中考物理一轮复习03《透镜及其应用》课时练习（含答案）

透镜及其应用

(限时:40分钟)

|对点训练|

【考点1】知道描述凸透镜的几个术语:光心、焦点、焦距、物距、像距等;能正确画出关于透镜的几条特殊入射光线的出射光线。(A)

1.[内江]在森林中旅游时,导游会提醒你,不要随意丢弃饮料瓶。这是由于下雨时瓶内灌了雨水后,相当于一个　　　　(选填“凸透镜”或“凹透镜”),太阳出来后,它对光线有　　　　作用,可能会引起森林火灾。 

2.平行于主光轴的光通过凸透镜,将会聚到主光轴上的一点,这个点称为凸透镜的　　　　,该点到光心的距离叫作　　　　,一个透镜有两个　　　　。 

3.如图K3-1所示,凸透镜正对着太阳光,来回移动另一侧的纸片,得到最小、最亮的光斑时,纸片距离凸透镜中心10 cm,则此凸透镜的焦距是　　　　cm;接着将纸片远离凸透镜移动,纸片上的光斑　　　　(选填“变大”“不变”或“变小”),纸片上光斑与凸透镜的镜面大小相同时,纸片距离凸透镜的中心是　　　cm。 

图K3-1

4.在K3-2图中,画出通过透镜的折射光线。

图K3-2

5.蜡烛A发出的一条平行于凸透镜主光轴的光经透镜折射后,折射光线如图K3-3所示,请画出蜡烛B发出的一条平行于主光轴的光经透镜折射后的折射光线。

图K3-3

6.[青岛]如图K3-4所示,F1、F2分别为凹透镜和凸透镜的焦点,且两透镜的左焦点重合,请画出图中平行于两主光轴的光线经透镜折射后的完整光路。

图K3-4

【考点2】能对探究“凸透镜成像规律”实验过程作出正确的说明,以及得出正确的结论等;能结合凸透镜成像光路图定性描述凸透镜成像的基本特点(包括成像大小、正立或倒立、虚实情况等)。[B(会)]

1.在“探究凸透镜成像规律”的实验中:(所用的凸透镜上标有“f=15 cm”的字样)

(1)若将物体放在距离凸透镜20 cm处时,会成　　　、　　　的　　　　像。 

(2)若将物体放在距离凸透镜35 cm处时,会成　　　、　　　的　　　　像。 

(3)若将物体放在距离凸透镜10 cm处时,会成　　　、　　　的　　　　像。 

2.[盐城]用如图K3-5所示装置探究凸透镜成像规律,图中凸透镜的焦距为　　　　cm。实验中,小明移动蜡烛,观察到光屏上呈现清晰缩小的像,此像是　　　　(选填“实”或“虚”)像。继续移动蜡烛,发现在光屏上可以成放大的像,说明物体通过凸透镜成像的性质与　　　　有关。 

图K3-5

3.在探究“凸透镜成像规律”的理化实验操作考查中,小维同学把蜡烛移到透镜一倍焦距以内时,发现无论如何移动光屏都无法在光屏上出现清晰的像,只能在光屏上看到如图K3-6所示的一个光斑,于是她断定此时蜡烛成正立、放大的　　　　(选填“虚”或“实”)像。为了看到这个像,她站在烛焰的一侧,看到透镜上有如图所示的两个像,这两个像是由于光的　　　　(选填“反射”“折射”或“直线传播”)所形成的。为了看到正立、放大的像,她应该　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

图K3-6

4.小红同学在做“探究凸透镜成像规律”的实验时,将点燃的蜡烛、凸透镜、光屏调节到如图K3-7所示的位置,光屏中心正好出现清晰的像(未画出)。下列说法中不正确的是              (　　)

图K3-7

A.凸透镜的焦距为25 cm

B.屏上的像是倒立的实像

C.蜡烛燃烧变短,屏上像的位置会上升

D.取走光屏,则凸透镜不能成像

5.[烟台]在“探究凸透镜成像的规律”的实验中,所用凸透镜焦距为10 cm,当蜡烛从如图K3-8所示的A位置逐渐移到B位置的过程中,像距及其像的变化情况是              (　　)

图K3-8

A.像距增大,像变大 B.像距减小,像变大

C.像距减小,像变小 D.像距增大,像变小

6.同学们要探究“凸透镜成像的规律”,选用的器材如图K3-9所示,实验前应合理地摆放和调整器材。

摆放的规律是　; 

调整的结果是　。 

图K3-9

7.在“探究凸透镜成像规律的实验”中,将蜡烛、焦距等于10 cm的凸透镜、光屏放在光具座上,如图K3-10所示,调节烛焰、凸透镜和光屏的中心在同一高度,把凸透镜固定在50 cm刻度处。

图K3-10

(1)将蜡烛放在A点,光屏在B位置上,为了找到清晰的像,应将光屏向　　　　(选填“左”或“右”)移动。 

(2)依次改变蜡烛的位置,移动光屏,直到找到清晰的像。记录的数据如下表。

①在1~4次实验中,所成的像为倒立、　　　　的实像。 

②第6次的像比第5次的　　　(选填“大”或“小”)。 

(3)将蜡烛放在C点,观察到烛焰正立、放大的虚像后,若希望看到更大的虚像,应将蜡烛适当向　　(选填“左”或“右”)移动。 

【考点3】能根据凸透镜成像规律,对放大镜、照相机、投影仪等仪器的工作原理作出定性说明。了解眼睛的结构,知道如何进行视力的矫正等。(A)

1.小明是集邮爱好者,他用焦距为10 cm的放大镜去观察邮票,想看清楚邮票上的细微之处,这时邮票与放大镜的距离应该　　　　(选填“大于”“小于”或“等于”)10 cm,所成的是　　　、　　　　的　　　　像。 

2.[达州]某同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中,绘制了如图K3-11所示的图像(v表示像到凸透镜的距离,u表示物体到凸透镜的距离),用该凸透镜作放大镜使用时,被观察的物体到凸透镜的距离应在　　　　m以内;把物体从距凸透镜5 cm处移动到距凸透镜20 cm处的过程中,像的大小将　　　　　　　　　(选填“变大”“变小”“先变小再变大”或“先变大再变小”)。 

图K3-11

3.[白银]兰州中川机场和西客站的进站通道采用了人脸识别系统(如图K3-12所示),识别系统的摄像机可以自动将镜头前1 m处的人脸拍摄成数码照片传递给设备识别。此系统的摄像机的镜头相当于　　　　透镜,它的焦距应小于

　　　　cm。 

图K3-12

4.如图K3-13所示,人脸识别门禁一体机是通过摄像机镜头来捕捉人脸信息,摄像机所成的是　　(选填“放大”“等大”或“缩小”)的实像。已知镜头焦距为f,人脸到镜头的距离应大于　　　　。要使屏幕上的像大些,人应离镜头　　　(选填“远”或“近”)些。 

图K3-13

5.自拍杆是最近风靡的自拍神器,如图K3-14所示,它能够在20 cm到120 cm长度间任意伸缩,使用者只需将手机通过遥控器就能实现多角度自拍。一般的自拍杆都是几个人合影时使用,使用自拍杆是为了增大　　　距,使成像变　　　(选填“大”或“小”),这样取景的范围变大。 

图K3-14

图K3-15

6.如图K3-15所示投影仪的镜头相当于一个凸透镜,来自投影仪的光通过镜头形成一个　　　(选填“正立”或“倒立”)、放大的实像,为使我们能在前方屏幕上看到像,在镜头的上方安装了一个平面镜,它的作用是　　　　　　　。 

7.[攀枝花]眼球的结构类似于　　　　(选填“照相机”“幻灯机”或“放大镜”),把来自外界物体的光会聚在视网膜上形成物体　　　　(选填“倒立”或“正立”)的像。小明同学由于不注意用眼卫生,形成了近视眼,应当戴　　　　透镜进行矫正。 

8.如图K3-16所示,来自物体A的光线经过眼睛的晶状体成像在视网膜后面的B点。要使B点的像靠近视网膜,A点应该向　　　(选填“左”或“右”)移动;或戴一个合适的　　　透镜制成的眼镜也能使A点的像成在视网膜上。 

图K3-16

|综合训练|

一、填空题

1.[绵阳]将点燃的蜡烛和光屏放置在光具座上,再将焦距为30 cm的凸透镜甲放置在蜡烛和屏之间适当位置,在屏上得到清晰的缩小的实像;在透镜甲位置上换上焦距为20 cm的凸透镜乙,不改变蜡烛位置,将光屏　　　　　(选填“靠近”或“远离”)透镜适当距离,就可以在光屏上得到清晰的　　　　(选填“放大”“缩小”或“等大”)的实像。 

2.[呼和浩特]在玻璃板下放置一个用眼睛看不清楚的小物体,把一滴水滴在小物体正上方的玻璃板上,水滴就是一个放大镜,如果还看不清小物体,再拿一个凸透镜位于水滴正上方,调节凸透镜与水滴间的距离,就能看清玻璃板下的小物体。此时看到的是小物体的　　　　(选填“正立”或“倒立”)、　　　　(选填“放大”或“缩小”)的　　　　(选填“实”或“虚”)像。这个组合与　　　　(选填“望远镜”或“显微镜”)的原理相同。 

3.[遂宁]勤于动手的小聪在探究凸透镜成像规律过程中,将蜡烛、凸透镜和光屏按如图K3-17所示位置放置时,烛焰通过凸透镜在光屏上形成一个倒立、　　　　(选填“放大”“缩小”或“等大”)的清晰的像,利用凸透镜这一成像规律制成的是　　　　(选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”);若保持透镜和光屏的位置不变,将蜡烛移到“15 cm”刻度线位置,他将自己戴的眼镜放在蜡烛和透镜间适当位置时,光屏上又出现了清晰的像,则小聪所患的眼疾是　　　　(选填“近视眼”或“远视眼”)。 

图K3-17

4.[宁波]为了探究眼的成像原理,小科自主研制了如图K3-18所示的实验装置。用水透镜模拟眼的晶状体,通过注水或抽水可改变水透镜凸度大小。光屏和水透镜固定在光具座如图所示的位置。点燃蜡烛后,调节水透镜凸度,直至光屏上成一个清晰倒立、　　　　(选填“放大”“等大”或“缩小”)的实像。若将点燃的蜡烛向左移动一小段距离,要使光屏上重新得到清晰的像,应对水透镜　　　　(选填“注水”或“抽水”)。 

图K3-18

二、选择题

5.[河南]在“探究凸透镜成像规律”的实验中,当点燃的蜡烛、凸透镜及光屏处于如图K3-19所示的位置时,在光屏上得到烛焰清晰的像。下列说法中正确的是(　　)

图K3-19

A.光屏上成倒立、缩小的实像

B.图中成像特点与照相机的成像特点相同

C.透镜不动,蜡烛向左移动,光屏向右移动,可再次得到清晰的像

D.透镜不动,将蜡烛与光屏互换位置,光屏上仍能得到清晰的像

6.[泰安]在“探究凸透镜成像的规律”时,将点燃的蜡烛放在距凸透镜30 cm处,在透镜另一侧距离透镜16 cm处的光屏上得到烛焰清晰的像。则下列相关说法正确的是(　　)

①光屏上成倒立、放大的实像

②照相机是利用这一成像原理工作的

③该透镜的焦距f一定满足8 cm<f<15 cm

④将近视镜片放在蜡烛和凸透镜之间,要使光屏上出现清晰的像,光屏应靠近透镜

A.只有①和③ B.只有②和④

C.只有②和③ D.只有①和④

7.[威海]下列关于凸透镜应用的说法,正确的是(　　)

A.近视眼需要戴凸透镜来矫正

B.放大镜成正立、放大的实像

C.用手机扫描二维码时,应使二维码位于手机镜头一倍焦距之内

D.要使投影仪成像变大,应使投影仪远离屏幕,同时使镜头靠近投片

8.[常州]蝴蝶研究专家章丽晖在茅山首次发现国家二级保护动物——中华虎凤蝶,他先用相机拍摄了蝴蝶休憩的照片,如图K3-20甲所示,为了拍摄照片乙,应(　　)

图K3-20

A.相机适当靠近蝴蝶,镜头略向外伸

B.相机适当靠近蝴蝶,镜头略向内缩

C.相机适当远离蝴蝶,镜头略向外伸

D.相机适当远离蝴蝶,镜头略向内缩

9.[乌鲁木齐]夜晚,发着光的小萤火虫从放大镜的二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

三、实验探究题

10.[重庆A卷]在探究“凸透镜成像规律”的实验中,小峻同学进行了如下实验。

(1)按如图K3-21甲所示操作,测出本实验所用凸透镜的焦距为　　　cm。 

图K3-21

(2)接着小峻调节蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图乙所示,发现光屏上得到一个倒立、　　　(选填“放大”“缩小”或“等大”)的清晰实像,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。 

(3)保持图乙中凸透镜的位置不变,当向右移动蜡烛时,应该向　　　　(选填“左”或“右”)移动光屏,才能再次得到清晰的像。 

(4)保持凸透镜的位置仍然不变,小峻继续向右移动蜡烛至45 cm刻度线处,移动光屏,发现　　　　(选填“能”或“不能”)在光屏上得到蜡烛清晰的像。 

参考答案

【对点训练】

考点1

1.凸透镜　会聚

[解析] 瓶中进入水之后,瓶中水的形状是中间厚、边缘薄,与凸透镜的形状特点相同,对光线有会聚作用,如果热量集中,可能会造成树叶燃烧,引发火灾。

2.焦点　焦距　焦点

3.10　变大　20

4.如图所示

5.如图所示

6.如图所示

考点2

1.(1)倒立　放大　实　(2)倒立　缩小　实　(3)正立

放大　虚

2.12.0　实　物距

[解析] 由题图可知,凸透镜的焦距为62. cm-50.0 cm=12.0 cm;移动蜡烛,是改变物距的大小,在光屏上可以成放大的像,说明物体通过凸透镜成像的性质与物距有关。

3.虚　反射　取下光屏,在光屏的一侧透过凸透镜观察

4.D　[解析] 由题图知,物距与像距相等,所以此时u=v=50 cm=2f,则f=25 cm,A正确。此时成实像,所以屏上的像是倒立的,B正确。凸透镜所成实像是倒立的,像与物体上下、左右相反,蜡烛燃烧变短,物体向下移动,屏上像的位置会上升,C正确。取走光屏,凸透镜照样能够成像,D错误。

5.A

6.蜡烛、凸透镜、光屏依次放在同一直线上

烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度

[解析] 由于物体成实像时,像与物位于凸透镜的两侧,所以实验时,要将蜡烛和光屏放在凸透镜的两侧,凸透镜放在中间,即将蜡烛、凸透镜、光屏的位置在同一直线上依次放好。

为了使像成在光屏中央,就要调整烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度。

7.(1)左　(2)①缩小　②大　(3)左

[解析] (1)由题图知,A点在二倍焦距之外,所以此时成倒立、缩小的实像,像距应处于一倍焦距和二倍焦距之间,应将光屏向左移动。

(2)①在1~4次实验中,都是u>2f,由凸透镜成像规律可知,成倒立、缩小的实像。

②第6次的物距2f>u>f,由凸透镜成像规律可知,成倒立、放大的实像;第5次时物距u=2f,成倒立、等大的实像,故第6次的像比第5次的像大。

(3)C点在焦点之内,此时成正立、放大的虚像,要想成的虚像更大,应适当增大物距,将蜡烛远离凸透镜,向左移动。

考点3

1.小于　正立　放大　虚

2.0.05　变小

[解析] 由题图可知,当物距u=10 cm时,像距v=10 cm,此时物体是在二倍焦距处成倒立、等大的实像,因此该凸透镜的焦距为5 cm=0.05 m,用该凸透镜当作放大镜观察物体时,应将被观察物体放在一倍焦距以内,才能看到物体放大的虚像,故被观察物体到凸透镜的距离应小于0.05 m;把物体从距凸透镜5 cm处移动到20 cm处时,即物体从焦点向远离凸透镜方向运动时,根据成实像时“物近像远像变大,物远像近像变小”的规律可知,像将靠近凸透镜,且变得越来越小。

3.凸　50

[解析] 此系统的摄像机的镜头相当于凸透镜,成的是倒立、缩小的实像,此时物距u>2f,则焦距f<==0.5 m=50 cm。

4.缩小　2f(或二倍焦距)　近

5.物　小

6.倒立　改变光的传播方向

7.照相机　倒立　凹

[解析] 眼睛相当于照相机,使远处物体在视网膜上成倒立的实像;近视眼的晶状体对光线的会聚能力变强,从而使物体的像成在了视网膜的前面,需要戴凹透镜进行矫正。

8.左　凸

【综合训练】

1.靠近　缩小

[解析] 蜡烛在光屏上成缩小的实像,说明蜡烛到凸透镜甲的距离大于2f,即大于60 cm,当换上焦距为20 cm的凸透镜乙时,凸透镜乙对光的会聚能力比凸透镜甲强,所以所成的像离凸透镜更近,像距减小,像变小。

2.正立　放大　虚　显微镜

3.缩小　照相机　近视眼

[解析] 从题图中可以看出:物体离凸透镜远,像离凸透镜近,此时物距大于像距,说明物体在二倍焦距以外,故应在光屏上形成一个倒立、缩小的像,照相机是根据这个原理制成的。若将蜡烛移到“15 cm”刻度线位置,应向左移动光屏才能再次呈现清晰的像,而小聪将戴的眼镜放在蜡烛和透镜间适当位置时,不移动光屏就能呈现清晰的像,说明小聪戴的眼镜对光线起到发散作用,故小聪所戴的是凹透镜,小聪患的眼疾是近视眼。

4.缩小　抽水

[解析] 由题图可知,物距大于像距,并且能在光屏上成实像,所以物距一定是在二倍焦距之外,成倒立、缩小的实像。向左移动蜡烛,即物距变大,像距应该变小,光屏应该向左移动,才能在光屏上再次呈现到清晰的像,但若保持光屏和透镜位置不变,仍使得烛焰在光屏上成清晰的像,即需要让凸透镜的会聚能力减弱,让凸透镜的凸度变小,故应该向外抽水。

5.D

6.C　[解析] 蜡烛距离凸透镜30 cm时,在透镜的另一侧16 cm处的光屏上得到一个清晰的像,此时物距大于像距,成倒立、缩小的实像,与照相机的成像原理相同,故①错误,②正确。此时蜡烛在二倍焦距以外,像在一倍焦距和二倍焦距之间,即30 cm>2f,2f>16 cm>f,解得8 cm<f<15 cm,故③正确。近视镜片是凹透镜,对光线具有发散作用,所以近视镜片放在蜡烛和凸透镜之间时,像将延迟会聚,为使光屏上出现清晰的像,应使光屏远离透镜,故④错误。故选C。

7.D　[解析] 近视眼需要戴凹透镜来矫正视力,故A错误。根据凸透镜成像规律,当u>2f时,成倒立、缩小的实像,照相机、摄像机就是根据这个原理制成的,所以扫二维码时,应使二维码位于手机镜头二倍焦距以外;当f<u<2f时,成倒立、放大的实像,幻灯机、投影仪就是根据这个原理制成的,若使像变大,应缩小物距并增大像距;当u<f时,成正立、放大的虚像,放大镜就是根据这个原理制成的。故B、C错误,D正确。

8.A　[解析] 甲照片中的蝴蝶的像比较小,乙照片中的蝴蝶的像比较大,根据凸透镜成实像时规律“物近像远像变大”可知,应减小物距,增大像距,相机适当靠近蝴蝶,镜头略向外伸,故选A。

9.C

10.(1)10.0 　(2)放大　投影仪　(3)右　(4)不能