2023年天津市九年级物理中考题分项选编:透镜及其应用
一、单选题
1.(2023·天津东丽·模拟预测)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.
2.(2023·天津东丽·统考二模)如图所示的现象中,属于光沿直线传播的是( )
A. 看到地上的书
B. 放大镜
C. 叉到水中的鱼
D. 小孔成像
3.(2023·天津和平·统考二模)以下光路图正确的是( )
A. 平面镜成像 B. 光从空气斜射入玻璃
C. 放大镜的成像 D. 枯井中的青蛙观察范围
二、多选题
4.(2023·天津河西·统考二模)当蜡烛、凸透镜甲和光屏放置在图所示的位置时,烛焰在光屏上成清晰的像。现保持蜡烛和透镜的位置不变,将凸透镜甲更换为凸透镜乙后,需将光屏向左移动一段距离,方可在光屏上再次成清晰的像。下列判断正确的是( )
A.凸透镜甲的焦距为20cm
B.凸透镜甲的焦距比乙的大
C.换为凸透镜乙后,再次成的清晰像是倒立、缩小的实像
D.如图,保持透镜甲位置不动,将蜡烛移动到45cm刻度处,光屏上成放大的像
5.(2023·天津滨海新·统考二模)在探究“凸透镜成像规律”的实验中,已知凸透镜的焦距为,如图所示,凸透镜固定在光具座的刻线处,光屏上成清晰的烛焰的像。下列说法中正确的是( )
A.光屏上成倒立、缩小的实像
B.光屏上成倒立、放大的实像
C.将蜡烛移动到刻线处,光屏向远离透镜方向移动能成清晰的像
D.将蜡烛移动到刻线处,光屏向靠近透镜方向移动能成清晰的像
6.(2023·天津和平·统考三模)在做“探究凸透镜成像规律”实验时,将点燃的蜡烛、凸透镜、光屏调节到如图所示的位置,光屏中心正好出现清晰的像。下列说法中正确的是( )
A.照相机成像原理与图中成像的原理相同
B.此凸透镜的焦距范围是15cm≤f≤30cm
C.将蜡烛远离凸透镜时,为了在光屏上得到清晰的像,应将光屏靠近凸透镜
D.蜡烛不动,换一个焦距更小的凸透镜,将光屏缓慢远离凸透镜,可以在光屏上重新得到清晰的像
7.(2023·天津河东·统考二模)在“探究凸透镜成像规律”实验中,蜡烛,凸透镜和光屏的位置如图所示,烛焰在光屏上恰好成一清晰的像。则下列说法正确的是( )
A.凸透镜的焦距可能是15cm
B.光屏上成的是倒立、放大的实像
C.只将蜡烛向左移动,可在光屏上得到倒立、缩小的清晰的像
D.只将凸透镜向右移动,可在光屏上得到倒立、缩小的清晰的像
8.(2023·天津东丽·统考二模)在“探究凸透镜成像规律”的实验中,当蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示时,光屏上得到了清晰的像(未画出)。下列说法中正确的是( )
A.光屏上成的是倒立、放大的像
B.照相机应用了该次实验的成像规律
C.若仅把蜡烛和光屏的位置互换,光屏上成倒立、缩小的像
D.把蜡烛向右移动少许,光屏适当向右移动,可得到小一些的像
9.(2023·天津河北·统考二模)在“探究凸透镜成像的规律”实验中,如图放置器材,此时光屏上呈倒立、等大的像,下列说法正确的是( )
A.凸透镜的焦距是10cm
B.根据蜡烛移动到刻度尺上20cm处的成像特点,可制成照相机
C.若将蜡烛向左移动,需将光屏向左移动才能重新找到清晰的像
D.若将凸透镜换成薄玻璃板。光屏上可以找到正立、等大的像
10.(2023·天津河西·统考一模)在“探究凸透镜成像规律”的实验中,当点燃的蜡烛、凸透镜及光屏处于如图所示的位置时,在光屏上得到烛焰清晰的像(像未在图中画出)。下列说法中正确的是( )
A.光屏上成倒立、放大的实像
B.该凸透镜的焦距范围是7.5cm
D.要使光屏上烛焰清晰的像变大,只须将蜡烛靠近凸透镜,光屏位置保持不动
11.(2023·天津滨海新·统考一模)如图所示,某同学在探究凸透镜成像的规律时,在光屏上得到了一个清晰的烛焰的像(图中未画出),下列说法正确的是( )
A.光屏上呈现的是倒立、缩小的实像
B.光屏上呈现的是倒立、放大的实像
C.放大镜应用了该次实验的成像规律
D.照相机应用了该次实验的成像规律
12.(2023·天津东丽·统考一模)小明做“探究凸透镜成像规律”的实验时,将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上并调节它们的高度。调节蜡烛和凸透镜的位置,如图甲所示,在光屏上得到了清晰的等大的像。则( )
A.由图甲可知透镜焦距为20 cm
B.在图甲中,若将透镜的上半部分用不透明的纸板挡住,则光屏上仍有完整的像
C.在图乙中,将光屏向左移动到合适位置,能在光屏上得到一个清晰的像
D.一段时间后,蜡烛变短了,烛焰在光屏上成的像会向下移
13.(2023·天津南开·统考三模)小明利用如图所示的装置探究凸透镜成像的规律。将蜡烛放在凸透镜左侧适当位置,调整光屏到凸透镜的距离,使烛焰在光屏上成清晰的像,分别测出物距u和像距v,实验数据如下表。下列说法正确的是( )
实验次数 1 2 3 4 5
物距u/cm 60 30 20 15 12
像距v/cm 12 15 20 30 60
A.该凸透镜的焦距为20cm
B.从第1次实验到第5次实验,成在光屏上的像越来越小
C.当u=15cm时,移动光屏,可在光屏上成倒立、放大的清晰实像
D.第5次实验后,在贴近凸透镜左侧放一眼镜片,向右移动光屏,能在光屏上成清晰的像,则眼镜片对光起发散作用
14.(2023·天津西青·模拟预测)某班同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中,记录并绘制了物体到凸透镜的距离u与像到凸透镜的距离v之间关系的图像,如图所示,下列选项正确的是( )
A.该凸透镜的焦距是10cm
B.当 u=15cm时成放大的像,放大镜就是根据这一原理制成的
C.当 u=30cm时成缩小的像,照相机就是根据这一原理制成的
D.把物体从距凸透镜15cm处移动到30cm处的过程中,像逐渐变小
15.(2023·天津西青·统考二模)在探究凸透镜成像规律的实验中,蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示,烛焰在光屏上恰好成一清晰等大的实像,下列说法正确的是( )
A.该凸透镜的焦距是10cm
B.将蜡烛移动到20cm刻度处,移动光屏可得到倒立、缩小的实像
C.将蜡烛移动到35cm刻度处,为使烛焰在光屏上成一清晰的像,应向右移动光屏
D.将蜡烛移动到45cm刻度处,为使烛焰在光屏上成一清晰的像,应向右移动光屏
16.(2023·天津河北·统考一模)在做“探究凸透镜成像规律”的实验中,所用凸透镜的焦距为10cm,蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图所示,这时烛焰在光屏上成清晰的像(像未在图中画出来),下列说法正确的是( )
A.实验前应调整烛焰、透镜、光屏的中心在同一水平直线上
B.光屏上形成的是烛焰倒立、放大的实像
C.图中烛焰的成像特点与照相机成像特点相同
D.将蜡烛移到光具座35cm刻度线处,保持凸透镜位置不动,向右移动光屏到合适位置,可以得到烛焰倒立、放大的清晰实像
17.(2023·天津红桥·统考二模)小明同学在探究凸透镜成像规律时,将点燃的蜡烛、透镜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),下列判断正确的是( )
A.光屏上成倒立、缩小的实像
B.照相机是利用这一成像原理工作的
C.透镜不动,将蜡烛与光屏互换位置,光屏上不能得到清晰的像
D.透镜不动,将蜡烛放到刻度线处,向右移动光屏一定能得到一个清晰的像
18.(2023·天津东丽·模拟预测)某同学在做凸透镜成像的实验时,保持凸透镜位置不变,如图所示,先后是蜡烛位于a、b、c、d四点,并分别调整光屏的位置,直至关停出现清晰的像.关于a、b、c、d四点的成像情况,他归纳出下列说法,其中正确的是
A.蜡烛位于a点时,屏上出现的实像最小 B.蜡烛位于c点时,屏上出现的实像最小
C.蜡烛位于b点时,成等大倒立的实像 D.蜡烛位于d点时,成放大的虚像
三、作图题
19.(2023·天津南开·统考三模)如题图,请画出由S点发出的光经过凸透镜后的折射光线,并确定发光点S的像点;
参考答案:
1.B
【分析】根据题意,凸透镜对光线有汇聚作用,若达到香水的着火点容易发生火灾,则据此分析瓶盖的形状.
【详解】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应该是B瓶口,因为B瓶口是凸透镜,对光有汇聚作用,最容易在阳光下引发火灾.故选B.
2.D
【详解】A.看到地上的书,是书反射的光进入了眼睛,故A不符合题意;
B.放大镜看物体,属于凸透镜成像,是光的折射现象,故B不符合题意;
C.叉到水中的鱼,是光的折射现象,故C不符合题意;
D.小孔成像,是光的直线传播现象,故D符合题意。
故选D。
3.C
【详解】A.图中作出了点光源S关于平面镜的对称点S′,即S′为点光源的像,光线垂直射向镜面时,反射光线沿原路返回,这些均正确;但作对称点时要用虚线,而图中是实线,且平面镜内没有光线,故A错误;
B.当光从空气斜射入玻璃中时,折射光线向法线方向偏折,折射角小于入射角,而图中折射角大于入射角,且图中光发生反射时反射角不等于入射角,故B错误;
C.用凸透镜做放大镜时,成正立放大的虚像;由图知,蜡烛在凸透镜一倍焦距以内,烛焰发出的光经凸透镜折射后进入人眼,人眼逆着折射光线看到蜡烛正立、放大的虚像,且凸透镜的2条特殊光线的画法正确,故C正确;
D.图中O点是青蛙的位置,将O点与井口左边的端点连成一直线,将O点与井口右边的端点连成一直线,然后在直线上标出箭头,即得到两条射向青蛙眼睛的光线,这两条光线就决定了青蛙的观察范围,但图中光的传播方向标错了,故D错误。
故选C。
4.BC
【详解】A.由图可知,此时
u=v=20.0cm=2f
成的是倒立、等大的实像,所以
2f=20.0cm
则f=10.0cm,故A错误;
B.现保持蜡烛和透镜的位置不变,将透镜甲更换为透镜乙后,需将光屏向左移动一段距离,此时的像距减小,则物距不变的情况下,相当于减小了焦距,所以透镜甲的焦距比乙的大,故B正确;
C.将透镜甲更换为透镜乙后,需将光屏向左移动一段距离,方可在光屏上再次成清晰的像,此时的物距要大于像距,成的是倒立、缩小的实像,故C正确;
D.保持透镜甲位置不动,将蜡烛移动到45cm刻度处,物距为
50.0cm-45.0cm=5.0cm
物距小于焦距,成正立放大的虚像,光屏上不能成像,故D错误。
故选BC。
5.AC
【详解】AB.如图,烛焰到凸透镜光心的距离即物距为30cm,凸透镜焦距为12cm,此时,成倒立、缩小的实像,故A正确,故B错误;
CD.如果将蜡烛移动到刻线处,物距为20cm,此时,成倒立、放大的实像,此时像距要大于二倍焦距,所以光屏向远离透镜方向移动能成清晰的像,故C正确,故D错误。
故选AC。
6.AC
【详解】A.由图可知,此时物距大于像距,根据凸透镜成像规律可知,此时物距大于二倍焦距,凸透镜成倒立、缩小的实像,与照相机的成像原理相同,故A正确;
B.由图可知,此时物距
u=50cm-10cm=40cm
像距
v=80cm-50cm=30cm
此时物距大于二倍焦距,即
u=40cm>2f
像距在一倍焦距与二倍焦距之间,即
f
15cm
C.蜡烛远离凸透镜,即增大物距,根据凸透镜成像规律可知,应该减小像距,才能在光屏上得到清晰的像,即光屏靠近凸透镜,故C正确;
D.蜡烛不动,换一个焦距更小的凸透镜,相当于增大物距,应该减小像距,才能得到清晰的像,即将光屏靠近凸透镜,故D错误。
故选AC。
7.BD
【详解】B.由图可知,物距
u=50.0cm-20.0cm=30.0cm
像距
v=95.0cm-50.0cm=45.0cm
u>v,根据凸透镜成像的规律可知,成倒立、放大的实像,故B正确;
A.因成倒立、放大的实像,即2f>u>f,v>f,故
2f>30.0cm>f
45.0cm>2f
解得
15cm
C.只将蜡烛向左移动,增大物距,应该适当减小像距,才能在光屏上得到倒立、缩小的实像,故C错误;
D.只将凸透镜向右移动,增大物距,减小像距,根据凸透镜成像规律可知,此时可能成倒立、缩小的实像,故D正确。
故选BD。
8.AC
【详解】A.由图中可知,物距
u=50cm-30cm=20cm
像距为
v=80cm-50cm=30cm
u
C.若仅把蜡烛和光屏的位置互换,则物距u=30cm,像距v=20cm,u>v,根据凸透镜成像规律可知,此时成倒立缩小的实像,故C正确;
D.把蜡烛向右移动少许,则物距变小,凸透镜城实像时,物近像远像变大,因此光屏适当向右移动,可得到大一些的像,故D错误。
故选AC。
9.ABC
【详解】A.由图可知,此时的物距等于像距,为20.0cm,成的是倒立、等大的实像,根据凸透镜成像规律可知,此时u=2f,故f=10.0cm,故A正确;
B.将蜡烛移动到20cm刻度处时,物距为30.0cm,位于2倍焦距之外,成倒立、缩小的实像,可制成照相机,故B正确;
C.当蜡烛向左移动时,物距变大,像距会变小,要在光屏上再次获得清晰的像,可以将光屏向左适当移动,找到清晰的像,故C正确;
D.将图中的凸透镜换成薄玻璃板,根据平面镜成像的特点可知,成的是正立、等大的虚像,虚像不能呈在光屏上,把光屏移到像的位置,光屏上没有这个像,故D错误。
故选ABC。
10.BC
【详解】AB.由图可知,物距和像距分别为
u=30.0cm,v=15.0cm
物距大于像距,成倒立、缩小的实像,此时
u>2f,f
30cm>2f,f<15cm<2f
解得
7.5cm
C.透镜不动,将蜡烛与光屏互换位置,根据光路的可逆性,光屏上仍能得到清晰的像,故C正确;
D.凸透镜成实像时,物近像远像变大,要使光屏上烛焰清晰的像变大,须将蜡烛靠近凸透镜,同时光屏要远离透镜,故D错误。
故选BC。
11.AD
【详解】AB.由图可知,物距大于二倍焦距,成倒立缩小实像,故A正确,B错误;
C.放大镜成正立、放大的虚像,故C错误;
D.照相机的原理:物距大于二倍焦距,成倒立缩小实像,故D正确。
故选AD。
12.BC
【详解】A.由题可知,图甲中此时成倒立等大的实像,由透镜成像规律可知,当u=v=2f时,成倒立等大的实像,由图可知,此时物距等于像距等于20cm,所以焦距为10cm,故A错误,不符合题意;
B.遮挡住透镜一部分,此时物体发出的光仍然可以通过其他部分折射成像,所以将透镜的上半部分用不透明的纸板挡住,则光屏上仍有完整的像,但是像会变暗,故B正确,符合题意;
C.图乙中,物体在二倍焦距以外,成像在一倍焦距和二倍焦距之间,所以将光屏向左移动到一倍焦距和二倍焦距之间,可成清晰的像,故C正确,符合题意;
D.一段时间后,蜡烛变短,相当于向下移动物体,所以像会向上移动,故D错误,不符合题意。
故选BC。
13.CD
【详解】A.根据表格中的数据可知,当u=20cm时,v=20cm,则
u=v=2f
所以焦距为10cm,故A错误;
B.从第1次实验到第5次实验,物距始终大于焦距,故光屏上始终成倒立的实像,由凸透镜成实像的规律可知,物距变小,像距变大,像变大,故B错误;
C.当u=15cm时,物距在焦距和二倍焦距之间,移动光屏,可在光屏上成倒立、放大的清晰实像,故C正确;
D.第5次实验后,在贴近凸透镜左侧放一眼镜片,向右移动光屏,能在光屏上成清晰的像,这说明像推迟会聚了,该眼镜片是凹透镜,对光起发散作用,故D正确。
故选CD。
14.ACD
【详解】A.由图知,当物距为20cm时,像距也为20cm,根据凸透镜成像的规律,物距等于2倍焦距时,成倒立等大的实像,此时像距与物距相等,所以2f=20cm,则f=10cm,故A正确;
B.当物距u=15cm时,物距处于f和2f之间,所以成倒立、放大的实像,投影仪就是根据这个原理制成的,故B错误;
C.已知f=10cm,2f=20cm,当u=30cm时,物距大于2倍焦距,所以此时成倒立、缩小的实像,应用于照相机,故C正确;
D.物体距凸透镜15cm时,物距大于焦距,小于两倍焦距,成倒立放大的实像,当物体移到30cm处时,物距大于两倍焦距,成倒立缩小的实像,因此把物体从距凸透镜15cm处移动到30cm处的过程中,像逐渐变小,故D正确。
故选ACD。
15.ABC
【详解】从图中可以看到,物距和像距都是相等的,都是20cm,题中说明恰好成一清晰等大的实像,根据凸透镜的成像规律,成等大的实像,物距和像距都是等于两倍焦距,则
A.由上述可知,,则,该凸透镜的焦距是10.0cm,故A正确;
B.将蜡烛移动到20cm刻度处,物距为30cm,大于两倍焦距,根据凸透镜的成像规律,移动光屏得到的清晰像,为倒立、缩小的实像,即移动光屏可得到倒立、缩小的实像,故B正确;
C.将蜡烛移动到35cm刻度处,物距为15cm,大于一倍焦距,小于两倍焦距,根据凸透镜的成像规律,所成清晰的像,像距大于两倍焦距,所以为使烛焰在光屏上成一清晰的像,应向右移动光屏,故C正确;
D.将蜡烛移动到45cm刻度处,物距为5cm,小于一倍焦距,根据凸透镜的成像规律,所成的像为正立、放大的虚像,所成的虚像在蜡烛同一侧,向右移动光屏是得不到像的,故D错误。
故选ABC。
16.ACD
【详解】A.实验前为了使像成在光屏中央,应调整烛焰、透镜、光屏的中心在同一水平直线上,即同一高度上,故A正确;
BC.凸透镜的焦距是10cm,图中物距
u=50.0cm-10.0cm=40.0cm>2f
光屏上成倒立缩小的实像,照相机应用此原理制成的,故B错误,C正确;
D.将蜡烛移到光具座的35cm刻度线处,此时物距
u′=50.0cm-35.0cm=15.0cm
处于f和2f之间,此时像距应大于2f,则应向右移动光屏,在光屏上得到清晰的倒立、放大的实像,故D正确。
故选ACD。
17.ABD
【详解】A.由图知道,物距大于像距,即u>2f,f<v<2f,此时光屏上成倒立缩小的实像,故A正确;
B.u>2f,成倒立、缩小的实像,应用于照相机和摄像机,故B正确;
C.若保持凸透镜位置不变,将蜡烛和光屏的位置互换,根据折射现象中光路可逆的原理,光屏上仍能得到清晰的像,故C错误;
D.由图知道,30cm>2f,f<15cm<2f,解得,7.5cm<f<15cm,将蜡烛放到刻度线30cm处,物距为20cm,即大于焦距,所以光屏能得到清晰的像,故D正确。
故选ABD。
18.AD
【详解】A、烛焰位于a点时,物距大于二倍焦距,成倒立缩小实像,屏上出现的实像最小,故本选项正确;
B、烛焰位于c点时,物距大于焦距小于二倍焦距,成倒立放大实像,屏上出现的实像最大,故本选项错误;
C、烛焰位于b点时,物距大于焦距小于二倍焦距,成倒立放大实像,故本选项错误;
D、烛焰位于d点时,物距小于焦距,成正立放大虚像,故本选项正确.
19.
【详解】根据凸透镜三条特殊光线可知,平行于主光轴的光线过对侧的焦点,过光心的光线传播方向不变,此时正向延长无交点不能成实像,成虚像,折射光线反向延长交点位置即发光点S的像点,如下图: