5.2 凸透镜成像的规律 学科素养同步分层练习设计（基础版） 2026-2027学年北师大版 初中物理八年级上册

5.2《凸透镜成像的规律》学科素养同步分层练习设计（基础版） 初中物理八年级上册（北师郭玉英新教材） 一、选择题 1．博物馆通常将较为精巧的文物放置在凸透镜的一倍焦距以内，参观者通过凸透镜看到的像是（　　） A．等大的 B．放大的 C．缩小的 D．倒立的 【答案】B 【知识点】凸透镜成像的应用 【解析】【解答】A、当物距等于二倍焦距时，凸透镜成等大倒立实像，本题物距在一倍焦距以内，不满足该条件，故 A 错误； B、物距小于一倍焦距时，凸透镜成正立、放大的虚像，放大镜就是这个原理，故 B 正确； C、物距大于二倍焦距时，凸透镜成倒立缩小实像，不符合题意，故 C 错误； D、物距在一倍焦距内，凸透镜成正立虚像，不是倒立的，故 D 错误； 故答案为：B。 【分析】A、考查凸透镜成像规律。物距，成倒立、等大的实像。 B、考查凸透镜成像规律。物距，成正立、放大的虚像，应用为放大镜。 C、考查凸透镜成像规律。物距，成倒立、缩小的实像，应用为照相机。 D、考查凸透镜成像规律。一倍焦距以内所成虚像为正立，倒立的像均为实像。 2．如图所示，烛焰在光屏上恰好成清晰的实像。该像是（　　） A．倒立、放大的 B．倒立、缩小的 C．正立、放大的 D．正立、缩小的 【答案】B 【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验 【解析】【解答】 由图可知，蜡烛在 20cm 刻度处，凸透镜在 50cm 刻度处，光屏在 70cm 刻度处。物距 u=50cm-20cm=30cm，像距 v=70cm-50cm=20cm，物距大于像距。根据凸透镜成像规律，当 u>v 时，成倒立、缩小的实像，故B正确，ACD错误； 故选 B。 【分析】 凸透镜成像，能在光屏承接的一定是实像，实像都是倒立的，排除 C、D。 物距 u=30cm，像距 v=20cm，u>v，对应照相机原理，成倒立、缩小的实像。 若 f<u<2f，v>2f，物距小于像距，成倒立放大实像。 3．如图所示是用放大镜观察树叶的情形，下列说法正确的是（　　） A．可以用光屏承接树叶的像 B．树叶位于放大镜的一倍焦距和二倍焦距之间 C．人眼看到的是树叶正立、放大的虚像 D．放大镜本质是一个凹透镜 【答案】C 【知识点】凸透镜成像的应用 【解析】【解答】A：放大镜成的像是虚像，不能用光屏承接，故错误； B：用放大镜观察物体时，物体应位于放大镜的一倍焦距以内，不是一倍焦距和二倍焦距之间，故错误； C：放大镜成正立、放大的虚像，故正确； D：放大镜本质是凸透镜，不是凹透镜，故错误； 故答案选 C。 【分析】凸透镜成像规律：当 u < f 时，成正立、放大的虚像，应用于放大镜。 实像与虚像的区别：实像可用光屏承接，虚像不能。 放大镜是凸透镜，凹透镜成正立、缩小的虚像，不能用于放大。 4．如图，是小青透过装满水的水瓶看见书本上的“物”字，其成像规律与下列蜡烛成像规律相同的是(　　) A． B． C． D． 【答案】D 【知识点】凸透镜成像的应用 【解析】【解答】由图可知，此时成正立、放大的虚像，说明物距小于焦距，因此其成像规律与D相同，故ABC错误，D正确。 故选：D。 【分析】当u＜f，成正立、放大的虚像。 5．如图所示的AI视觉秤可利用摄像头采集图像完成商品的识别与计价。下列关于视觉秤摄像头镜头的说法正确的是（　　） A．相当于一个凹透镜 B．成像原理与投影仪相同 C．成放大的虚像 D．对光有会聚作用 【答案】D 【知识点】透镜及其特点与分类；凸透镜成像的应用 【解析】【解答】A.视觉秤是通过照相机的摄像头来采集图像信息的，而照相机的镜头本质上是一个凸透镜，故A错误； B.视觉秤的摄像头成像原理和照相机的成像原理是一致的，故B错误； C.照相机工作时所成的像是倒立、缩小的实像，故C错误； D.所有凸透镜对光线都具有会聚作用，故D正确。 故选D。 【分析】凸透镜成像规律：物距大于二倍焦距，像距介于一倍焦距和二倍焦距之间，像成倒立的缩小的实像，例子有照相机。 6．如图所示的光现象，由于光的折射形成的是（　　） A．杯子形成的影子 B．月亮在水中形成的像 C．放大镜把字放大 D．人在平面镜中形成的像 【答案】C 【知识点】光的直线传播及其应用；光的反射；凸透镜成像的应用；平面镜成像的原理、特点 【解析】【解答】A、杯子的影子是光沿直线传播被遮挡形成，故 A 错误； B、水中月亮倒影是光的镜面反射形成的平面镜成像，故 B 错误； C、放大镜放大文字，属于凸透镜成像，由光的折射形成，故 C 正确； D、平面镜中人的像由光的反射形成，故 D 错误； 故答案为：C。 【分析】A、考查光的直线传播，影子成因； B、D、考查光的反射，平面镜成像原理； C、考查光的折射，凸透镜放大镜成像原理。 二、多选题 7．10月16日，神舟十三号载人飞船采用自主快速交会对接模式成功对接于天和核心舱径向端口，翟志刚、王亚平、叶光富3名航天员成功进驻天和核心舱，开始中国迄今时间最长的载人“飞行”。航天员们在太空中不会看到在地球上的星星“眨眼”现象，他们开讲的“天宫课堂”和各种活动的图像和声音信号都能向地面及时传送。下列说法中正确的是（　　） A．神舟十三号载人飞船与核心舱成功对接之后，两者是相对静止的 B．航天员在太空中不会看到星星“眨眼”，因为光在真空中沿直线传播 C．航天员在空间站可通过超声波向地面传递信息，因为其振动频率大 D．太空授课时透过水透镜看到王亚平的像，是光在传播中发生了折射 【答案】A,B,D 【知识点】光的直线传播及其应用；凸透镜成像规律及其探究实验；声音的传播条件；运动和静止的相对性 【解析】【解答】A．对接后，载人飞船和核心舱之间没有位置变化，两者是相对静止的，故A正确； B．地球上看到一闪一闪的星星，是光通过大气层发生了折射，太空是真空的，不发生折射，在太空中不会看到星星“眨眼”，故B正确； C．真空不能传声，空间站不能通过超声波向地面传递信息，故C错误； D．通过水球看到王亚平的头像，光发生折射，是凸透镜成像，故D正确。 故选ABD。 【分析】物体间没有位置变化，是静止的；光线经过不同介质时，发生折射；真空不能传声。 8．在做探究凸透镜成像规律的实验时，当蜡烛、凸透镜和光屏的位置如下图所示，在光屏的中央承接到了烛焰清晰的像，下列说法正确的是（　　） A．光屏上的像与照相机成的像性质相同 B．若只升高凸透镜，光屏上的像会向上移动 C．若只将蜡烛向左移动，光屏上还会承接到烛焰清晰的像 D．若只将凸透镜向左移动，光屏上还会承接到烛焰清晰的像 【答案】A,B,D 【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验 【解析】【解答】A．根据图示分析，物距u大于像距v（u>v），此时物距满足u>2f的条件。按照凸透镜成像规律，此时应成倒立、缩小的实像，这与照相机的成像性质相同，因此选项A正确。 B．当仅升高凸透镜位置时，由于通过光心的光线传播方向不发生改变，根据这一特性可判断像的位置会相应向上移动，故选项B正确。 C．若仅将蜡烛向左移动（增大物距），根据成像公式1/u+1/v=1/f可知，物距增大时像距会减小，同时像的尺寸也会变小。此时必须调整光屏位置才能重新接收到清晰的像，因此选项C的说法是错误的。 D．当仅将凸透镜向左移动时，根据光路可逆性原理，当物距与原先的像距相等时（即u'=v原），像距会等于原先的物距（v'=u原）。此时满足f<2f的条件，会在光屏上形成倒立、放大的实像，因此选项D正确。 综上所述，正确答案为ABD。 【分析】凸透镜成实像时，物距越大，像距越小，像越小；物距越小，像距越大，像越大； 透镜成像规律：物体距透镜小于一倍焦距，呈正立放大的虚像，应用为放大镜； 物距大于一倍焦距小于二倍焦距，呈倒立立放大的实像，应用为投影仪； 物体大于二倍焦距，呈现倒立缩小实像，应用为照相机，人眼睛。 三、填空题 9．小青将点燃的蜡烛分别放在如图所示的a、b、c点探究凸透镜成像规律，蜡烛在　 　点，右侧光屏上成的像最大，像是　 　（选填“正立”或“倒立”）的。若将蜡烛从a移到b，应将光屏向　 　移动（选填“左”或“右”），才能在光屏上呈现清晰的像，当蜡烛移动到c点时，在光屏上　 　看到像（选填“能”或“不能”）。 【答案】b；倒立；右；不能 【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验 【解析】【解答】我们从图中可以得到各点的物距范围：a点的物距大于二倍焦距，根据凸透镜成像规律，此时会成倒立、缩小的实像；b点的物距在一倍焦距和二倍焦距之间，此时成倒立、放大的实像；c点的物距小于一倍焦距，成正立、放大的虚像，虚像无法呈现在光屏上。因此，蜡烛位于b点时，能呈现在凸透镜右侧光屏上的像中，该位置所成的像是最大的，且这个像是倒立的；当把蜡烛从a点移动到b点的过程中，物距逐渐减小，根据凸透镜成像的规律，像距会随之增大，因此需要将光屏向右移动，才能承接清晰的像。 【分析】凸透镜成实像时，物距越大，像距越小，像越小；物距越小，像距越大，像越大 透镜成像规律：物体距透镜小于一倍焦距，呈正立放大的虚像，应用为放大镜； 物距大于一倍焦距小于二倍焦距，呈倒立立放大的实像，应用为投影仪； 物体大于二倍焦距，呈现倒立缩小实像，应用为照相机，人眼睛。 10．如图所示，在探究凸透镜成像实验的过程中，小明在光屏上得到清晰的烛焰的像，若保持光屏和蜡烛的位置不变，只移动凸透镜，还可以成一次　 　 ，（填出成像的性质）的实像，此时从光具座上可以测出像距是　 　 m。 【答案】倒立、放大；30.0 【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验 【解析】【解答】据图可知，此时物距大于像距，此时成倒立的缩小的实像，根据光路的可逆性，则移动凸透镜，当物距移动到原来像距，像距移动到原来物距，此时成倒立的放大的实像，此时的像距为图中物距，距离为50.0cm-20.0cm=30.0cm。 【分析】透镜成像规律：物体距透镜小于一倍焦距，呈正立放大的虚像，应用为放大镜； 物距大于一倍焦距小于二倍焦距，呈倒立立放大的实像，应用为投影仪； 物体大于二倍焦距，呈现倒立缩小实像，应用为照相机，人眼睛。 11．周末，小明到仙湖植物园观赏荷花时发现荷叶上面有一滴水，透过水滴看过去，他发现荷叶的纹路更清晰了（如图所示）。这是由于此时的水滴相当于一个　 　（光学器材）。走近观察，远处景物在茎上的露珠中成像却与之不同，成倒立、　 　（填“放大”或“缩小”）的像。 【答案】凸透镜；缩小 【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验；凸透镜成像的应用 【解析】【解答】水滴的形状为中间厚、边缘薄，符合凸透镜的结构特点；观察近处荷叶纹路时，物距小于一倍焦距，水滴相当于凸透镜，此时成正立、放大的虚像，因此荷叶的纹路看起来更清晰。 远处景物到露珠的距离远大于凸透镜的二倍焦距，根据凸透镜成像规律，此时成倒立、缩小的实像。 故答案为：凸透镜；缩小； 【分析】考查凸透镜的特点及放大镜成像规律，首先明确水滴的结构与凸透镜一致，再根据 “物距小于一倍焦距时，凸透镜成正立、放大的虚像” 这一规律，解释纹路更清晰的现象。 考查凸透镜成像规律的应用，判断景物到露珠的距离远大于二倍焦距，结合 “物距大于二倍焦距时，凸透镜成倒立、缩小的实像” 的规律分析成像特点。 四、作图题 12．如图所示，请将两条光线通过凸透镜的光路补充完整。 【答案】 【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验 【解析】【解答】经过透镜光心的光线，其传播路径不变，平行射入凸透镜的光线会汇聚与焦点。据此作图： 【分析】根据透镜的成像特点以及透镜图的画法作图： 光线经过凸透镜会发生折射，经过透镜光心的光线，其传播路径不变，平行射入凸透镜的光线会汇聚与焦点。 13．如图甲所示是带放大镜的指甲刀，图乙是其简化光路图。点S表示手指甲的位置，点表示对应的虚像位置，O是凸透镜光心，光线SA平行于主光轴，请在乙图中做出SO的折射光线，并作图确定凸透镜右侧焦点F的位置。 【答案】 【知识点】透镜的光路图；凸透镜成像规律及其探究实验 【解析】【解答】与主光轴平行的光线经过凸透镜折射后会聚于焦点，经过光线的光线传播路径不变，根据凸透镜成像规律可知，物距小于一倍焦距，像与物在凸透镜同侧，成虚像，折射光线的反向延长线会聚于虚像，所以连接S´与光线SA的入射点，其延长线与凸透镜右侧的主光轴相交一点，该点就是凸透镜的焦点F。光路图如图所示： 【分析】凸透镜对光线有汇聚作用，平行光入射凸透镜会聚焦在焦点，经过光心的光线不发生偏折。物距小于一倍焦距像与物在凸透镜同侧，成虚像。 五、实验探究题 14．小兴在实验室探究凸透镜成像规律。 （1）小兴使一束平行主光轴的光照射凸透镜，调节光屏在光具座上的位置，使光屏上形成一个最小、最亮的光斑，如图22甲所示。则该凸透镜焦距是　 　cm。 （2）小兴将蜡烛、凸透镜、光屏放置在光具座上如图乙所示的位置时，光屏上恰呈现蜡烛清晰的像，则这个像是　 　(选填“放大”“缩小”或“等大”)的像，这可说明　 　(选填“放大镜”“照相机”或“幻灯机”)的成像原理。保持凸透镜的位置不变，将蜡烛向左移动一段距离，则应将光屏向　 　(选填“左”或“右”)移动一段适当的距离，光屏上才能再次呈现清晰的像。 【答案】（1）10 （2）放大；幻灯机；左 【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验 【解析】【解答】（1）据图可知，透镜到焦点的距离为10cm； （2）据图可知，物距小于像距，此时像为放大的道理的实像，应用为幻灯机，将蜡烛向左移动一段距离，则物距变大，根据物远像近像变小，可知，需要将光屏像左运动。 【分析】1、凸透镜成实像时，物距越大，像距越小，像越小；物距越小，像距越大，像越大 透镜成像规律：物体距透镜小于一倍焦距，呈正立放大的虚像，应用为放大镜； 物距大于一倍焦距小于二倍焦距，呈倒立立放大的实像，应用为投影仪； 物体大于二倍焦距，呈现倒立缩小实像，应用为照相机，人眼睛。 2、测量焦距的方法： 将凸透镜正对太阳光，改变凸透镜与光屏的距离，直到光屏上出现一个 亮点，此时亮点与凸透镜中心的距离为焦距。 15．物理学习小组，选择如图所示的四个透镜进行探究实验(其中A、B和C、D是两组形状相同的凸透镜，它们分别用玻璃、塑料和水晶制作而成)。 （1）为了探究“凸透镜的焦距大小与透镜球形表面弯曲程度的关系”，小组同学应选择图中的哪两个凸透镜做实验?答：　 　(选填字母序号)；器材确定后，接着小组同学让一束与主光轴平行的光，如图甲、乙所示。比较两次实验的现象，可以得到的结论是：凸透镜表面越凸，　 　； （2）如果选择A、B两个透镜，他们还可以探究“凸透镜的焦距大小与　 　的关系”。 【答案】（1）AC；焦距越小 （2）材料 【知识点】主光轴、光心、焦点和焦距；凸透镜成像规律及其探究实验 【解析】【解答】(1) 探究焦距与球面弯曲程度关系，控制材料相同、弯曲程度不同，A、C 均为玻璃材料，弯曲程度不同；平行光入射，透镜表面越凸，光线会聚位置离透镜更近，焦距越小。 (2) A、B 透镜形状完全相同，材料分别为玻璃、塑料，变量是材料，因此探究焦距与材料的关系。 【分析】控制变量法：在物理实验中，存在多个影响因素共同决定某个物理量，在研究单一变量对试验结果的影响时，要保持非研究因素的相同，探究焦距与球面弯曲程度关系，控制材料相同、弯曲程度不同；探究焦距与材料的关系，控制材料不同，其余因素相同。 六、综合题 16．小明对光学部分知识归纳总结如下： （1）光在真空中的传播速度约为　 　m/s。如图甲所示，小明让一束太阳光通过三棱镜，研究光的　 　现象，实验中光屏上呈现的红、绿、　 　三种色光称为光的三原色； （2）如图乙所示，一束红光沿AO从空气射向玻璃，OB和OC分别是红光的反射光和折射光，OB与OC互相垂直，入射角为60°，则折射角为　 　°。如果一束紫光也沿AO斜射向玻璃，则紫光的折射光线与OC相比更 　 　（选填“靠近”或“远离”）法线； （3）如图丙是一只魔术箱，正面看起来是一个完整的空纸箱，把纸币从空箱顶端的投币口投入，这是因为魔术箱中有一块 　 　（选填“玻璃板”或“平面镜”），它与箱底的夹角为 　 　°； （4）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丁所示，则右侧的镜片是　 　（选填“凸透镜”或“凹透镜”）。 【答案】（1）3×108；色散；蓝 （2）30；靠近 （3）平面镜；45 （4）凸透镜 【知识点】光的反射；光的折射规律；光的色散；色光的三（基）原色和颜料的三原色；凸透镜成像规律及其探究实验 【解析】【解答】1） 光在真空中的传播速度约为 3×108 m/s ，光可通过三棱镜散射为7中颜色，此现象为光的色散，光屏呈现为红绿蓝三色 综上第1空为3×108；第2空为色散；第3空为蓝 2）入射角为60°，反射角为60°，反射角折射角的余角为90°，所以折射角为30°，紫光的反射角度更大，所以紫光更靠经法线 综上第1空为30；第2空为靠近 3）平面镜呈虚像，所以魔术箱有平面镜，与相抵的夹角为45° 综上第1空为平面镜；第2空为45 4）右侧铅笔放大，所以为凸透镜 综上 第1空为凸透镜 【分析】根据光的基本常识、光的色散、光的反射、光的折射填空 1、光的基本常识：光的传播速度为 3×108 m/s ，三原色为红绿蓝， 2、光的色散：太阳光经过三棱镜折射，光会分解成单色光，且紫光的折射角更大，更靠近法线 3、光的反射：光在同一种介质中传播中，遇到反射面，将一部分光反射回来的现象叫做光的反射，常见例子有：平面镜反射，湖面反射，反射定律：入射角等于反射角，入射光线，法线，反射光线在同一平面内；平面镜成像特点：虚像、物像等大、物像关于平面镜对称，等距， 4、光的折射：光经过不同介质时，传播方向会发生偏折的现象，如：海市蜃楼、彩虹的形成、岸面 学科网（北京）股份有限公司 $ 5.2《凸透镜成像的规律》学科素养同步分层练习设计（基础版） 初中物理八年级上册（北师郭玉英新教材） 一、选择题 1．博物馆通常将较为精巧的文物放置在凸透镜的一倍焦距以内，参观者通过凸透镜看到的像是（　　） A．等大的 B．放大的 C．缩小的 D．倒立的 2．如图所示，烛焰在光屏上恰好成清晰的实像。该像是（　　） A．倒立、放大的 B．倒立、缩小的 C．正立、放大的 D．正立、缩小的 3．如图所示是用放大镜观察树叶的情形，下列说法正确的是（　　） A．可以用光屏承接树叶的像 B．树叶位于放大镜的一倍焦距和二倍焦距之间 C．人眼看到的是树叶正立、放大的虚像 D．放大镜本质是一个凹透镜 4．如图，是小青透过装满水的水瓶看见书本上的“物”字，其成像规律与下列蜡烛成像规律相同的是(　　) A． B． C． D． 5．如图所示的AI视觉秤可利用摄像头采集图像完成商品的识别与计价。下列关于视觉秤摄像头镜头的说法正确的是（　　） A．相当于一个凹透镜 B．成像原理与投影仪相同 C．成放大的虚像 D．对光有会聚作用 6．如图所示的光现象，由于光的折射形成的是（　　） A．杯子形成的影子 B．月亮在水中形成的像 C．放大镜把字放大 D．人在平面镜中形成的像 二、多选题 7．10月16日，神舟十三号载人飞船采用自主快速交会对接模式成功对接于天和核心舱径向端口，翟志刚、王亚平、叶光富3名航天员成功进驻天和核心舱，开始中国迄今时间最长的载人“飞行”。航天员们在太空中不会看到在地球上的星星“眨眼”现象，他们开讲的“天宫课堂”和各种活动的图像和声音信号都能向地面及时传送。下列说法中正确的是（　　） A．神舟十三号载人飞船与核心舱成功对接之后，两者是相对静止的 B．航天员在太空中不会看到星星“眨眼”，因为光在真空中沿直线传播 C．航天员在空间站可通过超声波向地面传递信息，因为其振动频率大 D．太空授课时透过水透镜看到王亚平的像，是光在传播中发生了折射 8．在做探究凸透镜成像规律的实验时，当蜡烛、凸透镜和光屏的位置如下图所示，在光屏的中央承接到了烛焰清晰的像，下列说法正确的是（　　） A．光屏上的像与照相机成的像性质相同 B．若只升高凸透镜，光屏上的像会向上移动 C．若只将蜡烛向左移动，光屏上还会承接到烛焰清晰的像 D．若只将凸透镜向左移动，光屏上还会承接到烛焰清晰的像 三、填空题 9．小青将点燃的蜡烛分别放在如图所示的a、b、c点探究凸透镜成像规律，蜡烛在　 　点，右侧光屏上成的像最大，像是　 　（选填“正立”或“倒立”）的。若将蜡烛从a移到b，应将光屏向　 　移动（选填“左”或“右”），才能在光屏上呈现清晰的像，当蜡烛移动到c点时，在光屏上　 　看到像（选填“能”或“不能”）。 10．如图所示，在探究凸透镜成像实验的过程中，小明在光屏上得到清晰的烛焰的像，若保持光屏和蜡烛的位置不变，只移动凸透镜，还可以成一次　 　 ，（填出成像的性质）的实像，此时从光具座上可以测出像距是　 　 m。 11．周末，小明到仙湖植物园观赏荷花时发现荷叶上面有一滴水，透过水滴看过去，他发现荷叶的纹路更清晰了（如图所示）。这是由于此时的水滴相当于一个　 　（光学器材）。走近观察，远处景物在茎上的露珠中成像却与之不同，成倒立、　 　（填“放大”或“缩小”）的像。 四、作图题 12．如图所示，请将两条光线通过凸透镜的光路补充完整。 13．如图甲所示是带放大镜的指甲刀，图乙是其简化光路图。点S表示手指甲的位置，点表示对应的虚像位置，O是凸透镜光心，光线SA平行于主光轴，请在乙图中做出SO的折射光线，并作图确定凸透镜右侧焦点F的位置。 五、实验探究题 14．小兴在实验室探究凸透镜成像规律。 （1）小兴使一束平行主光轴的光照射凸透镜，调节光屏在光具座上的位置，使光屏上形成一个最小、最亮的光斑，如图22甲所示。则该凸透镜焦距是　 　cm。 （2）小兴将蜡烛、凸透镜、光屏放置在光具座上如图乙所示的位置时，光屏上恰呈现蜡烛清晰的像，则这个像是　 　(选填“放大”“缩小”或“等大”)的像，这可说明　 　(选填“放大镜”“照相机”或“幻灯机”)的成像原理。保持凸透镜的位置不变，将蜡烛向左移动一段距离，则应将光屏向　 　(选填“左”或“右”)移动一段适当的距离，光屏上才能再次呈现清晰的像。 15．物理学习小组，选择如图所示的四个透镜进行探究实验(其中A、B和C、D是两组形状相同的凸透镜，它们分别用玻璃、塑料和水晶制作而成)。 （1）为了探究“凸透镜的焦距大小与透镜球形表面弯曲程度的关系”，小组同学应选择图中的哪两个凸透镜做实验?答：　 　(选填字母序号)；器材确定后，接着小组同学让一束与主光轴平行的光，如图甲、乙所示。比较两次实验的现象，可以得到的结论是：凸透镜表面越凸，　 　； （2）如果选择A、B两个透镜，他们还可以探究“凸透镜的焦距大小与　 　的关系”。 六、综合题 16．小明对光学部分知识归纳总结如下： （1）光在真空中的传播速度约为　 　m/s。如图甲所示，小明让一束太阳光通过三棱镜，来研究光的　 　现象，实验中光屏上呈现的红、绿、　 　三种色光称为光的三原色； （2）如图乙所示，一束红光沿AO从空气射向玻璃，OB和OC分别是红光的反射光和折射光，OB与OC互相垂直，入射角为60°，则折射角为　 　°。如果一束紫光也沿AO斜射向玻璃，则紫光的折射光线与OC相比更 　 　（选填“靠近”或“远离”）法线； （3）如图丙是一只魔术箱，正面看起来是一个完整的空纸箱，把纸币从空箱顶端的投币口投入，这是因为魔术箱中有一块 　 　（选填“玻璃板”或“平面镜”），它与箱底的夹角为 　 　°； （4）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丁所示，则右侧的镜片是　 　（选填“凸透镜”或“凹透镜”）。 答案解析部分 1．【答案】B 【知识点】凸透镜成像的应用 【解析】【解答】A、当物距等于二倍焦距时，凸透镜成等大倒立实像，本题物距在一倍焦距以内，不满足该条件，故 A 错误； B、物距小于一倍焦距时，凸透镜成正立、放大的虚像，放大镜就是这个原理，故 B 正确； C、物距大于二倍焦距时，凸透镜成倒立缩小实像，不符合题意，故 C 错误； D、物距在一倍焦距内，凸透镜成正立虚像，不是倒立的，故 D 错误； 故答案为：B。 【分析】A、考查凸透镜成像规律。物距，成倒立、等大的实像。 B、考查凸透镜成像规律。物距，成正立、放大的虚像，应用为放大镜。 C、考查凸透镜成像规律。物距，成倒立、缩小的实像，应用为照相机。 D、考查凸透镜成像规律。一倍焦距以内所成虚像为正立，倒立的像均为实像。 2．【答案】B 【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验 【解析】【解答】 由图可知，蜡烛在 20cm 刻度处，凸透镜在 50cm 刻度处，光屏在 70cm 刻度处。物距 u=50cm-20cm=30cm，像距 v=70cm-50cm=20cm，物距大于像距。根据凸透镜成像规律，当 u>v 时，成倒立、缩小的实像，故B正确，ACD错误； 故选 B。 【分析】 凸透镜成像，能在光屏承接的一定是实像，实像都是倒立的，排除 C、D。 物距 u=30cm，像距 v=20cm，u>v，对应照相机原理，成倒立、缩小的实像。 若 f<u<2f，v>2f，物距小于像距，成倒立放大实像。 3．【答案】C 【知识点】凸透镜成像的应用 【解析】【解答】A：放大镜成的像是虚像，不能用光屏承接，故错误； B：用放大镜观察物体时，物体应位于放大镜的一倍焦距以内，不是一倍焦距和二倍焦距之间，故错误； C：放大镜成正立、放大的虚像，故正确； D：放大镜本质是凸透镜，不是凹透镜，故错误； 故答案选 C。 【分析】凸透镜成像规律：当 u < f 时，成正立、放大的虚像，应用于放大镜。 实像与虚像的区别：实像可用光屏承接，虚像不能。 放大镜是凸透镜，凹透镜成正立、缩小的虚像，不能用于放大。 4．【答案】D 【知识点】凸透镜成像的应用 【解析】【解答】由图可知，此时成正立、放大的虚像，说明物距小于焦距，因此其成像规律与D相同，故ABC错误，D正确。 故选：D。 【分析】当u＜f，成正立、放大的虚像。 5．【答案】D 【知识点】透镜及其特点与分类；凸透镜成像的应用 【解析】【解答】A.视觉秤是通过照相机的摄像头来采集图像信息的，而照相机的镜头本质上是一个凸透镜，故A错误； B.视觉秤的摄像头成像原理和照相机的成像原理是一致的，故B错误； C.照相机工作时所成的像是倒立、缩小的实像，故C错误； D.所有凸透镜对光线都具有会聚作用，故D正确。 故选D。 【分析】凸透镜成像规律：物距大于二倍焦距，像距介于一倍焦距和二倍焦距之间，像成倒立的缩小的实像，例子有照相机。 6．【答案】C 【知识点】光的直线传播及其应用；光的反射；凸透镜成像的应用；平面镜成像的原理、特点 【解析】【解答】A、杯子的影子是光沿直线传播被遮挡形成，故 A 错误； B、水中月亮倒影是光的镜面反射形成的平面镜成像，故 B 错误； C、放大镜放大文字，属于凸透镜成像，由光的折射形成，故 C 正确； D、平面镜中人的像由光的反射形成，故 D 错误； 故答案为：C。 【分析】A、考查光的直线传播，影子成因； B、D、考查光的反射，平面镜成像原理； C、考查光的折射，凸透镜放大镜成像原理。 7．【答案】A,B,D 【知识点】光的直线传播及其应用；凸透镜成像规律及其探究实验；声音的传播条件；运动和静止的相对性 【解析】【解答】A．对接后，载人飞船和核心舱之间没有位置变化，两者是相对静止的，故A正确； B．地球上看到一闪一闪的星星，是光通过大气层发生了折射，太空是真空的，不发生折射，在太空中不会看到星星“眨眼”，故B正确； C．真空不能传声，空间站不能通过超声波向地面传递信息，故C错误； D．通过水球看到王亚平的头像，光发生折射，是凸透镜成像，故D正确。 故选ABD。 【分析】物体间没有位置变化，是静止的；光线经过不同介质时，发生折射；真空不能传声。 8．【答案】A,B,D 【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验 【解析】【解答】A．根据图示分析，物距u大于像距v（u>v），此时物距满足u>2f的条件。按照凸透镜成像规律，此时应成倒立、缩小的实像，这与照相机的成像性质相同，因此选项A正确。 B．当仅升高凸透镜位置时，由于通过光心的光线传播方向不发生改变，根据这一特性可判断像的位置会相应向上移动，故选项B正确。 C．若仅将蜡烛向左移动（增大物距），根据成像公式1/u+1/v=1/f可知，物距增大时像距会减小，同时像的尺寸也会变小。此时必须调整光屏位置才能重新接收到清晰的像，因此选项C的说法是错误的。 D．当仅将凸透镜向左移动时，根据光路可逆性原理，当物距与原先的像距相等时（即u'=v原），像距会等于原先的物距（v'=u原）。此时满足f<2f的条件，会在光屏上形成倒立、放大的实像，因此选项D正确。 综上所述，正确答案为ABD。 【分析】凸透镜成实像时，物距越大，像距越小，像越小；物距越小，像距越大，像越大； 透镜成像规律：物体距透镜小于一倍焦距，呈正立放大的虚像，应用为放大镜； 物距大于一倍焦距小于二倍焦距，呈倒立立放大的实像，应用为投影仪； 物体大于二倍焦距，呈现倒立缩小实像，应用为照相机，人眼睛。 9．【答案】b；倒立；右；不能 【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验 【解析】【解答】我们从图中可以得到各点的物距范围：a点的物距大于二倍焦距，根据凸透镜成像规律，此时会成倒立、缩小的实像；b点的物距在一倍焦距和二倍焦距之间，此时成倒立、放大的实像；c点的物距小于一倍焦距，成正立、放大的虚像，虚像无法呈现在光屏上。因此，蜡烛位于b点时，能呈现在凸透镜右侧光屏上的像中，该位置所成的像是最大的，且这个像是倒立的；当把蜡烛从a点移动到b点的过程中，物距逐渐减小，根据凸透镜成像的规律，像距会随之增大，因此需要将光屏向右移动，才能承接清晰的像。 【分析】凸透镜成实像时，物距越大，像距越小，像越小；物距越小，像距越大，像越大 透镜成像规律：物体距透镜小于一倍焦距，呈正立放大的虚像，应用为放大镜； 物距大于一倍焦距小于二倍焦距，呈倒立立放大的实像，应用为投影仪； 物体大于二倍焦距，呈现倒立缩小实像，应用为照相机，人眼睛。 10．【答案】倒立、放大；30.0 【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验 【解析】【解答】据图可知，此时物距大于像距，此时成倒立的缩小的实像，根据光路的可逆性，则移动凸透镜，当物距移动到原来像距，像距移动到原来物距，此时成倒立的放大的实像，此时的像距为图中物距，距离为50.0cm-20.0cm=30.0cm。 【分析】透镜成像规律：物体距透镜小于一倍焦距，呈正立放大的虚像，应用为放大镜； 物距大于一倍焦距小于二倍焦距，呈倒立立放大的实像，应用为投影仪； 物体大于二倍焦距，呈现倒立缩小实像，应用为照相机，人眼睛。 11．【答案】凸透镜；缩小 【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验；凸透镜成像的应用 【解析】【解答】水滴的形状为中间厚、边缘薄，符合凸透镜的结构特点；观察近处荷叶纹路时，物距小于一倍焦距，水滴相当于凸透镜，此时成正立、放大的虚像，因此荷叶的纹路看起来更清晰。 远处景物到露珠的距离远大于凸透镜的二倍焦距，根据凸透镜成像规律，此时成倒立、缩小的实像。 故答案为：凸透镜；缩小； 【分析】考查凸透镜的特点及放大镜成像规律，首先明确水滴的结构与凸透镜一致，再根据 “物距小于一倍焦距时，凸透镜成正立、放大的虚像” 这一规律，解释纹路更清晰的现象。 考查凸透镜成像规律的应用，判断景物到露珠的距离远大于二倍焦距，结合 “物距大于二倍焦距时，凸透镜成倒立、缩小的实像” 的规律分析成像特点。 12．【答案】 【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验 【解析】【解答】经过透镜光心的光线，其传播路径不变，平行射入凸透镜的光线会汇聚与焦点。据此作图： 【分析】根据透镜的成像特点以及透镜图的画法作图： 光线经过凸透镜会发生折射，经过透镜光心的光线，其传播路径不变，平行射入凸透镜的光线会汇聚与焦点。 13．【答案】 【知识点】透镜的光路图；凸透镜成像规律及其探究实验 【解析】【解答】与主光轴平行的光线经过凸透镜折射后会聚于焦点，经过光线的光线传播路径不变，根据凸透镜成像规律可知，物距小于一倍焦距，像与物在凸透镜同侧，成虚像，折射光线的反向延长线会聚于虚像，所以连接S´与光线SA的入射点，其延长线与凸透镜右侧的主光轴相交一点，该点就是凸透镜的焦点F。光路图如图所示： 【分析】凸透镜对光线有汇聚作用，平行光入射凸透镜会聚焦在焦点，经过光心的光线不发生偏折。物距小于一倍焦距像与物在凸透镜同侧，成虚像。 14．【答案】（1）10 （2）放大；幻灯机；左 【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验 【解析】【解答】（1）据图可知，透镜到焦点的距离为10cm； （2）据图可知，物距小于像距，此时像为放大的道理的实像，应用为幻灯机，将蜡烛向左移动一段距离，则物距变大，根据物远像近像变小，可知，需要将光屏像左运动。 【分析】1、凸透镜成实像时，物距越大，像距越小，像越小；物距越小，像距越大，像越大 透镜成像规律：物体距透镜小于一倍焦距，呈正立放大的虚像，应用为放大镜； 物距大于一倍焦距小于二倍焦距，呈倒立立放大的实像，应用为投影仪； 物体大于二倍焦距，呈现倒立缩小实像，应用为照相机，人眼睛。 2、测量焦距的方法： 将凸透镜正对太阳光，改变凸透镜与光屏的距离，直到光屏上出现一个 亮点，此时亮点与凸透镜中心的距离为焦距。 15．【答案】（1）AC；焦距越小 （2）材料 【知识点】主光轴、光心、焦点和焦距；凸透镜成像规律及其探究实验 【解析】【解答】(1) 探究焦距与球面弯曲程度关系，控制材料相同、弯曲程度不同，A、C 均为玻璃材料，弯曲程度不同；平行光入射，透镜表面越凸，光线会聚位置离透镜更近，焦距越小。 (2) A、B 透镜形状完全相同，材料分别为玻璃、塑料，变量是材料，因此探究焦距与材料的关系。 【分析】控制变量法：在物理实验中，存在多个影响因素共同决定某个物理量，在研究单一变量对试验结果的影响时，要保持非研究因素的相同，探究焦距与球面弯曲程度关系，控制材料相同、弯曲程度不同；探究焦距与材料的关系，控制材料不同，其余因素相同。 16．【答案】（1）3×108；色散；蓝 （2）30；靠近 （3）平面镜；45 （4）凸透镜 【知识点】光的反射；光的折射规律；光的色散；色光的三（基）原色和颜料的三原色；凸透镜成像规律及其探究实验 【解析】【解答】1） 光在真空中的传播速度约为 3×108 m/s ，光可通过三棱镜散射为7中颜色，此现象为光的色散，光屏呈现为红绿蓝三色 综上第1空为3×108；第2空为色散；第3空为蓝 2）入射角为60°，反射角为60°，反射角折射角的余角为90°，所以折射角为30°，紫光的反射角度更大，所以紫光更靠经法线 综上第1空为30；第2空为靠近 3）平面镜呈虚像，所以魔术箱有平面镜，与相抵的夹角为45° 综上第1空为平面镜；第2空为45 4）右侧铅笔放大，所以为凸透镜 综上 第1空为凸透镜 【分析】根据光的基本常识、光的色散、光的反射、光的折射填空 1、光的基本常识：光的传播速度为 3×108 m/s ，三原色为红绿蓝， 2、光的色散：太阳光经过三棱镜折射，光会分解成单色光，且紫光的折射角更大，更靠近法线 3、光的反射：光在同一种介质中传播中，遇到反射面，将一部分光反射回来的现象叫做光的反射，常见例子有：平面镜反射，湖面反射，反射定律：入射角等于反射角，入射光线，法线，反射光线在同一平面内；平面镜成像特点：虚像、物像等大、物像关于平面镜对称，等距， 4、光的折射：光经过不同介质时，传播方向会发生偏折的现象，如：海市蜃楼、彩虹的形成、岸面看水水变浅，凸透镜成像，物距小于一倍焦距，像呈正立放大的虚像。 学科网（北京）股份有限公司 $