备战2025年中考物理真题分类汇编(全国通用)专题03透镜及其应用(第02期)(学生版+解析)

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【中考新考法】
（2024·广东广州）如图，光线a（图中未画出）射到平面镜上，其反射光线b平行凸透镜的主光轴，b经凸透镜折射后，射到屏上的A点。
（1）画出光线a；____
（2）画出光线b经凸透镜折射后的光路，并标出凸透镜右侧的焦点F；____
（3）保持光线a不变，若平面镜转动角度小于，则__________（选填“顺时针”“逆时针”）转动平面镜，可使a反射光线通过凸透镜光心O。
【答案】 ①. ②. ③. 顺时针
【解析】
（1）[1]先画出平面镜的法线，可知反射角等于45°，根据光的反射定律可知，入射角也等于45°，由此可画出入射光线，即光线a，如图所示：
（2）[2]平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点，据此作出光线b经凸透镜折射后的光路图，并标出凸透镜右侧的焦点F，如图所示：
（3）[3]保持光线a不变，若平面镜转动角度小于，若逆时针转动平面镜，则入射角增大，反射角增大，则反射光线向上远离凸透镜，反射光线不会通过凸透镜光心O；若顺时针转动平面镜，则入射角减小，反射角减小，则反射光线向下靠近凸透镜的光心，转过一定角度时，反射光线会通过凸透镜光心O。
【新科技新情境】
2. （2024·广东深圳）胶囊胃镜机器人
“胶囊胃镜”全称为“遥控胶囊内镜系统”，被誉为“完美胃部检查的胶囊内镜机器人”。胶囊机器人另一个名字为磁控胶囊内镜，重为0.05N。它只需患者随水吞下，经过15 分钟左右便可完成胃部检查。典型的胶囊内窥镜包含几个主要组件：外壳，光学窗口，LED阵列，光学透镜，CMOS图像传感器，射频发射器，天线和电源。医生通过胶囊胃镜系统，可以实时精确操控的体外磁场来控制胶囊机器人在胃内的运动，改变胶囊姿态，按照需要的角度对病灶重点拍摄照片，从而达到全面观察胃黏膜并做出诊断的目的。在这个过程中，图像被5G无线传输至便携记录器，数据导出后，还可继续回放以提高诊断的准确率。
（1）思考乐小白同学口服一个胶囊机器人，这个胶囊机器人长约2.7_________（填单位）；
（2）如图所示，画出胶囊机器人在胃中所受重力示意图_________；
（3）胶囊机器人在胃中每下降1cm，重力做功W=_________；
（4）如果小白医生想扫描更大范围时，应操作机器人_________（靠近/远离）此区域；
（5）小白医生在远程无线操控机器人时，通过_________波来传递信号。
【答案】 ①. cm ②. ③. 5×10-4J ④. 远离 ⑤. 电磁
【解析】
（1）[1]由图甲可知，胶囊机器人长大约等于两个手指的宽度，约2.7cm。
（2）[2]从胶囊机器人的重心沿竖直向下画出重力的示意图，如图所示：
（3）[3]胶囊机器人在胃中每下降1cm，重力做功
W=Gh=0.05N×0.01m=5×10-4J
（4）[4]凸透镜成实像，物距变大，像变小，如果小白医生想扫描更大范围时，让像小一些，应操作机器人远离此区域。
（5）[5]电磁波可以传递信息，医生在远程无线操控机器人，通过电磁波来传递信号。
考点1 透镜
1. （2024·黑龙江齐齐哈尔）关于光学知识在生活中的应用，下列说法正确的是（ ）
A. 电视画面的颜色是由红、黄、蓝三种色条合成的
B. 近视眼可以戴度数合适的凹透镜片做的眼镜矫正
C. 医院里经常使用红外线消毒病房和手术室
D. 牙科医生用来检查牙齿的小镜子是凹面镜
【答案】B
【解析】
A．光的三原色是红绿蓝，电视画面的颜色是由红、绿、蓝三种色条合成的，故A错误；
B．近视眼可以戴度数合适凹透镜片做的眼镜矫正，利用凹透镜对光线的发散作用延迟成像，故B正确；
C．医院里经常使用紫外线消毒病房和手术室，故C错误；
D．牙科医生用来检查牙齿的小镜子是平面镜，借助平面镜看清口腔内情况，故D错误。
故选B。
2. （2024·山东滨州）根据图中的入射光线或折射光线，画出相应的折射光线或入射光线。
【答案】
【解析】
根据凸透镜的三条特殊光线可知，过光心的光线经凸透镜后传播方向不变，平行于主光轴的光线，经凸透镜后过焦点，如图所示：
3. （2024·吉林）如图所示，O为凸透镜的光心，F为凸透镜的焦点，请画出图中折射光线对应的入射光线。
【答案】
【解析】
平行于主光轴的入射光线经过凸透镜折射后，折射光线过焦点，由此可以确定该条折射光线对应的入射光线，如图所示：
考点2 生活中的透镜
4. （2024·广东）广东生产的无人驾驶电动垂直起降航空器首飞成功，彰显了我国科技在城市空中交通领域的领先地位。航空器可用于高空摄影、旅游观光等，航空器的摄像头相当于___________透镜，远处的物体通过摄像头成倒立缩小的___________（选填“实”或“虚”）像。在摄像头远离物体的过程中，像的大小将变___________。
【答案】 ① 凸 ②. 实 ③. 小
【解析】
[1][2]航空器的摄像头相当于凸透镜，其成像原理与照相机相同，即物体在二倍焦距以外成倒立、缩小的实像。
[3]在摄像头远离物体的过程中，物距增大，像距减小，像变小。
考点3 凸透镜成像的规律
5. （2024·江苏无锡）用焦距为10cm的凸透镜探究凸透镜成像的规律，将点燃的蜡烛、凸透镜、光屏置于光具座上如图所示的位置，下列说法中正确的是（ ）
A. 只向左移动光屏至适当位置，光屏上能呈现烛焰缩小的像
B. 只向右移动光屏至适当位置，光屏上能呈现烛焰放大的像
C. 只向右移动蜡烛至适当位置，光屏上能呈现烛焰放大的像
D. 只移动凸透镜至适当位置，光屏上能呈现烛焰等大的像
【答案】D
【解析】
A图中物距为
45.0cm-35.0cm=10.0cm
凸透镜的焦距是10cm，物距等于焦距，光屏不能成像，只向左或向右移动光屏至适当位置，光屏上不能成像，故AB错误；
C．只向右移动蜡烛至适当位置，物距小于焦距，成正立放大的虚像，光屏不能成像，故C错误；
D．将凸透镜移动到55cm，物距为
55.0cm-35.0cm=20.0cm
像距为
75.0cm-55.0cm=20.0cm
此时
u=v=2f
光屏上能呈现烛焰等大的像，故D正确。
故选D。
6. （2024·天津）（多选）在用一凸透镜研究其成像的规律时，某同学得到的部分实验信息如下表所示。根据表中信息判定下列说法正确的是（ ）
A. 第1次实验的像距为20cm
B. 第2次实验成倒立、缩小的实像
C. 第3次实验成像特点与照相机成像特点相同
D. 若物距是12cm，物体通过透镜所成的像是虚像
【答案】AB
【解析】
A．当物距为20cm时，成倒立、等大的实像，则物距等于二倍焦距，即f=10cm，此时像距等于物距，也为20cm，故A正确；
B．当物距为30cm时，物距大于二倍焦距，所以此时成倒立缩小的实像，故B正确；
C．当物距为15cm时，物距大于一倍焦距小于二倍焦距，所以此时成倒立放大的实像，其应用是幻灯机或投影仪，而照相机是根据物距大于二倍焦距时，成倒立缩小实像的原理制成的，故C错误；
D．若物距是12cm，即物距大于一倍焦距小于二倍焦距，所以此时成倒立放大的实像，故D错误。
故选AB。
7. （2024·黑龙江齐齐哈尔）（多选）物理科技小组在做探究凸透镜成像规律的实验过程中，某次实验操作时，蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示，烛焰在光屏上恰好成清晰的倒立、等大的实像。则下列说法正确的是（ ）
A. 该凸透镜的焦距是10.0cm
B. 将蜡烛放置在光具座的25cm刻度线处，调整光屏与凸透镜的距离，烛焰在光屏上成清晰的像时，该像的性质与照相机成像的性质相同
C. 将蜡烛放置在光具座的35cm刻度线处，调整光屏与凸透镜的距离，烛焰在光屏上成清晰的像时，该像的性质与投影仪成像的性质相同
D. 将蜡烛放置在光具座的45cm刻度线处，调整光屏与凸透镜的距离，烛焰在光屏上可成清晰的正立、放大的虚像
【答案】ABC
【解析】
A．当光屏成倒立、等大的实像，有
u=v=2f
则
故A正确；
B．将蜡烛放置在光具座的25.0cm刻度线处，物距
u=50.0cm−25.0cm=25cm>2f=20.0cm
满足u>2f，成倒立、缩小的实像，照相机是根据这个原理制成的，故B正确；
C．将蜡烛放置在光具座的35.0cm刻度线处，物距
f=100cm