内容正文:
2025年中考一轮复习人教版物理单元三点问题大检测试卷
单元05 透镜及其应用单元重点难点必考点测试卷
(本套试卷满分100分,答题时间90分钟)
一、单项选择题(本道大题有10小题,每小题3分,共30分)
1. (2024广西)如图所示的眼镜片是( )
A. 凸面镜 B. 凹面镜 C. 凸透镜 D. 凹透镜
【答案】C
【解析】图中眼镜片将字放大,成正立放大的虚像,所以眼镜片是凸透镜。故C符合题意,ABD不符合题意。故选C。
2.如图所示,四个图画出了光线通过透镜(图中未画出)的情形,其中虚线框内应该放置凸透镜的是( )
【答案】C
【解析】由图可知,A、B、D的折射光线相对于入射光线是发散的,所以都是凹透镜:只有C的入射光线经透镜折射后,折射光线相对于入射光线是会聚的,所以是凸透镜,它对光线起会聚作用,故ABD错误。
3. (2024山西)如图为青少年眼病患者眼球与正常眼球对比图。关于该患者的晶状体及视力矫正,下列说法正确的是( )
A. 对光的会聚能力太强,需佩戴近视眼镜
B. 对光的会聚能力太强,需佩戴远视眼镜
C. 对光的会聚能力太弱,需佩戴近视眼镜
D. 对光的会聚能力太弱,需佩戴远视眼镜
【答案】A
【解析】由图可知,患者眼球中的晶状体太厚,折光能力太强,形成的物像就会落在视网膜的前方,形成近视眼,因此应戴近视眼镜即凹透镜加以矫正。
故选A。
4. (2021黑牡鸡朝鲜族)现代生活中,手机给人们带来了许多便利,但长时间看手机屏幕,容易导致视力下降,如图所示的四幅图是眼球成像及视力矫正的示意图,其中属于近视眼的成因及其矫正的是( )
A. 甲、乙 B. 甲、丁 C. 丙、乙 D. 丙、丁
【答案】D
【解析】甲图中像成在了视网膜的后面,该眼睛是远视眼,远视眼应该佩戴凸透镜进行矫正;故乙图是远视眼的矫正示意图;由丙图可知:像成在视网膜的前方,故该眼睛是近视眼,近视眼是晶状体曲度变大,会聚能力增强,即折光能力增强,应佩戴凹透镜,使光线推迟会聚;丁图是近视眼的矫正示意图。
故选D。
5.(2021四川攀枝花)在探究凸透镜成像规律的实验中,将蜡烛放在凸透镜前适当位置,调节光屏位置得到清晰的像。把眼镜片放在烛焰与凸透镜之间,如图所示,屏上的像变得模糊,调节光屏的位置,适当靠近凸透镜,光屏上又可以得到清晰的像,则该镜片( )
A.是凹透镜,属近视眼镜 B.是凹透镜,属远视眼镜
C.是凸透镜,属近视眼镜 D.是凸透镜,属远视眼镜
【答案】D
【解析】根据光屏移动的方向判定镜片对光线的作用,然后根据远视镜片是凸透镜,近视镜片是凹透镜判断。
把眼镜片放在烛焰与凸透镜之间,如图所示,屏上的像变得模糊,调节光屏的位置,适当靠近凸透镜,光屏上又可以得到清晰的像,这说明该透镜对光线具有会聚作用,是凸透镜,凸透镜可以矫正远视眼。
【点评】此题是探究凸透镜成像的实验,要熟练掌握成像特点与物距、像距之间的关系及其应用。
6. (2021湖北鄂州)如图所示,这款“自拍神器”可三脚架支撑可伸缩可折叠,还可手持蓝牙遥控器拍照,为人们外出旅游拍照带来极大便利。下列关于利用自拍杆拍照的说法,错误的是( )
A. 增大物距,减小像的大小,从而增大取景范围
B. 用蓝牙遥控器遥控拍照,是利用了电磁波传递信息
C. 某同学照了半身像后,想拍全身像,他应该远离自拍杆
D. 某同学照了全身像后,想拍半身像,他应该远离自拍杆
【答案】D
【解析】A.手机的镜头为凸透镜,根据凸透镜在成实像的条件下,“物远像近像变小”,即增大物距,减小像的大小(像距变小),从而可以增大取景范围,故A正确,A不符合题意;
B.蓝牙遥控是一种短距离的无线电通讯技术,是利用了电磁波传递信息的,故B正确,B不符合题意;
C.某同学照了半身像后,想拍全身像,即所成的像要变小,根据“物远像近像变小”,应增大物距,他应该远离自拍杆,故C正确,C不符合题意;
D.某同学照了全身像后,想拍半身像,即所成的像要变大,根据“物近像远像变大”,他应减小物距,即他应该靠近自拍杆,故D错误, D符合题意。
7. 物理实践活动课上,小明将半透明纸蒙在较粗纸筒的P端,将凸透镜安装在较细纸筒的Q端(凸透镜未画出),两纸筒套在一起组成模拟照相机,如图所示。通过调节P、Q的间距,他看到了桌子上蜡烛的火焰在半透明纸上成的等大的像,再次调节P、Q的间距,他看到了窗外更远处大树在半透明纸上成的像。下列对大树的像描述正确的是( )
A. 倒立、缩小的实像 B. 倒立、放大的实像
C. 正立、放大的虚像 D. 正立、缩小的虚像
【答案】A
【解析】通过调节P、Q的间距,他看到了桌子上蜡烛的火焰在半透明纸上成的等大的像,由凸透镜成像规律可知,物距等于像距,等于二倍焦距时,成倒立、等大的实像,所以凸透镜的二倍焦距小于P、Q的间距;看到了窗外更远处大树在半透明纸上成的像时,由于窗外更远处大树与凸透镜的距离大于二倍焦距,由凸透镜成像规律可知,成倒立、放大的实像,故A正确,BCD错误。故选A。
8. (2021湖北十堰)小华在用如图所示装置做探究凸透镜成像规律的实验,所用凸透镜的焦距为20cm,他移动光屏找到清晰的蜡烛的像,这个像是图中的( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】由图可知,物距为,物距在一倍焦距和二倍焦距之间,凸透镜成倒立、放大的实像,故B正确。
9.(2021广西贺州)在探究凸透镜成像规律的实验中,蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示,蜡烛在光屏上恰好成一清晰等大的实像,则下列说法正确的是( )
A.将蜡烛移动到光具座10cm处,保持凸透镜的位置不变,要在光屏上得到清晰的像,光屏应向右移动
B.将蜡烛移动到光具座10cm处,保持凸透镜的位置不变,移动光屏所成清晰的像与照相机成像的原理相同
C.该凸透镜的焦距为20cm
D.随着实验的进行蜡烛逐渐变短,在光屏上所成的像会向下移动
【答案】B
【解析】(1)(2)(3)当物距等于像距时,凸透镜成倒立、等大的实像;凸透镜成实像时,物距变大,像距变小,像变小;当物距大于二倍焦距时,成倒立、缩小的实像,其应用是照相机;
(4)根据过光心的光线不改变传播方向进行判断。
ABC、蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示,蜡烛在光屏上恰好成一清晰等大的实像,则u=v=20.0cm=2f,所以焦距为f=10.0cm;
将蜡烛移动到光具座10cm处,保持凸透镜的位置不变,物距变大了,像距会变小,光屏应向左移动,才能在光屏上呈现清晰的像;此时的物距大于二倍焦距,成倒立、缩小的实像,其应用是照相机,故AC错误,B正确;
D、探究凸透镜成像规律时,随着蜡烛燃烧而变短,根据过光心的光线不改变传播方向可知,光屏上的像会向上移动,故D错误.
【点评】凸透镜成像的四种情况和应用,以及凸透镜成实像时,物距、像距、像之间的关系,是凸透镜成像习题的重要依据,一定要熟练掌握。
10.如图所示为实验室用显微镜和天文望远镜,关于图中两种仪器下列说法错误的是( )
A.显微镜的目镜成正立放大的虚像,物镜成倒立放大的实像
B.天文望远镜的目镜成正立放大的虚像,物镜成倒立缩小的实像
C.显微镜的目镜相当于凸透镜,物镜相当于凹透镜
D.天文望远镜的目镜和物镜都相当于凸透镜
【答案】:C
【解析】:AC、显微镜的目镜和物镜都是凸透镜,目镜成正立放大的虚像,物镜成倒立放大的实像,故A正确,C不正确;BD、天文望远镜的目镜和物镜都是由凸透镜组成,目镜成正立放大的虚像,物镜成倒立缩小的实像,故BD正确;因此说法错误的是C。故选:C。
二、多项选择题(本道大题有3小题,每小题3分,都选对得分,有错的或不全的不得分,共9分)
1. (2024天津)在用一凸透镜研究其成像的规律时,某同学得到的部分实验信息如下表所示。根据表中信息判定下列说法正确的是( )
实验次序
物距/cm
像的性质
像距/cm
1
20
倒立、等大、实像
2
30
15
3
15
倒立、放大、实像
30
A. 第1次实验的像距为20cm
B. 第2次实验成倒立、缩小的实像
C. 第3次实验成像特点与照相机成像特点相同
D. 若物距是12cm,物体通过透镜所成的像是虚像
【答案】AB
【解析】A.当物距为20cm时,成倒立、等大的实像,则物距等于二倍焦距,即f=10cm,此时像距等于物距,也为20cm,故A正确;
B.当物距为30cm时,物距大于二倍焦距,所以此时成倒立缩小的实像,故B正确;
C.当物距为15cm时,物距大于一倍焦距小于二倍焦距,所以此时成倒立放大的实像,其应用是幻灯机或投影仪,而照相机是根据物距大于二倍焦距时,成倒立缩小实像的原理制成的,故C错误;
D.若物距是12cm,即物距大于一倍焦距小于二倍焦距,所以此时成倒立放大的实像,故D错误。
故选AB。
2. 光刻技术的工作原理如图所示。用紫外光照射镂空掩膜,调整镂空掩膜、缩图透镜的位置,恰好能在硅片上成极小的清晰的像,从而实现集成电路的“光刻”,下列说法正确的
是( )
A. 缩图透镜相当于凸透镜,凸透镜可以用于矫正近视眼;
B. 镂空掩膜位于缩图透镜的二倍焦距以内;
C. 镂空掩膜的像是倒立缩小的;
D. 硅片相当于光屏
【答案】CD
【解析】用紫外光照射镂空掩膜,调整镂空掩膜、缩图透镜的位置,恰好能在硅片上成极小的清晰的像,从而实现集成电路的“光刻”。缩图透镜相当于凸透镜,此时镂空掩膜位于缩图透镜的二倍焦距以外,成的是倒立、缩小的实像,硅片相当于光屏,用来承接经缩图透镜成的实像。近视眼是因为晶状体比较厚,折光能力较强,看远处的物体时,像会聚在视网膜之前,需要用凹透镜矫正。故AB错误,CD正确。
故选CD。
3. (2024齐齐哈尔市)物理科技小组在做探究凸透镜成像规律的实验过程中,某次实验操作时,蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示,烛焰在光屏上恰好成清晰的倒立、等大的实像。则下列说法正确的是( )
A. 该凸透镜的焦距是10.0cm
B. 将蜡烛放置在光具座的25cm刻度线处,调整光屏与凸透镜的距离,烛焰在光屏上成清晰的像时,该像的性质与照相机成像的性质相同
C. 将蜡烛放置在光具座的35cm刻度线处,调整光屏与凸透镜的距离,烛焰在光屏上成清晰的像时,该像的性质与投影仪成像的性质相同
D. 将蜡烛放置在光具座的45cm刻度线处,调整光屏与凸透镜的距离,烛焰在光屏上可成清晰的正立、放大的虚像
【答案】ABC
【解析】A.当光屏成倒立、等大的实像,有u=v=2f
则
故A正确;
B.将蜡烛放置在光具座的25.0cm刻度线处,物距
u=50.0cm−25.0cm=25cm>2f=20.0cm
满足u>2f,成倒立、缩小的实像,照相机是根据这个原理制成的,故B正确;
C.将蜡烛放置在光具座的35.0cm刻度线处,物距
f=100cm<u=50.0cm−35.0cm=15cm<2f=20.0cm
满足f<u<2f
成倒立、放大的实像,投影仪是根据这个原理制成的,故C正确;
D.将蜡烛放置在光具座45.0cm刻度线处,物距
u=50.0cm−45.0cm=−5.0cm<f=10.0cm
即物体在凸透镜的一倍焦距以内,成正立、放大的虚像,但虚像不能呈现在光屏上,故D错误。故选ABC。
三、填空题(本大题有10小题,每空1分,共23分)
1. (2022广西贺州)如图所示的四个透镜,属于凸透镜的有______,属于凹透镜的有______(两空均填编号)。
【答案】 ②③ ①④
【解析】中间厚,边缘薄的透镜叫凸透镜,如图所示的四个透镜,属于凸透镜的有②③。
中间薄,边缘厚的透镜叫凹透镜,如图所示的四个透镜,属于凹透镜的有①④。
2. (2021浙江湖州)小明用手机拍照,发现手机镜头过于靠近拍摄对象时如图所示无法正常对焦,拍出的照片模糊,此时像成在感光器相当于光屏 ______ 选填“前”或“后”。小明发现将______ 透镜紧靠在手机镜头上可以解决这一问题,从而理解了手机微距镜头的工作原理。
【答案】后 凸
【解析】用手机拍照,发现手机镜头过于靠近拍摄对象时如图所示无法正常对焦,拍出的照片模糊,此时像成在感光器的后面,可以利用凸透镜对光的会聚作用,放在手机镜头上,像就会成在感光器上了。
3. (2024河北)如图所示,烛焰经凸透镜在光屏上成清晰的像,此成像原理可用于制作___________。不改变蜡烛与光屏的位置,向___________(选填“左”或“右”)移动凸透镜到某一位置,能再次在光屏上成清晰的像。若烛焰的高度大于凸透镜的直径,在足够大的光屏上___________(选填“能”或“不能”)成清晰且完整的像。
【答案】 投影仪 右 能
【解析】根据凸透镜的成像规律可知,此时物距小于像距,成倒立、放大的实像,是投影仪的成像原理。
根据光路可逆知识可知,在不改变蜡烛和光屏的情况下,向右移动凸透镜,当现在的物距等于原来的像距,现在的像距等于原来的物距时,会再次在光屏上成清晰的像。
由题意可知,此时成倒立的像,烛焰的高度大于凸透镜的直径,蜡烛的光仍然可以经凸透镜折射后在光屏的靠下方位置成清晰完整的像,像清晰和完整与凸透镜的大小无关。
4. (2024江苏连云港)小明将凸透镜正对太阳光,在距离凸透镜10cm的白纸上呈现一个最小、最亮的光斑,此凸透镜的焦距为_______cm。如图是他用该凸透镜观看书本上“中国梦”三个字时的情况,如果他想看到更大的正立的“国”字,小明需要将凸透镜______书本(选填“远离”或“靠近”),凸透镜和书本的距离应满足的条件是________。
【答案】 10 远离 小于10cm
【解析】平行光经过凸透镜折射后会聚于一点,这一点就是凸透镜的焦点,焦点到光心的距离为焦距,所以根据题意可知此凸透镜的焦距为10cm。
因为想要看到正立的像,所以可知此时凸透镜相当于一个放大镜,放大镜利用的是当物距小于一倍焦距时,成正立、放大的虚像的原理,所以想看到正立的“国”字,凸透镜和书本的距离应小于10cm,而当凸透镜成正立、放大的虚像时,物距越大,像距越大,成的虚像越大,所以可知想要看到更大的正立的“国”字,小明需要将凸透镜远离书本,但是距离不能大于10cm。
5. (2021黑龙江伊春)如图所示,某同学在探究凸透镜成像规律实验中,他将焦距为10cm的凸透镜A固定在光具座50cm刻度线处,蜡烛放置在20cm刻度线处时,移动光屏可得到一个清晰倒立的、______ 的实像选填“放大”、“等大”、“缩小”;该同学又在蜡烛与凸透镜之间靠近凸透镜处,放置一近视镜片,为了使光屏上再次呈现烛焰清晰的像,应将光屏沿着光具座向______ 移动选填“左”或“右”。
【答案】缩小 右
【解析】由图可知,此时,物距大于2倍焦距,成倒立缩小的实像;
近视眼镜是凹透镜,凹透镜对光线有发散作用,使原来会聚成像的光线推迟会聚,像远离凸透镜,要用光屏接到清晰的像,光屏要远离凸透镜,即向右移动。
6. (2024甘肃临夏)眼睛是人类心灵的窗户,眼球好像一架照相机,晶状体和角膜的共同作用相当于凸透镜。如图是科技兴趣小组的同学利用注射器和水膜模拟眼睛看物体的情境。光屏相当于视网膜,这时光屏上呈现倒立缩小的________(选填“实像”或“虚像”)。为了模拟正常人眼看近处物体,注射器应________(选填“推入”或“抽出”)水。
【答案】 实像 推入
【解析】由图可知,物距大于像距,所以光屏上的像是倒立缩小的实像。
当睫状体收缩时,晶状体变厚,对光的偏折能力变大,近处物体射来的光会聚在视网膜上,眼睛就可以看清近处的物体。所以为了模拟正常人眼看近处物体,注射器应推入水。
7. (2024四川宜宾)据专家介绍,12~18岁是青少年近视的高发期,爱眼护眼势在必行。如图所示,_________(选填“甲”或“乙”)图表示近视眼成像原理,应佩戴_________(选填“丙”或“丁”)图的眼镜进行矫正。
【答案】 乙 丁
【解析】近视眼是晶状体太厚折光能力太强,或者眼球在前后方向太长,来自远方的光在视网膜前便会聚了,即像成在视网膜的前方,因此图乙是近视眼的成像原理,所以应佩戴凹透镜,先将光线发散一下,使像成在视网膜上。图丙是放大镜,成正立放大的虚像,放大镜属于凸透镜;而近视镜成正立缩小的虚像,图丁成缩小的像,是近视镜,因此应佩戴丁图的眼镜进行矫正。
8. (2024山东烟台)学习小组对于眼睛视物原理进行了探究实践。请你观察图甲中照相机和眼睛的构造,把照相机与眼睛功能类似的部分填入表乙中。
表乙
照相机
①____
胶卷
光圈
眼睛
晶状体和角膜
②____
③____
【答案】 ①镜头 ②视网膜 ③ 瞳孔
【解析】根据图可知,人的眼睛像一架神奇的照相机,晶状体和角膜相当于镜头;视网膜相当于胶卷(底片);瞳孔相当于光圈,调节光线的射入量;眼睑相当于快门,快门打开才能有光线进入;快门与眼睑的作用是相同的。
9. 如图所示,西汉时期的《淮南万毕术》中记载有“削冰令圆,举以向日,以艾承其影,则火生。”请你用学过的光学知识判断“削冰令圆”就是把冰块制成____镜,若要“火生”应把“艾”放在镜的_____位置。
【答案】 凸透 焦点
【解析】削冰令圆,举以向日,以艾承其影,则火生,将冰削圆,对着太阳能生火,说明削成的圆冰对火有会聚作用,所以是冰块制成凸透镜。
太阳光都会会聚到凸透镜的焦点位置,要快速生火,需把“艾”放在镜的焦点位置。
10.如图所示,把一凸透镜放在平面镜前,当用眼睛观察镜子时,光束似乎是从M处发散开来的,则光束会聚处和M点的距离是____m,该凸透镜的焦距是___ m。
【答案】0.6;0.2。
【解析】平面镜成像是由于光的反射而形成的,其成像的特点是:平面镜所成像是正立的、等大的虚像,物像到镜面的距离相等,即物像关于镜面对称。由题意知:光束似乎是从M处发散开来的,则光束会聚处(即焦点)和M点关于镜面对称,故它们之间的距离是0.6m,该凸透镜的焦距是0.2m。
四、简答与阅读理解题(本道大题有2小题,共7分)
1.(4分)小伟奶奶的老花眼镜和小伟妈妈的近视眼镜外观几乎一样,早上起床时,奶奶发现两副眼镜放在了一起,于是叫来小伟帮自己挑眼镜。小伟从物理课本中查到老花眼镜的镜片是凸透镜,近视眼镜的镜片是凹透镜。请你用两种物理方法帮小伟挑选出奶奶的眼镜。
方法一: 。
方法二: 。
【答案】方法一触摸法:用手摸,边缘薄、中间厚的镜片是老花眼镜,边缘厚、中间薄的镜片是近视眼镜;方法二聚光法:把镜片对着太阳光(或光源)。在另一侧用白纸相对于镜片前后移动,能看到亮点的是老花眼镜(凸透镜),不能看到亮点的是近视眼镜(凹透镜)。
【解析】根据凸透镜和凹透镜的特点可归纳方法如下:
(1)触摸法:用手摸,边缘薄、中间厚的镜片是老花眼镜,边缘厚、中间薄的镜片是近视眼镜。
(2)聚光法:把镜片对着太阳光(或光源),在另一侧用白纸相对于镜片前后移动,能看到亮点的是老花眼镜,不能看到亮点的是近视眼镜。
(3)成实像法:把镜片对着稍远较亮的物体,在另一侧用白纸相对于镜片前后移动,能看到像的是老花眼镜,不能看到像的是近视眼镜。
(4)成虛像法:用镜片极近地观察书上的字,字体放大的是老花眼镜,字体缩小的是近视眼镜。
2.(3分)根据眼睛的构造和成像原理,为了预防近视,保护我们的视力,应该注意哪些问题? 请你提出三条合理化建议。
【答案】①读写姿势要正确,眼与书的距离要在25厘米左右;
②看书、看电视或使用电脑1小时后要休息一下,要远眺几分钟;
③要定期检查视力,认真做眼保健操,等等。
【解析】下列措施均可以预防近视发生:
1 从小养成良好的用眼卫生习惯,阅读的姿势要正确,眼与阅读物相距30~35cm,不要
歪着头、躺着、乘车走路看书。应有良好的照明,阅读物字迹清楚,不应在暗处或太阳光直接照射下看书,尽量避免长时间近距离阅读,工作和看电视,应每隔一小时休息10分钟以松弛调节功能。
②建立眼的保健制度,定期作视力及眼部检查。
③增强体质,注意营养,使眼部与全身均发育正常。对验光后确诊的真性近视,应戴合适的眼镜,而且要经常戴,以便保持良好的视力和正常调节集合功能。
五、作图题(本道大题有3小题,每小题2分,共6分)
1. (2024安徽省)据晋代张华的《博物志》记载:“削冰令圆,举以向日,以艾承其影,则得火。”这种利用冰透镜向日取火的方法,体现了我国古代劳动人民的智慧。如图所示,若把冰块制成的凸透镜正对着太阳,将太阳光看成平行光,冰透镜的焦点为F,请在图中完成光路。
【答案】如图所示
【解析】根据凸透镜对光的三条特殊光线可知,平行于主光轴的光线经凸透镜后向焦点会聚。
2. 请根据画出的光线,在答图中虚线框内画出一个适当的透镜。
【答案】如图所示。
【解析】平行的光线经透镜折射后变得发散,因此该透镜起发散作用,为凹透镜,如图所示 。
3. (2021四川达州)如图所示,凹透镜的主光轴处于水平位置,F是其焦点,平面镜与水平方向成,请画出竖直激光束AO经平面镜反射,再经凹透镜折射的光路图。
【答案】如图所示:
【解析】过入射点O垂直于镜面作出法线,平面镜与水平线夹角,所以入射光线与平面镜的夹角为,所以反射角等于入射角,据此在法线另一侧画出反射光线;
因为入射光线垂直于主光轴,发生反射时反射角和入射角均为,所以反射光线与入射光线的夹角为,则反射光线平行于主光轴,根据平行于主光轴的光经凹透镜折射后反向延长过焦点画出折射光线。
六、实验探究题(本大题有3道小题,共19分)
1.(6分)(2021湖南湘潭)探究凸透镜成像特点时。
(1)小聪将凸透镜正对着太阳光,在透镜下方平行地放上白纸,如图1所示,测出透镜与白纸间距离s与对应的白纸被烤焦的时间t,绘出如图2所示图像,由图可知,白纸被烤焦的最短时间为2min,对应的s为 cm,此距离即为该透镜的焦距f;
(2)当透镜与蜡烛的距离为15cm时,可在光屏上得到一个倒立、 (选填“放大”“缩小”或“等大”)的清晰实像,利用这一成像原理可制成生活中的 (选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”);
(3)仅将题(2)中蜡烛和光屏位置对调,根据光路可逆,在光屏上 (选填“能”或“不能”)得到一个清晰的像;
(4)将蜡烛移至如图3所示位置,可以透过凸透镜看到烛焰所成的 (选填“虚”或“实”)像;
(5)凸透镜对光有会聚作用,可以用来制成 (选填“近视”或“远视”)眼镜。
【答案】(1)10.(2)放大;投影仪。(3)能。(4)虚。(5)远视。
【解析】(1)当正对太阳光的凸透镜将阳光会聚为一个最小、最亮的点时,会聚点的阳光温度最高、能量最大,将纸烤焦的时间也就最短。而凸透镜将阳光会聚为一个最小、最亮的点时,这点到凸透镜光心的距离即为焦距。由图可知,当凸透镜到纸的距离为10cm时将纸烤焦的时间最短,则凸透镜到纸的距离为10cm时会聚的点最小、最亮,故该凸透镜的焦距为10cm。
(2)当透镜与蜡烛的距离为15cm时,物距大于一倍焦距而小于二倍焦距,故物体经透镜成倒立、放大的实像。投影仪是利用物距大于一倍焦距而小于二倍焦距时物体经透镜成倒立、放大的实像的原理工作的;照相机是利用物距大于二倍焦距时物体经透镜成倒立、缩小的实像的原理工作的;放大镜是利用物距小于一倍焦距时物体经透镜成正立、放大的虚像的原理工作的。
(3)仅将题(2)中蜡烛和光屏位置对调,根据光路可逆可知,将在光屏上呈现一个倒立、缩小的清晰实像。
(4)图乙中,蜡烛与凸透镜相距6cm,则物距小于一倍焦距,故物体经透镜成正立、放大的虚像。
(5)远视眼对光的折射能力较弱,在看近处物体时所成的像在视网膜的后方,为使从近处物体发出的光能会聚到视网膜上,我们应增加这些光的会聚程度,凸透镜可以达到这样的目的。近视眼的折光能力太强,在看远处物体时所成的像在视网膜的前方,为使从远处物体发出的光能会聚到视网膜上,我们应减弱这些光的会聚程度,凹透镜可以达到这样的目的。
2. (6分)(2021辽宁阜新)在探究“凸透镜成像规律”的实验中:
(1)下图是利用太阳光测凸透镜焦距的方法,其中操作最合理的是______。
(2)将焦距为10cm的凸透镜,固定在光具座50cm的刻度处,将蜡烛从下图所示位置,移到光具座20cm刻度处,需将光屏向______移动(选填“左”或“右”),直至在光屏上成清晰的、______的实像(选填“正立”或“倒立”),此成像的特点与______原理相同(选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”);这时若将蜡烛和光屏位置互换,光屏上______再次得到烛焰清晰的像(选填“能”或“不能”)。
(3)下面能说明远视眼成像和它矫正方法的原理图是______。
【答案】 (1)C (2)左 倒立 照相机 能 乙丁
【解析】(1)利用太阳光测凸透镜焦距,应将凸透镜正对太阳光,且观察光斑的纸张也应正对太阳光,则光斑到凸透镜光心的距离就是该凸透镜的焦距。
故选C。
(2)焦距为10cm的凸透镜,固定在光具座50cm的刻度处,将蜡烛从图所示位置,移到光具座20cm刻度处,则物距为30cm,根据凸透镜成像规律可知,像距应该在一倍焦距到二倍焦距之间,即在光具座的60cm~70cm之间,所以光屏需要向左移动。此时光屏上成倒立缩小的实像,与照相机的成像原理相同。
[5]将蜡烛和光屏位置互换,根据光路可逆的知识可知,光屏上仍能得到清晰的像,此时物距在一倍焦距到二倍焦距之间,烛焰可在光屏上成清晰倒立放大实像。
(3)远视眼成因是晶状体曲度变小,会聚能力变弱,像成在视网膜后方,如乙图所示;为了能够让像成在视网膜上,需要提高会聚能力,即增加一个凸透镜,光线恰好能会聚在视网膜上,如图丁所示。
3. (7分)(2024贵州省)如图所示,用焦距为10cm的凸透镜、高度为6cm的F形光源、光屏和光具座等器材探究凸透镜成像大小的变化规律,通过测量像的高度反映像的大小。
(1)若要测量光源在光屏上所成像的高度,还需要的测量工具是______。
(2)将光源逐渐靠近凸透镜,移动光屏,三次成倒立实像的相关数据记录如表。分析表中数据,可得出结论:凸透镜成实像时,物距变小,像距变______,像变______。
物高6cm
实验次数
1
2
3
物距/cm
30
20
15
像距/cm
15
20
30
像高/cm
3
6
12
(3)继续移动光源至物距为6cm时,发现无论如何移动光屏,均不能在光屏上成像,人眼应从______(选填“光源”或“光屏”)一侧透过凸透镜观察光源的像,此时能否用(1)问中的测量工具直接测出观察到的像高?______(选填“能”或“不能”)。
(4)若保持光源到光屏的距离为45cm不变,仅移动凸透镜改变物距,则上表中第______次实验的成像情况不能探究,理由是:____________。
【答案】 (1)刻度尺 (2)大 大 (3)光屏 不能 (4)2 第2次实验时,物距和像距之和为40cm,小于45cm
【解析】(1)要测量光源在光屏上所成像的高度,需要长度的测量工具刻度尺。
(2)由表中数据可知,随着物距变小,像距逐渐变大,像的高度变大,则像变大。
(3)移动光源至物距为6cm时,此时物距小于焦距,成虚像,要观察到虚像,人眼应从光屏一侧透过凸透镜观察。
因为虚像不是实际光线会聚得到的,不能呈现在光屏上,则不能用刻度尺测量像的大小。
(4)若保持光源到光屏的距离为45cm不变,若能成清晰的像,物距像距之和应为45cm,而第2次实验时,物距和像距之和为40cm,小于45cm,则第2次实验的成像情况不能探究。
七、计算综合应用题(本大题有1道小题,共6分)
1. (2023苏州)人眼对观察到的景物有暂时的“记忆”,在外界景物消失后,视神经对它的印象还会延续0.1s左右,这种特征叫视觉暂留.例如在一张白色卡片纸的正、反面分别画上鸟笼和鸟,让卡片纸快速旋转,当正、反两面交替出现在眼前的时间间隔在0.1s之内时,人眼就能看到鸟在笼中的现象(图甲)。
一些城市地铁行驶在某些区间时,乘客能看到窗外出现清晰的动态广告,往往也是利用了视觉暂留的原理。某段地铁内隧道广告的制作方法如下:在隧道侧壁与车窗相同高度处,沿运行方向每经过距离d,安装一块大小相同的广告灯箱,如图乙。灯箱采用频闪方式实现亮、暗交替,且工作时各灯箱亮、暗同步变化(人的视觉暂留时间以0.1s计算)。
(1)要实现时长15s的广告效果,至少需要安装______块广告灯箱;
(2)灯箱安装好后,调节灯箱发光频率f,控制地铁速度v,当它们满足下述哪种情况时,乘客能看到流畅稳定的广告画面?答:______。
A.,且
B.,且
C.,且
D.,且
(3)座位上乘客发现正常显示的广告画面突然向地铁前进方向缓慢移动,可能原因是___(写出一种即可)。
【答案】 (1) 150 (2) C (3)地铁速度稍稍减慢
【解析】(1)每个广告牌视觉暂留的时间为0.1s,要实现时长15s的广告效果,需要的广告牌数量为
(2)灯箱发光频率为f,周期为,则
要看到流畅稳定的广告画面,应使相邻两个广告牌交替闪亮出现在眼前的时间间隔为0.1s,即0.1s广告牌闪亮2次,1s闪亮20次,则灯箱发光频率f=20Hz,故C符合题意,ABD不符合题意。故选C。
(3)广告画面向地铁前进方向缓慢移动, 说明地铁的速度小于频率与广告牌间距的乘积,可能是地铁在减速。
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2025年中考一轮复习人教版物理单元三点问题大检测试卷
单元05 透镜及其应用单元重点难点必考点测试卷
(本套试卷满分100分,答题时间90分钟)
一、单项选择题(本道大题有10小题,每小题3分,共30分)
1. (2024广西)如图所示的眼镜片是( )
A. 凸面镜 B. 凹面镜 C. 凸透镜 D. 凹透镜
2.如图所示,四个图画出了光线通过透镜(图中未画出)的情形,其中虚线框内应该放置凸透镜的是( )
3. (2024山西)如图为青少年眼病患者眼球与正常眼球对比图。关于该患者的晶状体及视力矫正,下列说法正确的是( )
A. 对光的会聚能力太强,需佩戴近视眼镜
B. 对光的会聚能力太强,需佩戴远视眼镜
C. 对光的会聚能力太弱,需佩戴近视眼镜
D. 对光的会聚能力太弱,需佩戴远视眼镜
4. (2021黑牡鸡朝鲜族)现代生活中,手机给人们带来了许多便利,但长时间看手机屏幕,容易导致视力下降,如图所示的四幅图是眼球成像及视力矫正的示意图,其中属于近视眼的成因及其矫正的是( )
A. 甲、乙 B. 甲、丁 C. 丙、乙 D. 丙、丁
5.(2021四川攀枝花)在探究凸透镜成像规律的实验中,将蜡烛放在凸透镜前适当位置,调节光屏位置得到清晰的像。把眼镜片放在烛焰与凸透镜之间,如图所示,屏上的像变得模糊,调节光屏的位置,适当靠近凸透镜,光屏上又可以得到清晰的像,则该镜片( )
A.是凹透镜,属近视眼镜 B.是凹透镜,属远视眼镜
C.是凸透镜,属近视眼镜 D.是凸透镜,属远视眼镜
6. (2021湖北鄂州)如图所示,这款“自拍神器”可三脚架支撑可伸缩可折叠,还可手持蓝牙遥控器拍照,为人们外出旅游拍照带来极大便利。下列关于利用自拍杆拍照的说法,错误的是( )
A. 增大物距,减小像的大小,从而增大取景范围
B. 用蓝牙遥控器遥控拍照,是利用了电磁波传递信息
C. 某同学照了半身像后,想拍全身像,他应该远离自拍杆
D. 某同学照了全身像后,想拍半身像,他应该远离自拍杆
7. 物理实践活动课上,小明将半透明纸蒙在较粗纸筒的P端,将凸透镜安装在较细纸筒的Q端(凸透镜未画出),两纸筒套在一起组成模拟照相机,如图所示。通过调节P、Q的间距,他看到了桌子上蜡烛的火焰在半透明纸上成的等大的像,再次调节P、Q的间距,他看到了窗外更远处大树在半透明纸上成的像。下列对大树的像描述正确的是( )
A. 倒立、缩小的实像 B. 倒立、放大的实像
C. 正立、放大的虚像 D. 正立、缩小的虚像
8. (2021湖北十堰)小华在用如图所示装置做探究凸透镜成像规律的实验,所用凸透镜的焦距为20cm,他移动光屏找到清晰的蜡烛的像,这个像是图中的( )
A. B. C. D.
9.(2021广西贺州)在探究凸透镜成像规律的实验中,蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示,蜡烛在光屏上恰好成一清晰等大的实像,则下列说法正确的是( )
A.将蜡烛移动到光具座10cm处,保持凸透镜的位置不变,要在光屏上得到清晰的像,光屏应向右移动
B.将蜡烛移动到光具座10cm处,保持凸透镜的位置不变,移动光屏所成清晰的像与照相机成像的原理相同
C.该凸透镜的焦距为20cm
D.随着实验的进行蜡烛逐渐变短,在光屏上所成的像会向下移动
10.如图所示为实验室用显微镜和天文望远镜,关于图中两种仪器下列说法错误的是( )
A.显微镜的目镜成正立放大的虚像,物镜成倒立放大的实像
B.天文望远镜的目镜成正立放大的虚像,物镜成倒立缩小的实像
C.显微镜的目镜相当于凸透镜,物镜相当于凹透镜
D.天文望远镜的目镜和物镜都相当于凸透镜
二、多项选择题(本道大题有3小题,每小题3分,都选对得分,有错的或不全的不得分,共9分)
1. (2024天津)在用一凸透镜研究其成像的规律时,某同学得到的部分实验信息如下表所示。根据表中信息判定下列说法正确的是( )
实验次序
物距/cm
像的性质
像距/cm
1
20
倒立、等大、实像
2
30
15
3
15
倒立、放大、实像
30
A. 第1次实验的像距为20cm
B. 第2次实验成倒立、缩小的实像
C. 第3次实验成像特点与照相机成像特点相同
D. 若物距是12cm,物体通过透镜所成的像是虚像
2. 光刻技术的工作原理如图所示。用紫外光照射镂空掩膜,调整镂空掩膜、缩图透镜的位置,恰好能在硅片上成极小的清晰的像,从而实现集成电路的“光刻”,下列说法正确的
是( )
A. 缩图透镜相当于凸透镜,凸透镜可以用于矫正近视眼;
B. 镂空掩膜位于缩图透镜的二倍焦距以内;
C. 镂空掩膜的像是倒立缩小的;
D. 硅片相当于光屏
3. (2024齐齐哈尔市)物理科技小组在做探究凸透镜成像规律的实验过程中,某次实验操作时,蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示,烛焰在光屏上恰好成清晰的倒立、等大的实像。则下列说法正确的是( )
A. 该凸透镜的焦距是10.0cm
B. 将蜡烛放置在光具座的25cm刻度线处,调整光屏与凸透镜的距离,烛焰在光屏上成清晰的像时,该像的性质与照相机成像的性质相同
C. 将蜡烛放置在光具座的35cm刻度线处,调整光屏与凸透镜的距离,烛焰在光屏上成清晰的像时,该像的性质与投影仪成像的性质相同
D. 将蜡烛放置在光具座的45cm刻度线处,调整光屏与凸透镜的距离,烛焰在光屏上可成清晰的正立、放大的虚像
三、填空题(本大题有10小题,每空1分,共23分)
1. (2022广西贺州)如图所示的四个透镜,属于凸透镜的有______,属于凹透镜的有______(两空均填编号)。
2. (2021浙江湖州)小明用手机拍照,发现手机镜头过于靠近拍摄对象时如图所示无法正常对焦,拍出的照片模糊,此时像成在感光器相当于光屏 ______ 选填“前”或“后”。小明发现将______ 透镜紧靠在手机镜头上可以解决这一问题,从而理解了手机微距镜头的工作原理。
3. (2024河北)如图所示,烛焰经凸透镜在光屏上成清晰的像,此成像原理可用于制作___________。不改变蜡烛与光屏的位置,向___________(选填“左”或“右”)移动凸透镜到某一位置,能再次在光屏上成清晰的像。若烛焰的高度大于凸透镜的直径,在足够大的光屏上___________(选填“能”或“不能”)成清晰且完整的像。
4. (2024江苏连云港)小明将凸透镜正对太阳光,在距离凸透镜10cm的白纸上呈现一个最小、最亮的光斑,此凸透镜的焦距为_______cm。如图是他用该凸透镜观看书本上“中国梦”三个字时的情况,如果他想看到更大的正立的“国”字,小明需要将凸透镜______书本(选填“远离”或“靠近”),凸透镜和书本的距离应满足的条件是________。
5. (2021黑龙江伊春)如图所示,某同学在探究凸透镜成像规律实验中,他将焦距为10cm的凸透镜A固定在光具座50cm刻度线处,蜡烛放置在20cm刻度线处时,移动光屏可得到一个清晰倒立的、______ 的实像选填“放大”、“等大”、“缩小”;该同学又在蜡烛与凸透镜之间靠近凸透镜处,放置一近视镜片,为了使光屏上再次呈现烛焰清晰的像,应将光屏沿着光具座向______ 移动选填“左”或“右”。
6. (2024甘肃临夏)眼睛是人类心灵的窗户,眼球好像一架照相机,晶状体和角膜的共同作用相当于凸透镜。如图是科技兴趣小组的同学利用注射器和水膜模拟眼睛看物体的情境。光屏相当于视网膜,这时光屏上呈现倒立缩小的________(选填“实像”或“虚像”)。为了模拟正常人眼看近处物体,注射器应________(选填“推入”或“抽出”)水。
7. (2024四川宜宾)据专家介绍,12~18岁是青少年近视的高发期,爱眼护眼势在必行。如图所示,_________(选填“甲”或“乙”)图表示近视眼成像原理,应佩戴_________(选填“丙”或“丁”)图的眼镜进行矫正。
8. (2024山东烟台)学习小组对于眼睛视物原理进行了探究实践。请你观察图甲中照相机和眼睛的构造,把照相机与眼睛功能类似的部分填入表乙中。
表乙
照相机
①____
胶卷
光圈
眼睛
晶状体和角膜
②____
③____
9. 如图所示,西汉时期的《淮南万毕术》中记载有“削冰令圆,举以向日,以艾承其影,则火生。”请你用学过的光学知识判断“削冰令圆”就是把冰块制成____镜,若要“火生”应把“艾”放在镜的_____位置。
10.如图所示,把一凸透镜放在平面镜前,当用眼睛观察镜子时,光束似乎是从M处发散开来的,则光束会聚处和M点的距离是____m,该凸透镜的焦距是___ m。
四、简答与阅读理解题(本道大题有2小题,共7分)
1.(4分)小伟奶奶的老花眼镜和小伟妈妈的近视眼镜外观几乎一样,早上起床时,奶奶发现两副眼镜放在了一起,于是叫来小伟帮自己挑眼镜。小伟从物理课本中查到老花眼镜的镜片是凸透镜,近视眼镜的镜片是凹透镜。请你用两种物理方法帮小伟挑选出奶奶的眼镜。
方法一: 。
方法二: 。
2.(3分)根据眼睛的构造和成像原理,为了预防近视,保护我们的视力,应该注意哪些问题? 请你提出三条合理化建议。
五、作图题(本道大题有3小题,每小题2分,共6分)
1. (2024安徽省)据晋代张华的《博物志》记载:“削冰令圆,举以向日,以艾承其影,则得火。”这种利用冰透镜向日取火的方法,体现了我国古代劳动人民的智慧。如图所示,若把冰块制成的凸透镜正对着太阳,将太阳光看成平行光,冰透镜的焦点为F,请在图中完成光路。
2. 请根据画出的光线,在答图中虚线框内画出一个适当的透镜。
3. (2021四川达州)如图所示,凹透镜的主光轴处于水平位置,F是其焦点,平面镜与水平方向成,请画出竖直激光束AO经平面镜反射,再经凹透镜折射的光路图。
六、实验探究题(本大题有3道小题,共19分)
1.(6分)(2021湖南湘潭)探究凸透镜成像特点时。
(1)小聪将凸透镜正对着太阳光,在透镜下方平行地放上白纸,如图1所示,测出透镜与白纸间距离s与对应的白纸被烤焦的时间t,绘出如图2所示图像,由图可知,白纸被烤焦的最短时间为2min,对应的s为 cm,此距离即为该透镜的焦距f;
(2)当透镜与蜡烛的距离为15cm时,可在光屏上得到一个倒立、 (选填“放大”“缩小”或“等大”)的清晰实像,利用这一成像原理可制成生活中的 (选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”);
(3)仅将题(2)中蜡烛和光屏位置对调,根据光路可逆,在光屏上 (选填“能”或“不能”)得到一个清晰的像;
(4)将蜡烛移至如图3所示位置,可以透过凸透镜看到烛焰所成的 (选填“虚”或“实”)像;
(5)凸透镜对光有会聚作用,可以用来制成 (选填“近视”或“远视”)眼镜。
2. (6分)(2021辽宁阜新)在探究“凸透镜成像规律”的实验中:
(1)下图是利用太阳光测凸透镜焦距的方法,其中操作最合理的是______。
(2)将焦距为10cm的凸透镜,固定在光具座50cm的刻度处,将蜡烛从下图所示位置,移到光具座20cm刻度处,需将光屏向______移动(选填“左”或“右”),直至在光屏上成清晰的、______的实像(选填“正立”或“倒立”),此成像的特点与______原理相同(选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”);这时若将蜡烛和光屏位置互换,光屏上______再次得到烛焰清晰的像(选填“能”或“不能”)。
(3)下面能说明远视眼成像和它矫正方法的原理图是______。
3. (7分)(2024贵州省)如图所示,用焦距为10cm的凸透镜、高度为6cm的F形光源、光屏和光具座等器材探究凸透镜成像大小的变化规律,通过测量像的高度反映像的大小。
(1)若要测量光源在光屏上所成像的高度,还需要的测量工具是______。
(2)将光源逐渐靠近凸透镜,移动光屏,三次成倒立实像的相关数据记录如表。分析表中数据,可得出结论:凸透镜成实像时,物距变小,像距变______,像变______。
物高6cm
实验次数
1
2
3
物距/cm
30
20
15
像距/cm
15
20
30
像高/cm
3
6
12
(3)继续移动光源至物距为6cm时,发现无论如何移动光屏,均不能在光屏上成像,人眼应从______(选填“光源”或“光屏”)一侧透过凸透镜观察光源的像,此时能否用(1)问中的测量工具直接测出观察到的像高?______(选填“能”或“不能”)。
(4)若保持光源到光屏的距离为45cm不变,仅移动凸透镜改变物距,则上表中第______次实验的成像情况不能探究,理由是:____________。
七、计算综合应用题(本大题有1道小题,共6分)
1. (2023苏州)人眼对观察到的景物有暂时的“记忆”,在外界景物消失后,视神经对它的印象还会延续0.1s左右,这种特征叫视觉暂留.例如在一张白色卡片纸的正、反面分别画上鸟笼和鸟,让卡片纸快速旋转,当正、反两面交替出现在眼前的时间间隔在0.1s之内时,人眼就能看到鸟在笼中的现象(图甲)。
一些城市地铁行驶在某些区间时,乘客能看到窗外出现清晰的动态广告,往往也是利用了视觉暂留的原理。某段地铁内隧道广告的制作方法如下:在隧道侧壁与车窗相同高度处,沿运行方向每经过距离d,安装一块大小相同的广告灯箱,如图乙。灯箱采用频闪方式实现亮、暗交替,且工作时各灯箱亮、暗同步变化(人的视觉暂留时间以0.1s计算)。
(1)要实现时长15s的广告效果,至少需要安装______块广告灯箱;
(2)灯箱安装好后,调节灯箱发光频率f,控制地铁速度v,当它们满足下述哪种情况时,乘客能看到流畅稳定的广告画面?答:______。
A.,且
B.,且
C.,且
D.,且
(3)座位上乘客发现正常显示的广告画面突然向地铁前进方向缓慢移动,可能原因是___(写出一种即可)。
1
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