《2025年小题狂做八年级物理上册苏科版巅峰版》

7.(2024·南京玄武期末)在“探究平面镜成像特点”实验中,小明用两个大小相同的“F”字样物体a和b、白纸、刻度尺、薄玻璃板(带支架)进行如下探究：

(1)如图甲,将白纸平铺在水平桌面上,再将玻璃板垂直放置在白纸上。
(2)将物体b按图乙中①方式置于玻璃板后,不断移动物体b的位置,直至与物体a的像完全重合。由此初步得出结论：平面镜成像时,像与物的大小相等。
(3)为了探究“照镜子时,靠近镜子像变大,远离镜子像变小”的看法是否正确,小明多次前后移动物体a的位置,再移动物体b,根据现象得出像的大小与物体到平面镜的距离无关。
(4)如图丙,将玻璃板倾斜,在白纸上不断移动物体b的位置,发现始终与物体a的像不能重合,物体a的像与物体a将仍然(填“仍然”或“不再”)关于镜面对称。
(5)下列做法能使像的位置发生改变的有CD。
A.只将玻璃板向右平移
B.只将玻璃板向上平移
C.只将玻璃板绕左侧边在水平桌面上逆时针转动
D.只将玻璃板绕底边向后倾斜

答案： （1）垂直 （2）① 相等 （3）a 无关 （4）仍然 （5）CD 提示:
(1)实验时,玻璃板要与纸面垂直放置;如果玻璃板与纸面不垂直,物体a的像与物体a不在同一水平面上。
(2)平面镜成像的原理是光的反射,观察像时,本质上是看到了玻璃板反射的光线,a放在玻璃板前方,所以应该在玻璃板前观察a的像。物体b放在玻璃板后方和a的像重合,因为玻璃板成的是左右相反,正立的像,像与物关于镜面对称,所以b的方向要与a一致,故选①。因为b与a大小相同,b能与a的像重合,说明a的像与a大小相同。所以平面镜成像时,像与物的大小相等。
(3)为了探究“照镜子时,靠近镜子像变大,远离镜子像变小”的看法是否正确,应该多次前后移动物体a的位置,改变物体a到玻璃板的距离,并移动物体b,观察像与物的大小,发现像与物的大小相等,故根据现象得出像的大小与物体到平面镜的距离无关。
(4)将玻璃板倾斜,在白纸上不断移动物体b的位置,发现始终与物体a的像不能重合,是因为所成的像与物关于镜面对称,a的像在纸面上方,所以物体b与物体a的像不能重合。
(5)只将玻璃板向右、向上平移,像与物仍关于镜面对称,物体位置不变,故像的位置不变,A、B错误。将玻璃板绕左侧边在水平桌面上逆时针转动,物体与镜面的相对位置发生变化,根据像与物关于镜面对称可知,像的位置变化,C正确。只将玻璃板绕底边向后倾斜,根据像与物关于镜面对称可知,像的位置变化,D正确。

8.某实验小组进行“探究凸透镜成像规律”的实验,操作如下：
(1)实验前,调整烛焰和光屏的中心在凸透镜的主光轴上,目的是使像能成在光屏的中央。
(2)正确测出凸透镜的焦距f,当物距u＜f时,烛焰成正立的虚像。当u= f时,不能观察到烛焰的像。当u＞f时,烛焰成倒立的实像。小组成员分析得出：像的虚实由物距和焦距的大小关系决定。
(3)当蜡烛、凸透镜和光屏处于图甲所示位置时,恰好在光屏上成清晰的像,此凸透镜的焦距可能是②③(填序号)。
①5 cm
②7.5 cm
③8 cm
④15 cm

甲
(4)小组成员小明将自己所戴的眼镜放在图甲中蜡烛和凸透镜之间,发现光屏成像不清晰,他仅将蜡烛向左移动适当距离后,光屏上又出现清晰的像,则小明戴的是近视(填“近视”或“远视”)眼镜。
(5)若小明仅将图甲中的凸透镜换成焦距相同、直径较小的凸透镜,光屏上所成的像与原来相比会变③(填序号)。
①小
②大
③暗
④亮
⑤不完整
(6)如图乙所示,凸透镜的焦距为10 cm,保持光屏位置不变,让蜡烛和凸透镜分别以4 cm/s和2 cm/s的速度,同时沿光具座匀速向左运动,经过2.5 s,光屏上成清晰等大(填“放大”“等大”或“缩小”)的像。

乙

答案： （1）使像能成在光屏的中央 （2）正立的虚 倒立的实 物距和焦距 （3）②③ （4）近视 （5）③ （6）等大 提示:
(1)为使像能成在光屏的中央,应使凸透镜、光屏、烛焰的中心大致在同一高度处。
(2)根据凸透镜成像规律可知,正确测出凸透镜的焦距f,当物距 $u＜f$ 时,烛焰成正立、放大的虚像,当 $u=f$ 时,不能观察到烛焰的像,当 $u＞f$ 时,烛焰成倒立的实像。分析得出,像的虚实由物距和焦距大小关系决定。
(3)由图甲可知,此时像距大于物距,成倒立、放大的实像,根据凸透镜成像规律可知,此时物距在一倍焦距和二倍焦距之间,像距大于二倍焦距,则 $f＜10\ \text{cm}＜2f$,$30\ \text{cm}＞2f$,可得 $5\ \text{cm}＜f＜10\ \text{cm}$,此凸透镜的焦距可能是②③。
(4)仅将蜡烛向左移动适当距离后,光屏上又出现清晰的像,说明之前的像远离了光屏,说明小明所戴眼镜的镜片是凹透镜,对光线有发散作用,则小明佩戴的是近视眼镜。
(5)用另一只与原实验中焦距相同但直径较小的凸透镜,替代原来的凸透镜再次实验,成像大小不会变化,但经凸透镜的光线变少,所成的像与原来的像相比会变暗。
(6)由图乙可知,原物距 $u=15\ \text{cm}$,像距 $v=15\ \text{cm}$,保持光屏位置不变,让蜡烛和凸透镜分别以4 cm/s和2 cm/s的速度,同时匀速向左运动,则经过2.5 s时,物距 $u'=15\ \text{cm}+(4\ \text{cm/s}-2\ \text{cm/s})× 2.5=20\ \text{cm}$,像距 $v'=15+2\ \text{cm/s}× 2.5\ \text{s}=20\ \text{cm}$,此时物距等于像距等于二倍焦距,由凸透镜成像规律可知,此时成倒立、等大的实像。