专题05 透镜及其应用-5年（2019-2023）中考1年模拟物理分项汇编（新疆专用）

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一、单选题
1．（2023·新疆·统考中考真题）下列光学仪器中，利用光的反射成像的是（ ）
A．放大镜B．照相机C．潜望镜D．近视眼镜
【答案】C
【详解】放大镜成正立、放大的虚像，是凸透镜成像，利用的是光的折射；照相机成倒立、缩小的实像，是凸透镜成像，利用的是光的折射；潜望镜是平面镜，成正立、等大的虚像，利用的是光的反射，近视眼镜是凹透镜，利用的是光的折射；故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
2．（2022·新疆·统考中考真题）新疆天池的风景在晓宁同学的视网膜上成的像是（ ）
A．放大的实像B．缩小的实像C．放大的虚像D．缩小的虚像
【答案】B
【详解】当眼睛成像时，物距远大于像距，故由凸透镜的成像规律可知，此时所成的像为倒立、缩小的实像，故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
3．（2021·新疆·统考中考真题）小王戴的近视眼镜的镜片是（ ）
A．凸透镜B．凹透镜C．凸面镜D．凹面镜
【答案】B
【详解】近视眼形成的原因是眼球的屈光能力变强，使得远处的物体在视网膜前方成像，所以会看不清楚。因此要做到在视网膜上成像，需要将远处射来的光线向外发散，从而使成像点后移到视网膜上，所以应当使用凹透镜来矫正视力。如下图所示：
故选B。
4．（2019·新疆·中考真题）下列光学仪器或日常用品中，能够成与物体大小相等的虚像的是
A．穿衣镜B．老花镜C．显微镜D．望远镜
【答案】A
【详解】A、穿衣镜是平面镜，平面镜成正立等大虚像，故A符合题意；
B、老花镜是凸透镜，凸透镜可以成倒立缩小、倒立放大、倒立等大的实像，也可以成正立、放大的虚像，不能成与物体大小相等的虚像，故B不符合题意；
C、显微镜包括物镜和目镜，物镜相当于幻灯机（或者投影仪），成倒立、放大的实像，目镜相当于放大镜，成正立、放大的虚像，故C不符合题意；
D、望远镜是由两组透镜组成，靠近眼镜的叫目镜，靠近被测物体的叫物镜；物镜的作用是使物体在焦点附近成倒立、缩小的实像，目镜相当于一个放大镜，成正立、放大的虚像，故D不符合题意．
二、填空题
5．（2023·新疆·统考中考真题）芯片是电子设备的核心组件，光刻机是制造芯片的核心装备。
（1）某光刻机通过极紫外光照射镂空的集成电路模板，经过透镜组后在硅晶圆表面的光刻胶上刻出缩小的电路图案。该透镜组相当于一个__________透镜，极紫外光在制成透镜的玻璃内沿__________（填“直线”或“曲线”）传播，集成电路模板到透镜的距离__________（填“大于”或“小于”）硅晶圆到透镜的距离。
（2）为防止芯片工作时温度过高，常用散热片将热量散失到环境中，这是通过__________（“做功”或“热传递”）的方式改变芯片的内能。一般情况下，物体颜色越深，热辐射散热能力越强，故散热片的颜色多为__________（填“黑”或“白”）色。一个指甲盖大小的芯片可能有上百亿个晶体管，晶体管的空间尺度__________（填“大于”或“小于”）原子的空间尺度。
【答案】 凸 直线 大于 热传递 黑 大于
【详解】（1）[1]光刻机通过极紫外光照射镂空的集成电路模板，经过透镜组后在硅晶圆表面的光刻胶上刻出缩小的电路图案，此时成倒立缩小的实像，故透镜是凸透镜。
[2]光在同种均匀介质中沿直线传播，故极紫外光在制成透镜的玻璃内沿直线传播。
[3]集成电路模板到透镜的距离相当于物距，硅晶圆到透镜的距离相当于像距，此时成缩小的实像，故集成电路模板到透镜的距离大于硅晶圆到透镜的距离。
（2）[4]改变内能的方式有做功和热传递，散热片将热量散失到环境中，这是通过热传递的方式。
[5]由题意可知：物体颜色越深，热辐射散热能力越强，故散热片的颜色多为深色，即黑色。
[6]晶体管的空间尺度约为5nm，即，而原子的空间尺度约为，故晶体管的空间尺度大于原子的空间尺度。
三、作图题
6．（2022·新疆·统考中考真题）一束光经过凸透镜后的折射光线如图所示，请在图甲中画出其入射光线。
【答案】
【详解】平行主光轴的光线过凸透镜的焦点，故过折射点画平行于主光轴直线，带上向右的箭头即为入射光线，故如图所示
7．（2021·新疆·统考中考真题）（1）请在图中画出静止的小球所受重力和拉力的示意图；
（2）请在图中画出从光源S射向透镜的两束光的折射光路；
（3）请在图中标出通电螺线管的N极和静止的小磁针的N极。
【答案】（1）；（2）；（3）
【详解】（1）图中小球所受重力的方向竖直向下、拉力的方向沿着绳子的收缩方向，如下图所示：
（2）凸透镜中平行于主光轴的光线过焦点，过光心的光线沿直线传播，如下图所示：
（3）从图中可以看出，螺线管上表面的电流方向由下到上，由右手螺旋定则得，螺线管左端N极，右端是S极，磁体外部磁场方向从N极到S极，小磁针N极的指向为磁场方向。故小磁针右边为N极，如下图所示：
8．（2019·新疆·中考真题）从焦点射向凸透镜的一束光如图所示，请画出通过透镜后的光线．
( )
【答案】
【详解】从焦点射向凸透镜的光线，经凸透镜折射后将平行于主光轴．如图所示：
四、实验题
9．（2020·新疆·统考中考真题）如图所示，在探究凸透镜成像规律时，将焦距为10 cm的凸透镜A固定在光具座上50 cm刻线处，光屏和点燃的蜡烛位于凸透镜两侧。首先调整烛焰中心、透镜中心和光屏中心在 _________ 高度，再将点燃的蜡烛放置在光具座上30 cm刻线处，移动光屏到 _________ cm刻线处，烛焰在光屏上成清晰的像，接着保持蜡烛的位置不变，将凸透镜A换成焦距为8 cm的凸透镜 B并保持位置不变，为使烛焰在光屏上成清晰的像，应将光屏向 _________ （填“左”或“右”）移动。
【答案】 同一 70 左
【详解】[1]首先调整烛焰中心、透镜中心和光屏中心在同一高度上。
[2]将点燃的蜡烛放置在光具座上30cm刻线处，此时物距为20cm，等于2倍焦距，移动光屏到70cm刻线处，此时像距也是2倍焦距，烛焰在光屏上成倒立等大的实像。
[3]保持蜡烛的位置不变，换成焦距为8cm的凸透镜B并保持位置不变，此时物距大于2倍焦距，应将光屏向在左移动，使像距在1倍焦距和2倍焦距之间，可使烛焰在光屏上成倒立缩小的实像。
一、单选题
1．（2023·新疆·校联考模拟预测）现代生活，智能手机给人们带来了许多便利，但长时间盯着手机屏幕，容易导致视力下降。图中关于近视眼及其矫正的原理图正确的是（ ）

A．甲和丙B．甲和丁C．乙和丙D．乙和丁
【答案】D
【详解】甲图成像在视网膜之后，是远视眼的成因；乙图成像在视网膜之前，是近视眼的成因；丙图佩戴凸透镜，是远视眼的矫正；丁图配戴凹透镜，是近视眼的矫正。故D符合题意，ABC不符合题意。
故选D。
2．（2023·新疆·统考一模）如图，透过水珠可以将荷叶上的纹理看得更清，水珠相当于（ ）
A．平面镜B．玻璃板
C．凸透镜D．凹透镜
【答案】C
【详解】水珠中间厚，边缘薄，相当于凸透镜。叶片的纹理在它的焦点以内，所以通过水珠可以看到正立、放大的虚像，此时相当于放大镜，故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
3．（2023·新疆乌鲁木齐·统考一模）小明所戴的用于矫正近视的眼镜镜片是（ ）
A．凹面镜B．凹透镜C．凸面镜D．凸透镜
【答案】B
【详解】近视眼所看远处物体的像成在了视网膜的前方，为了使像成在视网膜上，需要佩戴对光线具有发散作用的凹透镜，故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
4．（2023·新疆乌鲁木齐·乌市八中校考一模）小丽看书时把书放得很近才能看清书本上的内容，而她的爷爷看报时，总是把报纸放得离眼睛很远，小丽的爷爷和小丽的眼睛分别应配戴什么透镜的眼镜才能矫正视力（ ）
A．都是凸透镜B．都是凹透镜C．凹透镜和凸透镜D．凸透镑和凹透镜
【答案】D
【详解】小丽看书时把书放得很近才能看清书本上的内容，说明小丽看不清远处物体，患的是近视眼，她眼睛的晶状体太厚，折光能力太强，成像在视网膜的前方，需要佩戴具有发散作用的凹透镜进行矫正；爷爷看报时，总是把报纸放得离眼睛很远，说明爷爷看不清近处的物体，患的是远视眼，他眼睛的晶状体太薄，折光能力太弱，成像在视网膜的后方，需要佩戴具有会聚作用的凸透镜进行矫正。故小丽的爷爷佩戴凸透镜、小丽佩戴凹透镜来矫正视力。故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
5．（2023·新疆乌鲁木齐·新疆生产建设兵团第一中学校联考二模）如图所示，夜色中的成都安顺廊桥桥流光溢彩，让游人流连忘返。下列说法正确的是（ ）
A．看到游船在水中的倒影，是因为光从水中射入空气，发生折射形成的虚像
B．若取下近视眼镜，看到廊桥变模糊了，是因为廊桥的像成在了视网膜的前面
C．拿出携带的放大镜观看远处的廊桥，看到了廊桥倒立的像，这个像是虚像
D．图片中游客看到河岸边各种颜色的彩色灯带，是光的色散形成的
【答案】B
【详解】A．桥在水中的倒影，是因为桥反射的光经水面反射，进入眼睛，是平面镜成像，是光的反射现象，故A错误；
B．近视眼是晶状体太厚，廊桥的像成在了视网膜的前面，近视眼镜是凹透镜，对光线具有发散作用，像才能成在视网膜上，故B正确；
C．放大镜是凸透镜，看远处的廊桥，成像原理是u>2f，成倒立、缩小的实像，故C错误；
D．彩色灯带是因为灯管中充入稀有气体可以产生各种颜色的光，不是光的色散现象，故D错误。
故选B。
6．（2023·新疆乌鲁木齐·统考一模）装有适量水的烧瓶和点燃的蜡烛放在水平桌面上，当蜡烛和烧瓶位置如图所示时，在墙壁上出现了烛焰清晰的像，则像是（ ）
A．倒立、缩小的B．倒立、放大的C．正立、放大的D．正立、等大的
【答案】A
【详解】装水的烧瓶类似一个凸透镜，从图中可知，此时物距大于像距，根据凸透镜成像规律，此时所成的像为倒立、缩小的实像，故BCD不符合题意，A符合题意。
故选A。
7．（2023·新疆·校联考三模）疫情期间，同学们都经历了线上居家学习，如果不合理的使用电子产品，眼睛会出现不舒服的现象，长久下去，很可能患上近视眼的症状，可用于矫正近视眼的是（ ）
A．B．C．D．
【答案】A
【详解】选项中A是凹透镜，BCD都是凸透镜。而近视眼能看清近处的物体，不能看清远处的物体，近视眼的晶状体太厚，使像成在视网膜的前方，要戴一个凹透镜来矫正，让光线重新会聚在视网膜上。故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
二、填空题
8．（2023·新疆·校联考模拟预测）某手机电池标有“标称电压5V”“电池容量5000mA·h”的字样，“标称电压”是指手机工作时的电压，该电压对人体________ （填“属于”或“不属于”）安全电压，“电池容量”是指电池所能容纳的最大电荷量，lmA·h=1mA×1h，则1mA·h=_______A·s，若手机通话时电流为250mA，则充满电后的手机最多可通话_______h，手机一次充满电可储存的电能为_______ kW·h，手机的摄像头相当于_______，拍摄的照片形成的是倒立、______、实像。
【答案】 属于 3.6 20 0.025
凸透镜 缩小
【详解】[1]对人体安全的电压不高于36V，手机的电池标有“标称电压5V”，小于36V，该电压对人体属于安全电压。
[2]电池所能容纳的电荷量
Q=It=1mA· h=1mA ×1h=1×10-3A ×3600s=3.6A ·s
[3]充满电后的手机最多可通话时间为
手机一次充满电可储存的电能为
W=UIt=5V×5A×3600s=9×104J=0.025kW·h
[5][6]手机的摄像头相当于凸透镜，物距大于二倍焦距，像距在一倍焦距到二倍焦距之间成倒立缩小的实像。
9．（2023·新疆·统考一模）手机已成为人们沟通交流和生活娱乐的重要工具。
（1）手机镜头记录下了各地医护人员辛劳抗疫的工作画面。手机镜头所成的是缩小的______（填“实”或“虚”）像，若要给医护人员拍一个特写，可以把手机______（选填“靠近”或“远离”）医护人员一些。
（2）华为某新款手机因其搭载北斗短报文，可在手机处于信号极差的环境下仍能够利用______（填“超声波”或“电磁波”）进行卫星通讯，该波从手机到距地面36000km的卫星至少需要______ s。
（3）该新款手机电池总容量，给手机充电是把______ 能转化为化学能，不计能量损失，若在内可快速充电，则给电池充电的电流为______A。
【答案】 实 靠近 电磁波 电
【详解】（1）[1][2]照相机的镜头是凸透镜，成的是倒立、缩小的实像；凸透镜成实像时，“物近像远像变大”，当镜头靠近医护人员时，物距变小，像距变大，所成像会变大。
（2）[3][4]手机能够利用电磁波进行卫星通讯；电磁波传播的距离为，根据得，手机从地面发送电磁波信号到卫星至少需要的时间为
（3）[5][6]给手机充电，消耗电能，转化为化学能储存在电池内；由题意可得，内的充电量电荷量为
则充电电流为
10．（2023·新疆阿克苏·校考模拟预测）2021年12月9日15点40分，神舟十三号乘组航天员变身“太空教师”在中国空间站精彩开讲。
（1）王亚平老师在中国空间站中授课的电磁波信号在太空中传播的速度是_________m/s；她每天可以看到16次日出，说明空间站相对于地球是_________（填“运动”或“静止”）的；
（2）如图甲所示，王亚平老师在水球中加入气泡，分别呈现出“一正一倒”两个人像，由于水球外圈相当于一个_________（填“凸”或“凹”）透镜，所以我们会看到她在水球里呈现缩小倒立的像，相当于一架_________（填“照相机”或“投影仪”）；
（3）叶光富老师穿着的太空企鹅服的弹力拉带把人体束缚紧，可以有效预防失重给他们带来的肌肉萎缩。弹力拉带发生_________（选填“弹性形变”或“塑性形变”）时产生的力叫做弹力；在完全失重的环境中宇航员们_________（填“仍然”或“不再”）具有惯性；
（4）如图乙所示，王亚平老师取出一杯水，与在地球上相比，这杯水的质量_________（填“变大了”“变小了”或“不变”）。
【答案】 3×108 运动 凸 照相机 弹性形变 仍然 不变
【详解】（1）[1]根据电磁波的特性可知，王亚平老师在中国空间站中授课的电磁波信号在太空中传播的速度是3×108m/s。
[2]她每天可以看到16次日出，空间站和地球的相对位置不断发生改变，因此说明空间站相对于地球是运动的。
（2）[3]图中所成的像为倒立、缩小的实像，那么水珠相当于凸透镜。
[4]由于成的是倒立缩小的实像，照相机（或摄影像机等）就是利用这一成像原理。
（3）[5]根据弹力的定义可知，弹力拉带发生弹性形变时产生的力叫做弹力。
[6]惯性大小只跟物体的质量大小有关，在太空中宇航员们仍然具有惯性。
（4）[7]质量的大小与位置无关，所以与地球上相比，这杯水的质量不变。
三、作图题
11．（2023·新疆·校联考三模）在图中画出光线经过凸透镜后的光路图（O为光心，F为焦点）。
【答案】
【详解】过焦点的光线经凸透镜折射后折射光线平行于主光轴；过光心的光线其传播方向不变；如图所示：
12．（2023·新疆·校联考二模）如图所示，F点既是凸透镜A的焦点，也是凹透镜B的焦点，请将图中平行于主光轴的入射光线经过两个透镜的光路补充完整。
【答案】
【详解】平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点，已知F点既是图示凸透镜的焦点，也是图示凹透镜的虚焦点；延长线过另一侧焦点的光线经凹透镜折射后将平行于主光轴，如图所示：
13．（2023·新疆乌鲁木齐·乌鲁木齐八一中学校考一模）如图，请完成光线通过凸透镜的光路图。（F是凸透镜的焦点）
【答案】
【详解】平行于主光轴的光线经凸透镜折射后过焦点，过焦点的光线经过凸透镜折射后光线与主光轴平行，光路图如下图所示：
四、实验题
14．（2023·新疆·校联考模拟预测）小安在做探究凸透镜成像的实验时，将焦距为10cm的薄凸透镜固定在光具座上50cm刻度尺处，将点燃的蜡烛放置在光具座上20cm刻度线处，移动光屏到65cm刻度线处，蜡烛在光屏上成清晰的像。

（1）图中实验现象能够说明________的成像特点；
A．照相机 B．幻灯机 C．放大镜 D．测焦仪
（2）保持透镜在50cm刻度线不动，如果想在光屏上得到更大的清晰的像应该将蜡烛________；
（3）透镜位置不变、若将蜡烛放在光具座80cm刻度线处，将光屏放在光具座上透镜的左侧，通过移动光屏，在光屏上可呈现______的像。
【答案】 A 右移 倒立、缩小
【详解】（1）[1]物距大于二倍焦距，像距在一倍焦距到二倍焦距之间，根据凸透镜成像规律可知，成倒立、缩小的实像，照相机与此原理相同。
（2）[2]保持透镜在50cm刻度线处不动，如果想在光屏上得到更大的清晰的像，应使物距减小，像距变大，所以应将蜡烛右移，同时光屏也向右移。
（3）[3]保持透镜在50cm刻度线处不动，若将点燃的蜡烛放在光具座上80cm刻度线处，则此时物距大于二倍焦距，将光屏放在光具座上透镜的左侧，通过移动光屏，在光屏上可呈现烛焰清晰的倒立、缩小的实像。
15．（2023·新疆乌鲁木齐·统考一模）某小组在完成“探究凸透镜成像规律”的实验。
（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；
（2）点燃蜡烛后，调节烛焰、凸透镜和光屏的位置，使它们的中心在___________；
（3）实验中，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像，生活中利用这个规律制成的光学仪器是___________（选填“照相机”或“投影仪”），此时从图乙中蜡烛的左侧看向光屏方向，蜡烛火焰的形状如图丙所示，则看到光屏上所成像的大致形状是下图中___________（选填选项的字母）。
【答案】 10.0 同一高度 投影仪 A
【详解】（1）[1]平行光经过凸透镜后，会在焦点成最小、最亮的光斑，焦点到光心的距离为焦距，由图甲可知焦距为
60.0cm-50.0cm=10.0cm
（2）[2]实验中为了使像成在光屏的中央，需要把蜡烛的焰心、凸透镜的光心、光屏的中心在同一高度上。
（3）[3][4]由图乙可知此时物距处在大于一倍焦距而小于二倍焦距之间，根据凸透镜成像规律可知，成倒立、放大的实像，下列成像图中A符合题意，投影仪是根据这一原理制成的。
16．（2023·新疆乌鲁木齐·乌市八中校考一模）小明同学探究凸透镜成像的规律时，他先将凸透镜正对太阳光（如图1），然后将该蜡烛、凸透镜、光屏放置在光具座上，如图2所示。请回答以下题目。
（1）小明所用的凸透镜焦距为______cm；
（2）在图2中，小明发现在光屏上成______清晰的像；
A．倒立、等大的实像 B．倒立、缩小的实像
C．倒立、放大的实像 D．正立、放大的虚像
（3）如图3所示，小明将蜡烛从10cm处逐渐移至45cm处的过程中，烛焰成像的变化情况是______；
A．一直变大 B．先变小后变大
C．先成实像后成虚像 D．先成虚像后成实像
（4）在实验过程中，小明将蜡烛移动至光具座上15cm刻度处，移动光屏，在光屏上成一个清晰的像，然后将凸透镜的的上半部分遮住，则此时光屏上的像的特点是______。
A．只有下半部分的像 B．没有像
C．只有上半部分的像 D．能成一个比原来稍暗的像
【答案】 11.0 B C D
【详解】（1）[1]由图1可知，平行光经凸透镜折射后，在光屏上得到了最小、最亮的点，即凸透镜的焦点，该焦点到凸透镜的距离为焦距，由图可知，该凸透镜的焦距为
41.0cm-30.0cm=11.0cm
（2）[2]图2中，蜡烛到凸透镜的距离，即物距为
50.0cm>2f
此时光屏上成倒立、缩小的实像。故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
（3）[3]蜡烛在10cm处时，物距为
50.0cm-10.0cm=40.0cm>2f
成倒立、缩小的实像；蜡烛在45.0cm处时，物距为
50.0cm-45.0cmcm=5.0cm