精练12 透镜成像规律——浙江中考科学专项突破限时精练

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知识点一、透镜
(1)透镜：中间厚、边缘薄的透镜叫凸透镜；中间薄、边缘厚的透镜叫凹透镜。通过两个球面球心的直线叫透镜的主光轴，简称主轴；主光轴上有个特殊的点，通过它的光线传播方向不改变，这个点叫透镜的光心。
知识点二、凸透镜成像规律
(1)基本概念
物距：物体到凸透镜光心的距离，用u表示；像距：像到凸透镜光心的距离，用v表示；焦距：焦点到凸透镜光心的距离，用f表示。
(2)成像规律
(3)透镜成像规律分析
①一焦分虚实：u＝f是成实像与虚像的分界点，u>f成实像；u＝f不成像；u②二焦分大小：u＝2f是成缩小实像与放大实像的分界点，u>2f成缩小的实像；u＝2f成等大的实像；f③实像皆倒立，虚像皆正立。
凸透镜成像口诀：1、物体和像的移动方向相同（以地面为参照物）2、越靠近焦点像越大，落在焦点不成像
知识点三、透镜的应用
(1)放大镜：放大镜就是凸透镜，放大镜是利用凸透镜u＜f时，成正立、放大的虚像的原理来观察较小物体的光学元件。用放大镜观察较小的物体时，要把物体放在其焦点以内，眼睛从另一侧通过放大镜观察。
(2)照相机：照相机的镜头相当于凸透镜，是利用凸透镜u＞2f时，成倒立、缩小的实像的原理工作的，照相时，被照物体到镜头的距离相当于物距，底片到镜头的距离相当于像距。
(3)投影仪：投影仪是利用凸透镜成倒立、放大实像的原理工作的，工作时，投影片是物体，银幕是光屏，平面镜的作用是改变光的传播方向。
(4)显微镜：显微镜是用来观察微小物体的光学仪器，它的目镜和物镜都是凸透镜。
(5)望远镜：望远镜是用来观察远处物体的光学仪器，使用时，能将很远的物体成像在眼前。
考向一 透镜成像规律应用
（2023•乐清市模拟）“刷脸支付”已成为人们购物付款的一种常用方式。如图所示，顾客只需面对付款设备，该设备就会利用摄像头自动进行人脸识别，识别成功即付款完成。摄像头的光学核心元件是一个凸透镜。下列分析正确的是（ ）
A．摄像头对光有发散作用
B．人脸识别时，人脸要处于摄像头一倍焦距以内
C．人脸通过摄像头所成的像是正立、缩小的实像
D．当人脸远离摄像头时，人脸经摄像头所成的像会变小
（2023•拱墅区校级三模）杭州洲际酒店（InterCntinentalHangzhu）坐落于杭州钱江新城中央商务区，临靠潮水闻名天下的钱塘江，此图为雨后的摄影作品，下列说法错误的是（ ）
A．小科看到酒店在水中的倒影，是因为光从水中射入空气，再进入小科的眼睛
B．小科取下近视眼镜，看到酒店变模糊了，是因为酒店的像成在了视网膜的前面
C．小科拿出携带的放大镜观看远处的酒店，看到了酒店倒立的像，这个像是实像
D．小科用手指组成方框“取景”，方框离眼睛远，“取景”范围小，是因为光沿直线传播
考向二 透镜成像实验探究
（2023•杭州模拟）做凸透镜成像实验时，将光具座上的蜡烛、凸透镜、光屏如图放置，光屏上呈现清晰的像。下列说法正确的是（ ）
A．屏上的像是倒立缩小的
B．该凸透镜的焦距可能是16cm
C．先向左移动蜡烛，再移动凸透镜到某位置一定能在光屏上看到清晰的像
D．只将蜡烛向右移动一段距离，在蜡烛和凸透镜之间放上近视眼镜可在屏上再次看到清晰的像
（2023•温岭市模拟）某同学在利用加水的烧杯进行实验活动时，发现下列问题：
（1）把金鱼放入烧杯后发现鱼“变大”了，图2选项中与其原理相同的是 。
（2）他把一张写着字母“F”的白纸放在盛满水的烧杯后面，如图3甲所示。白纸从贴近烧杯到逐渐远离烧杯的过程中，他透过烧杯观察如图3乙所示，先后观察到A、B两种不同的像。如图3丙所示。对此，他用两束平行激光进行探究，实验现象如图3丁所示，据此现象分析图丙中A、B像产生的原因是带水的烧杯具有 的特点。
（3）将白纸远离烧杯，观察到等大的像。继续远离又观察到一个明显不同的像，请在图4虚线框中画出该像。
难度：★★☆ 建议时间：20分钟
（2023•鹿城区模拟）如图所示，水平桌面上并排立着两支不同高度的蜡烛，蜡烛正前方放置一个盛满水的烧瓶。小明透过烧瓶球体部分观察蜡烛，其中可能看到的像是（ ）
A．B．C．D．
（2023•慈溪市校级模拟）学校“护眼小分队”自制了一个水凸透镜模拟人眼的晶状体，光屏相当于视网膜。实验器材如图中位置时，光屏上得到烛焰清晰的像；当用注射器向胶膜内注水，使水凸透镜变厚，发现光屏上的像变模糊；将蜡烛适当靠近水凸透镜，像又变清晰，此过程模拟的眼睛及该眼睛的矫正方法是（ ）
A．近视眼用凹透镜矫正B．远视眼用凹透镜矫正
C．近视眼用凸透镜矫正D．远视眼用凸透镜矫正
（2023•富阳区校级模拟）如图，凸透镜焦距为f，烛焰在图示位置时恰能在光屏上成清晰的像，现将蜡烛向左移动2f，移动蜡烛的同时移动光屏，使烛焰始终能在光屏上成清晰的像，则光屏上的像（ ）
A．一直变小B．先变大后变小
C．一直变大D．先变小后变大
（2023•衢州三模）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，能在墙壁上得到清晰的像。装有水的烧瓶相当于一个凸透镜，则该“凸透镜”的焦距可能是（ ）
A．7cmB．14cmC．20cmD．32cm
（2023•镇海区模拟）如图，小科在家中做凸透镜成像实验时，墙上出现一个倒立缩小清晰的像，同时还观察到墙上有手和透镜的影子。下列说法正确的是（ ）
A．墙上烛焰的像是光的反射形成的
B．墙上手和透镜的影子是光的折射形成的
C．若透镜不动，蜡烛靠近透镜，手和透镜的影子变小
D．若蜡烛不动，透镜靠近蜡烛，能再次呈现清晰的烛焰像
（2023•临海市模拟）将带有F字样的光源放在装有水的鱼缸前，调整F光源和鱼缸的位置，在墙壁上得到了缩小的实像，则F光源、鱼缸、墙壁三者的位置可能是（ ）
A．B．
C．D．
（2023•鹿城区校级三模）我校项目化小组同学利用纸盒和凸透镜等材料制作成像仪。焦距为15cm的凸透镜固定在纸盒侧面，F光源可以在纸盒中的轨道上移动，轨道上标注了离纸盒侧面O点的距离，如图所示。若光屏上呈如图所示的像，则F光源可能处在轨道的哪一位置（ ）
A．a点位置B．b点位置C．c点位置D．d点位置
（2023•余杭区一模）2021年12月9日，我国航天员上了一堂精彩的太空授课，课上水球实验引人关注。王亚平老师站在距离水球30cm处，我们能看到王亚平老师倒立的像。接着向水球内注入气泡，能清楚的看到一正一反两个像。关于上述实验及现象说法正确的是（ ）
A．没有注入气泡的水球相当于一个凸透镜，且焦距f＞15cm
B．注入气泡后，“正立“和“倒立”的像都是虚像
C．倒立的像是光的折射形成的，这个像是实像
D．正立的像是光的反射形成的，这个像是实像
（2022•龙湾区模拟）小龙制作了一个照相机模型（如图），用凸透镜作为镜头，毛玻璃片作为光屏，使像清晰地成在毛玻璃片上。使用不同的镜头时，需调节镜头到毛玻璃片的距离。下列组合中，能得到清晰物像的是（ ）
（2022•温州模拟）小明在完成“探究凸透镜成像规律”实验后，为进一步了解“视力矫正”的原理，移动蜡烛，先让烛焰在光屏上成了一个清晰的像。如图所示，然后他在蜡烛和凸透镜之间放置了不同类型的眼镜片，关于本次实验现象正确的是（ ）
A．放置眼镜片之前，蜡烛在图示位置，光屏上得到的是倒立、放大的实像
B．放置眼镜片之前，蜡烛在图示位置，光屏上得到的是倒立、缩小的虚像
C．将远视镜片放在蜡烛和凸透镜之间，使光屏靠近透镜，又能在光屏上看到清晰的像
D．将近视镜片放在蜡烛和凸透镜之间，使光屏靠近透镜，又能在光屏上看到清晰的像
（2022•杭州二模）在探究凸透镜成像规律的实验中，当蜡烛、凸透镜、光屏的位置如图所示时，在光屏上能成一清晰的像，则下列说法正确的是（ ）
A．图示为照相机的原理图
B．此时所成的像是倒立、放大的虚像
C．将蜡烛向左移动，调整光屏的位置，所成的像会逐渐缩小
D．将蜡烛向左移动，仍要得到清晰的像，需要向右调整光屏的位置
（2022•永嘉县模拟）为满足特殊人群的需求，有一种眼镜的镜片可以改变（如图甲），它的改变是通过在透明的薄膜中注入或抽出光学液体来实现的。如图乙是某人看远处物体时的成像情况，此时该人的视力缺陷和矫正时对镜片的操作是（ ）
A．近视眼，注入液体B．近视眼，抽出液体
C．远视眼，注入液体D．远视眼，抽出液体
（2023•湖州模拟）学校LOGO是一所学校的灵魂，是校园文化最直接的体现。我校滨江校区文化墙上需要一个直径为1m、图文均正立的二中LOGO，而且可以根据不同活动需求，更换LOGO底片。现向同学征免投影方案。小滨利用LOGO底片（直径2cm）、纸板、打孔器和手电筒自制了“LOGO投影装置”，示意图如下。
（1）第一次调试发现LOGO投影太小，在不增加器材的情况下，进一步放大LOGO，可以作何调整？ ；
（2）小海用凸透镜代替小孔，在调试位置的过程中为保证LOGO投影大小达标，应在哪一位置固定凸透镜 ；（填字母）
（3）小海的装置在使用时，对LOGO底片的安装有何要求 。
（2023•秀洲区校级一模）如图所示，AB为发光体，O为凸透镜的光心，MN为A点发出一条光线经凸透镜折射后的光线，MN平行于主光轴。
（1）请在图中标出凸透镜左侧的焦点F，并画出AB经凸透镜折射后的像A'B'。
（2）相对于AB，像A'B'的性质是 。
（2023•台州模拟）如图甲是人正常眼球解剖图。
（1）在离眼球前较远处放置一支图乙蜡烛，则在视网膜上可成一个清晰的烛焰的像。这个像是图丙中的 （选字母）。
（2）眼球中视网膜能感受光刺激，产生神经冲动，视网膜相当于反射弧组成部分中的 。
（3）每年6月6日是全国“爱眼日”，今年“爱眼日”的主题是“目”浴阳光，预防近视。丁图是某同学眼的成像示意图。他想通过激光烧蚀厚度均匀的透明眼角膜，使之改变形状，实现视力矫正。手术后的眼角膜形状应为戊图中的 。
物距(u)
像距(v)
像的性质
像物
应用
③u>2f
f倒立、缩小的实像
异侧
照相机
②u＝2f
v＝2f
倒立、等大的实像
异侧
①fv>2f
倒立、放大的实像
异侧
投影仪
u＝f
平行光 不成像
u|v|>u
正立、放大的虚像
同侧
放大镜
镜头焦距（厘米）
镜头到毛玻璃的距离（厘米）
A
5
9
B
7.5
16
C
10
23
D
15
30