备战2020中考物理章节强化训练专题09透镜及其应用含解析

备战2020中考物理章节强化训练专题09透镜及其应用含解析

专题09 透镜及其应用 考点一：透镜的分类 ‎1．如图所示的两个透镜（　　）‎ A．都是向右凸出的，都是凸透镜 ‎ B．都是向右凹进的，都是凹透镜 ‎ C．a是凸透镜，b是凹透镜 ‎ D．b是凸透镜，a是凹透镜 ‎2．在如图所示的透镜中，属于凸透镜的是　 　，它们的共同特点是　 　；属于凹透镜的是　 　，它们的共同特点是　 　。‎ ‎3．如图所示是透镜的截面图，其中　 　是凸透镜，　 　是凹透镜（填序号）‎ 考点二：透镜的概念与作用 ‎1．把一个焦距为10cm的凸透镜正对太阳放置，则温度最高的点是（　　）‎ A．和太阳同侧距凸透镜光心前10cm ‎ B．和太阳异侧距凸透镜光心后10cm ‎ C．和太阳同侧距凸透镜光心前5cm ‎ D．和太阳异侧距凸透镜光心后5cm ‎2．很多人喜欢在汽车的中控台上放置香水，其实这是非常危险的。香水的主要成分是易燃酒精，如图所示为四瓶相同的香水，透明的玻璃瓶盖形状各异，其中在阳光下最容易引发火灾的是（　　）‎ 14‎ ‎3．如图所示，一束光线射向O处的光学元件后会聚于主光轴上的S点，去掉光学元件后，光线会聚于S1点，则该元件一定是（　　）‎ A．平面镜 B．凹面镜 C．凸透镜 D．凹透镜 ‎4．在利用太阳光测量凸透镜的焦距时，小华将凸透镜正对阳光，再把一张白纸放在它的下方，如图所示，当在纸上呈现一个并非最小的光斑时，测得这个光斑到凸透镜的距离为L．你认为凸透镜的焦距f　 　（可能大于/等于/一定小于）距离L．然后小华将凸透镜逐渐远离白纸，如果光斑变大，则凸透镜的焦距f一定　 　（大于/等于/小于）刚才测得的距离L。‎ ‎5．在森林里决不允许随地丢弃透明饮料瓶。这是由于雨水进入饮料瓶后相当于一个　 　镜对太阳光有　 　作用，可能会导致森林火灾。‎ 考点三：透镜的区分 ‎1．实验室有两个透镜，一个是凸透镜，一个是凹透镜。要区别哪一个是凸透镜，哪一个是凹透镜，不准用手摸镜子，也不能使用专门仪器，请你想一个方法区别这两个透镜。‎ ‎2．桌上有凸透镜和凹透镜各一个，你有几种方法可以把它们判断出来？‎ 从透镜的结构特点去判断：‎ 从透镜对光线的作用去判断：‎ 从透镜成像的角度去判断：‎ 14‎ ‎3．给你一个透镜，怎样用最简单易行的方法判断它是不是凸透镜？‎ 考点四：凸透镜成像规律 ‎1．如图所示，一根粗细均匀的木棒AB放在主光轴的一倍焦距到两倍焦距之间，它经凸透镜所成的像为A′B′，则（　　）‎ A．A′在B′的左端，B′端较粗 ‎ B．A′在B′的右端，A′端较细 ‎ C．A′在B′的右端，A′端较粗 ‎ D．A′在B′的左端，B′端较细 ‎2．在探究“凸透镜成像规律”的实验中，已知凸透镜的焦距为20cm，若将蜡烛放在离凸透镜16cm处时，如图所示，移动光屏，在光屏上将看到（　　）‎ A．倒立缩小的实像 B．倒立放大的实像 ‎ C．无像 D．正立放大的虚像 ‎3．下列说法中，错误的是（　　）‎ A．凡是凸透镜所成的实像都是物、像分别在凸透镜的两侧 ‎ B．凡是凸透镜所成的虚像都是物、像都在凸透镜的同侧 ‎ C．凸透镜所成的实像都是倒立的 ‎ D．凸透镜所成的虚像可能是放大的、也可能是缩小的 ‎4．小雯用自制的水凸透镜（当向水凸透镜里注水时焦距变小，抽水时焦距变大）来探究“凸透镜成像规律”。‎ 14‎ ‎（1）如图甲所示，让一束平行于主光轴的光射向水凸透镜，在光屏上出现一个最小最亮的光斑，则此水凸透镜的焦距为　 　cm。‎ ‎（2）小雯将蜡烛、水凸透镜和光屏调整至图乙所示的位置时，光屏上出现清晰的烛焰像，此像的性质是倒立、　 　的实像，小雯接着在蜡烛和光屏位置都不变的情况下，将水凸透镜移至光具座　 　cm刻度处，再次得到清晰的烛焰像。然后，小雯利用注射器从水凸透镜中向外抽少许水，光屏上原来清晰的像变得模糊不清，小雯要想重新得到清晰的烛焰像，在蜡烛和水凸透镜的位置都不变的情况下，应将光屏向　 　（选填“远离”或“靠近”）水凸透镜的方向移动。‎ ‎5．（1）小强做光的色散实验，看到白光经三棱镜折射后，光屏上出现了红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫彩色光带，产生了一个问题：红光、紫光对凸透镜的焦距是否相同？于是他分别用红光和紫光平行于同一个凸透镜的主光轴射入进行验证。‎ a．请你在图中画出红光、紫光经凸透镜折射后的光线（图中F1、F2两点表示焦点）‎ b．小强得到的结论是：　 　。‎ ‎（2）如图所示，小丽探究凸透镜成像规律。适当移动在光具座上的蜡烛和透镜的位置，在光屏上得到一个缩小的像；保持蜡烛和光屏的位置不变，使透镜向　 　‎ 14‎ 移动，在光屏上得到一个放大的像；然后，保持蜡烛和透镜现在的位置不变，将原来透镜更换为一个焦距较小的凸透镜做实验，使光屏向　 　移动，得到了一个清晰的像，此时像的大小比更换透镜前变　 　。‎ 考点五：眼睛与眼镜 ‎1．报纸上放有小明的近视眼镜、爸爸的老花眼镜、奶奶度数更深的老花眼镜及妈妈的平光眼镜如图，则奶奶的眼镜是图中的（　　）‎ ‎2．不论较近或较远的物体，对于正常人来说都能使物像落在视网膜上，这主要是因为（　　）‎ A．视网膜可以前后移动调节 ‎ B．眼球的前后径能随意调节 ‎ C．瞳孔可以缩小或放大 ‎ D．晶状体的曲度可以调节 ‎3．如图是某人眼睛看物体时的成像示意图。则他的眼睛类型及矫正需要选用的透镜分别是（　　）‎ A．近视眼 凸透镜 B．近视眼 凹透镜 ‎ C．远视眼 凸透镜 D．远视眼 凹透镜 ‎4．小雯站在竖直平面镜前看见镜中的自己，感叹由于长期没有注意健康用眼，早早就患上了近视眼。她戴的眼镜对光起　 　（选填“会聚”或“发散”）作用；如果小雯距离平面镜1.5m，则她在镜中的像到镜面的距离为　 　m。‎ 透镜及其应用参考答案 14‎ 考点一：透镜的分类 ‎1．如图所示的两个透镜（　　）‎ A．都是向右凸出的，都是凸透镜 ‎ B．都是向右凹进的，都是凹透镜 ‎ C．a是凸透镜，b是凹透镜 ‎ D．b是凸透镜，a是凹透镜 ‎【答案】C。‎ ‎【解析】解：a中间厚、边缘薄是凸透镜；b中间薄、边缘厚是凹透镜。‎ ‎2．在如图所示的透镜中，属于凸透镜的是　 　，它们的共同特点是　 　；属于凹透镜的是　 　，它们的共同特点是　 　。‎ ‎【答案】ABD；中间厚、边缘薄（或对光有会聚作用）；CE；中间薄、边缘厚（或对光有发散作用）。‎ ‎【解析】解：根据中间厚边缘薄的透镜叫凸透镜，所以属于凸透镜的是ABD，共同特点是中间厚、边缘薄（或对光有会聚作用）；根据中间薄边缘厚的透镜叫凹透镜，所以属于凹透镜的是CE，共同特点是中间薄、边缘厚（或对光有发散作用）。‎ ‎3．如图所示是透镜的截面图，其中　 　是凸透镜，　 　是凹透镜（填序号）‎ ‎【答案】1、2、3；4、5、6。‎ ‎【解析】解：如图，中间比边缘厚的是1、2、3．中间比边缘薄的是4、5、6。‎ 考点二：透镜的概念与作用 ‎1．把一个焦距为10cm的凸透镜正对太阳放置，则温度最高的点是（　　）‎ 14‎ A．和太阳同侧距凸透镜光心前10cm ‎ B．和太阳异侧距凸透镜光心后10cm ‎ C．和太阳同侧距凸透镜光心前5cm ‎ D．和太阳异侧距凸透镜光心后5cm ‎【答案】B。‎ ‎【解析】解：凸透镜的焦距是10cm，太阳光是平行光，凸透镜正对太阳光，平行的太阳光平行于主光轴，经凸透镜折射后会聚在主光轴上一点，这点是焦点，焦点温度最高，所以和太阳异侧距凸透镜光心后10cm温度最高。‎ ‎2．很多人喜欢在汽车的中控台上放置香水，其实这是非常危险的。香水的主要成分是易燃酒精，如图所示为四瓶相同的香水，透明的玻璃瓶盖形状各异，其中在阳光下最容易引发火灾的是（　　）‎ ‎【答案】B。‎ ‎【解析】解：如图所示为四瓶香水，透明玻璃瓶盖形状各异，最容易在阳光下引发火灾的应该是B瓶，因为B瓶的玻璃瓶盖相当于凸透镜，对光有会聚作用，最容易在阳光下引发火灾。‎ ‎3．如图所示，一束光线射向O处的光学元件后会聚于主光轴上的S点，去掉光学元件后，光线会聚于S1点，则该元件一定是（　　）‎ A．平面镜 B．凹面镜 C．凸透镜 D．凹透镜 ‎【答案】D。‎ ‎【解析】解：‎ 由题意可知，光线通过该元件发生了折射，故应为透镜；‎ 没有光学元件光线会聚于S1点，有光学元件时聚于主光轴的S，说明光线经过透镜后散射了一些；而凹透镜对光起发散作用，使光线会聚于主光轴上的S点。‎ 14‎ ‎4．在利用太阳光测量凸透镜的焦距时，小华将凸透镜正对阳光，再把一张白纸放在它的下方，如图所示，当在纸上呈现一个并非最小的光斑时，测得这个光斑到凸透镜的距离为L．你认为凸透镜的焦距f　 　（可能大于/等于/一定小于）距离L．然后小华将凸透镜逐渐远离白纸，如果光斑变大，则凸透镜的焦距f一定　 　（大于/等于/小于）刚才测得的距离L。‎ ‎【答案】（1）可能大于；（2）小于。‎ ‎【解析】解：平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚一点，这点是凸透镜的焦点，光线到达焦点并且继续向前射出，这个非最小的光斑可能在焦点之前，也可能在焦点之后。如果光斑在焦点之前，焦距会大于L，如果光斑在焦点之后，焦距会小于L。‎ 如果凸透镜远离白纸，此时光斑变大，说明光斑在焦点之后，焦距小于L。‎ 如果凸透镜远离白纸，此时光斑变小，说明光斑在焦点之前，焦距大于L。‎ ‎5．在森林里决不允许随地丢弃透明饮料瓶。这是由于雨水进入饮料瓶后相当于一个　 　镜对太阳光有　 　作用，可能会导致森林火灾。‎ ‎【答案】凸透； 会聚。‎ ‎【解析】解：‎ 雨水进入饮料瓶之后，瓶中水的形状是中间厚、边缘薄，符合凸透镜的形状特点，它能使太阳光会聚于焦点，使焦点处的光最集中、温度最高，可点燃枯草、枯枝和树叶等易燃物，造成火灾。‎ 考点三：透镜的区分 14‎ ‎1．实验室有两个透镜，一个是凸透镜，一个是凹透镜。要区别哪一个是凸透镜，哪一个是凹透镜，不准用手摸镜子，也不能使用专门仪器，请你想一个方法区别这两个透镜。‎ ‎【答案】答：阳光聚焦法：把透镜正对太阳光，上下移动透镜，能在地面上形成最小、最亮的光斑的是凸透镜，地面上有暗圈的是凹透镜。‎ 放大镜法：透镜放在课本的文字上，透镜逐渐远离课本上的字，能起放大作用的是凸透镜，不能起到放大作用的是凹透镜。‎ 成实像的方法：在教室里，在窗户和窗户对面的墙之间，透镜靠近墙，能在墙上成窗户倒立的实像的是凸透镜，不能成像的是凹透镜。‎ ‎2．桌上有凸透镜和凹透镜各一个，你有几种方法可以把它们判断出来？‎ 从透镜的结构特点去判断：‎ 从透镜对光线的作用去判断：‎ 从透镜成像的角度去判断：‎ ‎【答案】答：‎ 从透镜的结构特点去判断：用手垫上软纸去摸透镜，中间厚边缘薄的是凸透镜，中间薄边缘厚的是凹透镜；‎ 从透镜对光线的作用去判断：让透镜正对着阳光放置，下面放一张纸，调整纸的距离，能够得到最小最亮的光斑的是凸透镜，得不到小光斑的是凹透镜；‎ 从透镜成像的角度去判断：用手拿着透镜伸直手臂看远处物体，成倒立缩小像的是凸透镜，成正立缩小像的是凹透镜。‎ ‎3．给你一个透镜，怎样用最简单易行的方法判断它是不是凸透镜？‎ ‎【答案】透镜放在手指上，透镜逐渐远离手指，能起放大作用的是凸透镜。‎ ‎【解析】解：阳光聚焦法，需要阳光；成实像的方法需要墙壁呈接像；利用放大镜法简单易行。‎ 考点四：凸透镜成像规律 ‎1．如图所示，一根粗细均匀的木棒AB放在主光轴的一倍焦距到两倍焦距之间，它经凸透镜所成的像为A′B′，则（　　）‎ A．A′在B′的左端，B′端较粗 ‎ 14‎ B．A′在B′的右端，A′端较细 ‎ C．A′在B′的右端，A′端较粗 ‎ D．A′在B′的左端，B′端较细 ‎【答案】A。‎ ‎【解析】解：（1）粗细均匀的木棒AB，由于A端到凸透镜的距离大于B端到凸透镜的距离，所以A端在凸透镜中成的像A′比B凸透镜中成的像B′要小，即B′端较粗；‎ ‎（2）由于A端到凸透镜的距离大于B端到凸透镜的距离，所以A端在凸透镜中成的像A′比B端在凸透镜中成的像B′距离凸透镜近，即A′在B′的左端。‎ ‎2．在探究“凸透镜成像规律”的实验中，已知凸透镜的焦距为20cm，若将蜡烛放在离凸透镜16cm处时，如图所示，移动光屏，在光屏上将看到（　　）‎ A．倒立缩小的实像 B．倒立放大的实像 ‎ C．无像 D．正立放大的虚像 ‎【答案】C。‎ ‎【解析】解：已知凸透镜的焦距为20cm，若将蜡烛放在离凸透镜16cm处时，即u＜f，则由凸透镜成像规律可知，成正立放大的虚像，移动光屏，在光屏上将无法看到像。‎ ‎3．下列说法中，错误的是（　　）‎ A．凡是凸透镜所成的实像都是物、像分别在凸透镜的两侧 ‎ B．凡是凸透镜所成的虚像都是物、像都在凸透镜的同侧 ‎ C．凸透镜所成的实像都是倒立的 ‎ D．凸透镜所成的虚像可能是放大的、也可能是缩小的 ‎【答案】D。‎ ‎【解析】解：①凸透镜成像的三种情况：‎ U＞2f，成倒立、缩小的实像。‎ ‎2f＞U＞f，成倒立、放大的实像。‎ U＜f，成正立、放大的虚像。‎ ‎②凸透镜成实像时，物像异侧，成虚像时，物像同侧。‎ 14‎ A、凡是凸透镜所成的实像都是物、像分别在凸透镜的两侧，符合凸透镜成像规律，故本选项正确，但不符合题意。‎ B、当U＜f，成正立、放大的虚像。成虚像时，物像同侧。故本选项正确，但不符合题意。‎ C、凸透镜所成的实像有倒立缩小的、倒立等大的、倒立放大的，总之实像都是倒立的，故本选项正确，但不符合题意。‎ D、凸透镜所成的虚像可能是放大的、但不可能是缩小的。故本选项错误，但符合题意。‎ ‎4．小雯用自制的水凸透镜（当向水凸透镜里注水时焦距变小，抽水时焦距变大）来探究“凸透镜成像规律”。‎ ‎（1）如图甲所示，让一束平行于主光轴的光射向水凸透镜，在光屏上出现一个最小最亮的光斑，则此水凸透镜的焦距为　 　cm。‎ ‎（2）小雯将蜡烛、水凸透镜和光屏调整至图乙所示的位置时，光屏上出现清晰的烛焰像，此像的性质是倒立、　 　的实像，小雯接着在蜡烛和光屏位置都不变的情况下，将水凸透镜移至光具座　 　cm刻度处，再次得到清晰的烛焰像。然后，小雯利用注射器从水凸透镜中向外抽少许水，光屏上原来清晰的像变得模糊不清，小雯要想重新得到清晰的烛焰像，在蜡烛和水凸透镜的位置都不变的情况下，应将光屏向　 　（选填“远离”或“靠近”）水凸透镜的方向移动。‎ ‎【答案】（1）10.0；（2）缩小；25.0；远离。‎ 14‎ ‎【解析】解：（1）由焦距的概念知，从焦点到凸透镜的距离f＝70.0cm﹣60.0cm＝10.0cm；‎ ‎（2）由图可知，u＝40.0cm﹣10.0cm＝30.0cm，u＞2f，物体处于2倍焦距之外，所以成倒立缩小的实像，像距v＝55.0cm﹣40.0cm＝15.0cm，根据光路的可逆性，在蜡烛和光屏位置都不变的情况下，将透镜移至距蜡烛即u'＝15.0cm时，此时v'＝30.0cm，即透镜移至光具座10.0cm+15.0cm＝25.0cm处，可在光屏上呈现倒立放大的像；‎ 当把“水凸透镜”水向外抽取时，使其变薄、凸透镜对光线的会聚能力减弱，使像成在原来像的后方。因此要想重新得到清晰的像，应将光屏向远离水凸透镜的方向移动。‎ ‎5．（1）小强做光的色散实验，看到白光经三棱镜折射后，光屏上出现了红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫彩色光带，产生了一个问题：红光、紫光对凸透镜的焦距是否相同？于是他分别用红光和紫光平行于同一个凸透镜的主光轴射入进行验证。‎ a．请你在图中画出红光、紫光经凸透镜折射后的光线（图中F1、F2两点表示焦点）‎ b．小强得到的结论是：　 　。‎ ‎（2）如图所示，小丽探究凸透镜成像规律。适当移动在光具座上的蜡烛和透镜的位置，在光屏上得到一个缩小的像；保持蜡烛和光屏的位置不变，使透镜向　 　移动，在光屏上得到一个放大的像；然后，保持蜡烛和透镜现在的位置不变，将原来透镜更换为一个焦距较小的凸透镜做实验，使光屏向　 　移动，得到了一个清晰的像，此时像的大小比更换透镜前变　 　。‎ ‎【答案】‎ ‎（1）a、‎ b、红光对凸透镜的焦距大，紫光对凸透镜的焦距小。‎ ‎（2）蜡烛（左），凸透镜（左），小。‎ ‎【解析】解：（1）a、由光的色散现象可知，不同的单色光通过棱镜时的偏折程度不同。凸透镜可以看作是由两个三棱镜组成的，红光的偏折程度最小，所以折射光线指向F2；紫光的偏折程度最大，所以折射光指向F1。‎ 14‎ b、根据光路图可知：红光的偏折程度小，所以焦距大；紫光的偏折程度大，所以焦距小。‎ ‎（2）根据凸透镜成像的规律及成实像时“物近像远像变大”的特点，要想在光屏上得到一个放大的像，物体应该离透镜近些，光屏离透镜远些，所以透镜应向蜡烛移动。‎ 若保持蜡烛和透镜的位置不变，将原来透镜更换为一个焦距较小的凸透镜，则焦距小的透镜会聚能力强，光屏应该向透镜移动，这样像的大小比更换透镜前要小一些。‎ 考点五：眼睛与眼镜 ‎1．报纸上放有小明的近视眼镜、爸爸的老花眼镜、奶奶度数更深的老花眼镜及妈妈的平光眼镜如图，则奶奶的眼镜是图中的（　　）‎ ‎【答案】A。‎ ‎【解析】解：因为奶奶的眼镜是老花镜，由凸透镜成像特点之一，当u＜f时，成正立放大的虚像，可知，AB选项符合；‎ C选项成缩小的像，不符合，D选项成等大的像，也不符合题意；‎ 又因为奶奶的老花镜度数更深，即看到的图象应该更大，由图可知，A选项符合。‎ ‎2．不论较近或较远的物体，对于正常人来说都能使物像落在视网膜上，这主要是因为（　　）‎ A．视网膜可以前后移动调节 ‎ B．眼球的前后径能随意调节 ‎ C．瞳孔可以缩小或放大 ‎ D．晶状体的曲度可以调节 ‎【答案】D。‎ ‎【解析】解：视觉的形成过程是：外界物体反射来的光线，经过角膜、房水，由瞳孔进入眼球内部，再经过晶状体和玻璃体的折射作用，在视网膜上能形成清晰的物象，物象刺激了视网膜上的感光细胞，这些感光细胞产生的神经冲动，沿着视神经传到大脑皮层的视觉中枢，就形成视觉。其中晶状体的曲度可以调节，晶状体与睫状体相连，眼睛通过睫状体来调节晶状体的曲度，来看清远近不同的物体。‎ 14‎ ‎3．如图是某人眼睛看物体时的成像示意图。则他的眼睛类型及矫正需要选用的透镜分别是（　　）‎ A．近视眼 凸透镜 B．近视眼 凹透镜 ‎ C．远视眼 凸透镜 D．远视眼 凹透镜 ‎【答案】B。‎ ‎【解析】解：近视眼成因：眼球晶状体的曲度过大，远处物体反射来的光线通过晶状体折射后形成的物像，就会落在视网膜的前方造成近视眼。近视矫正方法，需佩戴凹透镜。‎ 由此可知：此图是近视眼示意图，应戴凹透镜眼镜；‎ ‎4．小雯站在竖直平面镜前看见镜中的自己，感叹由于长期没有注意健康用眼，早早就患上了近视眼。她戴的眼镜对光起　 　（选填“会聚”或“发散”）作用；如果小雯距离平面镜1.5m，则她在镜中的像到镜面的距离为　 　m。‎ ‎【答案】发散；1.5。‎ ‎【解析】解：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，要想使像成在视网膜上，应佩戴发散透镜，即凹透镜，使光线推迟会聚；因为凹透镜中间薄、边缘厚，对光线有发散作用；‎ 平面镜成像时，像到镜面的距离和物体到镜面的距离相等，‎ 所以小雯距离平面镜1.5m，则她在镜中的像到镜面的距离也为1.5m。‎ 14‎