2023年北京初三一模物理分类汇编：常见的光学仪器章节综合

2023北京初三一模物理汇编

常见的光学仪器章节综合

一、多选题

1．（2023·北京西城·统考一模）实验室有两个没有标注焦距的凸透镜甲和乙。如图所示，小欣先调节烛焰中心、凸透镜光心和光屏中心在同一水平高度，然后将凸透镜甲固定在光具座上40cm刻线处保持不动，将点燃的蜡烛放置在光具座上20cm刻线处，调节光屏到透镜的距离，直到光屏上得到烛焰清晰的像，此时光屏位于光具座上60cm刻线处。小欣用此方法测出了凸透镜甲的焦距，并进一步通过实验研究凸透镜成像的规律。关于小欣的实验，下列描述正确的是（　　）

A．凸透镜甲的焦距为10cm

B．将蜡烛和光屏都向左移动，光屏上可以得到烛焰清晰的缩小的像，此规律应用在照相机上

C．将蜡烛移至光具座上35cm刻线处，移动光屏，在光屏上可以得到烛焰清晰的像

D．保持蜡烛位于光具座上20cm刻线处不动，用凸透镜乙替换凸透镜甲，发现光屏左移可得到烛焰清晰的缩小的像，说明凸透镜乙的焦距比甲小

二、单选题

2．（2023·北京西城·统考一模）如图所示的光现象中，由于光的反射形成的是（　　）

A．故宫角楼在水中成像

B．花朵透过水滴成像

C．民间的皮影戏表演

D．白光透过棱镜形成彩色光

3．（2023·北京丰台·统考一模）图所示的是眼睛的结构图，关于眼睛及其视力矫正，下列说法中正确的是（  ）

A．眼睛的晶状体和角膜的共同作用相当于凹透镜

B．物体通过晶状体和角膜所成的像是虚像

C．矫正近视眼所配戴的眼镜的镜片是凹透镜

D．远视眼看不清近处景物，是因为景物的像落在视网膜的前方

4．（2023·北京门头沟·统考一模）如图所示，将焦距为10cm的薄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高度。则根据凸透镜成像规律，下列四个选项中，正确的是（　　）

A．蜡烛放置在35cm刻度线处，光屏上呈现的像是放大、正立的虚像

B．蜡烛放置在15cm刻度线处，光屏上呈现的像与普通照相机成像的性质相同

C．蜡烛放置在20cm刻度线处，光屏上呈现的像是等大、倒立的实像

D．保持凸透镜不动，若要在光屏上得到更大的清晰的像，应将蜡烛右移，光屏左移

5．（2023·北京房山·统考一模）下列说法中正确的是（　　）

A．漫反射不遵守反射定律

B．光线垂直照射在平面镜上，入射角是90°

C．近视眼镜的镜片是凹透镜

D．凸透镜只对平行光有会聚作用

6．（2023·北京延庆·统考一模）图示的光现象中，由于光的反射形成的是（　　）

A．手在墙上形成手影

B．石桥在水中形成倒影

C．筷子在水面处弯折

D．人透过水球成的像

三、实验题

7．（2023·北京海淀·统考一模）小海通过一个焦距为10cm的凸透镜观察物理课本上的字，发现课本上的“理”字所成的像是倒立、缩小的，如图甲所示。为了研究上述现象，小海利用该凸透镜及蜡烛、光具座和光屏等器材进行实验，如图乙所示。

（1）小海先调节烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度，将凸透镜固定在光具座的50cm刻度线处，接下来应将蜡烛移至___________cm（选填“40”“30”或“20”）刻度线处，再适当移动光屏，就能在光屏上呈现烛焰清晰缩小的像；

（2）在（1）的实验基础上，小海将一近视眼镜片放在45cm刻度线处，并使其中心与烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度。为在光屏上得到清晰的像，他可以进行的操作是___________或___________。（每空选填一个选项前的字母）

A．只将蜡烛适当左移 B．只将蜡烛适当右移

C．只将光屏适当左移 D．只将光屏适当右移

8．（2023·北京房山·统考一模）实验桌上有高度不同的发光物体A和B，焦距为10cm的凸透镜一个，刻度尺、光具座和光屏各一个。小华选用这些器材，探究“凸透镜成实像时，像的高度与物体的高度是否有关”。以下是小华的主要实验步骤，请帮他补充完整：

（1）将焦距为10cm的凸透镜固定在光具座中央，将发光物体A、光屏分别置于凸透镜两侧。调节发光物体A、凸透镜和光屏的高度，使它们的中心在__________高度。

（2）用刻度尺分别测出发光物体A和B的高度，并记录在表格中。

（3）将发光物体A放在光具座上距凸透镜30cm处，移动光屏，在光屏上得到发光物体A清晰的像，用刻度尺测量像的高度，并记录在表格中。

（4）__________，用刻度尺测量像的高度，并记录在表格中。

四、简答题

9．（2023·北京丰台·统考一模）小京在探究凸透镜成像的规律时，移动光屏使光屏上呈现烛焰清晰的像如图甲所示。他运用光线模型对成像规律进行深入分析，得到如图乙所示的光路图。老师提问：如果用不透明的纸片将凸透镜的上半部分挡住，光屏上的像将如何变化？小京分析后猜想：光屏上的像不会消失只会变暗。通过实验证明他的猜想是正确的。请写出他猜想的依据。

五、填空题

10．（2023·北京门头沟·统考一模）如图所示，虚线框内透镜为________（选填：“凸透镜”或“凹透镜”）

11．（2023·北京延庆·统考一模）小亮利用如图甲所示的装置测量凸透镜的焦距，他将凸透镜放在光具座50cm刻度线处，将蜡烛换成平行光源，用平行于主光轴的光照射凸透镜，当光屏移动到光具座60cm刻度线处时，看到光屏上形成了一个最小、最亮的光斑，则该凸透镜的焦距是___________ cm。接着，他保持凸透镜的位置不变，换掉平行光源，将点燃的蜡烛放在光具座20cm刻度线处，这时小亮将处于光具座60cm刻度线处的光屏向右侧移动，于是在光屏上得到一个倒立、___________的实像。最后小亮还判断出图乙中___________（选填“A”或“B”）需要配戴用凸透镜制作的眼镜矫正。

参考答案

1．ABD

【详解】A．将凸透镜甲固定在光具座上40cm刻线处保持不动，将点燃的蜡烛放置在光具座上20cm刻线处，调节光屏到透镜的距离，直到光屏上得到烛焰清晰的像，此时光屏位于光具座上60cm刻线处可知，物距等于像距等于二倍焦距，所以凸透镜甲的焦距为10cm，故A正确；

B．根据凸透镜成实像的特点，物远像近像变小，所以将蜡烛和光屏都向左移动，光屏上可以得到烛焰清晰的缩小的像，此规律应用在照相机上，故B正确；

C．将蜡烛移至光具座上35cm刻线处时，此时物距为5cm，小于一倍焦距，因此成正立放大的虚像，不能在光屏上呈现，故C错误；

D．保持蜡烛位于光具座上20cm刻线处不动，用凸透镜乙替换凸透镜甲，发现光屏左移可得到烛焰清晰的缩小的像，说明像提前形成，说明凸透镜乙的会聚能力强，因此凸透镜乙的焦距比甲小，故D正确。

故选ABD。

2．A

【详解】A．故宫角楼在水中成像，属于平面镜成像，原理是光的反射，故A符合题意；

B．花朵透过水滴成像属于凸透镜成像，是光的折射，故B不符合题意；

C．民间的皮影戏表演是影子的形成，利用的是光沿直线传播，故C不符合题意；

D．白光透过棱镜形成彩色是光的色散，原理是光的折射，故D不符合题意。

故选A。

3．C

【分析】人眼的晶状体和角膜相当于凸透镜，视网膜相当于光屏，外界物体在视网膜上成倒立、缩小的实像；近视眼的晶状体较厚，会聚能力较强，看远处的物体时，将像成在视网膜的前面，需戴凹透镜矫正；远视眼的晶状体较薄，会聚能力较弱，看近处的物体时，将像成在视网膜的后面，需戴凸透镜矫正。

【详解】AB．人的眼睛像一架神奇的照相机，晶状体和角膜相当于凸透镜，外界物体在视网膜上成倒立、缩小的实像，故AB错误；

CD．近视眼看不清远处景物，是因为景物的像落在视网膜前方，需戴凹透镜矫正；远视眼看不清近处景物，是因为景物的像落在视网膜后方，所以要佩戴凸透镜使光线提前会聚在视网膜上，故C正确、D错误。

4．B

【详解】A．蜡烛放置在35cm刻度线处，此时蜡烛在一倍焦距和二倍焦距之间，成像在二倍焦距以外，成倒立放大的实像，故A错误；

B．蜡烛放置在15cm刻度线处，此时蜡烛在二倍焦距以外，成像在一倍焦距和二倍焦距之间，成倒立缩小的实像，与照相机成像原理相同，故B正确；

C．蜡烛放置在20cm刻度线处，此时蜡烛在三倍焦距处，应成倒立缩小的实像，故C错误；

D．由凸透镜成像规律可知，物体离透镜越近，像离透镜越远，像越大，故凸透镜不动，若要在光屏上得到更大的清晰的像，应将蜡烛右移，光屏也要右移，故D错误。

故选B。

5．C

【详解】A．光的反射现象都遵循光的反射定律，故A错误；

B．光线垂直照射在平面镜上，入射角是0°，故B错误；

C．近视眼镜的镜片是凹透镜，对光有发散作用，故C正确；

D．凸透镜对任何光都有会聚作用，可以使平行与主光轴的光会聚在焦点上，故D错误。

故选C。

6．B

【详解】A．手在墙上形成手影，是由于光的直线传播形成的，故A不合题意；

B．石桥在水中形成倒影属于平面镜成像，是光的反射现象，故B符合题意；

C．水中筷子上反射的光线从水中斜着射向空气中，发生折射，折射光线远离法线，当人逆着折射光线看时，看到的是折射光线反向延长形成的筷子的虚像，比筷子的实际位置偏高，所以感觉水中的筷子向上折断了，故C不符合题意；

D．水球相当于凸透镜，人透过水球成的像属于凸透镜成像，是光的折射现象，故D不符合题意。

故选B。

7．     20     A     D

【详解】（1）[1]根据凸透镜成实像规律知道，u＞2f时成倒立、缩小的实像，所以，将凸透镜固定在光具座的50cm刻度线处时，接下来应将蜡烛移至30cm刻度线以左时，物距可以满足u＞2f，再适当移动光屏，就能在光屏上呈现烛焰清晰缩小的像，故20cm符合题意。

（2）[2][3]近视眼是凹透镜， 对光线有发散作用，为在光屏上得到清晰的像，他可以进行的操作是将蜡烛适当左移或将光屏适当右移。

8．     同一     将发光物体B放在光具座上距凸透镜30cm处，移动光屏，在光屏上得到发光物体B清晰的像

【详解】（1）[1]在探究凸透镜成像规律的实验中，实验前，为使像能够成在光屏的中央，应调节凸透镜和光屏的高度，使它们的中心在同一高度上。

（4）[2]探究“凸透镜成实像时，像的高度与物体的高度是否有关”的实验中，需要改变物体的高度，探究像的高度是否发生变化，所以应将发光物体B放在光具座上距凸透镜30cm处，移动光屏，在光屏上得到发光物体B清晰的像。

9．见解析

【详解】烛焰发出的光经凸透镜汇聚于光屏成像，挡住凸透镜的上半部分后仍有部分光通过凸透镜的下半部分后成像；但是由于经过凸透镜的光线变少，像会变暗。所以像不会消失只会变暗。

10．凹透镜

【详解】由图可知，平行于主光轴的光线，经透镜折射后远离主光轴偏折，因此透镜对光线有发散作用，因此为凹透镜。

11．     10.0     缩小     A

【详解】[1]焦距是焦点到凸透镜光心的距离，此时成最小最亮的光斑处到凸透镜的距离等于焦距，凸透镜的焦距

f=60.0cm-50.0cm=10.0cm

[2]蜡烛放到20cm刻度处，物距

u=50.0cm-20.0cm=30.0cm

凸透镜的焦距是10cm，此时

u>2f

成倒立、缩小的实像。

[3]A图将光线会聚在视网膜后方，因此A图表示远视眼，远视眼应该配戴凸透镜进行矫正。