2021年中考物理真题汇编（全国通用）专题03透镜及其应用（原卷版+解析版）（第2期）

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一、单选题
1．（2021·湖南邵阳市·中考真题）2021年4月30日，邵阳市天空出现了难得一见的“日晕”，许多市民都目睹了这美丽的自然奇观，如图是某摄影爱好者用相机拍摄的精彩瞬间，下列对照相机成像特点描述正确的是（ ）
A．倒立放大的实像B．倒立缩小的实像
C．正立放大的虚像D．正立缩小的实像
【答案】B
【详解】
照相机的镜头相当于凸透镜，成像时将物体放在该透镜的两倍焦距以外，成倒立缩小的实像，像的位置在透镜另一侧的一倍焦距和二倍焦距之间。故ACD错误；B正确。
故选B。
2．（2021·新疆中考真题）小王戴的近视眼镜的镜片是（ ）
A．凸透镜B．凹透镜C．凸面镜D．凹面镜
【答案】B
【详解】
近视眼形成的原因是眼球的屈光能力变强，使得远处的物体在视网膜前方成像，所以会看不清楚。因此要做到在视网膜上成像，需要将远处射来的光线向外发散，从而使成像点后移到视网膜上，所以应当使用凹透镜来矫正视力。如下图所示：
故选B。
3．（2021·上海中考真题）凸透镜成像，焦距是 10 厘米，蜡烛和凸透镜之间的距离是 35 厘米，能成像的性质是（ ）
A．放大实像B．放大虚像C．等大实像D．缩小实像
【答案】D
【详解】
凸透镜焦距是 10 厘米，蜡烛和凸透镜之间的距离是 35 厘米，物距大于二倍焦距，根据凸透镜成像规律可知，此时成倒立、缩小的实像。
故选D。
4．（2021·湖南衡阳市·中考真题）如图所示，购物支付已进入“刷脸”时代，消费者结账时站在摄像头（相当于一个凸透镜）前约的位置，面对镜头，经系统自动拍照、扫描等，确认信息后，即可进行后续工作。则下列说法正确的是（ ）
A．摄像头的焦距可能是
B．人脸通过摄像头成像是光的反射现象形成的
C．“刷脸”时，面部经摄像头成正立缩小的实像
D．“刷脸”时，面部应位于摄像头两倍焦距之外
【答案】D
【详解】
AD．当
u＞2f
时，凸透镜成倒立、缩小的实像，所以，“刷脸”时，面部应位于摄像头两倍焦距之外，即
1m＞2f
f＜0.5m
故A错误，D正确。
B．人脸通过摄像头成像是光的折射现象形成的，故B错误；
C．“刷脸”时，面部经摄像头成倒立、缩小的实像，故C错误；
故选D。
5．（2021·云南昆明市·中考真题）如图1所示，从P点发出的三条特殊光线经过凸透镜后会聚于点。现有一条光线也从P点发出，经过凸透镜后的传播路径，在图2的四种表示中，正确的是（ ）
A．甲B．乙C．丙D．丁
【答案】A
【详解】
点为像点，经过P点发出的光线最终都会通过点，故BCD不符合题意，A符合题意。
故选A。
6．（2021·湖南岳阳市·中考真题）2021年5月15日，祝融号火星车成功降落在火星上，实现了中国航天史无前例的突破。以下分析正确的是（ ）
A．火星车与地球间通过超声波传递信息
B．火星车在降落过程中相对火星是静止的
C．火星车减速着陆过程动能不变
D．火星车上的摄像头成像原理是凸透镜成像
【答案】D
【详解】
A．声的传播需要介质，真空不能传声，太空是真空，没有能传播声音的介质；火星车与地球间通过电磁波传递信息，故A错误；
B．火星车在降落过程中相对火星有位置上的改变，是运动的，故B错误；
C．火星车减速着陆过程质量不变，速度变小，动能变小，故C错误；
D．火星车上的摄像头镜头相当于一个凸透镜，故D正确。
故选D。
7．（2021·山东济宁市·中考真题）如图是小明对一些知识的分类和举例，其中正确的是（ ）
A．B．
C．D．
【答案】A
【详解】
A．矫正近视眼用凹透镜，矫正远视眼用凸透镜，故A正确；
B．石油在地球上的储量是有限的，消耗后短期内不可能再生，属不可再生能源，风能是可再生能源，故B错误；
C．电子带负电，中子不带电，故C错误；
D．玻璃、石蜡是非晶体，故D错误。
故选A。
8．（2021·江西中考真题）小明同学在探究凸透镜成像规律时，把蜡烛和凸透镜固定在如图所示位置，移动光具座上的光屏得到一清晰像（光屏未画出），则该透镜的焦距可能是（ ）
A．10cmB．20cmC．30cmD．40cm
【答案】A
【详解】
蜡烛在光屏上成的像是实像。当物体距凸透镜大于凸透镜一倍焦距时，即可通过凸透镜成实像。此时，蜡烛与凸透镜的距离为30cm，所以，此实验中，凸透镜的焦距是小于30cm的，10cm、20cm都是有可能的。若其焦距为10cm，此时物距大于二倍焦距，则像距小于二倍焦距且大于一倍焦距，即光屏位置在标尺的70～80cm刻度线之间；若其焦距为20cm，此时物距在一倍焦距与二倍焦距之间，则像成在二倍焦距以外，即像与透镜的距离大于40cm。但透镜到光具座右端的距离只有40cm，此时像成在光具座右端以外了。故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
二、双选题
9．（2021·湖南衡阳市·中考真题）为迎接建党100周年，学校在多功能报告厅开展了党史知识抢答赛活动，关于其中使用的多媒体设备蕴含的物理知识，下列说法正确的是（ ）
A．音响中的扬声器是把声信号转换成电信号的一种装置
B．调节音响上的音量按钮，是为了改变声音的响度
C．话筒的原理是电磁感应现象
D．使用的投影仪，成的是正立、放大的虚像
【答案】BC
【详解】
A．音响中的扬声器通入音频电流后纸盆振动发声，是把电信号转换成声信号的一种装置，故A错误；
B．调节音响上的音量按钮，是调节声音的大小，即是为了改变声音的响度，故B正确；
C．使用话筒时，声音引起话筒中膜片振动，膜片带动磁场中的线圈做切割磁感线运动，线圈中产生感应电流，将声信号转化为电信号，所以，话筒的原理是电磁感应现象，故C正确；
D．投影仪的成像特点是倒立、放大的实像，故D错误。
故选BC。
10．（2021·天津中考真题）在硏究凸透镜成像规律时，将焦距为10cm的凸透镜和点燃的蜡烛固定在光具座上（如图），在光屏上得到了烛焰清晰的像（图中光屏未画出）。下列说法正确的是（ ）
A．光屏上所成的是倒立、缩小的实像B．光屏上所成的是倒立、放大的实像
C．光屏一定位于60~70cm刻度之间D．光屏一定位于70~90cm刻度之间
【答案】AC
【详解】
AB．由题意知，凸透镜的焦距为10cm，由图可知物距为
u=50.0cm-20.0cm=30.0cm
因为物距u＞2f，在光屏上呈现倒立缩小的实像，故B错误，A正确；
C．因为物距u＞2f，根据凸透镜成像的规律，像距大于1倍焦距，小于2倍焦距，即
10cm＜v＜20cm
所以，光屏一定位于60~70cm刻度之间，故D错误，C正确。
故选AC。
三、多选题
11．（2021·山东潍坊市·中考真题）某同学利用光具座、透镜、蜡烛、光屏探究凸透镜成像规律，记录物距u、像距v得到的图象如图所示，则（ ）
A．当时，成倒立、等大的像
B．当时，成倒立、放大的像
C．当时，成倒立、放大的像
D．当时，成倒立、缩小的像
【答案】BD
【详解】
图中=5m-1时，=5m-1，此时v=u=0.2m=20cm，像距等于物距，说明物体处于2倍焦距处，即2f=20cm，则f=10cm。
A．当 时，物体处于1倍焦距处，不成像，故A错误；
B． 当 时，fu2f，成倒立、放大的像 ，故B正确；
C．当 时，u2f，成倒立、等大的像，故C错误；
D．当 时， u2f，成倒立、缩小的像，故D正确。
故选BD。
四、填空题
12．（2021·江西中考真题）如图所示是南昌海昏侯博物馆“刘充国印”的展台，透过上方镜能看到放大的印章，这属于光的___________现象；通过下方镜能看到印章底部的字，这属于光的___________现象。
【答案】折射 反射
【详解】
[1]光通过透镜时，由空气进入玻璃、再进入空气。光由一种物质进入另外一种物质时，会发生折射。
[2]印章底部反射出来的光射到下方镜面上时，发生反射，进入人的眼中，人才能看见印章的底部。
五、作图题
13．（2021·四川凉山彝族自治州·中考真题）请在下图的方框内画出合适的光学元件。
【答案】
【详解】
[1]折射光线比入射光线向主光轴发散一点，该透镜对光线有发散作用，因此填凹透镜，如图所示：
[2]图中的光学元件不能使光线透过，但能改变光路，所以该图中是平面镜，如图所示：
14．（2021·湖北恩施土家族苗族自治州·中考真题）（1）如图甲，物块沿粗糙斜面向上运动，请画出物块所受重力和摩擦力、及物块对斜面压力的示意图；
（2）请在图乙中补画出穿过透镜的光线；
（3）请根据图丙中小磁针静止时的指向，在括号内标出电源的正负极。
【答案】（1）
（2）
（3）
【详解】
（1）重力的方向始终竖直向下，作用点在物块上；物块相对于斜面向上运动，物块受到沿斜面向下的摩擦力。物块对斜面压力作用点在斜面上，方向垂直于斜面向下。如图所示：
（2）平行于凹透镜主光轴的光经凹透镜折射后，折射光线的反向延长线过透镜焦点，如图所示：
（3）根据小磁针的N、S极判断出螺线管的右侧为S极，左侧为N极，在根据右手定则判断出电流流向，从而确定电源的正负极，如图所示：
15．（2021·湖北宜昌市·中考真题）小静在玩耍时透过爷爷的老花眼镜看到了小玩偶的像，请你在下图中作光路图确定玩偶S点所成像S′的位置。图中O为老花镜的光心，F为其焦点。
【答案】
【详解】
老花眼镜是一个凸透镜，玩偶S点位于该透镜的一倍焦距以内，S点发出的无数条光中，照射到透镜上的光都会发生折射，这些折射光线或折射光线的反向延长线的交点就是S的像。作其中的两条特殊光线：过光心的光传播方向不变；平行于主光轴的光经凸透镜折射后折射光线过焦点。这两条光线的反向延长线的交点即S点的像S′，如图所示：
16．（2021·湖南邵阳市·中考真题）请你将光路补充完整。
【答案】
【详解】
根据平行于主光轴的入射光线经凸透镜折射后，折射光线经过焦点，经过光心的光线，传播方向不变，如图所示：
17．（2021·新疆中考真题）（1）请在图中画出静止的小球所受重力和拉力的示意图；
（2）请在图中画出从光源S射向透镜的两束光的折射光路；
（3）请在图中标出通电螺线管的N极和静止的小磁针的N极。
【答案】（1）；（2）；（3）
【详解】
（1）图中小球所受重力的方向竖直向下、拉力的方向沿着绳子的收缩方向，如下图所示：
（2）凸透镜中平行于主光轴的光线过焦点，过光心的光线沿直线传播，如下图所示：
（3）从图中可以看出，螺线管上表面的电流方向由下到上，由右手螺旋定则得，螺线管左端N极，右端是S极，磁体外部磁场方向从N极到S极，小磁针N极的指向为磁场方向。故小磁针右边为N极，如下图所示：
六、实验题
18．（2021·湖北恩施土家族苗族自治州·中考真题）在探究凸透镜成像规律实验中，正确安装并调节装置后，光屏上得到一个清晰缩小的像。
（1）当蜡烛向凸透镜靠近时，应将光屏______（选填“靠近”或“远离”）凸透镜才能使像变清晰，某同学发现光屏移动过程中像变大同时还向光屏上方偏了些，为使像回到中央可将凸透镜往______（选填“上”或“下”）稍稍调节；
（2）移动中光屏上再次成清晰像后，将光屏和蜡烛位置互换，屏上一定成______的实像。
【答案】远离 上 放大
【详解】
（1）[1][2]根据凸透镜的成像原理，成实像时，物体靠近，像应该远离，故将光屏远离透镜；某同学发现光屏移动过程中像变大同时还向光屏上方偏了些，要使像往下移动，根据通过光心的光线传播方向不变，则凸透镜需要向上移动。
（2）[3]光屏上得到一个清晰缩小的像，此时物距比较大，大于两倍的焦距，像距比较小，在一倍和两倍焦距之间，当光屏和蜡烛位置互换，根据光路可逆，仍然可以成像，此时物距比较小，在一倍和两倍焦距之间，故成的倒立的放大的像。
19．（2021·湖南岳阳市·中考真题）如图甲，在“探究光的反射规律”实验中：
（1）在纸板前从不同方向都可以看到纸板上入射光线EO的径迹，这是因为光在纸板上发生了_________（选填“漫”或“镜面”）反射；
（2）多次改变入射角的大小进行实验，可以得出结论：反射角_________入射角；
（3）小明发现实验中所用的激光垂直照在光屏上不是一个点而是一条直线，这样使得实验中更容易观察光路。他很好奇这是如何做到的，于是拆开激光笔。如图乙所示，一束很细的激光发射出来后通过一个透明的圆柱体，由于圆柱体对光有__________（选填“会聚”或“发散”）作用，最终使激光在光屏上展开得很宽。
【答案】漫 等于 会聚
【详解】
（1）[1]从不同方向都可以看到纸板上入射光线EO的径迹，说明是漫反射，能够光线经白纸反射后反射光线向四面八方射去，故可以从四面八方看到光线的径迹。
（2）[2]在光的反射定律中反射角等于入射角。
（3）[3] 如图乙所示，一束很细的激光发射出来后通过一个透明的圆柱体，折射光与入射光进行对比，发现折射光向法线靠拢，故对光线有会聚作用，故填会聚。
20．（2021·江苏中考真题）小明用如图所示的装置做“探究凸透镜成像规律”实验。
（1）图中光屏上恰好成一清晰的像，该像的性质是倒立、______的实像。
（2）图中只移动蜡烛和光屏，可以模拟照相机成像原理的操作是______（填字母）。
A．都左移 B．都右移
C．蜡烛左移，光屏右移 D．蜡烛右移，光屏左移
（3）完成实验后，他将另一透镜放在图中45cm刻度线位置，发现光屏上的像由清晰变模糊，向左移动光屏又发现清晰的像，说明该透镜对光有______作用，可以矫正的视力缺陷是______。
【答案】等大 A 会聚 远视眼
【详解】
（1）[1]由图可知，蜡烛到凸透镜的距离为
光屏到凸透镜的距离
物距等于像距时，等于两倍焦距，即，成倒立、等大的实像，凸透镜的焦距
（2）[2]模拟照相机成像原理，u>2f，f故选A。
（3）[3]他将另一透镜放在图中45cm刻度线位置，发现光屏上的像由清晰变模糊，向左移动光屏又发现清晰的像，说明成像在原来光屏的前方，该透镜对光有会聚作用，是凸透镜。
[4]远视眼是成像在视网膜的后方，需要使用对光有会聚作用的透镜，使像成在视网膜上，故凸透镜可以矫正远视眼。
21．（2021·四川凉山彝族自治州·中考真题）以下是小明在“探究凸透镜成像的规律”实验中的部分操作：
（1）如图甲所示，小明让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=_____cm。（要求记录到准确值的下一位）
（2）小明将LED灯、凸透镜和光屏依次放在光具座上，通过调节使三者中心大致在______。接着，小明调节LED灯、凸透镜至如图乙所示的位置，移动光屏，会在光屏上得到倒立、______的实像，利用此时凸透镜成像的特点制成的光学仪器是______。
【答案】10.0 同一高度（或同一水平直线） 缩小 照相机
【详解】
（1）[1]平行光正对凸透镜照射，光屏上出现一个最小、最亮的光斑，这个光斑就是凸透镜的焦点，焦点到光心的距离就是焦距，所以凸透镜的焦距
f=20.0cm-10.0cm=10.0cm
（2）[2]实验中需调节凸透镜、光屏、烛焰的中心大致在同一高度处，这样才能使像成在光屏的中央。
[3][4]物距大于像距，成倒立缩小实像，该成像规律与日常生活中的照相机成像规律相同。
22．（2021·湖北中考真题）某同学用蜡烛、凸透镜和光屏等器材探究凸透镜成像的规律。
（1）用焦距为10cm的凸透镜进行实验，蜡烛和凸透镜放置在如图甲所示的位置，将光屏移动到图示位置时，光屏上得到烛焰清晰的、______、______立的实像；
（2）保持凸透镜和光屏的位置不变，换用焦距为20cm的凸透镜继续实验，下列说法正确的是______（填序号）；
①向左移动蜡烛，可以在光屏上得到烛焰缩小的清晰的实像
②向左移动蜡烛，可以在光屏上得到烛焰放大的清晰的实像
③向右移动蜡烛，可以在光屏上得到烛焰放大的清晰的实像
④无论怎样移动蜡烛，在光屏上都得不到烛焰的清晰的像
（3）如图乙所示，F表示凸透镜的焦点，S表示烛焰，S′表示S经凸透镜所成的像，请在图乙中画出入射光线SA经过凸透镜之后的光线。______
【答案】缩小 倒 ④
【详解】
（1）[1][2]如图所示，物距大于像距，所以蜡烛经凸透镜成的是倒立、缩小的实像。
（2）[3]由上一小题可知，蜡烛经凸透镜成的是倒立、缩小的实像，则像距在凸透镜的一倍焦距和二倍焦距之间，即光屏与凸透镜之间的距离大于10cm小于20cm。如果保持凸透镜和光屏的位置不变，换用焦距为20cm的凸透镜继续实验，则光屏处于新凸透镜的一倍焦距以内，所以，无论怎样移动蜡烛，在光屏上都得不到烛焰的清晰的像。
（3）[4]由图可知，像和物体都处于主光轴上方，所以像是虚像；像是物体发出的光线经凸透镜折射后，折射光线的反向延长线会聚而成的，连接S’S并延长，与主光轴的交点O即为光心，由此确定凸透镜的位置；延长光线SA，与凸透镜的交点即为该光线的入射点，将像点S’与入射点相连并延长，即为经凸透镜后的折射光线，作图如下：
23．（2021·湖北随州市·中考真题）在“探究凸透镜成像规律”的实验中:
（1）实验前，为了使烛焰的像成在光屏中央，应将光具座上蜡烛的烛焰、凸透镜、光屏三者的中心调至______；
（2）某时刻光屏上呈现一个清晰的倒立缩小的实像，如图所示。若保持蜡烛和光屏的位置不动，将凸透镜向蜡烛方向缓慢移动，发现光屏上的像变模糊，同时发现像的大小______（选填“变小”、“不变”或“变大”）；
（3）某时刻烛焰通过凸透镜在光屏上成清晰的像（如图），为探究“像的成因”，在图中标记烛焰顶点为A，烛焰顶点在光屏上的像点为A′，并画出了一条由A点射向凸透镜的普通光线，请在图中画出这条光线经凸透镜折射后的光路。______
【答案】同一高度 变大
【详解】
（1）[1]实验前，应调节烛焰、凸透镜和光屏的中心在同一高度，以便烛焰的像成在光屏中央。
（2）[2]如图所示，蜡烛、凸透镜和光屏处于图示位置时，成倒立、缩小的实像，将凸透镜向蜡烛靠近时，物距变小，则像会变大。只是不移动光屏位置时，光屏上承接不到清晰的像。
（3）[3]A点在光屏上所成的像在A′，那么A点发出的光线经凸透镜后的折射光线过A′，故连接凸透镜上的入射点及A′便可得到折射光线，作图如下：
24．（2021·陕西中考真题）请完成与下列实验有关的填空。
（1）如图-1，将两个表面磨平的铅块相互紧压，它们会“粘”在一起，甚至无法被重物拉开，是因为铅块的分子间存在______ ；
（2）如图-2，在“探究水沸腾时温度变化特点”的实验中，沸腾后继续给水加热，水的温度______；
（3）如图-3，此时烛焰通过凸透镜在光屏上成清晰、等大的实像。将蜡烛移至15cm刻线处，移动光屏使烛焰再次在屏上成清晰的像，则烛焰在屏上成的是倒立、______的实像，生活中的______（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）就是利用凸透镜这一成像规律制成的。
【答案】相互作用的吸引力 不变 缩小 照相机
【详解】
（1）[1]将两个表面磨平的铅块相互紧压分子间的距离很近，会存在分子间的作用力，它们会“粘”在一起，甚至无法被重物拉开，说明分之间存在相互吸引的力。
（2）[2]水到达了沸点后，继续吸热，但是温度不变。
（3）[3][4]如图-3，此时烛焰通过凸透镜在光屏上成清晰、等大的实像，此时物距等于像距等于两倍的焦距等于20cm，故焦距为10cm，现在物距为35cm，大于两倍的焦距，故成的到了的缩小的像；照相机就是利用这一原理制成的。
七、综合题
25．（2021·山东济宁市·中考真题）结合图中的情景，按要求回答下列问题。
（1）甲图此为简易气压计。拿着他从山脚爬到山顶，不计温度的影响，玻璃管内的液柱会__________（选填“升高”“降低”或“不变”）。
（2）乙图，此时它在光屏上呈现清晰像，该像的特点是__________（选填“放大倒立的实像”“缩小倒立的实像”或“放大正立的虛像”），这一成像规律揭示了__________（选填“幻灯机”“照相机”或“放大镜”）的工作原理。
（3）丙图把鸡蛋放入清水中，然后逐渐加盐，直至鸡蛋上浮至液面。向水中加盐，改变了液体的__________，使鸡蛋受到的浮力增大而上升，鸡蛋在液面静止时，__________（选填“”“”或“”）。
（4）丁图，此实验装置可探究__________（选填“电动机”或“发电机”）的工作原理。
【答案】升高 缩小、倒立的实像 照相机 密度 发电机
【详解】
（1）[1]从山脚爬到山顶，大气压降低，瓶内气压不变，压着液柱上升。
（2）[2][3]物距大于两倍焦距，成倒立缩小实像，是照相机的原理。
（3）[4][5]向水中加盐，改变了液体的密度，盐水密度比水大，鸡蛋在液面静止时，处于漂浮状态，浮力等于重力。
（4）[6]没有电源，可探究电磁感应现象，是发电机原理。