4. (2025枣庄二模)如图 M-3-5 甲所示是小明做“探究凸透镜成像的规律”的实验装置。

图 M-3-5
(1)实验时,为使像成在光屏中央,应调节烛焰中心、凸透镜光心和光屏中心在同一
(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
(3)改变物距,重复上述操作,多次实验,将实验数据记录在表中。
凸透镜的焦距:$f=5.0\ cm$

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
(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,由此可判断小明配戴的是
(6)如图乙所示,当无人机在高空拍摄地面场景时,所成的像最靠近图丙中凸透镜主光轴上的
(7)生活中常用的放大镜应用了表中第
图 M-3-5
(1)实验时,为使像成在光屏中央,应调节烛焰中心、凸透镜光心和光屏中心在同一
高度
。(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
光屏
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,将实验数据记录在表中。
凸透镜的焦距:$f=5.0\ cm$
分析数据可知:当物距大于凸透镜焦距时,物距减小,像距
增大
(选填“增大”或“减小”)。(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
仍能
(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,由此可判断小明配戴的是
远视
(选填“近视”或“远视”)眼镜。(6)如图乙所示,当无人机在高空拍摄地面场景时,所成的像最靠近图丙中凸透镜主光轴上的
b
(选填“a”“b”“c”或“d”)点。(7)生活中常用的放大镜应用了表中第
4
次实验的成像规律。答案
(1)高度
(2)光屏
(3)增大
(4)仍能
(5)远视
(6)b
(7)4
(2)光屏
(3)增大
(4)仍能
(5)远视
(6)b
(7)4
解析
【分析】
本题围绕“探究凸透镜成像的规律”实验展开,需结合实验操作要求、凸透镜成像规律、视力矫正等知识逐一分析:
1. 实验前调节三者中心的目的是让像成在光屏中央,需在同一高度;
2. 凸透镜成像时,像的位置需在光屏上,固定凸透镜和蜡烛后要移动光屏找清晰像;
3. 根据凸透镜成像规律,物距大于焦距时,物近像远像变大,据此判断像距变化;
4. 遮挡凸透镜一部分,仅减少折射光线数量,凸透镜其余部分仍能折射光线,仍成完整像;
5. 放眼镜后光屏需靠近才能成像,说明眼镜会聚光线,对应远视眼的矫正透镜;
6. 无人机拍摄物距远大于2f,成缩小实像,像距在f与2f之间,对应图中b点;
7. 放大镜成正立放大虚像,对应物距小于f的实验数据。
【解析】
(1) 实验时,为使像成在光屏中央,需调节烛焰中心、凸透镜光心和光屏中心在同一高度,故填高度;
(2) 固定凸透镜位置,蜡烛在较远处时,需移动光屏直至出现最清晰的像,故填光屏;
(3) 由凸透镜成像规律:物距大于焦距时,物距减小,像距增大,故填增大;
(4) 遮挡凸透镜一部分,凸透镜每个部分仍能折射光线,会聚成完整的像,仅亮度变暗,故填仍能;
(5) 放眼镜后光屏需靠近凸透镜才能成像,说明该眼镜对光线有会聚作用,是凸透镜,用于矫正远视眼,故填远视;
(6) 无人机拍摄时物距远大于2f,成倒立缩小的实像,像距在f与2f之间,对应图丙的b点,故填b;
(7) 放大镜应用物距小于焦距时成正立放大虚像的规律,对应第4次实验,故填4。
【答案】
(1)高度 (2)光屏 (3)增大 (4)仍能 (5)远视 (6)b (7)4
【知识点】
凸透镜成像规律、实验基本操作、视力矫正
【点评】
本题是凸透镜成像规律的综合实验题,涵盖实验操作、规律应用、视力矫正等核心知识点,注重基础与实际应用,难度适中,能有效考查学生对实验的理解和规律的掌握情况。
【难度系数】
0.6
本题围绕“探究凸透镜成像的规律”实验展开,需结合实验操作要求、凸透镜成像规律、视力矫正等知识逐一分析:
1. 实验前调节三者中心的目的是让像成在光屏中央,需在同一高度;
2. 凸透镜成像时,像的位置需在光屏上,固定凸透镜和蜡烛后要移动光屏找清晰像;
3. 根据凸透镜成像规律,物距大于焦距时,物近像远像变大,据此判断像距变化;
4. 遮挡凸透镜一部分,仅减少折射光线数量,凸透镜其余部分仍能折射光线,仍成完整像;
5. 放眼镜后光屏需靠近才能成像,说明眼镜会聚光线,对应远视眼的矫正透镜;
6. 无人机拍摄物距远大于2f,成缩小实像,像距在f与2f之间,对应图中b点;
7. 放大镜成正立放大虚像,对应物距小于f的实验数据。
【解析】
(1) 实验时,为使像成在光屏中央,需调节烛焰中心、凸透镜光心和光屏中心在同一高度,故填高度;
(2) 固定凸透镜位置,蜡烛在较远处时,需移动光屏直至出现最清晰的像,故填光屏;
(3) 由凸透镜成像规律:物距大于焦距时,物距减小,像距增大,故填增大;
(4) 遮挡凸透镜一部分,凸透镜每个部分仍能折射光线,会聚成完整的像,仅亮度变暗,故填仍能;
(5) 放眼镜后光屏需靠近凸透镜才能成像,说明该眼镜对光线有会聚作用,是凸透镜,用于矫正远视眼,故填远视;
(6) 无人机拍摄时物距远大于2f,成倒立缩小的实像,像距在f与2f之间,对应图丙的b点,故填b;
(7) 放大镜应用物距小于焦距时成正立放大虚像的规律,对应第4次实验,故填4。
【答案】
(1)高度 (2)光屏 (3)增大 (4)仍能 (5)远视 (6)b (7)4
【知识点】
凸透镜成像规律、实验基本操作、视力矫正
【点评】
本题是凸透镜成像规律的综合实验题,涵盖实验操作、规律应用、视力矫正等核心知识点,注重基础与实际应用,难度适中,能有效考查学生对实验的理解和规律的掌握情况。
【难度系数】
0.6
5.(2025吉林三模)如图M-3-6所示是小开利用天平和量筒对一瓶未知液体进行密度测量。
操作如下:

(1)将天平放在水平台上,把游码移到标尺左端的零刻度线上,横梁静止时指针如图甲所示,要使横梁平衡,应将右端的平衡螺母向
(2)将未知液体倒入烧杯中,并用天平测量烧杯和液体的总质量,加减砝码,当最小的砝码放入右盘后,横梁指针仍如图甲所示,接下来他应该
(3)测出烧杯和未知液体的总质量为106 g后,将烧杯中的一部分液体倒入量筒,如图乙所示,则量筒中液体的体积为
(4)测量烧杯和剩余液体的总质量,天平横梁平衡时如图丙所示,则量筒中液体的质量为
(5)小开的同学对测量方法进行改进,发现不用量筒也可以测量液体密度。该同学添加了两个完全相同的烧杯和适量的未知液体,设计了如下实验步骤,请你补充完整:
①调好天平,用天平测出空烧杯的质量为$m_0$;
②将烧杯装入适量的水,并在水面处做好标记,用天平测出烧杯和水的总质量为$m_1$;
③向另一个相同的烧杯中缓慢加入液体至
④则该液体的密度表达式为$\rho=$
操作如下:
(1)将天平放在水平台上,把游码移到标尺左端的零刻度线上,横梁静止时指针如图甲所示,要使横梁平衡,应将右端的平衡螺母向
右
(选填“左”或“右”)调节。(2)将未知液体倒入烧杯中,并用天平测量烧杯和液体的总质量,加减砝码,当最小的砝码放入右盘后,横梁指针仍如图甲所示,接下来他应该
向右移动游码
,使天平平衡。(3)测出烧杯和未知液体的总质量为106 g后,将烧杯中的一部分液体倒入量筒,如图乙所示,则量筒中液体的体积为
40
mL。(4)测量烧杯和剩余液体的总质量,天平横梁平衡时如图丙所示,则量筒中液体的质量为
44
g,该未知液体的密度为1.1
g/cm³。(5)小开的同学对测量方法进行改进,发现不用量筒也可以测量液体密度。该同学添加了两个完全相同的烧杯和适量的未知液体,设计了如下实验步骤,请你补充完整:
①调好天平,用天平测出空烧杯的质量为$m_0$;
②将烧杯装入适量的水,并在水面处做好标记,用天平测出烧杯和水的总质量为$m_1$;
③向另一个相同的烧杯中缓慢加入液体至
标记处
,用天平测出烧杯和液体的总质量为$m_2$;④则该液体的密度表达式为$\rho=$
$\frac{m_2 - m_0}{m_1 - m_0}\rho_水$
。(已知水的密度为$\rho_水$)答案
(1)右
(2)向右移动游码
(3)40
(4)44 1.1
(5)③标记处 ④$\frac{m_2 - m_0}{m_1 - m_0}\rho_水$
(2)向右移动游码
(3)40
(4)44 1.1
(5)③标记处 ④$\frac{m_2 - m_0}{m_1 - m_0}\rho_水$
解析
【分析】
本题围绕液体密度测量展开,需结合天平的调平、读数,量筒的读数,密度公式及等效替代法分析各步骤的操作逻辑:
(1) 天平调平时,指针偏左说明左侧偏重,平衡螺母应向反方向调节;
(2) 加减砝码后指针仍偏左,说明砝码不足,此时不能调平衡螺母,需移动游码;
(3) 量筒读数需视线与凹液面底部相平,直接读取对应刻度;
(4) 量筒中液体质量为总质量减去剩余烧杯和液体的总质量,再用密度公式计算密度;
(5) 改进实验利用等效替代法,使液体体积等于水的体积,通过水的体积间接得到液体体积,进而推导密度表达式。
【解析】
(1) 天平调平时,指针偏向分度盘左侧,说明左盘较重,应将平衡螺母向右调节,使横梁平衡;
(2) 加入最小砝码后指针仍左偏,说明右盘质量略小,此时应向右移动游码(游码相当于小砝码),直至横梁平衡;
(3) 由图乙可知,量筒中液体凹液面底部与40mL刻度线对齐,故体积为40mL;
(4) 烧杯和剩余液体的总质量为砝码质量加游码示数:50g+10g+2g=62g,量筒中液体质量为106g-62g=44g;液体密度ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{44g}{40cm^3}$=1.1g/cm³;
(5) ③ 为保证液体体积与水的体积相等,需向另一烧杯中加液体至标记处;
④ 水的质量为$m_水=m_1-m_0$,水的体积$V=\frac{m_1-m_0}{\rho_水}$,液体体积等于水的体积,液体质量为$m_液=m_2-m_0$,故液体密度ρ=$\frac{m_液}{V}$=$\frac{m_2-m_0}{\frac{m_1-m_0}{\rho_水}}$=$\frac{m_2 - m_0}{m_1 - m_0}\rho_水$。
【答案】
(1)右 (2)向右移动游码 (3)40 (4)44;1.1 (5)③标记处;④$\frac{m_2 - m_0}{m_1 - m_0}\rho_水$
【知识点】
天平的使用、密度的测量、密度公式应用
【点评】
本题是密度测量的基础实验题,涵盖天平操作、量筒读数、密度计算及等效替代法,需掌握实验规范与原理,适合巩固密度测量的核心知识。
【难度系数】
0.6
本题围绕液体密度测量展开,需结合天平的调平、读数,量筒的读数,密度公式及等效替代法分析各步骤的操作逻辑:
(1) 天平调平时,指针偏左说明左侧偏重,平衡螺母应向反方向调节;
(2) 加减砝码后指针仍偏左,说明砝码不足,此时不能调平衡螺母,需移动游码;
(3) 量筒读数需视线与凹液面底部相平,直接读取对应刻度;
(4) 量筒中液体质量为总质量减去剩余烧杯和液体的总质量,再用密度公式计算密度;
(5) 改进实验利用等效替代法,使液体体积等于水的体积,通过水的体积间接得到液体体积,进而推导密度表达式。
【解析】
(1) 天平调平时,指针偏向分度盘左侧,说明左盘较重,应将平衡螺母向右调节,使横梁平衡;
(2) 加入最小砝码后指针仍左偏,说明右盘质量略小,此时应向右移动游码(游码相当于小砝码),直至横梁平衡;
(3) 由图乙可知,量筒中液体凹液面底部与40mL刻度线对齐,故体积为40mL;
(4) 烧杯和剩余液体的总质量为砝码质量加游码示数:50g+10g+2g=62g,量筒中液体质量为106g-62g=44g;液体密度ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{44g}{40cm^3}$=1.1g/cm³;
(5) ③ 为保证液体体积与水的体积相等,需向另一烧杯中加液体至标记处;
④ 水的质量为$m_水=m_1-m_0$,水的体积$V=\frac{m_1-m_0}{\rho_水}$,液体体积等于水的体积,液体质量为$m_液=m_2-m_0$,故液体密度ρ=$\frac{m_液}{V}$=$\frac{m_2-m_0}{\frac{m_1-m_0}{\rho_水}}$=$\frac{m_2 - m_0}{m_1 - m_0}\rho_水$。
【答案】
(1)右 (2)向右移动游码 (3)40 (4)44;1.1 (5)③标记处;④$\frac{m_2 - m_0}{m_1 - m_0}\rho_水$
【知识点】
天平的使用、密度的测量、密度公式应用
【点评】
本题是密度测量的基础实验题,涵盖天平操作、量筒读数、密度计算及等效替代法,需掌握实验规范与原理,适合巩固密度测量的核心知识。
【难度系数】
0.6
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