2024北京八年级（下）期末物理汇编：学生实验：探究-凸透镜成像（北师大版）

第1页/共1页2024北京初二（下）期末物理汇编学生实验：探究—凸透镜成像（北师大版）一、单选题1．（2024北京顺义初二下期末）蜡烛、凸透镜和光屏在光具座上的位置如图所示，若所用凸透镜焦距f=10cm，根据凸透镜成像规律，下列说法正确的是（）A．将蜡烛、凸透镜和光屏放置在图所示位置时，光屏上可以呈现倒立放大的实像B．将蜡烛移到光具座上25cm刻度处时，要想光屏上呈现清晰的像，应向右移动光屏C．将蜡烛移到光具座上35cm刻度处时，移动光屏，光屏上可以呈现倒立放大的实像D．将蜡烛移到光具座上45cm刻度处时，移动光屏，光屏上可以呈现正立放大的虚像2．（2024北京丰台初二下期末）小杨做凸透镜成像规律的实验。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。若要在光屏上呈现烛焰清晰放大的实像，则应把蜡烛放置在（）A．10cm刻度线处 B．20cm刻度线处C．35cm刻度线处 D．45cm刻度线处3．（2024北京丰台初二下期末）如图所示光现象中，由于光的直线传播形成的是（）A．戏剧演员在镜中成像 B．日晷上呈现指针的影子C．角楼透过水球成像 D．卢沟桥在水中的倒影4．（2024北京房山初二下期末）小京通过凸透镜看到了提示牌上“关灯”两字放大的像，如图所示。经测量提示牌上“关灯”两字到凸透镜的距离等于10cm，下列判断中正确的是（）A．“关灯”两字放大的像能用光屏承接到B．凸透镜的焦距为10cmC．凸透镜的焦距小于10cmD．凸透镜的焦距大于10cm5．（2024北京通州初二下期末）小东使用放大镜欣赏邮票，下列光路图能说明其成像原理的是（

）A． B．C． D．二、多选题6．（2024北京昌平初二下期末）小杨做凸透镜成像规律的实验。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，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。则下列四个选项中，判断正确的是（）A．若蜡烛放置在10cm刻度线处，移动光屏，在光屏上不能呈现烛焰清晰的像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缩小的实像C．若蜡烛放置在35cm刻度线处，移动光屏，可在光屏上呈现烛焰清晰放大的实像D．若蜡烛放置在45cm刻度线处，移动光屏，可在光屏上呈现烛焰清晰缩小的实像三、实验题7．（2024北京顺义初二下期末）小明用光具座、蜡烛、焦距f=10cm和f=7.5cm的凸透镜、光屏和刻度尺来探究凸透镜成实像时，像高与哪些因素有关。（1）将光具座放在水平台面上，按图所示组装实验器材，将烛焰中心、凸透镜中心和光屏中心调节到；（2）在探究“凸透镜成实像时像高与物距是否有关”的实验过程中，需要改变，在保持物体高度不变的同时，还需要控制不变；（3）利用所给的实验器材，还可以探究“凸透镜成实像时，像高与是否有关”。8．（2024北京通州初二下期末）晓舟在实验室利用如图所示装置探究凸透镜成像的规律。（1）将一个凸透镜固定在光具座上50cm刻度线处，然后用一束平行于主光轴的光照射凸透镜，当光具座上的光屏移动到某个位置时，发现光屏上接收到一个最小、最亮的光斑，如图甲所示，由此可知该凸透镜的焦距为cm。（2）将蜡烛、凸透镜和光屏依次放在水平光具座上，调节烛焰、凸透镜和光屏三者中心在同一高度，再调节蜡烛、凸透镜和光屏至图乙所示的位置时，刚好在光屏上能呈现烛焰清晰的像，则这个像是倒立、（选填“放大”或“缩小”）的实像。根据凸透镜的这一成像特点，可制成（选填“放大镜”“照相机”或“幻灯机”）。（3）在蜡烛和凸透镜之间放置一片近视镜片，发现光屏上的像变得模糊，为了再次得到清晰的像，光屏应（选填“靠近”或“远离”）凸透镜。9．（2024北京房山初二下期末）实验桌上有焦距为10cm的凸透镜A和焦距为15cm的凸透镜B，还有光屏、F形LED灯（作为物体，如图甲所示）、光具座和刻度尺。某同学设计实验证明“在物距相同时，凸透镜所成实像的高度与凸透镜的焦距是否有关”。请你将他的实验设计补充完整：（1）实验步骤：①按图乙所示组装器材，将凸透镜A固定在50cm刻度线处，LED灯、光屏分别放在凸透镜两侧。调节LED灯、凸透镜和光屏的高度，使它们的在同一高度；②将F形LED灯移至20cm刻度线处，打开LED灯，移动光屏，直到光屏上呈现出LED灯清晰的像，用刻度尺测量像高h1，并记录在表格中；③，并记录在表格中；（2）比较两次像高，若像高（选填“相等”或“不相等”），则证明凸透镜所成实像的高度与凸透镜的焦距有关；（3）画出实验数据记录表格。10．（2024北京房山初二下期末）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30cm的凸透镜固定在光具座上50cm刻度线处，光屏和点燃的蜡烛（图中没有画出）分别位于凸透镜的两侧。实验中，当点燃的蜡烛置于光具座上某位置时，小刚发现无论怎样移动光屏，光屏上都没有像，经检查，各元件完好。（1）请你猜想光屏上没有像的原因是：；（2）写出检验你的猜想是否正确的方法：。11．（2024北京房山初二下期末）某同学利用焦距为f1的凸透镜做了三次实验，透镜、蜡烛、光屏所在位置以及光屏上得到清晰像的情况如图所示。（1）由图甲、乙、丙所示的实验现象可知：随着物距的不断变大，像距和像的大小变化情况是：。（2）在图乙所示的实验中，只将凸透镜换为焦距为f2的凸透镜，为在光屏上得到清晰的像，光屏应向右侧移动。由此可判断：f2f1（选填“大于”或“小于”）。四、科普阅读题12．（2024北京昌平初二下期末）请阅读《蝴蝶杯》并回下题。蝴蝶杯蝴蝶杯，我国古代饮器之一，以杯中“杯满蝶现，酒尽蝶隐”的奇特视觉效果而千古流传。蝴蝶杯在我国历史上早有记载，其制作工艺早已失传。近代，在我国技术人员和制作工匠的共同努力下，运用娴熟的光学原理，终于使“蝴蝶杯”再现于世。倒入酒后蝴蝶杯中为什么会显现彩蝶呢？老师根据蝴蝶杯的介绍，自制了一个“简易的蝴蝶杯”的模型。这个简易的蝴蝶杯模型由杯体和高脚两部分组成。高脚中部的纸片上绘有一只尺寸较小的彩蝶，高脚上端和杯体连接处嵌入一个凸透镜，眼睛在杯体上方观察如图甲所示。杯中无水时，眼睛通过凸透镜看不清纸彩蝶的像，此时看到的现象如图乙所示。杯中加适量水后，由于凸透镜中间厚边缘薄的特性，导致杯体底部向上凸，因而加入的水形成的结构为中间薄，边缘厚，相当于一个凹透镜，凸透镜与凹透镜合在一起后成为一个复合凸透镜，眼睛在杯体上方观察如图丙所示，通过复合凸透镜能清楚地看到一个纸彩蝶的像一正立放大了的纸彩蝶，如图丁所示。为了更好地了解蝴蝶杯的原理，小京在实验室利用发光物体F、凸透镜、凹透镜和光屏做了如下实验。小京将发光物体F放在距离凸透镜一倍焦距和二倍焦距之间的某处，移动光屏，光屏上呈现F倒立放大的实像。此时，用眼睛在光屏与透镜之间向透镜看去，通过透镜无法看清发光物体F的像。将凹透镜放置在凸透镜的右侧适当位置（凸透镜与凹透镜组合成一个复合凸透镜），光屏上的像消失，再次用眼睛在光屏与透镜之间向透镜看去，通过透镜看到正立放大的发光物体F的虚像。请根据上述材料，回答下列问题：（1）杯中加适量水后，加入的水形成的结构相当于一个透镜；（2）如下图所示，平行光经凸透镜A会聚在主轴上，焦点为F；在凸透镜后面增加一个凹透镜B，平行光经凸透镜A和凹透镜B后会聚在主轴上，会聚点为F1。则此实验中，F点到凸透镜A的光心的距离为sa，F1点到凸透镜A的光心的距离为sab。下列判断正确的是。（选填选项前的字母，只有一个选项正确）A．sa＞sab

B．sa＝sab

C．sa＜sab（3）图2乙中，发光物体F与复合凸透镜的距离应在复合凸透镜的。（选填“一倍焦距以内”、“一倍焦距和二倍焦距之间”或“二倍焦距以外”）

参考答案1．C【详解】A．将蜡烛、凸透镜和光屏放置在图所示位置时，物距等于像距等于二倍焦距，光屏上可以呈现倒立等大的实像，故A错误；B．将蜡烛移到光具座上25cm刻度处时，物距等于50cm-25cm=25cm大于二倍焦距，此时像距大于一倍焦距小于二倍焦距，要想光屏上呈现清晰的像，应向左移动光屏，故B错误；C．将蜡烛移到光具座上35cm刻度处时，物距等于50cm-35cm=15cm大于一倍焦距小于二倍焦距，移动光屏，光屏上可以呈现倒立放大的实像，故C正确；D．将蜡烛移到光具座上45cm刻度处时，物距等于50cm-45cm=5cm小于一倍焦距，成虚像，虚像不能呈现在光屏上，故D错误。故选C。2．C【详解】凸透镜的焦距为f＝10cm，若要在光屏上呈现烛焰清晰放大的实像，则物距范围应为f＜u＜2f即10cm＜u＜20cm所以蜡烛应放在30.0cm到40.0cm刻度线之间，故C符合题意，ACD不符合题意。故选C。3．B【详解】A．戏剧演员在镜中成像属于平面镜成像，原理是光的反射，故A不符合题意；B．日晷上呈现指针的影子是光的直线传播形成的现象，故B符合题意；C．角楼透过水球成像是凸透镜成像，原理是光的折射，故C不符合题意；D．卢沟桥在水中的倒影属于平面镜成像，原理是光的反射，故D不符合题意。故选B。4．D【详解】A．由图得，此时凸透镜成的像是正立、放大的虚像，虚像不能呈现在光屏上，故A错误；BCD．凸透镜成虚像时，物距小于f，则凸透镜的焦距大于10cm，故BC错误，D正确。故选D。5．C【详解】放大镜的原理：当物距小于凸透镜的焦距时，成正立放大的虚像。A．图中是小孔成像现象，原理是光在同种均匀介质中沿直线传播，故A不符合题意；B．图中是平面镜成像，属于光的反射现象，故B不符合题意；C．图中蜡烛与凸透镜的距离小于凸透镜的焦距，因此成正立放大的虚像，故C符合题意；D．图中蜡烛的位置在凸透镜的焦距与二倍焦距之间，成倒立放大的实像，故D不符合题意。故选C。6．BC【详解】A．该凸透镜的焦距为10cm，固定在光具座上50cm刻度线处，若蜡烛放置在10cm刻度线处，物距大于二倍焦距，移动光屏，会在光屏上呈现清晰倒立缩小的实像，故A错误；B．若蜡烛放置在20cm刻度线处，物距大于二倍焦距，移动光屏，会在光屏上呈现清晰倒立缩小的实像，故B正确；C．若蜡烛放置在35cm刻度线处，物距大于一倍焦距小于二倍焦距，移动光屏，可在光屏上呈现烛焰清晰倒立放大的实像，故C正确；D．若蜡烛放置在45cm刻度线处，物距在一倍焦距之内，光屏上无像，此时蜡烛的像为正立放大的虚像，故D错误。故选BC。7．同一高度物距凸透镜焦距凸透镜焦距【详解】（1）[1]将烛焰中心、凸透镜中心和光屏中心调节到同一高度，这样可以使像成在光屏中央。（2）[2][3]根据控制变量法，在探究“凸透镜成实像时像高与物距是否有关”的实验过程中，要控制物体高度和凸透镜焦距不变，改变物距，观察像的高度变化。（3）[4]利用所给的实验器材，两个不同焦距的凸透镜，可以探究凸透镜成实像时，像高与凸透镜焦距的关系。8．10.0缩小照相机远离【详解】（1）[1]平行于主光轴的光线经过凸透镜后在主光轴上会聚于一点，这一点就是焦点。焦点到光心的距离是焦距，根据图甲中光屏在刻度尺上的位置可以读出该凸透镜的焦距是f=60.0cm-50.0cm=10.0cm（2）[2][3]由乙图可知此时物距（蜡烛到透镜的距离）为30.0cm，大于二倍焦距，根据凸透镜的成像规律，此时能成倒立、缩小的实像，此成像规律在生活中的应用是照相机。（3）[4]近视镜片为凹透镜，凹透镜具有发散作用，能使像往后移，所以为了再次得到清晰的像，光屏应远离凸透镜。9．中心见解析不相等凸透镜焦距f/cm实像高度h/cm【详解】（1）[1]①为了像呈现在光屏的中心，应调节LED灯、凸透镜和光屏的高度，使它们的中心在同一高度。[2]②将F形LED灯移至20cm刻度线处，打开LED灯，移动光屏，直到光屏上呈现出LED灯清晰的像，用刻度尺测量像高h1，并记录在表格中；③为了证明“在物距相同时，凸透镜所成实像的高度与凸透镜的焦距是否有关”，应保持物距不变，换用不同焦距的凸透镜进行实验，则实验中应保持透镜和LED灯的位置不变，将凸透镜A更换为凸透镜B，移动光屏，直到光屏上呈现出LED灯清晰的像，用刻度尺测量像高h2。（2）[3]比较两次像高，若像高不相等，说明物距相同时，不同焦距的凸透镜成的像的高度不相等，则证明凸透镜所成实像的高度与凸透镜的焦距有关。（3）[4]实验中，应记录的数据有凸透镜焦距、实像高度，且为了得到普遍规律，应换用不同焦距的凸透镜进行多次实验，表格设计如下：凸透镜焦距f/cm实像高度h/cm10．见解析见解析【详解】（1）[1]光屏上没有像的原因