專題03 透鏡及其應(yīng)用（第02期）-2024年初中升學(xué)考試物理真題分項(xiàng)匯編（全國通用）（解析版）

專題03透鏡及其應(yīng)用考點(diǎn)1透鏡1．（2023陜西）如圖，O為凸透鏡的光心，F(xiàn)為凸透鏡的焦點(diǎn)，請分別畫出兩條入射光線通過凸透鏡后的折射光線。

【答案】

【解析】平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后將過焦點(diǎn)，通過光心的光線經(jīng)凸透鏡折射后傳播方向不改變2．（2023四川遂寧）請根據(jù)圖中凸透鏡折射后的光線，作出凸透鏡的入射光線和經(jīng)平面鏡反射后的光線。

【答案】

【解析】經(jīng)凸透鏡折射后的光線過焦點(diǎn)，說明入射光線平行于主光軸，據(jù)此作出凸透鏡的入射光線；先過平面鏡的入射點(diǎn)垂直于鏡面作出法線，再根據(jù)反射角等于入射角在法線右側(cè)作出反射光線3．（2023四川涼山）如圖所示，凸透鏡的主光軸與水面重合，F(xiàn)是凸透鏡的焦點(diǎn)，水下有一塊平面鏡M，一束與水面平行的光線經(jīng)凸透鏡折射后進(jìn)入水中，再經(jīng)水中的平面鏡反射后恰過P點(diǎn)，請將光路圖補(bǔ)充完整。

【答案】

【解析】由凸透鏡折射的規(guī)律可知，平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后，折射光線經(jīng)焦點(diǎn)射出，故平行光線經(jīng)凸透鏡折射后，折射光線經(jīng)焦點(diǎn)F射出，折射光線射向水面后，會發(fā)生折射，此時(shí)的入射點(diǎn)為F，折射光線射向水中的平面鏡后，會發(fā)生反射，反射光線經(jīng)過P點(diǎn)，由光的反射規(guī)律可知，入射光線與反射光線分居法線兩側(cè)，反射角等于入射角，故可在平面鏡上找到一點(diǎn)Q，使得入射光線FQ與法線的夾角等于反射光線QP與法線的夾角考點(diǎn)2生活中的透鏡4．（2023江蘇揚(yáng)州）如圖1，在裝有水的杯子里，小紅將一支鉛筆分別緊貼杯壁內(nèi)、外豎直放置，兩次都觀察到鉛筆放大的像，俯視圖如圖2、圖3所示，下列說法正確的是（）

A．圖2中鉛筆向前移，像一直變小B．圖2中鉛筆向前移，像先變小后變大C．圖3中鉛筆向后移，像一直變大D．圖3中鉛筆向后移，像先變小后變大【答案】A【解析】AB．圓柱形水杯相當(dāng)于凸透鏡，圖2中，鉛筆緊貼杯子后面部分的內(nèi)壁，此時(shí)杯子前面部分相當(dāng)于凸透鏡，當(dāng)鉛筆前移時(shí)，位于焦點(diǎn)以內(nèi)的鉛筆物距不斷減小，所成正立放大的虛像逐漸變小，故A正確，B錯(cuò)誤；CD．圖3中，鉛筆向后移，凸透鏡焦距不變，在焦點(diǎn)以內(nèi)，鉛筆的虛像隨著物距的增大而變大，移動(dòng)到焦點(diǎn)以外，隨著物距的增大，鉛筆所成的實(shí)像逐漸變小，即像先變大后變小，故CD錯(cuò)誤。故選A。5．（2023湖北）如圖是超市安裝的一種刷臉自助儲物柜。某顧客站在屏幕前50cm處，按下“存”按鈕，屏幕上方的攝像頭啟動(dòng)，出現(xiàn)人臉縮小的像，柜門打開。下列說法正確的是（）

A．該攝像頭相當(dāng)于一個(gè)凹透鏡B．該攝像頭對光線具有發(fā)散作用C．該攝像頭的焦距可能是0.20mD．該攝像頭成像原理是光的反射【答案】C【解析】A．該攝像頭相當(dāng)于一個(gè)凸透鏡，當(dāng)人站在透鏡二倍焦距之間以外時(shí)，在攝像機(jī)中成倒立、縮小的實(shí)像，故A錯(cuò)誤；B．該攝像頭是凸透鏡，對光線具有會聚作用，故B錯(cuò)誤；C．顧客刷臉時(shí)，距攝像頭50cm，物距由此可知，該攝像頭的焦距，因此攝像頭的焦距可能是0.20m，故C正確；D．凸透鏡成像是由于光的折射，該攝像頭成像原理與凸透鏡成像原理相同，都是光的折射，故D錯(cuò)誤。故選C。6．（2023湖南株洲）如圖，放大鏡能使我們看清郵票的細(xì)微之處。下列能用來說明其成像原理的圖是（）

A．

B．

C．

D．

【答案】C【解析】放大鏡能使我們看清郵票的細(xì)微之處，是利用凸透鏡成像規(guī)律，物距在一倍焦距之內(nèi)，成正立、放大的虛像；A．小孔成像是利用光的直線傳播原理，故A不符合題意；B．人從平面鏡看到蠟燭，是利用光的反射原理，故B不符合題意；C．蠟燭在凸透鏡的一倍焦距之內(nèi)，根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律可知，此時(shí)成正立、放大的虛像。故C符合題意；D．蠟燭與像分別在凸透鏡的兩側(cè)，根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律可知，此時(shí)成的是實(shí)像。故D不符合題意。故選C。7．（2023湖北荊州）2023年5月11日，我國發(fā)射的天舟六號貨運(yùn)飛船與中國空間站組合體成功交會對接，如圖所示?？臻g站組合體上的攝像機(jī)完整記錄了交會對接過程。下列說法正確的是（

）

A．光通過攝像機(jī)的鏡頭始終沿直線傳播B．?dāng)z像機(jī)所成的像是實(shí)像C．?dāng)z像機(jī)的工作原理與投影儀的工作原理相同D．天舟六號靠近空間站組合體時(shí)，攝像機(jī)成的像逐漸變小【答案】B【解析】A．光在不均勻介質(zhì)中傳播時(shí)會發(fā)生偏折，因此光斜射入攝像機(jī)的鏡頭時(shí)傳播方向會發(fā)生變化，故A錯(cuò)誤；B．?dāng)z像機(jī)是根據(jù)物距大于二倍焦距成倒立縮小的實(shí)像制成的。故B正確；C．投影儀是根據(jù)凸透鏡成倒立、放大的實(shí)像制成的，與攝像機(jī)的工作原理不同，故C錯(cuò)誤；D．?dāng)z像機(jī)安裝在空間站組合體上，當(dāng)天舟六號靠近空間站組合體時(shí)，物距減小，則像距增大，像逐漸變大。故D錯(cuò)誤。故選B。8．（2023上海）放大鏡是生活中常見的凸透鏡：（1）成虛像時(shí)，物距和像距的大小關(guān)系為：；（2）成虛像時(shí)，物距越大，像距越大，像；（3）物體在物距L1時(shí)，成虛像，物體在物距L2時(shí)，成實(shí)像，請比較L1、L2的大小關(guān)系并說明理由：?！敬鸢浮课锞嘈∮谙窬嘣酱笠娊馕觥窘馕觥浚?）[1]根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律知，物體在凸透鏡的一倍焦距以內(nèi)，成正立放大的虛像，且此時(shí)物體離放大鏡越遠(yuǎn)，像離放大鏡越遠(yuǎn)，像變大，像距大于物距。放大鏡成虛像時(shí)，物距和像距的大小關(guān)系為：物距小于像距。（2）[2]根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律知，物體在凸透鏡的一倍焦距以內(nèi)，成正立放大的虛像，且此時(shí)物體離放大鏡越遠(yuǎn)，像離放大鏡越遠(yuǎn)，像變大。成虛像時(shí)，物距越大，像距越大，像越大。（3）[3]根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律知，物距小于凸透鏡的一倍焦距時(shí)，成正立放大的虛像；物距大于凸透鏡的一倍焦距時(shí)，成倒立的實(shí)像；物體在物距L1時(shí)，成虛像，物體在物距L2時(shí)，成實(shí)像，所以物距L1小于物距L2。9．（2023陜西）如圖，是某地投放使用的智能無人駕駛小巴車，它可以通過車上的攝像機(jī)和激光雷達(dá)識別道路狀況。小巴車上的攝像機(jī)識別道路上的行人時(shí)，其鏡頭相當(dāng)于一個(gè)透鏡，行人在攝像機(jī)感光元件上成倒立、縮小的像。當(dāng)小巴車靠近公交站牌時(shí)，站牌在攝像機(jī)感光元件上所成的像（選填“變大”“變小”或“不變”）。

【答案】凸實(shí)變大【解析】[1][2]小巴車上的攝像機(jī)鏡頭相當(dāng)于一個(gè)凸透鏡，成像原理是當(dāng)物距u＞2f時(shí)，凸透鏡成倒立、縮小的實(shí)像。[3]凸透鏡成實(shí)像時(shí)，物近像遠(yuǎn)像變大，因此小巴車靠近公交站牌時(shí)，站牌在感光元件上的像變大。19．（2023四川眉山）班主任用照相機(jī)拍攝初三畢業(yè)照，在相機(jī)底片上成（選填“放大”或“縮小”）的實(shí)像；若兩個(gè)同學(xué)的像出現(xiàn)在照相機(jī)取景框外，要拍攝所有同學(xué)完整的像，照相機(jī)應(yīng)（選填“遠(yuǎn)離”或“靠近”）同學(xué)們，同時(shí)將鏡頭向后縮。【答案】縮小遠(yuǎn)離【解析】[1]根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律可知，用照相機(jī)拍攝初三畢業(yè)照，在相機(jī)底片上成縮小的實(shí)像。[2]根據(jù)照相機(jī)的相關(guān)知識可知，若兩個(gè)同學(xué)的像出現(xiàn)在照相機(jī)取景框外，要拍攝所有同學(xué)完整的像，照相機(jī)應(yīng)遠(yuǎn)離同學(xué)們，同時(shí)將鏡頭向后縮。10．（2023四川遂寧）疫情防控期間，為了控制外來人員出入小區(qū)，遂寧很多小區(qū)裝備了人臉識別系統(tǒng)（如圖所示）。其中攝像機(jī)可以自動(dòng)將鏡頭前0.4m處的人臉拍攝成數(shù)碼照片，則攝像機(jī)鏡頭的焦距應(yīng)小于（m），該鏡頭與眼鏡屬同一類透鏡。

【答案】0.2遠(yuǎn)視【解析】[1]攝像機(jī)攝像時(shí)應(yīng)用的原理是物距大于凸透鏡二倍焦距時(shí)成縮小、倒立的實(shí)像。攝像機(jī)可以自動(dòng)將鏡頭前0.4m處的人臉拍攝成數(shù)碼照片，說明0.4m大于二倍焦距，即凸透鏡焦距小于0.2米。[2]因?yàn)閿z像機(jī)的鏡頭是一個(gè)凸透鏡，它是與矯正遠(yuǎn)視眼的眼鏡屬于同一類透鏡。考點(diǎn)3凸透鏡成像的規(guī)律11．（2023湖南郴州）如圖所示，燭焰、凸透鏡和光屏三者的中心在同一高度，該凸透鏡的焦距為10.0cm，凸透鏡的位置保持不變。以下說法正確的是（）

A．當(dāng)蠟燭放在圖中A區(qū)域時(shí)，光屏應(yīng)放在圖中D區(qū)域才可能呈現(xiàn)清晰的像B．蠟燭從圖中位置逐漸遠(yuǎn)離透鏡時(shí)，所成的像會逐漸變小C．若無論怎么移動(dòng)光屏，在光屏上都找不到像，則蠟燭可能放在圖中B區(qū)域D．若光屏上要得到一個(gè)放大的像，則蠟燭應(yīng)該放在圖中C區(qū)域【答案】B【解析】A．蠟燭放在圖中A區(qū)域，即蠟燭在該透鏡的兩倍焦距以外，此時(shí)成倒立、縮小的實(shí)像，像在透鏡另一側(cè)的一倍焦距和兩倍焦距之間，即圖中的E區(qū)域，故A錯(cuò)誤；B．凸透鏡成實(shí)像時(shí)，物體離透鏡越遠(yuǎn)，所成的實(shí)像越小，圖中蠟燭位于該透鏡的兩倍焦距以外，成倒立、縮小的實(shí)像，所以蠟燭從圖中位置逐漸遠(yuǎn)離透鏡時(shí)，所成的實(shí)像會逐漸變小，故B正確；C．蠟燭放在圖中B區(qū)域，即該透鏡的一倍焦距和二倍焦距之間，此時(shí)成倒立、放大的實(shí)像，像的位置在透鏡另一側(cè)的兩倍焦距以外，即如果蠟燭放在圖中B區(qū)域，則在圖中的F區(qū)域的光屏上能找到像，故C錯(cuò)誤；D．當(dāng)蠟燭放在圖中C區(qū)域，即該透鏡的一倍焦距以內(nèi)，此時(shí)成正立、放大的虛像，虛像是用光屏承接不到的，故D錯(cuò)誤。故選B。12．（2023江西）某同學(xué)探究凸透鏡成像規(guī)律時(shí)，光屏上得到了燭焰清晰的像（像未畫出），如圖所示。下列說法正確的是（）

A．光屏上的像是正立的 B．光屏上的像是放大的C．投影儀是利用此成像原理制成的 D．撤去光屏，燭焰的像仍然在原處【答案】D【解析】ABC．如圖所示，物距大于像距，光屏上能夠得到了燭焰清晰的像，所成的是倒立縮小的實(shí)像，照相機(jī)是利用此成像原理制成的，故ABC錯(cuò)誤。D．光屏是呈現(xiàn)蠟燭所成的像，不會影響成像的特點(diǎn)，撤去光屏，燭焰的像仍然在原處，故D正確。故選D。13．（多選）（2023云南）某實(shí)驗(yàn)興趣小組探究平面鏡和凸透鏡成像的情況如圖所示，下列說法正確的是（）

A．甲圖中蠟燭A靠近玻璃板，所成的像變大B．甲圖中蠟燭A的像是虛像，不能呈現(xiàn)在光屏上C．乙圖中蠟燭靠近凸透鏡，移動(dòng)光屏，光屏上再次呈現(xiàn)清晰的像變大D．乙圖中蠟燭燃燒變短，光屏上的像會向下移【答案】BC【解析】A．平面鏡所成的像與物體大小相同，將蠟燭A靠近玻璃板，它所成的像不變，故A錯(cuò)誤；B．因?yàn)楣馄林荒芙邮諏?shí)像，不能接收虛像，說明平面鏡成的像是虛像，故B正確；C．移動(dòng)蠟燭漸漸靠近凸透鏡，移動(dòng)光屏遠(yuǎn)離凸透鏡，根據(jù)凸透鏡成實(shí)像時(shí)物近像遠(yuǎn)像變大，光屏上再次呈現(xiàn)清晰的像變大，故C正確；D．因?yàn)榻?jīng)過光心的光線方向不發(fā)生改變，則蠟燭變短時(shí)，像應(yīng)該先上移動(dòng)，故D錯(cuò)誤。故選BC。14．（2023湖北武漢）用F為焦點(diǎn)，探究焦距為f的凸透鏡成像規(guī)律，在實(shí)驗(yàn)中；

（1）發(fā)光物體和凸透鏡的位置如圖所示，圖中光屏未畫出，光屏上所成清晰的像在圖中（填數(shù)字序號）區(qū)域，像的箭頭方向是豎直向的，像的大小比發(fā)光物體要；（2）將光屏放在凸透鏡右側(cè)，發(fā)光物體放在A處，發(fā)現(xiàn)無論怎樣調(diào)整光屏的位置，在光屏上都無法得到發(fā)光物體的像。撤去光屏，從凸透鏡右側(cè)向凸透鏡看去，觀察到發(fā)光物體的像，此像到凸透鏡的距離（填“大于”“等于”或“小于”）發(fā)光物體到凸透鏡的距離?！敬鸢浮竣巯滦〈笥凇窘馕觥浚?）[1]如圖所示，發(fā)光物體到凸透鏡的距離即物距大于二倍焦距，根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律，像距大于一倍焦距小于二倍焦距，故②④排除；又因?yàn)榘l(fā)光物體在透鏡主光軸上方，根據(jù)過透鏡光心的光線不改變傳播方向可知像的位置在主光軸下方，故光屏上所成清晰的像在圖中③的區(qū)域。[2][3]根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律，當(dāng)物距大于二倍焦距，成縮小、倒立的實(shí)像，所以像的箭頭方向是豎直向下的；像的大小比發(fā)光物體要小。（2）[4]當(dāng)物距小于一倍焦距時(shí)，我們在凸透鏡右邊看到的那個(gè)正立、放大的虛像是由光經(jīng)過凸透鏡的折射光線的反向延長線交點(diǎn)形成的，像在物的后方，故像到透鏡的距離大于物體到透鏡的距離。15．（2023四川廣安）小軍愛動(dòng)手、愛思考，以下是他做的一些實(shí)驗(yàn)。

（1）小軍在探究“某固體熔化時(shí)溫度的變化規(guī)律”實(shí)驗(yàn)中，繪制了該固體熔化時(shí)溫度隨時(shí)間變化的圖像，如圖甲所示。請根據(jù)圖像回答問題：①該固體是晶體還是非晶體？。②該固體熔化過程大約持續(xù)了min。（2）小軍用焦距為10cm的凸透鏡探究成像規(guī)律，如圖乙所示，燭焰在光屏上（圖中光屏未畫出）成清晰的倒立、（選填“放大”“縮小”或“等大”）的實(shí)像。該成像規(guī)律在生活中的應(yīng)用非常廣泛。下列選項(xiàng)中屬于該成像規(guī)律應(yīng)用的有（填寫番號）。①照相機(jī)②投影儀③顯微鏡物鏡④望遠(yuǎn)鏡物鏡【答案】晶體4放大②③【解析】（1）①[1]由圖像可知，此固體從20℃加熱2min，溫度達(dá)到48℃，雖然繼續(xù)吸收熱量，但溫度不再升高，直到6min左右溫度繼續(xù)升高，也就是2min-6min時(shí)間內(nèi)吸收熱量，溫度不變，所以該固體是晶體。②[2]由圖像可知，該晶體2min-6min時(shí)間內(nèi)吸收熱量，溫度不變，則此過程內(nèi)熔化，可知熔化的時(shí)間為4min。（2）[3][4]由圖乙可知，蠟燭到凸透鏡的距離為17cm，而凸透鏡的焦距為10cm，可知物距大于一倍焦距小于二倍焦距，成倒立、放大的實(shí)像；生活中利用該原理的投影儀、顯微鏡物鏡。故選②③。16．（2023福建）在探究凸透鏡成像規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中：

（1）如圖甲所示，用平行光測出凸透鏡的焦距為cm。（2）將蠟燭、凸透鏡和光屏依次放在水平光具座上，調(diào)節(jié)燭焰、凸透鏡和光屏三者中心在。（3）調(diào)節(jié)蠟燭、凸透鏡和光屏至圖乙所示的位置，則燭焰在光屏上成倒立、的像。根據(jù)這一成像特點(diǎn)，可制成。（4）若要使光屏上的像變小，應(yīng)使蠟燭與凸透鏡的距離變，再調(diào)節(jié)光屏位置?！敬鸢浮?2.5（12.3~12.7均可）同一高度縮小照相機(jī)大【解析】（1）[1]平行光線經(jīng)凸透鏡折射后變成會聚光線，說明凸透鏡對光線有會聚作用；由圖知，光屏上出現(xiàn)一個(gè)最小最亮的光斑即為凸透鏡的焦點(diǎn)處，焦點(diǎn)到光心的距離為12.5cm-0.00cm=12.5cm，則凸透鏡的焦距是12.5cm，因?yàn)樽詈笠晃恍?shù)是估讀的，所以范圍在12.3~12.7cm均可。（2）[2]調(diào)整燭焰、凸透鏡、光屏的中心大致在同一高度，是為了使像能夠成在光屏中央。（3）[3][4]將點(diǎn)燃的蠟燭和光屏分別放在如圖所示的位置，物距大于像距，所以像的性質(zhì)是倒立的縮小的實(shí)像，是照相機(jī)的成像特點(diǎn)。（4）[5]物遠(yuǎn)像近像變小，所以要使光屏上的像變小，應(yīng)使蠟燭與凸透鏡的距離變大，再調(diào)節(jié)光屏位置。17．（2023四川涼山）小丁在探究凸透鏡成像規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中：

（1）當(dāng)燭焰、焦距為10cm的凸透鏡A位于圖甲中位置時(shí)，光屏上得到一個(gè)清晰的像，該像是一個(gè)倒立、（選填“放大”“縮小”或“等大”）的實(shí)像；（2）保持蠟燭位置不變，小丁用焦距為5cm的凸透鏡B在原位置替換凸透鏡A，要使光屏上仍得到燭焰清晰的像，應(yīng)該將光屏向（選填“靠近”或“遠(yuǎn)離”）凸透鏡B的方向移動(dòng)；（3）如圖乙所示，蠟燭和凸透鏡之間放上近視眼鏡，光屏上能得到清晰的像，若取下眼鏡，要在光屏上重新得到清晰的像，應(yīng)將光屏（選填“靠近”或“遠(yuǎn)離”示）凸透鏡?！敬鸢浮靠s小靠近靠近【解析】（1）[1]由圖甲可知，此時(shí)物距大于像距，故由凸透鏡成像的規(guī)律可知，此時(shí)凸透鏡所成的像為倒立、縮小的實(shí)像。（2）[2]用焦距為5cm的凸透鏡B在原位置替換凸透鏡A后，凸透鏡對光的偏折能力增強(qiáng)，此時(shí)光線會聚點(diǎn)將位于光屏左側(cè)，故要使光屏上仍得到燭焰清晰的像，應(yīng)將光屏向靠近凸透鏡B的方向移動(dòng)。（3）[3]近視眼鏡對光線具有發(fā)散作用，取下眼鏡后，光線會聚點(diǎn)將向靠近凸透鏡的方向移動(dòng)，故要在光屏上重新得到清晰的像，應(yīng)將光屏靠近凸透鏡。18．（2023廣東廣州）如圖，凸透鏡的光心在0cm處，物體MN上M發(fā)出的光線b經(jīng)過光心，M發(fā)出的光線c經(jīng)過凸透鏡后的光線平行于主光軸。

①畫出b經(jīng)過光心后的光線；②該凸透鏡的焦距為cm；MN經(jīng)凸透鏡成的像相對于MN是（選填“放大”“縮小”“等大”）、（選填“正立”“倒立”）的像?！敬鸢浮?/p>

10縮小倒立【解析】[1]過凸透鏡光心的光線經(jīng)凸透鏡折射后傳播方向不改變，據(jù)此畫出光線b經(jīng)光心后的光線[2]由圖可知，光線c經(jīng)凸透鏡折射平行于主光軸，光線c與主光軸的交點(diǎn)即為焦點(diǎn)，光心O到這一點(diǎn)的距離為焦距，則該凸透鏡的焦距為10cm。[3]由圖知，物距u=25cm，u>2f，根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律可知此時(shí)成倒立縮小的實(shí)像，即物體MN經(jīng)凸透鏡成的像相對于物是縮小的倒立的?？键c(diǎn)4眼睛和眼鏡19．（2023湖南株洲）圖為眼睛觀察遠(yuǎn)處物體時(shí)的光路。可知這是（）

A．近視眼，應(yīng)戴凸透鏡矯正 B．近視眼，應(yīng)戴凹透鏡矯正C．遠(yuǎn)視眼，應(yīng)戴凸透鏡矯正 D．遠(yuǎn)視眼，應(yīng)戴凹