專題03 透鏡及其應(yīng)用（第02期）2024年中考物理真題分類匯編（全國版）解析版

第第頁專題03透鏡及其應(yīng)用【中考新考法】（2024·廣東廣州）如圖，光線a（圖中未畫出）射到平面鏡上，其反射光線b平行凸透鏡的主光軸，b經(jīng)凸透鏡折射后，射到屏上的A點。（1）畫出光線a；____（2）畫出光線b經(jīng)凸透鏡折射后的光路，并標(biāo)出凸透鏡右側(cè)的焦點F；____（3）保持光線a不變，若平面鏡轉(zhuǎn)動角度小于，則__________（選填“順時針”“逆時針”）轉(zhuǎn)動平面鏡，可使a反射光線通過凸透鏡光心O?！敬鸢浮竣?②.③.順時針【解析】（1）[1]先畫出平面鏡的法線，可知反射角等于45°，根據(jù)光的反射定律可知，入射角也等于45°，由此可畫出入射光線，即光線a，如圖所示：（2）[2]平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后折射光線通過焦點，據(jù)此作出光線b經(jīng)凸透鏡折射后的光路圖，并標(biāo)出凸透鏡右側(cè)的焦點F，如圖所示：（3）[3]保持光線a不變，若平面鏡轉(zhuǎn)動角度小于，若逆時針轉(zhuǎn)動平面鏡，則入射角增大，反射角增大，則反射光線向上遠離凸透鏡，反射光線不會通過凸透鏡光心O；若順時針轉(zhuǎn)動平面鏡，則入射角減小，反射角減小，則反射光線向下靠近凸透鏡的光心，轉(zhuǎn)過一定角度時，反射光線會通過凸透鏡光心O?！拘驴萍夹虑榫场?.（2024·廣東深圳）膠囊胃鏡機器人“膠囊胃鏡”全稱為“遙控膠囊內(nèi)鏡系統(tǒng)”，被譽為“完美胃部檢查的膠囊內(nèi)鏡機器人”。膠囊機器人另一個名字為磁控膠囊內(nèi)鏡，重為0.05N。它只需患者隨水吞下，經(jīng)過15分鐘左右便可完成胃部檢查。典型的膠囊內(nèi)窺鏡包含幾個主要組件：外殼，光學(xué)窗口，LED陣列，光學(xué)透鏡，CMOS圖像傳感器，射頻發(fā)射器，天線和電源。醫(yī)生通過膠囊胃鏡系統(tǒng)，可以實時精確操控的體外磁場來控制膠囊機器人在胃內(nèi)的運動，改變膠囊姿態(tài)，按照需要的角度對病灶重點拍攝照片，從而達到全面觀察胃黏膜并做出診斷的目的。在這個過程中，圖像被5G無線傳輸至便攜記錄器，數(shù)據(jù)導(dǎo)出后，還可繼續(xù)回放以提高診斷的準確率。（1）思考樂小白同學(xué)口服一個膠囊機器人，這個膠囊機器人長約2.7_________（填單位）；（2）如圖所示，畫出膠囊機器人在胃中所受重力示意圖_________；（3）膠囊機器人在胃中每下降1cm，重力做功W=_________；（4）如果小白醫(yī)生想掃描更大范圍時，應(yīng)操作機器人_________（靠近/遠離）此區(qū)域；（5）小白醫(yī)生在遠程無線操控機器人時，通過_________波來傳遞信號?！敬鸢浮竣?cm②.③.5×10-4J④.遠離⑤.電磁【解析】（1）[1]由圖甲可知，膠囊機器人長大約等于兩個手指的寬度，約2.7cm。（2）[2]從膠囊機器人的重心沿豎直向下畫出重力的示意圖，如圖所示：（3）[3]膠囊機器人在胃中每下降1cm，重力做功W=Gh=0.05N×0.01m=5×10-4J（4）[4]凸透鏡成實像，物距變大，像變小，如果小白醫(yī)生想掃描更大范圍時，讓像小一些，應(yīng)操作機器人遠離此區(qū)域。（5）[5]電磁波可以傳遞信息，醫(yī)生在遠程無線操控機器人，通過電磁波來傳遞信號。考點1透鏡1.（2024·黑龍江齊齊哈爾）關(guān)于光學(xué)知識在生活中的應(yīng)用，下列說法正確的是（）A.電視畫面的顏色是由紅、黃、藍三種色條合成的B.近視眼可以戴度數(shù)合適的凹透鏡片做的眼鏡矯正C.醫(yī)院里經(jīng)常使用紅外線消毒病房和手術(shù)室D.牙科醫(yī)生用來檢查牙齒的小鏡子是凹面鏡【答案】B【解析】A．光的三原色是紅綠藍，電視畫面的顏色是由紅、綠、藍三種色條合成的，故A錯誤；B．近視眼可以戴度數(shù)合適凹透鏡片做的眼鏡矯正，利用凹透鏡對光線的發(fā)散作用延遲成像，故B正確；C．醫(yī)院里經(jīng)常使用紫外線消毒病房和手術(shù)室，故C錯誤；D．牙科醫(yī)生用來檢查牙齒的小鏡子是平面鏡，借助平面鏡看清口腔內(nèi)情況，故D錯誤。故選B。2.（2024·山東濱州）根據(jù)圖中的入射光線或折射光線，畫出相應(yīng)的折射光線或入射光線?！敬鸢浮俊窘馕觥扛鶕?jù)凸透鏡的三條特殊光線可知，過光心的光線經(jīng)凸透鏡后傳播方向不變，平行于主光軸的光線，經(jīng)凸透鏡后過焦點，如圖所示：3.（2024·吉林）如圖所示，O為凸透鏡的光心，F(xiàn)為凸透鏡的焦點，請畫出圖中折射光線對應(yīng)的入射光線?！敬鸢浮俊窘馕觥科叫杏谥鞴廨S的入射光線經(jīng)過凸透鏡折射后，折射光線過焦點，由此可以確定該條折射光線對應(yīng)的入射光線，如圖所示：考點2生活中的透鏡4.（2024·廣東）廣東生產(chǎn)的無人駕駛電動垂直起降航空器首飛成功，彰顯了我國科技在城市空中交通領(lǐng)域的領(lǐng)先地位。航空器可用于高空攝影、旅游觀光等，航空器的攝像頭相當(dāng)于___________透鏡，遠處的物體通過攝像頭成倒立縮小的___________（選填“實”或“虛”）像。在攝像頭遠離物體的過程中，像的大小將變___________。【答案】①凸②.實③.小【解析】[1][2]航空器的攝像頭相當(dāng)于凸透鏡，其成像原理與照相機相同，即物體在二倍焦距以外成倒立、縮小的實像。[3]在攝像頭遠離物體的過程中，物距增大，像距減小，像變小。考點3凸透鏡成像的規(guī)律5.（2024·江蘇無錫）用焦距為10cm的凸透鏡探究凸透鏡成像的規(guī)律，將點燃的蠟燭、凸透鏡、光屏置于光具座上如圖所示的位置，下列說法中正確的是（）A.只向左移動光屏至適當(dāng)位置，光屏上能呈現(xiàn)燭焰縮小的像B.只向右移動光屏至適當(dāng)位置，光屏上能呈現(xiàn)燭焰放大的像C.只向右移動蠟燭至適當(dāng)位置，光屏上能呈現(xiàn)燭焰放大的像D.只移動凸透鏡至適當(dāng)位置，光屏上能呈現(xiàn)燭焰等大的像【答案】D【解析】A圖中物距為45.0cm-35.0cm=10.0cm凸透鏡的焦距是10cm，物距等于焦距，光屏不能成像，只向左或向右移動光屏至適當(dāng)位置，光屏上不能成像，故AB錯誤；C．只向右移動蠟燭至適當(dāng)位置，物距小于焦距，成正立放大的虛像，光屏不能成像，故C錯誤；D．將凸透鏡移動到55cm，物距為55.0cm-35.0cm=20.0cm像距為75.0cm-55.0cm=20.0cm此時u=v=2f光屏上能呈現(xiàn)燭焰等大的像，故D正確。故選D。6.（2024·天津）（多選）在用一凸透鏡研究其成像的規(guī)律時，某同學(xué)得到的部分實驗信息如下表所示。根據(jù)表中信息判定下列說法正確的是（）實驗次序物距/cm像的性質(zhì)像距/cm120倒立、等大、實像23015315倒立、放大、實像30A.第1次實驗的像距為20cm B.第2次實驗成倒立、縮小的實像C.第3次實驗成像特點與照相機成像特點相同 D.若物距是12cm，物體通過透鏡所成的像是虛像【答案】AB【解析】A．當(dāng)物距為20cm時，成倒立、等大的實像，則物距等于二倍焦距，即f=10cm，此時像距等于物距，也為20cm，故A正確；B．當(dāng)物距為30cm時，物距大于二倍焦距，所以此時成倒立縮小的實像，故B正確；C．當(dāng)物距為15cm時，物距大于一倍焦距小于二倍焦距，所以此時成倒立放大的實像，其應(yīng)用是幻燈機或投影儀，而照相機是根據(jù)物距大于二倍焦距時，成倒立縮小實像的原理制成的，故C錯誤；D．若物距是12cm，即物距大于一倍焦距小于二倍焦距，所以此時成倒立放大的實像，故D錯誤。故選AB。7.（2024·黑龍江齊齊哈爾）（多選）物理科技小組在做探究凸透鏡成像規(guī)律的實驗過程中，某次實驗操作時，蠟燭、凸透鏡和光屏的位置如圖所示，燭焰在光屏上恰好成清晰的倒立、等大的實像。則下列說法正確的是（）A.該凸透鏡的焦距是10.0cmB.將蠟燭放置在光具座的25cm刻度線處，調(diào)整光屏與凸透鏡的距離，燭焰在光屏上成清晰的像時，該像的性質(zhì)與照相機成像的性質(zhì)相同C.將蠟燭放置在光具座的35cm刻度線處，調(diào)整光屏與凸透鏡的距離，燭焰在光屏上成清晰的像時，該像的性質(zhì)與投影儀成像的性質(zhì)相同D.將蠟燭放置在光具座的45cm刻度線處，調(diào)整光屏與凸透鏡的距離，燭焰在光屏上可成清晰的正立、放大的虛像【答案】ABC【解析】A．當(dāng)光屏成倒立、等大的實像，有u=v=2f則故A正確；B．將蠟燭放置在光具座的25.0cm刻度線處，物距u=50.0cm?25.0cm=25cm>2f=20.0cm滿足u>2f，成倒立、縮小的實像，照相機是根據(jù)這個原理制成的，故B正確；C．將蠟燭放置在光具座的35.0cm刻度線處，物距f=100cm<u=50.0cm?35.0cm=15cm<2f=20.0cm滿足f<u<2f成倒立、放大的實像，投影儀是根據(jù)這個原理制成的，故C正確；D．將蠟燭放置在光具座45.0cm刻度線處，物距u=50.0cm?45.0cm=?5.0cm<f=10.0cm即物體在凸透鏡的一倍焦距以內(nèi)，成正立、放大的虛像，但虛像不能呈現(xiàn)在光屏上，故D錯誤。故選ABC。8.（2024·陜西A卷）如圖—1，是小明做“探究凸透鏡成像的規(guī)律”的實驗裝置；（1）實驗時，調(diào)節(jié)燭焰中心、凸透鏡光心和光屏中心在同一高度，其目的是________；（2）固定凸透鏡的位置，將蠟燭放在距離凸透鏡較遠處，此時應(yīng)移動________直至出現(xiàn)最清晰的像，記錄物距、像距、像的性質(zhì)；（3）改變物距，重復(fù)上述操作，多次實驗，將實驗數(shù)據(jù)記錄在下表中；凸透鏡的焦距：實驗次數(shù)物距/cm像距/cm像的性質(zhì)正立或倒立放大或縮小虛像或?qū)嵪?18.06.9倒立縮小實像210.010.0倒立等大實像37.017.7倒立放大實像44.0/正立放大虛像分析數(shù)據(jù)可知：當(dāng)物距大于凸透鏡焦距時，物距減小，像距________；（4）當(dāng)光屏上出現(xiàn)清晰的像時，小明不小心用手指尖遮擋住了凸透鏡的一部分，這時光屏上________（選填“仍能”或“不能”）成燭焰完整的像；（5）實驗中，小明將自己的眼鏡放在蠟燭和凸透鏡之間，發(fā)現(xiàn)光屏上原來清晰的像變模糊。將光屏適當(dāng)靠近凸透鏡后，光屏上再次出現(xiàn)清晰的像，由此可判斷小明佩戴的是________（選填“近視”或“遠視”）眼鏡；（6）如圖—2，當(dāng)無人機在高空拍攝地面場景時，所成的像最靠近圖—3中凸透鏡主光軸上的________（選填“a”、“b”、“c”或“d”）點；（7）生活中常用的放大鏡應(yīng)用了表中第________次實驗的成像規(guī)律?！敬鸢浮竣?使像成在光屏中央②.光屏③.增大④.仍能⑤.遠視⑥.b⑦.4【解析】（1）[1]探究凸透鏡成像的實驗時，在桌面上依次放蠟燭、凸透鏡、光屏，三者在同一條直線上，三者的中心大致在同一高度，像才能呈在光屏的中央位置。（2）[2]固定凸透鏡的位置，則凸透鏡的位置不變，將蠟燭放在距離凸透鏡較遠處，蠟燭的位置保持不變，此時應(yīng)移動光屏，直至光屏上出現(xiàn)最清晰的像。（3）[3]由題意可知，凸透鏡的焦距f=5.0cm，由表中數(shù)據(jù)可知，1、2、3次實驗的物距大于凸透鏡焦距，當(dāng)物距逐漸減小時，像距逐漸增大。（4）[4]當(dāng)光屏上出現(xiàn)清晰的像時，用手指尖遮擋住了凸透鏡的一部分，則通過凸透鏡的光線變少，所以在光屏上成的像變暗，但仍能成燭焰完整的像。（5）[5]小明將自己的眼鏡放在蠟燭和凸透鏡之間，發(fā)現(xiàn)光屏上原來清晰的像變模糊，將光屏適當(dāng)靠近凸透鏡后，光屏上再次出現(xiàn)清晰的像，說明像距變小，則焦距變小，說明眼鏡對光線有會聚作用，可判斷小明佩戴的是凸透鏡，即遠視眼鏡。（6）[6]當(dāng)無人機在高空拍攝地面場景時，地面場景距離凸透鏡的距離大于二倍焦距，即物距大于二倍焦距，由凸透鏡成像規(guī)律可知，像距大于一倍焦距，小于二倍焦距，由圖—3可知，只有b、c兩點在一倍焦距和二倍焦距之間，由凸透鏡成實像時物遠像近像變小可知，物距越大，像距越小，所以成的像最靠近圖—3中凸透鏡主光軸上的b點。（7）[7]由凸透鏡成像規(guī)律可知，物距小于一倍焦距時，成正立、放大的虛像，由表中數(shù)據(jù)可知，生活中常用的放大鏡應(yīng)用了表中第4次實驗的成像規(guī)律。9.（2024·湖北）同學(xué)們參觀博物館時發(fā)現(xiàn)一件秦代木牘前放置著凸透鏡，通過凸透鏡看到的情景如圖甲。為了弄清其原理，他們進行了如下探究。（1）如圖乙，用太陽光照射凸透鏡，移動光屏直至光屏上出現(xiàn)一個最小最亮的光斑，此凸透鏡的焦距為_________cm；（2）如圖丙，將蠟燭放在較遠處，移動光屏使光屏上呈現(xiàn)清晰的實像，觀察像的性質(zhì)，測出物距和像距；逐次改變物距，重復(fù)上述操作，實驗記錄如下表；序號物距/cm像的性質(zhì)像距/cm正倒大小124.0倒立縮小17.2222.0倒立縮小18.8320.0倒立等大20.0418.0倒立放大22.4516.0倒立放大27.0……

凸透鏡成縮小實像時，物距_________（填“＞”“＜”或“＝”）像距；（3）小宇受第4、5組實驗結(jié)果啟發(fā)，推測文物與其前方凸透鏡的距離u和凸透鏡焦距f的關(guān)系為時，成放大的像。小麗對小宇的觀點提出了質(zhì)疑，她繼續(xù)減小物距，發(fā)現(xiàn)蠟燭在某位置時，無論怎樣移動光屏，光屏上都看不到像。小麗撤去光屏，從圖丙中_________側(cè)（填“A”或“B”）向透鏡方向觀察，看到了正立放大的像，測得物距為8.0cm，她推測u和f的關(guān)系應(yīng)為。_________的推測合理，理由是______?！敬鸢浮竣?10.0②.＞③.B④.小麗⑤.見解析【解析】（1）[1]一束平行于凸透鏡主光軸的光線經(jīng)過凸透鏡后，會聚于一點，凸透鏡與光屏間的距離為焦距，由圖乙知道，該凸透鏡的焦距為（2）[2]分析表格數(shù)據(jù)知道，當(dāng)凸透鏡成縮小的像時，物距大于像距。（3）[3]根據(jù)題意知道，當(dāng)物距小于焦距，成正立、放大的虛像，像物同側(cè)，應(yīng)該在B處觀察。[4][5]根據(jù)實驗現(xiàn)象知道，當(dāng)繼續(xù)減小物距時，也能成放大的像，但是是正立、放大的虛像，此時，所以，小麗的推測合理。10.（2024·內(nèi)蒙古赤峰）在“探究凸透鏡成像的規(guī)律”實驗中，兩個小組同學(xué)選用的物體高度相同，但凸透鏡焦距不同，部分實驗數(shù)據(jù)如下表：表1物距u/cm像距v/cm像高h/cm119.25177.12.5405.70.9表2物距u/cm像距v/cm像高h/cm25174281673.34013.32（1）由表中數(shù)據(jù)可知：物體高度和凸透鏡焦距相同時，物距變大，所成實像高度的變化情況是___________。（填“變大”“變小”或“不變”）（2）由實驗數(shù)據(jù)還可知：物體高度和物距相同時，___________不同，則像距不同，像的高度也不同?！敬鸢浮竣?變?、?凸透鏡焦距【解析】（1）[1]表1中，凸透鏡焦距不變f1=5cm，物距11cm、17cm、40cm不斷增大，像高5cm、2.5cm、0.9cm逐漸減??；同理表2中、表3中也可看出物體高度、凸透鏡焦距一定時，物距變大，所成實像高度變小。（2）[2]由實驗數(shù)據(jù)還可知：物體高度和物距相同時，凸透鏡的焦距不同，則像距不同，像的高度也不同。如物體高度相同，物距都為40cm，凸透鏡的焦距為5cm時，像距為5.7cm，像高為0.9cm；物距都為40cm，凸透鏡的焦距為10cm時，像距為13.3cm，像高為2cm。11.（2024·湖北武漢）實驗小組在探究凸透鏡成像規(guī)律的實驗中：（1）圖甲中，點燃蠟燭后，光屏上恰能成清晰的像，______（填“照相機”“投影儀”或“放大鏡”）就是根據(jù)該成像特點制成的。將蠟燭向左移動一段距離，光屏上的像變模糊了，為了使光屏上再次成清晰的像，同學(xué)們提出了兩種不同的解決方案：方案一：僅將光屏向______移動一段距離；方案二：僅換用焦距較______的凸透鏡。（2）某同學(xué)利用焦距為20cm的凸透鏡觀察指紋，保持指紋到眼睛的距離為40cm不變，將凸透鏡調(diào)整到如圖乙所示的位置，看到了指紋正立放大的像，此時該同學(xué)的眼睛通過凸透鏡在另一側(cè)能成______（填“倒立縮小”“倒立放大”或“正立放大”）的像?！敬鸢浮竣?照相機②.左③.大④.倒立放大【解析】（1）[1]由圖甲可知，物距大于像距，點燃蠟燭后，光屏上恰能成清晰的像，根據(jù)凸透鏡成像，此時成倒立縮小的實像，照相機就是根據(jù)該成像特點制成的。[2][3]將蠟燭向左移動一段距離，則物距變大了，根據(jù)凸透鏡成實像時，物遠像近像變小的規(guī)律，為了使光屏上再次成清晰的像，可以將光屏向左移動一段距離。若不移動光屏，因凸透鏡焦距越大，折光能力越弱，因此可換用焦距較大的凸透鏡，使像推遲會聚，從而呈現(xiàn)在光屏上。（2）[4]由題意可知，凸透鏡的焦距為20cm，指紋到眼睛的距離為40cm，即等于2倍焦距，手指到凸透鏡的距離小于一倍焦距，則眼睛到凸透鏡的距離在1倍焦距與2倍焦距之間，根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律可知，當(dāng)物距在1倍焦距與2倍焦距之間時，成倒立放大的實像，因此此時該同學(xué)的眼睛通過凸透鏡在另一側(cè)能成倒立放大的實像。12.（2024·黑龍江綏化）如圖是“探究凸透鏡成像的規(guī)律”實驗裝置。（1）調(diào)節(jié)實驗器材的高度時，蠟燭__________點燃；（選填“需要”或“不需要”）（2）實驗過程中，當(dāng)蠟燭、凸透鏡、光屏位置如圖所示時，光屏上恰好出現(xiàn)清晰的像。該像是倒立、__________（選填“放大”“等大”或“縮小”）的實像，生活中的__________（選填“照相機”“投影儀”或“放大鏡”）就是利用該原理成像的；（3）如圖位置，若將蠟燭向左移動5cm，要在光屏上再次成清晰的像，應(yīng)該將光屏適當(dāng)向__________（選填“右”或“左”）移動：如果不動光屏、凸透鏡，也可在蠟燭和凸透鏡之間放一個合適的__________（選填“近視”或“遠視”）眼鏡，光屏上也能出現(xiàn)清晰的像?！敬鸢浮竣?需要②.縮?、?照相機④.左⑤.近視【解析】（1）[1]為了讓燭焰的像成在光屏中央，在調(diào)節(jié)器材高度時，蠟燭應(yīng)點燃。（2）[2][3]圖示中，物距大于像距，在光屏上成倒立縮小的實像。照相機是利用這一原理成像的。（3）[4]向左移動蠟燭，則物距變大，像距應(yīng)變小，光屏應(yīng)向左移動適當(dāng)距離。[5]光屏和凸透鏡不動，而像距變小，為了讓光的延遲會聚成像，可在蠟燭和凸透鏡之間放一個合適的對光有發(fā)散作用的凹透鏡，即近視眼鏡。13.（2024·黑龍江龍東）如圖所示，物理興趣小組“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實驗裝置。（1）首先調(diào)整燭焰、凸透鏡、光屏三者的中心在同一高度，目的是_________；（2）如圖甲，讓平行光正對凸透鏡照射，光屏上出現(xiàn)一個最小、最亮的光斑，則凸透鏡的焦距__________cm；（3）當(dāng)蠟燭、凸透鏡、光屏在光具座上的位置如圖乙時，光屏上成清晰的像，利用此時凸透鏡成像的特點制成的光學(xué)儀器是_________（選填“照相機”、“放大鏡”或“投影儀”）。若實驗過程中擋住凸透鏡的一半，像的完整程度_________（選填“會”或“不會”）受影響；（4）將蠟燭移到35cm處，若想在光屏上得到清晰的像，應(yīng)將光屏向___________（選填“左”或“右”）移動，像將_________（選填“變大”、“不變”或“變小”）?！敬鸢浮竣?使像成在光屏的中央②.10.0③.照相機④.不會⑤.右⑥.變大【解析】（1）[1]為了使像成在光屏的中央，實驗開始前，應(yīng)將燭焰、凸透鏡和光屏中心調(diào)節(jié)在同一高度上。（2）[2]由圖甲可知，焦點到凸透鏡距離為20.0cm-10.0cm=10.0cm所以凸透鏡的焦距為f=10.0cm。（3）[3]由圖乙可知，物距50.0cm-10.0cm=40.0cm物距大于2倍焦距，成倒立縮小的實像，照相機是根據(jù)此原理制成的。[4]若實驗過程中擋住凸透鏡的一半，物體上任一點射向凸透鏡的另一半，經(jīng)凸透鏡折射后，照樣能會聚成像，像的大小不發(fā)生變化，折射光線減少，會聚成的像變暗。（4）[5][6]凸透鏡成實像時，物距變小，像距增大，像變大；將蠟燭移到35cm處，物距變小，像距變大，光屏向右移動，像變大?？键c4眼睛和眼鏡14.（2024·廣西）如圖所示的眼鏡片是（）A.凸面鏡 B.凹面鏡 C.凸透鏡 D.凹透鏡