2025年中考物理复习专题—《透镜及其应用》

2025年中考物理复习专题—《透镜及其应用》 一．选择题（共14小题） 1．在“爱眼日”宣传活动中，小明用如图所示的装置研究眼睛的成像，此时烛焰在光屏上成清晰的像，用此模拟正常眼睛的成像。接下来下列操作可模拟近视眼的是（　　） A．向水透镜注水，烛焰的像成在光屏右侧 B．向水透镜注水，烛焰的像成在光屏左侧 C．从水透镜抽水，烛焰的像成在光屏右侧 D．从水透镜抽水，烛焰的像成在光屏左侧 2．某款广告投影灯及其内部结构如图所示，它主要由光源、广告片和凸透镜组成，下列说法正确的是（　　） A．该投影灯的原理与照相机相同 B．广告片到镜头的距离应在一倍焦距以内 C．为从不同角度看见地面上的广告图标，应选择光滑的地面 D．若要在地面上得到清晰、更大的广告图标像，可适当减小镜头到广告片距离，增大投影灯离地距离 3．“两个黄鹂鸣翠柳，一行白鹭上青天。”杜甫的诗句描绘了成都草堂门前浣花溪秀丽的景色（意境图如图）。下列说法不正确的是（　　） A．能从各个方向看见黄鹂，是由于光发生了漫反射 B．看到溪水中的鱼比实际位置浅，是光的折射现象 C．阳光下的溪水波光粼粼，是水面对光的反射现象 D．目送白鹭高飞远去的过程中，眼睛的晶状体变厚 4．如图甲所示是公共场所的宣传投影灯，装在高处的投影灯照在地面上出现图案，其内部结构如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A．不同方向都能看到图案是光在地面发生了漫反射 B．该投影灯的成像原理与照相机相同 C．调小镜头与图片的距离图案变小 D．地面上看到的是放大的虚像 5．光具座上有凸透镜、光屏及发光源各一个。当光屏和凸透镜的距离为10cm时，此时在光屏上成缩小的像。物理王把光屏沿着光具座移动5cm后，再次移动光源的位置使成清晰的像。对于该像的情况，下列选项正确的是（　　） A．一定成放大的像 B．可能成缩小的像 C．成像可能比原来小 D．成像一定比原来小 6．如图所示，智能快递车正在运送包裹，用户通过人脸识别取货。下列分析正确的是（　　） A．用户看见快递车，是因为光在它表面发生了折射 B．地面出现快递车的影子，是光的直线传播形成的 C．智能快递车上的摄像头利用了光的反射原理工作 D．人脸识别时，人通过摄像头成倒立、等大的虚像 7．在“探究凸透镜成像的规律”实验中，当蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示时，光屏上承接到烛焰清晰的像。保持凸透镜的位置不变，则（　　） A．实验所用凸透镜的焦距可能为10.0cm B．光屏上承接到的像是烛焰倒立、放大的实像 C．将蜡烛和光屏的位置互换，光屏上仍能承接到像 D．将蜡烛移至45.0cm刻度线上，光屏上仍能承接到像 8．在“探究凸透镜成像的规律”实验中，蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示，烛焰在光屏中央成清晰的像，凸透镜的焦距为10cm。下列说法正确的是（　　） A．如图所示位置，烛焰的成像特点与投影仪的成像特点相同 B．实验过程中，蜡烛燃烧变短，光屏上烛焰的像会向下移动 C．若蜡烛逐渐远离凸透镜，移动光屏，烛焰清晰的像会逐渐变小 D．如图所示位置，烛焰和凸透镜之间放一个近视镜片，为得到清晰的像，光屏应向左移动 9．用焦距为10cm的凸透镜探究凸透镜成像的规律，将点燃的蜡烛、凸透镜、光屏置于光具座上如图所示的位置，下列说法中正确的是（　　） A．只向左移动光屏至适当位置，光屏上能呈现烛焰缩小的像 B．只向右移动光屏至适当位置，光屏上能呈现烛焰放大的像 C．只向右移动蜡烛至适当位置，光屏上能呈现烛焰放大的像 D．只移动凸透镜至适当位置，光屏上能呈现烛焰等大的像 10．物理实践活动课上，小明将半透明纸蒙在较粗纸筒的P端，将凸透镜安装在较细纸筒的Q端（凸透镜未画出），两纸筒套在一起组成模拟照相机，如图所示。通过调节P、Q的间距，他看到了桌子上蜡烛的火焰在半透明纸上成的等大的像，再次调节P、Q的间距，他看到了窗外更远处大树在半透明纸上成的像。下列对大树的像描述正确的是（　　） A．倒立、缩小的实像 B．倒立、放大的实像 C．正立、放大的虚像 D．正立、缩小的虚像 11．光让我们通过视觉认识世界，下列说法不正确的是（　　） A．甲图：由于漫反射，同学们能从不同方向看到地上的书 B．乙图：小聪在镜中看到小猫，这只“小猫”是能量聚集形成的像 C．丙图：近视眼需要戴凹透镜矫正 D．丁图：利用光在同种均匀介质中沿直线传播的规律可制成针孔照相机 12．如图为青少年眼病患者眼球与正常眼球对比图。关于该患者的晶状体及视力矫正，下列说法正确的是（　　） A．对光的会聚能力太强，需佩戴近视眼镜 B．对光的会聚能力太强，需佩戴远视眼镜 C．对光的会聚能力太弱，需佩戴近视眼镜 D．对光的会聚能力太弱，需佩戴远视眼镜 13．《重庆市消防条例》规定：2023年7月1日起，禁止携带电动自行车或其电池进入电梯轿厢。一旦有人违规操作，会被电梯内的摄像头拍摄成像并智能识别，电梯将停止运行并发出声、光警报。如图所示，某次警报时，摄像头凸透镜成像的像距为10.1mm，则凸透镜的焦距可能为（　　） A．5mm B．10mm C．15mm D．20mm 14．光，让我们的世界充满温暖，让我们的世界绚丽多彩。下列有关光现象的描述错误的是（　　） A．甲图中射击时要求“三点一线”，是利用光的直线传播原理 B．乙图中太阳光经过三棱镜后，在白屏上呈现彩色光带，说明太阳光是由多种色光混合而成 C．丙图中通过平静的湖面可以看到廊桥在水中的倒影，这是光的反射现象 D．丁图中我们透过放大镜看到的是正立、放大的实像 二．填空题（共9小题） 15．在探究凸透镜成像规律的实验中，发光物体与凸透镜的位置如图所示，清晰的像应成在图中 　 　（填数字序号）区域，像的箭头方向是向 　 　的，该像 　 　（能/不能）被人眼看到。 16．摄影爱好者拍摄到“站”在水面上的水黾（一种昆虫）纤细的腿使水面发生了形变，如图甲所示；同时看到水底有带“光环”的暗影，如图乙所示。此时“形变的水”相当于 　 　（填光学元件名称）；当水黾游到水浅的地方，暗影面积会 　 　（选填“变小”“不变”“变大”）。 17．小明将凸透镜正对太阳光，在距离凸透镜10cm的白纸上呈现一个最小、最亮的光斑，此凸透镜的焦距为 　 　cm。如图所示是他用该凸透镜观看书本上“中国梦”三个字时的情况，如果他想看到更大的正立的“国”字，小明需要将凸透镜 　 　书本（选填“远离”或“靠近”），凸透镜和书本的距离应满足的条件是 　 　。 18．小彤的爷爷能看清远处的物体，却看不清近处的物体，是因为来自近处某点的光会聚在他视网膜的 　 　（选填“前”或“后”）方，小彤推断爷爷可能患上了 　 　（选填“近”或“远”）视眼，需要配戴 　 　（选填“凸”或“凹”）透镜进行矫正。 19．工匠师维护精密仪表时，在眼睛前戴一个凸透镜，便于观察仪表的细微之处，如图所示。 （1）凸透镜起到 　 　的作用。 （2）凸透镜与仪表的距离应在凸透镜的 　 　焦距范围之内。 （3）通过凸透镜看到的是仪表 　 　（填“正立”或“倒立”）的像，像的位置与仪表的位置在凸透镜的 　 　侧。 20．在探究凸透镜成像规律的实验中，应调节烛焰和光屏中心位于凸透镜的 　 　上。已知凸透镜焦距为10cm，各元件初位置如图所示，要使光屏上成清晰的像：（1）若移动光屏，应将光屏向 　 　（选填“左”或“右”）移动；（2）若透镜向左移动，最终光屏上成的是倒立、　 　的实像。 21．正常人眼通过调节晶状体薄厚来看清远近不同的物体，如果不注意用眼卫生，可能使晶状体薄厚的调节能力减弱，导致晶状体变厚，看不清远处的物体，形成 　 　眼，应用 　 　透镜矫正。 22．眼睛是人类心灵的窗户，眼球好像一架照相机，晶状体和角膜的共同作用相当于凸透镜。如图是科技兴趣小组的同学利用注射器和水膜模拟眼睛看物体的情境。光屏相当于视网膜，这时光屏上呈现倒立缩小的 　 　（选填“实像”或“虚像”），为了模拟正常人眼看近处物体，注射器应 　 　（选填“推入”或“抽出”）水。 23．亮亮在探究凸透镜成像规律时，用甲图所示的方法测凸透镜的焦距，图中光屏上呈现最小最亮的光斑，则该凸透镜的焦距是 　 　cm（估读到分度值的下一位）。当凸透镜和蜡烛的位置如乙图所示时，光屏上呈现一个清晰的像，此时成像的原理与 　 　（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）相同。 三．作图题（共6小题） 24．如图所示，一束光射向凹透镜，请画出该光经过凹透镜、凸透镜的折射光路。 25．据晋代张华的《博物志》记载：“削冰令圆，举以向日，以艾承其影，则得火。”这种利用冰透镜向日取火的方法，体现了我国古代劳动人民的智慧。如图所示，若把冰块制成的凸透镜正对着太阳，将太阳光看成平行光，冰透镜的焦点为F，请在图中完成光路。 26．在图中，根据折射光线画出对应的入射光线。 27．如图所示，A'是点光源A在平面镜中所成的像，A发出的一条光线经平面镜反射后射向凸透镜，反射光线恰好过凸透镜的焦点，请画出： （1）射向平面镜的入射光线； （2）经过凸透镜后的折射光线。 28．与主光轴平行的光线AB是凹透镜的一条折射光线，经过平面镜反射之后反射光线为BC，请画出折射光线AB的入射光线及平面镜的位置。 29．一束平行于主光轴的光线，经凸透镜折射后在水面发生反射和折射，请完成光路图。 四．实验探究题（共19小题） 30．实验小组在探究凸透镜成像规律的实验中： （1）图甲中，点燃蜡烛后，光屏上恰能成清晰的像，　 　（填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）就是根据该成像特点制成的。将蜡烛向左移动一段距离，光屏上的像变模糊了，为了使光屏上再次成清晰的像，同学们提出了两种不同的解决方案。 方案一：仅将光屏向 　 　移动一段距离。 方案二：仅换用焦距较 　 　的凸透镜。 （2）某同学利用焦距为20cm的凸透镜观察指纹，保持指纹到眼睛的距离为40cm不变，将凸透镜调整到如图乙所示的位置，看到了指纹正立放大的像，此时该同学的眼睛通过凸透镜在另一侧能成 　 　（填“倒立缩小”“倒立放大”或“正立放大”）的像。 31．某实验小组探究凸透镜成像的实验，装置如图： （1）当蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图所示时，光屏上出现一个清晰的烛焰的像，这个凸透镜的焦距可能是 　 　（填选项字母）； A.5cm B.10cm C.20cm D.30cm （2）小庆同学把蜡烛向右移动一小段距离，发现光屏上烛焰的像变模糊了。要在光屏上得到烛焰清晰的像，他可以将光屏向 　 　（填“左”或“右”）移动； （3）完成上述探究后，小庆同学把凸透镜换成一块薄玻璃板，透过玻璃板能看到烛焰正立、　 　（填“放大”“缩小”或“等大”）的像，把光屏移到像所在的位置，直接观察光屏，光屏上 　 　（填“有”或“没有”）烛焰的像。 32．如图所示，某同学用自制的水透镜来探究凸透镜成像规律，当向水透镜里注水时，水透镜的焦距将变小；当从水透镜里抽水时，水透镜的焦距将变大。 （1）如图甲所示，一束平行于主光轴的光射向水透镜，在光屏上得到一个最小光斑，则此时水透镜的焦距为 　 　cm； （2）该同学移动蜡烛，水透镜和光屏至图乙所示位置时，恰能在光屏上看到清晰 　 　（选填“放大”“等大”“缩小”）的像，若仅将蜡烛与光屏位置对调，则在光屏上 　 　（选填“能”“不能”）看到清晰的像； （3）在（2）中将蜡烛与光屏位置对调后的场景下，该同学取了一幅眼镜给水透镜“戴上”，如图丙所示，发现光屏上的像变模糊，当往水透镜中加入适量的水后，发现烛焰的像再次变得清晰，由此判断该眼镜是 　 　眼镜（选填“近视”“远视”）。 33．小明在做凸透镜成像实验中。 （1）如图甲四种利用太阳光测凸透镜焦距的操作，其中正确的是 　 　。 （2）小明测得凸透镜焦距为10cm，用图乙的装置开始实验，此时光屏上可见清晰的像，保持凸透镜位置不变，将蜡烛移动到25cm刻度线处，若想在光屏上再次得到清晰的像，应把光屏向 　 　移动，像的大小将 　 　。 （3）基于（2）的实验探究，当手持照相机走近拍摄景物时，应将镜头适当向 　 　（填“前调”或“后调”）。 34．如图﹣1，是小明做“探究凸透镜成像的规律”的实验装置。 （1）实验时，调节烛焰中心、凸透镜光心和光屏中心在同一高度，其目的是 　 　。 （2）固定凸透镜的位置，将蜡烛放在距离凸透镜较远处，此时应移动 　 　直至出现最清晰的像，记录物距、像距、像的性质。 （3）改变物距，重复上述操作，多次实验，将实验数据记录在表中。 凸透镜的焦距：f＝5.0cm 实验次数 物距/cm 像距/cm 像的性质 正立或倒立 放大或缩小 虚像或实像 1 18.0 6.9 倒立 缩小 实像 2 10.0 10.0 倒立 等大 实像 3 7.0 17.7 倒立 放大 实像 4 4.0 / 正立 放大 虚像 分析数据可知：当物距大于凸透镜焦距时，物距减小，像距 　 　。 （4）当光屏上出现清晰的像时，小明不小心用手指尖遮挡住了凸透镜的一部分，这时光屏上 　 　（选填“仍能”或“不能”）成烛焰完整的像。 （5）实验中，小明将自己的眼镜放在蜡烛和凸透镜之间，发现光屏上原来清晰的像变模糊。将光屏适当靠近凸透镜后，光屏上再次出现清晰的像，由此可判断小明佩戴的是 　 　（选填“近视”或“远视”）眼镜。 （6）如图﹣2，当无人机在高空拍摄地面场景时，所成的像最靠近图﹣3中凸透镜主光轴上的 　 　（选填“a”“b”“c”或“d”）点。 （7）生活中常用的放大镜应用了表中第 　 　次实验的成像规律。 35．某小组在“探究凸透镜成像的规律”实验中。 （1）先调整 　 　、光屏和凸透镜的中心在同一条水平线上，目的是使像成在 　 　。 （2）当蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示时，光屏上观察到清晰的像（像未画出），此时成的像与 　 　（选填“放大镜”“投影仪”或“照相机”）的成像特点相同。 （3）光具座上凸透镜的焦距可能是 　 　（选填“5”“10”或“20”）cm。 （4）保持凸透镜位置不变，将蜡烛向右移动到光具座的35cm刻度线处，然后移动光屏到 　 　cm刻度线处，光屏上可再次承接到清晰的像，判断依据是 　 　。 36．物理兴趣小组的同学展示了以下两个实验： （1）图甲为探究“光的反射规律”实验，若让另一束光线沿BO方向射向平面镜，反射光线沿OA方向射出，这一现象说明：在光的反射现象中 　 　。 （2）为了得到“反射角等于入射角”这一普遍规律，接下来的操作是改变 　 　，多次实验。 （3）“探究凸透镜成像的规律”实验，凸透镜的焦距为10cm，图乙中光屏上呈现出清晰的像，该像的性质是倒立、　 　的实像，将蜡烛移至5cm刻度线处，其他元件的位置不变，若使清晰的像再次呈现在光屏上，需在蜡烛与凸透镜间放置一个 　 　（选填“近视”或“远视”）眼镜。 （4）实验中，保持蜡烛、凸透镜和光屏的位置不变，用焦距相同、直径更大的凸透镜替换原凸透镜，光屏上呈现的像与原来的像相比 　 　（选填“更大”“更小”或“更亮”）。 37．小明在光学学习中，对色彩斑斓的光学世界产生了浓厚的兴趣，他认识到熟练掌握物、像联动，并用其规律解决实际问题的意义，于是他进行了如下的探索： （1）如图甲，在探究平面镜成像的特点时，用透明玻璃板代替平面镜的目的是 　 　；如果在图中玻璃板与蜡烛的像之间平行于玻璃板放一块不透明的白色光屏，那么在光屏上 　 　（选填“能”或“不能”）看到像。 （2）如图乙，平行光线经过该透镜后将会被 　 　（选填“发散”或“会聚”），这样的透镜可用于矫正 　 　（选填“近视眼”或“远视眼”）。 （3）生活中经常看到的投影灯，其内部结构如图丙所示。图中凸透镜的焦距为50mm，则投影片到凸透镜的距离范围应为 　 　。 （4）在探究照相机原理时，小明将焦距为10.0cm的凸透镜A放置在如图丁所示的位置，向左移动光屏，在光屏上看到了清晰的像。他又将凸透镜A更换成一个焦距为8.0cm的凸透镜B，其它要素不变，发现光屏上的像变模糊了。他认为此现象与 　 　（选填“近视眼”或“远视眼”）的成因相似，为了使光屏上的像恢复清晰，可将光屏向 　 　（选填“靠近”或“远离”）凸透镜的方向移动。 （5）若保持图丁中凸透镜B和蜡烛的位置不变，继续实验，撤掉光屏，换成凸透镜A，并移动到光具座66cm刻度处，从A的右侧向左看，在透镜A中也能看到清晰的像，这个像是 　 　（选填“实”或“虚”）像。 38．在以《眼睛和眼镜》为主题的跨学科实践活动中： （1）学习小组对于眼睛视物原理进行了探究实践。请你观察图如图1所示照相机和眼睛的构造，把照相机与眼睛功能类似的部分填入表中。 照相机 　 　 胶卷 光圈 眼睛 晶体和角膜 　 　 　 　 （2）在探究近视眼和远视眼成因与矫正的主题实践中，该小组利用橡皮膜和注射器制作了水透镜来模拟眼睛的晶状体，打开夹子，通过注射器向橡皮膜中注水或抽水，来改变橡皮膜凸起的程度，如图甲所示。具体操作如下： ①将蜡烛、水透镜和光屏依次摆放在水平光具座上，点燃蜡烛，使烛焰、水透镜和光屏三者的中心在 　 　； ②将蜡烛放在离水透镜较远的位置，移动光屏，直到屏上出现烛焰清晰的像，如图乙所示，记下此时光屏所在的位置； ③用注射器向水透镜里加适量的水，水透镜对光的偏折能力变 　 　，此时屏上的像变得模糊，这是模拟近视眼看远处物体的情况。将光屏慢慢靠近水透镜，直到光屏上出现清晰的像，这说明近视眼所成的像在视网膜的 　 　； ④将光屏移回原来标记的位置，选择不同的眼镜在烛焰和水透镜之间前后移动，直到光屏上出现清晰的像，如图丙所示，这说明矫正近视眼应配戴 　 　透镜； ⑤从水透镜里向外抽取适量的水，再次实验，探究远视眼的成因和矫正。 （3）眼睛是心灵的窗户，我们要增强保护视力的意识，做到科学用眼，积极防控近视。请写出一条预防近视的措施。 39．探究凸透镜成像的规律。 第一步：测量凸透镜焦距 （1）让太阳光依次通过多个带孔的挡板，得到平行光后照射到凸透镜上，如图甲所示。若想找到透镜焦点，应 　 　（选填“顺时针”“逆时针”）旋转透镜。找到焦点的位置后，测出透镜的焦距为15cm。 第二步：探究成像规律 正确安装并调节实验器材，实验过程中凸透镜始终处于50cm刻度处。 （2）图乙中光屏上 　 　（选填“能”“不能”）承接到清晰的像。 （3）将蜡烛移至15cm刻度处，若想在光屏上承接到清晰的像，光屏应向 　 　（选填“左”“右”）移动，请写出生活中利用该成像特点的一个实例 　 　。 （4）当光屏上成清晰的像时，若用遮光板遮住透镜上半部分，像如何变化？　 　；若把红色、蓝色两张透明玻璃片从左到右依次放置在蜡烛和凸透镜之间，光屏上是否仍然成像？　 　（选填“是”“否”）。 40．如图甲所示，镜片a可通过抽出或注入液体来改变其厚度，抽出稍许液体后得到镜片b，注入稍许液体后得到镜片c。 （1）镜片b可用于矫正 　 　（填“近视眼”或“远视眼”）。 （2）某同学用如图乙所示的实验装置观察镜片c的成像情况。 ①将蜡烛、镜片c和光屏依次放在光具座上，调整它们的中心在同一高度； ②蜡烛、镜片c和光屏的位置如图乙所示时，光屏上呈现一个清晰的实像，此时的像距v＝　 　cm； ③保持蜡烛和光屏的位置不变，把镜片c移动到光具座上25cm刻度处，此时光屏上呈现一个清晰的 　 　、　 　的实像。 41．爱动手爱思考的小军，在做了“探究凸透镜成像规律”实验后，又选用了焦距未知的凸透镜进行拓展探究。 （1）将凸透镜安装在光具座上，用平行光作为光源，移动光屏直至光屏上得到一个最小最亮的光斑，如图甲所示，则凸透镜焦距为 　 　cm。（要求估读） （2）在实验过程中，当物距为5cm时所成像与生活中的 　 　所成像的规律相同。（写出一种即可） （3）蜡烛随着燃烧而变短，小军发现光屏上所成的像向上移动，从而影响了实验的进行，如图乙所示。为了解决这一问题，你认为他最合理的调整方法是 　 　。 A.只需将光屏适当上移； B.只需将凸透镜适当下移； C.将光屏和凸透镜都适当下移； D.以上操作均可行。 （4）小军认为在实验过程中用蜡烛作为发光体除容易变短外，还存在一些不足之处，比如 　 　。（写出合理的一条即可） 42．某同学利用光具座、焦距为10.0cm的凸透镜、蜡烛、光屏等实验器材探究凸透镜成像规律： （1）实验时，调节烛焰、凸透镜和光屏三者的中心，使它们大致在同一高度，目的是 　 　。 （2）当蜡烛、凸透镜、光屏的位置如图所示，烛焰在光屏上恰好成清晰的像，则该像是倒立、　 　的实像。生活中的 　 　（选填“放大镜”“投影仪”或“照相机”）就是利用这种成像规律工作的。 （3）保持凸透镜和光屏在图中的位置不变，将蜡烛适当远离凸透镜，光屏上原来清晰的像变模糊了，此时清晰的像应在光屏的 　 　（选填“左侧”或“右侧”），此现象可以模拟 　 　（选填“近视眼”或“远视眼”）的成像特点。 43．如图甲所示，是天宫课堂中航天员王亚平讲授“水球光学实验”时的场景，受此影响“飞天”兴趣小组利用如图乙所示的实验装置展开了“凸透镜成像规律”的探究实验。 （1）图甲中水球相当于一个 　 　，它对光具有 　 　作用。 （2）王亚平所成的像是倒立、缩小的 　 　像，生活中 　 　（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）就是利用这一原理工作的。 （3）图乙中凸透镜的焦距为15cm，当蜡烛从10cm处移动至30cm处时，为了再次得到清晰的像，光屏应 　 　（选填“远离”或“靠近”）凸透镜，且所成的像是倒立、　 　的实像。 （4）如果将蜡烛换成如图丙所示的“F”字光源，其优点是：　 　（只写一条即可）。 44．如图所示，用焦距为10cm的凸透镜、高度为6cm的F形光源、光屏和光具座等器材探究凸透镜成像大小的变化规律，通过测量像的高度反映像的大小。 （1）若要测量光源在光屏上所成像的高度，还需要的测量工具是 　 　。 （2）将光源逐渐靠近凸透镜，移动光屏，三次成倒立实像的相关数据记录如表。分析表中数据，可得出结论：凸透镜成实像时，物距变小，像距变 　 　，像变 　 　。 物高6cm 实验次数 1 2 3 物距/cm 30 20 15 像距/cm 15 20 30 像高/cm 3 6 12 （3）继续移动光源至物距为6cm时，发现无论如何移动光屏，均不能在光屏上成像，人眼应从 　 　（选填“光源”或“光屏”）一侧透过凸透镜观察光源的像，此时能否用（1）问中的测量工具直接测出观察到的像高？　 　（选填“能”或“不能”）。 （4）若保持光源到光屏的距离为45cm不变，仅移动凸透镜改变物距，则表中第 　 　次实验的成像情况不能探究，理由是：　 　。 45．同学们参观博物馆时发现一件秦代木牍前放置着凸透镜，通过凸透镜看到的情景如图甲。为了弄清其原理，他们进行了如下探究。 （1）如图乙，用太阳光照射凸透镜，移动光屏直至光屏上出现一个最小最亮的光斑，此凸透镜的焦距为 　 　cm。 （2）如图丙，将蜡烛放在较远处，移动光屏使光屏上呈现清晰的实像，观察像的性质，测出物距和像距；逐次改变物距，重复上述操作，实验记录如下表。 序号 物距/cm 像的性质 像距/cm 正倒 大小 1 24.0 倒立 缩小 17.2 2 22.0 倒立 缩小 18.8 3 20.0 倒立 等大 20.0 4 18.0 倒立 放大 22.4 5 16.0 倒立 放大 27.0 …… 凸透镜成缩小实像时，物距 　 　（填“＞”“＜”或“＝”）像距。 （3）小宇受第4、5组实验结果启发，推测文物与其前方凸透镜的距离u和凸透镜焦距f的关系为f＜u＜2f。小丽对小宇的观点提出了质疑，她继续减小物距，发现蜡烛在某位置时，无论怎样移动光屏，光屏上都看不到像。小丽撤去光屏，从图丙中 　 　侧（填“A”或“B”）向透镜方向观察，看到了正立放大的像，测得物距为8.0cm，她推测u和f的关系应为u＜f。 　 　的推测合理，理由是 　 　。 46．小龙在“探究凸透镜成像的规律”实验中，进行了如下探究： （1）如图甲所示，平行光正对着凸透镜照射，光屏上出现一个最小、最亮的光斑，则凸透镜的焦距是 　 　cm。 （2）将蜡烛、凸透镜和光屏放在光具座上。点燃蜡烛，发现烛焰在光屏上所成的像如图乙所示，产生这一现象的原因是烛焰中心、凸透镜光心和光屏中心 　 　（选填“在”或“不在”）同一高度。 （3）如图丙所示，光屏上呈现清晰的像，与生活中 　 　（选填“放大镜”、“照相机”或“投影仪”）原理相同。凸透镜位置不动，将蜡烛向凸透镜方向移动10cm，为了在光屏上呈现清晰的像，应将光屏向 　 　（选填“左”或“右”）移动，像将变 　 　。 （4）手机的摄像头相当于凸透镜，在日常生活中该类透镜可以用来矫正 　 　（选填“近视眼”或“远视眼”）。 47．按要求完成下列两个实验。 （1）在“探究固体熔化时温度的变化规律”实验中，加热过程搅拌试管中的海波是为了使它 　 　受热，海波的温度升高，内能 　 　；在海波熔化过程中温度不变，温度计示数如图1所示为 　 　℃。 （2）在“探究凸透镜成像的规律”实验中，蜡烛燃烧一段时间后，烛焰、凸透镜和光屏的位置如图2所示，此时在光屏上观察到清晰的烛焰的像，要使像成在光屏中央，应将蜡烛的支架向 　 　调节，在光屏上所成的像是倒立、　 　的实像，这与生活中 　 　（选填“眼睛”或“放大镜”）的成像原理相同。 48．小明在“探究凸透镜成像规律”的实验中，选用的凸透镜焦距为10cm。 （1）实验前应在光具座上将蜡烛焰心、透镜光心、光屏中心调到 　 　； （2）蜡烛、透镜、光屏的位置如图所示，光屏上呈现烛焰清晰的像，保持透镜不动，将蜡烛移到光具座上30cm刻度线位置时，要在光屏上再次呈现清晰的像，应将光屏向 　 　移动； （3）将蜡烛从光具座上40cm刻度线位置远离透镜移动时，所成的像逐渐变小；若将蜡烛从光具座上40cm刻度线位置靠近透镜移动，则像的大小将 　 　。 五．解答题（共2小题） 49．物理与生活息息相关，学习了光学知识后，宏星同学进行了下面的观察与思考。 （1）宏星在湖边看到水中有一条鱼，这是光的 　 　现象；他看到的“鱼”是 　 　像（选填“实”或“虚”）。 （2）湖中有一把水位标尺，他看到鱼恰好在标尺的45cm处，水面在标尺的75cm处，鱼到水面的实际深度应 　 　30cm（选填“小于”或“等于”或“大于”）；如果想叉鱼，他应瞄准看到的鱼的 　 　（选填“上方”或“下方”）。 （3）类比是一种解决问题的方法，图甲是利用S点发出的两条特殊光线理性探究凸透镜成像特点的光路图，请参照图甲的方法，在图乙上通过画图理性探究凹透镜成像特点（只需找到像点Q'）。 50．如图，光线a（图中未画出）射到平面镜上，其反射光线b平行凸透镜的主光轴，b经凸透镜折射后，射到屏上的A点。 （1）画出光线a； （2）画出光线b经凸透镜折射后的光路，并标出凸透镜右侧的焦点F； （3）保持光线a不变，若平面镜转动角度小于90°，则 　 　（选填“顺时针”“逆时针”）转动平面镜，可使a的反射光线通过凸透镜光心O。 2025年中考物理复习专题—《透镜及其应用》 参考答案 一．选择题（共14小题） 1．在“爱眼日”宣传活动中，小明用如图所示的装置研究眼睛的成像，此时烛焰在光屏上成清晰的像，用此模拟正常眼睛的成像。接下来下列操作可模拟近视眼的是（　　） A．向水透镜注水，烛焰的像成在光屏右侧 B．向水透镜注水，烛焰的像成在光屏左侧 C．从水透镜抽水，烛焰的像成在光屏右侧 D．从水透镜抽水，烛焰的像成在光屏左侧 【分析】近视眼的成因是眼球的前后径变长，会聚能力变强，像成在视网膜的前方。 【解答】解：AB、近视眼的晶状体凸度过大或眼球前后径过长，外界物体的像成在视网膜前方，所以应该向透镜内注水，烛焰的像成在光屏左侧，故A错误、B正确； CD、远视眼的晶状体凸度过小或眼球前后径过短，外界物体的像成在视网膜后方，从水透镜抽水，模拟的是远视眼，不符合题意，故CD错误。 故选：B。 【点评】本题考查的是近视眼的成因，属于基础题。 2．某款广告投影灯及其内部结构如图所示，它主要由光源、广告片和凸透镜组成，下列说法正确的是（　　） A．该投影灯的原理与照相机相同 B．广告片到镜头的距离应在一倍焦距以内 C．为从不同角度看见地面上的广告图标，应选择光滑的地面 D．若要在地面上得到清晰、更大的广告图标像，可适当减小镜头到广告片距离，增大投影灯离地距离 【分析】（1）物体到凸透镜的距离在一倍焦距和两倍焦距之间，成倒立、放大的实像；投影仪和幻灯机就是利用该原理制成的。 （2）广告片到镜头的距离在一倍焦距和两倍焦距之间。 （3）为了从不同角度看到地面上的广告图标，应选择粗糙的地面，让光发生漫反射。 （4）物体成实像时，物距越小，像越大，像距越大。 【解答】解：AB、该投影仪成的是放大的实像，则广告片到镜头的距离在一倍焦距和两倍焦距之间，该投影灯的成像原理与投影仪相同；照相机的成像原理是物距大于两倍焦距，成倒立、缩小的实像，故AB错误； C、为了从不同角度看到地面上的广告图标，光照在地面上需要发生漫反射，因此应该选择粗糙的地面，故C错误； D、要在地面上得到更清晰、更大的广告图标像，根据凸透镜成实像时“物近像远像变大”的规律，可适当减小镜头到广告片的距离，增大投影灯离地面的距离，故D正确。 故选：D。 【点评】本题考查的是凸透镜的成像规律；知道凸透镜成放大实像的条件；知道照相机和投影仪的应用。 3．“两个黄鹂鸣翠柳，一行白鹭上青天。”杜甫的诗句描绘了成都草堂门前浣花溪秀丽的景色（意境图如图）。下列说法不正确的是（　　） A．能从各个方向看见黄鹂，是由于光发生了漫反射 B．看到溪水中的鱼比实际位置浅，是光的折射现象 C．阳光下的溪水波光粼粼，是水面对光的反射现象 D．目送白鹭高飞远去的过程中，眼睛的晶状体变厚 【分析】（1）漫反射，是投射在粗糙表面上的光向各个方向反射的现象； （2）当光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向会偏折，发生折射现象； （3）光的反射指光传播到不同物质时，在分界面上改变传播方向又返回原来物质中的现象； （4）眼镜看远处物体时，晶状体变薄。 【解答】解：A、能从各个方向看见黄鹂，即投射在黄鹂表面上的光向各个方向反射，说明光发生了漫反射，故A正确； B、看到水中的鱼比鱼的实际位置浅是光的折射现象，故B正确； C、阳光下的溪水波光粼粼，是由于光被水面反射后形成的现象，故C正确； D、目送白鹭高飞远去的过程中，物距变大，像距变小；为了使像成在视网膜上，晶状体对光的会聚能力应该变弱，即眼睛的晶状体变薄，故D错误。 故选：D。 【点评】本题考查了光的反射、折射、眼睛及其视物原理等知识，综合性较强，难度不大。 4．如图甲所示是公共场所的宣传投影灯，装在高处的投影灯照在地面上出现图案，其内部结构如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A．不同方向都能看到图案是光在地面发生了漫反射 B．该投影灯的成像原理与照相机相同 C．调小镜头与图片的距离图案变小 D．地面上看到的是放大的虚像 【分析】（1）光发生漫反射时，反射光会向各个方向反射，使我们能从各个方向看到物体； （2）凸透镜成实像时，当物距小于像距时，成倒立放大的实像，投影仪应用了这一原理；当物距大于像距时，成倒立缩小的实像，照相机应用了这一原理； （3）凸透镜成实像时，当物距变小时，像距会变大，像也变会变大； （4）凸透镜成虚像时，不能在光屏上观察到虚像。 【解答】解：A、不同方向都能看到图案是光在地面发生了漫反射，故A正确； B、该投影灯利用凸透镜将较小的图案放大为较大的像，应用了当凸透镜成实像时，物距小于像距，成倒立放大的实像，与照相机原理不同，故B错误； C、凸透镜成实像时，当物距变小时，像距会变大，像也会变大，故调小镜头与图片的距离图案变大，故C错误； D、地面上能看到放大的图案，是实像，故D错误。 故选：A。 【点评】本题考查光的反射和凸透镜成像的规律应用，难度一般。 5．光具座上有凸透镜、光屏及发光源各一个。当光屏和凸透镜的距离为10cm时，此时在光屏上成缩小的像。物理王把光屏沿着光具座移动5cm后，再次移动光源的位置使成清晰的像。对于该像的情况，下列选项正确的是（　　） A．一定成放大的像 B．可能成缩小的像 C．成像可能比原来小 D．成像一定比原来小 【分析】（1）物距大于二倍焦距成倒立缩小实像，像距大于一倍焦距小于二倍焦距； （2）凸透镜成实像时，物近像远像变大，物远像近像变小； 【解答】解：当光屏和凸透镜的距离为10cm时，此时在光屏上成缩小的像，则f＜10cm＜2f，解得5cm＜f＜10cm； 把光屏沿着光具座移动5cm后，再次移动光源的位置使成清晰的像。如果是将光屏靠近凸透镜，则此时像距是5cm，小于焦距，是不可能成实像的，故不成立； 则光屏必定是远离凸透镜，此时像距变大，根据凸透镜成实像时，物近像远像变大，此时的一定比原来大，但此时像距15cm不一定大于2倍焦距，故可能是缩小，也可能是放大的实像，故B正确，ACD错误。 故选：B。 【点评】本题考查凸透镜成像规律的应用，属于中档题。 6．如图所示，智能快递车正在运送包裹，用户通过人脸识别取货。下列分析正确的是（　　） A．用户看见快递车，是因为光在它表面发生了折射 B．地面出现快递车的影子，是光的直线传播形成的 C．智能快递车上的摄像头利用了光的反射原理工作 D．人脸识别时，人通过摄像头成倒立、等大的虚像 【分析】（1）光在同一均匀介质中沿直线传播。光沿直线传播的实例有：小孔成像、激光准直、影子、日食和月食等； （2）镜面反射和漫反射都遵循光的反射定律；不同点是镜面反射是入射光线是平行光线时，反射到光滑的镜面，又以平行光线出去；漫反射时，入射光线是平行光线时，反射到粗糙的物体，反射光线向各个方向出去。 （3）凸透镜成像时，u＞2f，成倒立、缩小的实像，应用于照相机。 【解答】解：A．用户看见快递车是由于阳光在它表面发生了漫反射，故A错误； B．地面出现快递车的影子，是光的直线传播形成的，故A正确； C．摄像头的镜头相当于凸透镜，摄像时利用凸透镜对光折射后会聚的原理工作，故C错误； D．人脸识别时，摄像头的镜头相当于凸透镜，摄像时符合凸透镜成像规律中的：物距大于二倍焦距，所成的像是倒立、缩小的实像，故D错误。 故选：B。 【点评】此题是光现象中的综合题，涉及到光的直线传播、漫反射、凸透镜成像等；分析时要分清选项是哪类光现象，并深究其成因，就可解答。 7．在“探究凸透镜成像的规律”实验中，当蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示时，光屏上承接到烛焰清晰的像。保持凸透镜的位置不变，则（　　） A．实验所用凸透镜的焦距可能为10.0cm B．光屏上承接到的像是烛焰倒立、放大的实像 C．将蜡烛和光屏的位置互换，光屏上仍能承接到像 D．将蜡烛移至45.0cm刻度线上，光屏上仍能承接到像 【分析】（1）u＞v，且成实像，说明u＝30cm＞2f，2f＞v＝10cm＞f，由此可得焦距的范围； （2）根据凸透镜成实像时，物距大于像距，成倒立、缩小的实像； （3）在光的折射中，光路是可逆的； （4）根据u＜f，成正立、放大的虚像，虚像不能用光屏承接。 【解答】解：A、由图可知，u＞v，且成实像，说明u＝30cm＞2f，2f＞v＝10cm＞f，即10cm＞f＞5cm，故A错误； B、由图可知，u＞v，根据凸透镜成实像时，物距大于像距，成倒立、缩小的实像，故B错误； C、将蜡烛和光屏的位置互换，此时物距等于原来的像距，像距等于原来的物距，根据在光的折射中，光路是可逆的可知，光屏上仍能承接到像，故C正确； D、将蜡烛移至45.0cm刻度线上，此时物距u＝50.0cm﹣45.0cm＝5.0cm＜f，成正立、放大的虚像，虚像不能用光屏承接，故D错误。 故选：C。 【点评】此题考查了凸透镜成像规律的探究及应用，关键是熟记成像规律的内容，并做到灵活运用。 8．在“探究凸透镜成像的规律”实验中，蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示，烛焰在光屏中央成清晰的像，凸透镜的焦距为10cm。下列说法正确的是（　　） A．如图所示位置，烛焰的成像特点与投影仪的成像特点相同 B．实验过程中，蜡烛燃烧变短，光屏上烛焰的像会向下移动 C．若蜡烛逐渐远离凸透镜，移动光屏，烛焰清晰的像会逐渐变小 D．如图所示位置，烛焰和凸透镜之间放一个近视镜片，为得到清晰的像，光屏应向左移动 【分析】（1）（3）当物距大于像距时，成倒立、缩小的实像，照相机就是根据这个原理制成的； （2）根据经过光心的光线的传播方向不变分析作答； （4）近视镜片是凹透镜，对光线起发散作用。 【解答】解：A、由图可知，物距大像距，由凸透镜成像的规律可知，此时光屏上成倒立、缩小的实像，这与照相机的成像特点相同，故A错误； B、通过凸透镜光心的光线传播方向不变，蜡烛变短后，通过光心的光线向上移动，所以光屏上的像向上移动，故B错误； C、当烛焰逐渐远离凸透镜时，由于物距变大，像距变小，像变小，故C正确； D、近视镜片是凹透镜，对光起发散作用，将其放置在蜡烛与凸透镜之间后，光线延迟会聚，像距变大，应向右移动光屏才能得到清晰的像，故D错误。 故选：C。 【点评】要求学生能从图中获取信息，然后利用所学规律分析解答问题，这是考试中常见的题型，考查学生的分析能力。此题的关键是掌握凸透镜成像的规律。搞清像距、像的大小与物距之间的关系。 9．用焦距为10cm的凸透镜探究凸透镜成像的规律，将点燃的蜡烛、凸透镜、光屏置于光具座上如图所示的位置，下列说法中正确的是（　　） A．只向左移动光屏至适当位置，光屏上能呈现烛焰缩小的像 B．只向右移动光屏至适当位置，光屏上能呈现烛焰放大的像 C．只向右移动蜡烛至适当位置，光屏上能呈现烛焰放大的像 D．只移动凸透镜至适当位置，光屏上能呈现烛焰等大的像 【分析】（1）物距在一倍焦距处，不成像； （2）物距在一倍焦距以内，成正立放大的虚像，虚像不能呈现在光屏上； （3）物距等于两倍焦距，像距也等于两倍焦距，此时成倒立等大的实像。 【解答】解：AB、由题意可知，凸透镜的焦距是10cm，由图可知，蜡烛与凸透镜的距离为10cm，即物距在一倍焦距处，无论如何移动光屏，都不能成像，故AB错误； C、只向右移动蜡烛至适当位置，如图所示，蜡烛与凸透镜的距离小于10cm，即物距在一倍焦距以内，成正立放大的虚像，虚像不能呈现在光屏上，故C错误； D、如图所示，蜡烛与光屏之间的距离为40cm，移动凸透镜至55cm处，那么蜡烛与凸透镜的距离是20cm，即物距等于两倍焦距，此时光屏到凸透镜的距离，即像距也等于两倍焦距，成倒立等大的实像，故D正确。 故选：D。 【点评】本题考查了凸透镜成像规律及应用。 10．物理实践活动课上，小明将半透明纸蒙在较粗纸筒的P端，将凸透镜安装在较细纸筒的Q端（凸透镜未画出），两纸筒套在一起组成模拟照相机，如图所示。通过调节P、Q的间距，他看到了桌子上蜡烛的火焰在半透明纸上成的等大的像，再次调节P、Q的间距，他看到了窗外更远处大树在半透明纸上成的像。下列对大树的像描述正确的是（　　） A．倒立、缩小的实像 B．倒立、放大的实像 C．正立、放大的虚像 D．正立、缩小的虚像 【分析】凸透镜成像u＞2f时，成倒立、缩小的实像，根据影响像大小的因素解答。 【解答】解：因为时凸透镜成像，调节P、Q的间距，此时u＞2f，所以他看到了窗外更远处大树在半透明纸上成倒立、缩小的实像。 故选：A。 【点评】本题探究了凸透镜成像的特点。在学习物理的过程中，若能自己动手做一下，能加深对所学知识的理解。 11．光让我们通过视觉认识世界，下列说法不正确的是（　　） A．甲图：由于漫反射，同学们能从不同方向看到地上的书 B．乙图：小聪在镜中看到小猫，这只“小猫”是能量聚集形成的像 C．丙图：近视眼需要戴凹透镜矫正 D．丁图：利用光在同种均匀介质中沿直线传播的规律可制成针孔照相机 【分析】（1）平行光射向平而光滑的反射面，反射光线平行射出，这种反射是镜面反射；平行光射向凹凸不平的反射面，反射光线射向四面八方，这种反射是漫反射； （2）平面镜成像的原理是光的反射； （3）近视眼是由于晶状体对光线的会聚作用太强，使远处物体射来的光线会聚在视网膜的前方，近视眼配戴凹透镜进行矫正； （4）光在同种均匀介质中沿直线传播。 【解答】解：A、同学们能从不同方向看到地上的书，说明反射光线向各个方向都有，是光在书上发生了漫反射现象，故A正确； B、小聪在镜中看到小猫，这只“小猫”是光的反射形成的像，故B错误； C、近视眼看远处物体时，晶状体使入射光线会聚在视网膜的前方，是晶状体折光能力太强造成的，属于近视眼的成像情况；为了使光线会聚在原来会聚点后面的视网膜上，就需要在光线进入人的眼睛以前发散一下，因此需配戴对光线具有发散作用的凹透镜来矫正，故C正确； D、自制针孔照相机属于小孔成像，其原理是光在同种均匀介质中沿直线传播，故D正确。 故选：B。 【点评】本题考查了漫反射、平面镜成像的原理、近视眼的矫正和小孔成像的原理，属于基础题。 12．如图为青少年眼病患者眼球与正常眼球对比图。关于该患者的晶状体及视力矫正，下列说法正确的是（　　） A．对光的会聚能力太强，需佩戴近视眼镜 B．对光的会聚能力太强，需佩戴远视眼镜 C．对光的会聚能力太弱，需佩戴近视眼镜 D．对光的会聚能力太弱，需佩戴远视眼镜 【分析】近视眼的形成原因：晶状体过凸或眼睛的前后距离过长，使物体的像成在视网膜前； 近视眼的矫正：近视眼戴凹透镜，凹透镜对光线有发散作用，使光线错后会聚，使像呈在视网膜上，看清物体。 【解答】解：由图可知，患者眼球的晶状体比正常眼睛的晶状体前后径过长，说明患者是近视眼，晶状体对光的会聚能力太强，需佩戴近视眼镜矫正。 故选：A。 【点评】本题考查了近视眼的成因和矫正，属于基础题。 13．《重庆市消防条例》规定：2023年7月1日起，禁止携带电动自行车或其电池进入电梯轿厢。一旦有人违规操作，会被电梯内的摄像头拍摄成像并智能识别，电梯将停止运行并发出声、光警报。如图所示，某次警报时，摄像头凸透镜成像的像距为10.1mm，则凸透镜的焦距可能为（　　） A．5mm B．10mm C．15mm D．20mm 【分析】摄像头的作用类似于照相机，需要物距大于2倍焦距、像距在1﹣2倍焦距之间。 【解答】解：摄像头凸透镜成像的原理和照相机一样，需要像距在1﹣2倍焦距之间，故可得： f＜10.1mm＜2f，解出5.05mm＜f＜10.1mm，故只有B选项符合题意。 故选：B。 【点评】本题考查了凸透镜成像原理的应用，注意题中给出的10.1mm为像距而非物距，再根据成像原理列出不等式解出即可。 14．光，让我们的世界充满温暖，让我们的世界绚丽多彩。下列有关光现象的描述错误的是（　　） A．甲图中射击时要求“三点一线”，是利用光的直线传播原理 B．乙图中太阳光经过三棱镜后，在白屏上呈现彩色光带，说明太阳光是由多种色光混合而成 C．丙图中通过平静的湖面可以看到廊桥在水中的倒影，这是光的反射现象 D．丁图中我们透过放大镜看到的是正立、放大的实像 【分析】对每个选项逐个判断正误即可。 【解答】解：A、三点一线是光的直线传播的重要应用，A选项正确。 B、太阳光经过三棱镜出现彩色光带，是色散现象，说明太阳光是复色光，B选项正确。 C、水中的倒影是平面镜成像，原理是光的反射现象，C选项正确。 D、丁图是放大镜的原理，成“正立、放大的虚像”，D选项错误。 故选：D。 【点评】此题是生活中的光学现象，对光学基本原理有所掌握就可以轻松应对。 二．填空题（共9小题） 15．在探究凸透镜成像规律的实验中，发光物体与凸透镜的位置如图所示，清晰的像应成在图中 　②　（填数字序号）区域，像的箭头方向是向 　上　的，该像 　能　（能/不能）被人眼看到。 【分析】（1）根据u＞2f，2f＞v＞f，成倒立、缩小的实像； （2）实像是实际光线会聚而成，据此分析。 【解答】解：在探究凸透镜成像规律的实验中，发光物体与凸透镜的位置如图所示，此时物距大于二倍焦距，根据u＞2f，2f＞v＞f，成倒立、缩小的实像，故清晰的像应成在图中②区域，像的箭头方向是向上的； 实像是实际光线会聚而成，因此像能被人眼看到。 故答案为：②；上；能。 【点评】此题考查凸透镜成像的规律。掌握凸透镜成像的特点是解题关键。 16．摄影爱好者拍摄到“站”在水面上的水黾（一种昆虫）纤细的腿使水面发生了形变，如图甲所示；同时看到水底有带“光环”的暗影，如图乙所示。此时“形变的水”相当于 　凹透镜　（填光学元件名称）；当水黾游到水浅的地方，暗影面积会 　变小　（选填“变小”“不变”“变大”）。 【分析】水黾对水面有向下的压力，导致水面出现凹坑。水底有带光环的“暗影”，故水面上光发生的是发散作用。两个理由可以判断出“形变的水”是凹透镜。再通过光路图分析暗影面积的变化。 【解答】解：水黾对水面的压力使得水面出现凹坑，且水底光环是“暗影”，因此水面此时相当于凹透镜。 平行光经过凹透镜后的光路图如下图所示，其中D为光环暗影的直径。 根据示意图可以得出，当水变浅时，暗影的直径变小。因此水黾游到水浅的地方，暗影面积会变小。 故答案为：凹透镜；变小。 【点评】本题考查了光学元件的判断，以及凹透镜的作用、平行光通过凹透镜的光路，属于光学综合题。 17．小明将凸透镜正对太阳光，在距离凸透镜10cm的白纸上呈现一个最小、最亮的光斑，此凸透镜的焦距为 　10　cm。如图所示是他用该凸透镜观看书本上“中国梦”三个字时的情况，如果他想看到更大的正立的“国”字，小明需要将凸透镜 　远离　书本（选填“远离”或“靠近”），凸透镜和书本的距离应满足的条件是 　小于10cm　。 【分析】（1）掌握简单测量焦距的方法，让凸透镜正对着平行光，移动光屏找到焦点，从焦点到凸透镜的距离约等于焦距； （2）放大镜的成像特点：物距在一倍焦距内时，凸透镜成放大正立的虚像，并且成虚像规律为物距变大像距变大像变大，当物体离焦点近时，成的像较大； （3）凸透镜成像规律之一：物距小于一倍焦距时成正立放大的虚像，放大镜成的像即如此。 【解答】解： （1）如图，让凸透镜正对太阳光照射，在距离凸透镜10cm的白纸上呈现一个最小、最亮的光斑，此点即为凸透镜的焦点处，从此点到凸透镜的距离即为焦距；由图知，该凸透镜的焦距f＝10cm； （2）如图所示，他用该凸透镜观看书本上“中国梦”三个字时，看到的是正立放大的虚像，根据凸透镜的成像特点知，成正立放大的虚像时，离焦点越近时，像越大，所以为了想让看到的字更大些，故应将书远离凸透镜； （3）由凸透镜成像规律可知，物体在一倍焦距以内时，成正立、放大的虚像，所以凸透镜和书本的距离应满足的条件是小于10cm。 故答案为：10；远离；小于10cm。 【点评】本题考查了凸透镜成像规律及其应用，真正理解凸透镜在做放大镜使用时成像的规律，才是正确解答此题的关键。 18．小彤的爷爷能看清远处的物体，却看不清近处的物体，是因为来自近处某点的光会聚在他视网膜的 　后　（选填“前”或“后”）方，小彤推断爷爷可能患上了 　远　（选填“近”或“远”）视眼，需要配戴 　凸　（选填“凸”或“凹”）透镜进行矫正。 【分析】（1）远视眼能看清远处的物体，不能看清近处的物体是因为晶状体太薄或眼球太短，使像成在视网膜的后方。 （2）远视眼戴凸透镜使光线会聚一些，使像成在视网膜上。 【解答】解：只能看清远处的物体，而看不清近处的物体，这说明患的是远视眼；远视眼看近处的物体，像成在视网膜的后方，如果用凸透镜矫正，光线会聚能力增强，使成像靠前落在视网膜上，能看清物体。故答案为：后；远；凸。 【点评】本题主要考查学生对远视眼的成因和矫正方法的掌握，是一道基础题。 19．工匠师维护精密仪表时，在眼睛前戴一个凸透镜，便于观察仪表的细微之处，如图所示。 （1）凸透镜起到 　放大　的作用。 （2）凸透镜与仪表的距离应在凸透镜的 　一倍　焦距范围之内。 （3）通过凸透镜看到的是仪表 　正立　（填“正立”或“倒立”）的像，像的位置与仪表的位置在凸透镜的 　同　侧。 【分析】凸透镜物距在一倍焦距以内，成正立、放大的虚像，物与像同侧。 【解答】解：匠师维护精密仪表时，在眼睛前戴一个凸透镜，便于观察仪表的细微之处 （1）凸透镜起到 放大的作用。 （2）凸透镜与仪表的距离应在凸透镜的 一倍焦距范围之内。 （3）通过凸透镜看到的是仪表 正立的像，像的位置与仪表的位置在凸透镜的同侧。 故答案为：（1）放大；（2）一倍；（3）正立，同。 【点评】本题考查了透镜成像及其应用，属于基础题。 20．在探究凸透镜成像规律的实验中，应调节烛焰和光屏中心位于凸透镜的 　主光轴　上。已知凸透镜焦距为10cm，各元件初位置如图所示，要使光屏上成清晰的像：（1）若移动光屏，应将光屏向 　左　（选填“左”或“右”）移动；（2）若透镜向左移动，最终光屏上成的是倒立、　放大　的实像。 【分析】（1）在做凸透镜成像的实验中，为了使烛焰的像成在光屏上，在依次放置好蜡烛、凸透镜、光屏后，就需要对三者的高度进行调节； （2）凸透镜成像时，u＞2f，成倒立、缩小的实像，像距2f＞v＞f，据此分析； （3）凸透镜成像时，2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，应用于幻灯机和投影仪。 【解答】解：（1）为使像成在光屏的中央，应调节烛焰、凸透镜、光屏三者的中心大致在同一高度处，位于凸透镜的主光轴上； （2）已知f＝10.0cm，u＝30.0cm＞2f，成倒立、缩小的实像，像距2f＞v＞f，则应将光屏向左移动， （3）若透镜向左移动，当移动到2f＞u＞f，成倒立、放大的实像。 故答案为：主光轴；左；放大。 【点评】此题主要考查凸透镜成像规律的应用，难度不大，熟练掌握凸透镜成像规律是关键。 21．正常人眼通过调节晶状体薄厚来看清远近不同的物体，如果不注意用眼卫生，可能使晶状体薄厚的调节能力减弱，导致晶状体变厚，看不清远处的物体，形成 　近视　眼，应用 　凹　透镜矫正。 【分析】近视眼是晶状体变厚，会聚能力增强，像成在视网膜的前方，应配戴凹透镜矫正。 【解答】解：由题意知，如果不注意用眼卫生，可能使晶状体薄厚的调节能力减弱，导致晶状体变厚，看不清远处的物体，形成近视眼，应用凹透镜来矫正。 故答案为：近视；凹。 【点评】本题考查了对近视眼成因与矫正方法的了解，属基础题。 22．眼睛是人类心灵的窗户，眼球好像一架照相机，晶状体和角膜的共同作用相当于凸透镜。如图是科技兴趣小组的同学利用注射器和水膜模拟眼睛看物体的情境。光屏相当于视网膜，这时光屏上呈现倒立缩小的 　实像　（选填“实像”或“虚像”），为了模拟正常人眼看近处物体，注射器应 　推入　（选填“推入”或“抽出”）水。 【分析】（1）由题意可知，眼球好像一架照相机，成一个倒立缩小的实像； （2）人眼想看清近处物体，晶体体变厚。 【解答】解：（1）由题意可知，眼球好像一架照相机，晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜，把来自物体的光会聚在视网膜上，此时物距大于2倍焦距，成一个倒立缩小的实像； （2）人眼想看清近处物体，晶体体变厚，故需向水透镜注水，增大折光力。 故答案为：实像；推入。 【点评】本题主要考查学生对眼睛及其视物原理的了解和掌握，结合凸透镜成像的规律或生活的体验很好理解。 23．亮亮在探究凸透镜成像规律时，用甲图所示的方法测凸透镜的焦距，图中光屏上呈现最小最亮的光斑，则该凸透镜的焦距是 　10.0　cm（估读到分度值的下一位）。当凸透镜和蜡烛的位置如乙图所示时，光屏上呈现一个清晰的像，此时成像的原理与 　投影仪　（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）相同。 【分析】（1）平行于主光轴的光会聚于主光轴上一点，这一点叫焦点，焦点到光心的距离叫焦距，读数时估读到分度值的下一位； （2）根据凸透镜成实像时，物距小于像距，成倒立、放大的实像，应用于投影仪。 【解答】解：平行于主光轴的光线经凸透镜折射后，会聚在主光轴上一点，这点是凸透镜的焦点，焦点到光心的距离是凸透镜的焦距，所以凸透镜的焦距是：f＝50.0cm﹣40.0cm＝10.0cm； 由图可知，此时物距小于像距，根据凸透镜成实像时，物距小于像距，成倒立、放大的实像，应用于投影仪。 故答案为：10.0；投影仪。 【点评】此题考查了凸透镜成像规律的探究及应用，关键是熟记成像规律的内容，并做到灵活运用。 三．作图题（共6小题） 24．如图所示，一束光射向凹透镜，请画出该光经过凹透镜、凸透镜的折射光路。 【分析】根据延长线过另一侧焦点的光线经凹透镜折射后将平行于主光轴和平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点，作出经凹透镜、凸透镜后的折射光线。 【解答】解：延长线过另一侧焦点的光线经凹透镜折射后将平行于主光轴，由此画出经过凹透镜后的折射光线； 平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点，由此画出经凸透镜后的折射光线，如下图所示： 。 【点评】此题综合考查光的反射光路图和透镜光路图的画法，熟记反射定律的内容，并掌握凸透镜和凹透镜三条特殊光线是解答此题关键。 25．据晋代张华的《博物志》记载：“削冰令圆，举以向日，以艾承其影，则得火。”这种利用冰透镜向日取火的方法，体现了我国古代劳动人民的智慧。如图所示，若把冰块制成的凸透镜正对着太阳，将太阳光看成平行光，冰透镜的焦点为F，请在图中完成光路。 【分析】在作凸透镜的光路图时，先确定所给光线的特点再根据透镜的光学特点来作图。 【解答】解：凸透镜正对着太阳光，太阳光可以认为是平行于主光轴的光线，故平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点，过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变，如图所示： 【点评】凸透镜三条特殊光线的作图：①通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴。②平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点。③过光心的光线传播方向不改变。 26．在图中，根据折射光线画出对应的入射光线。 【分析】在作凸透镜的光路图时，先确定所给的光线的特点再根据透镜的光学特点来作图。 【解答】解：过凸透镜光心的光线传播方向不改变；通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴，如图所示： 【点评】凸透镜的三条特殊光线：①通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴；②平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点；③过凸透镜光心的光线传播方向不改变。 27．如图所示，A'是点光源A在平面镜中所成的像，A发出的一条光线经平面镜反射后射向凸透镜，反射光线恰好过凸透镜的焦点，请画出： （1）射向平面镜的入射光线； （2）经过凸透镜后的折射光线。 【分析】根据平面镜成像时物与像关于镜面对称确定物体，根据过焦点的光线经过凸透镜折射后平行于主轴作图。 【解答】解：根据平面镜所成的像与物关于平面镜对称，从 A′点向平面镜作垂线并取等长，画出点光源A；连接A点与平面镜上的入射点，画出射向平面镜的入射光线。过凸透镜焦点的光线经凸透镜折射后平行于主光轴射 出，据此画出经过凸透镜后的折射光线。 【点评】本题考查平面镜成像与凸透镜的会聚作用，属于中档题。 28．与主光轴平行的光线AB是凹透镜的一条折射光线，经过平面镜反射之后反射光线为BC，请画出折射光线AB的入射光线及平面镜的位置。 【分析】在作凹透镜的光路图时，先确定所给的光线的特点再根据透镜的光学特点画出入射光线； 先根据反射角等于入射角确定法线，再根据平面镜过入射点且与法线垂直确定平面镜的位置。 【解答】解：延长线过另一侧焦点的光线经凹透镜折射后将平行于主光轴，由此画出折射光线AB的入射光线； 过入射点作反射光线与入射光线夹角∠ABC的平分线，即法线，平面镜就在过入射点垂直于法线的位置，由此作出平面镜，如图所示： 【点评】本题综合考查了光的反射和透镜光路图的画法，熟练掌握凹透镜的三条特殊光线是关键。 29．一束平行于主光轴的光线，经凸透镜折射后在水面发生反射和折射，请完成光路图。 【分析】平行于主光轴的光线，经过凸透镜后折射会经过焦点，然后在水面上根据反射和折射定律画出光线即可。 【解答】解：如下图。 【点评】此作图题包含了“透镜三条特殊光线”、“光的折射”、“光的反射”三个知识点，综合性较强，有一定难度。 四．实验探究题（共19小题） 30．实验小组在探究凸透镜成像规律的实验中： （1）图甲中，点燃蜡烛后，光屏上恰能成清晰的像，　照相机　（填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）就是根据该成像特点制成的。将蜡烛向左移动一段距离，光屏上的像变模糊了，为了使光屏上再次成清晰的像，同学们提出了两种不同的解决方案。 方案一：仅将光屏向 　左　移动一段距离。 方案二：仅换用焦距较 　大　的凸透镜。 （2）某同学利用焦距为20cm的凸透镜观察指纹，保持指纹到眼睛的距离为40cm不变，将凸透镜调整到如图乙所示的位置，看到了指纹正立放大的像，此时该同学的眼睛通过凸透镜在另一侧能成 　倒立放大　（填“倒立缩小”“倒立放大”或“正立放大”）的像。 【分析】（1）根据凸透镜成实像时，物距大于像距，成倒立、缩小的实像，应用于照相机； 根据凸透镜成实像时，物远像近像变小；凸透镜焦距变大，对光的会聚能力变弱； （2）根据2f＞u＞f，成倒立、放大的实像。 【解答】解：（1）由图甲可知，此时物距大于像距，根据凸透镜成实像时，物距大于像距，成倒立、缩小的实像，应用于照相机； 将蜡烛向左移动一段距离，光屏上的像变模糊了，为了使光屏上再次成清晰的像，根据凸透镜成实像时，物远像近像变小可知，仅将光屏向左移动一段距离；若不移动光屏，仅换用焦距较大的凸透镜，凸透镜焦距变大，对光的会聚能力变弱，会将光线推迟会聚成像； （2）某同学利用焦距为20cm的凸透镜观察指纹，保持指纹到眼睛的距离为40cm不变，将凸透镜调整到如图乙所示的位置，看到了指纹正立放大的像，说明u＜f，即指纹到凸透镜的距离小于20cm，此时眼睛到凸透镜的距离大于20cm，小于40cm，即2f＞u＞f，因此该同学的眼睛通过凸透镜在另一侧能成倒立放大的像。 故答案为：（1）照相机；左；大；（2）倒立放大。 【点评】此题考查了凸透镜成像规律的探究及应用，关键是熟记成像规律的内容，并做到灵活运用。 31．某实验小组探究凸透镜成像的实验，装置如图： （1）当蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图所示时，光屏上出现一个清晰的烛焰的像，这个凸透镜的焦距可能是 　B　（填选项字母）； A.5cm B.10cm C.20cm D.30cm （2）小庆同学把蜡烛向右移动一小段距离，发现光屏上烛焰的像变模糊了。要在光屏上得到烛焰清晰的像，他可以将光屏向 　右　（填“左”或“右”）移动； （3）完成上述探究后，小庆同学把凸透镜换成一块薄玻璃板，透过玻璃板能看到烛焰正立、　等大　（填“放大”“缩小”或“等大”）的像，把光屏移到像所在的位置，直接观察光屏，光屏上 　没有　（填“有”或“没有”）烛焰的像。 【分析】（1）u＞v，且成实像，说明u＝30cm＞2f，2f＞v＝15cm＞f，由此可得焦距的范围； （2）根据凸透镜成实像时，物近像远像变大分析回答； （3）平面镜成的像与物体大小相等；虚像不能成在光屏上。 【解答】解：（1）由图可知，u＞v，且成实像，说明u＝30cm＞2f，2f＞v＝15cm＞f，即15cm＞f＞7.5cm，故选：B； （2）小庆同学把蜡烛向右移动一小段距离，此时物距减小，根据凸透镜成实像时，物近像远像变大可知，要在光屏上得到烛焰清晰的像，他可以将光屏向右移动； （3）小庆把凸透镜换成一块薄玻璃板，由平面镜成像特点可知，透过玻璃板能看到烛焰正立、等大的虚像；把光屏移到像所在的位置，直接观察光屏，因虚像不能与在光屏上，故光屏上没有烛焰的像。 故答案为：（1）B；（2）右；（3）等大；没有。 【点评】本题“探究凸透镜成像规律”，考查了凸透镜成像规律的运用及像距随物距的变化规律和平面镜成像规律的运用。 32．如图所示，某同学用自制的水透镜来探究凸透镜成像规律，当向水透镜里注水时，水透镜的焦距将变小；当从水透镜里抽水时，水透镜的焦距将变大。 （1）如图甲所示，一束平行于主光轴的光射向水透镜，在光屏上得到一个最小光斑，则此时水透镜的焦距为 　9.0　cm； （2）该同学移动蜡烛，水透镜和光屏至图乙所示位置时，恰能在光屏上看到清晰 　放大　（选填“放大”“等大”“缩小”）的像，若仅将蜡烛与光屏位置对调，则在光屏上 　能　（选填“能”“不能”）看到清晰的像； （3）在（2）中将蜡烛与光屏位置对调后的场景下，该同学取了一幅眼镜给水透镜“戴上”，如图丙所示，发现光屏上的像变模糊，当往水透镜中加入适量的水后，发现烛焰的像再次变得清晰，由此判断该眼镜是 　近视　眼镜（选填“近视”“远视”）。 【分析】（1）通过图所示的现象，结合凸透镜焦点的定义即可确定该凸透镜的焦距。实验前要调节烛焰、透镜和光屏三者的中心在同一高度； （2）凸透镜成实像时，物距小于像距，成倒立放大的实像，应用于投影仪； 光的折射中光路是可逆的。 （3）当向水透镜里注入适量的水，可增强其会聚能力；近视眼矫正方法，需佩戴具有发散作用的凹透镜。 【解答】解：（1）平行于主光轴的光线经凸透镜后会聚在主光轴上一点，这点是凸透镜的焦点。焦点到光心的距离是凸透镜的焦距，所以凸透镜的焦距是19.0cm﹣10.0cm＝9.0cm。 （2）如图乙，此时物距小于像距，由凸透镜成像规律可知此时成倒立、放大的实像，因为光的折射中光路是可逆的，保持凸透镜的位置不变，将光屏与蜡烛的位置对调，则物距等于原来的像距，成倒立、缩小的实像，所以光屏上能看到清晰的像； （3）当向水透镜里注入适量的水后，对光线的会聚能力增强，发现烛焰的像再次变得清晰，说明水透镜原来“戴上”的是具有发散作用的凹透镜，由于凹透镜可用来纠正近视眼，所以眼镜是近视眼镜。 故答案为：（1）9.0；（2）放大；能；（3）近视。 【点评】本题首先确定凸透镜的焦距，然后根据凸透镜成像的几种情况进行判断，掌握凸透镜的成像的几种情况是重点。此题不仅考查了凸透镜成像的规律，还考查了对近视眼的成因和矫正方法的掌握。 33．小明在做凸透镜成像实验中。 （1）如图甲四种利用太阳光测凸透镜焦距的操作，其中正确的是 　C　。 （2）小明测得凸透镜焦距为10cm，用图乙的装置开始实验，此时光屏上可见清晰的像，保持凸透镜位置不变，将蜡烛移动到25cm刻度线处，若想在光屏上再次得到清晰的像，应把光屏向 　右　移动，像的大小将 　变大　。 （3）基于（2）的实验探究，当手持照相机走近拍摄景物时，应将镜头适当向 　前调　（填“前调”或“后调”）。 【分析】（1）利用太阳光测量凸透镜焦距，应让凸透镜正对太阳光，白纸应与凸透镜平行，来回移动透镜，找到最小最亮的光斑，即焦点； （2）（3）根据凸透镜成实像时，物近像远像变大分析回答。 【解答】解：（1）利用太阳光测量凸透镜焦距，应让凸透镜正对太阳光，白纸应与凸透镜平行，来回移动透镜，找到最小最亮的光斑，光斑到透镜中心的距离即为焦距，由图知，操作最合理的是C； （2）保持凸透镜位置不变，小明将蜡烛移动到25cm刻度线处，凸透镜成实像时，物近像远像变大，若想在光屏上得到清晰的像，应把光屏向右移动，像将变大； （3）根据凸透镜成实像时，物近像远像变小，当手持照相机走近拍摄景物时，而且镜头向前伸，物距减小，像距增大，像变大。 故答案为：（1）C；（2）右；变大；（3）前调。 【点评】本题是探究凸透镜成像规律的应用，考查了凸透镜焦距的测量、成像规律的应用，考查知识点多，综合性强。 34．如图﹣1，是小明做“探究凸透镜成像的规律”的实验装置。 （1）实验时，调节烛焰中心、凸透镜光心和光屏中心在同一高度，其目的是 　使像成在光屏中央　。 （2）固定凸透镜的位置，将蜡烛放在距离凸透镜较远处，此时应移动 　光屏　直至出现最清晰的像，记录物距、像距、像的性质。 （3）改变物距，重复上述操作，多次实验，将实验数据记录在表中。 凸透镜的焦距：f＝5.0cm 实验次数 物距/cm 像距/cm 像的性质 正立或倒立 放大或缩小 虚像或实像 1 18.0 6.9 倒立 缩小 实像 2 10.0 10.0 倒立 等大 实像 3 7.0 17.7 倒立 放大 实像 4 4.0 / 正立 放大 虚像 分析数据可知：当物距大于凸透镜焦距时，物距减小，像距 　增大　。 （4）当光屏上出现清晰的像时，小明不小心用手指尖遮挡住了凸透镜的一部分，这时光屏上 　仍能　（选填“仍能”或“不能”）成烛焰完整的像。 （5）实验中，小明将自己的眼镜放在蜡烛和凸透镜之间，发现光屏上原来清晰的像变模糊。将光屏适当靠近凸透镜后，光屏上再次出现清晰的像，由此可判断小明佩戴的是 　远视　（选填“近视”或“远视”）眼镜。 （6）如图﹣2，当无人机在高空拍摄地面场景时，所成的像最靠近图﹣3中凸透镜主光轴上的 　b　（选填“a”“b”“c”或“d”）点。 （7）生活中常用的放大镜应用了表中第 　4　次实验的成像规律。 【分析】（1）调整凸透镜、光屏、烛焰的中心大致在同一高度上，这样做的目的是使物体的像能够成在光屏的中心； （2）固定好凸透镜和蜡烛的位置，然后移动光屏找像； （3）凸透镜成实像时，物近像远像变大； （4）（7）当物距小于一倍焦距时，成正立放大的虚像，应用于放大镜； （5）凸透镜对光线有会聚作用；凹透镜对光线有发散作用； （6）照相机的成像原理是物距大于二倍焦距，像距大于一倍焦距小于二倍焦距； 【解答】解：（1）调整凸透镜、光屏、烛焰的中心大致在同一高度上，这样做的目的是使物体的像能够成在光屏的中心； （2）固定好凸透镜和蜡烛的位置，然后移动光屏找像； （3）当物距大于凸透镜焦距时，成实像，此时物距减小，像距增大； （4）光屏上得到发光体清晰的像时，小明不小心用手指尖遮挡住了凸透镜的一部分，仍有光线透过，不会影响透镜成像，光屏上仍能成清晰完整的像； （5）只将光屏向靠近凸透镜的方向移动适当距离时，又在光屏上观察到蜡烛清晰的像，说明物距不变，像距变小了，也就是眼镜对光线有会聚作用，因此这只眼镜是凸透镜，也叫远视眼镜； （6）照相机的成像原理是物距大于二倍焦距，像距大于一倍焦距小于二倍焦距，物距越大，像距就越小，所以应该成像在b点； （7）放大镜利用当物距小于一倍焦距，成正立放大的虚像，所以应用了表中第4次实验的规律。 故答案为：（1）使像成在光屏中央；（2）光屏；（3）增大；（4）仍能；（5）远视；（6）b；（7）4。 【点评】此题是探究凸透镜成像的实验，考查了凸透镜成像的规律、焦距的测量及实验的操作，要熟练掌握规律的内容，做到灵活应用。 35．某小组在“探究凸透镜成像的规律”实验中。 （1）先调整 　烛焰　、光屏和凸透镜的中心在同一条水平线上，目的是使像成在 　光屏中央　。 （2）当蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示时，光屏上观察到清晰的像（像未画出），此时成的像与 　照相机　（选填“放大镜”“投影仪”或“照相机”）的成像特点相同。 （3）光具座上凸透镜的焦距可能是 　10　（选填“5”“10”或“20”）cm。 （4）保持凸透镜位置不变，将蜡烛向右移动到光具座的35cm刻度线处，然后移动光屏到 　80　cm刻度线处，光屏上可再次承接到清晰的像，判断依据是 　光路具有可逆性　。 【分析】（1）实验中调整烛焰、光屏和凸透镜的中心在同一条水平线上，目的是使像成在光屏中央； （2）（3）根据凸透镜成实像时，物距大于像距，成倒立、缩小的实像，应用于照相机，此时物距大于二倍焦距，像距在一倍焦距和二倍焦距之间，据此计算凸透镜的焦距； （4）在光的折射中，光路是可逆的。 【解答】解：（1）实验中调整烛焰、光屏和凸透镜的中心在同一条水平线上，目的是使像成在光屏中央； （2）由图可知，此时物距大于像距，则物距大于二倍焦距，像距在一倍焦距和二倍焦距之间，成的是倒立、缩小的实像，与照相机的成像特点相同； （3）由图可知u＝50.0cm﹣20.0cm＝30.0cm，v＝65.0cm﹣50.0cm＝15.0cm，则30.0cm＞2f、f＜15.0cm＜2f，解得7.5cm＜f＜15.0cm； （4）将蜡烛向右移动到光具座的35cm刻度线处，物距变为50.0cm﹣35.0cm＝15.0cm，即物距等于原来的像距，根据折射时光路可逆可知，此时像距等于原来的物距30.0cm，50.0cm+30.0cm＝80.0cm，即移动光屏到80cm刻度线处，光屏上可再次承接到清晰的像。 故答案为：（1）烛焰；光屏中央；（2）照相机；（3）10；（4）80；光路具有可逆性。 【点评】此题考查了凸透镜成像规律的探究及应用，关键是熟记成像规律的内容，并做到灵活运用。 36．物理兴趣小组的同学展示了以下两个实验： （1）图甲为探究“光的反射规律”实验，若让另一束光线沿BO方向射向平面镜，反射光线沿OA方向射出，这一现象说明：在光的反射现象中 　光路是可逆的　。 （2）为了得到“反射角等于入射角”这一普遍规律，接下来的操作是改变 　入射角大小　，多次实验。 （3）“探究凸透镜成像的规律”实验，凸透镜的焦距为10cm，图乙中光屏上呈现出清晰的像，该像的性质是倒立、　缩小　的实像，将蜡烛移至5cm刻度线处，其他元件的位置不变，若使清晰的像再次呈现在光屏上，需在蜡烛与凸透镜间放置一个 　近视　（选填“近视”或“远视”）眼镜。 （4）实验中，保持蜡烛、凸透镜和光屏的位置不变，用焦距相同、直径更大的凸透镜替换原凸透镜，光屏上呈现的像与原来的像相比 　更亮　（选填“更大”“更小”或“更亮”）。 【分析】（1）光发生反射时，光路是可逆的； （2）为了得出普遍结论，应进行多次实验来改变入射角的大小，测出多组实验数据； （3）当物距大于2f时，凸透镜成倒立、缩小的实像； 若物距增大，则像距将变小，为使像仍在光屏上呈现，应利用对光线有发散作用的透镜； 远视镜是凸透镜，有会聚光线的作用，近视镜是凹透镜，有发散光线的作用； （4）凸透镜越大，能够会聚的光线越多，像会越明亮。 【解答】解：（1）让另一束光线沿BO方向射向平面镜，反射光线沿OA方向射出，说明在光的反射现象中，光路是可逆的； （2）要得到“反射角等于入射角”的普遍规律，应改变入射角的大小，进行多次实验； （3）由图乙知，u＝50.0cm﹣20.0cm＝30.0cm＞2f，所以会在光屏上呈现倒立、缩小的实像； 将蜡烛移至5cm刻度线处，物距变大，像将靠近凸透镜，要使像仍在光屏上呈现，应在蜡烛与凸透镜间放置一个对光线有发散作用的凹透镜，所以应选近视镜； （4）物距、焦距、光屏的位置均不变，只是凸透镜的直径变大，所以像的位置不变，只是像比原来变亮了。 故答案为：（1）光路是可逆的；（2）入射角大小；（3）缩小；近视；（4）更亮。 【点评】本题是探究光的反射定律及凸透镜成像规律的实验，关键是记住光的反射定律内容及探究方法，有关凸透镜成像特点是难点，后面两问更加抽象，有一定的难度。 37．小明在光学学习中，对色彩斑斓的光学世界产生了浓厚的兴趣，他认识到熟练掌握物、像联动，并用其规律解决实际问题的意义，于是他进行了如下的探索： （1）如图甲，在探究平面镜成像的特点时，用透明玻璃板代替平面镜的目的是 　便于确定像的位置　；如果在图中玻璃板与蜡烛的像之间平行于玻璃板放一块不透明的白色光屏，那么在光屏上 　不能　（选填“能”或“不能”）看到像。 （2）如图乙，平行光线经过该透镜后将会被 　发散　（选填“发散”或“会聚”），这样的透镜可用于矫正 　近视眼　（选填“近视眼”或“远视眼”）。 （3）生活中经常看到的投影灯，其内部结构如图丙所示。图中凸透镜的焦距为50mm，则投影片到凸透镜的距离范围应为 　50mm﹣100mm　。 （4）在探究照相机原理时，小明将焦距为10.0cm的凸透镜A放置在如图丁所示的位置，向左移动光屏，在光屏上看到了清晰的像。他又将凸透镜A更换成一个焦距为8.0cm的凸透镜B，其它要素不变，发现光屏上的像变模糊了。他认为此现象与 　近视眼　（选填“近视眼”或“远视眼”）的成因相似，为了使光屏上的像恢复清晰，可将光屏向 　靠近　（选填“靠近”或“远离”）凸透镜的方向移动。 （5）若保持图丁中凸透镜B和蜡烛的位置不变，继续实验，撤掉光屏，换成凸透镜A，并移动到光具座66cm刻度处，从A的右侧向左看，在透镜A中也能看到清晰的像，这个像是 　虚　（选填“实”或“虚”）像。 【分析】（1）利用玻璃板透明的特点，可以观察到玻璃板的另一侧，便于找到像的位置； 虚像不能成在光屏上； （2）凹透镜对光线有发散作用，可用于矫正凹透镜； （3）投影仪是利用凸透镜成倒立、放大的实像原理工作的，此时物距2f＞u＞f，像距v＞2f； （4）凸透镜焦距越短，会聚光的能力越强； （5）当u＞2f时，成倒立缩小的实像。 【解答】解：（1）采用平板玻璃，既可以反射光线成像，也可以让光线透过，便于确定像的位置； 虚像不能成在光屏上，光屏上不能承接到蜡烛的像光屏上看不到像； （2）此时透镜是凹透镜，对光线有发散作用，可以用来矫正近视眼； （3）投影灯与投影仪的成像原理相同，则投影灯工作时，物距在一倍焦距和二倍焦距之间，所以广告片离镜头的距离取值范围为在50mm～100mm之间； （4）保持蜡烛和透镜的位置不变，将凸透镜A更换成一个焦距为8.0cm的凸透镜B，透镜会聚光的能力变强，使像提前会聚，此现象与近视眼成像类似，在光具座上向靠近凸透镜移动光屏，光屏上又出现了清晰的像； （5）保持图丁中凸透镜B和蜡烛的位置不变，根据可得，，解得v＝10.0cm，所以通过凸透镜B成像在60.0cm处，继续实验，撤掉光屏，换成凸透镜A，并移动到光具座66cm刻度处，此时u＝66.0cm﹣60.0cm＝6.0cm＜f，成正立放大的虚像，从A的右侧向左看，在透镜A中也能看到清晰的像，这个像是虚像。 故答案为：（1）便于确定像的位置；不能（2）发散；近视眼；（3）50mm﹣100mm；（4）近视眼；靠近；（5）虚。 【点评】本题主要考查了凸透镜成像规律、平面镜成像特点实验，这两个实验时光学中的重点，也是近几年来中考经常出现的题型，要求学生熟练掌握，并学会灵活运用。同时考查学生动手操作实验的能力，并能通过对实验现象的分析得出正确结论。 38．在以《眼睛和眼镜》为主题的跨学科实践活动中： （1）学习小组对于眼睛视物原理进行了探究实践。请你观察图如图1所示照相机和眼睛的构造，把照相机与眼睛功能类似的部分填入表中。 照相机 　镜头　 胶卷 光圈 眼睛 晶体和角膜 　视网膜　 　瞳孔　 （2）在探究近视眼和远视眼成因与矫正的主题实践中，该小组利用橡皮膜和注射器制作了水透镜来模拟眼睛的晶状体，打开夹子，通过注射器向橡皮膜中注水或抽水，来改变橡皮膜凸起的程度，如图甲所示。具体操作如下： ①将蜡烛、水透镜和光屏依次摆放在水平光具座上，点燃蜡烛，使烛焰、水透镜和光屏三者的中心在 　同一高度　； ②将蜡烛放在离水透镜较远的位置，移动光屏，直到屏上出现烛焰清晰的像，如图乙所示，记下此时光屏所在的位置； ③用注射器向水透镜里加适量的水，水透镜对光的偏折能力变 　强　，此时屏上的像变得模糊，这是模拟近视眼看远处物体的情况。将光屏慢慢靠近水透镜，直到光屏上出现清晰的像，这说明近视眼所成的像在视网膜的 　前面　； ④将光屏移回原来标记的位置，选择不同的眼镜在烛焰和水透镜之间前后移动，直到光屏上出现清晰的像，如图丙所示，这说明矫正近视眼应配戴 　凹　透镜； ⑤从水透镜里向外抽取适量的水，再次实验，探究远视眼的成因和矫正。 （3）眼睛是心灵的窗户，我们要增强保护视力的意识，做到科学用眼，积极防控近视。请写出一条预防近视的措施。 【分析】（1）人的眼睛相当于一架微型照相机，晶状体相当于镜头，视网膜相当于实验中的光屏，利用物体在晶状体的2倍焦距以外，像成在视网膜上，成的是倒立、缩小的实像的原理来工作的； （2）①为使像能成在光屏的中心，应调整烛焰、凸透镜和光屏的高度，使它们的中心大致在同一高度； ③④近视眼是因为晶状体变厚，折光能力太强引起的；近视眼的像成在视网膜之前，需佩戴具有发散作用的凹透镜进行矫正； ⑤可以从预防近视眼的“三要、五不看”方面来分析解答。 【解答】解：（1）由图可知，人的眼睛像一架神奇的照相机，晶状体和角膜相当于镜头，视网膜相当于胶卷（底片）；瞳孔相当于光圈，调节光线的射入量，眼睑相当于快门，快门打开才能有光线进入，快门与眼睑的作用是相同的； （2）①将蜡烛、凸透镜和光屏依次放在光具座上，点燃蜡烛后，调整它们的高度，使烛焰、凸透镜和光屏三者中心大致在同一高度，是为使烛焰的像成在光屏的中心； ③根据近视眼的成因，向水凸透镜内注入水，凸透镜变厚，此时凸透镜对光的折射能力变强，若将光屏向左移动适当距离，再次得到清晰的像，像将成在光屏之前，即近视眼将远处的物体成像在视网膜之前； ④需要配戴具有发散作用的凹透镜来矫正； ⑤预防近视要做到：三要、五不看，有效地预防近视眼的发生。 三要：读书写字的姿势要正确，读书写字时眼与书的距离保持在33cm左右；看书写字40分钟后要到室外活动或向远处眺望一会儿；要认真做眼保健操，所按穴位要准确。 五不看：不要在暗弱光线下和直射的阳光下看书写字；不要躺在床上、在公共汽车上或走路时看书；不要看字体过小、字行过密、字迹印刷不清的读物；做作业不要用淡色铅笔；看电视时间不要太久。 故答案为：（1）镜头；视网膜；瞳孔；（2）①同一高度；③强；前面；④凹；（3）读书写字的姿势要正确，读书写字时眼与书的距离保持在33cm左右。 【点评】此题是探究凸透镜成像规律的实验，考查了凸透镜成像规律及应用和近视眼的成因及其矫正，不仅要掌握成像特点与物距像距之间的关系，而且要善于总结规律。 39．探究凸透镜成像的规律。 第一步：测量凸透镜焦距 （1）让太阳光依次通过多个带孔的挡板，得到平行光后照射到凸透镜上，如图甲所示。若想找到透镜焦点，应 　顺时针　（选填“顺时针”“逆时针”）旋转透镜。找到焦点的位置后，测出透镜的焦距为15cm。 第二步：探究成像规律 正确安装并调节实验器材，实验过程中凸透镜始终处于50cm刻度处。 （2）图乙中光屏上 　不能　（选填“能”“不能”）承接到清晰的像。 （3）将蜡烛移至15cm刻度处，若想在光屏上承接到清晰的像，光屏应向 　左　（选填“左”“右”）移动，请写出生活中利用该成像特点的一个实例 　照相机　。 （4）当光屏上成清晰的像时，若用遮光板遮住透镜上半部分，像如何变化？　像仍然完整但会变暗　；若把红色、蓝色两张透明玻璃片从左到右依次放置在蜡烛和凸透镜之间，光屏上是否仍然成像？　否　（选填“是”“否”）。 【分析】（1）凸透镜应当正对太阳光，因此应适当顺时针旋转凸透镜。 （2）透镜的焦距为15cm，此时物距为20cm，屏到透镜的距离为30cm没有大于2倍焦距，故不能成像。 （3）蜡烛移动到15cm处，物距为35cm在2倍焦距以外，此时像距应在1﹣2倍焦距之间，即光屏应适当向左移动，成倒立缩小的实像，与照相机原理相同。 （4）遮住透镜的一半，另一半依然能够成完整的像，但是由于折射光线变少，成像的亮度会变暗。两张透明玻璃片会讲光挡住，从而没有光能找到光屏导致不能成像。 【解答】解： （1）凸透镜应当正对太阳光，因此应适当顺时针旋转凸透镜，直至透镜正对太阳光为止。 （2）透镜的焦距为15cm，此时物距为20cm，为1﹣2倍焦距之间，因此像距应该大于2倍焦距；而此时屏到透镜的距离为30cm，恰好等于2倍焦距，故此时不能成清晰的像。 （3）蜡烛移到15cm处时，物距为35cm，即2倍焦距以外；此时像距应在1﹣2倍焦距之间，即光屏应适当向左移动至65﹣80cm范围内，可以成清晰的倒立缩小的实像，生活中对应的应用为照相机。 （4）遮住透镜的一半，另一半依然能够成完整的像，但是由于折射光线变少，成像的亮度会变暗。红色透明玻璃片只能透过红光，蓝色透明玻璃片只能透过蓝光，因此透过红玻璃片后只剩红光，再经过蓝色玻璃片后红光被吸收，因此没有光线能到达光屏，因此光屏上不再能成像。 故答案为：（1）顺时针；（2）不能；（3）左；照相机；（4）像仍然完整但会变暗；否。 【点评】本题考查了凸透镜成像原理实验，具体考查了测焦距的方法、透镜成像基本规律及其应用、有色透明物体对色光的作用，属于光学探究实验中的综合题。 40．如图甲所示，镜片a可通过抽出或注入液体来改变其厚度，抽出稍许液体后得到镜片b，注入稍许液体后得到镜片c。 （1）镜片b可用于矫正 　近视眼　（填“近视眼”或“远视眼”）。 （2）某同学用如图乙所示的实验装置观察镜片c的成像情况。 ①将蜡烛、镜片c和光屏依次放在光具座上，调整它们的中心在同一高度； ②蜡烛、镜片c和光屏的位置如图乙所示时，光屏上呈现一个清晰的实像，此时的像距v＝　15.0　cm； ③保持蜡烛和光屏的位置不变，把镜片c移动到光具座上25cm刻度处，此时光屏上呈现一个清晰的 　倒立　、　放大　的实像。 【分析】（1）中间薄，边缘厚的透镜为凹透镜，凹透镜对光具有发散作用，可以矫正近视眼； （2）②光屏到透镜中心的距离为像距； ③根据凸透镜成实像时，物距小于像距，成倒立、放大的实像。 【解答】解：（1）由图可知，镜片b中间薄，边缘厚，为凹透镜，凹透镜对光具有发散作用，可以矫正近视眼； （2）②光屏到透镜中心的距离为像距，由图可知，像距v＝55.0cm﹣40.0cm＝15.0cm； ③保持蜡烛和光屏的位置不变，把镜片c移动到光具座上25cm刻度处，此时物距等于原来的像距，像距等于原来的物距，且物距小于像距，根据在光的折射中，光路是可逆的和凸透镜成像规律可知，光屏上能再次成一个清晰的倒立、放大的实像。 故答案为：（1）近视眼；（2）②15.0；③倒立；放大。 【点评】此题考查了凸透镜成像规律的探究及应用，关键是熟记成像规律的内容，并做到灵活运用。 41．爱动手爱思考的小军，在做了“探究凸透镜成像规律”实验后，又选用了焦距未知的凸透镜进行拓展探究。 （1）将凸透镜安装在光具座上，用平行光作为光源，移动光屏直至光屏上得到一个最小最亮的光斑，如图甲所示，则凸透镜焦距为 　10.0　cm。（要求估读） （2）在实验过程中，当物距为5cm时所成像与生活中的 　放大镜　所成像的规律相同。（写出一种即可） （3）蜡烛随着燃烧而变短，小军发现光屏上所成的像向上移动，从而影响了实验的进行，如图乙所示。为了解决这一问题，你认为他最合理的调整方法是 　C　。 A.只需将光屏适当上移； B.只需将凸透镜适当下移； C.将光屏和凸透镜都适当下移； D.以上操作均可行。 （4）小军认为在实验过程中用蜡烛作为发光体除容易变短外，还存在一些不足之处，比如 　烛焰不稳定，火焰在有风的时候会晃动，且对环境有污染等　。（写出合理的一条即可） 【分析】（1）平行于主光轴的光会聚于主光轴上一点，这一点叫焦点，焦点到光心的距离叫焦距，读数时估读到分度值的下一位； （2）根据u＜f，成正立、放大的虚像，应用于放大镜； （3）根据过光心的光线传播方向不变分析回答； （4）用蜡烛作为发光体除容易变短外，还存在成像不稳定，对环境有污染等。 【解答】解：（1）平行于主光轴的光线经凸透镜折射后，会聚在主光轴上一点，这点是凸透镜的焦点，焦点到光心的距离是凸透镜的焦距，所以凸透镜的焦距是：f＝40.0cm﹣30.0cm＝10.0cm； （2）在实验过程中，当物距为5cm，此时u＜f，成正立、放大的虚像，应用于放大镜； （3）蜡烛在燃烧中不断变短，烛焰向下移动，根据过光心的光线传播方向不变可知，光屏上的像向上移动，要使像能够成在光屏中央，可将凸透镜向下移动一些，或者将光屏向上移动一些，或者将凸透镜和光屏都向下移动一些（即烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度）；由于该实验还需要进一步研究凸透镜成像的规律，所以最合理的调整是将凸透镜和光屏都向下移动一些，使三者的中心在同一高度上，故选：C； （4）用烛焰作为发光物体存在不足之处：烛焰不稳定，火焰在有风的时候会晃动，且对环境有污染等。 故答案为：（1）10.0；（2）放大镜；（3）C；（4）烛焰不稳定，火焰在有风的时候会晃动，且对环境有污染等。 【点评】此题考查了凸透镜成像规律的探究及应用，关键是熟记成像规律的内容，并做到灵活运用。 42．某同学利用光具座、焦距为10.0cm的凸透镜、蜡烛、光屏等实验器材探究凸透镜成像规律： （1）实验时，调节烛焰、凸透镜和光屏三者的中心，使它们大致在同一高度，目的是 　使像成在光屏中央　。 （2）当蜡烛、凸透镜、光屏的位置如图所示，烛焰在光屏上恰好成清晰的像，则该像是倒立、　缩小　的实像。生活中的 　照相机　（选填“放大镜”“投影仪”或“照相机”）就是利用这种成像规律工作的。 （3）保持凸透镜和光屏在图中的位置不变，将蜡烛适当远离凸透镜，光屏上原来清晰的像变模糊了，此时清晰的像应在光屏的 　左侧　（选填“左侧”或“右侧”），此现象可以模拟 　近视眼　（选填“近视眼”或“远视眼”）的成像特点。 【分析】（1）为了使像成在光屏中央，应调节烛焰、凸透镜和光屏三者的中心，使它们大致在同一高度； （2）根据u＞2f，成倒立、缩小的实像，应用于照相机； （3）近视眼是由于晶状体对光线的会聚作用太强，使远处物体射来的光线会聚在视网膜的前方。 【解答】解：（1）为了使像成在光屏中央，应调节烛焰、凸透镜和光屏三者的中心，使它们大致在同一高度； （2）由图可知，此时u＝50.0cm﹣20.0cm＝30.0cm＞2f，成倒立、缩小的实像，应用于照相机； （3）如果保持凸透镜和光屏的位置不变，将蜡烛适当远离凸透镜，根据凸透镜成实像时，物远像近像变小，此时像成在光屏的左侧，此现象可以模拟近视眼的成像情况。 故答案为：（1）使像成在光屏中央；（2）缩小；照相机；（3）左侧；近视眼。 【点评】此题考查了凸透镜成像规律的探究及应用，关键是熟记成像规律的内容，并做到灵活运用。 43．如图甲所示，是天宫课堂中航天员王亚平讲授“水球光学实验”时的场景，受此影响“飞天”兴趣小组利用如图乙所示的实验装置展开了“凸透镜成像规律”的探究实验。 （1）图甲中水球相当于一个 　凸透镜　，它对光具有 　会聚　作用。 （2）王亚平所成的像是倒立、缩小的 　实　像，生活中 　照相机　（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）就是利用这一原理工作的。 （3）图乙中凸透镜的焦距为15cm，当蜡烛从10cm处移动至30cm处时，为了再次得到清晰的像，光屏应 　远离　（选填“远离”或“靠近”）凸透镜，且所成的像是倒立、　放大　的实像。 （4）如果将蜡烛换成如图丙所示的“F”字光源，其优点是：　有利于观察像的正倒　（只写一条即可）。 【分析】（1）中间厚，边缘薄的透镜叫做凸透镜；它对光具有会聚作用； （2）凸透镜成像规律：u＞2f，成倒立、缩小的实像，应用为照相机； （3）凸透镜成实像时，物近像远像变大； （4）光源稳定、成像特点明显或节能环保，符合题意即可。 【解答】解：（1）“水球”中间厚，边缘薄，它相当于凸透镜；它对光具有会聚作用； （2）由图可知，王亚平所成的像是倒立、缩小的实像，此时u大于二倍焦距，生活中的照相机就是利用这一原理工作的； （3）图乙中凸透镜的焦距为15cm，当蜡烛从10cm处移动至30cm处时，凸透镜成实像时，物近像远像变大；为了再次得到清晰的像，光屏应远离凸透镜，且所成的像是倒立、放大的实像； （4）如果将蜡烛换成如图丙所示的“F”字光源，其优点是：有利于观察像的正倒。 故答案为：（1）凸透镜；会聚；（2）实；照相机；（3）远离；放大；（4）有利于观察像的正倒。 【点评】此题考查了凸透镜成像规律的探究及应用，关键是熟记成像规律的内容，并做到灵活运用。 44．如图所示，用焦距为10cm的凸透镜、高度为6cm的F形光源、光屏和光具座等器材探究凸透镜成像大小的变化规律，通过测量像的高度反映像的大小。 （1）若要测量光源在光屏上所成像的高度，还需要的测量工具是 　刻度尺　。 （2）将光源逐渐靠近凸透镜，移动光屏，三次成倒立实像的相关数据记录如表。分析表中数据，可得出结论：凸透镜成实像时，物距变小，像距变 　大　，像变 　大　。 物高6cm 实验次数 1 2 3 物距/cm 30 20 15 像距/cm 15 20 30 像高/cm 3 6 12 （3）继续移动光源至物距为6cm时，发现无论如何移动光屏，均不能在光屏上成像，人眼应从 　光屏　（选填“光源”或“光屏”）一侧透过凸透镜观察光源的像，此时能否用（1）问中的测量工具直接测出观察到的像高？　不能　（选填“能”或“不能”）。 （4）若保持光源到光屏的距离为45cm不变，仅移动凸透镜改变物距，则表中第 　2　次实验的成像情况不能探究，理由是：　u+v＜45cm　。 【分析】（1）利用刻度尺测量像的高度； （2）根据表中数据分析回答； （3）根据u＜f，成正立、放大的虚像，虚像与物同侧，且虚像不能用光屏承接； （4）在光的折射中，光路是可逆的。 【解答】解：（1）若要测量光源在光屏上所成像的高度，还需要的测量工具是刻度尺； （2）由表中数据可知，当凸透镜成实像时，物距变小，像距变大，像变大； （3）继续移动光源至物距为6cm，此时u＜f，成正立、放大的虚像，虚像与物同侧，因此人眼应从光屏一侧透过凸透镜观察光源的像； 因虚像不能用光屏承接，故不能用（1）问中的测量工具直接测出观察到的像高； （4）若保持光源到光屏的距离为45cm不变，仅移动凸透镜改变物距，由表中数据可知，第1次实验的物距等于第3次实验的像距，第1次实验的像距等于第3次实验的物距，根据在光的折射中，光路是可逆的可知，光屏上能成清晰的实像，而第2次实验，u+v＝40cm＜45cm，因此仅移动凸透镜不能探究第2次实验。 故答案为：（1）刻度尺；（2）大；大；（3）光屏；不能；（4）2；u+v＜45cm。 【点评】此题考查了凸透镜成像规律的探究及应用，关键是熟记成像规律的内容，并做到灵活运用。 45．同学们参观博物馆时发现一件秦代木牍前放置着凸透镜，通过凸透镜看到的情景如图甲。为了弄清其原理，他们进行了如下探究。 （1）如图乙，用太阳光照射凸透镜，移动光屏直至光屏上出现一个最小最亮的光斑，此凸透镜的焦距为 　10.0　cm。 （2）如图丙，将蜡烛放在较远处，移动光屏使光屏上呈现清晰的实像，观察像的性质，测出物距和像距；逐次改变物距，重复上述操作，实验记录如下表。 序号 物距/cm 像的性质 像距/cm 正倒 大小 1 24.0 倒立 缩小 17.2 2 22.0 倒立 缩小 18.8 3 20.0 倒立 等大 20.0 4 18.0 倒立 放大 22.4 5 16.0 倒立 放大 27.0 …… 凸透镜成缩小实像时，物距 　＞　（填“＞”“＜”或“＝”）像距。 （3）小宇受第4、5组实验结果启发，推测文物与其前方凸透镜的距离u和凸透镜焦距f的关系为f＜u＜2f。小丽对小宇的观点提出了质疑，她继续减小物距，发现蜡烛在某位置时，无论怎样移动光屏，光屏上都看不到像。小丽撤去光屏，从图丙中 　B　侧（填“A”或“B”）向透镜方向观察，看到了正立放大的像，测得物距为8.0cm，她推测u和f的关系应为u＜f。 　小丽　的推测合理，理由是 　博物馆木牍上的字所成的是正立放大的像，小丽推测的依据是实验中看到了正立放大的像，与博物馆看到的现象一样　。 【分析】（1）平行于主光轴的光会聚于主光轴上一点，这一点叫焦点，焦点到光心的距离叫焦距，读数时估读到分度值的下一位； （2）分析表中数据可知凸透镜成缩小实像时物距与像距的大小关系； （3）当u＜f时，凸透镜成正立、放大的虚像，像与物在凸透镜的同侧，据此结合题意进行解答。 【解答】解：（1）平行于主光轴的光线经凸透镜折射后，会聚在主光轴上一点，这点是凸透镜的焦点，焦点到光心的距离是凸透镜的焦距，则由图乙可知该凸透镜的焦距为：f＝20.0cm﹣10.0cm＝10.0cm； （2）分析表中数据可知，凸透镜成缩小实像时，物距＞像距； （3）她继续减小物距，发现蜡烛在某位置时，无论怎样移动光屏，光屏上都看不到像，说明此时凸透镜成虚像，像与物在凸透镜的同侧，则小丽撤去光屏后，应从图丙中B侧向透镜方向观察，看到了正立放大的虚像； 小丽测得物距为8.0cm＜10.0cm，她推测u和f的关系应为u＜f；因为博物馆木牍上的字所成的是正立放大的像，且小丽推测的依据是实验中看到了正立放大的像，与博物馆看到的现象一样，所以小丽的推测合理。 故答案为：（1）10.0；（2）＞；（3）B；小丽；博物馆木牍上的字所成的是正立放大的像，小丽推测的依据是实验中看到了正立放大的像，与博物馆看到的现象一样。 【点评】此题是探究凸透镜成像规律的实验，关键是理解凸透镜成虚像的特点和条件，并结合题意进行分析。 46．小龙在“探究凸透镜成像的规律”实验中，进行了如下探究： （1）如图甲所示，平行光正对着凸透镜照射，光屏上出现一个最小、最亮的光斑，则凸透镜的焦距是 　10.0　cm。 （2）将蜡烛、凸透镜和光屏放在光具座上。点燃蜡烛，发现烛焰在光屏上所成的像如图乙所示，产生这一现象的原因是烛焰中心、凸透镜光心和光屏中心 　不在　（选填“在”或“不在”）同一高度。 （3）如图丙所示，光屏上呈现清晰的像，与生活中 　照相机　（选填“放大镜”、“照相机”或“投影仪”）原理相同。凸透镜位置不动，将蜡烛向凸透镜方向移动10cm，为了在光屏上呈现清晰的像，应将光屏向 　右　（选填“左”或“右”）移动，像将变 　大　。 （4）手机的摄像头相当于凸透镜，在日常生活中该类透镜可以用来矫正 　远视眼　（选填“近视眼”或“远视眼”）。 【分析】（1）平行于主光轴的光会聚于主光轴上一点，这一点叫焦点，焦点到光心的距离叫焦距，读数时估读到分度值的下一位； （2）为了使像成在光屏中央，应调整烛焰中心、凸透镜光心和光屏中心在同一高度； （3）根据u＞2f，成倒立、缩小的实像，应用于照相机；根据凸透镜成实像时，物近像远像变大分析回答； （4）凸透镜对光线具有会聚作用，可以矫正远视眼。 【解答】解：（1）平行于主光轴的光线经凸透镜折射后，会聚在主光轴上一点，这点是凸透镜的焦点，焦点到光心的距离是凸透镜的焦距，所以凸透镜的焦距是：f＝60.0cm﹣50.0cm＝10.0cm； （2）由图乙可知，此时像成在光屏的上方，说明烛焰中心、凸透镜光心和光屏中心不在同一高度； （3）由图丙可知，此时物距u＝40.0cm﹣0.0cm＝40.0cm＞2f，成倒立、缩小的实像，应用于照相机； 凸透镜位置不动，将蜡烛向凸透镜方向移动10cm，此时物距减小，根据凸透镜成实像时，物近像远像变大可知，为了在光屏上呈现清晰的像，应将光屏向右移动，像将变大； （4）手机的摄像头相当于凸透镜，凸透镜对光线具有会聚作用，可以矫正远视眼。 故答案为：（1）10.0；（2）不在；（3）照相机；右；大；（4）远视眼。 【点评】此题考查了凸透镜成像规律的探究及应用，关键是熟记成像规律的内容，并做到灵活运用。 47．按要求完成下列两个实验。 （1）在“探究固体熔化时温度的变化规律”实验中，加热过程搅拌试管中的海波是为了使它 　均匀　受热，海波的温度升高，内能 　增大　；在海波熔化过程中温度不变，温度计示数如图1所示为 　48　℃。 （2）在“探究凸透镜成像的规律”实验中，蜡烛燃烧一段时间后，烛焰、凸透镜和光屏的位置如图2所示，此时在光屏上观察到清晰的烛焰的像，要使像成在光屏中央，应将蜡烛的支架向 　上　调节，在光屏上所成的像是倒立、　缩小　的实像，这与生活中 　眼睛　（选填“眼睛”或“放大镜”）的成像原理相同。 【分析】（1）“探究海波熔化时温度的变化规律”实验中，需要让海波均匀受热；明确温度计的分度值，根据液柱位置读出示数；物体吸收热量，内能增大。 （2）根据过光心的光线方向不变分析；物距大于像距，成倒立缩小的实像，与照相机原理相似。 【解答】解：（1）“探究海波熔化时温度的变化规律”实验中，需要不停地搅拌试管中的海波，是为了让海波均匀受热；吸热内能增大，图中温度计的分度值为1℃，此时所测的温度为零上，是48℃； （2）蜡烛燃烧一段时间后，烛焰、凸透镜和光屏的位置如图2所示，此时在光屏上观察到清晰的烛焰的像，要使像成在光屏中央，根据过光心的光线方向不变，将蜡烛上移，此时物距大于像距，成倒立缩小的实像，与眼睛、照相机原理相似。 故答案为：（1）均匀；增大；48； （2）上；缩小；眼睛。 【点评】本题考查“探究凸透镜成像的规律”、“探究海波熔化时温度的变化规律”实验，难度不大，是一道综合题。 48．小明在“探究凸透镜成像规律”的实验中，选用的凸透镜焦距为10cm。 （1）实验前应在光具座上将蜡烛焰心、透镜光心、光屏中心调到 　同一高度　； （2）蜡烛、透镜、光屏的位置如图所示，光屏上呈现烛焰清晰的像，保持透镜不动，将蜡烛移到光具座上30cm刻度线位置时，要在光屏上再次呈现清晰的像，应将光屏向 　右　移动； （3）将蜡烛从光具座上40cm刻度线位置远离透镜移动时，所成的像逐渐变小；若将蜡烛从光具座上40cm刻度线位置靠近透镜移动，则像的大小将 　变小　。 【分析】（1）为了使像成在光屏中央，实验前应在光具座上将蜡烛焰心、透镜光心、光屏中心调到同一高度； （2）根据凸透镜成实像时，物近像远像变大分析回答； （3）根据凸透镜成虚像时，物近像近像变小分析回答。 【解答】解：（1）为了使像成在光屏中央，实验前应在光具座上将蜡烛焰心、透镜光心、光屏中心调到同一高度； （2）保持透镜不动，将蜡烛移到光具座上30cm刻度线位置，此时物距减小，根据凸透镜成实像时，物近像远像变大可知，要在光屏上再次呈现清晰的像，应将光屏向右移动； （3）若将蜡烛从光具座上40cm刻度线位置靠近透镜移动，此时物距减小，且小于一倍焦距，根据凸透镜成虚像时，物近像近像变小可知，像变小。 故答案为：（1）同一高度；（2）右；（3）变小。 【点评】此题考查了凸透镜成像规律的探究及应用，关键是熟记成像规律的内容，并做到灵活运用。 五．解答题（共2小题） 49．物理与生活息息相关，学习了光学知识后，宏星同学进行了下面的观察与思考。 （1）宏星在湖边看到水中有一条鱼，这是光的 　折射　现象；他看到的“鱼”是 　虚　像（选填“实”或“虚”）。 （2）湖中有一把水位标尺，他看到鱼恰好在标尺的45cm处，水面在标尺的75cm处，鱼到水面的实际深度应 　等于　30cm（选填“小于”或“等于”或“大于”）；如果想叉鱼，他应瞄准看到的鱼的 　下方　（选填“上方”或“下方”）。 （3）类比是一种解决问题的方法，图甲是利用S点发出的两条特殊光线理性探究凸透镜成像特点的光路图，请参照图甲的方法，在图乙上通过画图理性探究凹透镜成像特点（只需找到像点Q'）。 【分析】（1）人在岸上看到水中的鱼是由于光的折射所成的虚像。 （2）光从水中斜射进入空气中时，折射角大于入射角，折射光线远离法线，水中的鱼所成的虚像在实际鱼的上方，真正的鱼在下方。 （3）根据透镜的三条特殊光线中的任意两条光线进行作图分析。 【解答】解：（1）宏星在湖边看到水中有一条鱼，这是光的折射现象；他看到的“鱼”是光的折射所成的虚像。 （2）湖中有一把水位标尺，他看到鱼恰好在标尺的45cm处，水面在标尺的75cm处，根据光的折射的规律，鱼和标尺45cm处都是他们在水中的虚像，说明鱼的实际位置在标尺45cm处，水面在标尺75cm处，所以鱼到水面的距离是30cm；如果想叉鱼，他应瞄准看到的鱼的下方。 （3）经过凹透镜光心的光传播方向不变，平行于凹透镜主光轴的光经过折射后散开，折射光线的反向延长线经过同侧的焦点，作图如下： 。 故答案为：（1）折射；虚；（2）等于；下方；（3）。 【点评】本题考查的是光的折射现象；会根据凹透镜的三条特殊光线进行作图。 50．如图，光线a（图中未画出）射到平面镜上，其反射光线b平行凸透镜的主光轴，b经凸透镜折射后，射到屏上的A点。 （1）画出光线a； （2）画出光线b经凸透镜折射后的光路，并标出凸透镜右侧的焦点F； （3）保持光线a不变，若平面镜转动角度小于90°，则 　顺时针　（选填“顺时针”“逆时针”）转动平面镜，可使a的反射光线通过凸透镜光心O。 【分析】（1）根据反射角等于入射角作图； （2）根据平行于主轴的光线经凸透镜折射后过焦点确定； （3）根据反射定律确定转动方向。 【解答】解：（1）光反射时，反射角等于入射角，图中反射光线与镜面夹角为45度，则与法线的夹角为90°﹣45°＝45°，因而入射角也是45°，与镜面的夹角是45°，光线竖直向上射向平面镜； （2）连接光线b与A点是折射光线，与主轴的交点是焦点；如图所示： （3）保持光线a不变，若平面镜转动角度小于90°，使a的反射光线通过凸透镜光心O，则入射光线与反射光线的夹角变小，说明入射角变小，则必须将法线靠近入射光线，即将平面镜顺时针转动一定的角度。 故答案为：（1）见解答；（2）见解答；（3）顺时针。 【点评】本题考查光的反射和凸透镜的折射规律，属于中档题。 声明：试题解析著作权属所有，未经书面同意，不得复制发布日期：2025/2/5 20:04:45；用户：康广会；邮箱：ts6z10@xyh.com；学号：47830284 学科网（北京）股份有限公司 $$