八年级物理上册光的折射 透镜中考真题汇编解析版.docx
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八年级物理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.某同学利用图示装置来研究凸透镜成像.
(1)如图所示,当凸透镜位于光具座上A处时,恰好在光屏上成清晰的像,成的是________(正立/倒立)的像.蜡烛燃烧一段时间后,烛焰的像将位于光屏中心的________方;
(2)在保持
(1)中蜡烛和光屏位置不变的情况下,将凸透镜向右移到B处(图中未标出),光屏上再次成清晰的像,成的是________(选填“放大”、“缩小”或“等大”)的像;
(3)在上述探究活动中,若已知蜡烛与光屏间的距离为L0,与凸透镜第一次所在位置A间的距离为L,如图所示,则该透镜焦距f________L(选填“>”、“<”或“=”),透镜先后两次所在位置A、B之间的距离S=________(用L0、L表示).
(4)当光屏上呈现清晰的像时,保持发光体“F”和凸透镜位置不变,取一只与原实验中焦距相同但镜面直径较小的凸透镜,替代原来的凸透镜再次实验,所成的像与原来的像相比,你可观察到的现象有________.
【答案】倒立上缩小<L0-2L相比原来暗
【解析】
(1)除了作为放大镜的作用外,凸透镜所成的像都是倒立的实像,蜡烛燃烧一段时间后高度减小,由于所成像是倒立的,烛焰的像将位于光屏中心的上方;
(2)凸透镜向右移动直到再次成清晰的像时,物距必将大于两倍的焦距,所成像为缩小、倒立的实像;
(3)在A点时,成放大、倒立的实像,此时物距在一倍焦距到二倍焦距之间,即f;在B点时,成倒立、缩小的实像,由于光屏和蜡烛位置不变,则A点时的物距和B点时的像距长度相等,所以A、B间距离为L0-2L.
(4)用另一只与原实验中焦距相同但镜面直径较小的凸透镜,替代原来的凸透镜再次实验,经凸透镜的光线变少,所成的像与原来的像相比,比原来暗.
故答案为
(1).倒立上
(2).缩小(3).<L0-2L(4).相比原来暗
2.用如图所示的装置做“探究凸透镜成像规律”实验。
图甲中一束平行光射向凸透镜,光屏上得到一个最小、最亮的光斑(未画出)。
(1)凸透镜的焦距是______cm;
(2)图乙中烛焰在光屏上恰好成一清晰的像(未画出),则该像是倒立、______的实像。
若在图乙中将凸透镜移到55cm刻度线处,则将光屏移动到______cm刻度线处,可以再次看到清晰的像;
(3)若在图乙中烛焰和凸透镜之间放一近视眼镜的镜片,则将光屏向______(左/右)移动才能再次看到清晰的像,若放上镜片后,保持光屏的位置不动,将凸透镜换成一个焦距更______(选填“大”或“小”)的凸透镜,也能够在光屏上看到清晰的像;
(4)若在图乙中用塑料吸管对准A点沿垂直于纸面方向持续用力吹气,发现光屏上“烛焰尖部”变模糊,则将光屏向______(左/右)移动,“烛焰尖部”又会变清晰。
【答案】10.0放大75右小左
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]光屏上得到一个最小、最亮的光斑,即凸透镜的焦点;则由图知,该凸透镜的焦距为
f=60.0cm-50.0cm=10.0cm
(2)[2]当蜡烛、凸透镜位于图乙中刻度对应的位置时,物距为
50.0cm-35.0cm=15.0cm
物距大于1倍焦距而小于2倍焦距,所以此时凸透镜能成倒立、放大的实像。
[3]若在图乙中将凸透镜移到55cm刻度线处,物距为
55.0cm-35.0cm=20.0cm=2f
物距等于2倍焦距,所以此时凸透镜能成倒立、等大的实像,像距也等于2倍焦距,故将光屏移动到75cm刻度线处,可以再次看到清晰的像。
(3)[4][5]图乙中光屏上恰好成一清晰的像,在烛焰和凸透镜之间放一近视眼镜的镜片后,因近视眼镜的镜片为凹透镜,对光线起发散作用,将光屏向右移动才能在光屏上成清晰的像。
若放上镜片后,保持光屏的位置不动,将凸透镜换成一个焦距更小的凸透镜,也能够在光屏上看到清晰的像。
(4)[6]在图乙中用塑料吸管对准A点沿垂直于纸面方向持续用力吹气,A点气体流速变大,则A点处气体压强变小,烛焰将向左移动,物距增大,像距应减小,所以应将光屏向左移动,“烛焰尖部”又会变清晰。
3.小丽同学用焦距为15cm的凸透镜做“探究凸透镜成像的规律”实验:
(1)实验过程中,当蜡烛与凸透镜的距离如图甲所示时,光屏上会得到一个清晰的倒立、______的实像,如果在凸透镜前放一个近视镜,小丽需要向______(填“左”或“右”)移动光屏才能看到烛焰清晰的像;
(2)如图乙所示,一条平行于凹透镜主光轴的光线,经凹透镜和凸透镜折射后恰好经过
点,请在图中画出经过两透镜后的折射光线______。
(F为凹透镜的虚焦点)
【答案】等大右
【解析】
【分析】
(1)根据物体在凸透镜的二倍焦距处的成像性质进行判断;正常的眼睛可以将光线会聚在视网膜上。
近视眼会将物体的像呈在视网膜之前,应该佩戴凹透镜进行矫正。
远视眼会将物体的像呈在视网膜之后,应该佩戴凸透镜进行矫正;
(2)根据凹透镜对光线有发散作用作图。
【详解】
(1)[1]由题意和图甲可知,凸透镜的焦距是15cm,物距
同理像距等于
,由凸透镜成像规律可知,此时光屏上会得到一个倒立、等大的实像。
[2]在蜡烛和透镜之间放上一个近视镜,近视眼镜(凹透镜)对光线有发散作用,使光线延迟会聚,为了使光屏上还能出现清晰的像,则光屏需要适当向右移动。
(2)[3]平行于主光轴的光线,经凹透镜折射后,折射光线的反向延长线经过焦点,由题意可知该光线经凸透镜折射后恰好经过
点,据此完成光路图,如图所示:
4.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。
5.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。
6.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。
7.小华进行“探究凸透镜成像规律”的实验。
如图所示,实验桌上备有带支架的蜡烛、光屏、凸透镜A、凸透镜B、平行光光源(接通电源后可发出平行光)、光具座等器材。
(1)根据图甲所示,该凸透镜A的焦距是fA=_____cm。
(2)如图乙,实验时,需要把凸透镜A、光屏和蜡烛烛焰的中心调到_____。
(3)如图乙,小华把凸透镜A固定在光具座上50cm刻度线处,将蜡烛移至光具座上20cm刻度线处,移动光屏,直到烛焰在在光屏上成清晰的像,则该像是_____(选填“放大”、“等大”或“缩小”)的实像,此成像特点常应用在_____(选填“放大镜”“照相机”或“幻灯机”)上。
(4)保持蜡烛位置不变,小华用焦距fB为12cm的凸透镜B替换凸透镜A,将凸透镜B固定在光具座上50cm刻线处,若想在光屏上得到清晰的像,光屏向_____(选填“左”或“右”)移动。
【答案】10cm同一水平高度缩小照相机右
【解析】
【分析】
(1)根据凸透镜焦点和焦距的定义进行判断.焦点到凸透镜光心的距离即为焦距。
(2)为使像成在光光屏中央,应把蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上,点燃蜡烛,将烛焰、凸透镜、光屏三者中心调到同一高度上。
(3)掌握凸透镜成像的规律及应用,知道照相机是根据当物距大于2倍焦距时,成缩小倒立实像的原理制成的。
(4)物距大小不变,但是凸透镜的焦距变小,会聚能力变强,相当于物距增大,根据凸透镜成实像时,物距减小,像距增大,像变大进行判断。
【详解】
(1)[1]由图甲可知,平行光光源发出平行于透镜主光轴的平行光照射到凸透镜A上,在透镜另一侧移动光屏直到光屏上的光斑最小,则最小的光斑即为焦点,焦点到凸透镜光心的距离为10.0cm,所以凸透镜的焦距fA=10.0cm。
(2)[2]把蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上,点燃蜡烛,将烛焰、凸透镜、光屏三者中心调到同一高度上,其目的是使像成在光屏中央。
(3)[3][4]如图乙所示,保持凸透镜A位置不变,将点燃的蜡烛放在光具座上20cm刻线处时,此时物距
则物距大于2倍焦距,移动光屏,此时应该能成一个倒立、缩小的实像,照相机是根据这个原理制成的。
(4)[5]保持蜡烛与凸透镜在如图所示的位置不变,用焦距fB为12cm的凸透镜B替换凸透镜A,凸透镜的焦距变大,对光线的会聚能力变弱,像距要增大,则光屏要向右移动靠近凸透镜。
8.在某次光学实验活动中,小明做了如下两个实验:
(1)探究“凸透镜成像规律”的实验如图甲所示。
①蜡烛放在A点,移动光屏直到光屏上出现最清晰的像,利用此成像原理可以制成________;
②保持蜡烛位置不变,小明将自己的近视镜片放在蜡烛与凸透镜之间,并靠近凸透镜,若想在光屏上再次得到清晰的像,小明应该向_______(填“靠近”或“远离”)凸透镜的方向移动光屏;
③小明又把蜡烛放在B点,继续观察蜡烛所成的像,此时眼睛应在_______(填“蜡烛一侧”或“光屏一侧”)观察;
(2)探究“平面镜成像特点”的实验如图乙所示。
①在水平桌面上平铺一张大白纸,玻璃板应______放置;
②把一支点燃的蜡烛放在玻璃板前面,再拿支外形相同的未点燃的蜡烛在玻璃板后面移动,直到看上去它与前面那支蜡烛的像完全重合。
两支蜡烛外形相同是为了验证像与物____________;
③多次实验后,小明将数据记录在表格中。
分析表中数据可以得出平面镜成像时,像与物______。
次数
蜡烛到玻璃板的距离/cm
像到玻璃板的距离/cm
1
10
10
2
15
15
3
20
20
【答案】照相机远离光屏一侧垂直的大小关系到平面镜的距离相等
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]从图甲可以看到,物距大于像距,光屏上出现最清晰的像,根据凸透镜成像规律可知,这是成倒立缩小的实像,利用此成像原理可以制成照相机。
[2]近视镜片是凹透镜,有发散作用,由题意可知,所成的像会后移,若想在光屏上再次得到清晰的像,小明应该向远离凸透镜的方向移动光屏。
[3]小明把蜡烛放在B点,这时物距小于1倍焦距,成正立放大的虚像,应该在光屏一侧观察。
(2)[4]在水平桌面上平铺一张大白纸,玻璃板应垂直放置,所成的像位置才正确。
[5]两支蜡烛外形相同是为了验证像与物的大小关系,未点燃的蜡烛与点燃的蜡烛像重合,而这两支蜡烛外形相同,那么点燃的蜡烛与它的像大小相同。
[6]分析表中数据可以得出平面镜成像时,像与物到平面镜的距离相等。
9.如图所示,将透明的薄壁
厚度可忽略不计
方形水槽水平放置,固定在水槽底部的激光笔沿图示方向发出一细光束,小彬通过缓慢改变水槽中的水量来探究光的传播现象.
(1)如图水槽中未注水时可在侧壁上A处得到一个光点,注入一定量的水后,光点移至B处,这是由于光在水面处发生了光的______现象,此时入射角______角
选填“大于”“等于”或“小于”
;
(2)为使B处的光点移至C处,则应使水槽中的水量______,若BC间距离为2cm,则水面高度的变化量
______
选填“
”“
”或“
”
;
(3)如图所示,小彬将激光笔移至虚线框内向水槽底部照射,为使光束第一次从水面射出后沿DE方向传播,则激光笔照射的方向应满足的条件是______,且激光笔照射在水槽底部的位置必须在区______
选填“①”②”或“③”
内.
【答案】折射小于增加
平行于DE②
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1][2]水槽中未加水水时,由于光的直线传播,激光射到侧壁上的A点;当水槽中加水时,光点下移到B点位置,这是由于光的折射现象引起的,当光从水中射入空气中时,折射角大于入射角,此时入射角小于角Q;
(2)[3]入射角和折射角都不变,所以要使B处的光点移到C处,则应使水槽中的水量增加;
[4]若BC间距离为2cm,因为两次的折射光线是平行的,光斑移动的竖直高度小于水面上升的高度,故水面高度的变化量大于2cm;
(3)[5]光从空气中进入水中,再从水中射出到空气中,发生折射时,折射角一次减小,一次增大,最终的入射光线与折射光线是平行的,即激光笔照射的方向应满足的条件是:
平行于DE;
[6]且因为第一次折射进入水中时,折射角小于入射角,则激光笔应该与激光笔照射在水槽底部的位置必须在区②内.
【点睛】
重点是根据光的折射定律的应用,关键是记清楚光由空气斜射入水或玻璃中时,折射角小于入射角,反之折射角大于入射角,可根据光路可逆的特征进行记忆.
10.在探究“凸透镜成像规律”的实验中,所用凸透镜的焦距为10cm。
(1)如图甲,光屏上呈现清晰的像,此像的性质是倒立_____的实像,生活中的_____(选填序号“A.照相机”、“B.投影仪”、“C.放大镜”)利用了该原理工作;
(2)如图乙,保持蜡烛位置不变,移动凸透镜至16cm刻度线处,移动光屏,_____(选填“能”或“不能”)在光屏上出现蜡烛的像,而人眼在图中A处应向_____(选填“左”或“右”)看才能观察到烛焰的像;
(3)如图丙,在烛焰和凸透镜之间放一眼镜的镜片,发现光屏上的像由清晰变模糊了,将光屏向靠近凸透镜的方向移动适当距离后,光屏上再次呈现清晰的像,则该眼镜的镜片是_____(选填“凸透镜”或“凹透镜”),可用于矫正_____(选填“近视眼”或“远视眼”)。
【答案】放大;B;不能;左;凸透镜;远视眼。
【解析】
【分析】
本题考查凸透镜成像规律实验探究步骤和实验结论,还有远视眼的矫正。
【详解】
(1)[1]由图甲可知,蜡烛与凸透镜的距离即物距u=15cm,而焦距f=10cm,那么2f=20cm,即此时f
[2]照相机成的是倒立缩小的实像,投影仪成的是倒立放大的实像,放大镜成的是正立放大的虚像,故是投影仪利用了该原理;
(2)[3]凸透镜移至16cm处,则物距u´=6cm,那么u´ [4]凸透镜成的虚像与物体在同一侧,所以在A处应向左看才能观察到烛焰的像; (3)[5][6]在烛焰和凸透镜之间放入镜片前后,光屏的移动是由远及近,说明镜片对光有会聚作用,让成像的距离变近,所以放入的眼睛镜片就是凸透镜,用于矫正远视眼。
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