2025年初中物理光學(xué)實驗操作測試卷考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、簡述進行“探究平面鏡成像特點”實驗時，選擇玻璃板代替平面鏡的主要原因，并說明如何通過實驗操作判斷所成的像是實像還是虛像。二、在“探究凸透鏡成像規(guī)律”實驗中，某同學(xué)將蠟燭、凸透鏡、光屏依次放在光具座上，組裝并調(diào)整好實驗裝置。當(dāng)蠟燭位于凸透鏡前某一位置時，在光屏上得到一個倒立、縮小的實像。若該同學(xué)保持凸透鏡位置不變，將蠟燭向遠離凸透鏡的方向移動一段距離，請判斷：此時光屏應(yīng)向什么方向移動才能再次接收到清晰的像？像的大小將發(fā)生怎樣的變化？三、小明同學(xué)想測量一個玻璃凸透鏡的焦距。他首先嘗試使用平行光聚焦法：將凸透鏡正對著太陽光，在透鏡另一側(cè)移動光屏，直到光屏上出現(xiàn)一個最小、最亮的光點。請指出他在操作中應(yīng)注意的關(guān)鍵事項。若該同學(xué)測得光點到透鏡光心的距離為10.0厘米，則該凸透鏡的焦距是多少？四、在“探究凸透鏡成像規(guī)律”實驗中，小紅同學(xué)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)蠟燭從遠離凸透鏡的位置逐漸靠近透鏡時，觀察到的現(xiàn)象是：光屏上所成的像先變小后變大。結(jié)合你所學(xué)的知識，解釋這個現(xiàn)象產(chǎn)生的原因。五、某次實驗中，小華同學(xué)在“測量凸透鏡焦距”的實驗中，發(fā)現(xiàn)用平行光聚焦法測得的焦距值與用自準(zhǔn)直法測得的焦距值略有差異。請分析可能導(dǎo)致這兩種方法測得結(jié)果不一致的主要原因有哪些？六、根據(jù)你對“探究平面鏡成像特點”實驗的理解，簡要說明該實驗的設(shè)計思路，即如何通過實驗操作來驗證平面鏡成像的三個主要特點（像物大小關(guān)系、像物連線與鏡面關(guān)系、像距與物距關(guān)系）。七、在“探究光的折射規(guī)律”實驗中，一束光線從空氣斜射入水中時，折射角小于入射角。請根據(jù)折射現(xiàn)象，定性說明水中的魚看起來比實際位置要淺的原因。八、在進行凸透鏡成像實驗時，如果發(fā)現(xiàn)無論怎樣移動光屏，都無法在光屏上得到清晰的像。請分析可能存在哪些原因？九、某?？萍寂d趣小組設(shè)計了一個簡易的投影儀模型。他們使用了一個凸透鏡、一個光源和一個屏幕。當(dāng)調(diào)整好凸透鏡、光源和屏幕的位置后，在屏幕上得到了一個清晰的像。后來，他們想使屏幕上的像變得更大一些，同時保持像的性質(zhì)不變。請根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律，說明他們應(yīng)該如何調(diào)整凸透鏡、光源和屏幕的位置關(guān)系？十、結(jié)合你所學(xué)的光學(xué)知識，簡述為什么潛望鏡能夠成像。如果需要利用潛望鏡觀察遠處地面的物體，應(yīng)如何調(diào)整其內(nèi)部的兩個平面鏡？試卷答案一、原因：玻璃板既能反射光線形成虛像，又能透射光線，便于觀察和確定像的位置。平面鏡只能反射光線，透光性差，不易觀察到像的具體位置，且觀察到的像是物體本身，而不是物體通過鏡面所成的像。判斷方法：若像與物體關(guān)于平面鏡對稱，且像能呈現(xiàn)在光屏上，則為虛像；若像能呈現(xiàn)在光屏上，則說明是實像。（或：若像不能呈現(xiàn)在光屏上，則為虛像；若能呈現(xiàn)在光屏上，則為實像。）二、光屏應(yīng)向遠離凸透鏡的方向移動。像的大小將變大。解析思路：根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律，物距增大，像距減小，像變??；物距減小，像距增大，像變大。蠟燭遠離凸透鏡，說明物距增大，因此像距減小，光屏需向遠離透鏡方向移動才能接到像；同時，像將變大。三、關(guān)鍵事項：應(yīng)正對平行光源（太陽光）；光屏應(yīng)與凸透鏡垂直。焦距為10.0厘米。解析思路：平行光聚焦法測量凸透鏡焦距時，太陽光可視為平行光。將凸透鏡正對太陽光是為了使平行光垂直入射。光屏需與凸透鏡垂直，才能在光屏上呈現(xiàn)出最小最亮的光點（焦點）。焦點到凸透鏡光心的距離即為焦距。故測得光點到透鏡光心的距離為10.0厘米，焦距即為10.0厘米。四、當(dāng)蠟燭位于凸透鏡焦點以外時，成倒立、縮小的實像。隨著蠟燭逐漸靠近凸透鏡，物距u逐漸減小。當(dāng)物距u大于二倍焦距（u>2f）時，成倒立、縮小的實像，像距f<u<2f，像逐漸變?。划?dāng)物距u等于二倍焦距（u=2f）時，成倒立、等大的實像，像距u=2f；當(dāng)物距u介于焦距與二倍焦距之間（f<u<2f）時，成倒立、放大的實像，像距u>2f，像逐漸變大。因此，觀察到的現(xiàn)象是光屏上所成的像先變小后變大。五、主要原因可能包括：1.平行光聚焦法受環(huán)境光干擾，導(dǎo)致聚焦點不清晰，讀數(shù)誤差增大。2.自準(zhǔn)直法中，調(diào)節(jié)光屏尋找最亮點時，判斷不夠精確。3.透鏡本身存在瑕疵或不均勻，導(dǎo)致平行光不能準(zhǔn)確聚焦于一點。4.測量工具（如刻度尺、游標(biāo)卡尺）的精度有限。5.凸透鏡放置時未完全垂直于光具座或光具座本身不平整。六、設(shè)計思路：為驗證像物大小關(guān)系，可在鏡前豎立一個與物體等大的物體（或蠟燭），觀察像與該物體的形狀、大小是否完全一樣。為驗證像物連線與鏡面關(guān)系，可測量物體到鏡面的距離（物距），并測量像到鏡面的距離（像距），觀察像距是否等于物距；同時用直尺分別測量物體和像的高度，觀察它們是否相等，并通過作圖（或邏輯推斷）驗證像物連線是否與鏡面垂直。為驗證像距與物距關(guān)系，可多次改變物體到鏡面的距離（物距），并測量對應(yīng)的像到鏡面的距離（像距），記錄數(shù)據(jù)并分析物距和像距的關(guān)系。七、光線從空氣斜射入水中時，發(fā)生折射，折射角小于入射角，折射光線向法線方向偏折。魚反射的光線從水中射入空氣時，發(fā)生折射，折射角大于入射角，折射光線遠離法線方向偏折。人眼在空氣中觀察魚，看到的是折射光線反向延長線的交點，即魚的虛像。由于折射角大于入射角，折射光線相對于入射光線更遠離法線，導(dǎo)致魚的虛像位置比魚的實際位置要淺。八、可能原因：1.凸透鏡、光源、光屏三者中心不在同一高度，導(dǎo)致無法成像。2.物體放置在凸透鏡的焦點上或焦點以內(nèi)，無法成實像，光屏上無像。3.物體放置在凸透鏡的焦點以外，但距離過遠，成的實像過小，超出了光屏的范圍。4.光源亮度不足或光路中有遮擋，導(dǎo)致光屏上成像模糊不清或亮度太暗。5.光具座長度不夠，無法滿足實驗所需的物距和像距范圍。6.光屏未調(diào)節(jié)到位，未能接收到像。九、為了使屏幕上的像變得更大，同時保持像的性質(zhì)（倒立），應(yīng)減小物距，增大像距。根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律，需要將蠟燭（物體）向凸透鏡靠近（減小物距），同時將屏幕遠離凸透鏡（增大像距）。同時，可能需要適當(dāng)調(diào)整光源的位置和強度，以確保成像清晰。十、潛望鏡利用兩塊互相平行且豎直放置的平面鏡來成像。光線經(jīng)過第一個平面鏡發(fā)生反射，然后射向第二個平面鏡，再次發(fā)生反射后射出。根據(jù)光的反射定律，兩塊平面鏡的反射光線相對于入射光線對稱，出射光線的方向