《凸透镜成像的规律》——人教版物理八年级上册重难点过关专题

试卷更新日期：2024-10-18 类型：复习试卷

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一、夯实基础

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＜15cm
③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若将光屏与凸透镜间放一个近视眼镜，应把蜡烛稍稍靠近凸透镜才能得到清晰的像
⑤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①②⑤ B、只有①③④ C、只有②③ D、只有②③④

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2. 一个焦距是10cm的凸透镜，当物体从离透镜20cm处逐渐移向30cm处的过程中（）

A、像逐渐变大，像距逐渐变小 B、像逐渐变小，像距逐渐变大 C、像逐渐变大，像距逐渐变大 D、像逐渐变小，像距逐渐变小

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3. 乘客“刷脸”进动车站乘车，“刷脸”相当于给乘客拍了一张照片，摄像头相当于凸透镜，下列说法正确的是（）

A、正在“刷脸”的乘客是光源 B、乘客要使屏幕上的像变大，需远离“刷脸”机镜头 C、影像传感器上成的是正立的实像 D、“刷脸”的乘客要位于摄像头二倍焦距以外

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4. 在清澈的湖面上空，小燕子正在向下俯冲捕食。在小燕子向下俯冲的过程中，关于它在湖水中的像的虚实。它和像之间的距离（）

A、虚像，距离变小 B、实像，距离变小 C、实像，距离变大 D、虚像，距离变大

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5. 为“探究凸透镜成像的规律”，小明用图甲所示“ $F$ ”字样的 $L E D$ 光源、焦距为 $10 c m$ 的凸透镜和光屏进行了实验。请你解答：

(1)、组装器材时，应调节“ $F$ ”光源、凸透镜和光屏三者的中心在；

(2)、当透镜和光屏固定在图乙所示的位置时， $L E D$ 光源向 $($ 选填“左”或“右” $)$ 移动至恰当位置，才能在光屏上看到清晰的 $($ 选填“缩小”、“等大”或“放大” $)$ 的 $($ 选填“ $F$ ”、“”、“”或“” $)$ 形状的像。

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6. 如图所示，在“刷脸”取款过程中，摄像头相当于（选填“凹”或“凸”）透镜；面部经摄像头成倒立、缩小的（选填“实”或“虚”）像；当人脸稍靠近摄像头时，摄像头所成的像（选填“变大”“变小”或“不变”）。

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二、能力发展

7. 小明用凸透镜先后观察手指和窗外远处的景物，看到如图所示的两种情景。以下说法中正确的是（　　）

A、甲中看到的是虚像；乙中看到的是实像 B、甲中成的是缩小的像；乙中所成的放大的像 C、甲中成像规律可应用于放大镜；乙中成像规律可应用于投影仪 D、甲中手指在凸透镜1倍焦距以外；乙中窗外的景物在凸透镜2倍焦距内

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8. 如图所示，将焦距为10cm的薄凸透镜固定在光具座上50cm刻度线处，光屏和点燃的蜡烛位于凸透镜两侧，实验前调整烛焰中心、透镜中心和光屏中心在同一高度。则根据凸透镜成像规律，下列四个选项中，正确的是（　　）

A、蜡烛放置在35cm刻度线处，光屏上呈现的像是放大、正立的虚像 B、蜡烛放置在15cm刻度线处，光屏上呈现的像与普通照相机成像的性质相同 C、蜡烛放置在20cm刻度线处，光屏上呈现的像是等大、倒立的实像 D、保持凸透镜不动，若要在光屏上得到更大的清晰的像，应将蜡烛右移，光屏左移

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9. 如图所示，凸透镜的主光轴与水面重合，F是凸透镜的焦点，水中有一平面镜。一束与水面平行的光线经凸透镜折射后进入水中，再经过水中的平面镜反射后恰好过P点。请画出：经过凸透镜的折射光线；进入水中的折射光线；经平面镜后的反射光线。

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10. 2023年2月哈工大宣布突破EUV光刻机关键技术，光刻技术是利用缩图透镜将绘在掩膜上的电路图通过光源投射到涂有光刻胶的硅片上，在硅片上成像越小芯片制程越小。

(1)、光源发出的紫外线（能/不能）被人眼直接观察到；

(2)、由原理可知，掩膜在硅片上成倒立（放大/缩小）的实像；

(3)、这次我国直接从90nm突破到了22nm制程的芯片，如果缩图透镜相同，则要将掩膜向移动（上方/下方）。

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11. 小强和小红在水平桌面上分别探究“平面镜成像特点”和“凸透镜成像规律”，实验装置分别如图甲和乙所示。

(1)、如图甲所示，小强在探究“平面镜成像特点”的实验时，用玻璃板代替平面镜做实验，其好处是，玻璃板应放置。探究像与物的大小关系时，对选取的A、B两只蜡烛的要求是；

(2)、如图乙所示，小红在探究“凸透镜成像规律”的实验中：
①当蜡烛到凸透镜的距离为20cm时，移动光屏，发现在光屏上可以成清晰的倒立、等大的像。则该凸透镜的焦距为cm；
②当蜡烛到凸透镜的距离为15cm时，移动光屏，直到光屏上成清晰的像，该成像规律在实际生活中的应用是（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）；
③当把蜡烛从距凸透镜15cm移到12cm时，应将光屏（选填“远离”或“靠近”）凸透镜，直到光屏上成清晰的像，观察此时像的大小，与②中所成像的大小相比（选填“变大”“变小”或“不变”）；若此时凸透镜上恰好飞落了一只小昆虫，遮住凸透镜的部分区域，则小红（选填“能”或“不能”）在光屏上观察到小昆虫的像；
④当蜡烛到凸透镜的距离为5cm时，为观察凸透镜成像的特点，小红应从图乙中（选填“左”或“右”）侧通过凸透镜进行观察。

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12. 小明用蜡烛、凸透镜和光屏做“探究凸透镜成像规律”的实验，装置如图所示。
（1）实验过程中，蜡烛火焰的像若没能成在光屏的中央而成在了光屏的上方，则应将蜡烛向（填“上”或“下”）调节才能使像成在光屏中央。
（2）实验过程中，当烛焰距凸透镜20cm时，移动光屏至某一位置，能在光屏上得到一个等大清晰的像，则该凸透镜的焦距是cm。
（3）当烛焰距凸透镜35cm时，移动光屏可在光屏上得到一个清晰、倒立、的实像，日常生活中利用这一原理制成的光学仪器是（填“照相机”、“投影仪”或“放大镜）。要使烛焰在光屏上所成的像变大，应保持透镜的位置不动，调节蜡烛的位置，同时将光屏（填“靠近”或“远离”）透镜，直至得到清晰的像。
（4）如果保持蜡烛和凸透镜的位置不变，把光屏向右移动一小段距离后，要想在光屏上再次得到清晰的像，可在蜡烛与凸透镜之间放一个（填“近视眼镜”或“远视眼镜”）。
（5）实验过程中，如果用不透明的硬纸板挡住凸透镜的上半部分，则光屏上的像
A．只出现烛焰像的上半部分
B．只出现烛焰像的下半部分
C．出现烛焰完整的像，但像更小了
D．像仍然是完整的，且大小不变，只是变暗了

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三、挑战突破

13. 将物距增大到原来的3倍时，通过凸透镜所成的像的大小是原来像的 $\frac{1}{6}$ ，则此时所成像的放大率可能为（）。

A、 $\frac{1}{4}$ B、 $\frac{1}{3}$ C、 $\frac{1}{2}$ D、 $\frac{3}{4}$

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14. 物体的高度为12cm，与凸透镜的主光轴垂直放置，经凸透镜成高度为6cm的缩小的像。若将物体朝透镜方向靠近24cm，经凸透镜成高度为30cm的放大的像，则此凸透镜的焦距大小可能为（）。

A、10cm B、15cm C、20cm D、25cm

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15. 某人通过焦距为12 cm、直径为4 cm的放大镜(薄凸透镜)看报纸，报纸与放大镜之间的距离为3 cm，且与放大镜的主光轴垂直，保持放大镜的位置不变，眼睛始终位于主轴上且在距离放大镜24cm位置处进行观测(不考虑眼睛的大小)，报纸上有部分区域是“盲区”(即眼睛观测不到) ，该区域的面积为（）。

A、9πcm² B、5πcm² C、3πcm² D、2πcm²

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16. 小华同学利用才购买的光学学生实验箱进行“凸透镜成像规律”的探究。

(1)、测量凸透镜焦距时，小华将凸透镜安装在光具座上，用平行光作光源，移动光屏，直至在光屏上得到一个最小最亮的光斑，如图甲所示，则该凸透镜的焦距为cm；

(2)、小华调节好烛焰、凸透镜和光屏的高度后，将点燃的蜡烛移到 10cm 刻度线处，如图乙，移动光屏，直到在光屏上得到一个倒立、（选填“放大”、“缩小”或“等大”）的实像；生活中（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）就是利用这一成像原理来工作的；

(3)、如果将蜡烛在图乙的基础上靠近透镜，光屏应向（选填“靠近”或“远离”）透镜的方向移动。

(4)、如图丙所示，当凸透镜位于光具座上 A 处时，恰好在光屏上成清晰的像，现在蜡烛和光屏位置不变的情况下，将凸透镜向右移到 B 处（图中未标出），光屏上再次成清晰的像，已知蜡烛与光屏间的距离为L₀ ，与凸透镜第一次所在位置A 间的距离为L₀ ，则透镜先后两次所在位置 A、B之间的距离 s=（用 L₀ ， L表示）。

(5)、小华在实验中将蜡烛从略大于一倍焦距处逐渐远离凸透镜，物距 u 随时间 t 的变化图像如图丁所示，则像距 v随时间 t的大致变化关系为下图中的（选填字母）。

(6)、另一位同学用由几个发光二极管做成的“F”字样的发光体代替蜡烛进行实验，你认为其好处是；（写出一点即可）

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17. 小明在学习了凸透镜成像的规律后，继续深入探究，他选用了表格中某一规格的凸透镜进行了一下实验，调整好器材后如图1所示，此时烛焰在光屏上成放大的像。
凸透镜编号
焦距/cm
直径/cm
①
5
3. 5
②
5
4. 5
③
10
4. 5
④
15
4. 5

(1)、一段时间后，小明发现烛焰的像如图2所示，此时将蜡烛向调节可以使烛焰的像移到光屏中央；

(2)、小明在该实验中选用的凸透镜焦距为cm；

(3)、小明将蜡烛换成F字光源，调整了光源和光屏的位置，在光屏上仍可观察到清晰的像，如图3所示，则小明看到的像应是（选填字母）；

(4)、小明认为凸透镜成像的规律还可能与凸透镜的直径有关，若要验证其猜想，则可以在表格中选取编号为两个凸透镜进行实验验证。

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18. 在一个足够大的水平圆盘中心0点处固定放置一个焦距为f的凸透镜，在透镜的主光轴上与透镜相距为r₁(r₁> f)处放一点光源S₁ ，所成的像为S₂ ，俯视图如图2.136所示。
背景知识：
①物体经过某位置时的速度可以用在很短的时间内移动的距离△s与所用的时间△t的比值来表示。
②可以证明当a>b时，近似有a(a±b)=a²±ab≈a²。
试结合以上背景知识求解下列问题：

(1)、若圆盘绕O点匀速转动时，如图2.136所示，光源S₁与透镜保持距离为r₁ ，随透镜一起运动的速度为 v₁ ，则此时像S₂的速度v₂为多大？

(2)、若圆盘静止不动，光源S₁沿透镜的主光轴以速度v₁'向透镜移动，则当S₁与透镜的距离为u时，实像S₂的移动速度v₂'为多大？

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凸透镜编号	焦距/cm	直径/cm
①	5	3. 5
②	5	4. 5
③	10	4. 5
④	15	4. 5