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2023苏科版中考物理一轮复习——凸透镜成像规律
一、单选题(共7小题)
1.一个直立的物体放在凸透镜的二倍焦距处，物体的中点恰在透镜的主光轴上，后来，透镜被一割为二，对称地拉开，两个半透镜间距离等于物体高度，如图甲所示。则此时光屏上的成像情况应该是图乙中的( )
A. B. C. D.
2.如图所示，有一圆柱体，放在凸透镜前图示的位置，它所成像′′的形状应该是下列选项中的( )
A. B. C. D.
3.小明同学在探究凸透镜成像规律时，用焦距分别为、的甲、乙两个凸透镜进行实验。先将点燃的蜡烛、透镜甲和光屏放置在光具座上，调整后的位置如图所示，此时在光屏上得到烛焰清晰的像(图中未标出)；再用透镜乙替换透镜甲，且保持蜡烛和透镜的位置不变，将光屏向左移动再次得到烛焰清晰的像。下列判断正确的是( )
A.图中光屏上的像是放大的 B.图中光屏上的像是正立的
C. D.
4.如图所示，是凸透镜主光轴上一个发光点，是它发出的一条光线，经凸透镜折射后，折射光线可能正确的是( )
A. B. C. D.
5.如图所示是物体经照相机镜头成像原理示意图，当沿主光轴远离镜头时，则物体上点的像′会沿哪一方向移动( )
A.′ B.′ C.水平向右 D.水平向左
6.凸透镜成像实验中，移动物体到某位置时，能在光屏上成清晰缩小的像，则下列能成立的是( )
①如果将物体靠近凸透镜，仍要在光屏上得到清晰的像，光屏必须靠近凸透镜
②如果所成的像在光屏的左上方，应将光屏向右下方移动
③换用焦距较短的凸透镜后，仍要在光屏上得到清晰的像，如果只移动光屏，光屏必须靠近凸透镜
④保持物体和光屏位置不变，移动凸透镜，一定可以在光屏上得到另一个清晰的像
A.①③ B.②④ C.②③ D.③④
7.一种手电筒上所用的聚光小电珠如图所示，其前端相当于一个玻璃制成的凸透镜，灯丝（可看作一个点光源）发出的光通过它出射时，出射光束（图中实线所示比没有这个透镜时的光束（图中虚线所示）要窄，即它可减小光束的发散，有聚光功能，在这种小电珠中，灯丝应位于( )
A.凸透镜的焦点以内 B.凸透镜的二倍焦距处
C.凸透镜的焦点处 D.凸透镜的一倍焦距和二倍焦距之间
二、综合应用题(共2小题)
8.光电鼠标在电脑中应用非常广泛，其原理就是利用发光二极管照射移动表面(如图所示)，并被反射回鼠标的光学感应器(相当于光屏)，用以记录移动动作，以此来捕捉移动位置的不同画面。当鼠标移动时，感应器会连续拍摄鼠标垫表面所成的像，并利用数字信号处理来比较各个影像，以决定移动的距离和方向。产生的结果会传回计算机，而屏幕上的光标会根据这些结果来移动，图中光学感应器、透镜、发光二极管等元件固定在鼠标内。
(1)当发光二极管的光照射在粗糙的鼠标垫上时会发生 (选填“镜面反射”或“漫反射”)。
(2)当鼠标平放在鼠标垫上，成像透镜到鼠标垫距离，光学感应器距成像透镜时，则在光学感应器上成 、 的 (选填“实”或“虚”)像。
(3)将鼠标离开鼠标垫一定高度后悬空向前移动时，电脑显示器上的光标并不移动，是因为像成在光学感应器的 (选填“上”或“下”)方。
9.物体在透镜中成像的情况可以通过作图来确定。图表示凸透镜成像的作图方法，图表示凹透镜成像的作图方法。图中表示物体的一个发光点，表示发光点的像；点表示透镜的中心，点表示透镜的焦点；点划线表示主光轴，光线Ⅰ表示由发出的平行于主光轴的一条光线，Ⅱ表示通过透镜中心的光线，Ⅲ表示通过凸透镜焦点(或射向凹透镜焦点)的光线，光线Ⅰ'、Ⅱ'、Ⅲ'分别表示光线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ通过透镜后的折射光线。通过多次实验和作图，我们可以归纳出发光点发出的任何一条光线经过透镜后都将会聚于(或反方向延长相交于)像点。
(1)用透镜成像的作图法，作出图甲中发光点的像。
(2)图乙中，是发光点通过透镜所成的像。试确定该透镜是凸透镜还是凹透镜，并用作图法确定透镜的位置(将透镜用符号表示画在图中)。若发光点发出的某条光线经过透镜折射后恰能通过点，试用作图法画出折射光线通过点的光路图。
三、填空题(共2小题)
10.在焦距为、和的凸透镜中选择一个放置在如图所示的位置，将蜡烛、光屏分别置于光具座上透镜两侧，调整透镜和光屏的中心大致与烛焰的中心在 ；若将蜡烛放置在点，通过三个凸透镜都能在光屏上成像，则焦距为 的透镜所成的像最大；若蜡烛在点不动，在间移动光屏时可在光屏上得到清晰的像，则实验中所用透镜的焦距可能是 。
11.如图所示，线段为一凸透镜成像的物距倒数和像距倒数的对应关系，若用此凸透镜成像，当物体距透镜时，物体所成像的性质是 (需说明像的虚实、大小、正倒情况)。
四、实验题(共2小题)
12.某小组同学在“研究凸透镜成像规律”的实验中，记下所用凸透镜的焦距，按正确的方法安装和调节好实验装置。他们在光具座上先固定焦距为的凸透镜，按表一中的物距依次进行实验，每次都使光屏上烛焰的像最清晰，并将相应的像距记录在表一中。然后他们换用焦距为的凸透镜，重复上述实验，并将数据记录在表二中。为了进一步探究物距和像距之间的关系，他们进行适量的运算，将结果分别记录在表一和表二的后四列中。(已知
表一(凸透镜的焦距为
表二(凸透镜的焦距为
(1)分析比较实验序号、与(或、与数据中的物距与像距的变化关系及相关条件，可得出初步结论： 。
(2)分析比较实验序号 数据中的物距与像距的关系及相关条件，可得出初步结论：不同的凸透镜，当它们成实像时，物距相同，像距随焦距的增大而增大。
(3)请进一步综合分析比较表一、表二中经运算后得到的数据及相关条件，并归纳得出结论。
分析比较表一或表二中后两列的数据及相关条件，可初步得出的结论是：同一凸透镜， ；
分析比较表一和表二中后两列的数据及相关条件，可初步得出的结论是：不同的凸透镜， 。
13.某物理兴趣小组想知道某只透镜的焦距为多少，做了如图甲所示实验，让凸透镜正对阳光，在透镜下面放上白纸(纸、镜平行)，测出透镜与白纸间距和对应的白纸被烤焦的时间，绘出图象乙，则可判断该透镜的焦距为 。
将透镜及蜡烛、光屏置于光具座上，如图所示，做成像实验，记录每次成实像的物距，像距，物、像间距(即)，绘出如图所示图象(以为长度单位)。由图可知，要想成实像，蜡烛与光屏的间距应满足 (用表示)。
经“百度”发现，物理学中，有一个凸透镜成像的“新概念”：放大率，结合、两图，可知当物距时， 。
五、作图题(共3小题)
14.如图所示，是物体像的位置，“”是透镜光心的位置，请在图中“”位置画出所需要透镜并完成光路图。
15.如图所示，是发光体，是它通过凸透镜所成的像，请画出凸透镜的位置并找出焦点(一个即可)。
16.如图所示，是发光点，是通过凸透镜所成的像。 在图中画出凸透镜的焦点。 画出入射光线的折射光线。
参考答案
1.
【答案】:B
【解析】:一块凸透镜被分割成对称的两半，变为两块凸透镜，物体又放在二倍焦距处，所以由凸透镜成像规律可知，应成倒立、等大的实像两个，两个半透镜的主光轴不在一起，一个主光轴向上平移，一个向下平移，使得各自所成的像分别向上和向下平移。
2.
【答案】:B
【解析】:圆柱体的右边在凸透镜的和之间，所成的像是倒立、放大的实像；圆柱体的左边在凸透镜的以外，所成的像是倒立、缩小的实像。当时，物距减小，像距变大像变大，右边的像距比左边的像距远，符合要求的只有图。
3.
【答案】:D
【解析】:由知成倒立、缩小的实像，故错误；
由“保持蜡烛和透镜的位置不变，将光屏向左移动再次得到烛焰清晰的像”可知，物距不变的情况下，像距减小， 说明凸透镜对光线的会聚能力变强了，故，故错误，正确。
4.
【答案】:A
【解析】:根据凸透镜成像规律可知，发光点在一倍焦距和二倍焦距之间，则经凸透镜折射后，折射光线与主光轴交点的位置应该在二倍焦距以外，由图可知，光线符合题意。
5.
【答案】:B
6.
【答案】:D
【解析】:物体靠近凸透镜即物距减小，像距增大；如果将物体靠近凸透镜，仍要在光屏上得到清晰的像，光屏必须远离凸透镜，所以①错误。
如果所成的像在光屏的左上方，应将光屏向左上方移动，像才能成在光屏中央，所以②错误。
换用焦距更短的凸透镜，会聚能力更强，光会在更前面会聚，所以光屏必须靠近凸透镜，所以③正确。
根据光路可逆，保持物体和光屏位置不变，移动凸透镜，可在光屏上成一个倒立、放大的实像，同时物距刚好是原来的像距，像距刚好是原来的物距，所以④正确。
7.
【答案】:A
【解析】:A、当灯丝在凸透镜的一倍焦距以内，灯丝射出的光线经凸透镜变得会聚一些，比原来的光路变窄，但是光路比平行光路要宽，符合题意；
B、当灯丝在凸透镜的两倍焦距处，点光源在凸透镜的另一侧二倍焦距处得到清晰的像，不符合题意；
C、当灯丝在凸透镜的焦点处，光线经凸透镜折射后成为平行光，不符合题意；
D、当灯丝在凸透镜的一倍焦距和两倍焦距之间，灯丝射出的光线经凸透镜变得会聚一些，比原来的光路变窄，点光源射出的光线经凸透镜折射后介于平行和二倍焦距之间，不符合题意。
故选A。
8
(1)漫反射
(2)倒立；缩小；实
(3)下
【解析】:鼠标悬空相当于增大了物距，这时像距会变小，因为成像透镜和光学感应器距离是不变的，导致像成在光学感应器下方。
9
(1)
【解析】:过点作平行于主光轴的光线，经凸透镜折射后通过焦点；过点作穿过光心的光线，其传播方向不变。这两条光线没有交于一点，而其反向延长线会相交于一点，则即为发光点的像。
(2)
【解析】:通过观察图中物与像的位置关系可知，该透镜为凹透镜。
连接并延长，延长线与主光轴的交点为凹透镜光心的位置。折射光线的反向延长线相交于像点。连接，与凹透镜的交点为入射点，点与该入射点的连线即为入射光线。
10.
【答案】:同一高度；；或
【解析】:要调整烛焰、光屏和凸透镜的中心大致在同一高度上，这样才可以使烛焰的像成在光屏的中央。
由图可知，点到凸透镜的距离为，即物距为。
对于焦距为的凸透镜，物距大于其二倍焦距，所以成的是倒立、缩小的实像；
对于焦距为的凸透镜，物距大于其二倍焦距，所以成的是倒立、缩小的实像；
对于焦距为的凸透镜，物距大于其一倍焦距且小于二倍焦距，所以成的是倒立、放大的实像。
故焦距为的凸透镜成的像最大。
在间移动光屏时可在光屏上得到清晰的像，即在凸透镜右侧～间移动光屏时可在光屏上得到清晰的像；物距为，结合前面分析可知：
①焦距为的凸透镜，成的是倒立、缩小的实像，像距的范围，即，在～范围以内，在该范围内移动光屏时可在光屏上得到清晰的像，故凸透镜的焦距可能为；
②焦距为的凸透镜，成的是倒立、缩小的实像，像距的范围，即，在～范围以内，在该范围内移动光屏时可在光屏上得到清晰的像，故凸透镜的焦距可能为；
③焦距为的凸透镜，成的是倒立、放大的实像，像距的范围，即，不在～范围内，在间移动光屏时不能在光屏上得到清晰的像，故凸透镜焦距不可能为。
综上分析可知，凸透镜焦距不可能为，可能为或。
11.
【答案】:倒立、缩小的实像
【解析】:由图像可知，当物距倒数和像距倒数相等时数值为，可知此时物距等于像距等于，所以焦距等于。大于二倍焦距。
12
(1)物距越大，像距越小
(2)、、、
(3)像距和物距的倒数和为定值 ；焦距越大，像距和物距的倒数和越小
【解析】:分析比较实验序号、与(或、与中的数据可得出像距与物距的初步关系是物距增大，像距减小。
能够得出“不同的凸透镜，当它们成实像时，物距相同，像距随焦距的增大而增大”这个结论的数据是：实验序号、或、或、。
分析比较表一或表二中后两列的数据，将表中最后两列相加发现：像距和物距的倒数和为定值。
分析比较表一和表二中后两列的数据可知，焦距越大，像距和物距的倒数和越小。
13.
【答案】:；；
【解析】:由图乙可知，当透镜与白纸间距时，白纸被烤焦的时间，所用的时间最短，说明太阳光经过凸透镜会聚后该点的温度最高，这个点就是凸透镜的焦点，则焦距。
根据凸透镜成实像时满足，由图可知，随着物距的增大，物、像间距先减小后增大，当物距时，物、像间距最小为，因此，要想成实像，蜡烛与光屏的间距应满足。
由图可知，当物距时，物、像间距，
根据可得，，
则放大率。
14.
【答案】:如图所示
15.
【答案】:如图所示
16.
【答案】:如图所示
【解析】:在光学作图时，我们通常有两种作图依据：①依据光的反射、折射规律，透镜的会聚、发散规律作图(以光作光)；②以像的意义作图(以像作光)。本题中是的实像，其意义就是由发出的任意一条光线通过凸透镜后都经过像点。因而入射光线的折射光线必是，为作出焦点的位置，需引出一条平行于主光轴的光线，折射光线会聚到像点，与主光轴的交点即为透镜的右焦点，同样由平行到达像点的光线反作出发出的光线，与主光轴的交点即为透镜的左焦点

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