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2024年全国中考物理试题分类汇编二十九 光学实验探究
1、(2024中考 吉林)26. 下图是“探究光反射时的规律”实验装置。
次
数
1 30° 30°
2 45° 45°
3 60° 60°
(1)实验中要保持纸板ENF上的直线ON_____________于镜面。
(2)分析表中的实验数据可得:在反射现象中,反射角_____________入射角。
(3)把纸板NOF绕ON向前折或向后折,在纸板上都看不到反射光,说明在反射现象
中,反射光线、入射光线和法线都在_____________内。
【答案】 ①. 垂直 ②. 等于 ③. 同一平面
【解析】
【详解】[1]实验中,纸板ENF要与平面镜垂直,因此,法线ON也垂直于镜面。
[2]分析表中反射角和入射角的数据发现,反射角总是与对应的入射角大小相等,由此
可知,光反射时,反射角等于入射角。
[3]把纸板NOF绕ON向前折或向后折,在纸板上都看不到反射光线,说明反射光线在
入射光线和法线决定的平面内,即反射光线、入射光线和法线都在同一平面内。
2、(2024年福建中考)24. 探究光的反射定律,实验装置如图1。让一束光贴着光屏射
向平面镜的O点,改变入射光线多次实验,数据记录于下表。
序 入射光线相对法线的 反射光线相对法线的 入射角 反射角
号 位置 位置 i r
1 左 右 30° 30°
2 左 右 45° 45°3 左 右 60° 60°
4 右 左 60° 60°
(1)能从不同方向观察到光的传播路径,是因为光在光屏上发生______反射;
(2)分析表中数据得出结论:①反射光线、入射光线分别位于法线______;
②反射角______入射角;
(3)光热电站利用追日镜将太阳光反射到吸热塔用于发电。图2为上午某时刻的光路
图,根据上述实验结论推断,随着太阳的运动,追日镜应沿______时针方向旋转,使
反射光线射向吸热塔。
【答案】 ①. 漫 ②. 两侧 ③. 等于 ④. 逆
【解析】
【详解】(1)[1]因为光在光屏上发生漫反射,所以能从不同方向观察到光的传播路
径。
(2)①[2]分析表格中入射光线相对法线的位置、反射光线相对法线的位置,总是左右
相反的,所以反射光线、入射光线分别位于法线两侧。
②[3]分析表格中多组入射角i和反射角r,他们的大小相等,所以反射角等于入射角。
(3)[4]根据图2可知,此时上午某时刻的光路图,说明太阳要逆时针方向运动,入射
角变小,反射角也要变小,为了保证使反射光线射向吸热塔,追日镜也要沿逆时针方
向旋转。
3、(2024中考滨州)21. 某小组在探究光的反射的实验中
(1)在“探究光反射时的规律”实验中,①把平面镜放在水平桌面上,再把一张纸板ENF竖直地立在平面镜上,纸板上的直线
ON______于镜面,如图甲所示。
②实验时,使一束光EO与平面镜夹角为 射到O点,经平面镜反射,沿另一个方向
射出,此时,反射角大小为______。
③如图乙所示,把纸板NOF绕ON向后折,在纸板上看不到反射光。这表明:在反射
现象中,反射光线、入射光线和法线都在______内。
(2)在“探究平面镜成像的特点”实验中,
①用玻璃板代替平面镜是为了便于确定像的__________。
②如图丙所示,把点燃的蜡烛A放在玻璃板前面,再拿一支外形相同但不点燃的蜡烛
B竖立着在玻璃板后面移动,直到看上去它跟蜡烛A的像完全重合,说明平面镜所成
的像与物体大小相等,这种研究方法是物理学中常用的________(选填“控制变量
法”或“等效替代法”)。
③将光屏放在蜡烛A的像的位置,直接观察光屏,光屏上没有呈现蜡烛A的像,说明
平面镜所成的像是_________。
.
【答案】 ① 垂直 ②. 50° ③. 同一平面 ④. 位置 ⑤. 等效替代
法 ⑥. 虚像
【解析】
【详解】(1)[1]纸板ENF竖直立在平面镜上,此时直线ON作为法线垂直于镜面。
[2]入射光与平面镜夹角为40°,根据光的反射定律,此时反射角等于入射角都等于
50°。[3]把纸板NOF绕ON向后折,反射光没办法在纸板上看到,即表明反射光线、入射光
线和法线三线共面。
(2)[4]玻璃板既能反射光又能透光,所以相比平面镜更便于确定像的位置。
[5]物理学中,用易观察或者易测量的物体来代替不易观察不易测量的研究对象的方法
就是等效替代法。
[6]虚像无法呈现在光屏上,所以平面镜成的像是虚像。
4、(2024中考无锡)29. 探究光的反射规律,器材有:激光笔、平面镜、标有刻度的
白色硬纸板(可沿中缝折叠)、白板;
(1)如图甲所示,将一束光照射到平面镜上,它的反射光在光屏上形成一个光斑,保
持光在平面镜上的入射点不变,减小入射光与平面镜的夹角,则光屏上的光斑向
______(选填“上”或“下”)移动;
(2)利用图乙所示的装置进行探究;
①平面镜水平放置,标有刻度的白色硬纸板竖直地立在平面镜上,使一束光紧贴纸板
A,射向镜面上的O点,将纸板B绕接缝ON向前或向后翻折,当纸板B和纸板A在
______时,纸板B上能呈现反射光束;
②改变入射光的方向,读出入射角和反射角的大小,将测得的数据记录在表格中,由
此可知:反射角与入射角大小______;
实验序 入射 反射
号 角 角
① 30° 30°
② 45° 45°
③ 60° 60°
③用另一束光逆着反射光的方向射到镜面,观察到反射后的光会逆着原来入射光的方
向射出,这表明:______;
(3)利用如图丙所示的装置进行探究。让一束光斜射到平面镜上,在入射点O放置白板并调整位置,发现白板只在某一位置能同时呈现入射光和反射光,测得此时白板与
镜面成 角,说明白板与镜面的位置关系是:______,实验表明:______;
(4)自行车尾灯是由许多角反射器组成的反光装置,角反射器是由互相垂直的反光面
组成的。当汽车的灯光照在尾灯上时,司机看到尾灯特别亮,原因是:______。
【答案】 ①. 下 ②. 同一平面 ③. 反射角等于入射角 ④. 光路可逆
⑤. 垂直 ⑥. 光的反射定律中,入射光线、反射光线、法线三线在同一个平面内
⑦. 见解析
【解析】
【详解】(1)[1]保持光在平面镜上的入射点不变,减小入射光与平面镜的夹角,入射
光线偏离法线,反射光线也偏离法线,故光斑向下移动。
(2)①[2]将纸板B绕接缝ON向前或向后翻折,发现当纸板B和纸板A在同一平面内
时,B板上才能够呈现出反射光线,说明光的反射定律中,入射光线和反射光线、法
线三条光线在同一平面内。
②[3]分析表格中的数据发现,反射角等于入射角。
③[4]用另一束光逆着反射光的方向射到镜面,观察到反射后的光会逆着原来入射光的
方向射出,沿着原来的路径返回,故说明光路是可逆的。
(3)[5][6]白板与镜面成 角,说明白板与镜面的位置关系是垂直;若白板与平面镜
不垂直,则法线不在该白板上,入射光线、反射光线、法线也不会在这个平面镜内,
故看不到反射光线、入射光线,说明光的反射定律中,入射光线、反射光线、法线三
线在同一个平面内。
(4)[7]由于角反射器是由互相垂直的反光面组成的,当汽车的灯光照在尾灯上时,经
过两次反射后,光线将平行于入射光线,反射进入司机眼中,司机看到尾灯特别亮。
5、(2024河南中考)17. 如图甲,在探究光的反射规律的实验中,把平面镜放在水平桌
面上,纸板ENF竖直立在镜面上,ON垂直于镜面。(1)让一束光贴着纸板沿多个角度射到O点,在纸板上记录每次的光路。记录时,为
了区分每次的光路,可采用的方法是______。
(2)取下纸板,用量角器测量每次的入射角和______,并记录下来。
(3)在图甲实验的基础上,以ON为轴,把纸板NOF向后折,在纸板上看不到反射
光,如图乙所示,这表明:在反射现象中,反射光线、入射光线和法线在______。小
明想:当纸板折到图乙位置时,反射光还存在吗?请设计一种验证方法:______。
【答案】 ①. 换用不同颜色的笔记录每次光的路径 ②. 反射角 ③. 同一
平面内 ④. 用喷雾器在纸板右侧喷水雾,观察反射光线是否存在
【解析】
【详解】(1)[1]记录时,为了区分每次的光路,可以换用不同颜色的笔记录每次光的
入射和反射路径。
(2)[2]为比较反射角和入射角的大小关系,应该用量角器测量每次的入射角和反射
角,并记录。
(3)[3]由题意得,当显示入射光线、反射光线的纸板在同一平面上时,入射光线、反
射光线都能同时看见;当把显示反射光线的纸板NOF向后折,这时在NOF上看不到
反射光,说明反射光线、入射光线和法线在同一平面内。
[4]用喷雾器在纸板右侧喷水雾,水雾可以显示出光的传播路径,就可以验证反射光线
是否存在。
6、(2024年山西中考)11. 小明照镜子时,看到镜中自己的像,这个像有什么特点
呢?为此他进行了实验探究。
实验思路:
(1)探究平面镜成像的特点,关键是要确定像的位置和大小;
(2)可选用____________作为平面镜观察像,先将点燃的蜡烛置于镜前,再用一支外
形相同未点燃的蜡烛在镜后移动,通过是否与像重合来确定像的位置和大小,进而得
到平面镜成像的特点;
实验过程:(3)按照实验思路进行操作,观察蜡烛与像完全重合后,在纸上分别标记平面镜、蜡
烛和像的位置,并测量蜡烛和像到平面镜的___________,记录在表格中。试着用光屏
承接平面镜后面的像,观察光屏上能否呈现点燃蜡烛的像;
(4)换用两个相同的跳棋子、两块相同的橡皮重复上述操作。多次实验的目的是
___________;
实验结论:
(5)平面镜所成的像为___________(选填“实”或“虚”)像,像与物体关于镜面
对称。
【答案】 ①. 玻璃板 ②. 距离 ③. 使结论具有普遍性 ④. 虚
【解析】
的
【详解】(2)[1]实验过程中,用透明 玻璃板代替平面镜,在物体一侧,既能看到蜡
烛A的像,也能看到代替蜡烛A的蜡烛B,当蜡烛A的像和蜡烛B重合时,便于确定
像的位置。
(3)[2]为了探究平面镜成像时,像与物到镜面的距离的关系,因此当蜡烛与像完全重
合后,在纸上分别标记平面镜、蜡烛和像的位置,并测量蜡烛和像到平面镜的距离。
(4)[3]实验中换用两个相同的跳棋子、两块相同的橡皮重复上述操作,其目的是为了
避免单次试验结果造成的偶然性,使用多次实验让结论具有普遍性。
(5)[4]由上述实验过程可知,将光屏放到像的位置,如果透过玻璃板观察,有可能会
把蜡烛的像误认为在光屏上成像,因而需要不透过玻璃板来观察光屏上有无像,从而
确定平面镜成的是虚像。
7、(2024湖南中考)19. 小明在探究“平面镜成像的特点”时,有以下操作:
(1)如图甲所示,将一张白纸平铺在水平桌面上,并将一块薄玻璃板竖立在白纸中间
位置,沿着玻璃板在纸上画一条直线,代表________的位置;
(2)如图乙所示,此时蜡烛2与蜡烛1的像已完全重合。接下来使蜡烛1向远离玻璃板方向移动到某一位置,蜡烛2应向________玻璃板方向移动,才能与蜡烛1的像再
次重合;
(3)三次实验物和像的位置记录如图丙所示。他在探究像和物的连线与平面镜的位置
关系时,用直线连接图丙中物点A与像点________,完成三次连线后找到了规律。
【答案】 ①. 平面镜 ②. 远离 ③. B
【解析】
【详解】(1)[1]沿着玻璃板在纸上画一条直线,代表平面镜的位置。
(2)[2]平面镜成的像与物体大小是相等的且关于镜面对称,所以蜡烛1向远离玻璃板
方向移动时,蜡烛2也应向远离玻璃板方向移动。
(3)[3]像和物的连线与平面镜的位置关系应该为垂直,物点A对应的像点应该为B,
所以应该用直线连接图丙中物点A与像点B。
8、(2024中考重庆B)17. 如图所示,利用两根相同的荧光棒来探究平面镜成像的特
点。
(1)实验中应选用______(选填“薄”或“厚”)玻璃板替代平面镜;
(2)将玻璃板______放置在铺有白纸的水平桌面上,在玻璃板前放置荧光棒A,在玻
璃板后面移动另一根荧光棒B,发现B与A的像完全重合,说明像与物的______相
等。
【答案】 ①. 薄 ②. 垂直 ③. 大小
【解析】
【详解】(1)[1]实验中,玻璃板的两个面都会成像,这会对实验现象造成一定的干
扰,因此为了保证实验效果应选择较薄的玻璃板。
(2)[2][3]如图所示,将玻璃板垂直放置在水平白纸上,把点燃的蜡烛A放在玻璃板
的前面,能看到它在玻璃板后面的像。再拿一支与A完全相同的蜡烛B,用蜡烛B替
代蜡烛A的像,将蜡烛B竖立着在玻璃板后面移动,直至与A的像完全重合,此现象
说明平面镜所成的像的大小与物体的大小相等。
9、(2024中考临沂)24.小明在某购物中心前,可以看到玻璃幕墙中自己的像,进入
购物中心后,又可以透过玻璃幕墙看到外面的街景.心存疑惑的小明通过查阅资料得知,该商店的玻璃幕墙使用了一种具有单面透视作用的镀膜玻璃.他用一块5mm厚的
镀膜玻璃和两支相同的中性笔等器材探究镀膜玻璃成像的特点.
(1)如图甲所示,让玻璃板的镀膜面向前并把玻璃板竖直放在水平桌面的白纸上,让
中性笔A的笔尖紧贴在玻璃板前,在玻璃板后面无论怎么移动中性笔B,都不能让B
与A的像完全重合,原因是________.
(2)如图乙所示,让中性笔A离开玻璃板一小段距离,在玻璃板后移动中性笔B,直
至B与A的像完全重合,这样做既可以________,又可以比较像与物体的大小关系.
将光屏放在中性笔B的位置,光屏上________(选填“能”或“不能”)承接到中性
笔A的像.
(3)让中性笔A远离玻璃板时,中性笔B应________(选填“远离”或“靠近”)玻
璃板,才能与中性笔A的像完全重合.
24.(1)玻璃板的厚度影响(意思相同即可赋分);(2)确定中性笔A的像的位置
(意思相同即可赋分);不能;(3)远离
10、(2024中考江西)20. 某同学的爷爷跟着电视节目学习太极拳时,因教练面向观众
授课,爷爷总是把左右动作做反。在该同学的建议下,爷爷向后转身,面对墙上镜中
的电视画面学习,有效地矫正了动作。为了帮助爷爷明白其中的道理,他利用如图所
示的装置分享“探究平面镜成像特点”的实验过程。
【证据】
(1)将方格纸平铺在水平桌面上,用镀膜玻璃板作为平面镜___________放置在方格
纸上。(2)将一枚棋子作为物放在镜前两格处,取另一枚棋子在镜后移动,直到它与物的像
完全重合,从而确定像的位置,记录此时像与物到镜面的格数。
(3)改变物到镜面的格数,进行多次实验;根据像与物到镜面的格数关系,判断像与
物到镜面的___________关系。
(4)请你在虚线框内设计记录上述实验数据的表格(表一):___________
(5)下图为两枚叠放的棋子,将其放在镜前,取数量适当的棋子叠放在镜后并移动位
置,直到与镜前棋子的像完全重合,记录此时镜前与镜后棋子的数量。
(6)改变叠放的棋子数量,进行多次实验,记录结果如表二:
表二
实验次 平面镜前棋子的数 平面镜后棋子的数
数 量/枚 量/枚
1 2 2
2 3 3
3 4 4
【解释】
(1)根据表二,每次实验镜后棋子与镜前棋子 的数量___________,且与镜前棋子的
像完全重合,可得结论:像与物的大小相等。
(2)借助方格纸可发现,像和物的连线与镜面___________。
【交流】分享完上述实验过程后,根据“像与物关于镜面对称”的特点,该同学与爷
爷面对面玩起了“照镜子”的游戏。该同学扮演物举起左手,爷爷扮演镜中的像应举起___________手。通过实验和游戏,爷爷明白了用镜子矫正动作的原因。
【答案】 ①. 垂直 ②. 距离 ③. 见解析 ④. 相等 ⑤. 垂直
⑥. 右
【解析】
【详解】(1)[1]“探究平面镜成像特点”的实验过程中,为了便于测量物距和像距,
用镀膜玻璃板作为平面镜垂直放置在方格纸上。
(3)[2]实验中改变物到镜面的格数,进行多次实验,像与物到镜面的格数关系,判断
像与物到镜面的距离关系。
(4)[3]根据实验要求和过程,设计实验数据的表格(表一)如下表所示
实验次
平面镜前棋子的格数 平面镜后棋子的格数
数
1
2
3
【解释】(1)[4]根据表二中的数据可知,每次实验镜后棋子与镜前棋子的数量相等。
(2)[5]根据方格纸可发现,平面镜成像的特点是像和物的连线与镜面垂直。
【交流】[6]根据“像与物关于镜面对称”的特点,该同学扮演物举起左手,爷爷扮演
镜中的像应举起右手。
11、(2024新疆中考)20. 在“探究凸透镜成像规律”的实验中,用如图所示的实验
器材进行实验,若凸透镜的焦距为10cm,将蜡烛放在距离凸透镜______
(填“5.0”或“15.0”)cm位置时,移动光屏,可以在光屏上呈现清晰的______
(填“缩小”或“放大”)的像。若使光屏上能呈现清晰的等大的像,选用的凸透镜
的焦距最大为______cm。
【答案】 ①. 15.0 ②. 放大 ③. 25
【解析】
【详解】[1]凸透镜的焦距为10cm,要能在光屏上呈现清晰的像,则蜡烛到凸透镜的距离物距一定到大于一倍焦距,即10cm,故选择15.0cm。
[2]当物距等于15.0cm时,物距在一倍焦距和两倍焦距之间,成倒立、放大的实像。
[3] 如图所示的实验器材光具座总长度为100cm,在光屏上成等大的实像,一定物距等
于像距等于两倍焦距,即
因此焦距最大为25cm。
12、(2024中考贵州)19. 如图所示,用焦距为10cm的凸透镜、高度为6cm的F形
光源、光屏和光具座等器材探究凸透镜成像大小的变化规律,通过测量像的高度反映
像的大小。
(1)若要测量光源在光屏上所成像的高度,还需要的测量工具是______。
(2)将光源逐渐靠近凸透镜,移动光屏,三次成倒立实像的相关数据记录如表。分析
表中数据,可得出结论:凸透镜成实像时,物距变小,像距变______,像变______。
物高6cm
实验
1 2 3
次数
物
2
距/ 30 15
0
cm
像
2
距/ 15 30
0
cm
像
高/ 3 6 12
cm
(3)继续移动光源至物距为6cm时,发现无论如何移动光屏,均不能在光屏上成像,
人眼应从______(选填“光源”或“光屏”)一侧透过凸透镜观察光源的像,此时能
否用(1)问中的测量工具直接测出观察到的像高?______(选填“能”或“不能”)。
(4)若保持光源到光屏的距离为45cm不变,仅移动凸透镜改变物距,则上表中第
______次实验的成像情况不能探究,理由是:____________。
【答案】 ①. 刻度尺 ②. 大 ③. 大 ④. 光屏 ⑤. 不能 ⑥. 2
⑦. 第2次实验时,物距和像距之和为40cm,小于45cm
【解析】
【详解】(1)[1]要测量光源在光屏上所成像的高度,需要长度的测量工具刻度尺。
(2)[2][3]由表中数据可知,随着物距变小,像距逐渐变大,像的高度变大,则像变
大。
(3)[4]移动光源至物距为6cm时,此时物距小于焦距,成虚像,要观察到虚像,人
眼应从光屏一侧透过凸透镜观察。
[5]因为虚像不是实际光线会聚得到的,不能呈现在光屏上,则不能用刻度尺测量像的
大小。
(4)[6][7]若保持光源到光屏的距离为45cm不变,若能成清晰的像,物距像距之和应
为45cm,而第2次实验时,物距和像距之和为40cm,小于45cm,则第2次实验的成
像情况不能探究。
13、(2024武汉中考)24.(4分)实验小组在探究凸透镜成像规律的实验中:
(1)图甲中,点燃蜡烛后,光屏上恰能成清晰的像,______(填“照相机”“投影
仪”或“放大镜”)就是根据该成像特点制成的。将蜡烛向左移动一段距离,光屏上
的像变模糊了,为了使光屏上再次成清晰的像,同学们提出了两种不同的解决方案。
方案一:仅将光屏向______移动一段距离。
方案二:仅换用焦距较______的凸透镜。
(2)某同学利用焦距为20cm的凸透镜观察指纹,保持指纹到眼睛的距离为40cm不
变,将凸透镜调整到如图乙所示的位置,看到了指纹正立放大的像,此时该同学的眼
睛通过凸透镜在另一侧能成______(填“倒立缩小”“倒立放大”或“正立放大”)
的像。24.(4分)
(1)照相机;左;大 (2)倒立放大
14、(2024年陕西中考)20. 如图—1,是小明做“探究凸透镜成像的规律”的实验装
置;
(1)实验时,调节烛焰中心、凸透镜光心和光屏中心在同一高度,其目的是
________;
(2)固定凸透镜的位置,将蜡烛放在距离凸透镜较远处,此时应移动________直至出
现最清晰的像,记录物距、像距、像的性质;
(3)改变物距,重复上述操作,多次实验,将实验数据记录在下表中;
凸透镜的焦距:
像的性质
实验次数 物距/cm 像距/cm
放大或缩
正立或倒立 虚像或实像
小
1 18.0 6.9 倒立 缩小 实像
2 10.0 10.0 倒立 等大 实像
3 7.0 17.7 倒立 放大 实像
4 4.0 / 正立 放大 虚像
分析数据可知:当物距大于凸透镜焦距时,物距减小,像距________;
(4)当光屏上出现清晰的像时,小明不小心用手指尖遮挡住了凸透镜的一部分,这时
光屏上________(选填“仍能”或“不能”)成烛焰完整的像;
(5)实验中,小明将自己的眼镜放在蜡烛和凸透镜之间,发现光屏上原来清晰的像变
模糊。将光屏适当靠近凸透镜后,光屏上再次出现清晰的像,由此可判断小明佩戴的
是________(选填“近视”或“远视”)眼镜;(6)如图—2,当无人机在高空拍摄地面场景时,所成的像最靠近图—3中凸透镜主光
轴上的________(选填“a”、“b”、“c”或“d”)点;
(7)生活中常用的放大镜应用了表中第________次实验的成像规律。
【答案】 ①. 使像成在光屏中央 ②. 光屏 ③. 增大 ④. 仍能 ⑤.
远视 ⑥. b ⑦. 4
【解析】
【详解】(1)[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,
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央位置。
(2)[2]固定凸透镜的位置,则凸透镜的位置不变,将蜡烛放在距离凸透镜较远处,
蜡烛的位置保持不变,此时应移动光屏,直至光屏上出现最清晰的像。
(3)[3]由题意可知,凸透镜的焦距f=5.0cm,由表中数据可知,1、2、3次实验的物
距大于凸透镜焦距,当物距逐渐减小时,像距逐渐增大。
(4)[4]当光屏上出现清晰的像时,用手指尖遮挡住了凸透镜的一部分,则通过凸透
镜的光线变少,所以在光屏上成的像变暗,但仍能成烛焰完整的像。
(5)[5]小明将自己的眼镜放在蜡烛和凸透镜之间,发现光屏上原来清晰的像变模
糊,将光屏适当靠近凸透镜后,光屏上再次出现清晰的像,说明像距变小,则焦距变
小,说明眼镜对光线有会聚作用,可判断小明佩戴的是凸透镜,即远视眼镜。
(6)[6]当无人机在高空拍摄地面场景时,地面场景距离凸透镜的距离大于二倍焦
距,即物距大于二倍焦距,由凸透镜成像规律可知,像距大于一倍焦距,小于二倍焦
距,由图—3可知,只有b、c两点在一倍焦距和二倍焦距之间,由凸透镜成实像时物
远像近像变小可知,物距越大,像距越小,所以成的像最靠近图—3中凸透镜主光轴上
的b点。
(7)[7]由凸透镜成像规律可知,物距小于一倍焦距时,成正立、放大的虚像,由表
中数据可知,生活中常用的放大镜应用了表中第4次实验的成像规律。
15、(2024广东中考)17.小明在学习了凸透镜成像的规律后,继续深入探究,选用题17表中某一规格的凸透镜做实验,调整好器材后如题17-1图甲所示,此时烛焰在光屏
上成放大的像,
(1)光屏上的像是实像还是虚像?_________,
(2)一段时间后,小明发现烛焰的像如图乙所示,此时将蜡烛向___调节可以使烛焰
的像移到光屏中央.
(3)小明选的凸透镜焦距为______cm.
(4)小明将蜡烛换成F字光源,调整了光源和光屏的位置,在光屏上仍可观察到清晰的
像,如题17-2图所示,则小明看到的像应是___(选填字母).
(5)小明认为凸透镜成像的规律还可能与凸透镜的直径有关,若要验证其猜想,则可在
题17表中选取编号为_____两个凸透镜进行实验验证。
16、(2024中考重庆A)17. 在“探究凸透镜成像的规律”实验中,蜡烛燃烧一段时
间后,烛焰、凸透镜和光屏的位置如图2所示,此时在光屏上观察到清晰的烛焰的
像,要使像成在光屏中央,应将蜡烛的支架向________调节,在光屏上所成的像是倒
立、________的实像,这与生活中________(选填“眼睛”或“放大镜”)的成像原
理相同。【答案】 ①. 上 ②. 缩小 ③. 眼睛
【解析】
【详解】[1]由图可知,此时像成在光屏的上方,说明蜡烛低与凸透镜的光心,要使像
成在光屏中央,应将蜡烛的支架向上调节。
[2][3]根据凸透镜的成像规律可知,此时物距大于像距,成倒立、缩小的实像,与眼睛
的成像原理相同。
17、(2024自贡中考)29.(6分)在“探究凸透镜成像规律”的实验中,进行了如下操
作:
(1)实验前,调整凸透镜、烛焰和光屏,使三者的中心在___________
(2)通过探究,记录并绘制了像距v与物距u之间的关系图象如图甲所示,则该凸透镜
的焦距是____cm,当烛焰、凸透镜和光屏三者间位置调节到如乙图所示时,光屏上出
现了倒立、_____(选填“放大”™缩小”或“等大”)的烛焰的像。
18、(2024年湖北中考)19. 同学们参观博物馆时发现一件秦代木牍前放置着凸透
镜,通过凸透镜看到的情景如图甲。为了弄清其原理,他们进行了如下探究。的
(1)如图乙,用太阳光照射凸透镜,移动光屏直至光屏上出现一个最小最亮 光斑,
此凸透镜的焦距为_________cm;
(2)如图丙,将蜡烛放在较远处,移动光屏使光屏上呈现清晰的实像,观察像的性
质,测出物距和像距;逐次改变物距,重复上述操作,实验记录如下表;
像的性质
物距/ 像距/
序号
cm 正 大 cm
倒 小
倒 缩
1 24.0 17.2
立 小
倒 缩
2 22.0 18.8
立 小
倒 等
3 20.0 20.0
立 大
倒 放
4 18.0 22.4
立 大
倒 放
5 16.0 27.0
立 大
……
凸透镜成缩小实像时,物距_________(填“>”“<”或“=”)像距;
(3)小宇受第4、5组实验结果启发,推测文物与其前方凸透镜的距离u和凸透镜焦
距f的关系为 时,放大的像。小丽对小宇的观点提出了质疑,她继续减小
物距,发现蜡烛在某位置时,无论怎样移动光屏,光屏上都看不到像。小丽撤去光
屏,从图丙中_________侧(填“A”或“B”)向透镜方向观察,看到了正立放大的
像,测得物距为8.0cm,她推测u和f的关系应为 。_________的推测合理,理由
是______。
【答案】 ①. 10.0 ②. > ③. B ④. 小丽 ⑤. 见解析
【解析】
【详解】(1)[1]一束平行于凸透镜主光轴的光线经过凸透镜后,会聚于一点,凸透镜与光屏间的距离为焦距,由图乙知道,该凸透镜的焦距为
(2)[2]分析表格数据知道,当凸透镜成缩小的像时,物距大于像距。
(3)[3]根据题意知道,当物距小于焦距,成正立、放大的虚像,像物同侧,应该在B
处观察。
[4][5]根据实验现象知道,当继续减小物距时,也能成放大的像,但是是正立、放大的
虚像,此时 ,所以,小丽的推测合理。
19、(2024年眉山中考)20. 小龙在“探究凸透镜成像的规律”实验中,进行了如下
探究:
(1)如图甲所示,平行光正对着凸透镜照射,光屏上出现一个最小、最亮的光斑,则
凸透镜的焦距是______cm;
(2)将蜡烛、凸透镜和光屏放在光具座上,点燃蜡烛,发现烛焰在光屏上所成的像如
图乙所示,产生这一现象的原因是烛焰中心、凸透镜光心和光屏中心______(选
填“在”或“不在”)同一高度;
(3)如图丙所示,光屏上呈现清晰的像,与生活中______(选填“放大镜”“照相
机”成“投影仪”)原理相同。凸透镜位置不动,将蜡烛向凸透镜方向移动10cm,为
了在光屏上呈现清晰的像,应将光屏向______(选填“左”或“右”)移动,像将变
______;
(4)手机的摄像头相当于凸透镜,在日常生活中该类透镜可以用来矫正______(选
填“近视眼”或“远视眼”)。
【答案】 ①. ②. 不在 ③. 照相机 ④. 右 ⑤. 大 ⑥.
远视眼
【解析】【详解】(1)[1]让一束平行光正对凸透镜,移动光屏,直到在光屏上出现最小、最亮
的光斑,由此可知该凸透镜的焦距为
(2)[2]图中蜡烛的像不在光屏中心,产生这一现象的原因是烛焰中心、凸透镜光心和
光屏中心不在同一高度。
(3)[3]从图丙可以看到,物距大于像距,根据凸透镜的成像规律可知,成倒立、缩小
的实像,而照相机成像特点与之相同。
[4][5]凸透镜位置不动,将蜡烛向凸透镜方向移动 10cm,此时的物距为20.0cm,物距
在二倍焦距处,此时成倒立等大实像,因此像距也在二倍焦距处,应将光屏向右移
动,此时像和之前相比变大了。
(4)[6]凸透镜对光线有会聚作用,这种眼镜是用来矫正远视眼的。
20、(2024中考绥化)23. 如图是“探究凸透镜成像的规律”实验装置。
(1)调节实验器材的高度时,蜡烛__________点燃;(选填“需要”或“不需要”)
(2)实验过程中,当蜡烛、凸透镜、光屏位置如图所示时,光屏上恰好出现清晰的
像。该像是倒立、__________(选填“放大”“等大”或“缩小”)的实像,生活中
的__________(选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)就是利用该原理成像的;
(3)如图位置,若将蜡烛向左移动5cm,要在光屏上再次成清晰的像,应该将光屏适
当向__________(选填“右”或“左”)移动:如果不动光屏、凸透镜,也可在蜡烛
和凸透镜之间放一个合适的__________(选填“近视”或“远视”)眼镜,光屏上也
能出现清晰的像。
【答案】 ①. 需要 ②. 缩小 ③. 照相机 ④. 左 ⑤. 近视
【解析】
【详解】(1)[1]为了让烛焰的像成在光屏中央,在调节器材高度时,蜡烛应点燃。
(2)[2][3]图示中,物距大于像距,在光屏上成倒立缩小的实像。照相机是利用这一
原理成像的。
(3)[4]向左移动蜡烛,则物距变大,像距应变小,光屏应向左移动适当距离。[5]光屏和凸透镜不动,而像距变小,为了让光的延迟会聚成像,可在蜡烛和凸透镜之
间放一个合适的对光有发散作用的凹透镜,即近视眼镜。
21、(2024中考南充)22. 如图所示,某同学用自制的水透镜来探究凸透镜成像规
律,当向水透镜里注水时,水透镜的焦距将变小;当从水透镜里抽水时,水透镜的焦
距将变大。
(1)如图甲所示,一束平行于主光轴的光射向水透镜,在光屏上得到一个最小光斑,
则此时水透镜的焦距为______ ;
(2)该同学移动蜡烛,水透镜和光屏至图乙所示位置时,恰能在光屏上看到清晰
______(选填“放大”“等大”“缩小”)的像,若仅将蜡烛与光屏位置对调,则在
光屏上______(选填“能”“不能”)看到清晰的像;
(3)在(2)中将蜡烛与光屏位置对调后的场景下,该同学取了一幅眼镜给水透
镜“戴上”,如图丙所示,发现光屏上的像变模糊,当往水透镜中加入适量的水后,
发现烛焰的像再次变得清晰,由此判断该眼镜是____________眼镜(选填“近
视”“远视”)。
.
【答案】 ① 9.0 ②. 缩小 ③. 能 ④. 近视
【解析】
【详解】(1)[1]如图甲所示,一束平行于主光轴的光射向水透镜,在光屏上得到一个
最小光斑,该最小最亮的光斑为焦点,则此时水透镜的焦距为
(2)[2]该同学移动蜡烛,水透镜和光屏至图乙所示位置时,此时物距大于像距,恰能
在光屏上看到清晰缩小的像。
[3]若仅将蜡烛与光屏位置对调,由光路可逆得,像距变为原来的物距,物距变为原来
的像距,则在光屏上能看到清晰的像。
(3)[4]在(2)中将蜡烛与光屏位置对调后的场景下,该同学取了一幅眼镜给水透
镜“戴上”,如图丙所示,发现光屏上的像变模糊,当往水透镜中加入适量的水后,水透镜变厚,会聚能力变强,发现烛焰的像再次变得清晰,说明水透镜“戴上”眼睛
后,像距变大,由此判断该眼镜是近视眼镜,对光线具有发散作用。
22、(2024中考烟台)22. 学习小组对于眼睛视物原理进行了探究实践。请你观察图
甲中照相机和眼睛的构造,把照相机与眼睛功能类似的部分填入表乙中。
表乙
照相机 ①____ 胶卷 光圈
眼睛 晶状体和角膜 ②____ ③____
【答案】 ①. 镜头 ②. 视网膜 ③. 瞳孔
【解析】
【详解】[1][2][3]根据图可知,人的眼睛像一架神奇的照相机,晶状体和角膜相当于镜
头;视网膜相当于胶卷(底片);瞳孔相当于光圈,调节光线的射入量;眼睑相当于
快门,快门打开才能有光线进入;快门与眼睑的作用是相同的。
23、(2024中考烟台)23. 在探究近视眼和远视眼成因与矫正的主题实践中,该小组
利用橡皮膜和注射器制作了水透镜来模拟眼睛的晶状体,打开夹子,通过注射器向橡
皮膜中注水或抽水,来改变橡皮膜凸起的程度,如图甲所示。具体操作如下:
①将蜡烛、水透镜和光屏依次摆放在水平光具座上,点燃蜡烛,使烛焰、水透镜和光
屏三者的中心在______;
②将蜡烛放在离水透镜较远的位置,移动光屏,直到屏上出现烛焰清晰的像,如图乙
所示,记下此时光屏所在的位置;
③用注射器向水透镜里加适量的水,水透镜对光的偏折能力变______,此时屏上的像变得模糊,这是模拟近视眼看远处物体的情况。将光屏慢慢靠近水透镜,直到光屏上
出现清晰的像,这说明近视眼所成的像在视网膜的______;
④将光屏移回原来标记的位置,选择不同的眼镜在烛焰和水透镜之间前后移动,直到
光屏上出现清晰的像,如图丙所示,这说明矫正近视眼应配戴______透镜;
⑤从水透镜里向外抽取适量的水,再次实验,探究远视眼的成因和矫正。
⑥眼睛是心灵的窗户,我们要增强保护视力的意识,做到科学用眼,积极防控近视。
请写出一条预防近视的措施。____
【答案】 ①. 同一高度 ②. 强 ③. 前方 ④. 凹 ⑤. 见解析
【解析】
【详解】①[1]将蜡烛、水透镜和光屏依次放在光具座上,点燃蜡烛后,调整它们的高
度,使烛焰、水透镜和光屏三者中心大致在同一高度,是为使烛焰的像成在光屏的中
心。
③[2]用注射器向水透镜里加适量的水,水透镜变厚,焦距变短,水透镜对光的偏折能
力变强。
[3]④[4]根据近视眼的成因可知,远处来的光线经晶状体后,在视网膜前会聚,这是晶
状体太厚,聚光能力太强或眼球前后距离太远造成的,是近视眼,要佩戴对光有发散
作用的凹透镜矫正。
⑥[5]预防近视的措施有:读书姿势要正确,眼与书的距离要在33cm左右;看书、看
电视或使用电脑一小时后要休息一下,要远眺几分钟;要定期检查视力,认真做眼保
健操;不在直射的强光下看书;不在光线暗的地方看书;不躺卧看书;不走路看书。
24、(2024中考泸州)21. 小明在“探究凸透镜成像规律”的实验中,选用的凸透镜
焦距为10cm。
(1)实验前应在光具座上将蜡烛焰心、透镜光心、光屏中心调到________;
(2)蜡烛、透镜、光屏的位置如图所示,光屏上呈现烛焰清晰的像,保持透镜不动,
将蜡烛移到光具座上30cm刻度线位置时,要在光屏上再次呈现清晰的像,应将光屏向
________移动;(3)将蜡烛从光具座上40cm刻度线位置远离透镜移动时,所成的像逐渐变小;若将
蜡烛从光具座上40cm刻度线位置靠近透镜移动,则像的大小将________。
【答案】 ①. 同一高度上 ②. 右 ③. 变小
【解析】
【详解】(1)[1]为了使像能始终成在光屏中央,实验前应在光具座上将蜡烛焰心、透
镜光心、光屏中心调到同一高度上。
(2)[2]保持透镜不动,将蜡烛移到光具座上30cm刻度线位置时,物距变小,则像距
变大,要在光屏上再次呈现清晰的像,应将光屏向右移动。
(3)[3]若将蜡烛从光具座上40cm刻度线位置靠近透镜移动,物距小于凸透镜的一倍
焦距且物距变小,此时成正立、放大的虚像,像的大小将变小。
25、(2024中考 龙东)28. 如图所示,物理兴趣小组“探究凸透镜成像规律”的实验
装置。
(1)首先调整烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度,目的是_________;
(2)如图甲,让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 __________cm;
(3)当蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图乙时,光屏上成清晰的像,利用此
时凸透镜成像的特点制成的光学仪器是_________(选填“照相机”、“放大
镜”或“投影仪”)。若实验过程中挡住凸透镜的一半,像的完整程度_________(选
填“会”或“不会”)受影响;
(4)将蜡烛移到35cm处,若想在光屏上得到清晰的像,应将光屏向___________(选
填“左”或“右”)移动,像将_________(选填“变大”、“不变”或“变小”)。
【答案】 ①. 使像成在光屏的中央 ②. 10.0 ③. 照相机 ④. 不会
⑤. 右 ⑥. 变大
【解析】
【详解】(1)[1]为了使像成在光屏的中央,实验开始前,应将烛焰、凸透镜和光屏中心调节在同一高度上。
的
(2)[2]由图甲可知,焦点到凸透镜 距离为
20.0cm-10.0cm=10.0cm
所以凸透镜的焦距为f=10.0cm。
(3)[3]由图乙可知,物距
50.0cm-10.0cm=40.0cm
物距大于2倍焦距,成倒立缩小的实像,照相机是根据此原理制成的。
[4]若实验过程中挡住凸透镜的一半,物体上任一点射向凸透镜的另一半,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。
(4)[5][6]凸透镜成实像时,物距变小,像距增大,像变大;将蜡烛移到35cm处,物
距变小,像距变大,光屏向右移动,像变大。
26、(2024中考赤峰)17. 在“探究凸透镜成像的规律”实验中,两个小组同学选用
的物体高度相同,但凸透镜焦距不同,部分实验数据如下表:
表1
物距u/cm 像距v/cm 像高h/cm
11 9.2 5
17 7.1 2.5
40 5.7 0.9
表2
物距u/cm 像距v/cm 像高h/cm
25 17 4
.
28 167 3.3
40 13.3 2
(1)由表中数据可知:物体高度和凸透镜焦距相同时,物距变大,所成实像高度的变
化情况是___________。(填“变大”“变小”或“不变”)
(2)由实验数据还可知:物体高度和物距相同时,___________不同,则像距不同,
像的高度也不同。【答案】 ①. 变小 ②. 凸透镜焦距
【解析】
【详解】(1)[1]表1中,凸透镜焦距不变f=5cm,物距11cm、17cm、40cm不断增
1
大,像高5cm、2.5cm、0.9cm逐渐减小;同理表2中、表3中也可看出物体高度、凸透
镜焦距一定时,物距变大,所成实像高度变小。
(2)[2]由实验数据还可知:物体高度和物距相同时,凸透镜的焦距不同,则像距不
同,像的高度也不同。如物体高度相同,物距都为40cm,凸透镜的焦距为5cm时,像
距为5.7cm,像高为0.9cm;物距都为40cm,凸透镜的焦距为10cm时,像距为
13.3cm,像高为2cm。
27、(2024中考广安)23. 爱动手爱思考的小军,在做了“探究凸透镜成像规律”实
验后,又选用了焦距未知的凸透镜进行拓展探究。
(1)将凸透镜安装在光具座上,用平行光作为光源,移动光屏直至光屏上得到一个最
小最亮的光斑,如图甲所示,则凸透镜焦距为______cm;(要求估读)
(2)在实验过程中,当物距为5cm时所成像与生活中的______所成像的规律相同;
(写出一种即可)
(3)蜡烛随着燃烧而变短,小军发现光屏上所成的像向上移动,从而影响了实验的进
行,如图乙所示。为了解决这一问题,你认为他最合理的调整方法是______;
A.只需将光屏适当上移 B.只需将凸透镜适当下移
C.将光屏和凸透镜都适当下移 D.以上操作均可行
(4)小军认为在实验过程中用蜡烛作为发光体除容易变短外,还存在一些不足之处,
比如______。(写出合理的一条即可)
【答案】 ①. 10.0 ②. 放大镜 ③. AB ④. 见解析
【解析】
【详解】(1)[1]图甲中,刻度尺的分度值为1cm,平行光经过凸透镜后在光屏上得到
一个最小最亮的光斑,这个光斑即为焦点,焦点到凸透镜的距离即为焦距,则焦距为(2)[2]在实验过程中,当物距为5cm时,小于1倍焦距,成正立放大的虚像,放大镜
就是根据该原理制成的。
(3)[3]蜡烛在燃放中不断缩短,向下移动,光屏上的像向上移动,要使像能够成在光
屏中央,可向上移动光屏;或向上移动蜡烛或向下移动凸透镜。故AB符合题意,CD
不符合题意。
故选AB 。
(4)[4]实验中烛焰会随空气的流动飘忽不定,影响像的稳定,不方便测量。