初中三年中考两年模拟物理专题第五章 透镜及其应用.docx

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初中三年中考两年模拟物理专题第五章透镜及其应用

第五章　透镜及其应用

A组　基础题组

一、填空题

1.（2019湖北黄冈）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。

2.（2019陕西）6月6日是全国爱眼日。

眼球中晶状体和角膜的共同作用相当于一个　　　　　　透镜。

视力正常的人看物体时,物体在视网膜上成　　　　　　（选填“正立”或“倒立”）、缩小的实像。

近视眼需配戴　　　　　　透镜矫正视力。

3.（2019四川达州）甲图为电影放映机,其成像原理如图乙所示。

为让观众看到清晰的实像,应将胶片放在距离透镜　　　　　　的位置（选填序号:

①一倍焦距以内②一倍焦距到二倍焦距之间③二倍焦距以外）,白色银幕是为了　　　　　　（选填“反射”或“吸收”）所有颜色的光。

4.（2019浙江嘉兴）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了一块　　　　　　镜。

此时,若要将“黑白颠倒”的现象重新颠倒回来,白纸应　　　　　　（选填“靠近”或“远离”）矿泉水瓶。

二、选择题

5.（2018内蒙古通辽）如图,手机扫描二维码,相当于给二维码拍了一张照片,手机摄像头相当于凸透镜,影像传感器相当于光屏,下列说法正确的是（　　）

A.物体上的二维码是光源

B.扫码时二维码要位于摄像头二倍焦距以外

C.要使屏幕上二维码的像变小,只需将二维码靠近凸透镜

D.影像传感器上成的是正立的实像

6.（2019湖南邵阳）小红同学利用爷爷不用了的老花眼镜的一片镜片做凸透镜成像实验,肯定不能得到（　　）

A.放大的实像B.倒立的虚像

C.倒立的实像D.放大的虚像

7.（2018新疆乌鲁木齐）夜晚,发着光的小萤火虫从放大镜的2倍焦距处沿着主光轴匀速飞行过程中,萤火虫发出的通过放大镜部分的光逐渐减少,则萤火虫的像（　　）

A.远离放大镜,平均速度小于萤火虫的飞行速度

B.远离放大镜,平均速度大于萤火虫的飞行速度

C.靠近放大镜,平均速度小于萤火虫的飞行速度

D.靠近放大镜,平均速度大于萤火虫的飞行速度

8.（2018河南开封二模）有一款自行车,座椅后连接的微型投影仪可以将转弯、停止等提示信号投射到骑行者的后背上,因其独特的安全设计和GPS导航功能备受人们的青睐。

关于这款自行车,下列说法正确的是（　　）

A.骑行者后背上所成的像是虚像

B.骑这种自行车最好穿表面光滑的衣服

C.投影仪的镜头到骑行者后背的距离大于镜头焦距的二倍

D.从骑行者背后不同方向都能看见所成的像是因为光发生了镜面反射

9.如图,小强在做凸透镜成像实验时,他得到以下结论,你认为正确的是（　　）

A.蜡烛置于c点时,在光屏上能成一个放大的像

B.蜡烛置于b点时,在光屏上能成一个倒立、缩小的像

C.蜡烛从a点向b点移动,光屏上的像逐渐变大

D.蜡烛从b点向左移动,光屏上的像逐渐变大

10.（2019湖北鄂州）在做“探究凸透镜成像规律”的实验中,某小组同学利用图甲测出了透镜的焦距后,正确安装并调节实验装置如图乙所示,在光屏上得到一个清晰的像。

下列说法正确的是（　　）

甲

乙

A.由甲图可知该透镜焦距为40cm

B.乙图中成的是倒立、放大的实像,符合放大镜的成像原理

C.在乙图中保持凸透镜的位置不变,将蜡烛与光屏的位置互换,则成像情况符合投影仪的原理

D.如果在烛焰与透镜之间放置一近视眼镜的镜片,则将光屏适当左移可得一个清晰的像

三、作图题

11.（2019内蒙古呼和浩特）如图,S是点光源。

正确画出从点光源S发出的两条射向凸透镜的光线,以及其通过凸透镜折射后的光线。

（要求两条光线不能重复）

12.（2019辽宁辽阳节选）如图所示,由水中折射出的一条光线ab照射到凹透镜上,光线ab与凹透镜的主光轴平行,其中F为凹透镜的焦点,O为光心。

请画出:

（1）折射光线ab在水中的入射光线。

（2）光线ab通过凹透镜后的折射光线。

四、实验探究题

13.（2019河南安阳一模）如图甲所示,在做“探究凸透镜成像规律”的实验中:

甲

（1）一束平行光通过凸透镜后在光屏上得到一个最小最亮的光点,如图甲所示,则凸透镜的焦距为　　　　　　cm。

（2）如图乙所示,烛焰恰好在光屏上成倒立、　　　　　　（选填“放大”“缩小”或“等大”）的实像,生活中的　　　　　　（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）就是利用了这样的成像原理。

乙

（3）在

（2）基础上将蜡烛远离凸透镜,则应将光屏　　　　　　（选填“远离”或“靠近”）凸透镜才能再次在光屏上成清晰的像。

（4）实验时,蜡烛燃烧而变短,光屏上的像将向　　　　　　（选填“上”或“下”）移动。

（5）实验中怎样操作,才能找到成清晰实像时光屏的准确位置　　　　　　。

14.（2019江苏淮安）如图所示为“探究凸透镜成像规律”的实验装置图,已知凸透镜的焦距为10cm。

（1）为了便于观察实验现象,实验环境应该　　　　　　（选填“较亮”或“较暗”）一些。

（2）组装并调整实验器材,使烛焰和光屏的中心位于凸透镜的　　　　　　上。

（3）如图所示,当蜡烛距离凸透镜40cm时,移动光屏,可在光屏上找到一个清晰的倒立、　　　　　　（选填“放大”“等大”或“缩小”）的实像。

日常生活中　　　　　　（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）就是利用这一原理工作的。

（4）将图中的凸透镜换成焦距为30cm的凸透镜,保持蜡烛和凸透镜的位置不变,在光具座上移动光屏,　　　　　　（选填“能”或“不能”）找到某一位置,使像清晰地呈现在光屏上,理由是　　　　　　。

B组　提升题组

1.（2019河南新乡二模）如图是电影《流浪地球》中无人机在空中侦查时的情景,无人机上装有摄像机,摄像机的镜头相当于一个　　　　　　镜,远处的物体通过镜头成　　　　　　（选填“实”或“虚”）像,人眼其实也是一架摄像机,远近不同的物体均可成像在视网膜上,当人眼由观察远处的物体变化到观察近处的物体时,人眼的晶状体将会变　　　　　　（选填“厚”或“薄”）。

2.（2019河南濮阳一模）将点燃的蜡烛和光屏放置在光具座上,再将焦距为20cm的凸透镜甲放置在蜡烛和光屏之间的适当位置,在光屏上得到清晰的缩小实像;在透镜甲位置上换上焦距为10cm的凸透镜乙,不改变蜡烛的位置,将光屏与透镜之间的距离　　　　　　（选填“变大”或“变小”）,就可以在光屏上再次得到清晰的像,像的大小与第一次相比　　　　　　（选填“变大”“变小”或“不变”）。

3.（2019江苏泰州）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　　　　　　（选填“实像”或“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　　　　　　（选填“照相机”或“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　　　　　　（选填“凸透镜”或“凹透镜”）。

4.（2019河南濮阳一模）在做“凸透镜成像的规律”实验时,某实验小组所描绘的图像如图所示。

图中A、B、C三点分别与蜡烛在光具座上移动过程中的三个位置相对应。

下列说法正确的是（　　）

A.凸透镜的焦距是20cm

B.照相机是利用A点的成像原理制成的

C.蜡烛在C点时成倒立、缩小的实像

D.将蜡烛从C移到A的过程中,所成像逐渐变小

5.（2018河南郑州模拟）小明在做“探究凸透镜成像规律”的实验时,固定凸透镜的位置不动,实验操作规范。

当他将蜡烛、凸透镜和光屏调节到如图1所示的位置时,烛焰恰好在光屏上成清晰的像。

乙

（1）此时所成的清晰的像的成像原理与　　　　　　（选填“放大镜”“投影仪”或“照相机”）相同。

若将蜡烛向右移动少许,则应将光屏向　　　　　　（选填“左”或“右”）移动才能再次在光屏上成清晰的像。

（2）若保持凸透镜、光屏的位置不变,在凸透镜左侧附近放置一个凸透镜（图中未画出）,这时需要将光屏向　　　　　　（选填“左”或“右”）移动才能在光屏上成清晰的像。

（3）烛焰成虚像时,人眼应该从　　　　　　（选填“烛焰”或“光屏”）一侧向透镜方向观察。

（4）小明测出透镜焦距为10cm,在实验时,小红用该凸透镜观察小明的眼睛,看到小明的眼睛如图2所示,则物距应该满足的条件是　　　　　　。

A.小于10cm

B.大于10cm且小于20cm

C.等于20cm

D.大于20cm

（5）小明在接下来的实验中将蜡烛从略大于一倍焦距处逐渐远离凸透镜,物距u随时间t的变化图像如图甲所示,则像距v与t的大致变化关系为乙图中的　　　　　　。

（6）若蜡烛燃烧了一段时间后变短了,但仍要使蜡烛的像成在光屏的中央,应把凸透镜向　　　　　　（选填“上”或“下”）调节。

第五章　透镜及其应用

A组　基础题组

一、填空题

1.

答案　人脸　缩小

解析　记录考勤时需给人脸拍照,为了拍照清晰,需要把人脸照亮,摄像头与照相机的原理相同,成倒立、缩小的实像。

2.

答案　凸　倒立　凹

解析　晶状体和角膜相当于一个凸透镜,这样能将从外界物体发出或反射的光线折射后会聚在视网膜上,获得倒立、缩小的实像。

近视眼是因为晶状体对光线会聚过度,所以应当用具有发散作用的凹透镜来矫正。

3.

答案　②　反射

解析　电影放映机的镜头相当于一个凸透镜,可以成放大的实像,则此时物距2f>u>f,像距v>2f,即所成的像位于二倍焦距以外;白色银幕是为了反射所有颜色的光,让观众看到五彩的画面。

4.

答案　凸透　靠近

解析　矿泉水瓶中注入水相当于凸透镜,当物体在凸透镜的二倍焦距以外时可以成倒立、缩小的实像,当物体在凸透镜的焦距与二倍焦距之间时可以成倒立、放大的实像,因此当向空瓶中倒入水后,可观察到“黑白颠倒”的现象,若要将“黑白颠倒”的现象重新颠倒回来,当物体在凸透镜的一倍焦距以内时可以成正立、放大的虚像,因此白纸应靠近矿泉水瓶,位于凸透镜的一倍焦距以内即可。

二、选择题

5.

答案　B　二维码本身不发光,不是光源,故A错误;手机摄像头相当于凸透镜,其是利用物体在2倍焦距以外,像成在另一侧的1倍焦距和2倍焦距之间,成倒立、缩小实像的原理制作的,故B正确;如果要让像变小一些,凸透镜成实像时,物远像近像变小,应增大物距,应将二维码远离凸透镜,故C错误;手机摄像头相当于凸透镜,影像传感器相当于光屏,影像传感器上成的是倒立、缩小实像,故D错误。

6.

答案　B　老花眼镜的镜片是凸透镜,根据凸透镜成像规律可知物体在二倍焦距以外时成倒立、缩小实像。

物体在一倍焦距和二倍焦距之间时成倒立、放大的实像,物体在二倍焦距处时成倒立、等大的实像,物体在一倍焦距以内成正立、放大虚像,综上所述,不能成倒立的虚像,故B符合题意。

7.

答案　C　由“萤火虫发出的通过放大镜部分的光逐渐减少”可知,萤火虫从二倍焦距处向远离透镜的方向飞行,根据凸透镜成像规律以及像的变化情况判断出,在此过程中,萤火虫的像逐渐靠近凸透镜,并且像的移动速度小于萤火虫飞行的速度,故本题选C。

8.

答案　C　座椅后连接的微型投影仪的镜头是凸透镜,将转弯、停止等提示信号投射到骑行者的后背上（后背相当于屏幕）,成的像是倒立、放大的实像;据凸透镜成像的原理可知,物体应该处于一倍焦距和二倍焦距之间,像成在二倍焦距以外,所以此时投影仪的镜头到骑行者后背的距离大于镜头焦距的二倍,故A错误,C正确;为了能从各个方向看到像,衣服表面应该是粗糙不平的,这样光能发生漫反射,故B、D错误。

故选C。

9.

答案　C　蜡烛置于c点时,物距小于焦距,成的是虚像,虚像不能呈现在光屏上,故A错误;蜡烛置于b点时,物距在一倍焦距和二倍焦距之间,成的是倒立、放大的实像,故B错误;蜡烛从a点向b点移动,由于此时的物距都大于焦距,成实像,物距减小,像距变大,光屏上的像逐渐变大,故C正确;蜡烛从b点向左移动,物距增大,像距减小,光屏上的像逐渐变小,故D错误。

故选C。

10.

答案　C　由甲图可知该透镜焦距为40cm-30cm=10cm,故A错误;由图乙可知,物距大于像距,当物距大于二倍焦距时所成的像是缩小、倒立的实像,是照相机的成像原理,故B错误;根据光路的可逆性,若将光屏和蜡烛的位置互换,在光屏上仍能成像,此时物距小于像距,凸透镜成倒立、放大的实像,其应用是投影仪,故C正确;凹透镜对光线有发散作用,靠近凸透镜时,使光线发散,像会聚在光屏的后方,像距增大,在光屏上要得到清晰的像,光屏要远离凸透镜,即要将光屏向右移动才能在光屏上成清晰的像,故D错误。

三、作图题

11.

答案　如图所示（三条中任选两条即可）

解析　凸透镜的三条特殊光线可以任意画两条。

①平行于主光轴的光线折射后过焦点。

②过光心的光线方向不变。

③过焦点的光线平行于主光轴方向折射。

12.

答案　如图所示

解析　

（1）根据光路的可逆性可知,斜射入水中的光线,经过水面后,折射角小于入射角,作出入射光线;

（2）光线ab平行于主光轴,所以该光线经凹透镜折射后,其折射光线的反向延长线过焦点。

四、实验探究题

13.

答案　

（1）10.0　同一高度　

（2）放大　投影仪　（3）靠近　（4）上　（5）将光屏移至某一位置,前后（左右）移动光屏,像都会变模糊,则此位置像最清晰

解析　

（1）平行于主光轴的光线经凸透镜后会聚在主光轴上一点,这点是凸透镜的焦点。

焦点到光心的距离是凸透镜的焦距,所以凸透镜的焦距是60.0cm-50.0cm=10.0cm。

（2）凸透镜的焦距是10.0cm,烛焰放在距凸透镜15cm处时,物体在凸透镜的一倍焦距和二倍焦距之间,成倒立、放大的实像。

幻灯机和投影仪就是利用这一成像规律工作的。

（3）将蜡烛在乙图的基础上远离透镜,物距增大,像距要减小,所以光屏靠近凸透镜,才能在光屏上得到清晰的像。

（4）蜡烛不断燃烧,烛焰不断降低,过光心的光线不改变方向,像的位置向上移动。

（5）实验中,为了能找到成清晰实像时光屏的准确位置,将光屏移至某一位置,前后（左右）移动光屏,像都会变模糊,则此位置像最清晰。

14.

答案　

（1）较暗　

（2）主光轴　（3）缩小　照相机　（4）不能　像距过大,超出了光具座提供的长度

解析　

（1）为使实验现象更加明显,实验环境应该比较暗,这样成的像更加清晰。

（2）探究凸透镜成像的实验时,必须调整烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度,且使烛焰和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上,这样像才能成在光屏的中央。

（3）当蜡烛距离凸透镜40cm时,物距大于2f,凸透镜成倒立、缩小的实像,移动光屏,可在光屏上找到一个清晰的倒立、放大的实像;照相机就是利用这一原理工作的。

（4）将图中的凸透镜换成焦距为30cm的凸透镜,保持蜡烛和凸透镜的位置不变,物距处于f和2f之间,凸透镜成倒立、放大的实像,像距大于2f,在光具座上移动光屏,不能找到某一位置,使像清晰地呈现在光屏上,理由是像距过大,超出了光具座提供的长度。

B组　提升题组

1.

答案　凸透　实　厚

解析　摄像机的镜头相当于一个凸透镜,其成像的原理是:

当物距大于二倍焦距时,凸透镜成倒立、缩小的实像;人的眼睛像一架神奇的照相机,晶状体相当于凸透镜,视网膜相当于胶片,通过晶状体的调节将远近不同的物体成像在视网膜上,眼睛看近处的物体时,为了使得像成在视网膜上,晶状体应该变厚,即晶状体的焦距变短。

2.

答案　变小　变小

解析　光屏上得到一个倒立、缩小的实像时,u>2f,即u>40cm,保持透镜的位置不变,在焦距为20cm的透镜甲的位置上换上焦距为10cm的凸透镜乙,凸透镜的折光能力增强,不改变蜡烛位置,u>40cm,相当于物远了,则屏上的像变近、变小些,故应减小像距,即应将光屏与透镜之间的距离减小。

3.

答案　虚像　照相机　凹透镜

解析　这个水膜透镜贴近课本上的字,字在这个水膜透镜的一倍焦距以内,成正立、放大的虚像;透过水膜透镜看远处的楼房,此时u>2f,成倒立、缩小的实像,其应用是照相机;用凹透镜看远处物体能成正立、缩小的像,因此透过水膜透镜看远处的楼房成正立、缩小的像,说明此时水膜透镜相当于凹透镜。

4.

答案　C　由图像知,u=v=2f=20cm,凸透镜成倒立、等大的实像,所以凸透镜的焦距:

f=10cm,故A错误;当蜡烛在A点时,由图像可知,2f>u>f,成倒立、放大的实像,是幻灯机和投影仪的原理,故B错误;当蜡烛在C点时,由图像可知,u>2f,成倒立、缩小的实像,应用于照相机,故C正确;将蜡烛从C移动到A的过程中,即物距变小,所以此时像距应该变大,同时像变大,故D错误。

5.

答案　

（1）照相机　右　

（2）左　（3）光屏　（4）B　（5）C　（6）下

解析　

（1）物体到凸透镜的距离是物距,像到凸透镜的距离是像距。

如图1,物距为50.0cm-10.0cm=40.0cm,大于像距,成倒立、缩小的实像,照相机就是利用此原理制成的;当凸透镜的位置不变时,只向右移动蜡烛少许,根据凸透镜成实像时,物近（物距变小）像远（像距变大）像变大可知,要使光屏上再次出现一个明亮清晰的像,应向右移动光屏。

（2）若保持凸透镜、光屏的位置不变,再在凸透镜左侧附近放置一个凸透镜（图中未画出）,因凸透镜对光线有会聚作用,成像较原来提前了,这时需要将光屏向左移动才能在光屏上成清晰的像。

（3）烛焰成虚像时,像与物同侧,故人眼应该从光屏一侧向透镜方向观察。

（4）小明用该凸透镜观察小红的眼睛,看到的是倒立、放大的实像,所以眼睛和凸透镜之间的距离在一倍焦距和二倍焦距之间,所以物距大于10cm小于20cm,选B。

（5）将蜡烛从略大于一倍焦距处逐渐远离凸透镜,物距逐渐增大,凸透镜成实像时有物远（物距变大）像近（像距变小）像变小,像距逐渐减小,从v>2f到f

（6）凸透镜成倒立的实像,蜡烛变短,相对于凸透镜向下移动,所以其像向上移动,要使蜡烛的像仍然成在光屏的中心,应该把凸透镜向下移动。