近十年初中應(yīng)用物理知識(shí)競賽題分類解析專題5--透鏡及其應(yīng)用(1)

1、1 最近十年初中應(yīng)用物理知識(shí)競賽題分類解析專題5- 透鏡及其應(yīng)用一選擇題1. （2013 全國初中應(yīng)用物理知識(shí)競賽預(yù)賽題）如圖l0 所示，凸透鏡的焦距為5 厘米，在透鏡左側(cè)l0 厘米處，有一個(gè)與主光軸垂直的物體ab，在透鏡右側(cè)15 厘米處放一個(gè)平面鏡，鏡面與凸透鏡的主光軸垂直，則該光具組中，物體ab 的成像情況是( ) a.一個(gè)倒立實(shí)像，一個(gè)倒立虛像，一個(gè)正立實(shí)像b.一個(gè)正立實(shí)像，一個(gè)正立虛像，一個(gè)倒立虛像c.一個(gè)正立虛像，一個(gè)倒立實(shí)像，一個(gè)倒立虛像d.一個(gè)正立實(shí)像，一個(gè)倒立實(shí)像，一個(gè)正立虛像1.答案： a 解析：物體ab 通過透鏡在透鏡右側(cè)10cm 處成一個(gè)倒立實(shí)像，該像通過平面鏡在平面鏡右

2、側(cè)成一個(gè)倒立虛像，該虛像又通過透鏡在透鏡左側(cè)成一個(gè)正立實(shí)像，選項(xiàng)a 正確。2.（2012 年“志英杯”物理競賽）將筷子豎直插入裝水的玻璃杯內(nèi)，從右邊俯視圖中的p點(diǎn)沿水平方向看到的應(yīng)該是左圖中的哪一個(gè)答案： d 解析：裝水的玻璃杯相當(dāng)于凸透鏡，筷子成放大虛像，所以從右邊俯視圖中的p 點(diǎn)沿水平方向看到的應(yīng)該是左圖中的d，3. （2011 全國初中應(yīng)用物理知識(shí)競賽河南預(yù)賽）在做“研究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)燭焰、凸透鏡及光屏處在如圖所示的位置時(shí)，恰能在光屏上得到一個(gè)清晰的像。由此可以判斷，他所使用凸透鏡的焦距a一定小于8cm b一定在8cm 到 10cm 之間c一定大于20cm d一定在10cm

3、 到 16cm 之間2 3.答案： b【解析】若在光屏上得到清晰的像是放大的像，說明燭焰處于焦點(diǎn)和2 倍焦距位置之間，焦距小于10cm；若在光屏上得到清晰的像是縮小的像，說明燭焰處于2 倍焦距位置之外(物距大于2 倍焦距 )， 成像在焦點(diǎn)與2 倍焦距位置之間， 焦距大于 8cm； 所以他所使用凸透鏡的焦距一定在8cm到 10cm 之間，選項(xiàng)b 正確。4（ 1994全國初中應(yīng)用物理知識(shí)競賽復(fù)賽）為了防盜，在門上裝上一個(gè)“貓眼”，使屋內(nèi)的人能看清屋外的人是一個(gè)正立縮小的像，屋外面的人卻看不清屋內(nèi)的人，則“貓眼”應(yīng)該是：（）a凸鏡b凹鏡c凹透鏡d凸透鏡4答案： c 解：根據(jù)面鏡和透鏡的成像規(guī)律，能成

4、正立縮小的像是凸鏡和凹透鏡；但要使屋內(nèi)的人看屋外的人；只能用凹透鏡，選項(xiàng)c 正確。5（1997全國初中應(yīng)用物理知識(shí)競賽復(fù)賽）放映幻燈時(shí)，為了在屏幕上得到更大的像，那么應(yīng)采取的措施是：（）a幻燈機(jī)離屏幕遠(yuǎn)一些，鏡頭與幻燈片的距離調(diào)小一些b幻燈機(jī)離屏幕遠(yuǎn)一些，鏡頭與幻燈片的距離調(diào)大一些c幻燈機(jī)離屏幕近一些，鏡頭與幻燈片的距離調(diào)大一些d幻燈機(jī)離屏幕近一些，鏡頭與幻燈片的距離調(diào)小一些5. 答案：a 解析：放映幻燈時(shí)， 為了在屏幕上得到更大的像，那么應(yīng)采取的措施是減小物距（使幻燈片向鏡頭移動(dòng)），增大像距（幻燈機(jī)離屏幕遠(yuǎn)一些），選項(xiàng)a正確。6. （2010 全國初中應(yīng)用物理知識(shí)競賽河南預(yù)賽）在“探究凸透鏡

5、成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)凸透鏡、光屏和蠟燭火焰的位置如圖所示時(shí)，光屏上能成一個(gè)清晰地像，則a.所成的像是正立縮小的實(shí)像b.所成的像是倒立縮小的實(shí)像c.把蠟燭向左移動(dòng)少許，光屏適當(dāng)向左移動(dòng)可得到更大的實(shí)像d.把蠟燭向右移動(dòng)少許，光屏適當(dāng)向右移動(dòng)可得到更大的實(shí)像3 6. 答案： d解析：根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律，由圖可知，蠟燭火焰位于焦點(diǎn)和2 倍焦距位置之間，所成的像是倒立放大的實(shí)像，選項(xiàng)ab錯(cuò)誤；把蠟燭向左移動(dòng)少許，光屏適當(dāng)向左移動(dòng)可得到減小的實(shí)像，選項(xiàng)c錯(cuò)誤；把蠟燭向右移動(dòng)少許，光屏適當(dāng)向右移動(dòng)可得到更大的實(shí)像，選項(xiàng)d正確。7（2009 上海初中應(yīng)用物理知識(shí)競賽）如圖所示，豎直放置的不透光物體 (足夠

6、大 )中緊密嵌有一凸透鏡，透鏡左側(cè)兩倍焦距處，有一個(gè)與主光軸垂直的物體ab，在透鏡右側(cè)三倍焦距處豎直放置一平面鏡mn ，鏡面與凸透鏡的主光軸垂直，b、n 兩點(diǎn)都在主光軸上，ab 與 mn 高度相等，且與透鏡上半部分等高。遮住透鏡的下半部分，則該光具組中，物體ab 的成像情況是a兩個(gè)實(shí)像，一個(gè)虛像b一個(gè)實(shí)像，兩個(gè)虛像c只有一個(gè)虛像d只有一個(gè)實(shí)像7.答案： d 解析：畫出成像光路圖，注意題述的ab 與 mn 高度相等，且與透鏡上半部分等高。顯然只能在2 倍焦距處成一個(gè)等大的實(shí)像，選項(xiàng)d 正確。8有一種稱之為“七仙女”的神奇玻璃杯，空杯時(shí)什么也看不見；斟上酒，杯底立即顯現(xiàn)栩栩如生的仙女圖。下面是對(duì)仙

7、女圖形成原因的探討，正確的是（）a可能是酒具有化學(xué)顯影作用b可能是酒在液面處反射，在酒中出現(xiàn)放大的像c可能是圖片在杯底凸透鏡焦點(diǎn)處成放大像d可能是斟酒后使杯底凸透鏡焦距變大，使圖片在一倍焦距以內(nèi)成放大的虛像答案： d 解析：仙女圖形成原因可能是斟酒后使杯底凸透鏡焦距變大，使圖片在一倍焦距以內(nèi)成放大的虛像，選項(xiàng)d正確。9.（2011 上海第 25 界初中物理競賽）平面鏡水平放置且鏡面朝上， 在鏡面上方豎直放置一凸透鏡，在凸透鏡左側(cè)主光4 軸上兩倍焦距處有一點(diǎn)光源s,關(guān)于點(diǎn)光源在該光具組中成像情況的判斷，正確的是（）a兩個(gè)實(shí)像，兩個(gè)虛像b兩個(gè)實(shí)像，一個(gè)虛像c一個(gè)實(shí)像，兩個(gè)虛像d一個(gè)實(shí)像，三個(gè)虛像9

8、.答案： a 【解析】兩倍焦距處點(diǎn)光源s通過凸透鏡在凸透鏡右側(cè)兩倍焦距處成一實(shí)像s1，在平面鏡中成一虛像s2。s2通過凸透鏡在凸透鏡右側(cè)兩倍焦距上方成一實(shí)像s3。s1在平面鏡中成一虛像s4。所以選項(xiàng)a 正確。10.如圖所示，將凸透鏡看作是眼睛的晶狀體，光屏看作是眼睛的視網(wǎng)膜，燭焰看作是被眼睛觀察的物體。拿一個(gè)近視眼鏡給“眼睛”戴上，光屏上出現(xiàn)燭焰清晰的像，而拿走近視眼鏡則燭焰的像變得模糊。在拿走近視眼鏡后，為了能在光屏上重新得到清晰的像，下列操作可行的是a將蠟燭遠(yuǎn)離凸透鏡b將光屏遠(yuǎn)離凸透鏡c將光屏靠近凸透鏡d將光屏和蠟燭同時(shí)遠(yuǎn)離凸透鏡解析：拿一個(gè)近視眼鏡給“眼睛”戴上，光屏上出現(xiàn)燭焰清晰的像說

9、明蠟燭成像在光屏前面。為了能在光屏上重新得到清晰的像，將光屏靠近凸透鏡，或?qū)⑾灎T靠近凸透鏡，選項(xiàng)c 正確。.答案： c 11.右圖為我國發(fā)射神州9 號(hào)飛船的運(yùn)載火箭上“箭載攝像機(jī)”拍得火箭上升時(shí)的一幅圖片。攝像機(jī)鏡頭相當(dāng)于一個(gè)凸透鏡，像成在感光元件上。若拍攝該圖片時(shí)鏡頭的焦距為 f，為保證成像清晰，a鏡頭到感光元件的距離v 滿足的條件是v2f b鏡頭到感光元件的距離v 滿足的條件是vf c物體經(jīng)該鏡頭成的像是正立縮小實(shí)像d物體經(jīng)該鏡頭成的像是倒立縮小實(shí)像11答案： d 解析：“箭載攝像機(jī)”拍得火箭上升時(shí)的圖片，物距u 大于 2f，鏡頭到感光元件的距離 v(像距 )滿足的條件是fvf) ，像 s

10、 遠(yuǎn)離透鏡移動(dòng)的情況是( ) a沿平行主軸方向。b沿 o 與 s 連線方向。c沿 f2與 s 連線方向。d沿 f1與 s 連線方向?！窘馕觥浚寒嫵鐾雇哥R成像的光路圖，如圖所示。由圖可知，當(dāng)光源 s 沿平行主軸的方向向透鏡移動(dòng)時(shí)(始終保持uf)， 像 s 遠(yuǎn)離透鏡移動(dòng)的情況是沿f2與 s 連線方向，選項(xiàng)c 正確?！敬鸢浮?.c 【名師點(diǎn)評(píng)】掌握透鏡成像作圖的三條特殊光線，作圖分析，可簡潔明了、事半功倍。14（ 2011 全國初中應(yīng)用物理知識(shí)競賽初賽）用一直徑為20cm 的凸透鏡正對(duì)著陽光方向，在透鏡的另一側(cè)15cm 處，有一垂直于主軸的光屏，此光屏上呈現(xiàn)一個(gè)直徑是10cm 的光斑， 則該透鏡的焦

11、距( ) a可能是10cm b可能是15cm c一定是30cm d一定是45cm 6 【解析】 畫出凸透鏡成像光路圖如圖所示。若光屏在凸透鏡與焦點(diǎn)之間，則凸透鏡焦距為30cm；若光屏在凸透鏡的焦點(diǎn)右邊，則凸透鏡焦距為10cm；所以凸透鏡焦距可能為10cm，也可能是30cm，選項(xiàng) a 正確?！敬鸢浮?a 【名師點(diǎn)評(píng)】此題考查凸透鏡成像光路。要注意，光屏上呈現(xiàn)一個(gè)直徑是10cm 的光斑，光屏可能放在凸透鏡與焦點(diǎn)之間，也可能放在凸透鏡的焦點(diǎn)右邊，因此對(duì)應(yīng)兩個(gè)可能焦距值。15. （2010 全國初中應(yīng)用物理知識(shí)競賽）小明在用可變焦的光學(xué)照相機(jī)（一種鏡頭焦距大小可根據(jù)需要發(fā)生改變的光學(xué)照相機(jī))給小蘭拍了

12、一張半身照之后，保持相機(jī)和小蘭的位置不變，又給小蘭拍了一張全身照。關(guān)于這個(gè)過程對(duì)相機(jī)的調(diào)節(jié)，下列說法中正確的是( ) a.焦距變大，像距也變大b.焦距變小，像距也變小c.焦距變大，像距變小d.焦距變小，像距變大【解析】：保持相機(jī)和小蘭的位置不變，即保持物像之間距離不變，又給小蘭拍全身照，即減小像距，增大物距，使小蘭（物）遠(yuǎn)離透鏡的焦點(diǎn)，焦距變小，所以選項(xiàng)b 正確?！敬鸢浮?b 【名師點(diǎn)評(píng)】此題也可根據(jù)凸透鏡成像公式：1u+1v=1f，得出 f=uv/(u+v)，式中 u+v 為物像之間距離不變。照相機(jī)拍人身體照片，物距u 一定大于相距v。拍全身照時(shí)物距更大，uv 減小，焦距變小。16（ 199

13、3全國初中物理競賽）圖中畫的是王小剛同學(xué)的眼鏡，從眼鏡判斷，他的眼睛（）a是遠(yuǎn)視眼。b是近視眼。c視力正常，眼鏡是太陽鏡。d一只眼視力基本正常，另一只是近視眼?！窘馕觥浚喊蜒坨R放在紙上看到兩個(gè)眼鏡片都是放大的字，說明兩個(gè)眼鏡片都是凸透鏡，說明他的兩只眼睛都是遠(yuǎn)視眼，選項(xiàng)a正確。【答案】 .a 【名師點(diǎn)評(píng)】佩戴凸透鏡的是遠(yuǎn)視眼，佩戴凹透鏡的近視眼。7 二 作圖題1. （2010“學(xué)而思杯”競賽）作圖：s是發(fā)光體，s 是它通過凸透鏡成所的像.請(qǐng)畫出凸透鏡的位置并找出焦點(diǎn)（一個(gè)即可）1答案：如圖所示。2.（2010 全國初中應(yīng)用物理知識(shí)競賽河南預(yù)賽）下面為近視眼鏡的示意圖。請(qǐng)你根據(jù)近視眼的成因及矯正

14、方法，在圖中虛線框內(nèi)劃出矯正所需要的透鏡并完成矯正后的光路圖2.答案：如圖所示。3.（2010“學(xué)而思杯”競賽）實(shí)驗(yàn)中有時(shí)需要將一束行平光變成細(xì)平行光，這可以利用兩塊透鏡的組合來解決 .請(qǐng)?jiān)谙聢D的兩個(gè)方框中各畫出一種組合方式. 8 3答案：如圖所示三實(shí)驗(yàn)題和填空題1閱讀文字材料，完成后面的問題：透鏡的焦距f 的長短標(biāo)志著折光本領(lǐng)的大小，焦距越短，折光本領(lǐng)越大。通常把透鏡焦距的倒數(shù)叫做透鏡的焦度， 用 表示，即=1/f。 如果某透鏡的焦距是0.5m， 它的焦度就是： =1/0.5m=2m-1.平時(shí)說的眼鏡片的度數(shù)，就是鏡片的透鏡焦度乘100 的值。例如，400 度遠(yuǎn)視鏡片的透鏡角度是4m-1，它

15、的焦距是0.25m。注意：凸透鏡（遠(yuǎn)視鏡片）的度數(shù)是正數(shù)，凹透鏡（近視鏡片）的度數(shù)是負(fù)數(shù)。如圖所示是小明的眼睛看物體時(shí)的成像情況，則他的眼病是，需要用來矯正的透鏡是。若他所戴眼鏡鏡片的焦距為0.2m，則該鏡片的焦度為m-1，度數(shù)為度。1.答案：近視凹透鏡5 -500 2如下圖甲所示是現(xiàn)代城市很多路口安裝的監(jiān)控?cái)z像頭，它可以拍下違章行駛或發(fā)生交通事故時(shí)的現(xiàn)場照片。攝像頭的鏡頭相當(dāng)于一個(gè)_透鏡，它的工作原理與_（選填“照相機(jī)”、 “投影儀”或“放大鏡”）相似。如圖乙和丙是一輛汽車經(jīng)過路口時(shí)與一輛自行車相撞后被先后拍下的兩張照片，由圖可以看出汽車是逐漸_（選填“靠近”或“遠(yuǎn)離”）攝像頭。9 2. 答

16、案：凸透鏡照相機(jī)遠(yuǎn)離3.（2011 上海初中物理競賽復(fù)賽題）9如圖所示， 某同學(xué)從桌面上的近視眼鏡中看到自己身后同一個(gè)窗戶的兩個(gè)像，這兩個(gè)像為_像( 選填： “實(shí)”或“虛” ) ，是_面鏡 ( 選填：“平”、“凹”、“凸”) 所成的像，3. 答案：虛凸解析：根據(jù)凸面鏡成正立縮小虛線可知，這兩個(gè)像為凸面鏡所成的虛像。4. （2010 上海初中物理競賽題）如圖24-19 所示，兩端開口的圓筒內(nèi)嵌有一凸透鏡，透鏡主光軸恰好與圓筒中軸線重合。為了測出該透鏡的焦距以及透鏡在圓筒內(nèi)的位置，小李同學(xué)做如下實(shí)驗(yàn)：在圓筒左側(cè)凸透鏡的主光軸上放置一點(diǎn)光源s，在圓筒右側(cè)垂直凸透鏡的主光軸固定一光屏，點(diǎn)光源 s與光屏

17、的距離為 l。左右移動(dòng)圓筒，當(dāng)圓筒左端面距離點(diǎn)光源s 為 a 時(shí)，恰好在光屏上成一個(gè)清晰的像；將圓筒向右水平移動(dòng)距離b， 光屏上又出現(xiàn)了一個(gè)清晰的像。則凸透鏡和圓筒左端面的距離x 為_，該透鏡的焦距f 為_。4. 【答案】12(l-b-2a) 14l(l2-b2) 【 解 析 】 ： 由 凸 透 鏡 成 像 公 式1u+1v=1f， 第 一 次 成 像 時(shí) 物 距u=a+x ， 相 距v=l-a-x ， 即1ax+1lax=1f； 第 二 次 成 像 時(shí) 物 距u=a+x+b， 相 距v=l-a-x-b， 即1axb+1laxb=1f；聯(lián)立解得x=12(l-b-2a)， f=14l(l2-b2

18、)。5.（2010“學(xué)而思杯”競賽）小明在“探究凸透鏡成像規(guī)律”實(shí)驗(yàn)中，用裝有6 個(gè)發(fā)光二極管的有乙丙甲10 方格的白紙板做發(fā)光物體，如圖甲所示. 又用這種有同樣大小方格的白紙板做光屏. 將發(fā)光物體、凸透鏡和光屏組裝到光具座上并調(diào)整好. （1）當(dāng)發(fā)光物體在a點(diǎn)時(shí)，如圖乙所示，在光屏上成的像如圖丙所示. 則光屏上的像是倒立、_的實(shí)像 . 將發(fā)光物體由a點(diǎn)移動(dòng)到 b 點(diǎn)，要想找到像的位置，應(yīng)移動(dòng)光屏，直到 _為止 . （2）用這種發(fā)光物體和光屏做實(shí)驗(yàn)，最主要的一條優(yōu)點(diǎn)是：_. （3）如圖乙所示，當(dāng)發(fā)光物體在a點(diǎn)時(shí)，物與像之間的距離為s1，當(dāng)發(fā)光物體在b 點(diǎn)時(shí)，物與像之間的距離為s2，則 s1s2.

19、( 選填“ ”、“ =”或“ ”)（4）小明探究完凸透鏡成像規(guī)律后，接著又做了一個(gè)觀察實(shí)驗(yàn). 發(fā)光體位置不變，取下光屏，當(dāng)眼睛在原光屏處會(huì)看到發(fā)光體的像嗎？，眼睛靠近凸透鏡，是否能看到像？. 眼睛從原光屏位置遠(yuǎn)離凸透鏡，是否能看到像？。（填“能看到”或是“不能看到”）5答案：（ 1）縮小光屏上成清晰的像（2）便于比較像與物的大小關(guān)系（3）（ 4）不能不能能6.（2009上海初中物理競賽）如圖19所示，一點(diǎn)光源位于金屬圓筒內(nèi)部軸線上a點(diǎn)。圓筒軸線與凸透鏡主光軸重合，光屏與圓筒軸線垂直且距離透鏡足夠遠(yuǎn)。此時(shí)，點(diǎn)光源正好在光屏上形成一個(gè)清晰的像，測出此時(shí)凸透鏡與圓筒右端面b的距離為 l；向右移動(dòng)凸透

20、鏡到適當(dāng)位置，光屏上再次出現(xiàn)了清晰的像。由于光源位于圓筒的內(nèi)部，無法直接測量出a與筒右端面的距離 d，為了求出 d的大小，在上述過程中還需要測量出的一個(gè)物理是；如果用 n來表示該物理圖 19 11 量的大小，則可以得出d= 。6. 答案：第二次成像時(shí)透鏡與光屏的距離nl 解析：由當(dāng)物像之間距離一定時(shí)兩次成像物距和像距互換可知在上述過程中還需要測量出的一個(gè)物理是第二次成像時(shí)透鏡與光屏的距離n，由 n=d+l ，可以得出 d=nl。7. （2011 上海第 25 界初中物理競賽）如圖所示， 不透光小圓盤p 和小圓形發(fā)光面s 的半徑均為r，平行豎直放置，二者相距為2d。在它們正中間放置一個(gè)焦距為 2d 的凹透鏡，透鏡的主光軸通過p 和 s 的圓心。在p 的右側(cè)相距d 處，放置一平行于圓盤面的光屏m（足夠大）。則不透光圓盤p 在光屏 m 上形成的本影 （發(fā)光面s發(fā)出的任何光線都不能進(jìn)入該區(qū)域內(nèi)）面積為_；不透光圓盤p 在光屏m 上形成的半影（發(fā)光面s 發(fā)出的光線中只有部分能進(jìn)入該區(qū)域內(nèi)）面積為_。7【答案】 16r2/9；20r2/9 【解析】畫出光路圖，由圖中幾何關(guān)系和相似三角形知識(shí)得ab=8r/3，ab=4r，本影面積為 (a b )2/