历届全国初中物理竞赛透镜及其应用

历届全国初优选--中物理竞赛透镜及其应用历届全国初优选--中物理竞赛透镜及其应用历届全国初优选--中物理竞赛透镜及其应用优选文档近来十年初中应用物理知识竞赛题分类分析专题5--透镜及其应用一．选择题1.（2013全国初中应用物理知识竞赛初赛题）如图l0所示，凸面镜的焦距为5厘米，在透镜左侧l0厘米处，有一个与主光轴垂直的物体AB，在透镜右侧厘米处放一个平面镜，镜面与凸面镜的主光轴垂直，则该光具组中，物体AB的成像情况是( )一个倒立实像，一个倒立虚像，一个正立实像B.一个正立实像，一个正立虚像，一个倒立虚像C.一个正立虚像，一个倒立实像，一个倒立虚像D.一个正立实像，一个倒立实像，一个正立虚像1.答案：A分析：物体AB经过透镜在透镜右侧10cm处成一个倒立实像，该像经过平面镜在平面镜右侧成一个倒立虚像，该虚像又经过透镜在透镜左侧成一个正立实像，选项A正确。2.（2012年“志英杯”物理竞赛）将筷子竖直插入装水的玻璃杯内，从右侧俯视图中的P点沿水平方向看到的应该是左图中的哪一个答案：D分析：装水的玻璃杯相当于凸面镜，筷子成放大虚像，因此从右侧俯视图中的P点沿水平方向看到的应该是左图中的D，（2011全国初中应用物理知识竞赛河南初赛）在做“研究凸面镜成像规律”的实验中，当烛焰、凸面镜及光屏处在以下列图的地址时，恰能在光屏上获得一个清晰的像。由此能够判断，他所使用凸面镜的焦距A．必然小于8cmB．必然在8cm到10cm之间C．必然大于20cmD．必然在10cm到16cm之间.优选文档3.答案：B【分析】若在光屏上获得清楚的像是放大的像，说明烛焰处于焦点和2倍焦距地址之间，焦距小于10cm；若在光屏上获得清楚的像是减小的像，说明烛焰处于2倍焦距地址之外(物距大于2倍焦距)，成像在焦点与2倍焦距地址之间，焦距大于8cm；因此他所使用凸面镜的焦距必然在8cm到10cm之间，选项B正确。4．（1994全国初中应用物理知识竞赛复赛）为了防盗，在门上装上一个“猫眼”，使屋内的人能看清屋外的人是一个正立减小的像，屋外面的人却看不清屋内的人，则“猫眼”应该是：（）A．凸镜B．凹镜C．凹透镜D．凸面镜4．答案：C解：依照面镜和透镜的成像规律，能成正立减小的像是凸镜和凹透镜；但要使屋内的人看屋外的人；只能用凹透镜，选项C正确。5．（1997全国初中应用物理知识竞赛复赛）放映幻灯时，为了在屏幕上获得更大的像，那么应采用的措施是：（）．幻灯机离屏幕远一些，镜头与幻灯片的距离调小一些B．幻灯机离屏幕远一些，镜头与幻灯片的距离调大一些C．幻灯机离屏幕近一些，镜头与幻灯片的距离调大一些D．幻灯机离屏幕近一些，镜头与幻灯片的距离调小一些答案：A分析：放映幻灯时，为了在屏幕上获得更大的像，那么应采用的措施是减小物距（使幻灯片向镜头搬动），增大像距（幻灯机离屏幕远一些），选项A正确。（2010全国初中应用物理知识竞赛河南初赛）在“研究凸面镜成像规律”的实验中，当凸面镜、光屏和蜡烛火焰的地址以下列图时，光屏上能成一个清楚地像，则所成的像是正立减小的实像所成的像是倒立减小的实像C.把蜡烛向左搬动少许，光屏合适向左搬动可获得更大的实像D.把蜡烛向右搬动少许，光屏合适向右搬动可获得更大的实像.优选文档6.答案：D分析：依照凸面镜成像规律，由图可知，蜡烛火焰位于焦点和2倍焦距地址之间，所成的像是倒立放大的实像，选项AB错误；把蜡烛向左搬动少许，光屏合适向左搬动可获得减小的实像，选项C错误；把蜡烛向右搬动少许，光屏合适向右搬动可获得更大的实像，选项D正确。7（2009上海初中应用物理知识竞赛）以下列图，竖直放置的不透光物体(足够大)中亲密嵌有一凸面镜，透镜左侧两倍焦距处，有一个与主光轴垂直的物体AB，在透镜右侧三倍焦距处竖直放置一平面镜MN，镜面与凸面镜的主光轴垂直，B、N两点都在主光轴上，AB与MN高度相等，且与透镜上半部分等高。遮住透镜的下半部分，则该光具组中，物体AB的成像情况是A．两个实像，一个虚像B．一个实像，两个虚像C．只有一个虚像D．只有一个实像7.答案：D分析：画出成像光路图，注意题述的AB与MN高度相等，且与透镜上半部分等高。显然只幸好2倍焦距处成一个等大的实像，选项D正确。8．有一种称之为“七仙女”的奇异玻璃杯，空杯时什么也看不见；斟上酒，杯底马上显现栩栩如生的仙女图。下面是对仙女图形成原因的商议，正确的选项是（）A．可能是酒拥有化学显影作用B．可能是酒在液面处反射，在酒中出现放大的像C．可能是图片在杯底凸面镜焦点处成放大像D．可能是斟酒后使杯底凸面镜焦距变大，使图片在一倍焦距以内成放大的虚像答案：D分析：仙女图形成原因可能是斟酒后使杯底凸面镜焦距变大，使图片在一倍焦距以内成放大的虚像，选项D正确。9.（2011上海第25界初中物理竞赛）平面镜水平放置且镜面向上，在镜面上方竖直放置一凸面镜，在凸面镜左侧主光.优选文档轴上两倍焦距处有一点光源S,关于点光源在该光具组中成像情况的判断，正确的选项是（）．两个实像，两个虚像B．两个实像，一个虚像C．一个实像，两个虚像D．一个实像，三个虚像9.答案：A【分析】两倍焦距处点光源S经过凸面镜在凸面镜右侧两倍焦距处成一实像S，在平面1镜中成一虚像S2。S2经过凸面镜在凸面镜右侧两倍焦距上方成一实像S3。S1在平面镜中成一虚像4。因此选项A正确。S10.以下列图，将凸面镜看作是眼睛的晶状体，光屏看作是眼睛的视网膜，烛焰看作是被眼睛观察的物体。拿一个近视眼镜给“眼睛”戴上，光屏上出现烛焰清楚的像，而拿走近视眼镜则烛焰的像变得模糊。在拿走近视眼镜后，为了能在光屏上重新获得清楚的像，以下操作可行的是A．将蜡烛远离凸面镜B．将光屏远离凸面镜C．将光屏凑近凸面镜D．将光屏和蜡烛同时远离凸面镜分析：拿一个近视眼镜给“眼睛”戴上，光屏上出现烛焰清楚的像说明蜡烛成像在光屏前面。为了能在光屏上重新获得清楚的像，将光屏凑近凸面镜，或将蜡烛凑近凸面镜，选项C正确。.答案：C11.右图为我国发射神州9号飞船的运载火箭上“箭载摄像机”拍得火箭上升时的一幅图片。摄像机镜头相当于一个凸面镜，像成在感光元件上。若拍摄该图片晌镜头的焦距为f，为保证成像清楚，A．镜头到感光元件的距离v满足的条件是v>2fB．镜头到感光元件的距离v满足的条件是v<fC．物体经该镜头成的像是正立减小实像．物体经该镜头成的像是倒立减小实像11．答案：D分析：“箭载摄像机”拍得火箭上升时的图片，物距u大于2f，镜头到感光元件的距离v(像距)满足的条件是f<v<2f，选项AB错误；物体经该镜头成的像是倒立减小实像，选项C错误D正确。12（2009河南初中应用物理知识竞赛）在一个不透明的木板上，钻一个小孔。用眼睛经过小孔能够观察到必然的范围，以下列图。在小孔中嵌入必然形状的玻璃制品，能够扩大观察范围。则在图中的四个截面中能够获得最大观察范围的是.优选文档【分析】：依照凹透镜对光辉有发散作用可知在图中的四个截面中能够获得最大观察范围的是D。【答案】D【名师议论】此题中在小孔中嵌入玻璃凹透镜后的光路以下列图，由图可知，在小孔中嵌入玻璃凹透镜后可获得最大观察范围。13.（2010上海初中物理竞赛题）以下列图，F1、F2是凸面镜的焦点，S是放在凸面镜前的点光源，S’是S经凸面镜所成的像。当光源S沿平行主轴的方向向透镜搬动时(向来保持u>f)，像S’远离透镜搬动的情况是( )．沿平行主轴方向。B．沿O与S’连线方向。C．沿F2与S’连线方向。D．沿F1与S’连线方向。【分析】：画出凸面镜成像的光路图，以下列图。由图可知，当光源S沿平行主轴的方向向透镜搬动时(向来保持u>f)，像S’远离透镜搬动的情况是沿F2与S’连线方向，选项C正确。【答案】.C【名师议论】掌握透镜成像作图的三条特别光辉，作图分析，可简洁了然、事半功倍。14．（2011全国初中应用物理知识竞赛初赛）用素来径为20cm的凸面镜正对着阳光方向，在透镜的另一侧15cm处，有一垂直于主轴的光屏，此光屏上表现一个直径是10cm的光斑，则该透镜的焦距( )A．可能是10cmB．可能是15cmC．必然是30cmD．必然是45cm.优选文档【分析】画出凸面镜成像光路图以下列图。若光屏在凸面镜与焦点之间，则凸面镜焦距为30cm；若光屏在凸面镜的焦点右侧，则凸面镜焦距为10cm；因此凸面镜焦距可能为10cm，也可能是30cm，选项A正确。【答案】A【名师议论】此题观察凸面镜成像光路。要注意，光屏上表现一个直径是10cm的光斑，光屏可能放在凸面镜与焦点之间，也可能放在凸面镜的焦点右侧，因此对应两个可能焦距值。（2010全国初中应用物理知识竞赛）小明在用可变焦的光学照相机（一种镜头焦距大小可根据需要发生改变的光学照相机)给小兰拍了一张半身照此后，保持相机和小兰的地址不变，又给小兰拍了一张全身照。关于这个过程对相机的调治，以下说法中正确的选项是( )A.焦距变大，像距也变大B.焦距变小，像距也变小C.焦距变大，像距变小D.焦距变小，像距变大【分析】：保持相机和小兰的地址不变，即保持物像之间距离不变，又给小兰拍全身照，即减小像距，增大物距，使小兰（物）远离透镜的焦点，焦距变小，因此选项B正确。【答案】B【名师议论】此题也可依照凸面镜成像公式：1+1=1，得出f=uv/(u+v)，式中u+v为物像之间距uvf离不变。照相机拍人身体照片，物距u必然大于相距v。拍全身照时物距更大，uv减小，焦距变小。16．（1993全国初中物理竞赛）图中画的是王小刚同学的眼镜，从眼镜判断，他的眼睛（）．是远视眼。B．是近视眼。C．视力正常，眼镜是太阳镜。D．一只眼视力基本正常，另一可是近视眼。【分析】：把眼镜放在纸上看到两个眼镜片都是放大的字，说明两个眼镜片都是凸面镜，说明他的两只眼睛都是远视眼，选项A正确。【答案】.A【名师议论】佩戴凸面镜的是远视眼，佩戴凹透镜的近视眼。.优选文档二．作图题1.（2010“学而思杯”竞赛）作图：S是发光体，S是它经过凸面镜成所的像.请画出凸面镜的位置并找出焦点（一个即可）①②1．答案：以下列图。①②2.（2010全国初中应用物理知识竞赛河南初赛）下面为近视眼镜的表示图。请你依照近视眼的成因及更正方法，在图中虚线框内划出更正所需要的透镜并完成更正后的光路图2.答案：以下列图。3.（2010“学而思杯”竞赛）实验中有时需要将一束行平光变成细平行光，这能够利用两块透镜的组合来解决.请在以下列图的两个方框中各画出一种组合方式..优选文档3．答案：以下列图三．实验题和填空题1．阅读文字资料，完成后边的问题：透镜的焦距f的长短标志住折光本领的大小，焦距越短，折光本领越大。平时把透镜焦距的倒数叫做透镜的焦度，用Φ表示，即Φ=1/f。若是某透镜的焦距是0.5m，它的焦度就是：Φ=1/0.5m=2m-1.平时说的眼镜片的度数，就是镜片的透镜焦度乘100的值。比方，400度远视镜片的透镜角度是4m-1，它的焦距是0.25m。注意：凸面镜（远视镜片）的度数是正数，凹透镜（近视镜片）的度数是负数。以下列图是小明的眼睛看物体时的成像情况，则他的眼病是，需要用来更正的透镜是。若他所戴眼镜镜片的焦距为0.2m，则该镜片的焦度为m-1，度数为度。1.答案：近视凹透镜5-5002．以以下列图甲所示是现代城市很多路口安装的监控摄像头，它能够拍下违章行驶或发生交通事故时的现场照片。摄像头的镜头相当于一个______透镜，它的工作原理与_____________（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）相似。如图乙和丙是一辆汽车经过路口时与一辆自行车相撞后被先后拍下的两张照片，由图能够看出汽车是逐渐_________（选填“凑近”或“远离”）摄像头。.优选文档甲乙丙2.答案：凸面镜照相机远离3.（2011上海初中物理竞赛复赛题）9．以下列图，某同学从桌面上的近视眼镜中看到自己身后同一个窗户的两个像，这两个像为____________像(选填：“实”或“虚”)，是____________面镜(选填：“平”、“凹”、“凸”)所成的像，3.答案：虚凸分析：依照凸面镜成正立减小虚线可知，这两个像为凸面镜所成的虚像。4.（2010上海初中物理竞赛题）如图24-19所示，两端张口的圆筒内嵌有一凸面镜，透镜主光轴恰好与圆筒中轴线重合。为了测出该透镜的焦距以及透镜在圆筒内的地址，小李同学做以下实验：在圆筒左侧凸面镜的主光轴上放置一点光源S，在圆筒右侧垂直凸面镜的主光轴固定一光屏，点光源S与光屏的距离为L。左右搬动圆筒，当圆筒左端面距离点光源S为a时，恰幸好光屏上成一个清楚的像；将圆筒向右水平搬动距离b，光屏上又出现了一个清楚的像。则凸面镜和圆筒左端面的距离x为_____，该透镜的焦距f为__________。114.【答案】(L-b-2a)24L

22(L-b)【分析】：由凸面镜成像公式1+1=1，第一次成像时物距u=a+x，相距v=L-a-x，即uvfa1+1x=1；第二次成像时物距u=a+x+b，相距v=L-a-x-b，即xLafa1+a1=1；联立解得x=1(L-b-2a)，f=1(L2-b2)。xbLxbf24L5.（2010“学而思杯”竞赛）小明在“研究凸面镜成像规律”实验中，用装有6个发光二极管的有.优选文档方格的白纸板做发光物体，如图甲所示.又用这种有同样大小方格的白纸板做光屏.将发光物体、凸透镜和光屏组装到光具座上并调整好.（1）当发光物体在a点时，如图乙所示，在光屏上成的像如图丙所示.则光屏上的像是倒立、________的实像.将发光物体由a点搬动到b点，要想找到像的地址，应搬动光屏，直____________为止.（2）用这种发光物体和光屏做实验，最主要的一条优点是：___________________.（3）如图乙所示，当发光物体在a点时，物与像之间的距离为S1，当发光物体在b点时，物与像之间的距离为S2，则S1S2.(选填“>”、“=”或“<”)4）小明研究完凸面镜成像规律后，接着又做了一个观察实验.发光体地址不变，取下光屏，当眼睛在原光屏处会看到发光体的像吗？＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，眼睛凑近凸透镜，可否能看到像？＿＿＿＿.眼睛从原光屏地址远离凸面镜，可否能看到像？＿＿＿＿＿＿。（填“能看到”或是“不能够看到”）5．答案：（1）减小光屏上成清楚的像（2）便于比较像与物的大小关系（3）＜（4）不能够不能够能6.（2009上海初中物理竞赛）如图19所示，一点光源位于金属圆筒内部轴线上A点。圆筒轴线与凸透镜主光轴重合，光屏与圆筒轴线垂直且距离透镜足够远。此时，点光源正幸好光屏上形成一个清晰的像，测出此时凸面镜与圆筒右端面B的距离为L；向右搬动凸面镜到合适地址，光屏上再次出现了清楚的像。由于光源位于圆筒的内部，无法直接测量出A与筒右端面的距离d，为了求出d的大小，在上述过程中还需要测量出的一个物理图19是；若是用N来表示该物理.优选文档量的大小，则能够得出d=。6.答案：第二次成像时透镜与光屏的距离N—L分析：由当物像之间距离一准时两次成像物距和像距互换可知在上述过程中还需要测量出的一个物理是第二次成像时透镜与光屏的距离N，由N=d+L，能够得出d=N—L。7.（2011上海第25界初中物理竞赛）以下列图，不透光小圆盘P和小圆形发光面S的半径均为R，平行竖直放置，二者相距为2d。在它们正中间放置一个焦距为2d的凹透镜，透镜的主光轴经过P和S的圆心。在P的右侧相距d处，放置一平行于圆盘面的光屏M（足够大）。则不透光圆盘P在光屏M上形成的本影（发光面S发出的任何光辉都不能够进入该地域内）面积为______________；不透光圆盘P在光屏M上形成的半影（发光面S发出的光辉中只有部分能进入该地域内）面积为______________。227【答案】16πR/9；20πR/9【分析】画出光路图，由图中几