2021年中考物理二轮专题实验部分《透镜及其应用》精选练习(含答案)

这是一份2021年中考物理二轮专题实验部分《透镜及其应用》精选练习(含答案)，共7页。

某小组同学用如图甲的装置“探究凸透镜成像特点”，其中凸透镜的焦距为15 cm，他们进行实验的同时在坐标纸上记录蜡烛与光屏上像的位置和大小，如图乙．(用带箭头的线段表示物或像，A′、B′分别表示蜡烛在A、B处像的位置)
(1)从图乙中可以看出，蜡烛在A、B位置时光屏上得到的都是倒立、________的实像．生活中利用这个成像特点制成了______________________________(写出一个即可)．
(2)和其他小组交流后发现，当蜡烛在距透镜15 cm～30 cm之间时，像均成在透镜另一侧距透镜30 cm以外处．但是，当他们把蜡烛放在C位置时，在光具座上无论怎样移动光屏，都不能得到清晰的像，原因是像距_____________________________________．
(3)为了让蜡烛在C位置的像成在光具座上的光屏上，他们采用了两种做法．
做法一：保持蜡烛和透镜的位置不变，更换凸透镜，在光具座上移动光屏，光屏上又出现了清晰的像．这表明像距变________了，由此推断更换的凸透镜会聚光的能力较强，此透镜焦距________15 cm(选填“大于”“小于”或“等于”)．
做法二：保持蜡烛和透镜的位置不变，在蜡烛和透镜之间再放置一个凸透镜，在光具座上移动光屏，光屏上又出现了清晰的像．由此实验联系实际，远视眼的晶状体焦距较________(选填“大”或“小”)，将近处物体的像成在视网膜________方(选填“前”或“后”)，故需配戴________透镜矫正．
在探究凸透镜成像规律的实验中:
(1)第1组同学依次把点燃的蜡烛、凸透镜、光屏放在光具座上,但是,在实验中无论怎样移动光屏都找不到清晰的像。请你帮助他们找一个可能的原因:
(2)第1、2两组同学分别进行了若干次操作,并把实验数据准确地记录在下面表格中。
请分析以上数据,你能得到什么结论?
小明用薄膜充水后制成水透镜模拟眼球中的晶状体，来比较正常眼、近视眼和远视眼的焦距大小.实验中测得甲图焦距为10 cm，再将甲分别挤压成乙图、丙图的形状，并分别测量焦距，如图所示.
(1)测得焦距小于10 cm的是图________，模拟近视眼的是图________.
(2)在同一位置，用甲、乙、丙透镜分别对着远处的某一物体，移动光屏得到清晰的像，其中像距较大的是________图.
(3)目前很多近视患者戴隐形眼镜来矫正视力.隐形眼镜是一种直接贴在角膜表面的超薄镜片，可随着眼球运动，其中心厚度只有0.05 mm，则此镜片的边缘厚度________(填“小于”“等于”或“大于”)0.05 mm，此镜片对光有________(填“会聚”或“发散”)作用.
小雷对凸透镜焦距与制成凸透镜的材料种类、凸透镜凸起程度的关系进行了探究实验：
(1)他第一次测量焦距的实验如图甲所示，则测得的焦距为________cm.
(2)由1、2次的实验可得出的结论是：_________________________________.
(3)小雷回想起白光经三棱镜后，光屏上自上而下出现了红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的色带(如图乙)，受此启发，于是他分别用红光和蓝光来进行图甲的实验，结论是：对同一凸透镜，________光入射时焦距小些.
(4)探究完成后，小雷和其他同学用焦距为8.0 cm的凸透镜和蜡烛进行成像实验.从各组汇报数据中发现，当物距均为16.0 cm时，有两个小组所测像距分别为19.0 cm、13.0 cm，与理论像距16.0 cm相比偏差较大.若不是因为长度测量方法错误和测量误差导致的，请分析出现这种情况的原因：__________________________________.
林红同学用两副眼镜进行“视力的矫正”探究活动。
[进行实验]
①将A眼镜放在蜡烛与凸透镜之间,光屏上原来清晰的像变得模糊了,只将光屏远离透镜移动时,又能在光屏上看到烛焰清晰的像;
②将B眼镜放在蜡烛与凸透镜之间,光屏上原来清晰的像也变得模糊了,只将光屏靠近透镜移动时,又可以在光屏上看到烛焰清晰的像。
[实验分析]
(1)眼球中的视网膜相当于实验中的 ;实验中的凸透镜相当于眼球中的 。
(2)分析实验现象可知:A、B两个眼镜中, 是凸透镜, 是凹透镜。(均选填“A”或“B”)
(3)在①和②中,属于近视眼矫正原理的是 ,属于远视眼矫正原理的是 。
小明同学为进一步了解“视力矫正”的原理，用了图43的装置做实验。
（1）根据图中的数据推断，该透镜焦距f的范围是＿＿＿＿＿＿＿＿( 用不等式表示)。
（2）他将爸爸的眼镜片放在发光体与凸透镜之间，光屏上原来清晰的像变模糊了；使光屏靠近透镜，又能在光屏上看到发光体清晰的像。这说明这种眼镜是＿＿＿透镜。而爸爸的眼睛没有矫正之前，物体的像成在他的视网膜的＿＿＿＿（“前方”或“后方”）。
（3）画出图中入射光线的折射光线。
安安和康康在老师指导下完成“探究凸镜成像的规律”的实验，实验所用凸透镜的焦距为f＝10cm。他们把凸透镜固定在光具座上50cm处，调节蜡烛的烛焰与凸透镜和光屏的中心在同一高度。
(1)如图甲所示，若此时他们想在实验中能用光屏承接到烛焰的实像，光屏在 (选填“50cm～60cm”、“60cm～70cm”或“70cm～100cm”)范围内移动。
(2)他们保持凸透镜位置不变，把蜡烛放在30cm刻度线处，调整光屏到透镜的距离，则在光屏上看到烛焰 (选填“放大”、“缩小”或“等大”)倒立的像。
(3)他们想模拟投影仪的成像原理，康康应在步骤(2)的基础上将蜡烛向 (选填“靠近”或“远离”)凸透镜的方向移动时调节光屏的位置，使线焰在光屏上成清晰的像。
(4)他们保持凸透镜的位置不变，同时取下光屏，直接用眼睛观察凸透镜成像的各种情况。康康移动蜡烛使它从零刻度线处逐渐靠近凸透镜，同时安安从透镜的右侧透过透镜观察烛焰的像，如图乙是安安整理并记录看到的像的情况，根据你所学的知识，判断最先看到的像的编号是 (选填代表像编号的数字)。
(5)请在图丙中完成从烛焰发出的一束光通过进镜的光路。
小明利用图示装置来做“探究凸透镜成像规律”的实验时
(1)为了便于观察实验现象，实验环境应该 (选填“较亮”或“较暗”)一些．实验时，应调整烛焰、光屏的中心位于
(2)如图1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，这个像
是 (选填“倒立”或“正立”)、 (选填“放大”、“缩小”或“等大”)的像．生活中常用的 就是利用这个原理制成的．
(3)在保持(2)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．
(4)在上述探究括动中，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2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)．
(5)实验一段时间后，蜡烛变短了，则光屏上烛焰的像也将逐渐向_______移动．要使烛焰的像仍然成在光屏的中心，应该将光屏向______移动(填“上或下”).
(6)某次实验中，在烛焰、光屏中心位于凸透镜主光轴上的情况下，若固定蜡烛与透镜，无论怎样移动光屏，屏上都不出现清晰像，原因可能是 ．若固定光屏与透镜，无论怎样移动蜡烛，屏上都不出现清晰像，原因可能是
[实验名称]探究凸透镜成像的规律。
[设计与进行实验]
(1)如图甲所示,从左到右分别放置蜡烛、凸透镜和光屏。
(2)实验装置正确安装并调节后,小天同学某次实验情景如图甲所示。此时他在光屏上看到了烛焰清晰的像,像的性质是倒立、 (选填“缩小”“等大”或“放大”)的实像,生活中的 就是利用这一原理制成的。如果此时撤去光屏,人眼在原来光屏的位置 (选填“能”或“不能”)直接看到蜡烛的实像。
[分析与论证]
(1)保持凸透镜的位置不变,小天将蜡烛向左移动了5 cm,为了在光屏上得到一个清晰的像,小天应将光屏向 (选填“左”或“右”)移动。
(2)在整理器材时,小天偶然在凸透镜上看到了身后景物正立、缩小的像,它的成像原因是光的 (选填“直线传播”“反射”或“折射”)。
[实验拓展]
(1)保持蜡烛和凸透镜的位置不变,把光屏向右移一小段距离后,要想在光屏上再次得到清晰的像,可在蜡烛与凸透镜之间放一个 (选填“近视眼镜”或“远视眼镜”)。
(2)实验时,燃烧的蜡烛在不断缩短,使光屏上的像不断向上移动,为了使烛焰的像能成在光屏中央,在不更换实验器材的情况下,请写出一种可行的方法 。
(3)小天将两支点燃的蜡烛、凸透镜和光屏分别置于图乙所示的位置时,光屏上C、D两处会得到清晰的烛焰的像。用一厚纸板挡住A处的烛焰,在光屏上 (选填“C”或“D”)处仍能得到一个清晰的像。
小丽同学用焦距为15 cm的凸透镜做探究凸透镜成像的规律实验:
(1)如图甲所示,实验前应调节烛焰、凸透镜、光屏三者的中心,使它们在 高度上。
(2)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倒立、
的实像,生活中利用这个规律制成的光学仪器是 。
(3)实验过程中,小丽发现当蜡烛成实像时,物距减小,像距与像都 (填“变大”“变小”或“不变”)。
(4)实验过程中,随着蜡烛的燃烧,可观察到光屏上的像向 (填“上”或“下”)移动。
(5)通过实验观察可知,在图乙中左边的蜡烛通过凸透镜不可能形成的像是 。(填符号)
\s 0 参考答案
答案为：(1)放大 幻灯机(或投影仪、电影放映机等)(写出一个即可)；
(2)太大(或超出了光具座的长度范围)；
(3)小 小于 大 后 凸
解析：(1)第一空：由题图可看出，蜡烛在A、B位置时光屏上得到的都是倒立、放大的实像(也可从凸透镜的焦距为15 cm 知，当蜡烛在A、B位置时均处于1倍焦距与2倍焦距之间，得出光屏上成的是倒立、放大的实像的结论)；第二空：生活中利用这个成像特点制成的有幻灯机、投影仪、电影放映机等；
(2)根据凸透镜成像规律，当物距在1倍焦距与2倍焦距之间时，成的是倒立、放大的实像，而且随着物距的减小，像距在不断增大，像也不断增大，所以当物体靠近焦点时，像距会进一步增大，像就很可能成在光具座外，所以光屏就不能得到清晰的像了；
(3)做法一：开始时因为像距太大不能成像，更换凸透镜，在光具座上移动光屏，光屏上又出现清晰的像，说明像距变小了，也就是凸透镜的会聚作用变强了，而凸透镜的焦距越小，会聚能力越强，所以换的凸透镜焦距比原来的凸透镜焦距小，因此此凸透镜焦距小于15 cm；做法二：在蜡烛和凸透镜之间再放置一个凸透镜，因为凸透镜对光线具有会聚作用，所以可以使光线会聚使像距变小，由此联系实际：远视眼的晶状体焦距较大，聚光能力较弱，将近处物体的像成在视网膜后方，故应配戴对光线具有会聚作用的凸透镜，使像成在视网膜上．
答案为：
(1)①蜡烛的烛焰、凸透镜、光屏三者中心不在一条直线上
②蜡烛放在了凸透镜的焦点上
③蜡烛放在1倍焦距以内
④蜡烛放在1倍焦距和2倍焦距之间,但离焦点过近,成像较远,光具座不够长,光屏承接不到像(任选一条)
(2)①在凸透镜焦距一定且成实像的情况下,物体距凸透镜越远(近),像离凸透镜越近(远)
②在成实像的情况下,物距相同时,凸透镜焦距越大,像离凸透镜越远
③物体到凸透镜的距离大于1倍焦距时,成倒立的像
解析：
(1)解答此题关键是确定造成在光屏上找不到烛焰的像的原因主要是哪个器材位置不合适,依据此点进行发散性思维,寻求多个原因。
(2)两组数据中的物距都大于1倍焦距,成的像是倒立的,再进一步分析表中数据,可得出答案中的结论。
答案为：乙 乙；丙；大于 发散
答案为：(1)10.0
(2)材料相同的凸透镜，凸起程度越大其焦距越小
(3)蓝
(4)光屏上还没有出现清晰的像时就测出了像距
答案为：[实验分析] (1)光屏 晶状体 (2)B A (3)① ②
解析：(2)当A眼镜放在蜡烛和凸透镜之间时,要想得到清晰的物体的像,就必须将光屏远离凸透镜;这和近视眼的矫正情况类似,近视眼的晶状体折光能力强,物体的像成在视网膜的前面,因此用凹透镜矫正后,可以有效地发散光线,使物体的像成在视网膜上。
(3)当B眼镜放在蜡烛和凸透镜之间时,要想得到清晰的物体的像,必须将光屏靠近凸透镜;这与远视眼的矫正情况类似,远视眼的晶状体折光能力弱,物体的像成在了视网膜的后面,所以用凸透镜矫正后,可有效地会聚光线,使物体的像成在视网膜上。
答案为：（1）15cm> f>7.5cm；（2）凸； 后方；（3）如图.
答案为：(1)60cm～70cm；(2)等大；(3)靠近；(4)1；(5)如上图。
答案为：（1）较暗 （2）中心 （3）缩小 照相机 （4）不能 光具座长度不够
答案为：[设计与进行实验] (2)放大 幻灯机 能
[分析与论证] (1)左 (2)反射
[实验拓展] (1)近视眼镜 (2)把光屏上移 (3)C；
答案为：(1)同一。(2)缩小,照相机。(3)变大。(4)上。(5)B.