2026年中考物理专题突破训练:光学实验题
2026-04-22
|
21页
|
418人阅读
|
13人下载
内容正文:
2026年中考物理专题突破训练:光学实验题
1.小明和小华做“探究平面镜成像的特点”的实验。
(1)小明用如图甲所示的器材进行实验。首先,他在水平桌面上铺一张白纸,白纸上竖直放置玻璃板,用玻璃板代替平面镜的好处是______________。
(2)接下来,小明选用两支完全相同的蜡烛,将点燃的蜡烛A放置在M前,在M后移动未点燃的蜡烛B,直到从玻璃板前面的______________(选填“相同”或“不同”)位置看去,蜡烛B与蜡烛A的像完全重合,这说明平面镜所成的像与物_____________。
(3)小明发现M在水平桌面上的位置偏左,担心滑落,于是仅将竖立的M沿CD方向水平向右平移一段距离,则蜡烛A的像相对于桌面___________(选填“向左”、“向右”或“不发生”)移动。
(4)图乙、丙所示的分别为小明和小华的实验记录单,他们经过思考和分析,发现两个人的实验方案都有缺陷,请你分别具体指出这两个实验方案中的缺陷所在。
①小明的实验方案缺陷在于:________________;
②小华的实验方案缺陷在于:________________。
2.复习课上老师为同学们准备了如图所示的实验装置,要求同学们通过实验验证凸透镜成像规律。小明小组沿用教材中的方法进行实验探究。即凸透镜固定在50cm的刻度线处,然后调节蜡烛的位置,最后移动光屏得到清晰的像。(已知凸透镜的焦距为10.0cm)
(1)如图所示,此时光屏上已经得到清晰的像这个像是倒立________(填放大、缩小或等大)的实像,实际生活中这个规律的应用是________(选填照相机、投影仪或放大镜)
(2)接着将蜡烛移动到35 cm刻度线处,光屏应向________(选填左或右)移动才能得到清晰的像,观察光屏上的像变________(选填大、小或不变)。
(3)小聪小组利用另一种方法进行了实验探究,同样完成探究的任务。方法是:蜡烛固定在0cm刻度线处,凸透镜由5cm刻度线处向右移动,选取不同的位置,移动光屏得到清晰的像进行探究。与小明的方法相比,小聪方法的缺点是________。与小明的方法相比,小聪方法的优点是________。
3.在探究“凸透镜成像规律”的实验中,已知该凸透镜的焦距是10cm。
(1)将点燃的蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上,调节烛焰中心、透镜中心、光屏中心大致在同一______;
(2)如图甲所示,光屏上已成清晰的像,则光屏上的像是倒立、______(选填“放大”“缩小”或“不变”)的实像,生活中的______(选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)就是利用了此成像原理。保持蜡烛、光屏位置不变,将透镜移动到______cm刻度处,光屏上会再次出现清晰的像;
(3)她又利用该装置研究视力的矫正问题,将蜡烛放在离凸透镜较远的位置,如图乙所示,给凸透镜“戴”上近视眼镜,此时光屏上能成一清晰的像:若“取”下近视眼镜,为使光屏上的像再次清晰,在保持透镜位置不变的条件下,下列操作可行的是______(选填序号);
①将光屏远离透镜; ②将光屏靠近透镜; ③将蜡烛远离透镜; ④将蜡烛靠近透镜
(4)在实验过程中,不小心把凸透镜掉到地上摔碎成两块,小明想起老师演示过:用书本遮住凸透镜上半部分,凸透镜也能成像,于是他装上半块凸透镜进行实验,并调整它们的中心大致在同一高度,调节距离如图丙所示,在光屏上得到清晰的像,这个像在光屏的______(选填“上方/下方/中央”)。
4.雨过初晴,小丽发现透过附在叶片上的水珠,能看到正立放大的“叶片脉络”;而透过叶片上的水珠能看到倒立、缩小的“花朵”(如图甲)。水珠形似凸透镜,于是她利用图乙装置来探究凸透镜的成像规律。
实验思路:
(1)通过观察,小丽发现:叶片脉络和花朵与水珠的距离明显不同;因此小丽决定,通过改变物体与凸透镜之间的距离(物距u),观察光屏能否成像及像的特点,总结成像条件。
实验过程:
(2)将蜡烛、凸透镜、光屏依次安装在光具座上,点燃蜡烛,调节它们的高度,使烛焰、凸透镜、光屏三者中心大致在______;
(3)小丽在实验过程中不断移动蜡烛,改变烛焰与凸透镜的距离,观察到如图丙中①至④四种烛焰清晰的像。请按物距由远到近所得到的4个像进行排序,正确顺序为______;
实验结论:
(4)凸透镜成像规律遵循“物距(u)决定像的性质”。透过水珠看到的“花朵”与丙图①的像的性质相同,在生活中的应用为______(“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)。
实验拓展:
(5)完成上述探究后,小丽把凸透镜换成一块薄玻璃板,透过玻璃板能看到烛焰正立、______(选填“放大”“缩小”或“等大”)的像,把光屏移到像所在的位置,直接观察光屏,光屏上______(选填“有”或“没有”)烛焰的像。
5.按要求完成下列实验题;
(1)如图甲,在“探究水在沸腾前后温度变化的特点”的实验中,烧杯上加盖是为了_________;水在沸腾时产生大量的气泡,气泡内主要有_________(选填“水蒸气”或“水珠”);停止加热后,不能维持水的沸腾,这说明水沸腾时需要_________。
(2)在“探究凸透镜成像的规律”实验中,调节烛焰、凸透镜(f=10cm)和光屏,使它们的中心高度_________;当蜡烛移到图乙所示位置时,移动光屏,使光屏上呈现清晰的像,此像是_________(选填“放大”或“缩小”)实像,应用此成像原理可制成的光学仪器是_________。
6.同学们为了“探究凸透镜成像的规律”,准备了由发光二极管组成的“F”形光源、焦距为10cm的凸透镜、光具座、光屏等实验器材。
(1)组装器材时,将“F”形光源、凸透镜和光屏依次安装在光具座上,为使像成在光屏中央,应调整它们的中心大致在______。
(2)当各器材位置如图所示时,在光屏上恰好呈现清晰的像(像未画出),该像是倒立、______(填“放大”、“缩小”或“等大”)的实像。
(3)实验时,光屏上得到了“F”形光源清晰的像,一同学不小心在凸透镜上溅了一个小泥点,则光屏上______(选填“有”或“没有”)小泥点的像或影子;
(4)实验中,某同学将自己的眼镜放在“F”形光源和凸透镜之间,发现光屏上原来清晰的像变模糊,将光屏适当远离凸透镜后,光屏上再次出现清晰的像,则该同学佩戴的是______眼镜。
(5)如图,保持凸透镜位置不变,将“F”形光源移至光具座35cm刻度处,发现无论怎样移动光屏,都不能在光屏上看到像,撤去光屏,从原光屏一侧向凸透镜方向观察,能看到发光物体清晰的像,接下来把“F”形光源移至光具座37cm刻度处,再次观察,看到清晰的像会______(填“变大”、“变小”或“不变”)。
(6)实验用“F”形光源,而不用“↑”形光源的原因是______。
7.小明利用玻璃板、相同的蜡烛A、B等器材,设计了图甲所示的实验来探究平面镜成像特点。
(1)小明用玻璃板代替平面镜,是为了便于确定__________;
(2)如图乙,小明用了一块较厚的玻璃和蜡烛进行实验,发现较厚的玻璃后面有两个像,则是__________形成的。(选填序号)
A.两次反射 B.一次折射一次反射
C.两次折射一次反射 D.两次折射两次反射
8.小明用凸透镜、蜡烛、光屏和光具座等器材探究凸透镜成像的规律。
(1)如图甲所示,让一束平行光正对着凸透镜入射,移动光屏,直到在光屏上得到一个最小、最亮的光斑。由此可知该凸透镜的焦距为__________cm;
(2)如图乙所示,把蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上,点燃蜡烛,将烛焰中心、凸透镜中心、光屏中心三者调到同一高度。当蜡烛放在光具座上15 cm刻度线处,移动光屏,可在光屏上得到一个清晰倒立、__________(选填“放大”或“缩小”)的实像;
(3)在(2)基础上,若将一副眼镜放在蜡烛与凸透镜之间,光屏上的像变模糊,适当向左调节光屏的位置,像又会变清晰。则所用的眼镜为__________(选填“近视”或“远视”)眼镜;
(4)在(2)基础上,若只将图乙中的凸透镜换成焦距为30 cm的凸透镜,保持蜡烛和凸透镜的位置不变,在光具座上移动光屏,在光屏上__________(选填“能”或“不能”)得到一个清晰的像。
9.如图所示,在“探究凸透镜成像规律的实验”中。
(1)实验要求烛焰、凸透镜、光屏三者中心大致在___________,这样做的目的是使像成在光屏中央;
(2)如图甲是小明测量焦距时所做的实验,则该凸透镜的焦距为___________cm;
(3)如图乙所示,将凸透镜固定在光具座50cm刻度线处,把点燃的蜡烛放置在光具座15cm刻度线处时,移动光屏,能成倒立、___________的___________,生活中的应用为___________;
(4)实验一段时间后,蜡烛因燃烧变短,所成像向上移动,要使像能够成在光屏的中央,保持蜡烛和凸透镜不动,只需将光屏向___________调整。
10.如图所示,在“探究凸透镜成像规律的实验”中。
(1)实验要求烛焰,凸透镜、光屏三者中心大致在同一高度,这样做的目的是使像成在____________;
(2)如图甲是小明测量焦距时所做的实验,则该凸透镜的焦距为_________cm;
(3)如图乙所示,将凸透镜固定在光具座50cm刻度线处,把点燃的蜡烛放在光具座15cm刻度线处时,移动光屏,能成倒立、_______(选填“放大”、“等大”或“缩小”)的实像,生活中的应用为______________(选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”);
(4)实验一段时间后,蜡烛因燃烧变短,所成像向上移动,要使像能够成在光屏的中央,保持蜡烛和凸透镜不动,只需将光屏向______(选填“上”或“下”)调整;
(5)如果将蜡烛在乙图的基础上远离透镜,仍要在光屏上得到清晰的像,光屏应向_________(选填“靠近”或“远离”)透镜的方向移动,当光屏上出现清晰的像后,像的大小将_________(选填“变大”或“变小”)。
(6)实验时,光屏上得到了蜡烛清晰的像,一同学不小心在凸透镜上溅了一个小泥点,则光屏上_________(选填“有”或“没有”)小泥点的像或影子。
11.小明用图甲装置做“探究凸透镜成像规律”的实验,凸透镜的焦距为10.0cm。
(1)为使像成在光屏中央,应调节烛焰中心、凸透镜光心和光屏中心在_________。
(2)固定凸透镜的位置,将蜡烛放在距离凸透镜较远处,此时应移动_________直至出现最清晰的像,记录物距、像距、像的性质。
(3)改变物距,重复上述操作,多次实验,将实验数据记录在表中:
实验次数
物距
像距/cm
像的性质
正立或倒立
放大或缩小
虚像或实像
1
30.0
18.0
倒立
缩小
实像
2
20.0
20.0
倒立
等大
实像
3
18.0
30.0
倒立
放大
实像
4
8.0
/
正立
放大
虚像
分析数据可知:当物距大于凸透镜焦距时,物距减小,像距_________。生活中常用的放大镜应用了表中第_________次实验的成像规律。
(4)当光屏上出现清晰的像时,小明不小心用手指尖遮挡住了凸透镜的一部分,这时光屏上_________(选填“仍能”或“不能”)成烛焰完整的像。
(5)实验中,小明将自己的眼镜放在蜡烛和凸透镜之间,发现光屏上原来清晰的像变模糊。将光屏适当远离凸透镜后,光屏上再次出现清晰的像,由此可判断小明佩戴的是_________(选填“近视”或“远视”)眼镜。
(6)如图乙,当无人机在高空拍摄地面场景时,所成的像最靠近图丙中凸透镜主光轴上的_________(选填“”“”“”或“”)点。
12.小明跟着视频学习舞蹈时,总是把左右动作做反,有同学建议他向后转身,面对墙上镜中的视频画面练习。为了明白其中的道理,小明利用如图甲所示的装置“探究平面镜成像的特点”。
【证据】
(1)为了便于观察,本实验选用________(填选项);并将其________放置在水平桌面上。
A.5mm厚的透明玻璃板 B.3mm厚的茶色玻璃板
(2)实验中把一支点燃的蜡烛A放在玻璃板前面,在后面放一支外形相同但未点燃的蜡烛B,移动蜡烛B,直到看上去蜡烛B与蜡烛A的像完全重合,说明像与物大小________,此时就找到了蜡烛A像的位置,这种方法叫________(选填“控制变量法”或“等效替代法”)。
(3)改变蜡烛A的位置,下表是测量得到的实验数据,说明像与物到镜面的距离________。
实验序号
蜡烛到平面镜的距离
像到平面镜的距离
1
3.0
3.0
2
4.6
4.5
3
11.0
11.1
(4)为了验证平面镜所成的像是虚像,用光屏代替蜡烛B,按照图乙中________(选填“①”“②”“③”或“④”)的方式观察光屏,光屏上没有出现蜡烛的像,说明物体通过平面镜所成的是虚像。
【交流】
(5)小明想进一步探究像和物的左右是否相反,他应将蜡烛改成下面________进行实验。
A.“F”形状光源 B.“M”形状光源
13.用如图所示装置探究平面镜成像的特点。
(1)实验时常选用的器材M是__________(选填“平面镜”或“玻璃板”)。
(2)将一支点燃的蜡烛A放在M一侧,将一支未点燃的蜡烛放在M另一侧,在蜡烛A一侧透过M看到“未点燃的蜡烛”和“点燃的蜡烛”,这两个像___________________(选填“都是A的实像”、“都是虚像”或“1个实像、1个虚像”)。
(3)将M绕支架向蜡烛A一侧倾斜15°,像的位置会__________(选填“降低”、“不变”或“升高”)。
(4)根据平面镜成像的特点可知,暴雨过后池塘水量上涨,岸边树的倒影长度__________(选填“变长”、“不变”或“变短”)。
(5)将光屏放在像的位置,用凸透镜替换M,将蜡烛A向远离凸透镜方向移动至某一位置时,在光屏上看到蜡烛清晰的像,则这个像为倒立、__________的实像;写出此成像特点在生活中的1个应用:_____________。
14.小理参观博物馆时发现“秦代木牍”的展示柜中放置着凸透镜,他通过凸透镜观察到正立放大的像,如图甲所示。为探究其成像的规律,他设计了如下实验:
(1)如图乙所示,小理用一束平行光照射凸透镜,移动光屏直至光屏上出现一个最小最亮的光斑,则此凸透镜的焦距为_________cm;
(2)调节实验器材至图丙所示的位置,小理在光屏上能观察到清晰的像,则此时光屏上成的是一个_________(选填“放大”或“缩小”)的实像;
(3)小理保持蜡烛位置不变,移动透镜至16cm刻度线处,如图丁所示。则小理应在图中的_________(选填“A”或“B”)处观察蜡烛的像。
15.在探究“光的反射现象”实验中,利用的器材有:激光笔、平面镜、标有角度且可沿中缝折叠的白色硬纸板、白板。
实验序号
入射角
反射角
①
②
③
(1)如图甲所示,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,此时发生的是______(选填“漫”或“镜面”)反射。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______(选填“上”或“下”)移动;
(2)利用图乙所示的装置继续进行探究;
①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,射向镜面上的点,将纸板绕中缝向前或向后翻折,当纸板和纸板在______时,纸板上能呈现反射光束;
②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上表中,由此可知:反射角与入射角大小______;
③用另一束光逆着反射光方向射到镜面,观察到反射后的光会逆着原来入射光的方向射出,这一操作验证了光路是______的;
(3)利用如图丙所示的装置进行探究。让一束光斜射到平面镜上,在入射点放置白板并调整位置,发现白板只在某一位置能同时呈现入射光和反射光,测得此时白板与镜面成角,说明白板与镜面的位置关系是:______;
(4)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。当后方车辆的灯光照在尾灯上时,司机看到尾灯特别亮的原因是:______。
16.某实践小组利用如图甲所示装置做“探究平面镜成像的特点”的实验。
(1)用透明玻璃板M代替平面镜是能够便于______;
(2)点燃蜡烛A,在玻璃板后面移动不点燃的蜡烛B,直到蜡烛B与蜡烛A的像______;
(3)小明得出平面镜成像的特点后,给大家表演了一个“浇不灭的蜡烛”的魔术,如图乙所示。“蜡烛浇不灭”是因为杯中的“蜡烛”是实际蜡烛的______像;
(4)如图丙所示,利用平面镜成像特点测量视力,视力表的像离人的距离是______m。
17.物理探究小组的同学们做“探究凸透镜成像规律及应用”的实验。
(1)如图甲所示,将凸透镜安装在光具座上,用平行光作光源,移动光屏,在光屏上得到一个最小、最亮的光斑,则该凸透镜的焦距为_____________。
(2)为了让烛焰的像呈现在光屏中央,应调整烛焰、凸透镜及光屏三者中心,使其大致在_____________。
(3)实验中,当蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图乙所示时,光屏上出现了烛焰清晰的像(像未画出),此时像的性质是_____________(填“放大”“缩小”或“等大”)、倒立的实像,该成像原理与生活中的_____________(填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)的成像原理相同。此时若仅将蜡烛与光屏的位置对调,则在光屏上_____________(填“能”或“不能”)看到清晰的像。
(4)“自拍神器”是旅游者的最爱,如图丙所示。与直接拿手机自拍相比,自拍杆可以通过拉伸来增大物距,从而_____________(填“增大”或“减小”)所成像的大小。
(5)如图丁所示,他们又用自制的水透镜做凸透镜成像实验,在光屏上得到了清晰的像(像未画出)。若向水透镜中注水(水透镜的焦距变小),不改变蜡烛和水透镜的位置,要使光屏上再次得到清晰的像,应将光屏向_____________(填“靠近”或“远离”)水透镜的方向移动,或者不改变光屏位置,在水透镜前放置一副合适的_____________(填“远视”或“近视”)眼镜。
18.为探究不同透明物体对光的折射本领的大小,小明进行了下列实验:如图甲所示,在透明水槽中点燃艾草,盖上盖子,水槽中弥漫一定量的烟雾,打开激光笔,将一束光从空气中斜射到水槽底部,标记光斑位置为点O。
(1)将纸质刻度尺的零刻度线与点O对齐,贴在水槽底部,目的是便于测量光斑移动的______(“时间”或“距离”)。
(2)如图甲所示,在水槽中加入不同液体至a位置,测量出此时光斑到点O的距离,若距离越大,则该透明物体对光的折射本领越______(选填“强”或“弱”)。
(3)如图乙,在水槽中加入水至a位置,测出光到点O的距离为sOA;如图丙,在另外一个同规格的水槽中加入油至b位置,测出光斑到点O的距离为sOB,小明比较发现sOB>sOA,得出结论:油对光的折射本领比水对光的折射本领强。同组的小华认为得出结论的过程不科学,是因为该实验过程中存在一处错误,请指出错误之处:______
(4)另一同学认为(3)中错误不影响结论的得出,在上述实验中,他是通过比较______的大小,来判断水和油对光的折射本领的大小,请你帮他说明判断理由:______
第10页,共11页
第11页,共11页
学科网(北京)股份有限公司
《2026年中考物理专题突破训练:光学实验题》参考答案
1.(1)便于确定像的位置
(2) 不同 平面镜所成的像与物大小相等
(3)不发生
(4) 只做了一次实验,具有偶然性,不能得到普遍规律。 三次实验蜡烛到玻璃板的距离都相等,实验数据单一,不能得到普遍规律。
【详解】(1)为了便于确定像的位置,达到实验效果,在水平桌上铺一张白纸,纸上垂直放一块平板玻璃板作为平面镜。
(2)从玻璃板前面的不同位置看去,蜡烛B与蜡烛A的像完全重合,这说明平面镜所成的像与物大小相等。
(3)平面镜成像中,像与物关于镜面对称。当玻璃板沿CD方向水平向右平移时,蜡烛A到镜面的垂直距离不变,所以蜡烛A的像相对于桌面不发生移动。
(4)[1]小明只做了一次实验,具有偶然性,不能得到普遍规律。
[2]小华三次实验蜡烛到玻璃板的距离都相等,实验数据单一,不能得到普遍规律。
2.(1) 缩小 照相机
(2) 右 大
(3) 不便于测量物距和像距 蜡烛位置固定,不需要反复移动蜡烛,减少了蜡烛倾倒的风险,操作更安全。
【详解】(1)[1][2]已知凸透镜焦距,凸透镜固定在50cm刻度线处,蜡烛在20cm刻度线处,因此物距
根据凸透镜成像规律:当时,成倒立、缩小的实像,这一规律的应用是照相机。
(2)[1][2]蜡烛移动到35cm刻度线处,此时物距
满足
根据凸透镜成像规律:物近像远像变大,物距减小,像距会增大,因此光屏应向右移动,才能得到清晰的像,且像会变大。
(3)[1]蜡烛固定在0刻度线,凸透镜向右移动时,物距变化的同时,像距也会同步变化,不便于直接测量物距和像距;且移动凸透镜时,难以精准控制物距的变化,实验操作的直观性较差。
[2]略。
3.(1)同一高度
(2) 放大 投影仪 65.0
(3)②④
(4)中央
【详解】(1)为了使像成在光屏中央,应调节烛焰中心、透镜中心、光屏中心大致在同一高度。
(2)[1][2]如图甲所示,光屏上已成清晰的像,且,根据凸透镜成像规律可知,此时,,烛焰在光屏上成倒立、放大的实像,投影仪就是利用了此成像原理。
[3]如图甲所示,此时,
在光的折射中,光路是可逆的,因此当时,像距会是,保持蜡烛、光屏位置不变,将凸透镜移动至距离蜡烛30.0cm处时,即
刻度处时,光屏上会再次出现清晰的像。
(3)给凸透镜“戴”上近视眼镜,即在凸透镜前加上一块凹透镜,使光线更加发散,光屏上才能成一清晰的像,说明原来的成像位置会在光屏的前方;若“取”下近视眼镜,即取下凹透镜,像又回到原来的位置;要使光屏上重新出现清晰的像,需要将光屏靠近透镜或将蜡烛靠近透镜。
(4)装上半块凸透镜进行实验,在光屏上得到清晰的像,并且烛焰中心、透镜中心、光屏中心仍在同一高度上,所以烛焰的光仍能会聚在光屏中心的大致位置,所以此时的像会在光屏的中央。
4. 同一高度 ①②④③ 照相机 等大 没有
【详解】[1]探究凸透镜成像实验中,点燃蜡烛后,需要调节烛焰、凸透镜、光屏三者的中心大致在同一高度,目的是让像成在光屏的中央,便于观察。
[2]根据凸透镜成实像规律及“物近像远像变大”可知:当物距在二倍焦距以外时,成倒立、缩小的实像,且随着物距逐渐减小到接近焦距时,仍成倒立的实像,且越来越大;当物距在一倍焦距以内时,成正立、放大的虚像,按物距由远到近所得到的像依次是①②④③。
[3]透过水珠看到倒立、缩小的花朵,和①的成像性质相同,都是倒立、缩小的实像,照相机就是利用这一原理工作的。
[4][5]薄玻璃板等效于平面镜,平面镜成正立、等大的虚像;虚像不能用光屏承接,因此把光屏移到像的位置,光屏上没有烛焰的像。
5.(1) 减少热量损失,缩短加热时间 水蒸气 吸收热量
(2) 相同 缩小 照相机
【详解】(1)[1]烧杯加盖可以阻挡热量向外散发,减少热量损失,从而缩短将水加热至沸腾的时间;
[2]水沸腾时,液态水汽化为水蒸气进入气泡,因此气泡内主要是水蒸气;
[3]停止加热后,水无法继续吸收热量,沸腾停止,说明水沸腾过程需要持续吸热。
(2)[1]探究凸透镜成像实验中,需要调节烛焰、凸透镜、光屏三者中心在同一高度,目的是让像呈现在光屏中央;
[2][3]已知凸透镜焦距,由图可知物距
根据凸透镜成像规律,此时成倒立、缩小的实像; 应用此成像原理可制成的光学仪器是照相机。
6.(1)同一高度
(2)放大
(3)没有
(4)近视
(5)变小
(6)便于探究像和物上下、左右都颠倒的特点(便于观察像与物的左右颠倒关系)
【详解】(1)实验操作要求:为使像成在光屏中央,需要调整光源、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度。
(2)已知焦距,由图可知物距
所以物距满足,此时成倒立、放大的实像。
(3)小泥点在凸透镜上,物距小于一倍焦距,不能成实像,因此光屏上没有小泥点的像或影子。
(4)放入眼镜后,光屏需要远离凸透镜才能再次成清晰的像,说明眼镜对光线有发散作用,使像后移;凹透镜对光有发散作用,用于矫正近视眼,因此该眼镜是近视眼镜。
(5)当物距小于焦距时,凸透镜成正立放大的虚像,规律为:一倍焦距内,物距越小(物体越靠近凸透镜),像越小。光源从移到,物距减小,因此清晰的像会变小。
(6)“↑”形光源只能观察出像与物的上下颠倒关系,无法验证左右是否颠倒;“F”形形状不对称,便于探究凸透镜成实像时,像和物不仅上下颠倒,左右也颠倒的特点。
7.(1)像的位置
(2)C
【详解】(1)用透明玻璃板来做实验,在观察到蜡烛A的像的同时,也能观察到蜡烛B,便于确定像的位置。
(2)玻璃有两个表面,前表面直接反射,成距离观察者较近的像A1;光从空气射向玻璃板第一个界面时发生折射,然后在第二个界面发生反射,反射光线射向第一个界面再次发生折射,折射光线进入眼睛看到虚像,这个虚像是位置较远的虚像A2,所以A2是经过一次反射,两次折射,故选C。
8.(1)10.0
(2)缩小
(3)远视
(4)不能
【详解】(1)平行于主光轴的光经凸透镜后,会聚在光屏上形成最小最亮的光斑,光斑到凸透镜的距离就是焦距。由图甲可知,凸透镜位于刻度,光斑位于刻度,因此焦距
(2)由图乙可知凸透镜在刻度处,蜡烛在刻度处,物距,满足,根据凸透镜成像规律,此时成倒立、缩小的实像。
(3)放入眼镜后,需要向左移动光屏才能重新得到清晰像,说明该眼镜使光线提前会聚,对光有会聚作用,是凸透镜;远视眼是由于晶状体偏薄,成像在视网膜后方,需要用凸透镜矫正,因此这是远视眼镜。
(4)换用的凸透镜后,物距仍为,此时
像距,即像需要成在凸透镜右侧60cm以外,对应光具座刻度,而光具座最大刻度仅为100cm,因此光屏不能承接到清晰的像。
9.(1)同一高度
(2)10.0
(3) 缩小 实像 照相机
(4)上
【详解】(1)实验前调节烛焰、凸透镜、光屏三者中心大致在同一高度,目的就是让像完整成在光屏的中央。
(2)平行于主光轴的光线经凸透镜会聚后得到焦点,焦点到凸透镜光心的距离就是焦距。由图甲可知,凸透镜在刻度处,焦点(光屏)在刻度处,因此焦距
(3)如图乙所示,物距
根据凸透镜成像规律,此时成倒立、缩小的实像,生活中照相机就是利用这个原理工作的。
(4)蜡烛燃烧变短,烛焰位置下移,根据“过光心的光线传播方向不变”,像会向上移动;保持蜡烛和凸透镜不动,只需要将光屏向上调整,就能让像重新成在光屏中央。
10.(1)光屏中央
(2)10.0
(3) 缩小 照相机
(4)上
(5) 靠近 变小
(6)没有
【详解】(1)实验中调整烛焰、凸透镜、光屏三者中心在同一高度,是为了让像成在光屏的中央,确保能完整观察到像。
(2)平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚在焦点上,焦点到光心的距离为焦距。由图甲可知,凸透镜在50.0cm刻度处,光屏在60.0cm刻度处,因此焦距
(3)[1][2]根据题意,物距
焦距,则
根据凸透镜成像规律,此时成倒立、缩小的实像。这一原理应用于照相机。
(4)蜡烛燃烧变短,烛焰向下移动,根据“过光心的光线传播方向不变”,像会向上移动。保持蜡烛和凸透镜不动,需将光屏向上调整,使像重新成在光屏中央。
(5)[1][2]根据凸透镜成像规律,物远像近像变小。当蜡烛远离透镜(物距变大),像距会变小,因此光屏应向靠近透镜的方向移动,最终像的大小会变小。
(6)首先,泥点位于透镜表面,物距小于焦距,成正立、放大的虚像,虚像无法用光屏承接,因此光屏上没有泥点的像或影子。
11.(1)同一高度
(2)光屏
(3) 变大 4
(4)仍能
(5)近视
(6) b
【详解】(1)为使像成在光屏中央,便于观察,需要调节烛焰中心、凸透镜光心、光屏中心在同一高度。
(2)固定好凸透镜位置,放置好蜡烛后,需要移动光屏找到最清晰的像,再记录实验数据。
(3)[1]根据表格第1、2、3次实验数据可知,物距大于焦距时,物距减小,像距逐渐增大。
[2]放大镜的成像原理是正立、放大的虚像,对应表格中第4次实验的成像规律。
(4)遮挡凸透镜一部分后,凸透镜剩余部分仍可以折射光线,完整会聚成烛焰的像,由于透过的光线减少了,像的亮度会变暗,因此光屏上仍能成完整的像。
(5)放入眼镜后,需要将光屏远离凸透镜才能重新得到清晰像,说明该眼镜对光线有发散作用,是凹透镜;凹透镜用于矫正近视眼,因此小明佩戴的是近视眼镜。
(6)无人机高空拍摄时,物距远大于2倍焦距,根据凸透镜成像规律“物远像近像变小”,物距越大,像距越接近焦距,且像距大于焦距,因此像最靠近焦点F外侧的b点。
12.(1) B 竖直
(2) 相等 等效替代法
(3)相等
(4)③
(5)A
【详解】(1)[1]厚玻璃板会因两个反射面成像错位出现重影,薄玻璃板更适合;茶色玻璃板成像更清晰,便于观察,因此选B。
[2]实验中需要将玻璃板竖直放置在水平桌面,才能保证后方蜡烛与像重合。
(2)[1]蜡烛B与A的像完全重合,说明平面镜成像中像与物大小相等。
[2]比较像与物大小关系时,用未点燃的蜡烛B去替代像,从而确定像的位置,叫等效替代法。
(3)比较表格中每次实验数据,在误差范围内,蜡烛到平面镜的距离等于像到平面镜的距离,说明像与物到平面镜的距离相等。
(4)验证虚像时,需要不透过玻璃板,直接在玻璃板后侧(像侧)观察光屏是否能承接像,③位置符合要求。
(5)探究像与物左右是否相反,需要选左右不对称的形状,“M”左右对称,无法分辨左右变化,“F”左右不对称,能观察出左右是否相反,故A符合题意,B不符合题意。
故选A。
13.(1)玻璃板
(2)都是虚像
(3)升高
(4)不变
(5) 缩小 照相机
【详解】(1)玻璃板透光,实验中可以透过玻璃板观察到后方的蜡烛,方便确定像的位置,因此实验选用玻璃板。
(2)在蜡烛A一侧透过玻璃板M看到“未点燃的蜡烛”是光的折射形成的虚像,看到“点燃的蜡烛”是光的反射形成的虚像,所以两个像都是虚像。
(3)将玻璃板M绕支架向蜡烛A一侧倾斜,根据平面镜成像物与像关于镜面对称的特点,可知像的位置会升高。
(4)根据平面镜成像的特点可知,物与像等大,树的倒影属于平面镜成像,则暴雨过后池塘水量上涨,树的长度不变,则岸边树的倒影长度不变。
(5)[1][2]将光屏放在像的位置,凸透镜替换玻璃板M,将蜡烛A向远离凸透镜方向移动至某一位置时,此时物距大于像距,根据凸透镜成像规律可知成倒立、缩小的实像,生活中的照相机是利用该原理制成的。
14.(1)10.0
(2)缩小
(3)B
【详解】(1)平行光经凸透镜在光屏上会聚成最小最亮的光斑,光斑的位置即为凸透镜焦点的位置,如图乙所示,凸透镜的位置30.0cm处,光屏的位置(焦点的位置)在40.0cm处,则凸透镜的焦距
(2)如图丙所示,此时物距
根据凸透镜成像规律可知,此时成的是倒立、缩小的实像。
(3)如图丁所示,此时物距
根据凸透镜成像规律可知,此时成的是正立、放大的虚像,此时像与物在同侧,观察虚像时,眼睛应在光屏一侧向凸透镜望去,故眼睛在B处才能看到像。
15.(1) 镜面 下
(2) 同一平面 相等 可逆
(3)垂直
(4)灯光照射后经角反射器两次反射,反射光与原入射光平行射出
【详解】(1)[1]平面镜表面光滑,平面镜上发生的反射是镜面反射。
[2]减小入射光与平面镜的夹角,入射光线和法线的夹角(入射角)变大,根据反射定律,反射角随入射角增大而增大,反射光线向下偏移,因此光斑向下移动。
(2)[1]光的反射定律中,反射光线、入射光线、法线在同一平面内,因此只有纸板B和A在同一平面时,纸板B上才能呈现反射光束。
[2]由表格数据可知,每组实验中反射角和入射角大小都相等,因此可得结论:反射角与入射角大小相等。
[3]逆着反射光线的方向入射,光会逆着原入射方向射出,这个现象验证了反射现象中光路是可逆的。
(3)法线始终垂直于平面镜,而反射光线、入射光线都在法线所在平面内,因此只有白板与平面镜相互垂直时,才能同时呈现入射光和反射光。
(4)角反射器的两个反光面互相垂直,入射光经过两次反射后,会沿原入射方向反向射回,大量反射光进入后方司机的眼睛,因此司机看到尾灯特别亮,符合光的反射定律。
16.(1)确定像的位置
(2)完全重合
(3)虚
(4)5
【详解】(1)实验中用透明的玻璃板代替平面镜,在物体的一侧能看到物体的像,同时透过玻璃板也能观察到代替物体像的另一个物体,便于确定像的位置。
(2)点燃蜡烛 A,在玻璃板后面移动不点燃的蜡烛 B,当蜡烛 B与蜡烛 A 的像完全重合时,说明此时蜡烛 B 所在位置就是蜡烛 A像的位置,这样可以比较像与物的大小关系等。
(3)平面镜所成的像是虚像,不是由实际光线会聚而成的。图乙中杯中的“蜡烛”是实际蜡烛通过玻璃板所成的像,所以是虚像,这就是“蜡烛浇不灭”的原因。
(4)由图丙可知,视力表到平面镜的距离为
根据平面镜成像特点,像与物到平面镜的距离相等,所以视力表的像到平面镜的距离也为3m,而人到平面镜的距离为,所以视力表的像离人的距离为
17.(1)10.0
(2)同一高度
(3) 放大 投影仪 能
(4)减小
(5) 靠近 近视
【详解】(1)平行于主光轴的光线经凸透镜会聚后,最小最亮光斑到凸透镜光心的距离为焦距。由图甲可知,该凸透镜的焦距为
(2)为了让烛焰的像完整呈现在光屏中央,实验前需要调整烛焰、凸透镜、光屏三者的中心大致在同一高度,这样便于观察像的特点。
(3)[1][2]当蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图乙所示时,光屏上出现了烛焰清晰的像,此时物距小于像距,根据凸透镜成像规律,此时成倒立放大的实像,与投影仪成像原理相同。
[3]折射现象中光路可逆,因此对调蜡烛和光屏位置后,光屏上能呈现清晰的像。
(4)根据凸透镜成像规律:物距越大,像越小。增大物距后,所成像的大小会减小。
(5)[1]向水透镜注水后,水透镜焦距变小,折射能力变强,光线会提前会聚,像成在光屏前方,因此不改变蜡烛和水透镜位置时,应将光屏靠近水透镜才能重新接到清晰像。
[2]若不移动光屏,需要加入对光线有发散作用的凹透镜推迟会聚,近视眼镜就是凹透镜,因此应放置近视眼镜。
18.(1)距离
(2)强
(3)两液面高度不同
(4) 折射角 入射角相同,折射角越小,光偏离原来位置越远,折射能力越强
【详解】(1)刻度尺是用来测量长度的工具,将纸质刻度尺的零刻度线与点O对齐,贴在水槽底部,目的是便于测量光斑移动的距离。
(2)光从空气中斜射入液体中时,折射本领越强,光线偏折程度越大,光斑移动的距离就越大。所以在水槽中加入不同液体至a位置,测量出此时光斑到点O的距离,若距离越大,则该透明物体对光的折射本领越强。
(3)在探究不同透明物体对光的折射本领大小的实验中,应控制光线的入射角相同、液体的深度相同等条件。图乙中液面高度为a,图丙中液面高度为b,故液体的深度不同,是实验过程中的错误。
(4)[1][2]在入射角相同的情况下,光线偏折程度越大,则液体对光线的折射本领越强。即通过判断折射角的大小即可判断液体对光的折射本领,折射角越小,折射能力越强,折射角越大,折射能力越弱。
答案第2页,共9页
答案第1页,共9页
学科网(北京)股份有限公司
$
相关资源
示范课
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。