北京市石景山区实验中学物理光的折射 透镜单元复习练习Word版 含答案.docx
《北京市石景山区实验中学物理光的折射 透镜单元复习练习Word版 含答案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《北京市石景山区实验中学物理光的折射 透镜单元复习练习Word版 含答案.docx（18页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
北京市石景山区实验中学物理光的折射透镜单元复习练习Word版含答案
一、初二物理光的折射透镜实验易错压轴题（难）
1．在探究光的折射规律时，从水面上方看水中的物体变浅了.为了确定水中物体所成像的位置，某学习小组进行了如下探究:
u/mm
30
60
90
120
150
180
v/mm
23
45
67
90
113
134
A．把一个小灯泡a放在水中某处，观察灯泡所成像的位置。
B．将另一个相同的小灯泡b放在水面上方，调整其位置，使它的像与灯泡a的像重合。
C．用刻度尺测量灯泡b到水面的距离。
（1）测量时，把刻度尺的零刻度线对准灯泡b，水面处对应的刻度如图甲所示，则灯泡b到水面的距离为_____cm。
（2）灯泡a的像到水面的距离与灯泡b到水面的距离一定相等，理由是:
_______
（3）测量时，如果直接将刻度尺竖直插入水中，使看到的零刻度线与灯泡a的像重合，则刻度尺在水面处的示数表示_________。
（4）某小组实验时，每次都从灯泡a的正上方观察，测得灯泡a到水面距离u和灯泡a的像到水面距离v的对应关系如上表所示。
根据表中数据，请在图乙坐标中描点作出v-u关系图线。
（___________）
由图线可知，v与u成______（选填“正比”、“反比”）。
【答案】8.20像与物到镜面的距离相等灯泡a的深度
正比
【解析】
【详解】
（1）[1]从图甲可以看到，灯泡b到水面的距离为8.20cm；
（2）[2]根据平面镜的成像规律可知，灯泡b到水面的距离大小等于灯泡b的像到水面的距离，而灯泡b的像与灯泡a的像是重合的，所以灯泡a的像到水面的距离与灯泡b到水面的距离一定相等；
（3）[3]测量时，如果直接将刻度尺竖直插入水中，使看到的零刻度线与灯泡a的像重合，因为光的折射，刻度尺的零刻度线真实位置应该是在灯泡a的位置，所以刻度尺在水面处的示数表示灯泡a的深度；
（4）[4]根据表中数据，在坐标中描点作出v-u关系图线，如下图所示；
[5]由图线可知，v与u成正比。
2．小明同学做“探究凸透镜成像规律”的实验，他根据收集的数据作出如图甲所示的图像：
（1）由图像可知，小明同学使用的凸透镜的焦距为___________cm。
（2）当蜡烛放置在光具座上的45cm刻度处时，小明应该如何观察烛焰的像？
_________________________。
（3）实验过程中，保持蜡烛和凸透镜的位置不变，调皮的明明把近视眼镜放在凸透镜和蜡烛之间，如图乙所示，小明发现光屏上烛焰的像变模糊了，此时他应该把光屏向_______（选填“靠近”或“远离”）透镜的方向移动，才能得到清晰的烛焰的像。
故答【答案】：
（1）10;
（2）在凸透镜的右侧通过凸透镜向左观察,能看到一个正立、放大的虚像;（3）远离
【解析】
（1）由图象可知，u=v=2f=20cm，所以凸透镜的焦距是10cm；
（2）当蜡烛放置在光具座上的45cm刻度处时，有图可知此时u=5cm物体处于1倍焦距以内，故此时应该在凸透镜的右侧通过凸透镜向左观察，能看到一个正立、放大的虚像；
（3）近视眼镜是凹透镜，由于凹透镜对光线有发散作用，所以当小明把自己的近视眼镜靠近凸透镜时，像会聚在光屏的后方，这样像距会增大，因此在光屏上要得到清晰的像，应把光屏向远离透镜的方向移动。
3．在“探究凸透镜成像的规律”实验中，实验过程如下：
（1）实验前，需要选择焦距恰当的凸透镜。
实验室有A、B两种凸透镜，图甲是平行光通过两种凸透镜后，在光屏上会聚在一点时的光路示意图；从图中读出透镜A的焦距为________
；为了便于完成探究过程，应该选择透镜______（选填“A”或“B”）进行实验，并将此透镜固定在光具座上的50cm刻度处；
（2）在调节光具座上光学器材的高度时，蜡烛应该_________（选填“点燃”或“不点燃”）；
（3）当把蜡烛移动到光具座上的15cm刻度处，如图乙所示，此时想在光屏上成像，应该将光屏移动到光具座的_________（选填“A”“B”或“C”）刻度范围内；
A．
B．
C．
（4）当
，且像成在光屏上时，把蜡烛向远离凸透镜的方向移动一段距离，那么要想在光屏上继续成像，应该将光屏_________（选填“靠近”或“远离”）凸透镜；
（5）随着实验的进行，蜡烛越烧越短，会看到烛焰在光屏所成的像_________（选填“上移”或“下移”）；
（6）调整蜡烛的高度后继续探究成像特点，如图丙所示，调节光屏的位置可以在光屏上得到一个倒立、_________（选填“放大”“缩小”或“等大”）的实像；若把光屏和蜡烛的位置互换，在光屏上_________（选填“能”或“不能”）看到像。
【答案】10.0A点燃B靠近上移放大能
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1]由图甲知，透镜A焦距为10.0cm。
[2]由图甲知，透镜B焦距为40.0cm，由图乙知，光具座的最大刻度为100.0cm，那么应选透镜A进行实验。
（2）[3]调节光具座上光学器材的高度时，蜡烛应该点燃，才能准确判断蜡烛中心、透镜中心和光屏中心是否在同一水平高度。
（3）[4]蜡烛移动到光具座上的15cm刻度处，则此时物距为35cm，即物距大于二倍焦距，那么像距小于二倍焦距而大于一倍焦距，即光屏在光具座的位置应在60cm至70cm刻度处，故B选项正确。
（4）[5]据凸透镜的成像规律知，蜡烛远离凸透镜，那么光屏应靠近凸透镜，才能再次继续成像。
（5）[6]当蜡烛的长度变短后，据过透镜光心的光线传播方向不变知，烛焰所成的像向上移。
（6）[7]由图丙知，此时的物距小于20.0cm，即物距小于二倍焦距而大于一倍焦距，则所成的像是倒立、放大的实像。
[8]据光路可逆知，若透镜位置不变，光屏和蜡烛的位置互换，光屏上能看到像。
4．在探究“凸透镜成像规律”的实验中：
（1）如图甲，平行光正对凸透照射，光屏上出现一个最小最亮的光斑，如图乙，光屏上呈现清晰的像，此像的性质是______的实像（选填“放大”或“缩小”），若保持烛和光屏位置不变，移动镜至______cm刻度线处，光屏上能再次呈现清晰的像；
（2）课后，小丽和小明又尝试，当他们相距2m，通过同一块焦距为15cm的凸透镜观看对方，小明好通过透镜能看到小丽眼睛正立的像，如图丙，则下列说法中不正确的是__________；
A．此时小丽的眼睛在凸透镜的一倍焦距以内
B．若图片中小丽将透镜水平向右移动一定距离，小明看到正立的像可能变大
C．小丽从透镜中看不到小明的像
D．小丽从透镜中看到小明倒立缩小的像
【答案】放大40D
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1]由图甲可知凸透镜的焦距为10.0cm，图乙中物距为15cm，在凸透镜的一倍焦距和二倍焦距之间，所以成一个倒立、放大的实像；
[2]若保持烛和光屏位置不变，根据光路的可逆性，将物距和像距互换，可以成一个倒立、缩小的实像，即将物距变为30cm，也就是要将凸透镜移到40cm刻度处。
（2）[3]A．小明刚好通过透镜能看到小丽眼睛正立的像，所以小丽的眼睛在凸透镜的一倍焦距以内，故A正确，A不符合题意；
B．成虚像时，物距越大，所成的像越大，所以小丽将透镜水平向右移动一定距离，小明看到正立的像可能变大，故B正确，B不符合题意；
C．小丽和小明相距2m，小丽在凸透镜的一倍焦距以内，所以小明肯定在凸透镜的2倍焦距以外，成一个倒立、缩小的实像，像距在1倍焦距和2倍焦距之间，而小丽的眼睛离凸透镜距离小于1倍焦距，所以，小丽的眼睛无法看到这个实像，故C正确，C不符合题意；
D．据C的分析，D错误，D符合题意。
故选D。
5．在探究凸透镜成像规律时，如图甲所示，将凸透镜A固定在光具座上35cm刻度线处，将点燃的蜡烛放置在光具座上5cm刻度线处，移动光屏，使烛焰在光屏上成清晰的像，由凸透镜A成像中物距和像距的变化关系画出图像如图乙所示；接着保持蜡烛的位置不变，将凸透镜A换为凸透镜B并保持位置不变，移动光屏，使烛焰在光屏上成清晰的像，如图丙所示：
（1）请根据上述实验现象和凸透镜成像规律判断；凸透镜A的焦距是_____cm，凸透镜A的焦距_____（填“大于”“小于”或“等于”）凸透镜B的焦距；
（2）在图甲中，保持凸透镜位置不动，把蜡烛向右移动5cm，要想在光屏上再次得到清晰的像，应该把光屏向_____（填“左”或“右”）移动一段距离，像将_____（填“变大”“变小”或“不变”）；
（3）图丙所示的实验现象可以说明_____（填“照相机”“幻灯机”或“放大镜”）的成像特点；若将远视眼镜放在蜡烛与凸透镜之间，光屏上原来清晰的像变模糊了，若保持凸透镜和蜡烛的位置不动，应使光屏_____（填“靠近”或“远离”）凸透镜，才能在光屏上再次看到烛焰清晰的像；
（4）当光屏上出现烛焰清晰的像时，如果用遮光板挡住透镜的上半部分，我们观察光屏时，将会在光屏上看到_____。
A．烛焰像的下半部分B．烛焰像的上半部分
C．烛焰完整的像，像的亮度变暗D．烛焰完整的像，像的亮度不变
【答案】10小于右变大幻灯机靠近C
【解析】
【分析】
（1）要解决此题，根据凸透镜成像的规律之一，物距等于二倍焦距成倒立等大实像；通过图象分析出该凸透镜的焦距；根据物距和凸透镜的焦距关系，求出两个凸透镜的焦距，比较焦距大小；
（2）凸透镜成实像时，物距变小，像距变大，像变大；
（3）当f（4）凸透镜成像属于光的折射现象，物体发出的光线经凸透镜折射后，会聚在凸透镜另一侧的光屏上，形成物体的实像；如果凸透镜的口径大，透过的光多，像就亮；口径小，透过的光少，像就暗。
【详解】
（1）[1]由图乙知，当物距为20cm时，像距也为20cm，根据凸透镜成像的规律，物距等于2倍焦距时，成倒立等大的实像，此时像距与物距相等；由于
则
[2]由甲图可知，此时成倒立、缩小的实像，
物距在
范围内，即
所以凸透镜A的焦距范围为
由乙图可知，此时成倒立、放大的实像，
物距在
范围内，即
所以凸透镜B的焦距范围为
故凸透镜A的焦距小于凸透镜B的焦距。
（2）[3][4]在甲图中，保持凸透镜不动，原来蜡烛距离凸透镜30cm，蜡烛右移5cm后，物距变为25cm，根据凸透镜成像特点，物距变小，像距变大，所以光屏应向右移动，像距比原来更大，则像将变大。
（3）[5]由图丙可知，此时成的是倒立、放大的实像，其应用是幻灯机。
[6]因凸透镜对光线有会聚作用，可使远视眼看物体时使来自近处的物体的光会聚在视网膜上；当用远视眼镜时，会将像向凸透镜靠近，故应将蜡烛靠近凸透镜。
（4）[7]如果用遮光板挡住透镜的上半部分，下半部分仍能会聚光线成完整的像，但由于会聚的光线比原来减少，所以像比原来变暗，故选C。
6．某同学做“探究凸透镜成像规律”的实验，当烛焰、凸透镜、光屏位于如图所示的位置时光屏上出现了烛焰清晰的像：
（1）该同学看到光屏上所成的像是一个烛焰_________（选填“放大”“缩小”或“等大”）的像；
（2）若将蜡烛向右移动少许，光屏应向_________移动才能再次成清晰的像，此像的大小比刚才的像要_________（选填“大”或“小”）一些；
（3）若蜡烛和光屏保持图示位置不变，将透镜向左移动_________cm可以在光屏上再次形成清晰的像。
【答案】缩小右大25
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1]由图知，物体和所成的像在凸透镜的两侧，而物距u=40cm，像距v=15cm，即u>v，所以光屏上所成的像是缩小的。
（2）[2][3]由凸透镜的成像规律知，当物距变小时，像距要变大，才能再次在光屏上得到清晰的像，而像的大小要比移动前的要大一些。
（3）[4]根据光路可逆，若蜡烛与光屏不动，只移动透镜，要想再次成清晰的像，须让此时的物距为15cm，像距为40cm，那么凸透镜就应该移动到25cm处。
7．小明在探究“凸透镜成实像时像距与物距的关系”的实验中，所用的实验器材有：
光具座、凸透镜、光屏和蜡烛等：
次数
1
2
3
4
5
6
7
物距u/cm
14
16
18
20
22
24
26
像距v/cm
35
27
22
20
18
17
16
（1）将蜡烛、凸透镜和光屏放在光具座上，点燃蜡烛，调整凸透镜和光屏的高度，使它们的中心大致在同一高度上的目的是___；
（2）记录的实验数据如表所示，请在方格纸上画出像距与物距的关系图像；
（______）
（3）根据图像可得出的结论：
______________；
（4）根据表格数据或图像可知当蜡烛在2倍焦距处向焦点处移动时，像的移动速度____（选填“大于”“小于”或“等于”）蜡烛移动速度。
【答案】使每次实验物体的像都能够成在光屏的中心
凸透镜成实像时像距随物距的增大而减小得越来越慢大于
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1]使它们的中心大致在同一高度上的目的是使每次实验物体的像都能够成在光屏的中心。
（2）[2]根据表中的数据，物距是横轴，像距是纵轴，在表格纸上描点，如下图所示。
（3）[3]从图像可以看到，凸透镜成实像时像距随物距的增大而减小，这个减小速度是越来越慢。
（4）[4]从图像可以看到，相同时间内，蜡烛在2倍焦距处向焦点处移动时，像距的大小大于物距的大小，那么根据
可知，像的移动速度大于蜡烛移动速度。
8．在探究“凸透镜成像规律”的实验中，下表是小明同学实验时记录的几组数据：
实验次数
物距u/cm
像距v/cm
1
30
15
2
20
20
3
15
30
（1）依次将点燃的蜡烛、凸透镜、光屏放在光具座上，调节烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在相同_______上；
（2）若图中光屏上成烛焰清晰的像，那么此像是______（选填“放大”或“缩小”）的；
（3）当光屏上得到一个倒立、缩小的像时，保持透镜的位置不变，要使屏上的像变大，应将蜡烛________透镜，并将光屏_______透镜（选填“靠近”或“远离”）；
（4）若第4次实验物距为5cm时，成像的特点是_____________________。
【答案】高度放大靠近远离正立、放大、虚像
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1]点燃蜡烛后，调节凸透镜和光屏的高度，使它们的中心与烛焰中心大致在相同高度上。
（2）[2]物体到凸透镜的距离是物距，像到凸透镜的距离是像距，如图，物距小于像距，成倒立、放大的实像。
（3）[3][4]光屏上得到一个倒立缩小的实像时，保持透镜的位置不变，要使屏上的像变大些，应减小物距，增大像距，即应将蜡烛靠近透镜，光屏远离透镜移动。
（4）[5]由表格第2次数据
u＝v＝2f＝20cm
解得
f＝10cm
若第4次实验物距为5cm，则
u′＝5cm＜f
根据凸透镜成像特点所成像为：
正立、放大的虚像。
9．如图，在“探究凸透镜成像规律的实验”中：
（1）如图甲所示，是小明确定焦距时所做的实验，则该凸透镜的焦距为_________cm（不要求估读），当烛焰距凸透镜15cm时，能成倒立、__________的实像，当烛焰向左（远离透镜）移动后，要在光屏上再次成清晰的像，需将光屏向_________（选填“左”或“右”）移，此时所成像将_________（选填“变大”、“变小”或“不变”）；
（2）实验一段时间后，蜡烛因燃烧变短，所成像如图乙，要使像能够在光屏的中央，应将凸透镜向_________（选填“上”或“下”）调整；
（3）在上一步实验调整好像的位置后，小明取了一副近视镜放在凸透镜和蜡烛之间，要使光屏上还能呈清晰的像，可将光屏适当__________（选填“左”或“右”）移。
【答案】11放大左变小下右
【解析】
【分析】
（1）①平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚在主光轴上一点，这点是凸透镜的焦点，焦点和光心的距离是凸透镜的焦距；
②根据凸透镜成像的三种情况和应用：
u>2f，成倒立、缩小的实像，应用于照相机和摄像机；
2f>u>f，成倒立、放大的实像，应用于幻灯机和投影仪；
u③凸透镜成实像时，物距增大，像距减小；
（2）凸透镜成的实像是倒立的，像与物体的变化方向恰好相反；
（3）近视眼镜是凹透镜，凹透镜对光线有发散作用，能使会聚的光线推迟会聚。
【详解】
（1）[1]使平行光线通过凸透镜，并移动光屏，直到白纸上的光斑最小，这个光斑是凸透镜的焦点，凸透镜到焦点的距离为：
41.0cm−30.0cm=11.0cm，
则凸透镜的焦距为11.0cm；
[2]把蜡烛放在距凸透镜15cm处，2f>u>f，成倒立、放大的实像；
[3][4]当烛焰向左（远离透镜）移动后，物距在不断增大，由凸透镜成实像的规律可知：
物距增大，像距减小，像变小；则应将光屏向左移动，才能在光屏上再次成清晰的像；
（2）[5]蜡烛在燃放中不断缩短，向下移动，光屏上的像向上移动，要使像能够成在光屏中央，可向上移动光屏；或向上移动蜡烛或向下移动凸透镜；
（3）[6]近视眼镜是凹透镜，凹透镜对光线有发散作用，能使原来会聚的光线推迟会聚（即此时清晰的像在光屏的右侧），要在光屏上得到清晰的像，则可将光屏适当右移。
10．如图所示，将透明的薄壁
厚度可忽略不计
方形水槽水平放置，固定在水槽底部的激光笔沿图示方向发出一细光束，小彬通过缓慢改变水槽中的水量来探究光的传播现象．
（1）如图水槽中未注水时可在侧壁上A处得到一个光点，注入一定量的水后，光点移至B处，这是由于光在水面处发生了光的______现象，此时入射角______角
选填“大于”“等于”或“小于”
；
（2）为使B处的光点移至C处，则应使水槽中的水量______，若BC间距离为2cm，则水面高度的变化量
______
选填“
”“
”或“
”
；
（3）如图所示，小彬将激光笔移至虚线框内向水槽底部照射，为使光束第一次从水面射出后沿DE方向传播，则激光笔照射的方向应满足的条件是______，且激光笔照射在水槽底部的位置必须在区______
选填“①”②”或“③”
内．
【答案】折射小于增加
平行于DE②
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1][2]水槽中未加水水时，由于光的直线传播，激光射到侧壁上的A点；当水槽中加水时，光点下移到B点位置，这是由于光的折射现象引起的，当光从水中射入空气中时，折射角大于入射角，此时入射角小于角Q；
（2）[3]入射角和折射角都不变，所以要使B处的光点移到C处，则应使水槽中的水量增加；
[4]若BC间距离为2cm，因为两次的折射光线是平行的，光斑移动的竖直高度小于水面上升的高度，故水面高度的变化量大于2cm；
（3）[5]光从空气中进入水中，再从水中射出到空气中，发生折射时，折射角一次减小，一次增大，最终的入射光线与折射光线是平行的，即激光笔照射的方向应满足的条件是：
平行于DE；
[6]且因为第一次折射进入水中时，折射角小于入射角，则激光笔应该与激光笔照射在水槽底部的位置必须在区②内．
【点睛】
重点是根据光的折射定律的应用，关键是记清楚光由空气斜射入水或玻璃中时，折射角小于入射角，反之折射角大于入射角，可根据光路可逆的特征进行记忆．
升级会员 