江西省2016-2020中考物理1年模拟真题分类汇编专题：03透镜及其应用含解析 15页

1 专题 03 透镜及其应用 真题再现 1．（2020 江西）探究凸透镜成像的规律。 （设计实验与进行实验） (1)实验器材：刻度尺､凸透镜､光屏､三个底座､蜡烛及火柴； (2)如下图所示，为保证像能成在光屏中央，将装有底座的蜡烛､凸透镜､光屏从左到右摆放在水平桌面 上，调整位置，使它们排列在______上，再调节凸透镜和光屏的高度，使它们的中心跟烛焰的中心大致 在同一高度； (3)如下图所示，F 为凸透镜的焦点，A′B′为某次实验时物体 AB 通过凸透镜在光屏上成的像，则物体 AB 在图中______区域，箭头方向竖直向______，其大小比像 A′B′______。 【答案】同一直线④上大 【解析】 【分析】 【详解】 (2)[1]为了使像成在光屏的中央，需要将蜡烛､凸透镜､光屏排列在同一直线上。 (3)[2][3][4]由图可知，像距在 1 倍焦距和 2 倍焦距之间，物距应该是 2 倍焦距以外，所以物体 AB 在 图中④区域，此时像是倒立、缩小的实像，像 A′B′箭头方向竖直向下，物体 AB 箭头方向竖直向上， 像是缩小的，所以物体 AB 比像 A′B′大。 2．（2019 江西）校园内安装了许多监控探头，监控探头中的镜头相当于一个______透镜，它能成倒立、 缩小的_____像。 【答案】凸实 2 【解析】 【详解】 监控探头中的镜头相当于一个凸透镜，记录校园内的情况，物距远大于 2 倍焦距，所以此时成倒立缩小 的实像。 3．（2018 江西）．智能手机进入平常百姓家，很多人对它爱不释手．瑞瑞同学学习了物理知识后，对手 机的一些功能进行了科学探究． （一）拍照功能 （提出问题）如图所示，同一位置，拍同一地点，为什么会变大呢？ （猜想与假设）手机的镜头可能是一个焦距可以改变的凸透镜． （设计实验）瑞瑞同学设计制作了一个焦距可以改变的凸透镜． （设计实验）瑞瑞同学设计制作了一个水透镜，探究实验装置如图所示． （进行实验与收集证据） （1）保证蜡烛和水透镜的位置不动，利用注射器注入或吸出水的多少，改变水透镜的厚薄，从而改变 水透镜焦距； （2）测出水透镜焦距的大小，并移动光屏，得到清晰的像后，将观察到的现象与数据记录在下表： （分析与论证） 通过对实验序号 2 与 5、3 与 6 的数据分析，得出初步结论：在物距一定时，凸透镜的焦距越大，所成 实像的像距_______，像距与物距的比值越大，所成实像的大小_______（选填“越大”、“越小”或“不 变”） （评估） （1）请你补充实验序号 4 中漏填的实验记录：_______； （2）在成实像的情况下，焦距不同的凸透镜，成像的共同特点都是_______（选填“倒立”或“缩小” 3 或“不变”） （二）无线充电 如图所示，是一个手机无线充电装置．该装置是利用了_______的原理对手机进行充电的． （三）微信运动 利用微信运动软件，可以记录每天行走的步数．假如瑞瑞同学每天行走 1 万步，其平均步长为 50cm，由 此可知瑞瑞同学每天大约行走_______km． （四）振动模式 振动可以发声，某些手机的振动模式，是因为其内部有个微型电动机会带动转轴上的叶片振动，如图所 示，能实现振动功能的叶片可能是哪一种：_______． 【答案】越大越大放大倒立电磁感应 5B 【解析】 【分析】 【详解】 （一）拍照功能 由 2 与 5、3 与 6 的数据分析，得出初步结论：在物距一定时，凸透镜的焦距越大，所成实像的像距越 大，像距与物距的比值越大，所成实像越大； （1）第 4 次实验中，凸透镜焦距 f=16cm，物距 u=30cm，此时 f＜u＜2f，根据凸透镜成像规律知，此时 成倒立、放大的实像； （2）由表中记录数据和现象可知，物距大于一倍焦距成实像时，有放大也有缩小的，但都是倒立的， 即实像都是倒立的； （二）无线充电 4 送电线圈中通电产生变化的磁场，受电线圈通过磁场获得传送的能量，即相当于切割磁感线运动产生电 流，所以充电过程利用了电磁感应原理； （三）微信运动 瑞瑞同学每天行走 1 万步，其平均步长为 50cm，即 0.5m，由此可知瑞瑞同学每天大约行走的路程： 0.5m/ 10000 5000m 5kms    步 步 ； （四）振动模式 叶片对称分布时，转动后处于力学平衡状态，是不会振动的． 而当叶片非对称分布时，叶片转动会产生明显的振动，故选 B． 【点睛】 综合考查了凸透镜成像、电磁感应、路程的计算等知识，要熟练掌握凸透镜成像时物距和像距变化的特 点，当物距增大时，像距减小，像也会变小，反之像变大，且像的大小取决于像距与物距的比，所以在 物距相等时，焦距越长的凸透镜成的像越大． 4．（2017 江西）．人的眼睛是一架精密的照相机．如图所示，是描述人眼看物体的成像图，其中看远处 景物的是______图，景物在视网膜上成的是________像（选填“实”或“虚”）． 【答案】甲实 【解析】 【分析】 【详解】 [1]人的眼睛的成像原理与照相机相同，都是利用 u＞2f 成倒立的、缩小的实像的原理． [2]题中图甲是描述人眼看远处景物的成像图，景物在视网膜上成的是倒立的、缩小的实像． 5．（2016 江西）如图所示，是王爷爷小孙女的照片，王爷爷用放大镜贴近照片所看到的像是（ ） 5 A． B． C． D． 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】 用放大镜所成的像应是正立、放大的虚像，故应选 B． 最新模拟 6．（2018·重庆中考模拟）在焦距为 10cm 的凸透镜前 15cm 处放一支点燃的蜡烛，那么在凸透镜另一侧 的光屏上可以得到的是（ ） A．烛焰倒立缩小的实像 B．烛焰倒立放大的实像 C．烛焰倒立放大的虚像 D．烛焰正立放大的实像 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】 因为 f＝10cm，u＝15cm 可得 2f>u>f 所以，在凸透镜另一侧的光屏上可以得到倒立、放大的实像。故选 B。 7．（2020·湖南桂阳� 初三一模）如图所示，在“探究凸透镜成像的规律”实验中，烛焰在距离凸透镜 8cm 处时，在距离凸透镜 15cm 处的光屏上成倒立的像。保持蜡烛和光屏不动，现把凸透镜向光屏方向移 动 7cm，下列关于烛焰在光屏上成像的说法正确的是 6 A．不能成清晰的像 B．成倒立的缩小的像 C．成倒立的放大的像 D．成倒立的等大的像 【答案】B 【解析】 【详解】 如图所示，在”探究凸透镜成像的规律”实验中，烛焰在距离凸透镜 8cm 处时，在距离凸透镜 15cm 处 的光屏上成倒立的像。 此时物距小于像距，f＜u＝8cm＜2f，v＝15cm＞2f， 保持蜡烛和光屏不动，现把凸透镜向光屏方向移动 7cm， 此时 u′＝8cm+7cm＝15cm＞2f， v′＝15cm﹣7cm＝8cm，f＜v′＜2f， 凸透镜成倒立缩小的实像， A．不能成清晰的像，不符合题意； B．成倒立的缩小的像，符合题意； C．成倒立的放大的像，不符合题意； D．成倒立的等大的像，不符合题意。 8．（2020·河南镇平� 初三二模）为防控新型冠状病毒肺炎疫情，全国首个测温 5G 警用巡逻机器人（如 图所示）在广州上线，这款 5G 警用巡逻机器人有 5 个高清摄像头，可实现全景无死角巡逻，另外可实 现红外线 5m 以内快速测量体温，下列有关说法正确的是（ ） 7 A．摄像头拍摄到的是倒立、缩小的虚像 B．当被拍摄的人远离摄像头时，人经摄像头成的像会变小 C．在拍摄时，人到摄像头的距离在一倍焦距和二倍焦距之间 D．红外测温利用的是人的体温越高，辐射的红外线越弱 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】 A．摄像头成像与照相机相同，成倒立、缩小的实像，故错误； B．由成实像时物远像近像变小可知当被拍摄的人远离摄像头时，人经摄像头成的像会变小，故正确； C．摄像头成像与照相机相同，此时人位于镜头的二倍焦距以外，故错误； D．物体温度越高，辐射红外线越强，故错误。 故选 B。 9．（2020·福建宁德� 初三其他）下列仪器的成像特点与行车记录仪相同的是（ ） A．显微镜 B．放大镜 C．投影仪 D．照相机 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】 行车记录仪是利用物距大于两倍焦距时，成倒立、缩小的实像；显微镜是物体经物镜折射后，成倒立放 8 大的实像，这个像正好在目镜的焦点内，又经目镜成正立、放大的虚像，这时的目镜相当于一个放大镜； 放大镜成正立、放大的虚像；投影仪成倒立、放大的实像；照相机成倒立、缩小的实像，这与行车记录 仪相同。 故选 D。 10．（2018·黑龙江绥化� 中考真题）下列关于近视眼、远视眼的成因及其矫正的说法中，正确的是（） A．近视眼成像于视网膜前，用凹透镜矫正 B．远视眼成像于视网膜后，用凹透镜矫正 C．近视眼成像于视网膜后，用凸透镜矫正 D．远视眼成像于视网膜前，用凸透镜矫正 【答案】A 【解析】 【分析】 近视眼只能将近处的物体成像在视网膜上，而将远处的物体成像在视网膜前；凸透镜对光线有会聚作用， 凹透镜对光线有发散作用。 【详解】 AC．近视眼的晶状体较厚，会聚能力较强，看远处的物体时，将像成在视网膜的前面，可用发散作用的 凹透镜矫正，使光线会聚能力减弱，能使像成在视网膜上，能看清远处的物体，则 A 正确、C 错误； BD．远视眼的晶状体较薄，会聚能力较弱，看近处的物体时，将像成在视网膜的后面，可用会聚作用的 凸透镜矫正，使光线会聚能力增强，能使像成在视网膜上，能看清近处的物体，则 BD 错误。 11．（2020·湖南新邵� 初三一模）目前青少年近视现象十分严重，应加强用眼保护，图中表示近视眼 成像示意图的是_____图。 【答案】乙 【解析】 【详解】 远视眼成因：眼球晶状体的曲度过小，远处物体射来的光线通过晶状体折射后形成的像会落在视网膜的 9 后方。 近视眼成因：眼球晶状体的曲度过大，远处物体射来的光线通过晶状体折射后形成的像会落在视网膜的 前方。 由图可知，乙是近视眼的成因，甲是远视眼的成因。 12．（2020·湖南岳阳� 初三一模）如图是某学校校门处放置的一台人脸识别测温一体机，能够在测量 体温的同时进行人脸识别，从而辨别学生身份。它的镜头实际上是一个______镜，当我们走近一体机 时，它所成的像将______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 【答案】凸透镜变大 【解析】 【分析】 【详解】 [1]该机器镜头的成像原理与照相机成像原理相同，所以镜头实际上是一个凸透镜。 [2]根据凸透镜成像规律可知，当物体靠近凸透镜时，凸透镜所成像将变大，所以当我们走近一体机时， 它所成的像将变大。 13．（2020·湖南岳阳� 初三二模）为了避免新型冠状病毒肺炎交叉感染，全国首个测温 5G 警用巡逻 机器人在广州诞生。该巡逻机器人有 5 个摄像头，可实现全景无死角巡逻。机器人上的摄像头相当于 一个______透镜，所成的像是______（选填放大/缩小/等大）的实像。 【答案】凸透镜缩小 【解析】 【分析】 【详解】 [1][2]摄像头相当于一个凸透镜，利用的是物距大于二倍焦距时的成像原理，成的是倒立、缩小的实像。 14．（2020·重庆市万州分水中学初三其他）多媒体教室中的投影银幕是用粗糙的白布做成的，利用 ______使教室里各座位上的同学都能看到画面；屏幕上成的是______（选填“放大”或“缩小”）的实 像。 【答案】漫反射放大 10 【解析】 【分析】 【详解】 [1]投影屏幕使用粗糙的白布做成，表面粗糙的白幕布，表面因为粗糙，利用漫反射，能使反射光线射 向四面八方，能进入各个座位上的同学的眼睛，使同学们都能看到屏幕上的像。 [2]投影仪利用的是物距小于凸透镜两倍焦距且大于凸透镜一倍焦距的成像原理，在屏幕上成的是放大 的实像。 15．（2020·山东东营� 初三一模）徐州市开展了“红色电影进社区”活动，受到居民好评．电影放映 机的镜头相当于一个_________（选填“凸透镜”、“凹透镜”），电影放映时在银幕上形成的是 _________立、放大的实像． 【答案】凸透镜倒立 【解析】 【分析】 电影放映机的镜头是凸透镜，其利用物体在一倍和二倍焦距之间，像成在另一侧的二倍焦距之外，成倒 立放大的实像的原理制成的． 【详解】 电影放映机的镜头相当于一个凸透镜，被照物体和凸透镜的距离大于一倍焦距小于二倍焦距时，成倒立 放大的实像的原理制成的． 16．（2020·黑龙江大庆� 初三三模）在探究“凸透镜成像规律”的实验中，所用凸透镜的焦距为 10 cm。 (1)如图甲所示，光屏上呈现清晰的像(像未画出)，此像的性质是倒立、________的实像。若保持蜡烛 和光屏位置不变，移动凸透镜至________ cm 刻度线处，光屏上能再次呈现清晰的像。 (2)如图乙所示，保持蜡烛位置不变，移动凸透镜至 16 cm 刻度线处，移动光屏，观察到光屏上只能出 现光斑，而人眼在图中 A 处应向________ (填“左”或“右”)看才能观察到烛焰的像。 (3)如图丙所示，在烛焰和凸透镜之间放一眼镜的镜片，发现光屏上的像由清晰变模糊了，将光屏向靠 近凸透镜的方向移动适当距离后，光屏上再次呈现清晰的像，则该眼镜可用于矫正________ (填“近 11 视眼”或“远视眼”)。 【答案】放大 40 左远视眼 【解析】 【分析】 【详解】 (1)[1]由图甲得，此时的像距大于物距，光屏上呈现的是倒立、放大的实像。 [2]若保持蜡烛和光屏位置不变，根据光路可逆远理，可将凸透镜至离光屏 15cm 处，即刻度线上 40cm 处，光屏上能再次呈现清晰的像。 (2)[3]由图甲得，该凸透镜的焦距大于 7.5cm 小于 15cm。乙图中的物距为 6cm，小于一倍焦距，此时凸 透镜成虚像，虚像与成像物体同侧。人眼应在图中 A 处应向左看才能观察到烛焰的像。 (3)[4]凸透镜对光线具有汇聚作用，能使像变近。在烛焰和凸透镜之间放一眼镜的镜片，发现光屏上的 像由清晰变模糊了，将光屏向靠近凸透镜的方向移动适当距离后，光屏上再次呈现清晰的像，说明该眼 镜是凸透镜。远视眼像成在视网膜后面，要使像重新呈现在视网膜上，要用凸透镜进行矫正。 17．（2020·辽宁锦州� 初三二模）如图为探究凸透镜成像规律的实验装置。 (1)当蜡烛、凸透镜和光屏处于如图所示位置时，可在光屏上得到清晰的像。保持凸透镜位置不变，将 蜡烛向右移动到 35cm 刻度线处，此时可将光屏向______（选填“左”或“右”）移动适当距离能再次 得到清晰的倒立、______的实像；若不移动光屏，可在烛焰和透镜之间放置一个适当的______（选填“凸” 或“凹”）透镜也能在光屏上得到一个清晰的像。 (2)将图中蜡烛移至 10cm～20cm 之间某处，当光屏上成清晰的像时，若烛焰中心下降 1cm，光屏上的像 会______（选填“向上”或“向下”）移动，移动的距离______（选填“大于”、“小于”或“等于”） 1cm。 12 【答案】右放大凸向上小于 【解析】 【分析】 【详解】 (1)[1][2]由图可知 20cmu v＝ ＝ 此时光屏上呈现一个倒立等大的像，则 2 20cmf＝ 所以 10cmf＝ 因焦距为 10cm，当蜡烛位于 35cm 刻度线处，物距为 50cm 35cm 15cm﹣ ＝ 大于一倍焦距小于二倍焦距，得到一个清晰的倒立、放大的实像，像距大于 2f，光屏要向右移动才能重 新接收到像。 [3]不移动光屏，此时的物距减小，像距变大，应使像提前会聚，所以可在烛焰和透镜之间放置一个适 当的凸透镜。 (2)[4][5]将蜡烛移至 10cm 至 20cm 之间某处，物距大于二倍焦距，成倒立、缩小的实像；若烛焰中心 下降 1cm，根据过光心的光线传播不变可知，光屏上的像会向上移动，移动的距离小于 1cm。 【点睛】 此题是探究凸透镜成像的实验，考查了凸透镜成像的应用，要熟记凸透镜成像的规律，特别搞清物距与 像距之间的关系。 18．（2020·辽宁铁岭� 初三零模）在探究“凸透镜成像规律”的实验中： (1)如图甲所示，用一束平行光正对着凸透镜照射，移动光屏，直到光屏上出现一个最小、最亮的光斑， 该凸透镜的焦距是______cm； 13 (2)图乙是用此透镜探究凸透镜成像规律的实验装置图。将凸透镜固定在光具座 50cm 的刻度线处，将蜡 烛移至 15cm 刻度线处，移动光屏，直到光屏上出现了烛焰清晰的像，则该像是倒立的______（选填“放 大”、“等大”或“缩小”）的实像； (3)在(2)的基础上，将透镜换成焦距是 8cm 的凸透镜，发现光屏上的像变模糊了，此现象与__（选填“近 视眼”或“远视眼” ) 的成因相同。若蜡烛、光屏不动，想在光屏上再次得到与(2)中同样性质的像，应 将凸透镜______（选填“远离”或“靠近”）蜡烛； (4)在(2)的基础上，将蜡烛移到 30cm 刻度处，光屏移到______cm 刻度处，光屏上会接到蜡烛的像，若 蜡烛和光屏位置不动，将凸透镜换成薄玻璃板，则光屏上______（选填“能”或“不能”）出现蜡烛的 像。 【答案】10.0 缩小近视眼远离 70 不能 【解析】 【分析】 【详解】 (1)[1]平行光经凸透镜折射后会在另一侧光屏上找到一个最小最亮的光斑，此位置就是透镜的焦点，焦 点到透镜的距离就是焦距。如图甲所示，用一束平行光正对着凸透镜照射，移动光屏，直到光屏上出现 一个最小、最亮的光斑，该凸透镜的焦距是 40.0cm 30.0cm 10.0cmf    (2)[2]物距大于二倍焦距成倒立缩小实像，像距大于一倍焦距小于二倍焦距。将蜡烛移至15cm 刻度线 处，则物距 35cm ，此时物距大于二倍焦距成倒立、缩小、实像。 (3)[3][4]近视眼是晶状体对光线的折射能力变强，像成在视网膜的前方，变模糊。在(2)的基础上，将 透镜换成焦距是8cm 的凸透镜，则透镜对光线的折射能力变强，像位置比原来更靠近透镜，此现象与近 视眼的成因相同，若想在光屏上再次得到清晰的像，应将凸透镜远离蜡烛。 (4)[5][6]在(2)的基础上，将蜡烛移到 30cm 刻度处，物距等于 2 f 时，成倒立、等大的实像，像距等 于 2 f ，光屏移到 70cm刻度处；若将50cm 处的凸透镜换成薄玻璃板，将蜡烛和光屏放在如图乙所示的 位置，则此时研究平面镜成像，平面镜成正立等大的虚像，因为虚像不能在光屏上承接，所以光屏上不 能出现烛焰的像。 【点评】 本题考查凸透镜成像规律实验，关键是将课本知识内容记忆清楚，仔细分析即可。 19．（2020·江西初三三模）在“探究凸透镜成像的规律”实验中： 14 (1)实验前，必须在光具座上将烛焰、凸透镜、光屏三者的中心调整到___________； (2)图甲中的凸透镜相当于眼睛的晶状体，光屏相当于眼睛的___________； (3)正确安装并调节好实验装置后，小芳同学在图甲所示的光屏上看到了烛焰清晰的像，则她看到的是 ___________（填“倒立”或“正立”）、___________（填“放大”或“缩小”）的实像； (4)若保持蜡烛和凸透镜的位置不变，把光屏向右移动一小段距离后，要想在光屏上再次得到清晰的像， 可在蜡烛与凸透镜之间放一个焦距合适的___________（填“近视”或“远视”）眼镜； (5)某小组实验时对图甲中的装置进行了改进，将蜡烛换成“F”形的 LED 灯，并在光屏上贴方格纸，如 图乙所示，请写出改进后的装置的一个优点：_________________； (6)为了方便从不同角度观察光屏上的像，光屏应选用较___________（填“粗糙”或“光滑”）的白色 硬纸板。 【答案】同一高度视网膜倒立缩小近视实验现象更明显、便于观察、减少了污染等粗糙 【解析】 【分析】 【详解】 (1)[1]实验前，必须将烛焰、凸透镜、光屏三者的中心调整到同一高度处，这样烛焰的像才能成在光屏 的中心。 (2)[2]眼睛看物体时，晶状体相当于凸透镜，视网膜相当于光屏。 (3)[3][4]由图知，像距小于物距，此时成倒立、缩小的实像。 (4)[5]把光屏向右移动一小段距离，要想在光屏上再次得到淸晰的像，应使像向右移动，则需在凸透镜 和蜡烛之间放置适当的凹透镜，近视眼镜是一个凹透镜。 (5)[6]蜡烛换成 LED 灯的优点：实验现象更明显、便于观察、减少了污染等；光屏换成带有方格光屏的 优点：便于比较像的大小。 (6)[7]为了方便从不同角度观察光屏上的像，应该使光线发生漫反射，即光屏应选用较粗糙的白色硬纸 板。 15 20．（2020·浙江新昌� 初三零模）共享自行车已在我国很多城市兴起，大大方便了市民的出行。 (1)使用共享自行车时可以用手机扫描车上的二维码解锁。手机摄像头相当于一个______镜。要使屏幕 上二维码的像变大，只需将手机摄像头______(选填“靠近”或“远离”)二维码； (2)共享自行车的车筐底部覆盖一层太阳发电板，它吸收太阳光给里面的蓄电池充电，从而不间断地为 GPS 和通信模块供电。小王通过查阅资料得到以下信息： ①太阳能电池板接收太阳能的有效面积为 400 厘米 2 ，光电转化效率为 100 % ； ②夏季晴天，太阳光照射到地面 1 米 2 面积上的辐射功率为 1000 瓦；夏季晴天光照 2 小时，该太阳能电 池可获得的电能为______焦。 【答案】凸透靠近 2.88×105 【解析】 【分析】 【详解】 (1)[1][2]手机摄像头相当于一个凸透镜；扫描二维码和照相机的原理相同，即 2u f ，成倒立、缩小 的实像，所以二维码放在摄像头二倍焦距以外的地方；要使屏幕上二维码的像变大，由凸透镜成实像的 规律可知，应使像距变大，物距变小，所以手机要靠近二维码。 (2)[3]太阳光照射到地面 1 米 2 面积上的辐射功率为 1000 瓦，则有效面积为 400 厘米 2 的面积上每秒的 辐射功率为 2 -4 21000W/m 400 10 m =40WP    光电转化效率为100%，则夏季晴天光照 2 小时获得的光能即电能为 540W 2 3600s=2.88 10 JW Pt    