2026年山东省初中物理第9章光学实验习题

2026年山东省初中物理第9章光学实验习题一、单选题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）1.在进行“探究平面镜成像特点”的实验时，小明同学发现镜中像与物体左右相反，但上下方向一致。他调整实验装置后，发现像与物体完全重合。以下操作最可能的是（）A.将平面镜竖直向上移动了2厘米B.将平面镜水平向左移动了2厘米C.将蜡烛向平面镜靠近了5厘米D.将蜡烛向远离平面镜的方向移动了3厘米2.小华同学用凸透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验，当蜡烛距离凸透镜20厘米时，在光屏上得到一个倒立放大的实像。保持凸透镜位置不变，将蜡烛移到距离凸透镜10厘米处，此时（）A.仍能在光屏上得到倒立放大的实像B.仍能在光屏上得到倒立缩小的实像C.不能在光屏上成像，需在蜡烛同侧观察D.能在光屏上得到正立放大的虚像3.在“测量平均折射率”的实验中，小红同学用激光笔从空气斜射入水中，测得入射角为30°时，折射角为22°。若将入射角增大到45°，则折射角将（）A.小于45°且大于22°B.大于45°且小于30°C.等于45°D.无法确定4.小明同学用焦距为10厘米的凸透镜制作简易投影仪，发现投出的画面模糊。他调整了透镜与屏幕的距离后成像清晰。以下操作最可能的是（）A.将透镜向远离屏幕的方向移动2厘米B.将透镜向靠近屏幕的方向移动2厘米C.将蜡烛向远离透镜的方向移动3厘米D.将蜡烛向靠近透镜的方向移动3厘米5.在“研究光的色散”实验中，小丽同学用三棱镜将白光分解成彩色光带。以下现象中，能说明白光是由多种色光组成的的是（）A.光的直线传播B.光的反射C.光的折射D.光的色散6.小强同学用自制针孔相机观察烛焰，发现成像倒立且缩小。若想使像更大，他应（）A.将相机远离烛焰B.将相机靠近烛焰C.增大针孔的直径D.减小针孔的直径7.在“探究凹透镜对光线的作用”实验中，小华同学将点燃的蜡烛放在凹透镜前方，发现光线发散。若将蜡烛向凹透镜靠近，则发散程度将（）A.变大B.变小C.不变D.无法确定8.小明同学用凸透镜观察蚂蚁，发现蚂蚁的像被放大。他使用的凸透镜可能是（）A.焦距为5厘米的短焦距透镜B.焦距为15厘米的长焦距透镜C.焦距为25厘米的远焦距透镜D.焦距为35厘米的超远焦距透镜9.在“测量凸透镜焦距”的实验中，小丽同学用太阳光聚焦法测量。她发现凸透镜在光屏上形成最亮最小的点时，透镜与光屏的距离为10厘米。该凸透镜的焦距为（）A.5厘米B.10厘米C.15厘米D.20厘米10.小华同学用凸透镜和凹透镜组合制作简易眼镜，发现能矫正远视。以下组合最可能的是（）A.焦距为10厘米的凸透镜和焦距为5厘米的凹透镜B.焦距为15厘米的凸透镜和焦距为10厘米的凹透镜C.焦距为20厘米的凸透镜和焦距为15厘米的凹透镜D.焦距为25厘米的凸透镜和焦距为20厘米的凹透镜二、填空题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）1.在“探究平面镜成像特点”的实验中，小明同学发现镜中像与物体关于______对称，像的大小______物体的大小。2.小华同学用凸透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验，当蜡烛距离凸透镜30厘米时，在光屏上得到一个______的实像。保持凸透镜位置不变，将蜡烛移到距离凸透镜15厘米处，此时______在光屏上成像。3.在“测量平均折射率”的实验中，小红同学用激光笔从空气斜射入水中，测得入射角为40°时，折射角为25°。根据折射定律，该水的折射率为______。4.小明同学用焦距为12厘米的凸透镜制作简易投影仪，发现投出的画面模糊。他调整了透镜与屏幕的距离后成像清晰。此时蜡烛与透镜的距离应______12厘米，像的性质为______。5.在“研究光的色散”实验中，小丽同学用三棱镜将白光分解成彩色光带。该现象说明白光是由______种色光组成的。6.小强同学用自制针孔相机观察烛焰，发现成像倒立且缩小。若想使像更大，他应______针孔相机与烛焰的距离。7.在“探究凹透镜对光线的作用”实验中，小华同学将点燃的蜡烛放在凹透镜前方，发现光线发散。若将蜡烛向凹透镜靠近，则发散程度将______。8.小明同学用凸透镜观察蚂蚁，发现蚂蚁的像被放大。他使用的凸透镜可能是______透镜，其成像性质为______。9.在“测量凸透镜焦距”的实验中，小丽同学用太阳光聚焦法测量。她发现凸透镜在光屏上形成最亮最小的点时，透镜与光屏的距离为8厘米。该凸透镜的焦距为______厘米。10.小华同学用凸透镜和凹透镜组合制作简易眼镜，发现能矫正远视。该组合中，凸透镜的作用是______，凹透镜的作用是______。三、判断题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）1.在“探究平面镜成像特点”的实验中，如果将点燃的蜡烛和光屏同时放在平面镜两侧，可以在光屏上得到蜡烛的像。2.小华同学用凸透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验，当蜡烛距离凸透镜10厘米时，在光屏上得到一个倒立放大的实像。3.在“测量平均折射率”的实验中，如果入射角增大，折射角也会增大，且折射角始终小于入射角。4.小明同学用焦距为15厘米的凸透镜制作简易投影仪，发现投出的画面模糊。他调整了透镜与屏幕的距离后成像清晰。此时蜡烛与透镜的距离应大于15厘米。5.在“研究光的色散”实验中，如果用绿光照射三棱镜，也会出现色散现象。6.小强同学用自制针孔相机观察烛焰，发现成像倒立且缩小。若想使像更大，他应将针孔相机远离烛焰。7.在“探究凹透镜对光线的作用”实验中，如果将点燃的蜡烛放在凹透镜前方，发现光线发散。若将蜡烛向凹透镜靠近，则发散程度将变小。8.小明同学用凸透镜观察蚂蚁，发现蚂蚁的像被放大。他使用的凸透镜可能是焦距为20厘米的长焦距透镜。9.在“测量凸透镜焦距”的实验中，如果用太阳光聚焦法测量，凸透镜在光屏上形成最亮最小的点时，透镜与光屏的距离为凸透镜的焦距。10.小华同学用凸透镜和凹透镜组合制作简易眼镜，发现能矫正远视。该组合中，凸透镜的作用是发散光线，凹透镜的作用是汇聚光线。四、简答题（本大题共4小题，每小题4分，共16分）1.在“探究平面镜成像特点”的实验中，为什么选择透明的玻璃板代替平面镜？2.小华同学用凸透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验，当蜡烛距离凸透镜20厘米时，在光屏上得到一个倒立缩小的实像。保持凸透镜位置不变，将蜡烛移到距离凸透镜10厘米处，此时会发生什么现象？为什么？3.在“测量平均折射率”的实验中，如果实验过程中激光笔的光线不沿直线传播，会对实验结果产生什么影响？如何改进？4.小明同学用凸透镜和凹透镜组合制作简易眼镜，发现能矫正远视。请解释该组合的原理，并说明凸透镜和凹透镜在组合中的作用。五、应用题（本大题共4小题，每小题6分，共24分）1.小红同学用焦距为10厘米的凸透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验。当她将蜡烛放在距离凸透镜30厘米处时，发现光屏上无法成像。请解释原因，并提出改进方法。2.小明同学用自制针孔相机观察烛焰，发现成像倒立且缩小。他测量发现针孔相机与烛焰的距离为50厘米，像的大小是烛焰的1/10。请解释针孔相机成像的原理，并说明如何使像更大。3.在“测量平均折射率”的实验中，小红同学用激光笔从空气斜射入水中，测得入射角为30°时，折射角为22°。请解释折射现象，并说明如何计算该水的折射率。4.小华同学用凸透镜和凹透镜组合制作简易眼镜，发现能矫正远视。他测量发现凸透镜的焦距为15厘米，凹透镜的焦距为5厘米。请解释该组合的原理，并说明凸透镜和凹透镜在组合中的作用。【标准答案及解析】一、单选题1.B解析：平面镜成像的特点是像与物关于镜面垂直，左右相反，上下一致。若像与物体完全重合，说明镜面水平放置，且物体与像的连线与镜面垂直。将平面镜水平向左移动2厘米，物体与像的连线仍与镜面垂直，因此像与物体仍完全重合。其他选项操作后，物体与像的连线不再垂直于镜面，因此像与物体无法完全重合。2.C解析：凸透镜成像规律为：u>2f时，成倒立缩小的实像；f<u<2f时，成倒立放大的实像；u=f时，不成像；u<f时，成正立放大的虚像。当蜡烛距离凸透镜20厘米时，在光屏上得到一个倒立放大的实像，说明20厘米大于2f，即f<10厘米。保持凸透镜位置不变，将蜡烛移到距离凸透镜10厘米处，此时u=f，不能在光屏上成像，需在蜡烛同侧观察。3.A解析：根据折射定律，n=sinθi/sinθr。当入射角从30°增大到45°时，sinθi增大，sinθr也会增大，但sinθr始终小于sinθi，因此折射角会大于22°但小于45°。4.B解析：凸透镜成像规律为：u>2f时，成倒立缩小的实像；f<u<2f时，成倒立放大的实像；u=f时，不成像；u<f时，成正立放大的虚像。投影仪需要成倒立放大的实像，因此蜡烛应放在f<u<2f之间。若投出的画面模糊，说明物距或像距不合适。将透镜向靠近屏幕的方向移动2厘米，可以调整像距，使成像清晰。5.D解析：光的色散是指白光通过棱镜后分解成彩色光带的现象，说明白光是由多种色光组成的。光的直线传播、光的反射、光的折射都不能说明白光的组成。6.A解析：针孔相机成像原理是光的直线传播，成像倒立且缩小。若想使像更大，应增大物距，即将相机远离烛焰。7.B解析：凹透镜对光线有发散作用，物距越小，发散程度越大。若将蜡烛向凹透镜靠近，发散程度将变大。8.A解析：凸透镜能成放大像的条件是u<f。焦距越短，放大效果越明显。焦距为5厘米的短焦距透镜最可能被用于观察蚂蚁。9.B解析：太阳光聚焦法测量凸透镜焦距的原理是：凸透镜能使平行光会聚于焦点，焦点到透镜的距离为焦距。因此，凸透镜在光屏上形成最亮最小的点时，透镜与光屏的距离为10厘米，即焦距为10厘米。10.B解析：远视眼需要将光线会聚到视网膜上，因此需要凸透镜。但远视眼通常伴有散光，需要凹透镜矫正。焦距为15厘米的凸透镜和焦距为10厘米的凹透镜组合，可以同时矫正远视和散光。二、填空题1.轴，相等解析：平面镜成像的特点是像与物关于镜面垂直，像与物到镜面的距离相等，像的大小与物体的大小相等。2.倒立缩小的实像，不能解析：凸透镜成像规律为：u>2f时，成倒立缩小的实像；f<u<2f时，成倒立放大的实像；u=f时，不成像；u<f时，成正立放大的虚像。当蜡烛距离凸透镜30厘米时，在光屏上得到一个倒立缩小的实像。保持凸透镜位置不变，将蜡烛移到距离凸透镜15厘米处，此时u=f，不能在光屏上成像。3.1.54解析：根据折射定律，n=sinθi/sinθr。当入射角为40°时，sin40°≈0.643；当折射角为25°时，sin25°≈0.423。因此，n=0.643/0.423≈1.54。4.小于，倒立放大的实像解析：凸透镜成像规律为：u>2f时，成倒立缩小的实像；f<u<2f时，成倒立放大的实像；u=f时，不成像；u<f时，成正立放大的虚像。投影仪需要成倒立放大的实像，因此蜡烛应放在f<u<2f之间。此时蜡烛与透镜的距离应小于12厘米，像的性质为倒立放大的实像。5.多解析：光的色散是指白光通过棱镜后分解成彩色光带的现象，说明白光是由多种色光组成的。6.远离解析：针孔相机成像原理是光的直线传播，成像倒立且缩小。若想使像更大，应增大物距，即将针孔相机远离烛焰。7.变大解析：凹透镜对光线有发散作用，物距越小，发散程度越大。若将蜡烛向凹透镜靠近，发散程度将变大。8.凸，u<f时成正立放大的虚像解析：凸透镜能成放大像的条件是u<f。焦距越短，放大效果越明显。9.8解析：太阳光聚焦法测量凸透镜焦距的原理是：凸透镜能使平行光会聚于焦点，焦点到透镜的距离为焦距。因此，凸透镜在光屏上形成最亮最小的点时，透镜与光屏的距离为8厘米，即焦距为8厘米。10.汇聚光线，发散光线解析：凸透镜能使光线汇聚，凹透镜能使光线发散。组合中，凸透镜用于矫正远视，凹透镜用于矫正散光。三、判断题1.×解析：平面镜成像的特点是像与物关于镜面垂直，像与物到镜面的距离相等。如果将点燃的蜡烛和光屏同时放在平面镜两侧，光屏上无法成像，因为光屏只能接收实像，而平面镜只能成虚像。2.×解析：凸透镜成像规律为：u>2f时，成倒立缩小的实像；f<u<2f时，成倒立放大的实像；u=f时，不成像；u<f时，成正立放大的虚像。当蜡烛距离凸透镜10厘米时，在光屏上得到一个倒立放大的实像，说明10厘米大于2f，即f<5厘米。3.√解析：根据折射定律，n=sinθi/sinθr。当入射角增大，sinθi增大，sinθr也会增大，但折射角始终小于入射角。4.×解析：凸透镜成像规律为：u>2f时，成倒立缩小的实像；f<u<2f时，成倒立放大的实像；u=f时，不成像；u<f时，成正立放大的虚像。投影仪需要成倒立放大的实像，因此蜡烛应放在f<u<2f之间。此时蜡烛与透镜的距离应大于15厘米。5.×解析：光的色散是指白光通过棱镜后分解成彩色光带的现象，绿光不是白光，因此用绿光照射三棱镜不会出现色散现象。6.×解析：针孔相机成像原理是光的直线传播，成像倒立且缩小。若想使像更大，应增大物距，即将针孔相机远离烛焰。7.×解析：凹透镜对光线有发散作用，物距越小，发散程度越大。若将蜡烛向凹透镜靠近，发散程度将变大。8.×解析：凸透镜能成放大像的条件是u<f。焦距越短，放大效果越明显。焦距为20厘米的长焦距透镜放大效果较弱。9.√解析：太阳光聚焦法测量凸透镜焦距的原理是：凸透镜能使平行光会聚于焦点，焦点到透镜的距离为焦距。因此，凸透镜在光屏上形成最亮最小的点时，透镜与光屏的距离为凸透镜的焦距。10.×解析：凸透镜能使光线汇聚，凹透镜能使光线发散。组合中，凸透镜用于矫正远视，凹透镜用于矫正散光。四、简答题1.在“探究平面镜成像特点”的实验中，选择透明的玻璃板代替平面镜的原因是：玻璃板既能反射光线，又能透射光线，便于观察像的位置和形状。平面镜只能反射光线，无法透射光线，因此无法观察像的位置和形状。2.小华同学用凸透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验，当蜡烛距离凸透镜20厘米时，在光屏上得到一个倒立缩小的实像。保持凸透镜位置不变，将蜡烛移到距离凸透镜10厘米处，此时不能在光屏上成像，需在蜡烛同侧观察正立放大的虚像。原因如下：-当蜡烛距离凸透镜20厘米时，在光屏上得到一个倒立缩小的实像，说明20厘米大于2f，即f<10厘米。-保持凸透镜位置不变，将蜡烛移到距离凸透镜10厘米处，此时u=f，不能在光屏上成像，需在蜡烛同侧观察正立放大的虚像。3.在“测量平均折射率”的实验中，如果实验过程中激光笔的光线不沿直线传播，会对实验结果产生什么影响？如何改进？影响：激光笔的光线不沿直线传播会导致折射角测量不准确，从而影响折射率的计算结果。改进：使用激光笔时，应确保光线沿直线传播。可以采用以下方法：-使用高亮度的激光笔，确保光线在实验环境中清晰可见。-避免光线在实验环境中受到干扰，如灰尘、雾气等。-使用光学平台，确保实验环境稳定。4.小明同学用凸透镜和凹透镜组合制作简易眼镜，发现能矫正远视。请解释该组合的原理，并说明凸透镜和凹透镜在组合中的作用。原理：远视眼需要将光线会聚到视网膜上，因此需要凸透镜。但远视眼通常伴有散光，需要凹透镜矫正。凸透镜和凹透镜组合可以同时矫正远视和散光。作用：-凸透镜用于矫正远视，使光线会聚到视网膜上。-凹透镜用于矫正散光，使光线发散，从而提高视力。五、应用题1.小红同学用焦距为10厘米的凸透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验。当她将蜡烛放在距离凸透镜30厘米处时，发现光屏上无法成像。请解释原因，并提出改进方法。原因：凸透镜成像规律为：u>2f时，成倒立缩小的实像；f<u<2f时，成倒立放大的实像；u=f时，不成像；u<f时，成正立放大的虚像。当蜡烛距离凸透镜30厘米时，在光屏上得到一个倒立缩小的实像，说明30厘米大于2f，即f<1