中考物理二轮复习易错点专题8 透镜及其应用 易错题型训练（2份打包，教师版+原卷版）

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专题8 透镜及其应用 易错题型训练一．选择题（共12小题）1．在“探究凸透镜成像的规律”实验中，光具座上各元件位置如图所示，此时在光屏上恰好成一个清晰的像，则下列说法正确的是（　　）①利用这一原理制成了投影仪②该透镜的焦距f一定满足7.5cm＜f＜15cm③若将蜡烛稍稍靠近凸透镜，则应将光屏远离凸透镜才能得到清晰的像④若保持凸透镜位置不变，将蜡烛和光屏的位置互换，会在光屏上成一个清晰倒立、缩小的像A．只有①② B．只有②③ C．只有③④ D．只有②③④【详解】①由图可知，物距大于像距，u＞2f，2f＞v＞f，此时光屏上成倒立缩小的实像，照相机利用了此原理．故①错误；②蜡烛距离凸透镜30cm时，在透镜的另一侧15cm处光屏上得到一个清晰的像，物距大于像距，成倒立缩小的实像；此时像的位置在一倍焦距和二倍焦距之间，物距在二倍焦距以外，即2f＞15cm＞f，30cm＞2f；所以15cm＞f＞7.5cm，故②正确；③凸透镜成实像时的动态变化规律是：物远像近像变小，则若将蜡烛靠近凸透镜，则应将光屏远离凸透镜才能得到清晰的像，且像逐渐变大，故③正确；④若保持凸透镜位置不变，将蜡烛和光屏的位置互换，此时2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，故④错误；故选：B．2．小明同学在探究凸透镜成像规律时，用焦距分别为f1、f2的甲、乙两个凸透镜进行实验、先将点燃的蜡烛、透镜甲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）；再用透镜乙替换透镜甲，且保持蜡烛和透镜的位置不变，将光屏向左移动再次得到烛焰清晰的像。下列判断正确的是（　　）A．图中光屏上的像是放大的 B．投影仪应用了这一成像规律 C．f1＜f2 D．f1＞f2【解答】（1）因为物距为40厘米，像距为20厘米，物距大于像距，所以成倒立缩小的实像，故A错误。（2）当物距在一倍焦距与二倍焦距之间时，才能够成倒立放大的实像，并且像距大于物距，大于二倍焦距，这才是投影仪的成像原理。故B错误。（3）因为在保持蜡烛和透镜的位置不变，将光屏向左移动再次得到烛焰清晰的像。即表示像距减小，所以焦距减小。故C错误，则D正确。故选：D。3．如图所示，纸筒底部中心开一小孔，纸筒开口端蒙一半透明纸做光屏，将点燃的蜡烛放在纸筒前，此时在光屏上恰能观察到清晰的烛焰的像S1；在图示情景中，若在底部中心开一个大孔，并在大孔处嵌入一合适的凸透镜也恰能在光屏上呈现清晰的像S2，S2与S1相比（　　）A．更亮更小 B．更暗更小 C．更亮等大 D．更亮更大【详解】由题意可知，第一次通过小孔成的像属于小孔成像，是光沿直线传播形成的倒立、缩小的实像。第二次换上凸透镜后，由于物距大于像距，烛焰经凸透镜也是成倒立、缩小的实像。由于凸透镜的直径更大，经凸透镜折射的光更多，所以像S2比S1更亮，同时，由于两次的物距和像距都不变，则像的大小是相等的。故只有选项C正确。故选：C。4．人脸识别系统是一项新兴的生物识别技术。在车站，当旅客距安检口0.5～1.2米处时，安装在安检口的人脸识别系统的摄像机就可对其面部特征进行快速核对，如图所示。由此判断，人脸识别系统的摄像机的镜头（　　）A．相当于凸透镜，焦距可能为 0.8 米 B．相当于凹透镜，焦距可能为 0.8 米 C．相当于凸透镜，焦距可能为 0.1 米 D．相当于凹透镜，焦距可能为 0.1 米【详解】镜头应是凸透镜，而且所成的像应是缩小、倒立的实像，人到镜头的距离应大于二倍焦距，即0.5m≥2f，解得f≤0.25m，所以应是C选项正确。故选：C。5．如图所示，OO'为凸透镜的主光轴，当把烛焰放在A点时，成像在B点；当把烛焰放在B点时，成像在C点，则凸透镜的位置在（　　）A．A点左侧 B．AB之间 C．BC之间 D．以上情况都不可能【详解】A．如图1，当凸透镜在A的左侧时，当物体在A点时，像在B点，物像在凸透镜的同侧，物距小于焦距。当物体在B点时，像在C点，物像在凸透镜的同侧，物距小于焦距，两次都成虚像，符合凸透镜成虚像时，物距增大，像距也增大，故A符合题意；B．如图2，当凸透镜在AB之间时，物像在凸透镜的两侧成实像，如果物体在A点，像在B点，根据光路是可逆的，物体在B点，像一定在A点，而不是在C点，故B不符合题意；C．如图3，当凸透镜在BC之间时，当物体放在A点，像在B点，物像在凸透镜的同侧成虚像，与凸透镜成虚像时，物距小于像距相矛盾，故C不符合题意；D．如图4，当凸透镜在C点右侧时，当物体放在A点，像在B点，物像在凸透镜的同侧成虚像，与凸透镜成虚像时，物距小于像距相矛盾，故D不符合题意。故选：A。6．如图是利用凸透镜观察课本上文字的情形，以下分析正确的是（　　）A．左图看到的像是虚像，将透镜适当远离课本像会变小 B．右图看到的像是实像，将透镜适当远离课本像会变大 C．若两个透镜的焦距相同，则右图中透镜距离课本较近 D．若两个透镜到课本的距离相同，则右图中透镜的焦距较小【详解】A、观察左图是正立的放大的像，根据凸透镜成像的规律可知，凸透镜成正立的像只有一种情况：物距小于一倍焦距。并且在此种情况下成的像是正立放大的虚像，将透镜适当远离课本像会变大，故A错误；B、观察右图是倒立缩小的像，根据凸透镜成像的规律可知，物距大于二倍焦距时，成的像是倒立缩小的实像，将透镜适当远离课本，物距增大，像距变小，像会变小，故B错误；C、若两个透镜的焦距相同，则右图中透镜距离课本较远，故C错误。D、如果两个透镜到课本的距离相同，由像的性质可知，右图中透镜的焦距较小，故D正确。故选：D。7．如图所示，某兴趣小组利用透明橡皮膜、注射器、乳胶管、止水夹等器材制成凸透镜，并利用液体透镜探究“凸透镜成像规律”。下列分析不正确的是（　　）A．按照图甲测出水凸透镜的焦距，如果将该水透镜放在图乙所示位置，光屏上恰能成倒立、放大的实像 B．若在图乙中蜡烛和透镜间放一近视眼镜，要再次成清晰的像，需将光屏向左移动 C．若保持图乙中透镜位置不变，将蜡烛向右移动3cm，要在光屏上得到清晰的像，光屏向右移动的距离应大于3cm D．如图甲所示，在透镜中继续注入少许水，发现焦点位置左移，这一现象说明：凸透镜的凸出程度越大，焦距越小【详解】A、由图甲可知凸透镜的焦距为52.0cm﹣40.0cm＝12.0cm；由图乙可知，物距u＝30cm﹣10cm＝20cm，物距在一倍焦距和二倍焦距之间，成倒立、放大的实像，故A正确；B、把近视眼镜放在蜡烛和凸透镜之间，由于近视眼镜是凹透镜，对光线有发散作用，所以通过凸透镜的光线比以前会聚得要晚了，像距更大了，因此要得到清晰的像，需将光屏远离凸透镜，即将光屏向右移动，故B错误；C、凸透镜成倒立、放大的实像，像距大于物距，将蜡烛向右移动3cm，物距减小，像距变大，像变大，故光屏应向右移动，且移动距离大于3cm，故C正确；D、在透镜中继续注入少许水，焦点左移，即焦距减小，说明水透镜的凸出程度越大，焦距越小，故D正确。故选：B。8．在做凸透镜成像的实验中发现，当物体与凸透镜相距u＝8厘米时，经凸透镜成正立的像；当物体距凸透镜u＝12厘米时，成倒立的像。则下列判断一定正确的是（　　）A．当物体距凸透镜u＝20厘米时，成放大的实像 B．当物体距凸透镜u＝20厘米时，成缩小的实像 C．当物体距凸透镜u＝16厘米时，成缩小的实像 D．当物体距凸透镜u＝16厘米时，成放大的实像【详解】（1）当物体与凸透镜相距u＝8cm时，经凸透镜成正立的像，所以，8cm＜f。当物体距凸透镜u＝12cm时，成倒立的像，所以，12cm＞f。所以12cm＞f＞8cm。（2）物体距凸透镜u＝20cm时，当凸透镜的焦距为10cm＞f＞8cm，时，u＞2f，凸透镜成倒立缩小的实像。当凸透镜的焦距为10cm时，u＝2f，凸透镜成倒立等大的实像。当凸透镜的焦距为20cm＞f＞10cm，时，2f＞u＞f，凸透镜成倒立放大的实像。所以物体距凸透镜u＝20cm时，凸透镜可能成倒立缩小的、等大的、放大的实像。（3）物体距凸透镜u＝16cm时，因为凸透镜的焦距为12cm＞f＞8cm，2f＞u＞f，凸透镜成倒立放大的实像。所以物体距凸透镜u＝16cm时，凸透镜成倒立放大的实像故选：D。9．如图所示，主光轴上有一点光源，在透镜的另一侧有一光屏。光屏、点光源通过凸透镜在光屏上形成一个光斑，现让光屏稍微靠近凸透镜，光斑的面积会减小，设凸透镜的焦距为f，由此可判断（　　）A．d一定小于f B．d一定大于2f C．d一定大于f，小于2f D．d可能大于2f，也可能小于f【详解】如图一，点光源在焦点上，点光源射出的光线经凸透镜折射后平行于主光轴。（如黑色的光线）当点光源在一倍焦距以内，点光源射出的光线，经凸透镜之后也会聚一些，但是不会到达平行光线的位置，如红色光线会聚在光屏上，形成比较大的光斑，光屏向凸透镜靠近时，光斑会减小。如图二，点光源在一倍焦距和二倍焦距之间，点光源在另一侧会形成倒立、放大的实像，光屏没有放在实像的位置，而是放在和点光源距凸透镜等距离的位置上，光屏靠近凸透镜光斑会增大。如图三，点光源在二倍焦距以外，点光源在另一侧会形成倒立、缩小的实像，到达实像位置后，光线继续向外传播，光屏没有放在实像的位置，而是放在和点光源距凸透镜等距离的位置上，光屏靠近凸透镜光斑会减小。所以光屏和点光源与凸透镜等距离时，当点光源在一倍焦距以内和二倍焦距以外，光屏上形成光斑，光屏靠近凸透镜时，光斑减小。故选：D。10．一焦距为f的凸透镜。主轴和水平x轴重合，透镜左侧x轴上有一点光源。点光源到透镜的距离大于f而小于2f，若将此透镜沿x轴向右平移2f的距离，则在此过程中点光源经透镜所成的像将（　　）A．一直向右移动 B．一直向左移动 C．先向右移动，接着向左移动 D．先向左移动，接着向右移动【详解】点光源到透镜的距离大于f而小于2f，若将此透镜沿x轴向右平移2f的距离，点光源一直在凸透镜的一倍焦距以外，成倒立的实像。凸透镜成实像时，点光源在二倍焦距处物像之间的距离最小。如图所示，（黑色）物体在凸透镜的一倍焦距和二倍焦距之间，在凸透镜的二倍焦距以外成倒立放大的实像。凸透镜向右移动，（蓝色）凸透镜移动距离物体二倍焦距处，在凸透镜的二倍焦距处得到倒立等大的实像。凸透镜继续向右移动，（红色）凸透镜距离物体在二倍焦距以外，在凸透镜的一倍焦距和二倍焦距之间成倒立缩小的实像。通过图可以看出像首先向左移动，然后再向右移动。故选：D。11．把图甲所示的一支点燃的蜡烛放在距离凸透镜2倍焦距以外的地方，在透镜的另一侧调节光屏位置可找到一个清晰的像。这个像是图中的（　　）A． B． C． D．【详解】因蜡烛放在距离凸透镜2倍焦距以外的地方，所以在光屏上会成一个倒立、缩小的实像，分析各选项可知，只有B选项中的是倒立、缩小的实像；故选：B。12．如图所示，把一凸透镜放在平面镜前，当用眼睛观察镜子时，光束似乎是从M处发散开来的，则该凸透镜的焦距是（　　）A．0.4m B．0.3m C．0.2m D．0.1m【详解】物体在平面镜中成像时，物像关于平面镜对称，根据平面镜成像特点作出凸透镜的焦点F，根据焦距是焦点到光心的距离是凸透镜的焦距，所以凸透镜的焦距：f＝0.4m﹣0.3m＝0.1m，故D正确。故选：D。二．填空题（共5小题）13．在探究凸透镜成像规律时，将一个凸透镜固定在光具座上50cm刻度线处。如图所示，点燃的蜡烛在光具座上36cm刻度线处时，移动光屏，使烛焰在光屏上成倒立、放大的 　实　像（填“虚”或“实”），此现象可说明 　投影仪　（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）的成像特点。将蜡烛和光屏的位置对调，光屏上 　能　（选填“能”或“不能”）成清晰的像。 【详解】（1）由图可以看出物距为14cm，像距为35cm，物距小于像距，所以在光屏上成放大、倒立的像，生活中幻灯机或投影仪是根据这个原理制成的；（2）在以上实验的成清晰像的基础上，透镜不动，若将蜡烛和光屏位置对调，因为折射现象中光路可逆，所以光屏上能得到清晰的像；故答案为：实；投影仪；能。14．小明将一只点燃的蜡烛放在凸透镜（f＝10cm）前20cm处，光屏上得到了烛焰倒立、　等大　的清晰的实像，然后他在蜡烛和凸透镜之间放置了一个远视眼镜片，光屏上烛焰的像变模糊了（如图所示），若想在光屏上重新得到清晰的像，他可将光屏　靠近　凸透镜。【详解】（1）凸透镜焦距为10cm，将烛焰放在距离凸透镜20cm处，物距u＝2f，此时成倒立等大的实像；（2）将远视眼镜片放在蜡烛和凸透镜之间，经过凸透镜的光线会比原来提前会聚成像，所以将光屏靠近凸透镜，才能在光屏上重新得到清晰的像。故答案为：等大；靠近。15．人进入老年后，眼睛睫状体对晶状体的调节能力减弱，太远、太近的物体都看不清楚。近视远视一体眼镜（双光镜）可以解决这个问题，戴上这种眼镜，透过下半部分可以看清书上文字，透过上半部分镜片可以看清远处景物。由此可知，近视远视一体眼镜下半部分是 　凸　透镜，上半部分镜片对光具有 　发散　（选填“会聚”或“发散”）作用。【详解】近视眼是只能看清近处的物体，看不清远处的物体，对近视眼的矫正可通过凹透镜对光线的发散作用进行纠正。远视眼的成因是只能看清远处的物体，看不清近处的物体，对远视眼的矫正可通过凸透镜对光线的会聚作用进行纠正。人进入老年后，眼睛睫状体对晶状体的调节能力减弱，太远、太近的物体都看不清楚。由题意可知，戴上这种眼镜，透过下半部分可以看清书上文字，说明下半部分镜片对光线有会聚能力，是凸透镜；透过上半部分镜片可以看清远处景物，说明上半部分镜片对光线有发散作用，是凹透镜。故答案为：凸；发散。16．如图，在注有清水的试管内留有一稍大的空气泡，使太阳光从试管的正上方向下照，观察试管下方的白纸，可以发现白纸上空气泡下方处较　暗　（选填“亮”或“暗”），这是因为太阳光射向空气泡和水如同射向　凹　透镜一样，折射光线会　发散　（选填“发散”或“会聚”）。【详解】由于气泡的存在，气泡周边的水形成中间薄边缘厚的凹透镜，凹透镜对光线有发散的作用，故在气泡的下面对应的位置较暗。故答案为：暗；凹；发散。17．在“探究凸透镜成像的规律”的实验中：（1）在如图1所示的实验装置的中，要使像能够成在光屏的中央，你采取的调节方法是：调整蜡烛、凸透镜、光屏的高度，使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在　同一高度　。（2）实验过程中，当烛焰距凸透镜15cm时，移动光屏到某一位置，在光屏上得到一等大清晰的像，则该凸透镜的焦距是　7.5　cm。（3）接着使烛焰向右移动5cm，此时应该将光屏向　右　（选填“左”或“右”）移到某一位置，才能在光屏上得到倒立、　放大　（选填“放大”“缩小”或“等大”）的清晰实像。（4）把图2甲所示的一只点燃的蜡烛放在距离凸透镜2倍焦距以外的地方，在透镜的另一侧调节光屏位置可找到一个清晰的像。这个像是图2乙中的　B　，下列光学仪器的工作原理与该现象所反映的规律相同的是　照相机　（填“放大镜”“照相机”或“投影仪”）。【详解】（1）在研究凸透镜成像的实验中，将蜡烛、凸透镜、光屏依次放置在光具上，调节凸透镜、光屏的高度，使三者的中心在同一高度上，这样做的目的是使像能呈在光屏的中心，由图可知，光屏偏上，应逐渐将把光屏向下移动，直到光屏上的像清晰为止。（2）根据题意，当烛焰距凸透镜15cm时，移动光屏至某一位置，在光屏上得到一等大清晰的像，说明此时满足15cm＝u＝2f，所以f＝7.5cm；（3）使烛焰向右移动5cm后，此时u＝10cm，即2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，此时像距v＞2f，因此需要将光屏右移；（4）如图点燃的蜡烛放在距离凸透镜2倍焦距以外的地方，调节光屏的位置，在光屏上能得到一个倒立、缩小的实像。这个像是图2乙中的B，照相机就是利用此原理制成的。故答案为：（1）同一高度；（2）7.5；（3）右；放大；（4）B；照相机。三．作图题（共3小题）18．如图所示，MN为凸透镜的主光轴，A为蜡烛，A′为蜡烛通过凸透镜成的像，请根据凸透镜成像原理在图中画出凸透镜并标出它的焦点。【详解】（1）在烛焰上取一点S，在所成的像上找出其对应的像点S′，连接SS′，其与主光轴的交点O就是凸透镜的光心，由此可以确定凸透镜的位置；（2）过S点作平行于主光轴的入射光线，经过凸透镜折射后要过S′，折射光线与主光轴的交点就是凸透镜焦点F的位置（因为平行于主光轴的光线经过凸透镜折射后过焦点）；如图所示：19．如图所示，在凸透镜的右焦点处有一平面镜垂直于主光轴放置。一束光AB经凸透镜和平面镜怎样传播？画出光路图来。【详解】（1）平行于主光轴的光线经凸透镜折射后射向焦点F；（2）射向焦点F的光线入射到平面镜上，入射点为F，根据反射角等于入射角，画出反射光线；该反射光线是从凸透镜焦点发出的光线，经凸透镜再次折射后将平行于主光轴射出，如图所示：20．如图所示，点光源S发出的一条光线经平面镜反射后射向凹透镜，经凹透镜折射后平行于凹透镜的主光轴射出。请画出光路图（透镜主光轴在水平方向）。【详解】画出光源S关于镜面的对称点S′，连接S′与凹透镜另一侧焦点，与平面镜的交点可得入射点A，连接SA可得入射光线，AB为反射光线；AB延长线过凹透镜的焦点，则折射光线平行于凹透镜的主光轴射出，如图所示：四．实验探究题（共2小题）21．小明用焦距为10cm的凸透镜等器材，探究凸透镜成像规律。（1）将蜡烛、凸透镜、光屏依次放到光具座上，点燃蜡烛调节它们的位置如图所示，此时小明发现光屏上的像位于光屏的 　上方　（填“上方”或“下方”），为了使像成在光屏中心，应将蜡烛向 　上　调节；（2）小明正确调节后，在光屏中心承接到了一个 　倒立　、　缩小　的实像，这样小明得出了u＞2f时凸透镜成像的特点。经过思考，小明觉得自己得出结论的过程不够完善，为了使结论具有普遍性，他应该将蜡烛移到 　二倍焦距以外　（填“一倍和二倍焦距之间”或“二倍焦距以外”）的其它位置进行多次实验；（3）通过多次实验，小明发现当f＜u＜2f时，v 　＞　（填“＜”、“＞”或“＝”）u；（4）当u＝5cm时，可以观察到正立、放大的虚像，如果让蜡烛靠近透镜，观察到的像将 　变小　（填“变大”“变小”或“不变”）。（5）实验中，光屏上成模糊的像，如果蜡烛和透镜位置不变，将光屏往凸透镜方向靠近，光屏上能成清晰的像；如果蜡烛、凸透镜和光屏位置不变，在蜡烛与凸透镜之间放上一个合适的凹透镜。光屏上也能成清晰的像。上述现象说明凹透镜对光具有 　发散　作用。【详解】（1）图中蜡烛的高度过低，根据过光心的光线传播方向不变可知，像将成在光屏的上方，要使像成在光屏的中心，就要使蜡烛向上调节；（2）由图可知，u＝30cm时，即u＞2f时，成倒立、缩小的实像；为了得到普遍规律应该在二倍焦距以外其他位置进行多次实验；（3）通过多次实验，小明发现当f＜u＜2f，成倒立放大的实像，像在二倍焦距以外，所以像距大于物距，即v＞u；（4）当u＝5cm时，u＜f可以观察到正立、放大的虚像，如果让蜡烛靠近透镜，物距减小，像距也减小，像也变小；（5）实验中，光屏上成模糊的像，如果蜡烛和透镜位置不变，将光屏往凸透镜方向靠近，光屏上能成清晰的像；如果蜡烛、凸透镜和光屏位置不变，在蜡烛与凸透镜之间放上一个合适的凹透镜，光屏上也能成清晰的像。上述现象说明凹透镜对光具有发散作用，近视眼的矫正与上述成像过程类似。。故答案为：（1）上方；上；（2）倒立；缩小；二倍焦距以外；（3）＞；（4）变小；（5）发散。22．某同学探究“视力的矫正”原理（如图），他实验时观察到如下现象：（1）眼镜甲放在蜡烛与凸透镜之间，光屏上呈现清晰的像；眼镜甲移走，光屏上的像又变得模糊，将光屏远离透镜移动时，又能在光屏上看到烛焰清晰的像。（2）将另一只眼镜乙放在蜡烛与凸透镜之间，光屏上呈现清晰的像；眼镜乙移走，光屏上的像又变得模糊，将光屏靠近透镜移动时，又能在光屏上看到烛焰清晰的像。①分析可知甲、乙两个眼镜中：　甲　是凸透镜，　乙　是凹透镜。②他将奶奶戴的远视眼镜放在蜡烛与凸透镜之间，如图光屏上得到了一个缩小倒立的清晰实像，拿开眼镜后，光屏上的像变得模糊了；为了使光屏上的像重新变得清晰，在不移动光屏和凸透镜位置的前提下，他该将蜡烛 　远离　（填“靠近”或“远离”）透镜。如果奶奶不戴眼镜看书，应该将书 　远离　（填“靠近”或“远离”）眼睛。【详解】①将眼镜甲从蜡烛与凸透镜之间移走，光屏上原来清晰的像变得模糊，只将光屏远离透镜移动时，又能在光屏上看到烛焰清晰的像，说明甲眼镜对光线有会聚作用，是凸透镜。将另一只眼镜乙从蜡烛与凸透镜之间移走，光屏上原来清晰的像也变得模糊了，只将光屏靠近透镜移动时，又可以在光屏上看到烛焰清晰的像，说明乙眼镜对光线有发散作用，是凹透镜。②远视眼镜是凸透镜，对光线有会聚作用，拿走后，光线会延迟会聚，在不移动光屏和凸透镜位置的前提下，他该让蜡烛远离凸透镜；如果奶奶不戴眼镜看书，应该将书远离眼睛。故答案为：①甲；乙； ②远离；远离。