初中物理透镜及其应用试题

在“探究凸透镜成像规律”的实验中，小明将烛焰放在凸透镜前某一位置时，恰好在凸透镜后 $20\mathit{cm}$处的光屏上出现一个与该烛焰等大的像，下列说法正确的是 $($　　 $)$

A．该凸透镜的焦距是 $20\mathit{cm}$

B．此时的物距大于 $20\mathit{cm}$

C．当物距是 $30\mathit{cm}$时，光屏上呈现倒立缩小的像

D．当凸透镜的一部分被遮住时，光屏上不能呈现完整的像

按照题目要求作图：

（1）画出图甲中入射光线的折射光线。

（2）画出图乙中足球重力的示意图。

（3）画出图丙中使用滑轮组提升物体最省力的绳子绕法。

（4）小磁针在图丁所示的位置静止，标出小磁针的 $N$极。

如图所示，保持烛焰、凸透镜的位置不变，调节光屏到图示位置，得到清晰倒立　　的实像，利用此成像特点可以制成　　。

用手机看视频，图象太小，屏幕放大器（凸透镜）来帮忙，小明通过透镜可看到放大了的图象，如图所示，手机距离透镜 $15\mathit{cm}$，凸透镜的焦距可能为 $($　　 $)$

A． $20\mathit{cm}$B． $15\mathit{cm}$C． $10\mathit{cm}$D． $5\mathit{cm}$

香水的主要成分是易燃酒精，如图所示为四瓶香水，透明玻璃瓶盖形状各异，最容易在阳光下引发火灾的是 $($　　 $)$

A．B．C．D．

如图所示，某同学用自制的水透镜来探究凸透镜成像规律，当向水透镜里注水时，水透镜的焦距将变小；当从水透镜里抽水时，水透镜的焦距将变大。

（1）如图1所示，一束平行于主光轴的光射向水透镜，在光屏上得到一个最小光斑，则此时水透镜的焦距为　　 $\mathit{cm}$，实验前，应调节烛焰、水透镜和光屏三者中心在　　；

（2）该同学移动蜡烛，水透镜和光屏至图2所示位置时，恰能在光屏上看到清晰的像，利用此成像特点可制成　　（选填“照相机”或“投影仪” $)$；若仅将蜡烛与光屏位置对调，则在光屏上　　（选填“能”或“不能” $)$看到清晰的像；

（3）在图2所示实验场景下，该同学把自己的眼镜给水透镜“戴上”（如图3所示），当从水透镜中抽出适量的水后，他发现烛焰的像再次变得清晰，由此判断该同学戴的是　　眼镜（选填“近视”或“远视” $)$。

人脸识别门禁一体机是通过摄像机镜头来捕捉人脸信息。该摄像机镜头相当于　　透镜，它的成像与　　（照相机 $/$投影仪 $/$放大镜）相似，所成的是　　（放大 $/$缩小 $/$等大）的实像，已知镜头焦距为 $f$人脸到镜头的距离应大于　　。要使屏幕上的像大些，人应离镜头　　（远 $/$近）些。

下列图中关于光学现象的描述或解释不正确的是 $($　　 $)$

A．甲图中小孔成的是倒立的虚像

B．乙图中凹透镜可以矫正近视眼

C．丙图中白光通过三棱镜会分解成多种色光

D．丁图中漫反射的光线遵循光的反射定律

小明用蜡烛和毛玻璃光屏做“探究凸透镜成像规律“的实验。

（1）测量焦距时，将凸透镜正对太阳光，移动透镜，让太阳光在白纸上会聚成一个　　的光斑，用刻度尺测量光斑到　　的距离，结果为 $10.0\mathit{cm}$。

（2）如图所示，刚开始实验时烛焰的像只有一小部分成在光屏边缘的 $A$处，大部分不在光屏上，产生这一现象的原因是　　。

（3）当蜡烛距透镜 $5.0\mathit{cm}$时，光屏上　　（有 $/$没有）烛焰经透镜折射后的光线，此时，像成在　　（光屏 $/$蜡烛）一侧。

（4）小明用 $\mathit{LED}$灯做成字母“ $F$”替换蜡烛，将它放在距透镜 $15.0\mathit{cm}$处，在光屏上成清晰的像。小明在毛玻璃光屏后面观察物和屏上的像，他直接看到的物为“ $F$”。则他看到屏上像的形状为　　；移去光屏，在光屏左侧看到像的形状为　　。

按要求作图：

（1）如图甲所示，折射光线与主光轴平行，请画出相应的入射光线。

（2）如图乙所示，要用向下的力提升重物，请画出滑轮组绳子的绕法。

利用光具座以及蜡烛、凸透镜、光屏等器材，可进行“探究凸透镜成像规律”的实验。

（1）实验时，首先在光具座上放置实验器材，若光具座 $A$处放置蜡烛（如图所示），则 $C$处应放置　　（选填“凸透镜”或“光屏”。器材正确放置后，还应对其进行调整，使烛焰和光屏的中心位于凸透镜的　　上。

（2）实验后，可得出凸透镜成像规律。根据成像规律判断下列说法，说法正确的是　　

$A$．若凸透镜的焦距为 $10\mathit{cm}$，则烛焰距离凸透镜 $30\mathit{cm}$时，可在光屏上成放大的像

$B$．实验过程中，蜡烛因燃烧而变短，则烛焰在光屏上的像会下移

$C$．若烛焰朝着凸透镜方向前后不断晃动，则光屏上仍能观察到清晰的烛焰像

$D$．若烛馅在光屏上成缩小的像，则光屏到凸透镜的距离小于烛焰到凸透镜的距离

（3）某物理兴趣小组在探究凸透镜成像规律后，得到了如下数据：

实验序号	物距 $u/\mathit{cm}$	焦距 $f/\mathit{cm}$	像的性质	像距 $v/\mathit{cm}$
1	12	10	倒立放大实像	60
2	14	10	倒立放大实像	35
3	15	10	倒立放大实像	30
4	30	10	倒立缩小实像	15
5	30	12	倒立缩小实像	20
6	30	15	倒立等大实像	30

下列对表中数据的分析，错误的是　　

$A$．当凸透镜的焦距相同，物距不同时，所成的像有可能相同

$B$．当物距相同，凸透镜的焦距越大时，像距越大

$C$．当物距相同，凸透镜的焦距不同时，所成像的性质有可能相同

$D$．当凸透镜的焦距相同，且成放大实像时，像距与物距之和随物距的增大而减小

（4）将蜡烛置于凸进镜一倍焦距处，结果仍能观察到烛焰放大的像，这是为什么？

将一个凸透镜正对太阳光，在距凸透镜 $10\mathit{cm}$处得到一个最小、最亮的光斑，若将一个物体放在凸透镜前 $30\mathit{cm}$处，则可在凸透镜的另一侧得到一个 $($　　 $)$

A．倒立、缩小的实像B．倒立、放大的实像

C．正立、缩小的实像D．正立、放大的虚像

小明在做“探究凸透镜成像规律”的实验中：

（1）为了粗测凸透镜的焦距，小明上午上课前，将凸透镜与水平地面平行放置，让太阳光照射到凸透镜上，调节凸透镜到地面的距离，直至地面上出现一个最小的亮点，小明认为此点到光心的距离，就是凸透镜的焦距，小强却说，这个距离不是凸透镜的焦距，其理由是　　。

（2）实验过程中，在图示位置，烛焰恰好在光屏上成清晰的像，这与　　（选填“放大镜”、“投影仪”或“照相机” $)$的成像原理相同。若将蜡烛向右移动 $10\mathit{cm}$，调整光屏位置再次成清晰的像，此时像的大小比原来的像要　　。

在探究“凸透镜成像规律”的实验中。

（1）如图甲，平行光正对凸透镜照射，光屏上出现一个最小最亮的光斑，则凸透镜的焦距 $f=$　　 $\mathit{cm}$。

（2）如图乙，光屏上呈现清晰的像，此像的性质是倒立、　　的实像。若保持蜡烛和光屏位置不变，移动透镜至　　 $\mathit{cm}$刻度线处，光屏上能再次呈现清晰的像。

（3）保持蜡烛位置不变，移动透镜至 $16\mathit{cm}$刻度线处（如图丙），则人眼按图　　。（选填“ $A$”、“ $B$”或“ $C$” $)$的方式可观察到烛焰的像。

（4）如图丁，光屏上能成清晰的像，在烛焰和凸透镜之间放一副眼镜，发现光屏上的像变模糊了，将光屏向透镜移动适当距离后光屏上再次呈现清晰的像，则该眼镜是　　眼镜。（选填“近视”或“远视” $)$

在探究凸透镜成像规律时，小明将蜡烛沿主光轴由距透镜 $90\mathit{cm}$移至 $120\mathit{cm}$的过程中，发现烛焰在图示位置光屏上的像一直比较清晰。若他再将蜡烛移至距透镜 $7\mathit{cm}$处，移动光屏，则屏上得到的像一定是 $($　　 $)$

A．放大的像B．等大的像C．缩小的像D．正立的像