专题03 透镜及其应用(山东专用)-【好题汇编】三年(2023-2025)中考物理真题分类汇编
2025-08-05
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2份
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56页
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-试题汇编 |
| 知识点 | 透镜及其应用 |
| 使用场景 | 中考复习-真题 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 山东省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 6.78 MB |
| 发布时间 | 2025-08-05 |
| 更新时间 | 2025-09-05 |
| 作者 | 学科网初物精品工作室 |
| 品牌系列 | 好题汇编·中考真题分类汇编 |
| 审核时间 | 2025-08-05 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/53344571.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
专题03 透镜及其应用
1.(2023·山东枣庄·中考)【历史文化】用冰取火,似乎不可思议,但这绝非传说。据晋代张华的《博物志》记载,我国古代就把冰块制成透镜,利用透镜对光的__________作用将物体点燃,如图所示。此类透镜应用非常广泛,用它制作的眼镜片可以用来矫正__________眼;照相机的镜头也相当于这类透镜,用照相机拍照时,胶片上形成__________(填像的性质)。
【答案】 会聚 远视 倒立缩小的实像
【详解】[1]由于凸透镜对光有会聚作用,可以把冰块削成凸透镜形状,把太阳光会聚在焦点上,就可以点燃物体。
[2]远处物体通过人眼所成的像成在视网膜的后方,为远视眼。为了使像成在视网膜上,需要佩戴对光线具有会聚作用的凸透镜。
[3]照相机的镜头相当于一个凸透镜,其原理是物体在凸透镜的2倍焦距以外,像成在另一侧的1倍焦距和2倍焦距之间,成一个倒立、缩小的实像。
考点一、透镜
1.(2024·山东菏泽·中考)小明透过爷爷的老花镜看远处的楼房,发现楼房成倒立缩小的像。以下说法正确的是( )
A.老花镜对光有会聚作用 B.电影放映机的成像原理与该成像原理相同
C.老花镜不能当放大镜使用 D.爷爷远视眼是因为晶状体变厚了
【答案】A
【详解】A.老花镜是凸透镜,对光有会聚作用,故A正确;
B.物距大于二倍焦距时,凸透镜成倒立、缩小的实像,应用是照相机而非电影放映机,故B错误;
C.物距小于一倍焦距时,凸透镜成正立、放大的虚像,应用是放大镜,故C错误;
D.远视眼是因为晶状体变薄,折光能力变弱,成像在视网膜后,故D错误。
故选A。
2.(2024·山东淄博·中考)眼睛是心灵的窗户,我们要有保护视力的意识。如图是李老师戴眼镜矫正视力的部分光路,请在方框内画出矫正视力的透镜,并画出两条光线经晶状体折射后的光线。
【答案】
【详解】凸透镜对光有会聚作用,凹透镜对光有发散作用。由图中光线情况可知,光线经矫正视力的透镜后开始发散,说明是凹透镜,而矫正后折射的光线在视网膜上会聚成像,如图所示:
3.(2024·山东德州·中考)如图所示,A′是点光源A在平面镜中所成的像,A发出的一条光线经平面镜反射后射向凸透镜,反射光线恰好过凸透镜的焦点,请画出:
(1)射向平面镜的入射光线;
(2)经过凸透镜后的折射光线。
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【详解】(1)根据平面镜所成的像与物关于平面镜对称,从点向平面镜作垂线并取等长,画出点光源;连接点与平面镜上的入射点,画出射向平面镜的入射光线,如图所示。
(2)过凸透镜焦点的光线经凸透镜折射后平行于主光轴射出,据此画出经过凸透镜后的折射光线,如图所示:
4.(2024·山东枣庄·中考)如图所示,一束光射向凹透镜,请画出该光经过凹透镜、凸透镜的折射光路。
【答案】
【详解】根据凹透镜的三条特殊光线: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;根据凸透镜的三条特殊光线:平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点,如图所示:
5.(2024·山东滨州·中考)根据图中的入射光线或折射光线,画出相应的折射光线或入射光线。
【答案】
【详解】根据凸透镜的三条特殊光线可知,过光心的光线经凸透镜后传播方向不变,平行于主光轴的光线,经凸透镜后过焦点,如图所示:
6.(2024·山东威海·中考)摄影爱好者拍摄到“站”在水面上的水黾(一种昆虫)纤细的腿使水面发生了形变,如图甲所示;同时看到水底有带“光环”的暗影,如图乙所示,此时“形变的水”相当于______(填光学元件名称):当水黾游到水浅的地方,暗影面积会______(选填“变小”“不变”“变大”)。
【答案】 凹透镜 变小
【详解】[1]“站”在水面上的水黾使水面发生了形变,水面下凹,此时“形变的水”相当于凹透镜,对光有发散作用,所以看到水底有带“光环”的暗影。
[2]根据几何知识可知,当水黾游到水浅的地方,水面下光传播的距离减小,折射角度不变,暗影面积会变小。
7.(2024·山东青岛·中考)小明用焦距为10cm的凸透镜探究凸透镜成像规律.
(1)将蜡烛、凸透镜和光屏依次放置在光具座上,调节烛焰的中心、凸透镜的光心和光屏的中心,使它们在____________。
(2)如图甲所示,将蜡烛固定在光具座上10cm刻度处,凸透镜固定在50cm刻度处,光屏应在____________刻度范围内移动,直到在光屏上看到____________、倒立清晰的像,根据这一成像特点可制成____________。
(3)S是烛焰上一点,请在图乙中画出它发出的两条光线经凸透镜折射后的光路_____。
(4)保持蜡烛和光屏位置不变,要使光屏上的像变大,应将凸透镜向____________移动。
【答案】(1)同一高度
(2) 60cm~70cm 缩小 照相机
(3)
(4)左
【详解】(1)为了使烛焰的像可以成在光屏的中央,需要调节烛焰的中心、凸透镜的光心和光屏的中心,使它们在同一高度。
(2)[1][2][3]凸透镜的焦距为10cm,由甲图可知,此时的物距为40cm,大于二倍焦距,根据凸透镜成像规律可知,此时的像距在一倍焦距到二倍焦距之间,即10cm~20cm,凸透镜在50cm处,因此光屏应在60cm~70cm刻度范围内移动,此时成倒立缩小的实像,照相机就是利用这一成像特点制成的。
(3)根据凸透镜折射的三种特殊光线可知,平行于凸透镜主光轴的光线,将经过凸透镜的焦点,过凸透镜焦点的光线将平行于凸透镜的主光轴射出,经凸透镜折射后交于,如下图所示:
(4)保持蜡烛和光屏位置不变,要使光屏上的像变大,根据物近像远像变大的规律可知,应将物体靠近凸透镜,因此保持蜡烛和光屏位置不变,要使光屏上的像变大,应将凸透镜向左移动。
8.(2023·山东济宁·中考)有些人的眼睛只能看清远处的物体,而不能看清近处的物体,这样的眼睛需佩戴______(选填“凸透镜”或“凹透镜”)矫正。这种透镜对光有______作用。
【答案】 凸透镜 会聚
【详解】[1][2]眼睛只能看清远处的物体,而不能看清近处的物体,平行光线进入眼睛,经过晶状体折射后在视网膜后面成像,当物距变大时像距减小就能看清楚,这是远视眼,需要佩戴凸透镜来矫正。因为凸透镜对光有会聚的作用,可以使光线进入晶状体后缩小折射范围,使像可以刚好成在视网膜上。
9.(2023·山东威海·中考)从光源A点发出的一束光其传播径迹如图所示,请再画出从A点发出的另一束光的传播径迹,以此来确定A的像点并标为。
【答案】
【详解】如下图,根据凸透镜成像规律,另一条光线选择过光心的特殊光线,穿过透镜后传播方向不变,与此前过焦点的光线相交于一点,即为像点。
10.(2023·山东聊城·中考)如图所示,把小灯泡放在凸透镜的焦点上,请画出从小灯泡发出的两条光线经凸透镜折射后的光线。
【答案】
【来源】2023年山东省聊城市中考物理试题
【详解】通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴,如图所示:
11.(2023·山东烟台·中考)光通过透镜会发生折射,请将图中的入射光线或折射光线补画完整。
【答案】
【详解】图中透镜是凸透镜,凸透镜有三条特殊光线:过焦点的光线经凸透镜折射后平行于主光轴;穿过光心的光线传播方向不变;与主光轴平行的光线折射后穿过凸透镜的焦点,光路图如图所示:
考点二、凸透镜成像规则
1.(2025·山东威海·中考)用图所示装置探究平面镜成像的特点。
(1)用玻璃板代替平面镜,目的是___________。
(2)将一支点燃的蜡烛A放在玻璃板一侧,将一支未点燃的蜡烛放在玻璃板另一侧,在蜡烛A一侧透过玻璃板看到“未点燃的蜡烛”和“点燃的蜡烛”,这两个像___________(选填“都是A实像”“都是虚像”“1个实像、1个虚像”)。
(3)将玻璃板绕支架向蜡烛A一侧倾斜15°,像的位置会___________(选填“降低”“不变”“升高”)。
(4)根据平面镜成像的特点可知,暴雨过后池塘水量上涨,岸边树的倒影长度___________(选填“变长”“不变”“变短”)。
(5)将光屏放在像A'的位置,用凸透镜替换玻璃板,将蜡烛A向凸透镜方向移动至某一位置时,在光屏上看到蜡烛清晰的像,则这个像为倒立、___________的实像;写出此成像特点在生活中的1个应用:___________。
【答案】(1)便于确定像的位置
(2)都是虚像
(3)升高
(4)不变
(5) 放大 投影仪
【详解】(1)实验器材选用玻璃板代替平面镜,目的是为了便于确定像的位置,因为玻璃板具有透光性,既能反射光,又能透过光,既能看到蜡烛A的像,又能看到另一侧的蜡烛B。
(2)在蜡烛A一侧透过玻璃板看到“未点燃的蜡烛”是光的折射形成的虚像,看到“点燃的蜡烛”是光的反射形成的虚像,所以两个像都是虚像。
(3)将玻璃板绕支架向蜡烛A一侧倾斜15°,根据平面镜成像物与像关于镜面对称的特点,可知像的位置会升高。
(4)根据平面镜成像的特点可知,物与像等大,树的倒影属于平面镜成像,则暴雨过后池塘水量上涨,岸边树的倒影长度不变。
(5)[1][2]将光屏放在像A'的位置,凸透镜替换玻璃板,将蜡烛A向凸透镜方向移动至某一位置时,此时物距小于像距,根据凸透镜成像规律可知成倒立、放大的实像,生活中的投影仪是利用该原理制成的。
2.(2025·山东烟台·中考)在“探究凸透镜成像的规律”实验中:
(1)调节光源、凸透镜和光屏三者的中心在同一高度,其目的是______;
(2)图甲是小红所在小组实验时的情景,此时光屏上呈现清晰的像,由图可知物距为______cm(不要求估读)。请在图乙的方格纸中大致画出图甲中小红看到的像;______
(3)保持图甲中凸透镜位置不动,将光源移动到光具座10.0cm处,为了在光屏上呈现清晰的像,应将光屏向______(选填“靠近”或“远离”)透镜方向移动,像的大小将______(选填“变大”、“变小”或“不变”);
(4)保持图甲中凸透镜位置不动,将光源移动到光具座45.0cm处,无论怎样移动光屏始终得不到像,原因是______,要想看到此时的像,观察的方法是______。
【答案】(1)见解析
(2) 30 见解析
(3) 靠近 变小
(4) 物距小于焦距 见解析
【详解】(1)实验中使物体的像能够成在光屏的中心,调整凸透镜、光屏、烛焰的中心大致在同一高度上。
(2)[1][2]由图可知,物距为50cm-20cm=30cm 像距为65cm-50cm=15cm 物距大于像距,成倒立、缩小的实像,此时物距30cm>2f① 像距f<15cm<2f② 由①②得到7.5cm<f<15cm 光屏上的像相对于光源“F”上下颠倒,如图所示:
(3)[1][2]凸透镜成实像,物远像近像变小,将光源移动到光具座10.0cm处,物距增大,像距减小,应将光屏向靠近透镜方向移动,像变小。
(4)[1][2]把光源移至光具座上45.0cm刻度线处,此时物距50.0cm-45.0cm=5.0cm 因为7.5cm<f<15cm 所以物距小于焦距,成正立、放大的虚像,虚像和物体在凸透镜的一侧,要在光屏的一侧透过凸透镜进行观察。
3.(2025·山东·中考)雨过初晴,小丽发现透过附在叶片上的水珠,能看到正立放大的“叶片脉络”;而透过在叶片上的水珠能看到远处倒立缩小的“花朵”。针对这一现象,她和同学们一起探究凸透镜成像的正倒、大小与物距的关系。
(1)小丽将F形光源(如图甲)、凸透镜和带有刻度的光屏按图乙所示安装在水平光具座上,接下来她应将三者的中心调整到______。
(2)调整好后,小丽多次改变物距和光屏的位置进行实验,收集的数据和观察的现象如表1所示。小丽分析归纳后,得到初步结论:随着物距不断减小,物体所成实像逐渐______(选填“变大”或“变小”),且像都是______(选填“正立”或“倒立”)的。
表1
序号
物高h/cm
物距x/cm
像高h/cm
像的正倒
像的虚实
-
4.0
30.0
2.0
倒立
实像
26.0
2.5
倒立
实像
3
4.0
23.0
3.0
倒立
实像
4
15.0
8.0
倒立
实像
5
13.0
13.5
倒立
实像
6
7.0
找不到像
(3)实验过程中,小丽发现在光屏上始终没有观察到正立放大的像。回想透过水珠观察叶脉的情景,她采用下图______的方式可以观察到正立放大的“F”。
(4)组间交流时,小丽发现小红的实验记录(如表2所示)中有与物体等大的像,而自己却没有观察到这一现象。为了尽快在自己实验中找到等大的像,她应调整物距在______cm和______cm之间反复多次实验。
表2
序号
物高/cm
物距/cm
像高/cm
像的正倒
像的虚实
1
4.0
25.0
1.0
倒立
实像
2
18.0
1.3
倒立
实像
3
15.0
2.0
倒立
实像
4
10.0
4.0
倒立
实像
5
8.0
6.5
倒立
实像
6
4.0
找不到像
(5)小丽进一步对比后发现,凸透镜成像特点不只与物距有关。她得出这个结论的依据是______。咨询老师后得知,两小组所用凸透镜的焦距不同。小丽认为,凸透镜成像特点与物距和焦距均有关系。结合实验数据和老师给的焦距数值,她总结出凸透镜成像规律。
【答案】(1)同一高度
(2) 变大 倒立
(3)丁
(4) 15.0 23.0
(5)见解析
【详解】(1)为了使像成在光屏的中央,应将F形光源、凸透镜和带有刻度的光屏安装在水平光具座上,将三者的中心调整到同一高度。
(2)[1][2]由表中数据可知,物体成实像时,随着物距不断减小,物体所成实像逐渐变大,且所成的像始终是倒立的。
(3)由题意知,透过附在叶片上的水珠,能看到正立放大的“叶片脉络”,此时的物距小于凸透镜的焦距,因此应观察物距小于像距时的成像情况,此时像与物同侧,所以应在凸透镜的另一侧观察,故丁符合题意。
(4)[1][2]由小丽的实验数据可知,当物距为15.0cm时,像高为8.0cm,当物距为23.0cm时,像高为3.0cm,因此与物体等高的像4.0cm应当是物距在15.0cm~23.0cm,所以小丽应调整物距在15.0cm和23.0cm之间反复多次实验。
(5)由两组实验数据可知,物高均为4.0cm,当物距均为15.0cm时,小丽组实验时的像高为8.0cm,而小红组实验时的像高为2.0cm,由此可知凸透镜成像特点不只与物距有关,还与凸透镜的焦距有关。
4.(2024·山东济南·中考)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
【详解】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、缩小的实像,故A正确,BCD错误。
故选A。
5.(2024·山东临沂·中考)在“探究凸透镜成像的规律”实验中,当蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示时,光屏上承接到烛焰清晰的像。保持凸透镜的位置不变,则( )
A.实验所用凸透镜的焦距可能为10.0cm
B.光屏上承接到的像是烛焰倒立、放大的实像
C.将蜡烛和光屏的位置互换,光屏上仍能承接到像
D.将蜡烛移至45.0cm刻度线上,光屏上仍能承接到像
【答案】C
【详解】AB.如图,物距和像距 联立以上两式解得 凸透镜的焦距不可能为10cm,此时物距大于像距,光屏上成倒立、缩小的实像,故AB不符合题意;
C.将蜡烛和光屏的位置互换,物距和像距互换,根据光路可逆可知,光屏上仍能承接到倒立放大的实像,故C正确;
D.将蜡烛移至45.0cm刻度线上,物距为5cm,小于焦距,此时烛焰成虚像,光屏上不能承接到像,故D不符合题意。
故选C。
6.(2024·山东淄博·中考)在探究凸透镜成像规律时,蜡烛和凸透镜的位置如图所示,光屏上承接到烛焰等大的像(图中未画出光屏)。若保持凸透镜位置不变,将蜡烛调至10cm刻度线处时,下列判断正确的是( )
A.向右移动光屏能承接到烛焰的像
B.移动光屏能承接到烛焰缩小的像
C.像的位置在50~60cm刻度线之间
D.投影仪应用了该次实验的成像规律
【答案】B
【详解】A.根据凸透镜成实像时“物远像近像变小”的规律可知,当蜡烛向左移动远离凸透镜时,光屏向左移动靠近凸透镜可再次承接到烛焰的像,A错误;
B.此时光屏上承接到烛焰等大的像,则此时物距,由图可知,,则焦距,保持凸透镜位置不变,将蜡烛调至10cm刻度线处时,物距,则,成倒立、缩小的实像, B正确;
C.物距为40cm,大于两倍焦距,此时,则像的位置在60cm和70cm刻度线之间,故C错误;
D.物距等于40cm,物距大于两倍焦距,是照相机成像原理,故D错误。
故选B。
7.(2024·山东德州·中考)某款广告投影灯及其内部结构如图所示,它主要由光源、广告片和凸透镜组成,下列说法正确的是( )
A.该投影灯的原理与照相机相同
B.广告片到镜头的距离应在一倍焦距以内
C.为从不同角度看见地面上的广告图标,应选择光滑的地面
D.若要在地面上得到清晰、更大的广告图标像,可适当减小镜头到广告片距离,增大投影灯离地距离
【答案】D
【详解】AB.该投影灯成的是放大的实像,则广告片到镜头的距离在一倍焦距和二倍焦距之间,该投影灯的成像原理与投影仪相同;照相机的成像原理是物距大于二倍焦距,成倒立、缩小的实像,故AB错误;
C.为从不同角度看见地面上的广告图标,光照在地面上需要发生漫反射,因此应选择粗糙的地面,故C错误;
D.若要在地面上得到清晰、更大的广告图标像,根据凸透镜成实像时“物近像远像变大”的规律,可适当减小镜头到广告片距离,增大投影灯离地距离,故D正确。
故选D。
8.(2024·山东泰安·中考)在“探究凸透镜成像的规律”实验中,当蜡烛、凸透镜、光屏放置的位置如图所示时,烛焰在光屏上成清晰的倒立、等大的像。下列说法中( )
①该凸透镜的焦距为
②将蜡烛放在d点时成像规律与投影仪成像原理相同
③将蜡烛由b点移至a点时,移动光屏,可在光屏上成更小的像
④将蜡烛放在c点,移动光屏,可在光屏上成倒立、放大的像
A.只有①③正确 B.只有④正确 C.只有②④正确 D.只有③④正确
【答案】D
【详解】①由图可知,此时的物距等于像距,为20.0cm,成的是倒立、等大的实像,则20.0cm=2f故f=10.0cm,故①错误;
②将蜡烛放在d点时,物距小于焦距,成正立放大的虚像,与放大镜的原理相同,故②错误;
③凸透镜成实像时,物距增大,像距减小,像变小,将蜡烛由b点移至a点时,物距增大,像距减小,像变小,移动光屏,可在光屏上成更小的像,故③正确;
④将蜡烛放在c点,物距为50.0cm-35.0cm=15.0cm 物距大于1倍焦距小于2倍焦距,可在光屏上成倒立、放大的像,故④正确。
故选D。
9.(2024·山东济宁·中考)结合图中的信息,按要求回答问题。
(1)图中,一只手平压在气球上,另一只手的食指顶住气球,通过比较气球左右两侧的形变情况,研究压力作用效果与______的关系;
(2)确定像的位置是探究凸透镜成像规律的一个关键点。图中,将蜡烛放在距离凸透镜1倍焦距外某位置,如果在光屏上呈现的像模糊,需要______(填对光屏的操作)光屏,直到光屏上呈现清晰的像;
(3)在探究气体分子是运动的还是静止的时,将2个瓶采用图所示的a、b两种放置法,当把中间的玻璃板抽掉后,都会观察到红棕色二氧化氮()气体进入到另一个瓶中。______(选填“a”或“b”)放置法更合理;
(4)图中,闭合开关,让导体在蹄形磁体的磁场中向左运动时,观察到灵敏电流计指针向左偏转,若让导体向右运动,灵敏电流计指针将______偏转。
【答案】(1)受力面积
(2)前后移动
(3)a
(4)向右
【详解】(1)两只手同时挤压气球,气球静止时,根据二力平衡及力的相互性可知,气球受到两只手的压力相等;气球与两手之间的受力面积不同,凹陷程度不同,这是在研究压力作用效果与受力面积的关系。
(2)图中蜡烛可能在距离凸透镜二倍焦距以外,固定蜡烛的位置后,应前后移动光屏,直到光屏上呈现清晰的像,这就是蜡烛的像的位置。
(3)由于二氧化氮的密度大于空气密度,为避免重力对实验的影响,应把装有密度较小的空气的瓶子放上面,装有二氧化氮的瓶子放下面,所以a的放置法更合理。
(4)在电磁感应现象中,感应电流的方向与磁场方向及导体运动方向有关。在磁场方向不变时,改变导体运动方向,就会改变电流方向,所以让导体在蹄形磁体的磁场中向左运动时,灵敏电流计指针向左偏转,若让导体向右运动,灵敏电流计指针将向右偏转。
10.(2024·山东枣庄·中考)小明探究凸透镜的成像规律时,各器材位置如图所示,光屏上承接到烛焰清晰的像(未画出烛焰的像)。此时烛焰的成像特点与_______(选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)的成像特点相同。若凸透镜位置不变,调换蜡烛和光屏的位置,_______(选填“仍能”或“不能”)在光屏上得到清晰的像,这说明光发生折射时,光路是 ____的。
【答案】 照相机 仍能 可逆
【详解】[1]由图示知,物距大于像距,成倒立缩小的实像,这是照相机的成像原理。
[2][3]凸透镜位置不变,调换蜡烛和光屏的位置,此时的物距与原来的像距相同,像距与原来的物距相同,则在光屏上能得到清晰的像,因为在光的折射现象中,光路是可逆的。
11.(2024·山东东营·中考)某小组在“探究凸透镜成像的规律”实验中
(1)先调整__________、光屏和凸透镜的中心在同一条水平线上,目的是使像成在__________;
(2)当蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示时,光屏上观察到清晰的像(像未画出),此时成的像与__________(选填“放大镜”“投影仪”或“照相机”)的成像特点相同;
(3)光具座上凸透镜的焦距可能是__________(选填“5”“10”或“20”)cm;
(4)保持凸透镜位置不变,将蜡烛向右移动到光具座的35cm刻度线处,然后移动光屏到__________cm刻度线处,光屏上可再次承接到清晰的像,判断依据是__________。
【答案】(1) 烛焰 光屏中央
(2)照相机
(3)10
(4) 80/80.0 折射时光路可逆
【详解】(1)[1][2]实验中,观察的对象是蜡烛的烛焰通过凸透镜所成的像,因此调整烛焰、光屏和凸透镜的中心在同一条水平线上,目的是使像成在光屏中央。
(2)由图可知,此时物距大于像距,则物距大于二倍焦距,像距在一倍焦距和二倍焦距之间,成的是倒立、缩小的实像,与照相机的成像特点相同。
(3)由图可知,刻度尺的分度值为1cm,物距u=50.0cm-20.0cm=30.0cm 像距v=65.0cm-50.0cm=15.0cm 则30.0cm>2f,f<15.0cm<2f解得7.5cm<f<15.0cm则光具座上凸透镜的焦距可能是10cm。
(4)[1][2]将蜡烛向右移动到光具座的35cm刻度线处,物距变为50.0cm-35.0cm=15.0cm即物距等于原来的像距,根据折射时光路可逆可知,此时像距等于原来的物距30.0cm,则50.0cm+30.0cm=80.0cm即移动光屏到80cm刻度线处,光屏上可再次承接到清晰的像。
12.(2024·山东德州·中考)物理兴趣小组的同学展示了以下两个实验:
(1)图甲为探究“光的反射规律”实验,若让另一束光线沿BO方向射向平面镜,反射光线沿OA方向射出,这一现象说明:在光的反射现象中_________;
(2)为了得到“反射角等于入射角”这一普遍规律,接下来的操作是改变_________,多次实验;
(3)“探究凸透镜成像的规律”实验,凸透镜的焦距为10cm,图乙中光屏上呈现出清晰的像,该像的性质是倒立、_________的实像,将蜡烛移至5cm刻度线处,其他元件的位置不变,若使清晰的像再次呈现在光屏上,需在蜡烛与凸透镜间放置—个_________(选填“近视”或“远视”)眼镜;
(4)实验中,保持蜡烛、凸透镜和光屏的位置不变,用焦距相同、直径更大的凸透镜替换原凸透镜,光屏上呈现的像与原来的像相比_________(选填“更大”“更小”或“更亮”)。
【答案】(1)光路是可逆的
(2)入射角大小
(3) 缩小 近视
(4)更亮
【详解】(1)由题意可知,当入射光线沿方向时,反射光线沿方向,当入射光线沿方向时,反射光线沿方向,这说明:在光的反射现象中光路是可逆的。
(2)为了得到反射角等于入射角这一普遍规律,应该多次改变入射角大小,测量反射角大小,比较反射角和入射角的大小关系。
(3)[1][2]由图乙可知,此时物距为则物距大于二倍焦距,成倒立、缩小的实像。将蜡烛移至5cm刻度线处,其他元件的位置不变,即物距变大,根据凸透镜成实像的规律可知,像距变小,即像成在光屏左侧,与近视眼的成因相似,要使清晰的像再次呈现在光屏上,需在蜡烛与凸透镜间放置一个近视眼镜。
(4)保持蜡烛、凸透镜和光屏的位置不变,用焦距相同、直径更大的凸透镜替换原凸透镜,则距不变、像的大小不变,由于直径更大的凸透镜能将更多的光会聚成像,所以光屏上呈现的像与原来的像相比更亮。
13.(2024·山东日照·中考)小明在光学学习中,对色彩斑斓的光学世界产生了浓厚的兴趣,他认识到熟练掌握物、像联动,并用其规律解决实际问题的意义,于是他进行了如下的探索:
(1)如图甲,在探究平面镜成像的特点时,用透明玻璃板代替平面镜的目的是______;如果在图中玻璃板与蜡烛的像之间平行于玻璃板放一块不透明的白色光屏,那么在光屏上______(选填“能”或“不能”)看到像;
(2)如图乙,平行光线经过该透镜后将会被______(选填“发散”或“会聚”),这样的透镜可用于矫正______(选填“近视眼”或“远视眼”);
(3)生活中经常看到的投影灯,其内部结构如图丙所示。图中凸透镜的焦距为50mm,则投影片到凸透镜的距离范围应为______;
(4)在探究照相机原理时,小明将焦距为10.0cm的凸透镜A放置在图丁所示的位置,向左移动光屏,在光屏上看到了清晰的像,他又将凸透镜A更换成一个焦距为8.0cm的凸透镜B,其它要素不变,发现光屏上的像变模糊了。他认为此现象与______(选填“近视眼”或“远视眼”)的成因相似,为了使光屏上的像恢复清晰,可将光屏向______(选填“靠近”或“远离”)凸透镜的方向移动;
(5)若保持图丁中凸透镜B和蜡烛的位置不变,继续实验,撤掉光屏,换成凸透镜A,并移动到光具座66cm刻度处,从A的右侧向左看,在透镜A中也能看到清晰的像,这个像是______(选填“实”或“虚”)像。
【答案】(1) 便于确定像的位置 不能
(2) 发散 近视眼
(3)
(4) 近视眼 靠近
(5)虚
【详解】(1)[1]玻璃板可以透光,也可以成像,选择玻璃板代替平面镜便于确定像的位置。
[2]在玻璃板与蜡烛的像之间平行于玻璃板放一块不透明的白色光屏,不能看到像。因为平面镜所成的像是虚像,虚像不是实际光线会聚而成的,无法在光屏上呈现。
(2)[1]由图乙可知,该透镜中间薄、边缘厚,所以是凹透镜,凹透镜对光线有发散作用。
[2]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,需戴凹透镜矫正。
(3)对于投影仪工作时,物距在一倍焦距和二倍焦距之间,即,已知凸透镜的焦距,所以投影片到凸透镜的距离范围应为。
(4)[1][2]小明将焦距为10.0cm的凸透镜A更换成一个焦距为8.0cm的凸透镜B,相当于晶状体变凸,会聚能力变强,此现象与近视眼的成因相似,因为近视眼是晶状体太厚,对光线的会聚能力太强,像成在视网膜前方;由于会聚能力变强,像提前会聚了,为了使光屏上的像恢复清晰,可将光屏向靠近凸透镜的方向移动。
(5)由题意知,对于焦距为8.0cm的凸透镜B,由于物距u=50cm-10cm=40cm>2f=16cm 根据成像规律,此时成倒立、缩小的实像,像距f<v<2f,即8cm<v<16cm,这个实像又作为凸透镜A的物,所以对于焦距为10cm的凸透镜A到这个实像的距离为0cm<u'<8cm,所以小于凸透镜A的焦距,则会成正立、放大的虚像,所以从A的右侧向左看,在透镜A中能看到正立、放大的虚像。
14.(2024·山东威海·中考)探究凸透镜成像的规律。
第一步:测量凸透镜焦距。
(1)让太阳光依次通过多个带孔的挡板,得到平行光后照射到凸透镜上,如图甲所示。若想找到透镜焦点,应______(选填“顺时针”“逆时针”)旋转透镜。找到焦点的位置后,测出透镜的焦距为15cm。
第二步:探究成像规律。
正确安装并调节实验器材,实验过程中凸透镜始终处于50cm刻度处。
(2)图乙中光屏上______(选填“能”“不能”)承接到清晰的像。
(3)将蜡烛移至15cm刻度处,若想在光屏上承接到清晰的像,光屏应向______(选填“左”“右”)移动,请写出生活中利用该成像特点的一个实例______。
(4)当光屏上成清晰的像时,若用遮光板遮住透镜上半部分,像如何变化?______;若把红色、蓝色两张透明玻璃片从左到右依次放置在蜡烛和凸透镜之间,光屏上是否仍然成像?______(选填“是”“否”)。
【答案】(1)顺时针
(2)不能
(3) 左 照相机
(4) 像会变暗 否
【详解】(1)根据透镜的三条特殊光线可知,平行于主光轴的光线将汇聚于焦点,故要找到焦点的位置,需要使光线平行于主光轴射入透镜,即应顺时针旋转透镜,使太阳光平行于凸透镜的主光轴射入。
(2)由(1)可知,透镜的焦距为15cm,由图乙可知,此时的物距为20cm,在一倍焦距和二倍焦距之间,根据凸透镜成像规律可知,若要成清晰的像,像距应大于二倍焦距,即大于30cm,而此时光屏与凸透镜的距离恰好为30cm,故不能承接到清晰的像。
(3)[1][2]将蜡烛移至15cm刻度处,此时的物距为35cm,大于二倍焦距,则像距应在一倍焦距与二倍焦距之间,即65cm与80cm之间,故光屏应向左移动,生活中利用该成像特点制成了照相机。
(4)[1]当光屏上成清晰的像时,若用遮光板遮住透镜上半部分,所成的像仍然完整,但像的亮度会下降,原因是光屏上承接的光线减少了。
[2]红色、蓝色两张透明玻璃片只能分别透过红光和蓝光,蜡烛的光经过红色玻璃板后,玻璃板透过红色光,吸收其他色光,而蓝色玻璃板会吸收红色光,导致最终没有光线到光屏上,故把红色、蓝色两张透明玻璃片从左到右依次放置在蜡烛和凸透镜之间,光屏上不能成像。
15.(2023·山东东营·中考)在“探究凸透镜成像规律”的实验中,点燃的蜡烛、凸透镜及光屏处于如图所示的位置时,在光屏上得到烛焰清晰的像。下列说法正确的是( )
A.该凸透镜的焦距是15cm
B.图中成像特点与投影仪的成像特点相同
C.燃烧的蜡烛不断变短,光屏上成的像会下移
D.保持蜡烛与光屏不动,向左移动透镜至合适位置,光屏上仍能得到清晰的像
【答案】D
【详解】AB.由图可知,物距u=50.0cm-20.0cm=30.0cm像距v=65.0cm-50.0cm=15.0cm物距大于像距,成倒立缩小的实像,照相机根据此原理制成的,此时30.0cm>2f①2f >15.0cm>f②由①和②得到7.5cm<f<15.0cm故AB错误;
C.实验中,燃烧的蜡烛逐渐变短,向下运动,蜡烛成倒立的像,所以光屏上的像逐渐向上移动,故C错误;
D.保持错烛和光屏的位置不动,根据光路可逆可知,将凸透镜放到35cm处,此时物距等于原来的像距,像距等于原来的物距,光屏上能成倒立放大的实像,故D正确。
故选D。
16.(2023·山东日照·中考)某兴趣小组开展“创新服务生活,科技改变未来”的科技创新活动,模拟制作一款“智能”行驶玩具车。该玩具车利用车载传感器(摄像头、雷达)采集生成道路特征数据,完成“自动”驾驶。作为传感器之一的摄像头,下列说法正确的是( )
A.摄像头的镜头是凹透镜
B.遇障碍物时,要想生成更大的像,镜头应该向前伸
C.摄像头成的像是正立的虚像
D.成像时障碍物位于镜头的两倍焦距以内
【答案】B
【详解】AC.物距大于2倍焦距时,凸透镜成倒立、缩小的实像,应用是照相机,摄像头成像的原理与照相机原理相同,摄像头的镜头相当于凸透镜,故AC错误;
B.凸透镜成实像时,物距变小,像距变大,像变大,故遇障碍物时,要想成更大的像,镜头应该向前伸,故B正确;
D.在物距大于2倍焦距时,凸透镜成倒立、缩小的实像,故摄像头成像时障碍物位于镜头的两倍焦距以外,故D错误。
故选B。
17.(2023·山东潍坊·中考)2023年2月哈工大宣布突破EUV光刻机关键技术,光刻技术是利用缩图透镜将绘制在掩膜上的电路图通过光源投射到涂有光刻胶的硅片上,从而制造出集成电路的方法,其工作原理如图所示。若图示中掩膜上的电路图恰好在硅片上成清晰缩小的像,下列说法正确的是( )
A.掩膜上的电路图在硅片上成实像 B.掩膜位于缩图透镜的二倍焦距以外
C.硅片位于缩图透镜的一倍焦距以内 D.要减小硅片上的像,需将掩膜向下移动
【答案】AB
【详解】A.由图和题意可知,该缩图透镜为凸透镜,且要制造出含有众多元件的集成电路,所以可知该凸透镜成倒立、缩小的实像,故A正确;
BC.结合凸透镜成缩小实像的条件可知,掩膜位于缩图透镜二倍焦距之外,硅片到缩图透镜的距离(像距)在一倍焦距和二倍焦距之间,此投射原理与照相机的原理相同,故B正确,C错误;
D.由图可知,该透镜将光会聚,所以这是一个凸透镜成像的过程,根据凸透镜成实像时,物远像近像变小的原理,缩图透镜相同,实现制程变小的突破,要将掩膜向上方移动,故D错误。
故选AB。
18.(2023·山东德州·中考)如图所示,小刚自制了一架模型照相机。已知凸透镜的焦距为,外壳的长度为,若将凸透镜对准窗外景物,在外壳内前后移动内纸筒,在半透明膜上可以得到景物______(选填“倒立”或“正立”)的______(选填“放大”或“缩小”)的像;若将凸透镜正对燃烧的蜡烛,当蜡烛距离凸透镜至少______时,可以在外壳内移动的半透明膜上得到清晰的烛焰的像。
【答案】 倒立 缩小 20
【详解】[1][2]半透膜相当于光屏,凸透镜的焦距为10cm,窗外景物处于凸透镜的二倍焦距以外,此时成倒立、缩小的实像。
[3]因为外壳的长度为20cm,即像距处于大于一倍焦距小于等于二倍焦距,根据凸透镜成像规律可知,蜡烛距凸透镜至少20cm时,才可以在外壳内移动的半透明膜上得到清晰的烛焰的像。
考点三、透镜的应用
1.(2024·山东聊城·中考)在学习了凸透镜成像规律后,小慧同学计划制作一个“手机投影仪”。现有器材如下:焦距分别为10cm、20cm、30cm的凸透镜各一个,手机一部,长为30cm的纸盒,胶带和剪刀等。“投影仪”模型如图所示,将手机和凸透镜分别固定在纸盒的两端,调整“投影仪”到墙面的距离,可在墙上看到手机画面清晰放大的像。下列说法正确的是( )
A.应选择焦距为10cm的凸透镜
B.应选择焦距为20cm的凸透镜
C.将手机正立放置,在墙上看到的像是正立的
D.墙上手机画面的像是虚像
【答案】B
【详解】A.若选择焦距为10cm的凸透镜,此时物距为30cm,物距大于两倍焦距,此时会成倒立的缩小的实像,与题意不符,故A不符合题意;
B.若选择焦距为20cm的凸透镜,此时物距为30cm,物距在一倍焦距和两倍焦距之间,成的是倒立的放大的实像,是投影仪原理,故可以满足题意,故B符合题意;
C.将手机正立放置,在墙上看到的像是倒立的像,故C不符合题意;
D.能够在光屏上承接,说明是实像,故D不符合题意。
故选B。
2.(2024·山东滨州·中考)关于光现象,下列说法正确的是( )
A.小孔成像是由光的折射形成的
B.“潭清疑水浅”是由光的反射形成的
C.用手机扫描二维码时,二维码应位于手机摄像头的二倍焦距以外
D.近视眼需要配戴由凸透镜片制成的眼镜进行矫正
【答案】C
【详解】A.小孔成像是由光沿直线传播形成的,故A错误;
B.“潭清疑水浅”是光由水中射向空气时发生折射,光远离透镜偏折,人眼沿着折射光线看过去,觉得水很浅,因此由光的折射形成的,故B错误;
C.用手机扫描二维码时,摄像头相当于照相机,根据凸透镜成像的特点可知,二维码应位于手机摄像头的二倍焦距以外,此时成倒立缩小的实像,故C正确;
D.近视眼是晶状体太厚,对光的会聚能力变强,使像成在视网膜的前方,因此需要配戴由凹透镜片制成的眼镜进行矫正,故D错误。
故选C。
3.(2023·山东淄博·中考)在“探究凸透镜成像的规律”实验中,凸透镜的焦距f=12cm,蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的值如图所示,此时烛焰在光屏上成清晰的像。下列判断正确的是( )
A.图中成像特点与投影仪成像特点相同
B.透镜位置不动,把蜡烛向左移动,向右移动光屏,光屏上会再次得到清晰的像
C.透镜位置不动,把蜡烛移到30cm刻度线处,向右移动光屏,光屏上会再次得到清晰的像
D.透镜位置不动,把蜡烛移至45cm刻度线处,向右移动光屏,光屏上会再次得到清晰的像
【答案】C
【详解】A.由图可知,此时的物距为u=30.0cm,像距为v=20.0cm,则凸透镜的焦距f=l2cm,30.0cm>2f,成的是倒立、缩小的实像,其应用是照相机,故A错误;
B.当成实像时,物距变大时,像距变小,透镜位置不动,把蜡烛向左移动,应该减小像距,即向左移动光屏,光屏上会再次得到清晰的像,故B错误;
C.透镜位置不动,把蜡烛移到30cm刻度线处,物距减小,像距变大,向右移动光屏,光屏上会再次得到清晰的像,故C正确;
D.将蜡烛移动到45cm的刻度线处,物距u=5cm,小于一倍焦距,成正立放大虚像,虚像不能用光屏承接,故D错误。
故选C。
4.(2023·山东德州·中考)如图所示,小红用相机拍下了石桥与它在水中倒影交相辉映的照片,下列说法正确的是( )
A.桥在水中的倒影与海市蜃楼成像原理相同
B.我们能看到本身不发光的桥,原理是光的反射
C.若相机镜头焦距为,拍摄此照片时镜头到底片的距离要大于
D.桥在相机的底片上成的像是虚像
【答案】B
【详解】A.桥在水中的倒影是光的反射现象,海市蜃楼是光的折射现象,故A错误;
B.光在不发光的物体表面发生了反射,光线反射进入人眼,我们才能看到本身不发光的物体,故B正确;
CD.照相机成像原理,物距在二倍焦距以外,像距(镜头到底片的距离)在一倍和二倍焦距之间,成倒立缩小的实像,故CD错误;
故选B。
5.(2023·山东青岛·中考)射击项目是我国在奥运会上的夺金强项,射击时利用“三点一线”进行瞄准,下列实例与其原理相同的是( )
A.空中出现彩虹 B.做手影游戏 C.照镜子正衣冠 D.用放大镜看指纹
【答案】B
【详解】射击“三点一线”利用的是光的直线传播。
A.彩虹是太阳光经过空气中小水珠时发生了折射和反射共同形成的,属于光的色散现象,故A不符合题意;
B.影子是光线经过不透明物体时被挡住形成的,属于光的直线传播,故B符合题意;
C.照镜子是利用平面镜成像,属于光的反射,故C不符合题意;
D.放大镜看指纹是利用凸透镜成像,属于光的折射,故D不符合题意。
故选B。
6.(2023·山东菏泽·中考)图为“探究凸透镜成像规律”的实验中观察到的一种成像情景,下列器械的工作原理与该成像方式相同的是( )
A.照相机 B.投影仪 C.潜望镜 D.放大镜
【答案】A
【详解】从图可知,所成的像为倒立、缩小的实像。
A.照相机的原理:物距大于2倍焦距,成倒立缩小的实像,故A符合题意;
B.投影仪的原理:物距大于1倍焦距小于2倍焦距,成倒立放大的实像,故B不符合题意;
C.潜望镜成正立等大的虚像,故C不符合题意;
D.放大镜的原理:物距小于1倍焦距,成正立、放大的虚像,故D不符合题意。
故选A。
7.(2023·山东临沂·中考)4月20日,天空上演了2023年的首次日食,本次日食出现了日全环食现象,给人们带来难得一见的天文盛宴。下列光现象,与该现象成因相同的是( )
A. 小孔成像
B. 水中倒影
C. 镜中文字
D. 空中彩虹
【答案】A
【详解】日食是光的直线传播形成的。
A.小孔成像是由于光的直线传播形成的,故A符合题意;
B.水中倒影是由于光的反射形成的,故B不符合题意;
C.镜中的文字是凸透镜成像,属于光的折射,故C不符合题意;
D.空中彩虹是光的色散现象,属于光的折射现象,故D不符合题意。
故选A。
8.(2023·山东泰安·中考)小芳利用如图所示的装置“探究凸透镜成像的规律”。将蜡烛放在凸透镜左侧适当位置,调整光屏到凸透镜的距离,使烛焰在光屏上成清晰的像,分别测出物距u和像距v,实验数据如表所示。下列说法中( )
实验次数
1
2
3
4
5
物距u/cm
60
30
20
15
12
像距v/cm
12
15
20
30
60
①该凸透镜的焦距为20cm
②第1次实验的成像规律与照相机成像原理相同
③从第1次实验到第5次实验,成在光屏上的像越来越大
④当时,移动光屏,可在光屏上成倒立、缩小的清晰实像
A.只有①④正确 B.只有②③正确 C.只有①②正确 D.只有②③④正确
【答案】B
【详解】①凸透镜成像中,物距等于像距时,物与像为2f位置,由表格中数据得则
故①不符合题意;
②第1次实验中物距大于像距,此时成的像是倒立缩小的实像,成像规律与照相机成像原理相同,故②符合题意;
③从第1次实验到第5次实验,像距越来远大,成在光屏上的像越来越大,故③符合题意;
④当 时,在移动光屏,可在光屏上成倒立、放大的清晰实像,故④不符合题意,
故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
9.(2023·山东威海·中考)如图所示,深秋的清晨观察到草叶上形成了串串露珠,透过露珠能够看到远处景物倒立的像,露珠相当于________(填光学元件);在生活中利用该成像原理的仪器有:_________(写出一个即可)。
【答案】 凸透镜 照相机
【详解】[1][2]露珠呈球状,露珠相当于凸透镜,透过露珠能够看到远处景物倒立、缩小的实像,生活中照相机就是利用了该原理。
10.(2023·山东青岛·中考)在第一次天宫授课中,王亚平制作了一个悬在空中的水球,透过水球看到了她倒立、缩小的像,如图甲所示。老师告诉小海这个水球相当于一个凸透镜,小海利用图乙所示器材进行探究,将焦距为10cm的凸透镜固定在50cm刻度线处。
(1)当小海将蜡烛和光屏移至图乙所示位置时,烛焰恰好在光屏的中心成清晰的倒立、缩小的像,这个像是_________(选填“实”或“虚”)像,此时物距u与焦距f的关系是_________(选填“u>2f”“f<u<2f”或“u<f”);
(2)当小海将蜡烛移至35cm刻度线处时,应向_________移动光屏,才能在光屏上成清晰的倒立、_________(选填“放大”“等大”或“缩小”)的像;
(3)依据上述实验规律,小海判定:透过水球看到王亚平倒立、缩小的像时,她到水球球心的距离u与水球透镜焦距f的关系满足_________(选填“u>2f”“f<u<2f”或“u<f”);
(4)凸透镜在生活中有许多应用,请列举一例:_______。
【答案】 实 u>2f 右 放大 u>2f 见详解
【详解】(1)[1][2]图乙所示位置,物距为焦距为10cm,此时物距u与焦距f的关系是u>2f,根据凸透镜成像规律,烛焰恰好在光屏的中心成清晰的倒立、缩小的实像。
(2)[3][4]当小海将蜡烛移至35cm刻度线处时,物距为物距与焦距的关系为f<u<2f,根据凸透镜成像规律,此时像距为u>2f,即像距变大,像变大,应向右移动光屏,才能在光屏上成清晰的倒立、放大的实像。
(3)[5]根据凸透镜成像规律,透过水球看到王亚平倒立、缩小的实像,表明物距大于2倍焦距,所以她到水球球心的距离u与水球透镜焦距f的关系满足u>2f。
(4)[6]很多光学元件的镜头都要用到凸透镜,在生活利用凸透镜成像规律工作的有照相机、投影仪、放大镜等。
考点四、眼睛和眼镜
1.(2024·山东聊城·中考)关于光学知识在生活中的应用,下列说法正确的是( )
A.甲图,光导纤维用于医用内窥镜,利用了光的多次折射传输图像信息
B.乙图,街头路口安装凸面镜,利用了光的反射扩大视野
C.丙图,凸透镜对光有会聚作用,可以用来矫正近视眼
D.丁图,物体温度升高时辐射的紫外线会增强,可以利用紫外线拍摄热谱图
【答案】B
【详解】A.甲图,光导纤维用于医用内窥镜,利用了光的反射传输图像信息,故A错误;
B.乙图,街头路口安装凸面镜,利用了光的反射工作的,可以扩大视野,故B正确;
C.丙图,凸透镜对光有会聚作用,可以用来矫正远视眼,使光线提前会聚,在视网膜前成像,故C错误;
D.丁图,物体温度升高时辐射的红外线会增强,可以利用红外线拍摄热谱图,故D错误。
故选B。
2.(2024·山东枣庄·中考)2024年6月6日是第29个全国“爱眼日”,其主题是:关注普遍的眼健康。保护视力、科学用眼已成为社会共识,下列有关眼睛和眼镜的说法正确的是( )
A.近视眼看远处物体,像成在视网膜的后方 B.矫正近视眼需配戴合适度数的凹透镜
C.矫正远视眼需配戴合适度数的凹透镜 D.物体在正常眼睛的视网膜上成正立的实像
【答案】B
【详解】A.近视眼是眼轴过长或角膜曲率过高,导致平行光线无法正常聚焦在视网膜上。我们可以简单理解为晶状体变厚,焦距较短,所以看远处的物体时,像成在视网膜的前方,故A错误;
B.矫正近视眼的方法是利用凹透镜发散光线的特点,使通过晶状体的光线会聚范围变大,只要配戴合适度数的凹透镜就能在视网膜上成清晰的像,故B正确;
C. 远视眼是眼轴过短或角膜曲率过低,导致平行光线无法正常聚焦在视网膜上。我们可以简单理解为晶状体变薄,焦距较长,所以看远处的物体时,像成在视网膜的后方, 矫正远视眼的方法是利用凸透镜会聚光线的特点,只要配戴合适度数的凸透镜就能在视网膜上成清晰的像, 故C错误;
D.物体在正常眼睛的视网膜上像规律与照相机原理相同,成倒立的实像,故D错误。
故选B。
3.(2024·山东烟台·中考)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】 镜头 视网膜 瞳孔
【详解】[1][2][3]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。
4.(2024·山东烟台·中考)在探究近视眼和远视眼成因与矫正的主题实践中,该小组利用橡皮膜和注射器制作了水透镜来模拟眼睛的晶状体,打开夹子,通过注射器向橡皮膜中注水或抽水,来改变橡皮膜凸起的程度,如图甲所示。具体操作如下:
(1)将蜡烛、水透镜和光屏依次摆放在水平光具座上,点燃蜡烛,使烛焰、水透镜和光屏三者的中心在______;
(2)将蜡烛放在离水透镜较远的位置,移动光屏,直到屏上出现烛焰清晰的像,如图乙所示,记下此时光屏所在的位置;
(3)用注射器向水透镜里加适量的水,水透镜对光的偏折能力变______,此时屏上的像变得模糊,这是模拟近视眼看远处物体的情况。将光屏慢慢靠近水透镜,直到光屏上出现清晰的像,这说明近视眼所成的像在视网膜的______;
(4)将光屏移回原来标记的位置,选择不同的眼镜在烛焰和水透镜之间前后移动,直到光屏上出现清晰的像,如图丙所示,这说明矫正近视眼应配戴______透镜;
(5)从水透镜里向外抽取适量的水,再次实验,探究远视眼的成因和矫正。
(6)眼睛是心灵的窗户,我们要增强保护视力的意识,做到科学用眼,积极防控近视。请写出一条预防近视的措施。____
【答案】 同一高度 强 前方 凹 见解析
【详解】(1)[1]将蜡烛、水透镜和光屏依次放在光具座上,点燃蜡烛后,调整它们的高度,使烛焰、水透镜和光屏三者中心大致在同一高度,是为使烛焰的像成在光屏的中心。
(3)[2]用注射器向水透镜里加适量的水,水透镜变厚,焦距变短,水透镜对光的偏折能力变强。
[3](4)[4]根据近视眼的成因可知,远处来的光线经晶状体后,在视网膜前会聚,这是晶状体太厚,聚光能力太强或眼球前后距离太远造成的,是近视眼,要佩戴对光有发散作用的凹透镜矫正。
(6)[5]预防近视的措施有:读书姿势要正确,眼与书的距离要在33cm左右;看书、看电视或使用电脑一小时后要休息一下,要远眺几分钟;要定期检查视力,认真做眼保健操;不在直射的强光下看书;不在光线暗的地方看书;不躺卧看书;不走路看书。
5.(2024·山东潍坊·中考)如图甲所示,镜片a可通过抽出或注入液体来改变其厚度,抽出稍许液体后得到镜片b,注入稍许液体后得到镜片c。
(1)镜片b可用于矫正______(填“近视眼”或“远视眼”)。
(2)某同学用如图乙所示的实验装置观察镜片c的成像情况。
①将蜡烛、镜片c和光屏依次放在光具座上,调整它们的中心在同一高度;
②蜡烛、镜片c和光屏的位置如图乙所示时,光屏上呈现一个清晰的实像,此时的像距______cm;
③保持蜡烛和光屏的位置不变,把镜片c移动到光具座上25cm刻度处,此时光屏上呈现一个清晰的______、______的实像。
【答案】(1)近视眼
(2) 15.0 倒立 放大
【详解】(1)由图甲可知,镜片b为凹透镜,对光有发散作用,可用于矫正近视眼。
(2)[1]由图乙可知,此时的像距为
[2][3]保持蜡烛和光屏的位置不变,把镜片c移动到光具座上25cm刻度处,此时物距和像距的长度互换,根据光路可逆原理可知,又可在光屏上得到清晰的实像;此时物距小于像距,成的是倒立、放大的实像。
6.(2023·山东临沂·中考)在探究凸透镜成像规律的实验中,当蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示时,光屏上恰能承接到烛焰清晰的像,下列判断正确的是( )
A.实验用凸透镜的焦距为15.0cm
B.光屏上的像是烛焰放大的实像
C.仅将凸透镜左移不能再次成像
D.仅将光屏右移可模拟近视眼成像
【答案】D
【详解】AB.由图可知,此时的物距为 像距为即,根据凸透镜成像规律可知此时:,,则, 由上述式子可知,焦距范围为成的是倒立缩小的实像,故AB错误;
C.仅将凸透镜左移,此时物距减小,像距增大,由凸透镜成像规律可知,成实像时,物距减小,像距增大,所以仅将凸透镜左移能再次成像,故C错误;
D.近视眼成像是光提前会聚,在视网膜前方会聚成像,仅将光屏右移,此时像距减小,相当于光提前会聚,故D正确。
故选D。
7.(2023·山东烟台·中考)近视是影响青少年健康的重大问题,保护视力、科学用眼已成为社会共识。下列有关眼睛和眼镜的说法正确的是( )
A.物体在正常眼睛的视网膜上成倒立缩小的虚像
B.近视眼看远处的物体时,像成在视网膜的前方
C.矫正近视眼的方法是配戴合适度数的凸透镜
D.矫正近视眼前,像离视网膜越近配戴眼镜的度数越高
【答案】B
【详解】A.眼睛的晶状体相当于是凸透镜,眼睛看见物体和照相机原理相同,物距大于二倍焦距,所以物体在正常眼睛的视网膜上成倒立、缩小的实像,故A错误;
B.近视眼是眼轴过长或角膜曲率过高,导致平行光线无法正常聚焦在视网膜上。我们可以简单理解为晶状体变厚,焦距较短,所以看远处的物体时,像成在视网膜的前方,故B正确;
C.矫正近视眼的方法是利用凹透镜发散光线的特点,使通过晶状体的光线会聚范围变大,只要配戴合适度数的凹透镜就能在视网膜上成清晰的像,故C错误;
D.矫正近视眼前,像离视网膜越近,说明近视程度越低,则配戴眼镜的度数越低,故D错误。
故选B。
8.(2023·山东聊城·中考)下列关于光现象的说法正确的是( )
A. 人靠近平面镜时,镜中人的像变大
B. 鱼的实际位置在看到的“鱼”的上方
C. 把光屏拿走,像仍存在
D. 把镜片拿走,光将会聚在视网膜前
【答案】C
【详解】A.平面镜成的像和物体大小相等,人靠近平面镜时,人的大小不变,镜中人的像大小不变,故A错误;
B.从水面上方看鱼,当鱼反射的光线从水中斜射入空气中时,发生折射,折射角大于入射角。所以逆着折射光线看上去,看到的鱼的位置稍高一点,即鱼的实际位置在看到的“鱼”的下方,故B错误;
C.由图可知,凸透镜成的是倒立的实像,实像可以被光屏接收,也能被观察到,所以把光屏拿走,像仍存在,故C正确;
D.由图可知,镜片是凸透镜,说明这个眼睛是远视眼,凸透镜对光有会聚作用,把镜片拿走,光将会聚在视网膜后,故D错误。
故选C。
9.(2023·山东泰安·中考)智能手机等电子产品给人们带来了许多便利,但长时间盯着屏幕,容易导致视力受损。某人看远处物体时,成像示意图如图所示,则他需要佩戴_________(选填“凸”或“凹”)透镜进行矫正。
【答案】凹
【详解】由图可知,成像在视网膜的前面,属于近视眼,近视眼是晶状体的曲度变大,会聚能力增强,应佩戴发散透镜,即凹透镜,使光线推迟会聚。
10.(2023·山东滨州·中考)某小组在“探究凸透镜成像的规律”的实验中
(1)实验前,应先调整烛焰,凸透镜,光屏三者的中心在____________;
(2)如图所示,烛焰恰好在光屏上成倒立、______(选填“放大”、“等大”或“缩小”)清晰的实像,这是______(选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)的工作原理;
(3)若凸透镜位置不变,调换蜡烛和光屏的位置,______(选填“仍能”或“不能”)在光屏上得到清晰的像,这说明光发生折射时,光路是______的;
(4)若保持图中蜡烛、凸透镜的位置不变,只把光屏向右适当调节,光屏上烛焰的像逐渐变得模糊,这与______(选填“近视眼”或“远视眼”)形成原因相同。
【答案】 同一高度 缩小 照相机 仍能 可逆的 近视眼
【详解】(1)[1]烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度,这样做的目的是:使像成在光屏的中央。
(2)[2][3]根据图示可知,当u>2f时,凸透镜成倒立、缩小的实像,照相机即是应用该原理。
(3)[4][5]若将蜡烛和光屏的位置互换,根据光路可逆可知,光屏上仍能得到清晰倒立、缩小的实像。
(4)[6]如果保持凸透镜和光屏的位置不变,将蜡烛适当远离凸透镜,发现光屏上烛焰的像变得模糊不清,根据凸透镜成像规律,物远像近像变小,此现象可以体现近视眼的成像情况。
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专题03 透镜及其应用
1.(2023·山东枣庄·中考)【历史文化】用冰取火,似乎不可思议,但这绝非传说。据晋代张华的《博物志》记载,我国古代就把冰块制成透镜,利用透镜对光的__________作用将物体点燃,如图所示。此类透镜应用非常广泛,用它制作的眼镜片可以用来矫正__________眼;照相机的镜头也相当于这类透镜,用照相机拍照时,胶片上形成__________(填像的性质)。
考点一、透镜
1.(2024·山东菏泽·中考)小明透过爷爷的老花镜看远处的楼房,发现楼房成倒立缩小的像。以下说法正确的是( )
A.老花镜对光有会聚作用 B.电影放映机的成像原理与该成像原理相同
C.老花镜不能当放大镜使用 D.爷爷远视眼是因为晶状体变厚了
2.(2024·山东淄博·中考)眼睛是心灵的窗户,我们要有保护视力的意识。如图是李老师戴眼镜矫正视力的部分光路,请在方框内画出矫正视力的透镜,并画出两条光线经晶状体折射后的光线。
3.(2024·山东德州·中考)如图所示,A′是点光源A在平面镜中所成的像,A发出的一条光线经平面镜反射后射向凸透镜,反射光线恰好过凸透镜的焦点,请画出:
(1)射向平面镜的入射光线;
(2)经过凸透镜后的折射光线。
4.(2024·山东枣庄·中考)如图所示,一束光射向凹透镜,请画出该光经过凹透镜、凸透镜的折射光路。
5.(2024·山东滨州·中考)根据图中的入射光线或折射光线,画出相应的折射光线或入射光线。
6.(2024·山东威海·中考)摄影爱好者拍摄到“站”在水面上的水黾(一种昆虫)纤细的腿使水面发生了形变,如图甲所示;同时看到水底有带“光环”的暗影,如图乙所示,此时“形变的水”相当于______(填光学元件名称):当水黾游到水浅的地方,暗影面积会______(选填“变小”“不变”“变大”)。
7.(2024·山东青岛·中考)小明用焦距为10cm的凸透镜探究凸透镜成像规律.
(1)将蜡烛、凸透镜和光屏依次放置在光具座上,调节烛焰的中心、凸透镜的光心和光屏的中心,使它们在____________。
(2)如图甲所示,将蜡烛固定在光具座上10cm刻度处,凸透镜固定在50cm刻度处,光屏应在____________刻度范围内移动,直到在光屏上看到____________、倒立清晰的像,根据这一成像特点可制成____________。
(3)S是烛焰上一点,请在图乙中画出它发出的两条光线经凸透镜折射后的光路_____。
(4)保持蜡烛和光屏位置不变,要使光屏上的像变大,应将凸透镜向____________移动。
8.(2023·山东济宁·中考)有些人的眼睛只能看清远处的物体,而不能看清近处的物体,这样的眼睛需佩戴______(选填“凸透镜”或“凹透镜”)矫正。这种透镜对光有______作用。
9.(2023·山东威海·中考)从光源A点发出的一束光其传播径迹如图所示,请再画出从A点发出的另一束光的传播径迹,以此来确定A的像点并标为。
10.(2023·山东聊城·中考)如图所示,把小灯泡放在凸透镜的焦点上,请画出从小灯泡发出的两条光线经凸透镜折射后的光线。
11.(2023·山东烟台·中考)光通过透镜会发生折射,请将图中的入射光线或折射光线补画完整。
考点二、凸透镜成像规则
1.(2025·山东威海·中考)用图所示装置探究平面镜成像的特点。
(1)用玻璃板代替平面镜,目的是___________。
(2)将一支点燃的蜡烛A放在玻璃板一侧,将一支未点燃的蜡烛放在玻璃板另一侧,在蜡烛A一侧透过玻璃板看到“未点燃的蜡烛”和“点燃的蜡烛”,这两个像___________(选填“都是A实像”“都是虚像”“1个实像、1个虚像”)。
(3)将玻璃板绕支架向蜡烛A一侧倾斜15°,像的位置会___________(选填“降低”“不变”“升高”)。
(4)根据平面镜成像的特点可知,暴雨过后池塘水量上涨,岸边树的倒影长度___________(选填“变长”“不变”“变短”)。
(5)将光屏放在像A'的位置,用凸透镜替换玻璃板,将蜡烛A向凸透镜方向移动至某一位置时,在光屏上看到蜡烛清晰的像,则这个像为倒立、___________的实像;写出此成像特点在生活中的1个应用:___________。
2.(2025·山东烟台·中考)在“探究凸透镜成像的规律”实验中:
(1)调节光源、凸透镜和光屏三者的中心在同一高度,其目的是______;
(2)图甲是小红所在小组实验时的情景,此时光屏上呈现清晰的像,由图可知物距为______cm(不要求估读)。请在图乙的方格纸中大致画出图甲中小红看到的像;______
(3)保持图甲中凸透镜位置不动,将光源移动到光具座10.0cm处,为了在光屏上呈现清晰的像,应将光屏向______(选填“靠近”或“远离”)透镜方向移动,像的大小将______(选填“变大”、“变小”或“不变”);
(4)保持图甲中凸透镜位置不动,将光源移动到光具座45.0cm处,无论怎样移动光屏始终得不到像,原因是______,要想看到此时的像,观察的方法是______。
3.(2025·山东·中考)雨过初晴,小丽发现透过附在叶片上的水珠,能看到正立放大的“叶片脉络”;而透过在叶片上的水珠能看到远处倒立缩小的“花朵”。针对这一现象,她和同学们一起探究凸透镜成像的正倒、大小与物距的关系。
(1)小丽将F形光源(如图甲)、凸透镜和带有刻度的光屏按图乙所示安装在水平光具座上,接下来她应将三者的中心调整到______。
(2)调整好后,小丽多次改变物距和光屏的位置进行实验,收集的数据和观察的现象如表1所示。小丽分析归纳后,得到初步结论:随着物距不断减小,物体所成实像逐渐______(选填“变大”或“变小”),且像都是______(选填“正立”或“倒立”)的。
表1
序号
物高h/cm
物距x/cm
像高h/cm
像的正倒
像的虚实
-
4.0
30.0
2.0
倒立
实像
26.0
2.5
倒立
实像
3
4.0
23.0
3.0
倒立
实像
4
15.0
8.0
倒立
实像
5
13.0
13.5
倒立
实像
6
7.0
找不到像
(3)实验过程中,小丽发现在光屏上始终没有观察到正立放大的像。回想透过水珠观察叶脉的情景,她采用下图______的方式可以观察到正立放大的“F”。
(4)组间交流时,小丽发现小红的实验记录(如表2所示)中有与物体等大的像,而自己却没有观察到这一现象。为了尽快在自己实验中找到等大的像,她应调整物距在______cm和______cm之间反复多次实验。
表2
序号
物高/cm
物距/cm
像高/cm
像的正倒
像的虚实
1
4.0
25.0
1.0
倒立
实像
2
18.0
1.3
倒立
实像
3
15.0
2.0
倒立
实像
4
10.0
4.0
倒立
实像
5
8.0
6.5
倒立
实像
6
4.0
找不到像
(5)小丽进一步对比后发现,凸透镜成像特点不只与物距有关。她得出这个结论的依据是______。咨询老师后得知,两小组所用凸透镜的焦距不同。小丽认为,凸透镜成像特点与物距和焦距均有关系。结合实验数据和老师给的焦距数值,她总结出凸透镜成像规律。
4.(2024·山东济南·中考)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
5.(2024·山东临沂·中考)在“探究凸透镜成像的规律”实验中,当蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示时,光屏上承接到烛焰清晰的像。保持凸透镜的位置不变,则( )
A.实验所用凸透镜的焦距可能为10.0cm
B.光屏上承接到的像是烛焰倒立、放大的实像
C.将蜡烛和光屏的位置互换,光屏上仍能承接到像
D.将蜡烛移至45.0cm刻度线上,光屏上仍能承接到像
6.(2024·山东淄博·中考)在探究凸透镜成像规律时,蜡烛和凸透镜的位置如图所示,光屏上承接到烛焰等大的像(图中未画出光屏)。若保持凸透镜位置不变,将蜡烛调至10cm刻度线处时,下列判断正确的是( )
A.向右移动光屏能承接到烛焰的像
B.移动光屏能承接到烛焰缩小的像
C.像的位置在50~60cm刻度线之间
D.投影仪应用了该次实验的成像规律
7.(2024·山东德州·中考)某款广告投影灯及其内部结构如图所示,它主要由光源、广告片和凸透镜组成,下列说法正确的是( )
A.该投影灯的原理与照相机相同
B.广告片到镜头的距离应在一倍焦距以内
C.为从不同角度看见地面上的广告图标,应选择光滑的地面
D.若要在地面上得到清晰、更大的广告图标像,可适当减小镜头到广告片距离,增大投影灯离地距离
8.(2024·山东泰安·中考)在“探究凸透镜成像的规律”实验中,当蜡烛、凸透镜、光屏放置的位置如图所示时,烛焰在光屏上成清晰的倒立、等大的像。下列说法中( )
①该凸透镜的焦距为
②将蜡烛放在d点时成像规律与投影仪成像原理相同
③将蜡烛由b点移至a点时,移动光屏,可在光屏上成更小的像
④将蜡烛放在c点,移动光屏,可在光屏上成倒立、放大的像
A.只有①③正确 B.只有④正确 C.只有②④正确 D.只有③④正确
9.(2024·山东济宁·中考)结合图中的信息,按要求回答问题。
(1)图中,一只手平压在气球上,另一只手的食指顶住气球,通过比较气球左右两侧的形变情况,研究压力作用效果与______的关系;
(2)确定像的位置是探究凸透镜成像规律的一个关键点。图中,将蜡烛放在距离凸透镜1倍焦距外某位置,如果在光屏上呈现的像模糊,需要______(填对光屏的操作)光屏,直到光屏上呈现清晰的像;
(3)在探究气体分子是运动的还是静止的时,将2个瓶采用图所示的a、b两种放置法,当把中间的玻璃板抽掉后,都会观察到红棕色二氧化氮()气体进入到另一个瓶中。______(选填“a”或“b”)放置法更合理;
(4)图中,闭合开关,让导体在蹄形磁体的磁场中向左运动时,观察到灵敏电流计指针向左偏转,若让导体向右运动,灵敏电流计指针将______偏转。
10.(2024·山东枣庄·中考)小明探究凸透镜的成像规律时,各器材位置如图所示,光屏上承接到烛焰清晰的像(未画出烛焰的像)。此时烛焰的成像特点与_______(选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)的成像特点相同。若凸透镜位置不变,调换蜡烛和光屏的位置,_______(选填“仍能”或“不能”)在光屏上得到清晰的像,这说明光发生折射时,光路是 ____的。
11.(2024·山东东营·中考)某小组在“探究凸透镜成像的规律”实验中
(1)先调整__________、光屏和凸透镜的中心在同一条水平线上,目的是使像成在__________;
(2)当蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示时,光屏上观察到清晰的像(像未画出),此时成的像与__________(选填“放大镜”“投影仪”或“照相机”)的成像特点相同;
(3)光具座上凸透镜的焦距可能是__________(选填“5”“10”或“20”)cm;
(4)保持凸透镜位置不变,将蜡烛向右移动到光具座的35cm刻度线处,然后移动光屏到__________cm刻度线处,光屏上可再次承接到清晰的像,判断依据是__________。
12.(2024·山东德州·中考)物理兴趣小组的同学展示了以下两个实验:
(1)图甲为探究“光的反射规律”实验,若让另一束光线沿BO方向射向平面镜,反射光线沿OA方向射出,这一现象说明:在光的反射现象中_________;
(2)为了得到“反射角等于入射角”这一普遍规律,接下来的操作是改变_________,多次实验;
(3)“探究凸透镜成像的规律”实验,凸透镜的焦距为10cm,图乙中光屏上呈现出清晰的像,该像的性质是倒立、_________的实像,将蜡烛移至5cm刻度线处,其他元件的位置不变,若使清晰的像再次呈现在光屏上,需在蜡烛与凸透镜间放置—个_________(选填“近视”或“远视”)眼镜;
(4)实验中,保持蜡烛、凸透镜和光屏的位置不变,用焦距相同、直径更大的凸透镜替换原凸透镜,光屏上呈现的像与原来的像相比_________(选填“更大”“更小”或“更亮”)。
13.(2024·山东日照·中考)小明在光学学习中,对色彩斑斓的光学世界产生了浓厚的兴趣,他认识到熟练掌握物、像联动,并用其规律解决实际问题的意义,于是他进行了如下的探索:
(1)如图甲,在探究平面镜成像的特点时,用透明玻璃板代替平面镜的目的是______;如果在图中玻璃板与蜡烛的像之间平行于玻璃板放一块不透明的白色光屏,那么在光屏上______(选填“能”或“不能”)看到像;
(2)如图乙,平行光线经过该透镜后将会被______(选填“发散”或“会聚”),这样的透镜可用于矫正______(选填“近视眼”或“远视眼”);
(3)生活中经常看到的投影灯,其内部结构如图丙所示。图中凸透镜的焦距为50mm,则投影片到凸透镜的距离范围应为______;
(4)在探究照相机原理时,小明将焦距为10.0cm的凸透镜A放置在图丁所示的位置,向左移动光屏,在光屏上看到了清晰的像,他又将凸透镜A更换成一个焦距为8.0cm的凸透镜B,其它要素不变,发现光屏上的像变模糊了。他认为此现象与______(选填“近视眼”或“远视眼”)的成因相似,为了使光屏上的像恢复清晰,可将光屏向______(选填“靠近”或“远离”)凸透镜的方向移动;
(5)若保持图丁中凸透镜B和蜡烛的位置不变,继续实验,撤掉光屏,换成凸透镜A,并移动到光具座66cm刻度处,从A的右侧向左看,在透镜A中也能看到清晰的像,这个像是______(选填“实”或“虚”)像。
14.(2024·山东威海·中考)探究凸透镜成像的规律。
第一步:测量凸透镜焦距。
(1)让太阳光依次通过多个带孔的挡板,得到平行光后照射到凸透镜上,如图甲所示。若想找到透镜焦点,应______(选填“顺时针”“逆时针”)旋转透镜。找到焦点的位置后,测出透镜的焦距为15cm。
第二步:探究成像规律。
正确安装并调节实验器材,实验过程中凸透镜始终处于50cm刻度处。
(2)图乙中光屏上______(选填“能”“不能”)承接到清晰的像。
(3)将蜡烛移至15cm刻度处,若想在光屏上承接到清晰的像,光屏应向______(选填“左”“右”)移动,请写出生活中利用该成像特点的一个实例______。
(4)当光屏上成清晰的像时,若用遮光板遮住透镜上半部分,像如何变化?______;若把红色、蓝色两张透明玻璃片从左到右依次放置在蜡烛和凸透镜之间,光屏上是否仍然成像?______(选填“是”“否”)。
15.(2023·山东东营·中考)在“探究凸透镜成像规律”的实验中,点燃的蜡烛、凸透镜及光屏处于如图所示的位置时,在光屏上得到烛焰清晰的像。下列说法正确的是( )
A.该凸透镜的焦距是15cm
B.图中成像特点与投影仪的成像特点相同
C.燃烧的蜡烛不断变短,光屏上成的像会下移
D.保持蜡烛与光屏不动,向左移动透镜至合适位置,光屏上仍能得到清晰的像
16.(2023·山东日照·中考)某兴趣小组开展“创新服务生活,科技改变未来”的科技创新活动,模拟制作一款“智能”行驶玩具车。该玩具车利用车载传感器(摄像头、雷达)采集生成道路特征数据,完成“自动”驾驶。作为传感器之一的摄像头,下列说法正确的是( )
A.摄像头的镜头是凹透镜
B.遇障碍物时,要想生成更大的像,镜头应该向前伸
C.摄像头成的像是正立的虚像
D.成像时障碍物位于镜头的两倍焦距以内
17.(2023·山东潍坊·中考)2023年2月哈工大宣布突破EUV光刻机关键技术,光刻技术是利用缩图透镜将绘制在掩膜上的电路图通过光源投射到涂有光刻胶的硅片上,从而制造出集成电路的方法,其工作原理如图所示。若图示中掩膜上的电路图恰好在硅片上成清晰缩小的像,下列说法正确的是( )
A.掩膜上的电路图在硅片上成实像 B.掩膜位于缩图透镜的二倍焦距以外
C.硅片位于缩图透镜的一倍焦距以内 D.要减小硅片上的像,需将掩膜向下移动
18.(2023·山东德州·中考)如图所示,小刚自制了一架模型照相机。已知凸透镜的焦距为,外壳的长度为,若将凸透镜对准窗外景物,在外壳内前后移动内纸筒,在半透明膜上可以得到景物______(选填“倒立”或“正立”)的______(选填“放大”或“缩小”)的像;若将凸透镜正对燃烧的蜡烛,当蜡烛距离凸透镜至少______时,可以在外壳内移动的半透明膜上得到清晰的烛焰的像。
考点三、透镜的应用
1.(2024·山东聊城·中考)在学习了凸透镜成像规律后,小慧同学计划制作一个“手机投影仪”。现有器材如下:焦距分别为10cm、20cm、30cm的凸透镜各一个,手机一部,长为30cm的纸盒,胶带和剪刀等。“投影仪”模型如图所示,将手机和凸透镜分别固定在纸盒的两端,调整“投影仪”到墙面的距离,可在墙上看到手机画面清晰放大的像。下列说法正确的是( )
A.应选择焦距为10cm的凸透镜
B.应选择焦距为20cm的凸透镜
C.将手机正立放置,在墙上看到的像是正立的
D.墙上手机画面的像是虚像
2.(2024·山东滨州·中考)关于光现象,下列说法正确的是( )
A.小孔成像是由光的折射形成的
B.“潭清疑水浅”是由光的反射形成的
C.用手机扫描二维码时,二维码应位于手机摄像头的二倍焦距以外
D.近视眼需要配戴由凸透镜片制成的眼镜进行矫正
3.(2023·山东淄博·中考)在“探究凸透镜成像的规律”实验中,凸透镜的焦距f=12cm,蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的值如图所示,此时烛焰在光屏上成清晰的像。下列判断正确的是( )
A.图中成像特点与投影仪成像特点相同
B.透镜位置不动,把蜡烛向左移动,向右移动光屏,光屏上会再次得到清晰的像
C.透镜位置不动,把蜡烛移到30cm刻度线处,向右移动光屏,光屏上会再次得到清晰的像
D.透镜位置不动,把蜡烛移至45cm刻度线处,向右移动光屏,光屏上会再次得到清晰的像
4.(2023·山东德州·中考)如图所示,小红用相机拍下了石桥与它在水中倒影交相辉映的照片,下列说法正确的是( )
A.桥在水中的倒影与海市蜃楼成像原理相同
B.我们能看到本身不发光的桥,原理是光的反射
C.若相机镜头焦距为,拍摄此照片时镜头到底片的距离要大于
D.桥在相机的底片上成的像是虚像
5.(2023·山东青岛·中考)射击项目是我国在奥运会上的夺金强项,射击时利用“三点一线”进行瞄准,下列实例与其原理相同的是( )
A.空中出现彩虹 B.做手影游戏 C.照镜子正衣冠 D.用放大镜看指纹
6.(2023·山东菏泽·中考)图为“探究凸透镜成像规律”的实验中观察到的一种成像情景,下列器械的工作原理与该成像方式相同的是( )
A.照相机 B.投影仪 C.潜望镜 D.放大镜
7.(2023·山东临沂·中考)4月20日,天空上演了2023年的首次日食,本次日食出现了日全环食现象,给人们带来难得一见的天文盛宴。下列光现象,与该现象成因相同的是( )
A. 小孔成像
B. 水中倒影
C. 镜中文字
D. 空中彩虹
8.(2023·山东泰安·中考)小芳利用如图所示的装置“探究凸透镜成像的规律”。将蜡烛放在凸透镜左侧适当位置,调整光屏到凸透镜的距离,使烛焰在光屏上成清晰的像,分别测出物距u和像距v,实验数据如表所示。下列说法中( )
实验次数
1
2
3
4
5
物距u/cm
60
30
20
15
12
像距v/cm
12
15
20
30
60
①该凸透镜的焦距为20cm
②第1次实验的成像规律与照相机成像原理相同
③从第1次实验到第5次实验,成在光屏上的像越来越大
④当时,移动光屏,可在光屏上成倒立、缩小的清晰实像
A.只有①④正确 B.只有②③正确 C.只有①②正确 D.只有②③④正确
9.(2023·山东威海·中考)如图所示,深秋的清晨观察到草叶上形成了串串露珠,透过露珠能够看到远处景物倒立的像,露珠相当于________(填光学元件);在生活中利用该成像原理的仪器有:_________(写出一个即可)。
10.(2023·山东青岛·中考)在第一次天宫授课中,王亚平制作了一个悬在空中的水球,透过水球看到了她倒立、缩小的像,如图甲所示。老师告诉小海这个水球相当于一个凸透镜,小海利用图乙所示器材进行探究,将焦距为10cm的凸透镜固定在50cm刻度线处。
(1)当小海将蜡烛和光屏移至图乙所示位置时,烛焰恰好在光屏的中心成清晰的倒立、缩小的像,这个像是_________(选填“实”或“虚”)像,此时物距u与焦距f的关系是_________(选填“u>2f”“f<u<2f”或“u<f”);
(2)当小海将蜡烛移至35cm刻度线处时,应向_________移动光屏,才能在光屏上成清晰的倒立、_________(选填“放大”“等大”或“缩小”)的像;
(3)依据上述实验规律,小海判定:透过水球看到王亚平倒立、缩小的像时,她到水球球心的距离u与水球透镜焦距f的关系满足_________(选填“u>2f”“f<u<2f”或“u<f”);
(4)凸透镜在生活中有许多应用,请列举一例:_______。
考点四、眼睛和眼镜
1.(2024·山东聊城·中考)关于光学知识在生活中的应用,下列说法正确的是( )
A.甲图,光导纤维用于医用内窥镜,利用了光的多次折射传输图像信息
B.乙图,街头路口安装凸面镜,利用了光的反射扩大视野
C.丙图,凸透镜对光有会聚作用,可以用来矫正近视眼
D.丁图,物体温度升高时辐射的紫外线会增强,可以利用紫外线拍摄热谱图
2.(2024·山东枣庄·中考)2024年6月6日是第29个全国“爱眼日”,其主题是:关注普遍的眼健康。保护视力、科学用眼已成为社会共识,下列有关眼睛和眼镜的说法正确的是( )
A.近视眼看远处物体,像成在视网膜的后方 B.矫正近视眼需配戴合适度数的凹透镜
C.矫正远视眼需配戴合适度数的凹透镜 D.物体在正常眼睛的视网膜上成正立的实像
3.(2024·山东烟台·中考)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____
4.(2024·山东烟台·中考)在探究近视眼和远视眼成因与矫正的主题实践中,该小组利用橡皮膜和注射器制作了水透镜来模拟眼睛的晶状体,打开夹子,通过注射器向橡皮膜中注水或抽水,来改变橡皮膜凸起的程度,如图甲所示。具体操作如下:
(1)将蜡烛、水透镜和光屏依次摆放在水平光具座上,点燃蜡烛,使烛焰、水透镜和光屏三者的中心在______;
(2)将蜡烛放在离水透镜较远的位置,移动光屏,直到屏上出现烛焰清晰的像,如图乙所示,记下此时光屏所在的位置;
(3)用注射器向水透镜里加适量的水,水透镜对光的偏折能力变______,此时屏上的像变得模糊,这是模拟近视眼看远处物体的情况。将光屏慢慢靠近水透镜,直到光屏上出现清晰的像,这说明近视眼所成的像在视网膜的______;
(4)将光屏移回原来标记的位置,选择不同的眼镜在烛焰和水透镜之间前后移动,直到光屏上出现清晰的像,如图丙所示,这说明矫正近视眼应配戴______透镜;
(5)从水透镜里向外抽取适量的水,再次实验,探究远视眼的成因和矫正。
(6)眼睛是心灵的窗户,我们要增强保护视力的意识,做到科学用眼,积极防控近视。请写出一条预防近视的措施。____
5.(2024·山东潍坊·中考)如图甲所示,镜片a可通过抽出或注入液体来改变其厚度,抽出稍许液体后得到镜片b,注入稍许液体后得到镜片c。
(1)镜片b可用于矫正______(填“近视眼”或“远视眼”)。
(2)某同学用如图乙所示的实验装置观察镜片c的成像情况。
①将蜡烛、镜片c和光屏依次放在光具座上,调整它们的中心在同一高度;
②蜡烛、镜片c和光屏的位置如图乙所示时,光屏上呈现一个清晰的实像,此时的像距______cm;
③保持蜡烛和光屏的位置不变,把镜片c移动到光具座上25cm刻度处,此时光屏上呈现一个清晰的______、______的实像。
6.(2023·山东临沂·中考)在探究凸透镜成像规律的实验中,当蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示时,光屏上恰能承接到烛焰清晰的像,下列判断正确的是( )
A.实验用凸透镜的焦距为15.0cm
B.光屏上的像是烛焰放大的实像
C.仅将凸透镜左移不能再次成像
D.仅将光屏右移可模拟近视眼成像
7.(2023·山东烟台·中考)近视是影响青少年健康的重大问题,保护视力、科学用眼已成为社会共识。下列有关眼睛和眼镜的说法正确的是( )
A.物体在正常眼睛的视网膜上成倒立缩小的虚像
B.近视眼看远处的物体时,像成在视网膜的前方
C.矫正近视眼的方法是配戴合适度数的凸透镜
D.矫正近视眼前,像离视网膜越近配戴眼镜的度数越高
8.(2023·山东聊城·中考)下列关于光现象的说法正确的是( )
A. 人靠近平面镜时,镜中人的像变大
B. 鱼的实际位置在看到的“鱼”的上方
C. 把光屏拿走,像仍存在
D. 把镜片拿走,光将会聚在视网膜前
9.(2023·山东泰安·中考)智能手机等电子产品给人们带来了许多便利,但长时间盯着屏幕,容易导致视力受损。某人看远处物体时,成像示意图如图所示,则他需要佩戴_________(选填“凸”或“凹”)透镜进行矫正。
10.(2023·山东滨州·中考)某小组在“探究凸透镜成像的规律”的实验中
(1)实验前,应先调整烛焰,凸透镜,光屏三者的中心在____________;
(2)如图所示,烛焰恰好在光屏上成倒立、______(选填“放大”、“等大”或“缩小”)清晰的实像,这是______(选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)的工作原理;
(3)若凸透镜位置不变,调换蜡烛和光屏的位置,______(选填“仍能”或“不能”)在光屏上得到清晰的像,这说明光发生折射时,光路是______的;
(4)若保持图中蜡烛、凸透镜的位置不变,只把光屏向右适当调节,光屏上烛焰的像逐渐变得模糊,这与______(选填“近视眼”或“远视眼”)形成原因相同。
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