近十年全國初中應(yīng)用物理知識(shí)競賽試題分類匯編專題五透鏡及其應(yīng)用

------------------------------------------------------------------------近十年全國初中應(yīng)用物理知識(shí)競賽試題分類匯編專題五透鏡及其應(yīng)用全國初中應(yīng)用物理知識(shí)競賽試題分類匯編專題五、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8cmB．一定在8cm到10cm之間C．一定大于20cmD．一定在10cm到16cm之間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.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：C11.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v>2fB．鏡頭到感光元件的距離v滿足的條件是v<fC．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f<v<2f，選項(xiàng)AB錯(cuò)誤；物體經(jīng)該鏡頭成的像是倒立縮小實(shí)像，選項(xiàng)C錯(cuò)誤D正確。12（2009河南初中應(yīng)用物理知識(shí)競賽）在一個(gè)不透明的木板上，鉆一個(gè)小孔。用眼睛通過小孔可以觀察到一定的范圍，如圖所示。在小孔中嵌入一定形狀的玻璃制品，可以擴(kuò)大觀察范圍。則在圖中的四個(gè)截面中能夠獲得最大觀察范圍的是【解析】：根據(jù)凹透鏡對(duì)光線有發(fā)散作用可知在圖中的四個(gè)截面中能夠獲得最大觀察范圍的是D?！敬鸢浮緿【名師點(diǎn)評(píng)】此題中在小孔中嵌入玻璃凹透鏡后的光路如圖所示，由圖可知，在小孔中嵌入玻璃凹透鏡后可獲得最大觀察范圍。13.（2010上海初中物理競賽題）如圖所示，F(xiàn)1、F2是凸透鏡的焦點(diǎn)，S是放在凸透鏡前的點(diǎn)光源，S’是S經(jīng)凸透鏡所成的像。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u>f)，像S’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u>f)，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。【答案】.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，則該透鏡的焦距()A．可能是10cmB．可能是15cmC．一定是30cmD．一定是45cm【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?！敬鸢浮緼【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?！敬鸢浮緽【名師點(diǎn)評(píng)】此題也可根據(jù)凸透鏡成像公式：+=，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．（1993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。【解析】：把眼鏡放在紙上看到兩個(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?！敬鸢浮?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。作圖題1.（2010“學(xué)而思杯”競賽）作圖：是發(fā)光體，是它通過凸透鏡成所的像.請畫出凸透鏡的位置并找出焦點(diǎn)（一個(gè)即可）①②1．答案：如圖所示。①②2.（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。請你根據(jù)近視眼的成因及矯正方法，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?jiān)谙聢D的兩個(gè)方框中各畫出一種組合方式.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Φ表示，即Φ=1/f。如果某透鏡的焦距是0.5m，它的焦度就是：Φ=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5-5002．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。乙乙丙甲2.答案：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】(L-b-2a)(L-b)【解析】：由凸透鏡成像公式+=，第一次成像時(shí)物距u=a+x，相距v=L-a-x，即+=；第二次成像時(shí)物距u=a+x+b，相距v=L-a-x-b，即+=；聯(lián)立解得x=(L-b-2a)，f=(L-b)。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)光物體由點(diǎn)移動(dòng)到點(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)光物體在點(diǎn)時(shí)，物與像之間的距離為S1，當(dāng)發(fā)光物體在點(diǎn)時(shí)，物與像之間的距離為S2，則S1S2.(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）不能不能能圖196.（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來表示該物理量的大小，則可以得出d=。圖196.答案：第二次成像時(shí)透鏡與光屏的距離N—L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=N—L。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】