南京东山外国语学校物理光的折射 透镜检测题Word版 含答案.docx
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南京东山外国语学校物理光的折射透镜检测题Word版含答案
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
（1）实验前，组装并调整实验器材，使烛焰中心和光屏中心位于凸透镜的______上。
（2）在图示位置时，烛焰恰好在光屏上成清晰的像，这个像的成像原理与___________（选填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”）相同。
此时不小心在凸透镜上溅了一个小泥点，则光屏上________（选填“有”或“没有”）小泥点的像或影子。
当蜡烛燃烧一段时间后会变短，烛焰的像会往_______偏离光屏中心。
（3）若将蜡烛向左移动少许，光屏上的像变模糊。
若要再次在光屏上得到清晰的像，可采用下列方法：
①若移动光屏，则应将光屏向___________移动，此时像的大小比原来的像要________些。
②若不移动光屏，则可在蜡烛和凸透镜之间再放上一个焦距合适的_______________（选填“近视眼镜”或“远视眼镜”）。
（4）若小明保持蜡烛和光屏的位置不动，移动凸透镜到________cm刻度线处，光屏上能再次成清晰的像，像的大小较之原来_________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
【答案】主光轴投影仪没有上左小近视眼镜65变小
【解析】
【分析】
（1）探究凸透镜成像的实验时，在桌面上依次放蜡烛、凸透镜、光屏，使烛焰和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上，像才能呈在光屏的中心。
（2）凸透镜成实像时，物距大于像距，成倒立缩小的实像；物距等于像距时，成倒立等大的实像；物距小于像距时，成倒立放大的实像，应用于投影仪或幻灯机；凸透镜成像属于光的折射现象，物体发出的光线经凸透镜折射后，会聚在凸透镜另一侧的光屏上，形成物体的实像；如果凸透镜的口径大，透过的光多，像就亮；口径小，透过的光少，像就暗；实验一段时间后，蜡烛变短了，根据过光心不改变方向，判断透镜的移动方向。
（3）①根据凸透镜成实像时，物远（物距变大）像近（像距变小）像变小。
②凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜对光线有发散的作用。
（4）光的折射中光路是可逆的，据此进行分析。
【详解】
（1）[1]探究凸透镜成像规律时，调整蜡烛烛焰和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上，这样烛焰、光屏和光屏的中心在同一高度，像才能呈在光屏的中心。
（2）[2]由图可知，物距小于像距，成倒立、放大的实像，日常生活中投影仪就是利用这一原理制成的。
[3]凸透镜成实像时，所有透过透镜的光会聚到光屏上成像，凸透镜上溅了一个小泥点，整个物体发出的光虽有一小部分被挡住，但总会有一部分光通过凸透镜而会聚成像，因此，像与原来相同，大小不变；由于透镜的一小部分被遮住，因此折射出的光线与原来相比减少了，像将完好，但亮度会变暗，所以不会出现泥点的影子。
[4]蜡烛变短了，根据过光心不改变方向可知，光屏上的像会向上移动。
（3）[5][6]①根据凸透镜成实像时，物远（物距变大）像近（像距变小）像变小，若采用移动光屏的方法，则应将光屏靠近凸透镜即左移，此时像的大小比原来的像要小些。
[7]②若不移动光屏，根据凹透镜对光线有发散作用，则可在蜡烛和凸透镜之间再放上一个焦距合适的凹透镜（近视眼镜），延迟了对光线会聚，也可再次在光屏上得到清晰的像。
（4）[8]根据折射中光路可逆可知，保持蜡烛和光屏位置不变，当物距为35cm时，即凸透镜移动至65cm刻度线处，在屏上能再次呈现清晰的像。
[9]移动凸透镜后，物距大于像距，成倒立、缩小的实像，故像的大小较之原来变小。
2．在探究凸透镜成像规律的实验中，黄汉首先测量了两个凸透镜的焦距，他设计了如下的表格：
1
焦距f/mm
2
焦距f/mm
3
焦距f/mm
4
焦距f/mm
5
焦距f/mm
平均焦距
f/mm
凸透镜1
凸透镜2
（1）测量凸透镜焦距的实验原理是利用凸透镜对光有______（选填“会聚”或“发散”）作用。
此实验进行了多次测量，目的是______；
（2）测出焦距后，黄汉选用了凸透镜1进行探究凸透镜成像的实验，分别进行了图（a）（b）、（c）图所示的实验。
请回答：
①u表示______；
②照相机是属于种______情形。
投影仪是属于______种情形能成虚像的是______种情形；[选填“（a）”“（b）”或“（c）”]
③比较（a）、（b）两图，（a）图成的像比（b）图成的像______（选填“大”或“小”）。
【答案】会聚减小误差物距（a）（b）（c）小
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1]凸透镜对光有会聚作用，平行于主光轴的光线经过凸透镜后会会聚到焦点上，据此能测量出焦距。
[2]实验进行了多次测量取平均值，目的是为了减小误差。
（2）[3]由图可知，u是指蜡烛到透镜的距离，其表示的是物距。
[4][5][6]由图（a）可知，物距大于二倍焦距时，成倒立、缩小的实像，其应用是照相机；由图（b）可知，物距在一倍焦距和二倍焦距之间时，成倒立、放大的实像，其应用是投影仪；由图（c）可知，物距小于焦距，成正立、放大的虚像。
[7]从（a）到（b）的过程中，物距变小，像距变大，像变小，所以（a）图成的像比（b）图成的像小。
3．如图所示，请回答下列问题：
（1）如图甲所示，一束平行光通过凸透镜在光屏上形成一个最小最亮的光点。
若用此凸透镜探究凸透镜成像规律，在乙图的基础上将蜡烛移至20cm刻度线处，则应将光屏______（选填“远离”或“靠近”）凸透镜，再次在光屏成倒立、______（选填“放大”“等大”或“缩小”）的实像；
（2）在乙图的基础上，保持蜡烛、凸透镜位置不动，在蜡烛和凸透镜之间放置______（选填“远视镜"或“近视镜”），将光屏远离后，会再次在光屏成清晰的像；
（3）如果将凸透镜换成平面镜，保持蜡烛与平面镜的距离不动，移动光屏到合适位置，______（选填“能”或“不能"）在光屏成清晰的像。
【答案】靠近缩小近视镜不能
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1][2]由图甲知，实验所用的凸透镜的焦距f=10cm。
而乙图中，蜡烛与透镜的距离小于二倍焦距大于一倍焦距，此时的像距大于物距，当蜡烛移到20cm刻度线处，此时的物距大于二倍焦距，比第一次的物距大，则像距比第一次的小，所以应将光屏靠近凸透镜，且所成的像是缩小倒立实像。
（2）[3]若保持图乙的蜡烛和凸透镜的位置不变，想将光屏远离后能再次承接到清晰的像，须让光线先发散，故在蜡烛和凸透镜之间放置凹透镜，即近视镜。
（3）[4]若将凸透镜换成平面镜，保持蜡烛与平面镜的距离不变，无论怎么移动光屏都得不到像，因为平面镜成的是虚像，光屏上无法承接。
4．小明和小亮用如图所示的装置探究凸透镜成像的规律。
（1）实验前将烛焰、凸透镜和光屏的中心调至同一高度，目的：
______；
（2）如图所示，光屏上呈现一个清晰的像保持凸透镜位置不变，将蜡烛向左移动一段距离，要再次在光屏上得到清晰的像，应将光屏向______移动，像的大小将变______；
（3）小亮认为：
凸透镜成实像时，不但像与物上下是颠倒的，而且左右也是相反的。
请你设计一种简单的方法验证小亮的观点______。
【答案】确保蜡烛火焰的像成在光屏的中央左变小将蜡烛换成字母“F”的LED灯
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1]三心同高的目的是确保蜡烛火焰的像成在光屏的中央。
（2）[2][3]物远像近像变小，所以光屏左移，像变小。
（3）[4]将蜡烛换成字母“F”的LED灯，光屏上可以呈现上下左右都相反的像，即可证明。
5．丁丁用一个焦距未知的透镜和相关器材探究“凸透镜成像的规律”：
（1）如图甲所示，只需将凸透镜向_______（填“左”或“右”）调节到适当位置即可测出凸透镜焦距；
（2）丁丁把点燃的蜡烛安装在光具座上，如图乙所示。
此时只需调节______（填“蜡烛”或“光屏”）到适当的位置，光屏上便会出现______（填“正立”或“倒立”）、______（填“放大”、“等大”或“缩小”）的像。
此规律在生活中的应用是______（填“照相机”或“投影仪”）。
（3）若器材的位置仍如图乙所示，丁丁只需要在蜡烛和凸透镜之间放置一个焦距合适的______（填“凸透镜”或“凹透镜”），也可以在光屏上看到清晰的像。
【答案】左光屏倒立放大投影仪凸透镜
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1]由图可知，将凸透镜向左移动，光屏上的光斑将变小，当光屏上出现最小最亮的光斑时，该点为凸透镜的焦点，测量焦点到凸透镜光心的距离即为凸透镜的焦距。
（2）[2][3][4]由图甲可知，凸透镜的焦距大于15cm，图乙中蜡烛和光屏之间的距离为45cm，小于4倍焦距，所以只移动凸透镜，在光屏上不可能出现实像；图乙中凸透镜到光屏的距离等于15cm，小于1倍焦距，所以只移动蜡烛，在光屏上不可能出现实像；图乙中凸透镜到蜡烛的距离等于30cm，大于1倍焦距小于二倍焦距，而凸透镜到光屏的距离较小，所以只移动光屏到适当位置，光屏上会出现倒立放大的实像，生活中的投影仪就是利用这一原理工作的。
（3）[5]图乙中此时成像在光屏后，相当于远视眼，所以在像在蜡烛和凸透镜之间放置一个焦距合适的凸透镜，也可以在光屏上看到清晰的像。
6．如图所示，回顾“探究凸透镜成像的规律”实验，并解答下列问题。
（1）如图甲是小明利用让太阳光粗测焦距的情况，此时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）小明所用实验装置如图乙所示，若将凸透镜放在标尺上50cm刻度处，把蜡烛放在20cm刻度处，移动光屏，直到光屏上出现清晰的像。
生活中利用此时成像原理工作的仪器是___________（选填“照相机”、“放大镜”或“投影仪”）；
（3）保持凸透镜的位置不变，将蜡烛向右移动到35cm刻度处时，光屏向________（填“左”或“右”）移动会得到一个______________________像；
（4）若步骤（3）中未调节光屏的位置，则可以在凸透镜的左侧加一个__________（填“凸”或“凹”）透镜，才可能在光屏上得到清晰的像；
（5）若将蜡烛移到标尺上40cm和50cm之间的某一位置，此时应_________光屏，从凸透镜的_________侧（选填“左”或“右”）透过透镜去观察成像情况。
【答案】10照相机右倒立放大的实凸取下右
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1]平行于主光轴的光线经过凸透镜后，会会聚于焦点，从图甲可以看到，凸透镜所在的位置是10cm，会聚点在0cm，所以该凸透镜的焦距是10cm。
（2）[2]从图乙可以看到，物距大于两倍焦距，像距大于一倍焦距、小于两倍焦距，这是成倒立缩小的实像，生活中利用此时成像原理工作的仪器是照相机。
（3）[3][4]根据凸透镜的成像规律，保持凸透镜的位置不变，将蜡烛向右移动到35cm刻度处时，这时物距大于一倍焦距、小于两倍焦距，得到清晰的像是倒立放大的实像，而像距是大于两倍焦距的，这时光屏应该向右移动。
（4）[5]若步骤（3）中未调节光屏的位置，这时所成的像在光屏后方，则可以在凸透镜的左侧加一个凸透镜，使光线会聚程度大些，所成的像往前移，成在光屏上。
（5）[6][7]若将蜡烛移到标尺上40cm和50cm之间的某一位置，这时物距小于一倍焦距，根据凸透镜的成像规律可知，成正立放大的虚像，此时应取下光屏，从凸透镜的右侧透过透镜去观察成像情况。
7．在探究“凸透镜成像规律”的实验中，下表是小明同学实验时记录的几组数据：
实验次数
物距u/cm
像距v/cm
1
30
15
2
20
20
3
15
30
（1）依次将点燃的蜡烛、凸透镜、光屏放在光具座上，调节烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在相同_______上；
（2）若图中光屏上成烛焰清晰的像，那么此像是______（选填“放大”或“缩小”）的；
（3）当光屏上得到一个倒立、缩小的像时，保持透镜的位置不变，要使屏上的像变大，应将蜡烛________透镜，并将光屏_______透镜（选填“靠近”或“远离”）；
（4）若第4次实验物距为5cm时，成像的特点是_____________________。
【答案】高度放大靠近远离正立、放大、虚像
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1]点燃蜡烛后，调节凸透镜和光屏的高度，使它们的中心与烛焰中心大致在相同高度上。
（2）[2]物体到凸透镜的距离是物距，像到凸透镜的距离是像距，如图，物距小于像距，成倒立、放大的实像。
（3）[3][4]光屏上得到一个倒立缩小的实像时，保持透镜的位置不变，要使屏上的像变大些，应减小物距，增大像距，即应将蜡烛靠近透镜，光屏远离透镜移动。
（4）[5]由表格第2次数据
u＝v＝2f＝20cm
解得
f＝10cm
若第4次实验物距为5cm，则
u′＝5cm＜f
根据凸透镜成像特点所成像为：
正立、放大的虚像。
8．如图所示，小明用光具座、F光源、凸透镜、半透明光屏等器材，探究“凸透镜成像规律”。
（1）实验前先测凸透镜焦距，如图甲所示，该透镜的焦距为_______cm；
（2）如图乙中，将透镜处于50cm刻度处，把光源向右移至35cm刻度处时，将光屏左右移动适当调节，可得到清晰的像，人眼沿着如图甲所示的方向，看到光屏上所成的像是图丙中的_______；
（3）在第
（2）小题的情况下，如果用物理书将凸透镜的上半部分罩住，则光屏上所成的像是图丁中的_______；
（4）当光源F靠近凸透镜时，光源F的像将落在光屏的_______（选填“前”或“后”）方；
（5）在第（4）小题的情况下，若用此实验模拟人眼的调节功能，重新在光屏上得到清晰的像，应该进行的操作是______________。
A．换焦距更大的凸透镜B．换焦距更小的凸透镜
C．将光屏靠近凸透镜D．将光屏远离凸透镜
【答案】10.0DD后B
【解析】
【详解】
（1）[1]从图甲可以看到，两条平行光线经过凸透镜后，会聚于一点，这说明了该凸透镜的焦距是10.0cm。
（2）[2]根据凸透镜的成像规律可知，光源在35cm刻度处时，物距在一倍到二位焦距之间，所成的像是倒立、放大的实像。
故选D。
（3）[3]如果用物理书将凸透镜的上半部分罩住，其余部分仍能折射成像，所以还是可以成像的，依然还是倒立、放大的实像，只不过像会变暗。
故选D。
（4）[4]根据凸透镜的动态成像规律，物近像远像变大，故当光源F靠近凸透镜时，光源F的像将落在光屏的后方。
（5）[5]人眼的晶状体和视网膜距离不变，当光源F靠近凸透镜时，光源F的像将落在光屏的后方，这时要求光会聚加强，那么应该换焦距更小的凸透镜，使像往前移动。
不能将光屏靠近或远离凸透镜。
故选B。
9．小明同学在探究凸透镜成像”的实验中：
（1）将凸透镜正对太阳光，在透镜的另一侧移动光屏，在距透镜10m处，屏上呈现出最小最亮的光斑，则此凸透镜焦距约是_____cm；
（2）如图是小明“探究凸透镜成像规律”的实验装置图：
如果你是他的合作者，请你帮他指出该装置中的两处错误：
①_____；②_____；
（3）错误改正后，小明将凸透镜固定在50cm处，小明将点燃的蜡烛放在10cm处，移动光屏后在屏上得到清晰的倒立、_____的实像；
（4）小明继续将点燃的蜡烛靠近凸透镜，当烛焰移至35cm处，移动光屏后在屏上得到清晰的倒立、_____的实像，_____（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）是应用这一原理制成；
（5）小明在实验中发现：
当物距在不断减小的过程中，成像性质发生改变的两个转折点是_____cm和_____cm处。
【答案】10三者的中心不在同一高度凸透镜没有放在蜡烛和光屏之间缩小放大投影仪2010
【解析】
【分析】
（1）根据凸透镜的焦点和焦距的定义进行判断；
（2）探究凸透镜成像的实验时，在桌面上依次放蜡烛、凸透镜、光屏，三者在同一条直线上，三者的中心大致在同一高度，像才能呈在光屏的中心；
（3）求出物距，根据物距和焦距的关系，判断凸透镜的成像情况；
（4）求出物距，根据物距和焦距的关系，判断凸透镜的成像情况和应用；
（5）凸透镜成像时，一倍焦距是实像和虚像的分界点；二倍焦距是放大和缩小像的分界点。
【详解】
（1）[1]根据焦点和焦距的定义，当拿着凸透镜正对太阳光，在距凸透镜另一侧10cm处得到了一个最小、最亮的光斑，则该凸透镜的焦距为该点到透镜的距离，即焦距为10cm；
（2）[2]①从图上看，将蜡烛放在了凸透镜和光屏的中间，这样无法在光屏上成像；
[3]②而光屏、烛焰、凸透镜的中心未在同一高度处，并且相差很大，这样使像不能成在光屏的中央；
（3）[4]将点燃的蜡烛移到光具座上10cm刻线处，则有：
u＝40cm＞2f，
由凸透镜成像规律可知，则该像是倒立、缩小的实像；
（4）[5][6]将点燃的蜡烛移到光具座上35cm刻线处，则有：
2f＞u＞f，
由凸透镜成像规律可知，成倒立、放大的实像，应用与投影仪或幻灯机；
（5）[7][8]当物距在不断的减小的过程中，一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小，即一倍焦距是实像和虚像的分界点，二倍焦距是像大小的分界点，因此成像性质发生改变的两个转折点是：
二倍焦距和一倍焦距，即20cm和10cm处。
10．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。
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