8.某公司推出了一款智能眼镜,使用时盯着眼前12 mm处的镜片屏幕上网阅读、观看视频等。它的推出让人惊叹科技的进步,但长期使用会导致近视。近视眼看远处物体时像成在视网膜的
前方
(选填“前方”或“后方”),需要佩戴凹透镜
(选填“凸透镜”或“凹透镜”)来矫正。答案
8.前方 凹透镜
解析
【分析】
要解决这道题,需明确近视眼的成因与矫正逻辑:近视眼是晶状体折光能力过强导致的,需先确定其成像位置,再结合透镜的光学性质判断矫正透镜类型。
【解析】
近视眼的晶状体曲度过大,折光能力过强,看远处物体时,光线会提前会聚,导致像成在视网膜的前方;凹透镜对光线有发散作用,能使原本提前会聚的光线延迟会聚,让像后移至视网膜上,因此需要佩戴凹透镜矫正。
【答案】
前方 凹透镜
【知识点】
近视眼的成因 近视眼的矫正
【点评】
本题考查初中物理光学部分的基础知识点,属于常考的简单题型,主要检验学生对近视眼成像特点及矫正方法的掌握情况。
【难度系数】
0.8
要解决这道题,需明确近视眼的成因与矫正逻辑:近视眼是晶状体折光能力过强导致的,需先确定其成像位置,再结合透镜的光学性质判断矫正透镜类型。
【解析】
近视眼的晶状体曲度过大,折光能力过强,看远处物体时,光线会提前会聚,导致像成在视网膜的前方;凹透镜对光线有发散作用,能使原本提前会聚的光线延迟会聚,让像后移至视网膜上,因此需要佩戴凹透镜矫正。
【答案】
前方 凹透镜
【知识点】
近视眼的成因 近视眼的矫正
【点评】
本题考查初中物理光学部分的基础知识点,属于常考的简单题型,主要检验学生对近视眼成像特点及矫正方法的掌握情况。
【难度系数】
0.8
9.(物理学与日常生活)班主任用照相机拍摄九年级毕业照,在相机底片上成
缩小
(选填“放大”或“缩小”)的实像;若两个同学的像出现在照相机取景框外,要拍摄所有同学完整的像,照相机应远离
(选填“远离”或“靠近”)同学们,同时将镜头向后缩。答案
9.缩小 远离
解析
【分析】首先明确照相机的镜头是凸透镜,其成像原理基于凸透镜成像规律:当物距大于2倍焦距时,成倒立、缩小的实像,这是照相机的工作原理,据此可判断第一个空。对于第二个空,当同学的像在取景框外,说明当前像过大,要得到完整的像需让像变小,根据凸透镜成像的动态规律“物远像近像变小”,要增大物距(照相机远离同学),同时减小像距(镜头向后缩),由此判断第二个空。
【解析】1. 照相机的镜头相当于凸透镜,拍摄时,物距(同学到镜头的距离)大于凸透镜的2倍焦距,根据凸透镜成像规律,此时底片上成倒立、缩小的实像,故第一空填“缩小”。2. 若同学的像出现在取景框外,说明像太大,需让像变小才能完整拍摄所有同学。根据凸透镜成像的动态规律:物距增大,像距减小,像变小。因此要增大物距,照相机应远离同学们;同时减小像距,需将镜头向后缩,故第二空填“远离”。
【答案】缩小、远离
【知识点】凸透镜成像规律、照相机的成像原理
【点评】本题结合日常生活中的照相机应用,考查凸透镜成像规律的实际应用,属于初中物理光学部分的基础题,需要学生熟练掌握凸透镜成像的规律及物距、像距变化对像大小的影响,难度适中。
【难度系数】0.7
【解析】1. 照相机的镜头相当于凸透镜,拍摄时,物距(同学到镜头的距离)大于凸透镜的2倍焦距,根据凸透镜成像规律,此时底片上成倒立、缩小的实像,故第一空填“缩小”。2. 若同学的像出现在取景框外,说明像太大,需让像变小才能完整拍摄所有同学。根据凸透镜成像的动态规律:物距增大,像距减小,像变小。因此要增大物距,照相机应远离同学们;同时减小像距,需将镜头向后缩,故第二空填“远离”。
【答案】缩小、远离
【知识点】凸透镜成像规律、照相机的成像原理
【点评】本题结合日常生活中的照相机应用,考查凸透镜成像规律的实际应用,属于初中物理光学部分的基础题,需要学生熟练掌握凸透镜成像的规律及物距、像距变化对像大小的影响,难度适中。
【难度系数】0.7
10.(武汉模拟)昆虫观察盒的盒盖是一个凸透镜(
),盒盖到盒底的距离为10 cm,是利用凸透镜能成正立、
放大
(选填“放大”或“缩小”)的虚
(选填“实”或“虚”)像的原理,实现方便地观察小昆虫。在一次实验中,小明不小心把盒盖上的凸透镜打碎了,为了修好观察盒,老师分别给他提供了焦距为5 cm、10 cm和12 cm的凸透镜各一个,他应该选择焦距为12
cm的凸透镜。答案
10.放大 虚 12
解析
【分析】首先明确昆虫观察盒的盒盖凸透镜是作为放大镜使用,放大镜的成像原理是凸透镜物距小于一倍焦距时,成正立、放大的虚像。已知盒盖到盒底的距离为物距$u=10\ \mathrm{cm}$,要满足放大镜的成像条件,需要物距$u<$焦距$f$,因此焦距$f$要大于10cm,结合给出的三个焦距选项分析即可得出答案。
【解析】
1. 昆虫观察盒用于观察小昆虫,相当于放大镜。根据凸透镜成像规律:当物距小于一倍焦距时,凸透镜成正立、放大的虚像,因此第一个空填“放大”,第二个空填“虚”。
2. 已知物距$u=10\ \mathrm{cm}$,要满足放大镜的成像条件$u<f$,即焦距$f>10\ \mathrm{cm}$。给出的焦距中,5cm小于10cm(不符合),10cm等于物距(不成像),12cm大于10cm(符合条件),因此应选择焦距为12cm的凸透镜。
【答案】放大 虚 12
【知识点】凸透镜成像规律、放大镜的原理
【点评】本题考查凸透镜成像规律在放大镜中的实际应用,属于基础题型,核心是掌握放大镜的成像条件,结合物距分析选择合适的焦距即可,难度较低。
【难度系数】0.6
【解析】
1. 昆虫观察盒用于观察小昆虫,相当于放大镜。根据凸透镜成像规律:当物距小于一倍焦距时,凸透镜成正立、放大的虚像,因此第一个空填“放大”,第二个空填“虚”。
2. 已知物距$u=10\ \mathrm{cm}$,要满足放大镜的成像条件$u<f$,即焦距$f>10\ \mathrm{cm}$。给出的焦距中,5cm小于10cm(不符合),10cm等于物距(不成像),12cm大于10cm(符合条件),因此应选择焦距为12cm的凸透镜。
【答案】放大 虚 12
【知识点】凸透镜成像规律、放大镜的原理
【点评】本题考查凸透镜成像规律在放大镜中的实际应用,属于基础题型,核心是掌握放大镜的成像条件,结合物距分析选择合适的焦距即可,难度较低。
【难度系数】0.6
11.将点燃的蜡烛和光屏放置在光具座上,再将焦距为30 cm的凸透镜甲放置在蜡烛和光屏之间的适当位置,在屏上得到清晰的缩小实像。在凸透镜甲位置换上焦距为20 cm的凸透镜乙,不改变蜡烛位置,将光屏
靠近
(选填“靠近”或“远离”)透镜适当距离,就可以在光屏上得到清晰的缩小
(选填“放大”“缩小”或“等大”)实像。答案
11.靠近 缩小
解析
【分析】首先回忆凸透镜成像的核心规律:当物距$u>2f$时,成倒立、缩小的实像,对应像距范围为$f<v<2f$;且当物距不变时,凸透镜焦距减小,像距会随之减小。第一步,根据原凸透镜甲成缩小实像,判断物距满足$u>2f_甲=60cm$;第二步,换用焦距更小的凸透镜乙,蜡烛位置不变(物距仍$>60cm$),判断此时成像性质;第三步,根据焦距变化分析像距的变化,确定光屏的移动方向。
【解析】1. 原凸透镜甲焦距$f_甲=30cm$,屏上成缩小实像,由凸透镜成像规律得:物距$u>2f_甲=60cm$,像距$30cm<v<60cm$。2. 换用焦距$f_乙=20cm$的凸透镜乙,蜡烛位置不变(物距$u$仍$>60cm$),此时$u>2f_乙=40cm$,满足“物距大于2倍焦距”的条件,因此成倒立、缩小的实像。3. 当物距不变时,凸透镜焦距减小,对光线的会聚能力增强,像距会变小,因此需将光屏靠近透镜才能承接清晰的像。
【答案】靠近 缩小
【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,需掌握物距、焦距与成像性质、像距的关系,难度适中,是初中物理光学部分的基础考点,学生需灵活运用规律分析焦距变化后的像距变化。
【难度系数】0.5
【解析】1. 原凸透镜甲焦距$f_甲=30cm$,屏上成缩小实像,由凸透镜成像规律得:物距$u>2f_甲=60cm$,像距$30cm<v<60cm$。2. 换用焦距$f_乙=20cm$的凸透镜乙,蜡烛位置不变(物距$u$仍$>60cm$),此时$u>2f_乙=40cm$,满足“物距大于2倍焦距”的条件,因此成倒立、缩小的实像。3. 当物距不变时,凸透镜焦距减小,对光线的会聚能力增强,像距会变小,因此需将光屏靠近透镜才能承接清晰的像。
【答案】靠近 缩小
【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,需掌握物距、焦距与成像性质、像距的关系,难度适中,是初中物理光学部分的基础考点,学生需灵活运用规律分析焦距变化后的像距变化。
【难度系数】0.5
三、作图题(每小题8分,共16分)
12.光通过透镜会发生折射,请将图中的入射光线或折射光线补画完整。

12.光通过透镜会发生折射,请将图中的入射光线或折射光线补画完整。
答案
12.
解析
【分析】
要补画凸透镜的入射或折射光线,需利用凸透镜的三条特殊光线规律:①从焦点发出的光线,经凸透镜折射后平行于主光轴;②过光心的光线,传播方向不变;③平行于主光轴的光线,经凸透镜折射后过另一侧的焦点。先明确图中各光线对应的规律,再补画完整。
【解析】
1. 从左焦点F出发的入射光线:根据规律①,该光线经凸透镜折射后,折射光线平行于主光轴,据此画出折射光线;
2. 过光心O的光线:根据规律②,该光线传播方向不变,图中已画出;
3. 平行于主光轴的入射光线:根据规律③,该光线经凸透镜折射后,折射光线过右侧的焦点F,据此画出折射光线。
【答案】

【知识点】
凸透镜特殊光线、透镜折射规律
【点评】
本题考查凸透镜特殊光线的作图,属于光学基础作图题,牢记凸透镜三条特殊光线规律即可完成。
【难度系数】
0.6
要补画凸透镜的入射或折射光线,需利用凸透镜的三条特殊光线规律:①从焦点发出的光线,经凸透镜折射后平行于主光轴;②过光心的光线,传播方向不变;③平行于主光轴的光线,经凸透镜折射后过另一侧的焦点。先明确图中各光线对应的规律,再补画完整。
【解析】
1. 从左焦点F出发的入射光线:根据规律①,该光线经凸透镜折射后,折射光线平行于主光轴,据此画出折射光线;
2. 过光心O的光线:根据规律②,该光线传播方向不变,图中已画出;
3. 平行于主光轴的入射光线:根据规律③,该光线经凸透镜折射后,折射光线过右侧的焦点F,据此画出折射光线。
【答案】
【知识点】
凸透镜特殊光线、透镜折射规律
【点评】
本题考查凸透镜特殊光线的作图,属于光学基础作图题,牢记凸透镜三条特殊光线规律即可完成。
【难度系数】
0.6
13.类比是一种解决问题的方法,图甲是利用S点发出的两条特殊光线探究凸透镜成像特点的光路图,请参照图甲的方法,在图乙中通过画图探究凹透镜成像特点(只需找到像点$Q'$)。

答案
13.
解析
【分析】
要探究凹透镜的像点,可类比凸透镜特殊光线的作图方法,利用凹透镜的两条特殊光线确定像点:①从物点Q发出的平行于主光轴的光线,经凹透镜折射后,折射光线的反向延长线过凹透镜左侧的焦点;②从物点Q发出的经过凹透镜光心O的光线,传播方向不变。两条折射光线的反向延长线的交点即为像点Q'。
【解析】
步骤如下:
1. 从Q点作平行于主光轴的光线,与凹透镜交于一点,连接该交点与左侧焦点F,得到该光线经凹透镜后的折射光线(折射光线的反向延长线过左侧F);
2. 从Q点作经过光心O的光线,该光线传播方向不改变;
3. 上述两条折射光线的反向延长线的交点,就是凹透镜所成的虚像点Q'。
【答案】

【知识点】
凹透镜成像、透镜的特殊光线
【点评】
本题通过类比凸透镜特殊光线的作图方法,考查凹透镜成像的光路作图,核心是掌握凹透镜的两条特殊光线规律,属于基础作图题,注重知识的迁移应用。
【难度系数】
0.5
要探究凹透镜的像点,可类比凸透镜特殊光线的作图方法,利用凹透镜的两条特殊光线确定像点:①从物点Q发出的平行于主光轴的光线,经凹透镜折射后,折射光线的反向延长线过凹透镜左侧的焦点;②从物点Q发出的经过凹透镜光心O的光线,传播方向不变。两条折射光线的反向延长线的交点即为像点Q'。
【解析】
步骤如下:
1. 从Q点作平行于主光轴的光线,与凹透镜交于一点,连接该交点与左侧焦点F,得到该光线经凹透镜后的折射光线(折射光线的反向延长线过左侧F);
2. 从Q点作经过光心O的光线,该光线传播方向不改变;
3. 上述两条折射光线的反向延长线的交点,就是凹透镜所成的虚像点Q'。
【答案】
【知识点】
凹透镜成像、透镜的特殊光线
【点评】
本题通过类比凸透镜特殊光线的作图方法,考查凹透镜成像的光路作图,核心是掌握凹透镜的两条特殊光线规律,属于基础作图题,注重知识的迁移应用。
【难度系数】
0.5
四、实验探究题(30分)
14.(通辽中考)同学们为了探究平面镜成像的特点,准备了平面镜、玻璃板、两支相同的蜡烛A和B、光具座、光屏等实验器材。

(1)如图所示,将一支点燃的蜡烛A放置在光具座的甲位置,选用
(2)取下蜡烛B,并在丙位置处放一光屏,光屏上不能承接到蜡烛A的像,说明平面镜成的像是
(3)接着同学们想利用上述装置探究凸透镜成像规律,将乙处器材换成一个凸透镜,再将蜡烛A移至35 cm刻度线处,丙位置的光屏上恰好出现了烛焰清晰的像,生活中的
(4)在上一步实验的基础上,小明将一远视镜片放在凸透镜与蜡烛之间,要使光屏上还能呈清晰的像,可将光屏适当向
14.(通辽中考)同学们为了探究平面镜成像的特点,准备了平面镜、玻璃板、两支相同的蜡烛A和B、光具座、光屏等实验器材。
(1)如图所示,将一支点燃的蜡烛A放置在光具座的甲位置,选用
玻璃板
(选填“平面镜”或“玻璃板”)竖直放置在乙位置,未点燃的蜡烛B放置在乙位置右侧,移动蜡烛B到丙位置时,发现蜡烛B与蜡烛A的像完全重合。(2)取下蜡烛B,并在丙位置处放一光屏,光屏上不能承接到蜡烛A的像,说明平面镜成的像是
虚像
(选填“实像”或“虚像”)。(3)接着同学们想利用上述装置探究凸透镜成像规律,将乙处器材换成一个凸透镜,再将蜡烛A移至35 cm刻度线处,丙位置的光屏上恰好出现了烛焰清晰的像,生活中的
投影仪
(选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)就是利用这一原理工作的。此时,用直径相同、焦距更大的凸透镜替换原凸透镜,移动光屏也得到了清晰的像,则此时的像较原来的像变大
(选填“变大”“变小”或“不变”)。(4)在上一步实验的基础上,小明将一远视镜片放在凸透镜与蜡烛之间,要使光屏上还能呈清晰的像,可将光屏适当向
左
(选填“左”或“右”)移动。答案
14.(1)玻璃板 (2)虚像 (3)投影仪 变大 (4)左
解析
【分析】
本题是光学实验探究题,需结合平面镜成像和凸透镜成像的相关规律分析:
(1) 探究平面镜成像时,需选择透明器材确定像的位置,据此判断器材;
(2) 根据实像和虚像能否被光屏承接的特点判断成像类型;
(3) 先计算物距和像距,结合凸透镜成像规律判断成像性质及应用,再分析换大焦距凸透镜后的像的变化;
(4) 远视镜片是凸透镜,对光线有会聚作用,据此判断光屏移动方向。
【解析】
(1) 探究平面镜成像特点时,为了便于确定像的位置,应选用玻璃板,因为玻璃板既能反射成像,又能透过玻璃板观察到另一侧的蜡烛,而平面镜不透明,无法确定像的位置,故填“玻璃板”。
(2) 实像可以呈现在光屏上,虚像不能。在丙位置放光屏,光屏上不能承接到蜡烛A的像,说明平面镜成的是虚像,故填“虚像”。
(3) 将乙处换成凸透镜后,蜡烛A在35 cm刻度线处,凸透镜在50 cm刻度线处,物距u=50 cm - 35 cm=15 cm;光屏在80 cm刻度线处,像距v=80 cm - 50 cm=30 cm,此时u<v,成倒立、放大的实像,投影仪就是利用这一原理工作的。当用直径相同、焦距更大的凸透镜替换原凸透镜时,凸透镜的会聚能力减弱,像距会变大,因此此时的像较原来的像变大,故依次填“投影仪”“变大”。
(4) 远视镜片是凸透镜,对光线有会聚作用,会使烛焰的像成在光屏的前方,因此要使光屏上再次呈现清晰的像,需将光屏适当向左移动,故填“左”。
【答案】
14.(1)玻璃板 (2)虚像 (3)投影仪 变大 (4)左
【知识点】
平面镜成像特点、凸透镜成像规律、实像与虚像的区别
【点评】
本题考查光学实验的核心知识点,涵盖平面镜成像的器材选择、成像性质判断,凸透镜成像规律的应用及透镜对光线的作用,需要学生熟练掌握实验原理和规律,属于中等难度的实验探究题。
【难度系数】
0.6
本题是光学实验探究题,需结合平面镜成像和凸透镜成像的相关规律分析:
(1) 探究平面镜成像时,需选择透明器材确定像的位置,据此判断器材;
(2) 根据实像和虚像能否被光屏承接的特点判断成像类型;
(3) 先计算物距和像距,结合凸透镜成像规律判断成像性质及应用,再分析换大焦距凸透镜后的像的变化;
(4) 远视镜片是凸透镜,对光线有会聚作用,据此判断光屏移动方向。
【解析】
(1) 探究平面镜成像特点时,为了便于确定像的位置,应选用玻璃板,因为玻璃板既能反射成像,又能透过玻璃板观察到另一侧的蜡烛,而平面镜不透明,无法确定像的位置,故填“玻璃板”。
(2) 实像可以呈现在光屏上,虚像不能。在丙位置放光屏,光屏上不能承接到蜡烛A的像,说明平面镜成的是虚像,故填“虚像”。
(3) 将乙处换成凸透镜后,蜡烛A在35 cm刻度线处,凸透镜在50 cm刻度线处,物距u=50 cm - 35 cm=15 cm;光屏在80 cm刻度线处,像距v=80 cm - 50 cm=30 cm,此时u<v,成倒立、放大的实像,投影仪就是利用这一原理工作的。当用直径相同、焦距更大的凸透镜替换原凸透镜时,凸透镜的会聚能力减弱,像距会变大,因此此时的像较原来的像变大,故依次填“投影仪”“变大”。
(4) 远视镜片是凸透镜,对光线有会聚作用,会使烛焰的像成在光屏的前方,因此要使光屏上再次呈现清晰的像,需将光屏适当向左移动,故填“左”。
【答案】
14.(1)玻璃板 (2)虚像 (3)投影仪 变大 (4)左
【知识点】
平面镜成像特点、凸透镜成像规律、实像与虚像的区别
【点评】
本题考查光学实验的核心知识点,涵盖平面镜成像的器材选择、成像性质判断,凸透镜成像规律的应用及透镜对光线的作用,需要学生熟练掌握实验原理和规律,属于中等难度的实验探究题。
【难度系数】
0.6
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