8.如图1所示,小明将焦距为10 cm的凸透镜固定在光具座40 cm刻度线的位置,探究凸透镜的成像规律。下列说法错误的是(

A.将蜡烛从焦点外某处向透镜方向移动的过程中,实像逐渐变大
B.当光屏上成清晰像时,拿开光屏,眼睛在一定范围内仍能看到像
C.将蜡烛放在10 cm处,移动光屏,光屏上可得到倒立、缩小的清晰像
D.当光屏上成清晰像时,在靠近凸透镜左侧的位置放一远视镜片,向右移动光屏,光屏上仍能得到清晰的像
D
)A.将蜡烛从焦点外某处向透镜方向移动的过程中,实像逐渐变大
B.当光屏上成清晰像时,拿开光屏,眼睛在一定范围内仍能看到像
C.将蜡烛放在10 cm处,移动光屏,光屏上可得到倒立、缩小的清晰像
D.当光屏上成清晰像时,在靠近凸透镜左侧的位置放一远视镜片,向右移动光屏,光屏上仍能得到清晰的像
答案
8. D
解析
【分析】本题考查凸透镜成像规律的应用,需结合凸透镜成像规律、实像特点、远视镜片的光学作用分析各选项:先明确凸透镜焦距f=10cm,透镜固定在光具座40cm刻度处,再逐一判断选项正误。
【解析】
已知凸透镜焦距f=10cm,凸透镜固定在光具座40cm刻度线处,逐一分析选项:
1. 选项A:凸透镜成实像时遵循“物近像远像变大”规律。蜡烛在焦点外(u>f)向透镜移动时,物距减小,所成实像逐渐变大,故A正确。
2. 选项B:光屏上的像是实际光线会聚形成的实像,拿开光屏后,实际光线仍沿原路径传播,眼睛在原光屏的光线传播范围内,能接收到光线看到像,故B正确。
3. 选项C:蜡烛放在10cm处时,物距u=40cm-10cm=30cm,因2f=20cm,故u>2f,根据凸透镜成像规律,此时成倒立、缩小的实像,像距范围为10cm<v<20cm,移动光屏可在对应位置得到清晰的倒立缩小实像,故C正确。
4. 选项D:远视镜片是凸透镜,对光线有会聚作用,会使光线提前会聚,像的位置向透镜方向移动(像距变小),需向左移动光屏才能接到清晰像,选项说向右移动,故D错误。
【答案】D
【知识点】凸透镜成像规律、透镜的光学作用
【点评】本题是初中光学基础应用题,综合考查凸透镜成像规律、实像特点及透镜对光线的作用,需准确掌握相关规律才能正确判断。
【难度系数】0.6
【解析】
已知凸透镜焦距f=10cm,凸透镜固定在光具座40cm刻度线处,逐一分析选项:
1. 选项A:凸透镜成实像时遵循“物近像远像变大”规律。蜡烛在焦点外(u>f)向透镜移动时,物距减小,所成实像逐渐变大,故A正确。
2. 选项B:光屏上的像是实际光线会聚形成的实像,拿开光屏后,实际光线仍沿原路径传播,眼睛在原光屏的光线传播范围内,能接收到光线看到像,故B正确。
3. 选项C:蜡烛放在10cm处时,物距u=40cm-10cm=30cm,因2f=20cm,故u>2f,根据凸透镜成像规律,此时成倒立、缩小的实像,像距范围为10cm<v<20cm,移动光屏可在对应位置得到清晰的倒立缩小实像,故C正确。
4. 选项D:远视镜片是凸透镜,对光线有会聚作用,会使光线提前会聚,像的位置向透镜方向移动(像距变小),需向左移动光屏才能接到清晰像,选项说向右移动,故D错误。
【答案】D
【知识点】凸透镜成像规律、透镜的光学作用
【点评】本题是初中光学基础应用题,综合考查凸透镜成像规律、实像特点及透镜对光线的作用,需准确掌握相关规律才能正确判断。
【难度系数】0.6
9.“探究凸透镜成像规律”的实验装置如图2所示。

(1)实验室中有两个焦距不同的凸透镜:凸透镜A的焦距为10 cm,凸透镜B的焦距为50 cm。要使实验顺利进行,宜选用凸透镜
(2)选用合适的器材进行实验,实验时当它们处于如图2所示的位置时,在光屏上能得到清晰的像,则该像是
(3)实验过程中发现蜡烛因燃烧变短了,若要使烛焰成的像在光屏中心,只调节凸透镜,应将凸透镜向
(1)实验室中有两个焦距不同的凸透镜:凸透镜A的焦距为10 cm,凸透镜B的焦距为50 cm。要使实验顺利进行,宜选用凸透镜
A
(选填“A”或“B”)。(2)选用合适的器材进行实验,实验时当它们处于如图2所示的位置时,在光屏上能得到清晰的像,则该像是
倒立
(选填“倒立”或“正立”)、缩小
(选填“放大”“缩小”或“等大”)的实像。此成像规律在生活中的应用为照相机
(选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)。若保持蜡烛和光屏位置不变,移动透镜至35
cm刻度线处,光屏上能再次呈现清晰的像。(3)实验过程中发现蜡烛因燃烧变短了,若要使烛焰成的像在光屏中心,只调节凸透镜,应将凸透镜向
下
(选填“上”或“下”)调节。答案
9. (1) A
(2) 倒立;缩小;照相机;35
(3) 下
解析
【分析】
要解决这道题,需掌握凸透镜成像规律的实验要点:选择凸透镜时要考虑光具座长度,确保能完成实像实验;需从图中读取物距、像距,结合焦距判断成像性质及应用;利用光路可逆原理确定透镜移动位置,掌握像的调节方法。具体思考步骤:(1)计算两个凸透镜成实像的最小距离,与光具座长度对比,选出合适的;(2)计算物距、像距,结合焦距判断成像类型,再根据光路可逆算出透镜位置;(3)根据蜡烛变短后像的移动方向,确定凸透镜的调节方向。
【解析】
(1) 凸透镜成实像时,物与像的最小距离为4f(当u=2f、v=2f时,总距离为4f)。光具座最大长度为100cm,若选焦距50cm的B,4f=200cm>100cm,无法完成实验;选焦距10cm的A,4f=40cm<100cm,满足实验要求,故选A。
(2) 由图可知,蜡烛在20cm刻度线处,凸透镜在50cm刻度线处,光屏在65cm刻度线处,因此物距u=50cm-20cm=30cm,像距v=65cm-50cm=15cm。凸透镜A的焦距f=10cm,此时u>2f,根据凸透镜成像规律,成倒立、缩小的实像,该规律应用于照相机。根据光路可逆原理,当蜡烛和光屏位置不变时,新的物距等于原来的像距15cm,因此新的凸透镜位置为20cm+15cm=35cm刻度线处,此时光屏上再次成清晰的像。
(3) 蜡烛燃烧变短,烛焰向下移动,由于凸透镜成的像与物体上下相反,像会向上移动。要使像回到光屏中心,只调节凸透镜时,应将凸透镜向下调节,使像向下移动至光屏中心。
【答案】
9. (1) A (2) 倒立;缩小;照相机;35 (3) 下
【知识点】
凸透镜成像规律,光路可逆,实验操作
【点评】
本题围绕“探究凸透镜成像规律”实验展开,涵盖器材选择、成像性质判断、规律应用、光路可逆及像的调节等核心知识点,是光学实验的典型基础题,能有效考查学生对凸透镜成像规律的掌握程度。
【难度系数】
0.7
要解决这道题,需掌握凸透镜成像规律的实验要点:选择凸透镜时要考虑光具座长度,确保能完成实像实验;需从图中读取物距、像距,结合焦距判断成像性质及应用;利用光路可逆原理确定透镜移动位置,掌握像的调节方法。具体思考步骤:(1)计算两个凸透镜成实像的最小距离,与光具座长度对比,选出合适的;(2)计算物距、像距,结合焦距判断成像类型,再根据光路可逆算出透镜位置;(3)根据蜡烛变短后像的移动方向,确定凸透镜的调节方向。
【解析】
(1) 凸透镜成实像时,物与像的最小距离为4f(当u=2f、v=2f时,总距离为4f)。光具座最大长度为100cm,若选焦距50cm的B,4f=200cm>100cm,无法完成实验;选焦距10cm的A,4f=40cm<100cm,满足实验要求,故选A。
(2) 由图可知,蜡烛在20cm刻度线处,凸透镜在50cm刻度线处,光屏在65cm刻度线处,因此物距u=50cm-20cm=30cm,像距v=65cm-50cm=15cm。凸透镜A的焦距f=10cm,此时u>2f,根据凸透镜成像规律,成倒立、缩小的实像,该规律应用于照相机。根据光路可逆原理,当蜡烛和光屏位置不变时,新的物距等于原来的像距15cm,因此新的凸透镜位置为20cm+15cm=35cm刻度线处,此时光屏上再次成清晰的像。
(3) 蜡烛燃烧变短,烛焰向下移动,由于凸透镜成的像与物体上下相反,像会向上移动。要使像回到光屏中心,只调节凸透镜时,应将凸透镜向下调节,使像向下移动至光屏中心。
【答案】
9. (1) A (2) 倒立;缩小;照相机;35 (3) 下
【知识点】
凸透镜成像规律,光路可逆,实验操作
【点评】
本题围绕“探究凸透镜成像规律”实验展开,涵盖器材选择、成像性质判断、规律应用、光路可逆及像的调节等核心知识点,是光学实验的典型基础题,能有效考查学生对凸透镜成像规律的掌握程度。
【难度系数】
0.7
10.“探究光的反射定律”的实验装置如图3甲所示,将平面镜放在水平桌面上,白色纸板ABCD上标有刻度(图中未画出),且能绕垂直于CD的ON轴翻转,在纸板上安装一支可在纸板平面内自由移动的激光笔。

(1)实验前,应将纸板
(2)移动激光笔,使入射角为$45°$,测得反射角也为$45°$,由此就得出“光反射时,反射角等于入射角”的结论。你认为有何不妥之处?
(3)如图3乙所示,将纸板右半部分绕ON向后翻转任意角度,发现纸板上均无反射光束呈现。此现象说明
(4)在图3甲中,若将纸板(连同激光笔)绕CD向后倾斜,此时反射光束
A.仍在纸板上呈现
B.被纸板挡住
C.在纸板前方
(1)实验前,应将纸板
竖直(或垂直)
放置在平面镜上;移动激光笔,使入射光束绕入射点O沿逆时针方向转动,可观察到反射光束沿顺
时针方向转动。(2)移动激光笔,使入射角为$45°$,测得反射角也为$45°$,由此就得出“光反射时,反射角等于入射角”的结论。你认为有何不妥之处?
由一次实验就得到的结论具有偶
然性。
(3)如图3乙所示,将纸板右半部分绕ON向后翻转任意角度,发现纸板上均无反射光束呈现。此现象说明
反射光线、入射光线和法
线在同一平面内
。(4)在图3甲中,若将纸板(连同激光笔)绕CD向后倾斜,此时反射光束
C
(填字母)。A.仍在纸板上呈现
B.被纸板挡住
C.在纸板前方
答案
10. (1) 竖直(或垂直);顺
(2) 由一次实验就得到的结论具有偶然性。
(3) 反射光线、入射光线和法线在同一平面内
(4) C
解析
【分析】
本题围绕“探究光的反射定律”的实验展开,需结合实验操作要求、光的反射定律内容分析各问题:
1. 第(1)问:实验中纸板需与平面镜垂直,才能呈现反射光线;根据反射角等于入射角,入射光线逆时针转时,反射光线顺时针转。
2. 第(2)问:实验结论需多次实验避免偶然性,一次实验结果不具普遍性。
3. 第(3)问:纸板翻转后看不到反射光,说明三线共面。
4. 第(4)问:纸板倾斜时,反射光线位置不变,不在倾斜的纸板上,在前方。
【解析】
(1) 实验前,为了使反射光线能呈现在纸板上,应将纸板竖直(或垂直)放置在平面镜上;根据光的反射定律,反射角等于入射角,当入射光束绕入射点O沿逆时针方向转动时,入射角增大,反射角也随之增大,因此反射光束沿顺时针方向转动。
(2) 仅通过一次实验得出“反射角等于入射角”的结论是不妥的,因为一次实验的结果具有偶然性,不具有普遍性,应多次改变入射角的大小,重复实验,总结普遍规律。
(3) 将纸板右半部分绕ON向后翻转任意角度后,左右两部分纸板不在同一平面,此时纸板上均无反射光束呈现,说明反射光线、入射光线和法线在同一平面内。
(4) 法线始终垂直于平面镜,若将纸板(连同激光笔)绕CD向后倾斜,入射光线不变时,反射光线的位置不变,而倾斜的纸板无法承接反射光线,因此反射光束在纸板前方,故选C。
【答案】
10. (1) 竖直(或垂直);顺
(2) 由一次实验就得到的结论具有偶然性。
(3) 反射光线、入射光线和法线在同一平面内
(4) C
【知识点】
光的反射定律;实验探究的科学性
【点评】
本题是探究光的反射定律的基础实验题,考查了实验操作规范、实验结论的得出原则、三线共面的验证以及反射光线位置的判断,全面覆盖了光的反射定律实验的核心考点,需学生理解实验原理和操作目的,难度适中。
【难度系数】
0.5
本题围绕“探究光的反射定律”的实验展开,需结合实验操作要求、光的反射定律内容分析各问题:
1. 第(1)问:实验中纸板需与平面镜垂直,才能呈现反射光线;根据反射角等于入射角,入射光线逆时针转时,反射光线顺时针转。
2. 第(2)问:实验结论需多次实验避免偶然性,一次实验结果不具普遍性。
3. 第(3)问:纸板翻转后看不到反射光,说明三线共面。
4. 第(4)问:纸板倾斜时,反射光线位置不变,不在倾斜的纸板上,在前方。
【解析】
(1) 实验前,为了使反射光线能呈现在纸板上,应将纸板竖直(或垂直)放置在平面镜上;根据光的反射定律,反射角等于入射角,当入射光束绕入射点O沿逆时针方向转动时,入射角增大,反射角也随之增大,因此反射光束沿顺时针方向转动。
(2) 仅通过一次实验得出“反射角等于入射角”的结论是不妥的,因为一次实验的结果具有偶然性,不具有普遍性,应多次改变入射角的大小,重复实验,总结普遍规律。
(3) 将纸板右半部分绕ON向后翻转任意角度后,左右两部分纸板不在同一平面,此时纸板上均无反射光束呈现,说明反射光线、入射光线和法线在同一平面内。
(4) 法线始终垂直于平面镜,若将纸板(连同激光笔)绕CD向后倾斜,入射光线不变时,反射光线的位置不变,而倾斜的纸板无法承接反射光线,因此反射光束在纸板前方,故选C。
【答案】
10. (1) 竖直(或垂直);顺
(2) 由一次实验就得到的结论具有偶然性。
(3) 反射光线、入射光线和法线在同一平面内
(4) C
【知识点】
光的反射定律;实验探究的科学性
【点评】
本题是探究光的反射定律的基础实验题,考查了实验操作规范、实验结论的得出原则、三线共面的验证以及反射光线位置的判断,全面覆盖了光的反射定律实验的核心考点,需学生理解实验原理和操作目的,难度适中。
【难度系数】
0.5
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