还剩19页未读，
继续阅读
2023年中考物理高频考点突破——光学实验
展开
这是一份2023年中考物理高频考点突破——光学实验，共22页。试卷主要包含了小娟对有关光学实验进行比较研究，小源同学设计了如图所示的实验等内容，欢迎下载使用。
2023年中考物理高频考点突破——光学实验
1．小明利用如图甲所示的装置探究“平面镜的成像特点”。
（1）实验中，观察到A的像与蜡烛B重合。透过玻璃板看到的蜡烛B是光的______形成的像。移开蜡烛B，在其原来位置放一光屏，小明______（透过玻璃板/直接）在光屏上______（能/不能）看见蜡烛的像，说明平面镜成的是虚像；
（2）实验中，细心的小明看到蜡烛A通过玻璃板成两个像，其中距离小明较远的像较暗。远处的像是来自于蜡烛A的入射光经过玻璃板______；
A．一次反射、两次折射形成的 B．一次反射、一次折射形成的
C．两次反射、一次折射形成的 D．两次反射、两次折射形成的
（3）小明实验时，发现无论如何移动蜡烛B，均无法与蜡烛A的像重合，且蜡烛A的像总比蜡烛B的位置偏高，这是因为______；
（4）如图乙是小明外出时拍的树在水中倒影的照片，试分析，湖水的深度______。
A．至少有树的倒影深 B．树有多高水就有多深 C．与树和树的倒影均无关
2．小娟对有关光学实验进行比较研究。
（1）探究凸透镜成像规律时，调节器材使烛焰和光屏的中心位于透镜的_____上，器材在图示位置时，观察到光屏上呈现烛焰清晰的像，则该像为倒立、_____实像，若将蜡烛移至35cm处，此时凸透镜对烛焰发出的光起_____作用；
（2）将图中的透镜换为带小孔的遮光板，烛焰的像成在光屏上方，要让像成在光屏中央，应将小孔向_____调节，此时的像与图中透镜所成的像相比，像的大小_____。
3．如图所示，在“探究平面镜成像特点”的实验中：
（1）实验中使用玻璃板来代替平面镜的目的是___________ ；
（2）实验中，小兰选择大小相同的两支蜡烛A和B，目的是为了比较像与物体的___________关系；
（3）观察点燃的蜡烛A在玻璃板中所成的像时，眼睛应在玻璃板___________（选填“前”或“后”）观察；
（4）实验过程中，将光屏放在蜡烛A所成像的位置上，发现光屏不能承接到蜡烛A的像，说明平面镜所成的像为___________（选填“实”或“虚”）像；
（5）将蜡烛A远离玻璃板时，观察到蜡烛A的像的大小将___________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
4．（1）用托盘天平测量物体质量时，应该把______放在天平的左盘；天平平衡时，砝码和游码的位置如图甲所示，则该物体的质量是______g；
（2）如图乙所示是“探究冰熔化时温度随加热时间变化”的图像，冰熔化用了______min；该过程中内能______（选填“增大”、“减小”或“不变”）；
（3）如图丙所示是“探究平面镜成像特点”的实验装置图，当蜡烛 A 靠近玻璃板时，所成像的大小将______（选填“变大”、“变小”或“不变”）；某次探究中，将A 蜡烛放在刻度尺上a 处，在b 处看到A 的像，如图丁所示，则a 到b 的距离为_______cm。
5．某同学在探究凸透镜成像规律的实验中，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，如图所示。请回答下列问题：
（1）上述光屏上所成的像是倒立、___________（选填“放大”、“缩小”或“等大”）的实像。生活中常用的___________（选填“照相机”、“放大镜”或“投影仪”）是利用这一原理工作的；
（2）保持蜡烛位置不变，将焦距为10cm的薄凸透镜换成焦距为5cm的薄凸透镜，同样固定在光具座50cm刻度线处，为了使烛焰在光屏上成清晰的像，应将光屏向_________（选填“靠近”或“远离”）凸透镜的方向移动；若不移动光屏仍要在光屏上成清晰的像，可以在凸透镜和蜡烛之间放置一个_________（选填“凸”或“凹”）透镜。
6．在探究“凸透镜成像规律”的实验中，小明同学将平行光正对凸透镜，调节右侧的光屏直到屏上出现最小最亮光斑，如图甲所示；接着调节蜡烛、凸透镜、光屏的位置，使光屏上得到一个倒立的清晰实像，如图乙所示；最后保持蜡烛和光屏的位置不变，将凸透镜移动到60cm处，发现光屏上的像模糊不清。请你解答下列问题：
（1）该凸透镜的焦距f＝___________cm；
（2）图乙光屏上得到的是倒立的___________（选填“放大”、“缩小”或“等大”）的清晰实像，这个成像规律在实际生活中的应用有___________；
（3）凸透镜移到60cm处的成像情况与___________选填“近视眼”或“远视眼”）的成像相似。
7．小源同学设计了如图所示的实验：
（1）他先让一束平行光正对凸透镜照射，在甲图的光屏上呈现一个最小最亮的光斑，再按如图乙所示组装好实验器材，发现光屏上呈现清晰的像，_____（选填“照相机”或“投影仪”）就是按照这个原理制成的。随着实验时间的推进，台面上的蜡烛变得越来越短了，在光屏上的像将会 _____（选填“不变”“上移”或“下移”）；
（2）实验结束后，小源和同桌小艳接着进行探究，如图丙所示，当他们相距3m时，彼此通过凸透镜观看对方，小源发现通过凸透镜恰好能看到小艳的眼睛成正立的像，根据光路的可逆性，在不改变彼此位置的情况下，小艳认为她也能观察到小源成正立放大的像，你认为 _____（选填“能”或“不能”）。
8．小元利用图甲装置“探究平面镜成像的特点”：在水平桌面上铺一张白纸，再将玻璃板竖立在白纸上，把一支点燃的蜡烛A放在玻璃板前面，再拿一支外形相同但不点燃的蜡烛B竖立在玻璃板后面，移动蜡烛B，直到看上去它跟蜡烛A的像完全重合。
（1）用两支外形完全一样的蜡烛是为了探究像与物的____关系；
（2）为验证“像是虚像”的猜想，小元将一张白卡片放在_____（选填“A”或“B”）蜡烛的位置，_____（选填“直接”或“透过玻璃板”）观察白卡片上有无蜡烛A的像；
（3）小元某次测量蜡烛A到平面镜的距离L如图乙所示，为_____cm，蜡烛B与蜡烛A到平面镜的距离_____（选填“相等”或“不相等”）；
（4）若将玻璃板向左倾斜，如图丙所示，小元仍然在水平桌面上移动蜡烛B，则蜡烛B和蜡烛A的像_____（选填“仍能”或“不能”）重合。
9．在探究凸透镜成像的大小与哪些因素有关的实验中：
（1）李明同学通过物理知识的学习，知道放大镜就是凸透镜。在活动课中，他用放大镜观察自己的手指（如图甲），看到手指_______（选填“放大”“缩小”）的______（选填“实”“虚”）像；再用放大镜观察远处的房屋（如图乙），看到房屋是______（选填“放大”“缩小”）的_______（选填“实”“虚”）像；
（2）他猜想：凸透镜成像的大小可能与蜡烛到透镜的距离有关，他在如图丙所示的光具座上，改变蜡烛到透镜的距离，并移动光屏进行实验，获得的实验数据如下表所示：
物体到
凸透镜的距离/cm
光屏上像到
凸透镜的距离/cm
光屏上
像的大小
3.00
光屏上没有像
5.00
光屏上没有像
12.00
60.00
放大
20.00
20.00
等大
25.00
16.67
缩小
30.00
15.00
缩小
分析数据可知，此凸透镜的焦距为_______cm；
（3）小明继续增大物体到凸透镜的距离到60cm，则光屏到凸透镜的距离为_______cm时，光屏上能成清晰的像；
（4）李明所在班级照毕业像时，摄影师发现两旁还有同学没有进入取景框内，摄影师使照相机________（选填“靠近”“远离”）同学，同时还应________（选填“增加”“缩短”“不改变”）照相机的暗箱长度，才会在取景框内得到清晰满意的画面。
10．如图所示是小华做“探究平面镜成像特点”的实验情景：
（1）为使实验中能清晰地观察到跳棋的像，应选择______（透明/茶色）且较______（薄/厚）玻璃板；
（2）小华在玻璃板的前后各放了一个完全相同的跳棋A和B，是为了便于比较平面镜所成的像与物的______关系；
（3）在确定跳棋A的像位置时，眼睛要在跳棋_______（A/B）这一侧观察，移动玻璃板后的跳棋B，直到跳棋B与A的像完全重合，此时他______（应该/不应该）开始总结出平面镜成像的特点；
（4）实验过程中，当将玻璃板绕竖直边OC在水平桌面上逆时针转动时，发现跳棋A的像相对于原位置______ （向左/向右/不）移动。
11．在探究平面镜成像特点的实验中，我们一般选用玻璃板代替平面镜，这样既能看见物体的像，也能透过玻璃板看见另一侧的物体，便于确定物体像的位置，但在实验中，由于玻璃板前后两个面都能成像，并且玻璃板的厚度对研究成像规律也有影响，聪明的小明利用网上定制的两块小镜子（该平面镜的前表面为反射面）也完成了实验。小明的实验步骤如下：
（1）如图甲所示，将两块平面镜分开一定距离固定于不锈铜框架上，将铅笔A放在平面镜前，可以看见铅笔通过平面镜成上下两段不完整的___________（选填“虚像”或“实像”）。此像虽然不完整，但优点是比玻璃板成像要___________。
（2）小明用与铅笔A完全一样的铅笔B找到了铅笔A像的位置。他具体的操作是___________。
（3）为了消除平面镜厚度对测量物距和像距的影响，小明用图乙的方法测出了物距和像距。图丙为图乙的简化图，图丙中___________表示像距（选填“BD”或“BC”）。
（4）根据实验结论，小明学以致用。如图丁所示，小明的眼睛在点A处，他通过平面镜看到自己脚尖B点，请完成光路图，( )
12．小明利用如图甲所示的装置“探究平面镜成像的特点”：在水平桌面上铺一张大纸，纸上竖立一块玻璃板作为平面镜。沿着玻璃板在纸上画一条直线，代表平面镜的位置，把一支点燃的蜡烛A放在玻璃板的前面，可以看到它在玻璃板后面的像。再拿一支外形相同但没有点燃的蜡烛B竖立在玻璃板后面移动，直到看上去它跟蜡烛A的像完全重合。
（1）小明把光屏放在玻璃板后面，无论如何移动，都不能承接到蜡烛A的像，说明平面镜所成的像是______（选填“实”或“虚”）像；
（2）小明将蜡烛A靠近玻璃板，像的大小将______（选填“变大”、“变小”或“不变”）；
（3）如图乙所示，若将玻璃板向左倾斜，观察到蜡烛A的像的大致位置在图中的______（选填“①”或“②”）处。
13．同学们利用如图所示的实验装置探究“平面镜成像时像与物的关系”。
（1）实验过程中用到的测量工具是______；
（2）晓亮同学将点燃的蜡烛A放置在玻璃板前某一位置，再拿一只相同的没有点燃的蜡烛B，放在玻璃板的后面，移动蜡烛B，发现B与A的像能够重合，说明平面镜成像时像与物体大小______；
（3）晓亮多次改变蜡烛A 的位置收集多组A和B到平面镜距离的证据如图，根据数据可以得到的结论是______；
（4）晓亮拿掉蜡烛B，并在玻璃板后面移动光屏，晓亮在玻璃板前面观察到光屏在某一位置时像在光屏上，此时小雪同学在玻璃板后面观察光屏上没有蜡烛的像，请你对现象产生的原因进行解释______。
14．同学们在“探究凸透镜成像的规律”实验中。如下图甲，让平行光经过凸透镜后，在光屏上出现一个最小最亮的光斑。
（1）如图乙，当把蜡烛从20cm刻度的位置慢慢移到29cm刻度的位置时，要在光屏上始终成清晰像，此过程成像情况下列正确的是______
A．像慢慢变小 B．像一直是倒立、缩小的
C．像先变大后变小 D．与投影仪成像原理相同
（2）如图乙，实验中，在光屏上得到清晰的像之后，张老师取下自己戴的眼镜放于蜡烛和凸透镜之间靠近透镜的位置，光屏上的像又变得模糊，小李同学发现：当光屏向左移动适当距离后像又清晰，由此可知，张老师的眼睛是______（选填“近视眼”或“远视眼”）
15．几名同学在做“凸透镜成像的规律”实验：
（1）小强让平行光正对凸透镜照射，移动光屏到图甲位置时，光屏上出现了最小最亮的光斑，小强使用的凸透镜焦距是______cm；
（2）小王实验中蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图乙所示，恰好能在光屏上接收到清晰的烛焰的像，但像没有完整的成在光屏的中央。为了使像成在光屏的中央，他应将凸透镜向______（选填“上”或“下”）调节；
（3）小明使用的透镜的焦距是10cm，他实验中出现如图丙所示现象，他判断此像是______（选填“放大”、“缩小”或“等大”）的实像，请你列举一例此成像规律在生活中的应用______；小明取下自己戴的眼镜放于蜡烛和凸透镜之间，光屏上的像又变得模糊；保持蜡烛和凸透镜不动，当光屏向右移动适当距离后像又清晰。由此推断，小明的眼睛属于______（“近视眼”或“远视眼”）。
16．如图是小明“探究平面镜成像特点”的实验装置。
（1）实验室提供四块玻璃板供小明选择：
A．较薄茶色
B．较厚茶色
C．较薄无色
D．较厚无色
为了保证实验效果，小明应该选择________（填序号）玻璃板；
（2）移去蜡烛B，在其原来位置上放置一块光屏，光屏上____（选填“能”或“不能”）呈现蜡烛的像；
（3）在探究实验的过程中，把蜡烛A放在距玻璃板30cm处，蜡烛A在玻璃板中所成的像到蜡烛A的距离是________cm；为了让右座的同学也能够看清蜡烛的像，小明只将玻璃板向右平移，则蜡烛像的位置________（选填“向右移动”“向左运动”或“不变”）；
（4）点燃玻璃板前的蜡烛A，并移动玻璃板后的蜡烛B，使它与蜡烛A在玻璃板里的像完全重合，实验时人应该在蜡烛________（选填“A”或“B”）侧观察。
17．在做探究“凸透镜成像规律”的实验中：
（1）测得凸透镜的焦距如图甲，点燃蜡烛后，调节烛焰中心和光屏中心使它们大致在凸透镜的______上；
（2）如图乙所示，移动光屏，直到烛焰在光屏上成清晰的像，则该像是______（放大/等大/缩小）的实像；此时给凸透镜戴上一副眼镜，发现光屏上的像变得模糊，将光屏适当靠近透镜，像又变清晰，则此眼镜是用来矫正______（近/远）视眼的；
（3）如图乙所示，透镜位置不变，小刚将蜡烛移至光具座上20cm刻度线处，小刚从凸透镜的右侧通过凸透镜可以看到烛焰______（倒立/正立）的像；
（4）小刚同学用由发光二极管做成的“F”字样代替蜡烛作为发光体，他把发光二极管放在5cm刻度线处，移动光屏至成清晰的像，此时在光屏（一种可以透光的白塑料板）后面观察，可看到光屏上所成的像是图丁的______；
（5）为了探究生活中的透镜成像现象，小明把一个装水的玻璃杯放在漫画前，惊奇地发现透过水杯看到漫画中的老鼠变“胖”了，还掉头奔向猫（如图丙）。小明透过水杯看到的是老鼠的______（实/虚）像。
18．实验室常用蜡烛完成如图所示的光学实验：
（1）如图甲为小孔成像实验示意图，该现象可以用光的 _____来解释；
（2）如图乙为探究平面镜成像特点的实验装置，若蜡烛A到玻璃板距离为10cm，则蜡烛的像B与蜡烛A之间的距离为 _____cm，如果蜡烛A向玻璃板靠近，则它像的大小将 _____（选填“变大”“变小”或“不变”）；
（3）如图丙为探究凸透镜成像规律的实验装置。当蜡烛、凸透镜和光屏处于图示位置时，可在光屏上得到清晰的像，_____（选填“照相机”“放大镜”或“投影仪”）就是利用这个原理工作的。保持凸透镜位置不变，将蜡烛向右移动到25cm刻度线处，此时可将光屏向 _____（选填“左”或“右”）移动适当距离能再次得到清晰的像；若不移动光屏，可在烛焰和透镜之间放置一个适当的 _____透镜（选填“凸”或“凹”）也能在光屏上得到一个清晰的像。
19．在“探究凸透镜成像规律”的实验中：（该凸透镜的焦距是10cm）
①实验时物体底部应与凸透镜和光屏（未画出）的中心在________；
②如图甲所示，若想在光屏上（光屏未画出）得到物体清晰放大的实像，则物体应位于________（选填“a”“b”“c”或“d”）位置；
③若把图乙中的凸透镜换成相同焦距的“水凸透镜”，减少“水凸透镜”的水量，使其变薄时，光屏上原来清晰的像变得模糊不清，要想重新得到清晰的像，不改变光屏的位置，在图乙的虚线框A中放一个焦距适合的________透镜进行调节，这就是________（选填“近视”或“远视”）眼的矫正原理。
20．用一个焦距未知的凸透镜、蜡烛、光屏探究凸透镜成像规律。
（1）如图甲所示，凸透镜的焦距是______cm。实验时，应注意使烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度上；
（2）如图乙所示，在光屏上能得到清晰的烛焰的像，______（选填“放大镜”、“照相机”或“投影仪”）就是利用这一成像规律工作的；
（3）接下来改用焦距为5cm的凸透镜继续进行实验，若不改变蜡烛和凸透镜的位置，要在光屏上成清晰的像，应把光屏向______（选填“左”或“右”）适当调节。
参考答案：
1． 折射 直接 不能 A 玻璃板向蜡烛A的一侧倾斜 C
【详解】（1）[1]光线穿过玻璃板时发生折射，所以透过玻璃板看到的蜡烛B是光的折射形成的像。
[2][3]虚像和实像的区别之一就是实像能用光屏承接，虚像不能用光屏承接，移开蜡烛B，在其原来位置放一光屏，小明直接观察光屏，在光屏上不能看见蜡烛的像，因为平面镜成的是虚像。
（2）[4]小明看到蜡烛A通过玻璃板成两个像，分别是玻璃板前后两个面各成一个像，其中距离小明较远的像是玻璃板的后表面反射形成的：来自的蜡烛A的光线从空气进入玻璃，发生一次折射，光线经玻璃后表面反射，然后光线从玻璃进入空气中，又一次折射，所以是一次反射、两次折射形成的，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
（3）[5]无论如何移动蜡烛B，均无法与蜡烛A的像重合，且蜡烛A的像总比蜡烛B的位置偏高，这是因为玻璃板与桌面不垂直，玻璃板向蜡烛A的一侧倾斜了。
（4）[6]树在水中的倒影属于平面镜成像，像和物体大小相等，水面起到了平面镜的作用，所以湖水的深度与树的倒影无关，故AB不符合题意，C符合题意。
故选C。
2． 主光轴 等大 会聚 下 不变
【详解】（1）[1]探究凸透镜成像规律时，要调节器材使烛焰的中心、凸透镜的光心、光屏的中心三者在同一条水平直线上，也就是使烛焰和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上，这样像才能成在光屏的中央，便于观察。
[2]由图知，此时像距和物距分别为
v＝60.0cm﹣40.0cm＝20.0cm
u＝40.0cm﹣20.0cm＝20.0cm
即v＝u，根据凸透镜成像规律，此时成倒立、等大的实像。
[3]因为凸透镜对光线有会聚作用，所以若将蜡烛移至35cm处，此时凸透镜对烛焰发出的光仍然起会聚作用。
（2）[4][5]将图中的透镜换为带小孔的遮光板，烛焰发出的光沿直线传播，通过小孔在光屏上会聚成倒立的实像（小孔成像）。已知烛焰的像成在光屏上方，要让像成在光屏中央，应将小孔向下调节（烛焰、小孔、烛焰的像三者始终在同一条直线上）；此时的像距仍然等于物距，所以像与物的大小相等，所以此时的像与图中透镜所成的像相比，像的大小不变。
3． 便于确定像的位置 大小 前 虚 不变
【详解】（1）[1]玻璃板代替平面镜，能够同时观察到像和物体，便于确定像的位置。
（2）[2]采用相同大小的两支蜡烛，目的是方便比较像与物体的大小。
（3）[3]由于平面镜成像是光的反射现象，所成的像为正立、等大的虚像，所以观察蜡烛的像的时候，眼睛要在玻璃板的前面观察。
（4）[4]实像可以用光屏承接，题中蜡烛的像是光的反射形成的，并非实际光线会聚而成，不能用光屏承接，说明平面镜成的是虚像。
（5）[5]平面镜成的是等大的像，无论蜡烛A离平面镜的远近如何，像的大小都不变。
4． 物体 74.4 10 增大 不变 8.00
【详解】（1）[1] 用托盘天平测量物体质量时，应该将物体放在左盘，砝码放在右盘。
[2]物体的质量等于砝码的质量加游码质量，则该物体的质量
（2）[3]分析图像可知，第5min开始熔化，第15min熔化结束，即冰的熔化用了10min。
[4] 冰在熔化的过程中，不断吸收热量，内能增大，但温度保持不变。
（3）[5] 当蜡烛A靠近玻璃板时，由于像的大小始终与物体等大，所以像的大小不变。
[6]由图丁可知，a 到b 的距离为
5． 缩小 照相机 靠近 凹
【详解】（1）[1][2]由图可知物体距离凸透镜的物距为
物体的像距离凸透镜的距离为
已知凸透镜的焦距为
从而可知物距
根据凸透镜成像的规律可知，物距大于二倍焦距时，成倒立、缩小的实像。照相机成像的特点是倒立、缩小的实像，故生活中常用的照相机是利用这一原理工作的。
（2）[3]蜡烛和凸透镜的位置不变，将焦距为10cm的薄凸透镜换成焦距为5cm的薄凸透镜，焦距缩小时凸透镜的焦点将向凸透镜的光心靠近，由于物距仍然大于二倍焦距，所以像距应大于一倍焦距小于二倍焦距，即应将光屏向靠近凸透镜的方向移动。
[4]若不移动光屏仍要在光屏上成清晰的像，则就要使凸透镜的折光能力变弱，可以先使光经过凸透镜之前先发散，所以可以在凸透镜和蜡烛之间放置一个凹透镜，将光先发散，后再经过凸透镜后会聚。
6． 10.0 放大 投影仪 近视眼
【详解】（1）[1]将平行光正对凸透镜，调节右侧的光屏直到屏上出现最小最亮光斑，即为焦点的位置，如图甲所示，刻度尺的分度值为1cm，焦距为10.0cm。
（2）[2][3]如图乙所示，物距为15.0cm，像距为30.0cm，物距在1倍焦距与2倍焦距之间，根据凸透镜成像规律，所成的像为倒立、放大的实像，与投影仪的原理相同，故这个成像规律在实际生活中的应用为投影仪。
（3）[4]凸透镜移到60.0cm处，则物距为25.0cm，物距大于2倍焦距，根据凸透镜成像规律，像距在1倍焦距与2倍焦距之间，即70.0~80.0cm刻度之间，像位于光屏的前方，近视眼因为晶状体会聚能力过强，远处物体的像成在视网膜的前方，故凸透镜移到60.0cm处的成像情况与近视眼的成像相似。
7． 投影仪 上移 不能
【详解】（1）[1]根据甲图中的数据，可以看出此凸透镜的焦距f=10.0cm，由乙图可知，此时的物距为15.0cm，介于1倍焦距与2倍焦距之间，根据凸透镜成像规律可知，此时凸透镜所成的像时倒立、放大的实像，投影仪就是按照这个原理制成的。
[2]当蜡烛变短后，由于通过光心的光线传播方向不变，所以像会上移。
（2）[3]根据凸透镜成像规律，小源发现通过凸透镜恰好能看到小艳的眼睛成正立的像说明小艳此时处于凸透镜1倍焦距内，根据图中位置，此时小源处于大于2倍焦距的位置，小源所成像的像距应该介于1倍焦距与2倍焦距之间，而且是倒立、缩小的像，所以小艳不能观察到小源成正立放大的像。
8． 大小 B 直接 3.50 相等 不能
【详解】（1）[1] 实验中选择两根完全一样的蜡烛，用后面的蜡烛代替前面的蜡烛和它的像进行比较，是为了比较像与物体的大小关系，采用了等效替代法。
（2）[2][3] 因虚像不能用光屏承接，故为了验证“像是虚像”的猜想，可以将一张白卡片放在蜡烛A的像的位置，即B蜡烛的位置，直接观察白卡片上有无蜡烛A的像。
（3）[4] 由图中可知，刻度尺的分度值为0.1cm，故可知此时蜡烛A到平面镜的距离为
[5] 因物与像关于平面镜对称，像距等于物距，故可知蜡烛B与蜡烛A到平面镜的距离相等。
（4）[6] 因物与像关于平面镜对称，将玻璃板向左倾斜，则像会上移，而蜡烛B仍在水平桌面上，故蜡烛B和蜡烛A的像不能重合。
9． 放大 虚 缩小 实 10.00 12.00 远离 缩短
【详解】（1）[1][2]由图可知，用放大镜观察自己的手指，由于物距小于焦距，根据凸透镜成像规律，看到手指是正位、放大的虚像。
[3][4]再用放大镜观察远处的房屋，因物距大于两倍焦距，根据凸透镜成像规律，故看到房屋是倒立、缩小的实像。
（2）[5]由凸透镜成像规律可知，物体成等大的像时，物距等于两倍焦距时，即
u=20.00cm=2f
所以此凸透镜的焦距
f=10.00cm
（3）[6]由于凸透镜成像利用了光的折射原理，而在光的折射中光路是可逆的，因此物体到凸透镜的距离为12.00cm时，光屏到凸透镜的距离等于60.00cm，当物体到凸透镜的距离为60.00cm时，所以光屏到凸透镜的距离为12.00cm。
（4）[7][8]摄影师发现两旁还有同学没有进入取景框内时，说明所成的像过大，因此应该增大物距，让照相机远离同学，使所成的像变小；物距变大则像距变小，故应缩短暗箱长度。
10． 茶色 薄 大小 A 不应该 向左
【详解】（1）[1][2]无色透明玻璃板透光性太强，容易受到另一侧物体的干扰，茶色玻璃板透光性较差，成像感觉比无色玻璃好得多，应选择茶色玻璃板；玻璃板有两个反射面，两个反射面都能成像。当玻璃板比较厚时，两个反射面成像距离比较远，实验时会出现明显的两个像，当玻璃板比较薄时，两个反射面成像距离比较近，可以近似看成一个像，使实验简单化。
（2）[3]为了比较像和物的大小关系，需要在玻璃板的前后各放了一个完全相同的跳棋。
（3）[4]平面镜成像的原理是光的反射，在确定跳棋A的像位置时，眼睛要在跳棋A这一侧观察。
[5]为了使实验结论具有普遍性，应该保持玻璃板位置不变，多次改变跳棋A的位置，观察像的位置，总结平面镜成像的特点，不能只做一次实验就总结平面镜成像的特点。
（4）[6]由于像与物关于镜面是对称的，将玻璃板绕竖直边OC在水平桌面上逆时针转动，发现转动时跳棋的像相对原来的位置向左移动。
11． 虚像 清晰 将铅笔B放在平面镜后，使B与A的像重合 BD
【详解】（1）[1][2]铅笔射向平面镜的光经平面镜反射后不能会聚成像，而反射光线的反向延长线会聚在一起形成虚像；玻璃板既能透光又能反射光，平面镜只能反射光，故用平面镜反射的光多，成像清晰。
（2）[3]为了确定像的位置，小明将铅笔B放在平面镜后，使B与A的像重合。
（3）[4]AD是物体到平面镜的距离即物距，根据物体到平面镜的距离等于像到平面镜的距离知，BD是像到平面镜的距离即像距。
（4）[5]结合平面镜成像特点和光的反射规律进行作图，如图所示
12． 虚 不变 ②
【详解】（1）[1]平面镜成像是光的反射，像是反射光线反射延长线的交点，并非由实际光线会聚而成，无法在光屏上承接，因此平面镜所成的像是虚像。
（2）[2]根据平面镜成像的特点，像与物是等大的。因此小明将蜡烛A靠近玻璃板，像的大小将不变。
（3）[3]根据平面镜成像的特点，像与物关于平面镜是对称的，若将玻璃板向左倾斜，观察到蜡烛A的像的大致位置在图中的②处。
13． 刻度尺 相等 平面镜成像时，像和物体到平面镜的距离相等 见解析
【详解】（1）[1]实验过程要测量像到平面镜的距离和物到平面镜的距离，所以要用到刻度尺。
（2）[2]将点燃的蜡烛A放置在玻璃板前某一位置，再拿一只和A完全相同没有点燃的蜡烛B，即大小相等，放在玻璃板的后面，移动蜡烛B，发现B与A的像能够重合，因为蜡烛B和蜡烛A大小相等，蜡烛B和蜡烛A的像大小相等，所以蜡烛A和蜡烛A所成的像大小相等，说明平面镜成像时像与物体大小相等，采用了等效替代法。
（3）[3]由图乙可知，蜡烛到平面镜的距离为15cm时，像到平面镜的距离为15cm；蜡烛到平面镜的距离为10cm时，像到平面镜的距离为10cm；蜡烛到平面镜的距离为5cm时，像到平面镜的距离为5cm；即每组数据中，像到镜面的距离都等于蜡烛到镜面的距离，所以可以得到的结论是像与物到平面镜的距离相等。
（4）[4] 在玻璃板前面观察到光屏在某一位置时像在光屏上，是平面镜所成的像位于光屏的位置处，像与光屏到平面镜的距离相等。平面镜所成的像是虚像，光屏上接收不到蜡烛的像，故小雪同学在玻璃板后面观察光屏上没有蜡烛的像。
14． B 远视眼
【详解】（1）[1]由图中，让平行光经过凸透镜后，在光屏上出现一个最小最亮的光斑，便是凸透镜的焦点，所以焦距为
40.0cm-30.0cm=10.0cm
当把蜡烛从20cm刻度的位置慢慢移到29cm刻度的位置时，物距由30cm减小到21cm，始终处于二倍焦距以外，即此时的物距变小，所以像距变大，且像变大，故要在光屏上始终成清晰像，则光屏应该向右移动，且始终成倒立、缩小的实像，与照相机的原理相同，故选B。
（2）[2]把眼镜放于蜡烛和凸透镜之间，光屏向左移动适当距离后像又清晰。说明该眼镜对光线具有会聚作用，为凸透镜，远视眼镜的镜片是凸透镜，张老师的眼睛是远视眼。
15． 10.0 下 缩小 照相机 近视眼
【详解】（1）[1]平行于凸透镜主光轴的光线射向凸透镜，光线会聚于一点，这一点即为凸透镜的焦点，焦点至凸透镜光心的距离即为凸透镜的焦距。因此可知，小强使用的凸透镜焦距是
（2）[2]图乙中，烛焰的像位于光屏中心的上方，因此为了使像呈现在光屏中央，根据穿过凸透镜光线传播方向不变的特点可知，可以将凸透镜向下调节。
（3）[3][4]根据丙图可知，此时的物距为
物距大于2倍焦距，故根据凸透镜成像特点可知，此时成的是倒立、缩小的实像，这符合照相机的成像原理。
[5]将光屏光屏向右移动适当距离后像又清晰，说明眼镜放于蜡烛和凸透镜之间后，光线的会聚延迟了，因此可知该眼镜对光线有发散作用，该眼镜为凹透镜，可以用于矫正近视眼。
16． A 不能 60 不变 A
【详解】（1）[1]在探究平面镜成像特点的实验中，应用较薄的茶色玻璃代替平面镜。因为较薄的茶色玻璃的透光能力较弱，可避免玻璃两个面都成像对实验的影响，且玻璃是透明的，方便确定像的位置。所以选A玻璃板。
（2）[2]平面镜成像是光的反射光线的反向延长线会聚而成的虚像，所以在光屏上不能呈现蜡烛的像。
（3）[3]在平面镜成像中，像与物体到镜面的距离相等，由题意知，物距为30cm，则像距也为30cm，蜡烛A的像到蜡烛A 的距离
s=30cm+30cm=60cm
[4]将玻璃板向右平移时，蜡烛发出的光线经平面镜后，有光线反射到右边同学的眼睛时，所以能看到蜡烛的像。但蜡烛的位置不变，则其像的位置也不变。
（4）[5]蜡烛A在平面镜中的像是光的反射形成的，那么应在蜡烛A侧才有反射光线进入眼睛，所以应在蜡烛A侧观察蜡烛B与A的像是否重合。
17． 主光轴 放大 远 正立 A 实
【详解】（1）[1]为了使像成在光屏中央，调节烛焰中心、凸透镜中心和光屏中心它们大致在凸透镜的主光轴上。
（2）[2]由图甲知，焦点到凸透镜的距离为
60.0cm-50.0cm=10.0cm
所以凸透镜的焦距为f=10.0cm。由图乙可知，物距为
25.0cm-10.0cm=15.0cm
物距大于1倍焦距小于2倍焦距，所以此时成倒立放大的实像。
[3]在烛焰和凸透镜之间放一副眼镜时，将光屏适当靠近透镜，像距变小了，说明眼镜对光有会聚作用，是凸透镜，可用来矫正远视眼。
（3）[4]将蜡烛移至光具座上20cm刻度线处，此时物距为5.0cm，小于一倍焦距，从凸透镜的右侧通过凸透镜可以看到烛焰正立的像。
（4）[5]把发光二极管放在5cm刻度线处，此时物距在二倍焦距处，成倒立缩小的实像，像与物体的左右、上下相反，则A正确。
（5）[6]圆柱形玻璃杯盛满水，圆柱形玻璃杯中的水中间厚边缘薄，形成水凸透镜；该凸透镜能使图片横向放大、颠倒；由图可知，此时的老鼠的像是放大的，左右颠倒的像，该像属于实像。
18． 直线传播 20 不变 照相机 右 凸
【详解】（1）[1]小孔成像是由光的直线传播形成的倒立的实像。
（2）[2]若蜡烛A到玻璃板距离为10m，根据平面镜像和物到平面镜的距离相等，蜡烛A的像到玻璃板的距离也是10cm，则蜡烛的像B与蜡烛A之间的距离为
10cm+10cm=20cm
[3]平面镜成像大小跟物体大小有关，与物体到平面镜的距离无关，蜡烛A向玻璃板靠近，像的大小不会变化。
（3）[4]由图知，物距大于像距，所以此时成倒立、缩小的实像，其应用是照相机。
[5]保持凸透镜位置不变，将蜡烛向右移动到25cm刻度线处，物距减小，由凸透镜成实像时，物近像远像变大的特点可知，此时可将光屏向右移动适当距离，才能再次得到清晰的像。
[6]若不移动光屏，清晰的像应在光屏的右侧，因凸透镜对光线起会聚作用（能使光线提前会聚），所以可在烛焰和透镜之间放置一个适当的凸透镜也能在光屏上得到一个清晰的像。
19． 同一高度 c 凸 远视
【详解】①[1]为了更方便在光屏上观察凸透镜成像特点，实验时物体底部应与凸透镜和光屏的中心在同一高度上。
②[2]要想在光屏上得到物体清晰放大的实像，根据凸透镜成像规律，物体应该在一倍焦距和二倍焦距之间，由图知，需要在c位置。
③[3][4]当向“水凸透镜”减少水量，使其变薄，折光能力变弱，像成在原来像的后方。因此要想重新得到清晰的像，在不改变光屏的位置时，在图乙凸透镜左侧的方框A中放一个焦距适合的凸透镜，使光线会聚一些，即可在光屏上成一清晰的像。这是远视眼的矫正原理。
20． 11.0 投影仪 左
【详解】（1）[1]如图甲所示，凸透镜的焦距
f=41.0cm-30.0cm=11.0cm
（2）[2]由图乙知
2f＞u＞f
凸透镜成倒立、放大的实像，利用这个规律制成的光学仪器是投影仪。
（3）[3]改用焦距为5cm的凸透镜继续进行实验，若不改变蜡烛和凸透镜的位置，物距
u>2f
像距
2f＞v＞f
所以像应该在45cm~50cm之间，故光屏应该向左移动，才能在光屏上成清晰的像。
2023年中考物理高频考点突破——光学实验
1．小明利用如图甲所示的装置探究“平面镜的成像特点”。
（1）实验中，观察到A的像与蜡烛B重合。透过玻璃板看到的蜡烛B是光的______形成的像。移开蜡烛B，在其原来位置放一光屏，小明______（透过玻璃板/直接）在光屏上______（能/不能）看见蜡烛的像，说明平面镜成的是虚像；
（2）实验中，细心的小明看到蜡烛A通过玻璃板成两个像，其中距离小明较远的像较暗。远处的像是来自于蜡烛A的入射光经过玻璃板______；
A．一次反射、两次折射形成的 B．一次反射、一次折射形成的
C．两次反射、一次折射形成的 D．两次反射、两次折射形成的
（3）小明实验时，发现无论如何移动蜡烛B，均无法与蜡烛A的像重合，且蜡烛A的像总比蜡烛B的位置偏高，这是因为______；
（4）如图乙是小明外出时拍的树在水中倒影的照片，试分析，湖水的深度______。
A．至少有树的倒影深 B．树有多高水就有多深 C．与树和树的倒影均无关
2．小娟对有关光学实验进行比较研究。
（1）探究凸透镜成像规律时，调节器材使烛焰和光屏的中心位于透镜的_____上，器材在图示位置时，观察到光屏上呈现烛焰清晰的像，则该像为倒立、_____实像，若将蜡烛移至35cm处，此时凸透镜对烛焰发出的光起_____作用；
（2）将图中的透镜换为带小孔的遮光板，烛焰的像成在光屏上方，要让像成在光屏中央，应将小孔向_____调节，此时的像与图中透镜所成的像相比，像的大小_____。
3．如图所示，在“探究平面镜成像特点”的实验中：
（1）实验中使用玻璃板来代替平面镜的目的是___________ ；
（2）实验中，小兰选择大小相同的两支蜡烛A和B，目的是为了比较像与物体的___________关系；
（3）观察点燃的蜡烛A在玻璃板中所成的像时，眼睛应在玻璃板___________（选填“前”或“后”）观察；
（4）实验过程中，将光屏放在蜡烛A所成像的位置上，发现光屏不能承接到蜡烛A的像，说明平面镜所成的像为___________（选填“实”或“虚”）像；
（5）将蜡烛A远离玻璃板时，观察到蜡烛A的像的大小将___________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
4．（1）用托盘天平测量物体质量时，应该把______放在天平的左盘；天平平衡时，砝码和游码的位置如图甲所示，则该物体的质量是______g；
（2）如图乙所示是“探究冰熔化时温度随加热时间变化”的图像，冰熔化用了______min；该过程中内能______（选填“增大”、“减小”或“不变”）；
（3）如图丙所示是“探究平面镜成像特点”的实验装置图，当蜡烛 A 靠近玻璃板时，所成像的大小将______（选填“变大”、“变小”或“不变”）；某次探究中，将A 蜡烛放在刻度尺上a 处，在b 处看到A 的像，如图丁所示，则a 到b 的距离为_______cm。
5．某同学在探究凸透镜成像规律的实验中，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，如图所示。请回答下列问题：
（1）上述光屏上所成的像是倒立、___________（选填“放大”、“缩小”或“等大”）的实像。生活中常用的___________（选填“照相机”、“放大镜”或“投影仪”）是利用这一原理工作的；
（2）保持蜡烛位置不变，将焦距为10cm的薄凸透镜换成焦距为5cm的薄凸透镜，同样固定在光具座50cm刻度线处，为了使烛焰在光屏上成清晰的像，应将光屏向_________（选填“靠近”或“远离”）凸透镜的方向移动；若不移动光屏仍要在光屏上成清晰的像，可以在凸透镜和蜡烛之间放置一个_________（选填“凸”或“凹”）透镜。
6．在探究“凸透镜成像规律”的实验中，小明同学将平行光正对凸透镜，调节右侧的光屏直到屏上出现最小最亮光斑，如图甲所示；接着调节蜡烛、凸透镜、光屏的位置，使光屏上得到一个倒立的清晰实像，如图乙所示；最后保持蜡烛和光屏的位置不变，将凸透镜移动到60cm处，发现光屏上的像模糊不清。请你解答下列问题：
（1）该凸透镜的焦距f＝___________cm；
（2）图乙光屏上得到的是倒立的___________（选填“放大”、“缩小”或“等大”）的清晰实像，这个成像规律在实际生活中的应用有___________；
（3）凸透镜移到60cm处的成像情况与___________选填“近视眼”或“远视眼”）的成像相似。
7．小源同学设计了如图所示的实验：
（1）他先让一束平行光正对凸透镜照射，在甲图的光屏上呈现一个最小最亮的光斑，再按如图乙所示组装好实验器材，发现光屏上呈现清晰的像，_____（选填“照相机”或“投影仪”）就是按照这个原理制成的。随着实验时间的推进，台面上的蜡烛变得越来越短了，在光屏上的像将会 _____（选填“不变”“上移”或“下移”）；
（2）实验结束后，小源和同桌小艳接着进行探究，如图丙所示，当他们相距3m时，彼此通过凸透镜观看对方，小源发现通过凸透镜恰好能看到小艳的眼睛成正立的像，根据光路的可逆性，在不改变彼此位置的情况下，小艳认为她也能观察到小源成正立放大的像，你认为 _____（选填“能”或“不能”）。
8．小元利用图甲装置“探究平面镜成像的特点”：在水平桌面上铺一张白纸，再将玻璃板竖立在白纸上，把一支点燃的蜡烛A放在玻璃板前面，再拿一支外形相同但不点燃的蜡烛B竖立在玻璃板后面，移动蜡烛B，直到看上去它跟蜡烛A的像完全重合。
（1）用两支外形完全一样的蜡烛是为了探究像与物的____关系；
（2）为验证“像是虚像”的猜想，小元将一张白卡片放在_____（选填“A”或“B”）蜡烛的位置，_____（选填“直接”或“透过玻璃板”）观察白卡片上有无蜡烛A的像；
（3）小元某次测量蜡烛A到平面镜的距离L如图乙所示，为_____cm，蜡烛B与蜡烛A到平面镜的距离_____（选填“相等”或“不相等”）；
（4）若将玻璃板向左倾斜，如图丙所示，小元仍然在水平桌面上移动蜡烛B，则蜡烛B和蜡烛A的像_____（选填“仍能”或“不能”）重合。
9．在探究凸透镜成像的大小与哪些因素有关的实验中：
（1）李明同学通过物理知识的学习，知道放大镜就是凸透镜。在活动课中，他用放大镜观察自己的手指（如图甲），看到手指_______（选填“放大”“缩小”）的______（选填“实”“虚”）像；再用放大镜观察远处的房屋（如图乙），看到房屋是______（选填“放大”“缩小”）的_______（选填“实”“虚”）像；
（2）他猜想：凸透镜成像的大小可能与蜡烛到透镜的距离有关，他在如图丙所示的光具座上，改变蜡烛到透镜的距离，并移动光屏进行实验，获得的实验数据如下表所示：
物体到
凸透镜的距离/cm
光屏上像到
凸透镜的距离/cm
光屏上
像的大小
3.00
光屏上没有像
5.00
光屏上没有像
12.00
60.00
放大
20.00
20.00
等大
25.00
16.67
缩小
30.00
15.00
缩小
分析数据可知，此凸透镜的焦距为_______cm；
（3）小明继续增大物体到凸透镜的距离到60cm，则光屏到凸透镜的距离为_______cm时，光屏上能成清晰的像；
（4）李明所在班级照毕业像时，摄影师发现两旁还有同学没有进入取景框内，摄影师使照相机________（选填“靠近”“远离”）同学，同时还应________（选填“增加”“缩短”“不改变”）照相机的暗箱长度，才会在取景框内得到清晰满意的画面。
10．如图所示是小华做“探究平面镜成像特点”的实验情景：
（1）为使实验中能清晰地观察到跳棋的像，应选择______（透明/茶色）且较______（薄/厚）玻璃板；
（2）小华在玻璃板的前后各放了一个完全相同的跳棋A和B，是为了便于比较平面镜所成的像与物的______关系；
（3）在确定跳棋A的像位置时，眼睛要在跳棋_______（A/B）这一侧观察，移动玻璃板后的跳棋B，直到跳棋B与A的像完全重合，此时他______（应该/不应该）开始总结出平面镜成像的特点；
（4）实验过程中，当将玻璃板绕竖直边OC在水平桌面上逆时针转动时，发现跳棋A的像相对于原位置______ （向左/向右/不）移动。
11．在探究平面镜成像特点的实验中，我们一般选用玻璃板代替平面镜，这样既能看见物体的像，也能透过玻璃板看见另一侧的物体，便于确定物体像的位置，但在实验中，由于玻璃板前后两个面都能成像，并且玻璃板的厚度对研究成像规律也有影响，聪明的小明利用网上定制的两块小镜子（该平面镜的前表面为反射面）也完成了实验。小明的实验步骤如下：
（1）如图甲所示，将两块平面镜分开一定距离固定于不锈铜框架上，将铅笔A放在平面镜前，可以看见铅笔通过平面镜成上下两段不完整的___________（选填“虚像”或“实像”）。此像虽然不完整，但优点是比玻璃板成像要___________。
（2）小明用与铅笔A完全一样的铅笔B找到了铅笔A像的位置。他具体的操作是___________。
（3）为了消除平面镜厚度对测量物距和像距的影响，小明用图乙的方法测出了物距和像距。图丙为图乙的简化图，图丙中___________表示像距（选填“BD”或“BC”）。
（4）根据实验结论，小明学以致用。如图丁所示，小明的眼睛在点A处，他通过平面镜看到自己脚尖B点，请完成光路图，( )
12．小明利用如图甲所示的装置“探究平面镜成像的特点”：在水平桌面上铺一张大纸，纸上竖立一块玻璃板作为平面镜。沿着玻璃板在纸上画一条直线，代表平面镜的位置，把一支点燃的蜡烛A放在玻璃板的前面，可以看到它在玻璃板后面的像。再拿一支外形相同但没有点燃的蜡烛B竖立在玻璃板后面移动，直到看上去它跟蜡烛A的像完全重合。
（1）小明把光屏放在玻璃板后面，无论如何移动，都不能承接到蜡烛A的像，说明平面镜所成的像是______（选填“实”或“虚”）像；
（2）小明将蜡烛A靠近玻璃板，像的大小将______（选填“变大”、“变小”或“不变”）；
（3）如图乙所示，若将玻璃板向左倾斜，观察到蜡烛A的像的大致位置在图中的______（选填“①”或“②”）处。
13．同学们利用如图所示的实验装置探究“平面镜成像时像与物的关系”。
（1）实验过程中用到的测量工具是______；
（2）晓亮同学将点燃的蜡烛A放置在玻璃板前某一位置，再拿一只相同的没有点燃的蜡烛B，放在玻璃板的后面，移动蜡烛B，发现B与A的像能够重合，说明平面镜成像时像与物体大小______；
（3）晓亮多次改变蜡烛A 的位置收集多组A和B到平面镜距离的证据如图，根据数据可以得到的结论是______；
（4）晓亮拿掉蜡烛B，并在玻璃板后面移动光屏，晓亮在玻璃板前面观察到光屏在某一位置时像在光屏上，此时小雪同学在玻璃板后面观察光屏上没有蜡烛的像，请你对现象产生的原因进行解释______。
14．同学们在“探究凸透镜成像的规律”实验中。如下图甲，让平行光经过凸透镜后，在光屏上出现一个最小最亮的光斑。
（1）如图乙，当把蜡烛从20cm刻度的位置慢慢移到29cm刻度的位置时，要在光屏上始终成清晰像，此过程成像情况下列正确的是______
A．像慢慢变小 B．像一直是倒立、缩小的
C．像先变大后变小 D．与投影仪成像原理相同
（2）如图乙，实验中，在光屏上得到清晰的像之后，张老师取下自己戴的眼镜放于蜡烛和凸透镜之间靠近透镜的位置，光屏上的像又变得模糊，小李同学发现：当光屏向左移动适当距离后像又清晰，由此可知，张老师的眼睛是______（选填“近视眼”或“远视眼”）
15．几名同学在做“凸透镜成像的规律”实验：
（1）小强让平行光正对凸透镜照射，移动光屏到图甲位置时，光屏上出现了最小最亮的光斑，小强使用的凸透镜焦距是______cm；
（2）小王实验中蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图乙所示，恰好能在光屏上接收到清晰的烛焰的像，但像没有完整的成在光屏的中央。为了使像成在光屏的中央，他应将凸透镜向______（选填“上”或“下”）调节；
（3）小明使用的透镜的焦距是10cm，他实验中出现如图丙所示现象，他判断此像是______（选填“放大”、“缩小”或“等大”）的实像，请你列举一例此成像规律在生活中的应用______；小明取下自己戴的眼镜放于蜡烛和凸透镜之间，光屏上的像又变得模糊；保持蜡烛和凸透镜不动，当光屏向右移动适当距离后像又清晰。由此推断，小明的眼睛属于______（“近视眼”或“远视眼”）。
16．如图是小明“探究平面镜成像特点”的实验装置。
（1）实验室提供四块玻璃板供小明选择：
A．较薄茶色
B．较厚茶色
C．较薄无色
D．较厚无色
为了保证实验效果，小明应该选择________（填序号）玻璃板；
（2）移去蜡烛B，在其原来位置上放置一块光屏，光屏上____（选填“能”或“不能”）呈现蜡烛的像；
（3）在探究实验的过程中，把蜡烛A放在距玻璃板30cm处，蜡烛A在玻璃板中所成的像到蜡烛A的距离是________cm；为了让右座的同学也能够看清蜡烛的像，小明只将玻璃板向右平移，则蜡烛像的位置________（选填“向右移动”“向左运动”或“不变”）；
（4）点燃玻璃板前的蜡烛A，并移动玻璃板后的蜡烛B，使它与蜡烛A在玻璃板里的像完全重合，实验时人应该在蜡烛________（选填“A”或“B”）侧观察。
17．在做探究“凸透镜成像规律”的实验中：
（1）测得凸透镜的焦距如图甲，点燃蜡烛后，调节烛焰中心和光屏中心使它们大致在凸透镜的______上；
（2）如图乙所示，移动光屏，直到烛焰在光屏上成清晰的像，则该像是______（放大/等大/缩小）的实像；此时给凸透镜戴上一副眼镜，发现光屏上的像变得模糊，将光屏适当靠近透镜，像又变清晰，则此眼镜是用来矫正______（近/远）视眼的；
（3）如图乙所示，透镜位置不变，小刚将蜡烛移至光具座上20cm刻度线处，小刚从凸透镜的右侧通过凸透镜可以看到烛焰______（倒立/正立）的像；
（4）小刚同学用由发光二极管做成的“F”字样代替蜡烛作为发光体，他把发光二极管放在5cm刻度线处，移动光屏至成清晰的像，此时在光屏（一种可以透光的白塑料板）后面观察，可看到光屏上所成的像是图丁的______；
（5）为了探究生活中的透镜成像现象，小明把一个装水的玻璃杯放在漫画前，惊奇地发现透过水杯看到漫画中的老鼠变“胖”了，还掉头奔向猫（如图丙）。小明透过水杯看到的是老鼠的______（实/虚）像。
18．实验室常用蜡烛完成如图所示的光学实验：
（1）如图甲为小孔成像实验示意图，该现象可以用光的 _____来解释；
（2）如图乙为探究平面镜成像特点的实验装置，若蜡烛A到玻璃板距离为10cm，则蜡烛的像B与蜡烛A之间的距离为 _____cm，如果蜡烛A向玻璃板靠近，则它像的大小将 _____（选填“变大”“变小”或“不变”）；
（3）如图丙为探究凸透镜成像规律的实验装置。当蜡烛、凸透镜和光屏处于图示位置时，可在光屏上得到清晰的像，_____（选填“照相机”“放大镜”或“投影仪”）就是利用这个原理工作的。保持凸透镜位置不变，将蜡烛向右移动到25cm刻度线处，此时可将光屏向 _____（选填“左”或“右”）移动适当距离能再次得到清晰的像；若不移动光屏，可在烛焰和透镜之间放置一个适当的 _____透镜（选填“凸”或“凹”）也能在光屏上得到一个清晰的像。
19．在“探究凸透镜成像规律”的实验中：（该凸透镜的焦距是10cm）
①实验时物体底部应与凸透镜和光屏（未画出）的中心在________；
②如图甲所示，若想在光屏上（光屏未画出）得到物体清晰放大的实像，则物体应位于________（选填“a”“b”“c”或“d”）位置；
③若把图乙中的凸透镜换成相同焦距的“水凸透镜”，减少“水凸透镜”的水量，使其变薄时，光屏上原来清晰的像变得模糊不清，要想重新得到清晰的像，不改变光屏的位置，在图乙的虚线框A中放一个焦距适合的________透镜进行调节，这就是________（选填“近视”或“远视”）眼的矫正原理。
20．用一个焦距未知的凸透镜、蜡烛、光屏探究凸透镜成像规律。
（1）如图甲所示，凸透镜的焦距是______cm。实验时，应注意使烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度上；
（2）如图乙所示，在光屏上能得到清晰的烛焰的像，______（选填“放大镜”、“照相机”或“投影仪”）就是利用这一成像规律工作的；
（3）接下来改用焦距为5cm的凸透镜继续进行实验，若不改变蜡烛和凸透镜的位置，要在光屏上成清晰的像，应把光屏向______（选填“左”或“右”）适当调节。
参考答案：
1． 折射 直接 不能 A 玻璃板向蜡烛A的一侧倾斜 C
【详解】（1）[1]光线穿过玻璃板时发生折射，所以透过玻璃板看到的蜡烛B是光的折射形成的像。
[2][3]虚像和实像的区别之一就是实像能用光屏承接，虚像不能用光屏承接，移开蜡烛B，在其原来位置放一光屏，小明直接观察光屏，在光屏上不能看见蜡烛的像，因为平面镜成的是虚像。
（2）[4]小明看到蜡烛A通过玻璃板成两个像，分别是玻璃板前后两个面各成一个像，其中距离小明较远的像是玻璃板的后表面反射形成的：来自的蜡烛A的光线从空气进入玻璃，发生一次折射，光线经玻璃后表面反射，然后光线从玻璃进入空气中，又一次折射，所以是一次反射、两次折射形成的，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
（3）[5]无论如何移动蜡烛B，均无法与蜡烛A的像重合，且蜡烛A的像总比蜡烛B的位置偏高，这是因为玻璃板与桌面不垂直，玻璃板向蜡烛A的一侧倾斜了。
（4）[6]树在水中的倒影属于平面镜成像，像和物体大小相等，水面起到了平面镜的作用，所以湖水的深度与树的倒影无关，故AB不符合题意，C符合题意。
故选C。
2． 主光轴 等大 会聚 下 不变
【详解】（1）[1]探究凸透镜成像规律时，要调节器材使烛焰的中心、凸透镜的光心、光屏的中心三者在同一条水平直线上，也就是使烛焰和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上，这样像才能成在光屏的中央，便于观察。
[2]由图知，此时像距和物距分别为
v＝60.0cm﹣40.0cm＝20.0cm
u＝40.0cm﹣20.0cm＝20.0cm
即v＝u，根据凸透镜成像规律，此时成倒立、等大的实像。
[3]因为凸透镜对光线有会聚作用，所以若将蜡烛移至35cm处，此时凸透镜对烛焰发出的光仍然起会聚作用。
（2）[4][5]将图中的透镜换为带小孔的遮光板，烛焰发出的光沿直线传播，通过小孔在光屏上会聚成倒立的实像（小孔成像）。已知烛焰的像成在光屏上方，要让像成在光屏中央，应将小孔向下调节（烛焰、小孔、烛焰的像三者始终在同一条直线上）；此时的像距仍然等于物距，所以像与物的大小相等，所以此时的像与图中透镜所成的像相比，像的大小不变。
3． 便于确定像的位置 大小 前 虚 不变
【详解】（1）[1]玻璃板代替平面镜，能够同时观察到像和物体，便于确定像的位置。
（2）[2]采用相同大小的两支蜡烛，目的是方便比较像与物体的大小。
（3）[3]由于平面镜成像是光的反射现象，所成的像为正立、等大的虚像，所以观察蜡烛的像的时候，眼睛要在玻璃板的前面观察。
（4）[4]实像可以用光屏承接，题中蜡烛的像是光的反射形成的，并非实际光线会聚而成，不能用光屏承接，说明平面镜成的是虚像。
（5）[5]平面镜成的是等大的像，无论蜡烛A离平面镜的远近如何，像的大小都不变。
4． 物体 74.4 10 增大 不变 8.00
【详解】（1）[1] 用托盘天平测量物体质量时，应该将物体放在左盘，砝码放在右盘。
[2]物体的质量等于砝码的质量加游码质量，则该物体的质量
（2）[3]分析图像可知，第5min开始熔化，第15min熔化结束，即冰的熔化用了10min。
[4] 冰在熔化的过程中，不断吸收热量，内能增大，但温度保持不变。
（3）[5] 当蜡烛A靠近玻璃板时，由于像的大小始终与物体等大，所以像的大小不变。
[6]由图丁可知，a 到b 的距离为
5． 缩小 照相机 靠近 凹
【详解】（1）[1][2]由图可知物体距离凸透镜的物距为
物体的像距离凸透镜的距离为
已知凸透镜的焦距为
从而可知物距
根据凸透镜成像的规律可知，物距大于二倍焦距时，成倒立、缩小的实像。照相机成像的特点是倒立、缩小的实像，故生活中常用的照相机是利用这一原理工作的。
（2）[3]蜡烛和凸透镜的位置不变，将焦距为10cm的薄凸透镜换成焦距为5cm的薄凸透镜，焦距缩小时凸透镜的焦点将向凸透镜的光心靠近，由于物距仍然大于二倍焦距，所以像距应大于一倍焦距小于二倍焦距，即应将光屏向靠近凸透镜的方向移动。
[4]若不移动光屏仍要在光屏上成清晰的像，则就要使凸透镜的折光能力变弱，可以先使光经过凸透镜之前先发散，所以可以在凸透镜和蜡烛之间放置一个凹透镜，将光先发散，后再经过凸透镜后会聚。
6． 10.0 放大 投影仪 近视眼
【详解】（1）[1]将平行光正对凸透镜，调节右侧的光屏直到屏上出现最小最亮光斑，即为焦点的位置，如图甲所示，刻度尺的分度值为1cm，焦距为10.0cm。
（2）[2][3]如图乙所示，物距为15.0cm，像距为30.0cm，物距在1倍焦距与2倍焦距之间，根据凸透镜成像规律，所成的像为倒立、放大的实像，与投影仪的原理相同，故这个成像规律在实际生活中的应用为投影仪。
（3）[4]凸透镜移到60.0cm处，则物距为25.0cm，物距大于2倍焦距，根据凸透镜成像规律，像距在1倍焦距与2倍焦距之间，即70.0~80.0cm刻度之间，像位于光屏的前方，近视眼因为晶状体会聚能力过强，远处物体的像成在视网膜的前方，故凸透镜移到60.0cm处的成像情况与近视眼的成像相似。
7． 投影仪 上移 不能
【详解】（1）[1]根据甲图中的数据，可以看出此凸透镜的焦距f=10.0cm，由乙图可知，此时的物距为15.0cm，介于1倍焦距与2倍焦距之间，根据凸透镜成像规律可知，此时凸透镜所成的像时倒立、放大的实像，投影仪就是按照这个原理制成的。
[2]当蜡烛变短后，由于通过光心的光线传播方向不变，所以像会上移。
（2）[3]根据凸透镜成像规律，小源发现通过凸透镜恰好能看到小艳的眼睛成正立的像说明小艳此时处于凸透镜1倍焦距内，根据图中位置，此时小源处于大于2倍焦距的位置，小源所成像的像距应该介于1倍焦距与2倍焦距之间，而且是倒立、缩小的像，所以小艳不能观察到小源成正立放大的像。
8． 大小 B 直接 3.50 相等 不能
【详解】（1）[1] 实验中选择两根完全一样的蜡烛，用后面的蜡烛代替前面的蜡烛和它的像进行比较，是为了比较像与物体的大小关系，采用了等效替代法。
（2）[2][3] 因虚像不能用光屏承接，故为了验证“像是虚像”的猜想，可以将一张白卡片放在蜡烛A的像的位置，即B蜡烛的位置，直接观察白卡片上有无蜡烛A的像。
（3）[4] 由图中可知，刻度尺的分度值为0.1cm，故可知此时蜡烛A到平面镜的距离为
[5] 因物与像关于平面镜对称，像距等于物距，故可知蜡烛B与蜡烛A到平面镜的距离相等。
（4）[6] 因物与像关于平面镜对称，将玻璃板向左倾斜，则像会上移，而蜡烛B仍在水平桌面上，故蜡烛B和蜡烛A的像不能重合。
9． 放大 虚 缩小 实 10.00 12.00 远离 缩短
【详解】（1）[1][2]由图可知，用放大镜观察自己的手指，由于物距小于焦距，根据凸透镜成像规律，看到手指是正位、放大的虚像。
[3][4]再用放大镜观察远处的房屋，因物距大于两倍焦距，根据凸透镜成像规律，故看到房屋是倒立、缩小的实像。
（2）[5]由凸透镜成像规律可知，物体成等大的像时，物距等于两倍焦距时，即
u=20.00cm=2f
所以此凸透镜的焦距
f=10.00cm
（3）[6]由于凸透镜成像利用了光的折射原理，而在光的折射中光路是可逆的，因此物体到凸透镜的距离为12.00cm时，光屏到凸透镜的距离等于60.00cm，当物体到凸透镜的距离为60.00cm时，所以光屏到凸透镜的距离为12.00cm。
（4）[7][8]摄影师发现两旁还有同学没有进入取景框内时，说明所成的像过大，因此应该增大物距，让照相机远离同学，使所成的像变小；物距变大则像距变小，故应缩短暗箱长度。
10． 茶色 薄 大小 A 不应该 向左
【详解】（1）[1][2]无色透明玻璃板透光性太强，容易受到另一侧物体的干扰，茶色玻璃板透光性较差，成像感觉比无色玻璃好得多，应选择茶色玻璃板；玻璃板有两个反射面，两个反射面都能成像。当玻璃板比较厚时，两个反射面成像距离比较远，实验时会出现明显的两个像，当玻璃板比较薄时，两个反射面成像距离比较近，可以近似看成一个像，使实验简单化。
（2）[3]为了比较像和物的大小关系，需要在玻璃板的前后各放了一个完全相同的跳棋。
（3）[4]平面镜成像的原理是光的反射，在确定跳棋A的像位置时，眼睛要在跳棋A这一侧观察。
[5]为了使实验结论具有普遍性，应该保持玻璃板位置不变，多次改变跳棋A的位置，观察像的位置，总结平面镜成像的特点，不能只做一次实验就总结平面镜成像的特点。
（4）[6]由于像与物关于镜面是对称的，将玻璃板绕竖直边OC在水平桌面上逆时针转动，发现转动时跳棋的像相对原来的位置向左移动。
11． 虚像 清晰 将铅笔B放在平面镜后，使B与A的像重合 BD
【详解】（1）[1][2]铅笔射向平面镜的光经平面镜反射后不能会聚成像，而反射光线的反向延长线会聚在一起形成虚像；玻璃板既能透光又能反射光，平面镜只能反射光，故用平面镜反射的光多，成像清晰。
（2）[3]为了确定像的位置，小明将铅笔B放在平面镜后，使B与A的像重合。
（3）[4]AD是物体到平面镜的距离即物距，根据物体到平面镜的距离等于像到平面镜的距离知，BD是像到平面镜的距离即像距。
（4）[5]结合平面镜成像特点和光的反射规律进行作图，如图所示
12． 虚 不变 ②
【详解】（1）[1]平面镜成像是光的反射，像是反射光线反射延长线的交点，并非由实际光线会聚而成，无法在光屏上承接，因此平面镜所成的像是虚像。
（2）[2]根据平面镜成像的特点，像与物是等大的。因此小明将蜡烛A靠近玻璃板，像的大小将不变。
（3）[3]根据平面镜成像的特点，像与物关于平面镜是对称的，若将玻璃板向左倾斜，观察到蜡烛A的像的大致位置在图中的②处。
13． 刻度尺 相等 平面镜成像时，像和物体到平面镜的距离相等 见解析
【详解】（1）[1]实验过程要测量像到平面镜的距离和物到平面镜的距离，所以要用到刻度尺。
（2）[2]将点燃的蜡烛A放置在玻璃板前某一位置，再拿一只和A完全相同没有点燃的蜡烛B，即大小相等，放在玻璃板的后面，移动蜡烛B，发现B与A的像能够重合，因为蜡烛B和蜡烛A大小相等，蜡烛B和蜡烛A的像大小相等，所以蜡烛A和蜡烛A所成的像大小相等，说明平面镜成像时像与物体大小相等，采用了等效替代法。
（3）[3]由图乙可知，蜡烛到平面镜的距离为15cm时，像到平面镜的距离为15cm；蜡烛到平面镜的距离为10cm时，像到平面镜的距离为10cm；蜡烛到平面镜的距离为5cm时，像到平面镜的距离为5cm；即每组数据中，像到镜面的距离都等于蜡烛到镜面的距离，所以可以得到的结论是像与物到平面镜的距离相等。
（4）[4] 在玻璃板前面观察到光屏在某一位置时像在光屏上，是平面镜所成的像位于光屏的位置处，像与光屏到平面镜的距离相等。平面镜所成的像是虚像，光屏上接收不到蜡烛的像，故小雪同学在玻璃板后面观察光屏上没有蜡烛的像。
14． B 远视眼
【详解】（1）[1]由图中，让平行光经过凸透镜后，在光屏上出现一个最小最亮的光斑，便是凸透镜的焦点，所以焦距为
40.0cm-30.0cm=10.0cm
当把蜡烛从20cm刻度的位置慢慢移到29cm刻度的位置时，物距由30cm减小到21cm，始终处于二倍焦距以外，即此时的物距变小，所以像距变大，且像变大，故要在光屏上始终成清晰像，则光屏应该向右移动，且始终成倒立、缩小的实像，与照相机的原理相同，故选B。
（2）[2]把眼镜放于蜡烛和凸透镜之间，光屏向左移动适当距离后像又清晰。说明该眼镜对光线具有会聚作用，为凸透镜，远视眼镜的镜片是凸透镜，张老师的眼睛是远视眼。
15． 10.0 下 缩小 照相机 近视眼
【详解】（1）[1]平行于凸透镜主光轴的光线射向凸透镜，光线会聚于一点，这一点即为凸透镜的焦点，焦点至凸透镜光心的距离即为凸透镜的焦距。因此可知，小强使用的凸透镜焦距是
（2）[2]图乙中，烛焰的像位于光屏中心的上方，因此为了使像呈现在光屏中央，根据穿过凸透镜光线传播方向不变的特点可知，可以将凸透镜向下调节。
（3）[3][4]根据丙图可知，此时的物距为
物距大于2倍焦距，故根据凸透镜成像特点可知，此时成的是倒立、缩小的实像，这符合照相机的成像原理。
[5]将光屏光屏向右移动适当距离后像又清晰，说明眼镜放于蜡烛和凸透镜之间后，光线的会聚延迟了，因此可知该眼镜对光线有发散作用，该眼镜为凹透镜，可以用于矫正近视眼。
16． A 不能 60 不变 A
【详解】（1）[1]在探究平面镜成像特点的实验中，应用较薄的茶色玻璃代替平面镜。因为较薄的茶色玻璃的透光能力较弱，可避免玻璃两个面都成像对实验的影响，且玻璃是透明的，方便确定像的位置。所以选A玻璃板。
（2）[2]平面镜成像是光的反射光线的反向延长线会聚而成的虚像，所以在光屏上不能呈现蜡烛的像。
（3）[3]在平面镜成像中，像与物体到镜面的距离相等，由题意知，物距为30cm，则像距也为30cm，蜡烛A的像到蜡烛A 的距离
s=30cm+30cm=60cm
[4]将玻璃板向右平移时，蜡烛发出的光线经平面镜后，有光线反射到右边同学的眼睛时，所以能看到蜡烛的像。但蜡烛的位置不变，则其像的位置也不变。
（4）[5]蜡烛A在平面镜中的像是光的反射形成的，那么应在蜡烛A侧才有反射光线进入眼睛，所以应在蜡烛A侧观察蜡烛B与A的像是否重合。
17． 主光轴 放大 远 正立 A 实
【详解】（1）[1]为了使像成在光屏中央，调节烛焰中心、凸透镜中心和光屏中心它们大致在凸透镜的主光轴上。
（2）[2]由图甲知，焦点到凸透镜的距离为
60.0cm-50.0cm=10.0cm
所以凸透镜的焦距为f=10.0cm。由图乙可知，物距为
25.0cm-10.0cm=15.0cm
物距大于1倍焦距小于2倍焦距，所以此时成倒立放大的实像。
[3]在烛焰和凸透镜之间放一副眼镜时，将光屏适当靠近透镜，像距变小了，说明眼镜对光有会聚作用，是凸透镜，可用来矫正远视眼。
（3）[4]将蜡烛移至光具座上20cm刻度线处，此时物距为5.0cm，小于一倍焦距，从凸透镜的右侧通过凸透镜可以看到烛焰正立的像。
（4）[5]把发光二极管放在5cm刻度线处，此时物距在二倍焦距处，成倒立缩小的实像，像与物体的左右、上下相反，则A正确。
（5）[6]圆柱形玻璃杯盛满水，圆柱形玻璃杯中的水中间厚边缘薄，形成水凸透镜；该凸透镜能使图片横向放大、颠倒；由图可知，此时的老鼠的像是放大的，左右颠倒的像，该像属于实像。
18． 直线传播 20 不变 照相机 右 凸
【详解】（1）[1]小孔成像是由光的直线传播形成的倒立的实像。
（2）[2]若蜡烛A到玻璃板距离为10m，根据平面镜像和物到平面镜的距离相等，蜡烛A的像到玻璃板的距离也是10cm，则蜡烛的像B与蜡烛A之间的距离为
10cm+10cm=20cm
[3]平面镜成像大小跟物体大小有关，与物体到平面镜的距离无关，蜡烛A向玻璃板靠近，像的大小不会变化。
（3）[4]由图知，物距大于像距，所以此时成倒立、缩小的实像，其应用是照相机。
[5]保持凸透镜位置不变，将蜡烛向右移动到25cm刻度线处，物距减小，由凸透镜成实像时，物近像远像变大的特点可知，此时可将光屏向右移动适当距离，才能再次得到清晰的像。
[6]若不移动光屏，清晰的像应在光屏的右侧，因凸透镜对光线起会聚作用（能使光线提前会聚），所以可在烛焰和透镜之间放置一个适当的凸透镜也能在光屏上得到一个清晰的像。
19． 同一高度 c 凸 远视
【详解】①[1]为了更方便在光屏上观察凸透镜成像特点，实验时物体底部应与凸透镜和光屏的中心在同一高度上。
②[2]要想在光屏上得到物体清晰放大的实像，根据凸透镜成像规律，物体应该在一倍焦距和二倍焦距之间，由图知，需要在c位置。
③[3][4]当向“水凸透镜”减少水量，使其变薄，折光能力变弱，像成在原来像的后方。因此要想重新得到清晰的像，在不改变光屏的位置时，在图乙凸透镜左侧的方框A中放一个焦距适合的凸透镜，使光线会聚一些，即可在光屏上成一清晰的像。这是远视眼的矫正原理。
20． 11.0 投影仪 左
【详解】（1）[1]如图甲所示，凸透镜的焦距
f=41.0cm-30.0cm=11.0cm
（2）[2]由图乙知
2f＞u＞f
凸透镜成倒立、放大的实像，利用这个规律制成的光学仪器是投影仪。
（3）[3]改用焦距为5cm的凸透镜继续进行实验，若不改变蜡烛和凸透镜的位置，物距
u>2f
像距
2f＞v＞f
所以像应该在45cm~50cm之间，故光屏应该向左移动，才能在光屏上成清晰的像。
相关试卷
2023年中考物理高频考点专题复习光学综合附答案： 这是一份2023年中考物理高频考点专题复习光学综合附答案，共11页。试卷主要包含了单选题，多选题，填空题，实验题，计算题，综合题等内容，欢迎下载使用。
初中物理苏科版九年级全册4 功率课时作业： 这是一份初中物理苏科版九年级全册4 功率课时作业，共11页。试卷主要包含了2 倍，8 km，消耗汽油 2 kg， 【答案】 3， 【答案】等内容，欢迎下载使用。
2023年中考物理高频考点专题复习-光学计算题： 这是一份2023年中考物理高频考点专题复习-光学计算题，共10页。
