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专题04 凸透镜成像规律
五年(2021-2025)中考(一年模拟)物理真题分类汇编,研真题,明考向。为了进一步配合广大师生复习备考,21教育重磅推出《(2021-2025)五年中考真题和一年模拟分类汇编》系列。本套资料设计科学,根据地区试题汇编,按照知识点构成情况,将试题分解组合,全面呈现各学科知识点在五年中考和一年模拟题中的考查情况,是考生掌握当地中考命题动向、熟悉中考考查方式、复习备考不可或缺的精品资料!
1.(2025 河北)在“探究凸透镜成像的规律”实验中,小明发现光屏上承接到的清晰的像与光源大小相等,下列说法正确的是( )
A.光屏上的像是虚像
B.透镜到光屏的距离与到光源的距离相等
C.仅将透镜向光屏方向适当移动,光屏会再次承接到清晰的像
D.光源靠近透镜,同时光屏远离透镜,光屏会承接到清晰的像且越来越小
2.(2024 河北)如图所示,烛焰经凸透镜在光屏上成清晰的像,此成像原理可用于制作 。不改变蜡烛与光屏的位置,向 (选填“左”或“右”)移动凸透镜到某一位置,能再次在光屏上成清晰的像。若烛焰的高度大于凸透镜的直径,在足够大的光屏上 (选填“能”或“不能”)成清晰且完整的像。
(多选)3.(2023 河北)在“探究凸透镜成像的规律”实验中,蜡烛、焦距为10cm的凸透镜、光屏位置如图所示时,光屏上恰好呈现烛焰清晰的像。下列说法正确的是( )
A.投影仪就是利用这一规律成像的
B.将蜡烛放置在35cm刻度处,仅向右移动光屏,能得到清晰、倒立、放大的实像
C.若飞来一只小虫落在凸透镜上,遮住凸透镜的部分区域,则光屏上烛焰的像不再完整
D.蜡烛、凸透镜、光屏位置不动,用焦距8cm凸透镜替换该透镜,光屏上不再成清晰的像
(多选)4.(2022 河北)小明利用如图所示的装置探究凸透镜成像的规律。将蜡烛放在凸透镜左侧适当位置,调整光屏到凸透镜的距离,使烛焰在光屏上成清晰的像,分别测出物距u和像距v,实验数据如下表。
实验次数 1 2 3 4 5
物距u/cm 60 30 20 15 12
像距v/cm 12 15 20 30 60
下列说法正确的是( )
A.该凸透镜的焦距为20cm
B.从第1次实验到第5次实验,成在光屏上的像越来越大
C.当u=45cm时,移动光屏,可在光屏上成倒立、缩小的清晰实像
D.第5次实验后,在贴近凸透镜左侧放一眼镜片,向右移动光屏,能在光屏上成清晰的像,则眼镜片对光起会聚作用
5.(2021 河北)小明用凸透镜、蜡烛、光屏和光具座等器材,探究凸透镜成像的规律。
(1)实验前,使 在同一水平高度。
(2)当蜡烛、凸透镜、光屏在如图所示位置时,光屏上出现了等大清晰的像,此凸透镜的焦距为 cm。
(3)保持凸透镜位置不动,在(2)实验基础上,想要在光屏上得到缩小清晰的烛焰像,接下来的操作是 。
(4)保持凸透镜位置不动,把蜡烛移到45cm处,无论怎样移动光屏,光屏上始终接收不到像。小明观察到像的方法是 。
一.选择题(共12小题)
1.(2025 永年区一模)蜡烛S、某光学元件K和光屏P按如图示位置放置在光具座上,它们的中心大致在同一高度。此时光屏上可观察到烛焰清晰的像,则下列说法中正确的是( )
A.若K是小孔并将光屏向右移动少许,光屏上的像将变小
B.仅需水平移动S、K或P中的一个,即可判断K是小孔还是凸透镜
C.若S、P的位置不变,K的焦距变短时,为了让像成在屏上,应在K前佩戴老花镜
D.若K是凸透镜并移至35.0cm刻度线处,光屏上将得到清晰的缩小像
2.(2025 路南区二模)某款广告投影灯及其内部结构如图所示,它主要由光源、广告片和凸透镜组成,下列说法正确的是( )
A.该投影灯的原理与照相机相同
B.广告片到镜头的距离应在一倍焦距以内
C.为从不同角度看见地面上的广告图标,应选择光滑的地面
D.若要在地面上得到清晰、更大的广告图标像,可适当减小镜头到广告片距离,增大投影灯离地距离
3.(2025 邯郸二模)科技兴趣小组的同学在学习了《眼睛》一节后,想通过模拟实验探究近视眼的形成原因。他们选择了如下器材:蜡烛、用薄膜充入水后制成水凸透镜(与注射器相连,注射器里有适量的水,通过注射器注入、吸取水的多少来调节厚薄)、光屏等。其装置如图所示。关于此实验下列说法不正确的是( )
A.在此实验装置中,水凸透镜相当于人眼球中的晶状体
B.光屏相当于人眼球中视网膜
C.当眼睛看近处的物体时,要在视网膜上形成清晰的像,应把水抽出一些,使晶状体会变得凸
D.在上图成像的基础上,要模拟近视眼的成因,将F光源远离透镜后,保持光屏的位置不变,需添加凹透镜,才可以看到清晰的像
4.(2025 长安区模拟)图中的甲图将凸透镜正对着太阳光,在凸透镜下方,平行地放上白纸,测出凸透镜与白纸间距s与对应的白纸被烤焦的时间t,绘出图像,将该凸透镜安装在光具座上如图丙所示,光屏未画出。下列说法正确的是( )
A.该凸透镜的焦距为6cm
B.丙图成像规律与照相机的原理相同
C.将蜡烛放置在40cm刻度处,可得到倒立、放大的像
D.蜡烛向左移动且凸透镜换为一个焦距更大的凸透镜,不动光屏也可能在光屏上呈现清晰的像
5.(2025 安次区一模)在“探究凸透镜成像的规律”实验中,光具座上依次摆放蜡烛、凸透镜和光屏,如图所示,此时烛焰在光屏上恰好成清晰缩小的像。下列说法正确的是( )
A.实验过程中,蜡烛烧短之后,成像会在光屏的上方
B.凸透镜的焦距f必定满足12cm<f<20cm
C.保持凸透镜位置不动,将蜡烛移至35cm刻度处,移动光屏得到清晰的像,此时与照相机的成像原理相同
D.在蜡烛和凸透镜之间放一个近视眼镜,要想光屏上得到清晰的像,光屏需要向左移动
6.(2025 新华区三模)如图为我国自主研发的“机器狗”,头部的“眼睛”能提供感知外界的“视觉”,其成像原理与人眼相似,主要由光学镜头(相当于晶状体)、内置光电传感器(相当于视网膜)组成。“机器狗”的“眼睛”正常工作时,下列说法正确的是( )
A.光学镜头对光有发散作用
B.被观测物体在光电传感器上成正立、缩小的像
C.“眼睛”靠近被观测物体时,光电传感器上的像变小
D.“眼睛”到被观测物体的距离大于光学镜头的二倍焦距
7.(2025 石家庄模拟)小明用弹性膜注水制作了一个水凸透镜,通过注射器注水或抽水改变透镜的厚度,固定透镜,将一个F形光源放在合适位置后,调节光屏得到清晰的像。下列说法正确的是( )
A.图甲模拟正常人眼球观察物体时的成像情况,光屏上成倒立放大的实像
B.模拟图乙的成因时需要从水透镜向外抽水
C.若将远视眼镜靠近甲图透镜左侧放置,要将光屏靠近透镜才能承接到清晰的像
D.将蜡烛改为平行光源,将平行玻璃砖放在丙图所示位置,则会聚点将仍在焦点F处
8.(2025 玉田县一模)小明同学用图甲所示的装置测出凸透镜的焦距,并“探究凸透镜成像规律”,当蜡烛、透镜、光屏位置如图乙时,在光屏上可成清晰的像。下列说法正确的是( )
A.近视眼镜使用的就是凸透镜
B.图乙中烛焰成的是倒立放大的像
C.照相机成像特点与图乙中所成像的特点相同
D.将蜡烛远离凸透镜,保持凸透镜、光屏位置不变,烛焰可在光屏上成清晰的像
9.(2025 保定模拟)在探究“凸透镜成像规律”的实验中,光具座上各元件位置如图甲所示,此时在光屏上恰好成一个清晰的像。下列说法正确的是( )
A.此时光屏上成倒立、缩小的像
B.图甲中凸透镜的焦距可能是10cm
C.保持凸透镜的位置不动,将蜡烛和光屏互换位置,在光屏上不会看到一个缩小的清晰的烛焰像
D.在烛焰与凸透镜之间放一近视眼镜片(如图乙所示),向左适当移动光屏,光屏上会再次成清晰的像
10.(2025 涿州市一模)小芳利用如图所示的装置“探究凸透镜成像的规律”。将蜡烛放在凸透镜左侧适当位置,调整光屏到凸透镜的距离,使烛焰在光屏上成清晰的像,分别测出物距u和像距v,实验数据如表所示。下列说法中( )
实验次数 1 2 3 4 5
物距u/cm 60 30 20 15 12
像距v/cm 12 15 20 30 60
①该凸透镜的焦距为20cm
②第1次实验的成像规律与照相机成像原理相同
③从第1次实验到第5次实验,成在光屏上的像越来越大
④当u=11cm时,移动光屏,可在光屏上成倒立、缩小的清晰实像
A.只有①④正确 B.只有②③正确
C.只有①②正确 D.只有②③④正确
11.(2025 广阳区一模)小明想探究凸透镜成像规律,他把两个透镜甲、乙分别正对太阳光,透镜下的光屏上出现了如图1所示的光斑。实验中各装置摆放如图2所示时,烛焰在光屏上成清晰的像(未画出)。下列说法正确的是( )
A.图2中选用的是透镜甲
B.图2中光屏上所成的像是倒立、缩小的实像,与电影放映机的工作原理相同
C.图2中用不透明的黑色卡片遮挡住透镜的上半部分,像显示为原来的下半部分
D.图2中小明将自己所戴眼镜的镜片放于蜡烛与透镜之间,向右移动光屏再次得到了清晰的像,则小明所带的是近视镜
12.(2025 海港区模拟)如图所示,图甲中当无人机在高空拍摄地面场景时,所成的像最靠近图乙中凸透镜主光轴上的( )
A.a点 B.b点 C.c点 D.d点
二.多选题(共2小题)
(多选)13.(2025 邯郸三模)如图所示,小明同学在暗室中将印有第31届世界大学生夏季运动会会徽的彩色透明胶片,贴在发白光的手电筒上,并正对着焦距为10cm的凸透镜,调整手电筒、凸透镜、白色墙壁之间的位置,在墙面上得到了一个清晰、放大的像。下列说法中正确的是( )
A.手电筒上的胶片与凸透镜的距离应大于20cm
B.若将手电筒向远离凸透镜的方向移动,并调整凸透镜与墙面的距离,墙面上的像将逐渐变小C.若想墙面上的像向上移动一定距离,可以适当向上移动凸透镜实现
D.用图中所示透镜可以作为远视眼镜镜片
(多选)14.(2025 馆陶县三模)如图所示是凸透镜成像时,像距v和物距u的关系图像,根据图像可以判断下列说法正确的是( )
A.实验中,使用凸透镜的焦距为10cm
B.A状态下,可在光屏上观察到一个放大的像
C.D状态下,光屏上会成缩小的像,和照相机原理相同
D.从C状态变化到B状态的过程中,所成像逐渐变大
三.填空题(共6小题)
15.(2025 南皮县校级模拟)小博在探究凸透镜成像规律的实验中,蜡烛、凸透镜、光屏的位置如图所示,光屏上恰好成清晰的像,该像是倒立、 的实像。凸透镜和光屏位置不动,将蜡烛远离凸透镜,给凸透镜“戴上”合适的 镜,光屏上可再次获得清晰的像。
16.(2025 秦皇岛一模)据专家介绍,12~18岁是青少年近视的高发期,爱眼护眼势在必行。如图所示, (选填“甲”或“乙”)图表示近视眼成像原理,应佩戴 (选填“丙”或“丁”)图的眼镜进行矫正。
17.(2025 徐水区模拟)根据图示实验回答下列问题。
(1)一束光从空气斜射入水中的现象如图1所示,∠1小于∠2,其中光线 (选填“a”“b”或“c”)为入射光线,折射角 (选填“大于”“等于”或“小于”)反射角。
(2)小明将凸透镜正对太阳,在另一侧的纸上观察到一个耀眼的亮斑,如图甲所示,说明凸透镜对光线有 作用;小明把凸透镜置于光具座上,调节蜡烛、透镜和光屏的位置,如图乙所示,在光屏上观察到烛焰清晰的像(像未画出), (选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)就是利用这一成像原理工作的;小明紧贴凸透镜左侧放置一近视镜片,则向 (选填“左”或“右”)移动光屏,才能再次得到烛焰清晰的像。
18.(2024 安平县二模)元旦期间,小明一家人来到骆马湖游玩,看到了很多美丽的景象。
(1)图甲是小明在湖边漫步,发现水中的鱼儿在树叶的倒影间穿行,树叶的倒影是光的 形成的像,看见的水中的鱼儿是光的 形成的像;
(2)图乙是小明爸爸用无人机进行了空中摄影,此时相机中成倒立、 的实像,为了拍到骆马湖的全景,无人机需要飞得更 (选填“高”或“低”)一些;
(3)图丙是小明观察到小船上和岸上各有一面红旗,它们的飘动方向如图所示,则小船向 (选填“左”或“右”)运动,小船的速度 (选填“大于”、“小于”或“等于”)风速。
19.(2025 桥西区模拟)小芳和妈妈到位于抚州城东抚河之畔的著名古楼﹣﹣拟岘台游玩时,用单反相机拍了两张照片,如图所示,如果拍摄这两张照片时的照相机镜头的焦距相同,则在拍完甲照片后改拍乙照片时,应将照相机 (选填“靠近”或“远离”)拍摄对象,同时 (选填“增大”或“减小”)照相机暗箱的长度。
20.(2025 新华区四模)在“探究凸透镜成像的规律”实验中,光具座上依次摆放蜡烛、凸透镜和光屏。如图,此时烛焰在光屏上恰好成清晰的倒立、 、实像,若在蜡烛和凸透镜之间放置一个近视眼镜,为次得到清晰的像光屏应 (选填“靠近”或“远离”)凸透镜。
四.作图题(共4小题)
21.(2025 遵化市一模)如图所示,一条入射光线平行于主光轴照射到凹透镜上,另一条入射光线通过光心O,请分别画出它们经过凹透镜折射后的光线。(要求保留作图痕迹)
22.(2025 秦皇岛模拟)在图中画出通过凸透镜后的两条折射光线。
23.(2025 高阳县一模)请画出以下三条光线所对应的折射光线。
24.(2025 青县模拟)图中L为凸透镜,MN为其主光轴,O为光心,若物体AB经凸透镜成的实像为A′B′,试用作图的方法确定凸透镜的2个焦点F,并在图中标出F的位置。
五.实验探究题(共4小题)
25.(2025 遵化市二模)在以下两个光学实验中:
(1)图甲为探究“平面镜成像特点”的实验:
①实验时选取透明的玻璃板代替平面镜,目的是便于确定 。
②实验中将点燃的蜡烛逐渐靠近玻璃板,像的大小 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(2)图乙为探究“凸透镜成像规律”的实验:
①图乙中,点燃蜡烛后,光屏上恰能成清晰的像, (选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)就是根据该成像特点制成的。
②仅将凸透镜换成另一个焦距更小的凸透镜,发现光屏上的像变模糊了,此现象可模拟 (选填“近视眼”或“远视眼”)的成因,为使光屏上的像恢复清晰,可将光屏向 (选填“靠近”或“远离”)凸透镜的方向移动。
26.(2025 丛台区一模)小红同学利用光具座、凸透镜、蜡烛和光屏等实验器材探究凸透镜成像的规律,该凸透镜的焦距为15cm。
(1)如图甲,她将蜡烛移至光具座上10cm刻度线处,移动光屏得到一个清晰、倒立、 (选填“放大”或“缩小”)的实像,应用这一成像特点可制成的光学仪器是 ;
(2)她又将蜡烛移至光具座上25cm刻度线处,为在光屏上再次得到清晰的像,应将光屏向 (选填“靠近”或“远离”)透镜的方向移动;
(3)此时小红把 (选填“近视”或“远视”)眼镜放在蜡烛和凸透镜之间,像变模糊了,若要在光屏上再次得到清晰的像,需要将光屏向靠近透镜的方向移动;
(4)继续减小物距,无论如何移动光屏,光屏上都找不到像,应按图乙中所示 (选填“a”、“b”或“c”)的方式观察像。
(5)小红想知道实验中另外一块透镜的焦距,做了如图丙所示的实验,让镜面垂直于阳光,在透镜下面放上白纸(纸与镜面平行),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,如图丁,可判断该透镜的焦距f为 cm。
27.(2025 新华区模拟)如图是探究“凸透镜成像的规律”实验:
①如图甲所示,这是小宇通过实验得到的凸透镜的像距v和物距u关系的图像。如图乙,把蜡烛放在距凸透镜16cm处时,在凸透镜另一侧前后移动光屏,在光屏上得到一个清晰的像,这个像的成像原理与 (选填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”)相同。
②在上述实验的基础上,将蜡烛向远离透镜方向移动,要在光屏上得到清晰的像,应将光屏 (选填“远离”或“靠近”)透镜,光屏上才能再次呈现清晰的像。
③实验完成后,小宇把小明的眼镜放在蜡烛与凸透镜之间,如图丙所示,光屏上原来清晰的像变得模糊了。在不改变蜡烛和凸透镜位置的情况下,他将光屏向透镜靠近后,光屏上重新得到清晰的烛焰的像,则小明戴的是 (填“近视”或“远视”)眼镜。
28.(2025 廊坊一模)如图所示,用焦距为10cm的凸透镜、高度为6cm的F形光源、光屏和光具座等器材探究凸透镜成像大小的变化规律,通过测量像的高度反映像的大小。
(1)移动F形光源、凸透镜、光屏到如图所示位置,光屏上恰能成清晰的像, (选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)就是根据该成像特点制成的。
(2)将F形光源逐渐靠近凸透镜,移动光屏,三次成倒立实像的相关数据记录如表。分析表中数据,可得出结论:凸透镜成实像时,物距变小,像距变 ,像变 。
物高6cm
实验次数 1 2 3
物距/cm 30 20 15
像距/cm 15 20 30
像高/cm 3 6 12
(3)若保持F形光源到光屏的距离为45cm不变,仅移动凸透镜改变物距,则表中第 次实验的成像情况不能探究,理由是: 。
五年真题参考答案与试题解析
1.【考点】凸透镜成像规律的应用.版权所有
【专题】应用题;透镜及其应用;应用能力.
【解答】AB、光屏上承接到的清晰的像与光源大小相等,由凸透镜成像规律可知,当u=v=2f时,成倒立、等大的实像,故A错误,B正确;
C、仅将透镜向光屏方向适当移动,光屏应向远离透镜方向移动,否则不会再次承接到清晰的像,故C错误;
D、光源靠近透镜,同时光屏远离透镜,由凸透镜成实像时的动态变化规律,物近像远像变大,光屏会承接到清晰的像且越来越大,故D错误。
故选:B。
2.【考点】探究凸透镜成像的规律.版权所有
【专题】实验题;透镜及其应用;实验基本能力.
【解答】由图可知,此时物距小于像距,根据凸透镜成实像时,物距小于像距,成倒立、放大的实像,应用于投影仪;
不改变蜡烛与光屏的位置,向右移动凸透镜到某一位置,当物距等于原来的像距,像距等于原来的物距时,根据在光的折射中,光路是可逆的可知,能再次在光屏上成清晰的像;
若烛焰的高度大于凸透镜的直径,部分光线仍能通过凸透镜会聚成完整的像,但由于会聚的光线比原来减少,所以像比原来变暗。
故答案为:投影仪;右;能。
3.【考点】探究凸透镜成像的规律.版权所有
【专题】应用题;透镜及其应用;应用能力.
【解答】A、如图所示,物距大于二倍焦距,此时成倒立、缩小的实像,能够说明照相机的成像原理,故A错误;
B、将蜡烛放置在35cm刻度处,此时的物距在一倍焦距和二倍焦距之间,像距要大于二倍焦距,向右移动光屏,能得到清晰、倒立、放大的实像,故B正确;
C、若飞来一只小虫落在凸透镜上,遮住凸透镜的部分区域,物体上任一点都有光线射向凸透镜的下半部,经凸透镜折射后,照样能会聚成像,像的大小不发生变化,只是折射光线减少,会聚成的像变暗,故C错误;
D、蜡烛、凸透镜、光屏位置不动,用焦距8cm凸透镜替换该透镜,凸透镜的焦距变小,会聚能力变强,像会提前会聚,所以光屏上不再成清晰的像,故D正确。
故选:BD。
4.【考点】加装眼镜片;探究凸透镜成像的规律.版权所有
【专题】实验题;透镜及其应用;分析、综合能力.
【解答】
A、根据表格中的数据可知,当u=20cm时,v=20cm,则u=v=2f,所以焦距为10cm,故A错误;
B、从第1次实验到第5次实验,物距始终大于焦距,物距变小,像距变大,像变大,故B正确;
C、当u=45cm时,物距大于二倍焦距,移动光屏,可在光屏上成倒立、缩小的清晰实像,故C正确;
D、第5次实验后,在贴近凸透镜左侧放一眼镜片,向右移动光屏,能在光屏上成清晰的像,这说明像推迟会聚了,该眼镜片是凹透镜,对光起发散作用,故D错误。
故选:BC。
5.【考点】探究凸透镜成像的规律.版权所有
【专题】实验题;透镜及其应用;科学探究能力.
【解答】(1)实验前,应使蜡烛的烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度,这样做的目的是为使烛焰的像成在光屏的中央。
(2)凸透镜成像时,蜡烛放在距离凸透镜20cm处时,即u=20.0cm,光屏上得到倒立、等大的实像,则u=20.0cm=2f,所以f=10.0cm。
(3)在(2)中成倒立、等大的实像,为使光屏上得到缩小清晰的烛焰像,蜡烛应向左移动一定距离,这样物距变大,像距变小,成的像也变小,因此想要在光屏上得到烛焰缩小、清晰的像,接下来的操作是将蜡烛适当向左移动,并将光屏适当向左移动,直到光屏上出现清晰的像;
需满足u>2f=20cm,f<v<2f,即10cm<v<20cm,所以在(2)实验基础上,接下来的操作是将蜡烛和光屏向左移动。
(4)保持凸透镜位置不动,把蜡烛移到45cm处时,u=5cm<f,成的是一个正立、放大的虚像,且像和物在凸透镜的同一侧,因此要想看到这个像,应从凸透镜的右侧透过凸透镜去观察。
故答案为:(1)烛焰、凸透镜、光屏的中心;(2)10.0;(3)将蜡烛适当向左移动,并将光屏适当向左移动,直到光屏上出现清晰的像;(4)从凸透镜的右侧透过凸透镜去观察。
一年模拟参考答案与试题解析
一.选择题(共12小题)
1.【考点】凸透镜成像规律的应用;小孔成像的原理.版权所有
【专题】应用题;光的传播和反射、平面镜成像;透镜及其应用;应用能力.
【解答】A、若K是小孔并将光屏向右移动少许,此时像距变大,光屏上的像将变大,故A错误;
B、仅需水平移动S、K或P中的一个,小孔成像只能改变像的大小,如是凸透镜,则像的大小、清晰度都发生变化,因此仅需水平移动S、K或P中的一个,即可判断K是小孔还是凸透镜,故B正确;
C、若S、P的位置不变,K的焦距变短时,K对光的会聚能力变强,会将光线提前会聚成像,为了让像成在屏上,应在K前佩戴近视镜,近视镜是凹透镜,凹透镜对光具有发散作用,会将光线推迟会聚成像,故C错误;
D、若K是凸透镜并移至35.0cm刻度线处,此时物距等于原来的像距,像距等于原来的物距,根据在光的折射中,光路是可逆的可知,光屏上将得到清晰的实像,因此时物距小于像距,根据凸透镜成实像时,物距小于像距,成倒立、放大的实像,故D错误。
故选:B。
2.【考点】凸透镜成像规律的应用.版权所有
【专题】透镜及其应用;应用能力.
【解答】AB、该投影仪成的是放大的实像,则广告片到镜头的距离在一倍焦距和两倍焦距之间,该投影灯的成像原理与投影仪相同;照相机的成像原理是物距大于两倍焦距,成倒立、缩小的实像,故AB错误;
C、为了从不同角度看到地面上的广告图标,光照在地面上需要发生漫反射,因此应该选择粗糙的地面,故C错误;
D、要在地面上得到更清晰、更大的广告图标像,根据凸透镜成实像时“物近像远像变大”的规律,可适当减小镜头到广告片的距离,增大投影灯离地面的距离,故D正确。
故选:D。
3.【考点】近视眼的形成原因;眼睛的视物原理.版权所有
【专题】透镜及其应用;应用能力.
【解答】AB、根据眼睛的构造可知,在此实验装置中,水凸透镜相当于人眼球中的晶状体,光屏相当于人眼球中视网膜,故AB正确;
C、当眼睛看近处的物体时,要在视网膜上形成清晰的像,应把水注入一些,使晶状体会变得更凸,折光能力变强,故C错误;
D、凹透镜对光线有发散作用,可以矫正近视眼,在上图成像的基础上,要模拟近视眼的成因,将F光源远离透镜后,保持光屏的位置不变,需添加凹透镜,才可以看到清晰的像,故D正确。
故选:C。
4.【考点】凸透镜成像规律的应用.版权所有
【专题】透镜及其应用;应用能力.
【解答】A、由图乙可知,当透镜与白纸间距s=12cm时,白纸被烤焦的时间t=4min,所用的时间最短,说明太阳光经过凸透镜会聚后该点的温度最高,这个点就是凸透镜的焦点,则测出透镜与白纸距离即为焦距f=12cm,故A错误;
B、图丙中,蜡烛到透镜的距离为u=50.0cm﹣35.0cm=15.0cm,大于一倍焦距,小于二倍焦距,成倒立、放大的实像,应用是投影仪,故B错误;
C、将蜡烛放置在40cm刻度处,物距小于焦距,可得到正立、放大的虚像,故C错误;
D、蜡烛向左移动,物距增大,换为一个焦距更大的凸透镜,相当于减小物距,此时,不动光屏也可能在光屏上呈现清晰的像,故D正确。故选:D。
5.【考点】凸透镜成像规律的应用;加装眼镜片.版权所有
【专题】透镜及其应用;应用能力.
【解答】A、由于成的实像是倒立的,所以蜡烛越烧越短,光屏上烛焰的像就应该越向上移动,故A错误;
B、由图可知,此时u>v,且成实像,说明u=40cm>2f,2f>v=20cm>f,即20cm>f>10cm,故B错误;
C、将蜡烛移至35cm处,此时u=15cm,由于焦距不知道,所以无法得出成像情况,故C错误;
D、在蜡烛与透镜之间放一个近视眼镜,近视眼镜是凹透镜,对光线具有发散作用,会使光线延迟会聚成像,所以光屏向右移动才能成清晰的像,故D错误。
故选:A。
6.【考点】凸透镜成像规律的应用;凸透镜的会聚作用.版权所有
【专题】应用题;透镜及其应用;应用能力.
【解答】ABD、机器狗的镜头是一个凸透镜,凸透镜对光线具有会聚作用,是利用物距大于二倍焦距时,成倒立、缩小的实像的规律工作的;因此人脸识别取货时,人脸位于镜头二倍焦距以外,故AB错误,D正确;
C、“眼睛”靠近被观测物体时,物距越小,像距越大,像越大,故C错误。
故选:D。
7.【考点】探究凸透镜成像的规律.版权所有
【专题】实验题;透镜及其应用;实验基本能力.
【解答】A、由图可知,此时物距大于像距,根据凸透镜成实像时,物距大于像距,成倒立、缩小的实像,故A错误;
B、图乙模拟近视眼成因,近视眼是由于晶状体太厚,折光能力强造成的,因此应该向透镜内注水,故B错误;
C、若将远视眼镜靠近甲图透镜左侧放置,远视眼镜是凸透镜,凸透镜对光线具有会聚作用,会将光线提前会聚成像,因此需将光屏靠近透镜才能承接到清晰的像,故C正确;
D、将蜡烛改为平行光源,将平行玻璃砖放在丙图所示位置,因玻璃砖对光线具有折射作用,所以会聚点不会在焦点F处,故D错误。
故选:C。
8.【考点】探究凸透镜成像的规律.版权所有
【专题】实验题;透镜及其应用;实验基本能力.
【解答】A、近视眼镜是凹透镜,可以矫正近视眼,故A错误;
BC、由图乙可知,此时物距小于像距,根据凸透镜成实像时,物距小于像距,成倒立、放大的实像,应用于投影仪,故B正确,C错误;
D、将蜡烛远离凸透镜,此时物距增大,根据凸透镜成实像时,物远像近像变小可知,要在光屏上成清晰的实像,应将光屏向靠近透镜方向移动,故D错误。
故选:B。
9.【考点】探究凸透镜成像的规律.版权所有
【专题】实验题;透镜及其应用;实验基本能力.
【解答】A、由图可知,此时物距小于像距,根据凸透镜成实像时,物距小于像距,成倒立、放大的实像,故A错误;
B、由图可知,u<v,且成实像,说明2f>u=15cm>f,v=30cm>2f,即15cm>f>7.5cm,故B正确;
C、保持凸透镜的位置不动,将蜡烛和光屏互换位置,根据在光的折射中,光路是可逆的可知,光屏上能看到清晰的像,此时物距大于像距,因此该像是倒立、缩小的实像,故C错误;
D、在烛焰与凸透镜之间放一近视眼镜片,近视眼镜片是凹透镜,凹透镜对光线具有发散作用,会将光线推迟会聚成像,因此向右适当移动光屏,光屏上会再次成清晰的像,故D错误。
故选:B。
10.【考点】探究凸透镜成像的规律.版权所有
【专题】实验题;透镜及其应用;实验基本能力.
【解答】①由表中数据可知,u=v=20cm,根据u=v=2f,成倒立等大的实像,即2f=20cm,所以该凸透镜的焦距为f=10cm,故①错误;
②第1次实验,u=60cm>2f,根据u>2f,成倒立缩小的实像,照相机就是利用此原理制成的,故②正确;
③从第1次实验到第5次实验,物距逐渐减小,根据凸透镜成实像时,物近像远像变大,故③正确;
④当u=11cm,此时物距大于一倍焦距,小于二倍焦距,根据2f>u>f,成倒立放大的实像,故④错误。
故选:B。
11.【考点】凸透镜成像规律的应用;加装眼镜片.版权所有
【专题】实验题;透镜及其应用;实验基本能力.
【解答】A、图甲光斑的中间比较暗,图乙中间出现亮斑,所以甲对光线具有发散作用,是凹透镜;乙对光线具有会聚作用,是凸透镜,所以要选择乙透镜进行实验,故A错误;
B、由图可知,物距大于像距,成倒立缩小实像,与照相机原理相同,故B错误;
C、凸透镜成实像时,所有透过透镜的光会聚到光屏上成像,当将透镜的上半部分挡住后,整个物体发出的光虽有一部分被挡住,但总会有一部分光通过下半部分凸透镜而会聚成像,因此,像与原来相同显示像的全部,故C错误;
D、小明将自己戴的眼镜放于蜡烛和凸透镜之间,光屏上的像又变得模糊,当光屏向右移动适当距离后像又清晰,说明此眼镜对光线有发散作用,为凹透镜,由此可知,小明的眼睛属于近视眼,戴的是近视镜,故D正确。
故选:D。
12.【考点】凸透镜成像规律的应用.版权所有
【专题】应用题;透镜及其应用;应用能力.
【解答】当无人机在高空拍摄地面场景时,地面场景距离凸透镜的距离大于二倍焦距,即物距大于二倍焦距,像距大于一倍焦距,小于二倍焦距,由图乙可知,只有b、c两点在一倍焦距和二倍焦距之间,由凸透镜成实像时物远像近像变小可知,物距越大,像距越小,高空拍摄时物距较大,所以成的像最靠近图乙中凸透镜主光轴上的b点。
故选:B。
二.多选题(共2小题)
13.【考点】凸透镜成像规律的应用;远视眼的矫正;凸透镜成像的动态变化.版权所有
【专题】应用题;透镜及其应用;应用能力.
【解答】A.胶片上图案经凸透镜成放大的实像,则物距应在凸透镜的一倍焦距和二倍焦距之间,则手电筒的胶片与凸透镜的距离应大于10cm小于20cm,故A错误;
B.若将手电筒向远离凸透镜的方向移动,即增大物距,则相距减小,调整凸透镜与墙面的距离,墙面上的像将逐渐变小,故B正确;
C.由于过凸透镜光心的光线,光的传播方向不变,若想墙面上的像向上移动一定距离,可以适当向上移动凸透镜实现,故C正确;
D.胶片上图案经凸透镜成放大的实像,即图中的透镜为凸透镜,远视眼镜是凸透镜,故D正确。
故选:BCD。
14.【考点】像距v和物距u之间的关系图像.版权所有
【专题】透镜及其应用;分析、综合能力.
【解答】A.根据凸透镜成像规律,当物距等于像距时,成倒立、等大的实像,由图可知此时
u=v=2f=20cm
解得凸透镜的焦距f=10cm,故A正确;
B.A状态下,物距小于一倍焦距,成正立、放大的虚像,不能在光屏上观察到像,故B错误;
C.D状态下,物距大于二倍焦距,光屏上会成缩小的像,和照相机原理相同,故C正确;
D.成实像时,若物距减小,像距增大,像变大,从C状态变化到B状态的过程中,物距变小,像距变大,所成像逐渐变大,故D正确。
故选:ACD。
三.填空题(共6小题)
15.【考点】凸透镜成像规律的应用.版权所有
【专题】应用题;透镜及其应用;应用能力.
【解答】
(1)由图可知u=v=2f=30.0cm,成倒立、等大的实像;
(2)成实像时,若将蜡烛远离凸透镜,则像靠近凸透镜,不移动光屏的位置,要让像呈在光屏上,则需要使用对光具有发散作用的凹透镜,近视眼镜是凹透镜。
故答案为:等大;凹透。
16.【考点】近视眼的矫正;近视眼的形成原因.版权所有
【专题】应用题;透镜及其应用;应用能力.
【解答】近视眼是晶状体太厚折光能力太强,来自远方的光在视网膜前便会聚了,即像成在视网膜的前方,因此图乙是近视眼的成像原理,所以应配戴凹透镜矫正。图丙是放大镜,成正立放大的虚像,放大镜属于凸透镜;而近视镜成正立缩小的虚像,图丁成缩小的像,是近视镜,因此应佩戴丁图的眼镜进行矫正。
故答案为:乙;丁。
17.【考点】凸透镜成像规律的应用;光折射规律的应用;凸透镜的会聚作用.版权所有
【专题】应用题;光的折射、光的色散;透镜及其应用;应用能力.
【解答】(1)如下图所示:
a、b关于虚线对称,且a、c分居虚线的两侧,说明a是入射光线、b是反射光线、c是折射光线;
光从空气斜射入水时,折射角小于入射角,而反射角等于入射角,故折射角小于反射角;
(2)小明将凸透镜正对太阳,在另一侧的纸上观察到一个耀眼的亮斑,说明凸透镜对光线具有会聚作用;
由图乙可知,此时物距大于像距,根据凸透镜成实像时,物距大于像距,成倒立、缩小的实像,应用于照相机;
小明紧贴凸透镜左侧放置一近视镜片,近视镜片是凹透镜,凹透镜对光线具有发散作用,会将光线推迟会聚成像,因此向右移动光屏,才能再次得到烛焰清晰的像。
故答案为:(1)a;小于;(2)会聚;照相机;右。
18.【考点】凸透镜成像规律的应用;运动和静止的相对性;光的反射现象;光的折射现象.版权所有
【专题】应用题;光的传播和反射、平面镜成像;透镜及其应用;长度、时间、速度;应用能力.
【解答】(1)树叶的倒影属平面镜成像现象,其原理是光的反射;
看见的水中的鱼儿是由于光线从水中斜射入空气发生偏折进入了人的眼睛,我们看到水中的鱼,其实看到的是鱼的虚像,是由光的折射形成的;
(2)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;
为了镜头里能出现更多景色,需要将像拍摄小些,根据“物远像近像变小”知,需要无人机飞的高些来增大物距;
(3)由岸上的红旗的飘动方向可知,此时的风向右刮;小船上的旗向左刮,这说明小船是向右运动的,且小船的运动速度大于风的运动速度。
故答案为:(1)反射;折射;(2)缩小;高;(3)右;大于。
19.【考点】凸透镜成像规律的应用.版权所有
【专题】定性思想;透镜及其应用.
【解答】
由题干中的照片可知:甲照片图象小,乙照片图象大,
而凸透镜成实像时,物距增大,像距减小,像减小;物距减小,像距增大,像增大;
所以应将照相机靠近拍摄对象来减小物距,同时增大照相机暗箱的长度来增大像距。
故答案为:靠近;增大。
20.【考点】凸透镜成像规律的应用.版权所有
【专题】透镜及其应用;分析、综合能力.
【解答】由图可知,此时物距大于像距,根据凸透镜成实像时,物距大于像距,成倒立、缩小的实像;
若在蜡烛和凸透镜之间放置一个近视眼镜,近视眼镜是凹透镜,凹透镜对光线具有发散作用,会将光线推迟会聚成像,为再次得到清晰的像光屏应远离凸透镜。
故答案为:缩小;远离。
四.作图题(共4小题)
21.【考点】凹透镜的三条特殊光线作图;透镜的三条特殊光线的作图.版权所有
【专题】作图题;透镜及其应用;应用能力.
【解答】平行于主光轴的光线经凹透镜折射后,其折射光线的反向延长线过焦点;过光心的光线经凹透镜折射后传播方向不改变。如图所示:
22.【考点】凸透镜的三条特殊光线作图;透镜的三条特殊光线的作图.版权所有
【专题】作图题;透镜及其应用;应用能力.
【解答】通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴;过凸透镜光心的光线传播方向不改变。如图所示:
23.【考点】凸透镜的三条特殊光线作图;透镜的三条特殊光线的作图.版权所有
【专题】作图题;透镜及其应用;应用能力.
【解答】通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴;过凸透镜光心的光线传播方向不改变。如图所示:
24.【考点】凸透镜的三条特殊光线作图;透镜的三条特殊光线的作图.版权所有
【专题】作图题;透镜及其应用.
【解答】
在物体AB上从A点开始作一条与主光轴平行的光线,经凸透镜折射后射到A′点,折射光线与主光轴相交的点为右焦点F。
同样,我们利用光路是可逆的,在A′B′上从A′点开始作一条与主光轴平行的光线,经凸透镜折射后过A点,折射光线与主光轴相交的点为左焦点F.如图所示:
五.实验探究题(共4小题)
25.【考点】探究凸透镜成像的规律;探究平面镜成像的特点.版权所有
【专题】实验题;探究型实验综合题;实验基本能力.
【解答】
(1)①透明的玻璃板,可以观察到玻璃板的另一侧,便于观察并确定像的位置;
②平面镜中的像的大小跟物体大小有关,跟物体到平面镜的距离无关,所以将点燃的蜡烛逐渐靠近玻璃板,像也靠近玻璃板,像的大小不变;
(2)①由图乙可知,此时物距大于像距,根据凸透镜成实像时,物距大于像距,成倒立、缩小的实像,应用于照相机;
②凸透镜焦距变短,会聚光的能力变强,会将光线提前会聚成像,此现象与近视眼成像类似,因此在光具座上向靠近凸透镜移动光屏,光屏上又出现了清晰的像。故答案为:(1)①像的位置;②不变;(2)①照相机;②近视眼;靠近。
26.【考点】探究凸透镜成像的规律;烛焰、光屏的移动;加装眼镜片.版权所有
【专题】实验题;探究型实验综合题;实验基本能力.
【解答】(1)将蜡烛移至光具座上10cm刻度线处,u=50cm﹣10cm=40cm>2f,成倒立缩小的实像,生活中应用这一原理的光学仪器是照相机;
(2)将蜡烛移至光具座上25cm刻度线处,物距减小,像距增大,为在光屏上再次得到清晰的像,应将光屏向远离透镜的方向移动;
(3)小红把眼镜放在蜡烛和凸透镜之间,像变模糊了,若要在光屏上再次得到清晰的像,需要将光屏向靠近透镜的方向移动,对光线有会聚作用,说明加的是凸透镜,即远视眼镜;
(4)继续减小物距,在光屏上找不到像了,说明此时u<f,成正立、放大的虚像,像与物同侧,因此可以按图乙中所示b的方式观察像,此时像的性质是正立、放大的虚像;
(5)由图丁可知,当透镜与白纸间距s=12cm时,白纸被烤焦的时间t=4min,所用的时间最短,
说明太阳光经过凸透镜会聚后该点的温度最高,这个点就是凸透镜的焦点,则测出透镜与白纸间距即为焦距f=12cm。
故答案为:(1)缩小;照相机;(2)远离;(3)远视;(4)b;(5)12。
27.【考点】探究凸透镜成像的规律.版权所有
【专题】实验题;探究型实验综合题;实验基本能力.
【解答】(1)由图知,当物距为20cm时,像距也为20cm,根据凸透镜成像的规律,物距等于2倍焦距时,成倒立、等大的实像,即2f=20cm,则f=10cm;
由f=10cm,把蜡烛放在距凸透镜16cm处时,2f>u>f,成倒立、放大的实像;这个像的成像原理与投影仪相同;
(2)将蜡烛向远离透镜方向移动,根据凸透镜成实像时,物远像近像变小可知,要在光屏上得到清晰的像应将光屏靠近透镜,光屏上的像变小;
(3)小宇把小明的眼镜放在蜡烛与凸透镜之间,他将光屏向透镜靠近后光屏上重新得到清晰的烛焰的像,说明小明的眼镜对光线有会聚作用,远视眼镜是凸透镜,对光线具有会聚作用,会将光线提前会聚成像。
故答案为:(1)投影仪;(2)靠近;(3)远视。
28.【考点】探究凸透镜成像的规律.版权所有
【专题】实验题;透镜及其应用;实验基本能力.
【解答】(1)由图可知,此时物距大于像距,根据凸透镜成实像时,物距大于像距,成倒立、缩小的实像,应用于照相机;
(2)由表中数据可知,凸透镜成实像时,物距变小,像距变大,像变大;
(3)若保持光源到光屏的距离为45cm不变,仅移动凸透镜改变物距,由表中数据可知,第1次实验的物距等于第3次实验的像距,第1次实验的像距等于第3次实验的物距,根据在光的折射中,光路是可逆的可知,光屏上能成清晰的实像,而第2次实验,u+v=40cm<45cm,因此仅移动凸透镜不能探究第2次实验。
故答案为:(1)照相机;(2)大;大;(3)2;u+v<45cm。
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