2018-2022北京初二(上)期中物理汇编：学生实验：探究—凸透镜成像.docx

2018-2022北京初二（上）期中物理汇编
学生实验：探究—凸透镜成像

一、多选题
1．（2021·北京广渠门中学教育集团八年级期中）在用一凸透镜研究其成像的规律时，某同学得到的部分实验信息如下表所示。根据表中信息判定下列说法正确的是（　　）
实验次序
1
2
3
4
5
物距u/cm
50
40
30
25
20
像距v/cm
22
24
30
38
60

A．该凸透镜的焦距是15cm
B．当物距u=25cm时，凸透镜成放大的像，放大镜就是根据这一原理制成的
C．若把物体从距凸透镜20cm处远离凸透镜移动，像与物体的距离先变大后变小
D．若把物体从距凸透镜20cm处远离凸透镜移动，像会逐渐变小
2．（2018·北京市建华实验学校八年级期中）在做“凸透镜成像”的实验中，当蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图时，在光屏的中央承接到了蜡烛的像．则下列说法正确的是（  ）

A．光屏上的像与照相机成的像性质相同
B．若只升高凸透镜，光屏上的像会向上移动
C．若只将蜡烛向左移动，光屏上还会承接到像
D．若只将凸透镜向左移动，光屏上还会承接到像
3．（2018·北京市建华实验学校八年级期中）在做“研究凸透镜成像规律”实验时，将点燃的蜡烛、凸透镜、光屏调节到如图所示的位置，光屏中心正好出现清晰的像。下列说法中正确的是（　　）

A．照相机成像原理与图中成像的原理相同
B．将蜡烛和光屏位置互换，可以在光屏上得到清晰、缩小的像
C．将蜡烛靠近凸透镜时，为了在光屏上得到清晰的像，应将光屏远离凸透镜
D．在蜡烛和凸透镜之间放置一个凸透镜，将蜡烛缓慢靠近凸透镜，可以在光屏上重新得到清晰的像
4．（2018·北京市建华实验学校八年级期中）当蜡烛、凸透镜、光屏在如图所示的位置时，烛焰在光屏上恰好成清晰的像（像未在图中画出），则下列说法正确的是（　　）

A．保持透镜不动，向左移动蜡烛，需要将光屏也向左移动才能得到清晰的像
B．保持蜡烛和光屏不动，只移动透镜，可以在光屏上得到一个清晰、放大的实像
C．保持透镜不动，将蜡烛移到55cm处，移动光屏，可以得到一个清晰、缩小的实像
D．只将透镜替换成焦距为15cm的凸透镜，光屏要向右移动才能得到清晰、放大的实像
5．（2018·北京市建华实验学校八年级期中）小明同学在探究凸透镜成像规律时，用焦距分别为 f1、f2 的甲、乙两个凸透镜进行实验。先将点燃的蜡烛、透镜甲和光屏放置在光具座上，调整后的位置如图所示，此时在光屏上得到烛焰清晰的像（图中未标出）；再用透镜乙替换透镜甲，且保持蜡烛和透镜的位置不变，将光屏向左移动再次得到烛焰清晰的像。下列判断正确的是（　　）

A．图中光屏上的像是放大的
B．图中光屏上的像是缩小的
C．f1＜f2
D．f1＞f2
二、单选题
6．（2018·北京市建华实验学校八年级期中）在凸透镜前一个物体，经凸透镜折射后，在光屏上能成一个缩小的像。若物体以速度v沿着垂直于主光轴的方向长高，则（　　）
A．像也以v的速度长高 B．像以大于v的速度缩短
C．像以小于v的速度长高 D．像以小于v的速度缩短
7．（2018·北京市建华实验学校八年级期中）某班同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中，记录并绘制了像到凸透镜的距离v跟物体到凸透镜的距离u之间关系的图象，如图所示，下列判断正确的是

A．该凸透镜的焦距是16cm
B．当u=12cm时，在光屏上能得到一个缩小的像
C．当u=20cm时成放大的像．投影仪就是根据这一原理制成的
D．把物体从距凸透镜12cm处移动到24cm处的过程中，像逐渐变小
8．（2018·北京市建华实验学校八年级期中）物体到凸透镜距离为10cm时，成倒立放大的实像，当物体到该透镜的距离为18cm时，成倒立缩小的实像，则该凸透镜的焦距f的范围为
A．5cm＜f＜9cm B．9cm＜f＜10cm
C．10cm＜f＜18cm D．18cm＜f＜20cm
9．（2018·北京市建华实验学校八年级期中）在做“研究凸透镜成像”的实验中发现，当蜡烛到透镜焦点的距离是10cm时，在透镜另一侧的光屏上得到一放大的像，则下列判断错误的是（　　）
A．该透镜的焦距大于10cm
B．当该蜡烛距凸透镜10cm时，可成一放大的像
C．当蜡烛到透镜的距离是20cm时，在光屏上可得到一缩小的像
D．当蜡烛到透镜的距离是8cm时，在光屏上得不到烛焰的像
10．（2018·北京市建华实验学校八年级期中）如图所示，B为AC的中点，蜡烛烛焰通过凸透镜后在右侧的光屏上成一个清晰的缩小的像，则凸透镜

A．应该放在A、B之间的某处
B．应该放在B、C之间的某处
C．应该放在B点
D．可能放在蜡烛的左侧某处
11．（2018·北京市建华实验学校八年级期中）当烛焰离凸透镜60厘米时，在凸透镜另一侧的光屏上可得到一个倒立的，缩小的实像。该凸透镜的焦距可能为（　　）
A．20厘米 B．30厘米 C．60厘米 D．80厘米
三、实验题
12．（2021·北京亦庄实验中学八年级期中）在凸透镜成像时，物距u、像距v、焦距f在数值上满足的关系。小明有两个未知焦距的凸透镜甲和凸透镜乙，他将F光源和光屏固定，保持F光源和光屏之间的距离为45cm不变。已知F光源高为4cm。
（1）使用凸透镜甲成像时，小东发现只改变凸透镜甲的位置可以有两次在光屏上得到清晰的像，并且两次的像的性质不同。已知第一次成像时的物距是15cm，将凸透镜从成第一个像的位置向光屏移动15cm得到第二个像。小明通过分析得出第二次成像时像距为 _____cm，第二次成像时像高为______cm；
（2）使用凸透镜乙成像时，小明发现无论如何改变凸透镜乙的位置，都只能在光屏上得到一次清晰的像，他通过分析得出凸透镜乙的焦距为 ______cm。
13．（2021·北京市文汇中学八年级期中）探究凸透镜成像规律的装置如图所示，其中焦距为15cm的凸透镜A固定在光具座上50cm刻度线处，光屏和蜡烛分别位于凸透镜两侧。

（1）进行实验之前，应先将烛焰中心，透镜中心，光屏中心调整至______。
（2）将点燃的蜡烛移至光具座上10cm刻度线处，移动光屏，直到在光屏上成清晰的像，则该像是______的实像（选填“放大”、“等大”或“缩小”）。如果此时发现光屏上的像位置偏上，可______（选填“向上”或者“向下”）调整蜡烛高度，使像成在光屏正中央。
（3）随后，将点燃的蜡烛移至光具座上25cm刻度线处，为了能在光屏上成清晰的像，需要向______移动光屏（选填“左”或“右”）。这一实验现象可以说明______的成像特点（选填“照相机”、“幻灯机”或“放大镜“）。
14．（2021·北京广渠门中学教育集团八年级期中）如图甲所示，一束平行光经过一凸透镜调节光屏的位置直到在光屏上得到一个最小、最亮的光斑，小明用此凸透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验，实验装置如图乙所示。

(1)该凸透镜的焦距为____________；
(2)当蜡烛、凸透镜位于图乙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”）的像，此时所成的像与_________所成的像性质相同（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）。如果此时透镜上落上一只小虫，则光屏上烛焰的像_______（选填“完整”或“不完整”）；
(3)蜡烛随着燃烧而变短，为了使像仍能成在光屏中央。这时合理的调整是_________。
A．将凸透镜向下移动一些    B．将光屏向下移动一些
C．将光屏向透镜靠近一些    D．以上方法都可以
四、综合题
15．（2018·北京市建华实验学校八年级期中）阅读短文，回答问题。
      一般手电筒都有一个俗称灯窝的东西，灯窝相当于一面凹面镜，它有聚光焦点。当光源在焦点上时，光就会被强烈地反射出来，近似地形成平行光，这样手电筒的光就能照亮较远的地方，避免发散的光照到远处时就很快地变暗。然而，钢笔型电筒、打火机电筒等微型电筒并没有灯窝，它们发出来的光也能近似平行射出，这是什么原因呢？这要从微型电筒的电珠分析入手，微型电筒使用的电珠和普通的电珠不同，它顶端玻璃很厚，呈半圆形，恰好是一个凸透镜，能起聚光作用，所以不用灯窝也能使电珠发出的光近似于平行地射出。
(1)一般手电筒得到近似的平行光，是把光源放在凹面镜的焦点上，利用凹面镜的“从焦点射向凹面镜的光经凹面镜________后平行射出”这一性质制成的。
(2)微型手电筒得到近似的平行光，是把光源放在凸透镜的________上，利用凸透镜的“从________射向凸透镜的光经凸透镜________后平行射出”这一性质制成的。
(3)如下图中虚线范围的光变成实线范围的光这种电珠的灯丝应放在凸透镜的 ( )

A．一倍焦距内  B．一至二倍焦距内  C．二倍焦距外  D．都可以

参考答案
1．AD
【详解】A．当像距等于物距时，物体成等大的实像，且都等于焦距的两倍，根据第3次实验数据可知

由题意，此时焦距等于物距的一半即

故A正确；
B．当物距u=25cm时，v=38cm，物距在一倍焦距和两倍焦距之间，像距大于物距，由凸透镜成像规律，像应为倒立、放大的实像，而放大镜是成正立、放大的虚像，故B错误；
CD．把物体从距凸透镜20cm处远离凸透镜移动，即物距变大，则像距变小，根据凸透镜成像规律，像也会变小，故C错误，D正确。
故选AD。
2．ABD
【详解】A. 由图可知，此时物距大于像距，则成的是倒立、缩小的实像，与照相机的成像情况相同，故A正确；B. 若只升高凸透镜，由于经过光心的光线的传播方向不变，则像会向上移动，故B正确；C. 若只将蜡烛向左移动，物距变大，像距变小，像变小，需要移动光屏才能承接到像，故C错误；D. 只将凸透镜向左移动，因为物距减小，像距增大，根据光路可逆，当2f>u>f时，在光屏上得到倒立、放大的实像，故D正确．故选ABD．
点睛：（1）物距大于像距，成的是倒立、缩小的实像；（2）根据经过光心的光线的传播方向不变分析；（3）凸透镜成实像时，物距变大，像变小；（4）在光的折射中，光路是可逆的．
3．ACD
【详解】A． 如图物距大于像距，成倒立缩小的实像，照相机就是利用了此成像原理，故A正确；
B． 因为光路是可逆的，所以将蜡烛和光屏位置互换，可以在光屏上得到清晰的像，但此时像距大于物距，像是放大的，故B错误；
C． 将蜡烛靠近凸透镜时，即物距减小时，为了在光屏上得到清晰的像，应增大像距，所以应将光屏远离凸透镜，故C正确；
D． 在蜡烛和凸透镜之间放置一个凸透镜，因为凸透镜对光线有会聚作用，所以像距会减小，将蜡烛缓慢靠近凸透镜时，像距又会增大，所以可以在光屏上重新得到清晰的像，故D正确；
故选ACD。
【点睛】凸透镜成像规律是常考试的内容，要掌握成像时物距和像距变化的特点，当物距增大时，像距减小，像也会变小，这里的像变小，是与之前比变小，要比较像与物体的大小，要看像距和物距的比较，像距大于物距，像就放大。
4．AB
【详解】A．凸透镜成实像时，物距减小，像距增大，像变大；物距增大，像距减小，像变小。当保持透镜不动，向左移动蜡烛时，物距增大，像距减小，像变小，需要将光屏也向左移动才能得到清晰的像，故A正确；
B．光在折射时光路可逆，图中物距大于像距，成倒立、缩小的实像，保持蜡烛和光屏不动，只移动透镜，可以在光屏上得到一个清晰、放大的实像，故B正确；
C．蜡烛距离凸透镜30cm，像距15cm，则此时物体的位置在二倍焦距以外，像在一倍焦距和二倍焦距之间，即30cm＞2f；2f＞15cm＞f，所以7.5cm＜f＜15cm，保持透镜不动，将蜡烛移到55cm处时，物距u=5cm＜f，成正立放大的虚像，故C错误；
D．若只将透镜替换成焦距为15cm的凸透镜，则此时物距u=30cm=2f，成倒立等大的实像，像变大，像距也变大，应将光屏要向右移动才能得到清晰的等大的实像，故D错误。
故选AB。
5．BD
【详解】由图知，物距大于像距，故所成的实像是倒立的、缩小的实像，选项B是正确的；用透镜乙替换透镜甲，且保持蜡烛和透镜的位置不变，即物距不变，将光屏向左移动说明现在像距变小，则相对于以前物距变大了，故f1＞f2，故选项D是正确的。故选BD。
6．C
【详解】设放一个蜡烛AB，蜡烛的像为A′B′，因为物体在光屏上成一个缩小的像，所以物体在凸透镜的2倍焦距之外。那么AB＞A′B′现在一个质点在A处，那么它的像在A′处，经过时间t这个质点运动到B，它的像运动到B′质点速度为

则像的速度为

由于AB＞A′B′，所以v＞v'，故只有C正确。
故选C。
7．D
【详解】A．根据凸透镜成像规律可知，当物距与像距相等时，物体放在了二倍焦距的地方，由图像可知，当物距为16cm时，物距与像距相等，故可得焦距应为8cm，故A错；
B．当u=12cm时，物体是放在了一倍焦距到二倍焦距之间，所成的像是倒立放大的实像，故B错；
C．当u=20cm时，物体是放在了二倍焦距以外，所成的像是倒方缩小的实像，应用是照相机，故C错；
D．根据凸透镜成像规律可知，像与物体移动的方向是相同的，像的大小随物距的增大而会减小，故D正确．
8．A
【分析】凸透镜成像时，u＞2f，成倒立、缩小的实像，2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，根据这两个不等式列出不等式组，解不等式组，求出凸透镜的焦距．
【详解】物体到凸透镜距离为10cm时，成倒立放大的实像，所以2f>10cm>f，即5cm<f<10cm；
物体放在离凸透镜18cm处，成一个缩小、倒立的实像，所以18cm>2f，即f<9cm.
综合两个不等式可知，5cm<f<9cm.
故选A.
9．C
【详解】A．物体离凸透镜10cm时，在透镜的另一侧得到一个倒立的、放大的实像，
则
2f＞u＞f
即
f＞102+f＞f
即焦距的范围：f＞10cm，A说法正确；
B．当该蜡烛距凸透镜10cm时，小于一倍焦距，所以此时成正立放大的虚像，故B说法正确；
C．当蜡烛距透镜的距离是20cm时，物距小于2f，不能成倒立缩小的实像，C说法错误；
D．当蜡烛距透镜的距离是8cm时，物距小于f，不成实像，在光屏上得不到烛焰的像，D说法正确。
故选C。
10．B
【详解】要让光屏上成像，凸透镜必须在光屏和蜡烛之间，由于光屏上成一个清晰的缩小的像，u＞2f，f＜v＜2f，则物距大于像距，所以凸透镜应该放在B、C之间的某处。
故选B。
11．A
【详解】物体放在离凸透镜60cm处，成一个缩小、倒立的实像，所以u=60cm＞2f，解得f＜30cm。故选A。
【点睛】此类题先根据题干中给出的像的性质，找出物距和焦距的不等式关系，解出焦距符合的条件，从选择项中选出正确答案。
12．     15     2     11.25
【详解】（1）[1][2]根据物距u、像距v、焦距f在数值上满足的关系，当物距和像距交换时，等式仍成立，第一次成像时的物距是15cm，F光源和光屏之间的距离为45cm不变，则像距为30cm，当将凸透镜从成第一个像的位置向光屏移动15cm，物距是30cm，像距是15cm，此时物距是像距的2倍，根据相似三角形原理，则物体的高度是像高度的2倍，则像高2cm，说明仍成清晰的像。
（2）[3]只能在光屏上得到一次清晰的像，说明成像时像距与物距相等，成等大的实像，物距和像距都等于2倍焦距，则4f＝45cm，焦距f＝11.25cm。
13．     同一高度     缩小     向上     右     幻灯机
【详解】（1）[1]探究凸透镜成像规律实验进行前，为使像能成在光屏的中央，应先使凸透镜的光心、烛焰的焰心、光屏的中心在同一高度处。
（2）[2]由图可知，凸透镜放置在50cm刻度线处。由题意可知，将点燃的蜡烛移至光具座上10cm刻度线处，此时物距

该凸透镜的焦距为15cm，二倍焦距为30cm，则，此时成缩小、倒立的实像，像距与焦距的关系为。
[3]由凸透镜成像的光路图可知，凸透镜左侧的物体位置偏下时，像位置会偏上，若想像呈在光屏中央，则物体应该向上移动，或者凸透镜向下移。
（3）[4][5]将点燃的蜡烛移至光具座上25cm刻度线处，此时物距

物距与焦距的关系为，此时成放大、倒立的实像，像距与焦距的关系为，比较两次实验中的像距大小可知，像距增大，故此时为了能在光屏上成清晰的像，需要向右移动光屏。蜡烛在光屏上成放大、倒立的实像，可以说明幻灯机的成像特点。
14．     10.0     缩小     照相机     完整    
【详解】(1)[1] 一束平行光经过一凸透镜调节光屏的位置直到在光屏上得到一个最小、最亮的光斑即为焦点，焦点与光心的距离即为焦距，如图刻度尺分度值为1cm，则焦距为10.0cm。
(2)[2][3]图乙中物距大于二倍焦距，则成倒立、缩小的实像，与照相机原理相同。
[4]如果此时透镜上落上一只小虫，透镜焦距没变，且有光线通过，故仍然是完整的像。
(3)[5]因成的像是倒立的，蜡烛随着燃烧而变短，像将向上移动，根据通过透镜光心的光线方向不变可知，故可以将凸透镜往下移，或将蜡烛往上移动，或光屏向上移动，故选A。
15．     反射     焦点     焦点     折射     A
【分析】(1)面镜对光有反射作用；
(2)经过凸透镜焦点的光线经凸透镜折射后平行于凸透镜的主光轴。灯泡尖端很厚、呈半圆形的玻璃是凸透镜，灯丝放在凸透镜的焦点上，光线经过凸透镜折射后是平行光线。
(3)点光源距离凸透镜的距离不同，对于同一凸透镜对光线的会聚能力是相同的。
当点光源在凸透镜的焦点上，光线经凸透镜折射后成为平行光。
当点光源在凸透镜的二倍焦点上，点光源在凸透镜的二倍焦点上成清晰的像。
当点光源在凸透镜的一倍焦距和二倍焦距之间，点光源射出的光线经凸透镜折射后介于平行和会聚在二倍焦距之间。
当点光源在凸透镜的一倍焦距以内，点光源射出的光线经凸透镜折射后其光路比平行光要宽。
【详解】(1)[1]面镜对光有反射作用，从焦点射向凹面镜的光经凹面镜反射后平行射出；
(2)[2][3][4]灯泡尖端很厚、呈半圆形的玻璃是凸透镜，灯丝放在凸透镜的焦点上，光线经过凸透镜折射后是平行光线。
(3)[5]A。当灯丝在凸透镜的一倍焦距以内，灯丝射出的光线经凸透镜变得会聚一些，比原来的光路变窄，但是光路比平行光路要宽。故A符合题意；
B．当灯丝在凸透镜的一倍焦距和两倍焦距之间，灯丝射出的光线经凸透镜变得会聚一些，比原来的光路变窄，点光源射出的光线经凸透镜折射后介于一倍和二倍焦距之间。故B不符合题意；
C．二倍焦距外灯丝射出的光线经凸透镜变得会聚一些，比原来的光路变窄，点光源射出的光线经凸透镜折射后介于一倍和二倍焦距之间，故C不符合题意；
D．因为A符合题意，故D不符合题意。
故选A。
【点睛】考查了学生获取信息的能力，要求平时多注意生活中的现象，并能利用所学知识解释问题。

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