2023年中考物理实验探究题专项训练：透镜与其应用
一、实验探究题
1．在“探究凸透镜成像规律”的实验中：
（1）图甲中光屏上所成的像是倒立 （选填“放大”、“等大”或“缩小”）的实像，生活中 （选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）利用这一原理制成。
（2）如图乙，线段AB为凸透镜成像的物距倒数和像距倒数的对应关系，则凸透镜焦距为 cm。
（3）当光屏上呈现清晰的像时，不改变图甲中蜡烛和透镜位置：
①若将凸透镜换成焦距相同镜面较小的凸透镜，再次做实验，光屏上所成的像与原来相比 （选填“变小”、“变暗”或“变不完整”）了
②若将凸透镜换成镜面大小相同焦距稍小的凸透镜，再次实验，则需将光屏 （选填“向左”或“向右”）移动才能成清晰的像，光屏上所成的像与原来的像相比 。（选填“变大”、“不变”或“变小”）
2．小明在探究凸透镜成像规律的实验时．
（1）如图所示，将一束平行光射向凸透镜后汇聚于点F，则透镜的焦距为 cm．
（2）调节光具座上依次排列的烛焰、凸透镜和光屏，使它们的中心大致在同一高度，这样做的目的是 ．
（3）如果把蜡烛从离凸透镜30cm的地方移到离凸透镜20cm的地方，像到凸透镜的距离 ，像的大小 （两空均选填“变大”、“变小”或“不变”）．
（4）将蜡烛移至距凸透镜5cm处，无论怎样调节光屏，光屏上始终收不到清晰的像，这时应该 ．
3．某同学为进一步了解“视力矫正”的原理，利用探究凸透镜成像规律的装置做实验．它在发光体和凸透镜之间放置不同类型的镜片，观察到了如下现象．
（1）将近视眼镜片放在发光体与凸透镜之间，光屏上原来清晰的像变模糊了；使光屏远离透镜，又能在光屏上看到发光体清晰的像．这说明近视眼镜对光线有 作用，他应该是 透镜．据此可知，在近视眼得到矫正之前，物体的像成在视网膜的 （填“前方”或“后方”）．
（2）取下近视眼镜片，重新调整光屏的位置，使它上面的像再次变得清晰，然后将另一个镜片放在发光体和光屏之间，光屏上原来清晰的像又变模糊了，再使光屏靠近透镜，又可以在光屏上看到发光体清晰的像．说明带上这个眼镜可以矫正 眼．
4．在“探究凸透镜成像规律”的实验中，凸透镜放置在光具座的C点处，如图所示。
（1）组装并调整实验器材，使烛焰和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上，把点燃的蜡烛放在光具座的B点处时，移动光屏到某一位置恰能在光屏上成清晰、倒立、等大的像，则凸透镜的焦距是 cm，此时光屏应位于图中 （填字母序号）点的位置；
（2）再将蜡烛移到光具座的“20cm”刻度线处，则应向 （选填“左”或“右”）移动光屏，才能在光屏上得到清晰的实像。在照相机和投影仪中，成像情况与此类似的是 。
5．用如图所示的装置做“探究凸透镜成像规律”实验。
（1）图甲：固定凸透镜位置，发光小灯泡在40cm刻度线位置时，移动光屏发现光屏上始终能呈现一个面积大小不变的光斑，则该透镜的焦距为 cm；
（2）用蜡烛代替小灯泡继续做实验，将点燃的蜡烛放置于光具座35cm刻度处，凸透镜位置不变，将光屏向 移动一段合适的距离，能在光屏上得到烛焰清晰倒立、 （选填“放大”、“等大”或“缩小”）的实像；
（3）某次实验情况如图乙所示，在光屏上得到了一个清晰的像，同学们提出“有哪些方法可以使光屏上的像变大”的问题，经过讨论后形成两个方案，而且结果都达到目的。方案1：保持蜡烛和光屏的位置不动，只将凸透镜向 移动适当距离；方案2：保持凸透镜位置不动，将蜡烛和光屏都向 移动；
（4）若图乙中凸透镜位置不变，将蜡烛移至45cm刻度处，移动光屏 （选填“能”或“不能”）承接到像，人应在 （选填“蜡烛”或“光屏”）一侧透过凸透镜观察成像；
（5）如图乙所示位置，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”）；
（6）在图乙中将一镜片放在烛焰和透镜之间后，光屏上的像变模糊了，将光屏向左移动，光屏上再次出现清晰的像，则所加镜片可以矫正图 （选填“丙”或“丁”）的视力缺陷。
6．某小组同学在“探究凸透镜成像的规律”实验中，选取焦距为10厘米的凸透镜、高为3厘米的发光体、光屏和光具座进行实验。将测得的物距u、像距v以及所成像的像高 分别记录在表一中。在得到凸透镜成实像的初步规律后，为了进一步研究，他们进行行适量的运算，将结果记录在表一的后两列中。
表一：f=10厘米，h物=3厘米
实序号 （厘米） （米） （米） （厘米） （米）
1 60.0 12.0 0.60 0.017 0.083
2 50.0 125 0.75 0.020 0.080
3 30.0 15.0 150 0.033 0.067
4 20.0 20.0 3.00 0.050 0.050
5 17.0 243 429 0.059 0.041
6 15.0 30.0 6.00 0.067 0.033
7 13.0 43.3 999 0.077 0.023
8 12.0 60.0 15.00 0.083 0.017
（1）根据实验序号1~3的数据，分析比较u与v的大小关系及成像情况，可得出的初步结论是：当同一凸透镜成实像时， ，成缩小的像。
（2）根据实验序号4~8的数据，分析比较物距变化量Δu与像距变化量Δv的大小关系及成像情况：
（a）可得出的初步结论是：同一凸透镜成实像时， 。
（b）判断：当u=11厘米时，v 76.7厘米（选填“大于”、“等于”或“小于”）。
（3）分析比较实验序号1、8（或3、6）中u与v的关系及相关条件，可知：当u=12.5厘米时，v= 厘米。
（4）进一步综合分析表一中运算的数据及相关条件可得出一定的规律，请根据这一规律在表二实验序号9中填入相应的数据。
表二f=5厘米，h物=3厘米
实验序号 （厘米-1） （厘米-1）
9 0.15
7．如图所示，小明利用凸透镜成像原理来研究电影放映时银幕上的影像情况。
（1）进入影院，小明发现银幕表面较为粗糙，观众在不同位置都可以看到银幕上的影像，这是因为光在银幕上发生了 反射。
（2）小明在银幕上看到了清晰的影像，这个影像相对于胶片上的图案是 （填“正立”或“倒立”）的。同时，影像又是放大的，是因为胶片放在了距离镜头 （填答案序号）的位置。
A．一倍焦距以内 B．一倍焦距到二倍焦距之间 C．二倍焦距以外
（3）放映过程中影像大小超出了银幕边界，要使影像缩小到银幕范围且仍然清晰，在放映机镜头靠近银幕的同时，还要将胶片到镜头的距离调 （填“大”或“小”）一些。
8．如图所示是小明和同学共同探究“凸透镜成像规律”的实验情景。
（1）若光屏上清晰的像的位置如图所示，若使烛焰的像成在光屏的中心，应将蜡烛向 （填“上”或“下”）方向移动。
（2）蜡烛发出的光经凸透镜折射后到达光屏，在光屏上发生了 （填“镜面反射”或“漫反射”）。
（3）若小明和同学实验规范，测量准确，根据实验记录表格中的信息，可知凸透镜的焦距为 cm。
实验序号 物距u/cm 像距v/cm 像的性质
1 12 24 倒立、放大、实像
2 16 16 倒立、等大、实像
3 20 13.3 倒立、缩小、实像
9．在探究“凸透镜成像规律”的实验中：
（1）让一束平行光射向凸透镜，移动光屏，直到在光屏上会聚成一点，如图甲所示，则该凸透镜的焦距为 cm（长度要求估读）。
（2）如图乙所示，要使像成在光屏的中央，应将光屏向 （填“上”或“下”）调整。
（3）当烛焰距离凸透镜12cm时，移动光屏，可在光屏上得到一个倒立、 的实像。
（4）当烛焰逐渐远离凸透镜时，烛焰所成的实像将 （填“变大”、“变小”或“不变”）。如果实验中已经在光屏上得到了一个清晰的像，实验小组的小花在烛焰和凸透镜之间又加放了一个远视眼镜。如图内所示，则应该向 （填“远离”或“靠近“）凸透镜的方向移动光屏，才能再次得到清晰的像。
10．在疫情期间，小明的物理老师在腾讯课堂中直播上了一节凸透镜成像的实验课，老师播放了以前用凸透镜点燃物理试卷的视频，也可以点燃火柴，如图甲所示，而且老师说用这种方法可以测出凸透镜的焦距，若测得此凸透镜的焦距为15 cm，物理老师又给同学们播放了“探究凸透镜成像的规律”实验视频，如图乙所示，观看了视频后，让小明回答如下问题。
（1）实验时，应将烛焰的焰心、透镜的光心、光屏的中心调整至同一 上；实验中固定好透镜和蜡烛后，无论如何移动光屏，发现光屏上始终有一个大小不变的光斑，其原因可能是物距 （选填“大于”、“小于”或“等于”）焦距；
（2）解决上述问题后，将蜡烛由图中的位置逐渐靠近凸透镜，移动光屏得到最清晰的像为止，若光屏上不能呈现像时，就从光屏一侧透过凸透镜观察蜡烛的像，最终能观察到如图丙所示的4个不同的像，则4个像出现的先后顺序是 （填符号）；
（3）将近视眼镜片放在发光体与凸透镜之间，光屏上原来清晰的像变模糊了；使光屏 （选填“靠近” 或“远离”）透镜，又能在光屏上看到发光体清晰的像。由此可知，在近视眼得到矫正之前，物体的像成在视网膜的 （选填“前方”或“后方”）；
（4）当光屏上出现清晰的像时，将蜡烛与光屏的位置互换，则光屏上 （选填“能”或“不能”）得到清晰的像；随着蜡烛的燃烧，光屏上的像向 （选填“上”或“下”）移动。
11．如图，小明在做“探究凸透镜成像规律”的实验时，所用凸透镜焦距为15cm．
（1）在实验时，应先调节烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在 ，其目的是为了 ．
（2）实验过程中，当蜡烛与凸透镜的距离如图所示时，移动光屏的位置，可在光屏上得到一个清晰的像，这个像是 （选填“倒立”或“正立”）、 （选填“放大”、“缩小”或“等大”）的像．生活中常用的 就是利用这个原理制成的．
（3）若固定凸透镜不动，向左移动蜡烛，为了还可在光屏上得到一个清晰的像，光屏应该向 （选填“右”或“左”）移动，其所成的像 （选填“变大”、“变小”或“不变”）．
12．在“探究凸透镜成像的规律”实验中，所用凸透镜的焦距为10cm。
（1）图甲中，烛焰的像会成在光屏的 （填“上”或“下”）方。
（2）重新调整后开始实验。当蜡烛到凸透镜的距离为25cm时，移动光屏后得到烛焰清晰的 （填“放大”或“缩小”）的像。
（3）保持蜡烛和凸透镜的位置不变，用另一个凸透镜替换原来的透镜，再将光屏向靠近透镜的方向移动后，在光屏上可再次得到烛焰清晰的像，该透镜焦距 10cm，这可以用来模拟 （填“近视”或“远视”）眼的成因。
（4）透镜成像利用了光的折射知识，请在图乙中画出入射光线的折射光线。
13．如图甲所示，一束平行于凸透镜主光轴的光线经过凸透镜后，在光屏上形成了一个最小、最亮的光斑。
（1）由图甲可知，凸透镜对光线具有 作用，该凸透镜的焦距是 cm；
（2）将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上，点燃蜡烛后，无论怎样移动光屏都不能在光屏上得到像，请你指出其中一条可能的原因： ；
（3）调整后，把烛焰放在距凸透镜16cm处时（如图乙），在凸透镜另一侧前后移动光屏，会在光屏上得到一个倒立、 的实像（填写像的性质）； (填光学仪器)就是利用这一成像规律工作的。如果将蜡烛在乙图的基础上远离透镜，仍要在光屏上得到清晰的像，光屏应向 （选填“靠近”或“远离”）透镜的方向移动，像的大小是变 ；
（4）小凯好动且思维颇有创意，他突发奇想：当蜡烛放在距凸透镜为22cm处时，移动光屏直到成清晰的像后，要是把蜡烛与光屏的位置互换，结果会怎样呢？他立即一试，哇塞！太神奇了，光屏上的像依旧十分清晰，这时他看到的是 （选填“放大”或“缩小”或“等大”）的像，由此可知 点是凸透镜成放大像与成缩小像的分界点。
14．小明在实验室用蜡烛、凸透镜和光屏做“探究凸透镜成像的规律”实验。
（1） 他的实验装置如图所示，如果你是他的合作者，请帮他指出该装置中的两处错误：
① ；
② 。
（2） 错误改正以后，小明将点燃的蜡烛、凸透镜固定好位置，无论怎样移动光屏，在光屏中心都只能看到一个大小不变的圆形光斑，原因是： ；
（3）小明又换了另一块透镜，发现用它来观看远处清楚多了，可见小明的眼睛存在 视（“近”、“远”）问题，你认为该透镜能使眼睛看清楚物体的理由是 。
15．利用铅笔可以做一些物理实验．
（1）图甲所示，用手指压笔尖，手却感觉疼，这说明 ．
（2）图乙所示，透过装有水的烧杯看铅笔，看到一个 （选填“正立”或“倒立”）、 （选填“放大”或“缩小”）、 （选填“实”或“虚”）像．
（3）图丙所示，在厚厚书本下垫几支相同的铅笔后，用橡皮筋拉动书，发现比没有铅笔时容易的多，这个现象说明 可以大大减小摩擦．
（4）图丁所示，合上开关，将铅笔芯右端的金属夹M向左滑动，灯的亮度将 ．
（5）用铅笔在白纸上画一条线，用放大镜或低倍显微镜看这条线 （选填“连续”或“不连续”）．
16．如图所示在探究——凸透镜成像的实验中，凸透镜焦距为15cm
（1）实验前应首先调整蜡烛、凸透镜、光屏，使烛焰、凸透镜、光屏三者中心大致在同一高度，其目的是 。
（2）如图，光屏应在 区域前后移动，才能得到清晰、倒立、 （选填放大或缩小）的实像，根据这一原理人们制成了 。
（3）在蜡烛和凸透镜之间放上一个近视眼镜，则发现像变得模糊了，这时应适当向 （选填左或右）移动光屏，才能重新得到清晰的像。
答案解析部分
1．【答案】（1）放大；投影仪
（2）10
（3）变暗；向左；变小
2．【答案】（1）10
（2）使像成在光屏中央
（3）变大；变大
（4）移开光屏，眼睛从光屏一侧通过透镜直接观察
3．【答案】（1）发散；凹；前方
（2）远视
4．【答案】（1）10.0；D
（2）左；照相机
5．【答案】（1）10.0
（2）右；放大
（3）左；右
（4）不能；光屏
（5）照相机
（6）丁
6．【答案】（1）u>v
（2） ，成放大的像；大于
（3）50.0
（4）0.05
7．【答案】（1）漫
（2）倒立；B
（3）大
8．【答案】（1）下
（2）漫反射
（3）8
9．【答案】（1）10.0
（2）下
（3）放大
（4）变小；靠近
10．【答案】（1）高度；等于
（2）ADCB
（3）远离；前方
（4）能；上
11．【答案】（1）同一高度；让像成在光屏的中间
（2）倒立；缩小；照相机
（3）左；变小
12．【答案】（1）下
（2）缩小
（3）小于；近视
（4）
13．【答案】（1）会聚；11.0
（2）物体放在焦距之内或者不在同一高度等
（3）放大；幻灯机；靠近；小
（4）等大；2倍焦距点
14．【答案】（1）蜡烛，凸透镜，光屏的摆放顺序错误；蜡烛，光屏，凸透镜的中心没在同一高度
（2）物距在一倍焦距上
（3）近；凹透镜对光有发散作用
15．【答案】（1）物体间力的作用是相互的
（2）正立；放大；虚
（3）用滚动摩擦代替滑动摩擦
（4）变亮
（5）不连续
16．【答案】（1）使像成在光屏的中央
（2）3；放大；幻灯机（投影仪）
（3）右
2023年中考物理实验探究题专项训练：透镜与其应用（答案）
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