第五章 透镜及其应用（高效培优·单元测试）物理人教版2024八年级上册

第五章 透镜及其应用 注意事项： 1．测试范围：人教版（2024）八年级上册第5章。 2．考试时间：90分钟 试卷满分：100分。 第Ⅰ卷 选择题 一、选择题（本题共16小题，每小题2分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的） 1．如图所示，这是小明在光学实践活动中用手机、凸透镜和鞋盒自制的投影仪，它能将手机上的画面放大投影到白墙上（图中白墙未画出）。下列说法正确的是（　　） A．制作简易投影仪的凸透镜对光有发散作用 B．手机屏幕到透镜的距离应在一倍到两倍焦距之间 C．手机画面经透镜在墙上呈现的是倒立、缩小的实像 D．要使墙上的像变大，减小手机与透镜间距离的同时减小透镜与墙之间的距离 2．如图所示，一塑料薄膜顶棚下堆放着一堆干草，夏天雨后，阳光穿过薄膜上的积水，照射到干草上，容易引发火灾。塑料薄膜上的水对光的作用相当于（　　） A．凹透镜 B．凸透镜 C．平面镜 D．三棱镜 3．如图甲所示，把凸透镜正对着太阳光，可在光屏上得到一个最小、最亮的光斑。若调节蜡烛、透镜、光屏的位置如图乙时，恰好在光屏上得到一个清晰的像，可得到一个（　　） A．倒立缩小的实像 B．正立放大的实像 C．倒立放大的实像 D．正立放大的虚像 4．我国古代有很多重要的科技成就，下面关于我国古代光学成就的说法正确的是（    ） A．《墨经》中记载的小孔成像现象，其原理是光的折射 B．《淮南万毕术》中记载的利用冰透镜取火，其原理是光的反射 C．《梦溪笔谈》中记载的彩虹，其原理是光的色散 D．《淮南子》中记载的凹面镜会聚光，其原理是光的直线传播 5．下列对题图所示的四幅图阐述正确的是（　　） A．甲图：近视眼成像在视网膜前，用凸透镜矫正 B．乙图：远视眼成像在视网膜后，用凹透镜矫正 C．丙图：自制照相机拍摄近处物体时，应将可伸缩纸筒伸长 D．丁图：天文望远镜的物镜相当于放大镜，目镜相当于照相机的镜头 6．鄂尔多斯博物馆在较为精巧的文物前放置了凸透镜，如图所示，关于该凸透镜有如下描述，正确的是（　　） ①对光有会聚作用，可以用来矫正远视眼 ②通过凸透镜看到的是正立放大的虚像 ③所成的像与文物在凸透镜的同侧 ④要使文物的像变大点儿，应把凸透镜适当远离文物放置 A．① B．①② C．①②③ D．①②③④ 7．关于光学知识在生活中的应用，下列说法正确的是（　　） A．物体在平面镜中所成的像可以用光屏承接 B．用放大镜观察物体时成的像是正立的实像 C．矫正远视眼佩戴的镜片是用凸透镜制作的 D．电视机遥控器通过发出的紫外线控制电视 8．光让我们通过视觉认识世界，下列说法错误的是（    ） 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”是实际光线会聚形成的实像 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 9．2024年珠海航展上，我国自主研制的“机器狼”首次进行动态展示。如图所示，“机器狼”通过先进的传感器和摄像头，提供实时的战场情报。下列相关说法正确的是（   ） A．“机器狼”的摄像头相当于一个凹透镜 B．“机器狼”靠近目标时，所成像变小 C．“机器狼”的成像原理与人眼成像原理不同 D．前方目标通过摄像头成倒立、缩小的实像 10．手机照相功能强大，一般手机有多个摄像镜头（图），拍照时，会根据拍摄物体远近自动“调焦”（改变像距）或者“变焦”（改变焦距）。在拍照过程中，下列说法正确的是（       ） A．镜头所成人的像是正立、缩小实像 B．当人远离镜头时，所成的像会变大 C．当人靠近镜头时，镜头通过自动“调焦”使像距变大 D．当人离镜头非常近时，镜头会换用“变焦”功能，使镜头焦距变大 11．春节档电影《哪吒之魔童闹海》引发全民观影的热潮。下列说法不正确的是（    ） A．坐在不同位置的观众都能看见画面，是由于光发生了漫反射 B．银幕上呈现的画面，是由放映机射出的光沿直线传播形成的 C．红、绿、蓝叫作色光的三原色，彩色电影应用了三原色理论 D．用传统胶片放映机播放电影，在银幕上成的正立放大的实像 12．小强学完透镜后，自制了一个照相机模型，如图所示。凸透镜对着窗外的榕树，橡皮膜上呈现榕树清晰的像是（　　） A．倒立放大的实像 B．倒立缩小的实像 C．倒立等大的实像 D．正立放大的虚像 13．水平桌面上有一装了水的烧杯，现将一根长木棒紧贴着烧杯外侧竖直放置，以下可能观察的现象是（　　） A． B． C． D． 14．光与影的世界是生活也是艺术，更包含着科学的知识与原理，如图是一把勺子放入装有水的玻璃杯中，置于平面镜前的情景。下列有关说法或解释正确的是（   ） A．灯光下玻璃杯的影子是光的反射形成的 B．水中放大的“勺头”是光的折射形成的 C．水中弯折的“勺子”是光沿直线传播形成的 D．平面镜中的“勺子”比镜前的勺子更小 15．华为某款手机的相机配有先进的液态镜头，由充满液体的容器和弹性高分子膜组成。液态镜头相当于凸透镜，使物体到相机的距离无论远近，都可以变焦成像。则这种液态镜头（    ） A．对光有会聚作用，能成缩小的虚像 B．对光有会聚作用，能成倒立的实像 C．对光有发散作用，能成正立的虚像 D．对光有发散作用，能成放大的实像 16．在做“探究凸透镜成像的规律”实验时，某实验小组所描绘的图像如图所示。图中A、B、C三点分别与蜡烛在光具座上移动过程中的三个位置相对应。下列说法正确的是（    ） A．实验所用凸透镜的焦距是20cm B．照相机与A点的成像特点相同 C．蜡烛处于B、C间某一位置时，成倒立、放大的实像 D．将蜡烛从C移到A的过程中，所成像逐渐变大 第Ⅱ卷 非选择题 二、填空题（本题共6小题，每空1分，共12分） 17．如图所示是我国自主研制的新型战斗机上的光电搜索跟踪系统。内置的光电传感器相当于人眼的视网膜，最外层窗口和传感器之间的光学元件，相当于人眼的晶状体。周围景物通过该系统成像时，景物到镜头的距离u应为 （选填“u>2f”“u=2f”或“f < u <2 f”），该系统的成像原理与 （选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）的成像原理相同。 18．为了进行光学实验，物理课外小组的同学需要自制一个平行光源。如图所示，在硬圆纸筒的一端安装一个焦距为10cm的凸透镜，纸筒的另一端安装一个灯泡。调节灯泡，当灯泡到凸透镜光心的距离满足条件 时，从筒内经凸透镜射出的灯光可认为是平行光。判断的理由是 。 19．如图甲，F和F'为凸透镜的焦点，P和P'到凸透镜的距离为二倍焦距。蜡烛、凸透镜的位置不变时，应将光屏向 （左/右）移动，才能在光屏上得到清晰的像。现代人们大量使用手机、平板和电脑等电子设备，长时间盯着屏幕，容易导致视力下降，患上近视眼；图中 （乙/丙）是近视眼的光路示意图、近视眼应配戴凹透镜制成的眼镜来矫正。 20．如图所示，圆柱形玻璃瓶装有水，小芳把一支铅笔贴近玻璃瓶的一侧，透过玻璃瓶，可以看到铅笔正立、 的虚像；将铅笔慢慢向远处移动，铅笔尖的指向恰好改变，此时装水的玻璃瓶相当于 （选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）。 21．如图所示，我州多个学校食堂都安装了一款新的人脸识别支付系统，凭借刷脸就可以完成支付。该支付系统的镜头相当于一个 透镜，刷脸支付时用户人脸经摄像头成倒立、 的实像。 22．海南白沙绿茶产于海南省白沙黎族自治县，是中国国家地理标志产品，享有“中国早春茶之乡”和“中国生态茶叶之乡”的美誉。白沙绿茶的制作工艺也是非常讲究的。经过严格的筛选和精细的制茶工艺，包括采摘、杀青、揉捻、干燥等步骤。 绿茶看起来是绿的，是因为茶叶 （选填“反射”或“吸收”）绿光，透过玻璃，叶片变大了，叶片处于 （选填“一倍焦距内”、“两倍焦距以外”或“大于一倍焦距，小于两倍焦距”）范围。 三．作图题（本题共4小题，共12分） 23．请在图中画出矫正小明奶奶视力所需的透镜，并完成光路图。 24．如图为凸透镜，请作出图中两条光线经过凸透镜折射后的光路图。（F为焦点） 25．如图中，A′B′为工匠师通过透镜观察到的物体AB的像，O为透镜的光心，F为焦点，MN为主光轴，请通过作图完成下列要求： ①在如图虚线方框中画出相应的透镜； ②确定物体AB所在的位置（保留作图痕迹）。 26．请作出如图所示光线经凸透镜折射后的光线。 四．实验题（本题共4小题，共30分） 27．小明同学对光学实验进行如下探究： (1)在如图所示的“探究平面镜成像规律”实验中。用玻璃板代替平面镜来完成探究活动，是因为玻璃板有平面镜所不具有的 （选填“反光”或“透光”）的特点； (2)当点燃的蜡烛放在玻璃板前20cm的A处时，玻璃板后距离玻璃板 cm的B处的蜡烛好像也被“点燃”了。小明想起在飞机场玻璃感应门外看到了自己的像的场景。小明站在原地不动，当感应门向两侧平行分开时，小明像的位置 ；为了能让自己成像更清晰、小明应该站在 （选填“较暗的室内”或“明亮的室外”）观察自己的像； (3)用凸透镜替换玻璃板，将其置于AB中点且与AB垂直的位置上，移动光屏到B点时，发现光屏上恰好成一个清晰的倒立、等大的像，该凸透镜的焦距为 cm； (4)在乙图中画出从A点射到凸透镜的一条光线的折射光线； (5)在（3）的基础上将蜡烛远离凸透镜，为了能在光屏上得到清晰的像，应将光屏向 （选填“远离”或“靠近”）凸透镜方向移动，这个成像特点在生活中的应用是 。（选填“照相机”、“幻灯机”或“放大镜”） 28．在“天宫课堂”的水球实验中，小玉看到王亚平老师的倒立、缩小的像，如图甲所示。于是她利用实验室的光学器材探究凸透镜成像的规律。 (1)小玉找到了一个焦距未知的凸透镜，用一束平行光正对凸透镜照射，移动光屏，直到光屏上出现最小最亮的光斑，如图乙所示，则凸透镜的焦距是 cm。 (2)如图丙所示，将蜡烛、凸透镜、光屏依次安装在光具座上。点燃蜡烛，调整烛焰的中心、透镜的中心、光屏的中心大致在 。 (3)如图丙将凸透镜固定在50cm刻度线处，蜡烛移动到20cm刻度线处，向 （选填“靠近”或“远离”）凸透镜的方向移动光屏，直到出现烛焰倒立、 的实像。 (4)在（3）的基础上，更换成另一个焦距为9cm的凸透镜，光屏上的像变模糊了，为了使光屏上的像恢复清晰，可向 （选填“靠近”或“远离”）凸透镜的方向移动蜡烛。 (5)在实验过程中，原来光屏中央的像“跑”到上方，为了使像回到中央，接下来的操作是 （选填“①”、“②”或“③”）。 ①向下调光屏　　②向上调凸透镜　　③向上调蜡烛 (6)小明又把蜡烛移至44.0cm刻度线处，凸透镜不动，然后取下光屏，透过凸透镜直接观察蜡烛那么他将看到烛焰成像的情形是下列的（　　）（填图中的字母）。 A． B． C． D． 29．小华用凸透镜靠近书上的文字，他发现字被放大（如图甲）；他移动凸透镜远离书，却看到了缩小的文字。小华很好奇，为什么用同一个凸透镜观察同样的文字，会有如此变化？ 表一   实验序号 物距u/cm 成像的特点 1 30 倒立缩小的像 2 25 倒立缩小的像 3 20 倒立放大的像 4 15 倒立放大的像 5 10 正立放大的像 (1)根据以上现象，他猜想凸透镜成像的特点可能与 有关。 (2)为使烛焰的像成在光屏中央，小华的调节场景如图乙，操作中的不当之处是 。 (3)正确调节后，小华进行了多次实验，并将实验情况记录在表一中。 小华分析表中数据，得出结论：物距大于20cm时成倒立缩小的像，物距小于或等于20cm成倒立放大的像。同学小侯看了小华的数据后，有不同看法，他认为结论是：物距大于或等于25cm成倒立缩小的像，物距小于25cm成倒立放大的像。为解决争议，他们应该在物距 范围内继续多做几次实验，找到 ，使结论更可靠。 (4)如图丙中A、B所示是同一架照相机的不同状态，当要拍摄较近的物体时，相机应该是 状态（选填“A”或“B”）。 (5)实验过程中，小华忽然发现除了在光屏成倒立、放大的实像1外，在凸透镜上还有一个正立、缩小的像2和一个倒立、缩小的像3，如图丁所示。 思考讨论之后，同学们关于像3的成因产生了如下两个猜想： 猜想一：由于凸透镜既能透光、还能反光，烛焰经凸透镜反射后形成了像3。 猜想二：由于凸透镜既能透光、还能反光，像1经凸透镜折射后形成了像3。 为了检验他们的猜想是否正确，小飞提出： 可将一不透光的硬纸板挡在光屏和凸透镜之间，如果观察到 的现象，则说明猜想 （选填“一”或“二”）是正确的。 30．制作望远镜； (1)材料：准备两个 镜，一个焦距比另一个稍大一点，两个与透镜尺寸差不多大小的硬纸筒，大纸筒可以套住小纸筒； (2)制作：将焦距较大的透镜作为 镜，较小的作为 镜，分别将它们固定在大小两个纸筒中，并把两个纸筒套在一起； (3)调试与使用：将物镜对准远处的物体，不断推拉小纸筒，直到通过目镜看到清晰的 （选填实/虚）像为止； (4)物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成倒立， （选填缩小  放大  等大）的实像，目镜的作用相当于一个 （照相机  放大镜  投影仪），用来把这个像 （选填放大  缩小）； (5)如果在制作过程中选择的物镜的焦距为0.5m，目镜的焦距为10cm；则这个望远镜的放大倍率为 。 五．综合题（本题共2小题，共14分） 31．第十五届中国国际航空航天博览会（珠海航展）于2024年11月12日至17日在珠海国际航展中心隆重召开。无人机具有成本低、智能化、生存能力强、机动性能好、使用方便等优点， 在航拍、农业、植保、快递运输、灾难救援、观察野生动物、监控传染病、测绘、新闻报道、电力巡检等领域都有广泛的应用。无人机携带的高分辨率高速摄像机和轻型光学相机既能可见光成像，又能红外线成像。科技小组同学针对无人成像原理及使用领域展开项目式探究。 (1)成像原理 ①无人机携带了高分辨率高速摄像机，下列关于摄像机说法中正确的是( ) A．摄像机的摄像头对光线有会聚作用 B．被拍摄的景物应位于摄像头二倍焦距以外 C．当无人机远离被拍摄物体时， 要成像仍然清晰， 其镜头应该向前伸 D．摄像头成在传感器（相当于胶片）上的像是倒立、缩小的实像 ②无人机携带的设备能够实现夜间红外线成像，是因为夜间人和草木、岩石的 不同，辐射的红外线强度不同。 (2)使用领域 ①如图是工作人员操控植保无人机从水平地面由静止开始经历加速、匀速、减速三个竖直上升阶段， 共用时20s， 然后悬停在地面16m的高度， 在整个上升阶段飞机的平均速度为 m/s： ②雾霾是对大气中各种悬浮颗粒物含量超标的笼统表述， 尤其是PM2.5被认为是造成雾霾天气的“元凶”。无人机向空中喷洒某种固体小颗粒，并迅速 成气体，从周围空气中吸热， 使空气中的水蒸气迅速 成小水珠， 以凝结污染物， 令其降落在地面上。 ③2023年8月17日晚， 在浑河上空区域举办沈阳有史以来最大规模的无人机表演活动，表演以三维立体图形为主， 动态展示辽宁、沈阳风采， 为大家呈现一场视觉的饕餮盛宴！如图为沈城某市民拍摄的闪耀夜空的璀璨光影秀照片。下列有关说法正确的是 A． 正在发光的无人机不属于光源 B． 我们看到高楼色彩缤纷的霓虹灯是光的色散形成的 C． 音乐声是由物体的振动产生的，可在空气中传播 D． 对正在欣赏表演的观众来说，音乐声属于噪声 32．阅读短文，回答下列问题。 智能医疗机器人 如图所示，这是一款具有自主测温、摄像、避障、消毒、咨询宣导等功能的智能医疗机器人，在医疗场所能发挥重要的辅助作用，可以有效地减轻医护人员的工作负担。它可以利用镜头对就诊人员进行人脸识别，并可将人体辐射的红外线会聚到探测器上，通过处理系统转变为热图像，实现对人体的体温监测。 当监测到体温异常人员时，系统会自动语音提示，并把相关信息通过无线网络传输到诊疗系统中。机器人在行走过程中可发射、接收超声波（或激光），以获得障碍物信息并巧妙避障。 当感知到前方有障碍物时，机器人会依靠减速器自动减速，并重新调整行驶路线。 (1)当监测到体温异常人员时，机器人可以语音提示，说明声音可传递 ；该机器人进行人脸识别时，摄像头的成像原理与生活中 （选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）的成像原理相同； (2)下列关于机器人的说法正确的有 ； A．机器人发出的超声波是人耳听不到的声音 B．当被拍摄的人远离机器人镜头时，人经镜头成的像会变大 C．机器人发现体温为39℃的人时会自动语音提示 (3)机器人在行进过程中遇到玻璃等透明障碍物时，利用 （选填“超声波”或“激光”）才能较好地感知到障碍物；当机器人靠近玻璃时，它在玻璃中所成像的大小将 （选填“变大”“不变”或“变小”），此过程中，机器人相对于它在玻璃中所成的像是 （选填“运动”或“静止”）的； (4)智能机器人底盘呈正方形，边长为 60 cm，工作时的行走速度约为 1m /s，要对一个长6.6m、宽3.6m 的空房间进行消毒，它沿 3.6m的宽边从一侧走到另一侧需要 s。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第五章 透镜及其应用 注意事项： 1．测试范围：人教版（2024）八年级上册第5章。 2．考试时间：90分钟 试卷满分：100分。 第Ⅰ卷 选择题 一、选择题（本题共16小题，每小题2分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的） 1．如图所示，这是小明在光学实践活动中用手机、凸透镜和鞋盒自制的投影仪，它能将手机上的画面放大投影到白墙上（图中白墙未画出）。下列说法正确的是（　　） A．制作简易投影仪的凸透镜对光有发散作用 B．手机屏幕到透镜的距离应在一倍到两倍焦距之间 C．手机画面经透镜在墙上呈现的是倒立、缩小的实像 D．要使墙上的像变大，减小手机与透镜间距离的同时减小透镜与墙之间的距离 【答案】B 【详解】A．制作简易投影仪的凸透镜对光线具有会聚作用，故A错误。 BC．根据投影仪的成像原理可知，手机屏幕到透镜的距离（物距）应大于一倍焦距，小于二倍焦距，成倒立、放大的实像，故B正确，C错误。 D．要使墙上的像变大，根据凸透镜成实像时，物近像远像变大可知，减小手机与透镜间距离的同时增大透镜与墙之间的距离，故D错误。 故选B 。 2．如图所示，一塑料薄膜顶棚下堆放着一堆干草，夏天雨后，阳光穿过薄膜上的积水，照射到干草上，容易引发火灾。塑料薄膜上的水对光的作用相当于（　　） A．凹透镜 B．凸透镜 C．平面镜 D．三棱镜 【答案】B 【详解】塑料薄膜积水后，形成一个中间厚边缘薄的水凸透镜，对光有会聚作用，当太阳光被会聚到干草上时，容易引发火灾，故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 3．如图甲所示，把凸透镜正对着太阳光，可在光屏上得到一个最小、最亮的光斑。若调节蜡烛、透镜、光屏的位置如图乙时，恰好在光屏上得到一个清晰的像，可得到一个（　　） A．倒立缩小的实像 B．正立放大的实像 C．倒立放大的实像 D．正立放大的虚像 【答案】C 【详解】凸透镜能够将平行于主光轴的光会聚成最小最亮的光斑，说明凸透镜对光有会聚作用；最小最亮的光斑处即凸透镜的焦点，由图甲可知该凸透镜的焦距为 由图乙可知，此时物距为，位于一倍焦距和二倍焦距之间时，根据凸透镜成像规律可知成倒立、放大的实像，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 4．我国古代有很多重要的科技成就，下面关于我国古代光学成就的说法正确的是（    ） A．《墨经》中记载的小孔成像现象，其原理是光的折射 B．《淮南万毕术》中记载的利用冰透镜取火，其原理是光的反射 C．《梦溪笔谈》中记载的彩虹，其原理是光的色散 D．《淮南子》中记载的凹面镜会聚光，其原理是光的直线传播 【答案】C 【详解】A．小孔成像的原理是光的直线传播，与光的折射无关，故A错误； B．利用冰透镜取火，是应用了凸透镜对光的会聚作用，其原理是光的折射，故B错误； C．彩虹的形成是太阳光经过小水珠组成的三棱镜分解成七种颜色的光，是光的色散现象，其实质是光的折射，故C正确； D．凹面镜对光具有会聚作用，是光的反射形成的，故D错误。 故选C。 5．下列对题图所示的四幅图阐述正确的是（　　） A．甲图：近视眼成像在视网膜前，用凸透镜矫正 B．乙图：远视眼成像在视网膜后，用凹透镜矫正 C．丙图：自制照相机拍摄近处物体时，应将可伸缩纸筒伸长 D．丁图：天文望远镜的物镜相当于放大镜，目镜相当于照相机的镜头 【答案】C 【详解】A．图中远处物体的像成在了视网膜的前方，该眼睛是近视眼，近视眼是晶状体曲度变大，会聚能力增强，即折光能力增强，应佩戴发散透镜（凹透镜），使光线推迟会聚，故A错误； B．图中近处物体的像成在了视网膜的后面，该眼睛是远视眼，远视眼应该配戴凸透镜进行矫正，使光线提前会聚，故B错误； C．自制照相机拍摄近处物体时，物体靠近透镜，物距减小，像距增大，像将远离凸透镜，应将可伸缩纸筒伸长，故C正确； D．望远镜中物镜相当于照相机，作用是使远处的物体成倒立、缩小的实像，这个倒立、缩小的实像正好落在目镜焦距内的位置，目镜再对这个像进行放大，即目镜相当于放大镜，故D错误。 故选C。 6．鄂尔多斯博物馆在较为精巧的文物前放置了凸透镜，如图所示，关于该凸透镜有如下描述，正确的是（　　） ①对光有会聚作用，可以用来矫正远视眼 ②通过凸透镜看到的是正立放大的虚像 ③所成的像与文物在凸透镜的同侧 ④要使文物的像变大点儿，应把凸透镜适当远离文物放置 A．① B．①② C．①②③ D．①②③④ 【答案】D 【详解】①．凸透镜中间厚、边缘薄，对光线有会聚作用，能使平行于主光轴的光线会聚于一点，这个点叫做凸透镜的焦点。远视眼是由于晶状体太薄，折光能力太弱，或者眼球在前后方向上太短，使得近处物体的像成在视网膜的后方。而凸透镜对光线有会聚作用，佩戴凸透镜制成的眼镜可以使光线提前会聚，从而使像成在视网膜上，达到矫正远视眼的目的。故①正确； ②．当文物放在凸透镜的一倍焦距以内时，根据凸透镜成像规律，此时成正立、放大的虚像。在博物馆中，为了方便游客更清晰地观察较为精巧的文物，通常会将文物放在凸透镜的一倍焦距以内，所以通过凸透镜看到的是正立放大的虚像，故②正确； ③．当物体放在凸透镜的一倍焦距以内时，成正立、放大的虚像，虚像是由实际光线的反向延长线会聚而成的，不能在光屏上呈现，且像与物体在凸透镜的同侧。故③正确； ④．根据凸透镜成像规律，当物体放在凸透镜的一倍焦距以内时，物距增大（即物体远离凸透镜），像距越大，像也越大。所以要使文物的像变大点儿，应把凸透镜适当远离文物放置，故④正确。 综上，故选D。 7．关于光学知识在生活中的应用，下列说法正确的是（　　） A．物体在平面镜中所成的像可以用光屏承接 B．用放大镜观察物体时成的像是正立的实像 C．矫正远视眼佩戴的镜片是用凸透镜制作的 D．电视机遥控器通过发出的紫外线控制电视 【答案】C 【详解】A．物体在平面镜中所成的像是虚像，不可以用光屏承接，故A错误； B．用放大镜观察物体时，若物距大于二倍焦距，成倒立、缩小的实像；若物距等于二倍焦距，成倒立、等大的实像；若物距在一倍焦距和两倍焦距之间，成倒立、放大的实像；若物距等于一倍焦距，不成像；若物距小于一倍焦距，成正立、放大的虚像，任何情况都不能成正立的实像，故B错误； C．远视眼成因是由于晶状体太薄，折光能力太弱，成像在视网膜的后方，佩戴用凸透镜制作的镜片矫正，故C正确； D．电视机遥控器通过发出的红外线控制电视，故D错误。 故选C。 8．光让我们通过视觉认识世界，下列说法错误的是（    ） 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”是实际光线会聚形成的实像 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 【答案】B 【详解】A．能够从不同方向看到一些本身不发光的物体，说明光在这些物体上发生了漫反射，反射光线朝向各个方向，由于漫反射，同学们能从不同方向看到地上的书，故A正确，不符合题意； B．小聪在镜中看到小猫，这是平面镜成像，平面镜成的像是虚像，不是由真实光线会聚而成，故B错误，符合题意； C．近视眼的形成原因是晶状体变厚，折光能力变强，像成在视网膜的前方，可用对光线具有发散作用的凹透镜矫正，使光线会聚能力减弱，能使像成在视网膜上，能看清远处的物体，故C正确，不符合题意； D．针孔照相机是小孔成像的应用，小孔成像是由于光在同种均匀介质中沿直线传播形成的倒立的实像，故D正确，不符合题意。 故选B。 9．2024年珠海航展上，我国自主研制的“机器狼”首次进行动态展示。如图所示，“机器狼”通过先进的传感器和摄像头，提供实时的战场情报。下列相关说法正确的是（   ） A．“机器狼”的摄像头相当于一个凹透镜 B．“机器狼”靠近目标时，所成像变小 C．“机器狼”的成像原理与人眼成像原理不同 D．前方目标通过摄像头成倒立、缩小的实像 【答案】D 【详解】A．“机器狼”的摄像头相当于一个凸透镜，故A错误； B．凸透镜成实像时，物距变小，像距变大，像变大；“机器狼”靠近目标时，物距减小，像距变大，所成像变大，故B错误； C．“机器狼”的摄像机和人的眼睛都成倒立缩小的实像，“机器狼”的成像原理与人眼成像原理相同，故C错误； D．前方目标在摄像头的二倍焦距以外，通过摄像头成倒立、缩小的实像，故D正确。 故选D。 10．手机照相功能强大，一般手机有多个摄像镜头（图），拍照时，会根据拍摄物体远近自动“调焦”（改变像距）或者“变焦”（改变焦距）。在拍照过程中，下列说法正确的是（       ） A．镜头所成人的像是正立、缩小实像 B．当人远离镜头时，所成的像会变大 C．当人靠近镜头时，镜头通过自动“调焦”使像距变大 D．当人离镜头非常近时，镜头会换用“变焦”功能，使镜头焦距变大 【答案】C 【详解】A．手机镜头相当于凸透镜，根据凸透镜成像规律，当物体在二倍焦距以外时，凸透镜成倒立、缩小的实像，而不是正立的，故A错误； B．当人远离镜头时，物距增大，根据凸透镜成像规律“物远像近像变小”，所成的像会变小，故B错误； C．当人靠近镜头时，物距减小，根据凸透镜成像规律“物近像远像变大”，则像距变大，所以镜头通过自动“调焦”使像距变大，故C正确； D．当人离镜头非常近时，物距小于焦距，成正立、放大的虚像，此时镜头会换用“变焦”功能，使镜头焦距变小，使人在二倍焦距以外，使像能成在手机的感光元件上，故D错误。 故选C。 11．春节档电影《哪吒之魔童闹海》引发全民观影的热潮。下列说法不正确的是（    ） A．坐在不同位置的观众都能看见画面，是由于光发生了漫反射 B．银幕上呈现的画面，是由放映机射出的光沿直线传播形成的 C．红、绿、蓝叫作色光的三原色，彩色电影应用了三原色理论 D．用传统胶片放映机播放电影，在银幕上成的正立放大的实像 【答案】D 【详解】A．坐在不同位置的观众都能看见画面，是因为银幕表面粗糙，光在其表面发生漫反射，反射光射向各个方向，故A正确，不符合题意； B．光在同种均匀介质中是沿直线传播的，银幕上呈现的画面，是由放映机射出的光沿直线传播形成的，故B正确，不符合题意； C．红、绿、蓝是色光的三原色，通过这三种颜色不同比例混合，可以得到各种颜色，彩色电影应用了三原色理论，故C正确，不符合题意； D．放映机的镜头相当于一个凸透镜，物距大于1倍焦距小于2倍焦距，像距大于2倍焦距，成倒立、放大的实像，故D错误，符合题意。 故选D。 12．小强学完透镜后，自制了一个照相机模型，如图所示。凸透镜对着窗外的榕树，橡皮膜上呈现榕树清晰的像是（　　） A．倒立放大的实像 B．倒立缩小的实像 C．倒立等大的实像 D．正立放大的虚像 【答案】B 【详解】凸透镜对着窗外的榕树，此时物距远大于凸透镜的二倍焦距，所以，橡皮膜上呈现榕树清晰的像是倒立、缩小的实像，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 13．水平桌面上有一装了水的烧杯，现将一根长木棒紧贴着烧杯外侧竖直放置，以下可能观察的现象是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】装有水的杯子相当于在水平方向上对光有会聚作用的柱形凸透镜，现将一根长木棒紧贴着烧杯外侧竖直放置，物距小于一倍焦距，成正立、放大的虚像，所以木棒的下部分粗一些，像相对于物会向远离中心的方向移动，故A符合题意，BCD不符合题意 故选A。 14．光与影的世界是生活也是艺术，更包含着科学的知识与原理，如图是一把勺子放入装有水的玻璃杯中，置于平面镜前的情景。下列有关说法或解释正确的是（   ） A．灯光下玻璃杯的影子是光的反射形成的 B．水中放大的“勺头”是光的折射形成的 C．水中弯折的“勺子”是光沿直线传播形成的 D．平面镜中的“勺子”比镜前的勺子更小 【答案】B 【详解】A．灯光下玻璃杯的影子是由光的直线传播形成的，故A错误； B．水中放大的“勺头”是凸透镜成像，是光的折射现象，故B正确； C．水中弯折的“勺子”是汤勺斜插入盛水的玻璃杯里时，从上面看上去，水中的部分比实际位置高了，所以看起来像折断了，这是由于光的折射现象引起的，故C错误； D．平面镜中的“勺子”是平面镜成像，属于光的反射现象，根据平面镜成像的特点，成正立等大的虚像，故D错误。 故选B。 15．华为某款手机的相机配有先进的液态镜头，由充满液体的容器和弹性高分子膜组成。液态镜头相当于凸透镜，使物体到相机的距离无论远近，都可以变焦成像。则这种液态镜头（    ） A．对光有会聚作用，能成缩小的虚像 B．对光有会聚作用，能成倒立的实像 C．对光有发散作用，能成正立的虚像 D．对光有发散作用，能成放大的实像 【答案】B 【详解】A．凸透镜成虚像时是正立的，且物距小于焦距，而相机成像物距大于二倍焦距，成的是实像，不是虚像，故A不符合题意。 B．液态镜头相当于凸透镜，对光有会聚作用，且相机成的像为倒立、缩小的实像，属于倒立实像的范畴，故B符合题意。 C．液态镜头是凸透镜，对光有会聚作用，不是发散作用，且成的不是正立虚像，故C不符合题意。 D．液态镜头对光有会聚作用，不是发散作用，且成的是缩小的实像，不是放大的实像，故D不符合题意。 故选B。 16．在做“探究凸透镜成像的规律”实验时，某实验小组所描绘的图像如图所示。图中A、B、C三点分别与蜡烛在光具座上移动过程中的三个位置相对应。下列说法正确的是（    ） A．实验所用凸透镜的焦距是20cm B．照相机与A点的成像特点相同 C．蜡烛处于B、C间某一位置时，成倒立、放大的实像 D．将蜡烛从C移到A的过程中，所成像逐渐变大 【答案】D 【详解】A.由图像可知，u=v=2f=20cm时，凸透镜成倒立、等大的实像，所以该凸透镜的焦距f=10cm，故A错误； B.当蜡烛在A点时，由图像可知，2f>u>f，成倒立、放大的实像，与幻灯机和投影仪的成像特点相同，故B错误； C.蜡烛处于B、C间某一位置时，由图像可知，u>2f，成倒立、缩小的实像，故C错误； D.将蜡烛从C移动到A的过程中，根据物近像远像变大知，物距变小，像变大，故D正确。 故选D。 第Ⅱ卷 非选择题 二、填空题（本题共6小题，每空1分，共12分） 17．如图所示是我国自主研制的新型战斗机上的光电搜索跟踪系统。内置的光电传感器相当于人眼的视网膜，最外层窗口和传感器之间的光学元件，相当于人眼的晶状体。周围景物通过该系统成像时，景物到镜头的距离u应为 （选填“u>2f”“u=2f”或“f < u <2 f”），该系统的成像原理与 （选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）的成像原理相同。 【答案】 u>2f 照相机 【详解】[1][2]由题意可知，系统功能与人眼相似，根据人眼睛的成像规律可知，周围景物通过该系统成的是倒立、缩小的实像，说明景物到镜头的距离大于镜头的2倍焦距，该系统的成像原理与照相机的成像原理相同。 18．为了进行光学实验，物理课外小组的同学需要自制一个平行光源。如图所示，在硬圆纸筒的一端安装一个焦距为10cm的凸透镜，纸筒的另一端安装一个灯泡。调节灯泡，当灯泡到凸透镜光心的距离满足条件 时，从筒内经凸透镜射出的灯光可认为是平行光。判断的理由是 。 【答案】 与焦距相等 自焦点射向凸透镜折射出的光线必与主光轴平行 【详解】[1][2]由凸透镜的光学特点可知，过焦点射向凸透镜的光线，折射光线平行于主光轴，所以在纸筒的另一端需要安装一个凸透镜，纸筒的另一端安装一个可在筒前后移动的灯泡。调节灯泡，当灯泡位于焦点位置时，从筒内射出的灯光可认为是平行光。 19．如图甲，F和F'为凸透镜的焦点，P和P'到凸透镜的距离为二倍焦距。蜡烛、凸透镜的位置不变时，应将光屏向 （左/右）移动，才能在光屏上得到清晰的像。现代人们大量使用手机、平板和电脑等电子设备，长时间盯着屏幕，容易导致视力下降，患上近视眼；图中 （乙/丙）是近视眼的光路示意图、近视眼应配戴凹透镜制成的眼镜来矫正。 【答案】 左 丙 【详解】[1][2]由图中可知，蜡烛在2倍焦距之外，所以成倒立、缩小的实像。要想在光屏上得到清晰倒立的、缩小的实像，需要满足像距f<v<2f 则光屏应向左移动。由丙图知，眼睛看远处的物体，像成在视网膜的前方，说明晶状体对光的折射能力变强，是近视眼的成因，故图中丙是近视眼的光路示意图。 20．如图所示，圆柱形玻璃瓶装有水，小芳把一支铅笔贴近玻璃瓶的一侧，透过玻璃瓶，可以看到铅笔正立、 的虚像；将铅笔慢慢向远处移动，铅笔尖的指向恰好改变，此时装水的玻璃瓶相当于 （选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）。 【答案】 放大 投影仪 【详解】[1]如图所示，把一支铅笔放在装满水的圆柱形玻璃瓶一侧，透过玻璃瓶，可以看到铅笔变粗了。这是因为装水的玻璃瓶相当于一个凸透镜，形成了正立、放大的虚像。 [2]如果将铅笔由靠近玻璃杯的位置向远处慢慢移动，即当铅笔大于该“凸透镜”的1倍焦距后，会成倒立的实像；将铅笔慢慢向远处移动，铅笔尖的指向恰好改变时，铅笔应处于1倍焦距和2倍焦距之间，成倒立放大的实像；此时装水的玻璃瓶相当于投影仪。 21．如图所示，我州多个学校食堂都安装了一款新的人脸识别支付系统，凭借刷脸就可以完成支付。该支付系统的镜头相当于一个 透镜，刷脸支付时用户人脸经摄像头成倒立、 的实像。 【答案】 凸 缩小 【详解】[1]摄像头的镜头相当于一个凸透镜，因为凸透镜可以成实像，用于捕捉人脸的图像信息。 [2]人脸识别时，人脸要处于摄像头的二倍焦距以外，根据凸透镜成像的规律可知，人脸通过摄像头所成的像是倒立、缩小的实像。 22．海南白沙绿茶产于海南省白沙黎族自治县，是中国国家地理标志产品，享有“中国早春茶之乡”和“中国生态茶叶之乡”的美誉。白沙绿茶的制作工艺也是非常讲究的。经过严格的筛选和精细的制茶工艺，包括采摘、杀青、揉捻、干燥等步骤。 绿茶看起来是绿的，是因为茶叶 （选填“反射”或“吸收”）绿光，透过玻璃，叶片变大了，叶片处于 （选填“一倍焦距内”、“两倍焦距以外”或“大于一倍焦距，小于两倍焦距”）范围。 【答案】 反射 一倍焦距内 【详解】[1]有色不透明物体反射与自身颜色相同的光，绿茶看起来是绿的，是因为茶叶反射了绿光。 [2]诱过玻璃杯，叶片变大了，是因为加水后的玻璃杯相当于一个凸透镜，叶片处于一倍焦距内范围，此时相当于放大镜。 三．作图题（本题共4小题，共12分） 23．请在图中画出矫正小明奶奶视力所需的透镜，并完成光路图。 【答案】 【详解】看近处物体时，像会聚在视网膜的后方，是远视眼，戴凸透镜矫正 24．如图为凸透镜，请作出图中两条光线经过凸透镜折射后的光路图。（F为焦点） 【答案】 【详解】根据凸透镜成像规律可知，物距等于二倍焦距时，像距也等于二倍焦距，成倒立、等大的实像，所以过二倍焦点的入射光线，经过凸透镜折射后，过另一侧的二倍焦点；过焦点的光线经凸透镜折射后，光线平行于主光轴，如下图所示： 25．如图中，A′B′为工匠师通过透镜观察到的物体AB的像，O为透镜的光心，F为焦点，MN为主光轴，请通过作图完成下列要求： ①在如图虚线方框中画出相应的透镜； ②确定物体AB所在的位置（保留作图痕迹）。 【答案】 【详解】①由图可知，工匠师通过透镜观察到的物体AB的像是虚像，则物像同侧，透镜为凸透镜，做放大功能使用，光心为O。 ②从A反射出的平行于凸透镜主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点；过光心的光线传播方向不改变。连接像点A′、光心O，一部分为A反射出的光经过光心，一部分是像点A′与物体A点连线；连接像点A′、焦点F，与凸透镜左边缘的交点为从A反射出的平行于凸透镜主光轴的光线的入射点C，过C画平行于凸透镜的直线，与A′、O的连线的交点为A的位置，垂直于主光轴画出物体AB，即物体AB所在位置。如图所示 26．请作出如图所示光线经凸透镜折射后的光线。 【答案】 【详解】入射光线过凸透镜的焦点，则经过凸透镜折射后折射光线平行于主光轴，由此即可画出折射光线。如图所示： 四．实验题（本题共4小题，共30分） 27．小明同学对光学实验进行如下探究： (1)在如图所示的“探究平面镜成像规律”实验中。用玻璃板代替平面镜来完成探究活动，是因为玻璃板有平面镜所不具有的 （选填“反光”或“透光”）的特点； (2)当点燃的蜡烛放在玻璃板前20cm的A处时，玻璃板后距离玻璃板 cm的B处的蜡烛好像也被“点燃”了。小明想起在飞机场玻璃感应门外看到了自己的像的场景。小明站在原地不动，当感应门向两侧平行分开时，小明像的位置 ；为了能让自己成像更清晰、小明应该站在 （选填“较暗的室内”或“明亮的室外”）观察自己的像； (3)用凸透镜替换玻璃板，将其置于AB中点且与AB垂直的位置上，移动光屏到B点时，发现光屏上恰好成一个清晰的倒立、等大的像，该凸透镜的焦距为 cm； (4)在乙图中画出从A点射到凸透镜的一条光线的折射光线； (5)在（3）的基础上将蜡烛远离凸透镜，为了能在光屏上得到清晰的像，应将光屏向 （选填“远离”或“靠近”）凸透镜方向移动，这个成像特点在生活中的应用是 。（选填“照相机”、“幻灯机”或“放大镜”） 【答案】(1)透光 (2) 20 不变 明亮的室外 (3)10 (4) (5) 靠近 照相机 【详解】（1）在探究“平面镜成像的特点”时，用玻璃板代替平面镜的目的是玻璃板不但反射光成像，还能透光，可以看到玻璃板后面的蜡烛，以便于确定像的位置。 （2）[1]平面镜所成像与物到镜面的距离相等，故点燃的蜡烛放在玻璃板前20cm的A处时，玻璃板后距离玻璃板20cm的B处的蜡烛好像也被“点燃”了。 [2]平面镜所成像与物关于镜面所在的平面对称，故小明站在原地不动，当感应门向两侧平行分开时，小明像的位置不变。 [3]小明的像是小明身上反射的光通过玻璃反射形成的，小明反射出来的光越多，像越清晰。所以为了能让自己成像更清晰，小明应该站在明亮的室外观察自己的像。 （3）由题意可知，当物距为20cm时，物体成一个清晰的倒立、等大的实像，根据凸透镜成像的规律可知，此时的物距等于二倍焦距，所以，凸透镜的焦距是10cm。 （4）由（3）知，A点位于二倍焦距处，根据凸透镜成像特点知，此时像距等于物距。故从A点射到凸透镜的一条光线通过凸透镜折射后，折射光线与主光轴的交点到凸透镜的距离与A点到凸透镜距离相等，如图所示： （5）[1][2]在（3）的基础上将蜡烛远离凸透镜，此时物距大于二倍焦距，根据成实像时物远像近像变小可知，应将光屏向靠近凸透镜的方向移动，成倒立缩小的实像，应用于照相机。 28．在“天宫课堂”的水球实验中，小玉看到王亚平老师的倒立、缩小的像，如图甲所示。于是她利用实验室的光学器材探究凸透镜成像的规律。 (1)小玉找到了一个焦距未知的凸透镜，用一束平行光正对凸透镜照射，移动光屏，直到光屏上出现最小最亮的光斑，如图乙所示，则凸透镜的焦距是 cm。 (2)如图丙所示，将蜡烛、凸透镜、光屏依次安装在光具座上。点燃蜡烛，调整烛焰的中心、透镜的中心、光屏的中心大致在 。 (3)如图丙将凸透镜固定在50cm刻度线处，蜡烛移动到20cm刻度线处，向 （选填“靠近”或“远离”）凸透镜的方向移动光屏，直到出现烛焰倒立、 的实像。 (4)在（3）的基础上，更换成另一个焦距为9cm的凸透镜，光屏上的像变模糊了，为了使光屏上的像恢复清晰，可向 （选填“靠近”或“远离”）凸透镜的方向移动蜡烛。 (5)在实验过程中，原来光屏中央的像“跑”到上方，为了使像回到中央，接下来的操作是 （选填“①”、“②”或“③”）。 ①向下调光屏　　②向上调凸透镜　　③向上调蜡烛 (6)小明又把蜡烛移至44.0cm刻度线处，凸透镜不动，然后取下光屏，透过凸透镜直接观察蜡烛那么他将看到烛焰成像的情形是下列的（　　）（填图中的字母）。 A． B． C． D． 【答案】(1)10.0 (2)同一高度 (3) 远离 缩小 (4)靠近 (5)③ (6)C 【详解】（1）如图，让一束平行与主光轴的光正对凸透镜照射，在凸透镜后的光屏上接收到一个最小、最亮的光斑，这个光斑是凸透镜的焦点，焦点跟光心之间的距离是凸透镜的焦距，所以凸透镜的焦距为 （2）为了使像成在光屏中央，应调整烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度。 （3）[1][2]凸透镜的焦距为10.0cm，将凸透镜固定在50cm刻度线处，蜡烛移动到20cm刻度线处，物距 则，成倒立、缩小的实像，则像距范围是 所以光屏向右移动，移动到60cm到70cm刻度线之间，所以光屏远离凸透镜。 （4）更换成另一个焦距为9cm的凸透镜，凸透镜的焦距变小，对光的会聚能力强，使光线提前会聚成像，像距变小，为了使光屏上的像恢复清晰，所以要向靠近凸透镜的方向移动蜡烛。 （5）①原来光屏中央的像“跑”到光屏上方，向下调光屏，则屏会“跑”到光屏之外，故①不符合题意； ②根据通过光心的光线传播方向不变可知，向上调凸透镜，像会继续向上移动，故②不符合题意； ③根据通过光心的光线传播方向不变可知，向上调蜡烛，像会向下移动，可能回到中央，故③符合题意。 故选③。 （6）小明又把蜡烛移至44.0cm刻度线处，凸透镜不动，此时物距 则，成正立放大的虚像，像和物体在凸透镜同侧，眼睛在透镜右侧透过透镜往左侧看，正立放大虚像在蜡烛后方，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 29．小华用凸透镜靠近书上的文字，他发现字被放大（如图甲）；他移动凸透镜远离书，却看到了缩小的文字。小华很好奇，为什么用同一个凸透镜观察同样的文字，会有如此变化？ 表一   实验序号 物距u/cm 成像的特点 1 30 倒立缩小的像 2 25 倒立缩小的像 3 20 倒立放大的像 4 15 倒立放大的像 5 10 正立放大的像 (1)根据以上现象，他猜想凸透镜成像的特点可能与 有关。 (2)为使烛焰的像成在光屏中央，小华的调节场景如图乙，操作中的不当之处是 。 (3)正确调节后，小华进行了多次实验，并将实验情况记录在表一中。 小华分析表中数据，得出结论：物距大于20cm时成倒立缩小的像，物距小于或等于20cm成倒立放大的像。同学小侯看了小华的数据后，有不同看法，他认为结论是：物距大于或等于25cm成倒立缩小的像，物距小于25cm成倒立放大的像。为解决争议，他们应该在物距 范围内继续多做几次实验，找到 ，使结论更可靠。 (4)如图丙中A、B所示是同一架照相机的不同状态，当要拍摄较近的物体时，相机应该是 状态（选填“A”或“B”）。 (5)实验过程中，小华忽然发现除了在光屏成倒立、放大的实像1外，在凸透镜上还有一个正立、缩小的像2和一个倒立、缩小的像3，如图丁所示。 思考讨论之后，同学们关于像3的成因产生了如下两个猜想： 猜想一：由于凸透镜既能透光、还能反光，烛焰经凸透镜反射后形成了像3。 猜想二：由于凸透镜既能透光、还能反光，像1经凸透镜折射后形成了像3。 为了检验他们的猜想是否正确，小飞提出： 可将一不透光的硬纸板挡在光屏和凸透镜之间，如果观察到 的现象，则说明猜想 （选填“一”或“二”）是正确的。 【答案】(1)物距 (2)蜡烛未点燃 (3) 20～25cm 倒立等大的像 (4)A (5) 像3消失（或像3仍然存在） 二（或“一”） 【解析】【小题1】在实验中，小华用同一个凸透镜观察文字，改变了凸透镜与书的距离，也就是物距，看到了不同的成像情况，所以他猜想凸透镜成像的特点可能与物距有关。 【小题2】在调节烛焰、凸透镜和光屏三者中心在同一高度时，若蜡烛未点燃，就无法准确确定烛焰中心位置，从而难以将烛焰、凸透镜和光屏三者中心调节到同一高度，这是操作中的不当之处。 【小题3】[1]小华认为物距大于20cm时成倒立缩小的像，物距小于或等于20cm成倒立放大的像；小侯认为物距大于或等于25cm成倒立缩小的像，物距小于25cm成倒立放大的像。两人结论的争议在20～25cm这个物距范围内，所以为解决争议，他们应该在物距20～25cm范围内继续多做几次实验。 [2]在凸透镜成像中，成倒立缩小像与倒立放大像的分界点是成等大像的位置，通过在争议的物距范围内多做实验，找到成等大像时的物距，就能确定准确的成像规律，使结论更可靠。 【小题4】照相机是根据凸透镜成像原理制成的，凸透镜成实像时，物距减小，像距增大，像变大。 当拍摄较近的物体时，物距减小，像距会增大，像也会变大。观察图丙，A状态中相机的镜头伸出较长，像距较大；B状态中相机的镜头伸出较短，像距较小。 因为拍摄较近物体时像距要增大，所以相机应该是A状态。 【小题5】[1][2]若将一不透光的硬纸板挡在光屏和凸透镜之间； 若猜想一正确，即像3是烛焰经凸透镜反射后形成的，那么像3的形成与光屏和凸透镜之间是否有硬纸板无关，当把不透光的硬纸板挡在光屏和凸透镜之间时，像3仍然存在。 若猜想二正确，即像3是像1经凸透镜折射后形成的，当把不透光的硬纸板挡在光屏和凸透镜之间时，来自像1的光不能透过凸透镜成像，就不会再形成像3，即像3消失。 30．制作望远镜； (1)材料：准备两个 镜，一个焦距比另一个稍大一点，两个与透镜尺寸差不多大小的硬纸筒，大纸筒可以套住小纸筒； (2)制作：将焦距较大的透镜作为 镜，较小的作为 镜，分别将它们固定在大小两个纸筒中，并把两个纸筒套在一起； (3)调试与使用：将物镜对准远处的物体，不断推拉小纸筒，直到通过目镜看到清晰的 （选填实/虚）像为止； (4)物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成倒立， （选填缩小  放大  等大）的实像，目镜的作用相当于一个 （照相机  放大镜  投影仪），用来把这个像 （选填放大  缩小）； (5)如果在制作过程中选择的物镜的焦距为0.5m，目镜的焦距为10cm；则这个望远镜的放大倍率为 。 【答案】(1)凸 (2) 物 目 (3)虚 (4) 缩小 放大镜 放大 (5)5 【详解】（1）望远镜的主要光学部件是凸透镜，所以应准备两个凸透镜。 （2）[1][2]在望远镜中，焦距较大的透镜作为物镜，用于收集远处物体的光线并成像；焦距较小的作为目镜，用于对物镜所成的像进行放大观察。 （3）通过目镜看到的像是经过目镜放大后的像，属于虚像。 （4）[1]物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成倒立，缩小的实像，成像原理是照相机。 [2][3]当经物镜折射形成的像落在了目镜的焦距以内，成的是倒立的放大的虚像，成像原理是放大镜。 （5）这个望远镜的放大倍率为： 五．综合题（本题共2小题，共14分） 31．第十五届中国国际航空航天博览会（珠海航展）于2024年11月12日至17日在珠海国际航展中心隆重召开。无人机具有成本低、智能化、生存能力强、机动性能好、使用方便等优点， 在航拍、农业、植保、快递运输、灾难救援、观察野生动物、监控传染病、测绘、新闻报道、电力巡检等领域都有广泛的应用。无人机携带的高分辨率高速摄像机和轻型光学相机既能可见光成像，又能红外线成像。科技小组同学针对无人成像原理及使用领域展开项目式探究。 (1)成像原理 ①无人机携带了高分辨率高速摄像机，下列关于摄像机说法中正确的是( ) A．摄像机的摄像头对光线有会聚作用 B．被拍摄的景物应位于摄像头二倍焦距以外 C．当无人机远离被拍摄物体时， 要成像仍然清晰， 其镜头应该向前伸 D．摄像头成在传感器（相当于胶片）上的像是倒立、缩小的实像 ②无人机携带的设备能够实现夜间红外线成像，是因为夜间人和草木、岩石的 不同，辐射的红外线强度不同。 (2)使用领域 ①如图是工作人员操控植保无人机从水平地面由静止开始经历加速、匀速、减速三个竖直上升阶段， 共用时20s， 然后悬停在地面16m的高度， 在整个上升阶段飞机的平均速度为 m/s： ②雾霾是对大气中各种悬浮颗粒物含量超标的笼统表述， 尤其是PM2.5被认为是造成雾霾天气的“元凶”。无人机向空中喷洒某种固体小颗粒，并迅速 成气体，从周围空气中吸热， 使空气中的水蒸气迅速 成小水珠， 以凝结污染物， 令其降落在地面上。 ③2023年8月17日晚， 在浑河上空区域举办沈阳有史以来最大规模的无人机表演活动，表演以三维立体图形为主， 动态展示辽宁、沈阳风采， 为大家呈现一场视觉的饕餮盛宴！如图为沈城某市民拍摄的闪耀夜空的璀璨光影秀照片。下列有关说法正确的是( ) A． 正在发光的无人机不属于光源 B． 我们看到高楼色彩缤纷的霓虹灯是光的色散形成的 C． 音乐声是由物体的振动产生的，可在空气中传播 D． 对正在欣赏表演的观众来说，音乐声属于噪声 【答案】(1) ABD 温度 (2) 0.8 升华 液化 C 【详解】（1）①A．摄像机的摄像头是凸透镜，对光有会聚作用，故A正确； B．摄像机的成像原理是，被拍摄的对象位于摄像头的二倍焦距外，在胶片上成倒立、缩小的实像，故BD正确； C．当无人机远离被拍摄物体时，物距变大，根据“物远像近像变小”可知，要成像仍然清晰，其镜头应该向后缩，故C错误。 故选ABD。 ②一切物体都能发射红外线，且物体在不同温度下发射的红外线的频率和强度不同，无人机携带的设备能够实现红外线成像，是利用不同物体的温度不同发出的红外线强度不同进而成像的原理。 （2）①在整个上升阶段飞机的平均速度为 ②[1][2]无人机向空中喷洒某种固体小颗粒，并迅速变成气体，由固态变成气态是升华现象；升华吸热，从周围空气中吸热，使空气中的水蒸气迅速液化成小水珠。 ③A．无人机自身能发光，属于光源，故A错误； B．我们看到高楼色彩缤纷的霓虹灯是由不同颜色的灯发出的，不属于光的色散，故B错误； C．声音是由物体振动产生的，可在固、液、气中传播，故C正确； D．对正在欣赏表演的观众来说，音乐声属于乐音，故D错误。 故选C。 32．阅读短文，回答下列问题。 智能医疗机器人 如图所示，这是一款具有自主测温、摄像、避障、消毒、咨询宣导等功能的智能医疗机器人，在医疗场所能发挥重要的辅助作用，可以有效地减轻医护人员的工作负担。它可以利用镜头对就诊人员进行人脸识别，并可将人体辐射的红外线会聚到探测器上，通过处理系统转变为热图像，实现对人体的体温监测。 当监测到体温异常人员时，系统会自动语音提示，并把相关信息通过无线网络传输到诊疗系统中。机器人在行走过程中可发射、接收超声波（或激光），以获得障碍物信息并巧妙避障。 当感知到前方有障碍物时，机器人会依靠减速器自动减速，并重新调整行驶路线。 (1)当监测到体温异常人员时，机器人可以语音提示，说明声音可传递 ；该机器人进行人脸识别时，摄像头的成像原理与生活中 （选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）的成像原理相同； (2)下列关于机器人的说法正确的有 ； A．机器人发出的超声波是人耳听不到的声音 B．当被拍摄的人远离机器人镜头时，人经镜头成的像会变大 C．机器人发现体温为39℃的人时会自动语音提示 (3)机器人在行进过程中遇到玻璃等透明障碍物时，利用 （选填“超声波”或“激光”）才能较好地感知到障碍物；当机器人靠近玻璃时，它在玻璃中所成像的大小将 （选填“变大”“不变”或“变小”），此过程中，机器人相对于它在玻璃中所成的像是 （选填“运动”或“静止”）的； (4)智能机器人底盘呈正方形，边长为 60 cm，工作时的行走速度约为 1m /s，要对一个长6.6m、宽3.6m 的空房间进行消毒，它沿 3.6m的宽边从一侧走到另一侧需要 s。 【答案】(1) 信息 照相机 (2)AC (3) 超声波 不变 运动 (4)3 【详解】（1）[1]声音可以传递信息和能量。当监测到体温异常人员时，机器人可以语音提示，说明声音可传递信息。 [2]该机器人进行人脸识别时，物距大于镜头二倍焦距，摄像头成倒立、缩小的实像，与照相机的原理相同。 （2）A．人耳听觉范围是20Hz~20000Hz，超声波的频率高于人的听觉范围，机器人发出的超声波人耳听不见，故A正确； B．根据凸透镜成实像规律，当被拍摄的人远离机器人镜头时，物距变大，则像距变小，人经镜头成的像会变小，故B错误； C．人的正常体温为37℃左右，当人的体温为39℃，超过人体正常温度，机器人会自动语音报警并识别，故C正确。 故选AC。 （3）[1]机器人在行走过程中可发射、接收超声波（或激光），以获得障碍物信息并巧妙避障。因为玻璃等透明障碍物透光性好，所以机器人在行进过程中遇到玻璃等透明障碍物时，利用超声波才能较好地感知到障碍物。 [2][3]机器人在玻璃中成像是平面镜成像，成像特点是：像与物大小相等，故当机器人靠近玻璃时，它在玻璃中所成的像的大小不变；平面镜成像中，像距等于物距，所以当机器人靠近玻璃时，它在玻璃中所成的像也靠近玻璃，机器人相对于它在玻璃中所成的像的位置改变，是运动的。 （4）机器人沿3.6m的宽边从一侧走到另一侧走过的路程 所以时间为 / 学科网（北京）股份有限公司 $$