競(jìng)賽試題和透鏡及其應(yīng)用

一、選擇題1.（2013

全國(guó)初中應(yīng)用物理知識(shí)比賽初賽題）以下圖，凸面鏡的焦距為

5厘米，在透鏡左邊

l0厘米處，有一個(gè)與主光軸垂直的物體

AB，在透鏡右邊

15厘米處放一個(gè)平面鏡，鏡面與凸面鏡的主光軸垂直，則該光具組中，物體

AB的成像狀況是

()A.一個(gè)倒立實(shí)像，一個(gè)倒立虛像，一個(gè)正立實(shí)像B.一個(gè)正立實(shí)像，一個(gè)正立虛像，一個(gè)倒立虛像C.一個(gè)正立虛像，一個(gè)倒立實(shí)像，一個(gè)倒立虛像D.一個(gè)正立實(shí)像，一個(gè)倒立實(shí)像，一個(gè)正立虛像答案：A。分析：物體AB經(jīng)過(guò)透鏡在透鏡右邊10cm處成一個(gè)倒立實(shí)像，該像經(jīng)過(guò)平面鏡在平面鏡右邊成一個(gè)倒立虛像，該虛像又經(jīng)過(guò)透鏡在透鏡左邊成一個(gè)正立實(shí)像，選項(xiàng)

A正確。2.（2012

年“志英杯”物理比賽）將筷子豎直插入裝水的玻璃杯內(nèi)，從右邊俯視圖中的

P點(diǎn)沿水平方向看到的應(yīng)當(dāng)是左圖中的哪一個(gè)答案：D。分析：裝水的玻璃杯相當(dāng)于凸面鏡，筷子成放大虛像，所以從右邊俯視圖中的P點(diǎn)沿水平方向看到的應(yīng)該是左圖中的D，3.（2011全國(guó)初中應(yīng)用物理知識(shí)比賽河南初賽）在做“研究凸面鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)燭焰、凸面鏡及光屏處在以下圖的地點(diǎn)時(shí)，恰能在光屏上獲取一個(gè)清楚的像。由此能夠判斷，他所使用凸面鏡的焦距A．必定小于8cmB．必定在8cm到10cm之間C．必定大于20cmD．必定在10cm到16cm之間答案：

B【分析】若在光屏上獲取清楚的像是放大的像，說(shuō)明燭焰處于焦點(diǎn)和

2倍焦距地點(diǎn)之間，焦距小于

10cm；若在光屏上獲取清楚的像是減小的像，說(shuō)明燭焰處于

2倍焦距地點(diǎn)以外

(物距大于

2倍焦距

)，成像在焦點(diǎn)與

2倍焦距地點(diǎn)之間，焦距大于

8cm；所以他所使用凸面鏡的焦距必定在

8cm

到10cm

之間，選項(xiàng)

B正確。4．（1994

全國(guó)初中應(yīng)用物理知識(shí)比賽復(fù)賽）為了防盜，在門(mén)上裝上一個(gè)“貓眼”

，使屋內(nèi)的人能看清屋外的人是一個(gè)正立減小的像，屋外面的人卻看不清屋內(nèi)的人，則“貓眼”應(yīng)當(dāng)是：

（）A．凸鏡

B．凹鏡

C．凹面鏡

D．凸面鏡答案：C解：依據(jù)面鏡和透鏡的成像規(guī)律，能成正立減小的像是凸鏡和凹面鏡；但要使屋內(nèi)的人看屋外的人；只好用凹面鏡，選項(xiàng)C正確。5．（1997全國(guó)初中應(yīng)用物理知識(shí)比賽復(fù)賽）放映幻燈時(shí)，為了在屏幕上獲取更大的像，那么應(yīng)采納的舉措是（）A．幻燈機(jī)離屏幕遠(yuǎn)一些，鏡頭與幻燈片的距離調(diào)小一些B．幻燈機(jī)離屏幕遠(yuǎn)一些，鏡頭與幻燈片的距離調(diào)大一些C．幻燈機(jī)離屏幕近一些，鏡頭與幻燈片的距離調(diào)大一些D．幻燈機(jī)離屏幕近一些，鏡頭與幻燈片的距離調(diào)小一些答案：A分析：放映幻燈時(shí)，為了在屏幕上獲取更大的像，那么應(yīng)采納的舉措是減小物距（使幻燈片向鏡頭挪動(dòng)），增大像距（幻燈機(jī)離屏幕遠(yuǎn)一些），選項(xiàng)A正確。6.（2010全國(guó)初中應(yīng)用物理知識(shí)比賽河南初賽）在“研究凸面鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)凸面鏡、光屏和蠟燭火焰的地點(diǎn)以下圖時(shí)，光屏上能成一個(gè)清楚地像，則A.所成的像是正立減小的實(shí)像B.所成的像是倒立減小的實(shí)像C.把蠟燭向左挪動(dòng)少量，光屏適合向左挪動(dòng)可獲取更大的實(shí)像D.把蠟燭向右挪動(dòng)少量，光屏適合向右挪動(dòng)可獲取更大的實(shí)像答案：

D分析：依據(jù)凸面鏡成像規(guī)律，由圖可知，蠟燭火焰位于焦點(diǎn)和

2倍焦距地點(diǎn)之間，所成的像是倒立放大的實(shí)像，選項(xiàng)

AB錯(cuò)誤；把蠟燭向左挪動(dòng)少量，光屏適合向左挪動(dòng)可獲取減小的實(shí)像，選項(xiàng)

C錯(cuò)誤；把蠟燭向右挪動(dòng)少量，光屏適合向右挪動(dòng)可獲取更大的實(shí)像，選項(xiàng)

D正確。7．（1993全國(guó)初中物理比賽）圖中畫(huà)的是王小剛同學(xué)的眼鏡，從眼鏡判斷，他的眼睛（）A．是遠(yuǎn)視眼B．是近視眼C．視力正常，眼鏡是太陽(yáng)鏡D．一只眼視力基本正常，另一不過(guò)近視眼答案：A【分析】：把眼鏡放在紙上看到兩個(gè)眼鏡片都是放大的字，說(shuō)明兩個(gè)眼鏡片都是凸面鏡，說(shuō)明他的兩只眼睛都是遠(yuǎn)視眼，選項(xiàng)A正確?！久麕熢u(píng)論】佩帶凸面鏡的是遠(yuǎn)視眼，佩帶凹面鏡的近視眼。8．有一種稱之為“七仙女”的奇特玻璃杯，空杯時(shí)什么也看不見(jiàn)；斟上酒，杯底立刻展現(xiàn)繪聲繪色的仙女圖。下面是對(duì)仙女圖形成原由的商討，正確的選項(xiàng)是（）A．可能是酒擁有化學(xué)顯影作用B．可能是酒在液面處反射，在酒中出現(xiàn)放大的像C．可能是圖片在杯底凸面鏡焦點(diǎn)處成放大像D．可能是斟酒后使杯底凸面鏡焦距變大，使圖片在一倍焦距之內(nèi)成放大的虛像答案：D分析：仙女圖形成原由可能是斟酒后使杯底凸面鏡焦距變大，使圖片在一倍焦距之內(nèi)成放大的虛像。9.以下圖，將凸面鏡看作是眼睛的晶狀體，光屏看作是眼睛的視

網(wǎng)膜，燭焰看作是被眼睛察看的物體。拿一個(gè)近視眼鏡給“眼睛”戴上，光屏上

出現(xiàn)燭焰清楚的像，而拿走近視眼鏡則燭焰的像變得模糊。在拿走近視眼鏡后，為了能在光屏上從頭獲取清楚的像，以下操作可行的是A．將蠟燭遠(yuǎn)離凸面鏡B．將光屏遠(yuǎn)離凸面鏡C．將光屏湊近凸面鏡D．將光屏和蠟燭同時(shí)遠(yuǎn)離凸面鏡答案：C分析：拿一個(gè)近視眼鏡給“眼睛”戴上，光屏上出現(xiàn)燭焰清楚的像說(shuō)明蠟燭成像在光屏前面。為了能在光屏上從頭獲取清楚的像，將光屏湊近凸面鏡，或?qū)⑾灎T湊近凸面鏡，選項(xiàng)C正確。.10.右圖為我國(guó)發(fā)射神州9號(hào)飛船的運(yùn)載火箭上“箭載攝像機(jī)”拍得火箭上漲時(shí)的一幅圖片。攝像機(jī)鏡頭相當(dāng)于一個(gè)凸面鏡，像成在感光元件上。若拍攝該圖片刻鏡頭的焦距為f，為保證成像清楚A．鏡頭到感光元件的距離

v知足的條件是

v>2fB．鏡頭到感光元件的距離

v知足的條件是

v<fC．物體經(jīng)該鏡頭成的像是正立減小實(shí)像D．物體經(jīng)該鏡頭成的像是倒立減小實(shí)像答案：

D分析：“箭載攝像機(jī)”拍得火箭上漲時(shí)的圖片，物距

u大于

2f，鏡頭到感光元件的距離

v(像距)知足的條件是f<v<2f，選項(xiàng)

AB錯(cuò)誤；物體經(jīng)該鏡頭成的像是倒立減小實(shí)像，選項(xiàng)

C錯(cuò)誤

D正確。11．（2009河南初中應(yīng)用物理知識(shí)比賽）在一個(gè)不透明的木板上，鉆一個(gè)小孔。用眼睛經(jīng)過(guò)小孔能夠察看到必定的范圍，以下圖。在小孔中嵌入必定形狀的玻璃制品，能夠擴(kuò)大察看范圍。則在圖中的四個(gè)截面中能夠獲取最大察看范圍的是答案：D。分析：依據(jù)凹面鏡對(duì)光芒有發(fā)散作用可知在圖中的四個(gè)截面中能夠獲取最大察看范圍的是D?！久麕熢u(píng)論】本題中在小孔中嵌入玻璃凹面鏡后的光路以下圖，由圖可知，在小孔中嵌入玻璃凹面鏡后可獲取最大察看范圍。12題至15題應(yīng)用光路圖解決問(wèn)題16題變焦距12.（2010上海初中物理比賽題）以下圖，F(xiàn)、F是凸面鏡的焦點(diǎn)，S是放在凸面鏡前的點(diǎn)光源，S’是S經(jīng)凸透12鏡所成的像。當(dāng)光源S沿平行主軸的方向向透鏡挪動(dòng)時(shí)(一直保持u>f)，像S’遠(yuǎn)離透鏡挪動(dòng)的狀況是()A．沿平行主軸方向B．沿

O與

S’連線方向C．沿

F2與

S’連線方向D．沿

F1與

S’連線方向答案：C【分析】：畫(huà)出凸面鏡成像的光路圖，以下圖。由圖可知，當(dāng)光源保持u>f)，像S’遠(yuǎn)離透鏡挪動(dòng)的狀況是沿F2與S’連線方向，選項(xiàng)

S沿平行主軸的方向向透鏡挪動(dòng)時(shí)C正確。

(一直【名師評(píng)論】掌握透鏡成像作圖的三條特別光芒，作圖剖析，可簡(jiǎn)短了然、事半功倍。13．（2011全國(guó)初中應(yīng)用物理知識(shí)比賽初賽）用向來(lái)徑為20cm的凸面鏡正對(duì)著陽(yáng)光方向，在透鏡的另一側(cè)

15cm

處，有一垂直于主軸的光屏，此光屏上體現(xiàn)一個(gè)直徑是

10cm

的光斑，則該透鏡的焦距

()A．可能是

10cmB．可能是

15cmC．必定是

30cmD．必定是

45cm答案：A【分析】畫(huà)出凸面鏡成像光路圖以下圖。若光屏在凸面鏡與焦點(diǎn)之間，則凸面鏡焦距為凸面鏡的焦點(diǎn)右邊，則凸面鏡焦距為10cm；所以凸面鏡焦距可能為10cm，也可能是30cm，選項(xiàng)

30cm；若光屏在A正確。【名師評(píng)論】本題考察凸面鏡成像光路。要注意，光屏上體現(xiàn)一個(gè)直徑是

10cm

的光斑，光屏可能放在凸面鏡與焦點(diǎn)之間，也可能放在凸面鏡的焦點(diǎn)右邊，所以對(duì)應(yīng)兩個(gè)可能焦距值。14．（2009上海初中應(yīng)用物理知識(shí)比賽）以下圖，豎直擱置的不透光物體

(足夠大

)中密切嵌有一凸面鏡，透鏡左側(cè)兩倍焦距處，有一個(gè)與主光軸垂直的物體

AB，在透鏡右邊三倍焦距處豎直擱置一平面鏡

MN，鏡面與凸面鏡的主光軸垂直，B、N兩點(diǎn)都在主光軸上，AB與MN高度相等，且與透鏡上半部分等高。遮住透鏡的下半部分，則該光具組中，物體

AB的成像狀況是A．兩個(gè)實(shí)像，一個(gè)虛像B．一個(gè)實(shí)像，兩個(gè)虛像C．只有一個(gè)虛像D．只有一個(gè)實(shí)像答案：

D分析：畫(huà)出成像光路圖，注意題述的

AB與

MN

高度相等，且與透鏡上半部分等高。明顯只好在

2倍焦距處成一個(gè)等大的實(shí)像，選項(xiàng)

D正確。15.（2011上海第25界初中物理比賽）平面鏡水平擱置且鏡面向上，在鏡面上方豎直擱置一凸面鏡，在凸面鏡左邊主光軸上兩倍焦距處有一點(diǎn)光源S,對(duì)于點(diǎn)光源在該光具組中成像狀況的判斷，正確的選項(xiàng)是（）A．兩個(gè)實(shí)像，兩個(gè)虛像B．兩個(gè)實(shí)像，一個(gè)虛像C．一個(gè)實(shí)像，兩個(gè)虛像D．一個(gè)實(shí)像，三個(gè)虛像答案：A（1）第一能夠確立點(diǎn)光源S在凸面鏡右邊兩倍焦距處能夠成一個(gè)等大、倒立的實(shí)像，這個(gè)實(shí)像又能夠經(jīng)過(guò)平面鏡成一個(gè)虛像；（2）點(diǎn)光源S經(jīng)過(guò)平面鏡能夠成一個(gè)虛像，形成的這個(gè)的虛像又能夠經(jīng)過(guò)凸面鏡在第一次成的實(shí)像上再成一個(gè)等大的實(shí)像．所以會(huì)出現(xiàn)兩個(gè)實(shí)像，兩個(gè)虛像．16.（2010全國(guó)初中應(yīng)用物理知識(shí)比賽）小明在用可變焦的光學(xué)照相機(jī)（一種鏡頭焦距大小可依據(jù)需要發(fā)生改變的光學(xué)照相機(jī))給小蘭拍了一張半身照以后，保持相機(jī)和小蘭的地點(diǎn)不變，又給小蘭拍了一張渾身照。對(duì)于這個(gè)過(guò)程對(duì)相機(jī)的調(diào)理，以下說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是()A.焦距變大，像距也變大B.焦距變小，像距也變小C.焦距變大，像距變小D.焦距變小，像距變大答案：B【分析】：保持相機(jī)和小蘭的地點(diǎn)不變，即保持物像之間距離不變，又給小蘭拍渾身照，即減小像距，增大物距，使小蘭（物）遠(yuǎn)離透鏡的焦點(diǎn)，焦距變小，所以選項(xiàng)B正確。【名師評(píng)論】本題也可依據(jù)凸面鏡成像公式：1/u+1/v=1/f，得出f=uv/(u+v)，式中u+v為物像之間距離不變。照相機(jī)拍人身體照片，物距u必定大于相距v。拍渾身照時(shí)物距更大，uv減小，焦距變小。二、作圖題1.（2010“學(xué)而思杯”比賽）作圖：S是發(fā)光體，S是它經(jīng)過(guò)凸面鏡成所的像.請(qǐng)畫(huà)出凸面鏡的地點(diǎn)并找出焦點(diǎn)（一個(gè)即可）答案：以下圖。2.（2010全國(guó)初中應(yīng)用物理知識(shí)比賽河南初賽）下邊為近視眼鏡的表示圖。請(qǐng)你依據(jù)近視眼的成因及改正方法，在圖中虛線框內(nèi)劃出改正所需要的透鏡并達(dá)成改正后的光路圖答案：以下圖。3.（2010“學(xué)而思杯”比賽）實(shí)驗(yàn)中有時(shí)需要將一束行平光變?yōu)榧?xì)平行光，這能夠利用兩塊透鏡的組合來(lái)解決.請(qǐng)?jiān)谝韵聢D的兩個(gè)方框中各畫(huà)出一種組合方式.三、實(shí)驗(yàn)題和填空題1．閱讀文字資料，達(dá)成后邊的問(wèn)題：透鏡的焦距f的長(zhǎng)短標(biāo)記著折光本事的大小，焦距越短，折光本事越大。往常把透鏡焦距的倒數(shù)叫做透鏡的焦度，用Φ表示，即Φ=1/f。假如某透鏡的焦距是，它的焦度就是：Φ=1/=2m-1.平常說(shuō)的眼鏡片的度數(shù)，就是鏡片的透鏡焦度乘100的值。比如，400度遠(yuǎn)視鏡片的透鏡角度是4m-1，它的焦距是。注意：凸面鏡（遠(yuǎn)視鏡片）的度數(shù)是正數(shù)，凹面鏡（近視鏡片）的度數(shù)是負(fù)數(shù)。以下圖是小明的眼睛看物體時(shí)的成像狀況，則他的眼病是（選填“近視”或“遠(yuǎn)視”），需要用來(lái)改正的透鏡是。若他所戴眼鏡鏡片的焦距為，則該鏡片的焦度為m-1，度數(shù)為度。答案：近視凹面鏡5-5002．以以下圖甲所示是現(xiàn)代城市好多路口安裝的監(jiān)控?cái)z像頭，它能夠拍下違章行駛或發(fā)生交通事故時(shí)的現(xiàn)場(chǎng)照片。攝像頭的鏡頭相當(dāng)于一個(gè)______透鏡，它的工作原理與___________（選填“照相機(jī)”、“投影儀”或“放大鏡”）相像。如圖乙和丙是一輛汽車(chē)經(jīng)過(guò)路口時(shí)與一輛自行車(chē)相撞后被先后拍下的兩張照片，由圖能夠看出汽車(chē)是漸漸_________（選填“湊近”或“遠(yuǎn)離”）攝像頭。答案：凸面鏡照相機(jī)遠(yuǎn)離3.（2011上海初中物理比賽復(fù)賽題）以下圖，某同學(xué)從桌面上的近視眼鏡中看到自己身后同一個(gè)窗戶的兩個(gè)像，這兩個(gè)像為_(kāi)___________像(選填：“實(shí)”或“虛”)，是____________面鏡(選填：“平”、“凹”、“凸”)所成的像，答案：虛凸分析：依據(jù)凸面鏡成正立減小虛線可知，這兩個(gè)像為凸面鏡所成的虛像。4.（2010上海初中物理比賽題）以下圖，兩頭張口的圓筒內(nèi)嵌有一凸面鏡，透鏡主光軸恰巧與圓筒中軸線重合。為了測(cè)出該透鏡的焦距以及透鏡在圓筒內(nèi)的地點(diǎn)，小李同學(xué)做以下實(shí)驗(yàn)：在圓筒左邊凸面鏡的主光軸上擱置一點(diǎn)光源S，在圓筒右邊垂直凸面鏡的主光軸固定一光屏，點(diǎn)光源S與光屏的距離為L(zhǎng)。左右挪動(dòng)圓筒，當(dāng)圓筒左端面距離點(diǎn)光源S為a時(shí)，恰幸虧光屏上成一個(gè)清楚的像；將圓筒向右水平挪動(dòng)距離b，光屏上又出現(xiàn)了一個(gè)清楚的像。請(qǐng)你依據(jù)凸面鏡成像公式：1/u+1/v=1/f，計(jì)算出凸面鏡和圓筒左端面的距離x為_(kāi)____，該透鏡的焦距f為_(kāi)_________。5.（2010“學(xué)而思杯”比賽）小明在“研究凸面鏡成像規(guī)律”實(shí)驗(yàn)中，用裝有6個(gè)發(fā)光二極管的有方格的白紙板做發(fā)光物體，如圖甲所示.又用這類(lèi)有相同大小方格的白紙板做光屏.將發(fā)光物體、凸面鏡和光屏組裝到光具座上并調(diào)整好.（1）當(dāng)發(fā)光物體在a點(diǎn)時(shí)，如圖乙所示，在光屏上成的像如圖丙所示.則光屏上的像是倒立、________的實(shí)像.將發(fā)光物體由a點(diǎn)挪動(dòng)到b點(diǎn)，要想找到像的地點(diǎn)，應(yīng)挪動(dòng)光屏，直到____________為止.（2）用這類(lèi)發(fā)光物體和光屏做實(shí)驗(yàn)，最主要的一條長(zhǎng)處是：___________________.（3）如圖乙所示，當(dāng)發(fā)光物體在a點(diǎn)時(shí)，物與像之間的距離為S1，當(dāng)發(fā)光物體在b點(diǎn)時(shí)，物與像之間的距離為2S，則S1S2.(選填“>”、“=”或“<”)（4）小明研究完凸面鏡成像規(guī)律后，接著又做了一個(gè)察看實(shí)驗(yàn).發(fā)光體地點(diǎn)不變，取下光屏，當(dāng)眼睛在原光屏處會(huì)看到發(fā)光體的像嗎

，眼睛湊近凸面鏡，能否能看到像

.眼睛從原光屏地點(diǎn)遠(yuǎn)離凸面鏡，能否能看到像

。（填“能看到”或是“不可以看到”

）答案：（1）減小光屏上成清楚的像（2）便于比較像與物的大小關(guān)系（3）＜（4）不可以不可以能6.（2009

上海初中物理比賽）以下圖，一點(diǎn)光源位于金屬圓筒內(nèi)部軸線上

A點(diǎn)。圓筒軸線與凸面鏡主光軸重合，光屏與圓筒軸線垂直且距離透鏡足夠遠(yuǎn)。此時(shí)，點(diǎn)光源正幸虧光屏上形成一個(gè)清楚的像，測(cè)出此時(shí)凸面鏡與圓筒右端面B的距離為L(zhǎng)；向右挪動(dòng)凸面鏡到適合地點(diǎn)，光屏上再次出現(xiàn)了清楚的像。因?yàn)楣庠次挥趫A筒的內(nèi)部，沒(méi)法直接丈量出A與筒右端面的距離d，為了求出d的大小，在上述過(guò)程中還需要丈量出的一個(gè)物理是；假如用該物理量的大小，則能夠得出d=。6.答案：第二次成像時(shí)透鏡與光屏的距離N—L（可依照光路可逆的原理變換物像距）

N來(lái)表示分析：由當(dāng)物像之間距離一準(zhǔn)時(shí)兩次成像物距和像距交換可知在上述過(guò)程中還需要丈量出的一個(gè)物理是第二次成像時(shí)透鏡與光屏的距離N，由N=d+L，能夠得出d=N—L。7.（2011上海第25界初中物理比賽）以下圖，不透光小圓盤(pán)P和小圓形發(fā)光面S的半徑均為R，平行豎直擱置，兩者相距為

2d。在它們正中間擱置一個(gè)焦距為

2d的凹面鏡，透鏡的主光軸經(jīng)過(guò)

P和

S的圓心。在

P的右邊相距

d處，擱置一平行于圓盤(pán)面的光屏

M（足夠大）。則不透光圓盤(pán)

P在光屏

M上形成的本影（發(fā)光面

S發(fā)出的任何光芒都不可以進(jìn)入該地區(qū)內(nèi)）

面積為_(kāi)____