中考物理压轴题全揭秘 专题05 透镜及其应用原卷版.docx
《中考物理压轴题全揭秘 专题05 透镜及其应用原卷版.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《中考物理压轴题全揭秘 专题05 透镜及其应用原卷版.docx（19页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
中考物理压轴题全揭秘专题05透镜及其应用原卷版
决胜2020年中考物理压轴题全揭秘
专题05透镜及其应用
【考点1】：
生活中的透镜
【例1】（2019•广西）为加强校园安全管理，在校内安装监控摄像机，来自物体的光经过摄像机的镜头后形成（ ）
A．倒立、缩小的实像B．正立、放大的实像
C．倒立、放大的虚像D．正立、缩小的虚像
【变式1-1】（2019•河南）购物支付已进入“刷脸”时代，如图所示，消费者结账时只需面对摄像头（相当于一个凸透镜），经系统自动拍照、扫描等，确认相关信息后，即可迅速完成交易。
下列有关说法正确的是（ ）
A．光经过摄像头成像利用的是光的反射
B．摄像头成像特点与投影仪相同
C．“刷脸”时，面部应位于摄像头两倍焦距之外
D．“刷脸”时，面部经摄像头成正立缩小的实像
【变式1-2】（2019•广州）如图为某望远镜内部部分光路图，物镜是凸透镜，O为光心，F为物镜焦点，焦距为500mm。
（1）在图中画出光线a、b经物镜折射前的入射光线。
（2）目镜是 透镜（选填“凹”、“凸“）。
（3）用此望远镜观测月球时，月球经物镜成一个 （选填“倒立”、“正立”） （选填“放大”、“等大”“缩小”）的像。
【考点2】：
透镜成像规律
【例2】（2019•滨州）在“探究凸透镜成像的规律”实验时，某小组测量出物距和像距的数据，并绘制成如图所示的图象，根据图象可知（ ）
A．该凸透镜的焦距f＝20cm
B．当物距u＝30cm时，成倒立、缩小的实像，照相机利用了这条规律
C．当物距u＝8cm时，成倒立、放大的实像，幻灯机利用了这条规律
D．若把物体从距凸透镜30cm处向距凸透镜15cm处移动过程中，所成的像会逐渐变小
【变式2-1】（2019•百色）在探究“凸透镜成像规律”的实验中，将点燃的蜡烛放在距凸透镜32cm处，在透镜另一侧距透镜18cm处的光屏上得到烛焰清晰的像，则（ ）
A．光屏上所成的是倒立、放大的实像
B．该透镜的焦距f小于9cm
C．将点燃的蜡烛移至距透镜9cm处，不能观察到烛焰放大的虚像
D．透镜位置不变，蜡烛和光屏位置互换，光屏上也得到烛焰清晰的像
【变式2-2】（2019•苏州）将一凸透镜正对太阳，可在距凸透镜15cm处得到一个最小、最亮的光斑。
现将该凸透镜和蜡烛、光屏安装到光具座上，位置如图所示。
下列说法正确的是（ ）
A．此时可以在光屏上观察到清晰缩小的像
B．仅在凸透镜左侧附近放一合适的凹透镜，可模拟近视眼的矫正
C．将蜡烛移到30cm刻度处，移动光屏可在屏上得到清晰等大的像
D．将蜡烛移到40cm刻度处，移动光屏可在屏上得到清晰放大的像
【考点3】眼睛和眼镜
【例3】（2019•常州）如图所示，把眼镜片放在烛焰与凸透镜之间，调节光屏得到烛焰清晰的像，撤去眼镜片，像变得模糊，调节光屏适当远离凸透镜，光屏上重新得到清晰的像。
该眼镜片（ ）
A．是凹透镜，属近视眼镜B．是凹透镜、属远视眼镜
C．是凸透镜，属近视眼镜D．是凸透镜、属远视眼镜
【变式3-1】（2019•台州）2014年，人工视网膜通过临床试验，为失明患者带来福音。
人工视网膜主要由装有摄像头，的眼镜、电子设备和芯片电极三部分组成，其工作原理如图。
（1）从眼球的成像原理来看，眼球对光的作用相当于 镜。
（2）从反射弧的组成来看，“人工视网膜”相当于反射弧中的 。
（3）摄像头中的对焦机构能调节镜头和CCD之间的距离。
当配有人工视网膜的人向远处眺望，对焦机构将使镜头与CCD之间的距离变 。
【变式3-2】（2019•丹东）小明探究凸透镜的成像原理，与老师一起研制了如图所示的实验装置，用水透镜模拟眼睛，光屏模拟视网膜，通过对水透镜注水或抽水可改变水透镜的厚薄。
蜡烛、光屏和水透镜在光具座上的位置如图所示。
（1）实验时，首先要使烛焰、水透镜、光屏三者的中心在 上，目的是使像成在光屏中心。
（2）三者摆放位置如图甲所示，在光屏上成了一个清晰的像（像未画出），该像为倒立、 的实像。
此时水透镜的焦距f的范围为 。
（3）用水透镜模拟正常眼睛，将图甲中的烛移动到光具座上40cm处，光屏不动，此时应对水透镜 （填“注水”或“抽水”），使其焦距变 （填“长”或“短”），才能在光屏上重新得到一个清晰的像。
（4）用水透镜模拟爷爷的老花眼，如图乙所示，若爷爷不戴老花镜时恰好能够看到图中位置上的蜡烛，在图中的虚线框内安装上适当度数的老花镜的镜片，则爷爷将能看清蜡烛位置 （填“左侧”或“右侧”）的物体。
小明因为长期不注意用眼卫生，变成了近视眼，应该配戴 （填“凸“或“凹”）透镜矫正。
【考点4】透镜作图
【例4】（2019•抚顺）如图所示，有一点光源S发出的一条光线经平面镜反射后，反射光线经过凸透镜上方的焦点。
请画出：
（1）入射光线。
（2）反射光线。
（3）经凸透镜折射后的折射光线。
【变式4-1】（2019•孝感）如图所示，凸透镜斜放，其主光轴与水平成45°角，F是焦点。
一条入射光线，经过凸透镜折射后，入射到水平放置的平面镜上被反射，已知折射光线BO与水平成45°角，请完成光路图，画出入射到凸透镜的入射光线和经平面镜反射的反射光线。
【变式4-2】（2019•毕节市）如图所示，凸透镜主光轴与水面重合，即：
上半部分在空气中，下半部分在水中，请作出通过凸透镜的入射光线，以及折射入水后的光线（方向大致符合物理规律即可）。
【考点5】透镜综合实验
【例5】（2019•广东）小明在用蜡烛作为光源完成“探究凸透镜成像的规律”实验后，发现蜡烛火焰飘忽不定，像与物对比难判定等问题，小明和老师、同学一起对实验装置进行了一系列创新，创新点如图所示：
光具座上凸透镜所在位置为零刻度，数值向左、向右依次增大；在标有均匀格子的面板上制作字母“A”状LED灯替代蜡烛；光屏上标有同样的均匀格子。
（1）请分析创新后实验装置的优点：
①可以直接读出物距以及 ：
②光屏上成像更清晰、 ；
③从光屏上可以准确得出像与物的 关系。
（2）完成“探究凸透镜成像的规律”实验后，还可以更换（或增加）实验器材进行拓展探究。
请仿照示例写出两种不同方案。
项目
更换（或增加）实验器材及操作
探究的问题
示例
用黑色纸片遮挡凸透镜的一部分
探究凸透镜没被遮挡部分的成像情况
方案1
①
②
方案2
③
④
【变式5-1】（2019•南京）用如图所示的装置做“探究凸透镜成像规律”实验。
图甲中一束平行光射向凸透镜，光屏上得到一个最小、最亮的光斑（未画出）。
（1）图乙中烛焰在光屏上恰好成一清晰的像（未画出），则该像是倒立、 的实像。
（2）若在图乙中将凸透镜移到55cm刻度线处，则将光屏移动到 cm刻度线处，可以再次看到清晰的像。
（3）若在图乙中烛焰和凸透镜之间放一近视眼镜的镜片，则将光屏向 （选填“左”或“右”，下同）移动才能再次看到清晰的像。
（4）若在图乙中用塑料吸管对准A点沿垂直于纸面方向持续用力吹气，发现光屏上“烛焰尖部”变模糊，则将光屏向 移动，“烛焰尖部”又会变清晰。
【变式5-2】（2019•威海）如图是“探究凸透镜成像的规律”实验装置，小明通过实验得到了如表所示的实验数据，请回答下列问题：
物距u（cm）
60
50
35
30
20
19
18
17
16
15
14
12
像距v（cm）
12
12.5
14
15
20
21.1
22.5
24.3
26.7
30
35
60
（1）根据表可知凸透镜的焦距f＝ cm。
（2）当u＝25cm时，像距ν应该在 （选填“15﹣16”、“16﹣17”、“17﹣18“、“18﹣19”或“19﹣20”）cm范围内；当u＝60cm时，光屏上成 （选填“放大”或“缩小”）的像，此种成像原理可以制成什么光学仪器？
（选填“照相机”或“投影仪“）；此时，用遮光板遮住LED光源的一部分，光屏上的像相比原来的像会 （选填“变暗”“缩小”或“不完整”）。
（3）LED光源的高度h＝10cm，小明经过认真测量，得到像高h′与物距u的数据，如图2所示，请在图中画出h′与u的关系图象。
1.（2019•杭州模拟）2019年1月9日上午，《2018年微信年度数据报告》发布，数据显示每个月有超过10亿用户保持活跃，其中微信支付是大家常用的功能，当我们用手机摄像头扫描收款码（如图）就可以实现网上轻松付款，扫描收款码时（ ）
A．收款码应放置在摄像头的一倍焦距和二倍焦距之间
B．要使屏幕上收款码的像变大，可以将凸透镜靠近收款码
C．收款码上面发生的是镜面反射交付
D．收款码中黑色部分反射光，白色部分吸收光
2．（2019•阜新）如图所示，小明将蜡烛、凸透镜（f＝10cm）、光屏依次摆放在光具座上，光屏上成清晰的烛焰像，然后进行了如下的判断和操作（每次操作均在如图基础上），下
列说法正确的是（ ）
A．根据图中凸透镜成像原理可制成投影仪
B．将蜡烛和光屏对调，透镜位置不动，光屏上可再次成清晰的烛焰像
C．小明把自己的眼镜放在蜡烛和透镜之间，向左移动光屏，光屏上可再次成清晰的烛焰像，小明戴的是近视镜
D．将蜡烛放在45cm刻度线处，移动光屏，光屏上成正立放大的烛焰像
3．（2019•泰安）如图所示，在”探究凸透镜成像的规律”实验中，烛焰在距离凸透镜8cm处时，在距离凸透镜15cm处的光屏上成倒立的像。
保持蜡烛和光屏不动，现把凸透镜向光屏方向移动7cm，下列关于烛焰在光屏上成像的说法正确的是（ ）
A．不能成清晰的像B．成倒立的缩小的像
C．成倒立的放大的像D．成倒立的等大的像
4．（2019•湘潭）在“探究凸透镜成像的规律”时，当烛焰离透镜14cm时成放大的实像，当烛焰离透镜8cm时成放大的虚像，则这个透镜的焦距可能是（ ）
A．4cmB．7cmC．10cmD．16cm
5．（2019•衡阳）当汽车经过十字路口时，监控摄像头就会拍下照片。
摄像头相当于一个透镜影像传感器相当于光屏。
下列说法正确的是（ ）
A．监控摄像头和近视眼镜的镜片都对光有会聚作用
B．拍照时，汽车位于摄像头二倍焦距以外
C．当汽车远离摄像头时，影像传感器上的像变大
D．影像传感器上成的是正立的虚像
6．（2019•温州）将一蜡烛放在装有水的烧瓶前，调整蜡烛和烧瓶至如图所示位置，在墙壁上得到清晰的像。
该像的性质是（ ）
A．缩小的虚像B．放大的虚像C．缩小的实像D．放大的实像
7．（2019•宁波）如图所示，在“用‘凸透镜’观察周围的景物”活动中，小科将印有绿色环保标志”
”的纸固定在墙上，再将一只装有水的圆柱形玻璃杯移到标志的正前方，然后改变破璃杯与标志之间的距离。
小科站立时透过玻璃杯和水观察。
下列图象中，不可能看到的是（ ）
A．
B．
C．
D．
8．（2019•济宁）平面镜、凸透镜、凹透镜、三棱镜四种光学元件的作用：
①都能改变光的传播方向；
②只有平面镜能成虚像；
③凸透镜既能成实像也能成虚像；
④只有凹透镜能矫正视力；
⑤利用三棱镜能研究光的色散。
下列选项中，完全正确的是（ ）
A．①②③B．①④⑤C．③④⑤D．①③⑤
9．（2019•自贡）小明同学用数码相机（可调焦距）拍摄了同一花菜的两张照片。
如图所示，结合图片分析，下面说法不正确的是（ ）
A．照相机的镜头与老花镜属于一类透镜
B．凸透镜能成缩小的实像是照相机的工作原理
C．在物距相同的情况下，拍摄乙照片时，镜头焦距需调得小一些
D．在物距相同的情况下，拍摄乙照片时，镜头焦距需调得大一些
10．（2019•黄冈）为了加强管理，某单位利用人工智能技术，实行刷脸考勤制度。
如图，当人靠近摄像头时，光源自动打开，照亮 （选填“人脸”或“显示屏”）。
人脸通过摄像头成一个倒立、 的实像，并与录入的信息进行比对，从而记录考勤。
11．（2019•盐城）在探究凸透镜成像规律时，实验进行一段时间后，蜡烛变短，像会出现在光屏的 方，为使像回到光屏中央，合理的操作是 或 。
12．（2019•绵阳）人进入老年后，眼睛睫状体对晶状体的调节能力减弱，太远、太近的物体都看不清楚。
近视远视一体眼镜（双光镜）可以解决这个问题，戴上这种眼镜，透过下半部分可以看清书上文字，透过上半部分镜片可以看清远处景物。
由此可知，近视远视一体眼镜下半部分是 透镜，上半部分镜片对光具有 （选填“会聚”或“发散”）作用。
13．（2019•泰州）如图，用铁丝围成一个内径约4mm的圆环，在清水中浸一下后取出，布满圆环的水膜犹如透镜，用这个水膜透镜贴近课本上的字，看到的是正立放大的像，此像为 （实像/虚像）；透过水膜透镜看远处的楼房，楼房倒立缩小了，这种成像情况与 （照相机/幻灯机）成像原理相同；轻轻甩去一些水（保持水膜完好），透过水膜透镜看远处的楼房成正立缩小的像，此时水膜透镜相当于 （凸透镜/凹透镜）。
14．（2019•嘉兴）如图，保持矿泉水瓶与白纸的位置不变，当向空瓶中倒入水后，可观察到“黑白颠倒”的现象，这是由于倒入水后的矿泉水瓶相当于形成子一块 镜。
此时，若要将“黑白颠倒”的现象重新颠倒回来，白纸应 矿泉水瓶（选填“靠近”或“远离”）。
15．（2019•潍坊）如图所示，AB为遮光板，S′是点光源S在平面镜中所成的像，S发出的一条光线经平面镜反射后恰好经过凸透镜左侧焦点F。
请画出：
（1）光源S的位置；
（2）光线EF的入射光线；
（3）光线EF经凸透镜后的出射光线。
16．（2019•眉山）如图所示，ab是光源S发出经平面镜反射后射向凸透镜焦点F的一条光线，S′是光源S在平面镜中的像。
请画出：
（1）光源S的位置；
（2）光线ab经凸透镜后折射光线的大致位置。
17．（2019•鄂尔多斯）康巴什是全国首个以城市景观命名的国家4A级景区，来自南京的小华拍了一张康巴什大桥的照片，如图甲，感觉有点小，更换镜头站在原地又拍了一张，如图乙。
两次像的大小不同是何原因呢？
他猜想可能是两个镜头的焦距不同造成的，为此，返校后小华在实验室找来相关器材进行了以下探究：
（1）如图丙，他先将f＝10cm的凸透镜固定在光具座上50cm刻度处，再将蜡烛放在10cm刻度处，移动光屏直到成清晰的像，此时光屏应在 刻度范围内。
（2）基于实验目的，接下来他换用f＝5cm的凸透镜仍固定在50cm刻度处，保持蜡烛位置不变，移动光屏找到最清晰的像，此像大小比
（1）中所成的像 。
（3）依据
（2）问的结论，他又联想到望远镜的物镜（凸透镜）和目镜（凸透镜）的焦距大小也不同，为了尽可能成更大更清晰的像，则f物 f目，若将物镜和目镜互换位置，站在原地看同一物体，此时所成像的大小 不换位置时所成像的大小（均选填“＞”“＜”“＝”）。
18．（2018•上海）某小组同学在“探究凸透镜成像的规律”实验中，得到凸透镜成实像的初步规律后，为了进一步研究凸透镜成实像时，像的大小与物距u、像距v之间的关系，他们计算了像与物体的距离l，并将相关数据记录在如表中。
实验序号
物距u（厘米）
像距v（厘米）
像高h像（厘米）
像与物体的大小比较
像与物体的距离l（厘米）
1
48.0
9.6
0.6
缩小
57.6
2
28.0
11.2
1.2
39.2
3
18.0
14.4
2.4
32.4
4
13.0
20.8
4.8
放大
33.8
5
12.0
24.0
6.0
36.0
6
10.0
40.0
12.0
50.0
（1）根据实验序号1﹣6的数据，分析比较像距v、像高h像随物距u的变化情况，可得出的初步结论是：
同一凸透镜成像时，物距u变小， 。
（2）根据实验序号1﹣6的数据，分析比较像与物体的距离l随物距u的变化情况，可得出的初步结论是：
（a）同一凸透镜成缩小的实像时，
（b）同一凸透镜成放大的实像时，
（3）请根据表中信息判断：
当像与物体的距离l为35厘米时，像高h像的范围
19.（2019•苏州中学自主招生）物理兴趣小组想知道某只透镜的焦距f为多少，做实验甲，镜面垂直于阳光，在透镜下面放上白纸（纸、镜平行），测出透镜与白纸间距S/cm与对应的白纸被烤焦的时间t/min，绘出图纸乙，则可判断该透镜的焦距f为 ；
将透镜及蜡烛、光屏置于光具座上，（如图丙）做成像实验，记录每次成实像的物距u，像距v．物像间距L（u+v），绘出图线丁（以f为长度单位），由图可知，要想成实像，蜡烛与光屏的间距应满足L≥ （用f表示）。
经“XX”发现，物理学中，有一个凸透镜成像的“新概念”：
放大率n＝
＝
，结合丙、丁两图，可知当物距u＝1.5f时，n＝ 。
20．（2019•南京模拟）阅读《可调式眼镜》回答下题。
可调式眼镜
人的眼睛看清物体是通过改变晶状体的形状来实现的，晶状体相当于全自动变焦镜头。
看近处物体时，晶状体变凸一些，折射光线的能力变强；看远处物体时，晶状体变扁平一些，折射光线的能力变弱。
通过这样的调节，使远近不同的物体均能在视网膜上成像。
若晶状体调节能力变弱，就会出现看不清远处物体或近处物体的情况，需要佩戴合适的眼镜进行矫正。
有人发明了一种能矫正视力的可调式眼镜，如图1所示，这种眼镜的镜片中含有一种特殊液体。
图2是可调式眼镜的结构示意图，镜架上有表示移出和加入液体含量的标尺；移动标尺上的滑块可以定量改变镜片中的液体含量，从而改变镜片的形状；镜片中液体含量的改变量V可以用滑块在标尺上的位置表示。
滑块位于标尺上0刻度线处，表示眼镜的初始状态，此时，镜片的形状是扁平的，如图2甲所示。
当滑块位于标尺上1、2刻度线处时，分别表示镜片中加入一些液体、加满液体，图2乙是镜片中加满液体的示意图。
当滑块位于标尺上﹣1、﹣2刻度线处时，分别表示从镜片中移出一些液体、移出全部液体，图2丙是镜片中移出全部液体的示意图。
为探究可调式眼镜的矫正效果，首先要确定以下程序和标准：
选定同一棵树作为观察对象，选定远、中、近三个观察位置，用S表示观察位置到树的距离，如图3甲所示；用D表示看到树的清晰程度，清晰程度分为清晰、不清晰、模糊三个等级，如图3乙所示。
小京和小贝视力不同，没有佩戴眼镜时，小京在近处看树“清晰”，在远处看树“不清晰”；小贝在远处看树“清晰”，但在近处看树“不清晰”。
小京和小贝佩戴眼镜后，进行实验的主要步骤如下：
①调节镜片中的液体处于初始状态。
②选择不同观察位置，观察树，将观察结果记录在表格中。
③改变镜片中液体的含量，重复步骤②。
小京和小贝的实验结果记录表（部分数据）分别如表一、表二所示：
表一小京的实验结果记录表
﹣2
﹣1
0
1
2
近
清晰
清晰
清晰
中
清晰
清晰
远
清晰
不清晰
模糊
表二小贝的实验结果记录表
﹣2
﹣1
0
1
2
近
不清晰
清晰
清晰
中
清晰
远
清晰
通过实验及对实验结果的分析，两位同学对可调式眼镜有了新的认识。
请根据上述材料，回答下列问题：
（选填选项前的字母）
（1）调节眼睛晶状体形状的作用是帮助我们看清 C 。
（只有一个选项正确）
A．不同亮度的物体B．不同颜色的物体
C．不同距离的物体D．不同大小的物体
（2）为了使小京在远、中、近处看树都“清晰”，调节镜片内液体含量的措施是 C 。
（只有一个选项正确）
A．加满液体B．加入一些液体C．移出一些液体D．移出全部液体
（3）为了使小贝在近处看树“清晰”，调节镜片内液体含量的措施是 AB 。
（至少有一个选项正确）
A．加满液体B．加入一些液体C．移出一些液体D．移出全部液体。
升级会员 