2025年中考物理寒假专项提升：凸透镜成像规律的综合应用

2025年中考物理寒假专项提升：凸透镜成像规律的综合应用 一、选择题 1．2008年北京奥运会将全面运用人脸识别系统如图，人们进入场馆距门口0.5～1.2m处时，安装在门上的人脸识别系统的摄像机就可以对其面部特征进行快速核对。由此判断（　　） A．相当于凸透镜，焦距可能为0.5m B．相当于凸透镜，焦距可能为0.1m C．相当于凹透镜，焦距可能为0.5m D．相当于凹透镜，焦距可能为0.1m 2．小亮在重阳节送给奶奶一个台式放大镜（如图）。放大镜的焦距为25cm。奶奶正确使用这个放大镜看书时（　　） A．书与放大镜之间的距离应等于25cm B．书与放大镜之间的距离应小于25cm C．看到的是倒立、放大的虚像 D．看到的是正立、放大的实像 3．疫情防控，人人有责．如图所示，为了更高效的防疫，下列有关说法错误的是（　　） A．手机镜头相当于一个凸透镜 B．手机镜头成倒立放大的实像 C．二维码应位于手机镜头二倍焦距以外 D．靠近二维码，手机镜头成的像变大 4．做凸透镜成像实验时，将光具座上的蜡烛、凸透镜、光屏如图放置，光屏上呈现清晰的像。下列说法正确的是（　　） A．屏上的像是倒立放大的 B．该凸透镜的焦距可能是8cm C．先向右移动光屏，再移动凸透镜到某位置一定能在光屏上看到清晰的像 D．只将蜡烛向左移动一段距离，放上远视眼镜可在屏上再次看到清晰的像 5．一位同学利用如图所示的器材做实验，先用焦距为20cm的凸透镜甲进行实验，在屏上得到了清晰的缩小实像，如果不改变发光体和凸透镜的位置，则（　　） A．将光屏适当左移，可得到倒立放大的实像 B．将光屏适当左移，可得到倒立缩小的实像 C．将光屏适当右移，可得到倒立放大的实像 D．将光屏适当右移，可得到倒立缩小的实像 二、填空题 6．将一个凸透镜正对太阳光，在透镜另一侧10cm处得到一个最小，最亮的光斑。若将一个物体放在此透镜前15cm处　 　的实像（选填“放大”、“等大”或“缩小”），利用此原理工作的光学仪器是 　 　（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）。 7．小聪用凸透镜观察到如图所示的现象，此时课本到凸透镜的距离在此凸透镜的 　 　，成的是正立、放大的 　 　像。 8．2021年12月9日15点40分，“天宫课堂”第一课正式开讲，这是时隔8年之后，图中水球相当于一个 　 　透镜，所成王亚平的像是 　 　（选填“实”、“虚”）像。 9．为了丰富市民的业余文化生活，某市开展了露天电影走进社区活动。准备放映时，画面超出了整个屏幕　 　（填“靠近”或“远离”）屏幕，同时要 　 　（填“增大”或“减小”）镜头与胶片间的距离。 三、实验探究题 10．小华利用学过的知识制作照相机模型：她先用太阳光测出所用凸透镜的焦距；再用硬纸板制作两个粗细相差很少的纸筒，使一个纸筒刚好能套入另一个纸筒内，在一个纸筒的一端嵌上凸透镜，另一个纸筒的一端蒙上一层半透明薄膜 （1）制作模型时，小华测得凸透镜的焦距是10cm，则移动内筒使半透明薄膜距前端凸透镜的距离在 　 　cm到 　 　cm范围内，才能找到清晰的像。 （2）小华用此照相机模型观察到物体的像如图2甲所示，想使半透明薄膜上的像变大些，如图2乙　 　（填“远一些”或“近一些”），同时调节内筒位置，使半透明薄膜上的像变得清晰。 11．小吴将水充入一个透明塑料模具中，制成“水凸透镜”，并用此装置探究凸透镜成像规律。 （1）将水凸透镜固定到光具座上，用平行光照射透镜，前后移动光屏，如图甲所示，测出水凸透镜的焦距为 　 　cm； （2）若将蜡烛、水透镜、光屏依次放在光具座如图乙所示的位置上时，光屏上恰好呈现清晰倒立、　 　（选填“放大”或“缩小”）的实像，这与生活中 　 　（选填“放大镜”、“照相机”或“投影仪”）的成像原理相同； （3）保持图乙中各物体位置不变，将装水的注射器连接上水凸透镜，如图丙所示，水凸透镜厚度增加，光屏上的像逐渐模糊，应当向 　 　（选填“左”或“右”）移动光屏，重新呈现的像与之前的像相比 　 　（选填“更大”、“更小”或“大小不变”），同组的小南认为，如果不移动蜡烛和光屏，也能使光屏上的像重新清晰，你认为小南的说法是 　 　（选填“正确”或“错误”）的。 参考答案与试题解析 题号 1 2 3 4 5 答案 B B B C B 一、选择题 1．2008年北京奥运会将全面运用人脸识别系统如图，人们进入场馆距门口0.5～1.2m处时，安装在门上的人脸识别系统的摄像机就可以对其面部特征进行快速核对。由此判断（　　） A．相当于凸透镜，焦距可能为0.5m B．相当于凸透镜，焦距可能为0.1m C．相当于凹透镜，焦距可能为0.5m D．相当于凹透镜，焦距可能为0.1m 【分析】人脸识别系统的摄像机利用的是凸透镜成实像的原理，相当于照相机，利用的照相机的成像原理，物体一般都是在二倍焦距以外，成像是缩小、倒立的实像，这样有利于捕捉目标。 【解答】解：镜头应是凸透镜，而且所成的像应是缩小，人到镜头的距离应远远大于二倍焦距，解得f＜0.25m。 故选：B。 【点评】凸透镜成像的规律及应用：u＞2f，成倒立缩小的实像，应用是照相机；u＝2f，成倒立等大的实像，应用是测焦距；f＜u＜2f，成倒立放大的实像，应用是投影仪；u＝f，不成像；u＜f，成正立放大的虚像，应用是放大镜。 2．小亮在重阳节送给奶奶一个台式放大镜（如图）。放大镜的焦距为25cm。奶奶正确使用这个放大镜看书时（　　） A．书与放大镜之间的距离应等于25cm B．书与放大镜之间的距离应小于25cm C．看到的是倒立、放大的虚像 D．看到的是正立、放大的实像 【分析】根据凸透镜成像的规律之一进行解答，即：当物距小于焦距时，物体通过凸透镜成正立、放大的虚像。 【解答】解：正确使用这个放大镜看书时，放大镜成正立，需满足u＜f＝25cm，故B正确。 故选：B。 【点评】本题考查了凸透镜成像规律的应用，关键是熟记和理解成像规律，并搞清成像特点与物距之间的关系。 3．疫情防控，人人有责．如图所示，为了更高效的防疫，下列有关说法错误的是（　　） A．手机镜头相当于一个凸透镜 B．手机镜头成倒立放大的实像 C．二维码应位于手机镜头二倍焦距以外 D．靠近二维码，手机镜头成的像变大 【分析】手机摄像头的镜头是凸透镜，其是利用物体在2倍焦距以外，像成在另一侧的1倍焦距和2倍焦距之间，成倒立缩小实像的原理工作的。凸透镜成实像时，物近像远像变大。 【解答】解：手机摄像头相当于凸透镜，是利用物体在2倍焦距以外、缩小实像的原理工作的，二维码要位于摄像头二倍焦距以外；靠近二维码，像距变大；故ACD正确。 故选：B。 【点评】此题考查了凸透镜成像规律的应用，属于基础题。 4．做凸透镜成像实验时，将光具座上的蜡烛、凸透镜、光屏如图放置，光屏上呈现清晰的像。下列说法正确的是（　　） A．屏上的像是倒立放大的 B．该凸透镜的焦距可能是8cm C．先向右移动光屏，再移动凸透镜到某位置一定能在光屏上看到清晰的像 D．只将蜡烛向左移动一段距离，放上远视眼镜可在屏上再次看到清晰的像 【分析】凸透镜成像的三种情况：①u＞2f，成倒立、缩小的实像，此时2f＞v＞f。②2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，此时v＞2f。③u＜f，成正立、放大的虚像；物远像近像变小； 凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜对光线有发散作用。 【解答】解：A、由图可知，则凸透镜成倒立，故A错误； B、由图可知，v＝67cm﹣50cm＝17cm，2f＞17cm＞f，故B错误； C、先向右移动光屏，再向右移动凸透镜到某位置或向左移动凸透镜到某位置都能在光屏上看到清晰的像； D、在如图所示情况下，将蜡烛向左移动一段距离后，像距变小，为了使光屏上可成像，应在凸透镜左侧附近安装一个焦距适当的凹透镜（近视眼镜片）。 故选：C。 【点评】此题是探究凸透镜成像的实验，考查了凸透镜成像的规律、焦距的测量及对实验的操作能力，要熟练掌握规律的内容，做到灵活应用。 5．一位同学利用如图所示的器材做实验，先用焦距为20cm的凸透镜甲进行实验，在屏上得到了清晰的缩小实像，如果不改变发光体和凸透镜的位置，则（　　） A．将光屏适当左移，可得到倒立放大的实像 B．将光屏适当左移，可得到倒立缩小的实像 C．将光屏适当右移，可得到倒立放大的实像 D．将光屏适当右移，可得到倒立缩小的实像 【分析】首先根据题意“先用焦距为20cm的透镜甲进行实验，在屏上得到清晰缩小的实像”可确定物距与焦距的关系，然后再根据凸透镜成实像时，物远像小像变小来确定调节光屏的方法。 【解答】解：由“先用焦距为20cm的透镜甲进行实验，在屏上得到清晰缩小的实像”可知； 当改用焦距为10cm的透镜乙继续实验，不改变发光体和凸透镜的位置，根据凸透镜成实像时，可知，光屏将靠近透镜移动。故ACD错误， 故选：B。 【点评】本题考查了凸透镜成像的规律，要注意理解应用。此题比较有拓展性，有一定的拔高难度。 二、填空题 6．将一个凸透镜正对太阳光，在透镜另一侧10cm处得到一个最小，最亮的光斑。若将一个物体放在此透镜前15cm处　放大　的实像（选填“放大”、“等大”或“缩小”），利用此原理工作的光学仪器是 　投影仪　（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）。 【分析】根据从焦点发出的光线经凸透镜折射后将平行射出，结合焦距的定义，可确定该凸透镜的焦距； 根据凸透镜成像的三种情况确定成像情况：当u＞2f时，成倒立、缩小的实像；当f＜u＜2f时，成倒立、放大的实像；当u＜f时，成正立、放大的虚像。 【解答】解：将一个凸透镜正对太阳，可在距凸透镜15cm处得到一个最小，则该凸透镜焦距为10cm； 将一物体放在此透镜前15cm处，f＜15cm＜2f、放大的实像。 故答案为：放大；投影仪。 【点评】本题考查了凸透镜焦距的测量，凸透镜成像规律等，属光学基础题，但要求我们对知识的掌握要准确。 7．小聪用凸透镜观察到如图所示的现象，此时课本到凸透镜的距离在此凸透镜的 　一倍焦距以内　，成的是正立、放大的 　虚　像。 【分析】要解决此题，需要掌握凸透镜成像的规律。知道当物距小于焦距时，成放大、正立的虚像。 【解答】解：课本到凸透镜的距离在此凸透镜的一倍焦距以内，可以成放大。 故答案为：一倍焦距以内；虚。 【点评】此题主要考查了凸透镜成像的应用，要知道当物距小于焦距时，成正立、放大的虚像。 8．2021年12月9日15点40分，“天宫课堂”第一课正式开讲，这是时隔8年之后，图中水球相当于一个 　凸　透镜，所成王亚平的像是 　实　（选填“实”、“虚”）像。 【分析】根据凸透镜成实像时，物距大于2倍焦距，成倒立缩小的实像来解答此题。 【解答】解：图中所成的像为倒立、缩小的实像，边缘薄的特点，此时王亚平到水球的距离与水球焦距的关系是大于2倍焦距。 故答案为：凸；实。 【点评】本题考查凸透镜成像的规律以及物距、像距和像之间的关系。 9．为了丰富市民的业余文化生活，某市开展了露天电影走进社区活动。准备放映时，画面超出了整个屏幕　靠近　（填“靠近”或“远离”）屏幕，同时要 　增大　（填“增大”或“减小”）镜头与胶片间的距离。 【分析】放映机的镜头相等于凸透镜，胶片相等于物体，屏幕相等于光屏。 放映机是根据物距处于f、2f之间时，成倒立、放大的实像的原理制成的。并且物距越小，所成的像越大，像距也越大。 【解答】解：放映机是根据物距处于f和2f之间时，成倒立。画面超出了整个屏幕，应增大物距，所以将放映机靠近屏幕。 故答案为：靠近；增大。 【点评】此题主要考查了凸透镜成像规律的应用，一定熟练掌握成像规律的内容，还考查了成像规律的变化，要搞清像距和物距的关系。 三、实验探究题 10．小华利用学过的知识制作照相机模型：她先用太阳光测出所用凸透镜的焦距；再用硬纸板制作两个粗细相差很少的纸筒，使一个纸筒刚好能套入另一个纸筒内，在一个纸筒的一端嵌上凸透镜，另一个纸筒的一端蒙上一层半透明薄膜 （1）制作模型时，小华测得凸透镜的焦距是10cm，则移动内筒使半透明薄膜距前端凸透镜的距离在 　10　cm到 　20　cm范围内，才能找到清晰的像。 （2）小华用此照相机模型观察到物体的像如图2甲所示，想使半透明薄膜上的像变大些，如图2乙　近一些　（填“远一些”或“近一些”），同时调节内筒位置，使半透明薄膜上的像变得清晰。 【分析】（1）当物距大于二倍焦距时，像距在一倍焦距和二倍焦距之间，凸透镜成倒立、缩小的实像，应用是照相机； （2）凸透镜成实像时，物距变小，像距变大，像变大。 【解答】解：（1）照相机的成像原理是：当物距大于二倍焦距时，像距在一倍焦距和二倍焦距之间，则移动内筒使半透明薄膜距前端凸透镜的距离在10cm到20cm范围内才能找到清晰的像； （2）根据图2中的甲、乙可知，像变大了，物距变小，同时调节内筒位置。 故答案为：（1）10；20。 【点评】本题考查了凸透镜成像的应用；照相机是根据凸透镜在物距大于二倍焦距时的成像情况制成的，此时凸透镜成是倒立缩小的实像。 11．小吴将水充入一个透明塑料模具中，制成“水凸透镜”，并用此装置探究凸透镜成像规律。 （1）将水凸透镜固定到光具座上，用平行光照射透镜，前后移动光屏，如图甲所示，测出水凸透镜的焦距为 　10.0　cm； （2）若将蜡烛、水透镜、光屏依次放在光具座如图乙所示的位置上时，光屏上恰好呈现清晰倒立、　放大　（选填“放大”或“缩小”）的实像，这与生活中 　投影仪　（选填“放大镜”、“照相机”或“投影仪”）的成像原理相同； （3）保持图乙中各物体位置不变，将装水的注射器连接上水凸透镜，如图丙所示，水凸透镜厚度增加，光屏上的像逐渐模糊，应当向 　左　（选填“左”或“右”）移动光屏，重新呈现的像与之前的像相比 　更小　（选填“更大”、“更小”或“大小不变”），同组的小南认为，如果不移动蜡烛和光屏，也能使光屏上的像重新清晰，你认为小南的说法是 　错误　（选填“正确”或“错误”）的。 【分析】（1）根据平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚于焦点，焦点到凸透镜的距离为焦距；让平行光射到凸透镜上，调出最小最亮的光斑为凸透镜的焦点，亮斑到凸透镜的距离为焦距； （2）物距为蜡烛到凸透镜的距离，据此得出物距；f＜u＜2f，光屏上呈现倒立、放大的实像，应用为投影仪； （3）凸透镜越凸，焦距越短，折光能力越强；成实像时，若物距一定，则凸透镜的焦距越短，像距越小，像越小；老花镜为凸透镜，对光线有会聚作用。 【解答】解：（1）用平行光照射透镜，再把光屏放在它的另一侧，直到光屏上出现一个最小，光斑到凸透镜的距离为焦距； （2）蜡烛如图乙所示位置放置时，光屏上恰好呈现清晰的像，此时f＜u＜2f，这与生活中投影仪原理相同； （3）保持图乙中各物体位置不变，将装水的注射器连接上水凸透镜，缓慢向透镜中注水，折光能力增强，为使像变清晰，此时像距变小； 老花镜为凸透镜，对光线有会聚作用，则小南的说法是错误的。 故答案为：（1）10.0；（2）放大；（3）左；错误。 【点评】本题为探究凸透镜成像规律的实验，考查凸透镜成像规律的应用及实验操作等知识。 声明：试题解析著作权属所有，未经书面同意，不得复制发布日期：2025/1/15 18:59:59；用户：sjwocakd；邮箱：13851372384；学号：59917209 第1页（共1页） 学科网（北京）股份有限公司 $$