内容正文:
专题05 透镜及其应用
3大考点概览
考点01 透镜对光的作用
考点02 凸透镜成像规律(必考)
考点03 眼睛与眼镜
透镜对光的作用
考点1
一、选择题
1.(2026·辽宁辽阳·一模)下列关于透镜的说法,正确的是( )
A.凸透镜对光线有发散作用,凹透镜对光线有会聚作用
B.凸透镜的焦距越小,会聚能力越强
C.平行于主光轴的光线经过凹透镜后,折射光线的反向延长线过焦点
D.凸透镜成实像时,像一定是倒立、放大的
2.(2026·山西吕梁·一模)【传统文化】2026年的元宵节,莱芜上空可见完整月全食过程,彼时月亮逐渐进入地球的影子里,变暗变红。下列光学现象与其成因相同的是( )
A B C D
A.海市蜃楼现象 B.水晶球里倒立的景象
C.树荫下的光斑 D.湖面上拱形桥的倒影
3.(2026·吉林松原·一模)【科技前沿】科研人员研发的ACF人工软骨仿生吸能材料,通过仿生学原理设计分子结构,可实现97.1%的冲击能量吸收。该材料具备“遇强则强”的动态响应特性,在低负荷区间保持柔韧,高负荷区间迅速硬化提供防护;同时具有耐腐蚀、抗老化、环保可持续等特性,在至100℃温度范围内性能稳定。下列关于该材料应用的说法中,不正确的是( )
A.可作为人形机器人骨骼的理想材料
B.可安装在服务器内部用于芯片运输过程中的减震防护
C.可用于制造高透光性的相机镜头,替代传统光学玻璃
D.可用于新能源汽车电池包外壳内部的缓冲层,提升碰撞安全性
二、填空题
4.(2026·河南洛阳·一模)小明发现透过装有水的纯净水瓶看到书上字会变大或变小,这是光的______形成的,瓶中水喝光后小明对着瓶口吸了一口气,结果瓶口牢牢的粘在他的嘴上了,其原因是由于瓶子受到______的作用。他将一个空矿泉水瓶的瓶盖拧上但不拧紧,用手握住瓶子的上下两部分,用力迅速拧成图示状态时,瓶盖被弹出并伴有爆响声,瓶盖弹出过程的能量转化方式和汽油机的______冲程相同。
5.(2026·江苏南通·一模)如图所示,小李通过透镜看到了提示牌上“关灯”两字正立、放大的__________(选填“实”或“虚”)像,该透镜是一个__________(选填“凹透镜”或“凸透镜”),如果想让看到的字再变大点,应让透镜__________(选填“靠近”或“远离”)字。
6.(2026·江苏常州·一模)如图所示,小明在探究光的色散现象时,看到白光经三棱镜后,光屏上自上而下出现了红、橙、黄、绿、蓝、_____、紫的色带,小明对产生的原因进行了思考,认识到三棱镜对不同的单色光偏折程度是不同的,______光偏折最大。受此启发,小明想:如果用一束红光和一束紫光分别平行于同一个凸透镜的主光轴射入,应该会看到红光照射时凸透镜的焦距________紫光照射时凸透镜的焦距(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
7.(2026·安徽宣城·一模)常用体温计的刻度部分为三棱体,横截面如图,其正面呈圆弧形,以便于读数,这是因为圆弧形玻璃的作用相当于 ________,使我们能看到水银柱放大后的 _____像(填“实”或“虚”)。
8.(2026·辽宁沈阳·一模)如图所示是全国青年运动会圣火采集现场,圣火少女、中国艺术体操运动员张豆豆在洞穴中,手中拿着采火棒对着凹面镜进行采火,这是利用凹面镜对太阳光的________(填“会聚”或“发散”)作用。四周的圣火少女都能看见采火棒,是因为光射到采火棒上发生了________(填“镜面”或“漫”)反射。
三、作图题
9.(2026·湖南永州·一模)如图所示,O为凸透镜的光心,F为焦点,请将图中两条光线的光路补充完整。
10.(2026·广东揭阳·一模)太阳光可视为平行光,小珠利用它粗测凸透镜焦距,让放大镜正对太阳光,当纸面上出现最小最亮光斑时如题图所示,请在图中画出相应的入射光线和折射光线。
11.(2026·安徽淮南·一模)如图所示,是发光点在平面镜成的像点,点发出的光线射到平面镜上反射后经过凸透镜焦点射向凸透镜,请在图上画出点并完成光路图。
12.(2026·广东广州·一模)如图所示,投影仪将传输过来的图像通过镜头将所成的像投射到白墙上。为研究其成像原理,实践小组的同学找来一个焦距为10cm的凸透镜,光心为O,在透镜左侧放一发光体SA,是S点经过凸透镜所成的像,光线a、b、c是S点发出的三束经过凸透镜后的折射光线,凸透镜右侧放置一块平面镜。
(1)请画出光线a、b、c的入射光线;
(2)发光体SA经过凸透镜所成的是________(选填“倒立”“正立”)、________(选填“实像”“虚像”);
(3)以E点表示眼睛,请画出人眼看见在平面镜里的像的光路图。
四、实验题
13.(2026·湖南益阳·一模)按要求完成填空。
(1)容器内充满烟雾,用平行光分别照射透镜A、B,如图甲所示。该实验应该在较_________的环境中进行,其中透镜_________是凸透镜
(2)将凸透镜正对太阳光,在距离透镜15cm的光屏上呈现光斑如图乙①所示。透镜逐渐靠近光屏,当首次呈现如图乙②所示的光斑时,透镜距光屏10cm。由此可知该透镜焦距在_________cm范围内。
五、综合题
14.(2026·新疆乌鲁木齐·一模)【传统文化】《天工开物》是我国古代科技著作,记录了我国古代的技术和发明。
(1)“磨冰取火”的冰透镜是凸透镜,它对光线有______作用,它的焦点______(选填“在”或“不在”)冰透镜上面。“透火焙干”是造纸的一道工序,给墙体烤火,可以______(选填“加快”或“减缓”)水分蒸发。
(2)铸造铜钟的过程大致分为“制模—熔炼—浇铸—脱模—打磨”五个步骤,浇铸过程中铜液凝固成铜钟属于______(选填“物理”或“化学”)变化,用砂纸快速摩擦铜钟的过程中表面温度升高是通过______(选填“做功”或“热传递”)的方式改变铜钟的内能。脚踏碓(碓:“duì”,是一种给稻谷去壳的工具,用脚连续踏木杠的一端,另一端的碓头就会连续起落)使用时,当脚向下踏时脚离支点O较近,此时脚踏碓属于______杠杆。
15.(2026·广东深圳·一模)因考虑到水银温度计被打破后,液态水银易__________(填物态变化名称)在空气中,对人体产生极大危害,2026年1月1日起,水银温度计将被禁产。人们可换用红外测温枪,它的结构如图所示,当近距离正对物体进行测量时,热辐射体辐射的__________(选填“红外线”“可见光”或“紫外线”)通过透镜__________于红外探测器的中心位置。
凸透镜成像规律(必考)
考点2
一、单选题
1.(2026·山东泰安·一模)如图所示,F为凸透镜的两个焦点,A'B'为物体AB的像,则物体AB在( )
A.图中Ⅰ区域,比A'B'大,箭头方向向上
B.图中Ⅱ区域,比A'B'大,箭头方向向上
C.图中Ⅲ区域,比A'B'大,箭头方向向上
D.图中Ⅳ区域,比A'B'小,箭头方向向下
2.(2026·山西太原·一模)如图所示是某超市的智能刷脸储物柜。顾客在储物柜前按下“存”键,再将脸对准屏幕,柜门就会打开。关于储物柜屏幕上方的摄像头,下列说法正确的是( )
A.该摄像头对太阳光有发散作用
B.人脸位于摄像头一倍焦距以内
C.人靠近摄像头,所成的像变小
D.该摄像头可以用来矫正远视眼
3.(2026·安徽阜阳·一模)如图所示,、是凸透镜的焦点,点光源S放在凸透镜前一倍焦距与两倍焦距之间(),是S经凸透镜所成的实像。当光源S沿平行于主光轴的方向以速度v匀速向靠近透镜的方向移动时(仍保持),像的移动情况是( )
A.以小于v的速度远离透镜匀速移动
B.以大于v的速度靠近透镜匀速移动
C.以小于v的速度靠近透镜匀速移动
D.以大于v的速度向远离透镜方向移动
4.(2026·四川达州·一模)细心观察的小明发现身边处处有物理,下列说法正确的是( )
A.“皓月千里”,皎洁的月亮是光源
B.人从岸边看水中,看到的鱼在其实际位置的下方
C.用手机扫描二维码时,二维码应位于手机摄像头的二倍焦距以外
D.光的三原色指的是红、绿、黄
5.(2026·江苏无锡·一模)【课外活动】如图是物理兴趣小组制作的投影手电筒内部结构示意图,它主要由手电筒、可伸缩纸筒、投影片、凸透镜组成。将其对着白墙照射会出现图案,下列说法正确的是( )
A.投影片与凸透镜之间的距离是物距,大于2倍焦距
B.白墙上成投影片正立、放大的实像
C.手电筒内的凹面镜对光有发散作用
D.要让白墙上清晰的像变大,只需将纸筒往左拉动一些
6.(2026·安徽六安·一模)中亚公园的水幕电影是通过高压水泵和特制水幕发生器,将水自下而上高速喷出,雾化后形成扇形幕”,由专用放映机将影像从水幕后投射在“银幕”上,形成水幕电影。如图所示,当水幕前的观众观摩电影扇形水幕与水面融为一体,炫彩夺目,让人产生一种梦幻的感觉。下列有关说法中正确的是( )
A.放映机的成像原理和照相机相同
B.水中的倒影是由于光的反射形成的
C.射向水幕的光束是由无数条光线组成的
D.炫彩夺目的水幕是光源
7.(2026·陕西汉中·一模)如图所示,是小秦同学早晨在湖边散步时用手机拍摄的照片,联想到自己所学的光学知识,小秦对图片中的情景做出以下解释,其中正确的是( )
A.光的传播需要介质
B.手机照相机镜头相当于凹透镜
C.要使拍摄的照片变大,可将照相机的焦距调大
D.建筑物在水中的“倒影”是倒立等大的虚像
8.(2026·江苏无锡·一模)【课外活动】如图所示,用大小不同的两个圆纸筒(套在一起时能推拉自如)、锡箔纸、半透明蜡纸等物品制作针孔照相机。让大纸筒前端的小孔对准一个明亮且不太大的物体,眼睛贴近小纸筒上的观察口,适当推拉小纸筒,观察半透明蜡纸(光屏)上呈现的物体的像。下列说法中正确的是( )
A.针孔照相机和照相机成像的原理相同
B.锡箔纸更换为半透明蜡纸可以使像更清晰
C.保持针孔相机小孔与物体间距离不变,小纸筒向左移动,像变亮,像变小
D.保持针孔相机光屏与小孔间距离不变,小孔远离物体,像变小
9.(2026·山西晋中·一模)实践小组同学制作了如图所示的简易幻灯机,前端为可伸缩圆筒,圆筒一端嵌有凸透镜。将幻灯片插入该装置,开启强光灯,在墙上呈现幻灯片清晰的像时,下列说法正确的是( )
A.凸透镜对光有发散作用
B.墙上呈现的是正立、放大的虚像
C.幻灯片此时位于透镜两倍焦距外
D.要使像变大应将凸透镜向左移动
10.(2026·内蒙古包头·一模)【社会热点】近期热映的《哪吒2》以“破界”之姿,成为了国产动画新的天花板,也拓宽了全球观众对“中国故事”的想象边界。关于电影放映,下列说法正确的是( )
A.放映机的镜头与近视眼镜为同一种透镜
B.放映时巨幕应置于放映机镜头的二倍焦距以外
C.巨幕做成粗糙平面,是为了让光在幕布上发生镜面反射
D.观影者看到巨幕上的画面是倒立放大的虚像
二、多选题
11.(2026·辽宁鞍山·一模)如图所示是孩子正在玩“地面投影互动”的游戏。游戏画面的投影片经投影仪在地上成像,红外传感器捕捉孩子的动作,并实时传输给电脑。下列说法正确的是( )
A.投影仪成的是倒立、放大的实像
B.若投影仪镜头的焦距为50mm,则投影片到镜头的距离应大于100mm
C.从不同的方向都能看到地上的画面,是因为光在地上发生了漫反射
D.红外传感器能捕捉孩子的动作,是因为人体会辐射红外线
12.(2026·山东日照·一模)将凸透镜及蜡烛、光屏置于光具座上,完成如图甲所示的成像实验,记录每次成清晰的实像的物距u,像距v,物像间距L(u+v),绘出如图乙所示的图线(f为焦距),经查阅资料发现,在物理学中,有一个凸透镜成像的“新概念”:放大率,下列说法正确的是( )
A.当物距u=1.5f,烛焰成清晰的实像时,放大率n=2
B.移动蜡烛每次成清晰的实像时,蜡烛与光屏的间距的最小值为2f
C.经分析,图中a的值为3f
D.当烛焰成清晰实像时,在凸透镜前面放一个凹透镜,移动光屏再次得到清晰的像,此时放大率n变小
三、填空题
13.(2026·贵州毕节·一模)【科技前沿】如图所示的智能无人驾驶快递车通过车上的摄像机和激光雷达识别道路状况,行人在摄像机感光元件上成倒立、______的实像。当快递车靠近行人时,行人在摄像机感光元件上所成的像______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
14.(2026·山东济南·一模)爸爸用手机的连拍功能,拍摄了小刚锻炼的两张照片,爸爸说跑道边上的盆栽也好像在运动,则他选择的参照物是______;如果想要对盆栽进行特写,他应将相机镜头向______(选填“靠近”或“远离”)盆栽的方向移动,同时将镜头前伸。
15.(2026·江西九江·一模)小明自制了一个如图甲所示的简易投影仪,在可调范围内推拉纸盒,可以在白墙上看到如图乙所示的像,此时必须将手机以甲图中的___________(选填“A”或“B”)方向放置,且手机到凸透镜的距离可能是___________cm(选填“25”、“8”或“15”)。
16.(2026·陕西咸阳·一模)如图所示,交警利用一架警用无人机搭载一个微型摄像机拍摄违章画面。摄像机的镜头相当于一个凸透镜,对光线具有___________作用,该类透镜可以用来矫正___________视眼。当无人机上升时,为了拍摄到清晰的画面,应使镜头与感光片的距离___________(选填“增大”或“减小”)。
17.(2026·江苏无锡·一模)艺术家在太湖边放置了一款计划拍摄一张记录千年变迁的照片的相机(如图甲),为了稳定,其结构非常简单(如图乙),整体是一个圆柱形铜制外壳,前端是一个小孔,后端涂抹了一种会在不同光线下褪色速度不同的颜料来当作“感光元件”。则“感光元件”上呈现出的像是________(选填“实像”或“虚像”),该相机的成像是《墨子》中所记载的现象,可以预见半年后该相机拍摄的“照片”中,太阳的像是________(选填“一个点”或“很多条线”)。
四、实验题
18.(2026·重庆·一模)(1)小杰国庆期间参观博物馆,发现“秦代木牍”的展示柜中放置着凸透镜,如图甲所示,他通过凸透镜观察到正立放大的像,为了弄清其原理,他设计了如下实验:
①如图乙,小杰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调节好实验器材后,小杰在如图丙位置观察到清晰的像,此时光屏上成的是一个______(选填“放大”或“缩小”)的实像;
③小杰后来通过询问老师知道:当蜡烛放在透镜左侧1倍焦距以内时,能看到正立放大的像。为了观察到像,此时小杰的眼睛应该在透镜的______(选填“左”或“右”)侧观察。
(2)某同学探究影响蒸发散热情况的实验,如图所示,请回答下列问题
①该同学记录了三个示数,其中a温度计示数________℃。
②酒精蒸发时会从温度计___________(选填“吸收”或“放出”)热量。
③比较b和c温度计的示数,可以得出:蒸发快慢与______________有关,从分子热运动的角度来看,空气流动促进了酒精分子向空气扩散。
19.(2026·湖北武汉·一模)小睿同学利用自制的水透镜来探究凸透镜的成像规律。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,在光屏上得到一个很小很亮的光斑,则此时水透镜的焦距为 __________ cm。
(2)小睿同学移动蜡烛、水透镜和光屏至图乙所示位置时,恰能在光屏上看到清晰的像, 此像是一个清晰的倒立、____ 的实像。此后,只将水透镜向 ____ (填“蜡烛”或“光屏”)方向移动,又能在光屏上得到一次清晰的像。
(3)蜡烛、水透镜和光屏移至图丙所示位置时,恰能在光屏上看到清晰的像,小睿同学 把自己的近视眼镜给水透镜“戴上”(如图丙所示),发现像变模糊了,此时应当向水透镜 ____ (填“抽水”或“注水”),才能使光屏上的像再次清晰。
20.(2026·吉林长春·一模)物理科学实验小组进行凸透镜成像的实验。
(1)同学们选取了一个凸透镜进行实验,平行光正对凸透镜的折射情况如图甲所示,光具座上的刻度尺分度值为_______。则该凸透镜焦距f3=_______cm;
(2)得出凸透镜成像规律后,继续探究凸透镜成像大小与焦距的关系,收集的数据如表所示:
实验次数
焦距f/cm
物距u/cm
像距v/cm
物高L/cm
像高h/cm
1
f1=5.0
15.0
7.5
6.0
C
2
f2=10.0
20.0
20.0
6.0
6.0
3
f3
25.0
37.5
6.0
9.0
①实验后发现忘记收集表中C处的数据,他们画出凸透镜成像原理图如图乙所示。观察原理图发现△AOB∽△A'OB′,可见物距u、像距v、物高L、像高h之间的比例关系为:_______(用字母表示),则表中C处数据应为_______cm;
②利用表格中的数据,能否得出当凸透镜成实像时,像的大小和焦距之间的关系呢?若能,请写出分析过程及结论;若不能,说明理由_______。
21.(2026·广东佛山·一模)小明探究凸透镜成像的规律。
(1)实验前,将光源、凸透镜和光屏三者的中心调整在同一高度,目的是________。
(2)图中的光屏上呈现清晰的像,此像是________(选填“放大”或“缩小”)的,其成像原理与________相同(选填“投影仪”“照相机”或“放大镜”)。
(3)保持图中凸透镜位置不动,将光源移动到光具座5.0cm刻度线处,为了在光屏上呈现清晰的像,应将光屏________(选填“靠近”或“远离”)透镜,像的大小将________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
(4)探究完凸透镜成像规律,小明在一个圆柱形玻璃杯中装入水,把一支笔放在玻璃杯的一侧,透过玻璃杯,可以看到这支笔,实验情形如图乙所示。图丙是装水前看到的情况,装水后把笔由靠近玻璃杯的位置向远处缓慢移动,则图丁中透过玻璃杯看到的“笔”出现的先后顺序是________。(填序号)
22.(2026·黑龙江绥化·一模)图甲是小闽自制的简易投影仪。用硬纸板制作长方体暗箱,配置合适的凸透镜,将播放视频的手机放到指定位置,白屏上便能观察到放大的视频画面。
(1)小闽将凸透镜正对着太阳光,来回移动光屏,在光屏上找到最小、最亮的光斑,如图乙,该透镜焦距为______cm;
(2)如图甲,为使像呈现在白屏中央,制作时应使手机、凸透镜和白屏三者中心在______;
(3)现有长度分别为10dm、20m和40cm的三个纸盒,根据投影仪成像特点,应选择长度为______cm的纸盒做暗箱;为了在白屏上呈现出正立的画面,手机屏幕应该选图丙中______的放置方式;
(4)小闽为暗箱加装了一个抽屉,可灵活改变手机到凸透镜的物距,如图丁所示。若要让白屏上的像变得更大,操作方法是:向______凸透镜的方向推动抽屉。同时将投影仪向______白屏的方向移动(均选填“靠近”或“远离”)。
眼睛与眼镜
考点3
一、选择题
1.(2026·天津南开·一模)如图是一款“远近两用”老年眼镜,适用于既患有老花眼又患有近视眼的中老年人群。需要看远处时,眼睛可以透过M区域进行观察;需要看近处时,眼睛可以透过N区域观察。关于这款眼镜,下列说法正确的是( )
A.M区域是凸透镜
B.N区域对光有发散作用
C.N区域适用于晶状体太厚的眼睛
D.眼镜放在台灯下,镜片M区域的后面比眼镜周围暗
2.(2026·广西钦州·一模)小明通过抽水或注水的方式改变水透镜的焦距,模拟眼睛的成像原理。如图所示,当光屏上成清晰的像后继续注水,此时模拟的眼睛状态及其矫正方法是( )
A.近视眼,用凸透镜矫正 B.近视眼,用凹透镜矫正
C.远视眼,用凸透镜矫正 D.远视眼,用凹透镜矫正
3.(2026·山东枣庄·一模)6月6日是第29个全国“爱眼日”,其主题是:关注普遍的眼健康。保护视力、科学用眼已成为社会共识,下列有关眼睛和眼镜的说法正确的是( )
A.近视眼看远处物体,像成在视网膜的后方 B.矫正近视眼需配戴合适度数的凹透镜
C.矫正远视眼需配戴合适度数的凹透镜 D.物体在正常眼睛的视网膜上成正立的实像
4.(2026·山东德州·一模)小强看远处的某点时,其光路如图所示,则下列说法正确的是( )
A.小强的眼睛是近视眼,应配凸透镜做成的眼镜
B.小强的眼睛是近视眼,应配凹透镜做成的眼镜
C.小强的眼睛是远视眼,应配凸透镜做成的眼镜
D.小强的眼睛正常,无须配戴眼镜
二、填空题
5.(2026·山东济南·一模)隐形眼镜是一种直接贴在角膜表面的超薄镜片,某款软质隐形眼镜的中心厚度只有0.04mm,镜片的边缘厚度大于0.04mm,这款隐形眼镜对光起________的作用,可以用来矫正________(选填“近视眼”或“远视眼”)。
6.(2026·陕西西安·一模)如图为2025年十五届全国运动会吉祥物“喜洋洋”和“乐融融”,若A、B是通过凸透镜看到的“喜洋洋”和“乐融融”的像,且凸透镜从远处逐渐靠近“喜洋洋”和“乐融融”,则先看到“喜洋洋”和“乐融融”的像是图______(填字母);若是用不同焦距的凸透镜,在与“喜洋洋”和“乐融融”距离相同时看到的画面,则看到图A画面所用的凸透镜焦距较______(选填“大”或“小”);小明两眼视力缺陷不同,他将一只2B铅笔紧贴两只镜片,透过眼镜看到铅笔的像如图C所示,则图中右侧的镜片是______(选填“凸透镜”或“凹透镜”)。
三、综合题
7.(2026·山西晋城·一模)跨学科实践。
自制望远镜
牛顿学习小组对望远镜进行了实践学习,学习过程如下:
①学习了解望远镜的原理。望远镜有不同的类型,其中有一种望远镜是由两组凸透镜组成的,如图所示,靠近眼睛的叫目镜,靠近被观测物体的叫物镜。
②设计制作望远镜。望远镜的清晰度与放大倍率和最佳成像距离有关,放大倍率=。观察极远物体时,两块凸透镜间的距离约等于两块凸透镜的焦距之和,这个距离叫最佳成像距离。选用两块焦距分别为30cm和10cm的凸透镜。把目镜镜筒插入物镜镜筒内,调节两者之间的距离。
③调试望远镜。用自制望远镜观察星星时,对出现的问题进行调试。
(1)远处的星星通过望远镜的物镜形成_________(选填“缩小”“放大”或“等大”)的像。
(2)上述望远镜的放大倍率为_________,最佳成像距离为_________cm。
(3)用自制的望远镜观测远处物体时,发现物镜筒与目镜筒中间的缝隙漏光,你的改进方案:_________。
8.(2026·山西晋中·一模)【科技热点】阅读短文,回答问题。
近视眼激光矫正术
近视眼激光手术是临床常用的矫正近视的手术,主要是利用激光能够精确切削组织的特性,用光束重塑角膜曲率,从而达到矫正近视的目的。治疗近视眼使用的是准分子激光,它是一种能够精确聚焦和控制的紫外线光束,其切削精度非常高,每个光脉冲切削深度为0.2微米(1米微米)。准分子激光是冷光源,不会产生热量,因而对切削部分的周围组织不会造成损伤。
激光治疗是在电脑控制下进行的,医生在治疗前将近视度数输入电脑,由电脑来控制切削的范围和深度,指挥激光器发出一系列的激光脉冲照射到角膜上,在角膜中心削出一个光滑的平面,每个脉冲切除一薄层中心角膜组织,多个脉冲照射到角膜组织上以后,使角膜曲率变平,矫正原有屈光误差,使患者看到清晰的物体。
(1)形成近视眼的原因是晶状体太厚,导致折光能力变______,来自远处某点的光会聚在视网膜的____________,在视网膜上不能形成清晰的像。
(2)医生用准分子激光刀切削时,不会对切削部分周围的组织造成损伤。原因是__________________。
(3)利用激光切削角膜,使角膜曲率变______(选填“大”或“小”),让晶状体和角膜构成的凸透镜的焦距变______(选填“大”或“小”),会使成在视网膜前的像再次落在视网膜上。
9.(2026·广东泉州·一模)小明正在学习智能显示眼镜的光学原理,了解到其核心部件是微型投影仪和半透半反镜。如图乙所示,微型投影仪发射的光线AO经镜面反射,请在图乙中画出其反射光线,并标出反射角的度数。
10.(2026·山东青岛·一模)小周同学为研究初中生近视原因及矫正问题,开展了以下调查研究。
(1)如图甲所示,眼球中晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜。小周选用两个直径相同但厚度不同的凸透镜,平行光经过它们之后的光线如图乙所示,则凸透镜____________(选填“A”或“B”)使光偏折更显著。
(2)选择透镜A进行实验。实验前,应先调整烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度上,这是为了___________。进行实验,如图丙所示,烛焰恰好在光屏上呈现一个清晰的像,这是____________(选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)的工作原理。若蜡烛位置不变,将透镜A换成透镜B,若要在光屏上继续看到烛焰清晰的像,则应向____________。(选填“左”或“右”)移动光屏。
(3)根据凸透镜对光线的作用,补充图丁光路。
(4)近视眼看不清远处的物体,形成近视眼的原因之一是晶状体太厚,折光能力太强,若在眼睛前放一个合适的___________透镜就可以将远处物体的像成在视网膜上。
11.(2026·陕西榆林·一模)预防近视,珍爱双眼,注意用眼卫生,同学们要从自我做起。小艾用“水透镜”探究近视眼的形成原因,用橡皮膜和注射器制作了“水透镜”来模拟眼睛的晶状体,用注射器向“水透镜”的薄膜中缓慢注水,使薄膜略微凸起,如图1所示。
(1)如图2所示,将蜡烛、水透镜和光屏依次摆放在光具座上,点燃蜡烛,使烛焰、水透镜和光屏三者的中心在__________。
(2)移动蜡烛,使烛焰与“水透镜”的距离为固定,调节光屏的位置,直至呈现烛焰清晰的像并记录像距。多次向“水透镜”中注入适量()的水,增加“水透镜”的凸起程度,调节光屏的位置,直至呈现烛焰清晰的像并记录像距,把实验中收集的数据和观察的现象填入下表。
实验次数
1
2
3
4
物距/
30.0
薄膜中水量/
50
55
60
65
像距/
17.4
16.2
14.5
12.6
依据上表,在__________不变时,增加“水透镜”的凸起程度,像距变__________。
(3)结合所学知识分析,当近视眼观察远处的景物时,由于晶状体的凸起程度较大,折光能力变__________,远处景物成像会成在视网膜的__________方,导致看不清楚。
(4)眼睛近视后,要看清楚远处物体,应选择__________透镜制作的眼镜。
(5)图3是一种“可调式眼镜”,可调式眼镜的镜片中含有一种液体,通过调节此液体的含量,镜片的形状会随之改变。如图4所示,改变滑块的位置就可实现镜片形状的变化。如果某患者戴这种眼镜时,将滑块从中间逐渐向右移动,直至看清物体。这位患者的眼睛属于__________(选填“近视”或“远视”)眼。
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专题05 透镜及其应用
3大考点概览
考点01 透镜对光的作用
考点02 凸透镜成像规律(必考)
考点03 眼睛与眼镜
透镜对光的作用
考点1
一、选择题
1.(2026·辽宁辽阳·一模)下列关于透镜的说法,正确的是( )
A.凸透镜对光线有发散作用,凹透镜对光线有会聚作用
B.凸透镜的焦距越小,会聚能力越强
C.平行于主光轴的光线经过凹透镜后,折射光线的反向延长线过焦点
D.凸透镜成实像时,像一定是倒立、放大的
【答案】B
【详解】A.凸透镜对光线有会聚作用,凹透镜对光线有发散作用,故A错误;
B.凸透镜的焦距越小,说明其对光的会聚作用越强,故B正确;
C.平行于主光轴的光线经过凹透镜后,折射光线的反向延长线过虚焦点,应为“反向延长线过虚焦点”,严格说只写“焦点”容易误解为实焦点,不够准确,故C错误;
D.凸透镜成实像时,既有倒立、放大的像,也有倒立、缩小的像,还有倒立、等大的像,故D错误。
故选B。
2.(2026·山西吕梁·一模)【传统文化】2026年的元宵节,莱芜上空可见完整月全食过程,彼时月亮逐渐进入地球的影子里,变暗变红。下列光学现象与其成因相同的是( )
A B C D
A.海市蜃楼现象 B.水晶球里倒立的景象
C.树荫下的光斑 D.湖面上拱形桥的倒影
【答案】C
【详解】月全食是由于光沿直线传播,地球挡住了太阳射向月球的光,使得月球进入地球的影子区域,从而在地球上看不到月球原本的样子,这是典型的光沿直线传播现象。
A.海市蜃楼现象是由于光的折射和全反射形成的。当光线在不同密度的空气层中传播时,会发生折射,从而使我们看到物体的虚像,其成因与月全食不同,故A不符合题意;
B.水晶球里倒立的景象是光通过水晶球时发生折射形成的,与月全食成因不同,故B不符合题意;
C.树荫下的光斑是太阳通过树叶间的小孔所成的像,是由于光沿直线传播形成的,与月全食的成因相同,故C符合题意;
D.湖面上拱形桥的倒影是光的反射现象,平静的湖面相当于平面镜,拱形桥在湖面中形成的倒影是它的虚像,与月全食成因不同,故D不符合题意。
故选C。
3.(2026·吉林松原·一模)【科技前沿】科研人员研发的ACF人工软骨仿生吸能材料,通过仿生学原理设计分子结构,可实现97.1%的冲击能量吸收。该材料具备“遇强则强”的动态响应特性,在低负荷区间保持柔韧,高负荷区间迅速硬化提供防护;同时具有耐腐蚀、抗老化、环保可持续等特性,在至100℃温度范围内性能稳定。下列关于该材料应用的说法中,不正确的是( )
A.可作为人形机器人骨骼的理想材料
B.可安装在服务器内部用于芯片运输过程中的减震防护
C.可用于制造高透光性的相机镜头,替代传统光学玻璃
D.可用于新能源汽车电池包外壳内部的缓冲层,提升碰撞安全性
【答案】C
【详解】A.该材料是人工软骨仿生吸能材料,具备“遇强则强”的动态响应特性等,可作为人形机器人骨骼的理想材料,故A正确,不符合题意;
B.其能实现较高的冲击能量吸收,在低负荷区间保持柔韧,高负荷区间迅速硬化提供防护,可安装在服务器内部用于芯片运输过程中的减震防护,故B正确,不符合题意;
C.题干中未提及该材料具有高透光性,所以不能用于制造高透光性的相机镜头替代传统光学玻璃,故C错误,符合题意;
D.基于其吸能和防护特性,可用于新能源汽车电池包外壳内部的缓冲层,提升碰撞安全性,故D正确,不符合题意。
故选C。
二、填空题
4.(2026·河南洛阳·一模)小明发现透过装有水的纯净水瓶看到书上字会变大或变小,这是光的______形成的,瓶中水喝光后小明对着瓶口吸了一口气,结果瓶口牢牢的粘在他的嘴上了,其原因是由于瓶子受到______的作用。他将一个空矿泉水瓶的瓶盖拧上但不拧紧,用手握住瓶子的上下两部分,用力迅速拧成图示状态时,瓶盖被弹出并伴有爆响声,瓶盖弹出过程的能量转化方式和汽油机的______冲程相同。
【答案】 折射 大气压 做功
【详解】[1]装有水的纯净水瓶相当于凸透镜,透过装有水的纯净水瓶看到书上字会变大或变小是凸透镜成像现象,凸透镜成像是光的折射形成的。
[2]瓶中水喝光后,从瓶口向外吸气,吸气时瓶内的气体减少,压强减小,小于外界大气压,瓶子在大气压的作用下被压瘪。
[3]瓶盖被弹出的过程中,是瓶内气体对瓶盖做功,瓶内气体的内能转变成瓶盖的机械能。此过程的能量转化方式和汽油机做功冲程相同。
5.(2026·江苏南通·一模)如图所示,小李通过透镜看到了提示牌上“关灯”两字正立、放大的__________(选填“实”或“虚”)像,该透镜是一个__________(选填“凹透镜”或“凸透镜”),如果想让看到的字再变大点,应让透镜__________(选填“靠近”或“远离”)字。
【答案】 虚 凸透镜 远离
【详解】[1][2]由图可知,小李看见的是正立放大的像,根据凸透镜成像规律可知,当u<f,成正立放大的虚像。
[3]如果想让看到的字再变大点,根据物体越靠近一倍焦距像越大可知,想让看到的字再变大点,应让透镜远离字。
6.(2026·江苏常州·一模)如图所示,小明在探究光的色散现象时,看到白光经三棱镜后,光屏上自上而下出现了红、橙、黄、绿、蓝、_____、紫的色带,小明对产生的原因进行了思考,认识到三棱镜对不同的单色光偏折程度是不同的,______光偏折最大。受此启发,小明想:如果用一束红光和一束紫光分别平行于同一个凸透镜的主光轴射入,应该会看到红光照射时凸透镜的焦距________紫光照射时凸透镜的焦距(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
【答案】 靛 紫 大于
【详解】[1]由光的色散可知,白光经三棱镜折射后,被分成七种色光,分别是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光。
[2]由图甲可知,三棱镜对不同的单色光偏折程度是不同的,三棱镜对红光的偏折程度最小,对紫光的偏折最大。
[3]根据三棱镜对光线的偏折可知,红光被偏折的程度小,紫光被偏折的程度大,当红光和紫光分别平行射向相同的凸透镜时,红光的焦点距离透镜远,紫光的焦点离透镜近,所以红光的焦距大于紫光的焦距。
7.(2026·安徽宣城·一模)常用体温计的刻度部分为三棱体,横截面如图,其正面呈圆弧形,以便于读数,这是因为圆弧形玻璃的作用相当于 ________,使我们能看到水银柱放大后的 _____像(填“实”或“虚”)。
【答案】 放大镜 虚
【详解】[1][2]从图中体温计的横截面看,此温度计的圆弧形玻璃相当于凸透镜,对在焦距内的数据起到放大的作用,是放大镜的成像原理,可以成正立放大的虚像。
8.(2026·辽宁沈阳·一模)如图所示是全国青年运动会圣火采集现场,圣火少女、中国艺术体操运动员张豆豆在洞穴中,手中拿着采火棒对着凹面镜进行采火,这是利用凹面镜对太阳光的________(填“会聚”或“发散”)作用。四周的圣火少女都能看见采火棒,是因为光射到采火棒上发生了________(填“镜面”或“漫”)反射。
【答案】 会聚 漫
【详解】[1]凹面镜对光具有会聚作用。
[2]光射到采火棒上,采火棒向多个方向发射光线,四周的圣火少女都能看见采火棒,这属于漫反射。
三、作图题
9.(2026·湖南永州·一模)如图所示,O为凸透镜的光心,F为焦点,请将图中两条光线的光路补充完整。
【答案】
【详解】通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴,过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变,如图所示:
10.(2026·广东揭阳·一模)太阳光可视为平行光,小珠利用它粗测凸透镜焦距,让放大镜正对太阳光,当纸面上出现最小最亮光斑时如题图所示,请在图中画出相应的入射光线和折射光线。
【答案】
【详解】行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点,如图所示:
11.(2026·安徽淮南·一模)如图所示,是发光点在平面镜成的像点,点发出的光线射到平面镜上反射后经过凸透镜焦点射向凸透镜,请在图上画出点并完成光路图。
【答案】
【详解】根据平面镜成像的特点,作光源的像点的对称点S,S点即为发光点S,连接发光点S与入射点,光线即为入射光线;反射光线过凸透镜的焦点F,经凸透镜折射后,折射光线平行于主光轴射出,故作图如下:
12.(2026·广东广州·一模)如图所示,投影仪将传输过来的图像通过镜头将所成的像投射到白墙上。为研究其成像原理,实践小组的同学找来一个焦距为10cm的凸透镜,光心为O,在透镜左侧放一发光体SA,是S点经过凸透镜所成的像,光线a、b、c是S点发出的三束经过凸透镜后的折射光线,凸透镜右侧放置一块平面镜。
(1)请画出光线a、b、c的入射光线;
(2)发光体SA经过凸透镜所成的是________(选填“倒立”“正立”)、________(选填“实像”“虚像”);
(3)以E点表示眼睛,请画出人眼看见在平面镜里的像的光路图。
【答案】(1)
(2) 倒立 实像
(3)
【详解】(1)根据凸透镜对光的作用可知:经过凸透镜后,光线a过焦点,其对应的入射光线应该平行于凸透镜主光轴;光线b过光心,其对应的入射光线应该过光心且传播方向不变;a、b对应的入射光线的交点即为光源S;连接S和光线c与凸透镜的交点,即为光线c对应的入射光线。据此作图。
(2)[1][2]是实际光线会聚而形成的,故为实像;凸透镜所成的实像都是倒立的。且与凸透镜之间的距离为像距,像距,故是倒立、等大实像。
(3)作出S′关于平面镜的对称点,连接和镜面交于O点,连接为入射光线、OE为反射光线。据此作图。
四、实验题
13.(2026·湖南益阳·一模)按要求完成填空。
(1)容器内充满烟雾,用平行光分别照射透镜A、B,如图甲所示。该实验应该在较_________的环境中进行,其中透镜_________是凸透镜
(2)将凸透镜正对太阳光,在距离透镜15cm的光屏上呈现光斑如图乙①所示。透镜逐渐靠近光屏,当首次呈现如图乙②所示的光斑时,透镜距光屏10cm。由此可知该透镜焦距在_________cm范围内。
【答案】(1) 暗 A
(2)5~7.5
【详解】(1)[1][2]探究透镜对光的作用时,折射光和环境的对比度越大,光线越亮,现象会越清晰,所以该实验应该在较暗的环境中进行。平行光经过透镜A后光线会聚,透镜A是凸透镜;平行光经过透镜B后光线发散,透镜B是凹透镜,所以透镜A是凸透镜。
(2)将凸透镜正对太阳光,在距离透镜15cm的光屏上呈现光斑如图乙①所示,此时“光斑”的中间暗、外圈亮,结合甲图的第一幅可知,此时光屏到凸透镜的距离大于2倍焦距,即
将透镜逐渐靠近光屏,当首次呈现如图乙②所示的光斑时,此时光斑中间亮,且中间部分较小,透镜距光屏10cm,说明此时光屏到凸透镜的距离在一倍焦距和两倍焦距之间,即,由此可知该透镜焦距在10cm范围内。
联立以上两不等式可知焦距范围
五、综合题
14.(2026·新疆乌鲁木齐·一模)【传统文化】《天工开物》是我国古代科技著作,记录了我国古代的技术和发明。
(1)“磨冰取火”的冰透镜是凸透镜,它对光线有______作用,它的焦点______(选填“在”或“不在”)冰透镜上面。“透火焙干”是造纸的一道工序,给墙体烤火,可以______(选填“加快”或“减缓”)水分蒸发。
(2)铸造铜钟的过程大致分为“制模—熔炼—浇铸—脱模—打磨”五个步骤,浇铸过程中铜液凝固成铜钟属于______(选填“物理”或“化学”)变化,用砂纸快速摩擦铜钟的过程中表面温度升高是通过______(选填“做功”或“热传递”)的方式改变铜钟的内能。脚踏碓(碓:“duì”,是一种给稻谷去壳的工具,用脚连续踏木杠的一端,另一端的碓头就会连续起落)使用时,当脚向下踏时脚离支点O较近,此时脚踏碓属于______杠杆。
【答案】(1) 会聚 不在 加快
(2) 物理 做功 费力
【详解】(1)[1]凸透镜对光线有会聚作用,它的焦点在冰透镜的两侧,不在冰透镜上面。
[2]“透火焙干”是造纸的一道工序,给墙体烤火,可以提高水分的温度,可以加快水分蒸发。
(2)[1]浇铸过程中铜液凝固成铜钟,状态发生改变,组成的物质不变,属于物理变化。
[2]用砂纸快速摩擦铜钟的过程中表面温度升高,克服摩擦力做功,是通过做功的方式改变铜钟的内能。
[3]脚踏碓的动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆。
15.(2026·广东深圳·一模)因考虑到水银温度计被打破后,液态水银易__________(填物态变化名称)在空气中,对人体产生极大危害,2026年1月1日起,水银温度计将被禁产。人们可换用红外测温枪,它的结构如图所示,当近距离正对物体进行测量时,热辐射体辐射的__________(选填“红外线”“可见光”或“紫外线”)通过透镜__________于红外探测器的中心位置。
【答案】 汽化 红外线 会聚
【详解】[1]因考虑到水银温度计被打破后,液态水银容易从液态变成气态,易汽化在空气中,对人体产生极大危害。
[2]红外线是一种电磁波,位于可见光红光的外侧,具有强热作用,热辐射体辐射出红外线,红外线测温枪是通过测量红外线强度来测量温度。
[3]图中透镜为凸透镜,对光线有会聚作用,当近距离正对测量时,热辐射体辐射的红外线通过透镜会聚于图中红外探测器中心位置。
凸透镜成像规律(必考)
考点2
一、单选题
1.(2026·山东泰安·一模)如图所示,F为凸透镜的两个焦点,A'B'为物体AB的像,则物体AB在( )
A.图中Ⅰ区域,比A'B'大,箭头方向向上
B.图中Ⅱ区域,比A'B'大,箭头方向向上
C.图中Ⅲ区域,比A'B'大,箭头方向向上
D.图中Ⅳ区域,比A'B'小,箭头方向向下
【答案】C
【详解】由题意可知,像在一倍焦距和二倍焦距之间,根据凸透镜成像的特点,此时物体应在二倍焦距以外,且成的像是倒立、缩小的实像,所以物体在图中Ⅲ区域,比A′B′大,箭头向上,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
2.(2026·山西太原·一模)如图所示是某超市的智能刷脸储物柜。顾客在储物柜前按下“存”键,再将脸对准屏幕,柜门就会打开。关于储物柜屏幕上方的摄像头,下列说法正确的是( )
A.该摄像头对太阳光有发散作用
B.人脸位于摄像头一倍焦距以内
C.人靠近摄像头,所成的像变小
D.该摄像头可以用来矫正远视眼
【答案】D
【详解】AB.摄像头的镜头是一个凸透镜,凸透镜对光线具有会聚作用,摄像头的工作原理与照相机相同,“刷脸”时,人要在凸透镜的二倍焦距之外,成的是倒立、缩小的实像,故AB错误;
C.凸透镜成实像时,物近像远像变大,人靠近摄像头,所成的像变大,故C错误;
D.摄像头的镜头是一个凸透镜,可以用来矫正远视眼,故D正确。
故选D。
3.(2026·安徽阜阳·一模)如图所示,、是凸透镜的焦点,点光源S放在凸透镜前一倍焦距与两倍焦距之间(),是S经凸透镜所成的实像。当光源S沿平行于主光轴的方向以速度v匀速向靠近透镜的方向移动时(仍保持),像的移动情况是( )
A.以小于v的速度远离透镜匀速移动
B.以大于v的速度靠近透镜匀速移动
C.以小于v的速度靠近透镜匀速移动
D.以大于v的速度向远离透镜方向移动
【答案】D
【详解】BC.根据物近像远像变大的规律:物体S向靠近凸透镜的方向移动(物距减小),像会向远离透镜的方向移动,故BC不符合题意;
AD.当物体在一倍焦距和二倍焦距之间移动时,像成在二倍焦距之外,相同时间内,像移动的距离大于物体移动的距离,因此像移动的速度大于物体的速度,故D符合题意,A不符合题意。
故选D。
4.(2026·四川达州·一模)细心观察的小明发现身边处处有物理,下列说法正确的是( )
A.“皓月千里”,皎洁的月亮是光源
B.人从岸边看水中,看到的鱼在其实际位置的下方
C.用手机扫描二维码时,二维码应位于手机摄像头的二倍焦距以外
D.光的三原色指的是红、绿、黄
【答案】C
【详解】A.光源是指自身能发光的物体,月亮本身不发光,只是反射太阳的光,因此月亮不是光源,故A错误;
B.人从岸边看水中的鱼,是鱼反射的光从水中斜射入空气中发生折射,折射光线远离法线,人眼逆着折射光线看,看到的是鱼的虚像,虚像的位置在鱼实际位置的上方,故B错误;
C.手机摄像头相当于凸透镜,扫描二维码时,需要成倒立、缩小的实像,根据凸透镜成像规律,此时物体(二维码)应位于凸透镜的二倍焦距以外,故C正确;
D.光的三原色是红、绿、蓝,故D错误。
故选C。
5.(2026·江苏无锡·一模)【课外活动】如图是物理兴趣小组制作的投影手电筒内部结构示意图,它主要由手电筒、可伸缩纸筒、投影片、凸透镜组成。将其对着白墙照射会出现图案,下列说法正确的是( )
A.投影片与凸透镜之间的距离是物距,大于2倍焦距
B.白墙上成投影片正立、放大的实像
C.手电筒内的凹面镜对光有发散作用
D.要让白墙上清晰的像变大,只需将纸筒往左拉动一些
【答案】D
【详解】AB.投影手电筒需在白墙上成放大实像,根据凸透镜成像规律:当物距在1倍焦距到2倍焦距之间时,成倒立、放大的实像。物距大于2倍焦距时,则成缩小实像,不符合投影需求,故AB错误;
C.凹面镜对光有会聚作用,手电筒的凹面镜是为了会聚光线,增强亮度,故C错误;
D.根据凸透镜成像规律,要让像变大,需减小物距(投影片靠近凸透镜),将纸筒往左拉动,可使投影片靠近凸透镜,同时适当增大像距,可保持成像清晰,故D正确。
故选D。
6.(2026·安徽六安·一模)中亚公园的水幕电影是通过高压水泵和特制水幕发生器,将水自下而上高速喷出,雾化后形成扇形幕”,由专用放映机将影像从水幕后投射在“银幕”上,形成水幕电影。如图所示,当水幕前的观众观摩电影扇形水幕与水面融为一体,炫彩夺目,让人产生一种梦幻的感觉。下列有关说法中正确的是( )
A.放映机的成像原理和照相机相同
B.水中的倒影是由于光的反射形成的
C.射向水幕的光束是由无数条光线组成的
D.炫彩夺目的水幕是光源
【答案】B
【详解】A.放映机成倒立、放大的实像,成像原理和投影仪相同;照相机成倒立、缩小的实像,二者成像原理不同,故A错误;
B.水中倒影属于平面镜成像,本质是光的反射形成的虚像,故B正确;
C.光线是为了研究光引入的理想物理模型,实际并不存在,故C错误;
D.自身能够发光的物体才是光源,水幕本身不能发光,只是反射放映机的光,不是光源,故D错误。
故选B。
7.(2026·陕西汉中·一模)如图所示,是小秦同学早晨在湖边散步时用手机拍摄的照片,联想到自己所学的光学知识,小秦对图片中的情景做出以下解释,其中正确的是( )
A.光的传播需要介质
B.手机照相机镜头相当于凹透镜
C.要使拍摄的照片变大,可将照相机的焦距调大
D.建筑物在水中的“倒影”是倒立等大的虚像
【答案】C
【详解】A.光可以在真空中传播,光的传播不需要介质,故A错误;
B.手机照相机镜头相当于凸透镜,利用凸透镜成倒立、缩小实像的原理工作,故B错误;
C.根据凸透镜成像规律,在物距不变时,如果调大照相机焦距,则像距会变大,由物近像远像变大可知,像也会变大,故C正确;
D.建筑物在水中的“倒影”是平面镜成像,所成的是正立、等大的虚像,故D错误。
故选C。
8.(2026·江苏无锡·一模)【课外活动】如图所示,用大小不同的两个圆纸筒(套在一起时能推拉自如)、锡箔纸、半透明蜡纸等物品制作针孔照相机。让大纸筒前端的小孔对准一个明亮且不太大的物体,眼睛贴近小纸筒上的观察口,适当推拉小纸筒,观察半透明蜡纸(光屏)上呈现的物体的像。下列说法中正确的是( )
A.针孔照相机和照相机成像的原理相同
B.锡箔纸更换为半透明蜡纸可以使像更清晰
C.保持针孔相机小孔与物体间距离不变,小纸筒向左移动,像变亮,像变小
D.保持针孔相机光屏与小孔间距离不变,小孔远离物体,像变小
【答案】D
【详解】A.针孔照相机利用光的直线传播成像,照相机利用凸透镜成像,原理不同。故A错误。
B.锡箔纸不透光,用于屏蔽外部杂光以保证像清晰;半透明蜡纸会透光,导致像模糊。故B错误。
C.保持针孔照相机小孔与物体间距离不变,当小纸筒向左移动时,像距变大,根据光的直线传播原理,像会变大,同时由于光线变得更分散,像会变暗。故C错误。
D.光屏与小孔间距不变,即像距不变,小孔远离物体即物距增大。根据小孔成像规律,像距不变时物距增大,像会变小。故D正确。
故选D。
9.(2026·山西晋中·一模)实践小组同学制作了如图所示的简易幻灯机,前端为可伸缩圆筒,圆筒一端嵌有凸透镜。将幻灯片插入该装置,开启强光灯,在墙上呈现幻灯片清晰的像时,下列说法正确的是( )
A.凸透镜对光有发散作用
B.墙上呈现的是正立、放大的虚像
C.幻灯片此时位于透镜两倍焦距外
D.要使像变大应将凸透镜向左移动
【答案】D
【详解】A.凸透镜对光有会聚作用,凹透镜对光有发散作用,故A错误;
BC.根据幻灯机的成像原理可知,幻灯片到透镜的距离应大于一倍焦距小于二倍焦距,此时墙上应呈现倒立、放大的实像,故BC错误;
D.根据凸透镜成像规律可知,凸透镜成实像时“物近像远像变大”,故要使像变大,应减小物距、增大像距,即应增大透镜与墙的距离,同时减小幻灯片与透镜的距离,故应将凸透镜向左移动,故D正确。
故选D。
10.(2026·内蒙古包头·一模)【社会热点】近期热映的《哪吒2》以“破界”之姿,成为了国产动画新的天花板,也拓宽了全球观众对“中国故事”的想象边界。关于电影放映,下列说法正确的是( )
A.放映机的镜头与近视眼镜为同一种透镜
B.放映时巨幕应置于放映机镜头的二倍焦距以外
C.巨幕做成粗糙平面,是为了让光在幕布上发生镜面反射
D.观影者看到巨幕上的画面是倒立放大的虚像
【答案】B
【详解】A.放映机的镜头是凸透镜,其作用是将胶片上的图像放大并投射到银幕上,而近视眼镜是凹透镜,用于矫正近视眼,使光线发散后能正确聚焦在视网膜上。所以放映机的镜头与近视眼镜不是同一种透镜,故A错误;
B.根据凸透镜成像规律,当物体位于凸透镜的一倍焦距和二倍焦距之间时,成倒立、放大的实像,像在二倍焦距以外,电影放映机就是利用这个原理,将胶片上的图像通过镜头在巨幕上成倒立、放大的实像,所以巨幕应置于放映机镜头的二倍焦距以外,故B正确;
C.巨幕做成粗糙平面,是为了让光在幕布上发生漫反射。这样可以使光线向各个方向散射,让观众从不同的角度都能看到银幕上的图像。如果银幕表面光滑,会发生镜面反射,只有在特定角度才能看到图像,其他角度则会很暗,不利于观众观看,故C错误;
D.由B选项分析可知,观影者看到巨幕上的画面是倒立、放大的实像,而不是虚像,实像可以呈现在光屏上,虚像则不能,故D错误。
故选B。
二、多选题
11.(2026·辽宁鞍山·一模)如图所示是孩子正在玩“地面投影互动”的游戏。游戏画面的投影片经投影仪在地上成像,红外传感器捕捉孩子的动作,并实时传输给电脑。下列说法正确的是( )
A.投影仪成的是倒立、放大的实像
B.若投影仪镜头的焦距为50mm,则投影片到镜头的距离应大于100mm
C.从不同的方向都能看到地上的画面,是因为光在地上发生了漫反射
D.红外传感器能捕捉孩子的动作,是因为人体会辐射红外线
【答案】ACD
【详解】AB.投影仪使用时物距大于一倍焦距小于二倍焦距,则若投影仪镜头的焦距为50mm,则投影片到镜头的距离应大于50mm小于100mm,成的是倒立、放大的实像,故A正确,B错误;
C.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,从不同的方向都能看到地上的画面,是因为光在地上发生了漫反射,故C正确;
D.人体会辐射红外线,所以红外传感器捕捉孩子的动作,并实时传输给电脑,故D正确。
故选ACD。
12.(2026·山东日照·一模)将凸透镜及蜡烛、光屏置于光具座上,完成如图甲所示的成像实验,记录每次成清晰的实像的物距u,像距v,物像间距L(u+v),绘出如图乙所示的图线(f为焦距),经查阅资料发现,在物理学中,有一个凸透镜成像的“新概念”:放大率,下列说法正确的是( )
A.当物距u=1.5f,烛焰成清晰的实像时,放大率n=2
B.移动蜡烛每次成清晰的实像时,蜡烛与光屏的间距的最小值为2f
C.经分析,图中a的值为3f
D.当烛焰成清晰实像时,在凸透镜前面放一个凹透镜,移动光屏再次得到清晰的像,此时放大率n变小
【答案】AC
【详解】A.由图乙可求知,当物距u=1.5f时,像距v=L-u=4.5f-1.5f=3f
则放大率
故A正确;
B.分析图乙可知移动蜡烛每次成清晰的实像时,蜡烛与光屏的间距的最小值4f,故B错误;
C.因为当物距u=1.5f时,像距v=L-u=4.5f-1.5f=3f
又因为在光的折射现象中,光路是可逆的,当u=3f时,v=1.5f,此时L=u+v=3f+1.5f=4.5f
则图中a为3f,故C正确;
D.由于凹透镜对光线具有发散作用,会延迟光线的会聚,所以需要将光屏右移,像距v变大,此时放大率n变大,故D错误。
故选AC。
三、填空题
13.(2026·贵州毕节·一模)【科技前沿】如图所示的智能无人驾驶快递车通过车上的摄像机和激光雷达识别道路状况,行人在摄像机感光元件上成倒立、______的实像。当快递车靠近行人时,行人在摄像机感光元件上所成的像______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】 缩小 变大
【详解】[1][2]摄像机的镜头相当于一个凸透镜,车上的摄像机识别道路上的行人时,物距大于二倍焦距,根据凸透镜成像的特点可知,行人在摄像机感光元件上成倒立、缩小的实像;当智能无人驾驶汽车靠近行人时,物距变小,根据凸透镜成实像时,物近像远像变大可知,摄像机感光元件上所成的像变大。
14.(2026·山东济南·一模)爸爸用手机的连拍功能,拍摄了小刚锻炼的两张照片,爸爸说跑道边上的盆栽也好像在运动,则他选择的参照物是______;如果想要对盆栽进行特写,他应将相机镜头向______(选填“靠近”或“远离”)盆栽的方向移动,同时将镜头前伸。
【答案】 小刚 靠近
【详解】[1]在拍摄小刚锻炼的照片时,爸爸看到跑道边上的盆栽好像在运动,这意味着盆栽相对于所选参照物的位置发生了变化。而在这个情境中,小刚在锻炼过程中位置不断改变,盆栽相对于小刚的位置也在变化,所以爸爸选择的参照物是小刚。
[2]根据凸透镜成像规律,当物距减小时,像距会增大,像也会变大。要对盆栽进行特写,即要使盆栽在底片上成的像变大。所以需要减小物距,也就是将相机镜头向靠近盆栽的方向移动,同时将镜头前伸以增大像距,从而得到清晰放大的盆栽特写。
15.(2026·江西九江·一模)小明自制了一个如图甲所示的简易投影仪,在可调范围内推拉纸盒,可以在白墙上看到如图乙所示的像,此时必须将手机以甲图中的___________(选填“A”或“B”)方向放置,且手机到凸透镜的距离可能是___________cm(选填“25”、“8”或“15”)。
【答案】 A 15
【详解】[1]由图乙可知,白墙上像是倒立、放大的实像,此时必须将手机以甲图中的A方向放置。
[2]根据物距大于一倍焦距且小于两倍焦距,成倒立、放大的实像,凸透镜焦距为10cm,此时手机到凸透镜的距离大于10cm小于20cm,则手机到凸透镜的距离可能是15cm。
16.(2026·陕西咸阳·一模)如图所示,交警利用一架警用无人机搭载一个微型摄像机拍摄违章画面。摄像机的镜头相当于一个凸透镜,对光线具有___________作用,该类透镜可以用来矫正___________视眼。当无人机上升时,为了拍摄到清晰的画面,应使镜头与感光片的距离___________(选填“增大”或“减小”)。
【答案】 会聚 远 减小
【详解】[1][2]凸透镜的光学性质就是对光线有会聚作用;远视眼是因为晶状体折光能力偏弱,像成在视网膜后方,需要用会聚作用的凸透镜帮助光线提前会聚,使像成在视网膜上,因此凸透镜可以矫正远视眼,近视眼用凹透镜矫正。
[3]摄像机的成像原理是:当物距大于二倍焦距时,凸透镜成倒立、缩小的实像,镜头到感光片的距离就是像距。根据凸透镜成实像规律:物远像近像变小,可知无人机上升时,离地面拍摄景物的距离变大,物距增大,因此需要减小像距,即减小镜头与感光片的距离。
见答案
17.(2026·江苏无锡·一模)艺术家在太湖边放置了一款计划拍摄一张记录千年变迁的照片的相机(如图甲),为了稳定,其结构非常简单(如图乙),整体是一个圆柱形铜制外壳,前端是一个小孔,后端涂抹了一种会在不同光线下褪色速度不同的颜料来当作“感光元件”。则“感光元件”上呈现出的像是________(选填“实像”或“虚像”),该相机的成像是《墨子》中所记载的现象,可以预见半年后该相机拍摄的“照片”中,太阳的像是________(选填“一个点”或“很多条线”)。
【答案】 实像 很多条线
【详解】[1]感光元件相当于光屏,能在光屏上呈现的像是实像。
[2]半年时间内太阳的位置在不断变化,不同时刻太阳通过小孔在“感光元件”上成像的位置也不同,随着时间推移,不同位置上的太阳的像连起来形成了很多条线。
四、实验题
18.(2026·重庆·一模)(1)小杰国庆期间参观博物馆,发现“秦代木牍”的展示柜中放置着凸透镜,如图甲所示,他通过凸透镜观察到正立放大的像,为了弄清其原理,他设计了如下实验:
①如图乙,小杰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调节好实验器材后,小杰在如图丙位置观察到清晰的像,此时光屏上成的是一个______(选填“放大”或“缩小”)的实像;
③小杰后来通过询问老师知道:当蜡烛放在透镜左侧1倍焦距以内时,能看到正立放大的像。为了观察到像,此时小杰的眼睛应该在透镜的______(选填“左”或“右”)侧观察。
(2)某同学探究影响蒸发散热情况的实验,如图所示,请回答下列问题
①该同学记录了三个示数,其中a温度计示数________℃。
②酒精蒸发时会从温度计___________(选填“吸收”或“放出”)热量。
③比较b和c温度计的示数,可以得出:蒸发快慢与______________有关,从分子热运动的角度来看,空气流动促进了酒精分子向空气扩散。
【答案】(1) 10.0 缩小 右
(2) 25.5 吸收 液体表面空气流速
【详解】(1)[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
[2]由图丙可知,此时物距大于像距,则物距大于二倍焦距,像距在一倍焦距到二倍焦距之间,根据凸透镜成像的规律可知,此时成倒立缩小的实像。
[3]当蜡烛放在透镜左侧1倍焦距以内时,凸透镜所成正立的像为正立放大的虚像,虚像不能在光屏上呈现,凸透镜所成虚像与成像物体在凸透镜的同侧,应从凸透镜的右侧观察。
(2)[1]由图可知,a温度计的分度值为0.1℃,且示数越往上越大,为零上,因此示数为25.5℃。
[2]蒸发是吸热过程,酒精蒸发时会从温度计吸收热量。
[3]b温度计蘸酒精,c温度计蘸酒精并吹风,酒精汽化时吸热,使温度计的示数降低;c温度计的示数比b温度计低,说明c温度计上的酒精蒸发得快,由此可以得出:蒸发快慢与液体表面的空气流速有关。
19.(2026·湖北武汉·一模)小睿同学利用自制的水透镜来探究凸透镜的成像规律。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,在光屏上得到一个很小很亮的光斑,则此时水透镜的焦距为 __________ cm。
(2)小睿同学移动蜡烛、水透镜和光屏至图乙所示位置时,恰能在光屏上看到清晰的像, 此像是一个清晰的倒立、____ 的实像。此后,只将水透镜向 ____ (填“蜡烛”或“光屏”)方向移动,又能在光屏上得到一次清晰的像。
(3)蜡烛、水透镜和光屏移至图丙所示位置时,恰能在光屏上看到清晰的像,小睿同学 把自己的近视眼镜给水透镜“戴上”(如图丙所示),发现像变模糊了,此时应当向水透镜 ____ (填“抽水”或“注水”),才能使光屏上的像再次清晰。
【答案】(1)9.0
(2) 放大 光屏
(3)注水
【详解】(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,光屏上得到一个最小最亮的光斑,这个最小最亮的光斑是凸透镜的焦点,焦点到光心的距离是凸透镜的焦距,则此时水透镜的焦距为f =19.0cm-10.0cm=9.0cm
(2)[1]光屏上能成清晰的像,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。
[2]根据光路可逆,此后,只将水透镜向光屏方向移动,又能在光屏上得到一次清晰的像。
(3)把近视眼镜给水透镜“戴上”,发现像变模糊了,因为近视眼镜是凹透镜,凹透镜对光线具有发散作用,会将光线推迟会聚成像,要使光屏上成像,应减小焦距,应当向水透镜注水,才能使光屏上的像再次清晰。
20.(2026·吉林长春·一模)物理科学实验小组进行凸透镜成像的实验。
(1)同学们选取了一个凸透镜进行实验,平行光正对凸透镜的折射情况如图甲所示,光具座上的刻度尺分度值为_______。则该凸透镜焦距f3=_______cm;
(2)得出凸透镜成像规律后,继续探究凸透镜成像大小与焦距的关系,收集的数据如表所示:
实验次数
焦距f/cm
物距u/cm
像距v/cm
物高L/cm
像高h/cm
1
f1=5.0
15.0
7.5
6.0
C
2
f2=10.0
20.0
20.0
6.0
6.0
3
f3
25.0
37.5
6.0
9.0
①实验后发现忘记收集表中C处的数据,他们画出凸透镜成像原理图如图乙所示。观察原理图发现△AOB∽△A'OB′,可见物距u、像距v、物高L、像高h之间的比例关系为:_______(用字母表示),则表中C处数据应为_______cm;
②利用表格中的数据,能否得出当凸透镜成实像时,像的大小和焦距之间的关系呢?若能,请写出分析过程及结论;若不能,说明理由_______。
【答案】(1) 1cm 15.0
(2) 3.0 探究“凸透镜成实像时像的大小与焦距的关系”,需要控制物距u不变,改变焦距f,观察像的大小变化。但表格中三次实验的物距u不同,未控制变量,因此无法得出像的大小与焦距的关系。
【详解】(1)[1]平行光经凸透镜折射后会聚在焦点,由图甲可知,刻度尺的分度值是1cm。
[2]凸透镜在光具座20.0cm处,焦点在35.0cm处,故焦距
(2)[1][2]由,根据相似三角形的性质,满足对应边成比例,可得
代入实验1的数据,u=15.0cm,v=7.5cm,L=6.0cm,则
解得,即C处数据为3.0。
[2]不能得出结论。因为探究“凸透镜成实像时像的大小与焦距的关系”,需要控制物距u不变,改变焦距f,观察像的大小变化。但表格中三次实验的物距u不同,未控制变量,因此无法得出像的大小与焦距的关系。
21.(2026·广东佛山·一模)小明探究凸透镜成像的规律。
(1)实验前,将光源、凸透镜和光屏三者的中心调整在同一高度,目的是________。
(2)图中的光屏上呈现清晰的像,此像是________(选填“放大”或“缩小”)的,其成像原理与________相同(选填“投影仪”“照相机”或“放大镜”)。
(3)保持图中凸透镜位置不动,将光源移动到光具座5.0cm刻度线处,为了在光屏上呈现清晰的像,应将光屏________(选填“靠近”或“远离”)透镜,像的大小将________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
(4)探究完凸透镜成像规律,小明在一个圆柱形玻璃杯中装入水,把一支笔放在玻璃杯的一侧,透过玻璃杯,可以看到这支笔,实验情形如图乙所示。图丙是装水前看到的情况,装水后把笔由靠近玻璃杯的位置向远处缓慢移动,则图丁中透过玻璃杯看到的“笔”出现的先后顺序是________。(填序号)
【答案】(1)使像成在光屏中央
(2) 缩小 照相机
(3) 靠近 变小
(4)②①③
【详解】(1)实验前调节烛焰、凸透镜、光屏三者中心在同一高度上,目的是使像成在光屏中央,便于观察像的特点。
(2)[1][2]由图甲可知,此时物距大于像距,根据凸透镜的成像规律可知,此时物体通过凸透镜成倒立、缩小的实像,此成像原理应用于生活中的照相机。
(3)[1][2]保持甲图中凸透镜位置不动,将光源移动到光具座5.0cm刻度线处,根据物远像近像变小可知,为了在光屏上呈现清晰的像,应将光屏向靠近透镜方向移动,且像变小。
(4)装有水的玻璃杯相当于凸透镜,把笔由靠近玻璃杯的位置向远处缓慢移动过程中,物距范围先后经历了小于焦距;大于一倍焦距小于二倍焦距;大于二倍焦距,先后成像性质分别为正立、放大的虚像;倒立、放大的实像;倒立、缩小的实像。所以图丁中透过玻璃杯看到的“笔”出现的先后顺序是②①③。
22.(2026·黑龙江绥化·一模)图甲是小闽自制的简易投影仪。用硬纸板制作长方体暗箱,配置合适的凸透镜,将播放视频的手机放到指定位置,白屏上便能观察到放大的视频画面。
(1)小闽将凸透镜正对着太阳光,来回移动光屏,在光屏上找到最小、最亮的光斑,如图乙,该透镜焦距为______cm;
(2)如图甲,为使像呈现在白屏中央,制作时应使手机、凸透镜和白屏三者中心在______;
(3)现有长度分别为10dm、20m和40cm的三个纸盒,根据投影仪成像特点,应选择长度为______cm的纸盒做暗箱;为了在白屏上呈现出正立的画面,手机屏幕应该选图丙中______的放置方式;
(4)小闽为暗箱加装了一个抽屉,可灵活改变手机到凸透镜的物距,如图丁所示。若要让白屏上的像变得更大,操作方法是:向______凸透镜的方向推动抽屉。同时将投影仪向______白屏的方向移动(均选填“靠近”或“远离”)。
【答案】(1)20.0
(2)同一高度
(3) 40 ②
(4) 靠近 远离
【详解】(1)凸透镜可以将平行于主光轴的光线会聚到焦点,如图乙,小闽将凸透镜正对着太阳光,在光屏上找到最小、最亮的光斑,该光斑是焦点,则透镜焦距为
(2)如图甲,为使像呈现在白屏中央,根据过光心的光线传播方向不变,制作时应使手机、凸透镜和白屏三者中心在同一高度。
(3)[1]投影仪的物距在一倍焦距和二倍焦距之间,即物距的范围为,所以应选择长度为40cm的纸盒做暗箱。
[2]投影仪成的是倒立、放大的实像,为了在白屏上呈现出正立的画面,手机屏幕应该选图丙中②的放置方式。
(4)[1][2]根据凸透镜成实像时“物近像远像变大”可知,若要让白屏上的像变得更大,应向靠近凸透镜的方向推动抽屉,减小物距,同时将投影仪向远离白屏的方向移动,增大像距。
眼睛与眼镜
考点3
一、选择题
1.(2026·天津南开·一模)如图是一款“远近两用”老年眼镜,适用于既患有老花眼又患有近视眼的中老年人群。需要看远处时,眼睛可以透过M区域进行观察;需要看近处时,眼睛可以透过N区域观察。关于这款眼镜,下列说法正确的是( )
A.M区域是凸透镜
B.N区域对光有发散作用
C.N区域适用于晶状体太厚的眼睛
D.眼镜放在台灯下,镜片M区域的后面比眼镜周围暗
【答案】D
【详解】A.M区域用于看远处,说明佩戴者患有近视眼。近视眼是由于晶状体太厚,折光能力太强,或者眼球在前后方向上太长,使来自远处物体的光会聚在视网膜前。为了使光线延迟会聚,应佩戴由凹透镜制成的眼镜。凹透镜对光有发散作用。而凸透镜对光有会聚作用,用于矫正远视眼。因此,M区域是凹透镜,故A错误;
BC.N区域用于看近处,说明佩戴者患有老花眼(远视眼)。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,使来自近处物体的光会聚在视网膜后。为了使光线提前会聚,应佩戴由凸透镜制成的眼镜。凸透镜对光有会聚作用。因此,N区域是凸透镜,对光有会聚作用,故BC错误;
D.M区域是凹透镜,对光线有发散作用。当眼镜放在台灯下时,通过M区域的光线会被发散开,使得镜片M区域后面的光线强度比周围没有通过镜片的光线要弱,所以看起来会比周围暗,故D正确。
故选 D。
2.(2026·广西钦州·一模)小明通过抽水或注水的方式改变水透镜的焦距,模拟眼睛的成像原理。如图所示,当光屏上成清晰的像后继续注水,此时模拟的眼睛状态及其矫正方法是( )
A.近视眼,用凸透镜矫正 B.近视眼,用凹透镜矫正
C.远视眼,用凸透镜矫正 D.远视眼,用凹透镜矫正
【答案】B
【详解】当用注射器向胶膜内注水,水凸透镜的凸起程度增加,焦距变小,像成在光屏的前方,光屏上原来清晰的像变模糊了,该过程模拟的是近视眼,由于凹透镜对光有发散作用,所以可以用凹透镜矫正近视眼,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
3.(2026·山东枣庄·一模)6月6日是第29个全国“爱眼日”,其主题是:关注普遍的眼健康。保护视力、科学用眼已成为社会共识,下列有关眼睛和眼镜的说法正确的是( )
A.近视眼看远处物体,像成在视网膜的后方 B.矫正近视眼需配戴合适度数的凹透镜
C.矫正远视眼需配戴合适度数的凹透镜 D.物体在正常眼睛的视网膜上成正立的实像
【答案】B
【详解】A.近视眼是眼轴过长或角膜曲率过高,导致平行光线无法正常聚焦在视网膜上。我们可以简单理解为晶状体变厚,焦距较短,所以看远处的物体时,像成在视网膜的前方,故A错误;
B.矫正近视眼的方法是利用凹透镜发散光线的特点,使通过晶状体的光线会聚范围变大,只要配戴合适度数的凹透镜就能在视网膜上成清晰的像,故B正确;
C. 远视眼是眼轴过短或角膜曲率过低,导致平行光线无法正常聚焦在视网膜上。我们可以简单理解为晶状体变薄,焦距较长,所以看远处的物体时,像成在视网膜的后方, 矫正远视眼的方法是利用凸透镜会聚光线的特点,只要配戴合适度数的凸透镜就能在视网膜上成清晰的像, 故C错误;
D.物体在正常眼睛的视网膜上像规律与照相机原理相同,成倒立的实像,故D错误。
故选B。
4.(2026·山东德州·一模)小强看远处的某点时,其光路如图所示,则下列说法正确的是( )
A.小强的眼睛是近视眼,应配凸透镜做成的眼镜
B.小强的眼睛是近视眼,应配凹透镜做成的眼镜
C.小强的眼睛是远视眼,应配凸透镜做成的眼镜
D.小强的眼睛正常,无须配戴眼镜
【答案】B
【详解】由题干图可知:像呈在视网膜的前方,故小强的眼睛是近视眼,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,使光线推迟会聚.故A、C、D错误,故选B.
二、填空题
5.(2026·山西吕梁·一模)隐形眼镜是一种直接贴在角膜表面的超薄镜片,某款软质隐形眼镜的中心厚度只有0.04mm,镜片的边缘厚度大于0.04mm,这款隐形眼镜对光起________的作用,可以用来矫正________(选填“近视眼”或“远视眼”)。
【答案】 发散 近视眼
【详解】[1]该款眼睛中间薄两边厚,是凹透镜的特点,对光有发散作用。
[2]近视眼是因为晶状体变厚对光的偏折能力过强,导致成像在视网膜前,需要用凹透镜发散光线来矫正。
6.(2026·陕西西安·一模)如图为2025年十五届全国运动会吉祥物“喜洋洋”和“乐融融”,若A、B是通过凸透镜看到的“喜洋洋”和“乐融融”的像,且凸透镜从远处逐渐靠近“喜洋洋”和“乐融融”,则先看到“喜洋洋”和“乐融融”的像是图______(填字母);若是用不同焦距的凸透镜,在与“喜洋洋”和“乐融融”距离相同时看到的画面,则看到图A画面所用的凸透镜焦距较______(选填“大”或“小”);小明两眼视力缺陷不同,他将一只2B铅笔紧贴两只镜片,透过眼镜看到铅笔的像如图C所示,则图中右侧的镜片是______(选填“凸透镜”或“凹透镜”)。
【答案】 A 小 凸透镜
【详解】[1]根据凸透镜成像规律,凸透镜从远处逐渐靠近物体时,初始物距,成倒立缩小的实像,对应缩小的图A;随着物距减小,像逐渐变大,后续才会得到放大的像(图B),因此先看到的是A。
[2]物体到凸透镜距离(物距)相同时,焦距越小的凸透镜,物距相对焦距更大,更容易满足的条件,成缩小的实像。图A是缩小的像,因此它所用的凸透镜焦距更小。
[3]铅笔紧贴镜片时,凸透镜在物距小于焦距时成正立放大的虚像,凹透镜始终成正立缩小的虚像;图C中右侧镜片里铅笔的像更大,因此右侧镜片是凸透镜。
三、综合题
7.(2026·山西晋城·一模)跨学科实践。
自制望远镜
牛顿学习小组对望远镜进行了实践学习,学习过程如下:
①学习了解望远镜的原理。望远镜有不同的类型,其中有一种望远镜是由两组凸透镜组成的,如图所示,靠近眼睛的叫目镜,靠近被观测物体的叫物镜。
②设计制作望远镜。望远镜的清晰度与放大倍率和最佳成像距离有关,放大倍率=。观察极远物体时,两块凸透镜间的距离约等于两块凸透镜的焦距之和,这个距离叫最佳成像距离。选用两块焦距分别为30cm和10cm的凸透镜。把目镜镜筒插入物镜镜筒内,调节两者之间的距离。
③调试望远镜。用自制望远镜观察星星时,对出现的问题进行调试。
(1)远处的星星通过望远镜的物镜形成_________(选填“缩小”“放大”或“等大”)的像。
(2)上述望远镜的放大倍率为_________,最佳成像距离为_________cm。
(3)用自制的望远镜观测远处物体时,发现物镜筒与目镜筒中间的缝隙漏光,你的改进方案:_________。
【答案】(1)缩小
(2) 3 40
(3)可以在缝隙处填充一些黑色的柔软材料
【详解】(1)远处的星星通过物镜成像时,由于物距远大于两倍物镜焦距,根据凸透镜成像规律,此时成倒立、缩小的实像。
(2)望远镜放大倍率为:
最佳成像距离为两透镜焦距之和:
(3)发现物镜筒与目镜筒中间的缝隙漏光,可以在缝隙处填充一些黑色的柔软材料;或在物镜筒与目镜筒连接处套上不透光的黑纸筒等;
8.(2026·山西晋中·一模)【科技热点】阅读短文,回答问题。
近视眼激光矫正术
近视眼激光手术是临床常用的矫正近视的手术,主要是利用激光能够精确切削组织的特性,用光束重塑角膜曲率,从而达到矫正近视的目的。治疗近视眼使用的是准分子激光,它是一种能够精确聚焦和控制的紫外线光束,其切削精度非常高,每个光脉冲切削深度为0.2微米(1米微米)。准分子激光是冷光源,不会产生热量,因而对切削部分的周围组织不会造成损伤。
激光治疗是在电脑控制下进行的,医生在治疗前将近视度数输入电脑,由电脑来控制切削的范围和深度,指挥激光器发出一系列的激光脉冲照射到角膜上,在角膜中心削出一个光滑的平面,每个脉冲切除一薄层中心角膜组织,多个脉冲照射到角膜组织上以后,使角膜曲率变平,矫正原有屈光误差,使患者看到清晰的物体。
(1)形成近视眼的原因是晶状体太厚,导致折光能力变______,来自远处某点的光会聚在视网膜的____________,在视网膜上不能形成清晰的像。
(2)医生用准分子激光刀切削时,不会对切削部分周围的组织造成损伤。原因是__________________。
(3)利用激光切削角膜,使角膜曲率变______(选填“大”或“小”),让晶状体和角膜构成的凸透镜的焦距变______(选填“大”或“小”),会使成在视网膜前的像再次落在视网膜上。
【答案】(1) 强 前方
(2)准分子激光是冷光源
(3) 小 大
【详解】(1)[1][2]根据近视眼的成因可知,如果长期不注意用眼卫生,眼睛调节功能变差,晶状体变厚,对光折射能力变强,晶状体折射的光会提前会聚,像会成在视网膜前方,从而造成视觉模糊导致近视。
(2)由文中信息可知,准分子激光是冷光源,不会产生热量,因而对切削部分的周围组织不会造成损伤。
(3)[1][2]由文中信息可知,利用激光切削角膜,使角膜曲率变平,即使角膜曲率变小,进而让晶状体和角膜构成的“凸透镜”的焦距变大,对光的折射能力减弱,可以让像成在视网膜上。
9.(2026·广东泉州·一模)小明正在学习智能显示眼镜的光学原理,了解到其核心部件是微型投影仪和半透半反镜。如图乙所示,微型投影仪发射的光线AO经镜面反射,请在图乙中画出其反射光线,并标出反射角的度数。
【答案】
【详解】首先画出法线与镜面垂直,根据反射角等于入射角,然后在法线右侧画出反射光线,此时入射光线与平面镜夹角为20°,所以入射角为90°-20°=70°
则反射角也为70°,如图所示:
10.(2026·山东青岛·一模)小周同学为研究初中生近视原因及矫正问题,开展了以下调查研究。
(1)如图甲所示,眼球中晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜。小周选用两个直径相同但厚度不同的凸透镜,平行光经过它们之后的光线如图乙所示,则凸透镜____________(选填“A”或“B”)使光偏折更显著。
(2)选择透镜A进行实验。实验前,应先调整烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度上,这是为了___________。进行实验,如图丙所示,烛焰恰好在光屏上呈现一个清晰的像,这是____________(选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)的工作原理。若蜡烛位置不变,将透镜A换成透镜B,若要在光屏上继续看到烛焰清晰的像,则应向____________。(选填“左”或“右”)移动光屏。
(3)根据凸透镜对光线的作用,补充图丁光路。
(4)近视眼看不清远处的物体,形成近视眼的原因之一是晶状体太厚,折光能力太强,若在眼睛前放一个合适的___________透镜就可以将远处物体的像成在视网膜上。
【答案】(1)B
(2) 使像成在光屏中央 照相机 左
(3)
(4)凹
【详解】(1)比较图乙中直径相同的两透镜对平行光的作用发现,B的焦距更短,对光线的偏折能力更强,即凸透镜B使光偏折更显著。
(2)[1]实验前,应调整烛焰、凸透镜和光屏三者的中心在同一高度是为了使像成在光屏中央,便于观察像的特点。
[2]如图丙所示,物距大于像距,根据凸透镜成像规律可知,此时成的像为倒立、缩小的实像,这是照相机的工作原理。
[3]将透镜A换成透镜B,焦距变小,此时仍能成倒立、缩小的实像,但由于B对光线的偏折能力变强,使清晰的实像会聚点靠近凸透镜B,所以更换B凸透镜后要在光屏上得到清晰的像,光屏应向靠近透镜的方向移动,即向左移动光屏。
(3)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:
(4)近视眼是因为晶状体焦距太短,成像在视网膜的前方,为了使光线会聚在原来的会聚点后面的视网膜上,就需要使光线进入人的眼睛前被发散,因此戴对光线具有发散作用的凹透镜来矫正近视眼。
11.(2026·陕西榆林·一模)预防近视,珍爱双眼,注意用眼卫生,同学们要从自我做起。小艾用“水透镜”探究近视眼的形成原因,用橡皮膜和注射器制作了“水透镜”来模拟眼睛的晶状体,用注射器向“水透镜”的薄膜中缓慢注水,使薄膜略微凸起,如图1所示。
(1)如图2所示,将蜡烛、水透镜和光屏依次摆放在光具座上,点燃蜡烛,使烛焰、水透镜和光屏三者的中心在__________。
(2)移动蜡烛,使烛焰与“水透镜”的距离为固定,调节光屏的位置,直至呈现烛焰清晰的像并记录像距。多次向“水透镜”中注入适量()的水,增加“水透镜”的凸起程度,调节光屏的位置,直至呈现烛焰清晰的像并记录像距,把实验中收集的数据和观察的现象填入下表。
实验次数
1
2
3
4
物距/
30.0
薄膜中水量/
50
55
60
65
像距/
17.4
16.2
14.5
12.6
依据上表,在__________不变时,增加“水透镜”的凸起程度,像距变__________。
(3)结合所学知识分析,当近视眼观察远处的景物时,由于晶状体的凸起程度较大,折光能力变__________,远处景物成像会成在视网膜的__________方,导致看不清楚。
(4)眼睛近视后,要看清楚远处物体,应选择__________透镜制作的眼镜。
(5)图3是一种“可调式眼镜”,可调式眼镜的镜片中含有一种液体,通过调节此液体的含量,镜片的形状会随之改变。如图4所示,改变滑块的位置就可实现镜片形状的变化。如果某患者戴这种眼镜时,将滑块从中间逐渐向右移动,直至看清物体。这位患者的眼睛属于__________(选填“近视”或“远视”)眼。
【答案】(1)同一高度
(2) 物距 小
(3) 强 前
(4)凹
(5)远视
【详解】(1)凸透镜成像实验中,为了让清晰的像成在光屏的中央,需要使烛焰、透镜、光屏三者的中心在同一高度。
(2)[1]实验中固定了烛焰到水透镜的距离,也就是控制了物距不变。
[2]从表格数据可以看出,在薄膜中增加水量,会增加水透镜凸起程度,像距的数值逐渐减小,因此像距变小。
(3)近视眼的成因是晶状体凸起程度过大,折光能力变强,远处物体的像会成在视网膜的前方,因此无法看清远处物体。
(4)凹透镜对光线有发散作用,可以使像向后移动,最终落在视网膜上,因此近视眼需要用凹透镜矫正。
(5)由图4可知,滑块向右移动时,会向镜片中加入液体,使镜片凸起程度变大,折光能力增强,变为凸透镜;远视眼是因为自身晶状体折光能力太弱,像成在视网膜后方,需要折光能力更强的凸透镜矫正,因此该患者是远视眼。
试卷第1页,共3页
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让教与学更高效
专题05透镜及其应用
考点1
透镜对光的作用
一、
选择题
1.B
2.C
3.C
二、填空题
4.折射
大气压
做功
5.虚
凸透镜
远离
6.靛
紫
大于
7.放大镜
虚
8.会聚
漫
三、作图题
10
主光轴
12.(1)
100
20b
30
40
cm
S
↓凸透镜
半而镜
1/4
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(2)
倒立
实像
光轴
100
h
(3)
凸透镜
平面
四、实验题
13.(1)
暗
8
(2)57.5
五、综合题
14.(1)
会聚
不在
加快
(2)
物理
做功
费力
15.汽化
红外线
会聚
考点2
凸透镜成像规律(必考)
单选题
1
2
3
4
5
6
>
8
10
C
0
D
0
D
D
⊙
二、多选题
11.ACD
12.AC
三、填空题
13.缩小
变大
14.小刚
靠近
15.A
15
16.会聚
远
减小
17.实像
很多条线
三、实验题
18.(1)
10.0
缩小
右
(2)
25.5吸收
液体表面空气流速
19.(1)9.0
2/4
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(2)
放大
光屏
(3)注水
20.(1)
1cm
15.0
(2)
3.0
探究“凸透镜成实像时像的大小与焦距的关系”,需要控制物距不变,改变
焦距f,观察像的大小变化。但表格中三次实验的物距不同,未控制变量,因此无法得出像的大小与焦
距的关系。
21.(1)使像成在光屏中央
(2)
缩小
照相机
(3)
靠近
变小
(4)②①③
22.(1)20.0
(2)同一高度
(3)
40
②
(4)
靠近
远离
考点3
眼晴与眼镜
一、
选择题
1.D
2.B
3.B
4.B
二、填空题
5.发散
近视眼
6.A
小
凸透镜
三、综合题
7.(1)缩小
(2)
0
40
(3)可以在缝隙处填充一些黑色的柔软材料
8.(1)
强
前方
(2)淮准分子激光是冷光源
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(3)
小大
·半透半反镜
20°9
9
070°
微型投影仪
10.(1)B
(2)
使像成在光屏中央
照相机
左
(3
21
(4)凹
11.(1)同一高度
(2)
物距
小
(3)
强
前
(4)凹
(5)远视
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