八年级上册光的折射 透镜中考真题汇编解析版.docx
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八年级上册光的折射 透镜中考真题汇编解析版.docx
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八年级上册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.小明同学做“探究凸透镜成像规律”的实验,他根据收集的数据作出如图甲所示的图像:
(1)由图像可知,小明同学使用的凸透镜的焦距为___________cm。
(2)当蜡烛放置在光具座上的45cm刻度处时,小明应该如何观察烛焰的像?
_________________________。
(3)实验过程中,保持蜡烛和凸透镜的位置不变,调皮的明明把近视眼镜放在凸透镜和蜡烛之间,如图乙所示,小明发现光屏上烛焰的像变模糊了,此时他应该把光屏向_______(选填“靠近”或“远离”)透镜的方向移动,才能得到清晰的烛焰的像。
故答【答案】:
(1)10;
(2)在凸透镜的右侧通过凸透镜向左观察,能看到一个正立、放大的虚像;(3)远离
【解析】
(1)由图象可知,u=v=2f=20cm,所以凸透镜的焦距是10cm;
(2)当蜡烛放置在光具座上的45cm刻度处时,有图可知此时u=5cm物体处于1倍焦距以内,故此时应该在凸透镜的右侧通过凸透镜向左观察,能看到一个正立、放大的虚像;
(3)近视眼镜是凹透镜,由于凹透镜对光线有发散作用,所以当小明把自己的近视眼镜靠近凸透镜时,像会聚在光屏的后方,这样像距会增大,因此在光屏上要得到清晰的像,应把光屏向远离透镜的方向移动。
2.在“探究凸透镜成像的规律”实验中,实验过程如下:
(1)实验前,需要选择焦距恰当的凸透镜。
实验室有A、B两种凸透镜,图甲是平行光通过两种凸透镜后,在光屏上会聚在一点时的光路示意图;从图中读出透镜A的焦距为________
;为了便于完成探究过程,应该选择透镜______(选填“A”或“B”)进行实验,并将此透镜固定在光具座上的50cm刻度处;
(2)在调节光具座上光学器材的高度时,蜡烛应该_________(选填“点燃”或“不点燃”);
(3)当把蜡烛移动到光具座上的15cm刻度处,如图乙所示,此时想在光屏上成像,应该将光屏移动到光具座的_________(选填“A”“B”或“C”)刻度范围内;
A.
B.
C.
(4)当
,且像成在光屏上时,把蜡烛向远离凸透镜的方向移动一段距离,那么要想在光屏上继续成像,应该将光屏_________(选填“靠近”或“远离”)凸透镜;
(5)随着实验的进行,蜡烛越烧越短,会看到烛焰在光屏所成的像_________(选填“上移”或“下移”);
(6)调整蜡烛的高度后继续探究成像特点,如图丙所示,调节光屏的位置可以在光屏上得到一个倒立、_________(选填“放大”“缩小”或“等大”)的实像;若把光屏和蜡烛的位置互换,在光屏上_________(选填“能”或“不能”)看到像。
【答案】10.0A点燃B靠近上移放大能
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]由图甲知,透镜A焦距为10.0cm。
[2]由图甲知,透镜B焦距为40.0cm,由图乙知,光具座的最大刻度为100.0cm,那么应选透镜A进行实验。
(2)[3]调节光具座上光学器材的高度时,蜡烛应该点燃,才能准确判断蜡烛中心、透镜中心和光屏中心是否在同一水平高度。
(3)[4]蜡烛移动到光具座上的15cm刻度处,则此时物距为35cm,即物距大于二倍焦距,那么像距小于二倍焦距而大于一倍焦距,即光屏在光具座的位置应在60cm至70cm刻度处,故B选项正确。
(4)[5]据凸透镜的成像规律知,蜡烛远离凸透镜,那么光屏应靠近凸透镜,才能再次继续成像。
(5)[6]当蜡烛的长度变短后,据过透镜光心的光线传播方向不变知,烛焰所成的像向上移。
(6)[7]由图丙知,此时的物距小于20.0cm,即物距小于二倍焦距而大于一倍焦距,则所成的像是倒立、放大的实像。
[8]据光路可逆知,若透镜位置不变,光屏和蜡烛的位置互换,光屏上能看到像。
3.小方在“探究凸透镜成像特点”的实验中,将凸透镜固定在光具座上50cm刻度线处不动,移动蜡烛和光屏至如图所示位置时,光屏上承接到清晰的像。
(1)如图所示位置,此时蜡烛在光屏上成倒立、_____(选填“放大”、“缩小”或“等大”)的实像。
(2)小方将远视眼镜的镜片放在蜡烛和透镜之间的适当位置,此时应将蜡烛向_________(选填“左”或“右”)移动,光屏上才能再次承接到清晰的像。
(3)取走镜片,小方将蜡烛放到光具座上20cm处然后向左移动一段距离后,应将光屏移至______(选填序号)范围内才能承接到清晰的像,此时成的像和蜡烛在光具座上20cm处成的像相比是_________(选填“变大”、“变小”或“等大”)的。
A.50~65cmB.65~80cmC.80~95cm
(4)小方想用大小合适的玻璃板替换凸透镜探究平面镜成像规律,她取两只相同的蜡烛是为了比较像与物的_______关系;光具座上的刻度可以方便比较像与物到玻璃板的____________关系。
【答案】等大右B变小大小距离
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]如图知,物距u=30cm,像距v=30cm,物距等于像距,所以蜡烛在光屏上成的像为倒立、等大的实像。
(2)[2]将远视眼镜的镜片放在蜡烛和透镜之间适当位置,对光线能够起到提前会聚的作用,此时应将光屏向左移动,才能再次承接到清晰的像。
(3)[3][4]取走镜片,将蜡烛向左移动一段距离后,此时物距大于2倍焦距,像距应在2倍焦距与1倍焦距之间,凸透镜在50cm处,应将光屏移至65~80cm 范围内才能承接到清晰的像,且此时成的像和蜡烛在光具座上20cm处成的像相比变小了。
(4)[5]两只蜡烛大小相同,后面蜡烛又能与前面蜡烛的像完全重合,这样就证明了像与物大小相同,所以用两段相同的蜡烛是为了比较像与物的大小关系。
[6]光具座上的刻度可以测出两支蜡烛到玻璃板的距离,方便得出像和物体到玻璃板的距离关系。
4.小华用同一个凸透镜进行了如图所示的探究。
(1)将凸透镜正对太阳,调整凸透镜下方白纸的位置,直至白纸上出现一最小、最亮的光斑,实验示意图如图甲所示,由此可知,该凸透镜的焦距为_________cm;
(2)在图乙中,蜡烛位于光具座20cm的刻度线处,若保持凸透镜和光屏的位置不动,则小华需要将蜡烛移到________cm刻度线的位置,光屏上才能成清晰的像;
(3)保持蜡烛在20cm的刻度线处、光屏在50cm的刻度线处的位置不变,小华将位于30cm刻度线处的凸透镜向左或向右移动,但无论怎样移动,均无法在光屏上看到清晰的像,其原因是:
当凸透镜左移时,凸透镜成的是______(选填“虚”或“实”)像,需要在光屏的一侧透过凸透镜来观察所成的像;当凸透镜右移时,凸透镜所成像的像距会______(选填“大于”“等于”或“小于”)此时光屏到凸透镜的距离。
【答案】10.010.0虚大于
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]太阳光相当于平行光,凸透镜的光心对准刻度尺的10.0cm位置,而光斑所在的位置对准刻度尺零刻度线;平行于主光轴的光线经凸透镜折射后通过焦点,所以该光斑就是焦点所在的位置,该凸透镜的焦距是
该凸透镜的焦距是
。
(2)[2]光屏和凸透镜的距离是20.0cm,像距是焦距的两倍,要在光屏上能成清晰的像,根据凸透镜的成像规律可知,物距也应该是焦距的两倍,所以小华需要将蜡烛移到10.0cm刻度线的位置,光屏上才能成清晰的像。
(3)[3]从图中可以看到,当凸透镜左移时,物距会小于一倍焦距,根据凸透镜的成像规律可知,凸透镜成的是正立、放大的虚像。
[4]当凸透镜右移,物距大于一倍焦距小于两倍焦距时,根据凸透镜成像规律可知,所成清晰的像像距是大于两倍焦距的,即所成的像在50.0cm刻度的右侧,凸透镜所成像的像距会大于此时光屏到凸透镜的距离。
5.如图a所示小王用点燃的蜡烛、凸透镜和光屏进行“探究凸透镜成像规律”的实验,凸透镑的焦距为20cm;
(1)保持凸透镜和光屏的位置不变,要使光屏承接一个倒立清晰的实像,可将蜡烛向___________(选填“左”或“右”)移动一段距离;
(2)保持凸透镜位置不变,小王又将蜡烛移至光具座30cm刻度线处,发现无论怎样在光具座上移动光屏,都无法呈现清晰的像,原因是_________________________________;
(3)为进一步探究凸透镜成像特点,小李又将蜡烛移至光具座40cm刻度线处,移动光屏仍接不到像,如图b所示,MN为透镜L的主光轴,试通过光路作图确定蜡烛AB通过透镜L所成的像______________。
【答案】右物体处于一倍焦距处不成像
【解析】
【分析】
凸透镜成像的规律:
①u>2f时,2f>v>f,成倒立、缩小的实像;
②2f>u>f时,v>2f,成倒立、放大的实像;
③u=f时,不成像;
④u 【详解】 (1)[1]保持凸透镜和光屏的位置不变,即像距为50cm,大于二倍焦距,要使光屏承接一个倒立清晰的实像,物距应为一倍到二倍焦距之间,所以应将蜡烛向右移动一段距离。 (2)[2]保持凸透镜位置不变,小王又将蜡烛移至光具座30cm刻度线处,此时物距等于焦距,即蜡烛位于焦点上,此时是不能成像的,所以发现无论怎样在光具座上移动光屏,都无法呈现清晰的像,即原因是: 物体处于一倍焦距处不成像。 (3)[3]为进一步探究凸透镜成像特点,小李又将蜡烛移至光具座40cm刻度线处,物距小于焦距,此时凸透镜成正立放大的虚像,像与物在凸透镜的同侧;依据凸透镜的特殊光线,作出蜡烛的顶点的光路图,即与光轴平行的光线,折射后,过焦点;过光心的光线传播方向不变,然后反射延长两条折射光线,交于一点,此点为蜡烛顶点的像,过此点向光轴作出垂线,垂线段为蜡烛的像,如图所示: 【点睛】 凸透镜成像规律是常考试的内容,应牢记凸透镜的成像规律,有些同学总是记不住,要下点功夫,可以结合成像光路图进行练习、记忆。 6.如图在探究“凸透镜成像规律”的实验中: (1)蜡烛、凸透镜(焦距为10cm)光屏依次放在光具座上,要使烛焰的像能呈在光屏的中央,需要调节烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在________上; (2)①将点燃的蜡烛放置在光具座上20cm刻度线处,移动光屏到65cm刻度线处,蜡烛在光屏上成清晰的像,该像是________(填“倒立”或“正立”)的________(填“缩小”或“等大”或“放大”)的实像;________(选填“照相机”或“幻灯机”)就是利用这一成像特点制成; ②保持透镜位置不变,如果想在光屏上得到更大的清晰的像,应进行的操作是: ________; ③保持透镜位置不变,若将图中点燃的蜡烛和光屏互换位置,则在光屏上________成像(选填“能”或“不能”)。 【答案】同一高度倒立缩小照相机蜡烛往透镜方向移动,同时光屏往远离透镜方向移动能 【解析】 【分析】 【详解】 (1)[1]要使烛焰的像能呈在光屏的中央,需要调节烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度上。 (2)[2][3][4]由题意可知,物距大于两倍焦距,像距大于一倍焦距,小于两倍焦距,根据凸透镜的成像规律可知,这时所成的清晰像是倒立、缩小的实像;照相机就是利用这一成像特点制成的。 [5]根据凸透镜的动态成像规律,如果想在光屏上得到更大的清晰的像,应进行的操作是: 蜡烛往透镜方向移动,同时光屏往远离透镜方向移动,这时清晰的像会越来越大。 [6]在互换位置之前,成倒立、缩小的实像,互换位置之后,物距小于两倍焦距、大于一倍焦距,而像距大于两倍焦距,根据光路的可逆性,这时成倒立、放大的实像。 在光屏上是能成像的。 7.小明用如图所示的装置探究凸透镜成像规律,凸透镜的焦距是15cm,把凸透镜固定在50cm刻度线处,蜡烛固定在15cm刻度线处: (1)实验时,应调节烛焰、凸透镜与光屏三者的中心在____________; (2)当装置如上图所示时,光屏应该在_______区域内移动(选填“Ⅰ”或“Ⅱ”),烛焰才能在光屏上成清晰的像,像是倒立的、_______的实像,生活中的_________就是利用这个原理制成的,当烛焰向右移动10cm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”); (3)实验中蜡烛在原来的位置越烧越短,则像在光屏上的位置会___________(选填“往下移”、“不变”或“往上移”); (4)上图中(蜡烛在15cm刻度线处)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,可将蜡烛适当________(选填“左”或“右”)移; (5)保持蜡烛、凸透镜、光屏位置不变,小华用不透光的纸板遮住凸透镜上半部分,则在光屏上观察到的像是________(填选项前的字母)。 A.烛焰的上半部分,亮度变暗B.烛焰的下半部分,亮度变暗 C.完整的烛焰,亮度变暗D.完整的烛焰,亮度不变 【答案】同一高度Ⅰ缩小照相机右变大往上移左C 【解析】 【分析】 【详解】 (1)[1]实验时,应调节烛焰、凸透镜与光屏三者的中心在同一高度。 (2)[2]由图知,若蜡烛在15cm刻度处,则物距 u=50cm−15cm=35cm>2f 像距处于f和2f之间,光屏离凸透镜的距离应在15cm到30cm之间,光屏应该在区域Ⅰ。 [3]此时成倒立缩小的实像。 [4]照相机是根据这个原理制成的。 [5]若蜡烛靠近透镜,物距变小,则像距会变大,应将光屏远离透镜,即向右移动。 [6]根据物近像远像变大的特点可知,此时所成像将变大。 (3)[7]蜡烛在燃放中不断缩短,向下移动,根据像与物体的变化方向恰好相反可知,光屏上的像往上移。 (4)[8]近视眼是凹透镜,凹透镜对光线有发散作用,取一副近视镜放在凸透镜和蜡烛之间,使原来会聚的光线推迟会聚,蜡烛向左远离凸透镜,才能在光屏上得到清晰的像。 (5)[9]遮住凸透镜的上半部,物体上任一点射向凸透镜的下半部,经凸透镜折射后,照样能会聚成像,像的大小不发生变化,折射光线减少,会聚成的像变暗。 故选C。 8.在用光具座研究凸透镜成像规律的实验中: (1)测量凸透镜的焦距如图甲所示,则该凸透镜的焦距约为_____。 (2)将蜡烛、凸透镜、光屏依次从左向右放在光具座上。 点燃蜡烛后,调节烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在_____上。 (3)当烛焰距凸透镜30cm时,移动光屏,可在光屏上得到一个倒立的_____(填“缩小”或“放大”)的像。 拿走光屏,将蜡烛放在原光屏位置处,则此时光屏应放在原先放_____的位置才能成清晰的像,此现象说明凸透镜的光路是_____的。 (4)经实验发现,凸透镜成放大像与缩小像的分界点是图乙中的_____处。 【答案】10cm同一高度缩小蜡烛可逆P 【解析】 【详解】 (1)[1]焦点到凸透镜的距离为 所以凸透镜的焦距为10cm; (2)[2]为使像能成在光屏的中央,应使凸透镜、光屏、烛焰的中心大致在同一高度处; (3)[3]当物距为30cm时,物距大于二倍焦距,根据凸透镜成像的规律可知,此时成倒立缩小的实像; [4][5]当 时,光屏上成倒立、缩小的实像,如果蜡烛和光屏互换位置,光屏上会得到倒立、放大的实像,说明凸透镜的光路是可逆的; (4)[6]焦点F是虚像和实像的分界线,二倍焦距处是放大像和缩小像的分界线。 由图可知此凸透镜放大像与缩小像的分界点是P点。 9.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. 10.同学们在探究“凸透镜成像规律”的实验中。 (1)如图甲所示,先让平行光正对着凸透镜照射,左右移动光屏,直到光屏上出现一个最小最亮的光斑,测得凸透镜的焦距,然后组装并调整实验器材,使烛焰和光屏的中心位于___________上,进行实验, (2)小强同学经过规范操作,准确测量,实验记录如下表: 序号 物距u/cm 像距v/cm 像的性质 1 45.0 22.5 a 2 30.0 30.0 倒立、等大、实像 3 20.0 60.0 b 4 6.0 / 正立、放大、虚像 表格中有几项内容漏写了,请你帮助填补: a___________; b___________。 (3)在进行第三次实验时如图乙所示,如果此时撤去光屏,人眼在如图所示的位置_______(选填“能”或“不能”)直接看到烛焰的实像。 (4)在进行第三次实验时,若保持凸透镜的位置不变,小明同学取了一副近视眼镜放在蜡烛与凸透镜之间,观察到光屏上的像变模糊了,此时要使光屏上成清晰的像,应该将光屏向_____(选填“左”或“右”)移动。 (5)在各组汇报数据时,有两个小组使用的凸透镜焦距都是15.0cm,物距都是25.0cm时,所测像距分别为37.5cm,36.6cm.他俩讨论后认为: 数据出现差别的原因不是测量像距时的误差所致,而是由于实验时的操作引起的.请你写出数据出现差别的原因___________。 【答案】凸透镜的主光轴倒立、缩小、实像倒立、放大、实像能右没有前后移动光屏寻找到最清晰的像 【解析】 【详解】 (1)[1]为了保证烛焰所成的像呈现在光屏的正中央,应该使烛焰、光屏的中心位于凸透镜的主光轴上; (2)[2]由表格中第二行数据可知,物距等于像距为30cm,则凸透镜的焦距为15cm,第一行中物距大于两倍焦距,所以a中填倒立、缩小的实像; [3]第三行中物距大于一倍焦距且小于两倍焦距,所以b中填倒立、放大的实像; (3)[4]第三次实验中成的是倒立缩小的实像,右侧的光屏能够承接,撤掉光屏,人眼的视网膜相当于光屏,能够接收到烛焰的实像; (4)[5]近视眼是因为晶状体比较厚,折光能力比较强,光线会聚在视网膜的前面,所以需要用凹透镜对光发散一下,所以当将一副近视眼镜放在蜡烛与凸透镜之间,光线的会聚点会落在光屏的右边,此时要使光屏上成清晰的像,应该将光屏向右移动; (5)[6]在做凸透镜成像实验时,我们需要让物体在光屏上成清晰的像时,记录物距、像距等相关数据,所以像距记录有差别,原因是因为没有左右移动光屏使像清晰后记录数据。
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