精品解析：广东省梅州市兴宁市宋声学校2025-2026学年八年级上学期12月月考物理试题

兴宁市宋声学校八年级月考物理试卷 说明：考试时间80分钟，满分100分。 一、选择题（共8小题，每小题3分，共24分） 1. 如图所示，这是正在路上测试的智能汽车，其头部的摄像系统宛如“机器之眼”，帮助它感知外界。下列光学元件中，可以制成摄像系统镜头的是（ ） A. B. C. D. 2. 光线经过甲、乙两透镜后的折射光线如图所示，则关于两透镜的类型，下列说法正确的是（　　） A. 甲是凸透镜，乙是凹透镜 B. 甲是凹透镜，乙是凸透镜 C. 甲、乙都是凸透镜 D. 甲、乙都是凹透镜 3. 《淮南万毕术》中记载：“削冰令圆，举以向日，以艾承其影，则火生。”从物理学的角度看，下列理解正确的是（ ） A. “削冰令圆”就是把冰削成凹透镜的形状 B. “举以向日”指的是将冰透镜平行于地面放置 C. “以艾承其影”中的“影”是冰透镜的焦点 D. “则火生”说明冰透镜对光有发散作用 4. 在学习完凸透镜成像规律后，小乐找到了一个焦距为10cm的凸透镜，把一根荧光棒放置在距离该凸透镜光心20cm的地方，然后在凸透镜的另一侧放上一张白纸，通过移动白纸的位置，就能够得到一个清晰的像。对于这个像的具体情况，以下说法正确的是（ ） A. 成倒立、缩小的实像 B. 成倒立、放大的实像 C. 成倒立、等大的实像 D. 成正立、放大的虚像 5. 如图所示，秋天的清晨，公园里的菊花上点缀着颗颗晶莹的露珠。当我们透过这些露珠观察花瓣纹理时，会发现纹理看起来更清晰，露珠成了“放大镜”。此时，花瓣上的纹理应位于这个“放大镜”的（ ） A. 一倍焦距以内 B. 一倍焦距与二倍焦距之间 C. 二倍焦距处 D. 二倍焦距以外 6. 在一次班会课上，班主任组织了一场关于保护视力的讨论，请同学们分享在日常生活中保护视力的方法，并邀请校医来讲解近视眼的成因及矫正方法。以下是校医在讲解中提到的一些内容，其中正确的是（　　） A. 眼睛的晶状体相当于凹透镜 B. 物体在视网膜上成倒立、缩小的虚像 C. 近视眼看远处物体时，像成在视网膜的前方 D. 过度使用电子产品容易导致近视，可戴凸透镜矫正 7. 在跨学科实践活动中，小明同学制作了一个望远镜，如图所示。关于该望远镜，下列说法正确的是（ ） A. 它的物镜相当于放大镜 B. 它的目镜相当于投影仪 C. 通过该望远镜看到的像是正立的 D. 通过该望远镜看到的像是倒立的 8. “强行透视法”是一种摄影技巧。拍摄时，让两个物体离镜头的远近不同，再调整拍摄角度，使两物体的像在同一张照片中呈现出有趣的效果。如图所示，这是利用该技巧拍摄的照片，下列说法正确的是（ ） A. 拍摄该照片时，手比塔更靠近照相机镜头 B. 若要使手的像变大些，应将镜头离手更远些 C. 塔通过照相机镜头成正立、缩小的实像 D. 手通过照相机镜头成正立、放大的实像 二、填空题（共8小题，每空1分，共16分） 9. 在外出游玩时我们要提升安全意识，如：在森林里不能随意丢弃装有水的透明矿泉水瓶，因为它相当于一个______透镜，对太阳光有______作用，可能会导致森林火灾。 10. 猫眼，又称“门镜”，是装在门上的一种小型光学仪器，从室内通过门镜向外看，能看清门外更广范围内的景象。如图所示，你认为门镜是由_________（选填“凸透镜”或“凹透镜”）制成的，因为其对光有_________作用。 11. 聚光灯是舞台照明中使用最广泛的灯种之一，主要由大功率灯泡和镜头镜片组成，其优点是射出的光柱几乎相当于平行光。如图所示，要使灯泡发出的发散光变成平行光，则镜头镜片应选用_________（选填“凸透镜”或“凹透镜”），灯泡应放在该透镜的________位置上。 12. 明代张宁在《方洲杂言》中记载：“老人目昏，不辨细字。”这句话是说上了年纪的人患上了远视眼，无法看清近处的小字，则他的晶状体成像光路图应为图________，此时他应该戴________透镜进行矫正。 13. 为了规范电动车安全文明行驶，交通管理部门在十字路口附近的车道上安装了智能检测系统，用于检测驾驶者是否佩戴安全头盔。如图所示，在拍摄范围内，驾驶者在感光元件上成倒立、________（选填“放大”“缩小”或“等大”）的实像；人离镜头越________（选填“近”或“远”），所成的像越大。 14. 如下图所示是通过实验得到的凸透镜像距v和物距u的关系图像，由图像可知凸透镜的焦距是_____cm，若是利用这个凸透镜作为照相机的镜头，要得到清晰的像，被拍摄的物体距离照相机至少大于_____cm 15. 如图，在圆柱状的玻璃水杯（内部装满水）后面放置一个小泥娃，透过水杯可观察到小泥娃“缩小”的像，像与物______（选填“左右”或“上下”）相反。将泥娃逐渐向水杯靠近一小段距离的过程中，所看到泥娃像将______（选填“粗细不变”、“变粗”或“变细”）。 16. 在综合实践活动中，小雯利用鞋盒和凸透镜自制了一台“投影仪”，如图所示。将手机屏幕正对凸透镜，调整位置，墙上出现了手机屏幕清晰放大的像，此时墙壁到凸透镜的距离满足的条件是_____________；如果想在墙壁上看到更大的画面，应进行的操作是________________。 三、作图题（共2 小题，每小题 4 分，共 8 分） 17. 如图所示，请作出入射光线经凹透镜后的折射光线。 18. 如图，已知一条入射光线经过凸透镜的焦点F，另一条经凸透镜后的光线经过光心，请分别画出它们对应的折射光线和入射光线。 四、实验探究题（共3 小题，每小题 8 分，共 24 分） 19. 以下是小刚做“探究凸透镜成像的规律”的实验。 （1）小刚开始做实验时，看见桌上有两个透镜。老师跟同学们说，这两个透镜中，一个是凸透镜，另一个是凹透镜。老师还让同学们把透镜凑近书本上的字，要是看到的字________（选填“放大”或“缩小”），那这个透镜就是凸透镜。 （2）选完透镜后组装器材时，小刚将“F”形电光源、凸透镜和光屏依次安装在光具座上后，接下来应先调节三者的中心在__________________，目的是使像成在________________。 （3）当各器材的位置如图甲所示时，光屏上呈现出“F”形电光源的________立、________（选填“缩小” “等大”或“放大”）的像；此时若保持凸透镜的位置不动，将“F”形电光源移到光具座上35cm刻度线处，光屏应向________（选填“左”或“右”）移动到适当位置处，光屏上能承接到清晰的________（选填“缩小”“等大”或“放大”）的像，此时“F”形电光源在光屏上所成的像是图乙中的_______。 20. 同学们参观博物馆时发现一件秦代木牍前放置了凸透镜，通过凸透镜看到的场景如图甲。为了弄清其原理，他们进行了如下探究。 （1）如图乙所示，将蜡烛放在较远处，移动光屏使光屏上呈现烛焰清晰的实像，观察像的性质，测出物距和像距；逐次改变物距，重复上述操作，实验记录如下表。 序号 物距/ cm 像的性质 像距/ cm 正倒 大小 1 24.0 倒立 缩小 17.2 2 22.0 倒立 缩小 18.8 3 20.0 倒立 等大 20.0 4 18.0 倒立 放大 22.4 5 16.0 倒立 放大 27.0 … 根据表格中的信息可以得出：凸透镜成缩小的实像时，物距_______（选填“>”“<”或“=”）像距。凸透镜成放大的实像时，物距________（选填“>”“<”或“=”）像距。该凸透镜的焦距为_______cm。 （2）在实验过程中，蜡烛因燃烧而变短，此时烛焰在光屏上的像会向_______（选填“上”或“下”）移动，可将光屏的高度调________（选填“高”或“低”），使像呈现在光屏的中央。 （3）小宇受第4、5组实验结果的启发，推测木牍到其前方凸透镜的距离u和凸透镜焦距f 之间的关系为 f<u<2f。小丽对小宇的观点提出了质疑，她继续减小物距，发现蜡烛在某位置时，无论怎样移动光屏，光屏上都看不到像。小丽撤去光屏，从图乙中________（选填“A”或“B”）侧向透镜方向观察，看到了正立、放大的像，此时测得物距为8.0cm，她推测u 和f之间的关系应为u<f，_______的推测合理，理由是___________________。 21. 如图所示，小晨同学用自制的水透镜来探究“凸透镜成像的规律”。 （1）如图甲所示，一束平行于主光轴的光射向水透镜，在光屏上得到一个最小、最亮的光斑，则此时水透镜的焦距为_______cm。 （2）当蜡烛、水透镜和光屏在图乙所示的位置时，恰能在光屏上看到烛焰清晰的像，若仅将蜡烛与光屏的位置对调，________（选填“仍能”或“不能”）在光屏上看到清晰的像，判断依据是________________。 （3）用不透明的硬纸板挡住水透镜的下半部分后，发现光屏上呈现的像是________（选填“完整”或“不完整”）的，光屏上呈现的像会________（选填“变亮”或“变暗”）。 （4）在图乙所示的实验中，当向水透镜中再注入适量的水后，小晨发现光屏上的像变模糊，注水后，水透镜的焦距变________（选填“小”或“大”）；要使光屏上再次成清晰的像，应向_______（选填“左”或“右”）适当移动光屏或如图丙所示给透镜“戴”一个度数合适的_________（选填“近视”或“远视”）眼镜。 五、综合能力题（共3小题，第22小题8分，第23小题8分，第24小题12分，共28分） 22. 如图甲所示，A、B（或C、D）两个凸透镜的制造材料不同，球形表面的弯曲程度相同，A、C两个凸透镜的制造材料相同，球形表面的弯曲程度不同。 （1）探究凸透镜的焦距与其制造材料的关系时，应选取_______两个凸透镜进行实验。 （2）与主光轴平行的光分别通过A、C两个凸透镜后，会聚于焦点处（如图乙），由此得到的结论是：材料相同时，________________。 （3）小雷回想起白光通过三棱镜后，光屏上自上而下出现了红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的光带（如图丙），受此启发，他分别让与主光轴平行的红光和紫光通过同一凸透镜并测出焦距，请你推测出他得出的结论是：对于同一凸透镜，_______光入射时的焦距小一些。 （4）探究完成后，小雷和其他同学用焦距为8cm 的凸透镜和蜡烛进行成像实验。从各组记录的数据中发现，当物距均为16 cm时，有两个小组所测的像距分别为19 cm、13 cm，与理论像距16 cm相比偏差较大。若不是因为长度测量方法错误和存在测量误差，出现这种情况的原因可能是_______________ 23. 光电鼠标的原理是发光二极管的光照射鼠标垫时，反射的光经凸透镜再进入鼠标的光学感应器（相当于光屏），用以记录移动动作，以此捕捉移动位置的不同画面。图中光学感应器、凸透镜、发光二极管等元件固定在鼠标内。 （1）当发光二极管的光照射在粗糙的鼠标垫上时会发生________（选填“镜面反射”或“漫反射”），光通过凸透镜时发生________（选填“反射”“折射”或“直线传播”），凸透镜在生活中还可应用于________（填写一种）。 （2）若凸透镜距鼠标垫 7mm，光学感应器距凸透镜3mm，则在光学感应器上所成的像是________（选填“倒立”或“正立”）、________（选填“放大”或“缩小”）的________（选填“实”或“虚”）像。 （3）将鼠标离开鼠标垫一定高度后悬空向前移动时，电脑显示器上的光标并不移动，这是因为像成在光学传感器的________（选填“上”或“下”）方，而且所成的像________（选填“变大”“不变”或“变小”）。 24. 阅读材料，回答问题。 菲涅尔透镜 甲图中，图1是平凸透镜的截面图，由光学知识可知，平行光由平凸透镜左侧垂直入射时，在透镜中的传播方向不变，只有经过透镜另一侧曲面射出时才会发生偏折，并会聚于焦点。若在图2中将平凸透镜的阴影部分去掉，保留图中曲面的白色部分，并将其向左平移到透镜平面处，如图3所示，这样的透镜叫作菲涅尔透镜，又称螺纹透镜。菲涅尔透镜与平凸透镜一样，仍能将平行于主光轴的光线会聚于焦点。 与平凸透镜相比，菲涅尔透镜减少了光在透镜中直线传播的部分，只保留了透镜发生折射的曲面。因此，它在节省透镜材料的同时也减少了光在透镜中传播时的光能损失。 菲涅尔透镜有着广泛的应用，手机闪光灯上就用到了菲涅尔透镜。大型菲涅尔透镜是聚光太阳能系统中重要的光学部件之一，它能提高单位面积上获得的光能，当透镜的非螺纹面垂直面向太阳光时，光线聚焦在电池片上，能会聚更多的能量，需要的电池片面积变小，大大节约成本。 （1）当平行光由平凸透镜平的一面垂直入射，入射角为_________。 （2）如图乙所示，F、OO'分别是菲涅尔透镜的焦点和主光轴，请画出入射光线经菲涅尔透镜后的光路。 （3）下列关于菲涅尔透镜的说法正确的是 。 A. 与相同直径的平凸透镜相比，要损失更多的光能 B. 菲涅尔透镜与平凸透镜的工作原理是不同的 C. 与相同直径的平凸透镜相比，所用材料更少 （4）图丙是一款流行的“小屏变大屏”装置，使用时把手机放在其后置支架上，前方的“大屏”实际上是一个菲涅尔透镜，从前方的“大屏”看去，能看到一个正立、放大的手机画面。该“大屏”的成像原理与__________（选填“幻灯机”或“放大镜”）的成像原理是一样的，如果将手机靠近“大屏”，则通过“大屏”看到的像会________（选填“变大”“不变”或“变小”）。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 兴宁市宋声学校八年级月考物理试卷 说明：考试时间80分钟，满分100分。 一、选择题（共8小题，每小题3分，共24分） 1. 如图所示，这是正在路上测试的智能汽车，其头部的摄像系统宛如“机器之眼”，帮助它感知外界。下列光学元件中，可以制成摄像系统镜头的是（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】摄像系统镜头需要会聚光线以形成清晰的实像，凸透镜具有会聚作用，而凹透镜发散光线，不适合用于摄像。因此，摄像系统镜头由凸透镜制成。故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 2. 光线经过甲、乙两透镜后的折射光线如图所示，则关于两透镜的类型，下列说法正确的是（　　） A. 甲是凸透镜，乙是凹透镜 B. 甲是凹透镜，乙是凸透镜 C. 甲、乙都是凸透镜 D. 甲、乙都是凹透镜 【答案】A 【解析】 【详解】由下图可知，光通过甲透镜后折射光线偏向主光轴，说明该透镜对光线有会聚作用，所以甲为凸透镜；而光线经过乙透镜后折射光线推迟会聚了，即该透镜对光线有发散作用，所以乙应为凹透镜，故A正确，BCD错误。 故选A。 3. 《淮南万毕术》中记载：“削冰令圆，举以向日，以艾承其影，则火生。”从物理学的角度看，下列理解正确的是（ ） A. “削冰令圆”就是把冰削成凹透镜的形状 B. “举以向日”指的是将冰透镜平行于地面放置 C. “以艾承其影”中的“影”是冰透镜的焦点 D. “则火生”说明冰透镜对光有发散作用 【答案】C 【解析】 【详解】A．“削冰令圆”是把冰削成中间厚、边缘薄的冰透镜，此时冰透镜相当于凸透镜，故A错误； B．“举以向日”是将冰透镜正对太阳光，而不是平行于地面放置，故B错误； C．凸透镜对光线具有会聚作用，冰透镜正对太阳光，能使太阳光会聚在焦点处，“以艾承其影”中的“影”指的就是冰透镜的焦点，故C正确； D．“则火生”说明冰透镜对光有会聚作用，而不是发散作用，故D错误。 故选C。 4. 在学习完凸透镜成像规律后，小乐找到了一个焦距为10cm的凸透镜，把一根荧光棒放置在距离该凸透镜光心20cm的地方，然后在凸透镜的另一侧放上一张白纸，通过移动白纸的位置，就能够得到一个清晰的像。对于这个像的具体情况，以下说法正确的是（ ） A. 成倒立、缩小的实像 B. 成倒立、放大的实像 C. 成倒立、等大的实像 D. 成正立、放大的虚像 【答案】C 【解析】 【详解】由题可知，凸透镜的焦距为10cm，荧光棒放置在距离该凸透镜光心20cm的地方，此时物距位于二倍焦距处，成倒立、等大的实像。 故选C。 5. 如图所示，秋天的清晨，公园里的菊花上点缀着颗颗晶莹的露珠。当我们透过这些露珠观察花瓣纹理时，会发现纹理看起来更清晰，露珠成了“放大镜”。此时，花瓣上的纹理应位于这个“放大镜”的（ ） A. 一倍焦距以内 B. 一倍焦距与二倍焦距之间 C. 二倍焦距处 D. 二倍焦距以外 【答案】A 【解析】 【详解】露珠作为凸透镜，当物体（花瓣纹理）位于一倍焦距以内时，成正立、放大的虚像，使纹理更清晰。这类似于放大镜原理。故选A。 6. 在一次班会课上，班主任组织了一场关于保护视力的讨论，请同学们分享在日常生活中保护视力的方法，并邀请校医来讲解近视眼的成因及矫正方法。以下是校医在讲解中提到的一些内容，其中正确的是（　　） A. 眼睛的晶状体相当于凹透镜 B. 物体在视网膜上成倒立、缩小的虚像 C. 近视眼看远处物体时，像成在视网膜的前方 D. 过度使用电子产品容易导致近视，可戴凸透镜矫正 【答案】C 【解析】 【详解】AB．眼睛的晶状体相当于凸透镜，人的眼睛相当于一架照相机，物体在正常眼睛的视网膜上成倒立、缩小的实像，故AB错误； CD．过度使用电子产品容易导致近视，近视眼看不清楚远处的物体，原因是晶状体太厚或眼球太长，远处物体的像成在视网膜的前方，但是我们可用发散作用的凹透镜矫正，使光线会聚能力减弱，能使像成在视网膜上，能看清物体，故C正确、D错误。 故选C。 7. 在跨学科实践活动中，小明同学制作了一个望远镜，如图所示。关于该望远镜，下列说法正确的是（ ） A. 它的物镜相当于放大镜 B. 它的目镜相当于投影仪 C. 通过该望远镜看到的像是正立的 D. 通过该望远镜看到的像是倒立的 【答案】D 【解析】 【详解】望远镜物镜（凸透镜）成倒立缩小实像，物镜相当于照相机镜头，目镜（凸透镜）进一步放大成倒立虚像。相当于放大镜，最终成像为倒立的虚像。故ABC错误；D正确。 故选D。 8. “强行透视法”是一种摄影技巧。拍摄时，让两个物体离镜头的远近不同，再调整拍摄角度，使两物体的像在同一张照片中呈现出有趣的效果。如图所示，这是利用该技巧拍摄的照片，下列说法正确的是（ ） A. 拍摄该照片时，手比塔更靠近照相机镜头 B. 若要使手的像变大些，应将镜头离手更远些 C. 塔通过照相机镜头成正立、缩小的实像 D. 手通过照相机镜头成正立、放大的实像 【答案】A 【解析】 【详解】A．照片中手的像比塔的像大，根据凸透镜成像规律，物距越小，像距越大，像也越大。所以手比塔更靠近照相机镜头。故A正确； B．若要使手的像变大些，根据“物近像远像变大”的规律，应将镜头离手更近一些，而不是更远。故B错误； C．照相机成的是倒立、缩小的实像，不是正立的。故C错误； D．手通过镜头成的是倒立的实像，不是正立的。故D错误。 故选A。 二、填空题（共8小题，每空1分，共16分） 9. 在外出游玩时我们要提升安全意识，如：在森林里不能随意丢弃装有水的透明矿泉水瓶，因为它相当于一个______透镜，对太阳光有______作用，可能会导致森林火灾。 【答案】 ①. 凸 ②. 会聚 【解析】 【详解】[1][2]装有水的透明矿泉水瓶中间厚，两边薄，相当于一个凸透镜，对太阳光有会聚作用，可能会导致森林火灾。 10. 猫眼，又称“门镜”，是装在门上的一种小型光学仪器，从室内通过门镜向外看，能看清门外更广范围内的景象。如图所示，你认为门镜是由_________（选填“凸透镜”或“凹透镜”）制成的，因为其对光有_________作用。 【答案】 ①. 凹透镜 ②. 发散 【解析】 【详解】[1][2]门镜（猫眼）从室内看室外视野更大，需凹透镜发散光线扩大视角。 11. 聚光灯是舞台照明中使用最广泛的灯种之一，主要由大功率灯泡和镜头镜片组成，其优点是射出的光柱几乎相当于平行光。如图所示，要使灯泡发出的发散光变成平行光，则镜头镜片应选用_________（选填“凸透镜”或“凹透镜”），灯泡应放在该透镜的________位置上。 【答案】 ①. 凸透镜 ②. 焦点 【解析】 【详解】聚光灯需将发散光变为平行光，凸透镜能将置于焦点的光源光线折射为平行光。 12. 明代张宁在《方洲杂言》中记载：“老人目昏，不辨细字。”这句话是说上了年纪的人患上了远视眼，无法看清近处的小字，则他的晶状体成像光路图应为图________，此时他应该戴________透镜进行矫正。 【答案】 ①. 甲 ②. 凸 【解析】 【详解】远视眼的原因是晶状体太薄，折光能力太弱，或者眼球前后径过短，导致近处物体的像成在视网膜后方，对应图甲；矫正远视眼需要佩戴凸透镜，利用凸透镜对光线的会聚作用，使像前移到视网膜上。 13. 为了规范电动车安全文明行驶，交通管理部门在十字路口附近的车道上安装了智能检测系统，用于检测驾驶者是否佩戴安全头盔。如图所示，在拍摄范围内，驾驶者在感光元件上成倒立、________（选填“放大”“缩小”或“等大”）的实像；人离镜头越________（选填“近”或“远”），所成的像越大。 【答案】 ①. 缩小 ②. 近 【解析】 【详解】摄像头的镜头是凸透镜，物体在凸透镜的二倍焦距以外，它使物体成倒立、缩小的实像，根据凸透镜成像规律物近像远像变大可知，人离镜头越近，所成的像越大。 14. 如下图所示是通过实验得到的凸透镜像距v和物距u的关系图像，由图像可知凸透镜的焦距是_____cm，若是利用这个凸透镜作为照相机的镜头，要得到清晰的像，被拍摄的物体距离照相机至少大于_____cm 【答案】 ①. 10 ②. 20 【解析】 【详解】根据图示可知，当物距为20cm时，像距也为20cm，此时像距与物距相等，成倒立等大的实像，可知2f=20cm，则f=10cm；当u＞2f时，凸透镜成像时，成倒立、缩小的实像，其应用是照相机，所以要得到清晰的像，被拍摄的物体距离照相机至少大于20cm． 15. 如图，在圆柱状的玻璃水杯（内部装满水）后面放置一个小泥娃，透过水杯可观察到小泥娃“缩小”的像，像与物______（选填“左右”或“上下”）相反。将泥娃逐渐向水杯靠近一小段距离的过程中，所看到泥娃像将______（选填“粗细不变”、“变粗”或“变细”）。 【答案】 ①. 左右 ②. 变粗 【解析】 【详解】[1]装满水的水杯相当于凸透镜，透过水杯可观察到小泥娃“缩小”的像，由凸透镜成像规律可知，所成的像是倒立的实像，由于圆柱状的玻璃杯上下粗细相同，则像与物上下相同，像与物左右相反。 [2]当将泥娃逐渐向水杯靠近一小段距离的过程中，物距变小，由物近像远像变大可知，泥娃像将变大，则小泥娃变胖，即粗细程度变粗。 16. 在综合实践活动中，小雯利用鞋盒和凸透镜自制了一台“投影仪”，如图所示。将手机屏幕正对凸透镜，调整位置，墙上出现了手机屏幕清晰放大的像，此时墙壁到凸透镜的距离满足的条件是_____________；如果想在墙壁上看到更大的画面，应进行的操作是________________。 【答案】 ①. 大于凸透镜的二倍焦距 ②. 将手机靠近凸透镜，同时让凸透镜（鞋盒）远离墙壁 【解析】 【详解】[1]投影仪利用凸透镜成倒立放大实像的规律成像，根据凸透镜成像规律，此时物距在一倍焦距到二倍焦距之间，像距（即墙壁到凸透镜的距离）满足条件：v>2f，也就是大于二倍焦距。 [2]根据凸透镜成像“物近像远像变大”的规律，要得到更大的像，需要减小物距（手机到凸透镜的距离）、增大像距（凸透镜到墙壁的距离），因此操作是：让手机靠近凸透镜，同时将自制投影仪（凸透镜）远离墙壁。 三、作图题（共2 小题，每小题 4 分，共 8 分） 17. 如图所示，请作出入射光线经凹透镜后的折射光线。 【答案】 【解析】 【详解】平行于凹透镜的主光轴入射的光线，折射光线的延长线过焦点，如图所示： 18. 如图，已知一条入射光线经过凸透镜的焦点F，另一条经凸透镜后的光线经过光心，请分别画出它们对应的折射光线和入射光线。 【答案】 【解析】 【详解】通过焦点的光线经凸透镜后，折射光线平行于主光轴；过凸透镜的光心的光线传播方向不变。作图如下： 四、实验探究题（共3 小题，每小题 8 分，共 24 分） 19. 以下是小刚做“探究凸透镜成像的规律”的实验。 （1）小刚开始做实验时，看见桌上有两个透镜。老师跟同学们说，这两个透镜中，一个是凸透镜，另一个是凹透镜。老师还让同学们把透镜凑近书本上的字，要是看到的字________（选填“放大”或“缩小”），那这个透镜就是凸透镜。 （2）选完透镜后组装器材时，小刚将“F”形电光源、凸透镜和光屏依次安装在光具座上后，接下来应先调节三者的中心在__________________，目的是使像成在________________。 （3）当各器材的位置如图甲所示时，光屏上呈现出“F”形电光源的________立、________（选填“缩小” “等大”或“放大”）的像；此时若保持凸透镜的位置不动，将“F”形电光源移到光具座上35cm刻度线处，光屏应向________（选填“左”或“右”）移动到适当位置处，光屏上能承接到清晰的________（选填“缩小”“等大”或“放大”）的像，此时“F”形电光源在光屏上所成的像是图乙中的_______。 【答案】（1）放大 （2） ①. 同一高度 ②. 光屏中央 （3） ①. 倒 ②. 缩小 ③. 右 ④. 放大 ⑤. A 【解析】 【19题详解】 凸透镜凑近字时成放大虚像，故放大即为凸透镜。 【20题详解】 [1][2]组装器材时，调节三者中心在同一高度，目的是让像完整成在光屏的中央，方便观察。 【21题详解】 [1][2]由图甲可知，物距大于像距，同意说明光屏上成实像，故光屏上成倒立、缩小的实像。 [3][4]光源移到刻度线后，物距减小，根据“物近像远像变大”，像距会增大，因此光屏向右移动；此时物距，物距在一倍焦距和二倍焦距之间，成倒立、放大的实像。 [5]凸透镜成实像时，像上下、左右都颠倒，所以对应图乙的A。 20. 同学们参观博物馆时发现一件秦代木牍前放置了凸透镜，通过凸透镜看到的场景如图甲。为了弄清其原理，他们进行了如下探究。 （1）如图乙所示，将蜡烛放在较远处，移动光屏使光屏上呈现烛焰清晰的实像，观察像的性质，测出物距和像距；逐次改变物距，重复上述操作，实验记录如下表。 序号 物距/ cm 像的性质 像距/ cm 正倒 大小 1 24.0 倒立 缩小 17.2 2 22.0 倒立 缩小 18.8 3 20.0 倒立 等大 20.0 4 18.0 倒立 放大 22.4 5 16.0 倒立 放大 27.0 … 根据表格中的信息可以得出：凸透镜成缩小的实像时，物距_______（选填“>”“<”或“=”）像距。凸透镜成放大的实像时，物距________（选填“>”“<”或“=”）像距。该凸透镜的焦距为_______cm。 （2）在实验过程中，蜡烛因燃烧而变短，此时烛焰在光屏上的像会向_______（选填“上”或“下”）移动，可将光屏的高度调________（选填“高”或“低”），使像呈现在光屏的中央。 （3）小宇受第4、5组实验结果的启发，推测木牍到其前方凸透镜的距离u和凸透镜焦距f 之间的关系为 f<u<2f。小丽对小宇的观点提出了质疑，她继续减小物距，发现蜡烛在某位置时，无论怎样移动光屏，光屏上都看不到像。小丽撤去光屏，从图乙中________（选填“A”或“B”）侧向透镜方向观察，看到了正立、放大的像，此时测得物距为8.0cm，她推测u 和f之间的关系应为u<f，_______的推测合理，理由是___________________。 【答案】（1） ①. > ②. < ③. 10 （2） ①. 上 ②. 高 （3） ①. B ②. 小丽 ③. 小丽实验证实u<f时无实像，故小丽推测合理 【解析】 【小问1详解】 成缩小的实像时，物距，像距，此时物距大于像距。 成放大的实像时，物距，像距，此时物距小于像距。 当时，成等大倒立的实像，则该凸透镜的焦距 【小问2详解】 烛焰变短，由过光心的光线不发生偏转可知，像上移，可以调高光屏使像回中央。 【小问3详解】 当时成正立放大的虚像，需从B侧（透镜同侧）观察。 小丽实验证实时无实像，故小丽推测合理。 21. 如图所示，小晨同学用自制的水透镜来探究“凸透镜成像的规律”。 （1）如图甲所示，一束平行于主光轴的光射向水透镜，在光屏上得到一个最小、最亮的光斑，则此时水透镜的焦距为_______cm。 （2）当蜡烛、水透镜和光屏在图乙所示的位置时，恰能在光屏上看到烛焰清晰的像，若仅将蜡烛与光屏的位置对调，________（选填“仍能”或“不能”）在光屏上看到清晰的像，判断依据是________________。 （3）用不透明的硬纸板挡住水透镜的下半部分后，发现光屏上呈现的像是________（选填“完整”或“不完整”）的，光屏上呈现的像会________（选填“变亮”或“变暗”）。 （4）在图乙所示的实验中，当向水透镜中再注入适量的水后，小晨发现光屏上的像变模糊，注水后，水透镜的焦距变________（选填“小”或“大”）；要使光屏上再次成清晰的像，应向_______（选填“左”或“右”）适当移动光屏或如图丙所示给透镜“戴”一个度数合适的_________（选填“近视”或“远视”）眼镜。 【答案】（1）8.0 （2） ①. 仍能 ②. 光路可逆 （3） ①. 完整 ②. 变暗 （4） ①. 小 ②. 左 ③. 近视 【解析】 【小问1详解】 由图甲可知，刻度尺分度值为1cm，水透镜光心位于10.0cm处，最小最亮的光斑位于18.0cm处，因此水透镜的焦距为 【小问2详解】 [1][2]仍能。判断依据：在光的折射现象中，光路是可逆的。原实验中物距大于像距，成倒立、缩小的实像；将蜡烛与光屏位置对调后，物距与像距互换，根据光路可逆原理，仍能在光屏上成清晰的像，此时成倒立、放大的实像。 【小问3详解】 [1][2]物体上任一点发出的光线有无数条射向凸透镜，挡住水透镜下半部分后，上半部分仍能折射光线而成像，因此像完整；但通过透镜的光线数量减少，光屏上呈现的像会变暗。 【小问4详解】 [1][2][3]向水透镜中注水后，透镜变凸，折光能力增强，焦距变小，光线会提前会聚，像距减小。要使光屏上再次成清晰的像，应向左移动光屏减小像距；或在水透镜前佩戴近视眼镜，利用凹透镜对光线的发散作用，使光线延迟会聚，从而恢复原像距。 五、综合能力题（共3小题，第22小题8分，第23小题8分，第24小题12分，共28分） 22. 如图甲所示，A、B（或C、D）两个凸透镜的制造材料不同，球形表面的弯曲程度相同，A、C两个凸透镜的制造材料相同，球形表面的弯曲程度不同。 （1）探究凸透镜的焦距与其制造材料的关系时，应选取_______两个凸透镜进行实验。 （2）与主光轴平行的光分别通过A、C两个凸透镜后，会聚于焦点处（如图乙），由此得到的结论是：材料相同时，________________。 （3）小雷回想起白光通过三棱镜后，光屏上自上而下出现了红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的光带（如图丙），受此启发，他分别让与主光轴平行的红光和紫光通过同一凸透镜并测出焦距，请你推测出他得出的结论是：对于同一凸透镜，_______光入射时的焦距小一些。 （4）探究完成后，小雷和其他同学用焦距为8cm 的凸透镜和蜡烛进行成像实验。从各组记录的数据中发现，当物距均为16 cm时，有两个小组所测的像距分别为19 cm、13 cm，与理论像距16 cm相比偏差较大。若不是因为长度测量方法错误和存在测量误差，出现这种情况的原因可能是_______________ 【答案】（1）A、B （2）表面弯曲程度越大，焦距越小 （3）紫 （4）实验时没有等到光屏上的像最清晰，就提前测量了像距 【解析】 【22题详解】 根据控制变量法，探究凸透镜的焦距与其制造材料的关系时，需要控制球形表面弯曲程度相同，改变材料，因此选弯曲程度相同、材料不同的A、B或C、D。 【23题详解】 A、C材料相同，由图乙可知C的表面更凸（弯曲程度更大），焦距更小，因此结论为：材料相同时，凸透镜球形表面弯曲程度越大，凸透镜的焦距越小。 【24题详解】 由图丙可知，三棱镜对紫光的偏折能力比对红光更强，因此对同一凸透镜，紫光的偏折程度更大，焦点更靠近透镜，焦距更小。 【25题详解】 物距确定时，像距是确定值，若排除测量方法和误差的影响，出现偏差的原因是：实验时没有等到光屏上的像最清晰，就提前测量了像距、透镜光心未与光具座刻度对齐或蜡烛火焰晃动。 23. 光电鼠标的原理是发光二极管的光照射鼠标垫时，反射的光经凸透镜再进入鼠标的光学感应器（相当于光屏），用以记录移动动作，以此捕捉移动位置的不同画面。图中光学感应器、凸透镜、发光二极管等元件固定在鼠标内。 （1）当发光二极管的光照射在粗糙的鼠标垫上时会发生________（选填“镜面反射”或“漫反射”），光通过凸透镜时发生________（选填“反射”“折射”或“直线传播”），凸透镜在生活中还可应用于________（填写一种）。 （2）若凸透镜距鼠标垫 7mm，光学感应器距凸透镜3mm，则在光学感应器上所成的像是________（选填“倒立”或“正立”）、________（选填“放大”或“缩小”）的________（选填“实”或“虚”）像。 （3）将鼠标离开鼠标垫一定高度后悬空向前移动时，电脑显示器上的光标并不移动，这是因为像成在光学传感器的________（选填“上”或“下”）方，而且所成的像________（选填“变大”“不变”或“变小”）。 【答案】（1） ①. 漫反射 ②. 折射 ③. 照相机 （2） ①. 倒立 ②. 缩小 ③. 实 （3） ①. 下 ②. 变小 【解析】 【23题详解】 [1]粗糙表面会使光向各个方向反射，发生漫反射。 [2]光穿过凸透镜时会发生偏折，属于折射现象。 [3]凸透镜在生活中可应用于照相机、放大镜、投影仪等，任意填一种合理即可。 【24题详解】 [1][2][3]本题中物距u=7 mm，像距v=3 mm，，根据凸透镜成像规律，成倒立缩小的实像。 【25题详解】 [1][2]鼠标悬空后，物距（鼠标垫到凸透镜的距离）变大，根据凸透镜成像规律“物远像近像变小”：像距会减小，原本像成在感应器上，现在像距变小，像成在光学感应器的下方，且像变小，无法被感应器清晰捕捉，因此光标不移动。 24. 阅读材料，回答问题。 菲涅尔透镜 甲图中，图1是平凸透镜的截面图，由光学知识可知，平行光由平凸透镜左侧垂直入射时，在透镜中的传播方向不变，只有经过透镜另一侧曲面射出时才会发生偏折，并会聚于焦点。若在图2中将平凸透镜的阴影部分去掉，保留图中曲面的白色部分，并将其向左平移到透镜平面处，如图3所示，这样的透镜叫作菲涅尔透镜，又称螺纹透镜。菲涅尔透镜与平凸透镜一样，仍能将平行于主光轴的光线会聚于焦点。 与平凸透镜相比，菲涅尔透镜减少了光在透镜中直线传播的部分，只保留了透镜发生折射的曲面。因此，它在节省透镜材料的同时也减少了光在透镜中传播时的光能损失。 菲涅尔透镜有着广泛的应用，手机闪光灯上就用到了菲涅尔透镜。大型菲涅尔透镜是聚光太阳能系统中重要的光学部件之一，它能提高单位面积上获得的光能，当透镜的非螺纹面垂直面向太阳光时，光线聚焦在电池片上，能会聚更多的能量，需要的电池片面积变小，大大节约成本。 （1）当平行光由平凸透镜平的一面垂直入射，入射角为_________。 （2）如图乙所示，F、OO'分别是菲涅尔透镜的焦点和主光轴，请画出入射光线经菲涅尔透镜后的光路。 （3）下列关于菲涅尔透镜的说法正确的是 。 A. 与相同直径的平凸透镜相比，要损失更多的光能 B. 菲涅尔透镜与平凸透镜的工作原理是不同的 C. 与相同直径的平凸透镜相比，所用材料更少 （4）图丙是一款流行的“小屏变大屏”装置，使用时把手机放在其后置支架上，前方的“大屏”实际上是一个菲涅尔透镜，从前方的“大屏”看去，能看到一个正立、放大的手机画面。该“大屏”的成像原理与__________（选填“幻灯机”或“放大镜”）的成像原理是一样的，如果将手机靠近“大屏”，则通过“大屏”看到的像会________（选填“变大”“不变”或“变小”）。 【答案】（1） 0° （2） （3）C （4） ①. 放大镜 ②. 变小 【解析】 【小问1详解】 入射角是入射光线与法线的夹角，平行光垂直入射到平凸透镜平面时，入射光线与法线重合，因此入射角为0°。 【小问2详解】 根据材料信息，菲涅尔透镜与平凸透镜光学性质一致，平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线过焦点，据此作图。 【小问3详解】 A．材料说明菲涅尔透镜减少了光在透镜中传播的光能损失，比同直径平凸透镜光能损失更少，故A错误； B．菲涅尔透镜和平凸透镜一样都对光线有会聚作用，工作原理相同，故B错误； C．菲涅尔透镜去除了平凸透镜多余的部分，只保留折射曲面，因此相同直径下比平凸透镜所用材料更少，故C正确。 故选C。 【小问4详解】 [1][2]菲涅尔透镜是凸透镜，成正立、放大的虚像时，成像原理和放大镜一致；凸透镜成虚像时，物距减小（物体靠近透镜），像会变小，因此手机靠近“大屏”时，看到的像会变小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $