初中物理透镜试题答案及解析.pdf

一 不能正确理解透镜的作用 例1 如图1所示是两束激光分别射向并通过甲 乙两透镜的传播路径 由图可知 甲透镜 乙透镜 是凹透镜 可用于 近视 远视 眼的 矫正 错解 甲透镜 近视 解析 很多同学看到光线经过甲透镜折射后没有相交成一点 而是逐渐 远离 认为甲是凹透镜 而认为乙是凸透镜 这是错误的 我们将入射 光线AB AE沿直线延长 即图2甲中的BC和EF 把它们与经凸透镜射出 的光线BD EG比较 显然折射光线是相互 靠近 了 这就是凸透镜对光 线有会聚作用的表现 相反 如果我们把甲换成凹透镜 则根据凹透镜 对光线的发散作用 情况应该如图2乙所示 乙 正解 乙透镜 近视 反思 透镜对光是会聚还是发散 不是看折射光线是否相交 而是体现 在它们使入射光线变得相互 靠近 了还是 远离 了 凸透镜对光线有会 聚作用 会聚作用 并不等于通过凸透镜后的折射光线都会聚于一点 凹透镜对光线有发散作用 发散作用 并不等于通过凹透镜后的折射光 线都不能会聚于一点 二 混淆实像和虚像的概念 例2 关于虚像和实像 下列判断正确的是 A 实像能用光屏接到 虚像不能用光屏接收到 B 虚像是人的幻觉并没有光线进入人的眼睛 实像则相反 C 平面镜成的一定是虚像 凸透镜一定成实像 D 由光的反射而成的像是虚像 由于光的折射成的像一定是实像 错解 选B 或C D 解析 虚像和实像的区别有两点 成像的原理不同 物体发出 或 反射 的光线经光学元件反射或折射后 实际光线会聚到一点 所成的 像叫做实像 物体发出 或反射 的光线 经光学元件反射或折射后 光线不能相交 反向延长交于一点 人眼误以为光从这点发出的 所成 的像叫做虚像 承接的方法不同 虚像只能用人眼看到 不能用光 屏承接 实像既可以用光屏承接 也可以用人眼直接观看 正解 A 反思 虚像和实像只有成像原理及承接方法的不同 解 A 虚像是由实际光线的反向延长线汇聚而成的 只是进入人眼的 光是发散的 并不是没有光进入人眼 若真的是没有光进入人眼 将什 么也看不到 故A错误 B 实像是由实际光线汇集而成的 但不一定是光的折射形成的 如小 孔成像 我们从岸上看水中的东西 看到的是物体的虚像 就是光的折 射形成的 故B错误 C 实像是由实际光线汇集而成的 所以实像能呈在光屏上 而虚像是 由实际光线的反向延长线汇聚而成的 所以虚像不能呈在光屏上 故C 正确 D 因为凸透镜能成实像也能成虚像 故D错误 故选C 三 探究凸透镜成像规律时出错 例3 小华想探究凸透镜成像规律 实验桌上有A B C三个凸透镜 其 中凸透镜A的焦距为10cm 凸透镜B的焦距为50cm 凸透镜C的焦距未 知 光具座上标尺的刻度范围如图3所示 1 小华想探究凸透镜成实像的规律 应选用 凸透镜 选填 A 或 B 实验过程中 他将点燃的蜡烛放置在距凸透镜25cm处时 移动光 屏 直到光屏上呈现出烛焰清晰的像 则该像是倒立 的实像 选填 放大 或 缩小 2 小华将凸透镜C固定在光具座上50cm刻线处 当烛焰在光具座上 30cm到40cm刻线之间时 烛焰的像是放大 倒立的实像 当烛焰在光 具座上0cm到30cm刻线之间时 烛焰的像是缩小 倒立的实像 由此可 判断烛焰在光具座上45cm刻线处时 烛焰的像是放大 的 像 错解 不知道怎样思考无法填出答案 或无根据的乱填一气 解析 1 要探究凸透镜成实像的规律 就要分别让u 2f u 2f 2f u f 若选用焦距为50cm的凸透镜B 当u 2f或 u 2f时 因光具座长度 不够 无法移动光屏获得清晰的像 选用焦距为10cm的凸透镜A 则可 以克服上面的不足使实验顺利进行 此时当点燃的蜡烛放置在距凸透镜 25cm处时 满足当u 2f 所以成倒立缩小的实像 2 由 凸透镜C固定在光具座上50cm刻线处 烛焰在光具座上30cm到 40cm刻线之间 可知 20cm u 10cm 再根据 烛焰的像是放大 倒立 的实像 结合凸透镜成像规律判断2f u f 由 烛焰在光具座上0cm到 30cm刻线之间 得出u 20cm 再根据 烛焰的像是缩小 倒立的实像 结合凸透镜成像规律判断u 2f 由以上两点判断凸透镜C的焦距就等于 10cm 当烛焰在光具座上45cm刻线处时 判断出u 2f 100 mm时 成 倒立 缩小的实像 第11页 第11题 2014广东广州 15 图甲 天宫一号绕地球运动一圈约 1 5小时 宇航员在天宫一号做实验 1 如图乙 用软绳将小球系在铁架台上 小球不动 下列说法唯一正确的 是 a 小球质量比在地面时小 b 以地球为参照物 小球是静止的 c 绳对小球没有力的作用 小球不受任何力作用 d 小球绕地球运动的方向不断改变 所以小球一定受到力的作用 2 如图丙 王亚平仅轻轻碰了一下悬空的聂海胜 聂海胜由于 会 在舱内继续前进 3 如图丁 通过水球看到王亚平的像是 选填 实像 虚像 水 球相当于 选填 平面镜 凸透镜 凹透镜 王亚平与她的 像是在水球的 选填 同侧 异侧 4 往图丁中无色水球注入红色的液体 一会儿整个水球都红了 出现这种 现象的原因是 答案 1 d 2 惯性 3 实像 凸透镜 异侧 4 分子在永不停息地做无规则运动 解析 1 质量是物体的固有属性 质量与物体位置无关 a项错误 以地球为参照物 小球随天宫一号一起绕地球运动 b项错误 小球绕地球运动的过程中 运动方向时刻在改变 时刻受到地球引力的作 用 这就是它绕地球运动的向心力 c项错误 d项正确 所以选d 2 任何物体都有惯性 由于惯性 物体会保持原来的运动状态不变 3 水球相当于凸透镜 图中所成的像是倒立 缩小的像 凸透镜成像时倒 立的像都是实像 而且像物异侧 4 水球变红是扩散现象 这是分子在永不停息地做无规则运动的结果 第11页 第1题 2014广东梅州 3 4 以下光学器件中 没有用到凸透镜的 是 A 潜望镜 B 照相机 C 放大镜 D 投影仪 答案 A 解析 潜望镜利用平面镜改变了光路 使人可以在水面下看到水面上 的物体 照相机 放大镜 投影仪都利用了凸透镜成像 第11页 第4题 2013广东广州 9 3分 图中烛焰在光屏上成清晰缩小的 像 下列哪一操作可能使烛焰在光屏上成清晰放大的像 A 透镜不动 蜡烛 光屏靠近透镜 B 透镜不动 蜡烛 光屏向右移动 C 透镜 光屏都不动 蜡烛向右移动 D 蜡烛 光屏都不动 透镜靠近光屏 答案 B 解析 凸透镜成实像时 遵循 物距减小 像和像距都增大 的原理 要想 烛焰在光屏上成清晰放大的像 则需物距减小 像距变大 此时物距小于像 距 由此可断定选项B正确 第11页 第5题 2014北京 2 2分 图所示的现象中 属于光的色散现象的 是 答案 D 解析 A选项是放大镜 利用了凸透镜可以成正立 放大的虚像的原理 属于光的折射现象 故A错误 当光线从水中斜射入空气中时 会在界面发生折射现象 钢勺好像在水面 处折断了 故B错误 水面相当于平面镜 倒影 是岸上景物经过平面镜所 成的虚像 属于光的反射现象 故C错误 雨后天空中出现彩虹属于光的色 散 故D正确 第11页 第7题 2013福建福州 9 2分 下列光学设备中 应用的原理与如 图所示的凸透镜成像规律相同的是 A 照相机 B 老花镜 C 幻灯机 D 放大镜 答案 A 解析 图中物体在二倍焦距以外 成缩小 倒立的实像 照相机就是根 据这一原理制成的 老花镜是凸透镜 应用凸透镜对光的会聚作用 幻灯机是根据物距大于焦距且小于二倍焦距时 成放大 倒立的实像的 原理制成的 放大镜是根据物距小于焦距时 成放大 正立的虚像的原理制成的 所 以选A 第11页 第8题 2013内蒙古包头 4 2分 把一物体放在凸透镜前 在凸透 镜另一侧12 cm处的光屏上得到一个缩小的实像 该凸透镜的焦距可能是 A 10 cm B 12 cm C 24 cm D 6 cm 答案 A 解析 当凸透镜成倒立 缩小的实像时 物距大于2倍焦距 像距大于焦 距而小于2倍焦距 所以2f 12 cm f 则12 cm f 6 cm 四个选项中位于6 cm 到12 cm之间的只有10 cm 故选项A是正确的 本题选A 第11页 第9题 2011吉林 3 2分 如图所示 用照相机对左侧的景物拍照 底片上所成的像正确的是 答案 B 解析 照相机拍照时成倒立缩小实像 像和物相比上下 左右均颠倒 因此选B 第12页 第12题 2013广东佛山 9 3分 图中凸透镜焦距为10 cm 蜡烛位 置如图所示 光屏应放在透镜 侧 范围才能得到 的清 晰实像 答案 右 像距大于20 cm 或位于光具座上刻度尺70 cm之外 倒立放 大 解析 凸透镜焦距f 10 cm 从图中可以看出物距f u2f 才能在右侧光屏上得到倒立 放大的清晰实像 第12页 第13题 2012重庆 8 2分 如图是一款具有摄像功能的手机 摄 像的镜头相当于一个 透镜 通过镜头所成的像是 选填 实 像 或 虚像 答案 凸 实像 解析 照相机是利用凸透镜成倒立 缩小实像原理制成的 第12页 第16题 2013广东梅州 15 4分 如图所示 O为凸透镜的光心 F为 凸透镜的两个焦点 请在图中画出光源S经凸透镜所成的像S 答案 如图所示 解析 确定像点的位置 至少需要两条光线 用三条特殊光线中的两条 根据折射规律作图即可找到像点S 第12页 第18题 2014广东 17 7分 在探究 凸透镜成像规律 的实验 中 1 如题图1所示 让平行光正对着凸透镜照射 左右移动光屏 直到光屏上 出现一个最小最亮的光斑 测得凸透镜的焦距f cm 图1 2 如题图2所示 保持蜡烛和凸透镜的位置不变 左右移动光屏 在光屏上 能否得到清晰的烛焰像 为什么 答 图2 3 如题图3所示 烛焰能在光屏上形成清晰的像 此像是 的 实像 如果此时撤去光屏 人眼在如图所示的位置 选填 能 或 不 能 直接看到烛焰的实像 图3 4 在题图3中 保持凸透镜的位置不变 如果蜡烛向左移动5 cm 为了在光 屏上得到一个清晰的像 光屏应该向 选填 左 或 右 移动 答案 1 15 1分 2 不能 因为物距小于一倍焦距 如果只回答 能 或 不能 没有答出正确 理由的不给分 2分 3 放大 倒立 能 每空1分 共3分 4 左 1分 解析 1 从题图1可以读出凸透镜焦距f 15 cm 2 从题图2中可以看出物距u 10 cm 小于15 cm 当u f时无论怎样移动光 屏都无法得到清晰的烛焰像 3 从题图3中可以看出物距u 20 cm 符合f u 2f的成像情况 在光屏上得 到倒立 放大的实像 去掉光屏后 有实际光线进入人的眼睛 人眼能 直接看到烛焰的实像 4 蜡烛向左移动5 cm 物距变大 像变小 像距也变小 为在光屏上得到清 晰的像 光屏应该向左移动 第13页 第19题 2013广东茂名 31 6分 小明用焦距为10 cm的透镜 做 探究凸透镜成像规律 实验 凸透镜 蜡烛 光屏位置如图所示 1 要使光屏处在像的位置 在蜡烛和透镜不动的情况下 光屏应向 移动 直到屏上的像 为止 2 在完成 1 基础上 将蜡烛与光屏的位置互换 透镜不动 光屏上得到一个 实像 3 实验一段时间后 蜡烛变短了 要使烛焰的像仍然在光屏的中心 应该将 光屏向 移动 4 换用另一块凸透镜 再次将蜡烛 凸透镜和光屏的中心调到同一高度 后 在光具座上无论如何移动光屏 都不能承接到烛焰的像 原因可能是 答案 1 右 最清晰 或最小 2 倒立 缩小 3 上 4 物与镜的距离小于或等于焦距 解析 1 f 10 cm 由图可知 物距u 15 cm f u2f才能 在光屏上得到清晰的像 图中可看出像距v 15 cm 所以应将光屏向右移 动 2 将蜡烛与光屏位置互换后 物距u 2f 像距f v 2f 成倒立 缩小的实 像 3 蜡烛变短后 烛焰向下移动 像向上移动 应将光屏向上移动才能使像仍 然成在光屏中心 4 换一块凸透镜 其焦距可能发生改变 得不到像可能是u f 第13页 第20题 2013江苏连云港 19 6分 小华同学用蜡烛 凸透镜和 光屏等器材做 探究凸透镜成像规律 的实验 记录的部分数据见下表 实验序号物距u cm像距v cm像的性质 206 7倒立缩小实像 6 720倒立放大实像 157 5倒立缩小实像 7 515 1010倒立等大实像 分析表中数据 回答下列问题 1 实验中所用透镜的焦距为 cm 2 当u 7 5 cm时 像的性质为 3 小华多次实验后发现 当光屏上呈现蜡烛清晰的像时 将蜡烛和光屏位 置对调 仍能在光屏上接收到清晰的像 出现这种现象的原因是 光发生 折射时 光路具有 答案 1 5 2 倒立放大的实像 3 可逆性 解析 1 u v 2f时 凸透镜成倒立等大的实像 由 可知焦距是5 cm 2 当f u2f 物体离凸透镜 的距离即物距u应大于10 cm 只有选项B符合题意 第22页 第7题 2012北京海淀 25 6分 科学技术发展日新月异 如图甲 是一款带摄像头和蓝牙的手机 它可以通过摄像头拍照片和通过蓝牙在 近距离内传输图片 音乐 视频等信息 摄像头的镜头相当于一个 镜 图乙 丙是小明用手机先后拍下的国画 牡丹图 和画中 蝴蝶两张照片 拍完 牡丹图 后再拍蝴蝶 摄像头应 选填 靠 近 或 远离 国画 拍摄时 国画反射的光线进入摄像头 手机内的图像传 感器利用感光二极管 实现光电转换 将光信号转换为电信号 最后将信息 保存下来 手机的蓝牙是利用 来传输信息的 甲 乙 丙 答案 凸透 靠近 电磁波 解析 摄像头的镜头相当于凸透镜 利用了凸透镜成倒立 缩小实像的 原理 先拍 牡丹图 再拍蝴蝶 像变大 因此物距要缩小 摄像头要靠近 国画 第23页 第10题 2012上海浦东一模 26 8分 如图所示是探究 平面镜 成像的特点 的情景 竖立的透明玻璃下方放一把刻度尺 刻度尺与玻璃板垂直 两支相同的蜡 烛A B竖立于玻璃板两侧的刻度尺上 以A蜡烛为成像物体 1 为了便于观察 该实验最好在 的环境中进行 选填 较明 亮 或 较黑暗 此外 采用透明玻璃板代替平面镜 虽然成像不如平面镜 清晰 但却能在观察到A蜡烛像的同时 也能观察到 巧妙地解决 了确定像的位置和大小的问题 2 点燃A蜡烛 小心地移动B蜡烛 直到与A蜡烛的像完全重合 则像和物的 大小 进一步观察A B两支蜡烛在刻度尺上的位置发现像和物的 连线与玻璃板 像和物到玻璃板的距离 3 为证实上述有关成像特点是否可靠 你认为应采取下列哪一项措施 A 保持A B两支蜡烛的位置不变 多次改变玻璃板的位置进行观察 B 保持玻璃板位置不变 多次改变A蜡烛的位置 进行与上述 2 相同的操作 答案 1 较黑暗 B蜡烛 2 相等 垂直 相等 3 B 解析 1 在较黑暗的环境中蜡烛的光亮更突出 成像更明显 2 由像与B蜡烛完全重合 且A B两蜡烛完全相同 则可知 像和物的大小 相等 3 保持玻璃板位置不变 多次改变A蜡烛的位置 得到多组相关数据 即可 分析得出相应结论 第23页 第11题 2014广东广州天河一模 14 5分 1 如图甲所示 小明 在 探究平面镜成像的特点 当他将蜡烛逐渐远离玻璃板时 蜡烛所成像 的大小 选填 变大 变小 或 不变 实验过程中 他还从玻璃 板中看到了放在蜡烛右边的笔AB 请你在图乙中画出笔AB的像 2 画出图丙中两条光线经过透镜的径迹 答案 1 不变 如图所示 2 如图所示 解析 1 平面镜成像时 物与像等大 蜡烛远离玻璃板时 像也远离玻璃 板 但物与像仍然大小相等 AB和像关于平面镜对称 将镜面延长 分别找 到A和B的对称点A 和B 连A B 即得AB的像 注意线的虚实 2 两条特殊光线 过焦点F的光线经透镜折射后平行于主光轴射出 过光 心的光线经透镜后方向不变 第23页 第12题 2014广东模拟 12 5分 在 探究凸透镜成像规律 的实 验中 1 如图甲所示 一束平行于凸透镜主光轴的光线经过凸透镜后 在光屏上 形成了一个最小 最亮的光斑 由图甲可知 凸透镜的焦距为 cm 2 把烛焰放在距凸透镜17 cm处时如图乙所示 在凸透镜另一侧移动光屏 会在光屏上得到一个倒立 的实像 填写像的性质 填 光学仪器 就是利用这一成像规律工作的 答案 1 11 0 2 放大 幻灯机 投影仪 解析 1 图中可以看出 透镜的焦距为11 0 cm 2 u 17 cm 符合f u 2f 成倒立 放大的实像 幻灯机和投影仪是利用凸 透镜这一成像特点工作的 第23页 第9题 2013江苏苏州高新