竞赛试题和透镜及其应用

一、选择题1.（2013

全国初中应用物理知识比赛初赛题）以下图，凸面镜的焦距为

5厘米，在透镜左边

l0厘米处，有一个与主光轴垂直的物体

AB，在透镜右边

15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的成像状况是

()A.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，一个正立虚像答案：A。分析：物体AB经过透镜在透镜右边10cm处成一个倒立实像，该像经过平面镜在平面镜右边成一个倒立虚像，该虚像又经过透镜在透镜左边成一个正立实像，选项

A正确。2.（2012

年“志英杯”物理比赛）将筷子竖直插入装水的玻璃杯内，从右边俯视图中的

P点沿水平方向看到的应当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，所以从右边俯视图中的P点沿水平方向看到的应该是左图中的D，3.（2011全国初中应用物理知识比赛河南初赛）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图的地点时，恰能在光屏上获取一个清楚的像。由此能够判断，他所使用凸面镜的焦距A．必定小于8cmB．必定在8cm到10cm之间C．必定大于20cmD．必定在10cm到16cm之间答案：

B【分析】若在光屏上获取清楚的像是放大的像，说明烛焰处于焦点和

2倍焦距地点之间，焦距小于

10cm；若在光屏上获取清楚的像是减小的像，说明烛焰处于

2倍焦距地点以外

(物距大于

2倍焦距

)，成像在焦点与

2倍焦距地点之间，焦距大于

8cm；所以他所使用凸面镜的焦距必定在

8cm

到10cm

之间，选项

B正确。4．（1994

全国初中应用物理知识比赛复赛）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”应当是：

（）A．凸镜

B．凹镜

C．凹面镜

D．凸面镜答案：C解：依据面镜和透镜的成像规律，能成正立减小的像是凸镜和凹面镜；但要使屋内的人看屋外的人；只好用凹面镜，选项C正确。5．（1997全国初中应用物理知识比赛复赛）放映幻灯时，为了在屏幕上获取更大的像，那么应采纳的举措是（）A．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，为了在屏幕上获取更大的像，那么应采纳的举措是减小物距（使幻灯片向镜头挪动），增大像距（幻灯机离屏幕远一些），选项A正确。6.（2010全国初中应用物理知识比赛河南初赛）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点以下图时，光屏上能成一个清楚地像，则A.所成的像是正立减小的实像B.所成的像是倒立减小的实像C.把蜡烛向左挪动少量，光屏适合向左挪动可获取更大的实像D.把蜡烛向右挪动少量，光屏适合向右挪动可获取更大的实像答案：

D分析：依据凸面镜成像规律，由图可知，蜡烛火焰位于焦点和

2倍焦距地点之间，所成的像是倒立放大的实像，选项

AB错误；把蜡烛向左挪动少量，光屏适合向左挪动可获取减小的实像，选项

C错误；把蜡烛向右挪动少量，光屏适合向右挪动可获取更大的实像，选项

D正确。7．（1993全国初中物理比赛）图中画的是王小刚同学的眼镜，从眼镜判断，他的眼睛（）A．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，另一不过近视眼答案：A【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。【名师评论】佩带凸面镜的是远视眼，佩带凹面镜的近视眼。8．有一种称之为“七仙女”的奇特玻璃杯，空杯时什么也看不见；斟上酒，杯底立刻展现绘声绘色的仙女图。下面是对仙女图形成原由的商讨，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，使图片在一倍焦距之内成放大的虚像答案：D分析：仙女图形成原由可能是斟酒后使杯底凸面镜焦距变大，使图片在一倍焦距之内成放大的虚像。9.以下图，将凸面镜看作是眼睛的晶状体，光屏看作是眼睛的视

网膜，烛焰看作是被眼睛察看的物体。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，为了能在光屏上从头获取清楚的像，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答案：C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。为了能在光屏上从头获取清楚的像，将光屏凑近凸面镜，或将蜡烛凑近凸面镜，选项C正确。.10.右图为我国发射神州9号飞船的运载火箭上“箭载摄像机”拍得火箭上涨时的一幅图片。摄像机镜头相当于一个凸面镜，像成在感光元件上。若拍摄该图片刻镜头的焦距为f，为保证成像清楚A．镜头到感光元件的距离

v知足的条件是

v>2fB．镜头到感光元件的距离

v知足的条件是

v<fC．物体经该镜头成的像是正立减小实像D．物体经该镜头成的像是倒立减小实像答案：

D分析：“箭载摄像机”拍得火箭上涨时的图片，物距

u大于

2f，镜头到感光元件的距离

v(像距)知足的条件是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。11．（2009河南初中应用物理知识比赛）在一个不透明的木板上，钻一个小孔。用眼睛经过小孔能够察看到必定的范围，以下图。在小孔中嵌入必定形状的玻璃制品，能够扩大察看范围。则在图中的四个截面中能够获取最大察看范围的是答案：D。分析：依据凹面镜对光芒有发散作用可知在图中的四个截面中能够获取最大察看范围的是D。【名师评论】本题中在小孔中嵌入玻璃凹面镜后的光路以下图，由图可知，在小孔中嵌入玻璃凹面镜后可获取最大察看范围。12题至15题应用光路图解决问题16题变焦距12.（2010上海初中物理比赛题）以下图，F、F是凸面镜的焦点，S是放在凸面镜前的点光源，S’是S经凸透12镜所成的像。当光源S沿平行主轴的方向向透镜挪动时(一直保持u>f)，像S’远离透镜挪动的状况是()A．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’连线方向答案：C【分析】：画出凸面镜成像的光路图，以下图。由图可知，当光源保持u>f)，像S’远离透镜挪动的状况是沿F2与S’连线方向，选项

S沿平行主轴的方向向透镜挪动时C正确。

(一直【名师评论】掌握透镜成像作图的三条特别光芒，作图剖析，可简短了然、事半功倍。13．（2011全国初中应用物理知识比赛初赛）用向来径为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，此光屏上体现一个直径是

10cm

的光斑，则该透镜的焦距

()A．可能是

10cmB．可能是

15cmC．必定是

30cmD．必定是

45cm答案：A【分析】画出凸面镜成像光路图以下图。若光屏在凸面镜与焦点之间，则凸面镜焦距为凸面镜的焦点右边，则凸面镜焦距为10cm；所以凸面镜焦距可能为10cm，也可能是30cm，选项

30cm；若光屏在A正确。【名师评论】本题考察凸面镜成像光路。要注意，光屏上体现一个直径是

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边，所以对应两个可能焦距值。14．（2009上海初中应用物理知识比赛）以下图，竖直搁置的不透光物体

(足够大

)中密切嵌有一凸面镜，透镜左侧两倍焦距处，有一个与主光轴垂直的物体

AB，在透镜右边三倍焦距处竖直搁置一平面镜

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的成像状况是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。明显只好在

2倍焦距处成一个等大的实像，选项

D正确。15.（2011上海第25界初中物理比赛）平面镜水平搁置且镜面向上，在镜面上方竖直搁置一凸面镜，在凸面镜左边主光轴上两倍焦距处有一点光源S,对于点光源在该光具组中成像状况的判断，正确的选项是（）A．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，三个虚像答案：A（1）第一能够确立点光源S在凸面镜右边两倍焦距处能够成一个等大、倒立的实像，这个实像又能够经过平面镜成一个虚像；（2）点光源S经过平面镜能够成一个虚像，形成的这个的虚像又能够经过凸面镜在第一次成的实像上再成一个等大的实像．所以会出现两个实像，两个虚像．16.（2010全国初中应用物理知识比赛）小明在用可变焦的光学照相机（一种镜头焦距大小可依据需要发生改变的光学照相机)给小兰拍了一张半身照以后，保持相机和小兰的地点不变，又给小兰拍了一张浑身照。对于这个过程对相机的调理，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，像距变大答案：B【分析】：保持相机和小兰的地点不变，即保持物像之间距离不变，又给小兰拍浑身照，即减小像距，增大物距，使小兰（物）远离透镜的焦点，焦距变小，所以选项B正确。【名师评论】本题也可依据凸面镜成像公式：1/u+1/v=1/f，得出f=uv/(u+v)，式中u+v为物像之间距离不变。照相机拍人身体照片，物距u必定大于相距v。拍浑身照时物距更大，uv减小，焦距变小。二、作图题1.（2010“学而思杯”比赛）作图：S是发光体，S是它经过凸面镜成所的像.请画出凸面镜的地点并找出焦点（一个即可）答案：以下图。2.（2010全国初中应用物理知识比赛河南初赛）下边为近视眼镜的表示图。请你依据近视眼的成因及改正方法，在图中虚线框内划出改正所需要的透镜并达成改正后的光路图答案：以下图。3.（2010“学而思杯”比赛）实验中有时需要将一束行平光变为细平行光，这能够利用两块透镜的组合来解决.请在以下图的两个方框中各画出一种组合方式.三、实验题和填空题1．阅读文字资料，达成后边的问题：透镜的焦距f的长短标记着折光本事的大小，焦距越短，折光本事越大。往常把透镜焦距的倒数叫做透镜的焦度，用Φ表示，即Φ=1/f。假如某透镜的焦距是，它的焦度就是：Φ=1/=2m-1.平常说的眼镜片的度数，就是镜片的透镜焦度乘100的值。比如，400度远视镜片的透镜角度是4m-1，它的焦距是。注意：凸面镜（远视镜片）的度数是正数，凹面镜（近视镜片）的度数是负数。以下图是小明的眼睛看物体时的成像状况，则他的眼病是（选填“近视”或“远视”），需要用来改正的透镜是。若他所戴眼镜镜片的焦距为，则该镜片的焦度为m-1，度数为度。答案：近视凹面镜5-5002．以以下图甲所示是现代城市好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”）相像。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渐渐_________（选填“凑近”或“远离”）摄像头。答案：凸面镜照相机远离3.（2011上海初中物理比赛复赛题）以下图，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，答案：虚凸分析：依据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上海初中物理比赛题）以下图，两头张口的圆筒内嵌有一凸面镜，透镜主光轴恰巧与圆筒中轴线重合。为了测出该透镜的焦距以及透镜在圆筒内的地点，小李同学做以下实验：在圆筒左边凸面镜的主光轴上搁置一点光源S，在圆筒右边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。左右挪动圆筒，当圆筒左端面距离点光源S为a时，恰幸亏光屏上成一个清楚的像；将圆筒向右水平挪动距离b，光屏上又出现了一个清楚的像。请你依据凸面镜成像公式：1/u+1/v=1/f，计算出凸面镜和圆筒左端面的距离x为_____，该透镜的焦距f为__________。5.（2010“学而思杯”比赛）小明在“研究凸面镜成像规律”实验中，用装有6个发光二极管的有方格的白纸板做发光物体，如图甲所示.又用这类有相同大小方格的白纸板做光屏.将发光物体、凸面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点挪动到b点，要想找到像的地点，应挪动光屏，直到____________为止.（2）用这类发光物体和光屏做实验，最主要的一条长处是：___________________.（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2S，则S1S2.(选填“>”、“=”或“<”)（4）小明研究完凸面镜成像规律后，接着又做了一个察看实验.发光体地点不变，取下光屏，当眼睛在原光屏处会看到发光体的像吗

，眼睛凑近凸面镜，能否能看到像

.眼睛从原光屏地点远离凸面镜，能否能看到像

。（填“能看到”或是“不可以看到”

）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）不可以不可以能6.（2009

上海初中物理比赛）以下图，一点光源位于金属圆筒内部轴线上

A点。圆筒轴线与凸面镜主光轴重合，光屏与圆筒轴线垂直且距离透镜足够远。此时，点光源正幸亏光屏上形成一个清楚的像，测出此时凸面镜与圆筒右端面B的距离为L；向右挪动凸面镜到适合地点，光屏上再次出现了清楚的像。因为光源位于圆筒的内部，没法直接丈量出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丈量出的一个物理是；假如用该物理量的大小，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（可依照光路可逆的原理变换物像距）

N来表示分析：由当物像之间距离一准时两次成像物距和像距交换可知在上述过程中还需要丈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界初中物理比赛）以下图，不透光小圆盘P和小圆形发光面S的半径均为R，平行竖直搁置，两者相距为

2d。在它们正中间搁置一个焦距为

2d的凹面镜，透镜的主光轴经过

P和

S的圆心。在

P的右边相距

d处，搁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发出的任何光芒都不可以进入该地区内）

面积为_____