2020年-2022年北京初二（下）期末物理試卷匯編：學生實驗：探究凸透鏡成像

第1頁/共1頁2020-2022北京初二（下）期末物理匯編學生實驗：探究凸透鏡成像一、多選題1．（2022·北京通州·八年級期末）關于凸透鏡成像規(guī)律，下列說法正確的是（）A．凡是實像，都是倒立的B．凡是虛像，都是正立的C．凸透鏡所成的實像，既有放大的，又有縮小的D．凸透鏡所成的虛像，既有放大的，又有縮小的2．（2021·北京豐臺·八年級期末）某同學在用一凸透鏡研究其成像的規(guī)律時，得到的部分實驗信息如下表所示。根據(jù)表中信息判定下列說法中正確的是（）實驗次序12345物距u/cm5040302520像距v/cm2224303860A．該凸透鏡的焦距是15cmB．當u=25cm時，凸透鏡成放大的像，放大鏡就是根據(jù)這一原理制成的C．當u=40cm時，凸透鏡成縮小的像，照相機就是根據(jù)這一原理制成的D．若把物體從距凸透鏡50cm處向距凸透鏡20cm處移動，像會逐漸變小二、單選題3．（2021·北京昌平·八年級期末）小楊做凸透鏡成像規(guī)律的實驗。將焦距為15cm的凸透鏡固定在光具座上50cm刻度線處，光屏和點燃的蠟燭位于凸透鏡兩側(cè)，實驗前調(diào)整燭焰中心、透鏡中心和光屏中心在同一水平高度，如圖所示。下列說法中正確的是（）A．若蠟燭放置在10cm刻度線處，移動光屏，可在光屏上呈現(xiàn)燭焰清晰縮小的實像B．若蠟燭放置在20cm刻度線處，移動光屏，可在光屏上呈現(xiàn)燭焰清晰放大的實像C．若蠟燭放置在30cm刻度線處，移動光屏，可在光屏上呈現(xiàn)燭焰清晰放大的虛像D．若蠟燭放置在40cm刻度線處，移動光屏，可在光屏上星現(xiàn)燭焰清晰放大的實像三、填空題4．（2022·北京門頭溝·八年級期末）小娟通過實驗探究凸透鏡成像規(guī)律，實驗裝置如圖所示。（1）小娟將焦距為10cm的凸透鏡固定在光具座上50cm刻度線處，把點燃的蠟燭置于凸透鏡的左側(cè)，屏置于凸透鏡的右側(cè)。調(diào)節(jié)燭焰、凸透鏡和光屏的高度，使它們的中心在___________高度；（2）調(diào)整好實驗器材后，將點燃的蠟燭放置在光具座上20cm刻度線處，移動光屏至65cm刻度線處，燭焰在光屏上成清晰的像。此實驗現(xiàn)象能夠說明___________（選填：“照相機”、“幻燈機”或“放大鏡”）的成像特點；（3）如圖所示的實驗，保持透鏡在50cm刻度線處不動，如果想在光屏上得到更大的清晰的像，應將蠟燭向___________（選填：“左”或“右”）側(cè)移動，同時光屏向___________（選填：“左”或“右”）側(cè)移動；（4）在光屏上得到清晰的像后，保持蠟燭、凸透鏡、光屏位置不變，小明用不透光的紙板遮住凸透鏡上半部分，則在光屏上觀察到的像是___________（選填字母）。A．燭焰的上半部分，亮度變暗B．燭焰的下半部分，亮度變暗C．完整的燭焰，亮度變暗D．完整的燭焰，亮度不變5．（2022·北京房山·八年級期末）平行于透鏡主軸的光線經(jīng)過透鏡折射后的傳播方向如圖所示，由圖可知，此透鏡的焦距為______cm，對光線有_______（選填“會聚”或“發(fā)散”）作用。當蠟燭移至距透鏡15cm處時，移動光屏，燭焰在光屏上成清晰的倒立、放大的像；透鏡位置保持不變，將蠟燭與光屏位置互換后，燭焰在光屏上成_______（選填“正立”或“倒立”）、_______（選填“放大”或“縮小”）的像。6．（2020·北京順義·八年級期末）小楊做凸透鏡成像規(guī)律的實驗。他將焦距為10cm的凸透鏡固定在光具座上50cm刻度線處，光屏和點燃的蠟燭位于凸透鏡兩側(cè)，如圖所示。調(diào)整燭焰中心、透鏡中心和光屏中心在同一水平高度后，小楊將蠟燭放置在10cm刻度線處，移動光屏，在光屏上呈現(xiàn)燭焰清晰的______（選填“放大”或“縮小”）的像；將蠟燭放置在35cm刻度線處，向右移動光屏，光屏上可呈現(xiàn)燭焰清晰的______（選填“倒立”或“正立”）的像。四、實驗題7．（2022·北京順義·八年級期末）小剛探究“凸透鏡成像規(guī)律”的實驗裝置如圖所示，其中焦距為15cm的凸透鏡固定在光具座上50cm刻度線處，光屏和點測的蠟燭分別位于凸透鏡的兩側(cè)。（1）小剛將蠟燭移至光具座上10cm刻度線處，移動光屏，直到燭焰在光屏上成清晰的像，則該像是_____的實像；（選填“放大”、“等大”或“縮小”）（2）小剛將蠟燭移至光具座上30cm刻度線處，移動光屏，直到燭焰在光屏上成清晰的像，則該像是_____的實像，（選填“倒立”或“正立”）（3）小剛將蠟燭移至光具座上40cm刻度線處，小剛從透鏡的右側(cè)通過透鏡可以看到燭焰_____的像．（選填“倒立”或“正立”）。8．（2022·北京通州·八年級期末）某實驗小組用焦距是10cm的凸透鏡探究“凸透鏡成實像時，像距與物距的關系”。實驗裝置如圖甲所示。通過實驗，他們記錄數(shù)據(jù)并繪制了像距v和物距u之間關系的圖像，如圖乙所示。（1）實驗前，需將燭焰的焰心、______、光屏的中心調(diào)節(jié)到同一水平高度；（2）將凸透鏡固定在50cm刻線處，當把物體放在42cm刻線處時，他們前后移動光屏，始終在光屏上沒有承接到蠟燭清晰的像，其原因是______；（3）從圖像上可以得出該實驗的結(jié)論是______。9．（2022·北京房山·八年級期末）實驗桌上有高度不同的發(fā)光物體A和B，焦距為10cm的凸透鏡，刻度尺、光具座和光屏各一個。小華選用這些器材，探究“凸透鏡成實像時，像的高度與物體的高度是否有關”。（1）請你將小華的主要實驗步驟補充完整：①用刻度尺分別測量物體A和B的高度，并記錄在表格中；②將凸透鏡固定在光具座中央，將發(fā)光物體A、光屏分別放在凸透鏡兩側(cè)。調(diào)節(jié)發(fā)光物體A、凸透鏡和光屏，使它們的中心在_______；③將發(fā)光物體A放在光具座上距凸透鏡30cm處，移動光屏，在光屏上得到發(fā)光物體A清晰的像，_______，并記錄在表格中；④_________并記錄在表格中；（2）請畫出實驗數(shù)據(jù)記錄表。_______10．（2021·北京順義·八年級期末）用實驗探究凸透鏡成像規(guī)律，將焦距為10.0cm的薄凸透鏡固定在光具座上50.0cm刻度線處，將點燃的蠟燭放置在光具座上20.0cm刻度線處，移動光屏至65.0cm刻度線處，燭焰在光屏上呈現(xiàn)清晰的像，如圖所示，根據(jù)此實驗回答下列問題：（1）如圖所示的實驗現(xiàn)象能夠說明______的成像特點；（選填選項前的字母）A．幻燈機B．照相機C．放大鏡（2）保持透鏡在50.0cm刻度線處不動，如果想在光屏上得到比燭焰大的清晰的像，應進行的操作是______；（選填選項前的字母）A．將蠟燭左移，光屏左移B．將蠟燭左移，光屏右移C．將蠟燭右移，光屏左移D．將蠟燭右移，光屏右移（3）保持透鏡在50.0cm刻度線處不動，若將點燃的蠟燭放在光具座上45.0cm刻度線處，燭焰______（選填“能”或“不能”）在光屏上呈現(xiàn)清晰的像。11．（2021·北京通州·八年級期末）小明用蠟燭、焦距為10cm的凸透鏡、光屏、光具座等器材，在水平桌面上做“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實驗。（1）他將蠟燭、凸透鏡和光屏安放在光具座上，為了使燭焰的像呈現(xiàn)在光屏中央，他需要調(diào)節(jié)燭焰的中心、凸透鏡光心和光屏的中心在___________。（2）如圖所示，凸透鏡固定在光具座50cm刻度線處，將點燃的蠟燭放到光具座上35cm刻度線處，移動光屏，可以在光屏上呈現(xiàn)倒立______（選填“放大”或“縮小”）的像，利用這一成像規(guī)律可以制成_______（選填“照相機”、“投影儀”或“放大鏡”）。（3）如圖所示，凸透鏡固定在光具座50cm刻度線處，將點燃的蠟燭放到光具座上30cm刻線處，則光屏移動到光具座上___________cm刻線處，可在光屏上得到燭焰清晰的像。12．（2021·北京通州·八年級期末）實驗桌上有高度不同的發(fā)光物體A和B，焦距分別為5cm、10cm的凸透鏡兩個，刻度尺、光具座和光屏各一個。小明選用上述實驗器材，探究“凸透鏡成實像時，像的高度與凸透鏡的焦距是否有關”。主要實驗步驟如下：①將焦距為10cm的凸透鏡固定在光具座中央，將發(fā)光物體A、光屏分別放在凸透鏡兩側(cè)。調(diào)節(jié)發(fā)光物體A、凸透鏡和光屏的高度，使它們的中心在同一高度。②將發(fā)光物體A放在光具座上距凸透鏡30cm處，移動光屏，在光屏上得到發(fā)光物體A清晰的像，用刻度尺測量像的高度h，并將焦距f和像高h記錄在表格中。③________，移動光屏，在光屏上得到發(fā)光物體A清晰的像，用刻度尺測量像的高度h，并將焦距f和像高h記錄在表格中。根據(jù)以上敘述，請回答如下問題：（1）小明探究的問題中，需要控制不變的物理量是___________和___________；（2）請將實驗步驟③補充完整；()（3）請畫出該實驗的實驗數(shù)據(jù)記錄表。()13．（2021·北京延慶·八年級期末）某同學利用如圖所示的裝置和平行光源，做“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實驗。（1）由于凸透鏡的焦距未知，于是他將凸透鏡放在光具座50cm刻度線處，再在光具座的左端0刻度處安裝上平行光源，用平行于主光軸的光照射凸透鏡，移動光屏，當光屏移動到光具座60cm刻度線處時，看到光屏上形成了一個最小、最亮的光斑，則該凸透鏡的焦距為___________cm。（2）取下平行光源，換上蠟燭，將蠟燭移到光具座圖示的刻度線處，移動光屏，直到光屏上呈現(xiàn)清晰倒立、___________（選填“放大”、“等大”或“縮小”）的___________（選填“實”或“虛”）像，這個實驗現(xiàn)象可以說明___________（選填“照相機”、“幻燈機”或“放大鏡”）的成像特點。14．（2020·北京延慶·八年級期末）在探究“凸透鏡成像的規(guī)律”的實驗中。（1）平行于凸透鏡主光軸的入射光經(jīng)透鏡折射后會聚的情形如圖所示，可見此凸透鏡的焦距為________cm；（2）實驗中當蠟燭與該凸透鏡的距離如圖所示，在光屏上可得到一個清晰_____（選填“正立”、或“倒立”）、________（選填“放大”、“等大”或“縮小”）的實像，________就是利用這種成像規(guī)律工作的（選填“投影儀”、“照相機”或“放大鏡”）；15．（2020·北京昌平·八年級期末）某同學在做探究凸透鏡成像規(guī)律的實驗時，將焦距為10cm的薄凸透鏡固定在光具座上50cm刻度線處，將點燃的蠟燭放置在光具座上35cm刻度線處，移動光屏至80cm刻度線處，燭焰在光屏上成清晰的像，如圖所示。請結(jié)合此實驗完成下列問題：(1)如圖所示的實驗現(xiàn)象能夠說明______的成像特點。（選填選項前的字母）A．照相機

B．幻燈機

C．放大鏡(2)保持透鏡在50cm刻度線處不動，如果想在光屏上得到燭焰清晰的縮小的像，應進行的操作是______。（選填選項前的字母）A．將蠟燭左移，光屏左移

B．將蠟燭左移，光屏右移C．將蠟燭右移，光屏左移

D．將蠟燭右移，光屏右移16．（2020·北京通州·八年級期末）小強在探究凸透鏡成像規(guī)律的實驗中，利用圖甲所示裝置，通過實驗記錄并繪制了物距u和像距v之間關系的圖象，如圖乙所示。(1)該凸透鏡的焦距是______cm。(2)把物體從距凸透鏡30cm處移到15cm處的過程中，所成的像逐漸變______（選填“大”或“小”）。(3)當把物體放到42cm刻線處時，光屏上______（選填“能”或“不能”）得到一個清晰的像。17．（2020·北京門頭溝·八年級期末）小張同學探究“凸透鏡成像規(guī)律”的實驗裝置如圖所示，其中焦距為10cm的凸透鏡固定在光具座上50cm刻度線處，光屏和蠟燭分別位于凸透鏡兩側(cè)。（1）小張將蠟燭移至光具座上25cm刻度線處，移動光屏，直到燭焰在光屏上成清晰的像，則該像是_____（選填“放大”、“等大”或“縮小”）的實像。_____（選填“照相機”“投影儀”或“放大鏡”）就屬于這一應用。（2）小張將蠟燭從光具座上25cm向35cm移動時，若要讓燭焰在光屏上能再次成清晰的像，光屏應_____（選填“遠離”或“靠近”）凸透鏡。（3）小張再將蠟燭移至光具座上45cm刻度線處，他從凸透鏡的右側(cè)通過凸透鏡可以看到燭焰_____的像（選填“倒立”或“正立”）。

參考答案1．ABC【詳解】根據(jù)凸透鏡的成像規(guī)律可知：凸透鏡成像中，凡是實像都是倒立的，凡是虛像都是正立的；實像，既有放大的，又有等大的，又有縮小的，但是虛像全部是放大的。綜上所述ABC正確，D錯誤。故選ABC2．AC【詳解】A．根據(jù)凸透鏡成像的規(guī)律可知，當物距等于像距時等于兩倍的焦距，根據(jù)表格可知，當物距等于像距時等于30cm，所以焦距等于15cm，故A正確；B．當u=25cm時，因為焦距是15cm，所以此時物距大于一倍焦距小于兩倍焦距，根據(jù)凸透鏡成像的特點，此時應用是投影儀不是放大鏡，故B錯誤；C．當u=40cm時，因為焦距是15cm，所以此時物距大于兩倍焦距，根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律，此時所成的像是倒立、縮小的實像，應用是照相機，故C正確；D．把物體從距凸透鏡50cm處向距凸透鏡20cm處移動，此時物體在一倍焦距外成實像，因為物距減小，所以實像變大，故D錯誤。故選AC。3．A【詳解】A．若蠟燭放置在10cm刻度線處，物距為40cm，大于兩倍的焦距，成的是倒立的縮小的實像，故A正確；B．若蠟燭放置在20cm刻度線處，物距為30cm，等于兩倍的焦距，移動光屏，可在光屏上呈現(xiàn)燭焰清晰等大的實像，故B錯誤；C．若蠟燭放置在30cm刻度線處，物距為20cm，在一倍焦距和兩倍的焦距之間，移動光屏，可在光屏上呈現(xiàn)燭焰清晰放大的實像，故C錯誤；D．若蠟燭放置在40cm刻度線處，小于一倍的焦距，成的是放大的虛像，故D錯誤。故選A。4．

同一

照相機

右

右

C【詳解】（1）[1]做凸透鏡成像實驗，要使燭焰的焰心，凸透鏡的光心，光屏的中心三者位于同一水平高度，目的是使像成在光屏的中央。（2）[2]如圖所示，物距大于二倍焦距，根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律可知：此時成倒立縮小的實像，能夠說明照相機的成像原理。（3）[3][4]保持透鏡不動，如果想在光屏上得到更大的清晰的像，根據(jù)凸透鏡成像原理，應使物距縮小，像距變大，所以應將蠟燭右移，同時光屏也向右移。（4）[5]遮住凸透鏡的上半部，物體上任一點射向凸透鏡的下半部，經(jīng)凸透鏡折射后，照樣能會聚成像，像的大小不發(fā)生變化，折射光線減少，會聚成的像變暗。故C正確。5．

10

會聚

倒立

縮小【詳解】[1][2]平行于透鏡主軸的光線經(jīng)過透鏡折射后的傳播方向如圖所示，觀察到折射光線為會聚光束，即凸透鏡對光有會聚作用。光線會聚后相交于凸透鏡一側(cè)的一點，這個點叫做凸透鏡的“焦點”，焦距等于焦點到透鏡光心的距離，由圖可知，此透鏡的焦距為10cm。[3][4]當蠟燭移至距透鏡15cm處時，此時的物距在1倍焦距和2倍焦距之間，像在另一側(cè)的2倍焦距以外，成倒立、放大的實像；透鏡位置保持不變，若將蠟燭和光屏互換位置，根據(jù)光路的可逆性可知，此時在光屏上仍能夠成像，即相當于此時物體在2倍焦距以外，像一定在另一側(cè)的1倍焦距和2倍焦距之間，成倒立、縮小的實像。6．

縮小

倒立【詳解】[1]凸透鏡焦距為10cm，將蠟燭放置在10cm刻度線處，物距u=50cm10cm=40cm物距大于二倍焦距，根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律可知，這是照相機成像原理，成倒立縮小實像。[2]將蠟燭放置在35cm刻度線處，物距u=50cm35cm=15cm物距大于一倍焦距10cm小于二倍焦距20cm，根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律可知，這是幻燈機成像原理，成倒立放大實像。7．

縮小

倒立

正立【詳解】(1)[1]蠟燭到凸透鏡距離50.0cm-10.0cm=40.0cm大于二倍焦距30cm，故成倒立縮小的實像。(2)[2]蠟燭到凸透鏡距離50.0cm-30.0cm=20.0cm大于一倍焦距15cm小于二倍焦距30cm，故成倒立放大的實像。(3)[3]蠟燭到凸透鏡距離50.0cm-40.0cm=10.0cm小于一倍焦距15cm，成正立放大的虛像。8．

凸透鏡的中心

u<f

u>2f，此時光屏可成倒立、縮小的實像【詳解】（1）[1]為了使像成在光屏的中央，實驗前，需將燭焰、凸透鏡和光屏的中心調(diào)節(jié)到同一水平高度。（2）[2]由圖乙可知，當u=20cm時，v=20cm。根據(jù)凸透鏡成實像的特點可知，此時像距等于物距，都等于二倍焦距，即2f=20cm，則f=10cm。將凸透鏡固定在50cm刻線處，當把物體放在42cm刻線處時，此時的物距為50cm-42cm=8cm<10cm即此時u<f，成正立、放大的虛像，因此他們前后移動光屏，始終在光屏上沒有承接到蠟燭清晰的像。（3）[3]由圖甲可知，圖中的物距為50cm-20cm=30cm>20cm即u>2f，此時光屏可成倒立、縮小的實像。9．

同一高度

用刻度尺測量像的高度

見詳解

實驗次數(shù)123物高/cm像高/cm【詳解】（1）[1]調(diào)節(jié)光具座上的發(fā)光物體A、凸透鏡和光屏，使它們的中心在同一高度，以便像成在光屏的中央。[2][3]本實驗探究的是像的高度是否與物體的高度有關，需要測量物體的高度，以及對應的像的高度；在實驗過程中，只能改變所探究的因素（物體的高度），要控制其他因素保持不變，即探究完物體A再探究物體B時，仍然要把發(fā)光物體B放在光具座上距凸透鏡30cm處進行探究。（2）[4]由實驗過程可知，需要收集的數(shù)據(jù)有：物體的高度、以及像的高度，設計的表格如下：實驗次數(shù)123物高/cm像高/cm10．

B

D

不能【詳解】（1）[1]圖中物距大于像距且能在光屏上成清晰的像，說明此時物距大于二倍焦距，像距大于一倍焦距小于二倍焦距，能成倒立縮小的實像，能說明照相機的成像特點。故選B。（2）[2]保持透鏡在50.0cm刻度線處不動，如果想在光屏上得到比燭焰大的清晰的像，根據(jù)凸透鏡的成像規(guī)律，此時應將蠟燭移到一倍焦距和二倍焦距之間，光屏移到二倍焦距之外，所以應進行的操作是將蠟燭右移，光屏右移。故選D。（3）[3]保持透鏡在50.0cm刻度線處不動，若將點燃的蠟燭放在光具座上45.0cm刻度線處，此時物距為5.0cm，小于凸透鏡的一倍焦距，成正立放大的虛像，而虛像不能在光屏上呈現(xiàn)。11．

同一高度

放大

投影儀

70【詳解】（1）[1]為使像成在光屏的中央，應調(diào)節(jié)燭焰、凸透鏡、光屏三者的中心大致在同一高度處，位于凸透鏡的主光軸上。（2）[2][3]此時物距為15cm，物距在一倍焦距和二倍焦距之間，在光屏上可以得到燭焰倒立、放大的像，幻燈機、投影儀都是根據(jù)這個原理制成的。（3）[4]物距20cm，是兩倍焦距，所以像也在兩倍焦距處，即70cm。12．

物距

物體高度

換用焦距5cm的凸透鏡，物體不動

見詳解【詳解】（1）[1][2]探究“凸透鏡成實像時，像的高度與凸透鏡的焦距是否有關”，計劃探究問題的自變量是凸透鏡焦距，根據(jù)控制變量法可知需要控制不變的物理量是物距和物體高度。（2）[3]因為自變量是凸透鏡焦距，所以要改變焦距，換用焦距5cm的凸透鏡，物體不動。（3）[4]需要記錄焦距和像的高度，表格如下。f/cmh/cm13．

10cm

縮小

實像

照相機【詳解】（1）[1]將凸透鏡放在光具座50cm刻度線處，當光屏移動到光具座60cm刻度線處時，看到光屏上形成了一個最小、最亮的光斑，即為焦點，光心到焦點的距離為10cm，故焦距為10cm。（2）[2][3][4]蠟燭此時兩