专题08 透镜辨析与三条特殊光线-2023年中考物理二轮复习核心考点精讲与精练（全国通用）

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专题08 透镜辨析与三条特殊光线【核心考点精讲】一、透镜的辨析1、凸透镜：中间厚、边缘薄的透镜，例如老花镜等。2、凹透镜：中间薄、边缘厚的透镜，例如近视镜等。              3、凸透镜对光有会聚作用，凹透镜对光有发散作用。4、相关术语
 焦距：焦点到光心的距离，用f表示。凸透镜和凹透镜两侧各有一个焦点，凸透镜是实焦点，凹透镜是虚焦点。二、三条特殊光线（一）凸透镜1、平行于主光轴的光线经凸透镜折射后通过焦点。 2、通过光心的光线传播方向不变。 3、通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴射出。（二）凹透镜1、平行于主光轴的光线经凹透镜折射后发散，发散光线的反向延长线通过焦点。2、反向延长线通过凹透镜焦点的光线经凹透镜折射后 平行于主光轴射出。 3、通过光心的光线传播方向不变。【必刷题型精练】1．（2022•桂林）在如图所示的光学元件中，属于凸透镜的是（　　）A． B． C． D．解：AB、中间薄、边缘厚的透镜是凹透镜，故AB错误；C、该透镜中间厚、边缘薄，为凸透镜，故C正确；D、该元件厚度相同，不是凸透镜，也不是凹透镜，故D错误。答案：C。2．（2022•徐州模拟）如图是把一副眼镜放在太阳光下，在地面上看到的情形。由此可以判断镜片是（　　）A．凸面镜 B．凹面镜 C．凸透镜 D．凹透镜解：由图可见，阳光通过眼镜形成的光斑中间较四周暗，对光线起发散作用，因此是凹透镜。答案：D。3．（2022•济南模拟）放在凸透镜主轴上焦点以内的点光源S发出的光。通过凸透镜后的光路如图所示。则下列说法正确的是（　　）A．凸透镜可以对光线起发散作用 B．凸透镜只对平行于主光轴的光线起会聚作用 C．通过凸透镜后的光线是发散的，因为凸透镜的作用是对光线起发散作用 D．通过凸透镜后的光线发散程度比原来小。仍然是会聚的一种现象解：凸透镜的会聚作用是指折射后的光线与原来比较，光线偏转向了主光轴，即为会聚。答案：D。4．（2022•长沙）我国出土的文物“水晶饼”为中部鼓起的透明圆饼，古籍记载“正午向日，以艾承之，即火燃”。关于“水晶饼”利用太阳光生火，下列说法正确的是（　　）A．这是光的反射现象 B．这是光的色散现象 C．“水晶饼”对光有会聚作用 D．“水晶饼”对光有发散作用解：“水晶饼”中间厚、边缘薄，属于凸透镜，凸透镜使太阳光发生折射，对光线有会聚作用，故ABD错误、C正确。答案：C。5．（2022•盐城模拟）小明利用太阳光测量凸透镜的焦距。下列操作最合理的是（　　）A．  B．  C．  D．解：利用会聚太阳光法测焦距时，要将凸透镜正对着太阳光，太阳光经凸透镜后将会聚在焦点。所以把白纸（光屏）置于另一侧，改变白纸与凸透镜间的距离，直到光屏上出现一个最小、最亮的光斑，这个光斑便为焦点，测出光斑到凸透镜的距离，即为凸透镜的焦距；则由各选项图可知，AD的操作错误；而B图不方便测光斑到凸透镜的距离，C图中白纸与凸透镜平行，便于测出焦距，故C最合理。答案：C。6．（2022•广州模拟）将物体分别放在甲、乙凸透镜前，物距相同，通过甲透镜成正立放大的像，通过乙透镜成倒立缩小的像。如图是平行于主光轴的光线通过甲透镜的光路图，下列选项中哪幅图可能是平行于主光轴的光线通过乙透镜的光路图（　　）A．   B． C．  D．解：平行于主光轴的光线经凸透镜折射后通过焦点，由图可知，f＝20cm，设物体到甲和乙凸透镜的距离都为u，物体通过甲透镜成正立放大的像，由凸透镜成像规律知，u＜f，物体通过乙透镜成倒立缩小的像，则u＞2f，所以f＞2f，即：20cm＞2f，所以f＜10cm，由各选项知，A凸透镜焦距5cm，BCD凸透镜焦距都大于10cm。答案：A。7．（2022•绵阳模拟）两个完全相同的凸透镜L、L如图放置，其中AO＝OB＝BO，过A点的一条光线经L折射后按如图方向到达L，则关于该光线再经L折射后的去向，以下判断正确的是（　　）A．过L的二倍焦距点 B．过L的焦点 C．平行于L的主光轴 D．过L的二倍焦距以外的点解：过主光轴上的一点A发出的光线，经过凸透镜折射后交于主光轴上一点B，并且A、B两点到光心的距离相等，可知：AO和OB为凸透镜的二倍焦距。因为两个透镜完全相同，且AO＝OB＝BO，所以BO也是凸透镜L的二倍焦距，所以光线再经L折射后仍过L的二倍焦距点。答案：A。8．（2022•德阳模拟）如图主光轴上的S点发出的光经凸透镜折射后交主光轴于S′点，现有一条平行于入射光的光线从R点射向凸透镜，则折射光在凸透镜的另一侧（　　）A．和主光轴有交点，仍在S′点 B．和主光轴有交点，在S′的左侧 C．和主光轴有交点，在S′的右侧 D．和主光轴没有交点解：过光心作平行于光线S和R的入射光线，与S的折射光线相交于一点F′，过焦点F′垂直主轴画一个平面（虚线），将主轴转一个角度与入射光线平行，利用凸透镜成像解释该题S′点是S的实像，所以焦距小于SO，做SA垂直主光轴交R光线于A，得到倒立实像S′A′因此这条光线在凸透镜的另一侧和主光轴有交点，在S′点的左侧如图所示：答案：B。9．（2022•济宁模拟）在光具座上自左向右依次竖直放置一个凹透镜、凸透镜和平面镜，两个透镜的主光轴重合，凸透镜的焦距为f，此时两个透镜之间的距离为L．在凹透镜的左侧有一水平平行光束通过两个透镜后入射到平面镜上，经平面镜反射后，反射光恰能沿原来的光路返回，据此可判断凹透镜的焦距为（　　）A．f B．L C．f+L D．f﹣L解：当凸透镜的焦点位于凸透镜与凹透镜之间时，因为从凹透镜出来的光线为发散光线，所以不可能经过凸透镜焦点；当凸透镜焦点位于凹透镜左边时，则可能从凹透镜出来的光线的反向延长线经过凸透镜的焦点；而射入凹透镜的光线为平行光线，故从凹透镜出来的光线的反向延长线也经过凹透镜的焦点，因而凹透镜的焦点与凸透镜的焦点重合，如图，所以凹透镜的焦距f′＝f﹣L。答案：D。10．（2022•常州模拟）小明将水滴滴在透明玻璃纸上，透过水滴观察报纸上的字，发现变大了，这个水滴相当于一个凸透镜如图甲所示，通过“嫦娥一号”把它带到太空中，水滴由于不受重力，会变得如图乙所示，则在太空中，该水滴透镜（　　）A．焦距不变 B．焦距会变长 C．对光线偏折能力增强 D．对光线偏折能力减弱解：水滴相当于一个凸透镜，凸透镜对光有会聚作用，经透镜折射后折射光线将向主光轴方向偏折；凸透镜对光的偏折能力与凸透镜的凸起程度有关，通过“嫦娥一号”把它带到太空中，水滴由于不受重力，会变得如图乙所示，则凸透镜变凸，折射能力变强，由于凸透镜折射能力变强，则焦距会变小，故C正确，ABD错误。答案：C。11．（2022•临沂模拟）如图所示，AC为入射光线，CB为折射光线，且AO＜OB。已知OA＝6cm，该凸透镜的焦距可能是（　　）A．f＝2cm B．f＝5cm C．f＝7cm D．f＝9cm解：根据题意AO＜OB可知，A点成像在B点，像距大于物距，满足f＜u＜2f，成倒立、放大的实像。因为OA＝6cm，则f＜6cm＜2f，由此可得 3cm＜f＜6cm，故B符合题意、ACD不符合题意。答案：B。12．（2022•盐城模拟）将凸透镜正对太阳光，其下方的纸上呈现一个并非最小的光斑，这时光斑到凸透镜的距离为L，若凸透镜远离纸的过程中光斑一直变大，则该凸透镜的焦距（　　）A．一定小于L B．一定等于L C．一定大于L D．可能小于L，也可能大于L解：由于光斑到凸透镜的距离为L时，即像距为l时，纸上呈现一个并非最小的光斑，这个光斑可能是焦点之后的，也可能是焦点之前的光斑，所以凸透镜的焦距f≠l；若凸透镜远离纸的过程中光斑一直变大，说明凸透镜的焦点不在光斑之后，故焦点应在光斑之前，因此f一定小于l。故BCD错误，故A正确。答案：A。13．（2022•贺州中考）如图所示的四个透镜，属于凸透镜的有 　②③　，属于凹透镜的有 　①④　（两空均填编号）。解：如图，②③透镜中间比边缘厚是凸透镜；①④透镜中间比边缘薄是凹透镜。答案：②③；①④。14．（2022•怀化模拟）如图所示，表示小欣同学用激光分别射向甲、乙两透镜后光的传播路径，由图可知甲透镜应是　凹　透镜，乙透镜应是　凸　透镜。（两空选填“凹”或“凸”）解：通过甲透镜的光线比起入射光线更加远离主光轴，所以甲对光线有发散作用，因此甲是凹透镜。从图知，通过乙透镜的光线比入射光线向主光轴靠拢，所以乙对光线有会聚作用，因此乙是凸透镜。答案：凹；凸。15．（2022•青海中考）某汽车司机下车时，随手将一瓶矿泉水放在仪表台上，如图所示。不料因阳光照射、水瓶聚光，车内物品被点燃引发火灾。太阳光经过矿泉水瓶发生了 　折射　（选填“反射”或“折射”），矿泉水瓶相当于 　凸透镜　。因此，提醒大家在车内不要放置有聚光效果的物品。解：装有水的矿泉水瓶中间厚边缘薄，相当于一个凸透镜；由于凸透镜对光线的会聚作用，射入车内的光线经矿泉水瓶折射后集中于它的焦点上，时间一长正好使放置于此处的物品起火。答案：折射；凸透镜。16．（2022•盐城模拟）如图，在注有清水的试管内留有一稍大的空气泡，使太阳光从试管的正上方向下照，观察试管下方的白纸，可以发现白纸上与空气泡相对应的位置上，有一椭圆黑影，而其它部分竟是一条与试管平行的亮线。这是因为试管充满水的地方相当于　凸　透镜，而气泡与周边的水组成　凹　透镜。如果把白纸从靠近试管向下移动到较远处，亮线的粗细将如何变化？　先变细再变粗　。解：（1）圆柱型试管充满水的地方，中间比边缘厚，是水凸透镜，凸透镜对光线有会聚的作用，会聚成一条亮线。（2）由于气泡的存在，而气泡与下边的水构成一个中间薄、边缘厚的透镜（即凹透镜），而凹透镜对光线有发散的作用，所以在气泡的下面对应的位置有黑影。（3）亮线的位置相当于焦点的位置，如果把白纸从靠近试管向下移动过程中，经过焦点时亮线最细；从焦点处向下继续移动时，亮线变粗，是因为光线继续由焦点的位置向前沿直线传播。答案：凸；凹；先变细再变粗。17．（2022•东莞模拟）如图所示，小明用一个透镜观看书上的一个英文单词，他看到了两个字母“YS”的放大的像。这个透镜是　凸　透镜，这种透镜对光线有　会聚　作用，利用这种透镜可制成的光学仪器有　放大镜　（只需填写一种）。解：由图可知，当透镜靠近英文单词时，成的是正立、放大的虚像，所以应该是凸透镜；凸透镜对光线有会聚作用，生活中的放大镜和老花镜都是利用凸透镜做成的；答案：凸，会聚，放大镜。18．（2022•无锡模拟）如图所示，平行光通过图中左侧虚线框（其中放置一块透镜）后，在右侧光屏上形成一个圆形光斑，该光斑的直径比透镜大。请你判断虚线框中是否是凸透镜，说出接下来的操作及判断方法。（不添加其它器材）（1）操作：将光屏 　向左移动　。（2）判断方法：　若能在光屏上观察到直径比透镜直径小的光斑则为凸透镜　。解：（1）由于凸透镜对光线具有会聚作用，可以将光屏向左移动，减小光屏到凸透镜的距离；（2）若能在光屏上观察到比透镜直径小的光斑，说明该透镜对光线具有会聚作用，为凸透镜。答案：（1）向左移动；（2）若能在光屏上观察到直径比透镜直径小的光斑则为凸透镜。19．（2022•恩施州）请在图中完成光路图。解：平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点，过光心的光线传播方向不改变，如图所示：20．（2022•青海）请你将如图所示的光路图补充完整。解：由图知，入射光线过光心，则它的传播方向不变；折射光线平行于主光轴射出，则入射光线的延长线过凹透镜另一侧的焦点，先用虚线连接入射点和右侧焦点F，然后用实线延长作出入射光线，如下图所示：21．（2022•广安）根据入射光线和折射光线，在图中的虚线框内画出适当类型的透镜。解：由给出的光线可知，虚线框内的透镜对光线有会聚作用，为凸透镜，如图所示。22．（2022•毕节市）如图所示，凸透镜与凹透镜的一个焦点重合，请根据入射光线，画出相应的出射光线。解：凸透镜左右两侧各有一个焦点，且这两个焦点关于光心对称，同理凹透镜也是如此；已知凸透镜与凹透镜的一个焦点重合，则由图可知是凸透镜的右焦点和凹透镜的左焦点重合，过焦点的光线，经过凸透镜折射后，折射光线要平行于主光轴；平行于主光轴的光线，经过凹透镜折射后，折射光线的反向延长线要过凹透镜的虚焦点，据此作图，如下图所示：