2021年中考物理真题分项汇编（全国通用）专题03透镜及其应用（解析版）（第1期）

专题03透镜及其应用

第1期

一、单选题

1．（2021·山东枣庄市·中考真题）关于放大镜，下列说法不正确的是（　　）

A．放大镜的镜片就是一个凸透镜

B．放大镜所成的像都可以用光屏承接

C．用放大镜可以得到物体正立的虚像

D．用放大镜可以得到物体倒立的实像

【答案】B

【详解】

ABC．放大镜就是一个凸透镜，放大镜成像时，是把物体放在了该透镜的一倍焦距以内，成正立放大的虚像，虚像不能用光屏承接到。故AC正确，不符合题意；B错误，符合题意；

D．当把物体放在凸透镜的一倍焦距以外时，成倒立的实像，故D正确，不符合题意。

故选B。

2．（2021·重庆中考真题）如图所示现象中，由于光的反射形成的是（　　）

A．林间光束 B．水中倒影

C．铅笔“折断” D．瓢虫“变大”

【答案】B

【详解】

A．林间光束是由光沿直线传播形成的，故A不符合题意；

B．平静的水面相当于平面镜，水中倒影是平面镜成像现象，故属于光的反射，故B符合题意；

C．铅笔在水面“折断”是由于光从水中通过空气进入人的眼睛时，光线的传播方向发生改变而形成的虚像，故属于光的折射现象，故C不符合题意；

D．瓢虫“变大”属于凸透镜成像，是光的折射形成的，故D不符合题意。

故选B。

3．（2021·山东泰安市·中考真题）在“探究凸透镜成像的规律”实验中，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。下列说法中（    ）

①图中凸透镜的焦距可能是

②图中成像特点与投影仪成像特点相同

③把蜡烛适当左移，透镜保持不动，向左适当移动光屏，会再次在光屏上得到清晰的像

④把蜡烛移至处，透镜保持不动，右适当移动光屏，会再次在光屏上得到清晰的像

A．只有①②正确 B．只有①③正确

C．只有②④正确 D．只有③④正确

【答案】B

【详解】

①物距为30cm，则有

相距为20cm，则有

综上可知

故图中凸透镜的焦距可能是，故正确；

②图中成倒立缩小的实像，成像特点与照相机成像特点相同，故错误；

③把蜡烛适当左移，透镜保持不动，物距增大，像距应减小，故应向左适当移动光屏，会再次在光屏上得到清晰的像，故正确；

④把蜡烛移至处，透镜保持不动，物距小于一倍焦距，凸透镜成虚像，不能成在光屏上，故错误。

综上所述：B符合题意，ACD不符合题意。

故选B。

4．（2021·浙江宁波市·中考真题）如图所示，当我们看远处物体时，远处物体的光线正好聚焦在视网膜上。当我们从看远处物体改为看近处物体时（一般不小于10cm），为了使近处物体成像在视网膜上，晶状体凸度和焦距的变化情况分别是（　　）

A．晶状体凸度变大，焦距变短 B．晶状体凸度变大，焦距变长

C．晶状体凸度变小，焦距变短 D．晶状体凸度变小，焦距变长

【答案】A

【详解】

当我们看远处物体时，远处物体的光线正好聚焦在视网膜上，当我们从看远处物体改为看近处物体时，物距减小，若晶状体的凸度和焦距不变，根据凸透镜成像规律可知，此时像距会变大，则成像在视网膜之后。为了使近处物体所成的像前移到视网膜上，应将通过晶状体的光线更加会聚，所以晶状体的凸度要变大，使焦距变短。

故选A。

二、填空题

5．（2021·四川成都市·中考真题）眼睛的角膜和晶状体类似于______透镜。青少年如果长时间使用电子产品，缺乏户外活动，就可能患上近视。患近视后需要佩戴透______镜进行矫正。

【答案】凸    凹   

【详解】

[1]眼睛的角膜和晶状体类似于凸透镜，能把物体的像成在视网膜上。

[2]患近视后晶状体变厚，会聚能力增强，像成在视网膜前方，故需要佩戴凹透镜，使光线变得发散，物体正好成像在视网膜上。

6．（2021·四川南充市·中考真题）凸透镜可用于___________（选填“远视”或“近视”）眼的矫正，手机的镜头相当于一个凸透镜，若某手机镜头焦距为5cm，用它扫描健康码时，为保证扫描清晰，手机到健康码的距离应大于___________。

【答案】远视    10   

【详解】

[1]近视眼需要配戴凹透镜来矫正，远视眼需要配戴凸透镜来矫正，所以凸透镜可用于远视眼的矫正。

[2]用手机扫健康码时，相当于给健康码照了一张相片，健康码与手机之间距离相当于物距，而像距是小于物距的，根据凸透镜的成像规律可知，这时成倒立、缩小的实像，物距应该大于两倍焦距，即手机到健康码的距离应大于两倍焦距，手机镜头焦距为5cm，则这个距离应大于10cm。

7．（2021·甘肃武威市·中考真题）如图所示是生活中常用手机扫描二维码的情形，这相当于给二维码拍了一张照片，照相机镜头相当于一个___________透镜，二维码经摄像头扫描成倒立、___________（选填“缩小”、“等大”或“放大”）的实像。

【答案】凸    缩小   

【详解】

[1][2]手机镜头相当于凸透镜，物距大于2倍焦距，二维码所成的是倒立、缩小的实像。

8．（2021·浙江湖州市·中考真题）小明用手机拍照，发现手机镜头过于靠近拍摄对象时（如图所示）无法正常对焦，拍出的照片模糊，此时像成在感光器（相当于光屏）______（选填“前”或“后”）。小明发现将______透镜紧靠在手机镜头上可以解决这一问题，从而理解了手机微距镜头的工作原理。

【答案】后    凸透镜   

【详解】

[1]当成像清晰时，像在光屏上，当手机再靠近时，物与像移动方向相同，即像会远离透镜，因此手机镜头过于靠近拍摄对象时，所以像成在感光器（相当于光屏）后。

[2]像成在感光器（相当于光屏）后，光线更会聚一点，像就成在光屏上，因此可以在手机镜头前凸透镜解决这个问题。

9．（2021·云南中考真题）用焦距为10cm的凸透镜探究成像规律，如图所示，烛焰在光屏上成清晰的像，则光屏到凸透镜的距离可能是__________cm（选填“8”、“18”或“28”）；把近视镜片放在蜡烛和凸透镜之间，应将光屏向__________（选填“左”或“右”）调节，才能在光屏上重新成清晰的像。

【答案】18    右   

【详解】

[1]物距大于像距，所以此时物距大于二倍焦距，像距在一倍和二倍焦距之间，因为焦距10cm，所以像距可能18cm。

[2]把近视镜片放在蜡烛和凸透镜之间，近视镜片是凹透镜，光线发散，像距增大，光屏要右移。

10．（2021·四川泸州市·中考真题）盛夏凌晨池塘边草木上的露珠是空气中的水蒸气_______形成的。为防止儿童溺水，在池塘边上安装了如图所示的摄像头，其镜头是一个_______（选填“凸”或“凹”）透镜，当儿童靠近池塘的过程中，通过镜头所成的实像越来越_______（选填“大”或“小”）。

【答案】液化    凸    大   

【详解】

[1]露珠是空气中的水蒸气遇冷液化而成的。

[2][3]摄像头的镜头是一个凸透镜，能成缩小倒立实像，儿童靠近池塘时，物距变小，所成的像变大。

11．（2021·安徽中考真题）如图，L表示凸透镜，MN为主光轴。O为光心，F为焦点。从S点发出两条光线，一条经过光心，另一条平行于主光轴，请在图中画出它们经凸透镜后的出射光线______。

【答案】

【详解】

通过光心后传播方向不变，故将SO延长，并标上向下的箭头，平行于主光轴后，过焦点，故将折射点与焦点用实线连接，并标上向下的箭头，故如下图所示：

。

三、作图题

12．（2021·四川南充市·中考真题）一束光线射向凸透镜后再经平面镜反射射出，请将光路图补充完整。

【答案】

【详解】

平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点，该光线入射到平面镜，先画出法线，再根据反射角等于入射角在法线右侧画出反射光线，如图所示：

13．（2021·山东泰安市·中考真题）请在图中将折射光线补画完整（是凸透镜的焦点，是凸透镜的光心，光线平行于主光轴）。

【答案】

【详解】

由于过焦点的光线经凸透镜折射后平行于主光轴，平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点，故画出两条折射光线如下

14．（2021·江苏连云港市·中考真题）按照题目要求作图。

（1）如图甲所示，请画出这条光线经过凸透镜后的折射光线；（____）

（2）如图乙所示，请标出通电螺线管的N、S极并用箭头画出图中磁感线的方向。（____）

【答案】       

【详解】

（1）[1]平行于主光轴的入射光线经凸透镜折射后通过焦点，如下图所示

（2）[2]根据电源的正负极可以确定电流从螺线管的右端进左端出，结合安培定则即可确定螺线管的左端为S极右端为N极，在磁体的周围，磁感线从磁体的N极出发回到S极，如下图所示

15．（2021·重庆中考真题）请按要求完成下列作图：

（1）在图甲中画出折射光线的入射光线；

（2）图乙中小磁针处于自由静止状态，在括号内标上“N”或“S”。

【答案】（1）

（2）

【详解】

（1）由图甲知，通过凹透镜的折射光线的反向延长线过异侧焦点，那么入射光线平行于主光轴，作图如下：

（2）由图乙知，磁体的N极在左端，据：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引知，小磁针的N极在右端，即括号内应标上N。作图如下：

16．（2021·青海中考真题）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】

【详解】

利用过光心的光线传播方向不改变，平行与主光轴的光通过透镜后会过焦点，这两条折射光线的交点就是像点S′．

四、实验题

17．（2021·江苏扬州市·中考真题）“一双好眼睛，能更好地探索未来”，小丽了解到人眼的晶状体相当于凸透镜，眼睛是如何看清远近不同物体的？她对这一问题产生了浓厚兴趣；

（1）首先用平行光正对凸透镜A照射，如图甲所示，光屏上出现一个最小最亮的光斑，则凸透镜的焦距f=______cm；

（2）然后适当调整凸透镜A和光屏的位置，移动蜡烛，使烛焰在光屏上成清晰的像，如图乙所示；接着她将凸透镜A换为焦距稍大的凸透镜B，并保持位置不变，移动蜡烛，使烛焰在光屏上再次成清晰的像，如图丙所示，可见小丽研究的问题是：当凸透镜成实像时保持______距离不变，探究______的关系；

（3）通过探究发现，当人眼观察近处物体时，晶状体的焦距变______。

【答案】10.0    光屏到凸透镜    远近不同物体成清晰的像与凸透镜焦距    短   

【详解】

（1）[1]图甲中，用平行光正对位于10.0cm刻度处的凸透镜A照射，在位于20.0cm刻度的光屏上出现一个最小最亮的光斑，则该凸透镜的焦距为

f=20.0cm-10.0cm=10.0cm

（2）[2][3]小丽提出的问题是“眼睛是如何看清远近不同物体的？”，实验中凸透镜相当于人眼的晶状体，光屏相当于视网膜，蜡烛相当于物体，因为眼球的前后距离是不变的，故乙、丙两图中保持光屏到凸透镜的位置不变，改变了凸透镜的焦距，调整蜡烛到凸透镜的距离，使光屏上再次出现清晰的像。这一过程中，保持了光屏到凸透镜距离不变，探究远近不同物体成清晰的像与凸透镜焦距的关系。

（3）[4]当人眼观察近处物体时，物距减小，若晶状体的焦距不调节，根据凸透镜成像规律可知，此时像距会变大，所成的像会位于视网膜的后方。为了使像前移到视网膜上，则通过晶状体的光线要更加会聚，所以晶状体的凸度要变大，焦距要变短。

18．（2021·重庆中考真题）（1）在探究凸透镜成像的规律时：

①调节凸透镜、光屏、烛焰的中心处于___________（选填“相同”或“不同”）高度。

②如图所示，测出了凸透镜的焦距；若凸透镜不动，把蜡烛移到光具座15cm刻度处，调节光屏，在光屏上会成倒立、___________（选填“放大”“缩小”或“等大”）的清晰实像，生活中的___________（选填“放大镜”“投影仪”或“照相机”）是用这一原理制成的。

（2）在探究物质熔化特点时，得到图甲物质温度随时间变化的图像，由图像可知该物质属于___________（选填“晶体”或“非晶体”），图中A点的温度如图乙温度计所示，读数为___________℃，熔化过程需___________（选填“吸热”或“放热”）。

【答案】相同    放大    投影仪    晶体    39    吸热   

【详解】

（1）①[1]实验前要调整凸透镜和光屏的高度，使它们的中心与烛焰的中心大致在同一高度，其目的是使像能成在光屏的中央。

②[2][3]由图可知凸透镜的焦距为

f=40.0cm-30.0cm=10.0cm

凸透镜不动，把蜡烛移到光具座15cm刻度处，物距为15cm，物距大于1倍焦距小于2倍焦距，在光屏上会成倒立、放大的清晰实像，投影仪应用此原理制成的。

（2）[4]由图甲可知，物质熔化过程中，温度不变，属于晶体。

[5]图中A点的温度如图乙温度计所示，温度计的分度值是1℃，温度计的示数是39℃。

[6]固体熔化时需要吸收热量。

19．（2021·重庆中考真题）请按要求完成下列实验：

（1）小杜同学进行“探究冰熔化时温度的变化规律”实验。图甲所示，此时温度计的示数为_______℃；图乙是根据实验数据画出的图像，图像中_______（选填“AB”“BC”或“CD”）段表示冰的熔化过程；若实验中冰的质量为100g，它在AB段升温过程中吸收的热量为_______J[c冰=2.1×103J/（kg·℃）]。

（2）在“探究凸透镜成像规律”的实验中，当光屏上有清晰的烛焰像时，蜡烛、透镜、光屏位置如图所示，则光屏上的像应为倒立、_______（选填“放大”“缩小”或“等大”）的实像，生活中的_______（选填“照相机”“放大镜”或“投影仪”）就是根据这一原理制成的；小琴同学用不透明的硬纸板挡住凸透镜的下半部分后，发现光屏上呈现的像是_______（选填“完整”或“不完整”）的。

【答案】8    BC    2100    缩小    照相机    完整的   

【详解】

（1）[1]图甲中温度计的分度值为1℃，液面位于零刻度线以上，则示数为8℃。

[2]冰是晶体，熔化过程中温度是保持不变的，故图像中BC段为冰的熔化过程。

[3]100g的冰在AB段温度升高了10℃，则吸收的热量为

Q=cmΔt=2.1×103J/(kg·℃)×0.1kg×10℃=2100J

（2）[4][5]图中物距大于像距，根据凸透镜成像规律可知，此时物距大于二倍焦距，成倒立、缩小的实像，照相机就是利用这一原理工作的。

[6]用不透明的硬纸板挡住凸透镜的下半部分后，凸透镜的其余部分仍能折射成像，故光屏上的像是完整的，只是透过的光线少了，像会变暗。

20．（2021·山西中考真题）在探究“凸透镜成像的规律”实验中：

（1）将蜡烛、凸透镜和光屏依次放在光具座上，点燃蜡烛后，调整蜡烛、凸透镜和光屏的高度，使烛焰、凸透镜和光屏三者的中心大致在______。

（2）将蜡烛和光屏移动到如图甲所示的位置时，光屏上出现了烛焰倒立、等大的实像，此凸透镜的焦距为______cm。

（3）改变蜡烛位置，移动光屏到如图乙所示的位置时，光屏上恰好得到一个清晰的像，生活中的______（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）就是利用这样的成像原理工作的。保持凸透镜位置不变，将蜡烛向左移动到10cm处，为了在光屏上得到清晰的像，应把光屏向_____（选填“左”或“右”）移动。

【答案】同一高度    10    照相机    左   

【详解】

（1）[1]实验中，过光心传播方向不变，三者中心大致在同一高度，可以使实验过程中像在光屏中央。

（2）[2]成倒立等大实像时，像距等于物距，都为2倍焦距，所以2f=20cm，f=10cm。

（3）[3][4]在光屏上成像时物距满足大于2倍焦距，成倒立、缩小的实像，对应照相机的原理；蜡烛向左移时，物远像近像变小，像向左移动，所以应向左移动光屏。

21．（2021·湖南怀化市·中考真题）小华同学在探究“凸透镜成像规律”的实验中。

（1）将点燃的蜡烛、光屏放在凸透镜的两侧，并将烛焰、凸透镜和光屏的中心调整到______；

（2）小华为了准确的知道凸透镜的焦距，找到了平行光源，进行了如图甲所示的实验。根据实验现象可知，该凸透镜的焦距是______cm；

（3）将凸透镜固定在图乙中的光具座上，位于50cm刻度线处，光屏和点燃的蜡烛位于凸透镜两侧。小华将蜡烛移至35cm刻度线处，移动光屏，直到光屏上出现了烛焰清晰的像，则该像是倒立、______的实像，______（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）利用了这条规律；

（4）若保持图乙中凸透镜和光屏的位置不变，小华将蜡烛移动到15cm刻度线处，在光屏上得不到清晰的像。如果把凸透镜看成人的眼睛，光屏看成视网膜，则此时成像情况相当于______（选填“近视眼”或“远视眼”）的形成原因。

【答案】同一高度    10.0    放大    投影仪    近视眼   

【详解】

（1）[1]为了使像成在光屏的中间，烛焰、凸透镜和光屏中心要调整到同一水平高度。

（2）[2]由图，焦点到光心的距离为焦距，刻度尺读数要估读，为10.0cm。

（3）[3][4]物距为15.0厘米，大于一倍焦距、小于二倍焦距，成倒立放大实像，投影仪利用这条规律。

（4）[5]将蜡烛移到15厘米处，物像移动方向相同，因此像成在光屏前，与近视眼的成像位置相同，相当于近视眼的形成原因。

22．（2021·湖南长沙市·中考真题）小伟让平行于凸透镜主光轴的几束光射向凸透镜，观察到光通过透镜后会聚在光屏的点F上（如图甲），这个点离凸透镜光心的距离为10.0cm，小伟想用光路图记录这一现象，请帮他在甲图中把光路图补充完整______；小伟在图乙所示的实验装置中探究凸透镜的成像规律，他把这个凸透镜固定在零刻度线的位置不动，蜡烛放在如图乙所示的位置，移动光屏可得到一个清晰倒立、______的实像，他把蜡烛沿主光轴向左移动一段距离后，应把光屏向______移动，光屏上才会再次出现一个清晰的像。

【答案】    缩小    左   

【详解】

[1]平行于凸透镜主光轴的几束光射向凸透镜，观察到光通过透镜后会聚在光屏的点F上（如图甲），这个点离凸透镜光心的距离为10.0cm，凸透镜的焦距为f=10cm，如图

[2] 蜡烛放在如图乙所示的位置时，物距为30cm，蜡烛位于二倍焦距以外，移动光屏可得到一个清晰倒立、缩小的实像，像在一倍焦距和二倍焦距之间。

[3] 把蜡烛沿主光轴向左移动一段距离后，增大了物距，物距增大相距减小，故应把光屏向左移动适当距离，光屏上才会再次出现一个清晰的像，此时像会更小。

23．（2021·四川广安市·中考真题）在“探究凸透镜成像规律”的实验时，小颖同学依次进行了如下操作。

（1）小颖先在光具座上依次安装蜡烛、凸透镜、光屏，然后点燃蜡烛并调节烛焰、凸透镜、光屏的中心在______；

（2）如图所示，小颖移动光屏，在光屏上观察到一个倒立缩小的实像，此成像原理和生活中的______（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）相同。接着保持凸透镜的位置不动，仅将蜡烛和光屏位置互换，光屏上______（选填“能”或“不能”）观察到烛焰清晰的像；

（3）上述实验完成后，小颖借用物理老师的眼镜继绒探究，他将眼镜放在蜡烛和凸透镜之间，发现像变模糊了，接着保持蜡烛和凸透镜位置不动，将光屏远离凸透镜后又能观察到清晰的像，则可判断物理老师的眼镜是______眼镜（选填“近视”或“远视”）。

【答案】同一高度    照相机    能    近视   

【详解】

（1）[1]为了使蜡烛的像成在光屏中央，调节烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度。

（2）[2]在光屏上观察到一个倒立缩小的实像，由凸透镜成像规律可知，此时物体与凸透镜的距离大于二倍焦距，此成像原理和生活中的照相机相同。

[3]保持凸透镜的位置不动，仅将蜡烛和光屏位置互换，根据光路是可逆的可知，光屏上能观察到烛焰清晰的像。

（3）[4]将眼镜放在蜡烛和凸透镜之间，发现像变模糊了，接着保持蜡烛和凸透镜位置不动，将光屏远离凸透镜后又能观察到清晰的像，此时像距变大，说明眼镜对光线起发散作用，是凹透镜，所以可判断物理老师的眼镜是近视眼镜。

24．（2021·江苏苏州市·中考真题）用蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上进行”探究凸透镜成像规律”的实验，

（1）当蜡烛，凸透镜，光屏在光具座标尺上位置如图时，在光屏上能成________、缩小的实像，生活中的________（照相机/放大镜/幻灯机）就是利用这个原理制成的；

（2）这个凸透镜的焦距可能是________；

A．8cm　　B．12cm　　C．16cm　　D．20cm

（3）若仅将图中凸透镜移动到刻度值为________cm处，光屏上可再次呈现一个清晰的像；

（4）若仅将图中光屏向右移动一小段距离，在凸透镜和烛焰之间放置一个合适的________（近视/远视）眼镜，可使光屏上再次得到烛焰清晰的像。

【答案】倒立    照相机    B    40    近视   

【详解】

（1）[1][2]由蜡烛，凸透镜，光屏在光具座标尺上位置可知，此时物距大于像距，根据凸透镜成像的规律可知，在光屏上能成倒立、缩小的实像。生活中的照相机就是利用这个原理制成的。

（2）[3]由图可知，此时物距为

u=50.0cm-20.0cm=30.0cm

根据凸透镜成像的规律，成倒立缩小的实像时，u＞2f，即f＜15.0cm；

像距为

v=70.0cm-50.0cm=20.0cm

此时2f＞v＞f，则10.0cm＜f＜20.0cm。综上所述，可得10.0cm＜f＜15.0cm，故ACD不符合题意，B符合题意。

故选B。

（3）[4]在光的折射现象中，光路是可逆的，当移动后的物距等于原来的像距时，可以再次成像，故将凸透镜置于40.0cm刻度线时可以再次成像。

（4）[5]将图中光屏向右移动一小段距离，此时像位于光屏之前，要想在光屏上再次得到清晰的像，需要将光适当发散，故要在凸透镜和蜡烛之间放置适当的凹透镜，近视眼镜就是凹透镜。