2023年陕西省九年级物理中考模拟题分项选编:透镜及其应用(含解析)

2023年陕西省九年级物理中考模拟题分项选编:透镜及其应用
一、单选题
1.(2023·陕西渭南·模拟预测)如图所示,是游客在大唐芙蓉园游玩时拍摄的一张照片,下列说法错误的是(  )

A.湖水看上去比实际浅,是由于光的折射造成的
B.柳树在岸边形成的阴影是由光的直线传播形成的
C.建筑物在水中的倒影是由光的反射形成的等大的实像
D.拍摄该照片利用了凸透镜成倒立缩小实像的原理
2.(2023·陕西西安·统考一模)西安大唐芙蓉园举行兔年新春灯会,吸引了来自全国各地的游客参观,图示是一组花灯的照片,有关照片中的物理现象,下列说法不正确的是(  )
A.花灯在水中所成的像是等大的虚像
B.花灯采用LED灯,是因为其发光效率能达到100%
C.花灯在水中的倒影是由光的反射形成的
D.游客拍摄照片时相机镜头到花灯的距离大于镜头的二倍焦距
3.(2023·陕西西安·统考一模)下列现象属于光沿直线传播的是(  )
A.湖中桥的倒影
B.人叉到水中的鱼
C.放大镜
D.小孔成像
4.(2023·陕西宝鸡·模拟预测)如图所示,是“花界”大熊猫——绿樱。绿樱学名郁金,它开花时花的颜色会随花期渐变,初期呈绿色,中晚期颜色逐渐变浅,最后变成黄白色。关于绿樱花期的一些光现象,下列说法错误的是( )
A.初期呈绿色,是因为花朵吸收了绿光
B.周围景物在湖中的倒影,是光的反射形成的等大的虚像
C.雨后,湖面上方架起一道彩虹,这是光的折射现象
D.清晨,树叶上会有露珠,透过这些露珠,能清晰的看到叶子的叶脉,因为露珠相当于一个凸透镜
5.(2023·陕西铜川·模拟预测)小敏在家中做凸透镜成像实验,墙上出现一个倒立缩小清晰的像。下列说法正确的是(  )
A.凸透镜成像大小与蜡烛距透镜的距离无关
B.若透镜不动,蜡烛远离透镜,手和透镜的影子大小不变
C.墙上所成的烛焰像是虚像
D.若蜡烛不动,透镜靠近蜡烛,能再次呈现清晰的烛焰像
6.(2023·陕西安康·统考一模)光与影的世界是生活也是艺术,更包含着科学的知识与原理,如图是汤勺放入装有水的玻璃杯中,置于平面镜前的情景。下列有关说法或解释正确的是(  )
A.灯光下玻璃杯的影子是光的折射形成的
B.水中放大的“勺头”是光的反射形成的
C.水中弯折的“汤勺”是光沿直线传播形成的
D.看到平面镜中的“杯子”是等大的虚像
7.(2023·陕西渭南·统考一模)下列叙述与图中情景相符的是(  )
A.铅笔在水面处“折断”是光的反射形成的
B.图中为远视眼的成因,应配戴凸透镜纠正
C.电视机遥控器利用超声波实现对电视机的控制
D.研究光的反射定律实验中,将右侧纸板沿ON向后折,光线AO将不发生反射
8.(2023·陕西榆林·模拟预测)对于下列四幅图阐述正确的是(  )
A.图甲中,光的色散实验说明白光是由红、绿、蓝三种色光复合而成
B.图乙中的透镜为凹透镜,可用来制作矫正近视眼的镜片
C.图丙中,照相机成像原理是:当物体在凸透镜的二倍焦距外时成倒立、缩小的实像
D.图丁中,要使投影仪成像变大,应使投影仪靠近屏幕,同时使镜头远离胶片
二、填空题
9.(2023·陕西咸阳·统考一模)刷脸支付过程中需要使用到摄像头进行拍摄。如图所示,当人脸靠近摄像头时,光源自动打开,照亮________(选填“人脸”或“显示屏”),人脸通过摄像头成一个倒立、________的实像,从而实现支付;为了能成清晰的像,人脸到镜头的距离应满足的条件是________;当人脸远离镜头,所成的像________ (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
10.(2023·陕西延安·模拟预测)某同学两眼的视力分别是远视和近视,她取出一只红色铅笔来探究两个镜片的成像特点,铅笔呈现红色的原因是铅笔 ________(选填“发出”,“折射”或“反射”)的红光进入眼睛。她将这只铅笔放在她的眼镜后面1cm处时,透过取镜看到铅笔的形状如图所示,则图中右侧的镜片所矫正的是 ________(选填“近视”或“远视”)眼;左侧镜片对光具有 ________(选填“会聚”或“发散”)作用。
11.(2023·陕西汉中·模拟预测)某同学经常玩智能手机、平板电脑,长时间盯着屏幕,导致视力下降,患上近视眼。如图所示,图___________(选填“甲”或“乙”)是近视眼的光路示意图,近视眼应配戴___________透镜(选填“凸”或“凹”)制成的眼镜来矫正,戴上合适度数的眼镜后物体在视网膜上成___________(选填“倒立”或“正立”)缩小的实像。
三、作图题
12.(2023·陕西西安·统考二模)如图所示,分别画出入射光线ab经凹透镜折射后的光线及该光线进入水面后的大致方向。

13.(2023·陕西铜川·模拟预测)如图所示凸透镜主光轴与水面相平,F是凸透镜的焦点,一束与水面平行的光射到凸透镜上,经凸透镜折射后在水面发生反射和折射。请大致画出经过透镜后的折射光线和进入水中的折射光线。
14.(2023·陕西宝鸡·模拟预测)在两图中画出折射光线:
15.(2023·陕西渭南·模拟预测)如图所示,平面镜垂直于凸透镜主光轴且在凸透镜一侧焦点上,请把光路补充完整。
16.(2023·陕西咸阳·统考一模)如图所示,请画出两条入射光线经过凸透镜后的折射光线。
17.(2023·陕西延安·模拟预测)如图所示,S'是点光源S在平面镜中所成的像,S发出的一条光线经平面镜反射后恰好射向凹透镜右侧虚焦点F。请画出点光源S并补全光路图。
四、实验题
18.(2023·陕西汉中·模拟预测)在“探究凸透镜成像规律”的实验中:

(1)实验前调节烛焰、凸透镜和光屏的中心大致在同一高度,目的是_________;
(2)当蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示时,光屏上成清晰的倒立、_________的实像,在照相机和投影仪中,成像原理与此类似的是_________;
(3)保持透镜和蜡烛的位置不变,在蜡烛和透镜之间加一个近视镜片,观察到光屏上的像变模糊,若要使光屏上的像再次清晰,可将光屏向_________(选填“左”或“右”)移动。
19.(2023·陕西渭南·模拟预测)完成下面的探究性实验。
(1)探究平面镜成像时像与物的关系;玲玲同学进行该实验时,选择两根完全相同的蜡烛、一块较厚的玻璃板M(P、Q两个面都可以作为平面镜用)。
实验序号 1 2 3
物距u/cm 4.2 5.0 6.8
像距v/cm 3.7 4.5 6.3
【进行实验与收集证据】
她在桌面上铺一张大纸,竖立一块玻璃板;将蜡烛A放置在玻璃板的前面,点燃蜡烛A,然后将蜡烛B放置在玻璃板后面找到像的位置,如图1甲所示,进行实验。
玲玲按照图1乙中的测量方法,多次改变蜡烛A的位置,认真测量并记录了对应数据(如表所示)。
【分析与论证】根据上述实验数据分析得出:像距小于物距。
【交流与评估】这个结论与平面镜成像特点不相符,主要是因为蜡烛A所成的像A′到反射面的距离________(选填“正确”或“不正确”);根据上面数据可推算玻璃板的厚度为________cm;
(2)玲玲在复习“探究凸透镜成像规律”的实验时,进行了如下操作:
A.测凸透镜的焦距:如图2甲所示,玲玲用教室里正在发光的日光灯作为光源,将米尺竖直放置,零刻度线紧贴桌面,然后沿着米尺上下移动凸透镜,直至桌面上出现清晰的日光灯的像为止,此时凸透镜对准刻度线的放大图如图2乙所示,则该透镜的焦距约为________cm,这种方法测焦距的依据是:若物体离透镜的距离足够远(大于10倍焦距)时,所成像与透镜的距离近似等于__________;
B.探究凸透镜成像规律:
①图2丙是某次烛焰成清晰像的情景,此时所成的是倒立_______(选填“放大”或“缩小”)的实像;
②随着实验的进行,蜡烛不断变短,玲玲忽略了调整三心的高度,但在光屏上依然可以成完整清晰的像,你认为此时焰心,透镜中心,像的中心_____(选填“在”或“不在”)同一直线上。
③延伸拓展:为探究焦距不同的凸透镜成实像时,像的大小与焦距之间的关系,用三个焦距不同的凸透镜和一个光源进行实验,实验记录如下表:老师指出,根据实验记录无法得出结论,其原因是_____________。
凸透镜焦距/cm 物距a/cm 像距a′/cm 像的大小
5.0 15.0 7.5 较小
10.0 25.0 16.7 较大
15.0 35.0 26.3 最大
20.(2023·陕西商洛·模拟预测)如图所示,用焦距为10cm的凸透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验。
(1)如图所示,当蜡烛距离凸透镜15cm时,移动光屏,可在光屏上找到一个清晰的倒立、__________(填“放大”、“等大”或“缩小”)的实像;
(2)若将蜡烛向右稍微移动一段距离,则应将光屏向 __________(填“左”或“右”)移动,才能再次在光屏上成清晰的像,此时像的大小比刚才的像要 __________(填“大”或“小”)一些。在此过程中,由于该同学不小心,手指挡住凸透镜的一小部分,那么在光屏上将 __________(填“会”或“不会”)得到一个完整的像;
(3)如图所示,在凸透镜左侧附近放置一副眼镜(图中未画出),这时需要将光屏向右移动适当距离才能再次成清晰的像,由此可知,此眼镜是 __________(填“近视眼镜”或“远视眼镜”)。
21.(2023·陕西榆林·模拟预测)如图所示,阳阳在做“探究凸透镜成像规律”的实验。
(1)实验前,他打算先测出凸透镜的焦距,可是当天阴天,老师告诉他可以用下面的方法测量焦距。
①将蜡烛(含蜡烛托)、凸透镜以及光屏从左往右安装在光具座上。点燃蜡烛,将蜡烛和光屏移至凸透镜附近,调整蜡烛、凸透镜及光屏的高度,使烛焰中心、光屏中心和凸透镜的中心在_________。
②将凸透镜固定在光具座中央,同时缓慢地将蜡烛和光屏往远离凸透镜移动,移动过程中始终保证两者到凸透镜的距离相等,当光屏上出现烛焰清晰的像时记录光屏到凸透镜中心的距离。若该距离为18cm,则此凸透镜焦距约是_________cm。
(2)测出焦距后,把蜡烛放在0刻度线处时(如图所示),_________(选填“向左”“向右”或“不”)移动光屏,会在光屏上得到一个倒立、_________的实像(填写像的性质)。
(3)随着蜡烛燃烧而变短,光屏上成的像将向上移动。由于影响到了实验的进行,这时最简单合理的调整是_________。
A.只需将凸透镜向下移动些
B.只需将光屏向下移动些
C.将凸透镜和光屏向下移一些
D.蜡烛适当向上调一些
(4)为了彻底解决(3)中出现的问题,阳阳用F形LED光源代替蜡烛继续实验,若用黑纸遮掉光源的上半部分,光屏上成像的情况是_________。
A.只出现光源上半部分的像
B.只出现光源下半部分的像
C.仍然是完整的像,只是变暗些
D.成像情况像不受任何影响
22.(2023·陕西咸阳·模拟预测)如图所示,小明和小华用焦距为10cm的凸透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验。
(1)为了使像成在光屏中央,应调节烛焰和光屏的中心位于凸透镜的_________上;
(2)如图所示,当蜡烛距离凸透镜15cm时,移动光屏,可在光屏上找到一个清晰的倒立、_________(填“放大”“等大”或“缩小”)的实像。在照相机、投影仪、放大镜中,成像情况与之类似的是_________;
(3)实验中若固定凸透镜,将蜡烛移到30cm刻线处,再向_________(选填“左”或“右”)移动光屏到适当位置,又可在屏上得到一个清晰的像;
(4)小明和小华利用实验中凸透镜对准教室窗外远处的景物,在透镜的另一侧放一张白纸,调节白纸到凸透镜之间的距离,则在白纸上呈现了景物的倒立、_________的实像,则这张白纸到透镜的距离大约是_________cm;
(5)当光屏上成清晰的像时,用白纸遮住凸透镜的下半部分,则烛焰的像亮度将_________。
23.(2023·陕西西安·统考三模)在“探究凸透镜成像规律”实验中,有如下操作:
(1)实验前,小明利用“平行光聚焦法”(如图甲所示)粗略测出凸透镜的焦距为______cm;
(2)小明将(1)中测过焦距的凸透镜、蜡烛以及光屏放置在光具座上的位置如图乙所示,要让烛焰中心、透镜中心和光屏中心在 ______。要使光屏上成一个清晰的实像,应来回移动光屏,使光屏上出现 ______(选填“最小的像”、“最大的像”或“最清晰的像”);
(3)通过步骤(2)的调整,光屏上出现了清晰的像后,记录物距、像距、像的性质,得到了如表的现象和数据:

物距/cm 像的性质 像距/cm
倒正 大小 虚实
30 倒立 缩小 实像 14.7
27 倒立 缩小 实像 15.5
22 倒立 缩小 实像 17.8
20 倒立 等大 实像 20
17 倒立 放大 实像 22.6
15 倒立 放大 实像 28.7
12 倒立 放大 实像 59
10
7 正立 放大 虚像
5 正立 放大 虚像
3 正立 放大 虚像
由数据可知,当物距大于二倍焦距时,所成的像的性质是 ______像;在成实像时,当物距增大时,像距会 ______;
(4)小明用实验中的凸透镜自制了一个镜头可以伸缩的照相机,如图丙所示。他用这个自制照相机观察电脑屏幕,调整得到清晰像。然后他靠近电脑屏幕一些,这时要再次得到清晰的像要把镜头 ______(选填“向外伸”或“向回缩”)一点;
(5)小明在用(4)中自制照相机观察远处景物时,淘气的小华将一支铅笔紧贴着镜头挡在了镜头前,这时此自制照相机的光屏上的像是 ______(选填“完整”或“不完整”)的。
24.(2023·陕西安康·统考一模)科学家对人眼球进行解剖后,绘出眼球的构造图(图甲),并根据眼球的结构特点,进行了模拟成像实验。如图乙所示,调节并固定蜡烛、光屏、透镜的位置后,此时可在光屏上看见一清晰烛焰像,可以说明:物体在视网膜上成像的性质是____________,实验中所用透镜的焦距为____________(选填“小于15cm”“15~20cm之间”或“大于20cm”)近视眼相当于将图乙中的凸透镜焦距调小,此时像成在光屏____________(选填“前方”“上”或“后方”),可移动光屏或在凸透镜前放一____________(选填“凸透镜”或“凹透镜”),使光屏上重新成清晰的像。
25.(2023·陕西西安·校考一模)小强同学用图甲所示装置探究凸透镜成像的规律:
(1)小强正确放置并调节实验器材后,点燃蜡烛,移动蜡烛、凸透镜及光屏进行实验,记录的现象和数据如下表:
实验序号 1 2 3 4 5 6 7
物距u/cm 40.0 30.0 20.0 18.0 14.0 10.0 6.0
像距v/cm 13.4 15.2 20.0 23.0 35.0 光屏上不成像
光屏上成像情况 倒立、缩小 倒立、缩小 倒立、等大 倒立、放大 倒立、放大
①根据表中数据可知,该凸透镜的焦距f=___________cm;
②当凸透镜成实像时,物距增大,像 ___________(选填“变大”、“变小”或“不变”);生活中应用序号为1、2规律工作的是 ___________(选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”);
(2)如图乙所示,小强在进行某次实验时,光屏上得到清晰的烛焰的像后,将一眼镜片竖直放在蜡烛与凸透镜之间,光屏上像变模糊了,接着将光屏向左移动适当距离后,像又变清晰了,由此可知,该眼镜片对光线起 ___________(选填“会聚”或“发散”)作用,可用于矫正 ___________眼(选填“近视”或“远视”);
(3)如图1所示,在天宫课堂中,王亚平向水球中间注入一个气泡,通过水球能看到王亚平一正、一倒两个缩小的像,图2是其示意简图。小强应用上述探究结果,对该现象的成因进行了分析:水球相当于凸透镜(设其焦距为f),王亚平(图中用箭头表示)距水球 ___________,透过水球看到她倒立、缩小的像;向水球中间注入一个气泡,中间部分相当于两个 ___________(选填“平面镜”、“凸透镜”或“凹透镜”)组成的,所以透过水球又看到她正立、缩小的像。
参考答案:
1.C
【详解】A.湖水看上去比实际浅,这是由于光从水中斜射入空气中时,发生折射形成的,故A正确,不符合题意;
B.柳树在岸边形成的阴影是由光的直线传播形成的,故B正确,不符合题意;
C.建筑物在水中的倒影属于平面镜成像,成的是正立等大的虚像,故C错误,符合题意;
D.拍摄该照片时,物距大于二倍焦距,凸透镜成倒立、缩小的实像,故D正确,不符合题意。
故选C。
2.B
【详解】AC.花灯在水中的倒影,属于平面镜成像,是由光的反射形成的。根据平面镜成像的特点可知,花灯在水中所成的是等大的虚像,故AC正确,不符合题意;
B.由于能量的损失,故彩灯采用LED灯,其发光效率不能达到100%,故B错误,符合题意;
D.游客拍摄照片时,物距应大于二倍焦距,所以相机镜头到花灯的距离大于镜头的二倍焦距,故D正确,不符合题意。
故选B。
3.D
【详解】A.湖中桥的倒影属于平面镜成像,是由光的反射形成的,故A不符合题意;
B.渔民叉鱼时,看到的水中的鱼是由于水中鱼反射出的光斜射入空气中时,在水面处发生了折射,折射光线向远离法线的方向偏折,我们看到的是变浅的鱼的虚像,所以渔民叉鱼时要朝着所看到的“鱼”更深一些的位置插去,即看到鱼的下方,才能插到鱼,属于光的折射,故B不符合题意;
C.物体距凸透镜的距离小于一倍焦距时,成正立放大的虚像,应用是放大镜,属于光的折射,故C不符合题意;
D.小孔成像说明光是沿直线传播的,故D符合题意。
故选D。
4.A
【详解】A.初期呈绿色,是因为花反射了绿色的光,吸收其它颜色的光,故A错误,符合题意;
B.周围景物在湖中的倒影,属于平面镜成像,是光的反射现象,成正立、等大的虚像,故B正确,不符合题意;
C.雨后,湖面上方架起一道彩虹,这是由于太阳光照到空气中的小水滴上,被分解为绚丽的七色光,即光的色散,是光的折射现象,故C正确,不符合题意;
D.露珠相当于凸透镜,叶脉在凸透镜的一倍焦点以内,成正立、放大的虚像,故D正确,不符合题意。
故选A。
5.D
【详解】AC.由题意可知,墙上出现一个倒立缩小清晰的像,根据凸透镜成像规律可知应得到倒立缩小的实像,凸透镜成像大小与蜡烛距透镜的距离(物距)有关,故AC错误;
B.手和透镜的影子是光的直线传播形成的,若透镜不动,蜡烛远离透镜,手和透镜的影子变小,故B错误;
D.图中,蜡烛经凸透镜成倒立缩小的实像,此时物距u>2f,若蜡烛不动,透镜靠近蜡烛,根据折射光路是可逆的,在f<u<2f还能成倒立放大的实像,即能再次呈现清晰的烛焰像,故D正确。
故选D。
6.D
【详解】A.灯光下玻璃杯的影子是由光的直线传播形成的,故A错误;
B.水中放大的“勺头”是凸透镜成像,是光的折射现象,故B错误;
C.水中弯折的“汤勺”是汤勺斜插入盛水的玻璃杯里时,从上面看上去,水中的部分比实际位置高了,所以看起来像折断了,这是由于光的折射现象引起的,故C错误;
D.平面镜中的“杯子”是平面镜成像,属于光的反射现象,根据平面镜成像的特点,成正立等大的虚像,故D正确。
故选D。
7.B
【详解】A.铅笔在水面处“折断”,是由光的折射形成的,故A不符合题意;
B.由图可知,眼球晶状体的曲度过小,近处物体反射来的光线通过晶状体折射后形成的物像,就会落在视网膜的后方,形成远视眼,远视眼需要配戴凸透镜将光线会聚一些,这样像可以成在视网膜上,故B符合题意;
C.电视机的遥控器可以发出不同频率的红外线来实现对电视机的遥控,红外线不属于声音,故C不符合题意;
D.研究光的反射定律实验中,将右侧纸板沿FO向后折,在纸板上都不能看到反射光线,但反射光线仍然存在,故D不符合题意。
故选B。
8.C
【详解】A.图甲中色散实验,发现白光是由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光复合而成,故A错误;
B.图乙中,靠近透镜的物体成正立放大的虚像,是凸透镜,可以用来制作矫正远视眼的镜片,故B错误;
C.照相机用用凸透镜中物体位于二倍焦距之外时,成倒立、缩小的实像工作的,故C正确;
D.要使投影仪成像变大,应减小物距,增大像距,所以,应使投影仪远离屏幕(增大像距),同时使镜头靠近投影片(减小物距),故D错误。
故选C。
9. 人脸 缩小 大于 变小
【详解】[1]人脸反射到镜头的成像光线越多,成像越清晰,所以当人靠近摄像头时,光源自动打开,照亮人脸。
[2][3][4]摄像头实际上是一个凸透镜,人在凸透镜的二倍焦距以外,成倒立、缩小的实像;当人脸远离镜头,物距变大,像距变小,所成的像变小。
10. 反射 远视 发散
【详解】[1]铅笔呈现红色的原因是铅笔反射了红光,吸收了其它颜色的光。
[2][3]由题意可知,透过眼镜看到铅笔的形状,左侧是正立缩小的虚像,右侧是正立放大的虚像,根据凸透镜成像规律可知,右侧的镜片是凸透镜,左侧的镜片是凹透镜,凸透镜可以矫正远视眼,所以右侧的镜片所矫正的是远视眼,左侧镜片对光线具有发散作用。
11. 乙 凹 倒立
【详解】[1][2][3]由乙图可知,眼睛看远处的物体,像成在视网膜的前方,说明晶状体对光的折射能力变强,是近视眼的成因,故图中乙是近视眼的光路示意图。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;戴上合适度数的眼镜后物体在视网膜上成倒立缩小的实像。
12.
【详解】延长线过另一侧焦点的光线经凹透镜折射后将平行于主光轴;该折射光线又入射到水面上,先过入射点画出法线,再在法线左侧的水中,根据折射角小于入射角画出进入水中的折射光线,如图所示:

13.
【详解】平行于主光轴的入射光线经过凸透镜折射后,折射光线过焦点;过入射点画出法线,根据折射角小于入射角在法线右侧的水中画出折射光线,如图所示
14.
【详解】通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴,平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点;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,过凹透镜光心的光线传播方向不改变,如图所示
15.
【详解】平行于主光轴的光线经凸透镜折射后通过焦点;射向焦点的光线入射到平面镜上,入射点为F,根据反射角等于入射角,画出反射光线;该反射光线是从凸透镜焦点发出的,经凸透镜再次折射后将平行于主光轴射出,如图所示
16.
【详解】通过凸透镜中心的光线传播方向不变,经过焦点的光线经凸透镜折射后平行于主光轴射出,则如图所示:

17.
【详解】平面镜成像时,像与物体关于镜面是对称的,据此作出发光点S;由图可知,像与反射光线的连线与镜面的交点为反射点,连接S和反射点,该光线为入射光线;延长线过另一侧焦点的光线经凹透镜折射后将平行于主光轴。如图所示
18. 使像成在光屏中央 缩小 照相机 右
【详解】(1)[1]做凸透镜成像实验,要使烛焰的焰心,凸透镜的光心,光屏的中心三者位于同一高度,目的是使像成在光屏的中央。
(2)[2][3]根据图示可知,此时的物距大于像距,成倒立、缩小的实像,其应用是照相机。
(3)[4]保持透镜和蜡烛位置不变,在蜡烛和透镜之间加一个近视镜片,近视镜片是凹透镜,凹透镜对光线具有发散作用,会延迟光线会聚成像,故为了使光屏上呈现烛焰清晰的像,应将光屏沿着光具座向右移动。
19. 不正确 0.5 5.20 透镜的焦距 缩小 在 没有控制物距、像距相同
【详解】(1)[1]由题意可知,这块玻璃板是比较厚的,玻璃板P、Q两个面都可以作为平面镜用,像距小于物距这个结论与平面镜成像特点不相符,主要是因为蜡烛A所成的像A′到反射面的距离不正确,所计算的物距为蜡烛A到P面的距离,而像距为所成的像A′到Q面的距离,实际上是在P面所成的像A′,应该计算的是像A′到P面的距离,这才为像距。
[2]由[1]解析可知,像A′到P面的距离为像距,而平面镜成像特点是像距大小等于物距大小,由表格中的数据可知,第一次实验物距为4.2cm,则像距为4.2cm,而表格中第一次实验时记录的像距数据为3.7cm,这实际上为所成的像A′到Q面的距离,像A′到P面的距离为4.2cm,则玻璃板的厚度PQ为
同理,第二、第三次实验都可计算得到玻璃板的厚度为0.5cm。
(2)[3][4]由题意可知,正在发光的日光灯,它作为光源,它发出的光线到达凸透镜时,近似为平行光线,平行于凸透镜主光轴的光线,经过凸透镜时,会聚于凸透镜焦点,由于沿着米尺上下移动凸透镜,直至桌面上出现清晰的日光灯的像为止,这时,像到凸透镜的距离为焦距大小,从图2中的乙图可知,凸透镜到桌面的距离为5.20cm,该凸透镜的焦距为5.20cm;这种方法测焦距的依据是:若物体离透镜的距离足够远(大于10倍焦距)时,物体发出的光线,可看作为平行光,所成像与透镜的距离近似等于透镜的焦距。
[5]图2丙是某次烛焰成清晰像的情景,可看到,物距大于像距,根据凸透镜的成像规律,可知,此时所成的是倒立、缩小的实像。
[6]随着实验的进行,蜡烛不断变短,而光线经过凸透镜光心时,其传播方向不会改变,蜡烛的烛心往下移,则像会往上移,玲玲忽略了调整三心的高度,三心不在同一高度,但是还是在同一直线上。
[7]观察表格中的数据可知,三组数据中,凸透镜的焦距、物距、像距、像的大小都不同,而实验要探究像的大小与焦距之间的关系,必须控制物距、像距是相同的,所以该实验不能得出结论。
20. 放大 右 大 会 近视眼睛
【详解】(1)[1]因为凸透镜焦距为10cm,当蜡烛距离凸透镜15cm时,物体位于一倍焦距与二倍焦距之间,移动光屏,可在光屏上找到一个清晰的倒立、放大的实像。
(2)[2][3]若将蜡烛向右稍微移动一段距离,物距变小,则像距变大,要再次在光屏上成清晰的像,应将光屏向右移动;当物距变小时,像距增大,像变大,则此时像的大小比刚才的像要大些。
[4]遮住凸透镜的一半,物体上任一点射向凸透镜的另一半,经凸透镜折射后,照样能会聚成像,像的大小不发生变化,折射光线减少,会聚成的像变暗。
(3)[5]光屏向右移动适当距离才能再次成清晰的像,这说明像距变大了,即光线发散了,表明放置的是凹透镜,凹透镜可以矫正近视眼。当蜡烛距离凸透镜15cm时,物体位于一倍焦距与二倍焦距之间,移动光屏,可在光屏上找到一个清晰的倒立、放大的实像。
21. 同一高度 9 向左 缩小 D C
【详解】(1)①[1]点燃蜡烛后,应调整光屏、凸透镜和烛焰,使三者的中心大致在同一高度上,这样的像才能成在光屏的中央。
②[2]当物距等于两倍焦距时,凸透镜成倒立等大的实像,即此时2f=18cm,即f=9cm。
(2)[3][4]测出焦距后,把蜡烛放在0刻度线处时(如图所示),凸透镜不动,此时物距u=50cm,大于2倍焦距,像距大于1倍焦距小于2倍焦距,故向左移动光屏,会在光屏上得到一个倒立、缩小的实像。
(3)[5]随着蜡烛燃烧变短,根据光线过光心不改变方向,光屏上成的像将向上移动。要使像向下移动,可以使蜡烛向上移动,或凸透镜向下移动,或光屏向上移动。这时最简单合理的调整是蜡烛适当向上调一些,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
(4)[6]若遮住凸透镜的下半部分,凸透镜的上半部分仍能会聚光线,在光屏上成像,所以在光屏上得到的是完整的像,只是因为透过的光变少,故像变暗一些。故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
22. 主光轴 放大 投影仪 左 缩小 10 变暗
【详解】(1)[1]为使像成在光屏的中央,应调节烛焰、凸透镜、光屏三者的中心大致在同一高度处,位于凸透镜的主光轴上。
(2)[2][3]凸透镜的焦距为f=10cm,当蜡烛距离凸透镜15cm时,物距f(3)[4]固定凸透镜,将蜡烛移到30cm刻线处,此时物距变大,根据凸透镜成实像时,“物远像近像变小”的规律,应向左移动光屏。
(4)[5][6]凸透镜对准教室窗外远处的景物,此时u>2f,f(5)[7]遮住凸透镜的下半部分,物体上任一点射向凸透镜的上半部分的光经凸透镜折射后,照样能会聚成完整的像,像的大小不发生变化,但透过凸透镜的光线减少了,会聚成的像变暗。
23. 10.0 同一高度 最清晰的像 倒立、缩小的实 减小 向外伸 完整
【详解】(1)[1]平行于主光轴的光线经凸透镜折射后,会聚在主光轴上一点,这点是凸透镜的焦点,焦点到光心的距离是凸透镜的焦距,所以凸透镜的焦距是
f=60.0cm﹣50.0cm=10.0cm
(2)[2]为了使像成在光屏中央,应让烛焰中心、透镜中心和光屏中心在同一高度;
[3]要使光屏上成一个清晰的实像,应来回移动光屏,直到光屏上出现最清晰的像。
(3)[4]由数据可知,当物距大于二倍焦距时,所成的都是倒立、缩小的实像;
[5]在成实像时,当物距增大时,像距会减小,同时像也变小。
(4)[6]他靠近电脑屏幕一些,此时物距减小,根据凸透镜成实像时,物近像远像变大可知,要再次得到清晰的像要把镜头向外伸一点。
(5)[7]铅笔遮住凸透镜的一部分,物体上任一点射向凸透镜的另一部分的光线,经凸透镜折射后,照样能会聚成像,像的大小不发生变化,折射光线减少,会聚成的像变暗。
24. 倒立、缩小的实像 15~20cm之间 前方 凹透镜
【详解】[1]由图乙可知,此时的物距大于像距,故成的是倒立、缩小的实像。
[2]此时的物距为
u=60.cm-20.0cm=40.0cm>2f
像距
f解得15.0cm[3]近视眼的成因是像成在了视网膜的前方,图乙中模拟近视眼的成因,凸透镜焦距调小,此时像成在了光屏的前方。
[4]若想让像成在光屏上,需要增大像距、减小物距,即可以将蜡烛向靠近凸透镜的方向移动;为了推迟光线会聚,还可以在凸透镜的前方放置一个合适的对光线具有发散作用的凹透镜。
25. 10.0 变小 照相机 会聚 远视 大于2f 凹透镜
【详解】(1)①[1]根据凸透镜成像规律,当u=2f时,成倒立等大实像,据表中数据可知,u=20.0cm时,光屏上成倒立、等大的像,因此该凸透镜的焦距f=10.0cm。
②[2]由表中数据可知,当凸透镜成实像时,物距增大,像距减小,像变小。
[3]实验序号1、2中光屏上成倒立、缩小实像,生活中应用此规律工作的是照相机。
(2)[4][5]进行某次实验时,光屏上得到清晰的烛焰的像后,将一眼镜片竖直放在蜡烛与凸透镜之间,光屏上像变模糊了,接着将光屏向左移动适当距离后,像又变清晰了,由此可知,加入该眼镜片后像距减小,该眼镜片对光线起会聚作用,为凸透镜,可用于矫正远视。
(3)[6][7]在天宫课堂中,王亚平向水球中间注入一个气泡,通过水球能看到王亚平一正、一倒两个缩小的像,对该现象的成因进行了分析:水球相当于凸透镜,在凸透镜成像时,如果u>2f,则成倒立缩小实像,因此王亚平距水球大于2f,透过水球看到她倒立、缩小的像;向水球中间注入一个气泡,中间部分中间薄、边缘厚,相当于两个凹透镜组成的,所以透过水球又看到她正立、缩小的像。

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