2021年河北中考物理一轮复习单元训练：第三章 透镜及其应用

第三章透镜及其应用
【考点训练】
考点1 凸透镜和凹透镜
1.[2020江苏淮安]将如图甲所示的黑白卡片放在一只未装满水的薄高脚玻璃杯后面,在高脚杯前方观察到的现象如图乙所示,此时装水部分的高脚杯和杯内水的组合相当于一个( )
A.凸透镜
B.凹透镜
C.凸面镜
D.凹面镜
第1题图第2题图
2.如果把一个玻璃球分割成五块,其截面如图,再将这五块玻璃a、b、c、d、e分别放在太阳光下,那么能使光发散的是( )
A.a
B.b
C.d
D.都不行
3.[2020重庆A]在图中,入射光线平行于主光轴,画出它经凸透镜折射后的光线.
第3题图第4题图
4.[2020四川自贡]请在图中画出光线经过凹透镜后的光路图(F为焦点).
考点2 凸透镜成像规律及应用
5.[2020四川自贡]在探究凸透镜成像规律的实验中,当烛焰、凸透镜、光屏位于如图所示的位置时,烛焰在光屏上呈现一个清晰放大的像(像未画出).要使烛焰在光屏上呈现一个清晰缩小的像,调节的方法是( )
A.透镜不动,蜡烛远离透镜移动,光屏靠近透镜移动
B.透镜不动,蜡烛远离透镜移动,光屏远离透镜移动
C.透镜不动,蜡烛靠近透镜移动,光屏远离透镜移动
D.透镜不动,蜡烛靠近透镜移动,光屏靠近透镜移动
6.[2020山东泰安]小明同学做“探究凸透镜成像的规律”实验,当他把烛焰移到距透镜18 cm的位置时,在光屏上观察到倒立、放大、清晰的像.他判断凸透镜的焦距可能是①6 cm、②9 cm、③
12 cm、④16 cm,其中正确的是( )
A.①②
B.②③
C.①④
D.③④
7.[2020唐山路北区二模](多选)在探究凸透镜成像规律的实验中,当点燃的蜡烛、凸透镜及光屏处于如图所示的位置时,在光屏上恰好得到烛焰清晰的像(像未画出).下列说法正确的是( )
A.图中成像特点与投影仪的成像特点相同
B.凸透镜的焦距可能为20 cm
C.只将凸透镜移至35 cm 刻度线处,光屏上会得到清晰、放大的像
D.将该透镜换成焦距为10 cm 的凸透镜(位置不变),将光屏适当左移可再次在光屏上得到清晰的
像
8.[2020陕西]照相机镜头相当于一个凸透镜,凸透镜对光有 作用.拍照时,镜头与被拍
摄对象之间的距离应大于 .某次小明去博物馆参观,想把石碑上的文字拍得更
大些,可将照相机的镜头 (选填“远离”或“靠近”)石碑.
9.[2020湖北襄阳]小强同学在做“探究凸透镜成像规律”实验时,光屏上得到发光物体清晰的像,
当他不小心将手指尖触摸到凸透镜时,光屏上 (选填“会”或“不会”)有他指尖的像;
这时光屏上所成的像会 (选填“变亮”“变暗”或“亮度不变”).
10.[2020沧州一模]用如图所示的装置探究凸透镜成像的规律,调整物距u ,测量对应的像距v ,部
分数据如表所示.根据表中数据可知该凸透镜的焦距是 cm.如果u =27 cm,移动光屏可得
到倒立、 (选填“放大”或“缩小”)的实像, (选填“幻灯机”或“照相机”)
应用了这一成像原理.
11.[2020山东潍坊]在探究凸透镜成像规律的实验中,经调整,在光屏上得到烛焰清晰的像,如图
甲所示. (1)保持透镜在光具座上的位置不变,为了在光屏上得到等大的烛焰像,除移动蜡烛外,光屏应向
(选填“左”或“右”)移动;当在光屏上得到等大的烛焰像时,物和像之间的距离为44 cm,该透
镜的焦距为 cm.
(2)一同学用图乙所示的LED 光源代替蜡烛进行实验,这样改进的优点是 (写出一条即可).
考点3 眼睛与视力矫正
12.[2020浙江台州]为满足特殊人群的需求,有一种眼镜的镜片可以改变(如图甲),它的改变是
通过在透明的薄膜中注入或抽出光学液体来实现的.图乙是某人看远处物体时的成像情况,此时
该人的视力缺陷和矫正时应选择的镜片是 ( )
u /cm 60 30 20 15 13 … v /cm 12 15 20 30 45 …
A.近视眼,镜片Ⅰ
B.近视眼,镜片Ⅱ
C.远视眼,镜片Ⅰ
D.远视眼,镜片Ⅱ
13.[2020湖南邵阳]正常人的眼睛可以看清楚远近不同的物体,说明眼睛内部的晶状体的
(选填“物距”“像距”或“焦距”)可以自动调节.
14.[2019湖北武汉]某同学为进一步了解“视力矫正”的原理,利用如图所示的探究凸透镜成像规律的装置做了实验.他在发光体和凸透镜之间放置不同类型的眼镜片,观察到了如下现象.
(1)将近视眼镜的镜片放在发光体与凸透镜之间,光屏上原来清晰的像变模糊了;使光屏
(选填“靠近”或“远离”)透镜,又能在光屏上看到发光体清晰的像.由此可知,在近视眼得到矫正之前,物体的像成在视网膜的(选填“前方”或“后方”).
(2)取下近视眼镜的镜片,重新调整光屏的位置,使它上面的像再次变得清晰,然后将另一个远视眼镜的镜片放在发光体和凸透镜之间,光屏上原来清晰的像又变模糊了;再使光屏(选填“靠近”或“远离”)透镜,又可以在光屏上看到发光体清晰的像.这说明矫正远视眼的眼镜片对光有作用.
【综合练习】
1.[2020湖北咸宁]关于常见的光学仪器,下列说法正确的是( )
A.焦距越小的凸透镜,对光的会聚作用越明显
B.校园内安装的监控摄像头,相当于一个凹透镜
C.为矫正近视眼,要用适当的凸透镜片做成眼镜
D.平行于主光轴的光,通过凹透镜后一定经过焦点
2.[2020湖北黄冈]在研究水和食用油吸热能力的实验中,为了让全班同学都能看清讲台上温度计的示数,老师用手机对着温度计摄像(如图),并通过调节好的投影仪,将温度计示数投影到大屏幕上,但发现大屏幕上的温度计示数比较暗淡.下列分析正确的是( )
A.用手电筒照亮温度计示数可使大屏幕上的示数明亮
B.用手电筒照亮大屏幕可使大屏幕上的示数明亮
C.温度计的示数在大屏幕上成缩小的实像
D.温度计的示数在大屏幕上成放大的虚像
3.[2020邢台桥西区一模](多选)在“探究凸透镜成像规律”实验中,小明将烛焰放在凸透镜左侧某一位置时,恰好在凸透镜右侧20 cm处的光屏上承接到一个与烛焰等大的像.下列说法正确的是( )
A.该凸透镜的焦距是10 cm
B.当烛焰向远离透镜的方向移动时,光屏也向远离透镜的方向移动,光屏上仍能承接到烛焰清晰的像
C.当光屏上承接到烛焰完整的像时,遮住凸透镜的一部分,光屏上烛焰的像不再完整
D.当光屏上承接到烛焰完整的缩小的像时,保持烛焰和光屏的位置不动,在光具座上移动凸透镜
的位置,光屏上仍可得到清晰的像
4.[2020浙江宁波]在“探究凸透镜的成像特点”实验中,所用凸透镜的焦距为10 cm,光屏是用表面涂有白漆的铁板制成.小科把发光物“”置于离凸透镜13 cm处,移动光屏,在光屏上找到清晰的像,如图所示.小科看到光屏上像的形状和大小分别是( )
A.、放大
B.、放大
C.、缩小
D.、缩小
5.[2020安徽]图a是放置在水平桌面上的刻度尺的一部分,图b中的甲、乙、丙、丁是通过凸透镜所看到的刻度尺的像.若凸透镜先贴着刻度尺然后逐渐远离,则看到刻度尺的像的先后顺序正
确的是( )
图a
图b
A.甲→乙→丙→丁
B.乙→丙→甲→丁
C.乙→丁→甲→丙
D.丙→甲→乙→丁
6.[2020浙江杭州]照相机和放大镜都是凸透镜成像原理的具体应用.对应下图,下列关于照相机、放大镜使用和成像的说法正确的是( )
A.照相机:被拍物体应在甲区域内,成倒立、缩小的实像
B.照相机:被拍物体应在乙区域内,成倒立、缩小的实像
C.放大镜:被观察物体应在乙区域内,成正立、放大的虚像
D.放大镜:被观察物体应在丙区域内,成正立、放大的实像
7.某天文爱好者喜欢在万籁俱寂、繁星满天的夜晚仰望星空,于是他架设一台天文望远镜做进一步观察.关于该望远镜,下列说法正确的是( )
A.它的物镜和显微镜的物镜作用相同
B.它的物镜相当于放大镜,用来把像放大
C.它的物镜的作用是使远处的物体在目镜焦点附近成虚像
D.它由两组透镜组成,靠近眼睛的为目镜,靠近被观测物体的为物镜
8.[2020唐山路南区一模]在“探究凸透镜成像规律”实验中,将凸透镜正对着太阳,在距凸透镜15 cm处得到一个最小、最亮的光斑,则该凸透镜的焦距为cm;若将一个物体放在此透镜前40 cm处,可在透镜另一侧光屏上得到一个倒立、(选填“放大”“等大”或“缩小”)的实像,若将光屏移走,眼睛(选填“能”或“不能”)观察到像.
9.[2019江苏泰州]如图,用铁丝围成一个内径约为4 mm的圆环,在清水中浸一下后取出,布满圆环的水膜犹如透镜,用这个水膜透镜贴近课本上的字,看到的是正立、放大的像,此像为
(选填“实像”或“虚像”);透过水膜透镜看远处的楼房,楼房是倒立、缩小的,这种成像情况与(选填“照相机”或“幻灯机”)的成像原理相同;轻轻甩去一些水(保持水膜完好),透过水膜透镜看到远处的楼房成正立、缩小的像,此时水膜透镜相当于(选填“凸透镜”或“凹透镜”).
10.[2020江苏连云港]如图所示,让一束白光经过三棱镜,在三棱镜后放置一凸透镜,将光屏放在B处时,观察到色光的颜色是,光屏先后在A、C两处时,观察到的现象有何不同: .
11.[2020四川眉山]如图所示,F是凸透镜的焦点,S是蜡烛火焰上的一点,试作出S的像S'.
12.[2020广东广州]如图所示,物体MN放在凸透镜前,0 cm 处为凸透镜的光心,M点发出的光线a 平行于主光轴.
①凸透镜的焦距为cm.
②画出光线b经光心后的光线.
③物体MN经凸透镜成的像相对于物是(选填“放大”“等大”或“缩小”)的.
④要使光线a经凸透镜后的光线经过K点,应使凸透镜沿主光轴水平向左还是水平向右移动?.
答案
1.A
2.B 【解析】凹透镜对光有发散作用,凹透镜中间薄、边缘厚,b是凹透镜.
3.如图所示.
【解析】平行于凸透镜主光轴的光线经凸透镜折射后,折射光线通过凸透镜的焦点.
4.如图所示.
【解析】平行于主光轴的光线经凹透镜折射后,折射光线的反向延长线通过焦点,射向凹透镜焦点的光线经凹透镜折射后,折射光线平行于主光轴射出.
5.A 【解析】由题图可知,物距小于像距,烛焰经凸透镜后成倒立、放大的实像,此时
f<u<2f,v>2f,要使烛焰在光屏上呈现一个清晰缩小的像,应满足u>2f,f<v<2f,则应增大物距u,减小像距v,可保持透镜不动,蜡烛远离透镜,光屏靠近透镜,故选A.
6.D 【解析】当把烛焰移到距透镜18 cm的位置时,在光屏上成倒立、放大、清晰的像,根据凸透镜成实像的规律可知,此时f<18 cm<2f,解得9 cm<f<18 cm,故D符合题意.
7.CD 【解析】由题图可知,物距u=40 cm,像距v=25 cm,物距大于像距,根据凸透镜成像规律可知,此时成倒立、缩小的实像,此成像原理可应用于照相机,投影仪成倒立、放大的实像,A错误;40 cm>2f,f<25 cm<2f,则12.5 cm<f<20 cm,故凸透镜的焦距不可能为20 cm,B错误;只将凸透镜移至35 cm刻度线处,则此时物距为25 cm,像距为40 cm,根据折射现象中光路是可逆的,可知光屏上会得到一个清晰、放大的像,C正确;若将该透镜换成焦距为10 cm的凸透镜,当物距为40 cm时,像距v'应满足10 cm<v'<20 cm,故将光屏适当左移可再次在光屏上得到清晰的像,D正确.
8.会聚两倍焦距(或2f) 靠近
【解析】凸透镜对光具有会聚作用.用照相机拍照时,成倒立、缩小的实像,镜头与被拍摄对象之间的距离要大于两倍焦距.凸透镜成实像时,要使像变大,物距要减小,所以照相机的镜头要靠近石碑才能将石碑上的文字拍得更大些.
9.不会变暗
【解析】手指尖触碰凸透镜时,手指尖处于凸透镜的焦点以内,故光屏上不会出现手指尖的像;手指尖触碰凸透镜时,阻挡了一部分物体发出的光线通过凸透镜,由于透过凸透镜的光线减少,所以物体透过凸透镜所成的像会变暗.
10.10 缩小照相机
【解析】当物距等于凸透镜的二倍焦距时,像距也等于二倍焦距,结合表格数据可知,2f=20 cm,所以该凸透镜的焦距为10 cm;当u=27 cm时,u>2f,移动光屏可以得到倒立、缩小的实像,照相机应用了这一成像原理.
11.(1)右11 (2)便于判断像和物的倒、正关系(合理即可)
【解析】(1)由题图甲可知,物距大于像距,则所成的像为倒立、缩小的实像,要想得到倒立、等大的实像,由凸透镜成实像时“物近像远像变大”的规律可知,需将蜡烛向右移动,同时将光屏向右移动;当在光屏上得到等大的烛焰的像时,物距和像距都等于2倍焦距,则此时物和像之间的距
离为4倍焦距,所以该凸透镜的焦距为×44 cm=11 cm.
12.A 【解析】由题图乙可知,该人看远处物体时,像成在了视网膜的前方,所以是近视眼,需要戴用凹透镜制成的眼镜进行矫正,镜片Ⅰ是凹透镜,故A正确.
13.焦距
【解析】正常人的眼睛可以看清远处或近处的物体,是因为眼睛通过睫状体可以改变晶状体的形状,即晶状体的焦距可以自动调节.
14.(1)远离前方(2)靠近会聚
【解析】(1)近视眼镜的镜片为凹透镜,对光有发散作用,当将近视眼镜的镜片放在发光体和凸透镜之间时,光线延迟会聚,即像距变大,因此应将光屏远离凸透镜才能重新得到清晰的像;近视眼在矫正之前,物体的像成在视网膜前方.(2)远视眼镜的镜片为凸透镜,对光有会聚作用,当将远
视眼镜的镜片放在发光体和凸透镜之间时,光线提前会聚,即像距变小,因此应将光屏靠近凸透镜才能重新得到清晰的像.
综合练
1.A 【解析】凸透镜的焦距越小,凸透镜对光的会聚作用越明显,A正确;校园内安装的监控摄像头,相当于一个凸透镜,B错误;近视眼的形成原因是晶状体太厚,折光能力太强,或者眼球在前后方向上太长,因此来自远处某点的光会聚在视网膜前,为矫正近视眼,要配戴对光有发散作用的凹透镜片做成的眼镜,C错误;平行于主光轴的光通过凹透镜后发散,折射光线的反向延长线经过焦点,D错误.
2.A 【解析】用手电筒照亮温度计示数,则有更多光线经温度计反射后进入凸透镜,使温度计示数的像更明亮清晰,A正确;用手电筒照亮大屏幕,屏幕亮度增大,温度计的示数反而会更加暗淡,B错误;投影仪成的是倒立、放大的实像,C、D均错误.
3.AD 【解析】根据凸透镜的成像规律可知,烛焰在光屏上成等大的实像时,物距等于像距,且等于二倍焦距,故实验中所用凸透镜的焦距为10 cm,A正确;当烛焰远离凸透镜时,物距变大,根据凸透镜成实像时“物远像近像变小”的规律可知,此时像距变小,故应将光屏靠近凸透镜,光屏上可再次得到清晰的像,B错误;若遮住凸透镜的一部分,烛焰成在光屏上的像仍是完整的,但是像会变暗,这是由于烛焰发出的光仍能通过透镜未被遮住的部分会聚成像,只是经透镜折射的光线变少,所成的像变暗,C错误;当烛焰成缩小的实像时,保持烛焰和光屏的位置不动,在光具座上移动透镜,根据光路的可逆性原理可知,当物距等于原来的像距、像距等于原来的物距时,光屏上可以再次得到清晰的像,D正确.
4.A 【解析】已知凸透镜的焦距为10 cm,此时物距在1倍焦距与2倍焦距之间,所以物体通过凸透镜成的是倒立、放大的实像,故选A.
5.C 【解析】凸透镜从贴着刻度尺的位置开始逐渐远离,当u<f时,成的是正立、放大的虚像,如题图乙;当f<u<2f时,成的是倒立、放大的实像,如题图丁;当u=2f时,成的是倒立、等大的实像,如题图甲;当u>2f时,成的是倒立、缩小的实像,如题图丙.因此选项C正确.
6.A 【解析】观察题图可知,F点为凸透镜的焦点,2F点为凸透镜的二倍焦距点,故当物体在丙区域内时,物距小于焦距,当物体在乙区域内时,物距大于一倍焦距且小于二倍焦距,当物体在甲区域内时,物距大于二倍焦距.照相机成的是倒立、缩小的实像,由凸透镜成像规律可知,此时物距大于二倍焦距,故被拍物体应在甲区域内,A项正确,B项错误;放大镜成的是正立、放大的虚像,由凸透镜成像规律可知,此时物距小于焦距,故被观察的物体应该在丙区域内,C、D项错误.
7.D 【解析】望远镜的物镜是使得远处的物体成一个倒立、缩小的实像,像成在目镜焦点以内,而显微镜的物镜是为了使载物片上的物体成一个放大的实像,成像的原理是不同的,故A、B、C 错误.本题选D.
8.15 缩小能
【解析】将凸透镜正对着太阳时,可近似把太阳光看作平行光,根据“与主光轴平行的光线经凸透镜折射后在焦点处会聚”可知,该凸透镜的焦距为15 cm;若将一个物体放在此透镜前40 cm处,此时物距u=40 cm>2f,成倒立、缩小的实像;若将光屏移走,眼睛从光屏所在位置向凸透镜所在位置看,能观察到像.
9.虚像照相机凹透镜
10.白色光屏上彩色光带顺序相反
【解析】白光经三棱镜折射后会发生色散现象,可以看到七种色光,七种色光经凸透镜折射后会聚于B处,七种色光混合又会变成白色光,所以在B处放一光屏,可观察到光的颜色为白色;由题图可知,彩色光带经过B处后上下顺序颠倒,所以先后在A、C两处观察,光屏上的彩色光带顺序是相反的.
11.如图所示.
12.①3.0 ②如图所示. ③缩小④水平向左
【解析】①平行于凸透镜主光轴的光线经凸透镜折射后经过焦点,由题图可知该凸透镜的焦距f=3.0 cm.②经过凸透镜光心的光线的传播方向不发生改变.③由题图可知,物距u=8 cm>2f,根据凸透镜成像规律可知,此时成倒立、缩小的实像.④光线a经过凸透镜之后的光线的移动方向与凸透镜移动的方向一致,所以要使光线a经凸透镜后的光线经过K点,应将凸透镜沿主光轴水平向左移动.。