专题03 透镜及其应用（精选精练）-全国初中物理竞赛能力培优教程

全国初中物理竞赛培优教程—竞赛试题培优 透镜及其应用 1．（2022上·陕西渭南·八年级校考竞赛）如图所示，蜡烛距凸透镜40cm，能在距凸透镜30cm的光屏上得到一个倒立缩小的实像，则透镜的焦距可能是（　　）    A．40cm B．25cm C．17cm D．13cm 【答案】C 【详解】凸透镜成像时，物体放在距离凸透镜40cm处时，光屏上得到倒立、缩小的实像，所以 40cm>2f① f<30cm<2f② 故由①和②可得 15cm<f<20cm 故选C。 2．（2021·浙江杭州·九年级浙江省杭州第二中学校考自主招生）某种变焦镜头的变焦范围为15mm~85mm，用这个镜头对着远处的某一栋楼房拍照。当使用焦距15mm拍照时，显示屏上所成的清晰像的高度为h1；当使用焦距85mm拍照时，显示屏上所成的清晰像的高度为h2，则h1与h2的比值约为（　　） A．3∶17 B．17∶3 C．289∶9 D．9∶289 【答案】A 【详解】照相机的镜头相当于一个凸透镜，当用镜头对着远处的楼房拍照时，物距相同。当用焦距为15mm的镜头拍照时，根据凸透镜成像时物距、像距、焦距之间的关系得 当用焦距为85mm的镜头拍照时，可得 设楼房实际高为H，由凸透镜放大倍数公式得 由以上四式联立方程组，可解得 因楼房在远处，物距远大于焦距，即 故 故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 3．（2022上·全国·八年级校联考竞赛）某班同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中，记录并绘制了像到凸透镜的距离v跟物体到凸透镜的距离u之间关系的图像，如图所示，下列判断正确的是（　　） A．凸透镜的焦距是16cm B．当u=12cm时，在光屏上能得到一个放大的像 C．把物体从距凸透镜12cm处移动到24cm处的过程中，像逐渐变小 D．当u=20cm时成放大的像，投影仪就是根据这一原理制成的 【答案】BC 【详解】A．据凸透镜成像规律可知，当，凸透镜成倒立、等大的实像，由图可知 所以，故A错误； B．当时，，成倒立、放大的实像，其应用是投影仪或幻灯机，故B正确； C．物体从距凸透镜处移动到处的过程中，物距大于焦距，成实像，凸透镜成实像时，物距增大，像距减小，像变小，故C正确； D．当时，，光屏上成倒立、缩小的实像，其应用是照相机，故D错误。 故选BC。 4．（2022上·全国·八年级校联考竞赛）小明用凸透镜先后两次观察书本上的字，看到如图所示的两种情景。以下说法中正确的是（　　） A．甲图中成的是虚像；乙图中成的是实像 B．甲图中书本在凸透镜倍焦距以外；乙图中书本在凸透镜倍焦距以内 C．甲图中成像规律可应用于投影仪；乙图中成像规律可应用于照相机 D．甲图中凸透镜靠近书本，所成的像变小；乙图中凸透镜远离书本，所成的像也变小 【答案】AD 【详解】A．实像都是倒立的，虚像都是正立的，故甲图中成的是虚像；乙图中成的是实像；故A正确； B．甲图成正立放大的虚像，物距小于焦距；乙图成倒立放大的实像，物距大于一倍焦距小于二倍焦距，故B错误； C．甲图中成像规律可应用于放大镜；乙图中成像规律可应用于投影仪，故C错误； D．甲图成虚像，凸透镜靠近书本，物距变小，像变小；乙图成实像，凸透镜远离书本，物距变大，像变小，故D正确。 故选AD。 5．（2017·山西大同·九年级校联考竞赛）物体的高度为12cm，与凸透镜的主光轴垂直放置，经凸透镜成高度为6cm的缩小像。若将物体朝透镜方向靠近24cm，经凸透镜成高度为30cm的放大像，则此凸透镜的焦距大小可能为（　　） A．10cm B．15cm C．20cm D．25cm 【答案】AB 【分析】根据凸透镜成像规律及计算公式求解，物距的倒数与像距的倒数之和等于焦距的倒数。 【详解】根据题意如图所示： 设物距为u，由题意此时像距为0.5u，根据凸透镜成像公式得 将物体朝透镜靠近24cm，物距为u-24，像的高度为30cm，则像距为2.5(u-24)，且此时所成的像可能为实像也可能为虚像，根据凸透镜成像公式得 联立求解得f=15cm或者f=10cm。 故选AB。 6．（2021上·江西景德镇·八年级校考期中）如图所示，将一个凸透镜正对太阳，其下方15cm处的白纸上呈现出一个较小的光斑，说明凸透镜对光有 作用。若将该透镜向纸面在靠近的过程中，光斑先变小后变大，由此可以判断该透镜的焦距一定 （选填“大于”“等于”或“小于”）15cm。 【答案】 会聚 小于 【详解】[1]将一个凸透镜正对太阳，其下方的白纸上呈现出一个比凸透镜还小的光斑，说明凸透镜对光有会聚作用。 [2]白纸最初距凸透镜15cm；将该透镜向纸面在靠近的过程中，光斑先变小后变大，说明最小、最亮的点即焦点，距凸透镜中心的距离小于15cm，所以该透镜的焦