2018-2022年上海中考物理5年真题1年模拟汇编 专题03 透镜及其成像（学生卷+教师卷）

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专题03 透镜及其成像

一、单选题
1．（2022·上海·中考真题）已知在某物体透过凸透镜在距离透镜25厘米的光屏上成放大的像，若将物体移动到距离凸透镜30厘米处，则此时成（　　）
A．放大的虚像 B．正立的虚像 C．放大的实像 D．缩小的实像
【答案】D
【解析】
在距离透镜25厘米的光屏上成放大的像，则像距大于二倍焦距，即
25cm>2f
可得
f<12.5cm
将物体移动到距离凸透镜30厘米处，此时物距30cm，则
u=30cm>2f
所以成倒立缩小的实像。
故选D。
2．（2021·上海·中考真题）凸透镜成像，焦距是 10 厘米，蜡烛和凸透镜之间的距离是 35 厘米，能成像的性质是（　　）
A．放大实像 B．放大虚像 C．等大实像 D．缩小实像
【答案】D
【解析】
凸透镜焦距是 10 厘米，蜡烛和凸透镜之间的距离是 35 厘米，物距大于二倍焦距，根据凸透镜成像规律可知，此时成倒立、缩小的实像。
故选D。
二、填空题
3．（2019·上海·中考真题）小明在做“探究凸透镜成像规律”实验中，将蜡烛、凸透镜和光屏的中心调至_____．已知凸透镜焦距为10厘米，现蜡烛的位置如图所示，蜡烛到凸透镜的距离为_____10厘米（选填“大于”、“等于”或“小于”），移动光屏寻找像的位置，发现光屏上有一个倒立、_____的像（选填“放大”、“等于”或“缩小”）．

【答案】     同一高度     大于       放大
【解析】
第一空．实验前，把蜡烛、凸透镜、光屏从左向右依次放在光具座上，点燃蜡烛并调整烛焰、凸透镜、光屏的高度，使它们的中心大致在同一高度，才能使像成在光屏的中央；
第二空．凸透镜的焦距f=10cm，凸透镜只有在物距大于焦距的时候才能成实像，所以蜡烛到凸透镜的距离大于10cm．
第三空．现蜡烛的位置如图所示，像距大于物距，所以成倒立、放大的实像．
三、实验题
4．（2020·上海·中考真题）在“探究凸透镜成像的规律”实验中，应调整凸透镜的中心，光屏的中心与烛焰的中心大致在同一______，以保证像成在光屏中央；将烛焰与光屏置于凸透镜的______（选填“两侧”或“同侧”），移动光屏直到光屏上所成的______像最清晰（选填“实”或“虚”），像是______的（选填“正立”或“倒立”）。
【答案】     高度     两侧     实     倒立
【解析】
[1]为了使像成在光屏的中央，实验前要调整凸透镜的中心，光屏的中心与烛焰的中心大致在同一高度。
[2]实像与物体在透镜的两侧，所以将烛焰与光屏置于凸透镜的两侧。
[3]光屏能接收到的像是实像，虚像不可以用光屏接收。
[4]实像都是倒立的。
5．（2018·上海·中考真题）在探究凸透镜成像规律的实验中，实验数据如下：

①分析实验序号1、2、3或4、5、6像距v和像高h随物距u的变化关系，可得出初步结论：_____．
②分析比较实验序号1﹣6中物像距离L随物距u的变化，可得出初步结论：_____．
③如果物像距离L=35厘米，则像高h的范围为_____．
【答案】     物距越小，像距越大，所成的像越大     见解析     1.2cm～2.4cm 或4.8cm～6.0cm
【解析】
①实验序号1与2与3或4与5与6数据中，光屏上得到的都是实像，所以同一凸透镜成实像时，物距越小，像距越大，所成的像越大；
②计算表中1-6中的物距与像距之和可知，凸透镜成放大的实像时，物距与像距之和越大，成的像越大，凸透镜成缩小的实像时，物距与像距之和越小，成的像越大；
③在表1.2.3.数据中，当L为32.4cm时，像高度为2.4cm，当L为39.2cm时，像高度为1.2cm，物像距离L=35厘米，则像高h的范围为1.2cm～2.4cm；
在表4.5.6.数据中，当L为33.8cm时，像高度为4.8cm，当L为36.2cm时，像高度为6.0cm，物像距离L=35厘米，则像高h的范围为4.8cm～6.0cm。


一、单选题
1．（2022·上海市晋元高级中学附属学校西校模拟预测）某凸透镜的焦距为10厘米，若物体在光屏上所成的像离该透镜的距离大于30厘米，则物体离该透镜的距离可能为（        ）
A．3厘米
B．13厘米
C．23厘米
D．33厘米
【答案】B
【解析】
由题意可知，像距大于30cm也就是像成在了二倍焦距以外，此时的物体应放在一倍焦距到二倍焦距之间，也就是物距应大于10cm，而小于20cm，故B符合题意．
2．（2022·上海长宁·二模）在“探究凸透镜成像的规律”实验中，若物体到透镜光心的距离为25厘米，在光屏成一个清晰缩小的像，则该凸透镜可能的焦距为（　　）
A．10厘米 B．15厘米 C．20厘米 D．25厘米
【答案】A
【解析】
由凸透镜成像规律可知光屏上有一个清晰缩小的像，此时物距为
u>2f
由题可知，物体到透镜光心的距离为25厘米，则有
25cm>2f
解得凸透镜可能的焦距为
f<12.5cm
故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
3．（2022·上海普陀·二模）某凸透镜的焦距为10厘米，当物体沿主光轴从距透镜15厘米处向30厘米处移动时，则（　　）
A．像变大，像距变大 B．像先变大后变小，像距变大
C．像变小，像距变小 D．像先变小后变大，像距变小
【答案】C
【解析】
由凸透镜成像时物像移动规律可知：凸透镜成实像时，物距增大，像距减小，像变小。当物体沿主光轴从距透镜15cm处向30cm处移动，物距大于一倍焦距，成倒立的实像，此时物距不断增大，则像距不断缩小，所成的像也变小。故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
4．（2022·上海松江·二模）在探究凸透镜成像规律的实验中，若在光屏上得到一个倒立、缩小的实像，这时测得光屏到凸透镜的距离为12厘米，则该凸透镜的焦距可能为（　　）
A．15厘米 B．8厘米 C．6厘米 D．4厘米
【答案】B
【解析】
据凸透镜成像实验，发现光屏上有一个清晰缩小的像，此时像处于透镜的1倍焦距和二倍焦距之间，即
2f＞μ＞f
光屏距离凸透镜12cm，所以
2f＞12cm＞f
即
12cm＞f＞6cm
故B符合题意，ACD不符合题意
故选B。
5．（2022·上海市向明初级中学模拟预测）在光具座的A点处放置一发光物体，从焦距f甲为5厘米、f乙为10厘米、f丙为20厘米的凸透镜中选择一个放置在如图所示的位置，在BC间移动光屏时可在光屏上得到清晰的像，则选择的凸透镜为

A．甲 B．乙 C．甲、乙 D．乙、丙
【答案】C
【解析】
【分析】
根据物距和像距的大小，判断成像的性质，然后根据像距和焦距的关系判断焦距的大小．
由图可知，此时的像距在5cm-20cm之间，此时的物距为25cm，物距大于像距，所以在光屏上成的是倒立、缩小的实像，像距应在一倍焦距和二倍焦距之间：当像距为5cm时：f＜5cm＜2f，则2.5cm＜f＜5cm；当像距为20cm时：f＜20cm＜2f，则10cm＜f＜20cm；由此可知，凸透镜的焦距应在2.5cm-20cm之间．
故选C．
6．（2022·上海青浦·模拟预测）物体放在凸透镜前，在透镜另一侧离透镜16厘米的光屏上成一个倒立缩小的像，该凸透镜的焦距可能为（　　）
A．5厘米
B．8厘米
C．10厘米
D．20厘米
【答案】C
【解析】
光屏到凸透镜的距离是16cm，成倒立、缩小的实像，则
2f>16cm>f
所以凸透镜的焦距是
16cm>f>8cm
所以物体到凸透镜的范围
32cm>u>16cm
故选C。
7．（2022·上海闵行·二模）某小组在做凸透镜成像实验时，发现在距透镜30厘米的光屏上有一个放大的像，则此透镜的焦距可能是（　　）
A．10厘米 B．18厘米 C．26厘米 D．32厘米
【答案】A
【解析】
由题意可知，v=30cm，因光屏上有一个放大的像，光屏上成的像都是倒立的实像，则由凸透镜成像规律可知

所以f<15cm。
故选A。
8．（2022·上海华旭双语学校模拟预测）如图所示，蜡烛通过凸透镜在光屏上呈现一个最清晰的烛焰像，下列说法正确的的是（　　）

A．焦距可能为 10cm B．可能是一个等大的虚像
C．焦距为 18cm D．一定是一 放大的实像
【答案】D
【解析】
AC．由图中可知，此时物距小于像距，故由凸透镜的成像规律可知，此时像距大于二倍焦距，由图中可知，像距为v=40.0cm，故可得
v=40.0cm>2f①
此时物距大于一倍焦距小于二倍焦距，由图中可知，此时物距为u=30.0cm，故可得
f 联立①②，解得凸透镜的焦距范围为
15.0cm 故AC错误；
BD．因此时物距小于像距，故由凸透镜的成像规律可知，此时所成的像一定是一个放大的实像，故B错误，D正确。
故选D。
二、填空题
9．（2022·上海崇明·二模）生活中蕴含着很多物理知识：老年人戴的“老花眼镜”的镜片是由______镜做成的；水槽下面利用______原理做成回水弯，既能排水也能防臭；大气压强的大小主要与_____有关，其次还与空气的温度和湿度有关。
【答案】     凸透     连通器     高度
【解析】
[1]凸透镜对光线有会聚作用，可以矫正远视眼，即老花眼。
[2]回水弯的底部连通，两端开口，利用了连通器的原理。
[3]大气压不是固定不变的，随着高度的增大而减小，所以说大气压强的大小主要与高度有关，其次还与空气的温度和湿度有关。
10．（2022·上海金山·二模）共享单车手机扫码解锁时，手机的摄像头相当于______透镜（选填“凹”或“凸”），二维码位于手机摄像头的______（选填“一倍焦距以内”、“一倍焦距和二倍焦距之间”或“二倍焦距以外”）；正常行驶过程中，车轮与地面的摩擦属于______摩擦（选填“滚动”或“滑动”）。
【答案】     凸     二倍焦距以外     滚动
【解析】
[1][2]手机摄像头相当于凸透镜，是利用物体在2倍焦距以外，成倒立缩小实像的原理制成的。
[3] 一个物体在另一个物体表面滚动时产生的摩擦产生的摩擦叫滚动摩擦，正常行驶过程中，车轮在地面上滚动，所以它们之间的摩擦是滚动摩擦。
11．（2022·上海民办行知二中实验学校二模）在图示光具座上，从左到右依次放置蜡烛、凸透镜和光屏，调整透镜和光屏的中心大致与烛焰的中心在______。先后两次将焦距为10厘米和15厘米的凸透镜放置在“40厘米”刻度处，将蜡烛置于“20厘米”的刻度处，移动光屏，可在光屏上得到大小不同的两个像，比较两次所成的像，当选用焦距为______厘米的透镜时，所成的像较大；保持透镜位置不变，若要确保在“50~70厘米”刻度之间移动光屏得到像，蜡烛应置于光具座上A、B、C、D中的______点处。

【答案】     同一高度     15     A或B
【解析】
[1]根据凸透镜成像规律，为了使成的像在光屏中央位置，需要把蜡焰、凸透镜和光屏的中心大致调在同一高度。
[2]由“蜡烛放置在20厘米处，保持透镜在40cm刻线处位置不变，移动光屏，可在光屏上得到大小不同的两个像”可知，在光屏上得到的像是实像，那么如果选择透镜的焦距为15cm，蜡烛放置在20厘米处，此时f＜u＜2f，在光屏上得到倒立放大实像；如果选择透镜的焦距为10cm，蜡烛放置在20厘米处，保持透镜位置不变，由于u=2f，所以移动光屏，那么能在.光屏上得到倒立等大实像。所以要得到较大的像应选用焦距为15cm的凸透镜。
[3]保持透镜位置不变，若要确保在“50 ~ 70厘米”刻度之间移动光屏得到像，也就是像距大于10cm小于30cm，当凸透镜焦距为15cm时，像距位于一倍焦距和二倍焦距之间，则物距应位于二倍焦距之外，即物距大于30cm，蜡烛应在10cm刻度线的左侧，即蜡烛在A或B点；当选用的凸透镜焦距为10cm时，像距位于凸透镜的一倍焦距之外，物距应位于凸透镜的一倍焦距之外，即物距大于10cm，蜡烛应位于30cm刻度线的左侧，即A、B、C、D都可以，综上所述，保持透镜位置不变，若要确保在“50 ~ 70厘米”刻度之间移动光屏得到像，蜡烛应置于光具座上的A或B点。
12．（2022·上海宝山·二模）在各种不同色光中，红、______、蓝叫做三原色光。凸透镜的焦距为10厘米，将发光体放在主光轴上，测量光屏上的像与透镜间的距离为25厘米，则像是倒立、______的实像（选填“放大”、“等大”或“缩小”），物到透镜的距离______20厘米（选填“大于”、“等于”或“小于”）。
【答案】     绿     放大     小于
【解析】
[1]在各种不同色光中，红、绿、蓝为单色光，可以混合成各种颜色的光，被称为三原色。
[2][3]焦距为10cm，像距为25cm，根据凸透镜成像规律，可知像距位于二倍焦距之外，此时物距位于一倍焦距和二倍焦距之间，小于20cm，成倒立、放大的实像。
三、实验题
13．（2022·上海嘉定·二模）小嘉做“探究凸透镜成像的规律”实验，他正确组装和调试实验器材，先使蜡烛距凸透镜的距离大于凸透镜的两倍焦距。


① 他将蜡烛分别置于光具座上的不同位置，并移动光屏，直到光屏上观察到清晰的像，成像情况如图（a）和（b）所示；
分析比较图（a）和（b）中像距、像的大小随物距的变化关系及相关条件，可得出的初步结论是：当物距大于凸透镜的两倍焦距时，物体通过凸透镜成倒立缩小的实像，______。
② 在实验中，小嘉好奇地把自己的近视眼镜（凹透镜）放在蜡烛和凸透镜之间，移动光屏，发现仍可以在光屏上成像；拿开眼镜后，像变得模糊不清；把光屏向靠近凸透镜的方向移动，又可以得到一个清晰的像。结合上述实验现象和科学课中有关眼球的结构（如图（c）所示）及作用（晶状体和角膜共同的作用相当于凸透镜，视网膜相当于光屏），可推测近视眼患者不戴近视眼镜时看不清远处的物体，可能是因为物体的像成在视网膜的______（选填“前”或“后”）方，依据是______。
【答案】     物距增大，像距减小，像变小     前     见解析
【解析】
①[1]由图（a）和（b）知，物距大于像距时，光屏上承接到的是蜡烛缩小、倒立的实像。此时的物距大于二倍焦距。（a）比（b）图的物距小，像距大，像也更大，所以当物距增大时，像距变小，像变小。
②[2][3]由操作可知，将近视眼镜拿走后，原来能在光屏上成的清晰的像变模糊了，将光屏靠近凸透镜时，又能得到清晰的像，这说明眼镜拿走后，像成在光屏前，而视网膜相当于此操作中的光屏，所以近视眼是远处物体的像成在视网膜前。
14．（2022·上海虹口·二模）小王研究微距相机的成像情况。他先把相机调整到焦距为的普通模式，改变物体与镜头的距离，相机内感光元件上的成像情况如图（a）（b）所示。由于物体距镜头太近时，感光元件上无法成像，因此他将相机切换到微距模式，调整焦距为，再将物体置于距镜头非常近的位置，此时在感光元件上能成清晰的像，如图（c）所示。


（1）分析比较图（a）与（b）可知：同一镜头成实像时，物距变小，______；
（2）观察图（c）可知：微距模式下相机成的像是______的（选填“放大”或“缩小”），据此可判断微距模式下物距与像距的大小关系是______，此时相机的焦距______普通模式的焦距（选填“大于”“等于”或“小于”）。
【答案】     像变大     放大     物距小于像距     小于
【解析】
（1）[1]分析比较图（a）与（b）可知，像变大，根据凸透镜成像规律可知，同一镜头成实像时，物距变小，像变大，像距变大。
（2）[2][3][4]从图（c）可以看出是一个放大的像，由于在元件上能够成像，故成的是实像；由于凸透镜成的是倒立的放大的实像，说明此时物距在一倍焦距和两倍焦距之间，像距在两倍焦距开外，故物距小于像距；相机调整到焦距为的普通模式，当物距为u时，感光元件上无法成像，说明

当焦距调整到，此时成的倒立的放大的像，说明物距在一倍焦距和两倍焦距之间，故

经整理可知

15．（2022·上海浦东新·二模）在“探究凸透镜成像规律实验”中：

（1）将蜡烛、凸透镜和光屏依次安装在光具座上，点燃蜡烛，调整它们的高度使烛焰的中心、凸透镜的中心和光屏的中心大致在______；
（2）如图（a）所示，光屏上成清晰的像。由光路可逆可以推断，保持蜡烛和光屏的位置不变，只移动透镜______厘米刻度处，光屏上可再次成清晰、倒立、______的实像；
（3）实验一段时间后，原来在光屏中心的像“跑”到光屏上方的位置，如图（b）所示，能让像重新回到光屏中心的操作是______。（选填序号）
①光屏下调   ②蜡烛上调   ③透镜上调
【答案】     同一高度     55.0     缩小     ②
【解析】
（1）[1]调整它们的高度使烛焰的中心、凸透镜的中心和光屏的中心大致在同一高度，这样利用通过光心的光线传播方向不变，像就可以成在光屏的正中央。
（2）[2][3]如图（a）所示，物距为

像距为

根据光路可逆，当物距等于30.0cm，像距为15.0cm时，仍然可以成像，故此时凸透镜的位置为

物距大于像距，物距在两倍的焦距外，成的是倒立的缩小的实像。
（3）[4]①若光屏下调，像将继续上偏，故①不符合题意；
②若蜡烛上调，烛焰的中心、凸透镜中心的连线下偏，像向下移动，故② 符合题意；
③若透镜上调，烛焰的中心、凸透镜中心的连线继续上偏，像向上移动，故③不符合题意。
故选②。
16．（2022·上海徐汇·二模）小佳用“自制简易照相机模型”研究照相机成像原理。如图（a）所示，该模型由两个纸筒 M、N 组成，M 正好套在 N 的外面，并能进行抽拉。在纸筒 M 的一端贴上半透明纸，凸透镜固定在纸筒 N 的一端。
小佳同学将此模型和发光体（物高 H=4 厘米）固定在光具座上进行了三组实验，如图（b）所示，实验步骤和操作均正确，并将每次实验测得的物距u、像距v、成像情况等分别记录在表格中。
f =10 厘米，物高 H= 4 厘米
实验序号
物距 u(厘米)
像距 v(厘米)
像高 h(厘米)
1
30.0
15.0
2.0
2
35.0
14.0
1.6
3
50.0
12.5
1.0


① 小佳实验中______到______的距离为像距。（均选填“凸透镜”“发光物”或“半透明纸”）
② 分析比较实验序号 1～3 中的像距 v 和像高 h 随物距 u 的变化情况，可得出的初步结论是：同一简易照相机成倒立缩小实像时，______。
③ 小佳用简易照相机模型对着黑板上15厘米高的发光体观察，发现半透明纸上成像不完整。结合上述实验信息和数据，写出让半透明纸上成像完整的做法及理由。______
【答案】     凸透镜     半透明纸     物距u增大，像距v减小，像高h变小     简易照相机模型离黑板远一些，减小两相套纸筒M、N总长
【解析】
(1)[1][2]像距指的是像到凸透镜的距离，本实验中，像是成在半透明纸上的。故凸透镜与半透明纸之间的距离就是像距。
(2)[3]三组数据中，物距越来越大，像距越来越小，且像高也越来越小。故分析三组数据得到的规律是：物距u增大时，像距v减小，像高h变小。
(3)[4]不能在半透明纸上得到完整的像，说明成的像的大小超过了半透明纸的大小。应该通过调节，使成的像变小。要使像变小，物距就要变大；同时像在变小的时候，像距也要变小。所以，做法是：简易照相机模型离黑板远一些，减小两相套纸筒M、N总长。
17．（2022·上海青浦·二模）某小组同学做“探究凸透镜成像规律”实验，将测得的物距u、像距v、计算的u+v、成像情况记录在下表中。
实验序号
物距u（厘米）
像距v（厘米）
u+v（厘米）
像与物大小比较
像的虚实
1
60.0
12.0
72.0
缩小
实像
2
50.0
12.5
62.5
缩小
实像
3
40.0
13.3
53.3
缩小
实像
4
30.0
15.0
45.0
缩小
实像
5
18.0
22.5
40.5
放大
实像
6
16.0
26.7
42.7
放大
实像
7
14.0
35.0
49.0
放大
实像
8
12.0
60.0
72.0
放大
实像

①请根据表中的数据及相关条件，分析、归纳得出结论。
（a）根据实验序号1~4的数据，分析比较物距u和像距v的大小关系与成像情况，可得出的初步结论是： ______________。
（b）根据实验序号__________的数据，分析比较物距u和像距v的大小关系与成像情况，可得出的初步结论是：凸透镜成放大实像时，u < v。
②根据实验序号1~8的数据，分析比较像距v随物距u变化的情况，可得出的初步结论是：凸透镜成实像时，____________。
③根据实验序号1~8的数据，分析比较u+v随物距u变化的情况，推测凸透镜成实像时，u+v存在___________（选填“最小值”或“最大值”），且当物距u在________范围内可以找到这个极值。
【答案】     凸透镜成缩小实像时，u>v     5~8     像距v随物距u的减小而增大     最小值     18.0厘米~30.0厘米
【解析】
【分析】
①（a）[1]根据实验序号1~4的数据，物距在不断减小，像距却不断增大，故可得出结论：凸透镜成像时，物距大于像距成缩小实像。
（b）[2]由表中数据知，要凸透镜成放大实像，需要选择的实验序号是5、6、7、8。
②[3]根据实验序号1~8的数据，分析比较像距v随物距u变化的情况，可得出的初步结论是：凸透镜成实像时，像距v随物距u的减小而增大。
③[4][5]根据实验序号1~8的数据，u+v先变小后变大，所以u+v存在最小值；由于物距从30cm减小至18cm时，u+v变小，物距从18cm减小至16cm时，u+v变大，所以当物距u在18cm~30cm这个范围内可以找到这个极值。