第五章 透镜及其应用（高效培优·单元测试）物理新教材人教版八年级上册

**基本信息** 人教版八年级上册第五章“透镜及其应用”单元卷，以科技情境（如AI跳绳、智能机器人）与文化素材（晋代《博物志》记载）为载体，通过实验探究与跨学科设计，全面考查透镜成像规律及应用，适配单元复习需求。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择题|16/32|透镜种类、成像规律、视力矫正|结合晋代取火记载、智能配送机器人等情境| |填空题|6/12|光的传播、透镜应用|联系“凿壁偷光”“水透镜”等生活现象| |作图题|3/6|光路作图、折射规律|综合凸透镜折射与光的反射作图| |实验题|4/29|凸透镜成像规律探究|设计水透镜、自制望远镜等探究实验| |解答题|3/21|成像分析、实际应用|结合投影仪制作、监控摄像头原理考查|

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．据晋代《博物志》记载：“削冰令圆，举以向日，以艾承其影得火。”意思是：把冰块削成圆形，举起来对着太阳，用艾草放在它投射的光影处，就能引燃生火。如图所示，取火的冰的特点是（     ） A．中间厚边缘薄，对光有会聚作用 B．中间厚边缘薄，对光有发散作用 C．中间薄边缘厚，对光有会聚作用 D．中间薄边缘厚，对光有发散作用 2．下列关于透镜基本概念的说法中，正确的是（     ） A．主光轴就是通过透镜中心的任意一条直线 B．光心不在主光轴上 C．经过光心的光线传播方向不变 D．透镜的光心一定在透镜的几何中心，与透镜形状无关 3．老奶奶用放大镜看报纸时，为了使看到的字更大、更清晰，应使（     ） A．报纸与眼睛不动，放大镜离报纸近一些 B．报纸与眼睛不动，放大镜离报纸远一些 C．报纸与放大镜不动，眼睛离报纸近一些 D．报纸与放大镜不动，眼睛离报纸远一些 4．人工智能飞速发展的今天，智能配送机器人已被广泛使用，用户可通过人脸识别、声音解锁、输入（扫描二维码）取货码等多种方式取货。下列分析正确的是（     ） A．机器人旁边的影子，是光的折射形成的 B．行人都能看见机器人，是由于阳光在它表面发生了镜面反射 C．用户进行声纹识别时，利用了不同的人发出声音的音色不同 D．机器人对人脸拍照识别时，利用了光的反射 5．晋代张华《博物志》中记载：“削冰令圆，举以向日，以艾承其影，则得火。”大体意思就是将冰磨成一种冰镜，让太阳透过它就可点燃艾草取火。下列说法正确的是（　　） A．“削冰令圆”就是把冰块削成凹透镜 B．“削冰令圆”中的冰块对光有会聚作用 C．“以艾承其影”中的“影”指太阳的影子 D．若要“火生”，应把“艾”放在冰镜的二倍焦距位置上 6．在物理课“透镜的应用”跨学科拓展中，老师提到：约四百年前，伽利略用自制的望远镜发现了木星的卫星，而同时期中国学者徐光启在《崇祯历书》中也详细描述了利用透镜“遥观千里”的方法。他们最初的望远镜都基于透镜组合。关于这些常见光学仪器成像特点，下列说法正确的是（　　） A．照相机拍摄时，物体在镜头的二倍焦距以外，成倒立、缩小的实像 B．投影仪工作时，在屏幕上成倒立、放大的虚像 C．用放大镜观察微小物体时，成倒立、放大的虚像 D．简易天文望远镜（开普勒式）的物镜与投影仪镜片应用相同，成倒立、放大的实像 7．为满足特殊人群的需求，有一种眼镜的镜片可以改变（如图甲），它的改变是通过在透明的薄膜中注入或抽出光学液体来实现的。图乙是某人看远处物体时的成像情况，此时该人的视力缺陷和矫正时应选择的镜片是（     ） A．远视眼，镜片Ⅰ B．远视眼，镜片Ⅱ C．近视眼，镜片Ⅰ D．近视眼，镜片Ⅱ 8．关于光学知识在生活中的应用，下列说法正确的是（     ） A．电视画面的颜色是由红、黄、蓝三种色条合成的 B．近视眼可以戴度数合适的凹透镜片做的眼镜矫正 C．医院里经常使用红外线消毒病房和手术室 D．路口供驾驶员观察其他方向的反光镜是凹面镜 9．小清在探究凸透镜成像规律时，光屏上刚好得到清晰的像，如图所示。下列分析正确的是（     ） A．该凸透镜的焦距是20 cm B．用F光源代替蜡烛可以使光源更稳定 C．图中凸透镜的成像规律与放大镜的成像规律相同 D．保持光源和凸透镜位置不变，小清取下眼镜放在光源和凸透镜之间适当位置，向右移动光屏可再次得到清晰的像，说明他是远视眼 10．在“探究凸透镜成像的规律”实验中，当蜡烛、凸透镜、光屏放置的位置如图所示时，烛焰在光屏上成清晰的倒立、等大的像。下列说法中（     ） ①该凸透镜的焦距为10cm ②将蜡烛放在d点时成像规律与投影仪成像原理相同 ③将蜡烛由b点移至a点时，移动光屏，可在光屏上成更小的像 ④将蜡烛放在c点，移动光屏，可在光屏上成倒立、放大的像 A．只有①③正确 B．只有④正确 C．只有②④正确 D．只有①③④正确 11．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．若遮住凸透镜的上半部分，白墙上的像会不完整 D．要让白墙上清晰的像变大，只需将纸筒往左拉动一些 12．小丽和小刚用焦距相等的相同照相机对远处的同学进行拍照，洗出底片后发现小刚拍的取景范围大，则下列说法中正确的是（     ） ①小丽离被拍同学的距离近；②小刚离被拍同学的距离近； ③小刚要使底片上的像与小丽的一样大，小刚移动位置后，镜头要往后缩； ④小刚要使底片上的像与小丽的一样大，小刚移动位置后，镜头要往前伸。 A．①③ B．①④ C．②③ D．②④ 13．用手机拍摄景物时，景物在手机感光元件上成倒立、缩小的实像。若想让拍摄的景物更大一些，下列操作正确的是（     ） A．手机靠近景物，镜头向前伸 B．手机靠近景物，镜头向后缩 C．手机远离景物，镜头向前伸 D．手机远离景物，镜头向后缩 14．下列说法中正确的是（　　 ） A．猴子捞月故事中，水中的“月亮”到水面的距离等于井中水的深度 B．利用照相机照相时，人离镜头的距离应在镜头一倍到两倍焦距之间 C．用幻灯机投影幻灯片时，银幕到镜头的距离应大于镜头的两倍焦距 D．用放大镜观察邮票，若想要看清细微之处，放大镜离邮票越近越好 15．小明用平行光聚焦法测量凸透镜的焦距，将凸透镜正对太阳光，在透镜下方的白纸上呈现出一个光斑，测得光斑到透镜的距离为 12cm。下列说法正确的是（     ） A．该透镜的焦距一定是 12cm B．该透镜的焦距一定大于 12cm C．该透镜的焦距一定小于 12cm D．该透镜的焦距可能大于 12cm，也可能小于 12cm 16．小亮在探究“凸透镜成像规律”的实验中，绘制出凸透镜成实像时物距u与像距v的关系图像，如图甲所示。下列说法正确的是（     ） A．实验所用凸透镜的焦距为20 cm B．图乙中光屏上成倒立、放大的实像 C．蜡烛燃烧一段时间后，烛焰的像会向光屏上方移动 D．在图乙的凸透镜与光屏之间放置一副近视眼镜，仅将蜡烛适当向右移动，光屏上仍能呈现清晰的像 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．近视的成因之一是晶状体曲度过大，看远处物体时，像成在视网膜的______方。全飞秒近视手术的原理如图所示，医生用激光在眼角膜上削去一部分并从切口取出，使角膜形成一个______透镜的形状，从而达到矫正近视的目的。 18．“凿壁偷光”利用了光的_____的原理．如图是“凿壁偷光”的原理图，位于S点的点燃的蜡烛（可看作是点光源）发出的光经中间墙壁的孔洞后照亮了右侧房间的部分．要想使被照亮的部分扩大一些，可在中间墙壁的孔洞里放一个_____（选填“凸透镜”或“凹透镜”）。 19．某兴趣小组的同学利用透明橡皮膜、注射器、乳胶管、止水夹等器材制成凸起程度可改变的水透镜。通过注射器向橡皮膜中注水或抽水，可以改变水透镜的凸起程度，如图所示，光屏上出现清晰的烛焰像（像未画出），与______（选填“照相机“、“投影仪”或“放大镜”）的原理相同；向左移动蜡烛，保持光屏和水透镜的位置不动，为使光屏上出现清晰的像，应通过注射器向橡皮膜中______（选填“注水”或“抽水”）。 20．如图所示是某同学在甘肃月牙泉风景区用同一个照相机拍摄的两张风景照，拍摄好甲照片后，要使月牙泉的像更大一些，照相机的镜头应______（选填“靠近”或“远离”）月牙泉，这样就拍摄出了照片乙，此时月牙泉在照相机内成倒立、缩小的______（选填“虚”或“实”）像。 21．AI跳绳是指利用人工智能（AI）技术来辅助或增强跳绳运动的智能设备或系统。它通常结合传感器、摄像头、算法分析等技术，提供实时计数、动作纠正、训练计划等功能，让跳绳变得更智能、更有趣。摄像头成的像是_________（填“倒立、缩小的实像”“正立、缩小的虚像”或“正立、缩小的实像”），要使拍摄的跳绳者成像更大一些，应使摄像头_________（填“远离”或“靠近”）被拍跳绳者。 22．在一期野外求生节目中，求生者手持自制的水凸透镜，正对太阳光和地面上的柴火，形成一个最小、最亮的光斑，柴火一会儿被点燃，这是因为凸透镜对光具有________作用；若他操作过程中水不断地向外流出，使凸透镜厚度变薄，要使最小、最亮的光斑在柴火上的位置不变，应将水凸透镜________（选填“远离”或“靠近”）柴火。 三．作图题（本题共3小题，共6分） 23．按要求作图 (1)如图所示，把小灯泡放在凸透镜的焦点上，请画出从小灯泡发出的两条光线经凸透镜折射后的光线。 (2)池底A点射出的光线经过水面折射进入B点的人眼，C点是人眼看到的池底A点像的位置。请你在图中画出入射光线、折射光线。 (3)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．实验题（本题共4小题，共29分） 24．小明想利用假期开展“自制天文望远镜”实践活动。除了准备硬纸筒、刻度尺、光具座和胶水等材料外，更重要的是要准备焦距为5cm和40cm的两种凸透镜。 (1)学校实验室的凸透镜有两种规格，焦距分别为5cm和10cm。为从中挑选焦距为5cm的凸透镜，小明进行了如下实验：如图甲，取一只透镜正对太阳光，当光屏上呈现图①所示光斑时，测得透镜距光屏11cm。将透镜逐渐靠近光屏，光屏上出现图②所示光斑时测得透镜距光屏9cm，则该凸透镜的焦距为 ____。 (2)再网购一只焦距为40cm的凸透镜，小明开始自制天文望远镜。他应选焦距为____的凸透镜作为物镜。如图乙，将挑出的物镜安装在光具座50cm刻度处，在物镜左侧放置光屏，观察右侧窗外远处景物（物距10m以上）的成像情况。调节光屏位置发现，当光屏在接近____ cm（10/20/30/40）刻度处，可以找到倒立____的实像； (3)如图丙所示，选择两个刚好可以套在一起的圆筒，分别把物镜和目镜固定在两个圆筒的一端，这样便于在观察远处星球时调节_____到_____的距离； (4)如图丁，项目组还制作了一个辅助寻星装置，并将它装在望远镜的套筒上，这样就可以通过寻星装置先找到目标星球，再用望远镜进行观察。此寻星装置是利用了_____原理。 25．实践小组的同学利用实验室的“水透镜”探究凸透镜的成像规律。 (1)实验时，应使光源、“水透镜”和光屏三者的中心大致在______。为了便于观察实验现象，实验环境应该______（选填“较暗”或“较亮”）一些； (2)当光源、“水透镜”和光屏在图甲所示的位置时光屏上成清晰的像，此时“水透镜”的焦距为______cm； (3)保持图甲中“水透镜”的焦距不变，将光源移到20cm处，当光屏移动到65cm处时，在光屏上得到清晰的像，如图乙所示，该像是______（选填“放大”或“缩小”）的。若想使光屏上的像变大，应将光源向______（选填“左”或“右”）移动； (4)保持图乙中光源与“水透镜”的位置不变，小组同学向“水透镜”的薄膜中抽出了一些水，发现图乙光屏上的像变得模糊，接着他们在光屏前加了一个适当的透镜后再次得到清晰的像。由此可知，所加的透镜可矫正______（选填“近视”或“远视”）眼； (5)另一小组的同学选用了蜡烛作为光源，实验时他们发现随着蜡烛燃烧变短，光屏上烛焰的像发生了移动且变得不完整影响探究，为了方便观察应将光屏向______（选填“上”或“下”）移动。 26．某学习小组在进行“探究凸透镜成像的规律”实验： (1)让一束平行于主光轴的光经过凸透镜，左右移动光屏至如图甲所示位置时在光屏上看到一个最小、最亮的光斑。调整烛焰、凸透镜和光屏的中心于________，目的是为了________。当蜡烛在10cm刻度线时，移动光屏至如图乙所示位置，可在光屏上得到一个清晰的倒立、________（填“放大”或“缩小”）的实像。这和________（填“照相机”或“投影仪”）的成像原理相同。 (2)此时，他保持凸透镜的位置不变，将蜡烛和光屏位置互换，光屏上像将________（填“变大”或“变小”或“不变”或“不成像”）。 (3)将蜡烛移到45cm刻度线上时，无论如何移动光屏都看不到蜡烛的像，接下来他该如何操作才能看到蜡烛的像________。 (4)随着实验的进行，蜡烛烧后逐渐变短，光屏上烛焰的像也将逐渐向________（填“上”或“下”）移动：小晋刚要移动透镜，发现有一只小飞虫恰好落在了透镜的上半部分如图丙所示，则小晋________（填“能”或“不能”）在光屏上看到小飞虫的像。 27．小李用光具座、焦距是10cm的凸透镜、蜡烛、光屏等器材探究凸透镜成实像的规律。 (1)实验中，小李依次改变蜡烛的位置，移动光屏找到清晰的像，记录了下表所示的数据： 实验次数 1 2 3 4 5 6 7 物距/cm 50 40 35 30 25 20 15 像距/cm 12.5 13.3 14.0 15.0 16.7 ____________ 30 分析数据时，小李发现第六次的像距忘记记录了，根据规律你认为是____________cm，第3次实验中，凸透镜所成的像为倒立、____________的实像，实验进行一段时间后蜡烛变短了，要使蜡烛的像仍在光屏中心，应将光屏向____________移动； (2)实验后，小李总结了凸透镜成实像的规律。图1中，烛焰在光屏上成了一个清晰的像，小李正确判断出了这是倒立、____________的实像；如果保持蜡烛和光屏的位置不变，只移动中间的凸透镜可使光屏上再次出现一个清晰的像，则应向____________移动凸透镜； (3)小李观察到十字路口处安装的监控摄像头，如图2甲所示。它可以拍下违章行驶的汽车照片，摄像头的镜头相当于一个凸透镜，此时汽车距镜头的距离____________2倍焦距（选填“大于”、“等于”或“小于”）。乙、丙是一辆汽车经过十字路口时，先后拍下的两张照片，可以看出汽车是____________（选填“靠近”或“远离”）摄像头。 五．解答题（本题共3小题，共21分） 28．(1)如图，一束光从空气射到水面O点，反射光线在容器壁上形成一光点A。 ①画出反射光线及对应的入射光线； ②大致画出该入射光线进入水的折射光线；____________ ③ A在水中的像到A的距离为____________cm。 (2)如图，凸透镜的焦点为F，光心为O，MN为凸透镜前的一个发光物体，a为MN上某点P发出的一条光线通过凸透镜光心O后的光路。 ①通过作图找出MN上P点并标出其位置； ② P点发出的另一条光线经过凸透镜后与主光轴平行，在图中画出该光路；____________ ③ 发光体MN通过该凸透镜所成像的性质是______（选填“倒立缩小的实像”“倒立放大的实像”或“正立放大的虚像”）。 29．看电影时，小赵发现有些画面细节看不清，怀疑自己可能是近视了。 (1)如图人眼结构中相当于凸透镜的是________，相当于光屏的是________。 A．晶状体    B．睫状体    C．玻璃体    D．视网膜 (2)眼睛是一个相当复杂的生物光学仪器，从功能上看非常类似于（   ） A．显微镜 B．照相机 C．投影仪 D．放大镜 (3)视力正常的人在看远处的物体时，睫状体会放松，晶状体变________（选填“薄”或“厚”）。晶状体的焦距变________（选填“长”或“短”），使像清晰地成在视网膜上：而近视的人由于眼睛屈光能力异常，会使像成在视网膜________（选填“前”或“后”），导致看远处物体模糊不清。 30．阅读短文，回答问题。 跨学科实践——制作“智能”投影仪 小明用硬纸板制作一个长方体暗箱，配合合适的凸透镜制成一个简易投影仪，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。 【设计与制作】 (1)将凸透镜正对着太阳光，来回移动光屏，直到光屏上呈现_______，测量出它的焦距，如图甲所示，则凸透镜的焦距为_______cm。 (2)如图乙所示，制作时为了使像成在白屏中央，应将凸透镜、手机和白屏三者的中心在_____；现有宽和高均为18cm，长度分别为15cm、20cm和40cm的三个纸盒，则他应选择长度为_______cm的纸盒做暗箱；为了使投影仪具有更好的观影效果，手机屏幕应该选图丙中的_______（选填“A”或“B”）的放置方式。 【优化与改进】 (3)小明给暗箱设计了一个抽屉，如图丁所示。这样设计的优点是：_______；若使白屏上的像变得更大，他的必要操作是________。 【交流与拓展】 (4)查阅资料，在物理学中，有一个凸透镜成像的“新概念”：放大率。如图戊，某小组在做成像实验时，记录下每次成清晰的实像的物距u，像距v，物像间距L（u+v），绘出如图己所示的图（f为焦距）。 ①当物距u=1.5f，烛焰成清晰的实像时，放大率n=_______。 ②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_______。 ③经分析，图中a的值为_______。 / 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．据晋代《博物志》记载：“削冰令圆，举以向日，以艾承其影得火。”意思是：把冰块削成圆形，举起来对着太阳，用艾草放在它投射的光影处，就能引燃生火。如图所示，取火的冰的特点是（     ） A．中间厚边缘薄，对光有会聚作用 B．中间厚边缘薄，对光有发散作用 C．中间薄边缘厚，对光有会聚作用 D．中间薄边缘厚，对光有发散作用 【答案】A 【详解】凸透镜中间厚边缘薄，对光有会聚作用，要用冰块取火，需要冰块能将太阳光会聚，应该将冰块打磨成凸透镜，故选A。 2．下列关于透镜基本概念的说法中，正确的是（     ） A．主光轴就是通过透镜中心的任意一条直线 B．光心不在主光轴上 C．经过光心的光线传播方向不变 D．透镜的光心一定在透镜的几何中心，与透镜形状无关 【答案】C 【详解】A．主光轴是通过两个球面球心的直线，并非任意直线，故A错误； B．光心位于主光轴上，故B错误； C．经过光心的光线传播方向不发生改变，是光心的核心特点，故C正确； D．只有形状规则、质地均匀的薄透镜，光心才与几何中心重合，故D错误。 故选C。 3．老奶奶用放大镜看报纸时，为了使看到的字更大、更清晰，应使（     ） A．报纸与眼睛不动，放大镜离报纸近一些 B．报纸与眼睛不动，放大镜离报纸远一些 C．报纸与放大镜不动，眼睛离报纸近一些 D．报纸与放大镜不动，眼睛离报纸远一些 【答案】B 【详解】A．放大镜离报纸近一些，物距变小，像会更小，故A不符合题意。 B．放大镜离报纸远一些（仍在一倍焦距内），物距变大，像会更大、更清晰，故B符合题意 CD．眼睛的位置不影响放大镜所成虚像的大小，故CD不符合题意 故选B 。 4．人工智能飞速发展的今天，智能配送机器人已被广泛使用，用户可通过人脸识别、声音解锁、输入（扫描二维码）取货码等多种方式取货。下列分析正确的是（     ） A．机器人旁边的影子，是光的折射形成的 B．行人都能看见机器人，是由于阳光在它表面发生了镜面反射 C．用户进行声纹识别时，利用了不同的人发出声音的音色不同 D．机器人对人脸拍照识别时，利用了光的反射 【答案】C 【详解】A．机器人旁边的影子，是光的直线传播形成的，故A错误； B．行人都能看见机器人，是由于阳光在它表面发生了漫反射，漫反射能使不同方向的观察者都看到物体，故B错误； C．不同的人发出声音的音色不同，声纹识别正是利用了这一特性来区分不同用户，故C正确； D．机器人对人脸拍照识别时，利用的是凸透镜成像原理，属于光的折射，故D错误。 故选C。 5．晋代张华《博物志》中记载：“削冰令圆，举以向日，以艾承其影，则得火。”大体意思就是将冰磨成一种冰镜，让太阳透过它就可点燃艾草取火。下列说法正确的是（　　） A．“削冰令圆”就是把冰块削成凹透镜 B．“削冰令圆”中的冰块对光有会聚作用 C．“以艾承其影”中的“影”指太阳的影子 D．若要“火生”，应把“艾”放在冰镜的二倍焦距位置上 【答案】B 【详解】A．“削冰令圆”是把冰块削成凸透镜，故A错误； B．该冰镜是凸透镜，凸透镜对光有会聚作用，能会聚太阳光升温点燃艾草，故B正确； C．“以艾承其影”中的“影”不是太阳的影子，是太阳光经冰镜会聚后形成的最小最亮的光斑，故C错误； D．平行的太阳光经凸透镜后会聚在焦点，此处温度最高，因此应把艾放在焦点位置，故D错误。 故选B。 6．在物理课“透镜的应用”跨学科拓展中，老师提到：约四百年前，伽利略用自制的望远镜发现了木星的卫星，而同时期中国学者徐光启在《崇祯历书》中也详细描述了利用透镜“遥观千里”的方法。他们最初的望远镜都基于透镜组合。关于这些常见光学仪器成像特点，下列说法正确的是（　　） A．照相机拍摄时，物体在镜头的二倍焦距以外，成倒立、缩小的实像 B．投影仪工作时，在屏幕上成倒立、放大的虚像 C．用放大镜观察微小物体时，成倒立、放大的虚像 D．简易天文望远镜（开普勒式）的物镜与投影仪镜片应用相同，成倒立、放大的实像 【答案】A 【详解】A．照相机的成像原理是物体在凸透镜二倍焦距以外时，成倒立、缩小的实像，故A正确； B．投影仪工作时，屏幕上成的是倒立、放大的实像，不是虚像，故B错误； C．放大镜观察物体时，成的是正立、放大的虚像，不是倒立的，故C错误； D．开普勒式天文望远镜的物镜，使远处物体成倒立、缩小的实像，成像原理和照相机相同，和投影仪不同，故D错误； 故选A。 7．为满足特殊人群的需求，有一种眼镜的镜片可以改变（如图甲），它的改变是通过在透明的薄膜中注入或抽出光学液体来实现的。图乙是某人看远处物体时的成像情况，此时该人的视力缺陷和矫正时应选择的镜片是（     ） A．远视眼，镜片Ⅰ B．远视眼，镜片Ⅱ C．近视眼，镜片Ⅰ D．近视眼，镜片Ⅱ 【答案】B 【详解】由图乙可知，人眼看远处物体时，像成在视网膜后方，这是远视眼的特征；远视眼需要用对光线有会聚作用的凸透镜矫正，使像向前移动到视网膜上；由图甲可知，镜片Ⅰ是中间薄、边缘厚的凹透镜，镜片Ⅱ是中间厚、边缘薄的凸透镜，因此应选镜片Ⅱ，故选B。 8．关于光学知识在生活中的应用，下列说法正确的是（     ） A．电视画面的颜色是由红、黄、蓝三种色条合成的 B．近视眼可以戴度数合适的凹透镜片做的眼镜矫正 C．医院里经常使用红外线消毒病房和手术室 D．路口供驾驶员观察其他方向的反光镜是凹面镜 【答案】B 【详解】A．色光三原色为红、绿、蓝，电视画面颜色由这三种色条合成，故A错误； B．近视眼成因是晶状体折光能力过强，像成在视网膜前方，凹透镜对光有发散作用，可使像后移到视网膜上实现矫正，故B正确； C．医院用于消毒的是紫外线，红外线热效应显著，无消毒功能，故C错误； D．路口反光镜为凸面镜，可扩大视野，凹面镜对光有会聚作用，不适合做路况观察镜，故D错误。 故选B。 9．小清在探究凸透镜成像规律时，光屏上刚好得到清晰的像，如图所示。下列分析正确的是（     ） A．该凸透镜的焦距是20 cm B．用F光源代替蜡烛可以使光源更稳定 C．图中凸透镜的成像规律与放大镜的成像规律相同 D．保持光源和凸透镜位置不变，小清取下眼镜放在光源和凸透镜之间适当位置，向右移动光屏可再次得到清晰的像，说明他是远视眼 【答案】B 【详解】A．由图可知，物距，像距，此时，成缩小实像，满足：，即，则……① ，即，则……② 由①②可知，焦距范围是7.5~15.0cm，故A错误； B．蜡烛火焰易晃动，导致光屏上的像抖动，而F形LED光源亮度稳定、形状固定，成像清晰稳定，故B正确； C．由A分析可知，图中凸透镜的成像规律是倒立缩小的实像；而放大镜的成像规律是正立放大的虚像，二者规律完全不同，故C错误； D．光屏右移才能重新成像，说明光线被发散、像距变大，该眼镜是凹透镜，即近视镜；远视眼镜是凸透镜，会会聚光线，光屏应左移。因此该同学是近视眼。故D错误。 故选B。 10．在“探究凸透镜成像的规律”实验中，当蜡烛、凸透镜、光屏放置的位置如图所示时，烛焰在光屏上成清晰的倒立、等大的像。下列说法中（     ） ①该凸透镜的焦距为10cm ②将蜡烛放在d点时成像规律与投影仪成像原理相同 ③将蜡烛由b点移至a点时，移动光屏，可在光屏上成更小的像 ④将蜡烛放在c点，移动光屏，可在光屏上成倒立、放大的像 A．只有①③正确 B．只有④正确 C．只有②④正确 D．只有①③④正确 【答案】D 【详解】①由图可知，刻度尺的分度值为1cm，此时物距为 已知此时成倒立、等大的清晰实像，根据凸透镜成像规律：时成倒立等大实像，因此，得该凸透镜的焦距为，故①正确； ②将蜡烛放在点时，此时，成正立、放大的虚像，与放大镜成像原理相同，故②错误； ③蜡烛从点移到点，蜡烛远离凸透镜，物距变大，根据凸透镜成实像规律“物远像近像变小”，将光屏向左移，能得到更小的像，故③正确； ④将蜡烛放在点，此时，在光屏上成倒立、放大的实像，故④正确。 综上，只有①③④正确，故选D。 11．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．若遮住凸透镜的上半部分，白墙上的像会不完整 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】A．投影片到凸透镜的距离是物距，投影仪成放大实像的条件是物距大于1倍焦距小于2倍焦距，故A错误； B．该装置成的是相对于投影片倒立、放大的实像，故B错误； C．若遮住凸透镜的上半部分，物体上所有点的光线仍会通过凸透镜下半部分会聚成像，因此白墙上的像仍是完整的，只是亮度变暗，故C错误； D．根据凸透镜成实像的规律“物近像远像变大”，要让像变大，需要减小物距、增大像距。将纸筒往左拉动，凸透镜左移，靠近投影片，物距减小，同时凸透镜到白墙的距离变大，像距增大，因此像会变大，故D正确。 故选D。 12．小丽和小刚用焦距相等的相同照相机对远处的同学进行拍照，洗出底片后发现小刚拍的取景范围大，则下列说法中正确的是（     ） ①小丽离被拍同学的距离近；②小刚离被拍同学的距离近； ③小刚要使底片上的像与小丽的一样大，小刚移动位置后，镜头要往后缩； ④小刚要使底片上的像与小丽的一样大，小刚移动位置后，镜头要往前伸。 A．①③ B．①④ C．②③ D．②④ 【答案】B 【详解】①②照相机成实像时遵循物远像近像变小的规律。底片面积相同，小刚取景范围大说明所成像更小，因此小刚物距更大，小丽离被拍同学更近，故①正确、②错误； ③④小刚要使像变大，需减小物距（靠近被拍同学），同时增大像距，即镜头往前伸，故④正确、③错误。 故选B。 13．用手机拍摄景物时，景物在手机感光元件上成倒立、缩小的实像。若想让拍摄的景物更大一些，下列操作正确的是（     ） A．手机靠近景物，镜头向前伸 B．手机靠近景物，镜头向后缩 C．手机远离景物，镜头向前伸 D．手机远离景物，镜头向后缩 【答案】A 【详解】手机摄像头相当于凸透镜，感光元件相当于光屏。拍摄景物时，景物在感光元件上成倒立、缩小的实像。要使所成的像变大，根据凸透镜成实像时“物近像远像变大”的规律，应减小物距，即手机靠近景物；同时像距变大，镜头应向前伸，使镜头与感光元件之间的距离增大。 故选A。 14．下列说法中正确的是（　　 ） A．猴子捞月故事中，水中的“月亮”到水面的距离等于井中水的深度 B．利用照相机照相时，人离镜头的距离应在镜头一倍到两倍焦距之间 C．用幻灯机投影幻灯片时，银幕到镜头的距离应大于镜头的两倍焦距 D．用放大镜观察邮票，若想要看清细微之处，放大镜离邮票越近越好 【答案】C 【详解】A．水中“月亮”是平面镜成像，成像特点：像距等于物距。月亮的像到水面的距离等于月亮到水面的实际距离，与水深无关，故A错误； B．照相机利用凸透镜成倒立缩小实像的原理，条件是物距。“一倍到两倍焦距之间”是投影仪或幻灯机的物距范围，用于成放大实像，故B错误； C．幻灯机原理：物距满足，像距，成倒立放大实像。银幕是承接像的光屏，其与镜头的距离即像距，因此必须大于两倍焦距才能形成清晰放大的实像，故C正确； D．放大镜是凸透镜，在物距时成正立放大虚像。物体越靠近焦点像越大，故最佳观察位置是略小于焦距，放大镜应适当远离邮票，故D错误。 故选C。 15．小明用平行光聚焦法测量凸透镜的焦距，将凸透镜正对太阳光，在透镜下方的白纸上呈现出一个光斑，测得光斑到透镜的距离为 12cm。下列说法正确的是（     ） A．该透镜的焦距一定是 12cm B．该透镜的焦距一定大于 12cm C．该透镜的焦距一定小于 12cm D．该透镜的焦距可能大于 12cm，也可能小于 12cm 【答案】D 【详解】平行光经凸透镜会聚到焦点，焦点处光斑最小最亮，若白纸在焦点之前，光斑未会聚到最小，此时距离小于焦距；若白纸在焦点之后，光斑已经发散，此时距离大于焦距，因此 12cm 可能大于焦距，也可能小于焦距。 故选D。 16．小亮在探究“凸透镜成像规律”的实验中，绘制出凸透镜成实像时物距u与像距v的关系图像，如图甲所示。下列说法正确的是（     ） A．实验所用凸透镜的焦距为20 cm B．图乙中光屏上成倒立、放大的实像 C．蜡烛燃烧一段时间后，烛焰的像会向光屏上方移动 D．在图乙的凸透镜与光屏之间放置一副近视眼镜，仅将蜡烛适当向右移动，光屏上仍能呈现清晰的像 【答案】C 【详解】A．根据凸透镜成像规律，当时成等大倒立实像。从图甲可知，时满足此条件，所以，解得，故A错误； B‌．图乙中，凸透镜固定在光具座刻度线处，蜡烛在刻度线处，则物距，此时成倒立、缩小的实像，故B错误； C‌．蜡烛燃烧变短，烛焰位置下降；依据“过光心的光线传播方向不变”，烛焰的像会向光屏上方移动（像的移动方向与烛焰移动方向相反），故C正确； D．图乙的凸透镜与光屏之间放置一副近视眼镜，近视眼镜为凹透镜，对光线有发散作用，会使像距变大，像成在光屏后方。若不移动光屏，仅将蜡烛适当向右移动，物距减小会使像距进一步增大，无法在光屏上呈现清晰的像，故D错误。 故选C。 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．近视的成因之一是晶状体曲度过大，看远处物体时，像成在视网膜的______方。全飞秒近视手术的原理如图所示，医生用激光在眼角膜上削去一部分并从切口取出，使角膜形成一个______透镜的形状，从而达到矫正近视的目的。 【答案】 前 凹 【详解】近视眼的成因是晶状体太厚，即曲度过大，折光能力太强，看远处物体时，成像在视网膜的前方；近视眼需要用凹透镜来矫正，全飞秒近视手术是利用激光在眼角膜上削去一部分并从切口取出，使角膜形成中间薄、边缘厚的凹透镜的形状，达到矫正近视眼的目的。 18．“凿壁偷光”利用了光的_____的原理．如图是“凿壁偷光”的原理图，位于S点的点燃的蜡烛（可看作是点光源）发出的光经中间墙壁的孔洞后照亮了右侧房间的部分．要想使被照亮的部分扩大一些，可在中间墙壁的孔洞里放一个_____（选填“凸透镜”或“凹透镜”）。 【答案】 直线传播 凹透镜 【详解】“凿壁偷光”是利用了光在同种均匀介质中沿直线传播，使邻居家的灯光能够通过墙上凿的小洞传播到自己的房间，从而实现照明；要想让孔洞透过的光线照射范围更大，需要让光线进一步发散，故应在孔洞处放置使光发散的凹透镜。 19．某兴趣小组的同学利用透明橡皮膜、注射器、乳胶管、止水夹等器材制成凸起程度可改变的水透镜。通过注射器向橡皮膜中注水或抽水，可以改变水透镜的凸起程度，如图所示，光屏上出现清晰的烛焰像（像未画出），与______（选填“照相机“、“投影仪”或“放大镜”）的原理相同；向左移动蜡烛，保持光屏和水透镜的位置不动，为使光屏上出现清晰的像，应通过注射器向橡皮膜中______（选填“注水”或“抽水”）。 【答案】 投影仪 抽水 【详解】由图可以知道，物距小于像距，并且能在光屏上成实像，所以物距一定是在一倍焦距到二倍焦距之间，成的是倒立、放大的实像，与投影仪的成像原理相同； 向左移动蜡烛，此时的物距变大，像距应该变小，即光屏应该向左移动，才能使得像清晰，但若保持光屏和透镜不变，仍使得像成在光屏上，即需要让凸透镜的会聚能力减弱，即需要让凸透镜变薄，故应该向外抽水。 20．如图所示是某同学在甘肃月牙泉风景区用同一个照相机拍摄的两张风景照，拍摄好甲照片后，要使月牙泉的像更大一些，照相机的镜头应______（选填“靠近”或“远离”）月牙泉，这样就拍摄出了照片乙，此时月牙泉在照相机内成倒立、缩小的______（选填“虚”或“实”）像。 【答案】 靠近 实 【详解】凸透镜成实像时，物距减小，像距增大，像变大。 拍摄者要让像变大，就要减小物距，所以镜头要靠近月牙泉。 照相机的成像原理：物体在二倍焦距以外，成倒立、缩小的实像。 21．AI跳绳是指利用人工智能（AI）技术来辅助或增强跳绳运动的智能设备或系统。它通常结合传感器、摄像头、算法分析等技术，提供实时计数、动作纠正、训练计划等功能，让跳绳变得更智能、更有趣。摄像头成的像是_________（填“倒立、缩小的实像”“正立、缩小的虚像”或“正立、缩小的实像”），要使拍摄的跳绳者成像更大一些，应使摄像头_________（填“远离”或“靠近”）被拍跳绳者。 【答案】 倒立、缩小的实像 靠近 【详解】[1]摄像头镜头是凸透镜，拍摄时物距大于2倍焦距（），依据凸透镜成像规律，成倒立、缩小的实像，和照相机成像原理一致。 [2]凸透镜成像规律：物近像远像变大。想要成像变大，需要减小物距，因此摄像头要靠近跳绳者。 22．在一期野外求生节目中，求生者手持自制的水凸透镜，正对太阳光和地面上的柴火，形成一个最小、最亮的光斑，柴火一会儿被点燃，这是因为凸透镜对光具有________作用；若他操作过程中水不断地向外流出，使凸透镜厚度变薄，要使最小、最亮的光斑在柴火上的位置不变，应将水凸透镜________（选填“远离”或“靠近”）柴火。 【答案】 会聚 远离 【详解】凸透镜对光具有会聚作用，平行于主光轴的太阳光经凸透镜后会会聚成最小、最亮的光斑（焦点），焦点处温度较高，可点燃柴火。 水凸透镜厚度变薄时，其折光能力变弱，焦距变大。平行光经凸透镜会聚的焦点到透镜的距离等于焦距，为使焦点位置保持在柴火处，需增大透镜与柴火的距离，因此应将水凸透镜远离柴火。 三．作图题（本题共3小题，共6分） 23．按要求作图 (1)如图所示，把小灯泡放在凸透镜的焦点上，请画出从小灯泡发出的两条光线经凸透镜折射后的光线。 (2)池底A点射出的光线经过水面折射进入B点的人眼，C点是人眼看到的池底A点像的位置。请你在图中画出入射光线、折射光线。 (3)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。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴。两条入射光线经凸透镜后，都画为平行于主光轴向右的平行光线。 （2）C点是人眼看到的池底A点像的位置，连接BC，与水面的交点O为入射点，连接AO为入射光线，OB为折射光线。 （3）凸透镜对光线有会聚作用，平行于主光轴的光线经过凸透镜后将会聚于焦点，当光线到达水面时水面会发生反射和折射现象，与水面的交点即为入射点，先作出法线，法线与入射光线的夹角为入射角，根据反射角等于入射角在水面上方作出反射光线，再根据光线与法线在空气中的夹角大于在水中的夹角，在水面下方作出折射光线。 四．实验题（本题共4小题，共29分） 24．小明想利用假期开展“自制天文望远镜”实践活动。除了准备硬纸筒、刻度尺、光具座和胶水等材料外，更重要的是要准备焦距为5cm和40cm的两种凸透镜。 (1)学校实验室的凸透镜有两种规格，焦距分别为5cm和10cm。为从中挑选焦距为5cm的凸透镜，小明进行了如下实验：如图甲，取一只透镜正对太阳光，当光屏上呈现图①所示光斑时，测得透镜距光屏11cm。将透镜逐渐靠近光屏，光屏上出现图②所示光斑时测得透镜距光屏9cm，则该凸透镜的焦距为 ____。 (2)再网购一只焦距为40cm的凸透镜，小明开始自制天文望远镜。他应选焦距为____的凸透镜作为物镜。如图乙，将挑出的物镜安装在光具座50cm刻度处，在物镜左侧放置光屏，观察右侧窗外远处景物（物距10m以上）的成像情况。调节光屏位置发现，当光屏在接近____ cm（10/20/30/40）刻度处，可以找到倒立____的实像； (3)如图丙所示，选择两个刚好可以套在一起的圆筒，分别把物镜和目镜固定在两个圆筒的一端，这样便于在观察远处星球时调节_____到_____的距离； (4)如图丁，项目组还制作了一个辅助寻星装置，并将它装在望远镜的套筒上，这样就可以通过寻星装置先找到目标星球，再用望远镜进行观察。此寻星装置是利用了_____原理。 【答案】(1)5cm (2) 40cm 10 缩小 (3) 目镜 物镜 (4)光沿直线传播 【详解】（1） 将凸透镜正对太阳光，在距离透镜11cm的光屏上呈现光斑如图甲①所示，此时光斑较暗，说明此时光屏到凸透镜的距离大于2倍焦距，即，则。 将透镜逐渐靠近光屏，当首次呈现如图甲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9cm，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，则。 故该凸透镜的焦距为5cm。 （2） 开普勒天文望远镜的原理是：物镜用焦距大的凸透镜，目镜用焦距小的凸透镜，因此选焦距40cm的作为物镜； 远处景物的物距远大于物镜焦距，像距近似等于物镜焦距，物镜在光具座50cm刻度处，成像在物镜左侧，因此成像位置刻度为 根据凸透镜成像规律，物距远大于2倍焦距时，成倒立、缩小的实像。   （3）两个可滑动的套筒，作用是调节物镜和目镜之间的距离，使物镜成的实像落在目镜的一倍焦距内，目镜把物镜成的实像再次放大。 （4） 寻星装置通过缺口对准天体，利用了光沿直线传播的原理 25．实践小组的同学利用实验室的“水透镜”探究凸透镜的成像规律。 (1)实验时，应使光源、“水透镜”和光屏三者的中心大致在______。为了便于观察实验现象，实验环境应该______（选填“较暗”或“较亮”）一些； (2)当光源、“水透镜”和光屏在图甲所示的位置时光屏上成清晰的像，此时“水透镜”的焦距为______cm； (3)保持图甲中“水透镜”的焦距不变，将光源移到20cm处，当光屏移动到65cm处时，在光屏上得到清晰的像，如图乙所示，该像是______（选填“放大”或“缩小”）的。若想使光屏上的像变大，应将光源向______（选填“左”或“右”）移动； (4)保持图乙中光源与“水透镜”的位置不变，小组同学向“水透镜”的薄膜中抽出了一些水，发现图乙光屏上的像变得模糊，接着他们在光屏前加了一个适当的透镜后再次得到清晰的像。由此可知，所加的透镜可矫正______（选填“近视”或“远视”）眼； (5)另一小组的同学选用了蜡烛作为光源，实验时他们发现随着蜡烛燃烧变短，光屏上烛焰的像发生了移动且变得不完整影响探究，为了方便观察应将光屏向______（选填“上”或“下”）移动。 【答案】(1) 同一高度 较暗 (2)10.0 (3) 缩小 右 (4)远视 (5)上 【详解】（1）实验时，为使像呈现在光屏中央，需要将光源、“水透镜” 和光屏三者的中心大致处于同一高度。 为了使光屏上的像更清晰易于观察，实验应选择较暗的环境进行。 （2）从图甲中可以看出，物距，而像距，由此可见，此时，光屏上成等大、倒立的实像。因此，焦距。 （3）从图乙知，物距，而像距，此时，光屏上成缩小、倒立的实像。 根据凸透镜成实像规律可知，物距减小，像距增大，像变大。因此如果想使像变大，应将物距减小，即应将光源向右移动。 （4）向“水透镜”的薄膜中抽出了一些水，水透镜的焦距变大，对光线的会聚能力变弱，成像在光屏的后方，所以发现图乙光屏上的像变得模糊，接着他们在光屏前加了一个适当的透镜后再次得到清晰的像，说明加上的透镜对光线具有会聚作用，即远视眼镜，所加的透镜可矫正远视眼。 （5）蜡烛燃烧变短，根据经过光心的光线的传播方向不变可知，烛焰在光屏上的像将向上移动。 26．某学习小组在进行“探究凸透镜成像的规律”实验： (1)让一束平行于主光轴的光经过凸透镜，左右移动光屏至如图甲所示位置时在光屏上看到一个最小、最亮的光斑。调整烛焰、凸透镜和光屏的中心于________，目的是为了________。当蜡烛在10cm刻度线时，移动光屏至如图乙所示位置，可在光屏上得到一个清晰的倒立、________（填“放大”或“缩小”）的实像。这和________（填“照相机”或“投影仪”）的成像原理相同。 (2)此时，他保持凸透镜的位置不变，将蜡烛和光屏位置互换，光屏上像将________（填“变大”或“变小”或“不变”或“不成像”）。 (3)将蜡烛移到45cm刻度线上时，无论如何移动光屏都看不到蜡烛的像，接下来他该如何操作才能看到蜡烛的像________。 (4)随着实验的进行，蜡烛烧后逐渐变短，光屏上烛焰的像也将逐渐向________（填“上”或“下”）移动：小晋刚要移动透镜，发现有一只小飞虫恰好落在了透镜的上半部分如图丙所示，则小晋________（填“能”或“不能”）在光屏上看到小飞虫的像。 【答案】(1) 同一高度 使像成在光屏中央 缩小 照相机 (2)变大 (3)撤去光屏，从光屏这一侧通过凸透镜看物体 (4) 上 不能 【详解】（1）实验时调整烛焰、凸透镜、光屏三者中心在同一高度，目的是让像成在光屏中央；由甲图得刻度尺的分度值为1cm，凸透镜焦距 乙图中蜡烛在10cm刻度处，物距，根据凸透镜成像规律，此时成倒立、缩小的实像，和照相机成像原理一致。 （2）凸透镜成像光路是可逆的，原来物距成倒立缩小的实像，互换蜡烛光屏位置后，物距，成倒立放大的实像，因此比原来的像变大。 （3）蜡烛在45cm刻度处时，物距，成正立放大的虚像。虚像无法呈现在光屏上，需要取下光屏，从光屏一侧透过凸透镜才能观察到这个虚像。 （4）蜡烛燃烧变短，烛焰位置下移，根据“过光心的光线传播方向不变”，光屏上的像会逐渐向上移动；小飞虫落在透镜上半部分，飞虫物距小于焦距，成虚像，无法呈现在光屏上，因此不能在光屏上看到小飞虫的像。 27．小李用光具座、焦距是10cm的凸透镜、蜡烛、光屏等器材探究凸透镜成实像的规律。 (1)实验中，小李依次改变蜡烛的位置，移动光屏找到清晰的像，记录了下表所示的数据： 实验次数 1 2 3 4 5 6 7 物距/cm 50 40 35 30 25 20 15 像距/cm 12.5 13.3 14.0 15.0 16.7 ____________ 30 分析数据时，小李发现第六次的像距忘记记录了，根据规律你认为是____________cm，第3次实验中，凸透镜所成的像为倒立、____________的实像，实验进行一段时间后蜡烛变短了，要使蜡烛的像仍在光屏中心，应将光屏向____________移动； (2)实验后，小李总结了凸透镜成实像的规律。图1中，烛焰在光屏上成了一个清晰的像，小李正确判断出了这是倒立、____________的实像；如果保持蜡烛和光屏的位置不变，只移动中间的凸透镜可使光屏上再次出现一个清晰的像，则应向____________移动凸透镜； (3)小李观察到十字路口处安装的监控摄像头，如图2甲所示。它可以拍下违章行驶的汽车照片，摄像头的镜头相当于一个凸透镜，此时汽车距镜头的距离____________2倍焦距（选填“大于”、“等于”或“小于”）。乙、丙是一辆汽车经过十字路口时，先后拍下的两张照片，可以看出汽车是____________（选填“靠近”或“远离”）摄像头。 【答案】(1) 20 缩小 上 (2) 放大 右 (3) 大于 远离 【详解】（1）已知凸透镜焦距，第6次实验物距，根据凸透镜成像规律可得，当时，像距，因此此处像距为； 第3次实验物距，此时凸透镜成倒立、缩小的实像； 蜡烛变短后，烛焰向下移动，根据过光心的光线传播方向不变，像会向上移动，因此要使像仍在光屏中心，应将光屏向上移动。 （2）由图1可知，此时物距小于像距，根据凸透镜成像规律可知，此时成倒立、放大的实像； 保持蜡烛和光屏位置不变，根据光路可逆，要再次成清晰的像，需要增大物距，因此应将凸透镜向右移动。 （3）摄像头成倒立缩小的实像，根据凸透镜成像规律，此时物距大于2倍焦距，因此汽车距镜头的距离大于2倍焦距； 观察乙、丙两图，乙图中汽车的像比丙图大，从乙到丙像逐渐变小，根据规律物远像近像变小，说明物距增大，因此汽车正在远离摄像头。 五．解答题（本题共3小题，共21分） 28．(1)如图，一束光从空气射到水面O点，反射光线在容器壁上形成一光点A。 ①画出反射光线及对应的入射光线； ②大致画出该入射光线进入水的折射光线；____________ ③ A在水中的像到A的距离为____________cm。 (2)如图，凸透镜的焦点为F，光心为O，MN为凸透镜前的一个发光物体，a为MN上某点P发出的一条光线通过凸透镜光心O后的光路。 ①通过作图找出MN上P点并标出其位置； ② P点发出的另一条光线经过凸透镜后与主光轴平行，在图中画出该光路；____________ ③ 发光体MN通过该凸透镜所成像的性质是______（选填“倒立缩小的实像”“倒立放大的实像”或“正立放大的虚像”）。 【答案】(1) 30.0 (2) 正立放大的虚像 【详解】（1）①②因为点O是入射点，反射到A点，则OA是反射光线，根据光的反射定律：反射光线、入射光线做法线在同一平面内，反射光线和入射光线分居法线两侧，反射角等于入射角，做出入射光线，光从空气斜射入水中，向法线偏折，折射角小于入射角，作出折射光线。 ③根据平面镜成像的特点，像物等大、等距、正立虚像，像物连线与平面镜垂直；即点A的像到平面镜的距离与点A到平面镜距离相等；由图可知，点A到平面镜距离等于15.0cm，则A在水中的像到A的距离为30.0cm。 （2）①过凸透镜光心的光线其传播方向不变，反向延长折射光线，与发光物体的交点为点的位置，如图： ②过焦点的光线经凸透镜折射后折射光线平行于主光轴，连接，并延长，可得点发出的过凸透镜焦点的光线，经凸透镜折射后平行于凸透镜的主光轴，如图： ③发光体处于凸透镜焦点以内时，成正立放大的虚像。 29．看电影时，小赵发现有些画面细节看不清，怀疑自己可能是近视了。 (1)如图人眼结构中相当于凸透镜的是________，相当于光屏的是________。 A．晶状体    B．睫状体    C．玻璃体    D．视网膜 (2)眼睛是一个相当复杂的生物光学仪器，从功能上看非常类似于（   ） A．显微镜 B．照相机 C．投影仪 D．放大镜 (3)视力正常的人在看远处的物体时，睫状体会放松，晶状体变________（选填“薄”或“厚”）。晶状体的焦距变________（选填“长”或“短”），使像清晰地成在视网膜上：而近视的人由于眼睛屈光能力异常，会使像成在视网膜________（选填“前”或“后”），导致看远处物体模糊不清。 【答案】(1) A D (2)B (3) 薄 长 前 【详解】（1）人眼中，晶状体会聚光线，符合凸透镜的光学作用，相当于凸透镜； 外界物体的像最终成在视网膜上，视网膜相当于承接像的光屏。 （2）正常眼睛看物体时，物体到晶状体的距离远大于2倍焦距，成倒立、缩小的实像，和照相机的成像原理一致；显微镜、投影仪、放大镜都以成放大的像为主，和眼睛成像特点不同。 故选B。 （3）视力正常的人看远处物体时，睫状体放松，晶状体会被拉薄，对光线的偏折能力减弱，焦距变长，最终让像清晰落在视网膜上； 近视是因为晶状体折光能力过强，对光线的会聚过度，会使远处物体的像成在视网膜前方，因此看远处物体模糊不清。 30．阅读短文，回答问题。 跨学科实践——制作“智能”投影仪 小明用硬纸板制作一个长方体暗箱，配合合适的凸透镜制成一个简易投影仪，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。 【设计与制作】 (1)将凸透镜正对着太阳光，来回移动光屏，直到光屏上呈现_______，测量出它的焦距，如图甲所示，则凸透镜的焦距为_______cm。 (2)如图乙所示，制作时为了使像成在白屏中央，应将凸透镜、手机和白屏三者的中心在_____；现有宽和高均为18cm，长度分别为15cm、20cm和40cm的三个纸盒，则他应选择长度为_______cm的纸盒做暗箱；为了使投影仪具有更好的观影效果，手机屏幕应该选图丙中的_______（选填“A”或“B”）的放置方式。 【优化与改进】 (3)小明给暗箱设计了一个抽屉，如图丁所示。这样设计的优点是：_______；若使白屏上的像变得更大，他的必要操作是________。 【交流与拓展】 (4)查阅资料，在物理学中，有一个凸透镜成像的“新概念”：放大率。如图戊，某小组在做成像实验时，记录下每次成清晰的实像的物距u，像距v，物像间距L（u+v），绘出如图己所示的图（f为焦距）。 ①当物距u=1.5f，烛焰成清晰的实像时，放大率n=_______。 ②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_______。 ③经分析，图中a的值为_______。 【答案】(1) 最小最亮的光斑 20.0 (2) 同一高度 40 B (3) 便于改变物距 向右推动抽屉，同时将白屏远离凸透镜 (4) 2 4f 3f 【详解】（1）[1][2]将凸透镜正对着太阳光，来回移动光屏，直到光屏上呈现最小最亮的光斑，此时凸透镜与光斑的距离即为凸透镜的焦距，即为 （2）[1]为了使像成在白屏中央，制作时需要保证凸透镜、手机和白屏三者的中心在同一水平直线上。 [2]投影仪是根据物距f＜u＜2f制成的，即手机屏幕到凸透镜的距离应大于20cm，小于40cm，故只有40cm的纸盒长度能满足要求。 [3]凸透镜成实像时，像与物上下颠倒，为了使投影仪实验过程中具有更好的观影效果，手机屏幕应该倒着放，故应选择B的放置方式。 （3）[1]抽屉设计使得凸透镜与手机屏幕的相对距离可以灵活调整，即便于改变物距。 [2]根据凸透镜成像原理，物近像远像变大可知，若使白屏上的像变得更大，可以减小物距，则他的操作是向右推动抽屉，同时将白屏远离凸透镜。 （4）[1]由题意可知，放大率，当u=1.5f时，，则此时放大率 [2]由图己可知，当物距为2f时，蜡烛与光屏的间距最小，为4f。 [3]凸透镜成像时光路是可逆的，当蜡烛与光屏的间距再次为4.5f时，此时的物距与像距和上次间距为4.5f时刚好相反。因此此时的物距为上次的像距，为 / 学科网（北京）股份有限公司 $