1.物体到光心的距离简称为
物距
,用字母u
表示。像到光心的距离简称为像距
,用字母v
表示。答案
1.物距 u 像距 v
解析
【分析】本题考查透镜相关的基础概念,解题时需明确透镜中两个核心距离的定义,直接对应概念填写即可。
【解析】根据光学中透镜的基本定义,物体到光心的距离简称为物距,用字母u表示;像到光心的距离简称为像距,用字母v表示。
【答案】物距 u 像距 v
【知识点】物距 像距
【点评】本题属于光学基础识记类题目,考查透镜的核心概念,是学习透镜成像规律的基础,难度较低。
【难度系数】0.9
【解析】根据光学中透镜的基本定义,物体到光心的距离简称为物距,用字母u表示;像到光心的距离简称为像距,用字母v表示。
【答案】物距 u 像距 v
【知识点】物距 像距
【点评】本题属于光学基础识记类题目,考查透镜的核心概念,是学习透镜成像规律的基础,难度较低。
【难度系数】0.9
2.组装实验装置时,应调节光屏、凸透镜、烛焰的高度,使它们的中心在
同一高度
。答案
2.同一高度
解析
【分析】本题考查凸透镜成像实验的基础操作要点,解题思路是明确调节烛焰、凸透镜、光屏高度的目的:让像能完整清晰地呈现在光屏中央,因此需使三者中心处于同一高度。
【解析】在探究凸透镜成像规律的实验中,为保证烛焰的像能完整、清晰地呈现在光屏的中央,需调节烛焰、凸透镜和光屏的高度,使它们的中心大致在同一高度,这是实验的基本操作规范。
【答案】同一高度
【知识点】凸透镜成像实验、实验器材调节
【点评】本题属于光学实验的基础识记题,考查学生对实验基本操作要点的掌握,是实验题中的常见基础考点,难度较低。
【难度系数】0.9
【解析】在探究凸透镜成像规律的实验中,为保证烛焰的像能完整、清晰地呈现在光屏的中央,需调节烛焰、凸透镜和光屏的高度,使它们的中心大致在同一高度,这是实验的基本操作规范。
【答案】同一高度
【知识点】凸透镜成像实验、实验器材调节
【点评】本题属于光学实验的基础识记题,考查学生对实验基本操作要点的掌握,是实验题中的常见基础考点,难度较低。
【难度系数】0.9
3.(1)物体位于凸透镜的2倍焦距外时,成
(2)物体位于2倍焦距时,成
(3)物体位于2倍焦距与1倍焦距之间时,成
(4)物体位于1倍焦距时,
(5)物体位于1倍焦距以内时,成
缩小
、倒立
的实
像。(2)物体位于2倍焦距时,成
等大
、倒立
的实
像。(3)物体位于2倍焦距与1倍焦距之间时,成
放大
、倒立
的实
像。(4)物体位于1倍焦距时,
不能成像
。(5)物体位于1倍焦距以内时,成
放大
、正立
的虚
像。答案
3.(1)缩小 倒立 实 (2)等大 倒立 实 (3)放大 倒立 实 (4)不能成像 (5)放大 正立 虚
解析
【分析】
本题考查凸透镜成像规律,解题时需根据物体到凸透镜的距离(物距$u$)与焦距($f$)的关系,对应不同的成像特点:当物距大于2倍焦距、等于2倍焦距、在1倍与2倍焦距之间、等于1倍焦距、小于1倍焦距时,分别对应不同的像的大小、正倒、虚实,以及是否成像,据此逐一填空即可。
【解析】
(1) 当物体位于凸透镜2倍焦距外($u>2f$)时,根据凸透镜成像规律,成倒立、缩小的实像;
(2) 当物体位于2倍焦距处($u=2f$)时,成倒立、等大的实像;
(3) 当物体位于1倍与2倍焦距之间($f<u<2f$)时,成倒立、放大的实像;
(4) 当物体位于1倍焦距处($u=f$)时,光线经凸透镜后平行射出,不能成像;
(5) 当物体位于1倍焦距以内($u<f$)时,成正立、放大的虚像。
【答案】
3.(1)缩小 倒立 实 (2)等大 倒立 实 (3)放大 倒立 实 (4)不能成像 (5)放大 正立 虚
【知识点】
凸透镜成像规律、实像与虚像
【点评】
本题为光学基础题,直接考察凸透镜成像的核心规律,属于需熟练记忆的知识点,是中考光学部分的常考内容,难度较低。
【难度系数】
0.8
本题考查凸透镜成像规律,解题时需根据物体到凸透镜的距离(物距$u$)与焦距($f$)的关系,对应不同的成像特点:当物距大于2倍焦距、等于2倍焦距、在1倍与2倍焦距之间、等于1倍焦距、小于1倍焦距时,分别对应不同的像的大小、正倒、虚实,以及是否成像,据此逐一填空即可。
【解析】
(1) 当物体位于凸透镜2倍焦距外($u>2f$)时,根据凸透镜成像规律,成倒立、缩小的实像;
(2) 当物体位于2倍焦距处($u=2f$)时,成倒立、等大的实像;
(3) 当物体位于1倍与2倍焦距之间($f<u<2f$)时,成倒立、放大的实像;
(4) 当物体位于1倍焦距处($u=f$)时,光线经凸透镜后平行射出,不能成像;
(5) 当物体位于1倍焦距以内($u<f$)时,成正立、放大的虚像。
【答案】
3.(1)缩小 倒立 实 (2)等大 倒立 实 (3)放大 倒立 实 (4)不能成像 (5)放大 正立 虚
【知识点】
凸透镜成像规律、实像与虚像
【点评】
本题为光学基础题,直接考察凸透镜成像的核心规律,属于需熟练记忆的知识点,是中考光学部分的常考内容,难度较低。
【难度系数】
0.8
1.在探究凸透镜成像的规律时,提出的探究问题应该是 (
A.凸透镜对光是否有会聚作用
B.像的虚实、大小、正倒跟物距有什么关系
C.凸透镜对光是否有发散作用
D.凸透镜是否能成像
B
)A.凸透镜对光是否有会聚作用
B.像的虚实、大小、正倒跟物距有什么关系
C.凸透镜对光是否有发散作用
D.凸透镜是否能成像
答案
1.B
解析
【分析】
要确定探究凸透镜成像规律的探究问题,需明确该实验的核心目标:研究凸透镜成像时,像的性质(虚实、大小、正倒)随物距的变化关系。逐一分析选项:A、C是凸透镜的基本光学作用,不属于成像规律的探究范畴;D仅询问凸透镜是否成像,未聚焦成像的具体规律;只有B准确指向了凸透镜成像规律的核心探究内容。
【解析】
探究凸透镜成像规律的实验,目的是探究像的虚实、大小、正倒与物距的关系。选项A、C研究的是凸透镜对光的作用,与成像规律无关;选项D的问题过于宽泛,未涉及成像的具体变化规律;选项B明确了成像性质与物距的关联,是该实验应提出的探究问题。
【答案】
B
【知识点】
凸透镜成像规律;科学探究的问题设计
【点评】
本题考查凸透镜成像规律探究的核心问题,需明确实验的探究目标,区分凸透镜的基本光学性质与成像规律的探究内容,属于基础题,难度较低。
【难度系数】
0.8
要确定探究凸透镜成像规律的探究问题,需明确该实验的核心目标:研究凸透镜成像时,像的性质(虚实、大小、正倒)随物距的变化关系。逐一分析选项:A、C是凸透镜的基本光学作用,不属于成像规律的探究范畴;D仅询问凸透镜是否成像,未聚焦成像的具体规律;只有B准确指向了凸透镜成像规律的核心探究内容。
【解析】
探究凸透镜成像规律的实验,目的是探究像的虚实、大小、正倒与物距的关系。选项A、C研究的是凸透镜对光的作用,与成像规律无关;选项D的问题过于宽泛,未涉及成像的具体变化规律;选项B明确了成像性质与物距的关联,是该实验应提出的探究问题。
【答案】
B
【知识点】
凸透镜成像规律;科学探究的问题设计
【点评】
本题考查凸透镜成像规律探究的核心问题,需明确实验的探究目标,区分凸透镜的基本光学性质与成像规律的探究内容,属于基础题,难度较低。
【难度系数】
0.8
2. 如图所示,烛焰、凸透镜和光屏三者的中心在同一高度,该凸透镜的焦距为10.0 cm,凸透镜的位置保持不变。假设光具座足够长,以下说法中正确的是 (

A.当蜡烛放在图中A区域时,光屏应放在图中D区域才可能呈现清晰的像
B.蜡烛从图中位置逐渐远离透镜时,所成的像会逐渐变小
C.若无论怎么移动光屏,在光屏上都找不到像,则蜡烛可能放在图中B区域
D.若光屏上要得到一个放大的像,则蜡烛应该放在图中C区域
B
)A.当蜡烛放在图中A区域时,光屏应放在图中D区域才可能呈现清晰的像
B.蜡烛从图中位置逐渐远离透镜时,所成的像会逐渐变小
C.若无论怎么移动光屏,在光屏上都找不到像,则蜡烛可能放在图中B区域
D.若光屏上要得到一个放大的像,则蜡烛应该放在图中C区域
答案
2.B
解析
【分析】
首先明确凸透镜焦距f=10.0cm,透镜位于光具座50cm刻度处,需结合凸透镜成像规律:①当u>2f时,成倒立缩小实像,f<v<2f;②当f<u<2f时,成倒立放大实像,v>2f;③当u=f时,不成像;④当u<f时,成正立放大虚像,虚像无法在光屏呈现;⑤物距增大时,像距减小,像变小。再确定各区域对应的物距范围,逐一分析选项。
【解析】
已知凸透镜焦距f=10cm,透镜在50cm刻度处,2f=20cm。
选项A:蜡烛在A区域(0~30cm),物距u=50cm - 物位置,A区域u>50-30=20cm,即u>2f,此时像距v应满足f<v<2f,对应光屏在60cm~70cm,即E区域,而非D区域,A错误。
选项B:根据凸透镜成像规律,物距增大时,像距减小,像变小。蜡烛远离透镜时,物距变大,所成的像逐渐变小,B正确。
选项C:光屏找不到像,可能是u≤f(u=f不成像,u<f成虚像)。B区域物距u=10cm~20cm,即f<u<2f,成实像,光屏可承接,C错误。
选项D:光屏成放大实像需f<u<2f,对应蜡烛在B区域(30cm~40cm),C区域物距u≤10cm,成虚像无法承接,D错误。
【答案】
B
【知识点】
凸透镜成像规律
【点评】
本题考查凸透镜成像规律的应用,需准确掌握物距、像距与焦距的关系,结合各区域物距范围分析选项,易错点是区分实像与虚像的承接条件,以及像的大小变化规律。
【难度系数】
0.5
首先明确凸透镜焦距f=10.0cm,透镜位于光具座50cm刻度处,需结合凸透镜成像规律:①当u>2f时,成倒立缩小实像,f<v<2f;②当f<u<2f时,成倒立放大实像,v>2f;③当u=f时,不成像;④当u<f时,成正立放大虚像,虚像无法在光屏呈现;⑤物距增大时,像距减小,像变小。再确定各区域对应的物距范围,逐一分析选项。
【解析】
已知凸透镜焦距f=10cm,透镜在50cm刻度处,2f=20cm。
选项A:蜡烛在A区域(0~30cm),物距u=50cm - 物位置,A区域u>50-30=20cm,即u>2f,此时像距v应满足f<v<2f,对应光屏在60cm~70cm,即E区域,而非D区域,A错误。
选项B:根据凸透镜成像规律,物距增大时,像距减小,像变小。蜡烛远离透镜时,物距变大,所成的像逐渐变小,B正确。
选项C:光屏找不到像,可能是u≤f(u=f不成像,u<f成虚像)。B区域物距u=10cm~20cm,即f<u<2f,成实像,光屏可承接,C错误。
选项D:光屏成放大实像需f<u<2f,对应蜡烛在B区域(30cm~40cm),C区域物距u≤10cm,成虚像无法承接,D错误。
【答案】
B
【知识点】
凸透镜成像规律
【点评】
本题考查凸透镜成像规律的应用,需准确掌握物距、像距与焦距的关系,结合各区域物距范围分析选项,易错点是区分实像与虚像的承接条件,以及像的大小变化规律。
【难度系数】
0.5
3.如图所示,是“探究凸透镜成像的规律”的实验装置,已知使用的凸透镜的焦距为10 cm。

(1)实验时,要将
(2)如图所示,此时光屏上恰好呈现清晰的像,此时物距为
(3)保持透镜位置不动,将蜡烛向右移动到45 cm刻度处,光屏需要向
(4)实验中,由于蜡烛变短,烛焰在光屏上的像位于光屏的
(1)实验时,要将
烛焰
(填“蜡烛”或“烛焰”)、凸透镜、光屏三者的中心调到同一高度
。(2)如图所示,此时光屏上恰好呈现清晰的像,此时物距为
30.0
cm;所成的像是倒立的、缩小
(填“放大”“等大”或“缩小”)的实像。(3)保持透镜位置不动,将蜡烛向右移动到45 cm刻度处,光屏需要向
右
移动到90.0
cm刻度处,光屏上才能再次得到清晰的像。(4)实验中,由于蜡烛变短,烛焰在光屏上的像位于光屏的
上半部
(填“上半部”或“下半部”)。答案
3.(1)烛焰 高度 (2)30.0 缩小 (3)右 90.0 (4)上半部
解析
【分析】
本题围绕“探究凸透镜成像的规律”实验展开,解题思路如下:
1. 明确实验操作要求:需调整烛焰、凸透镜、光屏三者中心在同一高度,保证像成在光屏中央;
2. 计算物距:根据蜡烛和凸透镜的刻度位置,计算物距,结合焦距判断成像性质;
3. 移动蜡烛后,依据凸透镜成像规律(物近像远像变大),通过成像公式或规律推导像距,确定光屏的移动方向和位置;
4. 分析蜡烛变短后的像的位置:利用过光心的光线传播方向不变,判断像的偏移方向。
【解析】
(1) 实验时,为了使像能够成在光屏的中央,需要将烛焰、凸透镜、光屏三者的中心调整到同一高度,因此依次填“烛焰”和“高度”。
(2) 由图可知,蜡烛在30.0 cm刻度处,凸透镜在60.0 cm刻度处,物距$ u = 60.0\ \mathrm{cm} - 30.0\ \mathrm{cm} = 30.0\ \mathrm{cm} $。已知凸透镜焦距$ f = 10\ \mathrm{cm} $,此时$ u > 2f $,根据凸透镜成像规律,成倒立、缩小的实像,因此物距为30.0 cm,像的性质是缩小。
(3) 蜡烛移动到45 cm刻度处时,物距$ u' = 60.0\ \mathrm{cm} - 45.0\ \mathrm{cm} = 15\ \mathrm{cm} $,满足$ f < u' < 2f $($ 10\ \mathrm{cm} < 15\ \mathrm{cm} < 20\ \mathrm{cm} $)。根据凸透镜成像公式$ \frac{1}{f} = \frac{1}{u} + \frac{1}{v} $,代入$ f=10\ \mathrm{cm} $、$ u'=15\ \mathrm{cm} $,解得像距$ v' = 30\ \mathrm{cm} $,因此光屏位置为$ 60.0\ \mathrm{cm} + 30\ \mathrm{cm} = 90.0\ \mathrm{cm} $,即光屏需向右移动到90.0 cm刻度处。
(4) 蜡烛变短后,烛焰位置向下移动,由于过凸透镜光心的光线传播方向不变,烛焰的像会向上偏移,因此像位于光屏的上半部。
【答案】
(1)烛焰;高度 (2)30.0;缩小 (3)右;90.0 (4)上半部
【知识点】
凸透镜成像规律;实验操作;物距像距计算
【点评】
本题是凸透镜成像规律的基础实验题,涵盖实验操作规范、成像规律应用、像的位置判断等核心考点,需熟练掌握凸透镜成像规律及实验注意事项,属于常规难度的实验题。
【难度系数】
0.5
本题围绕“探究凸透镜成像的规律”实验展开,解题思路如下:
1. 明确实验操作要求:需调整烛焰、凸透镜、光屏三者中心在同一高度,保证像成在光屏中央;
2. 计算物距:根据蜡烛和凸透镜的刻度位置,计算物距,结合焦距判断成像性质;
3. 移动蜡烛后,依据凸透镜成像规律(物近像远像变大),通过成像公式或规律推导像距,确定光屏的移动方向和位置;
4. 分析蜡烛变短后的像的位置:利用过光心的光线传播方向不变,判断像的偏移方向。
【解析】
(1) 实验时,为了使像能够成在光屏的中央,需要将烛焰、凸透镜、光屏三者的中心调整到同一高度,因此依次填“烛焰”和“高度”。
(2) 由图可知,蜡烛在30.0 cm刻度处,凸透镜在60.0 cm刻度处,物距$ u = 60.0\ \mathrm{cm} - 30.0\ \mathrm{cm} = 30.0\ \mathrm{cm} $。已知凸透镜焦距$ f = 10\ \mathrm{cm} $,此时$ u > 2f $,根据凸透镜成像规律,成倒立、缩小的实像,因此物距为30.0 cm,像的性质是缩小。
(3) 蜡烛移动到45 cm刻度处时,物距$ u' = 60.0\ \mathrm{cm} - 45.0\ \mathrm{cm} = 15\ \mathrm{cm} $,满足$ f < u' < 2f $($ 10\ \mathrm{cm} < 15\ \mathrm{cm} < 20\ \mathrm{cm} $)。根据凸透镜成像公式$ \frac{1}{f} = \frac{1}{u} + \frac{1}{v} $,代入$ f=10\ \mathrm{cm} $、$ u'=15\ \mathrm{cm} $,解得像距$ v' = 30\ \mathrm{cm} $,因此光屏位置为$ 60.0\ \mathrm{cm} + 30\ \mathrm{cm} = 90.0\ \mathrm{cm} $,即光屏需向右移动到90.0 cm刻度处。
(4) 蜡烛变短后,烛焰位置向下移动,由于过凸透镜光心的光线传播方向不变,烛焰的像会向上偏移,因此像位于光屏的上半部。
【答案】
(1)烛焰;高度 (2)30.0;缩小 (3)右;90.0 (4)上半部
【知识点】
凸透镜成像规律;实验操作;物距像距计算
【点评】
本题是凸透镜成像规律的基础实验题,涵盖实验操作规范、成像规律应用、像的位置判断等核心考点,需熟练掌握凸透镜成像规律及实验注意事项,属于常规难度的实验题。
【难度系数】
0.5
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