专题03 透镜及其应用——2023年河南省中考物理模拟题分项选编

2023年河南省中考物理模拟题分项选编

专题03  透镜及其应用

一、单选题

1．（2023·河南驻马店·统考一模）如图为投影式电子白板，它利用投影机将画面投影到屏幕上，投影机的镜头相当于一个凸透镜，下列说法正确的是（　　）

A．投影机的镜头与近视眼镜为同一种透镜

B．光经投影机的镜头成像利用了凸透镜成像原理

C．画面经投影机镜头成的是正立放大的实像

D．屏幕上的丰富色彩由红、黄、蓝三种色光混合而成

2．（2023·河南商丘·统考一模）如图所示是某超市的支付设备“刷脸机”，下列说法正确的是（　　）

A．“刷脸机”的成像原理与投影仪的工作原理相同

B．经“刷脸机”的镜头成的是正立、缩小的实像

C．“刷脸”时顾客要位于摄像头的一倍焦距以内

D．要使屏幕上自己的像变大，需要靠近摄像头

3．（2023·河南南阳·统考一模）在探究“凸透镜成像的规律”的实验中，光具座上各元件位置如图所示，此时在光屏上恰好成一个清晰的像，则下列说法正确的是（　　）

A．若将蜡烛远离凸透镜，则应将光屏靠近凸透镜才能得到清晰的像，且像逐渐变大

B．若保持凸透镜位置不变，将蜡烛放在刻度线45cm处，适当移动光屏，也能在光屏上得到一个清晰的像

C．图中此时成像原理与照相机的成像原理相同

D．图中透镜不动，将蜡烛与光屏互换位置，光屏上仍能得到清晰的像

4．（2023·河南安阳·统考模拟预测）2019年12月26日中午，成都地区发生了一次日偏食，全校师生都在操场共睹这一奇特的景观，请利用所学的光学知识判断下列说法中错误的是（　　）

A．发生日偏食时月球正位于太阳和地面观察者的之间某位置

B．有同学用手指组成方框“取景”发现不能看全日偏食，此时他应该让方框离眼睛近一点

C．有同学在盆水中加入少量的墨水来观看，水面离太阳越近，成像就越大

D．有一些同学利用短焦距凸透镜来观看，调节透镜与太阳的距离不可能看到偏食正立的像

5．（2023·河南南阳·统考一模）如图所示，纸筒底部中心开一小孔，纸筒开口端蒙一半透明纸做光屏，将点燃的蜡烛放在纸筒前，此时在光屏上恰能观察到清晰的烛焰的像S1；在图示情景中，若在底部中心开一个大孔，并在大孔处嵌入一合适的凸透镜也恰能在光屏上呈现清晰的像S2，S2与S1相比（　　）

A．更亮更小 B．更暗更小 C．更亮等大 D．更亮更大

6．（2023·河南洛阳·统考三模）如图是小强用手机、透镜和纸盒自制的简易投影仪，能将手机上的画面放大投射到白色墙上。下列说法正确的是（　　）

A．手机屏幕到透镜的距离应大于透镜的二信焦距

B．白色墙上呈现的是手机画面倒立、放大的实像

C．若用不透明的硬纸板遮住透镜的一部分，白色墙上的画面将不再完整

D．从各个角度都能清楚地看到白色墙上的像，是因为墙对光发生了镜面反射

7．（2023·河南信阳·统考一模）购物支付已进入“刷脸”时代，如图所示，消费者结账时只需面对摄像头（相当于一个凸透镜），经系统自动拍照、扫描等，确认相关信息后，即可迅速完成交易．下列有关说法正确的是

A．光经过摄像头成像利用的是光的反射

B．摄像头成像特点与投影仪相同

C．“刷脸”时，面部应位于摄像头两倍焦距之外

D．“刷脸”时，面部经摄像头成正立缩小的实像

8．（2023·河南商丘·统考一模）如图所示，某同学用自制的水凸透镜做凸透镜成像实验，在光屏上得到了清晰的像，关于下列现象分析，正确的是（　　）

A．此时在光屏上得到的是倒立、放大的实像

B．若保持凸透镜位置不变，将蜡烛放在25cm刻度线处，适当移动光屏，一定能在光屏上得到一个清晰的像

C．如果利用注射器继续向水凸透镜内注水，光屏上的像会变模糊，这时将光屏远离透镜适当距离，光屏上又能得到一个清晰的实像

D．若在蜡烛和凸透镜之间放一个近视眼镜，则光屏应靠近凸透镜才能得到清晰的像

9．（2023·河南驻马店·统考一模）某超市在货架上放置了放大镜、以便老年人查看价签以及商品的保质期等信息，下列关于放大镜的说法正确的是（　　）

A．是凸透镜，可以用来矫正近视

B．是凸透镜，可以用来矫正远视

C．是凹透镜，可以用来矫正近视

D．是凹透镜，可以用来矫正远视

二、多选题

10．（2023·河南焦作·统考一模）小明和小华在窗边用凸透镜贴近报纸看文字，看到了文字的像。在移动凸透镜时，意外的发现在报纸上出现了窗外景物的像。如图所示，对比像的性质和像形成的原因，下列说法正确的是（　　）

A．第一次的像是正立的，第二次的像是倒立的

B．两次的像都是放大的

C．第一次的像是虚像，第二次的像是实像

D．第一次成像是由于光的反射，第二次成像是由于光的折射

11．（2023·河南焦作·统考模拟预测）在研究凸透镜成实像时，光屏上已呈现清晰的放大的烛焰的像，要使像变为清晰的缩小的实像，可行的方法是（　　）

A．把光屏和蜡烛位置互换

B．只把屏靠近凸透镜

C．只将凸透镜适当向光屏移动靠近

D．将蜡烛和光屏向同方向移动

12．（2023·河南南阳·统考一模）小明利用如图所示的装置探究凸透镜成像的规律。将蜡烛放在凸透镜左侧适当位置，调整光屏到凸透镜的距离，使烛焰在光屏上成清晰的像，分别测出物距u和像距v，实验数据如下表。下列说法正确的是（　　）

A．该凸透镜的焦距为20cm

B．从第1次实验到第5次实验，成在光屏上的像越来越大

C．当u=45cm时，移动光屏，可在光屏上成倒立、缩小的清晰实像

D．第5次实验后，在贴近凸透镜左侧放一眼镜片，向右移动光屏，能在光屏上成清晰的像，则眼镜片对光起会聚作用

三、填空题

13．（2023·河南周口·统考一模）如图为道路监控摄像头，摄像头可以将道路交通实况传输给监控器。摄像头的镜头是一个______透镜，当汽车逐渐靠近摄像头时，汽车通过摄像头成的______（选填“虚”或“实”）像逐渐______（选填“变大”或“变小”）。

四、作图题

14．（2023·河南安阳·统考模拟预测）一条光线经过凹透镜折射后，再射向平面镜发生反射，请在图中补画出入射光线和反射光线．

(   )

五、实验题

15．（2023·河南南阳·统考一模）小明用光具座、凸透镜、发光LED灯做成的物体、光屏等器材来“探究凸透镜成像的规律”。

（1）凸透镜的焦距可能是___________（填序号）；

A．5cm                B．10cm                    C．20cm

（2）当物体向凸透镜靠近，要想在光屏上呈现清晰的像，光屏向___________（选填“左”或“右”）移动，光屏上的像逐渐变___________（选填“大”或“小”）；

（3）小明将如图乙所示的LED发光灯制成的“F”字样的光源替换图甲中的光源，移动光屏又一次找到了清晰的像，从左向右观察光屏，该像可能是图丙中的___________（选填“A”“B”“C”或“D”）图。

16．（2023·河南郑州·二模）小明用图所示的实验装置做“探究凸透镜成像规律”的实验。

（1）实验前需要调整烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度，其目的是______；

（2）在图所示位置，光屏上恰好成清晰的倒立、______（选填“放大”“缩小”或“等大”）的实像，利用该原理可制成______（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）；

（3）小明取下自己的近视眼镜放在蜡烛和凸透镜之间，为了在光屏上呈现清晰的像，应将蜡烛______（选填“靠近”或“远离”）凸透镜。

17．（2023·河南开封·统考一模）小明同学用蜡烛、凸透镜、光屏、光具座等器材探究“凸透镜成像”规律。

（1）该实验需要将烛焰、凸透镜和光屏的中心调节在同一_______，这样做的目的是使烛焰像的中心成在光屏的中央。

（2）实验过程中，当蜡烛、焦距是10cm的凸透镜、光屏处于如图所示的位置上时，在光屏上呈现一个清晰的倒立、_______的实像、此时烛焰的成像特点与_______（填“照相机”“投影仪”“放大镜”）的成像特点相同，

（3）实验结束后,交流时发现使用蜡烛进行实验存在一定的缺陷。小明想利用LED发光字来研究凸透镜的成像规律，你认为“甲”“旧”“上”“王”几个汉字中，适合做成LED光源的字是_______。

18．（2023·河南许昌·统考一模）小杨在进行“探究凸透镜成像规律”的实验时，所使用的凸透镜焦距是15cm。

（1）在光具座上依次放置蜡烛、凸透镜和光屏，接下来她的第一步操作应该是 _____（填字母）；

A．将三者中心调至同一高度

B．点燃蜡烛

（2）如图所示把凸透镜固定在45cm刻度线位置，蜡烛固定在15cm刻度线位置时，光屏应在图中 _____（选填“甲”、“乙”或“丙”）区域内左右移动，才能在光屏上得到烛焰清晰倒立、_____（选填“放大”、“等大”或“缩小”）的实像；

（3）当屏上的像清晰时，小杨把自己的近视眼镜放在凸透镜和蜡烛之间，光屏上的像变得模糊不清。她应该向 _____（选填“靠近”或“远离”）凸透镜方向移动光屏，可再次得到清晰的像。

19．（2023·河南周口·统考一模）在“探究凸透镜成像的规律”实验中，小丽进行了下列操作，请回答问题：

（1）如图甲所示，小丽让凸透镜正对太阳光，调整凸透镜到光屏的距离，光屏上会出现一个很小、很亮的光斑，则该凸透镜的焦距f=____________cm；

（2）在组装器材时，小丽将蜡烛、凸透镜和光屏依次放在光具座上，点燃蜡烛并调节烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度，目的是_____________；

（3）如图乙所示，将凸透镜固定在50cm刻度线处，当蜡烛距凸透镜15cm时，移动光屏，可在光屏上得到一个清晰的实像，此时，若在凸透镜与光屏之间放置一远视镜片，要在光屏上成清晰的像，光屏应向____________（选填“左”或“右”）移动；

（4）在实验过程中，光屏上得到清晰的像，突然，一只飞虫落到了凸透镜表面上，则光屏上将______________（选填“出现烛焰不完整的像”“出现飞虫影子”或“出现烛焰完整的像但变暗”）。

20．（2023·河南驻马店·统考一模）在“探究凸透镜成像规律”的实验中：

（1）如图甲所示，平行光正对凸透镜照射，光屏上出现一个最小、最亮的光斑，则凸透镜的焦距f= ___________ cm。实验前应调节烛焰、凸透镜、光屏三者的中心，使它们在___________ 上；

（2）实验过程中，当蜡烛与凸透镜的位置如图乙所示时，在光屏上可得到一个清晰的倒立、___________ 的实像。若将蜡烛向左移动3cm，则光屏向___________ （选填“左”或“右”）移动适当位置，才能在光屏上再次出现清晰的像；

（3）若将凸透镜换成焦距相同镜面较大的凸透镜，再次实验，光屏上所成的像与原来的相比___________ （选填“变大”、“变小”、“变暗”或“变亮”）了；

（4）如图丙所示，在烛焰和凸透镜之间放一副近视眼镜，发现光屏上的像由清晰变模糊了。请用相关的知识解释像变模糊的原因是___________ 。

参考答案

1．B

【详解】ABC．投影仪的镜头相当于一个凸透镜，物距在二倍焦距和一倍焦距之间时，像距大于倍焦距，成倒立放大的实像，其实质是光的折射现象；近视眼镜是凹透镜，故AC错误，B正确；

D．屏幕上的丰富色彩由红、绿、蓝三种色光混合而成，故D错误。

故选B。

2．D

【详解】ABC．摄像头的工作原理与照相机相同，“刷脸”时，人要在凸透镜的二倍焦距之外，成的是倒立、缩小的实像，故ABC错误；

D．要使屏幕上自己的像变大，需要减小物距，增大像距，即要靠近“刷脸”机镜头，故D正确。

故选D。

3．D

【详解】A．由于物体经凸透镜成实像时的动态变化规律是：物远像近像变小，所以若将蜡烛远离凸透镜，应将光屏靠近凸透镜才能得到清晰的像，且像逐渐变小，故A错误；

B．由题图可知，物距小于像距，成倒立、放大的实像，此时，，即

，

则

当将蜡烛放在刻度线45cm处时，，此时，成正立、放大的虚像，光屏不能承接虚像，故B错误；

C．由题图可知，物距小于像距，成倒立、放大的实像，投影仪是根据这一原理制成的，故C错误；

D．将蜡烛与光屏的位置互换，根据光路可逆性可知，光屏上仍能得到清晰的实像，故D正确。

故选D。

4．C

【详解】A．由于光在同一种均匀介质中是沿直线传播的，当月球运行到太阳和地球之间时，太阳射向地球的光线被月球遮挡，就会形成日食，故A正确，A不符合题意；

B．由于光沿直线传播，当方框远离时，所看外面景物范围的大小变化如图所示：所以，方框离眼睛越近，“取景”范围越大，故B正确，B不符合题意；

C．利用水面观察太阳，利用的是平面镜成像的原理，所成的像与物体等大，与距离太阳的远近无关，故C错误，C符合题意；

D．利用短焦距凸透镜来观看太阳，所以物距远大于焦距，不可能成虚像，所以不会看到正立的像，故D正确，D不符合题意。

故选C。

5．C

【详解】由题意可知，第一次通过小孔成的像属于小孔成像，是光沿直线传播形成的倒立、缩小的实像；第二次换上凸透镜后，由于物距大于像距，烛焰经凸透镜也是成倒立、缩小的实像。由于凸透镜的直径更大，经凸透镜折射的光更多，所以像S2比S1更亮，同时，由于两次的物距和像距都不变，则像的大小是相等的，故ABD不符合题意；故C符合题意。

故选C。

6．B

【详解】A．根据投影仪成像的原理可知，手机到透镜的距离应大于焦距，小于二倍焦距，故A错误；

B．投影仪成的像是倒立、放大的实像，故B正确；

C．若用不透明的硬纸板遮住透镜的一部分，白墙上的画面仍然完整，只是亮度变暗，故C错误；

D．发生漫反射的物体可以从不同角度都能看到，因此从各个角度都能清楚的看到白墙上的像，是因为白墙对照射到其上面的光产生漫反射，故D错误。

故选B。

7．C

【分析】根据凸透镜成像的原理和规律逐项判断。

【详解】摄像头为凸透镜，其原理为光的折射，应用的是凸透镜成倒立缩小的实像，与照相机的特点相同，物距应大于二倍焦距，则面部应位于摄像头两倍焦距以外．故C正确．

8．B

【详解】A．观察图中蜡烛、凸透镜和光屏的位置关系发现，物距大、像距小，且在光屏上得到了清晰的像，由凸透镜成像特点可知，此时在光屏上得到的是倒立、缩小的实像，故A错误；

B．若保持凸透镜位置不变，将蜡烛放在25cm刻度线处，即物距为25cm，与原来的像距相同，所以适当移动光屏，让像距等于原来的物距，能在光屏上得到一个清晰的像，故B正确；

C．如果利用注射器继续向水凸透镜内注水，则凸透镜变厚，焦距变小，像将成在光屏左边，需要将光屏靠近透镜适当距离，光屏上又能得到一个清晰的实像，故C错误；

D．若在蜡烛和凸透镜之间放一个近视眼镜，近视眼镜是凹透镜，能将光发散，所以经过近视眼镜和凸透镜成的像会向右边移动，则光屏应远离凸透镜才能得到清晰的像，故D错误。

故选B。

9．B

【详解】放大镜的实质是一个凸透镜，对光线具有会聚作用，利用凸透镜制成的眼镜可以用来矫正远视眼，故B正确，ACD错误。

故选B。

10．AC

【详解】凸透镜成像的原理属于光的折射；用凸透镜贴近报纸看文字，看到了文字的像，此时物距小于一倍焦距，成正立放大的虚像，和放大镜原理相同，成虚像；在移动凸透镜时，意外的发现在报纸上出现了窗外景物的像，此时物距大于二倍焦距，成倒立缩小的实像，和照相机的原理相同；综上所述，AC正确，BD错误。

故选AC。

11．ACD

【详解】A．根据凸透镜成像的规律可知，物体在二倍焦距以外，成的是倒立缩小的实像；物体在二倍焦距与一倍焦距之间成的是倒立放大的实像，像距在二倍焦距以外，因此要使光屏上变为清晰缩小的实像，可以把光屏和蜡烛位置互换，故A符合题意；

B．只把屏靠近凸透镜，物距仍然在一倍焦距以内，因此光屏上仍然呈现清晰的放大的烛焰的像，移动光屏后，光屏上不会出现清晰的像，故B不符合题意；

C．由于物距越大，像距越小，因此将凸透镜适当向光屏移动靠近，直到物距大于二倍焦距，像距小于二倍焦距时，光屏上就会呈现出清晰的缩小的实像，故C符合题意；

D．将蜡烛远离透镜，物距增大，光屏靠近透镜，像距减小，当物距大于二倍焦距，像距小于二倍焦距时，光屏上的像会变为清晰的缩小的实像，故将蜡烛和光屏向同方向移动可以达到目的，故D符合题意。

故选ACD。

12．BC

【详解】A．由第3次实验数据可知，u=v=2f=20cm时，成等大的像，所以焦距为10cm，故A错误；

B．从第1次实验到第5次实验，物距都大于1倍焦距，成实像，且物距减小，根据凸透镜的成像规律“成实像时，物近像远像变大”可知，光屏上的像越来越大，故B正确；

C．当u=45cm时，大于20cm，即大于2f，所以移动光屏，可在光屏上成倒立、缩小的清晰实像，故C正确；

D．第5次实验后，在贴近凸透镜左侧放一眼镜片，向右移动光屏，能在光屏上成清晰的像，说明放上眼镜片后，像距变大，说明眼镜片对光有发散作用，故D错误。

故选BC。

13．     凸     实     变大

【详解】[1]摄像头的镜头中间厚两端薄，是凸透镜。

[2][3]摄像机的成像原理是把物体置于两倍焦距之外，成倒立缩小的实像；当汽车逐渐靠近摄像头时，由凸透镜成像原理可知：物距减小，像距变大，像会变大。

14．

【详解】（1）延长线后过另一侧焦点的光线经凹透镜折射后将平行于主光轴；

（2）由图知经凹透镜折射后的光线入射到平面镜上，发生反射，先画出法线，根据反射角等于入射角作出最后的反射光线，如图所示：

15．     B     右     大     D

【详解】（1）[1]由图甲可知，光屏上成倒立、缩小的实像，此时物距

u=50cm-20cm=30cm

根据凸透镜成像规律可知，此时u>2f，即

f<15cm-------①

像距

v=65cm-50cm=15cm

2f>v>f，即

15cm>f>7.5cm-------②

联立①②解得

7.5cm<f<15cm

故B符合题意，AC不符合题意。

故选B。

（2）[2][3]当物体向凸透镜靠近，此时物距减小，根据凸透镜成实像时，物近像远像变大可知，要想在光屏上呈现清晰的像，光屏向右移动，光屏上的像逐渐变大。

（3）[4]凸透镜所成的实像是倒立的，与物体的左右、上下均相反，则从左向右观察光屏，该像可能是图丙中的D，故D符合题意，ABC不符合题意。

故选D。

16．     使像成在光屏的中央     放大     投影仪     远离

【详解】（1）[1]实验前需要调整烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度，其目的是使像成在光屏中央，便于观察成像情况。

（2）[2][3]在图所示位置，物距大于像距，则物体在一倍焦距和二倍焦距之间，像在二倍焦距以外，光屏上恰好成清晰的倒立、放大的实像，投影仪利用了此原理。

（3）[4]小明取下自己的近视眼镜放在蜡烛和凸透镜之间，近视镜是凹透镜，对光线有发散作用，会使成像延后，为了在光屏上呈现清晰的像，即像要往前移，根据凸透镜成实像时“物远像近像变小”可知，应将蜡烛远离透镜。

17．     高度（同一水平线）     缩小     照相机     上

【详解】（1）[1]探究凸透镜成像的实验时，在桌面上依次放蜡烛、凸透镜、光屏，三者在同一条直线上，三者的中心大致在同一高度，像才能呈在光屏的中心。

（2）[2][3]由图可知，物距u=50cm-20cm=30cm，像距v=65cm-50cm=15cm ，此时u＞2f，成倒立缩小的实像，能够说明照相机的成像原理。

（3)[4]因为凸透镜成像上下颠倒、左右相反，所以适合做LED光源的汉字是上字。

18．     B     乙     等大     远离

【详解】（1）[1]在光具座上依次放置蜡烛、凸透镜和光屏，第一步是点燃蜡烛，根据烛焰的高度调节使三者的中心在同一高度，故B符合题意，A不符合题意。

故选B。

（2）[2][3]凸透镜固定在45cm刻度线位置，蜡烛固定在15cm刻度，此时物距为

根据凸透镜成像规律可知，当物距等于二倍焦距时，成倒立、等大的实像，此时像距也等于二倍焦距，则像距为

故应在乙区域内移动。

（3）[4]当屏上的像清晰时，小杨把自己的近视眼镜放在凸透镜和蜡烛之间，因近视眼镜为凹透镜，对光线有发散作用，因此像会呈在光屏后方，光屏上的像变得模糊不清，她应该向远离凸透镜的方向移动光屏。

19．     10.0     使像成在光屏中央，便于观察     左     出现完整的像但变暗

【详解】（1）[1]小丽让凸透镜正对太阳光，调整凸透镜到光屏的距离，光屏上会出现一个很小、很亮的光斑，此光斑位置即为凸透镜的焦点位置，则该凸透镜的焦距

f=60.0cm-50.0cm=10.0cm

（2）[2]为了使像成在光屏中央，便于观察，需要点燃蜡烛并调节烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度。

（3）[3]若在凸透镜与光屏之间放置一远视镜片，远视镜片为凸透镜，对光线有会聚作用，要在光屏上成清晰的像，光屏应向左移动。

（4）[4]凸透镜成实像时，所有透过透镜的光会聚到光屏上成像，飞虫落在透镜上后，整个物体发出的光虽有一小部分被挡住，但总会有一部分光通过凸透镜而会聚成像，因此，像与原来相同，大小不变；由于透镜的一小部分被遮住，因此折射出的光线与原来相比减少了，故亮度会变暗。

20．          同一高度     放大     左     变亮     近视眼镜片是凹透镜，凹透镜对光线有发散作用，使像呈现在光屏的右侧

【详解】（1）[1][2]图甲中测量焦距的方法是平行光聚焦法，最小、最亮的光斑即为焦点，焦点到光心的距离就是焦距，由此可以确定该凸透镜的焦距是；实验前应调节烛焰、凸透镜、光屏三者的中心，使它们在同一高度上。

（2）[3][4]由图乙可得，此时的物距，此时，凸透镜成倒立放大的实像；若将烛焰向左移动，物距变大，像距应减小，即将光屏向左移动才能接到清晰的像。

（3）[5]焦距相同、镜面直径较大的凸透镜，发光体发出的光透过凸透镜的光线多，像会变亮。

（4）[6]在烛焰和凸透镜之间放一副近视眼眼镜，近视眼眼镜是凹透镜，对光有发散作用，再经凸透镜会聚后，像呈在光屏的右侧，当光屏距离不变时，光屏上的像会变模糊。