2020年和2021年湖北省中考物理试题分类——专题3透镜成像规律
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2020和2021年湖北省中考物理试题分类——专题3透镜成像规
律
一.选择题(共8小题)
1.(2021•黄石)在探究“凸透镜成像的规律”的实验中,光具座上各元件位置如图所示,此时在光屏上恰好成一个清晰的像,则下列说法正确的是()
A.若将蜡烛远离凸透镜,则应将光屏靠近凸透镜才能得到清晰的像,且像逐渐变大
B.若保持凸透镜位置不变,将蜡烛放在刻度线45cm处,适当移动光屏,也能在光屏上得到一个清晰的像
C.若在蜡烛和凸透镜之间放一个近视眼镜,则光屏应靠近凸透镜才能得到清晰的像D.图中此时成像原理与显微镜物镜的成像原理相同
2.(2021•荆州)在探究凸透镜成像规律的实验中,移动光屏距透镜20cm时,在光屏上正好得到烛焰清晰放大的像。
则()
A.蜡烛距透镜的距离大于20cm
B.凸透镜的焦距大于10cm
C.投影仪应用了该次实验的成像规律
D.照相机应用了该次实验的成像规律
3.(2021•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.4.(2020•鄂州)如图是小强用手机、透镜和纸盒自制的简易投影仪,能将手机上的画面放大投射到白色墙上。
下列说法正确的是()
A.手机屏幕到透镜的距离应大于透镜的二倍焦距
B.白色墙上呈现的是手机画面倒立、放大的实像
C.若用不透明的硬纸板遮住透镜的一部分,白色墙上的画面将不再完整
D.从各个角度都能清楚地看到白色墙上的像,是因为墙对光发生了镜面反射5.(2020•仙桃)疫情防控期间,学校配备了新型全自动摄像测温告警系统。
如图,晨晨同学正在通过学校测温棚,下列说法正确的是()
A.镜头离晨晨同学的距离在一倍焦距以内
B.显示屏上晨晨的头像说明,照相机是利用凸透镜能成正立、缩小、实像的原理工作的
C.显示屏上晨晨的体温值主要是利用红外线测出的
D.当晨晨的体温为36.5℃时,告警系统会报警
6.(2020•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
7.(2020•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.想要矫正近视眼,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
8.(2020•武汉)全国多地在欢迎援鄂抗疫英雄凯旋时举行了“飞机过水门”的最高礼仪。
某次仪式中,摄影师拍摄了如图所示的照片,他所用的照相机的镜头相当于一个凸透镜,像成在照相机的底片上,下列说法正确的是()
A.所成的像是缩小的实像B.所成的像是缩小的虚像
C.所成的像是放大的实像D.所成的像是放大的虚像
二.填空题(共7小题)
9.(2021•荆门)小华同学将一凸透镜正对一束平行光,可得到一个很小、很亮的光斑如图甲所示,该凸透镜的焦距为cm。
将该凸透镜、蜡烛和光屏按图乙所示安装到光具座上,在光屏上可观察到清晰倒立(选填“放大”“缩小”或“等大”)
的像,我们生活中的(选填“放大镜”、“近视眼镜”或“照相机”)就是遵循了凸透镜的这一成像规律。
把凸透镜换成薄玻璃板,在蜡烛一侧观察玻璃板也能看到一个(选填“放大”“缩小”或“等大”)的蜡烛的像。
10.(2020•十堰)如图是张老师利用手机直播网课的情景。
手机的镜头相当于,当手机取景框内只看到电子白板时,为了让同学们同时看到两边黑板上板书的文字,手机应该(选填“远离”或“靠近”)黑板,黑板上文字所成的像是(选填“放大”或“缩小”)的像。
11.(2020•荆州)新冠病毒防控期间,常使用测温枪测人体的体温。
如图所示,测得小强同学的体温是。
戴近视镜的小强发现其眼镜与爷爷的老花镜外观相同,为了区分它们,他把其中一副眼镜靠近物理课本,发现课本上的文字变大了,则说明这副眼镜是(选填“近视镜”或“老花镜”)。
若该眼镜的度数是200度,则该透镜的焦距为m,没戴这幅眼镜之前,人眼成像在视网膜之(选填“前”
或“后”)。
12.(2020•恩施州)将矿泉水瓶遗弃野外易引起山火,是因为瓶中的水相当于,可会聚太阳光引燃干草或枯枝。
隔着薄膜上的水滴看很近的字,会看到通过水滴形成的的虚像(具体描述像的性质);如果想让看到的字再变大点,应让水滴(选填“靠
近字”、“远离字”或“面积增大”)。
13.(2020•宜昌)小明利用支付宝进行扫码支付时,用手机摄像头扫描商家的收款二维码,手机摄像头相当于一个(选填“凸透镜”或“凹透镜”);摄像头靠近二维码时,所成的像(选填“变大”“变小”或“不变”)。
14.(2020•荆门)小蓓同学上学前走向穿衣镜整理校服,她在不断靠近镜子的过程中,所成(选填“实”或“虚”)像的大小(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
眼睛近视的同学为了能看清老师写在黑板上的字,需要佩戴镜片为(选填“凸”或“凹”)透镜的眼镜。
15.(2020•襄阳)小强同学在做“探究凸透镜成像规律”的实验中,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了凸透镜时,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”)。
三.作图题(共4小题)
16.(2021•恩施州)请在图中补画出穿过透镜的光线。
17.(2021•襄阳)请画出图中对应的折射光线。
18.(2021•宜昌)小静在玩耍时透过爷爷的老花眼镜看到了小玩偶的像,请你在图中作光路图确定玩偶S点所成像S′的位置。
图中O为老花镜的光心,F为其焦点。
19.(2020•孝感)如图所示,SC、SD为点燃的蜡烛发出的两条光线,光线SC平行于凸透镜的主光轴,O为凸透镜的光心,F为凸透镜的焦点:光线SD斜射到平面镜上。
请画出:
①光线SC经过凸透镜折射后的光线;
②光线SD经过平面镜反射后的光线。
四.实验探究题(共6小题)
20.(2021•随州)在“探究的凸透镜成像规律”的实验中:
(1)实验前,为了使烛焰的像成在光屏中央,应将光具座上蜡烛的烛焰、凸透镜、光屏三者的中心调至。
(2)某时刻光屏上呈现一个清晰的倒立缩小的实像,如图所示,若保持蜡烛和光屏的位置不动,将凸透镜向蜡烛方向缓慢移动,发现光屏上的像变模糊,同时发现像的大小(选填“变小”、“不变”或“变大”)。
(3)某时刻烛焰通过凸透镜在光屏上成清晰的像(如图),为探究“像的成因”,在图中标记烛焰顶点为A,烛焰顶点在光屏上的像点为A′,并画出了一条由A点射向凸透镜的普通光线,请在图中画出这条光线经凸透镜折射后的光路。
21.(2021•恩施州)在探究凸透镜成像规律实验中,正确安装并调节装置后,光屏上得到一个清晰缩小的像。
(1)当蜡烛向凸透镜靠近时,应将光屏(选填“靠近”或“远离”)凸透镜才能使像变清晰,某同学发现光屏移动过程中像变大同时还向光屏上方偏了些,为使像回到中央可将凸透镜往(选填“上”或“下”)稍稍调节;
(2)移动中光屏上再次成清晰像后,将光屏和蜡烛位置互换,屏上一定成的实像。
22.(2021•武汉)某同学用蜡烛、凸透镜和光屏等器材探究凸透镜成像的规律。
(1)用焦距为10cm的凸透镜进行实验,蜡烛和凸透镜放置在如图甲所示的位置,将光屏移动到图示位置时,光屏上得到烛焰清晰的、、立的实像。
(2)保持凸透镜和光屏的位置不变,换用焦距为20cm的凸透镜继续实验,下列说法正确的是(填序号)。
①向左移动蜡烛,可以在光屏上得到烛焰缩小的清晰的实像
②向左移动蜡烛,可以在光屏上得到烛焰放大的清晰的实像
③向右移动蜡烛,可以在光屏上得到烛焰放大的清晰的实像
④无论怎样移动蜡烛,在光屏上都得不到烛焰的清晰的像
(3)如图乙所示,F表示凸透镜的焦点,S表示烛焰,S′表示S经凸透镜所成的像,请在图乙中画出入射光线SA经过凸透镜之后的光线。
23.(2020•荆州)在“探究凸透镜成像的规律”实验中,凸透镜的焦距为10cm。
(1)如图所示,若不移动蜡烛和凸透镜的位置,要在光屏上得到清晰的像,应将光屏移到标尺刻度的范围内(选填标号)。
A.40~50cm
B.50~60cm
C.60~70cm
D.70~80cm
(2)若将图中蜡烛逐渐远离凸透镜的过程中,所成的像将逐渐变(“大”或“小”)。
利用这个规律可知:我们在照毕业合影时,如果最边缘的两个同学未进入取景框,则此时摄像师应(“靠近”或“远离”)我们。
(3)若将蜡烛放在图中离凸透镜8cm处,此时(“能”或“不能”)在光屏上找到像。
24.(2020•荆门)在做“探究凸透镜成像规律”的实验中,将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上并调节它们的中心在同一高度,如图所示。
现进行如下操作:
(1)将蜡烛第一次放置在M处,第二次放置在N处,则蜡烛与所成像的位置关系为。
A.两次都在凸透镜同侧
B.两次都在凸透镜两侧
C.第一次在凸透镜同侧,第二次在凸透镜两侧
D.第一次在凸透镜两侧,第二次在凸透镜同侧
(2)某次实验中将蜡烛放置在P处,光屏上所成的像在Q处,现将蜡烛放置在Q处,根据原理,光屏上所成的像(选填“在”或“不在”)P处。
25.(2020•随州)小明在做“探究凸透镜成像规律”的实验:
(1)在调整器材高度时,应(选填“点燃”或“不点燃”)蜡烛。
(2)如图所示,此时光屏上出现烛焰清晰的像,日常生活中(选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)就是利用这一成像规律工作的。
(3)如果保持透镜和蜡烛位置不变,将光屏向左移动一小段距离,光屏上的像变模糊,要使光屏上重新得到烛焰清晰的像,则应该在透镜和蜡烛之间放置一个(选填“近视眼镜”或“远视眼镜”)。
2020和2021年湖北省中考物理试题分类——专题3透镜成像规
律
参考答案与试题解析
一.选择题(共8小题)
1.【解答】解:A、成实像时的动态变化规律是:物远像近像变小,则若将蜡烛远离凸透镜,则应将光屏靠近凸透镜才能得到清晰的像,且像逐渐变小,故A错误;
BD、由图可知,物距小于像距,成倒立放大的实像,显微镜物镜成倒立、放大的实像,原理相同;此时f<u<2f,v>2f,即f<15.0cm<2f,30.0cm>2f,则7.5cm<f<15.0cm,当将蜡烛放在刻度线45cm处时u=5.0cm,此时u<f时,成正立、放大的虚像,虚像不能在光屏上承接,故B错误,D正确;
C、若在蜡烛和凸透镜之间放一个近视眼镜,近视眼镜是凹透镜,对光线具有发散作用,
像会推迟会聚,则光屏应远离凸透镜才能得到清晰的像,故C错误。
故选:D。
2.【解答】解:在探究凸透镜成像规律的实验中,移动光屏距透镜20cm时,成清晰放大的像,说明此时的像距大于二倍焦距,即v=20cm>2f,则f<10cm,此时的物距在一倍焦距和二倍焦距之间,此时凸透镜成倒立、放大的实像,其应用是投影仪;综上所述,ABD 错误,C正确。
故选:C。
3.【解答】解:由图可知,物距为35.0cm﹣5.0cm=30.0cm,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。
故选:B。
4.【解答】解:
A.根据投影仪成像的原理可知,手机到透镜的距离应大于焦距,小于二倍焦距,故A 错误;
B.投影仪成的像是倒立、放大的实像,故B正确;
C.若用不透明的硬纸板遮住透镜的一部分,白墙上的画面仍然完整,只是亮度变暗,故C错误;
D.发生漫反射的物体可以从不同角度都能看到,因此从各个角度都能清楚的看到白墙上的像,是因为白墙对照射到其上面的光产生漫反射,故D错误。
故选:B。
5.【解答】解:AB、照相机是利用物距大于二倍焦距时,成倒立缩小实像的规律制成的,因此镜头离晨晨同学的距离在二倍焦距以外,故A、B错误;
C、据红外线的特点可知,由于红外线热效应强,显示屏上晨晨的体温值是利用红外线的
热效应,故C正确;
D、人的正常体温在37℃左右,当晨晨的体温为36.5℃时,告警系统不会报警,故D错
误。
故选:C。
6.【解答】解:A、用手电筒照亮温度计示数,使温度计的亮度增大,反射的光变多,可使大屏幕上的示数明亮,故A正确;
B、用手电筒照亮大屏幕,大屏幕反射的光变多,这样更加刺眼,反而看不清大屏幕上的
示数,故B错误;
CD、投影仪成的是物体倒立、放大的实像,故CD错误。
故选:A。
7.【解答】解:A、焦距越小的凸透镜,焦点离凸透镜越近,偏折越明显,对光线会聚作用越明显,故A正确。
B、校园里安装的监控摄像头,和照相机的原理相同,是一个凸透镜,故B错误。
C、凹透镜对光线有发散作用,近视眼是因为晶状体过厚,像成在视网膜的前方,所以矫
正近视眼选择适当的凹透镜做镜片,故C错误。
D、平行于主光轴的光线,通过凹透镜后变得发散,发散光线的反向延长线过焦点,折射
光线不过焦点,故D错误。
故选:A。
8.【解答】解:摄影师拍摄了如图所示的照片,他所用的照相机的镜头相当于一个凸透镜,成倒立、缩小的实像,故A正确、BCD错误。
故选:A。
二.填空题(共7小题)
9.【解答】解:(1)由图中,平行光线经凸透镜后会聚到一点,说明凸透镜对光线具有会聚作用;光屏上得到的最小、最亮的光斑便是凸透镜的焦点,所以焦距为f=40.0cm﹣30.0cm =10.0cm。
(2)由图知,当蜡烛在刻度尺的20cm处,物距u=50.0cm﹣20.0cm=30.0cm>10.0cm,
物体在凸透镜的二倍焦距以外,成倒立、缩小的实像;照相机就是遵循了凸透镜的这一成像规律;
(3)把凸透镜换成薄玻璃板,薄玻璃板相当于平面镜,在蜡烛一侧观察玻璃板会看到一个正立、等大的虚像,虚像在光屏上无法呈现。
故答案为:10.0;缩小;照相机;等大。
10.【解答】解:(1)手机的镜头相当于一个凸透镜,物体通过它可以成倒立缩小的实像;
故黑板上文字所成的像是缩小的;
(2)为了让同学们同时看到两边黑板上板书的文字,应该让像变小一些,则手机远离黑板,增大物距。
故答案为:凸透镜;远离;缩小。
11.【解答】解:(1)如图所示,测得小强同学的体温是36.8℃;
(2)一副眼镜靠近物理课本,发现课本上的文字变大了,说明是凸透镜,用来矫正远视眼,则说明这副眼镜是“老花镜”;
(3)透镜焦度∅=眼镜的度数
100
=200
100
=2m﹣1,
凸透镜的焦距为:f=1
∅
=1
2m−1
=0.5m;
(4)远视眼的形成原因:晶状体过凹或眼睛的前后距离过短,使物体的像成在视网膜后。
故答案为:36.8℃;老花镜;0.5;后。
12.【解答】解:盛水的矿泉水瓶相当于一个凸透镜,可以将射来的太阳光会聚在一点上,会聚点的温度比较高,可能会引起火灾;
一滴水滴在平铺的塑料纸上,水滴中间厚边缘薄,形成水凸透镜。
字在凸透镜的一倍焦距以内,成正立、放大的虚像。
想让字更大一些,像变大,则物距也要变大;需要凸透镜远离字,但物距始终要小于焦距。
故答案为:凸透镜;正立、放大;远离字。
13.【解答】解:手机摄像头是一个凸透镜,是利用物距大于二倍焦距时,成倒立缩小实像的规律工作的;摄像头越靠近二维码时,物距减小,像距变大,则像变大。
故答案为:凸透镜;变大。
14.【解答】解:
(1)因为平面镜成正立、等大的虚像,与物距的大小无关,小蓓同学上学前走向穿衣镜
整理校服,她在不断靠近镜子的过程中,所成虚像的大小不变;
(2)而近视眼是由于眼睛的晶状体会聚能力变强,像成在视网膜的前方,眼睛近视的同学为了能看清老师写在黑板上的字,需要佩戴镜片为凹透镜,使光线推迟会聚。
故答案为:虚;不变;凹。
15.【解答】解:(1)当他不小心将手指尖触摸到了凸透镜时,手指没有在一倍焦距以外,光屏上不会有手指的像。
(2)用手指遮挡凸透镜,手指遮挡了入射光线,导致折射光线变少,会聚成的像变暗。
故答案为:不会;变暗。
三.作图题(共4小题)
16.【解答】解:由图可知,入射光线平行于凹透镜的主光轴,折射光线会远离主光轴,折射光线的反向延长线通过焦点,如图所示:
17.【解答】解:从焦点发出的光线经过凸透镜折射后会变成平行于主光轴的光线,如图所示:
18.【解答】解:
由玩偶点S反射的光线,其中通过光心的光线经凸透镜传播方向不变,平行于凸透镜主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点,这两条光线的反向延长线的交点为S的像点S′,如图所示:
19.【解答】解:
①平行于主光轴的光线经凸透镜折射后过焦点,由此画出SC经凸透镜折射后的光线,如
图所示:
②由图知,D为入射点,过D点作法线,根据反射角等于入射角作出SD的反射光线,
如图所示:
四.实验探究题(共6小题)
20.【解答】解:(1)把蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上,点燃蜡烛,将烛焰、凸透镜、光屏三者中心调到同一高度上,其目的是使像成在光屏中央;
(2)若保持蜡烛和光屏的位置不动,将凸透镜向蜡烛方向缓慢移动,物距变小了,像距变大,则像会变大;
(3)发光点A发出的光线经凸透镜折射后,折射光线会聚到该点的像点,如下图所示:
故答案为:(1)同一高度;(2)变大;(3)如上图。
21.【解答】解:(1)已知光屏上得到一个清晰缩小的像,光屏上的像为倒立的实像;
当蜡烛向凸透镜靠近时,物距减小,则像距变大,故应将光屏远离凸透镜才能使像变清晰,
根据光线过光心不改变方向,要使像继续成在光屏中央,可以将凸透镜向下移动;
(2)由题意可知,此时物距大于像距,u>2f,能在光屏上成一倒立缩小的实像,凸透镜成像时因为光的折射,在光的折射现象中,光路是可逆的,若将蜡烛和光屏互换位置,则2f>u>f,则像距处于2f以外,凸透镜成倒立、放大的实像。
故答案为:(1)远离;下;(2)倒立放大。
22.【解答】解:(1)由图可知,物距大于像距,成的是倒立、缩小的实像,其应用是照相机;
(2)由题意可知,透镜焦距:f1=10cm,原来蜡烛通过凸透镜成的是倒立、缩小的实像,根据凸透镜成像规律可知像距v:f1<v<2f1,所以v<20cm;
把凸透镜换成一个焦距为f2的凸透镜:f2=20cm,
保持凸透镜和光屏的位置不变,即若能在光屏上成像,像距仍然是v,此时,f2<v<2f2,需v>20cm,这与原来的v<20cm相矛盾;
所以无论怎样移动蜡烛的位置,都不能在光屏上成实像;故选:④;
(3)通过凸透镜光心的光不改变传播方向,虚像是折射光线的反向延长线的焦点,所以凸透镜的位置及SA的折射光线如下图所示。
故答案为:(1)缩小;倒;(2)④;(3)如解答图所示。
23.【解答】解:(1)如图所示,若不移动蜡烛和凸透镜的位置,则此时物距为40cm﹣14.5cm =25.5cm,此时u>2f,所以成倒立、缩小的实像,像距f<v<2f,因此应将光屏移到50cm~60cm的刻度范围内,根据这个原理制成了照相机,故选B。
(2)若将图中蜡烛逐渐远离凸透镜的过程中,物距增大,像距减小,根据物远像近像变小的特点,使光屏所成的像变小;利用这个规律可知:我们在照毕业合影时,如果最边缘的两个同学未进入取景框,则此时摄像师应远离我们。
(3)将蜡烛移到距凸透镜8cm处,此时物距小于焦距,则无论怎样调节光屏,光屏上始终收不到清晰的像,是因为凸透镜此时成正立、放大的虚像。
故答案为:(1)B;(2)小;远离;(3)不能。
24.【解答】解:(1)蜡烛在M处时,物距小于1倍焦距,此时成虚像,所以像与蜡烛在凸透镜的同侧;蜡烛在N处时,物距大于2f,此时成倒立缩小的实像,像与物体在凸透镜的两侧,故ABD错误,C正确;
(2)将蜡烛放置在P处,光屏上所成的像在Q处,说明蜡烛发出的光经过凸透镜折射后会聚到Q点,根据光路可逆原理,现将蜡烛放置在Q处,光屏上所成的像在P处。
故答案为:(1)C;(2)光路可逆;在。
25.【解答】解:
(1)根据凸透镜成像规律中实验的要求,必须让三者中心放在同一高度上,使其成像在光屏的中心;只有先将蜡烛点燃,才可以确定烛焰的中心,所以点燃蜡烛应在调整高度之前;
(2)由图知,像距大于物距,此时成倒立放大的实像,投影仪根据这个原理制成;
(3)把光屏向左移动一小段距离,要想在光屏上再次得到清晰的像,应使像向左移动,则需在凸透镜和蜡烛之间放置适当的凸透镜;远视眼就是利用这种透镜矫正的;
故答案为:(1)点燃;(2)投影仪;(3)远视眼镜。