2021年全國中考物理試題真題分項匯編-專題03透鏡及其應用(含答案與解析)

專題03透鏡及其應用第2期一、單選題1．（2021·湖南邵陽市·中考真題）2021年4月30日，邵陽市天空出現(xiàn)了難得一見的“日暈”，許多市民都目睹了這美麗的自然奇觀，如圖是某攝影愛好者用相機拍攝的精彩瞬間，下列對照相機成像特點描述正確的是（）A．倒立放大的實像 B．倒立縮小的實像C．正立放大的虛像 D．正立縮小的實像【答案】B【詳解】照相機的鏡頭相當于凸透鏡，成像時將物體放在該透鏡的兩倍焦距以外，成倒立縮小的實像，像的位置在透鏡另一側的一倍焦距和二倍焦距之間。故ACD錯誤；B正確。故選B。2．（2021·新疆中考真題）小王戴的近視眼鏡的鏡片是（）A．凸透鏡 B．凹透鏡 C．凸面鏡 D．凹面鏡【答案】B【詳解】近視眼形成的原因是眼球的屈光能力變強，使得遠處的物體在視網(wǎng)膜前方成像，所以會看不清楚。因此要做到在視網(wǎng)膜上成像，需要將遠處射來的光線向外發(fā)散，從而使成像點后移到視網(wǎng)膜上，所以應當使用凹透鏡來矯正視力。如下圖所示：

故選B。3．（2021·上海中考真題）凸透鏡成像，焦距是10厘米，蠟燭和凸透鏡之間的距離是35厘米，能成像的性質是（）A．放大實像 B．放大虛像 C．等大實像 D．縮小實像【答案】D【詳解】凸透鏡焦距是10厘米，蠟燭和凸透鏡之間的距離是35厘米，物距大于二倍焦距，根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律可知，此時成倒立、縮小的實像。故選D。4．（2021·湖南衡陽市·中考真題）如圖所示，購物支付已進入“刷臉”時代，消費者結賬時站在攝像頭（相當于一個凸透鏡）前約的位置，面對鏡頭，經(jīng)系統(tǒng)自動拍照、掃描等，確認信息后，即可進行后續(xù)工作。則下列說法正確的是（）A．攝像頭的焦距可能是B．人臉通過攝像頭成像是光的反射現(xiàn)象形成的C．“刷臉”時，面部經(jīng)攝像頭成正立縮小的實像D．“刷臉”時，面部應位于攝像頭兩倍焦距之外【答案】D【詳解】AD．當u＞2f時，凸透鏡成倒立、縮小的實像，所以，“刷臉”時，面部應位于攝像頭兩倍焦距之外，即1m＞2ff＜0.5m故A錯誤，D正確。B．人臉通過攝像頭成像是光的折射現(xiàn)象形成的，故B錯誤；C．“刷臉”時，面部經(jīng)攝像頭成倒立、縮小的實像，故C錯誤；故選D。5．（2021·云南昆明市·中考真題）如圖1所示，從P點發(fā)出的三條特殊光線經(jīng)過凸透鏡后會聚于點?，F(xiàn)有一條光線也從P點發(fā)出，經(jīng)過凸透鏡后的傳播路徑，在圖2的四種表示中，正確的是（）

A．甲 B．乙 C．丙 D．丁【答案】A【詳解】點為像點，經(jīng)過P點發(fā)出的光線最終都會通過點，故BCD不符合題意，A符合題意。故選A。6．（2021·湖南岳陽市·中考真題）2021年5月15日，祝融號火星車成功降落在火星上，實現(xiàn)了中國航天史無前例的突破。以下分析正確的是（）A．火星車與地球間通過超聲波傳遞信息B．火星車在降落過程中相對火星是靜止的C．火星車減速著陸過程動能不變D．火星車上的攝像頭成像原理是凸透鏡成像【答案】D【詳解】A．聲的傳播需要介質，真空不能傳聲，太空是真空，沒有能傳播聲音的介質；火星車與地球間通過電磁波傳遞信息，故A錯誤；B．火星車在降落過程中相對火星有位置上的改變，是運動的，故B錯誤；C．火星車減速著陸過程質量不變，速度變小，動能變小，故C錯誤；D．火星車上的攝像頭鏡頭相當于一個凸透鏡，故D正確。故選D。7．（2021·山東濟寧市·中考真題）如圖是小明對一些知識的分類和舉例，其中正確的是（）A． B．C． D．【答案】A【詳解】A．矯正近視眼用凹透鏡，矯正遠視眼用凸透鏡，故A正確；B．石油在地球上的儲量是有限的，消耗后短期內不可能再生，屬不可再生能源，風能是可再生能源，故B錯誤；C．電子帶負電，中子不帶電，故C錯誤；D．玻璃、石蠟是非晶體，故D錯誤。故選A。8．（2021·江西中考真題）小明同學在探究凸透鏡成像規(guī)律時，把蠟燭和凸透鏡固定在如圖所示位置，移動光具座上的光屏得到一清晰像（光屏未畫出），則該透鏡的焦距可能是（）A．10cm B．20cm C．30cm D．40cm【答案】A【詳解】蠟燭在光屏上成的像是實像。當物體距凸透鏡大于凸透鏡一倍焦距時，即可通過凸透鏡成實像。此時，蠟燭與凸透鏡的距離為30cm，所以，此實驗中，凸透鏡的焦距是小于30cm的，10cm、20cm都是有可能的。若其焦距為10cm，此時物距大于二倍焦距，則像距小于二倍焦距且大于一倍焦距，即光屏位置在標尺的70～80cm刻度線之間；若其焦距為20cm，此時物距在一倍焦距與二倍焦距之間，則像成在二倍焦距以外，即像與透鏡的距離大于40cm。但透鏡到光具座右端的距離只有40cm，此時像成在光具座右端以外了。故A符合題意，BCD不符合題意。故選A。二、雙選題9．（2021·湖南衡陽市·中考真題）為迎接建黨100周年，學校在多功能報告廳開展了黨史知識搶答賽活動，關于其中使用的多媒體設備蘊含的物理知識，下列說法正確的是（）A．音響中的揚聲器是把聲信號轉換成電信號的一種裝置B．調節(jié)音響上的音量按鈕，是為了改變聲音的響度C．話筒的原理是電磁感應現(xiàn)象D．使用的投影儀，成的是正立、放大的虛像【答案】BC【詳解】A．音響中的揚聲器通入音頻電流后紙盆振動發(fā)聲，是把電信號轉換成聲信號的一種裝置，故A錯誤；B．調節(jié)音響上的音量按鈕，是調節(jié)聲音的大小，即是為了改變聲音的響度，故B正確；C．使用話筒時，聲音引起話筒中膜片振動，膜片帶動磁場中的線圈做切割磁感線運動，線圈中產生感應電流，將聲信號轉化為電信號，所以，話筒的原理是電磁感應現(xiàn)象，故C正確；D．投影儀的成像特點是倒立、放大的實像，故D錯誤。故選BC。10．（2021·天津中考真題）在硏究凸透鏡成像規(guī)律時，將焦距為10cm的凸透鏡和點燃的蠟燭固定在光具座上（如圖），在光屏上得到了燭焰清晰的像（圖中光屏未畫出）。下列說法正確的是（）

A．光屏上所成的是倒立、縮小的實像 B．光屏上所成的是倒立、放大的實像C．光屏一定位于60~70cm刻度之間 D．光屏一定位于70~90cm刻度之間【答案】AC【詳解】AB．由題意知，凸透鏡的焦距為10cm，由圖可知物距為u=50.0cm-20.0cm=30.0cm因為物距u＞2f，在光屏上呈現(xiàn)倒立縮小的實像，故B錯誤，A正確；C．因為物距u＞2f，根據(jù)凸透鏡成像的規(guī)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刻度之間，故D錯誤，C正確。故選AC。三、多選題11．（2021·山東濰坊市·中考真題）某同學利用光具座、透鏡、蠟燭、光屏探究凸透鏡成像規(guī)律，記錄物距u、像距v得到的圖象如圖所示，則（）A．當時，成倒立、等大的像B．當時，成倒立、放大的像C．當時，成倒立、放大的像D．當時，成倒立、縮小的像【答案】BD【詳解】圖中=5m-1時，=5m-1，此時v=u=0.2m=20cm，像距等于物距，說明物體處于2倍焦距處，即2f=20cm，則f=10cm。A．當時，物體處于1倍焦距處，不成像，故A錯誤；B．當時，fu2f，成倒立、放大的像，故B正確；C．當時，u2f，成倒立、等大的像，故C錯誤；D．當時，u2f，成倒立、縮小的像，故D正確。故選BD。四、填空題12．（2021·江西中考真題）如圖所示是南昌?；韬畈┪镳^“劉充國印”的展臺，透過上方鏡能看到放大的印章，這屬于光的___________現(xiàn)象；通過下方鏡能看到印章底部的字，這屬于光的___________現(xiàn)象。【答案】折射反射【詳解】[1]光通過透鏡時，由空氣進入玻璃、再進入空氣。光由一種物質進入另外一種物質時，會發(fā)生折射。[2]印章底部反射出來的光射到下方鏡面上時，發(fā)生反射，進入人的眼中，人才能看見印章的底部。五、作圖題13．（2021·四川涼山彝族自治州·中考真題）請在下圖的方框內畫出合適的光學元件?！敬鸢浮俊驹斀狻縖1]折射光線比入射光線向主光軸發(fā)散一點，該透鏡對光線有發(fā)散作用，因此填凹透鏡，如圖所示：[2]圖中的光學元件不能使光線透過，但能改變光路，所以該圖中是平面鏡，如圖所示：14．（2021·湖北恩施土家族苗族自治州·中考真題）（1）如圖甲，物塊沿粗糙斜面向上運動，請畫出物塊所受重力和摩擦力、及物塊對斜面壓力的示意圖；

（2）請在圖乙中補畫出穿過透鏡的光線；

（3）請根據(jù)圖丙中小磁針靜止時的指向，在括號內標出電源的正負極?！敬鸢浮浚?）（2）（3）【詳解】（1）重力的方向始終豎直向下，作用點在物塊上；物塊相對于斜面向上運動，物塊受到沿斜面向下的摩擦力。物塊對斜面壓力作用點在斜面上，方向垂直于斜面向下。如圖所示：（2）平行于凹透鏡主光軸的光經(jīng)凹透鏡折射后，折射光線的反向延長線過透鏡焦點，如圖所示：（3）根據(jù)小磁針的N、S極判斷出螺線管的右側為S極，左側為N極，在根據(jù)右手定則判斷出電流流向，從而確定電源的正負極，如圖所示：15．（2021·湖北宜昌市·中考真題）小靜在玩耍時透過爺爺?shù)睦匣ㄑ坨R看到了小玩偶的像，請你在下圖中作光路圖確定玩偶S點所成像S′的位置。圖中O為老花鏡的光心，F(xiàn)為其焦點?！敬鸢浮俊驹斀狻坷匣ㄑ坨R是一個凸透鏡，玩偶S點位于該透鏡的一倍焦距以內，S點發(fā)出的無數(shù)條光中，照射到透鏡上的光都會發(fā)生折射，這些折射光線或折射光線的反向延長線的交點就是S的像。作其中的兩條特殊光線：過光心的光傳播方向不變；平行于主光軸的光經(jīng)凸透鏡折射后折射光線過焦點。這兩條光線的反向延長線的交點即S點的像S′，如圖所示：16．（2021·湖南邵陽市·中考真題）請你將光路補充完整?！敬鸢浮俊驹斀狻扛鶕?jù)平行于主光軸的入射光線經(jīng)凸透鏡折射后，折射光線經(jīng)過焦點，經(jīng)過光心的光線，傳播方向不變，如圖所示：17．（2021·新疆中考真題）（1）請在圖中畫出靜止的小球所受重力和拉力的示意圖；（2）請在圖中畫出從光源S射向透鏡的兩束光的折射光路；（3）請在圖中標出通電螺線管的N極和靜止的小磁針的N極?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3）【詳解】（1）圖中小球所受重力的方向豎直向下、拉力的方向沿著繩子的收縮方向，如下圖所示：

（2）凸透鏡中平行于主光軸的光線過焦點，過光心的光線沿直線傳播，如下圖所示：

（3）從圖中可以看出，螺線管上表面的電流方向由下到上，由右手螺旋定則得，螺線管左端N極，右端是S極，磁體外部磁場方向從N極到S極，小磁針N極的指向為磁場方向。故小磁針右邊為N極，如下圖所示：

六、實驗題18．（2021·湖北恩施土家族苗族自治州·中考真題）在探究凸透鏡成像規(guī)律實驗中，正確安裝并調節(jié)裝置后，光屏上得到一個清晰縮小的像。（1）當蠟燭向凸透鏡靠近時，應將光屏______（選填“靠近”或“遠離”）凸透鏡才能使像變清晰，某同學發(fā)現(xiàn)光屏移動過程中像變大同時還向光屏上方偏了些，為使像回到中央可將凸透鏡往______（選填“上”或“下”）稍稍調節(jié)；（2）移動中光屏上再次成清晰像后，將光屏和蠟燭位置互換，屏上一定成______的實像?！敬鸢浮窟h離上放大【詳解】（1）[1][2]根據(jù)凸透鏡的成像原理，成實像時，物體靠近，像應該遠離，故將光屏遠離透鏡；某同學發(fā)現(xiàn)光屏移動過程中像變大同時還向光屏上方偏了些，要使像往下移動，根據(jù)通過光心的光線傳播方向不變，則凸透鏡需要向上移動。（2）[3]光屏上得到一個清晰縮小的像，此時物距比較大，大于兩倍的焦距，像距比較小，在一倍和兩倍焦距之間，當光屏和蠟燭位置互換，根據(jù)光路可逆，仍然可以成像，此時物距比較小，在一倍和兩倍焦距之間，故成的倒立的放大的像。19．（2021·湖南岳陽市·中考真題）如圖甲，在“探究光的反射規(guī)律”實驗中：（1）在紙板前從不同方向都可以看到紙板上入射光線EO的徑跡，這是因為光在紙板上發(fā)生了_________（選填“漫”或“鏡面”）反射；（2）多次改變入射角的大小進行實驗，可以得出結論：反射角_________入射角；（3）小明發(fā)現(xiàn)實驗中所用的激光垂直照在光屏上不是一個點而是一條直線，這樣使得實驗中更容易觀察光路。他很好奇這是如何做到的，于是拆開激光筆。如圖乙所示，一束很細的激光發(fā)射出來后通過一個透明的圓柱體，由于圓柱體對光有__________（選填“會聚”或“發(fā)散”）作用，最終使激光在光屏上展開得很寬?！敬鸢浮柯扔跁邸驹斀狻浚?）[1]從不同方向都可以看到紙板上入射光線EO的徑跡，說明是漫反射，能夠光線經(jīng)白紙反射后反射光線向四面八方射去，故可以從四面八方看到光線的徑跡。（2）[2]在光的反射定律中反射角等于入射角。（3）[3]如圖乙所示，一束很細的激光發(fā)射出來后通過一個透明的圓柱體，折射光與入射光進行對比，發(fā)現(xiàn)折射光向法線靠攏，故對光線有會聚作用，故填會聚。20．（2021·江蘇中考真題）小明用如圖所示的裝置做“探究凸透鏡成像規(guī)律”實驗。（1）圖中光屏上恰好成一清晰的像，該像的性質是倒立、______的實像。（2）圖中只移動蠟燭和光屏，可以模擬照相機成像原理的操作是______（填字母）。A．都左移B．都右移C．蠟燭左移，光屏右移D．蠟燭右移，光屏左移（3）完成實驗后，他將另一透鏡放在圖中45cm刻度線位置，發(fā)現(xiàn)光屏上的像由清晰變模糊，向左移動光屏又發(fā)現(xiàn)清晰的像，說明該透鏡對光有______作用，可以矯正的視力缺陷是______?！敬鸢浮康却驛會聚遠視眼【詳解】（1）[1]由圖可知，蠟燭到凸透鏡的距離為光屏到凸透鏡的距離物距等于像距時，等于兩倍焦距，即，成倒立、等大的實像，凸透鏡的焦距（2）[2]模擬照相機成像原理，u>2f，f<v<2f時成倒立、縮小的實像，如圖，，只移動蠟燭和光屏，蠟燭遠離凸透鏡左移，光屏靠近凸透鏡也是左移。故BCD不符合題意，A符合題意。故選A。（3）[3]他將另一透鏡放在圖中45cm刻度線位置，發(fā)現(xiàn)光屏上的像由清晰變模糊，向左移動光屏又發(fā)現(xiàn)清晰的像，說明成像在原來光屏的前方，該透鏡對光有會聚作用，是凸透鏡。[4]遠視眼是成像在視網(wǎng)膜的后方，需要使用對光有會聚作用的透鏡，使像成在視網(wǎng)膜上，故凸透鏡可以矯正遠視眼。21．（2021·四川涼山彝族自治州·中考真題）以下是小明在“探究凸透鏡成像的規(guī)律”實驗中的部分操作：

（1）如圖甲所示，小明讓平行光正對凸透鏡照射，光屏上出現(xiàn)一個最小最亮的光斑，則凸透鏡的焦距f=_____cm。（要求記錄到準確值的下一位）（2）小明將LED燈、凸透鏡和光屏依次放在光具座上，通過調節(jié)使三者中心大致在______。接著，小明調節(jié)LED燈、凸透鏡至如圖乙所示的位置，移動光屏，會在光屏上得到倒立、______的實像，利用此時凸透鏡成像的特點制成的光學儀器是______?！敬鸢浮?0.0同一高度（或同一水平直線）縮小照相機【詳解】（1）[1]平行光正對凸透鏡照射，光屏上出現(xiàn)一個最小、最亮的光斑，這個光斑就是凸透鏡的焦點，焦點到光心的距離就是焦距，所以凸透鏡的焦距f=20.0cm-10.0cm=10.0cm（2）[2]實驗中需調節(jié)凸透鏡、光屏、燭焰的中心大致在同一高度處，這樣才能使像成在光屏的中央。[3][4]物距大于像距，成倒立縮小實像，該成像規(guī)律與日常生活中的照相機成像規(guī)律相同。22．（2021·湖北中考真題）某同學用蠟燭、凸透鏡和光屏等器材探究凸透鏡成像的規(guī)律。（1）用焦距為10cm的凸透鏡進行實驗，蠟燭和凸透鏡放置在如圖甲所示的位置，將光屏移動到圖示位置時，光屏上得到燭焰清晰的、______、______立的實像；（2）保持凸透鏡和光屏的位置不變，換用焦距為20cm的凸透鏡繼續(xù)實驗，下列說法正確的是______（填序號）；①向左移動蠟燭，可以在光屏上得到燭焰縮小的清晰的實像②向左移動蠟燭，可以在光屏上得到燭焰放大的清晰的實像③向右移動蠟燭，可以在光屏上得到燭焰放大的清晰的實像④無論怎樣移動蠟燭，在光屏上都得不到燭焰的清晰的像（3）如圖乙所示，F(xiàn)表示凸透鏡的焦點，S表示燭焰，S′表示S經(jīng)凸透鏡所成的像，請在圖乙中畫出入射光線SA經(jīng)過凸透鏡之后的光線。______

【答案】縮小倒④【詳解】（1）[1][2]如圖所示，物距大于像距，所以蠟燭經(jīng)凸透鏡成的是倒立、縮小的實像。（2）[3]由上一小題可知，蠟燭經(jīng)凸透鏡成的是倒立、縮小的實像，則像距在凸透鏡的一倍焦距和二倍焦距之間，即光屏與凸透鏡之間的距離大于10cm小于20cm。如果保持凸透鏡和光屏的位置不變，換用焦距為20cm的凸透鏡繼續(xù)實驗，則光屏處于新凸透鏡的一倍焦距以內，所以，無論怎樣移動蠟燭，在光屏上都得不到燭焰的清晰的像。（3）[4]由圖可知，像和物體都處于主光軸上方，所以像是虛像；像是物體發(fā)出的光線經(jīng)凸透鏡折射后，折射光線的反向延長線會聚而成的，連接S’S并延長，與主光軸的交點O即為光心，由此確定凸透鏡的位置；延長光線SA，與凸透鏡的交點即為該光線的入射點，將像點S’與入射點相連并延長，即為經(jīng)凸透鏡后的折射光線，作圖如下：23．（2021·湖北隨州市·中考真題）在“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實驗中:

（1）實驗前，為了使燭焰的像成在光屏中央，應將光具座上蠟燭的燭焰、凸透鏡、光屏三者的中心調至______；（2）某時刻光屏上呈現(xiàn)一個清晰的倒立縮小的實像，如圖所示。若保持蠟燭和光屏的位置不動，將凸透鏡向蠟燭方向緩慢移動，發(fā)現(xiàn)光屏上的像變模糊，同時發(fā)現(xiàn)像的大小______（選填“變小”、“不變”或“變大”）；（3）某時刻燭焰通過凸透鏡在光屏上成清晰的像（如圖），為探究“像的成因”，在圖中標記燭焰頂點為A，燭焰頂點在光屏上的像點為A′，并畫出了一條由A點射向凸透鏡的普通光線，請在圖中畫出這條光線經(jīng)凸透鏡折射后的光路。______【答案】同一高度變大【詳解】（1）[1]實驗前，應調節(jié)燭焰、凸透鏡和光屏的中心在同一高度，以便燭焰的像成在光屏中央。（2）[2]如圖所示，蠟燭、凸透鏡和光屏處于圖示位置時，成倒立、縮小的實像，將凸透鏡向蠟燭靠近時，物距變小，則像會變大。只是不移動光屏位置時，光屏上承接不到清晰的像。（3）[3]A點在光屏上所成的像在A′，那么A點發(fā)出的光線經(jīng)凸透鏡后的折射光線過A′，故連接凸透鏡上的入射點及A′便可得到折射光線，作圖如下：24．（2021·陜西中考真題）請完成與下列實驗有關的填空。（1）如圖-1，將兩個表面磨平的鉛塊相互緊壓，它們會“粘”在一起，甚至無法被重物拉開，是因為鉛塊的分子間存在______；

（2）如圖-2，在“探究水沸騰時溫度變化特點”的實驗中，沸騰后繼續(xù)給水加熱，水的溫度______；

（3）如圖-3，此時燭焰通過凸透鏡在光屏上成清晰、等大的實像。將蠟燭移至15cm刻線處，移動光屏使燭焰再次在屏上成清晰的像，則燭焰在屏上成的是倒立、______的實像，生活