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决胜2020年中考物理压轴题全揭秘 05 -透镜及其应用
一、单选题
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1. 难度:简单

为加强校园安全管理,在校内安装监控摄像机。来自物体的光经过摄像机的镜头后形成

A. 倒立、缩小的实像 B. 正立、放大的实像

C. 倒立、放大的虚像 D. 正立、缩小的虚像

 

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2. 难度:简单

购物支付已进入刷脸时代,如图所示,消费者结账时只需面对摄像头(相当于一个凸透镜),经系统自动拍照、扫描等,确认相关信息后,即可迅速完成交易。下列有关说法正确的是

A. 光经过摄像头成像利用的是光的反射

B. 摄像头成像特点与投影仪相同

C. 刷脸时,面部应位于摄像头两倍焦距之外

D. 刷脸时,面部经摄像头成正立缩小的实像

 

二、综合题
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3. 难度:中等

图为某望远镜内部部分光路图,物镜是凸进镜,O为光心,F为物镜焦点,焦距为 500mm

(1)在图中画出光线ab经物镜折射前的入射光线。

______

(2)目镜是_____透镜(选填“凹”、“凸“)

(3)用此望远镜观测月球时,月球经物镜成一个_____ (选填“倒立”、“正立“)______(选填“放大”、“等大”“缩小”)的像。

 

三、单选题
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4. 难度:中等

在做探究凸透镜成像的规律实验时,某小组测量出物距和像距的数据,并绘制成如图所示的图像,根据图像可知(  )

A.该凸透镜的焦距f=20cm

B.当物距u=30cm时,成倒立、缩小的实像,照相机利用了这条规律

C.当物距u=8cm时,成倒立、放大的实像,幻灯机利用了这条规律

D.把物体从距凸透镜30cm处向距凸透镜15cm处移动过程中,所成的像会逐渐变小

 

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5. 难度:中等

在探究“凸透镜成像规律”的实验中,将点燃的蜡烛放在距凸透镜32cm处,在透镜另一侧距透镜18cm处的光屏上得到烛焰清晰的像,则( 

A. 光屏上所成的是倒立、放大的实像

B. 该透镜的焦距f小于9cm

C. 将点燃的蜡烛移至距透镜9cm处,不能观察到烛焰放大的虚像

D. 透镜位置不变,蜡烛和光屏位置互换,光屏上也得到烛焰清晰的像

 

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6. 难度:简单

将凸透镜正对太阳,可在距凸透镜15cm处得到一个最小、最亮的光斑。现将该凸透镜和蜡烛、光屏安装到光具座上,位置如图所示,下列说法正确的是

A. 此时可以在光屏上观察到清晰缩小的像

B. 仅在凸透镜左侧附近放一合适的凹透镜,可模拟近视眼的矫正

C. 将蜡烛形到30cm刻度处,移动光屏可在屏上得到清晰等大的像

D. 将蜡烛移到40cm刻度处,动光屏可在光屏上很到清晰放大的像

 

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7. 难度:中等

如图所示,把眼镜片放在烛焰与凸透镜之间,调节光屏得到烛焰清晰的像,撤去眼镜片,像变得模糊,调节光屏适当远离凸透镜,光屏上重新得到清晰的像.该眼镜片(   

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

 

四、综合题
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8. 难度:困难

2014年,人工视网膜通过临床试验,为失明患者带来福音。人工视网膜主要由装有摄像头的眼镜、电子设备和芯片电极三部分组成,其工作原理如图。

(1)从眼球的成像原理来看,眼球对光的作用相当于_____镜;

(2)从反射弧的组成来看,“人工视网膜”相当于反射弧中的_____

(3)摄像头中的对焦机构能调节镜头和CCD之间的距离。当配有人工视网膜的人向远处眺望,对焦机构将使镜头与CCD之间的距离变_____

 

五、实验题
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9. 难度:中等

小明探究凸透镜的成像原理,与老师一起研制了如图所示的实验装置,用水透镜模拟眼睛,光屏模拟视网膜,通过对水透镜注水或抽水可改变水透镜的厚薄。蜡烛、光屏和水透镜在光具座上的位置如图所示。

(1)实验时,首先要使烛焰、水透镜、光屏三者的中心在_____上,目的是使像成在光屏中心。

(2)三者摆放位置如图甲所示,在光屏上成了一个清晰的像(像未画出),该像为倒立、_____的实像。此时水透镜的焦距f的范围为_____

(3)用水透镜模拟正常眼睛,将图甲中的烛移动到光具座上40cm处,光屏不动,此时应对水透镜_____(填“注水”或“抽水” ),使其焦距变_____(填“长”或“短” ),才能在光屏上重新得到一个清晰的像。

(4)用水透镜模拟爷爷的老花眼,如图乙所示,若爷爷不戴老花镜时恰好能够看到图中位置上的蜡烛,在图中的虚线框内安装上适当度数的老花镜的镜片,则爷爷将能看清蜡烛位置_____(填“左侧”或“右侧” )的物体。小明因为长期不注意用眼卫生,变成了近视眼,应该配戴_____(填“凸“或“凹” )透镜矫正。

 

六、作图题
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10. 难度:简单

如图所示,有一点光源S发出的一条光线经平面镜反射后,反射光线经过凸透镜上方的焦点.请画出:

________

1)入射光线.

2)反射光线.

3)经凸透镜折射后的折射光线.

 

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11. 难度:中等

如图所示,凸透镜斜放,其主光轴与水平成45°角,F是焦点。一条入射光线,经过凸透镜折射后,入射到水平放置的平面镜上被反射,已知折射光线BO与水平成45°角,请完成光路图,画出入射到凸透镜的入射光线和经平面镜反射的反射光线。

________

 

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12. 难度:困难

如图所示,凸透镜主光轴与水面重合,即:上半部分在空气中,下半部分在水中, 请作出通过凸透镜的入射光线,以及折射入水后的光线(方向大致符合物理规律即可)。

_______

 

七、实验题
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13. 难度:中等

小明在用蜡烛作为光源完成“探究凸透镜成像的规律”实验后,发现蜡烛火焰飘忽不定,像与物对比难判定等问题,小明和老师、同学一起对实验装置进行了一系列的创新。创新点如图所示:光具座上凸透镜所在位置为零刻度,数值向左、向右依次增大;在标有均匀格子的面板上制作字母“A”状LED灯替代蜡烛;光屏上标有同样的均匀格子。

1)请分析创新后实验装置的优点:

①可以直接读出物距以及________

②光屏上成像更清晰、_________

③从光屏上可以准确得出像与物的_______关系。

2)完成“探究凸透镜成像的规律”实验后,还可以更换(或增加)实验器材进行拓展探究,请仿照示例写出两种不同方案。

项目

更换(或增加)实验器材及操作

探究的问题

示例

用黑色纸片遮挡凸透镜的一部分

探究凸透镜没被遮挡部分的成像情况

方案1

_________________________

__________________________

方案2

_________________________

__________________________

 

 

 

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14. 难度:中等

用如图所示的装置做探究凸透镜成像规律实验。图中一束平行光射向凸透镜,光屏上得到一个最小、最亮的光斑(未画出)。

1)图乙中烛焰在光屏上恰好成一清晰的像(未画出),则该像是倒立、_______的实像。

2)若在图乙中将凸透镜移到55cm刻度线处,则将光屏移动到_______cm刻度线处,可以再次看到清晰的像。

3)若在图乙中烛焰和凸透镜之间放一近视眼镜的镜片,则将光屏向________选填,下同)移动才能再次看到清晰的像.

4)若在图乙中用塑料吸管对准A点沿垂直于纸面方向持续用力吹气,发现光屏上烛焰尖部变模糊,则将光屏向_______移动,烛焰尖部又会变清晰。

 

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15. 难度:中等

如图是“探究凸透镜成像的规律”实验装置,小明通过实验得到了如表所示的实验数据,请回答下列问题:

物距ucm

60

50

35

30

20

19

18

17

16

15

14

12

像距vcm

12

12.5

14

15

20

21.1

22.5

24.3

26.7

30

35

60

 

 

1)根据表可知凸透镜的焦距f_____cm

2)当u25cm时,像距v应该在_____(选填“1516”、“1617”、“1718“、“1819”或“1920”)cm范围内;当u60cm时,光屏上成_____(选填“放大”或“缩小”)的像,此种成像原理可以制成什么光学仪器?_____(选填“照相机”或“投影仪“);此时,用遮光板遮住LED光源的一部分,光屏上的像相比原来的像会_____(选填“变暗”“缩小”或“不完整”)。

3LED光源的高度h10cm,小明经过认真测量,得到像高h′与物距u的数据,如图2所示,请在图中画出h′与u的关系图象。

______

 

八、单选题
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16. 难度:中等

201919日上午,《2018年微信年度数据报告》发布,数据显示每个月有超过10亿用户保持活跃,其中微信支付是大家常用的功能,当我们用手机摄像头扫描收款码(如图)就可以实现网上轻松付款,扫描收款码时,下列说法正确的是(  )

A.收款码应放置在摄像头的一倍焦距和二倍焦距之间

B.要使屏幕上收款码的像变大,可以将凸透镜靠近收款码

C.收款码上面发生的是镜面反射交付

D.收款码中黑色部分反射光,白色部分吸收光

 

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17. 难度:中等

如图所示,小明将蜡烛、凸透镜(f=10cm)、光屏依次摆放在光具座上,光屏上成清晰的烛焰像,然后进行了如下的判断和操作(每次操作均在如图基础上),下列说法正确的是(  )

A. 根据图中凸透镜成像原理可制成投影仪

B. 将蜡烛和光屏对调,透镜位置不动,光屏上可再次成清晰的烛焰像

C. 小明把自己的眼镜放在蜡烛和透镜之间,向左移动光屏,光屏上可再次成清晰的烛焰像,小明戴的是近视镜

D. 将蜡烛放在45cm刻度线处,移动光屏,光屏上成正立放大的烛焰像

 

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18. 难度:简单

如图所示,在“探究凸透镜成像的规律”实验中,烛焰在距离凸透镜8cm处时,在距离凸透镜15cm处的光屏上成倒立的像。保持蜡烛和光屏不动,现把凸透镜向光屏方向移动7cm,下列关于烛焰在光屏上成像的说法正确的是

A. 不能成清晰的像 B. 成倒立的缩小的像

C. 成倒立的放大的像 D. 成倒立的等大的像

 

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19. 难度:简单

在“探究凸透镜成像的规律“时,当烛焰离透镜14cm时成放大的实像,当烛焰离透镜8cm时成放大的虚像,则这个透镜的焦距可能是(  )

A. 4cm B. 7cm C. 10cm D. 16cm

 

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20. 难度:简单

当汽车经过十字路口时,监控摄像头就会拍下照片,摄像头相当于一个透镜,影像传感器相当于光屏,下列说法正确的是

A. 监控摄像头和近视眼镜的镜片都对光有会聚作用

B. 拍照时,汽车位于摄像头二倍焦距以外

C. 当汽车远离摄像头时,影像传感器上的像变大

D. 影像传感器上成的是正立的虚像

 

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21. 难度:简单

将一蜡烛放在装有水的烧瓶前,调整蜡烛和烧瓶至如图所示位置,在墙壁上得到清晰的像。该像的性质是

A. 缩小的虚像

B. 放大的虚像

C. 缩小的实像

D. 放大的实像

 

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22. 难度:困难

如图所示,在“用‘凸透镜’观察周围的景物”活动中,小科将印有绿色环保标志“”的纸固定在墙上,再将一只装有水的圆柱形玻璃杯移到标志的正前方,然后改变破璃杯与标志之间的距离。小科站立时透过玻璃杯和水观察。下列图象中,不可能看到的是(  )

A. B. C. D.

 

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23. 难度:中等

平面镜、凸透镜、凹透镜、三棱镜四种光学元件的作用:①都能改变光的传播方向;②只有平面镜能成虚像;③凸透镜既能成实像也能成虚像;④只有凹透镜能矫正视力;⑤利用三棱镜能研究光的色散。下列选项中,完全正确的是

A. ①②③ B. ①④⑤

C. ③④⑤ D. ①③⑤

 

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24. 难度:简单

小明同学在第二届农博会上用数码相机(可调焦距)拍摄下了同一盒新品种彩色花菜的两张照片.如图所示,结合图片分析,下面说法不正确的是

A.照相机的镜头与老花镜属于一类透镜

B.凸透镜能成缩小的实像是照相机的工作原理

C.在物距相同的情况下,拍摄乙照片时,镜头焦距需调得小一些

D.在物距相同的情况下,拍摄乙照片时,镜头焦距需调得大一些

 

九、填空题
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25. 难度:简单

为了加强管理,某单位利用人工智能技术,实行刷脸考勤制度。如图,当人靠近摄像头时,光源自动打开,照亮________(选填“人脸”或“显示屏”)。人脸通过摄像头成一个倒立、_______的实像,并与录人的信息进行比对,从而记录考勤。

 

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26. 难度:中等

在探究凸透镜成像规律时实验进行一段时间后蜡烛变短像会出现在光屏的_______为使像回到光屏中央合理的操作是_________________

 

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27. 难度:简单

人进入老年后,眼睛睫状体对晶状体的调节能力减弱,太远、太近的物体都看不清楚。近视远视一体眼镜(双光镜)可以解决这个问题,戴上这种眼镜,透过下半部分可以看清书上文字,透过上半部分镜片可以看清远处景物。由此可知,近视远视一体眼镜下半部分是______透镜,上半部分镜片对光具有_____(选填“会聚”或“发散”)作用。

 

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28. 难度:中等

如图,用铁丝围成一个内径约4mm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____(实像/虚像);透过水膜透镜看远处的楼房楼房倒立缩小了,这种成像情况与_______(照相机/幻灯机)成像原理相同;轻轻甩去一些水(保持水膜完好),透过水膜透镜看远处的楼房成正立缩小的像,此时水膜透镜相当于_______(凸透镜/凹透镜)

 

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29. 难度:困难

如图所示,保持矿泉水瓶与白纸的位置不变,当向空瓶中倒入水后,可观察到“黑白颠倒”的现象,这是由于倒入水后的矿泉水瓶相当于形成了一块___________镜。此时,若要将“黑白颠倒”的现象重新颠倒回来,白纸应_________(选填“靠近”或“远离”)矿泉水瓶。

 

十、作图题
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30. 难度:中等

如图所示,AB为遮光板,S是点光源S在平面镜中所成的像,S发出的一条光线经平面镜反射后恰好经过凸透镜左侧焦点F

请画出:

1)光源S的位置;

2)光线EF的入射光线;

3)光线EF经凸透镜后的出射光线。

_______

 

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31. 难度:中等

如图所示,ab是光源S发出经平面镜反射后射向凸透镜焦点F的一条光线,S′是光源S在平面镜中的像。请画出:

(1)光源S的位置;(2)光线ab经凸透镜后折射光线的大致位置。

___________

 

十一、实验题
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32. 难度:困难

康巴什是全国首个以城市景观命名的国家4A级景区,来自南京的小华拍了一张康巴什大桥的照片,如图甲,感觉有点小,更换镜头站在原地又拍了一张,如图乙。两次像的大小不同是何原因呢?他猜想可能是两个镜头的焦距不同造成的,为此,返校后小华在实验室找来相关器材进行了以下探究:

(1)如图丙,他先将f10cm的凸透镜固定在光具座上50cm刻度处,再将蜡烛放在10cm刻度处,移动光屏直到成清晰的像,此时光屏应在_____刻度范围内。

(2)基于实验目的,接下来他换用f5cm的凸透镜仍固定在50cm刻度处,保持蜡烛位置不变,移动光屏找到最清晰的像,此像大小比(1)中所成的像_____

(3)依据(2)问的结论,他又联想到望远镜的物镜(凸透镜)和目镜(凸透镜)的焦距大小也不同,为了尽可能成更大更清晰的像,则f_____f,若将物镜和目镜互换位置,站在原地看同一物体,此时所成像的大小_____不换位置时所成像的大小(均选填“>”“<”“=”)。

 

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33. 难度:简单

某小组同学在“探究凸透镜成像的规律”实验中,得到凸透镜成实像的初步规律后,为了进一步研究凸透镜成实像时,像的大小与物距u、像距v之间的关系,他们计算了像与物体的距离l,并将相关数据记录在如表中。

实验序号

物距u(厘米)

像距v(厘米)

像高h(厘米)

像与物体的大小比较

像与物体的距离l(厘米)

1

48.0

9.6

0.6

缩小

57.6

2

28.0

11.2

1.2

39.2

3

18.0

14.4

2.4

32.4

4

13.0

20.8

4.8

放大

33.8

5

12.0

24.0

6.0

36.0

6

10.0

40.0

12.0

50.0

 

(1)根据实验序号1﹣6的数据,分析比较像距v、像高h随物距u的变化情况,可得出的初步结论是:同一凸透镜成像时,物距u变小,_____

(2)根据实验序号1﹣6的数据,分析比较像与物体的距离l随物距u的变化情况,可得出的初步结论是:

(a)同一凸透镜成缩小的实像时,_____

(b)同一凸透镜成放大的实像时,_____

(3)请根据表中信息判断:当像与物体的距离l为35厘米时,像高h的范围_____

 

十二、填空题
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34. 难度:困难

物理兴趣小组想知道某只透镜的焦距f为多少,做实验甲,镜面垂直于阳光,在透镜下面放上白纸(纸、镜平行),测出透镜与白纸间距s/cm与对应的白纸被烤焦的时间t/min,绘出图纸乙,则可判断该透镜的焦距f______

将透镜及蜡烛、光屏置于光具座上,(如图丙)做成像实验,记录每次成实像的物距u、像距v、物像间距L(u+v),绘出图线丁(以f为长度单位),由图可知,要想成实像,蜡烛与光屏的间距应满足L______(用表示)

经“百度”发现,物理学中,有一个凸透镜成像的“新概念”:放大率n==,结合丙、丁两图,可知当物距u=1.5f时,n= ______

 

十三、综合题
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35. 难度:中等

阅读《可调式眼镜》回答问题.

可调式眼镜

人的眼睛看清物体是通过改变晶状体的形状来实现的,晶状体相当于全自动变焦镜头.看近处物体时,晶状体变凸一些,折射光线的能力变强;看远处物体时,晶状体变扁平一些,折射光线的能力变弱.通过这样的调节,使远近不同的物体均能在视网膜上成像.

若晶状体调节能力变弱,就会出现看不清远处物体或近处物体的情况,需要佩戴合适的眼镜进行矫正.

有人发明了一种能矫正视力的可调式眼镜,如图所示,这种眼镜的镜片中含有一种特殊液体.图是可调式眼镜的结构示意图,镜架上有表示移出和加入液体含量的标尺;移动标尺上的滑块可以定量改变镜片中的液体含量,从而改变镜片的形状;镜片中液体含量的改变量V可以用滑块在标尺上的位置表示.滑块位于标尺上0刻度线处,表示眼镜的初始状态,此时,镜片的形状是扁平的,如图甲所示.当滑块位于标尺上12刻度线处时,分别表示镜片中加入一些液体、加满液体,图乙是镜片中加满液体的示意图.当滑块位于标尺上-1-2刻度线处时,分别表示从镜片中移出一些液体、移出全部液体,图丙是镜片中移出全部液体的示意图.

为探究可调式眼镜的矫正效果,首先要确定以下程序和标准:

选定同一棵树作为观察对象,选定远、中、近三个观察位置,用S表示观察位置到树的距离,如图甲所示;用D表示看到树的清晰程度,清晰程度分为清晰、不清晰、模糊三个等级,如图乙所示.

小京和小贝视力不同,没有佩戴眼镜时,小京在近处看树清晰,在远处看树不清晰;小贝在远处看树清晰,但在近处看树不清晰

小京和小贝佩戴眼镜后,进行实验的主要步骤如下:

调节镜片中的液体处于初始状态.

选择不同观察位置,观察树,将观察结果记录在表格中.

改变镜片中液体的含量,重复步骤

小京和小贝的实验结果记录表(部分数据)分别如表一、表二所示:

通过实验及对实验结果的分析,两位同学对可调式眼镜有了新的认识.

请根据上述材料,回答下列问题:(选填选项前的字母)

1)调节眼睛晶状体形状的作用是帮助我们看清_________.(只有一个选项正确)

A.不同亮度的物体                  B.不同颜色的物体

C.不同距离的物体                  D.不同大小的物体

2)为了使小京在远、中、近处看树都清晰,调节镜片内液体含量的措施是_________.(只有一个选项正确)

A.加满液体     B.加入一些液体      C.移出一些液体      D.移出全部液体

3)为了使小贝在近处看树清晰,调节镜片内液体含量的措施是_________ (至少有一个选项正确)

A.加满液体     B.加入一些液体    

C.移出一些液体      D.移出全部液体

 

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