度的变化来判断接入的电阻丝阻值的变化情况。老师指出:此实验中这种方法不可取。这是因为电源电压一定时,所选电阻丝的阻值相差太小,灯泡亮度变化 (选填“明显”或“不明显”)。
c、在最近几年,我国城乡许多地区进行了输电线路的改造,将原来细的铝质输电线换成较粗的铝质输电线,这样就 了输电线的电阻(选填“增大”或“减小”)。
20.(2024·广东韶关·一模)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。
(1)将一张方格纸放在水平桌面上,再将茶色玻璃 放置在方格纸上,本实验用茶色玻璃板替代平面镜,因为透过玻璃板能同时看到蜡烛B和蜡烛A的像,所以能 。实验准备了完全相同的棋子A和B(代替蜡烛A和B)、刻度尺等器材。
(2)选用MN这条线段表示平面镜所在的位置,则应将茶色玻璃的 (选填“前表面”、“后表面”或“中间位置”)与之对齐。
(3)多次改变棋子A的位置,分别找到相应的像,并设计了如表格,请在表格内的(a)位置填入合适的项目内容。
实验序号
①
②
③
(a)
棋子B到平面镜的距离/cm
(4)将一张白卡片竖直放在棋子B的位置, (选填“直接”或“透过玻璃板”)观察白卡片,若卡片上观察不到A的像,则说明平面镜所成的是虚像。
(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,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。
21.(2024·广东佛山·二模)在探究“平面镜成像特点”时,实验室提供了平面镜、玻璃板、蜡烛等器材。
(1)小明最终选择玻璃板代替平面镜做实验,目的是 。
(2)在探究过程中,下列操作方法正确的是 ;
(3)多次改变蜡烛 (选填“A”或“B”)的位置,并移动另一支蜡烛,确定每次像的位置,在白纸上做好相应记录.如图乙所示,得到了物和像的位置关系,若要证明物和像的连线与玻璃板垂直,还需要什么器材?
(4)如图丙所示,将玻璃板由图中1的位置水平向右平移至2的位置.小明向右移动仍能观察到蜡烛的像,则像的位置 (选填“向右移动”、“向左移动”或“不变”)。
(5)为了能在玻璃板中看到烛焰清晰的像,选择较 的环境进行实验.夜间大巴车在无路灯的高速路上行驶时,为了不影响司机视线,应该 (选填“打开”或“关闭”)车内灯光。
22.(2024·广东·模拟预测)学习光学知识后,小清对有关实验和实际应用进行了回顾和思考:
(1)如题图甲是“探究光的反射规律”的装置。将一张可以沿ON折转的白色硬纸板ABCD 放置在平面镜上。让一束光紧贴硬纸板射向镜面上的O点,可在ABCD平面内看到反射光线。实验中使用可折转的硬纸板,除了能呈现光路外,另一个目的是探究 ;
(2)图乙是“探究平面镜成像特点”装置,为确定像的位置,用 代替平面镜,为确定像的虚实,需在 (选填“点燃”或“未点燃”)的蜡烛位置放一个光屏,再进行观察;
(3)如图丙,小清用测出焦距的凸透镜在光屏上找到一个清晰的像,则焦距 15cm(选填“大于”“小于”或“等于”),这个像是倒立 的实像。若此时给凸透镜带上近视眼镜,为使光屏上再次呈清晰像,应将光屏向 (选填“左”或“右”)移动。
则焦距小于15cm,此时物距在一倍焦距与二倍焦距之间,像距在二倍焦距以外,此时凸透镜成倒立、放大的实像。[7]近视眼镜是凹透镜,对光线有发散作用,当给凸透镜戴上近视眼镜后,由于对光线的发散作用,延迟了光线的会聚,像将远离凸透镜,应将光屏向右移动。
23.(2024·广东·模拟预测)小明用题图甲所示的装置探究平面镜的成像特点,主要器材有:薄玻璃板、完全相同的蜡烛A和B、白纸、刻度尺等。
实验次数
蜡烛A到平面
镜的距离/cm
a
蜡烛的像与蜡
烛的大小关系
1
6.5
6.5
2
8
8
3
5
5
(1)实验时用薄玻璃板替代平面镜是为了便于 ;
(2)实验中将玻璃板竖立在白纸上,把点燃的蜡烛A放在玻璃板前,把 (选填“点燃”或“未点燃”)的蜡烛B放在玻璃板后,移动过程中发现可以与蜡烛A的像完全重合,说明蜡烛A的像与蜡烛A的大小 ;
(3)多次改变蜡烛A的位置,并移动蜡烛B确定像的位置,每次标记出蜡烛A和它的像的位置,测量相应的距离,填入表格中a处表头应填的内容是 ;
(4)将黑色的纸板放在玻璃板与蜡烛B之间,小明在蜡烛A侧 (选填“能”或“不能”)观察到蜡烛A的像;
(5)小明将玻璃板与竖直方向成45°角放置,然后将蜡烛沿水平方向向玻璃板移动一段距离,如图乙所示。此过程中,蜡烛的像沿 (选填“水平”或“竖直”)方向移动。
24.(2024·广东广州·二模)小明在探究“平面镜成像特点”时,利用如图甲所示器材进行了以下操作:
(1)实验中小明为了确定像的位置,把点燃的蜡烛A放在与水平桌面垂直的玻璃板前,在玻璃板后面放一支 (选填“点燃”或“未点燃”)的蜡烛B,调整蜡烛B的位置,直到与蜡烛A的像重合,则B所在的位置即为像的位置;
(2)多次改变蜡烛A的位置,并移动另一支蜡烛,确定每次像的位置,将玻璃板及每次物和像的位置记录在玻璃板下面的白纸上,连接物和对应的像点,如图乙所示,由此可得出结论:像到平面镜的距离与物到平面镜的距离 ;
(3)将光屏竖立在像的位置(与玻璃板平行),光屏上无法呈现蜡烛A的像,说明平面镜所成的像是 (选填“虚”或“实”)像。
(4)因为蜡烛燃烧会变短,小明改用两块相同的圆柱体铜块代替蜡烛。利用圆柱体做实验,除了亮度比蜡烛暗之外,另一个缺点是 。
25.(2024·广东珠海·三模)小文将LED发光字“F”、带小孔的不透明纸板、半透明塑料板(光屏)依次置于光具座的A、B、C位置,如图甲所示,请回答下列问题:
(1)小文在“右观察位置”看到塑料板上呈现的像是图乙中的 (选填序号),这个像是 (选填“实像”或“虚像”);
(2)若将带小孔的不透明纸板换成凸透镜,无需调节塑料板也恰好成清晰的像,则此凸透镜的焦距是 cm。 若只将发光字靠近凸透镜 像此时会变大一些但光屏上并不清晰,要使成像清晰,接下来的操作:
(3)若将带小孔的不透明纸板换成平面镝,直接观察塑料板 (选填“能”或“不能”)看到像、此时小文移到“左观察位置“对着平面镜观察,看到的像是图乙中的 (选填序号)、若只将发光字远离平面镜,则此时像的大小将 。(选填“变大”“变小”或“不变”)。
26.(2024·广东中山·三模)小明用如图甲所示装置“探究光的反射规律”。
(1)表面粗糙的纸板应 立在水平平面镜上,让一束光紧贴纸板A射向镜面上的O点,在纸板B上呈现出反射光束,以ON为轴,把纸板B向后翻折,纸板B上反射光束消失。由此可初步得出:反射光线、入射光线和法线 (填位置关系);
(2)当入射角减小时,反射角的太小变化情况是 ;
(3)纸板 A上的入射光束 (选填“能”或“不能”)在平面镜中成像;
(4)小明接着用乙图所示装置“探究平面镜成像的特点”。保持玻璃板与直尺垂直,取两支蜡烛分别置于玻璃板前后两侧,进行观察和调整。利用直尺可以方便测量像与物到平面镜的 ,为比较像与物的大小关系,应选择大小 (选填“相同”或“不同”) 的蜡烛A、B。
27.(2024·广东·三模)小红在做“探究平面镜成像特点”的实验时,将一张白纸放在水平桌面上,并在白纸中间画一条直线(MN)作为平面镜位置,然后取两段完全相同的蜡烛A和B分别放在茶色玻璃板前后,点燃茶色玻璃板前的蜡烛A,然后进行观察,如图所示。
(1)小红应该将茶色玻璃 放置在白纸上;
(2)小红在蜡烛A前观察到玻璃板中有一明一暗两个较为明显的蜡烛像,则小红需要对实验器材改进的措施是: ;
(3)小红改进后,多次改变蜡烛A的位置,并移动另一支蜡烛,确定每次像的位置,将玻璃板及每次物和像的位置记录在玻璃板下面的白纸上,连接物和对应的像点,并设计了下面的记录表格填入对应的实验数据:
实验序号
①
①
②
蜡烛到平面镜的距离/cm
10.0
7.0
9.0
蜡烛的像到平面镜的距离/cm
10.0
7.0
9.0
①分析实验数据可得出结论: ;
②根据你的实验经历,你认为小红的实验记录表格还应该增加的项目内容有: ;(写出一个即可)
(4)在上实验过程中,过了一段时间,蜡烛A会因燃烧变短,则蜡烛A在玻璃板中的像将 (选填:“变短”、“变长”或“不变”);
(5)在本实验中小红需要将茶色玻璃的前表面与直线MN对齐,其目的是:
28.(2024·广东·三模)如图1所示,小明做“探究平面镜成像的特点”实验,他将棋子A放在玻璃板前,在玻璃板后移动棋子B,直至与A的像重合。
(1)用玻璃板代替平面镜的目的是 ,选择与A完全相同的棋子B,是为了比较像和物的 关系。在方格纸上进行实验,是为了便于比较 ;
(2)小明在实验过程中,发现不管怎样移动B蜡烛,都无法使它与A蜡烛的像完全重合,原因可能是玻璃板没有与桌面的白纸 放置;经调整后发现B蜡烛能与A蜡烛的像完全重合,说明像与物的大小 。
(3)移走棋子B,将一张白纸竖直放在该位置,直接观察白纸,白纸上 (选填“能”或“不能”)看到棋子A的像,说明平面镜成的是 像。
(4)小明为了更好地研究像与物的位置关系,采用了彩色LED光源进行实验,你认为图2中字母形状的光源,最好的是 (选填字母)。
29.(2024·广东湛江·模拟预测)小天同学在地铁站候车时,通过玻璃门观察到了自己的像,引发了思考,回到家后他利用如图甲所示的装置及相同的蜡烛等器材,做“探究平面镜成像特点”的实验。
①在竖立的玻璃板前点燃蜡烛A,可以看到蜡烛A在玻璃板后面的像,取一支外形相同但不点燃的蜡烛B在玻璃板后面移动,直到看上去它跟蜡烛A的像完全重合。这说明像与物的 ;
②把光屏放在蜡烛A所成像的位置,在光屏上并没有看到蜡烛A的像,说明平面镜所成的是 像(选填“虚”或“实”);
③在实验中,如果把玻璃板向右倾斜(如图乙),蜡烛A在玻璃板中成的像会 (选填“偏高”或“偏低”);
④图丙是小天在地铁站台上玻璃屏敲门外候车的情景。地铁到站后,小天在原地等候,直至玻璃屏蔽门向两侧完全打开,在此过程中,小天在左右两侧玻璃屏蔽门中的成像情况分析正确的是 (填字母)。
A.各成半个像,像的大小越来越小
B.各成半个像,像的大小不变
C.都成完整的像,像的位置重合且保持不变
D.都成完整的像,像的位置随玻璃屏蔽门向两侧移动
30.(2024·广东中山·模拟预测)小明利用如题图所示的装置做“探究平面镜成像特点”的实验:
(1)用透明的玻璃板代替平面镜,主要是利用玻璃透明的特点,便于确定 。
(2)选取相同的蜡烛,是为了便于比较像和物体的 关系。
(3)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大小相同)竖立在玻璃板后面移动,人眼一直在玻璃板的前侧(蜡烛A这一侧)观察,直至蜡烛B与蜡烛A的像完全重合,这种确定像与物大小关系的方法是 (选填“控制变量法”“等效替代法”或“转换法”);
(4)移去蜡烛B,在其原来位置上放置一块光屏,直接观察光屏,光屏上 (选填“能”或“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;
(5)实验时,将蜡烛A逐渐靠近玻璃板时,其像的大小 (选填“变大”“变小”或“不变”);
31.(2024·广东深圳·三模)用白纸、玻璃板、跳棋组成如图甲所示装置探究平面镜成像的特点。
(1)跳棋B和跳棋A的像完全重合说明像和物 ;
(2)使用玻璃板而不用镜子做实验的好处是既能看见跳棋A的像,又能看见 ;
(3)移去跳棋B,在B的位置上放一光屏,不透过玻璃板,直接观察光屏上有无跳棋的像,这样做的目的是确定像的 (选填“位置”或“虚实”);
(4)如图乙所示,实验时若棋子M的像偏暗,则下列几种操作中可以使M的像最亮的是 ;
A.对着棋子M照射 B.对着镜中照射 C.直接对着照射
(5)多次实验,收集数据如下表所示,分析数据可以得出的结论是: 。
实验次数
物距/cm
像距/cm
1
5.21
5.20
2
3.45
3.45
3
6.22
6.22
32.(2024·广东汕头·二模)在“探究凸透镜成像规律”的实验中。
(1)由图甲可知,该凸透镜的焦距是 cm;
(2)实验前,在摆放凸透镜、蜡烛和光屏时,要求三者的中心在 ;
(3)如图乙所示,若想在光屏上(光屏未画出)得到烛焰清晰放大的实像,则蜡烛应位于透镜左侧a、b、c、d四个位置中的 位置;
(4)若把图丙中的凸透镜换成“另一个更薄、焦距更长的凸透镜”,光屏上原来清晰的像变得模糊不清,要想重新得到清晰的像,应将光屏向 (选填“远离”或“靠近”)透镜的方向移动;也可以不改变光屏的位置,在图丙凸透镜左侧的方框中放一个焦距适合的 透镜进行调节,这是 (选填“近视”或“远视”)眼矫正的原理。
33.(2024·广东佛山·三模)如图甲所示探究光的反射规律时,在水平放置的平面镜上方竖直放一光屏,光屏由可以绕ON折转的A、B两个纸板组成,如图甲所示:
(1)实验时,应在较 (选填“黑暗”或“明亮”)的环境中进行;
(2)纸板上能显示光路是因为光在纸板上发生了 (选填“漫反射”或“镜面反射”),如果将纸板B向后折,纸板B上将不会出现反射光线,说明反射光线和入射光线在 ;
(3)在实验过程中,若将纸板倾斜(即纸板与平面镜不垂直),如图乙所示,让光线仍贴着纸板沿EO方向射向镜面,此时纸板上 (选填“能”或“不能”)看到反射光线;
(4)多次实验在纸板上画出入射光线和对应的反射光线后,发现没有量角器,为了得出反射角等于入射角这一结论,你的操作是 。
(5)如图丙所示,小车的前挡风玻璃是倾斜的,不仅可以有效减小阻力,晚上开车时,还能将来自后方车辆的水平强光反射到 (选填“上方”或“下方”),以减少对司机视线的干扰。
(6)如图戊所示为自行车的尾灯,夜晚,当后面汽车的车灯照射在它上面时,它就会发出特别亮的红光,给后车司机警示作用。图己中的 (选填“A”、“B”、“C”或“D”)是自行车尾灯的原理图。
34.(2024·广东汕头·一模)同学们用凸透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验:
(1)如图甲,小萍将凸透镜正对着太阳光,在透镜下方地面平铺白纸,测出透镜与白纸间距s与对应的白纸被烤焦时间t,绘出图像乙,由此可判断她使用的凸透镜焦距f为 cm;
(2)调整器材高度时,应 (选填“点燃”“不点燃”)蜡烛;
(3)小萍在实验过程中不断移动蜡烛位置,观察到如上图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对所得到的6个像进行排序,正确顺序为 ;
(4)小萍把自己的近视眼镜放在蜡烛和凸透镜之间,结果光屏上原来清晰的像变模糊了,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,才能使光屏上蜡烛的像再次变清晰。此实验说明近视眼配戴合适的近视眼镜能矫正视力的原因是能把成在视网膜 (选填“前方”或“后方”)的像移到视网膜上;
(5)小超实验小组想利用LED发光字母来探究凸透镜成像位置关系,现有“HFBZ”4个LED发光字母,其中适合做该实验光源的有 个;
(6)小超实验小组更换相关器材后顺利完成实验,根据记录的实验数据得到凸透镜成像的像距v的倒数和物距u的倒数的对应关系如图所示,根据图像信息可知该小组所用凸透镜的焦距为 cm。
35.(2025·广东深圳·一模)深圳湾栖息了多种鸟类,但是远处的鸟儿很难用肉眼观察到,小明想制作简易望远镜来观鸟。
(1)如图甲是一种望远镜。
①两个凸透镜中,透镜甲是 (选填“目镜”或“物镜”);
②远处的物体经透镜甲成一个倒立、 (选填“放大”“等大”或“缩小”)的实像。
(2)测量凸透镜的焦距f。
①小明将透镜对着太阳光,如图乙所示,移动白纸位置直到白纸上出现最小最亮的点,测量出该点到透镜光心距离,记为焦距。小华指出小明的操作中存在的错误是 ;
②改正错误后,小明用正确方法测量,当白纸上呈现一个并非最小的光斑时,用刻度尺测出光斑到凸透镜的距离为L,稍微增大凸透镜与白纸之间距离,发现光斑变大,则f与L的大小关系是:f L。
(3)望远镜物镜所成的像虽然比物体小,但它离人眼很近,再加上目镜的对光线的发散作用,就可以改变视角大小。如图丙,观察物体时,视角的大小与 有关。
(4)如下为小明制定的评价量表:
自制望远镜评价量表
级别内容
优秀
合格
待改进
外观
结构牢固,镜筒调节顺畅,镜筒尺寸合适
结构比较牢固,镜筒较难调节,镜筒尺寸比较合适
结构不够牢固,镜筒不能够调节,镜筒尺寸不合适
成像效果
能观察到清晰的远景
能观察到模糊的远景
不能观察到远景
小明用望远镜B观察远处的鸟儿时,调节镜筒略显阻塞,调节后清楚看到一只额、脸等部位的裸露部分都呈黑色的黑脸琵鹭。根据评价量表,对望远镜B的评价级别是外观 ,成像效果
36.(2025·广东清远·一模)小明探究凸透镜的成像规律。
(1)如图甲所示,小明让凸透镜正对平行光,调整凸透镜到光屏的距离,光屏上会出现一个很小、很亮的光斑,则该凸透镜的焦距 (估读到分度值下一位);
(2)小明在组装器材时,将蜡烛、凸透镜和光屏依次放在光具座上,点燃蜡烛并调节烛焰、凸透镜、光屏的中心在 上,目的是让烛焰的像成在光屏中央;
(3)如图乙所示,小明将凸透镜固定在50cm刻度线处,当蜡烛距凸透镜40cm时,移动光屏,可在光屏上得到一个倒立、 (选填“缩小”“等大”或“放大”)的实像,利用该成像规律制成的光学仪器是 (选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)。若将蜡烛向右移一小段距离,要在光屏上成清晰的像,光屏应向 (选填“左”或“右”)移动调节;
(4)小明在实验过程中,光屏上得到清晰的像,突然一只飞虫落到了凸透镜表面上,则光屏上出现_______。(填字母选项)
A.飞虫的像 B.飞虫的影子 C.仍是烛焰的像
37.(2025·广东东莞·一模)在学习了光学相关知识后,小君利用蜡烛光源做了相关实验。
(1)首先他将平行光正对凸透镜,移动光屏,直到形成最小最亮的光斑,则凸透镜的焦距为 cm;实验时,为使像成在光屏中央,应将烛焰、凸透镜和光屏三者中心调到 ;
(2)接着,他将蜡烛光源放在了如图乙所示的位置,在光屏上得到了一个倒立、 (选填“放大”、“等大”或“缩小”)的实像,利用此原理,可以制作 (选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”);
(3)接着将蜡烛光源移到左边5cm刻度线处,此时若要在光屏上得到清晰的烛焰像,可以把光屏 (选填“向左”或“向右”)移动,直到光屏上出现清晰的烛焰像;
(4)在图乙中,小君借来物理老师的眼镜,并将其靠近凸透镜左侧,向右移动光屏又发现清晰的像,说明老师所戴眼镜的镜片是 透镜(选填“凸”或“凹”)。
38.(2025·广东茂名·一模)如图所示是小方同学用两只外形相同的蜡烛“探究平面镜成像的特点”。
(1)用透明的玻璃板代替平面镜,主要是利用玻璃透明的特点,便于确定 ;
(2)选取相同的蜡烛,是为了便于比较像和物体的 关系;
(3)在实验过程中,把一只点燃的蜡烛放在玻璃板前,再将另一支 蜡烛(选填“点燃”或“不点燃”)放在玻璃板的后面来回移动,直到看上去跟前面的蜡烛的像 ;
(4)当点燃的蜡烛放在玻璃板前面20cm的A处时,玻璃板后B处的蜡烛好像也被“点燃”了;移去B处的蜡烛,将光屏放在B处,发现光屏上并没有蜡烛的像,这说明平面镜所成的像是 像;
(5)得到平面镜成像规律后,若换用面积较大的玻璃板进行实验,蜡烛A的像的大小 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
39.(2025·广东佛山·一模)小明同学做“探究凸透镜成像的规律”实验。
(1)实验前,他先确定凸透镜的焦距。他用平行光正对凸透镜照射,光屏上出现一个光斑,可以 (选填“向左”、“向右”或“左右来回”)稍稍移动光屏,直到光屏上的光斑最小最亮,如题1图所示,该凸透镜的焦距为 ;
(2)实验中,当物体(箭头1)与凸透镜的距离如题2图位置时,恰好可以在光屏上成一个 (选填“放大”、“等大”或“缩小”)的 像(选填“虚”或“实”);保持物体与光屏的位置不变,将凸透镜移动至 cm刻度线处,光屏上又可以得到清晰的像,生活中的 (选填“照相机”或“投影仪”)就是利用此原理;
(3)小明从如题2图眼睛处朝向光屏观察,当箭头由“1”的位置转动90°到“2”的位置过程中,他在光屏上看到的箭头沿 (选填“顺时针”或“逆时针”)方向转动。
40.(2025·广东珠海·一模)如图所示,小明使用焦距为10cm的凸透镜探究凸透镜成像的规律。
(1)实验过程中应将蜡烛烛焰、透镜、光屏三者的中心调整在 ;
(2)将蜡烛移至5cm刻度线处,移动光屏,可以在光屏上成倒立、 的实像,若在蜡烛与透镜之间放置一个近视眼镜,应向 (选填“左”或“右”)移动光屏才可以重新承接到清晰的像;随着实验的进行,蜡烛长度变短,烛焰的像会向 (选填“上”或“下”)移动;
(3)将蜡烛移至光具座上45cm刻度线处,固定透镜,取下光屏,小明应该在图中 区域去观察烛焰的虚像;
(4)小明想要自制投影仪,他可将蜡烛放在 区域。
41.(2025·广东深圳·二模)图是“探究光的反射定律”实验装置。
次数
∠i
∠r
1
30°
30°
2
45°
45°
3
60°
60°
(1)为了显示光路,应选用较 (选填“光滑”或“粗糙”)的纸板;
(2)分析表中的实验数据可得:在光的反射中, ;
(3)把纸板NOF绕ON向前折或向后折,在纸板上都看不到反射光,说明在反射现象中,反射光线、入射光线和法线都在 内;
(4)让光线逆着从FO的方向射向镜面,会发现反射光线沿着OE 方向射出,这表明:在光的反射现象中,光路是 的。
42.(2025·广东中山·二模)小明利用如题图所示的装置做“探究平面镜成像特点”的实验:
(1)用透明的玻璃板代替平面镜,主要是利用玻璃透明的特点,便于确定 ;
(2)移去蜡烛B,在其原来位置上放置一块光屏,直接观察光屏,光屏上 (选填“能”或“不能”)出现蜡烛的像;
(3)实验时,将蜡烛A逐渐靠近玻璃板时,其像的大小 (选填“变大” “变小”或“不变”)。
43.(2025·广东中山·二模)小明在做“探究凸透镜成像规律”的实验时,所用的器材有:带刻度尺的光具座、凸透镜、光屏、蜡烛和火柴等。
(1)实验前,小明调节蜡烛、凸透镜、光屏的中心在 ;
(2)如图甲所示,将一束平行光正对凸透镜照射,当光屏上出现一个最小最亮的光斑时停止移动光屏,可测出凸透镜的焦距是 cm;此时小明不小心用手遮住了凸透镜的一部分,光屏上是否还会出现光斑。 。 (选填“是”、“否”)
(3)小明在某次实验中,将蜡烛、凸透镜、光屏放在光具座上如图乙所示的位置,光屏上呈现清晰的像,此像是倒立、 (选填“放大”、“缩小”或“等大”)的实像;此实验在生活中的应用是 。 (选填“照相机”、“投影仪”、 “放大镜”)
(4)保持蜡烛位置不变,移动凸透镜至如图丙所示位置,无论怎样移动光屏都无法光屏上看不到烛焰的像,则人眼在图中 (选填“A”或“B”)处能观察到烛焰的像;
(5)将图乙中的透镜换成焦距f=5cm的凸透镜,光屏上烛焰的像变模糊。若不移动蜡烛,在蜡烛和凸透镜之间放置一个度数适当的 (选填“近视”或“远视”)眼镜的镜片,光屏上也会重新出现烛焰清晰的像。
44.(2025·广东广州·一模)用如图1所示的装置做“探究凸透镜成像的规律”实验。S为烛焰中心,凸透镜的焦距,O为光心。
(1)请在图1中画出光线SP经过凸透镜后的折射光线;
(2)如图2所示,将凸透镜固定在光具座50cm刻度线处,移动蜡烛,调节光屏,直到光屏上承接到清晰的像。该像的性质是倒立、 的实像(选填“放大”或“缩小”),此时光在光屏上发生 反射(选填“漫”或“镜面”);
(3)将另一透镜贴近凸透镜左侧放置,发现光屏上的像变模糊,向左缓慢移动蜡烛至某一位置时,光屏上又呈现清晰的像,该透镜可以矫正的视力缺陷是 (选填“近视眼”或“远视眼”)。
45.(2025·广东佛山·二模)小明在做“探究凸透镜成像规律”的实验时,所用的器材有:带刻度尺的光具座、凸透镜、光屏、蜡烛和火柴等。
(1)实验前,小明调节蜡烛、凸透镜、光屏的中心在 ;
(2)如图甲所示,将一束平行光正对凸透镜照射,当光屏上出现一个最小最亮的光斑时停止移动光屏,可测出凸透镜的焦距是 cm此时小明不小心用手遮住了凸透镜的一部分,光屏上是否还会出现光斑。 ;(选填“是”、“否”)
(3)小明在某次实验中,将蜡烛、凸透镜、光屏放在光具座上如图乙所示的位置,光屏上呈现清晰的像,此像是倒立、 (选填“放大”、“缩小”或“等大”)的实像此实验在生活中的应用是 ;(选填“照相机”、“投影仪”、“放大镜”)
(4)保持蜡烛位置不变,移动凸透镜至如图丙所示位置,无论怎样移动光屏都无法光屏上看不到烛焰的像,则人眼在图中 (选填“A”或“B”)处能观察到烛焰的像;
(5)若将乙图中的凸透镜换成透明的玻璃板,则直接往光屏上 (填:能或不能)观察到蜡烛的像。
46.(2024·广东东莞·一模)在探究“凸透镜成像规律”的实验中:
(1)如图甲,平行光正对凸透镜照射,光屏上出现一个最小最亮的光斑,则凸透镜的焦距 cm;
(2)将蜡烛、凸透镜和光屏放在光具座上,为使成像在光屏中央,烛焰、凸透镜和光屏的中心要在 ;
(3)如图乙,光屏上呈现清晰的像,此时所成的像是倒立、 (选填“放大”“缩小”或“等大”)的实像,实际生活中应用为 (选填“投影仪”或“照相机”或“放大镜”)。若保持凸透镜位置不变,把蜡烛和光屏的位置对调,光屏上 (选填“仍能”“不能”)再次呈现清晰的像;
(4)此凸透镜作为照相机镜头,当照完一个人半身照,再照全身照,照相机与人的距离应 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
47.(2024·广东珠海·一模)小明和小强利用一个凸透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验:
(1)如图甲所示,小明将一束平行光正对凸透镜照射,光屏上出现一个最小最亮的光斑,凸透镜的焦距是 cm。小强利用如图乙所示的手电筒正对凸透镜照射,调节光屏,也出现一个又小又亮的光斑,这个光斑与凸透镜的距离 (选填“大于”“小于”或“等于”)凸透镜的焦距;
(2)小明记录实验的部分数据如下表:
实验序号
物距u/cm
像距v/cm
像的虚实
1
30
15
实像
2
20
20
实像
3
15
30
实像
4
6
虚像
以上实验表格中,第1次实验所成的是倒立、 的实像,生活中利用这个规律制成的光学仪器是 (举一个实例)。第1、2、3次实验所成的实像中,最大的是 (填实验序号);
(3)如图丙所示,小明将印有“亚洲通用航空展”图案的透明胶片,贴在发光手电筒前端玻璃上,正对着上述凸透镜,调整位置,墙上出现一个清晰放大的“像”,若想要该“像”变得更大,则手电筒与凸透镜要 墙面(选填“靠近”或“远离”)。
48.(2024·广东揭阳·三模)如图所示,是“探究凸透镜成像规律”实验。
(1)安装器材时,应使蜡烛的火焰中心、透镜的中心和光屏的中心在 。
(2)用平行光束找出了凸透镜的焦距,如图甲所示,该凸透镜的焦距为 cm.图乙所示的器材摆放,光屏上刚好成清晰的像,这个像的特点是倒立、 的实像,生活中的 (选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)利用了这个原理。
(3)如图丙所示,将近视眼镜放在蜡烛与凸透镜之间,光屏上成清晰的像,拿走眼镜,若要在光屏上重新得到清晰的像,在不改变蜡烛和凸透镜位置的情况下,光屏应 (选填“远离”或“靠近”)凸透镜。
49.(2024·广东江门·一模)小明在进行光学复习时,认识到找像、析像,并用其规律解释生活中的实际问题是光学复习的关键、有效方法之一,于是他进行了如下的梳理。
(1)①如图甲,用透明玻璃板代替平面镜的目的是 ;
②如图乙,蜡烛A在玻璃板中成像的位置如图②,其可能的原因是 ;
③如果在图丙中玻璃板与蜡烛的像之间放一块不透明的挡板,从蜡烛A这侧 (选填“仍能”或“不能”)观察到蜡烛的像;
(2)如图丁,实验时把凸透镜固定在光具座50cm刻度线处,为使像成在光屏中央,应将烛焰、凸透镜和光屏三者中心调到 ;
(3)如图丁,若凸透镜的焦距为10.0cm,正确的调整器材后,在光屏上成了清晰的像。更换成另一个焦距为12.0cm的凸透镜,光屏上的像变模糊了,此现象与 (填“近视眼”或“远视眼”)成因相似。为了使光屏上的像恢复清晰,可向 (填“靠近”或“远离”)凸透镜的方向移动蜡烛。
50.(2024·广东韶关·三模)小明所在的实验小组用焦距为10.0cm的凸透镜探究凸透镜成像的规律。
(1)蜡烛、凸透镜和光屏在光具座上的位置如图所示,适当调节烛焰、凸透镜和光屏的高度,使光屏与烛焰的中心位于凸透镜的 ;
(2)当蜡烛距离凸透镜30.0cm时,适当移动光屏,光屏能承接到烛焰 (选填“放大”“缩小”或“等大”)、清晰的像。生活中的 就是根据该成像规律制成的;
(3)把蜡烛适当靠近凸透镜,应将光屏 选填“靠近”或“远离”)凸透镜,光屏才能再次承接到烛焰清晰的像。
(4)小明探究凸透镜所成实像的高度跟物距、焦距的关系时,用高度相同的发光体以及焦距不同的凸透镜等器材进行了实验,部分实验数据如下表所示:
f=5.0cm
f=10.0cm
f=15.0cm
物距 u/cm
像高h/cm
物距 u/cm
像高 h/cm
物距u/cm
像高 h/cm
25.0
0.9
24.0
2.4
25.0
5.8
28.0
0.8
36.0
1.3
32.0
3.5
40.0
0.5
40.0
1.2
40.0
2.4
①当发光体的高度和凸透镜的焦距一定时,物距变大,所成实像的高度 ;当发光体的高度和物距一定时,凸透镜的焦距变大,所成实像的高度 ;
②同学们利用凸透镜和光屏观察发光体通过凸透镜呈现在光屏上的清晰的像,小明所用的凸透镜距离发光体较近,小华所用的凸透镜距离发光体较远,但发光体通过两人所用的凸透镜呈现在光屏上的清晰的像的高度相等,则小明所用的凸透镜的焦距 (选填“大于”“小于”或“等于”)小华所用的凸透镜的焦距。
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06(押16-18题)光学实验
押题探究
今年广东省卷中考对基础题目简化,实验题强化,情景化命题,考查学生对物理知识点的灵活应用。在中考物理中,实验题是考生拉开差距的题型,本专题以广东省卷历年中考真题为母题题源,紧握中考高频考点,以广东各地模拟题为子题题源,知识点覆盖全面题型紧扣考纲。光学是近年中考实验题的高频高点,要求考生在生活实际中运用所学知识解决实际问题,考有所依,学有所用。将素质教育落到实处。
真题回顾
1.(2024·广东·中考真题)(1)测量地图上A、B两点间的距离,如图所示,读数为 cm。
(2)如图所示,在水平面上,用弹簧测力计水平拉动木块做匀速直线运动,此时木块受到的滑动摩擦力为 N。
(3)自制液体温度计利用了液体 的性质。为提高温度计的精确度,应选择内径更 的玻璃管。
(4)探究平面镜成像特点的实验,如图所示。
①点燃蜡烛A,眼睛应在图中 (选填“a”或“b”)处观察A在玻璃板后的像;移动与A外形相同的蜡烛B,发现B与A的像重合,说明平面镜所成像与物的大小 ;
②得到平面镜成像规律后,若换用面积较大的玻璃板进行实验,蜡烛A的像的大小 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】 2.35 2.4 热胀冷缩 细 a 相等 不变
【详解】(1)[1]如图所示,分度值为0.1cm,刻度尺需要估读,故读数为2.35cm。
(2)[2]由图可知,弹簧测力计的分度值为0.2N,示数为2.4N,即弹簧测力计对木块的拉力为2.4N。用弹簧测力计水平拉动木块沿水平方向做匀速直线运动,木块受到的弹簧测力计的拉力与滑动摩擦力是一对平衡力,大小相等
f=F=2.4N
(3)[3]液体具有遇热体积膨胀、遇冷体积收缩的性质,液体温度计就是利用这一性质制成的。
[4]玻璃泡内的液体膨胀或收缩一定的体积时,玻璃管内径越细,液体升高或下降的高度越大,温度计的精确度就越高。
(4)①[5]平面镜成像原理是光的反射,所成的像是反射光线反向延长线会聚成的虚像,所以眼睛应在图中a处观察A在玻璃板后的像。
[6]选用两只等大的蜡烛,是为了研究像与物的大小关系。与A外形相同的蜡烛B与A的像重合,说明平面镜所成像与物的大小相等。
②[7]平面镜所成像的大小与物体大小有关,与物体到平面镜的距离无关、与平面镜的大小无关,所以换用面积较大的玻璃板进行实验,蜡烛A的像的大小不变。
2.(2023·广东·中考真题)小明在学习了凸透镜成像的规律后,继续深入探究,选用题表中某一规格的凸透镜做实验,调整好器材后如题图甲所示,此时烛焰在光屏上成放大的像;
凸透镜编号
焦距/cm
直径/cm
①
5
3.5
②
5
4.5
③
10
4.5
④
15
4.5
(1)光屏上的像是实像还是虚像? ;
(2)一段时间后,小明发现烛焰的像如图乙所示,此时将蜡烛向 调节可以使烛焰的像移到光屏中央;
(3)小明选的凸透镜焦距为 cm;
(4)小明将蜡烛换成F字光源,调整了光源和光屏的位置,在光屏上仍可观察到清晰的像,如题图所示,则小明看到的像应是 (选填字母);
(5)小明认为凸透镜成像的规律还可能与凸透镜的直径有关;若要验证其猜想,则可在题表中选取编号为 两个凸透镜进行实验验证。
【答案】 实像 上 10 D ①、②
【详解】(1)[1]如图甲所示,物距小于像距,此时烛焰在光屏上成放大的像,为投影仪的成像原理,成倒立、放大的实像。
(2)[2]一段时间后,蜡烛越烧越短,此时烛焰的像在光屏上方呈现,为了使烛焰的像移到光屏中央可以将蜡烛上移,使得烛焰,透镜的光心和光屏中央在同一水平直线上。
(3)[3]由甲图可知,此时物距小于像距,为投影仪的成像原理,此时物距为15.0cm,在一倍到两倍焦距之间,像距为30.0cm,像距在两倍焦距之外,根据表格可知,小明选的凸透镜焦距为10cm。
(4)[4]将蜡烛换成F字光源,调整了光源和光屏的位置,在光屏上仍可观察到清晰的像,此时物距大于像距,为照相机的成像原理,成倒立、缩小的实像,从左侧向光屏看,会看到图B所示的像,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
(5)[5]若要验证凸透镜成像的规律还可能与凸透镜的直径有关,则需要控制凸透镜的焦距相等,故可在题表中选取编号为①、②两个凸透镜进行实验验证。
3.(2022·广东深圳·中考真题)探究平面镜成像实验:
(1)平面镜成像实验选择的是 (选择“平面镜”或“玻璃板”);
(2)来回移动蜡烛的位置是为了确定 的位置;
(3)将物像连线连接在纸上,继续分析和研究,得出平面镜成像特点 ;
(4)图中哪里存在错误: 。
【答案】 玻璃板 像 像到镜面的距离等于物体到镜面的距离 像距会有误差
【详解】(1)[1]平面镜成像实验选择使用平面镜,只能成像,而不能透光,不容易确定像的位置,用薄平板玻璃时,既能成像,又能透光,便于确定出像的位置。
(2)[2]来回移动蜡烛的位置,当B蜡烛与A的像完全重合时,便能确定像的位置。
(3)[3]将物像连线连接在纸上,可以测出像距和物距,通过分析和研究二者的关系可以得出:平面镜成像特点是:像到镜面的距离等于物体到镜面的距离。
(4)[4]玻璃板有厚度,直接用连线长度表示物距和像距,像距会有误差。
4.(2021·广东·中考真题)小明发现,晚上坐公交车时在车窗玻璃里看到另一个“自己”,而白天却看不清。结合平面镜成像知识,他思考以下问题:
(1)在车窗玻璃里看到的另一个“自己”是光的 形成的像;
(2)如图甲所示,小车的前挡风玻璃是倾斜的。从光学角度分析,这样设计的目的是: (写出一条);此外,晚上开车时,来自后方车辆的强光入射到前挡风玻璃,被反射到 (选填“上方”或“下方”),以减少对司机视线的干扰;
(3)在探究平面镜成像特点的实验中,如图乙所示。
①组装器材时,要使玻璃板与水平桌面相互 ;
②实验需要记录像与物的大小关系,还需要记录物理量 和 ;
③实验中如果将蜡烛B也点燃,对实验的影响是 (写出一条)。
【答案】 反射 见详解 下方 垂直 像到平面镜距离 物到平面镜距离 看不清楚像的位置
【详解】(1)[1]在车窗玻璃里看到的另一个“自己”是平面镜成像,是光的反射。
(2)[2]挡风玻璃相当于平面镜,挡风玻璃倾斜安装,是为了使车内物体所成的像位于玻璃的上方,不妨碍司机视线。
[3]来自后方车辆的强光入射到前挡风玻璃,因为挡风玻璃倾斜安装,根据光的反射定律,光被反射到下方。
(3)[4]如果玻璃板没有放正,所成的像不在水平面上,所以无论怎样移动另一支蜡烛都不能与像重合,为了比较物像大小和确定像的位置,实验时玻璃板应该垂直桌面放置。
[5][6]因为要比较像与物位置关系,所以还需要记录像距和物距,即像和物到平面镜距离。
[7]实验中,为了使所找到的蜡烛的像更加准确,应该使玻璃板后面的环境暗一些,像更明亮清晰些,所以最好用未点燃的蜡烛B。
押题冲关
1.(2024·广东珠海·一模)同学们为了探究平面镜成像的特点,准备了平面镜、玻璃板、两支相同的蜡烛A和B、光具座、光屏等实验器材。
(1)为更好地观察实验现象,应在 (选填“较暗”或“较亮”)的环境下进行实验;
(2)如图所示,将一只点燃的蜡烛A放置在光具座的甲位置,选用 (选填“平面镜”或“玻璃板”)竖直放置在乙位置,未点燃的蜡烛B放置在乙位置右侧,移动蜡烛B到丙位置时,B与A的像完全重合;
(3)取下蜡烛B,并在丙位置处放一光屏,光屏上不能承接到蜡烛A的像,说明蜡烛A经平面镜所成的像是 (选填“实像”或“虚像”);
(4)接着同学们想利用上述装置探究凸透镜成像规律,将乙处器材换成一个凸透镜,再将蜡烛A移至35cm刻度线处,丙位置的光屏上恰好出现清晰的像,生活中的 (选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)就是利用这一原理工作的;
(5)在上一步实验的基础上,小明将一远视镜片放在凸透镜与蜡烛之间,要使光屏上还能呈清晰的像,应将光屏向 (选填“左”或“右”)移动;
(6)做完实验后,小明思考:用手机拍照时,手机的镜头相当于凸透镜。如图所示是时下流行的用自拍杆拍照的情景,与直接拿手机自拍相比,使用自拍杆增大了 (填“物距”或“像距”),从而增大取景范围,获得需要的拍摄效果。
【答案】 较暗 玻璃板 虚像 投影仪 左 物距
【详解】(1)[1]点燃蜡烛,烛焰在明亮的环境中,成像不太清晰,在较暗的环境中,烛焰和黑暗环境的对比度大,成像更清晰,所以实验要在较暗的环境进行。
(2)[2]玻璃既能透光又能反射光使物体成像,能看到前面物体在玻璃板后面成的像,便于确定像的位置,所以实验时用玻璃板代替平面镜进行实验。
(3)[3]虚像不能成在光屏上,将蜡烛B换成光屏,光屏上没有出现A的像,说明平面镜所成的是虚像。
(4)[4]由图可知,将蜡烛A移至35cm刻度线处,丙位置有清晰的像,此时物距小于像距,成的是倒立、发大的实像,属于投影仪的成像原理。
(5)[5]远视镜片是凸透镜,凸透镜对光线有会聚作用,能使像提前会聚,要使光屏上还能呈清晰的像,应将滑片向左移。
(6)[6]手机的镜头为凸透镜,用自拍杆拍照时,增大了物体与凸透镜间的距离,即增大了物距。
2.(2024·广东·二模)小新利用图甲所示的装置进行“探究平面镜成像特点”实验,A和B是两支完全相同的蜡烛。
(1)实验时用薄玻璃板替代平面镜的目的是便于确定 的位置,玻璃板应与水平桌面 ;
(2)为了探究蜡烛A的像与蜡烛A是否大小相等,实验中把点燃的蜡烛A放在玻璃板前,然后把 (选填“点燃”或“未点燃”)的蜡烛B放在玻璃板后不断移动,观察它与蜡烛A的像能否完全重合;
(3)多次改变蜡烛A的位置,并移动蜡烛B确定像的位置,每次标记出蜡烛A和它像的位置(如图乙所示)。请根据小新完成的下列实验数据表格,将表格补充完整。
实验次数
____________
蜡烛A的像到玻璃板的距离/cm
蜡烛的像与蜡烛的大小关系
1
6.5
6.5
2
4
4
3
5
5
(4)若实验中没有刻度尺,为了找出蜡烛A的像和蜡烛A到玻璃板的距离的关系,可以进行操作是 (写出一种即可);
(5)将黑色的纸板放在玻璃板与蜡烛B之间,小新在蜡烛A侧 (选填“能”或“不能”)观察到蜡烛A的像;
(6)如图丙所示,小新把三个字母分别竖立在玻璃板面前,研究像与物的左右关系,选用字母 的效果最好。
【答案】 像的位置 垂直 未点燃 蜡烛A与玻璃板的距离/cm 将纸沿着玻璃板位置的直线对折,观察像与物是否完全重合 能 C
【详解】(1)[1]玻璃板有透光性,既能成像,又能确定像的位置,实验时用薄玻璃板替代平面镜的目的是便于确定像的位置。
[2]为了便于探究平面镜成像的规律,玻璃板应与桌面垂直放置,否则像与物无法完全重合。
(2)[3]为了探究蜡烛A的像与蜡烛A大小相等,将玻璃板竖立在白纸上,把点燃的蜡烛A放在玻璃板前,可以看到它在玻璃板后的像;把未点燃的蜡烛B放在玻璃板后移动,直到看上去它与蜡烛A的像完全重合。
(3)[4]本实验要研究蜡烛A与玻璃板的距离及蜡烛A的像与玻璃板的距离的关系,所以,表格处要填写的是:蜡烛A与玻璃板的距离/cm。
(4)[5]若实验中没有刻度尺,为了找出蜡烛A的像和蜡烛A到玻璃板的距离的关系,可以直接将纸沿着玻璃板位置的直线对折,观察像与物是否完全重合。
(5)[6]平面镜成像属于光的反射,将黑色的纸板放在玻璃板与蜡烛B之间,小新在蜡烛A侧能观察到蜡烛A的像。
(6)[7]研究像与物的左右关系,要选择左右不对称的字母才可以,所以选用字C的效果最好。
3.(2025·广东深圳·二模)课外活动时,小荔透过玻璃球看到远处风景的“倒影”如图甲所示,他认为这和凸透镜成像的特点有关,因此想要通过实验探究“凸透镜成像规律”:
(1)小荔在安装实验器材时为使像呈现在光屏中央,他需要将凸透镜中心、烛焰中心、光屏中心调节至 ;
(2)当他调节蜡烛、凸透镜、光屏位置如图乙所示时,光屏上恰好得到清晰的像,则该凸透镜的焦距为 cm;
(3)小荔想要再现图甲中的成像特点,在保持凸透镜位置不变时,应将图乙中的蜡烛向 移动,然后调节光屏位置直至出现烛焰清晰的像;
(4)在实验的过程中蜡烛燃烧后高度下降,小荔在观察时不小心遮挡了凸透镜的上面一小部分,则他观察到的现象是__________。
A.向上移动的残缺的像 B.向上移动的完整的像
C.向下移动的残缺的像 D.向下移动的完整的像
【答案】(1)同一高度
(2)15.0
(3)左
(4)B
【详解】(1)为了使像呈现在光屏中央,小荔需将凸透镜、烛焰、光屏三者中心调节至同一高度。
(2)由乙图可知光具座标尺的分度值是1cm,蜡烛的位置在20.0cm处,凸透镜的位置在50.0cm处,光屏的位置在80.0cm处。当光屏上恰好得到清晰像时,光屏到凸透镜的距离
蜡烛到凸透镜的距离
因为v=u,故v=2f=30.0cm,则该凸透镜的焦距f=15.0cm
(3)图甲中风景的倒立缩小的像对应物距大于二倍焦距(u>2f)时的情况。图乙中物距在 2f 处,故需将蜡烛向左(或远离凸透镜)移动。
(4)蜡烛高度下降导致像向上移动,遮挡透镜上半部分仅使像变暗,仍为完整像。故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
4.(2024·广东中山·二模)小明在做“探究凸透镜成像规律”的实验时,所用的器材有:带刻度尺的光具座、凸透镜、光屏、蜡烛和火柴等。
(1)实验前,小明调节 、凸透镜、光屏的中心在同一高度;
(2)如图甲所示,将一束平行光正对凸透镜照射,当光屏上出现一个 的光斑时停止移动光屏,可测出凸透镜的焦距是 cm;
(3)小明在某次实验中,将蜡烛、凸透镜、光屏放在光具座上如图乙所示的位置,光屏上呈现清晰的像,此像是倒立、 (选填“放大”、“缩小”或“等大”)的实像;
(4)保持蜡烛位置不变,移动凸透镜至如图丙所示位置,无论怎样移动光屏都在光屏上看不到烛焰的像,则人眼在图中 (选填“A”或“B”)处能观察到烛焰的像;
(5)将图乙中的透镜换成焦距f=5cm的凸透镜,光屏上烛焰的像变模糊。若不移动蜡烛,在蜡烛和凸透镜之间放置一个度数适当的 (选填“近视”或“远视”)眼镜的镜片,光屏上也会重新出现烛焰清晰的像。
【答案】 烛焰 最小、最亮 10.0 放大 B 近视
【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][3]平行光线经过凸透镜后会聚于一点,这一点就是焦点,也就是最小最亮的光斑的位置,焦点到光心的距离是焦距,由图甲可知,该凸透镜的焦距为
f=50.0cm-40.0cm=10.0cm
(3)[4]由图可知,此时物距
25.0cm-10.0cm=15.0cm
位于一倍焦距和二倍焦距之间时,成倒立、放大的实像。
(4)[5]由图可知,此时物距
17.0cm-10.0cm=7.0cm
物距小于焦距,成正立、放大的虚像,像物同侧,应该在B处观察。
(5)[6]将图甲中的透镜换成焦距f=5cm的凸透镜,焦距变小,折射能力变大,像会提前会聚,在光屏的前方,相当于近视眼,可以配戴凹透镜,即近视镜,使光线发散,成的像向右移动。
5.(2024·广东广州·一模)如图所示,M 点发出的光线 a 平行于凸透镜主光轴,经过凸透镜后与主光轴相交,光线b经过透镜的中心O。
(1)此时物体 MN 经过凸透镜所成的像相对于物是 (选填“正立”或“倒立”)、 (选填“放大”、“等大”或“缩小”)的;
(2)若将此凸透镜向右平移至40cm 刻度处,如图所示。分别画出此时光线 a、b 经过凸透镜的折射光线 。
【答案】 倒立 放大 见解析
【详解】(1)[1][2]由图得,凸透镜的物距小于像距,此时凸透镜成的像是倒立、放大的实像。
(2)[3]平行与主光轴入射的光线经凸透镜后,折射线过焦点,由图得,该凸透镜的焦距为
凸透镜在40.0cm位置时,焦点分别在25.0cm、55.0cm位置;过焦点的入射光线经过凸透镜后,平行于主光轴射出,如图所示:
6.(2024·广东广州·一模)如下图,小皓同学利用光具座、凸透镜、蜡烛和光屏做“探究凸透镜成像实验”,请你帮助小皓同学完成下面的几个问题:
(1)小皓想知道凸透镜的焦距,于是他把透镜放置于一束平行光前,移动光屏在光屏上出现一个最小最亮的光点如图B,则透镜的焦距为 (精确到分度值后一位小数);
(2)小皓同学摆放了如图A所示的装置,他固定好蜡烛和透镜的位置后,不管怎样移动光屏,蜡烛的像都无法呈现在光屏的中央,这是因为 ;
(3)修正了上述问题后,小皓同学使用了如图B的透镜,然后需要将光屏向 (选填“左”或者“右”)移动就会得到一个 , 的实像,生活中的 (选填“照相机”,“幻灯机”或者“放大镜”)与该成像原理相同;
(4)好奇的小皓在上面实验结束后,把透镜换成的凸透镜继续探究,他发现光屏上成像的位置变得模糊,这个现象与 (选填“近视眼”、“远视眼”或者“正常眼”)的成像原理相同,如需得到清晰的像,可以把光屏向 (选填“左”或者“右”)移动。
【答案】 10.0 见解析 左 倒立 缩小 照相机 近视眼 左
【详解】(1)[1]让一束平行于凸透镜主光轴的光线经过凸透镜后,在光屏上形成了一个最小、最亮的光斑,这点是凸透镜的焦点,由图可知:焦点到光心的距离是
40.0m-30.0cm=10.0cm
所以凸透镜的焦距是10.0cm。
(2)[2]从图中可以看出,此时不管怎样移动光屏,蜡烛的像都无法呈现在光屏的中央,是因为凸透镜、光屏、烛焰的中心未在同一高度处的缘故,为使烛焰的像能成在光屏的中央,应把蜡烛向上调。
(3)[3][4][5][6]由题意及图可得,此时的物距为30cm,大于2倍的焦距,根据凸透镜成像规律,此时想要成清晰的像,需要将光屏向左移动,使像距介于一倍焦距和二倍焦距之间,成倒立、缩小的是实像,照相机就是利用这个原理制成的。
(4)[7][8]更换透镜后,透镜的焦距变小,在不改变发光体和凸透镜的位置时,相当于增大了物距,像呈现在光屏的前方,与近视眼的原理是相同的,根据凸透镜成实像时,物远像近像变小,可知物距变大,像距要变小,所以要在光屏上成清晰的像,光屏将向左靠近透镜。
7.(2024·广东汕头·一模)我国西汉时期成书的《淮南万毕术》中有记载:“削冰令圆,举以向日,以艾承其影,则火生。”描述了把冰做成凸透镜的场景。
(1)“以艾承其影”的“影”是由光的 (选填“直线传播”、“反射”或“折射”)形成的;
(2)小明探究凸透镜成像的规律:
①让一束平行光正对着凸透镜入射,调整光屏至出现最小、最亮的光斑,如题图甲所示,则该凸透镜的焦距为 cm;
②当他把实验器材调整至如图乙所示的位置时,光屏上恰好出现清晰的倒立、 的实像,应用这一成像规律可制成 (选填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”);小明取下自己的近视眼镜放在凸透镜相邻左侧,光屏上的像模糊了,想要再次得到清晰的像,应把光屏向 (选填“左”或“右”)移动。
(3)实验结束后小明好奇,在测量透镜焦距的操作中,如果平行光不是正对着凸透镜、而是和主光轴成一定角度入射,会有什么现象?查阅资料后他掌握了一个新名词:焦平面——通过透镜焦点并与主光轴垂直的平面,从焦平面上一点发出的光线经过凸透镜后会变成平行光,如图丙所示;请根据该特点,完成图丁中的平行光经过凸透镜后的光路图。
【答案】 折射 10.0 缩小 照相机 右
【详解】(1)[1]“以艾承其影”的“影”是太阳经过冰制成的凸透镜形成的像,这是由于光经过凸透镜的折射形成的。
(2)[2]由凸透镜的特点可知,一束平行于主光轴的光经过凸透镜后会聚的点为焦点,该点到光心的距离为焦距,则可知光屏至出现最小、最亮的光斑的位置即为焦点所在位置,对应的刻度值是30.0cm,凸透镜对应的刻度值是20.0cm,所以焦距为10.0cm。
[3][4]由图乙可知此时蜡烛到凸透镜的距离大于2倍焦距,根据凸透镜成像的规律可知此时成倒立、缩小的实像,照相机的镜头成像就是利用了这一成像规律。
[5]近视镜是凹透镜,对光线有发散作用,光线经过发散后成像位置会在原位置之后,因此想要再次得到清晰的像应当向右移动光屏。
(3)[6]由图丁可知,其中有一道光线穿过光心,穿过光心的光线传播方向不变,将该光线延长与另一侧的焦平面产生一个交点,根据光路的可逆性,可知图丁中的其他光线经过凸透镜折射后也经过该点,将该点与其他光线跟凸透镜的交点相连就能得到其他光线的光路图。如下图所示:
8.(2024·广东湛江·二模)创新活动中,小明自制了一台简易照相机模型,如图甲所示。模型由两个纸筒M、N组成,M正好套在N的外面,并能进行抽拉。在纸筒M的一端贴上胶片,凸透镜(焦距为10cm)固定在纸筒N的一端。然后小明与同学们一起利用自制照相机模型研究照相机的成像原理,如图乙所示,将此模型和LED灯制成的发光体(物高)固定在光具座上进行实验,并将每次实验测得的物距u、像距v、成像情况等分别记录在表格中。
实验序号
物距u/cm
像距v/cm
像高h/cm
1
30.0
15.0
2.0
2
35.0
14.0
1.6
3
50.0
12.5
1.0
(1)制作LED灯的主要材料是 (选填“导体”“半导体”或“超导体”);
(2)由实验数据可知,当被拍摄的物体靠近照相机镜头时,成的像将 (选填“靠近”或“远离”)镜头,成的像的高度将 (选填“变大”“变小”或“不变”);
(3)小明将一副眼镜的镜片放在靠近简易照相机模型的镜头的前方,发现在保持镜头与物体间的距离不变时,要将MN两个纸筒之间的距离调大,才能在胶片上重新观察到清晰的像,则这个像与之前所成的像相比会 (选填“变大”“变小”或“不变”),该眼镜是用于矫正 (选填“近”或“远”)视眼的;
(4)小明用简易照相机模型在距发光体5cm处的位置观察,发现无论怎么移动纸筒,胶片上都无法成像。你认为存在的原因是 (写出一条即可)。
【答案】 半导体 远离 变大 变大 近 物距小于焦距成虚像
【详解】(1)[1]制作LED灯的主要材料是半导体,具有单向导电性。
(2)[2][3]由实验数据可知,当被拍摄的物体靠近照相机镜头时,物距变小,像距变大,成的像将远离镜头,成的像的高度将变大。
(3)[4][5]小明将一副眼镜的镜片放在靠近简易照相机模型的镜头的前方,发现在保持镜头与物体间的距离不变时,要将MN两个纸筒之间的距离调大,才能在胶片上重新观察到清晰的像,说明像距变大,则这个像与之前所成的像相比会变大;说明该眼镜鬼光线具有发散作用,是凹透镜,是用于矫正近视眼。
(4)[6]小明用简易照相机模型在距发光体5cm处的位置观察,物距小于f,成的像是虚像,无法在光屏上呈现。
9.(2024·广东东莞·二模)如图1,在探究“凸透镜成像规律”的实验中。
(1)如图1所示,光屏上呈现清晰的倒立、 (选填“缩小”或“放大”)的像。若保持蜡烛和光屏位置不变,向右移动透镜,光屏上 (选填“能”或“不能”)再次呈现清晰的像;
(2)实验过程中由于蜡烛燃烧变短,烛焰在光屏上的像将向上移动,为了使烛焰的像再次成在光屏中央,应将凸透镜向 移动;(填“上”或“下”)
(3)如图2所示,当蜡烛在光具座A处时,光屏在B处得到了烛焰清晰的像,现将蜡烛由A处向左移动s到C处,为再次在光屏上成清晰的像,则他应将光屏向 移动(选填“左”或“右”),移动距离s' s(选填“<”“=”或“>”)。
【答案】 放大 能 下 左 >
【详解】(1)[1]如图1所示,物距小于像距,根据凸透镜成实像时“物近像远像放大”的原理可知,光屏上呈现清晰的倒立、放大的实像。
[2]若保持蜡烛和光屏位置不变,根据光路的可逆性原理可知,向右移动透镜,光屏上能再次呈现清晰的像。
(2)[3]由于烛焰、透镜光心、光屏中心在同一高度,但实验过程中由于蜡烛燃烧变短,烛焰在光屏上的像将向上移动,为了使烛焰的像再次成在光屏中央,应将凸透镜向下移动或者光屏向上移动。
(3)[4]如图2所示,当蜡烛在光具座A处时,光屏在B处得到了烛焰清晰的像,此时“物近像远像放大”,现将蜡烛由A处向左移动s到C处,增大物距,则像距应该减小,所以为再次在光屏上成清晰的像,则他应将光屏向左移动。
[5]因为物体向左移动靠近2倍焦距处,移动的距离很小,像也向左移动,但像从非常远的地方也移到靠近2倍焦距处,所以在时间相等时,像移动的距离更大,所以物体移动的距离s小于像移动的距离s′,即s'>s。
10.(2024·广东·二模)小明同学在实验室做了以下三组光学实验:
(1)在进行如图甲所示的实验中,为了显示光路,可采取的操作是 ;
(2)如图乙,若小明让一束光沿着图中BO方向斜射向水面时,则光线会沿着 (选填“OA”或“OG”)方向进入空气;小明接着又完成了光从空气斜射进玻璃和从玻璃斜射入空气的实验,再分析初步得出结论。他这样进行多次实验的目的是 ;
(3)接着,小明做“探究凸透镜成像规律”实验时,调节蜡烛和凸透镜的位置,如图丙所示,可在光屏上得到了清晰的等大的像,通过进一步实验并进行数据分析,可知透镜焦距为 cm。
【答案】 在容器中喷烟雾 OA 寻找普遍规律,避免实验的偶然性 10.0
【详解】(1)[1]为了显示光路,可以在容器中喷烟雾。
(2)[2]在光的折射现象中,光路是可逆的,所以让一束光沿着图中BO方向斜射向水面时,则光线会沿着OA方向进入空气。
[3]换用不同的介质多次实验的目的是避免偶然性,使实验结论更具有普遍性。
(3)[4]由凸透镜成像规律可得,在光屏上得到了清晰的等大的像时,物距与像距相等,且为2倍焦距,由图可得,此时的物距和像距为20cm,则透镜的焦距为10cm。
11.(2024·广东·二模)在“探究凸透镜成像的规律”实验中:
(1)如图甲所示,小明需要选择 (选填“A”或“B”)透镜来进行实验;
(2)小明将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上,点燃蜡烛后,无论怎样调节三者在光具座上的位置都不能在光屏中央得到清晰的像,可能的原因是 (写出一条即可);
(3)调整好器材后,小明经过多次实验,记录实验数据如表所示:
实验次序
物距 u/cm
像距 v/cm
像的大小
像的正倒
实像或虚像
1
30.0
15.0
缩小
倒立
实像
2
25.0
16.7
缩小
倒立
实像
3
20.0
20.0
等大
倒立
实像
4
15.0
放大
倒立
实像
5
10.0
刚好不成像,形成了一个圆形的光斑
①小明有一组数据漏填了,请你将数据补填到表格中的横线处;
②由数据可知,该凸透镜的焦距是 cm;
③由表中的数据可知,若物距和像距如图乙所示,则像是倒立 的实像, (填光学仪器名称)就是利用这一成像规律工作的;
④进一步分析上述表格数据,可初步得出实验结论:当光屏上成实像时,所成像的大小随着物距的增大而 。
【答案】 B 烛焰的中心、透镜的光心、光屏的中心不在同一高度 30.0 10.0 缩小 照相机 变小
【详解】(1)[1] 由甲图可知,只有B对光线有会聚作用,所以B是凸透镜,故选B。
(2)[2] 小明将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上,点燃蜡烛后,无论怎样调节三者在光具座上的位置都不能在光屏中央得到清晰的像,可能是因为烛焰的中心、透镜的光心、光屏的中心不在同一高度。
(3)[3] 根据光路可知,在凸透镜成像实验中,将物距和像距对调,仍可成清晰的实像。由表格数据可知,当物距为30.0cm时,像距为15.0cm,所以当物距为15.0cm时,像距应为30.0cm。
[4] 由表格数据可知,当
成倒立、等大的实像,解得该凸透镜的焦距。
[5][6] 如图乙所示,物距大于像距,根据凸透镜成像规律可知,此时成倒立、缩小的实像,应用是照相机。
[7] 由表格数据可知,当光屏上成实像时,所成像的大小随着物距的增大而变小。
12.(2024·广东东莞·二模)小明同学用焦距为10.0cm的凸透镜做“探究凸透镜成像规律”实验,如图:
(1)实验过程中,当蜡烛与凸透镜的距离如图1所示时,在光屏上可以得到一个清晰、倒立、 的实像;如果他将光源再靠近凸透镜-些,这时光屏应向 (选填“左”或“右”)移动,以获得清晰的实像, 就是应用这一原理工作的;
(2)如图2所示,若保持蜡烛的位置不变,移动透镜至16.0cm刻度线处,则人在 (选填A、B、C)处能观察到蜡烛的像,像是图3中的 (选填1、2、3、4)。
(3)小明把自己的近视眼镜放在蜡烛与凸透镜之间,如图4,发现光屏上原来清晰的像变得模糊了,若想在光屏上重新找到清晰的像,在不改变蜡烛和透镜位置的情况下,应将光屏向 (选填“靠近”或“远离”)透镜的方向移动;
(4)同组的小红从老师处又拿来一个未知焦距的凸透镜继续研究,为了确定它的焦距,小明告诉小红,应将凸透镜正对太阳光,再把光屏放在另一侧,改变透镜与光屏间的距离,直到光屏上出现一个 (选填“亮环”或“亮点”)为止,则测得它与凸透镜中心的距离,即为透镜焦距了。
【答案】 放大 右 投影仪 B 4 远离 亮点
【详解】(1)[1][2][3]由图1所示可以看出,当光屏上成清晰的像时,物距小于像距,则此时物距大于一倍焦距小于二倍焦距成倒立放大实像;根据凸透镜成像原理,物近像远像变大。将光源再靠近凸透镜一些(仍在一倍焦距以外),像距变大,这时光屏应向右移动,以获得清晰放大的实像,投影仪就是应用这一原理工作的。
(2)[4][5]使蜡烛位置不变,移动透镜至16.0cm刻度线处,此时物距为
即u<f,成正立、放大的虚像,虚像和蜡烛在凸透镜的同侧,所以眼睛在B处透过凸透镜观察到正立放大的虚像,像如图3中的4所示。
(3)[6]小明把自己的近视眼镜放在蜡烛和凸透镜之间,近视眼是凹透镜,对光线有发散作用,蜡烛成的实像更远离光屏了。光屏上原来清晰的像变模糊了,要将光屏向远离凸透镜的方向移动适当距离时,又在光屏上观察到蜡烛清晰的像。
(4)[7]为了确定它的焦距,应将凸透镜正对太阳光,即太阳光平行主光轴射向凸透镜,再把光屏放在另一侧,改变透镜与光屏间的距离,直到光屏上出现一个亮点为止,根据凸透镜的性质知,则测得它与凸透镜中心的距离,即为凸透镜焦距了。
13.(2024·广东肇庆·二模)在“天宫课堂”的水球实验中,小玉看到王亚平老师的倒立、缩小的像,如图甲所示。于是她利用实验室的光学器材探究凸遗镜成像的规律。
(1)小玉找到了一个焦距未知的凸透镜,用一束平行光正对凸透镜照射,移动光屏,直到光屏上出现最小最亮的光斑,如图乙所示,则凸透镜的焦距是 cm;
(2)如图丙所示,将蜡烛、凸透镜、光屏依次安装在光具座上。点燃蜡烛,使烛焰和光屏的中心位于 ,目的是 ;
(3)丙图中将凸透镜固定在50cm 刻度线处,蜡烛移动到20cm刻度线处,向 (选填“靠近”或“远离”)凸透镜的方向移动光屏,直到光屏上出现烛焰清晰的像,此时的像为 、倒立的实像。(选填“放大”或“缩小”);
(4)小明借来老师的镜片靠近凸透镜的左侧,发现光屏上的像变模糊了,向右移动光屏,又出现清晰的像,说明老师带的镜片是 透镜。
【答案】 10.0 凸透镜的主光轴上 见解析 远离 缩小 凹
【详解】(1)[1]焦点跟光心之间的距离是凸透镜的焦距,由图乙可知,凸透镜的焦距为
f=60.0cm-50.0cm=10.0cm
(2)[2][3]为了使像成在光屏中央,应调整烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度,烛焰和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上。
(3)[4][5]将凸透镜固定在50cm刻度线处,蜡烛移动到20cm刻度线处,物距
u=50.0cm-20.0cm=30.0cm
物距大于2倍焦距,成倒立、缩小的实像,此时像距大于1倍小于2倍焦距,光屏移动到60cm到70cm之间,向远离凸透镜的方向移动光屏,直到光屏上出现清晰的像。
(4)[6]小明借来物理老师的镜片靠近凸透镜的左侧,发现光屏上的像变模糊了,向右移动光屏,又出现清晰的像,说明该镜片对光线具有发散作用,凹透镜对光线具有发散作用,会将光线推迟会聚成像,故老师带的镜片是凹透镜。
14.(2024·广东江门·一模)小明利用如图甲所示的装置探究“凸透镜成像的规律”,选用凸透镜的焦距为10cm。
(1)实验在 (选填“较暗”或“较亮”)的环境中进行,现象更明显;
(2)实验前,要调节烛焰、凸透镜、光屏的中心在 ;
(3)如图甲所示,小明将蜡烛放在光具座上20cm刻度线处,凸透镜固定在光具座上50cm刻度线处,直到光屏上恰好呈现清晰的像,该像的性质是倒立、 (选填“放大”“缩小”或“等大”)的实像。根据以上实验,小明进行人脸识别时,为使屏幕上的头像变大,应 (选填“靠近”或“远离”)镜头;
(4)若小明做实验时,不小心让一小片碎纸片吸附到了凸透镜上面,将凸透镜的镜面遮住了一部分,则__________(填序号);
A.烛焰的像不完整
B.会有纸片的像
C.烛焰的像变暗了些
(5)如图甲所示,要想在光屏上呈现清晰的像,若不改变蜡烛、凸透镜和光屏的位置,可在凸透镜和蜡烛之间放置合适的 (选填“近视”或“远视”)眼镜片;
(6)将蜡烛、凸透镜和光屏置于光具座上如图乙所示的位置时,烛焰在光屏上呈现清晰的像。若保持凸透镜的位置不变,将蜡烛移动到光具座上30cm刻度线处,直到光屏上再次呈现清晰的像,则像移动的距离 (选填“大于”“小于”或“等于”)蜡烛移动的距离。
【答案】(1)较暗
(2)同一高度
(3) 缩小 靠近
(4)C
(5)近视
(6)小于
【详解】(1)实验在较暗的环境中进行,可以增大像与背景的阴暗对比,现象更明显。
(2)为了使像成在光屏中央,应调整烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度。
(3)[1]由图甲可知,此时物距
u=50.0cm-20.0cm=30.0cm>2f
由凸透镜成像规律可知,成倒立、缩小的实像。
[2]小明进行人脸识别时,为使屏幕上的头像变大,根据凸透镜成实像时,物近像远像变大可知;应靠近镜头。
(4)如果碎纸片将凸透镜的镜面遮住了一部分,剩余部分仍能会聚光线成完整的像,因光线减少,所以像比原来变暗。
故选C。
(5)由图甲可知,此时物距
u=50.0cm-20.0cm=30.0cm>2f
由凸透镜成像规律可知,成倒立、缩小的实像。像距应在一倍焦距与二倍焦距之间,此时像成在光屏的前方,若不改变蜡烛,也不改变器材的位置,近视眼镜片是凹透镜,会将光线推迟会聚成像;因此可在凸透镜和蜡烛之间放置合适的近视眼镜。
(6)若保持凸透镜的位置不变,将蜡烛移动到光具座上30cm刻度线处,此时的物距是
50.0cm-30.0cm=20.0cm
等于二倍焦距。蜡烛移动的距离
s=30.0cm-15.0cm=15.0cm
要想在光屏上再次呈现清晰的像,像距也等于二倍焦距,光屏移动的距离
s'=50.0cm+20.0cm-65.0cm=5.0cm
因此像移动的距离小于蜡烛移动的距离。
15.(2024·广东深圳·模拟预测)李老师上课时拿个水晶球,让同学们透过它看远处倒立的建筑物的像(如图1所示),引起同学对凸透镜的成像的兴趣。为此老师让大家一起探究“凸透镜成像的规律”给同学们准备了凸透镜、凹透镜、光具座、蜡烛、光屏各一个,火柴盒,发光LED灯F。
(1)江小涛在挑选透镜时,把两个透镜甲、乙分别正对太阳光,在光屏上出现了如图2(甲)所示的光斑,你认为他应该选择 (选填“甲”、“乙”)透镜来进行实验。
(2)随着蜡烛燃烧变短,此时光屏上的像如丙图所示,如果想让像仍然成在光屏的中央,可将 。
(3)如图丙,调整后,当烛焰的像位于光屏中央时,观察像,生活中利用这一原理制成的光学仪器是 (填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)。
(4)如图3所示是江小涛通过实验得到的凸透镜的像距v和物距u关系的图象。某实验小组将装置中的蜡烛换成如图的发光LED灯F,当LED灯距凸透镜35cm时,移动光屏,可在光屏上得到的像为图中的_________。
A. B.
C. D.
(5)如图所示,凸透镜竖直放置,凸透镜焦距f,现有一点光源S在凸透镜左侧以凸透镜两倍焦距处为圆心,在经过主光轴的竖直平面内做顺时针圆周运动,直径为D,且f<D<2f,则在下列关于点光源所成的像的运动轨迹的各图中,正确的是_________。
A. B.
C. D.
【答案】(1)乙
(2)蜡烛向上移动或将光屏向上移动或将凸透镜向下移动
(3)投影仪
(4)D
(5)B
【详解】(1)图甲光斑的中间比较暗,图乙中间出现亮斑,所以甲对光线具有发散作用,是凹透镜,乙对光线具有会聚作用,是凸透镜,所以要选择乙透镜进行实验。
(2)烛焰在光屏上的像偏高,因为烛焰、凸透镜和光屏三者的中心没有在同一高度,为使像能成在光屏的中心,蜡烛向上移动或将光屏向上移动或将凸透镜向下移动,使它们的中心大致在同一高度。
(3)如图丙,物距小于像距,成的是放大、倒立的实像,投影仪就是利用这个原理制成的。
(4)由图可知,当物距为20cm时,像距也为20cm,根据凸透镜成像的规律,物距等于2倍焦距时,成倒立等大的实像,此时像距与物距相等。所以
2f=20cm
凸透镜的焦距为
f=10cm
当LED灯距凸透镜35cm时,物距大于2f,此时成倒立缩小的实像,如图丙中眼睛观察的位置可知,看到是D选项中的图像。故D符合题意,ACD不符合题意。
故选D。
(5)将点光源S运动的轨迹看成一个物体,在物体上找出几个点,利用凸透镜成像的规律作出像点,可以发现,四个点正好围成一个椭圆,且转动方向为逆时针。如图所示:
故选B。
16.(2024·广东汕头·一模)学习了透镜的知识以后,小明想探究凸透镜的成像情况。
(1)小明把爷爷的眼镜和自己的眼镜放到报纸上,如图甲所示,由此判断,爷爷配戴的是 (选填“近视镜”或“远视镜”),该镜片 (选填“中间”或“边缘”)厚;
(2)小明想利用太阳光测量爷爷镜片的焦距,如图乙所示,合理的是 (选填“A”或“B”);
(3)他把镜片放置在桌子上,调节到如图丙所示的位置,墙上出现了窗户清晰的像(像未画出),这个像是倒立、 (选填“放大”“缩小”或“等大”)的实像, (选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)就是利用这一成像原理工作的;
(4)小明将镜片向下移动一定高度,墙壁上的像将 (选填“向上移动”“向下移动”或“仍在原来的位置”)。
【答案】(1) 远视镜 中间
(2)B
(3) 缩小 照相机
(4)向下移动
【详解】(1)[1][2]由图甲可知,爷爷的眼镜成的是正立放大的虚像,与放大镜的成像情况相符,所以该镜片是中间厚边缘薄的凸透镜,是纠正远视眼的远视镜。
(2)利用太阳光测量凸透镜焦距,应让凸透镜正对太阳光,白纸应与凸透镜平行,来回移动透镜,找到最小最亮的光斑,光斑到透镜中心的距离即为焦距,所以,合理的是B。
(3)[1][2]由图知,像距小于物距,此时物距大于二倍焦距成倒立缩小的实像,像距大于一倍焦距小于二倍焦距,照相机是根据这个原理制成的。
(4)在凸透镜成实像时,通过凸透镜光心的光线方向不变,将镜片向下移动一定高度,墙壁上的像将向下移动。
17.(2024·广东茂名·一模)用焦距为15cm的凸透镜做“探究凸透镜成像的规律”实验。
(1)实验时,应将烛焰的焰心、凸透镜的光心、光屏的中心调整至 ;实验中固定好凸透镜和蜡烛后,无论如何移动光屏,发现光屏上只有一个大小不变的光斑,其原因可能是 。
(2)当光屏上出现清晰的像时,将蜡烛与光屏的位置互换,则光屏上 (选填“能”或“不能”)得到清晰的像;随着蜡烛的燃烧,光屏上的像向 (选填“上”或“下”)移动。
(3)照毕业相时,发现两旁还有同学没有进入观景框内,此时可将照相机的焦距调 (选填“长”或“短”),以便在观景框内能看见全体同学。
【答案】(1) 同一高度上 烛焰正好处在焦点上
(2) 能 上
(3)短
【详解】(1)[1]为了使像能始终成在光屏中央,实验时,应将烛焰的焰心、凸透镜的光心、光屏的中心调整至同一高度上。
[2]实验中固定好凸透镜和蜡烛后,无论如何移动光屏,发现光屏上只有一个大小不变的光斑,其原因可能是烛焰正好处在焦点上,从焦点发出的光线,经凸透镜后,变成了平行于主光轴的平行光。
(2)[1]当光屏上出现清晰的像时,将蜡烛与光屏的位置互换,物距和像距长度互换,根据光路可逆原理可知,光屏上仍然能得到清晰的像。
[2]随着蜡烛的燃烧,烛焰同下移动,根据通过光心的光线传播方向不变可知,光屏上的像向上移动。
(3)照毕业相时,发现两旁还有同学没有进入观景框内,说明此时成的像偏大,此时可将照相机的焦距调短,使镜头对光的会聚能力变强,从而使像变小,以便在观景框内能看见全体同学。
18.(2024·广东云浮·一模)实验小组在“探究凸透镜成像的规律”的实险中:
(1)如下题图甲所示,小明将一束平行光正对凸透镜,移动光屏,直到光屏上形成一个最小最亮的光斑,该凸透镜的焦距为 。
(2)实验时,把凸透镜固定在光具座刻度线处,点燃蜡烛,并调整烛焰、凸透镜和光屏的高度,使烛焰、凸透镜和光屏三者的中心在 ,目的是 。
(3)保持凸透镜在光具座上的位置不动,将蜡烛移至光具座刻度线处,如上题图乙所示,移动光屏,直到烛焰在光屏上成清晰的像,则该像是倒立、 的实像,生活中的 (选填“放大镜”“投影仪”或“照相机”)就是利用这种成像规律工作的。
(4)保持凸透镜在光具座上的位置不动,仅将上题图乙中蜡烛和光屏的位置互换,发现光屏上仍能观察到烛焰清晰的像,此时观察到的像比位置互换前的像 (选填“大”或“小”)。
【答案】(1)10.0
(2) 同一高度 可以使烛焰的像能够成在光屏中央,便于观察
(3) 缩小 照相机
(4)大
【详解】(1)[1]当平行光经过凸透镜时,会发生偏折,汇集于凸透镜焦点,焦点到凸透镜光心的距离,称为焦距,由图可知,该凸透镜的焦距为10.0cm。
(2)[1][2]实验时要将烛焰、凸透镜和光屏三者中心调到同一高度,这样可以使烛焰的像能够成在光屏中央,便于观察。
(3)[1][2]将蜡烛移至光具座 20cm刻度线处,此时物距大于二倍焦距,根据凸透镜成像规律,移动光屏,直到烛焰在光屏上成清晰的像,则该像是倒立、缩小的实像,生活中的照相机就是利用这种成像规律工作的。
(4)保持凸透镜在光具座上的位置不动,如果仅将图乙中蜡烛和光屏的位置互换,发现光屏上仍能观察到烛焰清晰的像。这是因为在光的折射现象中,光路是可逆的,此时所成的像是倒立、放大的实像,像比之前的大。
19.(2024·广东清远·二模)(1)图中凸透镜的焦距是 cm,停表的读数是 s,温度计的读数是 ℃。
(2)如图所示,在探究影响导体电阻大小的因素时,小兵、小红两位同学作出了如下猜想:
猜想一:导体的电阻与导体的长度有关,
猜想二:导体的电阻与导体的横截面积有关
猜想三:导体的电阻与导体的材料有关
实验室提供了4根电阻丝,规格、材料如表:
编号
材料
长度/m
横截面积/mm2
A
镍铬合金
0.5
0.5
B
镍铬合金
1.0
0.5
C
镍铬合金
0.5
1.0
D
锰铜合金
0.5
0.5
a、为了验证上述猜想一,应该选用编号 两根电阻丝进行实验;如果选用编号A、C两根电阻丝进行实验,是为了验证猜想 (填序号)。
b、有同学认为,可以根据灯泡亮度的变化来判断接入的电阻丝阻值的变化情况。老师指出:此实验中这种方法不可取。这是因为电源电压一定时,所选电阻丝的阻值相差太小,灯泡亮度变化 (选填“明显”或“不明显”)。
c、在最近几年,我国城乡许多地区进行了输电线路的改造,将原来细的铝质输电线换成较粗的铝质输电线,这样就 了输电线的电阻(选填“增大”或“减小”)。
【答案】(1) 10.0 104 -34
(2) A、B 二 不明显 减小
【详解】(1)[1]平行于主光轴的光线经过凸透镜后会聚在焦点,由图可知,凸透镜的中心距离焦点10.0cm,则凸透镜的焦距为10.0cm。
[2]由图可知,小盘的分度值为0.5min,读数为1min,大盘的分度值为0.1s,小盘指针超过了半格,则大盘的读数为44.0s,故停表的读数为104.0s。
[3]由图可知,温度计的分度值为1℃,刻度上小下大,为零下温度,故读数为-34℃。
(2)[1]要验证猜想一,导体的电阻与导体的长度有关时,应控制材料和横截面积相同,长度不同,符合此要求的有A、B两根电阻丝。
[2]如果选用编号为A、C两根电阻丝进行实验,A、C两根电阻丝的材料和长度相同,只有横截面积不同,因此研究的是导体的电阻与导体的横截面积的关系。
[3]电源电压一定时,所选电阻丝的阻值相差太小,灯泡的亮度变化不明显,因此不能根据灯泡亮度的变化来判断接入的电阻丝的变化情况。
[4]细的铝质输电线换成较粗的铝质输电线,导线的横截面积增大了,长度、材料不变,电阻值减小了,导线上消耗损失的电能也就减小了,从而起到节能的效果。
20.(2024·广东韶关·一模)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。
(1)将一张方格纸放在水平桌面上,再将茶色玻璃 放置在方格纸上,本实验用茶色玻璃板替代平面镜,因为透过玻璃板能同时看到蜡烛B和蜡烛A的像,所以能 。实验准备了完全相同的棋子A和B(代替蜡烛A和B)、刻度尺等器材。
(2)选用MN这条线段表示平面镜所在的位置,则应将茶色玻璃的 (选填“前表面”、“后表面”或“中间位置”)与之对齐。
(3)多次改变棋子A的位置,分别找到相应的像,并设计了如表格,请在表格内的(a)位置填入合适的项目内容。
实验序号
①
②
③
(a)
棋子B到平面镜的距离/cm
(4)将一张白卡片竖直放在棋子B的位置, (选填“直接”或“透过玻璃板”)观察白卡片,若卡片上观察不到A的像,则说明平面镜所成的是虚像。
(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,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】 垂直 便于观察成像情况,确定像的位置,比较像物大小关系 前表面 棋子A到平面镜的距离/cm 直接 右 后 不在
【详解】(1)[1][2]像与物关于玻璃板对称,玻璃板的摆放角度要能够使后面的棋子与前面棋子的像完全重合;为了便于观察成像情况,实验茶色玻璃板替代平面镜;如果玻璃板不垂直,后面的棋子与前面棋子的像不在同一高度上,也就无法比较像与物的大小关系;透过玻璃板能同时看到蜡烛B和蜡烛A的像,所以为了便于观察成像情况,从而确定像的位置,比较像物大小关系。
(2)[3]为了使测量像距和物距时更准确,茶色玻璃的前表面应与MN对齐。
(3)[4]实验过程中应该记录物距和对应的像距,所以表格内(a)位置应该填入棋子A到平面镜的距离/cm。
(4)[5]将一张白卡片竖直放在棋子B的位置,直接观察白卡片,若卡片上观察不到A的像,则说明平面镜所成的是虚像。
(5)[6][7][8]将平面镜沿着MN方向,向右移动,由于平面镜所成的像与物体关于镜面对称,所以像仍然成在原来的位置;若以茶色玻璃左侧边OM为轴,将平面镜适当向后表面转动,由于平面镜所成的像与物体关于镜面对称,所以像会成在原来的位置的左边;上述两个方法小华所看到的像不在同一位置。
21.(2024·广东佛山·二模)在探究“平面镜成像特点”时,实验室提供了平面镜、玻璃板、蜡烛等器材。
(1)小明最终选择玻璃板代替平面镜做实验,目的是 。
(2)在探究过程中,下列操作方法正确的是 ;
(3)多次改变蜡烛 (选填“A”或“B”)的位置,并移动另一支蜡烛,确定每次像的位置,在白纸上做好相应记录.如图乙所示,得到了物和像的位置关系,若要证明物和像的连线与玻璃板垂直,还需要什么器材?
(4)如图丙所示,将玻璃板由图中1的位置水平向右平移至2的位置.小明向右移动仍能观察到蜡烛的像,则像的位置 (选填“向右移动”、“向左移动”或“不变”)。
(5)为了能在玻璃板中看到烛焰清晰的像,选择较 的环境进行实验.夜间大巴车在无路灯的高速路上行驶时,为了不影响司机视线,应该 (选填“打开”或“关闭”)车内灯光。
【答案】 便于确定像的位置 B A 直角三角尺、量角器等 不变 暗 关闭
【详解】(1)[1]玻璃板可以透光,也可以成像,选择玻璃板代替平面镜便于确定像的位置。
(2)[2]一支蜡烛放在玻璃板前面并点燃,另一支放在玻璃板后面,不需要点燃,若点燃,则不易区分蜡烛B和蜡烛A的像,拿蜡烛B与蜡烛A的像去重合,便于确定像与物的大小关系,故B正确。
(3)[3]要想得到像与物关系的普遍结论,应该多次改变蜡烛A的位置,多次实验,记录数据。
[4]如图甲,若要证明物和像的连线与玻璃板垂直,还需直角三角板。
(4)[5]平面镜所成像与物关于镜面对称,将玻璃板由图中1的位置水平向右平移至2的位置,蜡烛A位置不变,故像的位置不变;
(5)[6]点燃蜡烛,烛焰在明亮的环境中,烛焰和明亮环境对比度较小,成像不太清晰;烛焰在黑暗环境中,烛焰和黑暗环境的对比度大,成像更清晰,故应选择较暗的环境进行分析。
[7]夜间大巴车在无路灯的高速路上行驶时,为了不影响司机视线,应该关闭车内灯光。
22.(2024·广东·模拟预测)学习光学知识后,小清对有关实验和实际应用进行了回顾和思考:
(1)如题图甲是“探究光的反射规律”的装置。将一张可以沿ON折转的白色硬纸板ABCD 放置在平面镜上。让一束光紧贴硬纸板射向镜面上的O点,可在ABCD平面内看到反射光线。实验中使用可折转的硬纸板,除了能呈现光路外,另一个目的是探究 ;
(2)图乙是“探究平面镜成像特点”装置,为确定像的位置,用 代替平面镜,为确定像的虚实,需在 (选填“点燃”或“未点燃”)的蜡烛位置放一个光屏,再进行观察;
(3)如图丙,小清用测出焦距的凸透镜在光屏上找到一个清晰的像,则焦距 15cm(选填“大于”“小于”或“等于”),这个像是倒立 的实像。若此时给凸透镜带上近视眼镜,为使光屏上再次呈清晰像,应将光屏向 (选填“左”或“右”)移动。
【答案】 垂直 反射光线、入射光线与法线是否在同一平面内 玻璃板 未点燃 小于 放大 右
【详解】(1)[1][2]图甲是在探究光的反射规律时,将白色硬纸板垂直放置在平面镜上,这样可以使反射光线和入射光线在硬纸板上呈现。在实验中,将白色硬纸板绕ON向后折转一定的角度,是为了探究反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内。
(2)[3]用透明的玻璃板代替平面镜,在物体一侧能看到物体的像,同时也能看到代替物体的另一个物体。
[4]在A侧能看到蜡烛和蜡烛在平面镜中的像,在B侧不能看到蜡烛在平面镜中像,所以图中的B位置未点燃的蜡烛位置放一个光屏,观察是否有像。
(3)[5][6]由图可知,此时物距小于像距,凸透镜在光屏上成清晰的实像,则此时物距、像距和焦距之间的关系
f<50cm−35cm<2f
即
f<15cm<2f
则焦距小于15cm,此时物距在一倍焦距与二倍焦距之间,像距在二倍焦距以外,此时凸透镜成倒立、放大的实像。[7]近视眼镜是凹透镜,对光线有发散作用,当给凸透镜戴上近视眼镜后,由于对光线的发散作用,延迟了光线的会聚,像将远离凸透镜,应将光屏向右移动。
23.(2024·广东·模拟预测)小明用题图甲所示的装置探究平面镜的成像特点,主要器材有:薄玻璃板、完全相同的蜡烛A和B、白纸、刻度尺等。
实验次数
蜡烛A到平面
镜的距离/cm
a
蜡烛的像与蜡
烛的大小关系
1
6.5
6.5
2
8
8
3
5
5
(1)实验时用薄玻璃板替代平面镜是为了便于 ;
(2)实验中将玻璃板竖立在白纸上,把点燃的蜡烛A放在玻璃板前,把 (选填“点燃”或“未点燃”)的蜡烛B放在玻璃板后,移动过程中发现可以与蜡烛A的像完全重合,说明蜡烛A的像与蜡烛A的大小 ;
(3)多次改变蜡烛A的位置,并移动蜡烛B确定像的位置,每次标记出蜡烛A和它的像的位置,测量相应的距离,填入表格中a处表头应填的内容是 ;
(4)将黑色的纸板放在玻璃板与蜡烛B之间,小明在蜡烛A侧 (选填“能”或“不能”)观察到蜡烛A的像;
(5)小明将玻璃板与竖直方向成45°角放置,然后将蜡烛沿水平方向向玻璃板移动一段距离,如图乙所示。此过程中,蜡烛的像沿 (选填“水平”或“竖直”)方向移动。
【答案】 确定像的位置 未点燃 相等 蜡烛B到平面镜的距离/cm 能 竖直
【详解】(1)[1]玻璃板相对于平面镜,既能让光线透过,也能反射成像,虽像的清晰度差一些,但便于确定像的位置。
(2)[2]如果点燃玻璃板后方的蜡烛B,B的烛焰的光线透过玻璃,干扰对A的烛焰的光经平面镜反射后的反射光线的观察,难以确定像的位置,从而对实验造成影响,所以实验过程中蜡烛B不需要点燃。
[3]实验中使用等效替代法,用蜡烛B替代蜡烛A的像,若移动过程中发现蜡烛B可以与蜡烛A的像完全重合,说明蜡烛A的像与蜡烛A的大小相等。
(3)[4]实验中需要比较像与物到平面镜的距离,蜡烛B替代的蜡烛A的像,因此填入表格中a处表头应填的内容是蜡烛B到平面镜的距离/cm。
(4)[5]实验中观察到A的像,是由于光的反射形成的,将黑色的纸板放在玻璃板与蜡烛B之间,不影响对反射光线的观察,故仍然能看到A的像。
(5)[6]因平面镜所成的像与物关于平面镜对称,小明将玻璃板与竖直方向成45°角放置,然后将蜡烛沿水平方向向玻璃板移动一段距离,蜡烛的像将沿竖直方向移动。
24.(2024·广东广州·二模)小明在探究“平面镜成像特点”时,利用如图甲所示器材进行了以下操作:
(1)实验中小明为了确定像的位置,把点燃的蜡烛A放在与水平桌面垂直的玻璃板前,在玻璃板后面放一支 (选填“点燃”或“未点燃”)的蜡烛B,调整蜡烛B的位置,直到与蜡烛A的像重合,则B所在的位置即为像的位置;
(2)多次改变蜡烛A的位置,并移动另一支蜡烛,确定每次像的位置,将玻璃板及每次物和像的位置记录在玻璃板下面的白纸上,连接物和对应的像点,如图乙所示,由此可得出结论:像到平面镜的距离与物到平面镜的距离 ;
(3)将光屏竖立在像的位置(与玻璃板平行),光屏上无法呈现蜡烛A的像,说明平面镜所成的像是 (选填“虚”或“实”)像。
(4)因为蜡烛燃烧会变短,小明改用两块相同的圆柱体铜块代替蜡烛。利用圆柱体做实验,除了亮度比蜡烛暗之外,另一个缺点是 。
【答案】 未点燃 相等 虚 不能判断像正立、倒立的情况
【详解】(1)[1]一支蜡烛放在玻璃板前面并点燃,另一支放在玻璃板后面,不需要点燃,若点燃,则不易区分B和A的像,故在玻璃板后面放一支没点燃的蜡烛B。
(2)[2]由图乙可知,像与物到平面镜的距离相等。
(3)[3]光屏只能承接实像,故光屏上无法呈现蜡烛的像,说明平面镜所成的像是虚像。
(4)[4]圆柱体上下相同,左右对称,不能判断成像的正立、倒立情况。
25.(2024·广东珠海·三模)小文将LED发光字“F”、带小孔的不透明纸板、半透明塑料板(光屏)依次置于光具座的A、B、C位置,如图甲所示,请回答下列问题:
(1)小文在“右观察位置”看到塑料板上呈现的像是图乙中的 (选填序号),这个像是 (选填“实像”或“虚像”);
(2)若将带小孔的不透明纸板换成凸透镜,无需调节塑料板也恰好成清晰的像,则此凸透镜的焦距是 cm。 若只将发光字靠近凸透镜 像此时会变大一些但光屏上并不清晰,要使成像清晰,接下来的操作:
(3)若将带小孔的不透明纸板换成平面镝,直接观察塑料板 (选填“能”或“不能”)看到像、此时小文移到“左观察位置“对着平面镜观察,看到的像是图乙中的 (选填序号)、若只将发光字远离平面镜,则此时像的大小将 。(选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】 ④ 实像 10.0 将光屏向远离透镜的方向移动,直至光屏上出现清晰的像 不 ① 不变
【详解】(1)[1]小孔成像成的像左右和上下均发生颠倒,当小波在右侧光屏的背面观察时,左右又发生一次颠倒,故④符合题意。
[2] 小孔成像成的是倒立的实像。
(2)[3]此时的物距等于像距,根据图可知,此时的物
u=40.0cm-20.0cm=20.0cm
根据凸透镜成像特点可知,只有当物距等于2倍焦距时,像距才等于物距,故可知凸透镜的焦距为10.0cm。
[4]若只将发光字靠近凸透镜 像此时会变大一些说明凸透镜此时成的是实像,根据凸透镜成实像时的规律:物近像远像变大,需将光屏向远离透镜的方向移动,直至光屏上出现清晰的像。
(3)[5]平面镜成像成的是虚像,故将带小孔的不透明纸板换成平面镜,直接观察塑料板不能看到像。
[6] [7]平面镜成像成的是等大、正立的虚像,故此时看到平面镜中的像为①。若只将发光字远离平面镜,则此时像的大小将不变。
26.(2024·广东中山·三模)小明用如图甲所示装置“探究光的反射规律”。
(1)表面粗糙的纸板应 立在水平平面镜上,让一束光紧贴纸板A射向镜面上的O点,在纸板B上呈现出反射光束,以ON为轴,把纸板B向后翻折,纸板B上反射光束消失。由此可初步得出:反射光线、入射光线和法线 (填位置关系);
(2)当入射角减小时,反射角的太小变化情况是 ;
(3)纸板 A上的入射光束 (选填“能”或“不能”)在平面镜中成像;
(4)小明接着用乙图所示装置“探究平面镜成像的特点”。保持玻璃板与直尺垂直,取两支蜡烛分别置于玻璃板前后两侧,进行观察和调整。利用直尺可以方便测量像与物到平面镜的 ,为比较像与物的大小关系,应选择大小 (选填“相同”或“不同”) 的蜡烛A、B。
【答案】 竖直 在同一平面内 减小 能 距离 相同
【详解】(1)[1]为了能够在纸板B上看到反射光线,纸板应竖直放在水平平面镜上。
[2]由实验现象可知,光的反射中,反射光线、入射光线和法线在同一平面内。
(2)[3]在光的反射中,反射角等于入射角,故当入射角减小时,反射角也减小。
(3)[4]面镜成像的原理是光的反射,故纸板A上的入射光束能在平面镜中成像。
(4)[6]通过直尺可以直接读出像与物到平面镜的距离大小。
[7]为了比较像与物的大小关系,应选择大小相同的蜡烛A、B,若B与A的像完全重合,说明像与物大小相等。
27.(2024·广东·三模)小红在做“探究平面镜成像特点”的实验时,将一张白纸放在水平桌面上,并在白纸中间画一条直线(MN)作为平面镜位置,然后取两段完全相同的蜡烛A和B分别放在茶色玻璃板前后,点燃茶色玻璃板前的蜡烛A,然后进行观察,如图所示。
(1)小红应该将茶色玻璃 放置在白纸上;
(2)小红在蜡烛A前观察到玻璃板中有一明一暗两个较为明显的蜡烛像,则小红需要对实验器材改进的措施是: ;
(3)小红改进后,多次改变蜡烛A的位置,并移动另一支蜡烛,确定每次像的位置,将玻璃板及每次物和像的位置记录在玻璃板下面的白纸上,连接物和对应的像点,并设计了下面的记录表格填入对应的实验数据:
实验序号
①
①
②
蜡烛到平面镜的距离/cm
10.0
7.0
9.0
蜡烛的像到平面镜的距离/cm
10.0
7.0
9.0
①分析实验数据可得出结论: ;
②根据你的实验经历,你认为小红的实验记录表格还应该增加的项目内容有: ;(写出一个即可)
(4)在上实验过程中,过了一段时间,蜡烛A会因燃烧变短,则蜡烛A在玻璃板中的像将 (选填:“变短”、“变长”或“不变”);
(5)在本实验中小红需要将茶色玻璃的前表面与直线MN对齐,其目的是:
【答案】 垂直 换一个厚度更薄一些的茶色玻璃板 像与物体到镜面距离相等 见解析 变短 见解析
【详解】(1)[1]将茶色玻璃垂直放置在白纸上,蜡烛B才能和蜡烛A的像重合。
(2)[2]由于像是由光的反射形成的,而玻璃的两面都能反射光,能成两个像,前面的玻璃表面反射的光较多成的像较亮,后面的玻璃表面由于反射的光线少,故成的像较暗。小明需要换一个较薄玻璃板进行实验,两个像尽可能重合。
(3)①[3]由表中数据可知,蜡烛的像到平面镜的距离和蜡烛到平面镜的距离相等,所以像与物体到镜面距离相等。
②[4]实验记录表格还可以增加蜡烛的像与蜡烛的大小关系或虚实情况。
(4)[5]由于像与物大小相同,像的大小取决于物的大小,当蜡烛A变短,A的像也变短。
(5)[6]茶色玻璃的前表面是反射面,对齐可以更加准确地测量出像距和物距。
28.(2024·广东·三模)如图1所示,小明做“探究平面镜成像的特点”实验,他将棋子A放在玻璃板前,在玻璃板后移动棋子B,直至与A的像重合。
(1)用玻璃板代替平面镜的目的是 ,选择与A完全相同的棋子B,是为了比较像和物的 关系。在方格纸上进行实验,是为了便于比较 ;
(2)小明在实验过程中,发现不管怎样移动B蜡烛,都无法使它与A蜡烛的像完全重合,原因可能是玻璃板没有与桌面的白纸 放置;经调整后发现B蜡烛能与A蜡烛的像完全重合,说明像与物的大小 。
(3)移走棋子B,将一张白纸竖直放在该位置,直接观察白纸,白纸上 (选填“能”或“不能”)看到棋子A的像,说明平面镜成的是 像。
(4)小明为了更好地研究像与物的位置关系,采用了彩色LED光源进行实验,你认为图2中字母形状的光源,最好的是 (选填字母)。
【答案】 便于确定像的位置 大小 像和物到平面镜的距离关系 垂直 相等 不能 虚 F
【详解】(1)[1]用玻璃板代替平面镜,同时观察到棋子A的像和玻璃板后面的棋子B,便于确定像的位置,便于比较物像大小关系。
[2]实验中的两棋子要求大小相同,这是为了探究物像的大小关系。
[3]实验中选择方格纸,这样更便于比较像和物体到达平面镜的距离。
(2)[4][5]平面镜成像时像与物关于镜面对称,若玻璃板与桌面不垂直,下面左图中平面镜没有竖直放置,会出现像偏高且倾斜的现象,右图中平面镜没有竖直放置,则蜡烛A的像偏低且倾斜,故同组小明在实验中,蜡烛B在玻璃板后的纸面上无论怎样移动,都无法让它与蜡烛A的像完全重合,原因可能是玻璃板与水平桌面不垂直。
经调整后发现B蜡烛能与A蜡烛的像完全重合,说明像与物的大小相等。
(3)[6][7]此实验中的白纸相当于光屏,光屏只能承接实像,不能承接虚像,因为平面镜成的像是虚像,所以棋子的像不会出现在白纸上。
(4)[8]小明为了更好地研究像与物的位置关系,采用了彩色LED光源进行实验,你认为图2中字母形状的光源,最好的是“F”,因为“F”左右不对称,即可以研究像与物体的上下关系,也能研究左右关系。
29.(2024·广东湛江·模拟预测)小天同学在地铁站候车时,通过玻璃门观察到了自己的像,引发了思考,回到家后他利用如图甲所示的装置及相同的蜡烛等器材,做“探究平面镜成像特点”的实验。
①在竖立的玻璃板前点燃蜡烛A,可以看到蜡烛A在玻璃板后面的像,取一支外形相同但不点燃的蜡烛B在玻璃板后面移动,直到看上去它跟蜡烛A的像完全重合。这说明像与物的 ;
②把光屏放在蜡烛A所成像的位置,在光屏上并没有看到蜡烛A的像,说明平面镜所成的是 像(选填“虚”或“实”);
③在实验中,如果把玻璃板向右倾斜(如图乙),蜡烛A在玻璃板中成的像会 (选填“偏高”或“偏低”);
④图丙是小天在地铁站台上玻璃屏敲门外候车的情景。地铁到站后,小天在原地等候,直至玻璃屏蔽门向两侧完全打开,在此过程中,小天在左右两侧玻璃屏蔽门中的成像情况分析正确的是 (填字母)。
A.各成半个像,像的大小越来越小
B.各成半个像,像的大小不变
C.都成完整的像,像的位置重合且保持不变
D.都成完整的像,像的位置随玻璃屏蔽门向两侧移动
【答案】 大小相等 虚 偏低 C
【详解】[1] 由于蜡烛B与蜡烛A外形相同,且蜡烛B与蜡烛A的像完全重合,所以蜡烛A的像与蜡烛A大小相同,故物与像的大小相同,这里运用了等效替代法。
[2] 因为平面镜所成的是虚像,所以把光屏放在蜡烛A所成像的位置,在光屏上并没有看到蜡烛A的像。
[3] 若玻璃板上端向右倾斜(如图乙),根据像与物体关于镜面对称可知,蜡烛A在玻璃板中成的像会偏低。
[4] 根据平面镜成像的特点知道,像与物到镜面的距离相等,像与物的连线与镜面垂直,像与物大小相同,在安全门向两侧打开后,人到镜面的距离不变,所以像的位置不变,在两个平面镜中都能成完整的像,且两个像的位置与原来像的位置重合,故C正确,ABD错误。
故选C。
30.(2024·广东中山·模拟预测)小明利用如题图所示的装置做“探究平面镜成像特点”的实验:
(1)用透明的玻璃板代替平面镜,主要是利用玻璃透明的特点,便于确定 。
(2)选取相同的蜡烛,是为了便于比较像和物体的 关系。
(3)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大小相同)竖立在玻璃板后面移动,人眼一直在玻璃板的前侧(蜡烛A这一侧)观察,直至蜡烛B与蜡烛A的像完全重合,这种确定像与物大小关系的方法是 (选填“控制变量法”“等效替代法”或“转换法”);
(4)移去蜡烛B,在其原来位置上放置一块光屏,直接观察光屏,光屏上 (选填“能”或“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;
(5)实验时,将蜡烛A逐渐靠近玻璃板时,其像的大小 (选填“变大”“变小”或“不变”);
【答案】(1)像的位置
(2)大小
(3)等效替代法
(4) 不能 虚
(5)不变
【详解】(1)在探究“平面镜成像的特点”时,用玻璃板代替平面镜的目的是玻璃板不但反射光成像,还能透光看到玻璃板后面的蜡烛,便于确定像的位置。
(2)为了便于比较物与像的大小关系,根据等效替代法可知,我们选取的蜡烛的大小应该相同。
(3)在竖立的玻璃板前点燃蜡烛A,拿未点燃的蜡烛B竖直在玻璃板后面移动,人眼一直在玻璃板的前侧(A侧)观察,直至它与蜡烛A的像完全重合,这种确定像与物大小关系的方法是等效替代法。
(4)[1][2]光屏只能承接实像,不能承接虚像,而平面镜成的是虚像,所以移去蜡烛B,在其原来位置上放置一块光屏,光屏上无法呈现蜡烛的像,这说明平面镜成的是虚像。
(5)根据平面镜成像特点可知,平面镜成像时,像和物体的大小相等,平面镜成像中像的大小取决于物体本身的大小,与距离平面镜的远近无关,所以将蜡烛A向玻璃板靠近,像的大小不变。
31.(2024·广东深圳·三模)用白纸、玻璃板、跳棋组成如图甲所示装置探究平面镜成像的特点。
(1)跳棋B和跳棋A的像完全重合说明像和物 ;
(2)使用玻璃板而不用镜子做实验的好处是既能看见跳棋A的像,又能看见 ;
(3)移去跳棋B,在B的位置上放一光屏,不透过玻璃板,直接观察光屏上有无跳棋的像,这样做的目的是确定像的 (选填“位置”或“虚实”);
(4)如图乙所示,实验时若棋子M的像偏暗,则下列几种操作中可以使M的像最亮的是 ;
A.对着棋子M照射 B.对着镜中照射 C.直接对着照射
(5)多次实验,收集数据如下表所示,分析数据可以得出的结论是: 。
实验次数
物距/cm
像距/cm
1
5.21
5.20
2
3.45
3.45
3
6.22
6.22
【答案】 大小相等 跳棋B 虚实 A 像到镜面的距离等于物体到镜面的距离
【详解】(1)[1]跳棋B和跳棋A的像完全重合说明像和物大小相等。
(2)[2]玻璃板是透明的,使用玻璃板而不用镜子做实验的好处是既能看见跳棋A的像,又能看见跳棋B,便于确定像的位置。
(3)[3]虚像不能在光屏上呈现,移去跳棋B,在B的位置上放一光屏,不透过玻璃板,直接观察光屏上有无跳棋的像,这样做的目的是确定像的虚实。
(4)[4]平面镜成像的原理是光的反射,反射光线越强,成像越清楚,实验时若棋子M的像M'偏暗,可以使M的像最亮的是对着棋子M照射,让棋子M更亮,有更多的光发生反射,故A符合题意,BC不符合题意。
故选A。
(5)[5]根据表格中像距和物距的数值可知,像距等于物距,故可得结论:平面镜成像时,像距等于物距,即像到镜面的距离等于物体到镜面的距离。
32.(2024·广东汕头·二模)在“探究凸透镜成像规律”的实验中。
(1)由图甲可知,该凸透镜的焦距是 cm;
(2)实验前,在摆放凸透镜、蜡烛和光屏时,要求三者的中心在 ;
(3)如图乙所示,若想在光屏上(光屏未画出)得到烛焰清晰放大的实像,则蜡烛应位于透镜左侧a、b、c、d四个位置中的 位置;
(4)若把图丙中的凸透镜换成“另一个更薄、焦距更长的凸透镜”,光屏上原来清晰的像变得模糊不清,要想重新得到清晰的像,应将光屏向 (选填“远离”或“靠近”)透镜的方向移动;也可以不改变光屏的位置,在图丙凸透镜左侧的方框中放一个焦距适合的 透镜进行调节,这是 (选填“近视”或“远视”)眼矫正的原理。
【答案】(1)10.0
(2)同一水平线
(3)c
(4) 远离 凸 远视
【详解】(1)由图知道,焦点距离光心
60.0cm-50.0cm=10.0cm
所以此凸透镜的焦距为10.0cm。
(2)为了让像成在光屏,实验前,在摆放凸透镜、蜡烛和光屏时,要求三者的中心在同一高度。
(3)当物距处于f和2f之间时,凸透镜成倒立放大的实像,所以蜡烛应该在c位置。
(4)[1][2][3]当向“水凸透镜”减少水,使其变薄、凸透镜对光线的会聚能力减弱,使像成在原来像的后方。因此要想重新得到清晰的像,应将光屏向远离水凸透镜的方向移动,或者保持光屏位置不变,给水凸透镜带上合适的凸透镜,能再次让光线提前会聚,光屏上又可以出现的像,这就是远视眼矫正原理。
33.(2024·广东佛山·三模)如图甲所示探究光的反射规律时,在水平放置的平面镜上方竖直放一光屏,光屏由可以绕ON折转的A、B两个纸板组成,如图甲所示:
(1)实验时,应在较 (选填“黑暗”或“明亮”)的环境中进行;
(2)纸板上能显示光路是因为光在纸板上发生了 (选填“漫反射”或“镜面反射”),如果将纸板B向后折,纸板B上将不会出现反射光线,说明反射光线和入射光线在 ;
(3)在实验过程中,若将纸板倾斜(即纸板与平面镜不垂直),如图乙所示,让光线仍贴着纸板沿EO方向射向镜面,此时纸板上 (选填“能”或“不能”)看到反射光线;
(4)多次实验在纸板上画出入射光线和对应的反射光线后,发现没有量角器,为了得出反射角等于入射角这一结论,你的操作是 。
(5)如图丙所示,小车的前挡风玻璃是倾斜的,不仅可以有效减小阻力,晚上开车时,还能将来自后方车辆的水平强光反射到 (选填“上方”或“下方”),以减少对司机视线的干扰。
(6)如图戊所示为自行车的尾灯,夜晚,当后面汽车的车灯照射在它上面时,它就会发出特别亮的红光,给后车司机警示作用。图己中的 (选填“A”、“B”、“C”或“D”)是自行车尾灯的原理图。
【答案】(1)黑暗
(2) 漫反射 同一平面内
(3)不能
(4)将白纸板沿法线对折,看反射光线与入射光线是否重合
(5)下方
(6)A
【详解】(1)为了使实验现象更明显,实验时,应在较黑暗的环境中进行。
(2)[1]纸板上能显示光路是因为光在纸板上发生漫反射,使光线反射到各个方向。
[2]当纸板AB在同一平面上,入射光线、反射光线同时在纸板上呈现;如果将纸板B向后折,纸板AB不在同一平面上,纸板B上将不会出现反射光线,说明反射光线和入射光线在同一平面上。
(3)在实验过程中,若将纸板倾斜(即纸板与平面镜不垂直),让光线仍贴着纸板沿EO方向射向镜面,由反射角等于入射角得,此时纸板上不能看到反射光线。
(4)将白纸板沿法线对折,看反射光线与入射光线是否重合,若能重合,则可证明反射角等于入射角,否则说明反射角不等于入射角。
(5)小车的前挡风玻璃是倾斜的,由反射角等于入射角得,来自后方车辆的水平强光反射到下方。
(6)自行车的尾灯采用相互垂直的镜面组合能够把车后任何方向射来的光都朝着相反方向反射回去,从而引起司机的注意,防止交通事故的发生,故A是自行车尾灯的原理图。
34.(2024·广东汕头·一模)同学们用凸透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验:
(1)如图甲,小萍将凸透镜正对着太阳光,在透镜下方地面平铺白纸,测出透镜与白纸间距s与对应的白纸被烤焦时间t,绘出图像乙,由此可判断她使用的凸透镜焦距f为 cm;
(2)调整器材高度时,应 (选填“点燃”“不点燃”)蜡烛;
(3)小萍在实验过程中不断移动蜡烛位置,观察到如上图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对所得到的6个像进行排序,正确顺序为 ;
(4)小萍把自己的近视眼镜放在蜡烛和凸透镜之间,结果光屏上原来清晰的像变模糊了,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,才能使光屏上蜡烛的像再次变清晰。此实验说明近视眼配戴合适的近视眼镜能矫正视力的原因是能把成在视网膜 (选填“前方”或“后方”)的像移到视网膜上;
(5)小超实验小组想利用LED发光字母来探究凸透镜成像位置关系,现有“HFBZ”4个LED发光字母,其中适合做该实验光源的有 个;
(6)小超实验小组更换相关器材后顺利完成实验,根据记录的实验数据得到凸透镜成像的像距v的倒数和物距u的倒数的对应关系如图所示,根据图像信息可知该小组所用凸透镜的焦距为 cm。
【答案】(1)12
(2)点燃
(3)②①③⑤⑥④
(4) 远离 前方
(5)1
(6)12.5
【详解】(1)测量凸透镜的焦距时需要让凸透镜正对太阳光;由图乙可知,当透镜与白纸间距s=12cm时,白纸被烤焦的时间t=4min,所用的时间最短,说明太阳光经过凸透镜会聚后该点的温度最高,这个点就是凸透镜的焦点,则测出透镜与白纸距离即为焦距f=12cm。
(2)根据凸透镜成像规律中实验的要求,必须让烛焰、凸透镜和光屏这三者中心放在同一高度上,使其成像在光屏的中心,所以只有先将蜡烛点燃,才可以确定烛焰的中心,故点燃蜡烛应在调整高度之前。
(3)凸透镜成实像时,像是倒立的,物距减小,像距增大,像变大;当物距小于焦距时,凸透镜成正立放大的虚像,此时物距减小,像距也减小,像变小;所以蜡烛到凸透镜距离由远到近时,其成像情况的正确顺序为②①③⑤⑥④。
(4)[1][2]小萍把自己的近视眼镜放在蜡烛和凸透镜之间,近视眼镜是凹透镜,凹透镜对光线具有发散作用,会将光线推迟会聚成像,若不改变蜡烛和凸透镜的位置,应将光屏向远离凸透镜的方向移动,才能使光屏上蜡烛的像再次变清晰,因此近视眼镜能矫正视力的原因是能把成在视网膜前方的像移到视网膜上。
(5)“H、F、B、Z”4个LED发光字母中只有字母F满足上下左右都不对称,适合做LED的光源,所以适合做该实验光源的有1个。
(6)图中时,,此时
像距等于物距,说明物体处于二倍焦距处,即 ,所以
35.(2025·广东深圳·一模)深圳湾栖息了多种鸟类,但是远处的鸟儿很难用肉眼观察到,小明想制作简易望远镜来观鸟。
(1)如图甲是一种望远镜。
①两个凸透镜中,透镜甲是 (选填“目镜”或“物镜”);
②远处的物体经透镜甲成一个倒立、 (选填“放大”“等大”或“缩小”)的实像。
(2)测量凸透镜的焦距f。
①小明将透镜对着太阳光,如图乙所示,移动白纸位置直到白纸上出现最小最亮的点,测量出该点到透镜光心距离,记为焦距。小华指出小明的操作中存在的错误是 ;
②改正错误后,小明用正确方法测量,当白纸上呈现一个并非最小的光斑时,用刻度尺测出光斑到凸透镜的距离为L,稍微增大凸透镜与白纸之间距离,发现光斑变大,则f与L的大小关系是:f L。
(3)望远镜物镜所成的像虽然比物体小,但它离人眼很近,再加上目镜的对光线的发散作用,就可以改变视角大小。如图丙,观察物体时,视角的大小与 有关。
(4)如下为小明制定的评价量表:
自制望远镜评价量表
级别内容
优秀
合格
待改进
外观
结构牢固,镜筒调节顺畅,镜筒尺寸合适
结构比较牢固,镜筒较难调节,镜筒尺寸比较合适
结构不够牢固,镜筒不能够调节,镜筒尺寸不合适
成像效果
能观察到清晰的远景
能观察到模糊的远景
不能观察到远景
小明用望远镜B观察远处的鸟儿时,调节镜筒略显阻塞,调节后清楚看到一只额、脸等部位的裸露部分都呈黑色的黑脸琵鹭。根据评价量表,对望远镜B的评价级别是外观 ,成像效果
【答案】(1) 物镜 缩小
(2) 太阳光与主光轴不平行 <
(3)物体实际大小和距离有关
(4) 合格 优秀
【详解】(1)[1]望远镜是由两组凸透镜组成的,其中靠近眼睛的叫目镜,靠近被观测物体的叫物镜,所以透镜甲是物镜。
[2]远处的物体距离透镜甲在二倍焦距以外,故成倒立缩小的实像。
(2)[1]正确的操作是让太阳光平行于主光轴,经凸透镜折射后会聚在焦点,形成最小最亮的光斑。此时测量光斑到透镜中心的距离即为焦距。所以小明的操作中存在的错误是凸透镜没有正对太阳光。
[2]当白纸上呈现一个并非最小的光斑时,用刻度尺测出光斑到凸透镜的距离为L,稍微增大凸透镜与白纸之间距离,光斑变大,说明焦点的位置小于L,则f与L的大小关系是。
(3)物镜的作用是将远处物体的光聚焦成缩小的实像,位于目镜的焦点内。目镜作为放大镜,对此实像进行放大,形成虚像。此时,虽然物镜的像比原物小,但因其靠近眼睛,加上目镜的发散(或放大)作用,使得视角被放大,让人感觉到更大的图像。由图丙可知,视角的大小与物体实际大小和距离有关,而物镜和目镜的组合优化了这两个因素,可以观察到远处的物体。
(4)[1]调节镜筒略显阻塞,由评价量表可知该望远镜外观属于合格级别。
[2]调节后清楚看到清晰的远景,由评价量表可知该望远镜成像效果属于优秀级别。
36.(2025·广东清远·一模)小明探究凸透镜的成像规律。
(1)如图甲所示,小明让凸透镜正对平行光,调整凸透镜到光屏的距离,光屏上会出现一个很小、很亮的光斑,则该凸透镜的焦距 (估读到分度值下一位);
(2)小明在组装器材时,将蜡烛、凸透镜和光屏依次放在光具座上,点燃蜡烛并调节烛焰、凸透镜、光屏的中心在 上,目的是让烛焰的像成在光屏中央;
(3)如图乙所示,小明将凸透镜固定在50cm刻度线处,当蜡烛距凸透镜40cm时,移动光屏,可在光屏上得到一个倒立、 (选填“缩小”“等大”或“放大”)的实像,利用该成像规律制成的光学仪器是 (选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)。若将蜡烛向右移一小段距离,要在光屏上成清晰的像,光屏应向 (选填“左”或“右”)移动调节;
(4)小明在实验过程中,光屏上得到清晰的像,突然一只飞虫落到了凸透镜表面上,则光屏上出现_______。(填字母选项)
A.飞虫的像 B.飞虫的影子 C.仍是烛焰的像
【答案】(1)10.0
(2)同一高度
(3) 缩小 照相机 右
(4)C
【详解】(1)由图甲可知,凸透镜正对平行光,调整凸透镜与光屏间的距离,光屏上得到一个很小、很亮的光斑,此光斑的位置即为凸透镜的焦点位置,则该凸透镜的焦距为f=30.0cm-20.0cm=10.0cm
(2)实验时要调整蜡烛、凸透镜和光屏高度,让它们在同一高度,为了确定烛焰的中心,所以需点燃蜡烛,在组装器材时,将蜡烛、凸透镜和光屏依次放在光具座上,点燃蜡烛并调节烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度上,目的是让烛焰的像成在光屏的中央。
(3)[1][2]小明将凸透镜固定在50cm刻度线处,当蜡烛距凸透镜40cm时,物距大于2倍焦距,成倒立、缩小的实像,照相机根据此原理制成的。
[3]凸透镜成实像,物距减小,像距变大,像变大,将蜡烛向右移一小段距离,物距减小,要在光屏上成清晰的像,像距变大,光屏应向右移动。
(4)凸透镜成实像时,所有透过透镜的光会聚到光屏上成像,飞虫落在透镜上后,整个物体发出的光虽有一小部分被挡住,但总会有一部分光通过凸透镜而会聚成像,因此,像与原来相同,大小不变;由于透镜的一小部分被遮住,因此折射出的光线与原来相比减少了,其亮度会变暗,故选C。
37.(2025·广东东莞·一模)在学习了光学相关知识后,小君利用蜡烛光源做了相关实验。
(1)首先他将平行光正对凸透镜,移动光屏,直到形成最小最亮的光斑,则凸透镜的焦距为 cm;实验时,为使像成在光屏中央,应将烛焰、凸透镜和光屏三者中心调到 ;
(2)接着,他将蜡烛光源放在了如图乙所示的位置,在光屏上得到了一个倒立、 (选填“放大”、“等大”或“缩小”)的实像,利用此原理,可以制作 (选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”);
(3)接着将蜡烛光源移到左边5cm刻度线处,此时若要在光屏上得到清晰的烛焰像,可以把光屏 (选填“向左”或“向右”)移动,直到光屏上出现清晰的烛焰像;
(4)在图乙中,小君借来物理老师的眼镜,并将其靠近凸透镜左侧,向右移动光屏又发现清晰的像,说明老师所戴眼镜的镜片是 透镜(选填“凸”或“凹”)。
【答案】(1) 10.0 同一高度
(2) 缩小 照相机
(3)向左
(4)凹
【详解】(1)[1]平行于主光轴的光线经凸透镜折射后,形成最小最亮的光斑,该光斑的位置为焦点的位置,由于焦点到光心的距离是凸透镜的焦距,所以凸透镜的焦距为f=60.0cm-50.0cm=10.0cm
[2]为了能在光屏上观察到清晰的像,应使像成在光屏中央,所以将烛焰、凸透镜和光屏三者中心调到同一高度处。
(2)[1]由图乙可知,此时物距u=40.0cm-10.0cm=30.0cm>2f
由凸透镜成像规律可知,在光屏上得到了一个倒立、缩小的实像。
[2]由于照相机成像时,物距大于二倍焦距,成倒立、缩小的实像,所以利用此原理,可以制作照相机。
(3)将蜡烛光源移到左边5cm刻度线处,则物距变大,根据物远像近像变小可知,可以减小像距,即可以把光屏向左移动,直到光屏上出现清晰的烛焰像。
(4)将眼镜片靠近凸透镜左侧,向右移动光屏又发现清晰的像,说明此时像距变大,说明老师所戴眼镜的镜片能将光发散,所以是凹透镜。
38.(2025·广东茂名·一模)如图所示是小方同学用两只外形相同的蜡烛“探究平面镜成像的特点”。
(1)用透明的玻璃板代替平面镜,主要是利用玻璃透明的特点,便于确定 ;
(2)选取相同的蜡烛,是为了便于比较像和物体的 关系;
(3)在实验过程中,把一只点燃的蜡烛放在玻璃板前,再将另一支 蜡烛(选填“点燃”或“不点燃”)放在玻璃板的后面来回移动,直到看上去跟前面的蜡烛的像 ;
(4)当点燃的蜡烛放在玻璃板前面20cm的A处时,玻璃板后B处的蜡烛好像也被“点燃”了;移去B处的蜡烛,将光屏放在B处,发现光屏上并没有蜡烛的像,这说明平面镜所成的像是 像;
(5)得到平面镜成像规律后,若换用面积较大的玻璃板进行实验,蜡烛A的像的大小 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】(1)像的位置
(2)大小
(3) 不点燃 完全重合
(4)虚
(5)不变
【详解】(1)玻璃板不仅可以反射光也可以透光,可以同时看到蜡烛B和蜡烛A的像,便于确定像的位置。
(2)选取相同的蜡烛,用蜡烛B去和蜡烛A的像重合,是为了比较像和物体的大小关系。
(3)[1]为了不影响实验效果,使观察到的像更清晰,另外一根蜡烛不点燃。
[2]为了比较像与物的大小关系,应该将蜡烛放在玻璃板的后面来回移动,直到看上去跟前面的蜡烛的像完全重合。
(4)光屏上没有蜡烛的像说明光屏上所成的像是虚像。
(5)因为平面镜所成的像与物体大小相等,所以用面积较大的玻璃板进行实验,像的大小仍不变。
39.(2025·广东佛山·一模)小明同学做“探究凸透镜成像的规律”实验。
(1)实验前,他先确定凸透镜的焦距。他用平行光正对凸透镜照射,光屏上出现一个光斑,可以 (选填“向左”、“向右”或“左右来回”)稍稍移动光屏,直到光屏上的光斑最小最亮,如题1图所示,该凸透镜的焦距为 ;
(2)实验中,当物体(箭头1)与凸透镜的距离如题2图位置时,恰好可以在光屏上成一个 (选填“放大”、“等大”或“缩小”)的 像(选填“虚”或“实”);保持物体与光屏的位置不变,将凸透镜移动至 cm刻度线处,光屏上又可以得到清晰的像,生活中的 (选填“照相机”或“投影仪”)就是利用此原理;
(3)小明从如题2图眼睛处朝向光屏观察,当箭头由“1”的位置转动90°到“2”的位置过程中,他在光屏上看到的箭头沿 (选填“顺时针”或“逆时针”)方向转动。
【答案】(1) 左右来回 10.0cm
(2) 缩小 实 35 投影仪
(3)逆时针
【详解】(1)[1][2]凸透镜可以将平行于主光轴的光线会聚到焦点。用平行光正对凸透镜照射,光屏上出现一个光斑,可以左右来回稍稍移动光屏,直到光屏上的光斑最小最亮,如1图所示,该凸透镜的焦距为
(2)[1][2]实验中,当物体(箭头1)与凸透镜的距离如2图位置时,物距为
根据凸透镜成像规律,此时成倒立、缩小的实像。
[3][4]根据光路可逆,保持物体与光屏的位置不变,将物距和像距对调,即将凸透镜移动至35cm刻度线处时,光屏上又可以得到清晰的像,此时物距小于像距,成倒立、放大的实像,应用是投影仪。
(3)如题2图,此时成倒立的实像,所以当箭头由“1”的位置转动90°到“2”的位置过程中,他在光屏上看到的箭头沿逆时针方向转动。
40.(2025·广东珠海·一模)如图所示,小明使用焦距为10cm的凸透镜探究凸透镜成像的规律。
(1)实验过程中应将蜡烛烛焰、透镜、光屏三者的中心调整在 ;
(2)将蜡烛移至5cm刻度线处,移动光屏,可以在光屏上成倒立、 的实像,若在蜡烛与透镜之间放置一个近视眼镜,应向 (选填“左”或“右”)移动光屏才可以重新承接到清晰的像;随着实验的进行,蜡烛长度变短,烛焰的像会向 (选填“上”或“下”)移动;
(3)将蜡烛移至光具座上45cm刻度线处,固定透镜,取下光屏,小明应该在图中 区域去观察烛焰的虚像;
(4)小明想要自制投影仪,他可将蜡烛放在 区域。
【答案】(1)同一高度
(2) 缩小 右 上
(3)④
(4)②
【详解】(1)实验前,必须将烛焰、凸透镜、光屏三者的中心调整到同一高度处,这样烛焰的像才能成在光屏的中心。
(2)[1]由图知,将蜡烛移至5cm刻度线处,物距大于二倍焦距,根据凸透镜成像规律可知,成倒立、缩小的实像。
[2]若在蜡烛与透镜之间放置一个近视眼镜,近视眼镜是凹透镜,对光有发散作用,使成像靠后,故应向右移动光屏才可以重新承接到清晰的像。
[3]根据过光心的光传播方向不变可知,蜡烛长度变短,烛焰的像会向上移。
(3)将蜡烛移至光具座上45cm刻度线处,根据凸透镜成像规律可知,此时物距在一倍焦距以内,成正立、放大的虚像,故眼睛应该在光屏这一侧看向凸透镜,故应该在④区域去观察烛焰的虚像。
(4)投影仪的成像原理是物距大于一倍焦距小于二倍焦距,故小明想要自制投影仪,他可将蜡烛放在②区域。
41.(2025·广东深圳·二模)图是“探究光的反射定律”实验装置。
次数
∠i
∠r
1
30°
30°
2
45°
45°
3
60°
60°
(1)为了显示光路,应选用较 (选填“光滑”或“粗糙”)的纸板;
(2)分析表中的实验数据可得:在光的反射中, ;
(3)把纸板NOF绕ON向前折或向后折,在纸板上都看不到反射光,说明在反射现象中,反射光线、入射光线和法线都在 内;
(4)让光线逆着从FO的方向射向镜面,会发现反射光线沿着OE 方向射出,这表明:在光的反射现象中,光路是 的。
【答案】(1)粗糙
(2)反射角等于入射角
(3)同一平面内
(4)可逆
【详解】(1)实验中为了显示光路,应选用较粗糙的纸板,使光线在其上发生漫反射。
(2)根据表格中的数据可知,光的反射现象中,反射角始终等于入射角,且随入射角的变化而变化。
(3)将纸板沿ON向前折或向后折,看不到反射光了,说明反射光线不在纸板上,而此时纸板E和纸板F也不是一个平面上,说明反射光线应与入射光线以及法线在同一平面内。
(4)让光线逆着从FO的方向射向镜面,即光线沿原反射光线射入,会发现反射光线沿着OE 方向射出,即由原入射光线射出,说明光的反射现象,光路是可逆的。
42.(2025·广东中山·二模)小明利用如题图所示的装置做“探究平面镜成像特点”的实验:
(1)用透明的玻璃板代替平面镜,主要是利用玻璃透明的特点,便于确定 ;
(2)移去蜡烛B,在其原来位置上放置一块光屏,直接观察光屏,光屏上 (选填“能”或“不能”)出现蜡烛的像;
(3)实验时,将蜡烛A逐渐靠近玻璃板时,其像的大小 (选填“变大” “变小”或“不变”)。
【答案】(1)像的位置
(2)不能
(3)不变
【详解】(1)用透明玻璃板代替平面镜成像,是因为玻璃是透明的,在看到像的同时能看到玻璃后的蜡烛B,便于确定像的位置。
(2)平面镜成像是光的反射光线的反向延长线会聚成的虚像,不能在光屏上承接,光屏上不能出现蜡烛的像。
(3)将蜡烛A逐渐靠近玻璃板时,蜡烛的大小不变,则其像的大小也不变。
43.(2025·广东中山·二模)小明在做“探究凸透镜成像规律”的实验时,所用的器材有:带刻度尺的光具座、凸透镜、光屏、蜡烛和火柴等。
(1)实验前,小明调节蜡烛、凸透镜、光屏的中心在 ;
(2)如图甲所示,将一束平行光正对凸透镜照射,当光屏上出现一个最小最亮的光斑时停止移动光屏,可测出凸透镜的焦距是 cm;此时小明不小心用手遮住了凸透镜的一部分,光屏上是否还会出现光斑。 。 (选填“是”、“否”)
(3)小明在某次实验中,将蜡烛、凸透镜、光屏放在光具座上如图乙所示的位置,光屏上呈现清晰的像,此像是倒立、 (选填“放大”、“缩小”或“等大”)的实像;此实验在生活中的应用是 。 (选填“照相机”、“投影仪”、 “放大镜”)
(4)保持蜡烛位置不变,移动凸透镜至如图丙所示位置,无论怎样移动光屏都无法光屏上看不到烛焰的像,则人眼在图中 (选填“A”或“B”)处能观察到烛焰的像;
(5)将图乙中的透镜换成焦距f=5cm的凸透镜,光屏上烛焰的像变模糊。若不移动蜡烛,在蜡烛和凸透镜之间放置一个度数适当的 (选填“近视”或“远视”)眼镜的镜片,光屏上也会重新出现烛焰清晰的像。
【答案】(1)同一高度
(2) 10.0 是
(3) 放大 投影仪
(4)B
(5)近视
【详解】(1)为了使像成在光屏的中央,实验前,小明应调节蜡烛、凸透镜、光屏的中心在同一高度。
(2)[1]平行主光轴的光线,经凸透镜折射后会聚到焦点,焦点到透镜中心的距离叫焦距。由图甲可知,凸透镜的焦距为10.0cm。
[2]在实验过程中,若小明不小心用手遮住了凸透镜的一部分,此时光依然能够通过凸透镜未被遮住的其他部分在光屏上出现光斑,只是由于通过的光线变少了,光斑亮度会变暗。
(3)[1][2]由图乙可知,物距u=25.0cm-10.0cm=15.0cm
物距大于1倍焦距小于二倍焦距,根据凸透镜成像规律可知,此时成倒立、放大的实像;生活中投影仪的成像原理与此相同。
(4)由丙图可知,物距u=17.0cm-10.0cm=7.0cm<f=10.0cm
根据凸透镜成像规律可知,此时成正立、放大的虚像,眼睛应在B处通过凸透镜才能看到像。
(5)若将图甲中的透镜换成焦距f=5cm的凸透镜,焦距变小,折射能力变大,像会提前会聚,在光屏的前方,相当于近视眼,可以配戴凹透镜,即近视镜,使光线发散,成的像向右移动。
44.(2025·广东广州·一模)用如图1所示的装置做“探究凸透镜成像的规律”实验。S为烛焰中心,凸透镜的焦距,O为光心。
(1)请在图1中画出光线SP经过凸透镜后的折射光线;
(2)如图2所示,将凸透镜固定在光具座50cm刻度线处,移动蜡烛,调节光屏,直到光屏上承接到清晰的像。该像的性质是倒立、 的实像(选填“放大”或“缩小”),此时光在光屏上发生 反射(选填“漫”或“镜面”);
(3)将另一透镜贴近凸透镜左侧放置,发现光屏上的像变模糊,向左缓慢移动蜡烛至某一位置时,光屏上又呈现清晰的像,该透镜可以矫正的视力缺陷是 (选填“近视眼”或“远视眼”)。
【答案】(1)
(2) 放大 漫
(3)近视眼
【详解】(1)根据凸透镜的特殊光线可知,过焦点的光线经过凸透镜后会平行于主光轴,作图如下所示:
(2)[1]图2中物距为
此时物距,满足大于一倍焦距小于二倍焦距,根据凸透镜成像规律可知,成倒立、放大的实像。
[2]光屏表面较粗糙,光线在其上发生漫反射,可以在各个位置观察到像。
(3)向左缓慢移动蜡烛至某一位置时,光屏上又呈现清晰的像,物距变大后才能将光线会聚,说明该镜面对光具有发散作用,是凹透镜,可以矫正近视眼。
45.(2025·广东佛山·二模)小明在做“探究凸透镜成像规律”的实验时,所用的器材有:带刻度尺的光具座、凸透镜、光屏、蜡烛和火柴等。
(1)实验前,小明调节蜡烛、凸透镜、光屏的中心在 ;
(2)如图甲所示,将一束平行光正对凸透镜照射,当光屏上出现一个最小最亮的光斑时停止移动光屏,可测出凸透镜的焦距是 cm此时小明不小心用手遮住了凸透镜的一部分,光屏上是否还会出现光斑。 ;(选填“是”、“否”)
(3)小明在某次实验中,将蜡烛、凸透镜、光屏放在光具座上如图乙所示的位置,光屏上呈现清晰的像,此像是倒立、 (选填“放大”、“缩小”或“等大”)的实像此实验在生活中的应用是 ;(选填“照相机”、“投影仪”、“放大镜”)
(4)保持蜡烛位置不变,移动凸透镜至如图丙所示位置,无论怎样移动光屏都无法光屏上看不到烛焰的像,则人眼在图中 (选填“A”或“B”)处能观察到烛焰的像;
(5)若将乙图中的凸透镜换成透明的玻璃板,则直接往光屏上 (填:能或不能)观察到蜡烛的像。
【答案】(1)同一高度
(2) 10.0 是
(3) 放大 投影仪
(4)B
(5)不能
【详解】(1)为了使像成在光屏的中央,实验前,小明应调节蜡烛、凸透镜、光屏的中心在同一高度。
(2) [1]平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚在主光轴上一点,这点是凸透镜的焦点,焦点到光心的距离是凸透镜的焦距,由图甲知,该凸透镜的焦距
[2]用手遮住凸透镜的一部分,物体上任一点射向凸透镜的其他部分,经凸透镜折射后,照样能会聚成像,像的大小不发生变化,只是折射光线减少,会聚成的像变暗,所以光屏上还会出现光斑。
(3) [1][2]由图乙可知,物距
满足物距大于1倍焦距小于二倍焦距,根据凸透镜成像规律可知,此时成倒立、放大的实像;生活中投影仪的成像原理与此相同。
(4)由丙图可知,物距
根据凸透镜成像规律可知,此时成正立、放大的虚像,眼睛应在B处通过凸透镜才能看到像。
(5)若将乙图中的凸透镜换成透明的玻璃板,玻璃板相当于平面镜,平面镜成虚像,虚像不能呈现在光屏上,所以直接在光屏上不能观察到蜡烛的像。
46.(2024·广东东莞·一模)在探究“凸透镜成像规律”的实验中:
(1)如图甲,平行光正对凸透镜照射,光屏上出现一个最小最亮的光斑,则凸透镜的焦距 cm;
(2)将蜡烛、凸透镜和光屏放在光具座上,为使成像在光屏中央,烛焰、凸透镜和光屏的中心要在 ;
(3)如图乙,光屏上呈现清晰的像,此时所成的像是倒立、 (选填“放大”“缩小”或“等大”)的实像,实际生活中应用为 (选填“投影仪”或“照相机”或“放大镜”)。若保持凸透镜位置不变,把蜡烛和光屏的位置对调,光屏上 (选填“仍能”“不能”)再次呈现清晰的像;
(4)此凸透镜作为照相机镜头,当照完一个人半身照,再照全身照,照相机与人的距离应 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】 10.0 同一高度上 缩小 照相机 仍能 变大
【详解】(1)[1]由图甲知,焦点到凸透镜的距离为
60.0cm-50.0cm=10.0cm
所以凸透镜的焦距为
f=10.0cm
(2)[2]实验中调节凸透镜和光屏的高度,使他们的中心与烛焰中心大致在同一高度,其目的是使像成在光屏的中央。
(3)[3][4][5]由图乙知,当蜡烛在刻度尺的10cm处,物距大于二倍焦距,凸透镜成倒立、缩小的实像,其应用是照相机。
若保持凸透镜位置不变,把蜡烛和光屏的位置对调,由于光路是可逆的,此时物距是原来的像距,像距是原来的物距,仍能成清晰的像。
(4)[6]此凸透镜作为照相机镜头,当照完一个人的半身照,然后照全身照,此时像要变小,所以物距变大,像距变小,即照相机与人之间距离变大,照相机的镜头应缩回。
47.(2024·广东珠海·一模)小明和小强利用一个凸透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验:
(1)如图甲所示,小明将一束平行光正对凸透镜照射,光屏上出现一个最小最亮的光斑,凸透镜的焦距是 cm。小强利用如图乙所示的手电筒正对凸透镜照射,调节光屏,也出现一个又小又亮的光斑,这个光斑与凸透镜的距离 (选填“大于”“小于”或“等于”)凸透镜的焦距;
(2)小明记录实验的部分数据如下表:
实验序号
物距u/cm
像距v/cm
像的虚实
1
30
15
实像
2
20
20
实像
3
15
30
实像
4
6
虚像
以上实验表格中,第1次实验所成的是倒立、 的实像,生活中利用这个规律制成的光学仪器是 (举一个实例)。第1、2、3次实验所成的实像中,最大的是 (填实验序号);
(3)如图丙所示,小明将印有“亚洲通用航空展”图案的透明胶片,贴在发光手电筒前端玻璃上,正对着上述凸透镜,调整位置,墙上出现一个清晰放大的“像”,若想要该“像”变得更大,则手电筒与凸透镜要 墙面(选填“靠近”或“远离”)。
【答案】 10.0 大于 缩小 照相机 3 远离
【详解】(1)[1]如图甲所示,小明将一束平行光正对凸透镜照射,光屏上出现一个最小最亮的光斑,该处即为焦点,焦点到透镜光心是距离即为焦距,由图甲可知,凸透镜的焦距是10.0cm。
[2]手电筒发出的光不是平行光,而是发散光束,比平行光束晚会聚,所以正对凸透镜照射时,光斑与凸透镜的距离大于凸透镜的焦距。
(2)[3][4]第1次实验u>v,根据凸透镜成像规律可知,此时所成的是倒立、缩小的实像,生活中的照相机是利用这个规律制成的光学仪器。
[5]第1、2、3次实验成实像,根据“物近像远像变大”可知,物距最小时,成的实像最大,故第3次成的实像最大。
(3)[6]由题意可知,此时成放大的实像,若想要该“像”变得更大,根据“物近像远像变大”可知,则手电筒与凸透镜要远离墙面,以减小物距,增大像距。
48.(2024·广东揭阳·三模)如图所示,是“探究凸透镜成像规律”实验。
(1)安装器材时,应使蜡烛的火焰中心、透镜的中心和光屏的中心在 。
(2)用平行光束找出了凸透镜的焦距,如图甲所示,该凸透镜的焦距为 cm.图乙所示的器材摆放,光屏上刚好成清晰的像,这个像的特点是倒立、 的实像,生活中的 (选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)利用了这个原理。
(3)如图丙所示,将近视眼镜放在蜡烛与凸透镜之间,光屏上成清晰的像,拿走眼镜,若要在光屏上重新得到清晰的像,在不改变蜡烛和凸透镜位置的情况下,光屏应 (选填“远离”或“靠近”)凸透镜。
【答案】 同一高度 10.0 放大 投影仪 靠近
【详解】(1)[1]在实验中,要调节烛焰中心、凸透镜中心、光屏中心在同一高度上,这样,即使它们在光具座上移动,像依然成在光屏中央。
(2)[2]与凸透镜主轴平行挑经凸透镜后,会聚在焦点,焦点到透镜中心的距离为焦距,故此透镜焦距为
[3][4]此时,物距小于像距,是物距在大于一倍焦距小于二倍焦距时的成像情况,此时成的倒立的、放大的实像。照相机、投影仪、放大镜三种仪器中,投影仪在工作时,成的是倒立的放大的实像。
(3)[5]近视眼镜为凹透镜,对光起发散作用。当将近视眼镜取走后,像距会变小的,所以要将光屏向凸透镜移动。
49.(2024·广东江门·一模)小明在进行光学复习时,认识到找像、析像,并用其规律解释生活中的实际问题是光学复习的关键、有效方法之一,于是他进行了如下的梳理。
(1)①如图甲,用透明玻璃板代替平面镜的目的是 ;
②如图乙,蜡烛A在玻璃板中成像的位置如图②,其可能的原因是 ;
③如果在图丙中玻璃板与蜡烛的像之间放一块不透明的挡板,从蜡烛A这侧 (选填“仍能”或“不能”)观察到蜡烛的像;
(2)如图丁,实验时把凸透镜固定在光具座50cm刻度线处,为使像成在光屏中央,应将烛焰、凸透镜和光屏三者中心调到 ;
(3)如图丁,若凸透镜的焦距为10.0cm,正确的调整器材后,在光屏上成了清晰的像。更换成另一个焦距为12.0cm的凸透镜,光屏上的像变模糊了,此现象与 (填“近视眼”或“远视眼”)成因相似。为了使光屏上的像恢复清晰,可向 (填“靠近”或“远离”)凸透镜的方向移动蜡烛。
【答案】 确定像的位置 玻璃板上端向蜡烛A倾斜 仍能 同一高度 远视眼 远离
【详解】(1)①[1]透明玻璃板不仅可以反射光线成像,也可以让光线透过,便于确定像的位置。
②[2]若蜡烛A在玻璃板中成像的位置如图②,根据平面镜成像的特点,像与物关于平面镜对称,若玻璃板上端向蜡烛A倾斜,蜡烛A在玻璃板中成像的位置会偏高。
③[3]平面成像原理是光的反射现象,像是光的反射光线反向延长线的交点,并不是实际光线会聚而成,实验中观察者看到的是反射光线,所以如果在图丙中玻璃板与蜡烛的像之间放一块不透明的挡板,从蜡烛A这侧仍能观察到蜡烛的像。
(2)[4]在进行光具座调节的过程中,为使像成在光屏中央,应将烛焰、凸透镜和光屏三者中心调到同一高度。
(3)[5]更换成另一个焦距为12.0cm的凸透镜,焦距变大,相当于晶状体变薄,折光能力变弱,成像在光屏即视网膜之后,相当于远视眼成因。
[6]成像在光屏之后,根据物远像近像变小的特点,为了使光屏上的像恢复清晰,应增大物距,因此应向远离凸透镜的方向移动蜡烛。
50.(2024·广东韶关·三模)小明所在的实验小组用焦距为10.0cm的凸透镜探究凸透镜成像的规律。
(1)蜡烛、凸透镜和光屏在光具座上的位置如图所示,适当调节烛焰、凸透镜和光屏的高度,使光屏与烛焰的中心位于凸透镜的 ;
(2)当蜡烛距离凸透镜30.0cm时,适当移动光屏,光屏能承接到烛焰 (选填“放大”“缩小”或“等大”)、清晰的像。生活中的 就是根据该成像规律制成的;
(3)把蜡烛适当靠近凸透镜,应将光屏 选填“靠近”或“远离”)凸透镜,光屏才能再次承接到烛焰清晰的像。
(4)小明探究凸透镜所成实像的高度跟物距、焦距的关系时,用高度相同的发光体以及焦距不同的凸透镜等器材进行了实验,部分实验数据如下表所示:
f=5.0cm
f=10.0cm
f=15.0cm
物距 u/cm
像高h/cm
物距 u/cm
像高 h/cm
物距u/cm
像高 h/cm
25.0
0.9
24.0
2.4
25.0
5.8
28.0
0.8
36.0
1.3
32.0
3.5
40.0
0.5
40.0
1.2
40.0
2.4
①当发光体的高度和凸透镜的焦距一定时,物距变大,所成实像的高度 ;当发光体的高度和物距一定时,凸透镜的焦距变大,所成实像的高度 ;
②同学们利用凸透镜和光屏观察发光体通过凸透镜呈现在光屏上的清晰的像,小明所用的凸透镜距离发光体较近,小华所用的凸透镜距离发光体较远,但发光体通过两人所用的凸透镜呈现在光屏上的清晰的像的高度相等,则小明所用的凸透镜的焦距 (选填“大于”“小于”或“等于”)小华所用的凸透镜的焦距。
【答案】 主光轴上 缩小 照相机 远离 变小 变大 小于
【详解】(1)[1]为使像成在光屏中心,应适当调节烛焰、凸透镜和光屏的高度,使光屏与烛焰的中心位于凸透镜的主光轴上。
(2)[2][3]凸透镜的焦距为10.0cm,当蜡烛距离凸透镜30.0cm时,物距大于二倍焦距,像在一倍焦距和二倍焦距之间,成倒立、缩小的实像,应用是照相机。
(3)[4]根据凸透镜成像的规律“物近像远像变大”,把蜡烛适当靠近凸透镜时,应将光屏远离凸透镜,光屏才能再次承接到烛焰清晰的像。
(4)①[5]由表中同一列数据可知,当发光体的高度和凸透镜的焦距一定时,物距变大,所成实像的高度变小。
[6]由表中最后一行数据可知,当发光体的高度和物距一定时,凸透镜的焦距变大,所成实像的高度变大。
②[7]当发光体的高度和凸透镜的焦距一定时,物距变大,所成实像的高度变小;当发光体的高度和物距一定时,凸透镜的焦距变大,所成实像的高度变大;小明所用的凸透镜距离发光体较近,小华所用的凸透镜距离发光体较远,但发光体通过两人所用的凸透镜呈现在光屏上的清晰的像的高度相等,说明小明所用的凸透镜的焦距小于小华所用的凸透镜的焦距。
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
$$