专题6 光学实验专题-2021-2022学年八年级物理上学期期末考试好题汇编（人教版）1

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一．实验探究题（共9小题）
1．如图所示，李老师在玻璃缸内配制了白糖水。一段时间后小昕同学用激光笔从玻璃缸的外侧将光线射入白糖水，观察到光在白糖水中的传播路径如图甲所示。随后老师用玻璃棒将白糖水搅拌均匀，再用激光笔从玻璃缸的外侧将光线射入白糖水，观察到光在白糖水中的传播路径如图乙所示。比较甲、乙两个实验现象可以说明光在 均匀 的白糖水中沿直线传播。
【解析】解：李老师在玻璃缸内配制了白糖水。一段时间后，由于重力作用，糖水密度下层大一些，上层小一些，小昕同学用激光笔从玻璃缸的外侧将光线射入白糖水，如图甲所示，观察到光在白糖水中的传播路径是弯曲的。随后老师用玻璃棒将白糖水搅拌均匀，再用激光笔从玻璃缸的外侧将光线射入白糖水，观察到光在白糖水中的传播路径如图乙所示。比较甲、乙两个实验现象可以说明光在均匀的白糖水中沿直线传播。
【答案】均匀。
2．在黑暗的房间里，激光笔射出的光在墙上形成一个光斑。
（1）若要显示光的传播路径，可以进行的操作有 喷烟雾 ；
（2）从看到光的传播路径这个现象，可以得出的结论是 光在空气中沿直线传播 ；
（3）保持激光笔的位置和方向不变，若要使墙上的光斑位置改变，请至少写出一种的操作方法： 在光路的下方加热 。
【解析】解：（1）采取模型法，利用光线描述光的传播路径，实际光线是不存在的，光在同种均匀介质中传播时，传播路径也是看不到的，但我们可以通过让光从烟雾中通过，使在光的传播路径的烟雾被光照亮，从而反映出光的传播路径；
（2）由图可知，光的传播路线是直的，这表明光在空气中沿直线传播；
（3）根据光的直线传播的条件可知，光只有在同种均匀介质中沿直线传播，要想改变光的传播路径，应使空气变得不均匀，故可以在光路的下方加热，使的空气不均匀。
【答案】（1）喷烟雾； （2）光在空气中沿直线传播；（3）在光路的下方加热。
3．如图所示，找一个空的易拉罐，用钉子在易拉罐底部的中央钉上一个小孔，将易拉罐的顶部剪去后，蒙上一层塑料薄膜，这样就制成了一个针孔照相机，其实就是小孔成像的实验装置。将点燃的蜡烛置于小孔前的适当位置，观察并研究小孔成像的特点：
（1）蜡烛成像的光学原理是 光的直线传播 ，塑料薄膜上成的蜡烛的 实 （填“实像”或“虚像”）。
（2）如果易拉罐底部小孔是三角形的，那么在薄膜上看到的像是 D
A、三角形光斑 B、圆形光斑
C、烛焰的正立像 D、烛焰的倒立像
（3）将蜡烛向上移动，则薄膜上的像将向 下 移动。
（4）若使烛焰所成的像缩小，则采取的办法是 蜡烛离小孔远一些 。
【解析】解：
（1）蜡烛在塑料薄膜上所成的像是倒立的实像，其成像的原理是光的直线传播；
（2）蜡烛经小孔成倒立的实像，像的形状与蜡烛形状相同，像与小孔的形状无关，即蜡烛在塑料薄膜上成的像是蜡烛的倒立像，选D；
（3）将蜡烛向上移动，则薄膜上的像将向下移动。
（4）为了减小烛焰所成的像，可采取的办法是：蜡烛离小孔远一些。
【答案】（1）光的直线传播；实；（2）D；（3）下；（4）蜡烛离小孔远一些。
4．如图所示，小明制成了一个针孔照相机，其实就是小孔成像的实验装置。将点燃的蜡烛置于小孔前的适当位置，观察并研究小孔成像的特点：
（1）蜡烛在塑料薄膜上所成的像是 实像 （填“实像”或“虚像”）。
（2）保持蜡烛位置不变，将小孔靠近半透明膜，像将 变小 （选填“变大”“变小”或“不变”）。
（3）晴天中午，小明走在公园的树林下，他看到太阳光透过树叶缝隙在地面形成的许多大小不同的圆形光斑，这些光斑大小不同的原因是 树叶缝隙离地面的高度不同 （填“树叶间缝隙大小不同”“树叶缝隙离地面的高度不同”）。
【解析】解：（1）在塑料薄膜上能看到物体的像，说明所成的像为实像；
（2）越靠近光源，小孔成像所得的像越大，越远离光源，所成的像越小，持蜡烛位置不变，将小孔靠近半透明膜，就是远离光源，所成的像变小；
（3）公园的树林下，太阳光透过树叶缝隙在地面形成的许多大小不同的圆形光斑，这些光斑的形成是小孔成像的原理，光斑大小不同的原因是树叶缝隙离地面的高度不同；
【答案】（1）实像；（2）变小；（3）树叶缝隙离地面的高度不同。
5．如图所示为探究光的反射规律的实验装置，在平面镜上放置一块硬纸板，硬纸板分为E、F两部分，NO是纸板中线。让一束光沿AO贴着纸板E射到平面镜上，在纸板F上会看到反射光OB的径迹。改变三次入射角的大小，实验所测得数据如下表所示。
（1）要使入射光和其反射光的径迹同时在纸板上出现，纸板应与平面镜选填 垂直 （“垂直”或“不垂直”）。
（2）从实验操作及数据，可得出的实验结论是 在光的反射现象中，反射角等于入射角 。
【解析】解：（1）反射光线、入射光线、法线在同一平面内，要使入射光和其反射光的径迹同时在纸板上出现，纸板应与平面镜垂直，才能使入射光和其反射光的径迹同时在纸板上出现；
（2）根据实验操作及数据，可得出的实验结论是：在光的反射现象中，反射角等于入射角。
【答案】（1）垂直；（2）在光的反射现象中，反射角等于入射角。
6．如图甲，探究光的反射规律时，在平面镜的上方垂直放置一块光屏，光屏由可以绕ON折转的 E、F两块板组成。让一束光贴着光屏左侧的E板沿AO方向射到O点，在右侧F板上能看到反射光线OB。
（1）如果让光线逆着OB的方向射向镜面，会发现反射光线沿着OA方向射出，说明： 在反射现象中，光路可逆 ；
（2）若将F板向后折转一定的角度，则在F板上不能看到反射光，此时反射光线和入射光线 在 （填“在”或“不在”）同一平面内；
（3）如图乙所示，小明为某同学探究光的反射规律的实验装置图，创新地利用图中的装置，进行了以下操作：让入射光线照到平面镜上，然后转动光具盘，改变入射角的大小，先增大后减小，观察反射角和入射角的变化情况。你认为他的这步操作能得出的结论是： 反射角等于入射角 。
【解析】解：（1）如果让光线逆着OB的方向射向镜面，会发现反射光线沿着OA方向射出，可以说明在反射现象中，光路可逆；
（2）若将F板向后折转一定的角度，则在F板上不能看到反射光，此时反射光线和入射光线在同一平面内；
（3）保持入射光线的方向不变，绕O点转动光具盘，多次改变入射角的大小，测出入射角和反射角的大小，所以他这一步的目的是探究反射角与入射角的关系，能得出的结论是：反射角等于入射角。
【答案】（1）在反射现象中，光路可逆；（2）在；（3）反射角等于入射角。
7．如图是研究光的传播规律的小实验：
（1）图甲中，为了显示激光在空气中传播路径，可以在光的传播路径下点蚊香。图乙中，为了显示激光中水中的传播路径，可以在水中加入少量的 B ，可以得出光在均匀的液体中是沿直线传播的。
A．食用油或牛奶 B．牛奶或咖啡 C．咖啡或食用油
（2）要得出“光沿直线传播的”这一普遍结论，还需要再做一个光在 B 中传播的实验。
A．酒精 B．玻璃砖 C．木块
（3）实验结束后某同学发现在玻璃缸中盛上清水，沿缸壁轻轻注入浓糖水，从侧壁水平照射激光，看到缸内光的路线如图丙所示，当搅拌缸中的水后，观察到光的路线呈直线，说明光沿直线传播的条件是 在同种均匀介质中 。
【解析】解：
（1）由于食用油和水是不相溶的，所以不能加入食用油；将激光射入混有少量牛奶或咖啡并搅拌均匀的水中，可利用光的漫反射显示出光的传播路径；故选B；
（2）前面已经用气体和液体做了实验，为了获得普遍的规律，还需要研究光在固体中的传播路径，由于玻璃砖是透明的，故还需要再做一个光在玻璃砖中的传播实验；酒精和水都是液体，不适合再实验，而木块不是透明的介质，无法进行实验；故选B；
（3）当向盛有清水的玻璃缸沿缸壁轻轻注入浓糖水时，玻璃缸内的液体就变的不均匀了，越深密度越大，光线在里面传播时就会发生折射，形成如图所示的现象；当搅拌缸中的水后，玻璃缸内的液体就会变得均匀了，观察到光的路线呈直线，说明光在同种均匀介质中才沿直线传播。
【答案】（1）B；（2）B；（3）在同种均匀介质中。
8．如图所示是小明用易拉罐制成的简易针孔照相机：
（1）使用针孔照相机时，圆筒上应使用 半透明 （选填“透明”、“不透明”或“半透明”）塑料膜制成光屏。
（2）小明从实验室借来用发光二极管制成的“F”字样光源，如图甲所示，将“F”字样光源、简易针孔照相机按图乙所示位置放好，小明观察到塑料膜上所成的像是图丙中的 ② （填序号），这个像是 实像 （选填“实像”或“虚像”），此成像的原理是 光的直线传播 。
（3）保持“F”字样光源的位置不变，将易拉罐靠近发光的“F”小明观察到塑料膜上所成的像的会 变大 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
（4）当“F”字样光源顺时针旋转，小明观察到塑料膜上所成的像会 顺 （选填“顺”或“逆”）时针旋转。
（5）小华在实验中在易拉罐的底部扎了两个小孔，则在半透明膜上可以观察到的“F”像有 两 （选填“—”或“二”）个。
【解析】解：（1）为了便于观察像，圆筒上应使用半透明塑料膜制成光屏；
（2）物体发出或反射的光通过小孔后，在小孔后面的光屏上形成倒立的实像，这就是小孔成像，其原理是光的光的直线传播；
（3）小孔成像的像的大小与物距、像距有关，当易拉罐靠近发光的“F”时，物距减小了，像会变大；
（4）“F”字样光源顺时针旋转，则它在塑料薄膜上所成的像是顺时针旋转的；
（5）若在底部扎了两个小孔，那么每个小孔都会成一个像，因此在半透明膜上会有两个像。
【答案】（1）半透明；（2）②、实像；光的直线传播；（3）变大；（4）顺；（5）两。
9．小明利用如图装置探究光在平面表面的反射规律，M是一个小平面镜，E、F是两块硬纸板可以绕ON前后转动。实验时让一激光器发射的一束激光，沿着与镜面垂直的硬纸板E表面斜射到M平面镜上，用量角器测量出入射角和反射角的大小，测量的数据如下表所示。
（1）分析实验记录的数据，可以得出的结论 在光的反射中，反射角等于入射角 。
（2）实验时小明还发现将F硬纸板绕ON向前向后转到时，都不能观察到反射光线，当E、F是两块硬纸板在同一平面上时，刚好能观察到反射光线。这说明 反射光线、法线、入射光线在同一平面内 。
（3）观察图甲还可得出结论 光发生反射时，反射光线和入射光线分居在法线的两侧 。
【解析】解：（1）根据表格中的数据可知，在光的反射中，反射角等于入射角；
（2）以法线ON为轴线，把纸板F向前向后转到时，在F纸板上不能观察到反射光线，只有在E，F板在同一平面上时，才能观察到反射光线；则证明了反射光线、法线、入射光线在同一平面内；
（3）根据图甲，可以得出的以下结论：光发生反射时，反射光线和入射光线分居在法线的两侧。
【答案】（1）在光的反射中，反射角等于入射角；（2）反射光线、法线、入射光线在同一平面内；（3）光发生反射时，反射光线和入射光线分居在法线的两侧。
一．实验探究题（共17小题）
1．某实验小组进行“探究凸透镜成像规律”的实验：
（1）实验时凸透镜与光屏的高度已调好，但烛焰在光屏上像的位置偏高，如图1所示，要想使像成在光屏中央，应调节蜡烛使烛焰向 上 （填“上”或“下”）移动。
（2）如图2所示，若在光屏上（光屏未画出）得到清晰放大的实像，则烛焰应位于透镜左侧a、b、c、d四点中的 c 点，此成像规律应用在 投影仪 上（填一种器材名称）。
（3）小丽同学将自己的近视眼镜镜片放在了蜡烛与凸透镜（靠近凸透镜）之间，如图3所示，小丽移动透镜和光屏，直到在光屏上得到了一个倒立缩小的清晰的像，将近视眼镜镜片取下，发现光屏上的像变模糊了。
①为了使屏上的像重新变得清晰，小丽应将光屏向 左 （左/右）移动或将蜡烛向 右 （左/右）移动。
②图4四个选项中，正确表示近视眼成像和矫正情况的是 B 。
A.乙甲
B.丙甲
C.乙丁
D.丙丁
（4）在做实验时小丽用手遮住了凸透镜的上半部分，则她在光屏上观察到的像 D 。
A.不能看到烛焰的顶部
B.不能看到烛焰的底部
C.不能看到烛焰的全部
D.可以看到烛焰的全部，但像会变暗一些
（5）小丽同学在实验中将蜡烛和透镜的位置固定，无论怎样移动光屏，都不能在光屏上得到像，原因可能是 蜡烛放在了一倍焦距之内 。（写出一条即可）
【解析】解：（1）平为使所成像能在光屏的中心，必须使烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度上。由于烛焰在光屏上像的位置偏高，要想使像成在光屏中央，应调节蜡烛使烛焰向上调节，或将光屏向上调节。
（2）由屏上得到清晰放大的实像可知，此时f＜u＜2f时，其应用是投影仪或幻灯机，由图可知，c点正好在f和2f之间。
（3）①近视镜是凹透镜，对光线起了发散作用，因此去掉近视镜后，像将靠近凸透镜，光屏应向左移动才能成清晰的像；
为使像成在原来位置，可减小物距，将蜡烛靠近凸透镜，即向右移动；
②近视眼是远处物体的像不能呈现在视网膜上，而是呈现在视网膜的前方，因此需佩戴凹透镜才能看清远处的物体，B符合题意；
（4）物体有无数点组成，物体上任一点射向凸透镜有无数条光线，经凸透镜折射后，有无数条折射光线会聚成该点的像。当遮住凸透镜的一部分，还有另外的部分光线，经凸透镜折射会聚成像；因此可以看到烛焰的全部，但像会变暗一些，故选D；
（5）光屏承接不到像的原因可能是由于光屏的中心与凸透镜、烛焰的中心不在同一高度处，可能是蜡烛放在了一倍焦距之内，物距小于或等于焦距，不能成实像。
【答案】（1）上；（2）c；投影仪；（3）①左；右；②B；（4）D；（5）蜡烛放在了一倍焦距之内。
2．透镜是重要的光学元件，分为凸透镜和凹透镜。
（1）焦距标志着透镜对光的 折射本领 ；
（2）同学们用凸透镜正对太阳光的办法点燃酒精棉；
①放好酒精棉后，移动凸透镜直至太阳光经透镜后在酒精棉上形成 最小最亮 的光斑；
②若在同样环境下，放好酒精棉，选用图中哪个凸透镜更容易点燃酒精棉，说明理由。（忽略光从透镜传播到酒精棉过程中的能量损失）
【解析】解：（1）凸透镜对光线有会聚作用，如透镜其焦距越大，对光的偏折就越小，透镜焦距越小，对光的偏折就越大，因此焦距标志着透镜对光的折射本领；
（2）①凸透镜正对太阳光时，光线平行于主光轴，经凸透镜折射后得到最小最亮的点是凸透镜的焦点，在此处放上酒精棉，酒精棉会被点燃。
②选乙透镜，因为乙透镜比甲透镜的面积大，在相同的时间内，接收到的光能多，使酒精棉获得的内能增多，温度升高的快，容易达到燃点被点燃。
【答案】（1）折射本领；（3）①最小最亮；②选乙透镜，因为乙透镜比甲透镜的面积大，在相同的时间内，接收到的光能多，使酒精棉获得的内能增多，温度升高的快，容易达到燃点被点燃。
3．在信息化时代，相机和手机都是常用的图像采集设备。
（1）如图甲所示，用相机拍照时，在芯片上所成的像是倒立、缩小的实像。镜头靠近人时，此时像会 远离 （选填“靠近”或“远离”）镜头。用相机拍摄远近不同的物体时，通过伸缩镜头，使像清晰地成在芯片上，这个操作过程便是“调焦”，如图乙所示。
（2）小敏同学发现手机不能“调焦”但成像也基本清晰，她将手机拿到哥哥工作的大学实验室去探究，实验数据如下表，根据表中数据，判断手机镜头的焦距大约为 D 。
A.5m
（3）请分析，手机拍摄远近不同的物体不需要“调焦”的原因： 手机镜头的焦距小，物距都远大于2倍焦距，像距接近焦距，像距变化的范围小，这样远近不同的物体成像的位置相差不大 。
【解析】解：
（1）照相机的镜头相当于一个凸透镜，凸透镜成像时，u＞2f，成倒立、缩小的实像；镜头靠近人时，物距变小，像距变大，像会远离透镜，像要变大。
（2）由表中数据可知，当物距u＞0.50m时，像距v保持在0.5cm＝0.005m左右，根据凸透镜成像特点可知，当物距远大于2倍焦距时，像距就越接近焦距，即手机镜头的焦距约为0.005m，故选D。
（3）因为这种手机镜头的焦距小，物距都远大于2倍焦距，像距接近焦距，像距变化的范围小，这样远近不同的物体成像的位置相差不大，所以不需要“调焦”。
【答案】（1）远离；（2）D；（3）手机镜头的焦距小，物距都远大于2倍焦距，像距接近焦距，像距变化的范围小，这样远近不同的物体成像的位置相差不大。
4．如图所示，平面镜垂直凸透镜的主光轴，O为凸透镜的光心。光源S发出的一条光线经平面镜反射后经过凸透镜的M点，经凸透镜折射后的光线为MN，MN平行于主光轴。
（1）请在图中画出题目所述的入射光线、反射光线并标出凸透镜两侧的焦点F；
（2）请在图中画出光源S直接经凸透镜折射后的像S’，S’是 实像 （选填“实像”或“虚像”）。
【解析】解：（1）平面镜成像时，像与物体关于平面镜对称，据此作出S的像点S''，反射后经过凸透镜M点光线的反向延长线一定过像点S''，连接S''M，与平面镜的交点O'为入射点，连接入射点O'与S的连接为入射光线；射向M的光经凸透镜平行于主光轴，其入射光线一定过焦点，所以O'M与主光轴的交点即为凸透镜的焦点F，凸透镜两侧焦点到凸透镜距离相等，据此标出另一侧焦点；
（2）作从光源S发出的两条光线，一条平行于主光轴，一条过光心，并作出这两条光线经凸透镜的折射光线，折射光线的交点即为S直接经凸透镜折射后的像S’，S’是由实际的折射光线会聚而成的，所以是实像。
【答案】（1）见上图；（2）实像。
5．小波在做“探究凸透镜成像”的实验中。
（1）实验要求烛焰、凸透镜、光屏三者中心大致在同一高度，这样做的目的是使像成在 光屏中央 。
（2）他将凸透镜正对平行光，当光屏移动到图甲所示位置时，屏上呈现出最小最亮的光斑，则此凸透镜的焦距f＝ 11.0 cm。
（3）如果将蜡烛在乙图的基础上远离透镜，仍要在光屏上得到清晰的像，光屏应向 靠近 （选填“靠近”或“远离”）透镜的方向移动。当光屏上出现清晰的像后，用不透明物体挡住透镜上半部分，光屏上的像将会 是 （选填“是”或“不是”）完整的。
【解析】解：（1）烛焰、凸透镜、光屏三者中心大致在同一高度，这样做的目的是使像成在光屏的中央位置。
（2）凸透镜正对平行光，平行光线平行于主光轴，经凸透镜折射后会聚在主光轴上一点，这点是凸透镜的焦点，焦点到光心的距离是凸透镜的焦距，所以凸透镜的焦距是f＝41.0cm﹣30.0cm＝11.0cm。
（3）如果将蜡烛在乙图的基础上远离透镜，物距变大，像距变小，仍要在光屏上得到清晰的像，光屏应向靠近透镜的方向移动。当光屏上出现清晰的像后；
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。
【答案】（1）光屏中央；（1）11.0；（3）靠近；是。
6．（1）如图甲所示，一束平行主光轴的光线经凸透镜后，在光屏上形成一个最小、最亮的光斑，说明凸透镜对光具有 会聚 作用，该凸透镜的焦距是 11.0 cm；
（2）为了能使像始终成在光屏中心位置，要调整烛焰、凸透镜和光屏的中心大致在 同一高度 。如图乙所示的位置示意图，在光屏上得到了一个清晰的像，这个像是倒立、 放大 （选填“缩小”或“放大”）的实像，应用此成像规律可制成 投影仪 ；
（3）实验时，由于实验时间较长，蜡烛变短，烛焰的像在光屏上的位置会向 上 （选填“上”或“下”）方移动。
【解析】解：（1）平行光线经过凸透镜后会聚于一点，这一点就是焦点，可知，凸透镜对光线具有会聚作用，焦点到光心的距离是焦距，根据图示中光屏在刻度尺上的位置，可以读出该凸透镜的焦距是11.0cm。
（2）为了能使像清晰地成在光屏的中心位置，要调整烛焰、凸透镜和光屏的中心大致在同一高度处；由图乙可知，物距小于像距，成倒立、放大的实像，这一特点的应用是投影仪或幻灯机；
（3）凸透镜成像时，过光心的光线传播方向不变，实验时蜡烛变短，烛焰向下移动，则烛焰的像在光屏上的位置会向上方移动。
【答案】（1）会聚；11.0；（2）同一高度；放大；投影仪；（3）上。
7．舞剧《千手观音》是在广为流传的千手观音故事的基础上重新创作的，演绎了一段极具寓言色彩的故事。图为由张继钢担任编剧、编导的大型舞剧《千手观音》登上了国家大剧院的舞台时的剧照。
（1）如图所示，观众看不见领舞者身后站着的其她舞蹈者，这是因为光的 直线传播 的缘故。
（2）佛光普照，梵音如丝，聆听脱俗乐音，我们能分辨出究竟是何种乐器在发声，因为不同的乐器发声，其 音色 是不同的。（填“音调”、“音色”或“响度”）
（3）舞台上云雾缭绕，宛如天庭，它们是固态二氧化碳 升华 时吸热导致空气中的水蒸气遇冷 液化 而产生的效果。（填物态变化）
（4）聋哑少女听不清声音，她们是如何感知音乐节奏的？训练中，技术人员通过加大音量，使音箱、舞台产生 振动 ，从而使靠在音箱上或站在舞台上的聋哑少女感觉到音乐节奏的变化。
【解析】解：（1）观众看不见领舞者身后站着的其他人，光在同种均匀介质中是沿直线传播的，光不能穿过不透明的物体。
（2）不同发声体的材料、结构不同，发出声音的品质和特色也就不同。因此不同的乐器它们发出的音色也不同。
（3）舞台上烟雾缭绕是使用干冰，也就是固态的二氧化碳。利用干冰的升华吸热，而导致空气中的水蒸气遇冷放热，液化而形成小水珠飘浮在空中形成雾。
（4）因为声音是由振动产生的，因此训练中，技术人员通过加大音量，使音箱、舞台产生振动，从而使靠在音箱上或站在舞台上的聋哑少女感觉到音乐节奏的变化。
【答案】（1）直线传播；（2）音色；（3）升华；液化；（4）振动。
8．小明用焦距为15.0cm的凸透镜探究凸透镜的成像规律，当各器材位置如图所示时，光屏上承接到烛焰清晰的像。
（1）实验前，应调整蜡烛、凸透镜和光屏的高度，使烛焰、凸透镜、光屏三者的中心大致在 同一高度上 。
（2）此时烛焰的成像特点与 照相机 （选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）的成像特点相同。
（3）实验时，若一只苍蝇落在了凸透镜上，光屏上 没有 （选填“有”或“没有”）苍蝇的像。
（4）小明将一副远视眼镜的镜片放在蜡烛与凸透镜之间且靠近凸透镜的地方。若保持光屏的位置不变，仅将蜡烛向 右 移动适当距离，光屏上即可重新承接到烛焰清晰的像。
【解析】解：（1）点燃蜡烛后，调节烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度上，这样才能使像成在光屏的中央；
（2）由图可知，物距u＝50cm﹣10cm＝40cm，像距v＝73.5cm﹣50cm＝23.5cm，已知f＝15.0cm，此时u＞2f，成倒立、缩小的实像，能够说明照相机的成像原理；
（3）有一只苍蝇落在透镜上，透镜的其他部分仍能透过光线，则光屏烛焰所成的像完整，由于经过透镜的光线减少，像的亮度变暗，由于苍蝇在凸透镜的一倍焦距之内，成的是虚像，虚像不能成在光屏上，所以光屏上没有苍蝇的像；
（4）远视眼眼镜是一个凸透镜，对光线有会聚作用，使光提前汇聚小明将一副远视眼镜的镜片放在蜡烛与凸透镜之间且靠近凸透镜的地方。若保持光屏的位置不变，此时清晰的像成在光屏左侧，若保持透镜和光屏的位置不变，要在光屏上重新承接到烛焰清晰的像。根据凸透镜成像特点，物近像远像变大可知，就要减小物距来使像距增大，所以应将蜡烛向右移动适当距离，光屏上即可重新承接到烛焰清晰的像。
【答案】（1）同一高度上；（2）照相机；（3）没有；（4）右。
9．小明利用如图所示的装置做“探究凸透镜成像规律”的实验。
（1）实验前，要调整烛焰和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上，如图甲，你认为下面几种调整方法中最方便合理是 C ；
A．眼睛平视，视线与光具座平行，利用“三点一线”把“三心”调整到同一高度
B．用刻度尺一个个的测量，可以很准确地控制“三心”在同一高度
C．把蜡烛、透镜和光屏在光具座上移到一起，调整“三心”在同一高度，再分开
（2）小明继续探究“视力的矫正”，它用凸透镜模拟人眼的晶状体，如图乙，小明先固定蜡烛，拿一个近视眼镜给“眼睛”戴上，光屏上出现烛焰清晰的像。摘掉眼镜后，光屏上的像变模糊，为了使像重新清晰，应将光屏 靠近 （选填“靠近”或“远离”）透镜，得到清晰的像后可以发现，该像的大小与原来的像相比 变小 （选填“变大”、“变小”或“不变”）；
（3）小明在实验中将蜡烛从略大于一倍焦距处逐渐远离凸透镜，物距u随时间t的变化图像如图丙所示，则像距v与t的大致变化关系为 C 。
【解析】解：（1）蜡烛、凸透镜、光屏，三者在同一条直线上，三者的中心大致在同一高度，均位于凸透镜的主光轴上，使像呈在光屏的中央。
其中最方便合理的调整方法是把蜡烛、透镜和光屏在光具座上移到一起，调整“三心”在同一高度，然后再分开；故C正确；
（2）近视眼镜是凹透镜，对光线有发散作用，拿一个近视眼镜给“眼睛”戴上，光屏上出现烛焰清晰的像，撤去近视眼镜，应将光屏靠近透镜，才能得到清晰的像；相对于移动光屏之前，像距变小，则像变小；
（3）当物距大于焦距时凸透镜成的是实像；将蜡烛从略大于一倍焦距处逐渐远离凸透镜，物距变大，像距则变小，可以小于1.5f，不会小于1倍焦距，故图像为C图。
【答案】（1）C；（2）靠近；变小；（3）C。
10．如图所示，物体MN放在凸透镜前，0cm处为凸透镜光心，M点发出的光线a平行于主光轴。
①凸透镜的焦距是 3.0 cm，物距是 5.0 cm；
②画出光线b经过光心后的光线；
③物体MN经凸透镜成的像M′N′相对于物是 放大 （选填“放大”“等大”或“缩小”） 倒立 （选填“正立”或“倒立”）的。
【解析】解：①由图可知，光线a平行于主光轴，经凸透镜折射后与主光轴的交点即为焦点，光心O到这一点的距离为焦距，则该凸透镜的焦距为3.0 cm，物距为5.0cm。
②过凸透镜光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变，据此画出光线b经光心后的光线，如图所示：
③由图知，物距u＝5.0cm，2f＞u＞f，由凸透镜成像规律可知此时成倒立放大的实像，即物体MN经凸透镜成的像相对于物是放大的。
【答案】①3.0；5.0；②见上图；③放大；倒立。
11．晴天正午，小健与同学从树荫下走过时，发现地面上有许多大小、形状不同的光斑，如图1所示。光斑的形状与什么要素有关呢？光斑又是如何形成的呢？对此他们马上进行了探究，他们猜想光斑的形状：
a．与树叶形状有关，光斑是树叶的影子；
b．与树叶间空隙形状有关；
c．与树叶间空隙大小有关。
（1）根据所学知识，可确定猜想a是 不合理 （合理/不合理）的；
（2）为了进行探究，他们制作了甲、乙、丙、丁四个带孔的卡片，如图所示，其中甲、乙卡片中小孔的尺寸均为3mm，甲、丙、丁卡片中的大孔的尺寸均大于2cm，且丙、丁卡片中大孔尺寸相同，在进行探究时，他们在地上铺上一张白纸，把带孔的卡片置于上方，让太阳光通过卡片上的孔，观察纸面上出现的光斑形状。
若让你在甲、乙、丙、丁四张卡片中选择一张卡片用来验证光斑的形状与树叶间空隙形状有关，你选用 丙 卡片；在探究光斑形状与树叶间空隙大小是否有关时，小健选用甲卡片进行实验探究，发现白纸上得到四个圆形光斑，由此得出光斑的形状与树叶间空隙大小无关的结论，这结论 不可靠 （可靠/不可靠）。
（3）小健知道了光斑的成因后，又动手制作简易的针孔相机，他在空易拉罐的底部中央戳个小圆孔，将顶部剪去后，蒙上一层塑料薄膜，如图1所示。小健用针孔相机观察校园内旗杆顶上的国旗，如图2所示。则他在塑料薄膜光屏上看到国旗的形状是 A
（4）小健把针孔相机靠近旗杆顶上的国旗进行观察，则塑料薄膜光屏上看到的国旗的像 变大 （变大/变小/不变）。
（5）通过探究，他们得到了以下结论，其中错误的是 C
A．通过小孔形成的圆形光斑是像，通过大孔形成的光斑不是像
B．小孔形成的光斑与小孔的形状无关，大孔形成的光斑与大孔的形状有关
C．小孔和大孔所形成的光斑，其大小均与孔到地面的距离有关
D．不管光斑是不是像，它们都是由光的直线传播形成的
【解析】解：（1）猜想a是光斑是树叶的影子，因为光斑是小孔成像现象，不是影子，所以不合理。
（2）①根据控制变量法可知：验证“光斑的形状与树叶间空隙形状（即孔的形状）有关”时，保持树叶间空隙大小不变，改变孔的形状，观察光斑的形状，所以符合这一条件的是乙和丙卡片；但乙卡片中由于孔太小，实验时现象是光斑形状与孔的形状无关，所以选择丙卡片来证实“光斑形状与树叶间空隙形状有关”。
②小健选用甲卡片进行实验探究，而甲卡片孔的形状相同，孔的大小改变，根据控制变量法可知：验证“光斑的形状与树叶间空隙形状（即孔的形状）有关”时，保持树叶间空隙大小不变，改变孔的形状，还有可能是因为孔较大时，通过孔形成的光斑不再是小孔成像现象，而是影子的原因。所以由此得出的结论是不可靠，
（3）物体上部发出或反射的光经小孔后射到薄膜的下部，物体下部发出或反射的光经小孔后射到薄膜的上部，左面的光线射到右面，所成像上下和左右均相反；所以看到国旗的像应为A图；
（4）小华把针孔相机靠近旗杆顶上的国旗，国旗与小孔间的距离逐渐变小，所以成的像变大；
（5）图1实验说明：在光屏与小孔的距离相同的条件下，
如果孔较小，通过孔形成的光斑是小孔成像现象，光斑形状与孔的形状无关；
如果孔太大，通过孔形成的光斑不再是小孔成像现象，而是影子的原因，则光斑形状与孔的形状有关；
图2与图3实验说明：在孔的形状一定的条件下，
如果光屏与小孔的距离较近，通过孔形成的光斑不再是小孔成像现象，而是影子的原因，则光斑形状与孔的形状有关；
如果光屏与小孔的距离较远时，通过孔形成的光斑属于小孔成像现象，光斑形状与孔的形状无关；
由上可知：A、B、D正确；
小孔所形成的光斑，其大小与孔到地面的距离有关；大孔所形成的光斑，其大小与孔到地面的距离无关；故C选项错。
【答案】（1）不合理；（2）丙；不可靠；（3）A；（4）A；（5）变大； （6）C。
12．如图甲所示，A、B（或C、D）两个凸透镜的制造材料不同，球形表面的弯曲程度相同；A、C两个凸透镜的制造材料相同，球形表面的弯曲程度不同。
（1）探究凸透镜的焦距与其制造材料的关系时，应选取 A、B（或C、D） 两个凸透镜进行实验；目的是控制 球形表面的弯曲程度 等因素相同，仅改变 材料 。
（2）探究凸透镜的焦距与透镜球形表面弯曲程度的关系时，应选取 A、C 两个凸透镜；让与主光轴平行的光通过两个凸透镜后，会聚于焦点处（图乙），由此得到的结论是： 凸透镜表面越凸，凸透镜的焦距越小 。
【解析】解：（1）由图甲可知，A、B（或C、D）两个凸透镜球形表面弯曲程度相同，而材料不同，因此可以用它们探究：凸透镜的焦距大小与材料的关系。
（2）要探究“凸透镜的焦距大小与透镜球形表面弯曲程度的关系”，应选择材料相同而透镜球形表面弯曲程度不同的透镜做实验，由图甲可知，应选A、C；
如图乙所示。比较两次实验的现象，可以得到的结论是：凸透镜表面越凸，凸透镜的焦距越小。
【答案】（1）A、B（或C、D）；球形表面的弯曲程度；材料；（2）A、C；凸透镜表面越凸，凸透镜的焦距越小。
13．图（a）是中间镂空的玻璃砖形成的空气凸透镜，当一束平行光射向空气凸透镜时，出射光线是会聚还是发散？请你进行以下探究：
（1）图（b）是中间镂空的玻璃砖形成的空气棱镜，请在图（b）中画出光线O1O2从空气进入玻璃后折射光线O2T的大致位置；
（2）对比分析图（a）、（b），可以猜想：图（a）空气凸透镜对光线有 发散 作用；
（3）将空气凸透镜正对着太阳光，用白纸当 光屏 在另一侧来回移动，通过在白纸上能否观察到很小很亮的 光斑 ，说明（2）中的猜想是否正确，这是通过 实验 方法验证猜想。
【解析】解：（1）过入射点O2作法线，光从空气斜射入玻璃中时，折射角小于入射角，由此作出折射光线，如图所示：
；
（2）由上图可知，当光线通过空气凸透镜时是发散的；
（3）将空气凸透镜正对着太阳光，用白纸当光屏在另一侧来回移动，通过在白纸上能否观察到很小很亮的亮点（光斑），说明（2）中的猜想是否正确，这是通过实验方法验证猜想。
【答案】（1）见上图；（2）发散；（3）光屏；光斑；实验。
14．“探究凸透镜成像规律”实验中，将光具座放置在水平面上，焦距为10cm的凸透镜固定在光具座50cm刻线处，光屏和点燃的蜡烛分别放在凸透镜的两侧，如图所示。
（1）实验前先调整烛焰中心，透镜光心光屏中心的位置，使它们在同一 高度 。
（2）将蜡烛移到0刻线位置，光屏的位置如图，为了能在光屏上找到烛焰清晰的像，应将光屏向 左 移动。（填“左”或“右”）
（3）当烛焰的像成在光屏的左侧时，若不移动光屏，可在凸透镜右侧加装一块 凹透镜 （填“凸透镜”或“凹透镜”），光屏上可以再成清晰的像。
（4）将点燃的蜡烛移动到光具座上45cm刻线处，移开光屏可以在光屏这一侧透过透镜观察到烛焰放大的像，这一实验现象可以说明 放大镜 的成像特点。（填“投影仪”或“放大镜”）
【解析】解：（1）应将透镜、蜡烛火焰、光屏的中心调到同一高度，像才能呈在光屏的中央位置；
（2）当蜡烛位于0刻度线处，凸透镜位于50cm刻度线时，此时的物距为50cm，凸透镜的焦距为10cm，物距大于二倍焦距，此时光屏到凸透镜的距离大于二倍焦距，所以要向左移动光屏，来减小像距，物距大于二倍焦距，成的是倒立缩小的实像；
（3）若不移动光屏，凸透镜和蜡烛不动，要想在光屏上得到清晰的像，可以在凸透镜前加一个凹透镜，因为凹透镜对光线有发散作用，可以使光线延迟会聚；
（4）点燃的蜡烛移动到光具座上45cm刻线处，凸透镜位于50cm刻度线时，物距u＝50cm﹣45cm＝5cm，此时的物距小于一倍焦距，此时成倒立放大的虚像，据此制成了放大镜。
【答案】（1）高度； （2）左；（3）凹透镜； （4）放大镜。
15．用如图所示的装置做“探究凸透镜成像规律”实验，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（未画出）。
（1）图乙中烛焰在光屏上恰好成一清晰的像（未画出），则该像是倒立、 放大 的实像。生活中的 投影仪 （选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）就是利用这一成像原理制成的。
（2）若在图乙中将凸透镜移到55cm刻度线处，则将光屏移动到 75 cm刻度线处，可以再次看到清晰的像。如果用遮光罩将凸透镜的上半部分罩住，则光屏上所成的像是 完整的像但较暗 。（选填“不完整的像”、“完整的像”、“完整的像但较暗”）
（3）若在图乙中用塑料吸管对准A点沿垂直于纸面方向持续用力吹气，发现光屏上“烛焰尖部”变模糊，则将光屏向 左 （选填“左”或“右”）移动“烛焰尖部”又会变清晰。
【解析】解：（1）当蜡烛、凸透镜位于图乙中刻度对应的位置时，物距为50.0cm﹣35.0cm＝15.0cm，物距大于1倍焦距而小于2倍焦距，所以此时凸透镜能成倒立、放大的实像；
生活中的投影仪就是利用这一成像原理制成的。
（2）在图乙中将凸透镜移到55cm刻度线处，物距为u＝55cm﹣35cm＝20cm，u＝2f，成倒立、等大的实像。像成在二倍焦距的位置，v＝75cm﹣55cm＝20cm，光屏在75cm的位置，所以光屏向左移动。
挡住透镜，上半部分，下半部分仍能折射光线成像，所以光屏上所成的像是完整的，由于折射光线变少，所以亮度变暗；
（3）在图乙中用塑料吸管对准A点沿垂直于纸面方向持续用力吹气，A点气体流速变大，则A点处气体压强变小，烛焰将向左移动，物距增大，像距应减小，所以应将光屏向左移动，“烛焰尖部”又会变清晰。
【答案】（1）放大；投影仪；（2）75；完整的像但较暗；（3）左。
16．物理兴趣小组用焦距为10cm的凸透镜，探究“凸透镜成像的规律”实验。
（1）如图，光屏上刚好出现清晰的像，若保持凸透镜不动，把蜡烛向左移动一段距离，要想在光屏上再次得到清晰的像，应该把光屏向 左 （填“左”或“右”）移动一段距离，像 变小 （填“变大”、“变小”或“不变”）。
（2）实验时，光屏上得到了蜡烛清晰的像，一同学不小心在凸透镜上溅了一个小泥点，则光屏上 没有 （填“有”或“没有”）小泥点的像或影子。
（3）将近视眼镜片放在蜡烛与凸透镜之间，光屏上原来清晰的像变模糊了。将光屏远离透镜一些，又能在光屏上看到蜡烛清晰的像，这说明近视眼镜对光线有 发散 作用。在近视眼得到矫正之前，物体的像成在视网膜的 前 方。
【解析】解：（1）根据凸透镜成像时，物近像远像变大可知，将蜡烛向左移动时，物距增大，则像距减小，要将光屏向靠近透镜方向移动，才能在光屏上再次得到清晰的像，像变小。
（2）凸透镜成实像时，所有透过透镜的光会聚到光屏上成像，凸透镜上溅了一个小泥点，整个物体发出的光虽有一小部分被挡住，但总会有一部分光通过凸透镜而会聚成像，因此，像与原来相同，大小不变；由于透镜的一小部分被遮住，因此折射出的光线与原来相比减少了，像将完好，但亮度会变暗，所以不会出现泥点的影子。
（3）近视眼镜是凹透镜，凹透镜对光线有发散作用，发散作用是使原来会聚成像的光线推迟会聚，所以将近视眼镜片放在蜡烛和凸透镜之间，光屏上原来清晰的像变模糊了；使光屏远离凸透镜，又能在光屏上看到蜡烛清晰的像。近视眼是因为晶状体太厚或眼球太长，像成在视网膜的前方。
【答案】（1）左；变小；（2）没有；（4）发散；前方。
17．如图所示的是欣怡同学做《研究凸透镜成像的规律》的实验装置：
（1）如果把蜡烛放在凸透镜前某一位置，前后移动光屏，都不能在光屏上形成清晰的像，是因为这时凸透镜成的是的 放大 虚像（选填“放大”、“等大”或“缩小”）， 放大镜 就是应用这个原理工作的；
（2）如果用平行于主光轴的光照射凸透镜，将透镜另一侧的光屏移至距透镜10cm处时，在光屏上形成一个清晰的亮点，则该透镜的焦距 等 于10cm；
（3）在如图所示的装置中，如果将蜡烛放在距离凸透镜13cm的地方，移动光屏应该得到 倒 立放大的像；如果此时换成焦距为8cm的凸透镜，要得到清晰的像，应将光屏向 左 移动（选填“左”或“右”）；这时的像 小 于更换凸透镜之前所成的像（选填“大”、“小”或“等”）。
【解析】解：（1）凸透镜所成虚像时正立、放大的，放大镜时利用凸透镜成放大虚像的原理制成的；
（2）根据测量焦距的实验，当凸透镜能使平行于主光轴的光会聚在一点，并且该点到光心的距离为焦距，则这个凸透镜的焦距是10cm；
（3）因为焦距为10cm，当蜡烛在13cm处时，物距大于焦距小于二倍焦距，成倒立、放大的实像；
物距不变，凸透镜焦距换成8cm后，焦距变小，所成的像变小，像的位置会靠近凸透镜，应将光屏向左移动。
【答案】（1）放大；放大镜；（2）等；（3）倒；左；小。实验次数
入射角
反射角
1
20°
20°
2
30°
30°
3
50°
50°
实验次数
入射角
反射角
1
30°
30°
2
45°
45°
3
60°
60°
1
2
3
4
5
6
7
物距/m
10.00
5.00
2.00
1.00
0.50
0.10
0.05
像距/cm
0.500
0.501
0.502
0.503
0.505
0.526
0.556