2024年中考物理压轴题训练透镜及其应用实验题含答案

这是一份2024年中考物理压轴题训练透镜及其应用实验题含答案，共11页。

(1)如图甲所示，一束平行于主光轴的光射向水透镜，在光屏上得到一个最小光斑，则此时水透镜的焦距为 cm；
(2)该同学移动蜡烛，水透镜和光屏在图乙所示位置时，恰能在光屏上看到清晰的像，利用此成像特点可制成 （选填“照相机”或“投影仪”）；
(3)在图乙所示实验场景下，乐乐同学从水透镜中抽出适量的水后，他发现烛焰清晰的像变得模糊了，为了使光屏上再次得到清晰的像，乐乐同学把自己的眼镜给水透镜“戴上”（如图丙所示），在不移动光屏的情况下，光屏上也能成清晰的像，由此判断乐乐同学戴的是 透镜（选填“凸”或“凹”）。
2．小明是一位摄影爱好者，一次偶然的机会看到如图甲所示的照片（同一个人，本人蹲着，水中的倒影却是站着的），他按照网友说的方法，在地上泼一瓶水。将手机照相机打开就可以拍出这样的照片，他试了好很多次都没有成功，他想：“难道这张照片是假的？”为了验证自己的猜想，他和同学小华一起走进实验室探究平面镜成像特点，解决自己的疑惑。
（1）实验室提供茶色玻璃板、透明玻璃板和两支相同的蜡烛，应选 作为平面镜，且厚度要 （选填“厚"或“薄”）；
（2）为了便于观察，该实验最好在 （选填“较暗”或“较亮”）的环境中进行，实验时首先在玻璃板前放置蜡烛A，将完全相同的蜡烛B放在玻璃板后并移动，人眼一直在玻璃板的前侧观察，直至物与像完全重合，由此可得结论： ；
（3）用刻度尺测出A、B两只蜡烛到平面镜距离是为了
（4）为了探究平面镜成像的虚实情况，将一张白卡片竖直放在像所在的位置，然后该怎么观察，他们两个人有不同的意见，你支持 （选填“小明”或“小华”）；
小明说：“在玻璃板前方透过玻璃板观察白卡片上是否能看到像。”
小华说：“在玻璃板后方直接观察白卡片上是否能看到像，不能借助玻璃板。”
（5）经过实验探究，小明揭开了事实真相，这张图片 （选填“是”或“不是”）直接用照相机拍摄的。
3．“一双好眼睛，能更好地探索未来”，小丽了解到人眼的晶状体相当于凸透镜，眼睛是如何看清远近不同物体的？她对这一问题产生了浓厚兴趣。

（1）首先用平行光正对凸透镜A照射，如图甲所示，光屏上出现一个最小最亮的光斑，则凸透镜的焦距f＝ cm；
（2）然后适当调整凸透镜A和光屏的位置，移动蜡烛，使烛焰在光屏上成清晰的像，如图乙所示，此时成的是倒立 （放大/等大/缩小）的实像；接着她将凸透镜A换为焦距稍大的凸透镜B，并保持位置不变，移动蜡烛，使烛焰在光屏上再次成清晰的像，如图丙所示。可见小丽研究的问题是：当凸透镜成实像时，保持 （物距/像距/焦距）不变，探究 （物距/像距/焦距）与 （物距/像距/焦距）的关系；
（3）通过探究发现，当人眼由远处转为近处观察物体时，晶状体的焦距变 （大/小）。
4．如图，小明用一个焦距未知的凸透镜、蜡烛、光屏、光具座探究凸透镜成像规律：

(1)由图甲可知，该凸透镜的焦距为 cm；
(2)如图乙所示，若在光屏上能得到清晰缩小的烛焰的像（光屏未画出），则蜡烛可能置于凸透镜左边a、b、c、d四点中的 点处（注：P点是该凸透镜的2倍焦距处），生活中的 就是利用这个原理制成的；
(3)当蜡烛远离凸透镜时，要在光屏上再次成清晰的像，光屏应 （填“靠近”或“远离”）凸透镜，同时观察到光屏上清晰的像变 （填“大”或“小”），接着小明用一块遮光布遮住凸透镜的下半部分，可观察到光屏上的像是 （“完整”或“不完整”）的；
(4)某次实验中，光屏上已得到清晰的像，小明用一个焦距为15cm的凸透镜换下原先的凸透镜，并保持凸透镜和光屏的位置不动，为了使光屏上的像变清晰，蜡烛应 （填“靠近”或“远离”）凸透镜．
5．小聪同学用如图1所示装置探究凸透镜成像规律，请回答下列问题：
（1）为了能使像始终成在光屏中央，应调节烛焰、凸透镜和光屏的中心大致在 ，图示中像的位置偏高，在保证蜡烛和光屏的高度不变的情况下，为了使像能成在光屏的中央，应将凸透镜向 移．
（2）小聪将蜡烛放到距离凸透镜30cm的位置，在光屏上成了一个与物等大的像，由此可知该凸透镜的焦距为 cm，若将蜡烛放置到距离凸透镜12cm处，小聪应该在透镜的 侧才能观察到清晰的像（选填“左”或“右”）．
（3）实验完毕，小聪想探究摄影记者常换长短筒镜头的原理：
①选用焦距不同的三个凸透镜进行实验，实验数据记录如上表：
②分析表中数据可知，保持物距不变时，焦距越大，则像距越 （选填“大”或“小”）；像就越 （选填“大”或“小”）；
③如图2是小聪站在同一位置用数码相机（焦距可改变）对着某景点先后拍摄了两张照片甲和乙，请你根据实验结果判断照片甲是用镜头 （选填“丙”或“丁”）拍摄的．
6．在用焦距为10cm的凸透镜来探究其成像规律的实验中：
（1）当烛焰、凸透镜位于图甲中刻度对应的位置时，光屏上得到一个清晰的像，该像是一个倒立、 （选填“放大”或“缩小”）的实像。此时所成的像与 所成的像性质相同（填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）；
（2）对于焦距相同的凸透镜，一个物距应该对应唯一的一个像距，但从各组汇报数据中发现，物距均为12.00cm时，有三个小组所测像距分别为23.00cm，24.00cm，26.00cm.若他们的数据差别不是因为长度测量误差导致的，你认为出现这种情况的操作原因是 ；
（3）实验一段时间后，发现蜡烛渐渐变短了，要使烛焰的像仍然成在光屏的中心，应该将光屏向 移动；
（4）把图甲中的凸透镜看作眼睛的晶状体，光屏看作视网膜。给“眼睛”戴上近视眼镜，使烛焰在“视网膜”上成一清晰的像，如图乙所示。若取下近视眼镜，为使光屏上得到清晰的像，应将光屏 （选填“远离”或“靠近”）透镜。
7．小红同学在做“观察平面镜成像”实验时，将一块玻璃板竖直架在一把直尺的上面，再取两段相同的蜡烛A和B一前一后竖放在直尺上，点燃玻璃板前的蜡烛A，进行观察，如图所示．在此实验中：
(1)为便于观察，该实验最好在 (选填“较明亮”或“较黑暗”)环境中进行
(2)小红选择玻璃板代替平面镜进行实验的目的是 ．
(3)直尺的作用是便于比较像与物到镜面的 的关系．
(4)两段相同的蜡烛是为了比较像与物 的关系．调节蜡烛B的位置，直到与蜡烛A的像 重合，此时蜡烛B的位置即为蜡烛A的像所在的位置．
(5)移去后面的蜡烛B，并在其所在位置上放一光屏，则光屏上 (选填“能”或“不能”)接收到蜡烛烛焰的像，所以平面镜所成的是 (选填“实”或“虚”)像．
(6)小阳同学测出某次前面高为8cm的蜡烛离平面镜10cm，则此时镜中的像离前面蜡烛 cm；接下来他将前面蜡烛靠近平面镜6cm，此时镜中的像高 cm．(不考虑蜡烛烧短)
8．同学们用如图甲的装置探究影响凸透镜成像虚实的因素，进行如下实验。
（1）为更好地观察实验现象，应选择在 （选填“较暗”或“较亮”）的环境下进行实验。
（2）用手电筒的光水平照射凸透镜，通过确定光的会聚点来测量凸透镜的焦距，在相同实验条件下，小丁和小刚测量相同透镜的焦距，小刚的测量结果总比小丁的测量结果小，经对比发现两人使用的手电筒略有不同（如图乙），则使用手电筒 的测量结果准确度较高，小刚使用的应该是手电筒 。
（3）正确测出焦距f后，点燃蜡烛继续实验。发现当物距u＜f时，光屏上不能出现烛焰的像，但直接用眼睛透过透镜能观察到烛焰的像，说明该像是 （选填“实”或“虚”）像；当u=f时， （选填“能”或“不能”）观察到烛焰的像；当u>f时，光屏上能出现烛焰的像，说明该像是 （选填“实”或“虚”）像。同学们分析得出结论：像的虚实由u和f的大小关系决定。
9．小明、小花、小红、小平四位同学都做过“探究凸透镜成像规律”的实验，图为该实验的装置图。
【测量凸透镜的焦距】将凸透镜正对太阳光，在透镜的另一侧移动光屏，在距透镜10cm处，屏上呈现出最小最亮的光斑，则此凸透镜焦距约是 cm。
【评估实验的方案】小明方案：分别把点燃的蜡烛放在一倍焦距f和二倍焦距2f处，调整光屏到凸透镜的距离，观察并记录在屏上能否成像以及所成像的特点，分析总结得出凸透镜成像规律。
小花方案：除小明中的做法外，还应该把蜡烛放在大于2f的某一位置，大于f小于2f的某一位置，观察并记录对应的成像情况，才能总结得出凸透镜成像的规律。
小红方案：把点燃的蜡烛从距凸透镜较远的位置逐渐移近，通过不断调整光屏到凸透镜的距离，观察并记录在屏上能否成像，以及所成像的特点，包括观察所成像随蜡烛位置变化而变化的趋势，尤其是在f和2f处所成像的情况，总结得出凸透镜成像的规律。
小平方案：与小红不同的是，将蜡烛从靠近凸透镜的位置逐渐远离，其它步骤相同。
以上四种方案中，哪些是科学合理的： （小明/小花/小红/小平）。
【解决实验中问题】小花同学做实验时，发现烛焰在光屏上的像偏高，如图所示，若要使烛焰成像在光屏中心，只调节光屏，应将光屏向 （上/下）调节。
10．小阳在探究凸透镜成像规律时，将一个焦距为f的凸透镜固定在光具座上50cm刻线处。
（1）实验过程中，他将点燃的蜡烛放置在光具座上20cm刻线处，移动光屏，使烛焰在光屏上成清晰的像，光屏位置如图所示，此时光屏上所成的像为倒立、 的实像；
（2）接着他保持透镜的位置不变，改变蜡烛的位置，使蜡烛从20刻线处向右靠近透镜移动5cm，此时需要向 适当移动光屏，光屏上才能再次出现烛焰清晰的像，此时光屏上的像比（1）中光屏上的像更 。
11．用凸透镜、蜡烛、光屏和光具座等器材，探究凸透镜成像的规律。
（1）如图所示，把蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上，点燃蜡烛，将烛焰、凸透镜、光屏三者中心调到 ；
（2）透镜的焦距是10cm，当蜡烛、透镜和光屏在图示位置时，在光屏上得到一个 、 的实像，在照相机和投影仪中，成像原理与此类似的是 ；
（3）实验中，光屏上已经看到烛焰清晰的像，某同学用手指的指尖触摸凸透镜，则光屏上会出现 （选填“指尖的像”或“完整烛焰的像”）；
（4）在完成上一步实验后，某同学在蜡烛和凸透镜之间加了一个眼镜片，光屏上成的像不再清晰。保持其他元件不动，向远离凸透镜的方向适当移动光屏，又可在光屏上看到清晰的像，那么后加入的镜片为 （选填“近视”或“远视”）眼镜片；
（5）将光屏从如图所示的位置移动到80.0cm刻度线处，再将50.0cm处的凸透镜换成薄玻璃板，则在光屏上 （选填“能”或“不能”）出现烛焰的像。
12．实验室常用蜡烛完成以下光学实验，如图所示。
（1）如图甲为小孔成像示意图，如果将蜡烛靠近小孔，像会变得大一点，光屏 （选填“需要“或“不需要”）同时远离小孔；
（2）在利用图乙装置探究“平面镜成像的特点”的实验时，把光屏放在玻璃板后，无论如何移动，光屏上不成像，说明平面镜所成的像是 像；
（3）蜡烛还可以用于做“探究凸透镜成像规律”实验，图丙中一束平行光射向凸透镜，在光屏上得到一个最小、最亮的光斑（未画出），若在图丁中用塑料吸管对准A点沿垂直于纸面方向持续用力吹气使烛焰尖部向左偏，发现光屏上“烛焰尖部”变模糊，则将光屏向 （选填“左”或“右”）移动，“烛焰尖部”呈现的像又会变清晰；
（4）小华又将两支点燃的蜡烛、凸透镜和光屏分别置于如图戊所示的位置时，光屏上C、D两处会得到清晰的烛焰像。用一厚纸板挡住A处的烛焰，在光屏上 （选填“C”或“D”）处仍能得到一个清晰的烛焰像。
13．某小组同学在探究“凸透镜成像规律”的实验。
（1）蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图所示，此时恰好能在光屏上接收到清晰的像，像的特点是：倒立、 的 像，但像没有完整的成在光屏的中央，为了使像成在光的中央，保持镜和光屏的高度不变，应将蜡烛向 （选填“上”或“下”）调节。所以在进行实验前，应该调整它们的高度，使 中心，透镜光心和光屏的中心大致在 。
（2）光屏上成清晰的像时，通过光具座上的刻度尺，小组同学量得到：u＝30 cm，v＝15 cm，由光路可逆可以推断出：保持蜡烛和光屏的位置不变，只把透镜向蜡烛方向移动 cm，光屏上可再次成清晰的倒立、 的像。
（3）做如图所示实验时，小组某位同学取下自己戴的近视眼镜放在蜡烛和凸透镜之间，光屏上的像又变得模糊，保持蜡烛和凸透镜不动，将光屏向 （选填“靠近”成“远离”）透镜方向移动适当距离后，像又变得清晰，与原来相比，成像的亮度 （选填 “变亮”“不变”成“变暗”）。
14．在探究“凸透镜成像规律”的实验中，所用凸透镜的焦距只有10cm和17cm两种。
（1）将点燃的蜡烛、光屏放在凸透镜的两侧，调节它们的高度，使烛焰、光屏的中心在凸透镜的 上；
（2）如图探究时，光屏上得到了烛焰清晰的像，那么此时的像是 （放大/缩小/等大）的实像，实验中使用的凸透镜的焦距为 cm；
（3）如果保持凸透镜和光屏位置不变，把蜡烛向左移动一小段距离，要想在光屏上得到清晰的像，应该在凸透镜和蜡烛之间放置一个焦距适当的 （凸透镜/凹透镜）才能实现；
（4）当蜡烛距透镜8.0cm时，调节光屏的位置，光屏上出现一个光斑，光屏离透镜越近，这个光斑越 （大/小）；
（5）若将凸透镜换成平面镜，此时调节光屏的位置，光屏上 （能/不能）承接到烛焰的像，其原因是 。
15．用如图所示的装置做“探究凸透镜成像规律”实验。
（1）图甲中一束平行光射向凸透镜，光屏上得到一个最小、最亮的光斑，则该凸透镜的焦距为 cm；
（2）小明将凸透镜固定在光具座50cm的刻度线处，将蜡烛和光屏移至如图乙所示的位置时，光屏上出现了烛焰清晰的像，该成像原理在实际中的应用是 ；
（3）如图乙所示，小明将蜡烛从如图乙所示的位置向右移动了15cm，保持透镜的位置不变，应将光屏的位置向右移动 cm才能在光屏上呈现清晰的、更大的像；
（4）如图乙所示，若在蜡烛和凸透镜之间合适的位置放一个近视眼镜，为了使光屏上重新呈现清晰的像，光屏应向 移动；若不移动光屏，并保持近视眼镜的位置不变，小明更换另一个凸透镜，光屏上也得到了清晰的像，那么此凸透镜的焦距应 （选填“大于”或“小于”）10cm。
实验序号
物距u/cm
焦距f/cm
像距v/cm
1
60
8
9.2
2
10
12
3
12
15
参考答案：
1． 8.0 照相机 凸
2． 茶色玻璃板 薄 较暗 像与物的大小相等 验证像与物到平面镜的距离相等 小华 是
3． 10.0 缩小 像距 物距 焦距 小
4． 11.0 a 照相机 靠近 小 完整 远离
5． 同一高度 下 15 右 大 大 丙
6． 缩小 照相机 像没调到最清晰的位置就进行测量了 上 靠近
7． 较黑暗 确定像的位置 距离 大小 完全 不能 虚 20 8
8． 较暗 A A 虚 不能 实
9． 10 小红和小平 上
10． 缩小 右 大
11． 同一高度 倒立 缩小 照相机 完整烛焰的像 近视 不能
12． 不需要 虚 左 C
13． 缩小 实 下 烛焰 同一高度 15 放大 远离 变暗
14． 主光轴 放大 17 凹透镜 小 不能 平面镜成的是虚像，所以无法用光屏来承接
15． 10.0 照相机 15 右 小于