初中物理透镜及其应用试题

请根据要求作图

（1）作出小球摆动到如图1所示位置时受到的重力和拉力的示意图。

（2）如图2所示，凸透镜的主光轴刚好与水面相平， $F$是凸透镜的焦点，一束与水面平行的光入射到凸透镜上，请你作出经凸透镜折射后进入水中光线的大致位置。

（3）如图3所示，请根据小磁针静止时的指向，标出通电螺线管的 $N$， $S$极，磁感线方向以及电源的正、负极。

（1）利用微信“扫一扫”功能，通过智能手机的摄像头扫描二维码（如图甲）可快速获取网络信息，手机摄像头相当于一个凸透镜，凸透镜对光有　　作用（选填“会聚”或“发散” $)$。

（2）如图乙所示，烛焰恰好在光屏上成清晰的像，此实验现象与　　（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜” $)$的成像原理相同。保持透镜位置不变，将蜡烛向右移，光屏必须向　　（选填“左”或“右” $)$移动，才能再次呈现清晰的实像。

请画出图中两条光线通过凸透镜后射出的光线。 $(F$为透镜的焦点， $O$为透镜的光心）

为了监控取款机前的实时情况，银行 $\mathit{ATM}$自动取款机上方安装有一摄像头。摄像头的工作原理相当于　　透镜成倒立、　　的实像；当取款人逐渐靠近取款机时，他所成的像会逐渐　　（选填“变大”、“变小”或“不变” $)$。

某实验小组的同学利用如图所示的实验装置在暗室中测量直径为 $5\mathit{cm}$的凸透镜焦距并观察成像情况。将尺寸很小的球形小灯泡 $s$作为光源固定在“0”位置处，光屏固定于光具座上标有 $60\mathit{cm}$的位置处。

（1）实验前调整小灯泡，凸透镜的中心和光屏中心，让它们在　　。

（2）如图所示，将凸透镜从紧挨着小灯泡的位置 $(A$处）缓慢向右移动，同时测量光屏上亮圈的大小，当光屏上的亮圈直径为 $5\mathit{cm}$时，停止移动凸透镜，此时凸透镜在光具座上 $B$处，则凸透镜的焦距为　　 $\mathit{cm}$，连续向右移动凸透镜，当凸透镜移到光具座上标有 $50\mathit{cm}$的位置时，在光屏上　　（选填“能”或“不能” $)$看到小灯泡的像。

（3）若固定小灯泡在“0”位置处，移动凸透镜和光屏，　　（选填“能”或“不能” $)$在光屏上得到放大的小灯泡的像。

6月6日是全国爱眼日。眼球中晶状体和角膜的共同作用相当于　　透镜。视力正常的人看物体时，物体在视网膜上成　　（选填“正立”或“倒立）、缩小的实像。近视眼需佩戴　　透镜矫正视力。

2021年5月15日，祝融号火星车成功降落在火星上，实现了中国航天史无前例的突破。以下分析正确的是 $($ 　　 $)$

A．	火星车与地球间通过超声波传递信息
B．	火星车在降落过程中相对火星是静止的
C．	火星车减速着陆过程动能不变
D．	火星车上的摄像头成像原理是凸透镜成像

小科利用如图所示的器材探究凸透镜成像规律，先用焦距为 $10\mathit{cm}$的凸透镜进行实验，在光屏上得到了清晰的缩小的实像。接着他改用焦距为 $5\mathit{cm}$的凸透镜继续进行实验，如果不改变光源和凸透镜的位置，此时像的性质是倒立、　　的实像；若要在光屏上成清晰的像，光屏应该　　（填“向右移动”、“向左移动”或“保持不变” $)$

我们可以利用矿泉水瓶做小实验来说明一些物理知识

（1）双手挤压空矿泉水瓶可以使瓶子变形，如果施加的力增大，瓶子变形程度就加大，这表明力的作用效果跟力的　　有关。

（2）不要在野外乱丢矿泉水瓶，瓶子装水形成　　（填“凹透镜”或者“凸透镜），对光线有　　（填“会聚”或者“发散” $)$作用，容易造成火灾。

（3）往空矿泉水瓶内注入少量的热水，盖紧瓶盖，待水冷却后发现瓶子向内凹陷，这说明了　　的存在。

有一款自行车，座椅后连接的微型投影仪可以将转弯、停止等提示信号投射到骑行者的后背上，因其独特的安全设计和 $\mathit{GPS}$导航功能备受人们的青睐。关于这款自行车，下列说法正确的是 $($　　 $)$

A．骑行者后背上所成的像是虚像

B．投影仪的镜头到骑行者后背的距离大于镜头焦距的二倍

C．从骑行者背后不同方向都能看见所成的像是因为光发生了镜面反射

D． $\mathit{GPS}$导航所用的电磁波不能在真空中传播

某小组同学用如图1的装置“探究凸透镜成像特点”，其中凸透镜的焦距为 $15\mathit{cm}$，他们进行实验的同时在坐标纸上记录蜡烛与光屏上像的位置和大小，如图2（用带箭头的线段表示物或像， $A\text{'}$， $B\text{'}$分别表示蜡烛在 $A$， $B$处像的位置）。

（1）从图2中可以看出，蜡烛在 $A$， $B$位置时光屏上得到的都是倒立、　　的实像，生活中利用这个成像特点制成了　　（写出一个即可）；

（2）和其他小组交流后发现，当蜡烛在距透镜 $15-30\mathit{cm}$之间时，像均成在透镜另一侧距透镜 $30\mathit{cm}$以外处，但是，当他们把蜡烛放在 $C$位置时，在光具座上无论怎样移动光屏，都不能得到清晰的像，原因是像距　　；

（3）为了让蜡烛在 $C$位置的像成在光具座上的光屏上，他们采用了两种做法：

做法一：保持蜡烛和透镜的位置不变，更换凸透镜，在光具座上移动光屏，光屏上又出现了清晰的像，这表明像距变　　了，由此推断更换的凸透镜会聚光的能力较强，此透镜焦距　　 $15\mathit{cm}$（选填“大于”、“小于”或“等于” $)$。

做法二：保持蜡烛和透镜的位置不变，在蜡烛和透镜之间再放置一个凸透镜，在光具座上移动光屏，光屏上又出现了清晰的像，由此实验联系实际，远视眼的晶状体焦距较　　（选填“大”或“小” $)$，将近处物体的像成在视网膜　　方（选填“前”或“后” $)$，故需佩戴　　透镜矫正。

如图所示，是蜡烛通过凸透镜在光屏上的成像情况，以下器材利用这一成像原理的是 $($　　 $)$

A．放大镜B．电影放映机C．照相机D．投影仪

关于人类对世界的探索和认识，下列说法正确的是 $($　　 $)$

A．原子由原子核和核外电子组成，原子核不可再分

B．对分子运动的研究只能借助光学显微镜

C．伽利略利用自制的望远镜进行了大量的天文观测，支持了哥白尼的“日心说”

D．构成宇宙的星系有的是运动的，有的是静止的

科学探究是物理学科核心素养的重要内容，探究的形式可以是多种多样的。

（一 $)$探究凸透镜成像的规律：

【设计实验与进行实验】

（1）实验器材：刻度尺、凸透镜、光屏、三个底座、蜡烛及火柴；

（2）如图1所示，为保证像能成在光屏中央，将装有底座的蜡烛、凸透镜、光屏从左到右摆放在水平桌面上，调整位置，使它们排列在　　上，再调节凸透镜和光屏的高度，使它们的中心跟烛焰的中心大致在同一高度；

（3）如图2所示， $F$为凸透镜的焦点， $A^{\text{'}}{B}^{\text{'}}$为某次实验时物体 $\mathit{AB}$通过凸透镜在光屏上成的像，则物体 $\mathit{AB}$在图中　　区域，箭头方向竖直向　　，其大小比像 $A^{\text{'}}{B}^{\text{'}}$　　；

（二 $)$探究磁与电的联系

如图3所示，是灵敏电流计的内部结构。小红同学参加课外实践活动，发现灵敏电流计内部结构与电动机、发电机内部结构类似。出于好奇，她利用如图4所示的装置进行了下面的实验。

【进行实验】用手拨动其中一个灵敏电流计指针的同时，另一个灵敏电流计的指针也发生了偏转。

【交流】拨动右侧灵敏电流计的指针时，表内线圈在磁场中　　运动，产生了感应电流。于是，左侧灵敏电流计内的线圈同时也会有电流，它在　　中受到力的作用，带动指针偏转起来。此时的右侧灵敏电流计相当于　　机。

小科利用如图所示的器材探究凸透镜成像规律，先用焦距为 $10\mathit{cm}$的凸透镜进行实验，在光屏上得到了清晰的缩小的实像。接着他改用焦距为 $5\mathit{cm}$的凸透镜继续进行实验，如果不改变光源和凸透镜的位置，此时像的性质是倒立、　　的实像；若要在光屏上成清晰的像，光屏应该　　（填“向右移动”、“向左移动”或“保持不变” $)$