2023年九年级中考物理(人教版)第一轮专题：透镜及其应用(含答案)

2023年九年级中考物理(人教版)第一轮专题：透镜及其应用
一、选择题（本大题共8道小题）
1. (2021 娄底)有关光现象的说法中,正确的是(　　)
A.漫反射光线杂乱无章,不遵循反射定律
B.近视眼患者需配戴凸透镜加以矫正
C.使用手机照相时,景物在镜头的二倍焦距以外
D.人从岸边看水中,看到的鱼在其实际位置的下方
2. (2022·河南商丘)正常人的眼睛具有很强的自我调节功能,可以使远处和近处的物体都成像在视网膜上.以下说法正确的是(　　)
A.当我们从看远处物体改为看近处物体时,晶状体焦距变短
B.当我们从看远处物体改为看近处物体时,晶状体凸度变小
C.正常人看很远处物体时分辨不清,是由于物体不能在视网膜上成清晰的像
D.人眼晶状体凸度过大时为近视眼,应佩戴凸透镜制作的眼镜进行矫正
3. (2022·江苏镇江)如图所示,凸透镜位于P处(图中未画出)位置不变,移动蜡烛,光屏先后在P同侧的甲、乙两处得到烛焰清晰的像,且甲处的像比乙处大,则(　　)
A.甲处可能成的是虚像 B.乙处像可能是放大的
C.P点位置在甲的左侧 D.蜡烛的移动方向向左
4. (2020 西宁)小明在房间里进行探究凸透镜成像特点的情景如图所示。保持蜡烛的位置不变,只移动透镜,小明发现透镜在A、B两处时,墙壁上都能得到清晰的像,则两次所成的像(　　)
A.都是正立的 B.都是虚像
C.透镜在B处时墙上成的像较大 D.透镜在A处时墙上成的像较大
5. (2022·湖北武汉)甲图为照相机成像原理图,乙图为眼睛成像原理图.关于照相机和眼睛,下列有关说法正确的是(　　)
A.照相机在胶片上成正立的实像,眼睛在视网膜上成倒立的虚像
B.照相机在胶片上成倒立的虚像,眼睛在视网膜上成正立的实像
C.照相机在胶片上成倒立的实像,眼睛在视网膜上成正立的实像
D.照相机在胶片上成倒立的实像,眼睛在视网膜上成倒立的实像
6. (2021·河南)图为投影式电子白板,它利用投影机将画面投影到屏幕上,投影机的镜头相当于一个凸透镜,下列说法正确的是(　　)
A.投影机的镜头与近视眼镜为同一种透镜
B.光经投影机的镜头成像利用的是光的折射
C.画面经投影机镜头成的是正立放大的虚像
D.屏幕上的丰富色彩由红、白、蓝三种色光混合而成
7. (2022·江苏扬州)**防控期间,如图所示进入公共场所需要用手机给“扬城扫码通”二维码拍照,像会呈在手机影像传感器上,然后凭“**”放行。下列关于“手机扫码”的说法正确的是(　　)
A.二维码是光源 B.二维码应在镜头二倍焦距以外
C.影像传感器上成正立、缩小的实像 D.远离二维码时影像传感器上像变大
8. (2022·河南商丘)安装在汽车前方的行车记录仪能把汽车前方的情况清晰呈现在显示屏上(如图所示)并记录下来.下列说法正确的是(　　)
A.摄像头成的是正立缩小的虚像
B.摄像头成的是倒立缩小的实像
C.当前方的山峦靠近时,山峦在显示屏上成的像大小不变
D.摄像头镜头与近视眼镜为同一种透镜
二、填空题（本大题共8道小题）
9. (2021 益阳)如图,把一支铅笔紧靠装满水的玻璃瓶一侧,透过玻璃瓶可以看到铅笔的像是 　 　(选填“放大的”、“等大的”或“缩小的”),列举一个生活中与它成像性质相同的透镜:　 　。
10. (2022·河南周口)新冠**期间,不少学生用手机上网课,长时间盯着屏幕,容易导致视力下降,患上近视眼,图______(选填“甲”或“乙”)是近视眼的光路示意图.眼近视后需要配戴近视镜,近视镜属于______(选填“凸透镜”“凹透镜”或“平面透镜”).
11. (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凸透镜:其成像特点为倒立、　 　(选填“大”或“缩小”)的实像。摄像头靠近二维码时,所成的像　 　(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
12. (2022·黑龙江绥化)某次实验中各光学元件在如图所示位置光屏上得到清晰倒立___的实像(选填“放大”“缩小”或“等大”),生活中的___就是根据这个原理制成的(选填“照相机“投影仪”或“放大镜”)。
13. (2022·河南南阳)如图,不正确的看书姿势容易导致视力下降.人眼的成像原理与_______(选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)相同,图_______(选填 “甲”或“乙”)是近视眼的光路示意图,需配戴_____(选填“凸”或“凹”)透镜矫正.
14. (2022 凉山州)某同学在做探究凸透镜成像规律实验时,蜡烛和光屏的位置如图所示,此时在光屏上得到了倒立、等大、清晰的实像。接下来把蜡烛移动到35cm刻度处,则应将光屏向　 　(选填“左”或“右”)移动,光屏上才可以得到倒立、　 　、清晰的实像。
15. (2022·江苏连云港)小明在探究凸透镜成像特点时,将蜡烛、凸透镜、光屏放置在如图所示位置时,光屏上恰好出现等大的清晰的像,此凸透镜的焦距为___________cm。当蜡烛被移至57cm刻度处,无论怎样移动光屏,光屏上始终接收不到像,要想观察到像可以从凸透镜的___________(选填“左”或“右”)侧用眼睛观察,生活中的___________是利用这个原理制成的。
16. (2022 永州)2021年12月9日,中国空间站太空授课以天地互动的形式圆满完成,航天员叶光富进行了太空水球光学实验。在太空失重环境下,水滴收缩成一个接近完美球体的水球,这个水球可以被看成一个凸透镜。将一个物体放在这个凸透镜二倍焦距以外的某一位置,可以看到一个倒立、 　(选填“放大”或“缩小”)的　 (选填“实像”或“虚像”)。
三、实验题（本大题共3道小题）
17. (2022·河南省直辖县级单位)物理兴趣小组探究“凸透镜成像规律”实验:
(1)当点燃的蜡烛、凸透镜和光屏处在图甲中所示位置时,光屏上呈现了烛焰清晰的像,所成的像是倒立的__(选填“放大”或“缩小”)的实像,生活中的__(选填“照相机”或“投影仪”或“放大镜”)就是根据这一原理工作的;
(2)小组同学将凸透镜换成一块薄玻璃板,探究平面镜成像特点.将蜡烛、薄玻璃板、光屏按如图乙所示位置放置,则在光屏上__(选填“能”或“不能”)呈现烛焰的像;将蜡烛逐渐靠近玻璃板,所成像的大小__(选填“变大”“变小”或“不变”).
18. (2021·黑龙江齐齐哈尔)在“探究凸透镜成像规律”的实验中。
(1)小明同学将凸透镜正对太阳光,调整凸透镜和白纸间的距离,直到太阳光在白纸上会聚成一个最小、最亮的光斑,如图甲所示,这一操作是为了测量__。
(2)接下来,小明将器材组装完毕,如图乙所示,其中明显还需要调整的一个器材是____。调整后,恰好能在光屏上观察到清晰的像,这个像是倒立、__(选填“缩小”、“等大”或“放大”)的实像,该成像规律是__的成像原理(选填“照相机”或“投影仪”)。
(3)实验一段时间后观察到光屏上出现如图丙所示的情况,为得到完整的像,他可将凸透镜向__调节(选填“上”或“下“)。
(4)当烛焰通过凸透镜在光屏上成实像时,若透镜上落一只小虫,则光屏上所成的像__(选填“完整”或“不完整”),像的亮度将__(选填“变亮”或“变暗”或“不变”)
(5)小明取来一副近视眼镜,将其中一个镜片放在凸透镜前,且较靠近凸透镜,仅移动光屏,在光屏上获得一清晰的像(如图丁所示)。拿走眼镜,为了能在光屏上再次得到清晰的像,保持蜡烛和透镜的位置不变,仅需将光屏向__(左/右)移动适当的距离。
19. (2021·湖北武汉)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.______
四、作图题（本大题共2道小题）
20. (2022·江苏南京)如图所示,一条入射光线过凹透镜光心,一条折射光线与主光轴平行。请将光路补画完整
21. (2022·湖北孝感)如图,F1、F2分别为透镜的焦点,点光源S发出的两束光线射向透镜,画出经过两个透镜折射后的光线(有作图痕迹).
五、综合题
22. (2022·江苏苏州)从地面上遥望太空,由于视觉原因,人眼所看到的天体位置总是处于一个平行于地面的平面内,如在下图中,当某一天体从位置A沿直线运动到位置B时,地面上人在视觉上认为是沿直线从A运动到位置C,所以会导致观测天体运行的速度发生偏差。已知图中A、C两点到地面观测者的距离为m光年,A、C之间的距离为a光年,B、C之间的距离为b光年,AC边与BC边可看成相互垂直。则:
(1)当天体经过A位置______(前/后)______年,地面观测者恰能看到天体经过A位置;
(2)天体用了t年时间从A运动到B,在地面上观测到该运动时间间隔为______年;
(3)当各物理量满足______条件时,在地面上会观测到天体运动速度超过光速的现象。
2023年九年级中考物理(人教版)第一轮专题：透镜及其应用-答案
一、选择题（本大题共8道小题）
1. 【答案】解:A、漫反射也遵守光的反射定律,故A错误;
B、远处的物体的像成在视网膜的前面,这就是近视眼,由于凹透镜对光线具有发散作用,所以可以用凹透镜来矫正近视眼,故B错误;
C、使用手机照相时,景物在镜头的二倍焦距以外,此时得到倒立、缩小的实像,故C正确;
D、人从岸边看水中的鱼,是因为水中鱼反射的光到达水面发生偏折进入人眼,光由水中斜射入空气时,折射角大于入射角,折射光线远离法线,看到鱼的位置比其实际位置要浅,即看到的鱼在其实际位置的上方,故D错误。
故选:C。
2. 【答案】A
【详解】AB.当我们从看远处物体变为看近处物体时,物距变小,像距变大,眼睛的晶状体是一个焦距可调的凸透镜,为了使近处的物体成像在视网膜上,需要增大眼睛的聚光能力,增大晶状体的凸度,使焦距变短,凸度变大,故A正确,B错误;
C.正常人看远处物体时模糊不清,并不是因为不能成清晰的像,只是物距太远了,导致视网膜成像很小看不清,故C错误;
D.人眼晶状体太厚,聚光能力太能,即凸度太大时,是近视眼,应佩戴凹透镜进行矫正,故D错误.
故选A.
3. 【答案】B
【详解】ACD.由题意可知,光屏先后在P同侧的甲、乙两处得到烛焰清晰的像,且甲处的像比乙处大,根据物距变大,像距变小,像变小可知,像在不断的靠近凸透镜,因此凸透镜在乙的右侧,蜡烛在凸透镜的右侧,此时蜡烛在远离凸透镜,因此蜡烛向右移动;由于甲处的像成在光屏上,因此甲处只能成实像,故ACD不符合题意;B.由于题干未提供物距和凸透镜的焦距,若物距大于1倍焦距小于2倍焦距,乙处成放大的实像;若物距大于2倍焦距,成缩小的实像;若物距等于2倍焦距,成等大的实像,故B符合题意。故选B。
4. 【答案】解:墙相当于凸透镜成像实验中的光屏,墙上都能接到像,则像是实像,实像都是倒立的;故AB错误。当凸透镜在A处时,物距小,像距大,像较大,其成像原理和投影机原理相同;当凸透镜在B处时,物距大,像距小,像较小,其成像原理和照相机原理相同,故C错误,D正确。故选:D。
5. 【答案】D
【详解】眼球好像一架照相机,晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜,它们的成像原理是相同的,照相机在胶片上成倒立、缩小的实像,眼睛在视网膜上成倒立、缩小的实像,故ABC错误,D正确.故选D.
6. 【答案】B
【详解】A.投影机的镜头是凸透镜,与近视眼镜是发散透镜,即凹透镜,故是不同的透镜,故A错误;
B.光经投影机的镜头成像利用的是光的折射,光经过透镜发生折射,故B正确;
C.画面经投影机镜头成的是倒立的放大的实像,故C错误;
D.屏幕上的丰富色彩由红、绿、蓝三种色光混合而成,故D错误.
故选B.
7. 【答案】B
【详解】A.二维码自己不能发光,靠反射光,不是光源,故A错误;
BC.手机摄像头相当于照相机,利用物距在2倍焦距以外,成倒立、缩小的实像原理工作的,所以二维码应在镜头二倍焦距以外,故B正确,C错误;
D.根据凸透镜成像规律,物距变大,像距变小,像变小,远离二维码时相当于物距变大,影像传感器上像变小,故D错误。
故选B。
8. 【答案】B
【详解】AB.摄像头的镜头是一个凸透镜,摄像头的成像原理与照相机相同,成倒立、缩小的实像,故A错误,B正确;
C.凸透镜成实像时,物距变小,像距变大,像变大,当前方的山峦靠近时,物距变小,像距变大,像变大,所以山峦在显示屏上成的像变大,故C错误;
D.摄像头镜头是凸透镜,近视眼镜是凹透镜,它们不是同一透镜,故D错误.
故选B.
二、填空题（本大题共8道小题）
9. 【答案】解:装满水的玻璃瓶相当于是一个凸透镜,把一支铅笔紧靠装满水的玻璃瓶一侧,物距小于焦距,则透过玻璃瓶可以看到铅笔的像是放大的;放大镜成正立、放大的虚像。故答案为:放大的;放大镜。
10. 【答案】乙 凹透镜
【详解】[1]甲图,眼睛看近处的物体,像成在视网膜的后方,是远视眼的成因,乙图,眼睛看远处的物体,像成在视网膜的前方,是近视眼的成因.
[2]凹透镜对光线有发散作用,使像推迟会聚在视网膜上,所以近视眼配戴凹透镜来矫正.凸透镜对光线有会聚作用,使像提前会聚在视网膜上,所以远视眼配戴凸透镜来矫正.
11. 【答案】解:手机摄像头相当于一个凸透镜,是利用物距大于二倍焦距时,成倒立、缩小的实像的规律工作的;摄像头靠近二维码时,物距减小,像距变大,则像变大。故答案为:缩小;变大。
12. 【答案】放大 投影仪
【详解】[1]由图可知,物距小于像距且能成清晰的实像,由凸透镜成像规律可知,此时物距大于一倍焦距小于二倍焦距,像距大于二倍焦距,能成倒立放大的实像。
[2]照相机成倒立缩小的实像,投影仪成倒立放大的实像,放大镜成正立放大的虚像,生活中投影仪就是根据物距大于一倍焦距小于二倍焦距,像距大于二倍焦距这一原理制成的。
13. 【答案】照相机 乙 凹
【详解】[1]人眼的成像原理好像一架照相机,晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜,视网膜相当于光屏,在视网膜上成缩小、倒立的实像.
[2][3]近视眼是晶状体的曲度变大,会聚能力(即折光能力)增强,像成在视网膜的前方,故乙是近视眼的光路图;应佩戴发散透镜,即凹透镜,使光线推迟会聚.
14. 【答案】解:(1)物距等于二倍焦距时,成倒立、等大、实像,此时像距也等于二倍焦距;故2f＝20cm,f＝10cm;(2)若将烛焰移至距凸透镜35cm处,此时物距大于一倍焦距小于二倍焦距,成倒立、放大实像,像距大于2倍焦距,应向右移动光屏。故答案为:右;放大。
15. 【答案】10.0 左 放大镜
【详解】[1]蜡烛恰好在光屏上成倒立、等大的像,由图可知,此时u=v=20.0cm=2f则f=10.0cm。
[2][3]当蜡烛被移至刻度处,此时物距是7.0cm,物距小于焦距,成的是一个正立、放大的虚像,光屏上始终接收不到像,且像和物在凸透镜的同一侧,因此要想看到这个像,应从凸透镜的左侧透过凸透镜去观察。放大镜的原理是物距小于焦距,成正立放大的虚像,所以放大镜是利用这个原理制成的。
16. 【答案】解:物体到透镜的距离大于二倍焦距,成倒立、缩小的实像。故答案为:缩小;实像。
三、实验题（本大题共3道小题）
17. 【答案】缩小 照相机 不能 不变
【详解】(1)[1][2]由图甲可知,蜡烛到凸透镜的距离为30.0cm,像到凸透镜的距离为15.0cm,即u＞v,成倒立、缩小的实像,生活中的照相机是根据这一原理工作的.
(2)[3]根据平面镜成像的特点可知,平面镜成的是虚像,因此光屏上不能接收到烛焰的像.
[4]平面镜成像中像与物的大小相等,将蜡烛逐渐靠近玻璃板,所成像的大小不变,始终等于物体的大小.
18. 【答案】焦距 光屏 缩小 照相机 下 完整 变暗 左
【详解】(1)[1]白纸上的最小最亮的亮斑是该凸透镜的焦点,焦点到凸透镜光心的距离为焦距,所以这一步操作的目的是为了测量凸透镜的焦距。
(2)[2]为使所成像能在光屏的中心,必须使烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度上。如图所示,光屏有些高了,所以要调整光屏的高度。
[3][4]此时物距大于像距,凸透镜成像规律可知,此时的像是倒立缩小的实像;此成像特点是照相机的原理。
(3)[5]如图,像成在光屏的上方,要使像成在光屏的中央,可以使蜡烛向上移动,或把凸透镜向下移动,或把光屏向上移动。
(4)[6][7]凸透镜成实像时,所有透过透镜的光会聚到光屏上成像,小虫落在透镜上后,整个物体发出的光虽有一小部分被挡住,但总会有一部分光通过凸透镜而会聚成像,因此,像与原来相同,大小不变;由于透镜的一小部分被遮住,因此折射出的光线与原来相比减少了,故亮度会变暗。
(5)[8]近视眼镜是凹透镜,对光线有发散作用;拿走眼镜后,像距变小,可以向左移动光屏。
19.【答案】(1)[1][2]如图所示,物距大于像距,所以蜡烛经凸透镜成的是倒立、缩小的实像.
(2)[3]由上一小题可知,蜡烛经凸透镜成的是倒立、缩小的实像,则像距在凸透镜的一倍焦距和二倍焦距之间,即光屏与凸透镜之间的距离大于10cm小于20cm.如果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,则光屏处于新凸透镜的一倍焦距以内,所以,无论怎样移动蜡烛,在光屏上都得不到烛焰的清晰的像.
(3)[4]由图可知,像和物体都处于主光轴上方,所以像是虚像;像是物体发出的光线经凸透镜折射后,折射光线的反向延长线会聚而成的,连接S’S并延长,与主光轴的交点O即为光心,由此确定凸透镜的位置;延长光线SA,与凸透镜的交点即为该光线的入射点,将像点S’与入射点相连并延长,即为经凸透镜后的折射光线,作图如下:
四、作图题（本大题共2道小题）
20. 【答案】根据凹透镜光路中平行过虚焦、过虚焦平行、过心不变的特点,做出光路图如图所示。
21. 【答案】点光源S发出向左平行于主光轴的光线经凹透镜折射后,其折射光线的反向延长线过焦点,向右平行主光轴的光线经过凸透镜后经过另一侧的焦点,如图所示:
五、综合题
22. 【答案】后 m t-b t<a+b
【详解】(1)[1][2]地面观测者可以看见天体,是因为天体反射或发出的光照到人眼。天体经过A位置时,距离地面观测者的距离为m光年,因此当天体经过A位置后m年,地面观测者才能看到。
(2)[3]天体运动到A位置发出或反射的光被观测到需要经过m年。经过t年运动到B,到B位置时发出或反射的光再被观测到需经历m-b年,则共需经历t+m-b年。人在地面上两次观测到天体的时间差就是在地面上观测该天体运动的时间间隔。故天体用了t年时间从A运动到B,在地面上观测到该运动时间间隔的年数为t+m-b-m=t-b
(3)[4]当天体用了t年时间从A运动到B,到B位置时发出或反射的光再被观测到共需经历t+m-b年。但地面上人在视觉上认为是沿直线从A运动到位置C,人眼误认为天体经历的时间是a+m年。由v=s/t可知,当观测时间小于人眼误认为的时间时,在地面上观测到天体运动速度就会超过光速。所以当t+m-b<a+m
化简得t<a+b时,在地面上会观测到天体运动速度超过光速的现象。

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