第四章神奇的透鏡素養(yǎng)提優(yōu)測試卷一、選擇題(每小題4分,共32分。每小題只有一個選項是符合題意的)1.(新獨家原創(chuàng),★☆☆)2023年1月9日,谷神星一號遙五運載火箭將搭載的“南

通中學(xué)號”衛(wèi)星順利送入預(yù)定軌道?！澳贤ㄖ袑W(xué)號”衛(wèi)星是我國首顆以學(xué)校

名字命名的科學(xué)實驗衛(wèi)星。下列說法正確的是

()A.衛(wèi)星夜間照相時,利用的是可見光成像技術(shù)B.衛(wèi)星兩翼的電池板,吸收太陽光為衛(wèi)星提供動力,可見光具有能量C.攝影師利用膠片相機拍攝升空照片,底片上是正立、縮小的實像D.衛(wèi)星傳遞信息到地面,傳播速度近似于光速,為340m/sB解析衛(wèi)星夜間照相,利用了紅外線成像技術(shù),A錯誤;電池板吸收太陽光為衛(wèi)星

提供動力,說明光具有能量,B正確;照相機成倒立、縮小的實像,C錯誤;光的傳播

速度為3×108m/s,D錯誤。2.(2023陜西榆林綏德中學(xué)月考,2,★☆☆)下列關(guān)于透鏡的說法正確的是

()①凸透鏡有兩個實焦點,凹透鏡有兩個虛焦點②平行光經(jīng)過凸透鏡折射后一定會聚于焦點③凸透鏡的兩個焦點之間的距離叫焦距④經(jīng)過凹透鏡的光有可能比原來更會聚了一些A.只有①正確

B.只有①②正確C.只有③④正確

D.只有④正確對應(yīng)目標(biāo)編號：P8102001A解析凸透鏡和凹透鏡都有焦點,凸透鏡有兩個實焦點,凹透鏡有兩個虛焦點,①

說法正確;只有與主光軸平行的光,經(jīng)凸透鏡折射后會聚在焦點上,②說法錯誤;

焦點到透鏡光心的距離叫焦距,③說法錯誤;凹透鏡對光有發(fā)散作用,光經(jīng)過凹透

鏡折射后會比原來更發(fā)散,④說法錯誤;故A正確。3.(2024陜西西安西咸新區(qū)一模,5,★☆☆)如圖所示,投影式

紅外血管成像儀將紅外線投射到人體皮膚上,圖像傳感器感知到反射的紅外線

后,經(jīng)過數(shù)字圖像處理將血管的輪廓顯示出來;再經(jīng)投影儀將圖像投影到人的皮

膚表面以還原血管的分布,幫助醫(yī)生及時、準(zhǔn)確地診斷疾病。下列說法正確的

是()特色現(xiàn)代科技對應(yīng)目標(biāo)編號：P8102002A.紅外線能使熒光物質(zhì)發(fā)光B.投影儀鏡頭與近視鏡片屬于同一類透鏡C.投影到皮膚表面的血管影像是折射形成的D.皮膚表面到投影儀鏡頭的距離應(yīng)小于鏡頭的二倍焦距C解析紫外線能使熒光物質(zhì)發(fā)光,紅外線不能使熒光物質(zhì)發(fā)光,A錯誤;投影儀鏡

頭是凸透鏡,近視鏡片是凹透鏡,不是同一類透鏡,B錯誤;投射到皮膚表面的血管

影像是折射形成的實像,C正確;投影儀的鏡頭相當(dāng)于凸透鏡,根據(jù)投影儀成像的

原理可知,皮膚表面到鏡頭的距離應(yīng)大于鏡頭的二倍焦距,D錯誤。4.(2023河南柘城實驗中學(xué)月考,10,★☆☆)觀鳥愛好者用照相機拍攝到紅腹錦

雞從平靜水面上飛過的瞬間,之后離水面越來越遠(yuǎn),下列說法正確的是

()A.紅腹錦雞經(jīng)平靜的水面所成的像是實像B.當(dāng)紅腹錦雞離水面的距離變遠(yuǎn)時,經(jīng)水面成的像變小C.照相機拍攝時,紅腹錦雞成倒立、放大的實像D.拍攝時紅腹錦雞在照相機鏡頭的二倍焦距以外D解析物體在平面鏡中所成的像是由光的反射形成的虛像,A錯誤;平面鏡成的

像與物等大,當(dāng)紅腹錦雞離水面的距離變遠(yuǎn)時,紅腹錦雞經(jīng)水面所成的像大小不

變,B錯誤;拍攝時紅腹錦雞在照相機鏡頭的二倍焦距以外,根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律,

此時成倒立、縮小的實像,C錯誤,D正確。5.(2023黑龍江哈爾濱中考,18改編,★☆☆)因為

有了光,自然界才絢麗多彩。下列說法正確的是

()

A.甲圖:物體通過小孔成的是虛像B.乙圖:小聰和小貓能互相看到對方,利用了反射時光路可逆C.丙圖:平面鏡中舞者的像是光沿直線傳播形成的D.丁圖:近視眼需要戴凸透鏡矯正學(xué)科物理學(xué)與日常生活B解析物體通過小孔成的是實像,A錯誤;小聰和小貓能互相看到對方,說明在反

射時光路是可逆的,B正確;平面鏡中舞者的像是光的反射現(xiàn)象,C錯誤;近視眼需

要戴凹透鏡矯正,D錯誤。6.(2024陜西咸陽秦都中學(xué)模擬,4,★☆☆)如圖是用手機拍攝“水滴映像”時的

情景,在架起的玻璃板上滴上很多小水滴,玻璃板下面一定距離的位置放置一個

花朵的照片。透過每個水滴都能看到花朵倒立、縮小的像。下列說法正確的

是()

A.有的水滴相當(dāng)于凸透鏡,有的水滴相當(dāng)于凹透鏡B.透過水滴看到的是花朵照片的虛像C.水滴到花朵照片的距離大于水滴透鏡的二倍焦距D.手機屏幕上顯示的豐富色彩是由紅、綠、黃三原色光混合而成的對應(yīng)目標(biāo)編號：P8102002C解析

每個水滴都是中間厚、邊緣薄,都相當(dāng)于凸透鏡,A錯誤;透過每個水滴都

能看到花朵倒立、縮小的像,此時物距大于二倍焦距,所成的像是實像,B錯誤,C

正確;手機屏幕上顯示的豐富色彩是由紅、綠、藍(lán)三原色光混合而成的,D錯

誤。7.(2023山東日照中考,4,★★☆)某興趣小組開展“創(chuàng)新服務(wù)生活,科技改變未

來”的科技創(chuàng)新活動,模擬制作一款“智能”行駛玩具車。該玩具車?yán)密囕d

傳感器(攝像頭、雷達(dá))采集生成道路特征數(shù)據(jù),完成“自動”駕駛。作為傳感器

之一的攝像頭,下列說法正確的是

()A.攝像頭的鏡頭是凹透鏡B.遇障礙物時,要想生成更大的像,鏡頭應(yīng)該向前伸C.攝像頭成的像是正立的虛像D.成像時障礙物位于鏡頭的兩倍焦距以內(nèi)對應(yīng)目標(biāo)編號：P8102004B解析物距大于2倍焦距時,凸透鏡成倒立、縮小的實像,應(yīng)用是照相機,攝像頭

成像的原理與照相機原理相同,攝像頭的鏡頭相當(dāng)于凸透鏡,故攝像頭成像時障

礙物位于鏡頭的兩倍焦距以外,A、C、D錯誤;凸透鏡成實像時,物距變小,像距

變大,像變大,故遇障礙物時,要想成更大的像,鏡頭應(yīng)該向前伸,B正確。8.(2024重慶八中期中,10,★★★)如圖所示,欣欣用自制的水透鏡來探究凸透鏡

成像規(guī)律。當(dāng)向水透鏡里注水時,水透鏡的焦距將變小;當(dāng)從水透鏡里抽水時,水

透鏡的焦距將變大。實驗前,應(yīng)先調(diào)節(jié)燭焰、光屏的中心位于水透鏡的主光軸

上;當(dāng)該同學(xué)移動蠟燭、水透鏡和光屏至圖示位置時,恰能在光屏上看到清晰的

像(像未畫),現(xiàn)保持光屏和透鏡的位置不變,改變透鏡中水的多少,需將蠟燭向左

移動距離s,方可在光屏上再次成清晰的像。則

()①第二次成像是縮小的像②焦距的變化一定小于

③一定是從透鏡里抽水④兩次成像時,透鏡焦距可能相差11cmA.①②

B.①③④

C.①②③

D.①②③④對應(yīng)目標(biāo)編號：P8102002C解析圖中物距等于像距,成倒立、等大的實像,將蠟燭向左移動距離s,根據(jù)凸

透鏡成實像時,物遠(yuǎn)像近像變小,像也應(yīng)該左移,但此時物距增大,光屏和透鏡位

置不變,像距不變,要使光屏上看到清晰的像,需要使凸透鏡折光能力變小,增大

凸透鏡的焦距,即從水透鏡里抽水;此時的物距大于像距,成倒立、縮小的實像,

故①③正確;由圖知,第一次成像時u=v=2f=20.0cm,解得f=10cm,第二次成像時,

像距v=20.0cm,成倒立、縮小的像,即10cm<f'<20cm,故兩次成像時,透鏡焦距不

可能相差11cm,故④不正確;第二次成像時,物距u'>2f',即20.0cm+s>2f',解得f'<

+10.0cm,則焦距的變化f'-f<

+10.0cm-10.0cm=

,故②正確;故選C。二、填空題(每空2分,共34分)9.(2024廣東潮州一模,20,★☆☆)小明用焦距為10cm的凸透鏡探究成像規(guī)律,如

圖所示,將光屏放置在合適的位置(圖中光屏未畫出),可以看到燭焰清晰的像,其

特點是

、

的

像。

對應(yīng)目標(biāo)編號：P8102002倒立放大實解析由圖知,此時的物距為17cm,位于凸透鏡1倍焦距和2倍焦距之間,此時燭

焰經(jīng)過凸透鏡在光屏上成倒立、放大的實像。10.(2024陜西西安高新一中模擬,13,★☆☆)小明用照相機

給同學(xué)們拍照時發(fā)現(xiàn)同學(xué)們在屏幕中的像有點小,為了拍得更大一些,小明應(yīng)該

(選填“靠近”或“遠(yuǎn)離”)合影的同學(xué)。小明突發(fā)奇想,將小杜的眼鏡

放在照相機前,發(fā)現(xiàn)像變模糊,照相機遠(yuǎn)離合影的同學(xué),像又變清楚,則小杜是

(選填“近視眼”或“遠(yuǎn)視眼”),小杜佩戴的眼鏡為

(選填

“凹”或“凸”)透鏡。中考逆向思維靠近近視眼凹解析用照相機拍照時,要想成的像更大,由凸透鏡成像時物近像遠(yuǎn)像變大可知,

可以讓相機靠近物體(減小物距),因此小明拍攝同學(xué)們的照片時,要使所成的像

更大一些,應(yīng)靠近合影的同學(xué)。將眼鏡放在照相機前,像變模糊,將照相機遠(yuǎn)離合

影的同學(xué),像又變清楚,增大了物距,根據(jù)凸透鏡成實像時,物遠(yuǎn)像近像變小的規(guī)

律,可知將小杜的眼鏡放在照相機前所成的像變遠(yuǎn)了,則可知小杜的眼鏡片對光

有發(fā)散作用,為凹透鏡,由此可知小杜是近視眼。11.(2023重慶梁平期末,22,★☆☆)如圖所示,讓一束白光經(jīng)過三棱鏡,在三棱鏡

后放置一個凸透鏡,將光屏放在B處時,可觀察到

色的光斑,光屏先后在

A、C兩處時,觀察到光屏上彩色光帶的順序是

(選填“相同”或“相

反”)的。

對應(yīng)目標(biāo)編號：P8102001白相反解析

讓一束白光經(jīng)過三棱鏡,白光會分解成七種色光,這七種色光經(jīng)過凸透鏡

折射后會聚在B點,所以光屏放在B點處時可觀察到白色的光斑。經(jīng)過A和經(jīng)過C

的光在豎直方向上的位置發(fā)生了變化,則光屏上彩色光帶的順序是相反的。12.(2024廣東湛江一中月考,12,★☆☆)樂樂使用如圖所示的照相機給同學(xué)們拍

集體照,照相機成的是

立、縮小的像;若發(fā)現(xiàn)有部分同學(xué)在畫面外,為了

使全部同學(xué)都進(jìn)入畫面,他需拿著相機

(選填“靠近”或“遠(yuǎn)離”)同

學(xué),鏡頭同時需要向

(選填“靠近”或“遠(yuǎn)離”)膠片的方向移動。

對應(yīng)目標(biāo)編號：P8102002倒遠(yuǎn)離靠近解析

由凸透鏡成像原理可知,照相機成像時,物距大于凸透鏡的兩倍焦距,成的

是倒立、縮小的實像。發(fā)現(xiàn)有部分同學(xué)在畫面外,為了使全部同學(xué)都進(jìn)入畫面,

則像的大小應(yīng)變小,需要增大物距,所以他需拿著相機遠(yuǎn)離同學(xué)。物距變大,像距

會變小,所以鏡頭同時需要向靠近膠片的方向移動。13.(2024陜西西安鐵一中一模,14,★☆☆)飛秒激光被用于

眼科手術(shù),是直接用飛秒激光在角膜基質(zhì)層內(nèi)制作微透鏡,再通過極小的飛秒激

光切口,這個微透鏡是

(選填“凸透”或“凹透”)鏡,相當(dāng)于在角膜上

“制作一副鏡片”,這副鏡片對光有

(選填“會聚”或“發(fā)散”)作用,

以達(dá)到矯正近視的目的。特色現(xiàn)代科技凹透發(fā)散解析近視眼的成因為晶狀體的會聚能力過強,使成像的位置在視網(wǎng)膜之前,應(yīng)

該佩戴凹透鏡進(jìn)行矯正,可知微透鏡是凹透鏡,對光具有發(fā)散作用。14.(2023四川遂寧中考,12,★☆☆)為了控制外來人員出入小區(qū),很多小區(qū)裝備了

人臉識別系統(tǒng)。其中攝像機可以自動將鏡頭前0.4m處的人臉拍攝成數(shù)碼照片,

則攝像機鏡頭的焦距應(yīng)小于

m,該鏡頭與

眼鏡屬同一類透鏡。0.2遠(yuǎn)視解析攝像機攝像時應(yīng)用的原理是物距大于凸透鏡二倍焦距時成縮小、倒立

的實像。攝像機可以自動將鏡頭前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0.2m。攝像機的鏡頭是一個凸透鏡,與矯正遠(yuǎn)視

眼的眼鏡屬于同一類透鏡。知識總結(jié)凸透鏡成像特點的應(yīng)用(1)照相機成像時,物體在2倍焦距以外,像在1倍焦距和2倍焦距之間,成倒立縮小

的實像。(2)投影儀成像時,物體在1倍焦距和2倍焦距之間,像在2倍焦距以外,成倒立放大

的實像。(3)放大鏡成像時,物體在1倍焦距之內(nèi),可透過放大鏡觀察到正立放大的虛像。15.(2024重慶八中期中,26,★★☆)為測量某凸透鏡焦距,莉莉先在紙上畫一個小

于透鏡大小的圓環(huán),將凸透鏡正對太陽光,在其下方距透鏡8cm處的白紙上的光

斑恰好與圓環(huán)重合,這個現(xiàn)象表明凸透鏡對光有

作用;當(dāng)將該透鏡遠(yuǎn)離

白紙垂直移動4cm時,此時白紙上的光斑再次與圓環(huán)重合,通過計算可以得到該

凸透鏡的焦距為

cm。會聚10解析將凸透鏡正對太陽光,在其下方距透鏡8cm處的白紙上的光斑恰好與圓

環(huán)重合,由此可知折射光線向主光軸靠攏,故該透鏡對光有會聚作用。當(dāng)將該透

鏡遠(yuǎn)離白紙垂直移動時,光斑會變小,直至成為一個最小、最亮的光斑,該光斑的

位置即焦點的位置;然后繼續(xù)移動凸透鏡,光斑會變大;由于透鏡遠(yuǎn)離白紙垂直移

動4cm時,白紙上的光斑再次與圓環(huán)重合,這表明最小、最亮的光斑在這4cm的

中點位置,即2cm處,所以凸透鏡的焦距為8cm+2cm=10cm。方法歸納凸透鏡焦距的確定方法關(guān)鍵詞太陽光聚集法正對太陽光(保證光平行于主光軸)平行光源法平行光要平行于主光軸2倍焦距法像距等于物距,像與物等大焦點不成像法看不見像(包括實像和虛像)焦點入射法與透鏡直徑相等的圓形光斑不等式法根據(jù)成像特點判斷焦距的取值范圍三、作圖題(共2小題,共7分)16.(2024黑龍江哈爾濱四十九中一模,24,★★☆)(4分)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a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畫出MN對應(yīng)的像M'N'。課標(biāo)模型建構(gòu)答案如圖所示

解析根據(jù)過光心的光線傳播方向不變,作b經(jīng)過光心后的光線,與a的折射光線

交于一點M',過M'向主光軸作垂線交于點N',M'N'即MN經(jīng)透鏡后所成的像。17.(2024廣東汕頭金平期末,17,★★☆)(3分)如圖所示,凸透鏡與水面平行,一側(cè)

的焦點恰好在水面上,水中兩條入射光線射向凸透鏡,請補充完成兩條光線從水

里到空氣再經(jīng)過凸透鏡的光路圖。

對應(yīng)目標(biāo)編號：P8102001解析平行于主光軸的入射光線經(jīng)過凸透鏡折射后,折射光線過焦點;過焦點的

入射光線,經(jīng)凸透鏡折射后平行于主光軸射出,由此可知其中一條入射光線經(jīng)水

面焦點處斜射入空氣,其中光由水中斜射入空氣中時,折射光線向遠(yuǎn)離法線方向

偏折,折射角大于入射角,由此在法線(過F點作出法線)左側(cè)的水中畫出大致的入

射光線。答案如圖所示四、實驗探究題(共2小題,共27分)18.(2024江蘇蘇州四區(qū)期末聯(lián)考,29,★★☆)(12分)小明在學(xué)習(xí)了凸透鏡后,想探

究凸透鏡的焦距大小與什么因素有關(guān),于是他讓平行光通過如圖(a)所示的四個

透鏡(其中甲、乙和丙、丁是兩組形狀相同的凸透鏡,它們分別用玻璃、塑料和

水晶制成)。

(1)平行于主光軸的光經(jīng)過甲、丙兩凸透鏡后會聚于焦點處,如圖(b)所示,可以得

到的結(jié)論是在凸透鏡的材料相同時,凸透鏡表面越凸,凸透鏡的焦距越

(選填“大”或“小”);小(2)如果要探究凸透鏡的焦距大小與材料的關(guān)系,可選擇甲、乙兩個透鏡,這里主要用到的一個物理研究方法是

;(3)聯(lián)想到如圖(c)光的色散現(xiàn)象,如果分別用紅光和紫光測同一個凸透鏡的焦距,

用

(選填“紅”或“紫”)光測出的凸透鏡焦距更大;(4)小明用乙透鏡測焦距時發(fā)現(xiàn)邊緣有一小塊已經(jīng)缺損,這會使測得的焦距

(選填“變大”“變小”或“不變”)?？刂谱兞糠t不變解析(1)由圖(b)現(xiàn)象可以得到的結(jié)論是在凸透鏡的材料相同時,凸透鏡表面越

凸,凸透鏡的焦距越小。(2)如果要探究凸透鏡的焦距大小與材料的關(guān)系,應(yīng)選擇的兩個凸透鏡球形表面

彎曲程度相同,而材料不同,這里主要用到的一個物理研究方法是控制變量法。(3)由圖(c)可以得出,紅光被偏折的程度小,紫光被偏折的程度大,當(dāng)紅光和紫光

分別平行射向相同的凸透鏡時,紅光的會聚點,也就是紅光所測的焦點位置距離

透鏡遠(yuǎn),而紫光的會聚點,即紫光所測的焦點位置離透鏡近,所以用紅光測出的焦

距更大。(4)小明用乙透鏡測焦距時發(fā)現(xiàn)邊緣有一小塊已經(jīng)缺損,光的會聚點不變,只是會

聚的光線變少。19.(2024山東廣饒期中,23,★★★)(15分)如圖所示,在“探究

凸透鏡成像規(guī)律”的實驗中。

中考新實驗對應(yīng)目標(biāo)編號：P8102003(1)實驗要求燭焰、凸透鏡、光屏三者中心大致在同一高度,這樣做的目的是使

像成在

;(2)如圖甲是小明測量焦距時所做的實驗,則該凸透鏡的焦距為

cm;光屏中央10.0(3)如圖乙所示,將凸透鏡固定在光具座50cm刻度線處,把點燃的蠟燭放置在光

具座15cm刻度線處時,移動光屏,能成倒立、

(選填“放大”“等大”

或“縮小”)的實像,生活中的應(yīng)用為

(選填“照相機”“投影儀”或

“放大鏡”);如果將蠟燭放置在35cm刻度線處時,移動光屏,能成倒立、

(選填“放大”“等大”或“縮小”)的