2023年北京初三一模物理分类汇编：学生实验：探究—凸透镜成像

2023北京初三一模物理汇编

学生实验：探究—凸透镜成像

一、多选题

1．（2023·北京西城·统考一模）实验室有两个没有标注焦距的凸透镜甲和乙。如图所示，小欣先调节烛焰中心、凸透镜光心和光屏中心在同一水平高度，然后将凸透镜甲固定在光具座上40cm刻线处保持不动，将点燃的蜡烛放置在光具座上20cm刻线处，调节光屏到透镜的距离，直到光屏上得到烛焰清晰的像，此时光屏位于光具座上60cm刻线处。小欣用此方法测出了凸透镜甲的焦距，并进一步通过实验研究凸透镜成像的规律。关于小欣的实验，下列描述正确的是（　　）

A．凸透镜甲的焦距为10cm

B．将蜡烛和光屏都向左移动，光屏上可以得到烛焰清晰的缩小的像，此规律应用在照相机上

C．将蜡烛移至光具座上35cm刻线处，移动光屏，在光屏上可以得到烛焰清晰的像

D．保持蜡烛位于光具座上20cm刻线处不动，用凸透镜乙替换凸透镜甲，发现光屏左移可得到烛焰清晰的缩小的像，说明凸透镜乙的焦距比甲小

二、单选题

2．（2023·北京平谷·统考一模）小佳用边长h为10cm的正方体透明塑料盒制作了一个简易的昆虫标本观察盒，如图所示。在盒底上放标本，盒盖上嵌入一个薄透镜，通过透镜能观察到标本正立、放大的像，则下列说法正确的是（　　）

A．观察盒是利用光的反射原理制成的

B．盒盖上的透镜对光起到发散作用

C．观查盒上可能嵌入的是焦距为12cm的凸透镜

D．通过观察盒盖上的薄透镜能观察到标本的实像

三、实验题

3．（2023·北京海淀·统考一模）小海通过一个焦距为10cm的凸透镜观察物理课本上的字，发现课本上的“理”字所成的像是倒立、缩小的，如图甲所示。为了研究上述现象，小海利用该凸透镜及蜡烛、光具座和光屏等器材进行实验，如图乙所示。

（1）小海先调节烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度，将凸透镜固定在光具座的50cm刻度线处，接下来应将蜡烛移至___________cm（选填“40”“30”或“20”）刻度线处，再适当移动光屏，就能在光屏上呈现烛焰清晰缩小的像；

（2）在（1）的实验基础上，小海将一近视眼镜片放在45cm刻度线处，并使其中心与烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度。为在光屏上得到清晰的像，他可以进行的操作是___________或___________。（每空选填一个选项前的字母）

A．只将蜡烛适当左移 B．只将蜡烛适当右移

C．只将光屏适当左移 D．只将光屏适当右移

4．（2023·北京房山·统考一模）实验桌上有高度不同的发光物体A和B，焦距为10cm的凸透镜一个，刻度尺、光具座和光屏各一个。小华选用这些器材，探究“凸透镜成实像时，像的高度与物体的高度是否有关”。以下是小华的主要实验步骤，请帮他补充完整：

（1）将焦距为10cm的凸透镜固定在光具座中央，将发光物体A、光屏分别置于凸透镜两侧。调节发光物体A、凸透镜和光屏的高度，使它们的中心在__________高度。

（2）用刻度尺分别测出发光物体A和B的高度，并记录在表格中。

（3）将发光物体A放在光具座上距凸透镜30cm处，移动光屏，在光屏上得到发光物体A清晰的像，用刻度尺测量像的高度，并记录在表格中。

（4）__________，用刻度尺测量像的高度，并记录在表格中。

5．（2023·北京通州·统考一模）小菲在实验室里用焦距为10 cm的凸透镜做成像实验，下面是她的实验过程。请你根据凸透镜成像规律判断实验现象，完成下面填空：

（1）小菲把蜡烛、凸透镜和光屏依次安装在光具座上。将凸透镜固定在光具座上40 cm刻度线处，并在整个实验过程中保持位置不变；

（2）她将“点亮”的电子蜡烛放置在10 cm刻度线处，并左右移动光屏。当光屏移动到如图所示位置时，光屏上呈现出烛焰清晰的像，这个像是缩小、______（选填“倒立”或“正立”）的实像；

（3）她又将电子蜡烛放置在20 cm刻度线处。当把光屏移动到60 cm刻度线处时，在光屏上再次观察到了烛焰清晰的像，这个像是______（选填“缩小”“等大”或“放大”）、倒立的实像；

（4）她再将电子蜡烛放置在30 cm刻度线处，并左右移动光屏。在光屏上，她______（选填“能”或“不能”）观察到烛焰清晰的像。

四、简答题

6．（2023·北京丰台·统考一模）小京在探究凸透镜成像的规律时，移动光屏使光屏上呈现烛焰清晰的像如图甲所示。他运用光线模型对成像规律进行深入分析，得到如图乙所示的光路图。老师提问：如果用不透明的纸片将凸透镜的上半部分挡住，光屏上的像将如何变化？小京分析后猜想：光屏上的像不会消失只会变暗。通过实验证明他的猜想是正确的。请写出他猜想的依据。

参考答案

1．ABD

【详解】A．将凸透镜甲固定在光具座上40cm刻线处保持不动，将点燃的蜡烛放置在光具座上20cm刻线处，调节光屏到透镜的距离，直到光屏上得到烛焰清晰的像，此时光屏位于光具座上60cm刻线处可知，物距等于像距等于二倍焦距，所以凸透镜甲的焦距为10cm，故A正确；

B．根据凸透镜成实像的特点，物远像近像变小，所以将蜡烛和光屏都向左移动，光屏上可以得到烛焰清晰的缩小的像，此规律应用在照相机上，故B正确；

C．将蜡烛移至光具座上35cm刻线处时，此时物距为5cm，小于一倍焦距，因此成正立放大的虚像，不能在光屏上呈现，故C错误；

D．保持蜡烛位于光具座上20cm刻线处不动，用凸透镜乙替换凸透镜甲，发现光屏左移可得到烛焰清晰的缩小的像，说明像提前形成，说明凸透镜乙的会聚能力强，因此凸透镜乙的焦距比甲小，故D正确。

故选ABD。

2．C

【详解】ABC．由于通过透镜能观察到标本正立、放大的像，可知，物距小于一倍焦距，即焦距一定大于10cm，透镜对光起到了会聚的作用而成像，这是利用了光的折射原理，故观察盒是利用光的折射原理制成的，故AB错误，C正确；

D．由于通过透镜能观察到标本正立、放大的像，可知此时所成的像是虚像，又物距小于一倍焦距，则通过观察盒盖上的薄透镜不能观察到标本的实像，故D错误。

故选C。

3．     20     A     D

【详解】（1）[1]根据凸透镜成实像规律知道，u＞2f时成倒立、缩小的实像，所以，将凸透镜固定在光具座的50cm刻度线处时，接下来应将蜡烛移至30cm刻度线以左时，物距可以满足u＞2f，再适当移动光屏，就能在光屏上呈现烛焰清晰缩小的像，故20cm符合题意。

（2）[2][3]近视眼是凹透镜， 对光线有发散作用，为在光屏上得到清晰的像，他可以进行的操作是将蜡烛适当左移或将光屏适当右移。

4．     同一     将发光物体B放在光具座上距凸透镜30cm处，移动光屏，在光屏上得到发光物体B清晰的像

【详解】（1）[1]在探究凸透镜成像规律的实验中，实验前，为使像能够成在光屏的中央，应调节凸透镜和光屏的高度，使它们的中心在同一高度上。

（4）[2]探究“凸透镜成实像时，像的高度与物体的高度是否有关”的实验中，需要改变物体的高度，探究像的高度是否发生变化，所以应将发光物体B放在光具座上距凸透镜30cm处，移动光屏，在光屏上得到发光物体B清晰的像。

5．     倒立     等大     不能

【详解】（2）[1]电子蜡烛放置在10 cm刻度线处时，物距为

此时像的性质为倒立缩小的实像。

（3）[2]将电子蜡烛放置在20 cm刻度线处，把光屏移动到60 cm刻度线处时，此时物距等于像距，等于二倍焦距，故此时成等大倒立的实像。

（4）[3]电子蜡烛放置在30 cm刻度线处，此时物距等于一倍焦距，此时不成像，故在光屏上不能观察到烛焰清晰的像。

6．见解析

【详解】烛焰发出的光经凸透镜汇聚于光屏成像，挡住凸透镜的上半部分后仍有部分光通过凸透镜的下半部分后成像；但是由于经过凸透镜的光线变少，像会变暗。所以像不会消失只会变暗。