光学和声学图像图表问题 高频考点预测练 2026年初中物理中考复习备考

**基本信息** 聚焦光学和声学图像图表问题，通过高频考点预测练，以图像分析和实验探究为载体，系统强化凸透镜成像规律、光的反射定律及声音特性的理解与应用，培养科学思维与探究能力。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |光学图像分析|4单选+3实验|u-v关系图像、成像动态变化分析|从焦距计算到物距像距关系，推导像的性质及应用（照相机、投影仪原理）| |光的反射实验|3实验|硬纸板选择、反射光线位置判断、数据误差分析|通过实验操作验证反射光线、入射光线与法线共面及反射角等于入射角| |声学图像分析|1单选+1实验|波形图比较音调和响度、频率影响因素探究|从波形图振幅（响度）和频率（音调）分析，结合控制变量法探究管子发声频率与长度、直径关系|

光学和声学图像图表问题 高频考点预测练 2026年初中物理中考复习备考 一、单选题 1．课堂上，教师用示波器让同学们观察不同声音的波形图，如图，音调和响度都相同的两种声音是（   ） A．甲、丙 B．乙、丙 C．丙、丁 D．甲、乙 2．某班同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中，记录并绘制了像到凸透镜的距离v跟物体到凸透镜的距离u之间关系的图像，如图所示。下列判断中正确的是（　　） A．当 u=12cm 时，在光屏上能得到一个缩小的像 B．当 u=20cm 时，成放大的像，投影仪就是根据这一原理制成的 C．由图像可知，当f<u<2f时，物体移动速度 小于像移动的速度 D．把物体从距凸透镜 12cm 处移动到 24cm 处的过程中，像先变大后变小 3．小明在“探究凸透镜成像的规律”实验中，测量出物距和像距的数据，并绘制成如图所示的图像，根据图像下列说法正确的（　　） A．该凸透镜的焦距 B．物距时，成倒立、缩小的实像，照相机利用了这条规律 C．物距时，成倒立、放大的实像，幻灯机利用了这条规律 D．物距时，光屏要在距离透镜5~10cm的范围内移动才能得到清晰的像 4．某班同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中，记录并绘制了像到凸透镜的距离v跟物体到凸透镜的距离u之间关系的图像，如图所示。下列判断正确的是（　　） A．该凸透镜的焦距是16cm B．当u=12cm时，在光屏上能得到一个缩小的像 C．当u=20cm时成放大的像，放大镜就是根据这一原理制成的 D．把物体从距凸透镜12cm处移动到24cm处的过程中，像逐渐变小 二、实验题 5．在“探究光反射的规律”时，小李进行了如图甲所示的实验。 (1)将平面镜平放在水平桌面上，应该选择______（选填“粗糙”或“光滑”）的硬纸板作为光屏，硬纸板与平面镜位置如图甲所示，实验中从各个角度都能看到纸板上的光路，是因为光在纸板上发生了______（选填“漫反射”或“镜面反射”）； (2)实验时，将一束光贴着纸板P沿射到镜面上O点，纸板Q上会显示出反射光束OF。接着将纸板Q绕ON向前或向后翻折，则纸板Q上______（选填“能”或“不能”）显示出反射光束，由此说明反射光线、入射光线与法线在同一平面内，在纸板Q绕ON向后翻折的过程中，反射光线的位置______（选填“改变”或“不变”）； (3)在探究角的关系时，入射角已知，小明记录的反射角的数据如表所示，他根据表中数据得出的结论和其他同学的结论并不一致，请你分析小明测量实验数据过程中出现的问题可能是______，订正错误后，可以得到的结论是：______。 次数 1 2 3 4 5 6 ∠i 20° 30° 40° 50° 60° 70° ∠r 70° 60° 50° 40° 30° 20° 6．如图甲所示，是科学社团的同学们在跨学科实践课上制作的简易投影仪。调试时他们发现，手机只有放在与透镜特定距离处才能成像，且成像距离会随手机与透镜距离的变化而改变。为了编写详细的使用说明书，大家决定探究凸透镜成像与物距、像距的关系，并分组在实验室挑选了需要用到的器材。 (1)1组同学在实验室挑选了一款凸透镜，让平行光正对该凸透镜照射时，移动光屏直至出现一个最小，最亮的光斑，如图乙所示，则该凸透镜的焦距为_____cm； (2)依次将点燃的蜡烛，凸透镜、光屏安装在光具座上，调整三者中心大致在同一高度，这样做的目的是_____； (3)调整好后，1组同学多次改变蜡烛和光屏的位置进行实验，收集的数据和观察的现象如表1所示。小丽分析归纳后，得到初步结论：随着物距不断减小，像距逐渐变大，物体所成像逐渐_____（选填“变大”或“变小”），直至在光屏上观察不到像； 表1 序号 物距u/cm 像距v/cm 像的特点 1 30.0 15.0 倒立、缩小 2 25.0 16.7 倒立、缩小 3 18.0 22.5 倒立、放大 4 15.0 30.0 倒立、放大 5 12.0 60.0 倒立、放大 6 10.0 未在光屏上观察到像 7 8.0 未在光屏上观察到像 表2 序号 物距u/cm 像距v/cm 像的特点 1 30.0 6.0 倒立、缩小 2 25.0 6.25 倒立、缩小 3 18.0 6.92 倒立、缩小 4 15.0 7.5 倒立、缩小 5 12.0 8.57 倒立、缩小 6 10.0 10.0 倒立、等大 7 8.0 13.33 倒立、放大 (4)请你用所学知识提示1组同学，可采用图丙中_____（选填“A”、“B”、“C”）的方式观察序号7中凸透镜所成的像； (5)在小组之间交流数据时，1组同学发现2组（表2）找到了与物体等大的像，但是自己却没有观察到，接下来她应调整物距在_____厘米之间反复多次实验； (6)对比表1与表2的数据，提出1个科学问题：_____，请你猜测可能的原因_____。 7．如图所示，在探究光的反射规律的实验中，把平面镜放在水平桌面上，纸板ENF竖直立在镜面上，ON垂直于镜面。 序号 入射光线相对法线的位置 反射光线相对法线的位置 入射角 反射角 1 左 右 60° 60° 2 左 右 45° 45° 3 左 右 30° 30° 4 右 左 30° 30° (1)让一束光贴着光屏射向平面镜的O点，改变入射光线多次实验，数据记录于表格。记录时，为了区分每次的光路，可采用的方法是___________； (2)能从不同方向观察到光的传播路径，是因为光在光屏上发生了___________反射；在图甲实验的基础上，以ON为轴，把纸板NOF向后折，在纸板上看不到反射光，如图乙所示，这表明：在反射现象中，反射光线、入射光线和法线在___________； (3)分析表中数据得出结论：反射角___________入射角。 8．小强在探究凸透镜成像规律的实验中，利用如图所示装置，通过实验记录并绘制了物距u和像距v之间关系的图像，如图所示。 （1）该凸透镜的焦距是_________cm； （2）把物体从距凸透镜30cm处移到15cm处的过程中，像距逐渐变_________； （3）当把物体放到距凸透镜8cm处时，光屏上_________得到一个清晰的像。（选填“能”或“不能”） 9．微风吹过，金属管风铃发出悦耳的声音．小明想探究管子发出声音的频率与管的长度、直径的关系．他选取了材料与管壁厚度都相同、长度和直径都不同的三根直管，将它们用细线悬挂，敲击后，测出各自发出声音的频率，数据如下表： 编号 长度/cm 直径/cm 频率/Hz 1 20 1.50 2131 2 30 2.00 1284 3 50 2.50 656 (1)敲击金属管时，声音是由金属管____产生的，用大小不同的力敲击金属管，则金属管发出声音的____ 将不同．三根管中音调最低的是___号管，这三根管发出的声音在空气中传播的速度是______ (“相同”或“不同”)的． (2)根据表中数据，能否得出“管子发出声音的频率随长度、直径的增大都会减小”的结论？请说明你的理由．答：______( “能”或“不能”)；理由：_______________． (3)若让你选择器材探究管子发出的声音的频率与长度、直径的关系，至少需要再增加一根金属管．增加的这根管若直径为2.0cm、长度可为______cm或______cm． 10．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远处倒立缩小的“花朵”。针对这一现象，她和同学们一起探究凸透镜成像的正倒、大小与物距的关系。 (1)小丽将F形光源（如图甲）、凸透镜和带有刻度的光屏按图乙所示安装在水平光具座上，接下来她应将三者的中心调整到_________。 (2)调整好后，小丽多次改变物距和光屏的位置进行实验，收集的数据和观察的现象如表1所示。小丽分析归纳后，得到初步结论：随着物距不断减小，物体所成实像逐渐_______（选填“变大”或“变小”），且像都是_______（选填“正立”或“倒立”）的。 表1 序号 物高h/cm 物距x/cm 像高h/cm 像的正倒 像的虚实 1 4.0 30.0 2.0 倒立 实像 2 26.0 2.5 倒立 实像 3 23.0 3.0 倒立 实像 4 15.0 8.0 倒立 实像 5 13.0 13.5 倒立 实像 6 7.0 找不到像 (3)实验过程中，小丽发现在光屏上始终没有观察到正立放大的像。回想透过水珠观察叶脉的情景，她采用下图_______的方式可以观察到正立放大的“F”。 (4)小组之间交流时，小丽发现小红的实验记录（如表2所示）中有与物体等大的像，而自己却没有观察到这一现象。为了尽快在自己实验中找到等大的像，她应调整物距在_______范围之间反复多次实验。 表2 序号 物高/cm 物距/cm 像高/cm 像的正倒 像的虚实 1 4.0 25.0 1.0 倒立 实像 2 18.0 1.3 倒立 实像 3 15.0 2.0 倒立 实像 4 10.0 4.0 倒立 实像 5 8.0 6.5 倒立 实像 6 4.0 找不到像 (5)小丽进一步对比后发现，凸透镜成像特点不只与物距有关。她得出这个结论的依据是对比了表1和表2中的哪一组数据（   ） A．表1中实验1和表2中实验3 B．表1中实验4和表2中实验3 C．表1中实验5和表2中实验5 11．在某次探究凸透镜成像规律的实验中： (1)小明想知道实验中某块透镜的焦距，他做了图甲所示的实验，镜面垂直于阳光，在透镜下面放上白纸（白纸与透镜平行），测出透镜与白纸间距s/cm与对应的白纸被烤焦的时间t/min，绘出图乙所示的图像，可判断该透镜的焦距f为_________ (2)如图丙所示，当把该凸透镜固定在50cm刻度线位置，蜡烛固定在15cm刻度线位置时，光屏应在_________（填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”）区域内左右移动，才能在光屏上得到清晰的实像； (3)图丙中，老师取下自己的眼镜放于蜡烛和凸透镜之间，光屏上的像变得模糊，小文将光屏向左移动适当距离后像又变清晰。由此他判断：老师是_________（近视/远视/正常）眼； (4)随着蜡烛燃烧变短，为使图丙中的像回到光屏中央，光屏应向_________（上/下/左/右）； (5)在露天电影走进社区活动中，准备放映时，发现画面小于整个屏幕，为了使画面占满整个屏幕，如果你是放映员应将_________。（填以下选项字母代号） A．放映机靠近屏幕，同时要减小镜头和胶片间的距离 B．放映机远离屏幕，同时要减小镜头和胶片间的距离 C．放映机靠近屏幕，同时要增大镜头和胶片间的距离 D．放映机远离屏幕，同时要增大镜头和胶片间的距离 (6)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的变化图像如丁图所示，该过程中像距v与t的大致变化关系为图中的_________。 A． B． C． D． 三、综合题 12．小明自制了一台简易照相机模型，如图甲，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的一端贴上半透明胶片，凸透镜（焦距为10cm）固定在纸筒N的一端。小明与同学们利用该模型探究照相机的成像原理，如图乙，将此模型和LED灯制成的↑形发光体（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”），则该眼镜是______（选填“近”或“远”）视眼镜； (4)小明将简易照相机模型镜头放在距发光体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______。 A．物体在凸透镜1倍焦距内，成虚像 B．物体在凸透镜焦点上，不成像 C．物体在凸透镜1倍焦距外，但距离焦点太近，成的像太远 参考答案 题号 1 2 3 4 答案 C C B D 1．C A．甲和丙的振幅相同，响度相同，频率不同，音调不同，故A不符合题意； B．乙和丙的振幅不同，响度不同，频率相同，音调相同，故B不符合题意； C．丙和丁的振幅和频率都相同，响度和音调都相同，故C符合题意； D．甲和乙的振幅不同，响度不同，频率不同，音调不同，故D不符合题意。 故选C。 2．C A．根据凸透镜成像规律和图像中信息可知 故 当时 在光屏上能得到一个倒立、放大的实像，故A错误； B．当时 成倒立、缩小的实像，照相机是根据这一原理制成的，故B错误； C．当 时，即 物距增大时，像距减小得越来越快，则该过程中物体移动速度小于像移动的速度，故C正确； D．凸透镜成实像时，物距变大、像距变小，像变小。把物体从距凸透镜12cm 处移动到24cm 处的过程中，物距逐渐变大，像逐渐变小，故D错误。 故选C。 3．B A．根据凸透镜的成像规律：当时，成倒立、等大的实像。从图像可知， 则凸透镜的焦距，故A错误； B．当时，，根据凸透镜的成像规律，此时成倒立、缩小的实像，照相机就是利用这个规律工作的，故B正确； C．当时，，凸透镜此时不成像，故C错误； D．当时，，根据凸透镜的成像规律， 即光屏需要在距离透镜大于10cm处才能得到清晰的像，故D错误。 故选B。 4．D A．据凸透镜成像规律，当时，凸透镜成倒立、等大的实像。由图像可知， 所以，则，并非16cm，故A错误； B．当时，因为，所以，根据凸透镜成像规律，此时成倒立、放大的实像，而不是缩小的像，故B错误； C．当时，由于，则，根据凸透镜成像规律，此时成倒立、缩小的实像，照相机是根据这一原理制成的，并非放大镜，故C错误； D．把物体从距凸透镜12cm处移动到24cm处的过程中，物距大于焦距，成实像。根据凸透镜成像规律，物距增大时，像距减小，像变小，故D正确。 故选D。 5．(1) 粗糙 漫反射 (2) 不能 不变 (3) 把反射光线与镜面的夹角当成了反射角 光的反射现象中，反射角等于入射角 （1）[1][2]实验中为使能从各个角度都能看到纸板上的光路，将平面镜平放在水平桌面上，应该选择粗糙的硬纸板作为光屏，使得光在纸板上发生漫反射。 （2）[1][2]实验时，将一束光贴着纸板P沿EO射到镜面上O点，纸板Q上会显示出反射光束OF。接着将纸板Q绕ON向前或向后翻折，因此时两纸板不在同一平面内，则纸板Q上不能显示出反射光束，由此说明反射光线、入射光线与法线在同一平面内，在纸板Q绕ON向后翻折的过程中，虽然不能观察到反射光线，但反射光线的位置不变。 （3）[1][2]根据光的反射定律，反射角等于入射角，反射角是反射光线与法线的夹角，入射角是入射光线与法线的夹角，当入射角分别为20°、30°、40°、50°、60°、70°时，反射光线与法线的夹角（即反射角）也应分别是20°、30°、40°、50°、60°、70°，而不是70°、60°、50°、70°、40°、30°、20°，说明错误在于反射角测量错误，把反射光线与镜面的夹角当成了反射角；订正错误后，可以得到的结论是：在反射现象中，反射角等于入射角。 6．(1)10.0 (2)让像成在光屏的中央 (3)变大 (4)B (5)18.0厘米 ~25.0 (6) 为什么两组数据中，在相同物距下得到的像距和像的特点不同？ 两组同学使用的凸透镜焦距不同 （1）图乙中，平行光经凸透镜会聚在光屏上形成最小、最亮的光斑，该光斑位置就是焦点。透镜在10.0cm 刻度处，光斑在20.0cm 刻度处，所以焦距 （2）使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度，目的是让像成在光屏的中央，避免像偏上或偏下，方便观察和测量。 （3）从表1数据可以看出：  物距从30.0cm 减小到12.0cm 时，像距从15.0cm增大到60.0cm，像的特点从“倒立、缩小”变为“倒立、放大”。可 得到初步结论：物距减小，像距变大，像变大，直到物距小于焦距，光屏上无法成像。 （4）序号 7 中物距，此时凸透镜成正立、放大的虚像，虚像与物体在透镜的同侧，需要通过透镜直接观察，对应图丙中的B方式。 （5）凸透镜成等大、倒立的实像的条件是。1组透镜焦距，所以。表1中，物距 18.0cm时成放大像，25.0cm时成缩小像，说明等大像的物距在18.0cm ~25.0cm之间，应在此区间反复实验。 （6）[1][2]观察两组的数据可以提出问题：为什么两组数据中，在相同物距下得到的像距和像的特点不同？焦距不同会导致成像规律的具体数值不同。原因可能是两组同学使用的凸透镜焦距不同。 7．(1)见解析 (2) 漫 同一平面内 (3)等于 （1）记录每次光的入射和反射路径时，为了区分每次的光路，可以换用不同颜色的笔记录每次光的入射和反射路径。 （2）[1]光屏表面比较粗糙，光在光屏上发生漫反射，所以能从不同方向观察到光的传播路径。 [2]当显示入射光线、反射光线的纸板在同一平面上时，入射光线、反射光线都能同时看见；当把显示反射光线的纸板NOF向后折，这时在NOF上看不到反射光，说明反射光线、入射光线和法线在同一平面内。 （3）分析表格中多组入射角和反射角，它们的大小相等，所以反射角等于入射角。 8． 10 大 不能 （1）[1]根据凸透镜成像规律可知，当物距等于二倍焦距时，成倒立、等大的实像，此时像距也为二倍焦距，由图可知，物距为20cm时，像距也为20cm，所以 2f=20cm f=10cm 即凸透镜的焦距为10cm。 （2）[2]把物体从距凸透镜30cm处移到15cm处的过程中，物距始终大于焦距，始终成实像，物距逐渐变小，所以，像距逐渐变大。 （3）[3]当把物体放到距凸透镜8cm处时，物距小于焦距，成正立、放大的虚像，所以，光屏上不能得到一个清晰的像。 9． 振动 响度 3 相同 不能 没有控制管的长度相同或管的直径相同 20 50 (1)[1]声音是由物体振动产生的，敲击金属管时，声音是有金属管振动产生的； [2]用大小不同的力敲击金属管，则金属管的振幅不同，发出声音的响度将不同； [3]音调由发声体振动的频率决定，三根管中3号管的振动频率最低，所以音调最低的是3号管； [4]声音的传播速度与介质有关，与声音的音调和响度无关，所以这三根管发出的声音在空气中传播的速度是相同的； (2)[5][6]探究管子发出的声音的频率与管子长度、直径的关系应采用控制变量法，由表中实验数据可知，实验中没有控制管子的长度相同而直径不同、或管子的长度不同而直径相同，即没有采用控制变量法，不能根据表中实验数据得出实验结论； (3)[7][8]根据控制变量法，如果想得出管子发出声音振动的频率与长度、直径的关系，则需再增加一根直径为2.0cm，长度为20cm或50cm的金属管，分别与2号管子相比较而得出结论． 10．(1)同一高度 (2) 变大 倒立 (3)丁 (4)15.0cm至23.0cm (5)B （1）为了使像成在光屏的中央，应将F形光源、凸透镜和带有刻度的光屏安装在水平光具座上，将三者的中心调整到同一高度。 （2）[1][2]由表1中数据可知，物体成实像时，物高不变，随着物距不断减小（且物距不小于13.0cm），物体所成实像逐渐变大，且所成的像始终是倒立的。 （3）由题意可知，透过附在叶片上的水珠，能看到正立放大的“叶片脉络”，此时的物距小于凸透镜的焦距，因此应观察物距小于焦距时的成像情况，此时像与物在透镜同侧，所以应在凸透镜的另一侧观察，故丁符合题意。 （4）由小丽的实验数据可知，当物距为15.0cm时，像高为8.0cm，当物距为23.0cm时，像高为3.0cm，因此与物体等高（物高为4.0cm）的像应当是物距在15.0cm~23.0cm，所以小丽应调整物距在15.0~23.0cm之间反复多次实验。 （5）由两组实验数据可知，物高均为4.0cm，当物距均为15.0cm时，小丽组实验时的像高为8.0cm，而小红实验时的像高为2.0cm，由此可知凸透镜成像特点不只与物距有关，还与凸透镜的焦距有关，故选B。 11．(1)12 (2)Ⅱ (3)远 (4)上 (5)B (6)C （1）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，则测出透镜与白纸间距即为焦距 （2）凸透镜焦距是12cm，当把凸透镜固定在50cm刻度线位置，蜡烛固定在15cm刻度线位置时，物距为 大于2倍焦距，所以此时成倒立缩小的实像，像在1倍和2倍焦距之间，则光屏应在Ⅱ区域内左右移动，才能在光屏上得到清晰的实像； （3）老师取下自己的眼镜放于蜡烛和凸透镜之间，光屏上的像变得模糊，小文将光屏向左移动适当距离后像又变清晰，故镜片对光线有会聚作用，为凸透镜，远视眼镜为凸透镜，由此他判断老师是远视眼； （4）实验过程中，燃烧的蜡烛在不断缩短，导致烛焰的像不在光屏的中央，为了使像能成在光屏中央，根据过光心的光线传播方向不变可知，要使像能够成在光屏中央，可向上移动光屏；或向上移动蜡烛或向下移动凸透镜。 （5）在露天电影走进社区活动中，准备放映时，发现画面小于整个屏幕，为了使画面占满整个屏幕，即像变大，根据凸透镜成实像时，物近像远像变大可知，应减小物距，增大像距，所以放映机远离屏幕，同时要减小镜头和胶片间的距离，故选B。 （6）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渐远离凸透镜，物距变大，像距变小，像缩小，并且当物距无限远时，像无限靠近焦点但始终无法到达焦点处。故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 12．(1)半导体 (2) 远离 变大 (3) 变大 近 (4)A （1）制作LED灯的主要材料是半导体，具有单向导电性。 （2）[1][2]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）[1][2]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；说明该眼镜对光线具有发散作用，是凹透镜，是用于矫正近视眼，是近视眼镜。 （4）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。故A符合题意，BC不符合题意。 故选A。 学科网（北京）股份有限公司 $