2020年-2022年北京初二（下）期末物理试卷汇编：学生实验：探究凸透镜成像

第1页/共1页2020-2022北京初二（下）期末物理汇编学生实验：探究凸透镜成像一、多选题1．（2022·北京通州·八年级期末）关于凸透镜成像规律，下列说法正确的是（）A．凡是实像，都是倒立的B．凡是虚像，都是正立的C．凸透镜所成的实像，既有放大的，又有缩小的D．凸透镜所成的虚像，既有放大的，又有缩小的2．（2021·北京丰台·八年级期末）某同学在用一凸透镜研究其成像的规律时，得到的部分实验信息如下表所示。根据表中信息判定下列说法中正确的是（）实验次序12345物距u/cm5040302520像距v/cm2224303860A．该凸透镜的焦距是15cmB．当u=25cm时，凸透镜成放大的像，放大镜就是根据这一原理制成的C．当u=40cm时，凸透镜成缩小的像，照相机就是根据这一原理制成的D．若把物体从距凸透镜50cm处向距凸透镜20cm处移动，像会逐渐变小二、单选题3．（2021·北京昌平·八年级期末）小杨做凸透镜成像规律的实验。将焦距为15cm的凸透镜固定在光具座上50cm刻度线处，光屏和点燃的蜡烛位于凸透镜两侧，实验前调整烛焰中心、透镜中心和光屏中心在同一水平高度，如图所示。下列说法中正确的是（）A．若蜡烛放置在10cm刻度线处，移动光屏，可在光屏上呈现烛焰清晰缩小的实像B．若蜡烛放置在20cm刻度线处，移动光屏，可在光屏上呈现烛焰清晰放大的实像C．若蜡烛放置在30cm刻度线处，移动光屏，可在光屏上呈现烛焰清晰放大的虚像D．若蜡烛放置在40cm刻度线处，移动光屏，可在光屏上星现烛焰清晰放大的实像三、填空题4．（2022·北京门头沟·八年级期末）小娟通过实验探究凸透镜成像规律，实验装置如图所示。（1）小娟将焦距为10cm的凸透镜固定在光具座上50cm刻度线处，把点燃的蜡烛置于凸透镜的左侧，屏置于凸透镜的右侧。调节烛焰、凸透镜和光屏的高度，使它们的中心在___________高度；（2）调整好实验器材后，将点燃的蜡烛放置在光具座上20cm刻度线处，移动光屏至65cm刻度线处，烛焰在光屏上成清晰的像。此实验现象能够说明___________（选填：“照相机”、“幻灯机”或“放大镜”）的成像特点；（3）如图所示的实验，保持透镜在50cm刻度线处不动，如果想在光屏上得到更大的清晰的像，应将蜡烛向___________（选填：“左”或“右”）侧移动，同时光屏向___________（选填：“左”或“右”）侧移动；（4）在光屏上得到清晰的像后，保持蜡烛、凸透镜、光屏位置不变，小明用不透光的纸板遮住凸透镜上半部分，则在光屏上观察到的像是___________（选填字母）。A．烛焰的上半部分，亮度变暗B．烛焰的下半部分，亮度变暗C．完整的烛焰，亮度变暗D．完整的烛焰，亮度不变5．（2022·北京房山·八年级期末）平行于透镜主轴的光线经过透镜折射后的传播方向如图所示，由图可知，此透镜的焦距为______cm，对光线有_______（选填“会聚”或“发散”）作用。当蜡烛移至距透镜15cm处时，移动光屏，烛焰在光屏上成清晰的倒立、放大的像；透镜位置保持不变，将蜡烛与光屏位置互换后，烛焰在光屏上成_______（选填“正立”或“倒立”）、_______（选填“放大”或“缩小”）的像。6．（2020·北京顺义·八年级期末）小杨做凸透镜成像规律的实验。他将焦距为10cm的凸透镜固定在光具座上50cm刻度线处，光屏和点燃的蜡烛位于凸透镜两侧，如图所示。调整烛焰中心、透镜中心和光屏中心在同一水平高度后，小杨将蜡烛放置在10cm刻度线处，移动光屏，在光屏上呈现烛焰清晰的______（选填“放大”或“缩小”）的像；将蜡烛放置在35cm刻度线处，向右移动光屏，光屏上可呈现烛焰清晰的______（选填“倒立”或“正立”）的像。四、实验题7．（2022·北京顺义·八年级期末）小刚探究“凸透镜成像规律”的实验装置如图所示，其中焦距为15cm的凸透镜固定在光具座上50cm刻度线处，光屏和点测的蜡烛分别位于凸透镜的两侧。（1）小刚将蜡烛移至光具座上10cm刻度线处，移动光屏，直到烛焰在光屏上成清晰的像，则该像是_____的实像；（选填“放大”、“等大”或“缩小”）（2）小刚将蜡烛移至光具座上30cm刻度线处，移动光屏，直到烛焰在光屏上成清晰的像，则该像是_____的实像，（选填“倒立”或“正立”）（3）小刚将蜡烛移至光具座上40cm刻度线处，小刚从透镜的右侧通过透镜可以看到烛焰_____的像．（选填“倒立”或“正立”）。8．（2022·北京通州·八年级期末）某实验小组用焦距是10cm的凸透镜探究“凸透镜成实像时，像距与物距的关系”。实验装置如图甲所示。通过实验，他们记录数据并绘制了像距v和物距u之间关系的图像，如图乙所示。（1）实验前，需将烛焰的焰心、______、光屏的中心调节到同一水平高度；（2）将凸透镜固定在50cm刻线处，当把物体放在42cm刻线处时，他们前后移动光屏，始终在光屏上没有承接到蜡烛清晰的像，其原因是______；（3）从图像上可以得出该实验的结论是______。9．（2022·北京房山·八年级期末）实验桌上有高度不同的发光物体A和B，焦距为10cm的凸透镜，刻度尺、光具座和光屏各一个。小华选用这些器材，探究“凸透镜成实像时，像的高度与物体的高度是否有关”。（1）请你将小华的主要实验步骤补充完整：①用刻度尺分别测量物体A和B的高度，并记录在表格中；②将凸透镜固定在光具座中央，将发光物体A、光屏分别放在凸透镜两侧。调节发光物体A、凸透镜和光屏，使它们的中心在_______；③将发光物体A放在光具座上距凸透镜30cm处，移动光屏，在光屏上得到发光物体A清晰的像，_______，并记录在表格中；④_________并记录在表格中；（2）请画出实验数据记录表。_______10．（2021·北京顺义·八年级期末）用实验探究凸透镜成像规律，将焦距为10.0cm的薄凸透镜固定在光具座上50.0cm刻度线处，将点燃的蜡烛放置在光具座上20.0cm刻度线处，移动光屏至65.0cm刻度线处，烛焰在光屏上呈现清晰的像，如图所示，根据此实验回答下列问题：（1）如图所示的实验现象能够说明______的成像特点；（选填选项前的字母）A．幻灯机B．照相机C．放大镜（2）保持透镜在50.0cm刻度线处不动，如果想在光屏上得到比烛焰大的清晰的像，应进行的操作是______；（选填选项前的字母）A．将蜡烛左移，光屏左移B．将蜡烛左移，光屏右移C．将蜡烛右移，光屏左移D．将蜡烛右移，光屏右移（3）保持透镜在50.0cm刻度线处不动，若将点燃的蜡烛放在光具座上45.0cm刻度线处，烛焰______（选填“能”或“不能”）在光屏上呈现清晰的像。11．（2021·北京通州·八年级期末）小明用蜡烛、焦距为10cm的凸透镜、光屏、光具座等器材，在水平桌面上做“探究凸透镜成像规律”的实验。（1）他将蜡烛、凸透镜和光屏安放在光具座上，为了使烛焰的像呈现在光屏中央，他需要调节烛焰的中心、凸透镜光心和光屏的中心在___________。（2）如图所示，凸透镜固定在光具座50cm刻度线处，将点燃的蜡烛放到光具座上35cm刻度线处，移动光屏，可以在光屏上呈现倒立______（选填“放大”或“缩小”）的像，利用这一成像规律可以制成_______（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）。（3）如图所示，凸透镜固定在光具座50cm刻度线处，将点燃的蜡烛放到光具座上30cm刻线处，则光屏移动到光具座上___________cm刻线处，可在光屏上得到烛焰清晰的像。12．（2021·北京通州·八年级期末）实验桌上有高度不同的发光物体A和B，焦距分别为5cm、10cm的凸透镜两个，刻度尺、光具座和光屏各一个。小明选用上述实验器材，探究“凸透镜成实像时，像的高度与凸透镜的焦距是否有关”。主要实验步骤如下：①将焦距为10cm的凸透镜固定在光具座中央，将发光物体A、光屏分别放在凸透镜两侧。调节发光物体A、凸透镜和光屏的高度，使它们的中心在同一高度。②将发光物体A放在光具座上距凸透镜30cm处，移动光屏，在光屏上得到发光物体A清晰的像，用刻度尺测量像的高度h，并将焦距f和像高h记录在表格中。③________，移动光屏，在光屏上得到发光物体A清晰的像，用刻度尺测量像的高度h，并将焦距f和像高h记录在表格中。根据以上叙述，请回答如下问题：（1）小明探究的问题中，需要控制不变的物理量是___________和___________；（2）请将实验步骤③补充完整；()（3）请画出该实验的实验数据记录表。()13．（2021·北京延庆·八年级期末）某同学利用如图所示的装置和平行光源，做“探究凸透镜成像规律”的实验。（1）由于凸透镜的焦距未知，于是他将凸透镜放在光具座50cm刻度线处，再在光具座的左端0刻度处安装上平行光源，用平行于主光轴的光照射凸透镜，移动光屏，当光屏移动到光具座60cm刻度线处时，看到光屏上形成了一个最小、最亮的光斑，则该凸透镜的焦距为___________cm。（2）取下平行光源，换上蜡烛，将蜡烛移到光具座图示的刻度线处，移动光屏，直到光屏上呈现清晰倒立、___________（选填“放大”、“等大”或“缩小”）的___________（选填“实”或“虚”）像，这个实验现象可以说明___________（选填“照相机”、“幻灯机”或“放大镜”）的成像特点。14．（2020·北京延庆·八年级期末）在探究“凸透镜成像的规律”的实验中。（1）平行于凸透镜主光轴的入射光经透镜折射后会聚的情形如图所示，可见此凸透镜的焦距为________cm；（2）实验中当蜡烛与该凸透镜的距离如图所示，在光屏上可得到一个清晰_____（选填“正立”、或“倒立”）、________（选填“放大”、“等大”或“缩小”）的实像，________就是利用这种成像规律工作的（选填“投影仪”、“照相机”或“放大镜”）；15．（2020·北京昌平·八年级期末）某同学在做探究凸透镜成像规律的实验时，将焦距为10cm的薄凸透镜固定在光具座上50cm刻度线处，将点燃的蜡烛放置在光具座上35cm刻度线处，移动光屏至80cm刻度线处，烛焰在光屏上成清晰的像，如图所示。请结合此实验完成下列问题：(1)如图所示的实验现象能够说明______的成像特点。（选填选项前的字母）A．照相机

B．幻灯机

C．放大镜(2)保持透镜在50cm刻度线处不动，如果想在光屏上得到烛焰清晰的缩小的像，应进行的操作是______。（选填选项前的字母）A．将蜡烛左移，光屏左移

B．将蜡烛左移，光屏右移C．将蜡烛右移，光屏左移

D．将蜡烛右移，光屏右移16．（2020·北京通州·八年级期末）小强在探究凸透镜成像规律的实验中，利用图甲所示装置，通过实验记录并绘制了物距u和像距v之间关系的图象，如图乙所示。(1)该凸透镜的焦距是______cm。(2)把物体从距凸透镜30cm处移到15cm处的过程中，所成的像逐渐变______（选填“大”或“小”）。(3)当把物体放到42cm刻线处时，光屏上______（选填“能”或“不能”）得到一个清晰的像。17．（2020·北京门头沟·八年级期末）小张同学探究“凸透镜成像规律”的实验装置如图所示，其中焦距为10cm的凸透镜固定在光具座上50cm刻度线处，光屏和蜡烛分别位于凸透镜两侧。（1）小张将蜡烛移至光具座上25cm刻度线处，移动光屏，直到烛焰在光屏上成清晰的像，则该像是_____（选填“放大”、“等大”或“缩小”）的实像。_____（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）就属于这一应用。（2）小张将蜡烛从光具座上25cm向35cm移动时，若要让烛焰在光屏上能再次成清晰的像，光屏应_____（选填“远离”或“靠近”）凸透镜。（3）小张再将蜡烛移至光具座上45cm刻度线处，他从凸透镜的右侧通过凸透镜可以看到烛焰_____的像（选填“倒立”或“正立”）。

参考答案1．ABC【详解】根据凸透镜的成像规律可知：凸透镜成像中，凡是实像都是倒立的，凡是虚像都是正立的；实像，既有放大的，又有等大的，又有缩小的，但是虚像全部是放大的。综上所述ABC正确，D错误。故选ABC2．AC【详解】A．根据凸透镜成像的规律可知，当物距等于像距时等于两倍的焦距，根据表格可知，当物距等于像距时等于30cm，所以焦距等于15cm，故A正确；B．当u=25cm时，因为焦距是15cm，所以此时物距大于一倍焦距小于两倍焦距，根据凸透镜成像的特点，此时应用是投影仪不是放大镜，故B错误；C．当u=40cm时，因为焦距是15cm，所以此时物距大于两倍焦距，根据凸透镜成像规律，此时所成的像是倒立、缩小的实像，应用是照相机，故C正确；D．把物体从距凸透镜50cm处向距凸透镜20cm处移动，此时物体在一倍焦距外成实像，因为物距减小，所以实像变大，故D错误。故选AC。3．A【详解】A．若蜡烛放置在10cm刻度线处，物距为40cm，大于两倍的焦距，成的是倒立的缩小的实像，故A正确；B．若蜡烛放置在20cm刻度线处，物距为30cm，等于两倍的焦距，移动光屏，可在光屏上呈现烛焰清晰等大的实像，故B错误；C．若蜡烛放置在30cm刻度线处，物距为20cm，在一倍焦距和两倍的焦距之间，移动光屏，可在光屏上呈现烛焰清晰放大的实像，故C错误；D．若蜡烛放置在40cm刻度线处，小于一倍的焦距，成的是放大的虚像，故D错误。故选A。4．

同一

照相机

右

右

C【详解】（1）[1]做凸透镜成像实验，要使烛焰的焰心，凸透镜的光心，光屏的中心三者位于同一水平高度，目的是使像成在光屏的中央。（2）[2]如图所示，物距大于二倍焦距，根据凸透镜成像规律可知：此时成倒立缩小的实像，能够说明照相机的成像原理。（3）[3][4]保持透镜不动，如果想在光屏上得到更大的清晰的像，根据凸透镜成像原理，应使物距缩小，像距变大，所以应将蜡烛右移，同时光屏也向右移。（4）[5]遮住凸透镜的上半部，物体上任一点射向凸透镜的下半部，经凸透镜折射后，照样能会聚成像，像的大小不发生变化，折射光线减少，会聚成的像变暗。故C正确。5．

10

会聚

倒立

缩小【详解】[1][2]平行于透镜主轴的光线经过透镜折射后的传播方向如图所示，观察到折射光线为会聚光束，即凸透镜对光有会聚作用。光线会聚后相交于凸透镜一侧的一点，这个点叫做凸透镜的“焦点”，焦距等于焦点到透镜光心的距离，由图可知，此透镜的焦距为10cm。[3][4]当蜡烛移至距透镜15cm处时，此时的物距在1倍焦距和2倍焦距之间，像在另一侧的2倍焦距以外，成倒立、放大的实像；透镜位置保持不变，若将蜡烛和光屏互换位置，根据光路的可逆性可知，此时在光屏上仍能够成像，即相当于此时物体在2倍焦距以外，像一定在另一侧的1倍焦距和2倍焦距之间，成倒立、缩小的实像。6．

缩小

倒立【详解】[1]凸透镜焦距为10cm，将蜡烛放置在10cm刻度线处，物距u=50cm10cm=40cm物距大于二倍焦距，根据凸透镜成像规律可知，这是照相机成像原理，成倒立缩小实像。[2]将蜡烛放置在35cm刻度线处，物距u=50cm35cm=15cm物距大于一倍焦距10cm小于二倍焦距20cm，根据凸透镜成像规律可知，这是幻灯机成像原理，成倒立放大实像。7．

缩小

倒立

正立【详解】(1)[1]蜡烛到凸透镜距离50.0cm-10.0cm=40.0cm大于二倍焦距30cm，故成倒立缩小的实像。(2)[2]蜡烛到凸透镜距离50.0cm-30.0cm=20.0cm大于一倍焦距15cm小于二倍焦距30cm，故成倒立放大的实像。(3)[3]蜡烛到凸透镜距离50.0cm-40.0cm=10.0cm小于一倍焦距15cm，成正立放大的虚像。8．

凸透镜的中心

u<f

u>2f，此时光屏可成倒立、缩小的实像【详解】（1）[1]为了使像成在光屏的中央，实验前，需将烛焰、凸透镜和光屏的中心调节到同一水平高度。（2）[2]由图乙可知，当u=20cm时，v=20cm。根据凸透镜成实像的特点可知，此时像距等于物距，都等于二倍焦距，即2f=20cm，则f=10cm。将凸透镜固定在50cm刻线处，当把物体放在42cm刻线处时，此时的物距为50cm-42cm=8cm<10cm即此时u<f，成正立、放大的虚像，因此他们前后移动光屏，始终在光屏上没有承接到蜡烛清晰的像。（3）[3]由图甲可知，图中的物距为50cm-20cm=30cm>20cm即u>2f，此时光屏可成倒立、缩小的实像。9．

同一高度

用刻度尺测量像的高度

见详解

实验次数123物高/cm像高/cm【详解】（1）[1]调节光具座上的发光物体A、凸透镜和光屏，使它们的中心在同一高度，以便像成在光屏的中央。[2][3]本实验探究的是像的高度是否与物体的高度有关，需要测量物体的高度，以及对应的像的高度；在实验过程中，只能改变所探究的因素（物体的高度），要控制其他因素保持不变，即探究完物体A再探究物体B时，仍然要把发光物体B放在光具座上距凸透镜30cm处进行探究。（2）[4]由实验过程可知，需要收集的数据有：物体的高度、以及像的高度，设计的表格如下：实验次数123物高/cm像高/cm10．

B

D

不能【详解】（1）[1]图中物距大于像距且能在光屏上成清晰的像，说明此时物距大于二倍焦距，像距大于一倍焦距小于二倍焦距，能成倒立缩小的实像，能说明照相机的成像特点。故选B。（2）[2]保持透镜在50.0cm刻度线处不动，如果想在光屏上得到比烛焰大的清晰的像，根据凸透镜的成像规律，此时应将蜡烛移到一倍焦距和二倍焦距之间，光屏移到二倍焦距之外，所以应进行的操作是将蜡烛右移，光屏右移。故选D。（3）[3]保持透镜在50.0cm刻度线处不动，若将点燃的蜡烛放在光具座上45.0cm刻度线处，此时物距为5.0cm，小于凸透镜的一倍焦距，成正立放大的虚像，而虚像不能在光屏上呈现。11．

同一高度

放大

投影仪

70【详解】（1）[1]为使像成在光屏的中央，应调节烛焰、凸透镜、光屏三者的中心大致在同一高度处，位于凸透镜的主光轴上。（2）[2][3]此时物距为15cm，物距在一倍焦距和二倍焦距之间，在光屏上可以得到烛焰倒立、放大的像，幻灯机、投影仪都是根据这个原理制成的。（3）[4]物距20cm，是两倍焦距，所以像也在两倍焦距处，即70cm。12．

物距

物体高度

换用焦距5cm的凸透镜，物体不动

见详解【详解】（1）[1][2]探究“凸透镜成实像时，像的高度与凸透镜的焦距是否有关”，计划探究问题的自变量是凸透镜焦距，根据控制变量法可知需要控制不变的物理量是物距和物体高度。（2）[3]因为自变量是凸透镜焦距，所以要改变焦距，换用焦距5cm的凸透镜，物体不动。（3）[4]需要记录焦距和像的高度，表格如下。f/cmh/cm13．

10cm

缩小

实像

照相机【详解】（1）[1]将凸透镜放在光具座50cm刻度线处，当光屏移动到光具座60cm刻度线处时，看到光屏上形成了一个最小、最亮的光斑，即为焦点，光心到焦点的距离为10cm，故焦距为10cm。（2）[2][3][4]蜡烛此时两