凸透镜成像规律的应用---2025年中考物理二轮复习高频考点专项突破

凸透镜成像规律的应用 一．选择题（共12小题） 1．（2024•安顺模拟）在蔚蓝地球的映衬下，我国发射的天舟四号货运飞船成功对接空间站天和核心舱。如图是对接过程中核心舱上摄像机拍摄的照片。下列说法正确的是（　　） A．核心舱摄像机的镜头相当于凹透镜 B．光通过摄像机的镜头都是沿直线传播 C．地球通过核心舱上摄像机的镜头成虚像 D．天舟四号靠近核心舱时，它在核心舱摄像机上成的像逐渐变大 2．（2024•连山区模拟）如图是超市安装的一种刷脸自助储物柜。某顾客站在屏幕前50cm处，按下“存”按钮，屏幕上方的摄像头启动，出现人脸缩小的像，柜门打开。下列说法正确的是（　　） A．该摄像头成像原理是光的反射 B．该摄像头的焦距可能是0.20m C．从各个方向看到屏幕画面是漫反射的结果 D．屏幕画面由由红、黄、蓝三种色的光组成 3．（2024•郑州二模）无人驾驶汽车是智能汽车的一种，它需要安装多个摄像头、传感器来收集周围环境信息，实现自动驾驶过程中躲避障碍物和遵循交通法规的目的。下列说法正确的是（　　） A．摄像头的镜头与近视眼镜是同一类型的透镜 B．摄像头所成的像与投影仪所成的像性质相同 C．摄像头成像时，物体在摄像头的二倍焦距之外 D．车内屏幕上看到的物体是正立的，说明摄像头成的是正立的像 4．（2024•天宁区校级一模）如图是二维码扫描收银盒，它是一种影像式移动支付装置，其扫描摄像头为焦距等于5厘米的凸透镜，将二维码放置在扫码区则可生成倒立、缩小的实像。小明用凸透镜成像实验模拟收银盒成像规律，其中正确的是（　　） A． B． C． D． 5．（2024•宝鸡模拟）如图所示，为某社区集体核酸检测采集现场的情景。医务人员先用手机扫描健康码，每次采集前为了安全医务人员还需要用消毒液对手进行消毒。有关此过程下列说法正确的是（　　） A．人们看到“大白”是由于太阳光在防护服表面发生了镜面反射 B．扫码时健康码位于摄像头的二倍焦距之外，成倒立缩小的实像 C．要使屏幕上健康码的像变小，只需将健康码靠近摄像头 D．手机上的健康码不是光源 6．（2024•蓬莱区一模）将一只玩具鹦鹉（如图甲所示）紧靠凸透镜，然后渐远离透镜的过程中，通过凸透镜观察到三个不同的像（如图乙所示），以下说法正确的是（　　） A．三个像中a、c是实像 B．三个像中a、c是虚像 C．三个像出现的先后顺序是c、a、b D．三个像出现的先后顺序是c、b、a 7．（2024•南关区校级三模）如图所示，人通过凸透镜观察到凸透镜左侧有一个烛焰的像，这个像是（　　） A．实像，放大的，正立的 B．实像，缩小的，倒立的 C．虚像，缩小的，倒立的 D．虚像，放大的，正立的 8．（2024•泰州二模）如图所示，将凸透镜正对一束水平激光放置，在透镜右侧竖直的光屏上观察到一光斑。若只移动凸透镜，下列关于光斑移动情况判断正确的是（　　） A．竖直向上移动时，光斑向下移动 B．竖直向上移动时，光斑向上移动 C．水平向左移动时，光斑向上移 D．水平向左移动时，光斑不会移动 9．（2024•安阳模拟）如图所示为凸透镜成像实验，烛焰在图示位置时恰能在光屏上成清晰的像（未画出）。下列说法正确的是（　　） A．此时的成像原理和投影仪的相同 B．该凸透镜的焦距可能是25cm C．若遮挡凸透镜的一部分，光屏上将得不到完整的像 D．若在蜡烛和凸透镜之间放一个近视眼镜片，要想在屏上再次得到清晰的像，应将光屏向右移动 10．（2024•南关区校级二模）如图所示，小明用凸透镜看自己的指纹，然后又用该凸透镜看远处的树木，下列判断正确的是（　　） A．看手指时成一个倒立缩小的像 B．看指纹时凸透镜相当于放大镜 C．看远处的树木时成一个倒立放大的像 D．看远处的树木时凸透镜相当于幻灯机 11．（2024•湖南模拟）如图，手机扫描二维码，相当于给二维码拍了一张照片，手机摄像头相当于凸透镜，感光元件相当于光屏。下列说法正确的是（　　） A．物体上的二维码是光源 B．扫码时二维码要位于摄像头二倍焦距以外 C．要使屏幕上二维码的像变大，只需将二维码远离手机 D．感光元件上成的是正立的虚像 12．（2024•夹江县模拟）智能手机扫码功能可快速获取信息，如图所示。下列关于手机成功扫码的说法正确的是（　　） A．手机摄像头相当于凸面镜 B．二维码通过摄像头在手机中所成的像是实像 C．手机摄像头离二维码越远，所成的像越大 D．二维码通过手机镜头所成的像是正立的 二．填空题（共5小题） 13．（2024•辽宁模拟）二维码在现代生活中随处可见，我们能看见二维码是由于光在二维码图案上发生了 　 　（选填“反射”或“折射”）；用手机扫描二维码时，手机的镜头相当于凸透镜，二维码图案通过手机镜头成 　 　（选填“实”或“虚”）像。 14．（2024•虎林市校级四模）用手机扫描二维码，相当于给二维码拍了一张照片，二维码成 　 　（选填“倒立”或“正立”）的像，手机镜头远离二维码，二维码在手机中所成的像会 　 　（选填“变大”或“变小”）。 15．（2024•滕州市三模）如图所示，一只水鸟站在水中觅食，图中的“黑影”是由于光的 　 　形成的，“倒影”是水鸟的 　 　（选填“实”或“虚”）像；在用相机拍摄水鸟觅食过程时，水鸟到相机镜头的距离 　 　（选填“大于二倍焦距”“在一倍与二倍焦距之间”或“小于一倍焦距”），水鸟在感光元件上成 　 　（填像的性质）的像。 16．（2024•海陵区一模）用照相机拍摄操场上远处的同学，调节镜头后胶片上呈现清晰的 　 　立、缩小的 　 　像。照相机不动，若该同学水平向右运动，则像相当于镜头水平向 　 　运动。 17．（2024•顺德区二模）如图是用透镜观察书本上“中学物理”四个字的情景，则该透镜是 　 　透镜，对光有 　 　作用；此时通过透镜看到是字的 　 　（选填“实”或“虚”）像。 三．实验探究题（共5小题） 18．（2024•夏津县校级模拟）下面是同学们在复习光学知识时，回顾实验中找到的像，并分析成像特点的实验过程： （1）同学们应用如图甲装置研究小孔成像，实验中只将光屏靠近或远离小孔发现光屏上均有像，但成像的 　 　情况不同（选填“大小”或“正倒”）； （2）图乙是同学们探究平面镜成像的情景，实验过程中用玻璃板代替平面镜，便于确定像的位置，采用了 　 　法。若将蜡烛A靠近玻璃板，像的大小将 　 　。（选填“变大”“变小”或“不变”）； （3）同学们用焦距为10.0cm的凸透镜探究凸透镜成像规律，当蜡烛在图丙位置时，眼睛应在图中 　 　（选填“A”、“B”或“C”）位置观察成像，此时的成像原理与生活中的 　 　相同。（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）。 19．（2024•荔湾区校级二模）如图所示，从蜡烛处发出两条光线射入透镜，已知透镜的焦距为25cm。 ①请补充完整光路图。 ②在什么地方放置光屏可以在光屏上看到一个清晰的像 　 　（选填“透镜左侧”、“透镜右侧”或“无论在什么地方都不能”）。 ③真空中，红外线比蜡烛发出的红光波长更长，则红外线与红光相比，频率 　 　（选填“更高”、“更低”或“相同”），速度 　 　（选填“更快”、“更慢”或“相同”）。 20．（2024•番禺区校级二模）一束平行于主光轴的光经过某凸透镜后的光路图如图1所示，凸透镜的光心在0cm处。把物体MN放在凸透镜前某位置，如图2所示。 （1）把图2中N点发出的两条光线的光路补充完整；（a平行于主光轴，b过0cm处） （2）物体MN经凸透镜后成 　 　（选填“倒立”或“正立”）、　 　（选填“放大”或“缩小”）的 　 　（选填“实像”或“虚像”），　 　（选填“照相机”“放大镜”或“投影仪”）就是利用该原理成像的。 21．（2024•费县模拟）学习了透镜的知识以后，小明借来了爷爷的眼镜片进行了探究： （1）如图甲所示，太阳光经过镜片在光屏上形成了一个最小最亮的光斑，由此判断，爷爷佩戴的是 　 　（选填“近视镜”或“远视镜”），镜片的焦距是 　 　cm。 （2）他把镜片放置在桌子上，调节到如图乙所示的位置，墙上出现了窗户清晰的像（像未画出），这个像是倒立 　 　的实像，　 　（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）就是利用这一成像原理工作的。 （3）小明将镜片向上移动一定高度，墙壁上的像将 　 　（选填“向上移动”、“向下移动”或“仍然成在原来的位置”）。 22．（2024•昆都仑区二模）如图所示是同学们在综合实践活动中制作的模型照相机，外纸筒的左端装有焦距为10cm的凸透镜，内纸筒的左端贴有半透明膜，右端开口。 （1）现有三种规格的纸筒，长度分别为5cm、10cm、20cm，应选择 　 　cm的纸筒作为外纸筒，依据是该照相机的凸像距范围在 　 　之间。 （2）完成模型制作后，将镜头朝向室外物体，眼睛从开口端向筒内观察，调节内外纸筒的相对距离，直到膜上出现清晰的像，此时看到的像是 　 　（选填“倒立”或“正立”）的；当观察更远处的物体时，应 　 　凸透镜和半透明膜的距离。 四．解答题（共5小题） 23．（2024•惠山区校级一模）如图是张老师利用手机直播网课的情景，手机的镜头相当于 　 　。当手机取景框内只看到电子白板时，为了让同学们同时看到两边黑板上板书的文字，手机应该 　 　（选填“远离”或“靠近”）黑板，黑板上文字所成的像是 　 　（选填“放大”或“缩小”）的像。 24．（2024•市北区校级模拟）如图调节手指投影灯到墙壁的距离，墙上会出现清晰的图象，投影灯内部的结构如图。胶片某点发出的光线a经焦点F，光线b平行于主光轴。 （1）图中凸透镜成像是光的 　 　（选填“折射”或“反射”或“直线传播”）现象； （2）画出光线a和b经凸透镜后的对应光线； （3）与物比较，胶片图案经凸透镜成 　 　（选填“放大”“缩小”“等大”） 　 　（选填“正立”“倒立”）的像。与这一成像原理相同的还有 　 　。（选填“潜望镜”、“电影放映机”或“摄像机”） 25．（2024•惠州模拟）如图所示，小明用焦距为15cm的凸透镜观察邮票上的细小图案，他应将凸透镜移动到距离邮票小于　 　cm的位置，通过透镜将能够看到邮票的正立、放大的　 　像。（选填“虚”或“实”） 26．（2024•越秀区校级二模）如图所示，物体MN放在凸透镜前，0cm处为凸透镜的光心。 ①画出光线a经过凸透镜后的光路图； ②画出光线b经过凸透镜后的光路图； ③物体MN经凸透镜成的像M′N′相对于物体是 　 　（选填“放大”“等大”或“缩小”） 　 　（选填“正立”或“倒立”）的。 27．（2024•越秀区校级二模）凸透镜如图所示，MN为主光轴，O点为光心，F点为焦点，AB为发光物体。 （1）请在图中画出三条光线的折射光线，并作出物体AB的像A′B′（注意保留作图痕迹）。 （2）该成像 　 　（选填“能”或“不能”）显示在光屏上，　 　（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）就是利用这一成像规律工作的。 五．综合能力题（共1小题） 28．（2024•龙湖区校级二模）2021年12月9日，中国空间站阶段的首次太空授课以天地互动的方式，在中国空间站和设在中国科技馆的地面主课堂等同时进行，王亚平老师在太空授课的时候，用一个金属圈插入饮用水袋并抽出后，形成了一个水膜，轻晃金属圈，水膜并未破裂，而是甩出了一个小水滴。再往水膜表面贴上一片画有中国结图案的塑料片，水膜依然完好。更奇迹的时刻：在第二个水膜上，用饮水袋不断注水，水膜很快长成一个晶莹剔透的大水球。我们通过水球，看到王亚平老师倒立缩小的人像。 （1）太空授课非常精彩，我们能分辨王亚平老师的声音是根据声音的 　 　（选填“音调”、“响度”或“音色”）。 （2）航天员利用太空冰箱将一杯90g的水制成了冰，则冰的质量是 　 　g，将这块冰熔化掉一半，剩下的冰块的密度会 　 　（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 （3）注水后，我们通过水球，看到王亚平老师倒立缩小的人像，这个像的成像原理与 　 　（选填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”）的成像原理相同。 （4）地面的小倩同学尝试“探究凸透镜成像规律”。 ①在探究凸透镜成像规律时，应调节烛焰、凸透镜和光屏三者中心在 　 　上； ②当蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图乙所示时，烛焰在光屏上恰好成一清晰等大的像，则凸透镜的焦距是 　 　cm； ③人脸识别门禁一体机的镜头就是通过凸透镜成像原理捕捉人脸信息的，若该镜头的焦距等于此实验中凸透镜的焦距，为了能成清晰的像，人脸到镜头的距离应 　 　20cm。 六．科普阅读题（共1小题） 29．（2024•昆山市一模）阅读短文，回答问题。 菲涅尔透镜 甲图中图1是平凸透镜的截面图，由光学知识可知，平行光由平凸透镜左侧垂直入射，在透镜中传播方向不变，只有经透镜另一侧曲面时才会发生偏折，并会聚于焦点。若在图2中将平凸透镜阴影部分去掉，保留图中曲面的白色部分并将其向左平移到透镜平面处，即为图3，这样的透镜叫做菲涅尔透镜（又称螺纹透镜）。菲涅尔透镜与平凸透镜一样，都能将平行于主光轴的光线会聚于焦点。与平凸透镜相比，菲涅尔透镜减少了光在透镜中直线传播的部分，只保留透镜发生折射的曲面，在节省透镜材料的同时也减少了光在透镜中传播的光能损失。菲涅尔透镜有着广泛的应用，如图乙为手机闪光灯上用到的菲涅尔透镜，从上方俯视，它由数个同心圆纹路的玻璃组成。大型菲涅尔透镜是聚光太阳能系统中重要的光学部件之一，它能提高太阳能板上单位面积获得的光能，如图丙所示，从上方垂直菲涅尔透镜的光束，在一半焦距处面积只有原来的四分之一。请回答： （1）菲涅尔透镜与平凸透镜对光都有 　 　（此空选填“会聚”或“发散”）作用。 （2）下面关于菲涅尔透镜的说法，不正确的是 　 　（填字母序号）。 A.使用菲涅尔透镜的手机，闪光灯部分可以做得更薄 B.与相同直径的平凸透镜相比，光能损失减少 C.菲涅尔透镜是由一圈圈凸透镜和凹透镜组成 D.与相同直径的平凸透镜相比，所用材料减少 （3）为了更好地接受太阳能，太阳能板受光面应涂上 　 　（此空选填“黑色”或“白色”）。 （4）将菲涅尔透镜放置在阳光下从而将光集中在太阳能板上，为保证最佳的聚光效果，图丁中，正确的放置方法是 　 　。（填字母序号） 凸透镜成像规律的应用 参考答案与试题解析 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 答案 D B C C B C D B D B B 题号 12 答案 B 一．选择题（共12小题） 1．（2024•安顺模拟）在蔚蓝地球的映衬下，我国发射的天舟四号货运飞船成功对接空间站天和核心舱。如图是对接过程中核心舱上摄像机拍摄的照片。下列说法正确的是（　　） A．核心舱摄像机的镜头相当于凹透镜 B．光通过摄像机的镜头都是沿直线传播 C．地球通过核心舱上摄像机的镜头成虚像 D．天舟四号靠近核心舱时，它在核心舱摄像机上成的像逐渐变大 【分析】（1）摄像头是利用凸透镜成倒立、缩小的实像的原理制成的； （2）凸透镜成像的原理是光的折射； （3）凸透镜成像规律之一：u＞2f，成倒立缩小的实像； （4）凸透镜成实像时，物近像远像变大。 【解答】解：A、核心舱摄像机的镜头是凸透镜，故A错误； B、摄像头相当于一个凸透镜，对光有会聚作用，光经过摄像头成像利用的是光的折射；故B错误； C、地球与核心舱的距离很远，远远的大于凸透镜的一倍焦距，所以所成的像一定是实像，故C错误； D、根据透镜成像物近像远像变大的规律可知，天舟四号靠近核心舱时，它在核心舱摄像机上成的像逐渐变大，故D正确。 故选：D。 【点评】本题考查了凸透镜的成像特点和应用，要掌握凸透镜成像的规律，搞清每种情况下的应用。在学习过程中要善于总结、寻找规律，学着将所学知识与生活实际联系起来。 2．（2024•连山区模拟）如图是超市安装的一种刷脸自助储物柜。某顾客站在屏幕前50cm处，按下“存”按钮，屏幕上方的摄像头启动，出现人脸缩小的像，柜门打开。下列说法正确的是（　　） A．该摄像头成像原理是光的反射 B．该摄像头的焦距可能是0.20m C．从各个方向看到屏幕画面是漫反射的结果 D．屏幕画面由由红、黄、蓝三种色的光组成 【分析】（1）（2）摄像头是一个凸透镜，凸透镜对光线有会聚作用，当物体在透镜的2倍焦距之外时，物体经透镜能成倒立、缩小的实像； （3）屏幕是光源，手机屏幕发出的光沿直线进入人眼； （4）光的三原色是：红、绿、蓝。 【解答】解：摄像头是一个凸透镜，凸透镜对光线有会聚作用，当物体在透镜的2倍焦距之外时，物体经透镜能成倒立、缩小的实像。 A、摄像头成像原理是光的折射，故A错误； B、顾客站在屏幕前50cm处，即物距为50cm，由成像规律可知u＝50cm＞2f，故此镜头焦距f＜25cm＝0.25m，则该摄像头的焦距可能是0.20m，故B正确； C、屏幕是光源，从各个方向看到屏幕画面是光沿直线传播的结果，故C错误； D、屏幕的彩色画面是由红、绿、蓝三种色光组成的，故D错误。 故选：B。 【点评】本题考查了凸透镜成像规律的应用，要求学生会用学过的知识分析日常生活中的相关现象，平时多注意观察，将知识活学活用。 3．（2024•郑州二模）无人驾驶汽车是智能汽车的一种，它需要安装多个摄像头、传感器来收集周围环境信息，实现自动驾驶过程中躲避障碍物和遵循交通法规的目的。下列说法正确的是（　　） A．摄像头的镜头与近视眼镜是同一类型的透镜 B．摄像头所成的像与投影仪所成的像性质相同 C．摄像头成像时，物体在摄像头的二倍焦距之外 D．车内屏幕上看到的物体是正立的，说明摄像头成的是正立的像 【分析】（1）凸透镜成像的原理是光的折射； （2）摄像头是利用凸透镜成倒立、缩小的实像的原理制成的，当u＞2f时，凸透镜才成倒立、缩小的实像。 【解答】解：摄像头的镜头是凸透镜，而近视眼镜是凹透镜，所以摄像头的镜头与近视眼镜不是同一类型的透镜；摄像头的成像原理与照相机相同，当物距大于二倍焦距时，成倒立、缩小的实像，故C正确。 故选：C。 【点评】本题考查了凸透镜成像规律的应用，要求学生会用学过的知识分析日常生活中的相关现象，平时多注意观察，将知识活学活用。 4．（2024•天宁区校级一模）如图是二维码扫描收银盒，它是一种影像式移动支付装置，其扫描摄像头为焦距等于5厘米的凸透镜，将二维码放置在扫码区则可生成倒立、缩小的实像。小明用凸透镜成像实验模拟收银盒成像规律，其中正确的是（　　） A． B． C． D． 【分析】摄像头相当于凸透镜，其成像原理与照相机相同，即u＞2f，f＜v＜2f，凸透镜成倒立、缩小的实像。 【解答】解： 将二维码放置在扫码区则可生成倒立、缩小的实像，说明此时的物距要大于二倍焦距（已知f＝5cm），所以物距大于10cm，像距在一倍焦距和二倍焦距之间（即在5cm～10cm之间）， A图中物距等于10.0cm＝2f，B图中物距等于5.0cm＝f，D图中物距为12.0cm＞2f，但其像距为17.0cm＞2f，所以ABD不符合题意； C中的物距等于12.0cm＞2f，像距为8.0cm，像距在一倍焦距和二倍焦距之间，故C符合题意。 故选：C。 【点评】知道并理解凸透镜的成像规律是解答该题的关键。 5．（2024•宝鸡模拟）如图所示，为某社区集体核酸检测采集现场的情景。医务人员先用手机扫描健康码，每次采集前为了安全医务人员还需要用消毒液对手进行消毒。有关此过程下列说法正确的是（　　） A．人们看到“大白”是由于太阳光在防护服表面发生了镜面反射 B．扫码时健康码位于摄像头的二倍焦距之外，成倒立缩小的实像 C．要使屏幕上健康码的像变小，只需将健康码靠近摄像头 D．手机上的健康码不是光源 【分析】（1）根据镜面反射和漫反射的特点分析； （2）摄像头的原理与照相机相同，物体应位于其镜头的二倍焦距之外； （3）根据凸透镜成像特点，物远像近像变小可知将健康码远离摄像头； （4）能自身发光的物体是光源。 【解答】解：A．行人从各个方向都能看到“大白”，是由于阳光在防护服表面发生了漫反射，故A错误； B．手机摄像头是利用物距大于二倍焦距时，成倒立缩小实像的规律制成的，因此，扫描二维码时镜头和二维码的距离大于二倍焦距，故B正确； C．如果要让像变小一些，应增大物距，应将二维码远离凸透镜，故C错误； D．手机上的健康码自身能够发光，是光源，故D错误。 故选：B。 【点评】本题考查了光源的概念、凸透镜的成像原理以及漫反射等，有一定综合性，但难度不大。 6．（2024•蓬莱区一模）将一只玩具鹦鹉（如图甲所示）紧靠凸透镜，然后渐远离透镜的过程中，通过凸透镜观察到三个不同的像（如图乙所示），以下说法正确的是（　　） A．三个像中a、c是实像 B．三个像中a、c是虚像 C．三个像出现的先后顺序是c、a、b D．三个像出现的先后顺序是c、b、a 【分析】凸透镜成像规律：物距小于焦距成正立、放大的虚像；物距大于一倍焦距小于二倍焦距成倒立、放大的实像；物距等于二倍焦距成倒立等大实像；物距大于二倍焦距成倒立、缩小的实像。 成实像时，物距越大，像距越小，像也越小；成虚像时，物距越大，像越大。 【解答】解： 玩具鹦鹉紧靠凸透镜，说明物距小于一倍焦距，成正立、放大的虚像c，且在一倍焦距远离凸透镜的过程中，看到的像逐渐变大；当大于一倍焦距时，成倒立的放大的实像a，继续远离当物距大于二倍焦距成倒立、缩小的实像b；所以三个像的顺序为c、a、b，故C正确，ABD错误。 故选：C。 【点评】此题主要考查了凸透镜成像的规律，要熟练掌握凸透镜成像特点与物距之间的关系。平时在学习过程中善于总结实像与虚像的区别，实像都是倒立的，虚像是正立的。 7．（2024•南关区校级三模）如图所示，人通过凸透镜观察到凸透镜左侧有一个烛焰的像，这个像是（　　） A．实像，放大的，正立的 B．实像，缩小的，倒立的 C．虚像，缩小的，倒立的 D．虚像，放大的，正立的 【分析】当物距小于凸透镜的1倍焦距时，凸透镜成正立、放大的虚像，虚像与物体同侧。 【解答】解：由题意可知，凸透镜所成的像和物体在同一侧，可知此时物体在凸透镜的焦点之内，则所成的像是放大、正立的虚像，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选：D。 【点评】此题考查了凸透镜成像规律的应用，熟练掌握凸透镜成像的情况，并与生活实际相联系。 8．（2024•泰州二模）如图所示，将凸透镜正对一束水平激光放置，在透镜右侧竖直的光屏上观察到一光斑。若只移动凸透镜，下列关于光斑移动情况判断正确的是（　　） A．竖直向上移动时，光斑向下移动 B．竖直向上移动时，光斑向上移动 C．水平向左移动时，光斑向上移 D．水平向左移动时，光斑不会移动 【分析】根据凸透镜光心和焦点的位置是否变化分析回答。 【解答】解：AB、将凸透镜正对一束水平激光放置，在透镜右侧竖直的光屏上观察到一光斑，当竖直向上移动凸透镜时，凸透镜的光心向上移动，焦点的位置也向上移动，则光斑会向上移动，故A错误，B正确； CD、当水平向左移动凸透镜时，凸透镜的光心、焦点的位置在竖直方向没有变化，只在水平方向改变，则光斑在竖直方向的位置不变，只会变大或者变小，故CD错误。 故选：B。 【点评】本题考查了凸透镜成像规律的应用，有一定的难度。 9．（2024•安阳模拟）如图所示为凸透镜成像实验，烛焰在图示位置时恰能在光屏上成清晰的像（未画出）。下列说法正确的是（　　） A．此时的成像原理和投影仪的相同 B．该凸透镜的焦距可能是25cm C．若遮挡凸透镜的一部分，光屏上将得不到完整的像 D．若在蜡烛和凸透镜之间放一个近视眼镜片，要想在屏上再次得到清晰的像，应将光屏向右移动 【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； （2）u＞v，且成实像，说明u＝50cm＞2f，2f＞v＝33cm＞f，由此可得焦距的范围； （3）当挡住透镜的某一部分时，由于通过凸透镜会聚的光线数量减少，所以像会比原来变暗，但仍成完整的像； （4）近视眼镜片是凹透镜，凹透镜第光线具有发散作用。 【解答】解：A、由图可知，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，故A错误； B、由图可知，u＞v，且成实像，说明u＝50cm＞2f，2f＞v＝33cm＞f，即25cm＞f＞16.5cm，故B错误； C、若遮挡凸透镜的一部分，剩余部分仍能会聚光线成完整的像，但由于会聚的光线比原来减少，所以像比原来变暗，故C错误； D、若在蜡烛和凸透镜之间放一个近视眼镜片，近视眼镜片是凹透镜，凹透镜第光线具有发散作用，会将光线推迟会聚成像，因此要想在屏上再次得到清晰的像，应将光屏向右移动，故D正确。 故选：D。 【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。 10．（2024•南关区校级二模）如图所示，小明用凸透镜看自己的指纹，然后又用该凸透镜看远处的树木，下列判断正确的是（　　） A．看手指时成一个倒立缩小的像 B．看指纹时凸透镜相当于放大镜 C．看远处的树木时成一个倒立放大的像 D．看远处的树木时凸透镜相当于幻灯机 【分析】凸透镜成像规律： ①物距小于焦距时，成正立放大的虚像，物像同侧，其应用是放大镜。 ②物距大于一倍焦距小于二倍焦距时，成倒立放大的实像，像距大于二倍焦距，其应用是幻灯机、投影仪。 ③物距大于二倍焦距时，成倒立缩小的实像，像距大于一倍焦距小于二倍焦距，其应用是照相机。 【解答】解：AB．看手指时手指到凸透镜的距离很近，小于一倍焦距，所以成正立、放大的虚像，这是放大镜的成像原理，此时凸透镜相当于一个放大镜，故A错误、B正确； CD．看远处的树木时，树木到凸透镜的距离大于二倍焦距，成的是倒立、缩小的实像，与照相机的成像原理相同，而幻灯机的成像原理是物距在一倍焦距到二倍焦距之间，成倒立、放大的实像，与此时凸透镜的成像原理并不相同，故CD错误。 故选：B。 【点评】本题考查了凸透镜成像规律的应用，难度不大。 11．（2024•湖南模拟）如图，手机扫描二维码，相当于给二维码拍了一张照片，手机摄像头相当于凸透镜，感光元件相当于光屏。下列说法正确的是（　　） A．物体上的二维码是光源 B．扫码时二维码要位于摄像头二倍焦距以外 C．要使屏幕上二维码的像变大，只需将二维码远离手机 D．感光元件上成的是正立的虚像 【分析】（1）自身能发光的物体称为光源。 （2）手机摄像头的镜头是凸透镜，其是利用物体在2倍焦距以外，像成在另一侧的1倍焦距和2倍焦距之间，成倒立缩小实像的原理工作的。凸透镜成实像时，物近像远像变大的特点。 【解答】解：A、二维码本身不发光，不是光源，故A错误； BD、手机摄像头相当于凸透镜，是利用物体在2倍焦距以外，凸透镜成倒立、缩小实像的原理工作的，所以，二维码要位于摄像头二倍焦距以外，故B正确，D错误； C、如果要让像变大一些，因凸透镜成实像时，物近像远像变大，所以应减小物距，应将二维码靠近凸透镜，故C错误； 故选：B。 【点评】此题考查了凸透镜成像规律的应用，关键要明确凸透镜成实像时，物近像远像变大的规律。 12．（2024•夹江县模拟）智能手机扫码功能可快速获取信息，如图所示。下列关于手机成功扫码的说法正确的是（　　） A．手机摄像头相当于凸面镜 B．二维码通过摄像头在手机中所成的像是实像 C．手机摄像头离二维码越远，所成的像越大 D．二维码通过手机镜头所成的像是正立的 【分析】（1）手机摄像头的镜头是凸透镜，其是利用物体在2倍焦距以外，像成在另一侧的1倍焦距和2倍焦距之间，成倒立缩小实像的原理制作的； （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：A、手机摄像头相当于凸透镜，故A错误； BD、手机的摄像头的成像原理与照相机的成像原理相同，扫描时二维码，物距必须大于二倍焦距，成倒立缩小实像，故B正确，D错误； C、凸透镜成实像时，物远像近像变小，手机摄像头离二维码越远，所成的像越小，故C错误。 故选：B。 【点评】本题考查了凸透镜成像规律的应用，要熟练掌握凸透镜成像规律的内容，是中等题。 二．填空题（共5小题） 13．（2024•辽宁模拟）二维码在现代生活中随处可见，我们能看见二维码是由于光在二维码图案上发生了 　反射　（选填“反射”或“折射”）；用手机扫描二维码时，手机的镜头相当于凸透镜，二维码图案通过手机镜头成 　实　（选填“实”或“虚”）像。 【分析】二维码会反射光线；凸透镜成像时，物距u＞2f，成倒立缩小的实像，应用是照相机。 【解答】解：看见二维码是由于光在二维码图案上发生了反射，反射光线进入了人的眼睛； 手机的镜头相当于凸透镜，二维码反射的光经过手机镜头后，成倒立、缩小的实像； 故答案为：反射；实。 【点评】本题考查光的反射现象、凸透镜成像及其应用，与实际生活联系密切，是一道基础题。 14．（2024•虎林市校级四模）用手机扫描二维码，相当于给二维码拍了一张照片，二维码成 　倒立　（选填“倒立”或“正立”）的像，手机镜头远离二维码，二维码在手机中所成的像会 　变小　（选填“变大”或“变小”）。 【分析】手机摄像头的镜头是凸透镜，其是利用物体在2倍焦距以外，像成在另一侧的1倍焦距和2倍焦距之间，成倒立缩小实像的原理制作的。 凸透镜成实像时，物远像近像变小、物近像远像变大的特点。 【解答】解：用手机扫描二维码，相当于给二维码拍了一张照片，二维码成倒立、缩小的实像。 手机镜头远离二维码，物距变大，像距变小，二维码在手机中所成的像会变小。 故答案为：倒立；变小。 【点评】此题考查了凸透镜成像规律的应用，关键要明确凸透镜成实像时，物远像近像变小、物近像远像变大的规律。 15．（2024•滕州市三模）如图所示，一只水鸟站在水中觅食，图中的“黑影”是由于光的 　直线传播　形成的，“倒影”是水鸟的 　虚　（选填“实”或“虚”）像；在用相机拍摄水鸟觅食过程时，水鸟到相机镜头的距离 　大于二倍焦距　（选填“大于二倍焦距”“在一倍与二倍焦距之间”或“小于一倍焦距”），水鸟在感光元件上成 　倒立缩小　（填像的性质）的像。 【分析】（1）光在同种均匀物质中沿直线传播，在日常生活中，激光准直、小孔成像和影子的形成等都表明光在同一种均匀介质中是沿直线传播的； （2）当光照射到物体表面上时，有一部分光被反射回来，例如：平面镜成像、水中倒影等； （3）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，如：看水里的鱼比实际位置浅、凸透镜成像等。 【解答】解：一只水鸟站在水中觅食，图中的黑影是水鸟的影子，是由于光的直线传播形成的。 “倒影”属于平面镜成像，成的是水鸟的虚像。 照相机的原理：物距大于2倍焦距，成倒立、缩小的实像；在用相机拍摄水鸟觅食过程时，水鸟到相机镜头的距离大于2倍焦距，水鸟在感光元件上成倒立缩小的实像。 故答案为：直线传播；虚；大于二倍焦距；倒立缩小。 【点评】此题考查了光的直线传播、反射及折射的应用，属于基础知识。 16．（2024•海陵区一模）用照相机拍摄操场上远处的同学，调节镜头后胶片上呈现清晰的 　倒　立、缩小的 　实　像。照相机不动，若该同学水平向右运动，则像相当于镜头水平向 　左　运动。 【分析】根据凸透镜成像规律及其应用之一：u＞2f，成倒立、缩小的实像，应用于照相机；若该同学水平向右运动，则像相当于镜头方向相反。 【解答】解：用照相机拍摄操场上远处的同学，根据凸透镜成像规律可知，调节镜头后胶片上呈现清晰的倒立、缩小的实像； 照相机不动，若该同学水平向右运动，则像相当于镜头水平向左运动。 故答案为：倒；实；左。 【点评】此题考查了凸透镜成像规律的应用，关键是熟记成像规律的内容，并做到灵活运用。 17．（2024•顺德区二模）如图是用透镜观察书本上“中学物理”四个字的情景，则该透镜是 　凸　透镜，对光有 　会聚　作用；此时通过透镜看到是字的 　实　（选填“实”或“虚”）像。 【分析】（1）凸透镜成像的规律： 物距小于焦距时，凸透镜成正立放大的虚像，其实际应用是放大镜； 物距大于一倍焦距小于二倍焦距时，凸透镜成倒立放大的实像，像距大于二倍焦距，其实际应用是幻灯机、投影仪； 物距等于二倍焦距时，凸透镜成倒立等大的实像，像距等于二倍焦距； 物距大于二倍焦距时，凸透镜成倒立缩小的实像，像距大于一倍焦距小于二倍焦距，其实际应用是照相机。 （2）凸透镜对光线有会聚作用。 【解答】解：由图可知，成的是放大、倒立的像，由凸透镜成像的规律可知，物距大于一倍焦距小于二倍焦距时，凸透镜成倒立放大的实像，凸透镜对光线有会聚作用。 故答案为：凸；会聚；实。 【点评】本题考查了凸透镜成像规律的综合应用，关键是熟记成像规律，并搞清物距与焦距之间的关系；平时在学习物理知识时，要善于总结规律。 三．实验探究题（共5小题） 18．（2024•夏津县校级模拟）下面是同学们在复习光学知识时，回顾实验中找到的像，并分析成像特点的实验过程： （1）同学们应用如图甲装置研究小孔成像，实验中只将光屏靠近或远离小孔发现光屏上均有像，但成像的 　大小　情况不同（选填“大小”或“正倒”）； （2）图乙是同学们探究平面镜成像的情景，实验过程中用玻璃板代替平面镜，便于确定像的位置，采用了 　等效替代　法。若将蜡烛A靠近玻璃板，像的大小将 　不变　。（选填“变大”“变小”或“不变”）； （3）同学们用焦距为10.0cm的凸透镜探究凸透镜成像规律，当蜡烛在图丙位置时，眼睛应在图中 　B　（选填“A”、“B”或“C”）位置观察成像，此时的成像原理与生活中的 　放大镜　相同。（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）。 【分析】（1）小孔成像是由光的直线传播形成的，成倒立的实像，成像的大小与光屏到小孔的距离，物到小孔的距离等有关； （2）为了便于确定像的位置，“探究平面镜成像特点”的实验中我们选择玻璃板完成实验，这是等效替代法的应用；平面镜所成的像与物大小相等； （3）根据u＜f，成正立、放大的虚像，像与物同侧，应用于放大镜。 【解答】解：（1）小孔成像是由光的直线传播形成的，成倒立的实像。实验中只将光屏靠近或远离小孔发现光屏上均有像，此时小孔到光屏的距离发生变化，因此成像的大小发生改变，像的正倒不变； （2）因为平面镜不透明，无法找到像的位置，所以，不能用平面镜做实验，而玻璃板既能反光又能透光，便于确定像的位置；用未点燃的蜡烛与点燃蜡烛的像重合，这是用等效替代法确定像的位置；根据平面镜成像的特点可知，像与物的大小始终相等，将蜡烛A靠近玻璃板，像的大小不变； （3）当蜡烛在图丙的位置，此时物距为u＝16.0cm﹣10.0cm＝6.0cm＜f，成正立、放大的虚像，像与物同侧，因此眼睛应在图中B位置观察成像，生活中的放大镜就是用这一原理制成的。 故答案为：（1）大小；（2）等效替代；不变；（3）B；放大镜。 【点评】本题考查了小孔成像、平面镜成像和凸透镜成像规律的应用等知识，综合性较强。 19．（2024•荔湾区校级二模）如图所示，从蜡烛处发出两条光线射入透镜，已知透镜的焦距为25cm。 ①请补充完整光路图。 ②在什么地方放置光屏可以在光屏上看到一个清晰的像 　无论在什么地方都不能　（选填“透镜左侧”、“透镜右侧”或“无论在什么地方都不能”）。 ③真空中，红外线比蜡烛发出的红光波长更长，则红外线与红光相比，频率 　更低　（选填“更高”、“更低”或“相同”），速度 　相同　（选填“更快”、“更慢”或“相同”）。 【分析】（1）根据凸透镜的三条特殊光线作图； （2）虚像不能成在光屏上； （3）根据c＝λf比较频率的大小关系；不同频率的电磁波的波速是相同的。 【解答】解：（1）平行于主光轴的光线经过凸透镜后过焦点，经过光心的光线的传播方向不变，如下所示： ； （2）此时的物距小于焦距，成正立、放大的虚像，虚像不能成在光屏上； （3）红外线比蜡烛发出的红光波长更长，根据c＝λf可知，红外线与红光相比，频率更低；红外线和红光的速度相同。 故答案为：（1）见解析；（2）无论在什么地方都不能；（3）更低；相同。 【点评】本题考查了凸透镜光路图、凸透镜成像规律的应用、波速和频率的关系，属于基础题。 20．（2024•番禺区校级二模）一束平行于主光轴的光经过某凸透镜后的光路图如图1所示，凸透镜的光心在0cm处。把物体MN放在凸透镜前某位置，如图2所示。 （1）把图2中N点发出的两条光线的光路补充完整；（a平行于主光轴，b过0cm处） （2）物体MN经凸透镜后成 　倒立　（选填“倒立”或“正立”）、　放大　（选填“放大”或“缩小”）的 　实像　（选填“实像”或“虚像”），　投影仪　（选填“照相机”“放大镜”或“投影仪”）就是利用该原理成像的。 【分析】①光线a平行于主光轴，经凸透镜的折射后过另一侧的焦点；光线b经凸透镜的光心后传播方向不改变； ②凸透镜成像规律之一：f＜u＜2f时，凸透镜成倒立、放大的实像。 【解答】解：（1）根据图1可知，平行于主光轴的光线经过凸透镜后过焦点，所以焦距为2cm；光线a平行于主光轴，经凸透镜的折射后过另一侧的焦点；光线b经凸透镜的光心后传播方向不改变，据此作图如： ； （2）由图知，物距在一倍焦距和二倍焦距之间，由凸透镜成像规律可知此时成倒立、放大的实像，生活中投影仪就是依据此原理制成的。 故答案为：（1）见解析；（2）倒立；放大；实像；投影仪。 【点评】认识凸透镜、学习凸透镜的光学性质，必须从认识它的基本概念入手，包括焦点、焦距、光心、主光轴等。 21．（2024•费县模拟）学习了透镜的知识以后，小明借来了爷爷的眼镜片进行了探究： （1）如图甲所示，太阳光经过镜片在光屏上形成了一个最小最亮的光斑，由此判断，爷爷佩戴的是 　远视镜　（选填“近视镜”或“远视镜”），镜片的焦距是 　25.0　cm。 （2）他把镜片放置在桌子上，调节到如图乙所示的位置，墙上出现了窗户清晰的像（像未画出），这个像是倒立 　缩小　的实像，　照相机　（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）就是利用这一成像原理工作的。 （3）小明将镜片向上移动一定高度，墙壁上的像将 　向上移动　（选填“向上移动”、“向下移动”或“仍然成在原来的位置”）。 【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）当物距大于2f时，凸透镜成倒立缩小的实像，照相机是根据这个原理制成的，此时像距处于f和2f之间，像距小于物距； （3）在凸透镜成实像时，通过凸透镜光心的光线方向不变，由此分析像的运动情况。 【解答】解：（1）由图中，平行光线经凸透镜后会聚到一点，说明凸透镜对光线具有会聚作用；远视镜是用凸透镜制成的；凸透镜的焦距为35.0cm﹣10.0cm＝25.0cm； （2）由图知，像距小于物距，此时物距大于二倍焦距成倒立缩小的实像，像距大于一倍焦距小于二倍焦距，照相机是根据这个原理制成的； （3）在凸透镜成实像时，通过凸透镜光心的光线方向不变，将镜片向上移动一定高度，墙壁上的像将向上移动。 故答案为：（1）远视镜；25.0；（2）缩小；照相机；（3）向上移动。 【点评】本题考查凸透镜成像规律实验，关键是将课本知识内容记忆清楚，仔细分析即可。 22．（2024•昆都仑区二模）如图所示是同学们在综合实践活动中制作的模型照相机，外纸筒的左端装有焦距为10cm的凸透镜，内纸筒的左端贴有半透明膜，右端开口。 （1）现有三种规格的纸筒，长度分别为5cm、10cm、20cm，应选择 　20　cm的纸筒作为外纸筒，依据是该照相机的凸像距范围在 　一二倍焦距（10cm到20cm）　之间。 （2）完成模型制作后，将镜头朝向室外物体，眼睛从开口端向筒内观察，调节内外纸筒的相对距离，直到膜上出现清晰的像，此时看到的像是 　倒立　（选填“倒立”或“正立”）的；当观察更远处的物体时，应 　减小（缩短）　凸透镜和半透明膜的距离。 【分析】（1）照相机工作时物体在2倍焦距以外，像在一倍焦距和二倍焦距之间，据此判断出纸筒的长度； （2）在该模型中，凸透镜是照相机的镜头，半透明膜相当于照相机的底片。根据选择项中提到的物理情景结合凸透镜成像规律加以分析即可得到答案。 【解答】解：（1）照相机工作时物体在2倍焦距以外，像在一倍焦距和二倍焦距之间，由于凸透镜的焦距为10cm，所以像距应该在10cm到20cm之间，由于相机模型的胶片相当于光屏，所以照相机模型的外纸筒应该在10cm到20cm之间，所以应当选择20cm的纸筒； （2）因为照相机成倒立、缩小的实像，所以通过调整内外纸筒的相对距离，可以在半透明膜上看到远处景物倒立、缩小的实像， 当观察更远处的物体时，应增大物距，减小像距，即减小（缩短）凸透镜和半透明膜的距离。 故答案为：（1）20；一二倍焦距（10cm到20cm）；（2）倒立；减小（缩短）。 【点评】本题考查学生动手操作实验的能力以及学生对凸透镜成像规律的掌握，要求学生能根据凸透镜成像规律分析实际问题。 四．解答题（共5小题） 23．（2024•惠山区校级一模）如图是张老师利用手机直播网课的情景，手机的镜头相当于 　凸透镜　。当手机取景框内只看到电子白板时，为了让同学们同时看到两边黑板上板书的文字，手机应该 　远离　（选填“远离”或“靠近”）黑板，黑板上文字所成的像是 　缩小　（选填“放大”或“缩小”）的像。 【分析】（1）凸透镜成像规律之一是：u＞2f，成倒立缩小的实像，主要应用在照相机； （2）凸透镜成实像时，物距减小，像距增大，像变大。 【解答】解：（1）手机的镜头相当于一个凸透镜，物体通过它可以成倒立、缩小的实像，故黑板上文字所成的像是缩小的； （2）为了让同学们同时看到两边黑板上板书的文字，应该让像变小一些，像距变小，物距变大，所以手机应远离黑板，增大物距。 故答案为：凸透镜；远离；缩小。 【点评】此题主要考查了凸透镜成像规律的应用，一定熟练掌握成像规律的内容，还考查了成像规律的变化，要搞清像距和物距的关系。 24．（2024•市北区校级模拟）如图调节手指投影灯到墙壁的距离，墙上会出现清晰的图象，投影灯内部的结构如图。胶片某点发出的光线a经焦点F，光线b平行于主光轴。 （1）图中凸透镜成像是光的 　折射　（选填“折射”或“反射”或“直线传播”）现象； （2）画出光线a和b经凸透镜后的对应光线； （3）与物比较，胶片图案经凸透镜成 　放大　（选填“放大”“缩小”“等大”） 　倒立　（选填“正立”“倒立”）的像。与这一成像原理相同的还有 　电影放映机　。（选填“潜望镜”、“电影放映机”或“摄像机”） 【分析】（1）凸透镜对光线具有会聚作用； （2）凸透镜的三条特殊光线：过光心的光线其传播方向不变；过焦点的光线折射后平行于主光轴；平行于主光轴的光线折射后过焦点； （3）根据图2读出凸透镜的焦距，结合凸透镜成像的特点可知所成像的特点； 凸透镜成像的特点：u＞2f，成倒立、缩小的实像； 2f＞u＞f，成倒立、放大的实像； u＜f，成正立、放大的虚像。 【解答】解：（1）凸透镜是中间厚，边缘薄的透镜，光射在透镜上会发生偏折，是光的折射现象。 （2）凸透镜三条特殊光线：过凸透镜光心的光线，其传播方向不变；平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点；过焦点的光线经凸透镜折射后折射光线平行于主光轴；所以光线a和b的折射光线如图所示： （3）由图可知，胶片图案位于一倍焦距和二倍焦距之间，成倒立放大的实像，电影放映机就是运用这一原理制成的。 故答案为：（1）折射；（2）见解析；（3）放大；倒立；电影放映机。 【点评】本题主要考查凸透镜成像的特点和凸透镜的三条特殊光线；关键会从图中读出凸透镜的焦距和物距。 25．（2024•惠州模拟）如图所示，小明用焦距为15cm的凸透镜观察邮票上的细小图案，他应将凸透镜移动到距离邮票小于　15　cm的位置，通过透镜将能够看到邮票的正立、放大的　虚　像。（选填“虚”或“实”） 【分析】凸透镜成像时，u＜f，成正立、放大的虚像，应用于放大镜和老花镜。 【解答】解：用凸透镜观察邮票，是利用凸透镜的放大原理，凸透镜焦距为15cm，邮票到凸透镜的距离小于15cm，透过凸透镜能看到正立、放大的虚像。 故答案为：15；虚。 【点评】掌握凸透镜的三种成像情况和应用，这是凸透镜成像习题的重要依据，一定要熟练掌握。 u＞2f，成倒立、缩小的实像，应用于照相机和摄像机。 2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，应用于幻灯机和投影仪。 u＜f，成正立、放大的虚像，应用于放大镜和老花镜。 26．（2024•越秀区校级二模）如图所示，物体MN放在凸透镜前，0cm处为凸透镜的光心。 ①画出光线a经过凸透镜后的光路图； ②画出光线b经过凸透镜后的光路图； ③物体MN经凸透镜成的像M′N′相对于物体是 　放大　（选填“放大”“等大”或“缩小”） 　倒立　（选填“正立”或“倒立”）的。 【分析】①②光线a经凸透镜的光心后传播方向不改变；根据M的像的位置画出光线b经过凸透镜后的光路图； ③凸透镜成像规律之一：2f＞u＞f时，凸透镜成倒立、放大的实像。 【解答】解：①②过凸透镜光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变，据此画出光线a经光心后的光线，a的折射光线与另一条折射光线的相交点为M的像M'； 光线b经过凸透镜后会经过M'，如图所示： ③由图知，物距u＝5.0cm，f＝3cm，2f＞u＞f，由凸透镜成像规律可知此时成倒立放大的实像，即物体MN经凸透镜成的像相对于物是放大、倒立的。 故答案为：①②见上图；③放大；倒立。 【点评】认识凸透镜、学习凸透镜的光学性质，必须从认识它的基本概念入手，包括焦点、焦距、光心、主光轴等。 27．（2024•越秀区校级二模）凸透镜如图所示，MN为主光轴，O点为光心，F点为焦点，AB为发光物体。 （1）请在图中画出三条光线的折射光线，并作出物体AB的像A′B′（注意保留作图痕迹）。 （2）该成像 　不能　（选填“能”或“不能”）显示在光屏上，　放大镜　（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）就是利用这一成像规律工作的。 【分析】（1）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作出反射光线，反向延长三两条折射光线，即可得到发光点A的像点A′； （2）根据物距小于一倍焦距时，凸透镜成正立、放大的虚像的特点分析，放大镜就是根据此原理制成的。 【解答】解：（1）凸透镜对光线具有会聚作用，其折射光线靠近主光轴；过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变；平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点。这两条折射光线的反向延长线的交点即为发光点A的像点S′，虚线连接像点和最下面光线的入射点，延长得出最下面光线的折射光线，如图所示： ； （2）由图知A、B位于焦点以内，成正立、放大的虚像，虚像不能成在光屏上，故光屏上看不到像；其应用是放大镜。 故答案为：（1）见解答图；（2）不能；放大镜。 【点评】本题考查了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过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变。 五．综合能力题（共1小题） 28．（2024•龙湖区校级二模）2021年12月9日，中国空间站阶段的首次太空授课以天地互动的方式，在中国空间站和设在中国科技馆的地面主课堂等同时进行，王亚平老师在太空授课的时候，用一个金属圈插入饮用水袋并抽出后，形成了一个水膜，轻晃金属圈，水膜并未破裂，而是甩出了一个小水滴。再往水膜表面贴上一片画有中国结图案的塑料片，水膜依然完好。更奇迹的时刻：在第二个水膜上，用饮水袋不断注水，水膜很快长成一个晶莹剔透的大水球。我们通过水球，看到王亚平老师倒立缩小的人像。 （1）太空授课非常精彩，我们能分辨王亚平老师的声音是根据声音的 　音色　（选填“音调”、“响度”或“音色”）。 （2）航天员利用太空冰箱将一杯90g的水制成了冰，则冰的质量是 　90　g，将这块冰熔化掉一半，剩下的冰块的密度会 　不变　（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 （3）注水后，我们通过水球，看到王亚平老师倒立缩小的人像，这个像的成像原理与 　照相机　（选填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”）的成像原理相同。 （4）地面的小倩同学尝试“探究凸透镜成像规律”。 ①在探究凸透镜成像规律时，应调节烛焰、凸透镜和光屏三者中心在 　同一高度　上； ②当蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图乙所示时，烛焰在光屏上恰好成一清晰等大的像，则凸透镜的焦距是 　10.0　cm； ③人脸识别门禁一体机的镜头就是通过凸透镜成像原理捕捉人脸信息的，若该镜头的焦距等于此实验中凸透镜的焦距，为了能成清晰的像，人脸到镜头的距离应 　大于　20cm。 【分析】（1）音色是声音的特色，与发声体的结构和材料有关，一般不同的发声体的音色不同； （2）质量是物体本身的一种属性，决定于物质的多少，与状态无关；密度是物质的一种特性，其大小与物体的质量和体积无关。 （3）看到了倒立、缩小的实像，根据凸透镜的成像规律即可判断； （4）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； ②u＝v＝2f，成倒立、等大的实像，一般用来求凸透镜的焦距； ③当u＞2f时，凸透镜才成倒立、缩小的实像。 【解答】解：（1）音色是声音的特色，不同人的音色一般不同，因此我们分辨出王亚平老师的声音是根据声音的音色； （2）利用太空冰箱将一杯90g的水制成了冰，水的状态发生了变化，但其质量不变，故冰的质量是90g， 因密度是物体的一种特性，其大小与物体的体积和质量没有关系，所以将这块熔化掉一半，剩下的冰块的密度会不变。 （3）由甲图可知，水球相当于凸透镜，通过水球看到的是倒立的缩小的实像，则其成像原理与照相机相同； （4）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； ②当u＝v＝2f时，凸透镜成倒立、等大的实像，如图，u＝v＝2f＝20.0cm 时，所以f＝10.0cm； ③若凸透镜的焦距是10cm，当人脸和摄像头的距离大于二倍焦距，也就是大于20cm时，能成倒立、缩小的实像。 故答案为：（1）音色；（2）90；不变；（3）照相机；（4）①同一高度；②10.0；③大于。 【点评】本题考查了凸透镜的成像特点和应用，要掌握凸透镜成像的规律，搞清每种情况下的应用。在学习过程中要善于总结、寻找规律，学着将所学知识与生活实际联系起来。 六．科普阅读题（共1小题） 29．（2024•昆山市一模）阅读短文，回答问题。 菲涅尔透镜 甲图中图1是平凸透镜的截面图，由光学知识可知，平行光由平凸透镜左侧垂直入射，在透镜中传播方向不变，只有经透镜另一侧曲面时才会发生偏折，并会聚于焦点。若在图2中将平凸透镜阴影部分去掉，保留图中曲面的白色部分并将其向左平移到透镜平面处，即为图3，这样的透镜叫做菲涅尔透镜（又称螺纹透镜）。菲涅尔透镜与平凸透镜一样，都能将平行于主光轴的光线会聚于焦点。与平凸透镜相比，菲涅尔透镜减少了光在透镜中直线传播的部分，只保留透镜发生折射的曲面，在节省透镜材料的同时也减少了光在透镜中传播的光能损失。菲涅尔透镜有着广泛的应用，如图乙为手机闪光灯上用到的菲涅尔透镜，从上方俯视，它由数个同心圆纹路的玻璃组成。大型菲涅尔透镜是聚光太阳能系统中重要的光学部件之一，它能提高太阳能板上单位面积获得的光能，如图丙所示，从上方垂直菲涅尔透镜的光束，在一半焦距处面积只有原来的四分之一。请回答： （1）菲涅尔透镜与平凸透镜对光都有 　会聚　（此空选填“会聚”或“发散”）作用。 （2）下面关于菲涅尔透镜的说法，不正确的是 　C　（填字母序号）。 A.使用菲涅尔透镜的手机，闪光灯部分可以做得更薄 B.与相同直径的平凸透镜相比，光能损失减少 C.菲涅尔透镜是由一圈圈凸透镜和凹透镜组成 D.与相同直径的平凸透镜相比，所用材料减少 （3）为了更好地接受太阳能，太阳能板受光面应涂上 　黑色　（此空选填“黑色”或“白色”）。 （4）将菲涅尔透镜放置在阳光下从而将光集中在太阳能板上，为保证最佳的聚光效果，图丁中，正确的放置方法是 　A　。（填字母序号） 【分析】（1）菲涅尔透镜与平凸透镜一样，仍能将平行于主光轴的光线会聚于焦点； （2）由短文知，光在菲涅尔透镜中传播时减少了在透镜中直线传播的部分，只保留透镜发生折射的曲面，在节省透镜材料的同时也减少了光在透镜中传播的光能损失，由此分析解答； （3）白色反射所以色光，黑色吸收所有色光； （4）当透镜非螺纹面垂直面向太阳光时，光线聚焦在电池板上，将会聚更多的能量，需要的电池面积变小，大大节约了成本。 【解答】解：（1）因为菲涅尔透镜与平凸透镜一样，仍能将平行于主光轴的光线会聚于焦点，它们对光线都有会聚作用； （2）由短文知，光在菲涅尔透镜中传播时减少了在透镜中直线传播的部分，只保留透镜发生折射的曲面，在节省透镜材料的同时也减少了光在透镜中传播的光能损失。 A、光在菲涅尔透镜只保留透镜发生折射的曲面，所以使用菲涅尔透镜的手机，闪光灯部分可以做得更薄，故A正确； B、与相同直径的平凸透镜相比，减少了在透镜中直线传播的部分，所以光能损失更少，故B正确； C、由图2和图3可知，菲涅尔透镜，从上方俯视，它由数个同心圆的玻璃组成，它们是一圈圈凸透镜，故C错误； D、因为菲涅尔透镜中减少了在透镜中直线传播的部分，只保留透镜发生折射的曲面，所以节省透镜材料，故D正确。 故选：C。 （3）因为黑色吸收所有色光，所以为了更好地接受太阳能，太阳能板受光面应涂上黑色； （4）为保证较好的聚光效果，会聚的光线应该在焦点上，只有平行光由平凸透镜左侧垂直入射，在透镜中传播方向不变，只有经透镜另一侧曲面时才会发生偏折，并会聚于焦点，所以选择A。 故答案为：（1）会聚；（2）C；（3）黑色；（4）A。 【点评】本题是关于螺纹透镜的特点和应用认识和理解，关键是从短文中获取有用信息，本题是拓宽学生知识面的好题。 第1页（共1页） 学科网（北京）股份有限公司 $$