最新光的折射透镜单元检测(提高,Word版含解析)

1、一、初二物理光的折射透镜实验易错压轴题（难）1 .如图是“探究凸透镜成像规律”的装置示意怪I,其中凸透镜焦距为10cm.蜡烛和凸透镜置于图示位置，调节光屏位置，光屏上会出现清晰的 （选填“放 大” “等大”或“缩小”）的像，据此规律可制成:若用课本挡住了凸透镜的上半 部分，光屏上蜡焰的像会:（2）保持蜡烛和光屏位置不动，将凸透镜逐渐向移动，光屏上能成清晰缩小的像。（3）将蜡烛、凸透镜分别放在图中45cm、50cm的位置，蜡焰所成的像是 （选填“放大”或“缩小”）的像，这时眼睛应该在 侧观察蜡焰的像。【答案】放大投影仪变暗右放大凸透镜右侧【解析】【分析】【详解】（1）田由图可知，此时的物距为15

2、cm,物距与焦距的关系2f>u>f成倒立、放大的实像，其应用是投影仪。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。保持蜡烛和光屏位置不动，将凸透镜逐渐向右移动，当物距等于原来的像距时，根据 光的可逆性，光屏上能成清晰缩小的像。将蜡烛、凸透镜分别放在图中45cm、50cm的位置，此时物距为5cm,物距小于焦 距，成正立、放大的虚像，像与物体在凸透镜的同一侧，眼睛应该在右侧透过凸透镜观察 烛焰的像。2 .小明用同一光源做了下几个学实验，请回答下列问题:（1）实验1，在探究凸镜成像规律的实验中，发

3、现像成在光屏的上方，如图所示，要使像成 在光屏中，应向 （选填"上”或“下”）调节凸透镜：调好后，发现光屏上的像与 光源等大，则凸透镜的焦距为 cm；（2）实验2：如果利用实验1的装置，光源位置不变，取下凸透镜，在原透镜位置正确放置 带小孔的光板，若还想承接与光源等大的像，光屏应该 （选填“左移”、“右移”或“不动”），此时成的像与实验1成的像相比 （选填“较亮”、“较暗”或“一样亮”）;实验3：如果利用实验1的装置，光源及光屏位置不变，取下凸透镜，在原透镜位置正 确放置一块薄玻璃板（不考虑玻璃板厚度），在光源一侧透过玻璃板观察，能否在光屏位 置看到像： （选填“能”或“否”）；此时

4、成的像与实验1成的像在哪个方面有区 别： （选填“正倒”、“大小”或“完整度”）。【答案】下10.0（或10） 不动变暗能正倒【解析】【分析】【详解】田在探究凸镜成像规律的实验中，发现像成在光屏的上方，此时应该将光屏下移，使三 者中心大致在同一高度，能够使像呈现在光屏中央。如图所示，物距像距都为20cm,发现光屏上的像与光源等大，即此时物距等于像距等 于两倍焦距，即u=v=2f=20cm解得/'为10cm,即凸透镜的焦距为10.0cm （或10cm）。小孔成像时，要想光屏上承接与光源等大的像，则物距应该等于像距；光源位置不 变，取下凸透镜，在原透镜位置正确放置带小孔的光板，即光屏应该保

5、持不动。实验1是凸透镜成像，其原理是光的折射，将光线会聚；实验2是小孔成像，其原理是 光在同种均匀介质中沿直线传播，成像光线没有实验1的多，所以成的像与实验1成的像 相比较暗一些。（5）光源及光屏位置不变，取下凸透镜，在原透镜位置正确放置一块薄玻璃板，探究的是 平面镜成像特点的实验，平而镜成的像是虚像，只能在光源一侧透过玻璃板观察才能看得 到。实验1中成的是倒立、等大的实像，平而镜成的是正立、等大的虚像，所以它们在正 倒、虚实方面有区别。3 . 丁丁用一个焦距未知的透镜和相关器材探究“凸透镜成像的规律”：（1）如图甲所示，只需将凸透镜向 （填“左”或“右”）调节到适当位置即可测 出凸透镜焦距：

6、（2） 丁丁把点燃的蜡烛安装在光具座上，如图乙所示。此时只需调节 （填"蜡 烛”或“光屏”）到适当的位置，光屏上便会出现 （填“正立”或“倒立”）、 （填“放大”、“等大”或“缩小”）的像。此规律在生活中的应用是 （填 “照相机”或“投影仪”）.（3）若器材的位置仍如图乙所示，丁丁只需要在蜡烛和凸透镜之间放置一个焦距合适的（填“凸透镜”或“凹透镜”），也可以在光屏上看到清晰的像。【答案】左 光屏 倒立 放大 投影仪 凸透镜【解析】【分析】【详解】田由图可知，将凸透镜向左移动，光屏上的光斑将变小，当光屏上出现最小最亮的光斑 时，该点为凸透镜的焦点，测量焦点到凸透镜光心的距离即为凸透镜的

7、焦距。23由图甲可知，凸透镜的焦距大于15cm，图乙中蜡烛和光屏之间的距离为45cm, 小于4倍焦距，所以只移动凸透镜，在光屏上不可能出现实像：图乙中凸透镜到光屏的距 离等于15cm,小于1倍焦距，所以只移动燃烛，在光屏上不可能出现实像；图乙中凸透镜 到蜡烛的距离等于30cm,大于1倍焦距小于二倍焦距，而凸透镜到光屏的距离较小，所以 只移动光屏到适当位置，光屏上会出现倒立放大的实像，生活中的投影仪就是利用这一原 理工作的。图乙中此时成像在光屏后，相当于远视眼，所以在像在蜡烛和凸透镜之间放置一个焦 距合适的凸透镜，也可以在光屏上看到清晰的像。4.在探究“凸透镜成像规律”的实验中:甲Z小红用平行光

8、作光源，移动光屏，在光屏上得到一个最小最亮的光斑，如图甲所示，则 该凸透镜的焦距为 c m ；如图乙中画出4点的像点A',我们能从平面镜前不同位置看到光屏上的像是因为光射 在光屏上发生了 反射；如图丙所示，保持蜡烛的位置不变，移动透镜至图丙所示刻度线处，则人眼应该在图中选填“A”、"B”或"C” ）处且朝着相应方向，才能观察到烛焰正立、放大的像：图丁中，点燃蜡烛，经过凸透镜在光屏上成清晰的、倒立缩小的实像。然后，在烛焰和 凸透镜之间放一副近视眼镜，发现光屏上的像变模糊了。近视眼镜的镜片为（选填 “凹”或“凸”）透镜。不改变眼镜和透镜的位置，要使光屏上再次呈现清晰的像

9、，可以 进行的操作是：（填“光屏远离透镜”或“始烛靠近透镜”）：（5）小红利用该凸透镜自制了一个模型照相机，如图戊所示。在纸筒M的一端嵌上这个凸透 镜，纸筒N的一端蒙上一层半透明薄膜，把纸筒N套入M中，并能前后滑动。在较暗的 室内，把凸透镜对着明亮的室外，调节凸透镜和薄膜之间的距离，在薄膜上可以看到室外 景物清晰的像。再把凸透镜正对着室内近处点燃的蜡烛，为了薄膜上出现烛焰清晰的像， 应该（填“拉长”或“缩短”）凸透镜和薄膜之间的距离。屏远离透镜拉长【解析】【分析】【详解】田平行光作照射到凸透镜上，移动光屏，在光屏上得到一个最小最亮的光斑，即凸透镜 的焦点，焦点到凸透镜的距离为凸透镜的焦距，图甲

10、中凸透镜的位置在10.0cm刻度处，光 屏的位置在20.0cm刻度处，则焦距f = 20.0cm 10.0cm = 10.0cm平行于主光轴的光线经凸透镜折射过焦点，过凸透镜光心的光线传播方向不变，延长 两条折射光线相交与一点，此点即为4点的像点 ,如图所示我们能从平面镜前不同位置看到光屏上的像是因为光屏是凹凸不平的，光射在光屏上，反 射光线不再平行，属于漫反射。如图丙所示，保持蜡烛的位置不变，移动透镜至图丙所示刻度线处，物距小于一倍焦 距，成的是正立、放大的虚像，在光屏上看不到像，需要透过凸透镜向蜡烛的一侧观察才 能看到像，所以人眼应该在图中的8处。近视眼成的像会聚在视网膜的前面，需要用凹透

11、镜将光发散一下再会聚在视网膜上，所以近视眼镜的镜片为凹透镜。近视眼镜的凹透镜镜片将光发散了在经凸透镜折射，折射光线会聚在光屏的后面，即像 距变大了，所以光屏上的像变模糊了；要使光屏上再次呈现清晰的像，需要将光屏远离凸 透镜。（5乂6把凸透镜对着明亮的室外，调节凸透镜和薄膜之间的距离，在薄膜上可以看到室外景 物清晰的像，再把凸透镜正对着室内近处点燃的蜡烛，此时物距减小，像距应该变大，故 应该拉长暗箱，即拉长凸透镜与薄膜之间的距离。5.小明在探究“凸透镜成实像时像距与物距的关系”的实验中，所用的实验器材有：光具 座、凸透镜、光屏和蜡烛等：次数1234567物距u/cm14161820222426像

12、距v/cm35272220181716将蜡烛、凸透镜和光屏放在光具座上，点燃蜡烛，调整凸透镜和光屏的高度，使它们的 中心大致在同一高度上的目的是一；记录的实验数据如表所示，请在方格纸上画出像距与物距的关系图像：根据图像可得出的结论：:根据表格数据或图像可知当燃烛在2倍焦距处向焦点处移动时，像的移动速度（选 填“大于”“小于”或“等于"）蜡烛移动速度。【答案】使每次实验物体的像都能够成在光屏的中心凸透镜成实像时像距随物距的增大而减小得越来【解析】【分析】【详解】 使它们的中心大致在同一高度上的目的是使每次实验物体的像都能够成在光屏的中 心。根据表中的数据，物距是横轴，像距是纵轴，在表格

13、纸上描点，如下图所示。（3）3从图像可以看到，凸透镜成实像时像距随物距的增大而减小，这个减小速度是越来越 慢。从图像可以看到，相同时间内，蜡烛在2倍焦距处向焦点处移动时，像距的大小大于 物距的大小，那么根据y = 士可知，像的移动速度大于蜡烛移动速度。t6 .如图所示，凸透镜焦距为10厘米，若保持图中蜡烛和凸透镜的位置不变，为了使像成在光屏中央，应首先调整光屏的，然后将光屏向 缓慢移动（选填“左”或“右”），当光屏上呈现清晰的像时，该像的大小与物体相比是（选填“缩小”或 “放大”）。若将蜡烛在光具座上移动5厘米（凸透镜位置不变），通过移动光屏，在光屏上重新找到清晰的像（选填“可能”或“不能”）

14、.【答案】高度右放大可能【解析】【分析】【详解】因为实验的要求及需要，必须将烛焰、凸透镜和光屏三者的中心放在同一高度上，故该 题中为了在光屏中心找到像，应首先调整光屏的高度。凸透镜在50.0cm处，蜡烛在35.0cm处，此时物距u=50.0cm-35.0cm=15.0cm物距在一倍焦距和两倍焦距之间，成倒立、放大的实像，且像应成在另一侧的2倍焦距以 外，此时光屏的位置在70.0cm以外处，故光屏应向右移动。若将蜡烛在光具座上像右移动5厘米（凸透镜位置不变），蜡烛便在40.0cm处，物距u=50.0cm-40.0cm=10.0cm满足u=f,不成像。若将蜡烛在光具座上像左移动5厘米（凸透镜位置不

15、变），蜡烛便在30.0cm处，物距u=50.0cm-30.0cm=20.0cm满足成倒立、等大的实像。综上，将蜡烛在光具座上移动5厘米（凸透镜位置不变），通过移动光屏，可能在光屏上 重新找到清晰的像。7 .某物理兴趣小组利用透明橡皮膜、注射器、乳胶管、止水夹等器材制成凹、凸形状可改 变的水透镜，并利用水透镜探究“透镜成像”，如图所示。甲乙F» l> IQ 9g ii bLif hi '011 1 4 36 w8 91012121）141516171（192921/丙图甲中，从形状上可以判别此时的水透镜是（凹/凸）透镜：研究小组对水透镜中 继续注入少许水，发现焦点左移，抽

16、出少许水后，焦点右移：并测得了水透镜的多个焦距 值：这一现象说明水透镜的凸出程度越大，水透镜的焦距越（大/小）。如图乙，在光具座上固定好蜡烛和水透镜，此时物距为 cm,移动光屏到如图的位置获得了一个清晰的像，这个像是倒立（放大/缩小）的实像。保持蜡烛和水透镜的位置不变，利用甲图装置测量水透镜的焦距，并在乙图中进行透镜 成像实验，获得多组数据如下：实验次数焦距f/cm像距v/m1 y/m1/m1 V115.060.06.71.7212.030.08.33.3320.010.05.048.013.012.57.555.06.720.015.0A.表格中，第3次实验时水透镜的焦距是 emo根据表中数

17、据可得：当凸透镜成实像时，物距不变，像的大小跟 有关。8 .作出1和!的关系图像。 v J（）C根据上述数据和图像，写出v和f的关系是匕 o【答案】凸大20.0放大10焦距m丙/1-57【解析】【详解】(1)内由图甲知，该水透镜中间厚，边缘薄，为凸透镜：注入少许水，发现焦点左移，焦点到凸透镜的距离变小，可知焦距变小；抽出少许水 后，焦点右移，焦点到凸透镜的距高变大，可知焦距变大；这一现象说明水透镜的凸出程 度越大，水透镜的焦距越小。(2)由图乙知，蜡烛到凸透镜的距离为20.0cm,则物距为20.0cm：由图可知，像距大于物距，此时成倒立放大的实像：(3)A.由第三组数据可知，y = 10m 则

18、/=0.1m=10cm；由数据知，物距不变，凸透镜的焦距改变，像距改变，说明像的大小改变，可知当凸透 镜成实像时，物距不变，像的大小与焦距有关；7B.根据表格中的数据，描点并连线，如图所示：1111,18c.由图像可知，与7成正比例关系，设一=攵7 +匕，分别将3、5组数据代入得: y fp )5 = kxlO + b，5=kx20+b,联立解得：k=l, b=-5：可得进一步可得:/1-V8.物理兴趣小组在探究“凸透镜成像的规律”实验时:用图甲所示的装置测出凸透镜的焦距为 cm.图乙是某次实验时观察到的现象，生活中的 （选填“放大镜”、“投影仪”或 “照相机”）是利用这一原理制成的。保持凸透

19、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 （选填“左”或“右”）移动一段距离， 像 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。实验时，光屏上得到了蜡烛清晰的像，一个同学不小心在凸透镜上溅了一个小泥点，则 光屏上 （选填“有”或“没有”）完整的像。【答案】10照相机左变小有【解析】【详解】田平行光线经过凸透镜时，会会聚在焦点，从图甲可以看到，凸透镜的焦距是10cm：从图乙可以看到，物距大于像距，根据凸透镜的成像规律可知，成倒立缩小的实像， 生活中的照相机是利用这一原理制成的；网根据凸透镜的动态成像规律可知，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

20、把光屏向左移动一段距离，像是变小的；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，但仍然有一部分 的光通过凸透镜会聚成像，因此光屏上还是会有完整的像。9 .如图所示，将透明的薄壁（厚度可忽略不计）方形水槽水平放置，固定在水槽底部的激 光笔沿图示方向发出一细光束，小彬通过缓慢改变水槽中的水量来探究光的传播现象.（1）如图水槽中未注水时可在侧壁上4处得到一个光点，注入一定量的水后，光点移至8 处，这是由于光在水面处发生了光的 现象，此时入射角 角/选填“大于”等于"或"小于"）；（2）为使8处的光点移至C处，则应使水槽中的水量,若8c间距离为2cm,则水

21、 而高度的变化量R?2cm（选填"""="或"< "）；（3）如图所示，小彬将激光笔移至虚线框内向水槽底部照射，为使光束第一次从水面射出 后沿DE方向传播，则激光笔照射的方向应满足的条件是,且激光笔照射在水槽底部的位置必须在区（选填“""或""）内.【答案】折射 小于 增加 > 平行于DE【解析】【分析】【详解】（1）水槽中未加水水时，由于光的直线传播，激光射到侧壁上的八点；当水槽中加 水时，光点下移到8点位置，这是由于光的折射现象引起的，当光从水中射入空气中时， 折射角大于入射角，此时入射角小于角Q；（2）入射角和折射角都不变，所以要使8处的光点移到C处，则应使水槽中的水量增 加：若BC间距离为2cm,因为两次的折射光线是平行的，光斑移动的竖直高度小于水面上 升的高度，故水面高度的变化量大于2cm ；（3）光从空气中进入水中，再从水中射出到空气中，发生折射时，折射角一次减小， 一次增大，最终的入射光线与折射光线是平行的，即激光笔照射的方向应满足的条件是： 平行于DE ；6且因为第一次折射进入水中时，折射角小于入射角，则激光笔应该与激光笔照射在水槽 底部的位置必须在区内.【点睛】重点是根据光的折射定律的应用，关键是记清楚光由空