最新八年级物理光的折射 透镜中考真题汇编解析版.docx
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最新八年级物理光的折射透镜中考真题汇编解析版
一、初二物理光的折射透镜实验易错压轴题(难)
1.小明在做“探究凸透镜成像规律”的实验中:
(1)如图1,让一束平行于主光轴的平行光射向凸透镜,移动光屏,直到在光屏上出现一个最小最亮的光斑,则该凸透镜的焦距为____________cm。
(2)如图2,要使像成在光屏的中央,应将光屏向____________调整(选填“上”或“下”)。
(3)当烛焰距离凸透镜12cm处时,移动光屏,可在光屏上得到一个清晰的像,生活中的________就是利用这个原理制成的。
(4)当烛焰逐渐远离凸透镜时,烛焰所成的实像将____________(选填“变大”或“变小”)。
(5)蜡烛、凸透镜、光屏的位置如图,此时光屏上得到了一个清晰的像,这个像是倒立、______(选填“放大”、“缩小”或“等大”)的实像。
(6)随着实验的进行,蜡烛在逐渐变短,出现了如图甲所示现象,为了把像调整到光屏中央,应选_______。
A.将蜡烛向下移动B.将凸透镜向下移动C.将光屏向下移动
(7)在上一步实验获得清晰的像后,小明取了一副近视眼镜放在凸透镜前(如图乙),要使光屏上再次成清晰的像,可将蜡烛向____________(左/右)移。
(8)如图,蜡烛在光具座上A处向左移动距离s到C,为在光屏上再次成清晰的像,则他应将光屏向左移动,光屏移动距离为s′______s(填“>”“=”或“<”)。
【答案】10.0下投影仪变小放大B左>
【解析】
【详解】
(1)[1]移动光屏,直到在光屏上出现一个最小最亮的光斑,凸透镜所在的位置是50.0cm,光屏所在的位置是60.0cm,那么凸透镜的焦距是
(2)[2]从图2可以看到,光屏的位置过高,要使像成在光屏的中央,应将光屏向下调整;
(3)[3]当烛焰距离凸透镜12cm处时,物距大于一倍焦距,小于两倍焦距,根据凸透镜的成像规律可知,移动光屏,这时会成倒立、放大的实像,生活中的投影仪就是利用这个原理制成的;
(4)[4]根据凸透镜的动态成像规律可知,当烛焰逐渐远离凸透镜时,烛焰所成的实像将变小;
(5)[5]从图中可以看到,物距等于15cm,物距大于一倍焦距小于两倍焦距,根据凸透镜的成像规律可知,这个像是倒立、放大的实像;
(6)[6]从图甲可以看到,像的位置偏上了,为了把像调整到光屏中央,应选将凸透镜向下移动,这样像会下移,重新在光屏中央,故选B;
(7)[7]近视眼镜是凹透镜,对光线有发散作用,小明取了一副近视眼镜放在凸透镜前,那么所成的清晰像会往右移动,要使光屏上再次成清晰的像,根据凸透镜的动态成像规律可知,要使光屏上再次成清晰的像,可将蜡烛向左移;
(8)[8]当物距等于2f,此时像距也是2f,物像之距最小,当蜡烛由A处向左移动距离s到C时,由于物体向2f处靠近,物像之距在减小,那么物体移动的距离s小于像移动的距离s′。
2.康巴什是全国首个以城市景观命名的国家4A级景区,来自南京的小华拍了一张康巴什大桥的照片,如图甲,感觉有点小,更换镜头站在原地又拍了一张,如图乙。
两次像的大小不同是何原因呢?
他猜想可能是两个镜头的焦距不同造成的,为此,返校后小华在实验室找来相关器材进行了以下探究:
(1)如图丙,他先将f=10cm的凸透镜固定在光具座上50cm刻度处,再将蜡烛放在10cm刻度处,移动光屏直到成清晰的像,此时光屏应在_____刻度范围内。
(2)基于实验目的,接下来他换用f=5cm的凸透镜仍固定在50cm刻度处,保持蜡烛位置不变,移动光屏找到最清晰的像,此像大小比
(1)中所成的像_____。
(3)依据
(2)问的结论,他又联想到望远镜的物镜(凸透镜)和目镜(凸透镜)的焦距大小也不同,为了尽可能成更大更清晰的像,则f物_____f目,若将物镜和目镜互换位置,站在原地看同一物体,此时所成像的大小_____不换位置时所成像的大小(均选填“>”“<”“=”)。
【答案】60﹣70cm变小><
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]当焦距为f=10cm,由图可知物距u=40cm,那么u>2f,此时的像距在一倍焦距和二倍焦距之间,即在60﹣70cm之间。
(2)[2]换用f=5cm的凸透镜仍固定在50cm刻度处,保持蜡烛位置不变,焦距变小,相当于增大了物距,物距变大时实像会变小。
(3)[3][4]望远镜的物镜相当于是照相机,成的是倒立、缩小的实像,为了使像更大一些,应增大焦距,望远镜的目镜相当于是放大镜,在物距不变的情况下,焦距越小,成的像越大,由于望远镜的长度不变,故为了成更大的像,应使f物>f目。
若将物镜和目镜互换位置,站在原地看同一物体,由于在光的折射中,光路是可逆的,放大作用没有改变,此时所成像要小于不换位置时所成像的大小。
3.在“探究凸透镜成像规律”的实验时,调节光具座上依次排列的蜡烛、凸透镜和光屏,使它们的中心大致在同一高度,进行了如图所示实验。
(1)该凸透镜的焦距是______cm;
(2)现将蜡烛移动距凸透镜30cm处,则在光屏上得到一个______、倒立的实像,现将蜡烛靠近凸透镜5cm,保持凸透镜、光屏位置不变,可在烛焰和凸透镜之间插入一个适当的______透镜,也能在光屏上得到一个清晰的像。
【答案】10.0缩小凸
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]平行于主光轴的光线经凸透镜折射后通过焦点,所以从图中可以看到,该凸透镜的焦距是
该凸透镜的焦距是10.0cm。
(2)[2]现将蜡烛移动距凸透镜30cm处,这时物距大于两倍焦距,根据凸透镜的成像规律可知,在光屏上得到一个缩小、倒立的实像。
[3]现将蜡烛靠近凸透镜5cm,这时物距变小,还是大于两倍焦距,根据凸透镜的动态成像规律,物体靠近,则像远离凸透镜,这时清晰的像在光屏后方,为了也能在光屏上得到一个清晰的像,可在烛焰和凸透镜之间插入一个适当凸透镜,凸透镜有会聚作用,这样清晰的像会靠近凸透镜。
4.在探究“凸透镜成像规律”的实验中:
(1)小红用平行光作光源,移动光屏,在光屏上得到一个最小最亮的光斑,如图甲所示,则该凸透镜的焦距为______cm;
(2)如图乙中画出A点的像点A',我们能从平面镜前不同位置看到光屏上的像是因为光射在光屏上发生了______反射;
(3)如图丙所示,保持蜡烛的位置不变,移动透镜至图丙所示刻度线处,则人眼应该在图中______选填“A”、“B”或“C”)处且朝着相应方向,才能观察到烛焰正立、放大的像;
(4)图丁中,点燃蜡烛,经过凸透镜在光屏上成清晰的、倒立缩小的实像。
然后,在烛焰和凸透镜之间放一副近视眼镜,发现光屏上的像变模糊了。
近视眼镜的镜片为_____(选填“凹”或“凸”)透镜。
不改变眼镜和透镜的位置,要使光屏上再次呈现清晰的像,可以进行的操作是:
______(填“光屏远离透镜”或“蜡烛靠近透镜”);
(5)小红利用该凸透镜自制了一个模型照相机,如图戊所示。
在纸筒M的一端嵌上这个凸透镜,纸筒N的一端蒙上一层半透明薄膜,把纸筒N套入M中,并能前后滑动。
在较暗的室内,把凸透镜对着明亮的室外,调节凸透镜和薄膜之间的距离,在薄膜上可以看到室外景物清晰的像。
再把凸透镜正对着室内近处点燃的蜡烛,为了薄膜上出现烛焰清晰的像,应该______(填“拉长”或“缩短”)凸透镜和薄膜之间的距离。
【答案】10.0
漫B光屏远离透镜拉长
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]平行光作照射到凸透镜上,移动光屏,在光屏上得到一个最小最亮的光斑,即凸透镜的焦点,焦点到凸透镜的距离为凸透镜的焦距,图甲中凸透镜的位置在10.0cm刻度处,光屏的位置在20.0cm刻度处,则焦距
(2)[2]平行于主光轴的光线经凸透镜折射过焦点,过凸透镜光心的光线传播方向不变,延长两条折射光线相交与一点,此点即为A点的像点A',如图所示
我们能从平面镜前不同位置看到光屏上的像是因为光屏是凹凸不平的,光射在光屏上,反射光线不再平行,属于漫反射。
(3)[3]如图丙所示,保持蜡烛的位置不变,移动透镜至图丙所示刻度线处,物距小于一倍焦距,成的是正立、放大的虚像,在光屏上看不到像,需要透过凸透镜向蜡烛的一侧观察才能看到像,所以人眼应该在图中的B处。
(4)[4]近视眼成的像会聚在视网膜的前面,需要用凹透镜将光发散一下再会聚在视网膜上,所以近视眼镜的镜片为凹透镜。
[5]近视眼镜的凹透镜镜片将光发散了在经凸透镜折射,折射光线会聚在光屏的后面,即像距变大了,所以光屏上的像变模糊了;要使光屏上再次呈现清晰的像,需要将光屏远离凸透镜。
(5)[6]把凸透镜对着明亮的室外,调节凸透镜和薄膜之间的距离,在薄膜上可以看到室外景物清晰的像,再把凸透镜正对着室内近处点燃的蜡烛,此时物距减小,像距应该变大,故应该拉长暗箱,即拉长凸透镜与薄膜之间的距离。
5.如图所示,凸透镜焦距为10厘米,若保持图中蜡烛和凸透镜的位置不变,为了使像成在光屏中央,应首先调整光屏的____,然后将光屏向_____缓慢移动(选填“左”或“右”),当光屏上呈现清晰的像时,该像的大小与物体相比是____(选填“缩小”或“放大”)。
若将蜡烛在光具座上移动5厘米(凸透镜位置不变),通过移动光屏,___在光屏上重新找到清晰的像(选填“可能”或“不能”)。
【答案】高度右放大可能
【解析】
【分析】
【详解】
[1]因为实验的要求及需要,必须将烛焰、凸透镜和光屏三者的中心放在同一高度上,故该题中为了在光屏中心找到像,应首先调整光屏的高度。
[2][3]凸透镜在50.0cm处,蜡烛在35.0cm处,此时物距
u=50.0cm-35.0cm=15.0cm
物距在一倍焦距和两倍焦距之间,成倒立、放大的实像,且像应成在另一侧的2倍焦距以外,此时光屏的位置在70.0cm以外处,故光屏应向右移动。
[4]若将蜡烛在光具座上像右移动5厘米(凸透镜位置不变),蜡烛便在40.0cm处,物距
u=50.0cm−40.0cm=10.0cm
满足u=f,不成像。
若将蜡烛在光具座上像左移动5厘米(凸透镜位置不变),蜡烛便在30.0cm处,物距
u=50.0cm−30.0cm=20.0cm
满足u=2f,成倒立、等大的实像。
综上,将蜡烛在光具座上移动5厘米(凸透镜位置不变),通过移动光屏,可能在光屏上重新找到清晰的像。
6.小莉同学用焦距为10cm的凸透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验。
(1)实验过程中,当蜡烛与凸透镜的距离如图甲所示时,在光屏上可得到一个清晰的像,若保持蜡烛和光屏的位置不变,移动透镜至______cm处,光屏上能再次呈现清晰的像;
(2)实验中将凸透镜从图甲处逐渐远离蜡烛,物距u随时间t的变化图像如图乙所示,则如图丙所示的图像中,像距v随时间t的大致变化图像正确的是______;
(3)如图丁所示,保持蜡烛的位置不变,移动透镜至16cm处,人眼能观察到蜡烛的像,像是图戊中的____(选填“A”“B”“C”或“D”)。
【答案】40CD
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]如图甲所示时,物距小于像距,当
,成倒立放大的实像,当
,应用是照相机;而且此时
,像距
;若保持蜡烛和光屏位置不变,光屏上能再次呈现清晰的实像,根据折射现象中光路可逆,需要移动透镜至40cm刻线处。
(2)[2]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,当物体在一倍焦距到二倍焦距之间移动时,像距变化大于物距变化;当物体在二倍焦距以外移动时,像距变化小于物距变化。
即像距先减小得快,后减小得慢。
故图象为C图。
(3)[3]凸透镜焦距为10cm,使蜡烛位置不变,移动透镜至16cm刻度线处,u=6cm,小于焦距,物距小于焦距成正立放大虚像,像是图戊中的D。
7.小明同学利用如图甲所示的实验装置,进行“探究凸透镜成像规律”的实验,小明将凸透镜放在光具座50cm刻度处,蜡烛放在光具座10cm刻度处。
点燃蜡烛进行实验,依次改变蜡烛的位置,移动光屏,直到找到清晰的蜡烛的像,记录的数据如下表。
(1)在1—6次实验中,所成的像都是倒立的实像,且随着像距的变大,所成的像______(填“变大”、“不变”或“变小”)。
(2)根据表格中的数据,小明也可得出:
凸透镜的焦距是______cm。
(3)如图乙所示,ab是光源S经平面镜反射后的反射光线,并经过凸透镜的焦点F,S'是光源S在平面镜中的像,请利用平面镜的成像特点确定光源S的位置,并完成反射光线ab的入射光线和经凸透镜后的折射光线
(________)
次数
1
2
3
4
5
6
物距(cm)
40
35
30
25
20
15
像距(cm)
13.5
14
15
16.7
20
30
【答案】变大10
【解析】
【分析】
本题考查凸透镜成像规律,平面镜的光源作图及凸透镜三条特殊光线的作法。
【详解】
(1)[1]通过实验可知,当物距变小时,像距变大,成像会变大。
(2)[2]由第5次数据知,
u=v=20cm
即
u=2f=20cm
所以凸透镜的焦距
f=10cm
(3)[3]根据平面镜的成像规律,物与像的连线与镜面垂直,先经S'作镜面的垂线,再由物和像与镜面距离相等,确定光源S的位置;由反射光线可以确定光在镜中的入射点,连接入射点与光源S,再在线上标出指向镜面的箭头,即为入射光线;反射光线ab经焦点后射向凸透镜,其折射光线平衡于主光轴。
如图。
【点睛】
光线的综合作图,需根据光的各个规律,逐一完成。
本题先根据平面成像规律完成平面镜作图,再根据凸透镜的三条特殊光线作出折射光线。
8.如图,在“探究凸透镜成像规律的实验”中:
(1)如图甲所示,是小明确定焦距时所做的实验,则该凸透镜的焦距为_________cm(不要求估读),当烛焰距凸透镜15cm时,能成倒立、__________的实像,当烛焰向左(远离透镜)移动后,要在光屏上再次成清晰的像,需将光屏向_________(选填“左”或“右”)移,此时所成像将_________(选填“变大”、“变小”或“不变”);
(2)实验一段时间后,蜡烛因燃烧变短,所成像如图乙,要使像能够在光屏的中央,应将凸透镜向_________(选填“上”或“下”)调整;
(3)在上一步实验调整好像的位置后,小明取了一副近视镜放在凸透镜和蜡烛之间,要使光屏上还能呈清晰的像,可将光屏适当__________(选填“左”或“右”)移。
【答案】11放大左变小下右
【解析】
【分析】
(1)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,焦点和光心的距离是凸透镜的焦距;
②根据凸透镜成像的三种情况和应用:
u>2f,成倒立、缩小的实像,应用于照相机和摄像机;
2f>u>f,成倒立、放大的实像,应用于幻灯机和投影仪;
u ③凸透镜成实像时,物距增大,像距减小; (2)凸透镜成的实像是倒立的,像与物体的变化方向恰好相反; (3)近视眼镜是凹透镜,凹透镜对光线有发散作用,能使会聚的光线推迟会聚。 【详解】 (1)[1]使平行光线通过凸透镜,并移动光屏,直到白纸上的光斑最小,这个光斑是凸透镜的焦点,凸透镜到焦点的距离为: 41.0cm−30.0cm=11.0cm, 则凸透镜的焦距为11.0cm; [2]把蜡烛放在距凸透镜15cm处,2f>u>f,成倒立、放大的实像; [3][4]当烛焰向左(远离透镜)移动后,物距在不断增大,由凸透镜成实像的规律可知: 物距增大,像距减小,像变小;则应将光屏向左移动,才能在光屏上再次成清晰的像; (2)[5]蜡烛在燃放中不断缩短,向下移动,光屏上的像向上移动,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; (3)[6]近视眼镜是凹透镜,凹透镜对光线有发散作用,能使原来会聚的光线推迟会聚(即此时清晰的像在光屏的右侧),要在光屏上得到清晰的像,则可将光屏适当右移。 9.小明“探究凸透镜成像规律的实验”。 (1)实验开始前,首先在光具座上依次安装好蜡烛(已点燃)、凸透镜和光屏并进行调节,使它们的中心在_____,这样调节的目的是______。 (2)下表是小明同学实验时记录的几组数据: 根据表中数据,完成下列问题: 实验次数 物距u/cm 像距v/cm 物高s/cm 像高h/cm 1 35 14 5 2 2 30 15 5 2.5 3 20 20 5 5 4 15 30 5 10 5 12 60 5 25 ①该凸透镜的焦距为________cm。 ②从表中的数据进一步分析可以看出,当物体从2倍焦距以外向焦点靠近的过程中,发现新的变化规律是(只写一种)_____。 (3)保持凸透镜的位置不变,当把点燃的蜡烛向透镜方向移动至图中位置时,来回调节光屏,光屏上不能接收到像,原因是____,保持蜡烛和透镜的位置不变,小明想看到烛焰的像,请你帮小明想出合理的办法。 _______________________ 【答案】同一高度上使像成在光屏的中央10凸透镜成实像时,物距减小像距增大,像也变大此时u<f,所成的像为虚像,无法用光屏承接人眼在光屏一侧逆着折射光看即可 【解析】 【详解】 (1)[1][2]首先在光具座上依次安装好蜡烛(已点燃)、凸透镜和光屏并进行调节,使它们的中心在同一高度上;这样调节的目的是使像成在光屏的中央; (2)[3]从表中数据可以知道,第三次实验时,物高等于像高,根据凸透镜的成像规律可知,这是成等大的实像,那么物距等于像距,大小都是等于2倍焦距,即 可求得焦距 ; [4]从表中数据可以知道,当物体从2倍焦距以外向焦点靠近的过程中,即物距从35cm到变成12cm过程中,物距在减小而像距从14cm增大到60cm,即像距在增大,像高也从2cm增大到25cm,即像也变大; (3)[5]当把点燃的蜡烛向透镜方向移动至图中位置时,此时物距 ,来回调节光屏,光屏上不能接收到像,原因是物距小于一倍焦距,根据凸透镜的成像规律可知,所成的像为虚像,无法用光屏承接; [6]根据凸透镜的成像规律可知,当u<f时,成正立、放大的虚像,虚像在凸透镜的左侧,小明想看到烛焰的像,那么小明应该在光屏一侧逆着折射光看即可。 10.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f=_____cm. (2)如图乙,光屏上呈现清晰的像,此像的性质是_____的实像.若保持蜡烛和光屏位置不变,移动透镜至_____刻度线处,光屏上能再次呈现清晰的像. (3)如图丙,保持蜡烛位置不变,移动透镜至16cm刻度线处,则人眼在图中_____处能观察到烛焰的像. (4)如图丁,在烛焰和凸透镜之间放一副眼镜,发现光屏上的像由清晰变模糊了,将光屏向透镜移动适当距离后光屏上再次呈现清晰的像.则该眼镜是_____眼镜(近视/远视). 【答案】10.0倒立、放大40cmB远视 【解析】 【详解】 (1)如图,平行光正对凸透镜照射,光屏上出现一个最小、最亮的光斑,则该光斑是凸透镜的焦点,焦点到光心的距离等于焦距,所以凸透镜的焦距f=20.00cm-10.00cm=10.00cm. (2)如图乙,物距u=25.00cm-10.00cm=15.00cm,像距v=55.00cm-25.00cm=30.00cm,物距在一倍焦距和二倍焦距之间,所以成倒立、放大的实像.根据折射光路是可逆的,若保持蜡烛和光屏位置不变,当物距u=30cm时,即移动透镜至40cm刻度线处,光屏上能再次呈现清晰的像. (3)保持蜡烛位置不变,移动透镜至16cm刻度线处,则物距u=16cm-10cm=6cm<f,此时成正立放大的虚像,所以光屏上承接不到.通过凸透镜看到正立放大的虚像,所以像与蜡烛在透镜的同侧,人眼在图中B处能观察到烛焰的像. (4)如图丁,在烛焰和凸透镜之间放一副眼镜,发现光屏上的像由清晰变模糊了,将光屏向透镜移动适当距离后光屏上再次呈现清晰的像.说明眼镜的作用是提前成像了,所以眼镜是会聚透镜,这种眼镜是远视眼镜.
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