内容正文:
第四章 透镜及其应用复习
一、单项选择题(每小题3分,共24分)
1.(2024广西中考)如图所示的眼镜片是 ( )
A.凸面镜 B.凹面镜 C.凸透镜 D.凹透镜
C
解析 图中眼镜片将字放大,物体经眼镜片成正立放大的虚
像,则该眼镜片是凸透镜。
2.(2023吉林长春中考)在人的眼球中,晶状体和角膜的共同作
用相当于一个 ( )
A.平面镜 B.玻璃砖
C.凸透镜 D.凹透镜
C
解析 人眼的晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜,
视网膜相当于光屏,外界物体在视网膜上成倒立、缩小的实
像,故选C。
3.(2024北京陈经纶中学月考)如图,某同学拿着一个凸透镜正
对着太阳光,用一张白纸在透镜的另一侧来回移动,得到一个
最小最亮的光斑,测得此时光斑到透镜光心的距离是6 cm。
该同学用此透镜观察较小的文字时,看到了正立的较大的字,
则较小文字到透镜的距离 ( )
C
A.等于12 cm
B.大于6 cm,小于12 cm
C.小于6 cm
D.大于12 cm
解析 如图,平行于主光轴的光,经凸透镜折射后会聚在主光
轴上一点,这点是凸透镜焦点。焦点到透镜光心的距离是凸
透镜的焦距,为6 cm。要用凸透镜观察较小的文字,文字到透
镜的距离需小于6 cm。故选C。
4.【跨学科·社会发展】(2023湖北荆州中考)2023年5月11日,
我国发射的天舟六号货运飞船与中国空间站组合体成功交会
对接,如图所示。空间站组合体上的摄像机完整记录了交会
对接过程。下列说法正确的是 ( )
B
A.光通过摄像机的镜头始终沿直线传播
B.摄像机所成的像是实像
C.摄像机的工作原理与投影仪的工作原理相同
D.天舟六号靠近空间站组合体时,摄像机成的像逐渐变小
解析 光在不均匀介质中传播时会发生偏折,因此光斜射入
摄像机的镜头时传播方向会发生变化,故A错误;摄像机是根
据物距大于凸透镜二倍焦距时成倒立缩小的实像的原理制成
的,故B正确;投影仪是根据凸透镜成倒立放大的实像制成的,
与摄像机的工作原理不同,故C错误;当凸透镜成实像时,天舟
六号靠近空间站组合体时,物距减小,则像距增大,像逐渐变大,
故D错误。故选B。
5.【新特色·教材图片变式】(2025河南辉县期末)甲、乙两同
学眼睛的成像示意图分别如图甲、乙所示。下列说法正确的
是 ( )
A.甲患近视,应戴凹透镜制成的眼镜矫正
B.甲患远视,应戴凸透镜制成的眼镜矫正
C.乙患近视,应戴凸透镜制成的眼镜矫正
D.乙患远视,应戴凹透镜制成的眼镜矫正
B
解析 图甲中来自近处物体的光会聚在视网膜的后方,是远
视眼的成像情况,应戴对光具有会聚作用的凸透镜进行矫正;
图乙中来自远处物体的光会聚在视网膜的前方,是近视眼的
成像情况,应戴对光具有发散作用的凹透镜进行矫正,故
选B。
6.(2023江西中考)某同学探究凸透镜成像规律时,光屏上得到
了烛焰清晰的像(像未画出),如图所示。下列说法正确的是
( )
D
A.光屏上的像是正立的
B.光屏上的像是放大的
C.投影仪是利用此成像原理制成的
D.撤去光屏,烛焰的像仍然在原处
解析 如图所示,物距大于像距,光屏上得到的烛焰清晰的像
是倒立缩小的实像,而投影仪成的是倒立放大的实像,
故A、B、C错误;光屏是呈现烛焰所成像的,不会影响成像的
特点,撤去光屏,烛焰的像仍然在原处,故D正确。故选D。
7.(2024四川绵阳期末)当物体距离凸透镜10 cm时,在凸透镜
另一侧光屏上成一个清晰的放大的像,若保持物体与光屏的
位置不变,把凸透镜向着光屏的方向移动2 cm,则在光屏上仍
能观察到一个清晰缩小的像,则该凸透镜的焦距为 ( )
A.f<2 cm B.2 cm<f<4 cm
C.4 cm<f<8 cm D.5 cm<f<6 cm
D
解析 物体离凸透镜10 cm时,在透镜的另一侧得到一个倒
立、放大的实像,则2f>u>f,所以2f>10 cm>f,即10 cm>f>5 cm
①;由“保持物体与光屏的位置不变,把凸透镜向光屏方向移
动2 cm,则在光屏上又成一清晰缩小的像”,可知u=12 cm>2f,
即f<6 cm②,由①②可得,5 cm<f<6 cm。故选D。
8.(2023山东淄博中考改编)在“探究凸透镜成像的规律”实
验中,凸透镜的焦距f=12 cm,蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上
的位置如图所示(像未在图中画出),此时烛焰在光屏上成清晰
的像。下列判断正确的是 ( )
A.图中成的是倒立、放大的实像
B.透镜位置不动,把蜡烛向左移动,向右移动光屏,光屏上会再
次得到清晰的像
C.透镜位置不动,把蜡烛移到30 cm刻度线处,向右移动光屏,
光屏上会再次得到清晰的像
D.透镜位置不动,把蜡烛移至45 cm刻度线处,向右移动光屏,
光屏上会再次得到清晰的像
答案 C
解析 由图可知,此时的物距为u=30.0 cm,像距为v=20.0 cm,
已知凸透镜的焦距f=12 cm,则u>2f,图中成的是倒立、缩小的
实像,故A错误;成实像时,物距变大,像距变小,透镜位置不动,
把蜡烛向左移动,应该减小像距,即向左移动光屏,光屏上才会
再次得到清晰的像,故B错误;透镜位置不动,把蜡烛移到30 cm
刻度线处,物距减小,像距变大,向右移动光屏,光屏上会再次得
到清晰的像,故C正确;将蜡烛移动到45 cm刻度线处,物距u=5
cm,小于一倍焦距,成正立、放大的虚像,虚像不能用光屏承
接,故D错误。
二、多项选择题(每小题5分,共10分。每题全选对得5分,选对
但不全得3分,有错选不得分)
9.(2024北京陈经纶中学月考)下列关于实像与虚像的说法正
确的是 ( )
A.虚像是人们的幻觉,并没有光线进入人眼
B.人们既可以看到实像,又可以看到虚像
C.实像可以呈现在光屏上,虚像则不能
D.凸透镜所成的像是实像,平面镜所成的像是虚像
BC
解析 虚像不是幻觉,是由光线的反向延长线会聚而成的,有
光进入眼睛,人才能看到虚像,故A错误;实像和虚像都能被人
看见,实像可以呈现在光屏上,虚像不能呈现在光屏上,故B、
C正确;凸透镜既可以成实像也可以成虚像,平面镜所成的像
是虚像,故D错误。故选B、C。
10.(2023湖南湘潭中考)光刻技术的工作原理如图所示。用紫
外光照射镂空掩膜,调整镂空掩膜、缩图透镜的位置,恰好能
在硅片上成极小的清晰的像,从而实现集成电路的“光刻”,
下列说法正确的是 ( )
CD
A.缩图透镜相当于凸透镜,凸透镜可以用
于矫正近视眼
B.镂空掩膜位于缩图透镜的二倍焦距以内
C.镂空掩膜的像是倒立缩小的
D.硅片相当于光屏
解析 缩图透镜相当于凸透镜,镂空掩膜位于缩图透镜的二
倍焦距以外,成的是倒立、缩小的实像,硅片相当于光屏,用来
承接经缩图透镜成的实像。近视眼是因为晶状体比较厚,折
光能力较强,看远处的物体时,像会聚在视网膜之前,需要用凹
透镜矫正。故选C、D。
三、实验解答题(每空2分,作图3分,共52分)
11.(2023湖北襄阳中考)西汉时期的《淮南万毕术》中,记载
有“削冰令圆,举以向日,以艾承其影,则火生。”其中“削冰
令圆”是把冰削成______透镜;“以艾承其影”是把“艾”
(易燃物)放在透镜的_______上。
焦点
凸
解析 凸透镜对光有会聚作用,因此“削冰令圆”是把冰削
成凸透镜;“以艾承其影”是把“艾”(易燃物)放在透镜的焦
点上,凸透镜对光有会聚作用,会将“艾”点燃。
12.(2024河南西华联考)如图所示是简易天文望远镜的内部结
构,远处的物体经过物镜(凸透镜)成倒立、缩小的实像,落在
目镜________________的位置;这个实像经过目镜(凸透镜)成
一个正立、_______(选填“放大”“缩小”或“等大”)的
虚像。
放大
一倍焦距以内
解析 由于目镜相当于放大镜,物距应小于一倍焦距,远处的
物体经过物镜(凸透镜)成倒立缩小的实像,应落在目镜一倍焦
距以内,成的是正立、放大的虚像。
13.(2024山东枣庄中考)小明探究凸透镜的成像规律时,各器
材位置如图所示,光屏上承接到烛焰清晰的像(未画出烛焰的
像)。此时烛焰的成像特点与__________(选填“照相机”
“投影仪”或“放大镜”)的成像特点相同。若凸透镜位置
不变,调换蜡烛和光屏的位置,_______(选填“仍能”或“不
能”)在光屏上得到清晰的像,这说明光发生折射时,光路是
______的。
可逆
仍能
照相机
解析 由题图知,此时物距大于像距,由凸透镜的成像规律可
知,成倒立、缩小的实像,这是照相机的成像原理。凸透镜的
位置不变,调换蜡烛和光屏的位置,因为在光的折射现象中,光
路是可逆的,则在光屏上仍能得到清晰的像。
14.【跨学科·社会发展】(2024河北雄安新区期末)如图,是某
地投放使用的智能无人驾驶小巴车,它可以通过车上的摄像
机和激光雷达识别道路状况。小巴车上的摄像机识别道路上
的行人时,其镜头相当于一个______透镜,行人在摄像机感光
元件上成倒立、_______(选填“放大”“缩小”或“等
大”)的______像。当小巴车靠近公交站牌时,站牌在摄像机
感光元件上所成的像_______(选填
“变大”“变小”或“不变”)。
变大
实
缩小
凸
解析 摄像机在使用时相当于照相机,其镜头相当于一个凸
透镜。根据凸透镜成像的规律,照相机、摄像机利用的是物
距大于二倍焦距时,成倒立、缩小的实像。根据凸透镜成实
像时“物近像远像变大”,当小巴车靠近公交站牌时,物距变
小,像距变大,站牌在摄像机感光元件上所成的像变大。
15.(2024山东新泰期末)请完成图中光路图(F是凹透镜的虚焦
点)。
解析 对于凹透镜,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;经过凹透镜光心的光线传播方向不变。
16.(2024山东德州中考)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。
解析 (1)根据平面镜所成的像与物关于平面镜对称可知,作A
'点关于平面镜的对称点,即点光源A;连接A点与平面镜上的入
射点并标上箭头,即射向平面镜的入射光线。(2)过凸透镜焦
点的光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,如图所示。
17.(2023湖南衡阳中考)小明同学利用光具座、凸透镜、蜡
烛、光屏等实验器材探究凸透镜成像的规律:
(1)如图甲所示,小明将一束平行光正对凸透镜,移动光屏,直到
光屏上形成一个最小最亮的光斑,该凸透镜的焦距为_____cm。
(2)实验时,把凸透镜固定在光具座50 cm刻度线处,为使像成
在光屏中央,应将烛焰、凸透镜和光屏三者中心调到
__________________。
(3)小明将蜡烛移至光具座20 cm刻度线处,如图乙所示,移动
光屏,直到烛焰在光屏上成清晰的像,则该像是倒立、______
的实像。生活中的________(选填“放大镜”“投影
照相机
缩小
同一水平高度上
10.0
仪”或“照相机”)就是利用这种成像规律工作的。
(4)接着,小明保持凸透镜在光具座上的位置不动,如果仅将图
乙中蜡烛和光屏的位置互换,发现光屏上仍能观察到烛焰清
晰的像。这是因为在光的折射现象中,光路是_______的。
(5)在如图乙所示实验情形下,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,发现光屏上烛焰的像变得模糊
不清,此现象可以体现________(选填“近视眼”或“远视
眼”)的成像情况。
近视眼
可逆
解析 (1)根据凸透镜焦距的定义可知,此时光屏到凸透镜的
距离为焦距,即f=30.0 cm-20.0 cm=10.0 cm。(2)在光具座上将
点燃的蜡烛、光屏放在凸透镜的两侧,调节它们的高度,使烛
焰、凸透镜和光屏的中心在同一水平高度上,这样做的目的
是使像呈现在光屏中央。(3)将蜡烛移至光具座20 cm刻度线
处时,此时的物距为u=50 cm-20 cm=30 cm>2f,即物距大于两
倍焦距,成的是倒立缩小的实像,生活中的照相机就是利用这
个原理工作的。(4)在(3)的基础上,仅将蜡烛和光屏的位置互
换,互换后在光屏上的像是清晰的,由此可知,在光的折射现象
中,光路是可逆的。(5)根据凸透镜成像规律,物远像近像变小,
光屏上烛焰的像变得模糊不清,说明像成在光屏的前方,此现
象可以体现近视眼的成像情况。
18.【新中考·项目式学习】(2025广东江门期末)项目式学习
小组从实验室找到几个凸透镜准备自制一个望远镜。
(1)他们要先学习望远镜的成像原理。如图甲所示是简易天
文望远镜的内部结构示意图。远处的物体经过物镜后,成一
个_______、_______的实像,该实像经过目镜折射后,又成
一个正立、_______的虚像。
(2)他们选择了焦距为50 cm、直径约12 cm的凸透镜作物镜,
选择了焦距为30 cm、直径约8 cm的凸透镜作目镜。然后他
们根据所选凸透镜的直径数据和_______数据,制作合适的
镜筒。
焦距
放大
缩小
倒立
(3)他们把如图乙所示的瓦楞纸用剪刀剪成长方形,并卷成内
径分别为12 cm和8 cm、长约20 cm的镜筒,同时把两个凸透
镜与镜筒用胶水粘好(如图丙),最后把它们套在一起(如图丁)。
①他们用自制的望远镜看远处的科技楼,发现无论怎样改变
目镜与物镜的距离,都看不到科技楼清晰的像,原因可能是
________________。
②问题解决后,他们看到了远处科技楼清晰的像。接下来他
们观察近处树木时,如果需要调节物镜和目镜之间的距离,则
应_______(选填“增大”或“减小”)目镜与物镜间的距离。
增大
镜筒的长度太短
解析 (1)望远镜的物镜相当于照相机的镜头,成倒立、缩小
的实像,这个实像落在目镜的一倍焦距之内,经目镜折射后成
正立、放大的虚像。(2)镜筒内径应与所选凸透镜的直径相
近,镜筒长度要大于物镜一倍焦距。因此,他们应该根据所选
凸透镜的直径数据和焦距数据来制作合适的镜筒。(3)①物
镜成的像要在物镜的一倍焦距和二倍焦距之间并且要在目镜
的一倍焦距之内。由制作过程可知,物镜和目镜镜筒长度都
约为20 cm,它们的和小于物镜的焦距50 cm,所以物镜所成的
像到物镜的距离大于镜筒的总长度,则经物镜折射的光还未
会聚成像就会经目镜折射,故成像不清楚。②当观察近处的
树木时,由于物距减小,物镜成的像会变大且与目镜之间的距
离会变小。为了使这个像能经目镜成清晰的像,需要增大目
镜与物镜间的距离。
四、科普阅读题(14分)
19.仔细阅读短文,按要求回答问题:
眼睛和眼镜
人类的眼睛好像一架照相机。眼睛与照相机的不同之处:人
的眼睛是通过调节晶状体的厚薄程度,从而改变晶状体的焦
距来获得清晰的实像的,普通照相机是在物距确定的情况下
通过改变像距使像变得清晰的。依靠眼睛调节所能看清的最
远和最近的两个极限点分别叫作远点和近点。正常眼睛的远
点在无限远,近点大约在10 cm处。正常眼睛观察近处物体最
清晰而又不疲劳的距离大约是25 cm,这个距离叫作明视距离。
当眼睛出现某些缺陷时,人们需要戴眼镜来矫正,常见眼镜的
实质就是凸透镜或凹透镜。透镜的焦距f的长短标志着折光
本领的大小,焦距越短,折光本领越大。通常把透镜焦距的倒
数叫作透镜焦度,用Φ表示,即Φ= 。如果某透镜的焦距是0.5
m,它的透镜焦度就是Φ= =2 m-1。平时说的眼镜片的度
数,就是镜片的透镜焦度乘100的值。凸透镜的度数是正数,凹
透镜的度数是负数。例如,-200度的镜片表示这是凹透镜,透
镜焦度是2 m-1,它的焦距是0.5 m。
(1)正常眼睛观察物体时,在视网膜上成的像的性质是______。
A.正立、放大的实像
B.正立、缩小的实像
C.倒立、缩小的实像
D.倒立、放大的实像
(2)根据上文,你认为人的正常眼睛的观察范围是______。
A.0~10 cm B.10~25 cm
D
C
C.25 cm~无限远 D.10 cm~无限远
(3)如图所示是小明的眼睛看物体时的成像情况,则他是
________,需要用______透镜来矫正。另一同学小芳所戴眼镜
镜片的度数是-500度,则该透镜焦度为____m-1,焦距为_____m。
0.2
5
凹
近视眼
(4)小明仔细观察镜片的形状和厚度,把四种镜片的截面图画
成了图中甲、乙、丙、丁所示的形状,则可以知道:远视眼所
戴镜片的度数较大的是______。
乙
解析 (1)眼睛的成像原理与照相机相似,它把来自物体的光
会聚在视网膜上,形成物体的像,物体成一个倒立、缩小的实
像,故C正确。
(2)由题意可知,正常眼睛的远点在无限远,近点大约在10 cm
处,所以人的正常眼睛的观察范围是10 cm~无限远,故D正确。
(3)由图可知,远处物体成像在视网膜前面,所以是近视眼,近视
眼晶状体曲度变大,会聚能力增强,即折光能力增强,应戴对光
具有发散作用的凹透镜,使光线延迟会聚;小芳所戴眼镜镜片
的度数是-500度,则透镜焦度为5 m-1,焦距为f= =0.2 m。
(4)远视眼需用凸透镜进行矫正,中间厚、边缘薄的透镜是凸
透镜,且远视眼越严重,所戴的凸透镜中间越厚,所以远视眼所
戴镜片的度数较大的是图乙。
$$