专题05 透镜及其应用（单元重难专项训练）物理新教材人教版八年级上册

函学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 专题05 透镜及其应用 【A题型建模·专项突破】 1.B 2.c 3.B 4. 小于 变大 折射凹 A、C、D、EB .r 2) 8.D 9.A 10.B 11.C 12. 光的折射 虚 正对着鱼 13. 放大 适当降低 远离 右 14.C 1/3 函学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 15.B 16.B 17.C 18.Cc 19.D 20.A 21.B 22. 10 4 23. 放大 能 10 24.(1)同一高度 (2)10.0 (3) 完整 变暗 (4)倒立、放大 (⑤)光屏上没有成最清晰的像，就进行了像距测量 (6) 上 25.(1)10.0 (2)放大 (3)成的像在光具座以外 (4)15.0 (5)M点左侧 26.D 27.B 28.B 29 A 30. 丙 凹 31.D 32.D 2/3 西学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 33. A 大 34.(1)倒立 (2) c b (3)像离眼睛更近，其视角变大了 【B综合攻坚能力跃升】 1.B 2.C 3.D 4.B 5.(1) 放大 投影仪 (2)左 (3)0 (4)B (5)c 6.(1) 缩小 照相机 (2) 42 右 (3) 右 大 抽水 (4) 右 可能 (5) 虚像 反射 (6)C (7)光屏上的像未调到最清晰就测量 7.(1) 主光轴 缩小 (2) 靠近 近视 (3)C (4)④ (5)两人使用的凸透镜焦距不同 3/3 专题05 透镜及其应用（解析版） 目录 【A题型建模·专项突破】 1 题型一、透镜 1 题型二、生活中的透镜 4 题型三、凸透镜成像的规律 7 题型四、眼睛和眼镜 14 题型五、望远镜 16 【B 综合攻坚·能力跃升】 18 题型一、透镜 1．晋代《博物志》中有“削冰令圆，举以向日，以艾承其影，则火生”的用冰取火的发明记载，其实质是将冰块制作成（     ） A．凹面镜 B．凸透镜 C．凹透镜 D．凸面镜 【答案】B 【详解】AD．凹面镜、凸面镜属于面镜，依靠光的反射工作，冰块透光，利用的是光的折射，故AD不符合题意； B．凸透镜对光线有会聚作用，可将平行太阳光会聚到焦点处，使焦点位置温度升高，点燃艾草实现取火，故B符合题意； C．凹透镜对光线有发散作用，无法会聚太阳光使温度升高达到燃点，故C不符合题意。 故选B。 2．如图所示，是光线通过方框内透镜的光路图，方框内是凸透镜的是（     ） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】A．折射光线相对于入射光线延长线远离主光轴（会聚点后移），起发散作用，为凹透镜，故A不符合题意； B．折射光线相对于入射光线延长线远离主光轴（由会聚变为平行），起发散作用，为凹透镜，故B不符合题意； C．折射光线相对于入射光线延长线靠近主光轴（发散程度减小），起会聚作用，为凸透镜，故C符合题意； D．折射光线相对于入射光线远离主光轴（由平行变为发散），起发散作用，为凹透镜，故D不符合题意。 故选C。 3．小明把一个光学仪器的镜片放在阳光下，出现了如图所示的现象，则这个镜片属于（　　） A．平面镜 B．凸透镜 C．凸面镜 D．凹面镜 【答案】B 【详解】由图可知，光线通过该光学仪器的镜片后形成了一个明亮的斑点，说明该光学仪器的镜片对光线有会聚作用，所以该光学仪器的镜片属于凸透镜。 故选B。 4．如图所示，将一只凸透镜正对着太阳，把一张纸放在它下方，纸上呈现一个圆光斑，光斑直径小于透镜直径，测得光斑到透镜的距离为L。若该透镜逐渐远离纸面，会看到圆光斑一直变大，则凸透镜焦距________L（选填“大于”、“小于”或“等于”）。若保持透镜到纸的距离为L不变，换用一个直径相同、焦距更小的凸透镜，会看到光斑________（选填“变大”、“不变”或“变小”）。 【答案】 小于 变大 【详解】平行于主光轴的光线经凸透镜会聚于焦点，焦点处光斑最小。因透镜远离纸面时光斑一直变大，说明纸面始终在焦点以外，故焦距小于L。 换用焦距更小的凸透镜，焦点更靠近透镜，纸面处光线发散程度更大，故光斑变大。 5．透镜是利用光的___________规律制成的，有凸透镜和___________透镜两种，现有一个玻璃球分成A、B、C、D、E五块，其截面如图所示，属于前类的为___________，属于后类的为___________。 【答案】 折射 凹 A、C、D、E B 【详解】[1][2]光从一种介质斜射入另一种介质，传播方向发生偏转是折射现象，所以透镜是根据光的折射规律制成的；透镜分为凸透镜和凹透镜两种。 [3][4]根据凸透镜和凹透镜的结构特点可知，凸透镜是中间厚、边缘薄的透镜，所以A、C、D、E属于凸透镜；凹透镜是中间薄、边缘厚的透镜，所以B属于凹透镜。 6．如图所示，作出光线通过凸透镜和凹透镜的完整光路。 【答案】 【详解】经过凹透镜光心的光线，传播方向不会发生偏折；在凹透镜中，延长线过另一侧焦点的光线经凹透镜折射后将平行于主光轴。 在凸透镜中，通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴。据此作图。 7． (1)请完成图中光通过透镜后的光路； (2)平行光经过凸透镜后会聚在主光轴上的一点，这个点叫做凸透镜的焦点；平行光经过凹透镜后，光线发散，发散光线的反向延长线交在主光轴上的一点，这个点叫做凹透镜的虚焦点。如图，F点既是图示凸透镜的焦点，也是图示凹透镜的虚焦点，请画出图中两条平行于主光轴的光线经过两个透镜的光路图。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）经过透镜光心的光线，传播方向不变；平行于主光轴的入射光线，经凸透镜折射后会会聚到另一侧的焦点，据此作图。 （2）两条平行于主光轴的入射光经过凸透镜，折射后都会向凸透镜右侧的焦点F会聚；该F点同时是凹透镜的虚焦点，原本要会聚到F点的光线入射到凹透镜后，会发生发散，最终的折射光线平行于主光轴射出，据此作图。 题型二、生活中的透镜 8．图示为我国自主研发的智能机器人——机器狗，它不但会动会跳，还具备巡逻和监测的能力。其前端有感知外界信息的摄像头（相当于凸透镜），下列关于该摄像头的说法正确的是（     ） A．成的是倒立、缩小的虚像 B．成像原理与投影仪相同 C．当机器狗远离拍摄的物体时，成的像会变大 D．拍摄的景物离摄像头的距离大于2倍焦距 【答案】D 【详解】A．摄像头相当于照相机，成倒立、缩小的实像，故A错误； B．投影仪成倒立、放大的实像，与摄像头成像原理不同，故B错误； C．机器狗远离物体时，物距变大，由凸透镜成实像时“物远像近像变小”可知，成的像会变小，故C错误； D．摄像头成像时，物距大于2倍焦距，故D正确。 故选D。 9．我们学习了很多光学成像的实例，如：①针孔照相机内所成的像（小孔成像）；②在“潜望镜”中看到的景物的像；③汽车观后镜中的像；④放大镜中看到物体的像；⑤幻灯机屏幕上看到的像。对这些成像实例，下列说法中正确的是（     ） A．属于虚像的是②、③、④ B．属于实像的是①、④ C．属于折射光线所成的像是①、③ D．属于反射光线所成的像是①、②、⑤ 【答案】A 【详解】①小孔成像为光的直线传播形成的倒立的实像；②潜望镜成像为光的反射形成的正立的虚像；③汽车观后镜成像为光的反射形成的正立的虚像；④放大镜成像为光的折射形成的正立的虚像；⑤幻灯机成像为光的折射形成的倒立的实像。 A．属于虚像的为②、③、④，故A正确； B．属于实像的为①、⑤，故B错误； C．折射光线所成的像是④、⑤，故C错误； D．反射光线所成的像是②、③，故D错误。 故选A。 10．如图所示是爱动脑筋的小明用手机和透镜自制的简易投影仪，它能将手机上的画面放大投射到白墙上，下列说法正确的是（     ） A．手机到透镜的距离应小于透镜的两倍焦距 B．要使墙上的像变大，应增大投影仪与白墙间的距离 C．要使墙上的像变大，应增大手机与透镜间的距离 D．墙上呈现的是手机画面的正立、放大的实像 【答案】B 【详解】A．投影仪成像时物距需满足，即手机到透镜的距离应大于一倍焦距且小于两倍焦距，故A错误； BC．根据凸透镜成实像时“物近像远像变大”的规律，要使像变大，应增大像距（即增大投影仪与白墙间的距离），同时减小物距（即减小手机与透镜间的距离），故B正确，C错误； D．凸透镜成实像时均为倒立像，故墙上呈现的是倒立、放大的实像，故D错误。 故选B。 11．如图所示，博物馆在较为小巧的文物前放置放大镜；游客拿着放大镜观察文物时，下列说法正确的是（     ） A．文物应放置凸透镜的1倍和2倍焦距之间 B．观察到文物的像是倒立放大的实像 C．观察到文物的像是正立放大的虚像 D．观察到文物的像是倒立缩小的实像 【答案】C 【详解】放大镜是凸透镜，当用放大镜观察文物时，文物到凸透镜的距离小于一倍焦距，根据凸透镜成像规律，当物距小于一倍焦距时，物体通过凸透镜成正立、放大的虚像。 故选C。 12．小明从如图所示的位置观察他家养的鱼，看到一条鱼的位置变浅，另一条鱼变大，前者是由于________形成的像；后者是由于鱼缸的右侧部分相当于凸透镜形成的________（选填“实”或“虚”）像，他从鱼缸上方，想用激光去照亮鱼，则应________照射（选填“对着看到的鱼的上方”“对着看到的鱼的下方”或“正对着鱼”）。 【答案】 光的折射 虚 正对着鱼 【详解】鱼反射的光从水中斜射入空气中发生折射，逆着折射光线看到的虚像位置比实际鱼浅，故前者由光的折射形成。 鱼缸右侧相当于凸透镜，鱼在一倍焦距以内，由凸透镜成像规律可知成正立、放大的虚像，故后者为虚像。 光的折射现象中光路是可逆的，从鱼缸上方正对着看到的鱼照射，激光会沿着之前鱼的折射光线的反向路径，折射后到达实际鱼的位置，因此要正对着看到的鱼照射。 13．如图所示是投影仪的示意图，它的镜头是凸透镜，是利用凸透镜能成倒立、_________（选填“放大”“缩小”或“等大”）的像的原理制成的；在使用投影仪时，发现在屏幕上画面太小，正确的调节方法之一是_________（选填“适当降低”或“适当升高”）凸透镜，并使屏幕_________（选填“靠近”或“远离”）投影仪；若投影片左侧有一处污点，则屏幕上投影画面的_________侧也发现一处污点。 【答案】 放大 适当降低 远离 右 【详解】投影仪的成像原理是当物距在凸透镜的一倍焦距和二倍焦距之间时，成倒立、放大的实像； 根据凸透镜成像的动态规律“物近像远像变大”，要让屏幕上的画面变大，需要减小物距（即投影片到凸透镜的距离），因此要适当降低凸透镜，同时需要增大像距，因此要让屏幕远离投影仪； 凸透镜成的实像与物体是上下颠倒、左右相反的，投影片的左侧的污点，对应的实像会出现在画面的右侧。 题型三、凸透镜成像的规律 14．某同学用焦距为10 cm的凸透镜去观察书上的文字，所成的像如图所示，则文字到凸透镜的距离为（     ） A．25 cm B．15 cm C．6 cm D．12 cm 【答案】C 【详解】已知该凸透镜焦距，从图中可以看到，凸透镜此时成的是正立、放大的文字像，这正是放大镜的成像特点。根据凸透镜成像规律，当物距小于1倍焦距时，即，凸透镜成正立、放大的虚像。故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 15．在用焦距为f的凸透镜探究凸透镜成像规律时，多次实验，记录凸透镜成实像时的物距u、像距v；算出物像间距L（即u+v）；绘出如图图线（以f为长度单位）；结合图像，下列说法错误的是（     ） A．d点的成像特点是物体通过凸透镜成倒立、缩小的实像 B．当凸透镜成实像时，其物像间距满足L≥4.5f C．a和d两点数据可以说明光路是可逆的 D．c和d两点的成像特点是一样的 【答案】B 【详解】A． 点物距 ，满足 ，成倒立、缩小的实像，故A正确； B．由图可知，当 时， 取最小值 ，即成实像时 ，故B错误； C． 点像距 ， 点像距 ，、 两点物距与像距数值互换，说明光路是可逆的，故C正确； D． 点物距 ， 点物距 ，均满足 ，均成倒立、缩小的实像，成像特点一样，故D正确。 本题选择错误的，故选B。 16．在“探究凸透镜成像的规律”实验中，某小组同学测量出物距和像距的数据，并绘制成如图所示的图像，根据图像可知（     ） A．该凸透镜的焦距 B．当物距时，成缩小的像 C．当物距时，所成的像能用光屏承接 D．当物距时，成正立的像 【答案】B 【详解】A．由图像可知，当时，，由凸透镜成像特点可知，此时 则，故A不符合题意； B．当时，，成倒立、缩小的实像，故B符合题意； C．当时，，成正立、放大的虚像，虚像不能用光屏承接，故C不符合题意； D．当时，，成倒立、放大的实像，故D不符合题意。 故选B。 17．鲁巴物理小组利用水透镜模型，在光具座上探究凸透镜成像实验，实验中抽水后的水透镜仍为凸透镜，已知下图中光屏上成清晰的像，下列说法正确的是（     ） A．如图中水透镜的焦距可能为 B．将透镜遮挡一半，光屏上成半个烛焰的像 C．将蜡烛与光屏对调并适量抽出水透镜的水，光屏需左移寻找成像位置 D．若保持蜡烛与光屏位置不变并向水透镜中注水，为使光屏上成像清晰蜡烛应远离透镜 【答案】C 【详解】A．由图可知，物距 像距 此时 ，成倒立、缩小的实像，满足且，即且，解得，故A错误； B．透镜遮挡一半时，仍有另一半透镜的光线可以折射会聚成像，光屏上依然成完整的烛焰像，只是像的亮度会变暗，故B错误； C．将蜡烛与光屏对调，根据光路可逆，此时物距，像距。抽出水后透镜变薄，焦距变大，折光能力变弱，像距会进一步变大，光屏需左移，故C正确； D．“保持蜡烛与光屏位置不变”，向水透镜注水后，水透镜焦距变小、折光能力变强，像成在光屏前方，若移动蜡烛使像清晰，应减小物距，即蜡烛靠近透镜，故D错误。 故选C。 18．小波制作了如图甲所示“F”字样LED红色发光字来充当物体，如图乙所示将发光字（A位置）、带小孔的不透明纸板（B位置）、半透明塑料板（C位置），使“F”发光字正立面对小孔（即小波在“左观察位置”看到的就是甲图所示“F”），以下说法正确的是（     ） A．此时，在“右观察位置”看到塑料板上呈现的像是丙图中的④ B．若将带小孔的不透明纸板换成平面镜，直接观察塑料板，能够看到像 C．若将带小孔的不透明纸板换成焦距为20 cm的凸透镜，“F”移至距离凸透镜25 cm处，成放大的实像 D．在“左观察位置”能够看到C选项中的像 【答案】C 【详解】A．小孔成像成倒立的实像，即上下颠倒、左右相反，原物体为“F”，像应为丙图中的②，故A错误； B．平面镜成虚像，虚像不是实际光线会聚而成，不能呈现在光屏（塑料板）上，且光线被平面镜反射回左侧，塑料板在镜后无光线到达，直接观察塑料板看不到像，故B错误； C．凸透镜焦距，“F”移至25cm处，此处指物距，满足，成倒立、放大的实像，故C正确； D．C选项中成实像，像在透镜右侧，左观察位置在物体左侧，无法看到该像，故D错误。 故选 C。 19．如图，同学们在做凸透镜成像实验时，得到以下结论，其中正确的是（     ） A．蜡烛置于c点时，在光屏上能成一个放大的像 B．蜡烛置于b点时，在光屏上能成一个缩小的像 C．蜡烛置于a点时，成像情况与投影仪的成像原理相同 D．蜡烛从b点向a点移动，光屏上的像逐渐变小 【答案】D 【详解】A．c点物距，成正立、放大的虚像，虚像不能呈现在光屏上，故A错误； B．b点物距，成倒立、放大的实像，故B错误； C．a点物距，成倒立、缩小的实像，与照相机成像原理相同，故C错误； D．蜡烛从b点向a点移动，物距变大，由凸透镜成实像时，物远像近像变小规律可知，光屏上的像逐渐变小，故D正确。 故选D。 20．如图1是放置在水平桌面上的刻度尺的一部分。图2中甲、乙、丙、丁是通过凸透镜所成的刻度尺的像，若凸透镜先贴着刻度尺然后逐渐远离，则刻度尺所成像的先后顺序正确的是（     ） A．丁→丙→甲→乙 B．乙→甲→丙→丁 C．丁→甲→乙→丙 D．丙→甲→乙→丁 【答案】A 【详解】刻度尺到凸透镜的距离（物距）在一倍焦距以内时，凸透镜成正立、放大的虚像，即丁图。刻度尺到凸透镜的距离在一倍焦距和二倍焦距之间时，凸透镜成倒立、放大的实像，即丙图。随着物距的增大，像距越来越小，像也越来越小，所以看到刻度尺的像的先后顺序为丁→丙→甲→乙，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 21．同学将一支点燃的蜡烛放在距凸透镜20cm处时，在光屏上得到一个缩小的像。当蜡烛距透镜12cm时，在光屏上得到一个放大的像。这个凸透镜的焦距可能是（     ） A．10cm B．8cm C．6cm D．4cm 【答案】B 【详解】当光屏上得到一个缩小的像时，① 当光屏上得到一个放大的像时，② 联立①②得 所以凸透镜的焦距可能是8cm，故选B。 22．“探究凸透镜成像的规律”，分别测出物距u和像距v的实验数据如下表所示。由此推断出使用的凸透镜的焦距是________cm，所成的像最大的是第________次实验。 实验次数 1 2 3 4 物距u/cm 60 30 20 15 像距v/cm 12 15 20 30 【答案】 10 4 【详解】由凸透镜成像规律，当物距等于像距时，即时成倒立等大的实像，第3次实验中，故凸透镜的焦距为 当时，凸透镜成实像，物距越小像越大，4次实验中第4次物距最小，故所成的像最大。 23．在“探究凸透镜成像规律”的实验时，小陈同学将蜡烛、凸透镜和光屏如图所示放置时，在光屏上恰好观察到一个清晰的像，该像是___________（选填“放大”“缩小”或“等大”）的实像，保持凸透镜的位置不动，仅将蜡烛和光屏位置互换，光屏上____________（选填“能”或“不能”）观察到烛焰清晰的像。该凸透镜的焦距可能为_____________（选填“5”“10”“15”或“20”）cm。 【答案】 放大 能 10 【详解】由图可知，蜡烛在刻度处，凸透镜在刻度处，光屏在刻度处，因此物距 像距 此时，根据凸透镜成像规律，当，时，成倒立、放大的实像。 凸透镜成像中光路是可逆的，保持透镜位置不变，互换蜡烛和光屏后，依然可以得到清晰的像。 根据当前成像条件列不等式：，且，解得： 选项中只有在此范围内，所以凸透镜的焦距可能为10cm。 24．如图是探究“凸透镜成像规律”的实验装置。 (1)为了使烛焰的像呈现在光屏的中央，应调整烛焰、凸透镜和光屏使它们的中心大致在________。 (2)当蜡烛位于图甲中的B处时，移动光屏到D处，观察到光屏上呈现清晰的像，则该凸透镜焦距为________cm。 (3)紧接着用不透明的硬纸板挡住凸透镜的下半部分，发现光屏上呈现的像是________（选填“完整”或“不完整”）的，像的亮度与原来相比________。 (4)当把蜡烛向右移动5cm，屏上的像变得模糊。要使像变清晰光屏应向右适当移动，此时光屏上的像应该是________的实像。 (5)当老师要求各小组测量物距为30cm时像距是多少，所有小组用的透镜焦距都一样的情况下，三个小组测出像距的大小分别为13cm、15cm、18cm，你认为可能的原因是________。 (6)小明因为实验时间太长，蜡烛越烧越短，光屏上的像将逐渐向________移动，此时可以将透镜向________调节。 【答案】(1)同一高度 (2)10.0 (3) 完整 变暗 (4)倒立、放大 (5)光屏上没有成最清晰的像，就进行了像距测量 (6) 上 下 【详解】（1）调整烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度，目的是让烛焰的像成在光屏中央，方便观察。 （2）由甲图，蜡烛在 30.0cm 刻度处，透镜在 50.0cm 刻度处，光屏在 70.0cm 刻度处，物距，像距，满足，所以，焦距 （3）挡住凸透镜下半部分，上半部分仍然可以透过光线成像，所以像依旧是完整的；透过透镜的光变少，因此像的亮度变暗。 （4）原来物距，蜡烛向右移动 5cm，物距变为15.0cm，此时，成倒立、放大的实像。 （5）同一焦距、同一物距，测出像距差别大，最常见原因是没有找到最清晰的像就记录像距，不同小组对 “清晰像” 的判断标准不一样。 （6）蜡烛燃烧变短，烛焰向下移动，根据过光心的光线传播方向不变，光屏上的像向上移动；要让像回到光屏中央，可以把凸透镜向下调节。 25．小明同学“探究凸透镜成像的规律”。 (1)如图甲所示，小明让凸透镜正对平行光，调整凸透镜到光屏的距离，光屏上会出现一个最小、最亮的光斑，则该凸透镜的焦距____________； (2)如图乙所示，小明将凸透镜固定在50cm刻度线处，当蜡烛距凸透镜15cm时，移动光屏，在光屏上得到一个清晰的倒立、____________（选填“缩小”、“等大”或“放大”）的实像； (3)图乙中，若保持凸透镜位置不动，将蜡烛移到38cm刻度线处，在光具座上无论怎样移动光屏，都找不到清晰的像，原因是____________； (4)图乙中，保持蜡烛和光屏的位置不变，当凸透镜向右移动到距离光屏____________位置时，光屏上能再次得到清晰的像； (5)如图丙所示，当蜡烛从光具座上的M点移到N点并调整光屏的位置（凸透镜和光屏未画出），发现光屏上的像逐渐变小，可判断此透镜位于____________（选填“M点左侧”或“N点右侧”）。 【答案】(1)10.0 (2)放大 (3)成的像在光具座以外 (4)15.0 (5)M点左侧 【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，这点是凸透镜的焦点，焦点到光心的距离是凸透镜的焦距，所以由图甲可知凸透镜的焦距是 （2）当蜡烛距凸透镜15cm时，即物距为15cm，此时物距在1倍焦距与2倍焦距之间，根据凸透镜成像规律可知，此时成倒立、放大的实像。 （3）保持图乙凸透镜位置不动，将蜡烛移到38cm刻度线处，此时的物距为12cm，接近焦距，像距会远远大于二倍焦距，像成在了光具座以外，所以无论怎样移动光屏，光屏上也都找不到清晰的像。 （4）由光路可逆得，当物距变为原来的像距、像距变为原来的物距时，光屏上能再次得到清晰的像，故要使光屏上能再次得到清晰的像，应将凸透镜向右移动到距离光屏15.0cm位置。 （5）当蜡烛从光具座上的M点移到N点并调整光屏的位置，发现光屏上的像逐渐变小，根据凸透镜成实像时“物远像近像变小”的规律可知，此时物距变大，因此透镜位于M点左侧。 题型四、眼睛和眼镜 26．长时间近距离使用电子产品容易引发近视，下列关于近视眼成像与矫正的说法及对应图示分析，正确的是（     ） A．近视眼是因为晶状体折光能力过弱，导致像成在视网膜前方 B．近视眼的成像情况对应丙图，需佩戴丁图中的透镜矫正 C．近视眼的成像情况对应乙图，矫正时应选用甲图的光学元件 D．若矫正时佩戴眼镜的度数过高，会使像成在视网膜后方，类似乙图的成像效果 【答案】D 【详解】A．近视眼是晶状体折光能力过强，会聚能力太强导致像成在视网膜前方，不是折光能力过弱，故A错误； BC．近视眼成像对应丙图，但矫正需要佩戴凹透镜，丁图是远视眼用的凸透镜，故BC错误； D．近视矫正用凹透镜对光线起发散作用，让原本落在视网膜前的像后移到视网膜上；如果眼镜度数过高，凹透镜发散作用过强，会让像过度后移，最终成在视网膜后方，和乙图远视眼的成像效果一致，故D正确。 故选D。 27．人眼是一个高度精密的光学系统，下列围绕人眼的讨论，错误的是（     ） A．视网膜相当于光屏 B．物体在视网膜上成的像的像距大于二倍焦距 C．晶状体和角膜相当于一个凸透镜 D．外界物体在视网膜上成的像是倒立、缩小的 【答案】B 【详解】AC．人的眼睛相当于一架微型照相机，晶状体和角膜相当于一个凸透镜，视网膜相当于光屏，故AC正确； BD．无论是近处还是远处的物体到眼睛的距离都是大于2倍焦距，像距大于1倍焦距小于2倍焦距，外界物体在视网膜上成倒立、缩小的实像，相当于照相机，故B错误，D正确。 本题选错误的，故选B。 28．小明用自制的水透镜（向水透镜里注水时，水透镜的焦距将变小）来探究凸透镜成像规律，当他把自己的近视眼镜给水透镜“戴上”时，如图所示，光屏上原来清晰的像变得模糊，为了能在光屏上重新得到清晰的像，下列操作可行的是（     ） ①将光屏远离水透镜②将光屏靠近水透镜③将蜡烛和光屏同时靠近水透镜④对水透镜注水 A．①③ B．①④ C．②③ D．②④ 【答案】B 【详解】①近视眼镜是凹透镜，对光有发散作用，水透镜“戴上”近视眼镜后整体会聚作用减弱，像距增大，像成在原光屏后方；将光屏远离水透镜可移动到新的像的位置，故①可行； ②此时清晰像位于原光屏后方，将光屏靠近水透镜会使光屏离清晰像的位置更远，故②不可行； ③根据凸透镜成像规律，在成实像时物距减小，像距增大；将蜡烛靠近水透镜会使像进一步远离，而光屏同时靠近水透镜，不能重新承接清晰像，故③不可行； ④向水透镜注水后焦距变小、会聚能力增强，像距减小，像可向水透镜方向移动并重新落到光屏上，故④可行。 故选B。 29．如图甲是通过一个透镜观察一个印有字母的纸的情形，则用此透镜可以矫正如图乙中______（选填“A”或“B”）眼睛的视力。 【答案】A 【详解】甲图中透镜成倒立、缩小的像，可知该透镜为凸透镜，凸透镜可以用来矫正远视眼，图乙中A的像成在视网膜后方，是远视眼，因此甲图中的透镜可以用来矫正A图眼睛的视力。 30．长时间盯着手机屏幕看手机容易导致视力下降患上近视眼，如图所示图______（选填“甲”或“乙”）是近视眼形成的光路示意图，需要佩戴图______（选填“丙”或“丁”）的______（选填“凹”或“凸”）透镜制成的眼镜进行矫正。 【答案】 乙 丙 凹 【详解】[1]近视眼形成的原因是晶状体变厚，折光能力过强，在视网膜前成清晰的像，达到视网膜时只是模糊的光斑，故乙图是近视眼形成的光路示意图。 [2][3]因近视眼折射能力过强，为了使清晰的像成在视网膜上，需要佩戴发散透镜，即需要佩戴凹透镜，丙发散光线，为凹透镜，丁是会聚光线，是凸透镜，故矫正近视眼需要佩戴丙图制成的眼镜进行矫正。 题型五、望远镜 31．小红用两个焦距不同的放大镜模拟望远镜观察远处景物，下列说法正确的是（     ） A．靠近眼睛的是物镜，靠近被观测物体的是目镜 B．物镜得到放大的像 C．两透镜互换后所成的像都是放大的 D．目镜能把物镜成的像放大 【答案】D 【详解】A．靠近眼睛的是目镜，靠近被观测物体的是物镜，故A错误； B．物镜成倒立、缩小的实像，故B错误； C．两透镜互换后，物镜焦距小于目镜焦距，所成的像缩小，故C错误； D．目镜相当于放大镜，能把物镜成的像放大，故D正确。 故选D。 32．“超级月亮”比正常时的月亮要大百分之二十，亮度也有所增加，天文爱好者为了研究这一现象，于是架设一台开普勒望远镜做进一步观察。关于该望远镜，下列说法正确的是（　　） A．它的物镜和显微镜的物镜作用相同 B．它的物镜相当于放大镜，用来把物体放大 C．它是由一个凸透镜和一个凹透镜组成 D．它由两个透镜组成，靠近眼睛的为目镜，靠近被观测物体的为物镜 【答案】D 【详解】A．望远镜的物镜是使得无限远处的物体成一个倒立缩小的实像，而显微镜的物镜是为了使得载物片上的物体成一个放大的实像，故A错误； B．望远镜的物镜相当于照相机的镜头，使远处的物体成一个倒立缩小的实像，故B错误； CD．开普勒望远镜由两组透镜组成，靠近眼睛的为目镜，靠近被观测物体的为物镜，目镜和物镜都是凸透镜，故C错误，D正确。 故选D。 33．小红在跨学科实践“自制天文望远镜”活动中，根据所选凸透镜的焦距和直径制作套筒。如表格所示，小红应选用凸透镜______（选填“A”或“B”）作为目镜，另一凸透镜作为物镜。对于同一物体，视角越_________，看得越清楚。 凸透镜 焦距f/cm d/cm A 8 4 B 15 5 【答案】 A 大 【详解】[1]望远镜物镜应选焦距较长的凸透镜，因为长焦距能使远处物体在物镜的另一侧焦点附近成倒立、缩小的实像，像距接近焦距，便于后续目镜对这个实像进行放大观察。 [2]在观察同一物体时，视角越大，物体在我们眼中所成的像就越大，也就看得越清楚。所以对于同一物体，视角越大，看得越清楚。 34．在跨学科实践课堂上，小深参与了自制望远镜的活动。 【任务一】了解望远镜的基本原理 (1)望远镜甲的成像原理如图乙所示。由图乙可知，人眼通过目镜所观察到的是一个_________（选填“正立”或“倒立”）的像。 【任务二】设计和制作简易望远镜 望远镜的放大倍率取2至3倍为宜，放大倍率为物镜的焦距与目镜的焦距之比。选择直径较大的物镜与目镜，可扩大观察范围，并使成像更亮更清晰。 序号 a b c d 直径/cm 4 5 8 5 焦距/cm 10 10 30 20 (2)为了在获得较大放大倍率的同时，拥有更清晰的成像效果，小深应选用_________透镜作物镜、_________透镜作目镜最适宜。（两空均选填序号） 【任务三】用自制望远镜观察校园内的物体 (3)一只手握住物镜镜筒保持不动，另一只手不断调整目镜镜筒的位置，即可在望远镜中看到校园内远处物体清晰的像。这个像虽然是缩小的，但人眼却会感觉物体被“放大”了，原因是________________________________。 【答案】(1)倒立 (2) c b (3)像离眼睛更近，其视角变大了 【详解】（1）物镜先成倒立、缩小的实像，目镜相当于放大镜，将该实像成正立、放大的虚像，综合来看，人眼最终观察到的是倒立的像。 （2）放大倍率为，故物镜应选直径和焦距都较大的透镜，成像更清晰，目镜直径根据物镜的选择再进行选择，所以物镜优先选透镜c，c直径为8cm，焦距为30cm，放大倍率取2至3倍，，故，故选择直径为5cm，焦距为10cm的b透镜作为目镜。 （3）远处物体本身视角很小，经望远镜后，物镜把物体成缩小实像，且像在目镜的一倍焦距以内，目镜相当于放大镜，同时像离人眼更近，视角大幅变大，人眼判断物体大小依靠视角，视角越大感觉物体越大，因此会觉得物体被放大。 1．如图所示，OO为凸透镜的主光轴，将点光源放在A点时，像在B点，将点光源放在B点时，像在C点，则（　　） A．凸透镜一定在C的右侧 B．凸透镜一定在A的左侧 C．凸透镜可能在A、B之间 D．凸透镜可能在B、C之间 【答案】B 【分析】分析本题可根据凸透镜成虚像时，像物同侧，且像距大于物距，成实像时像物异侧，并结合在折射中光路是可逆的，逐个排除，即可选出正确选项。 【详解】AD．如果凸透镜放在B、C之间或C点右侧，当点光源放在A点时，若成虚像，像的位置应在A点左侧，不可能在B点；若成实像，像与物在凸透镜的两侧，像的位置在凸透镜右侧，也不可能在B点，故AD不符合题意； C．若凸透镜在A、B之间，点光源放在A点时，成像位置在B点，此时像物在凸透镜的两侧，成的是实像。则将点光源放在B点时，根据光路是可逆的，成像位置应在A点，而不是C点，故C不符合题意； B．若凸透镜在A点左侧，且焦距大于B点到凸透镜的距离，则点光源在A点时，成像位置可能在B点，点光源在B点时，成像位置可能在C点。且综上所述，凸透镜的位置不可能在A、B之间或B、C之间或C的右侧。所以凸透镜一定在A的左侧。故B符合题意。 故选B。 2．如图所示，凸透镜位于P处（图中未画出）位置不变，移动蜡烛，光屏先后在P同侧的甲、乙两处得到烛焰清晰的像，且甲处的像比乙处大，以下说法正确的是（    ） ①甲处可能成的是缩小的    ②乙处像可能是放大的 ③P点位置在甲的左侧        ④蜡烛的移动方向向右 A．①③④ B．②③④ C．①②④ D．①②③ 【答案】C 【分析】当物距时，成倒立、缩小的实像，像距（像距小于物距）；当时，成倒立、放大的实像，像距（像距大于物距）；规律：凸透镜成实像时，物近像远像变大（物距减小，像距增大，像变大）；物远像近像变小（物距增大，像距减小，像变小）。凸透镜位于P处，位置不变，光屏在P同侧的甲、乙两处成像，且甲处的像比乙处大。结合 “像大则像距大”，可知甲的像距大于乙的像距。 【详解】①：甲处像比乙处大，若甲的像距满足，则成缩小的实像，因此甲处可能成缩小的像，①正确。②：乙处像比甲处小，若乙的像距满足，则成放大的实像，因此乙处可能成放大的像，②正确。③：若P点在甲的左侧，那么甲、乙的像距是 “从左到右减小”，但根据 “像大像距大”，甲像距应大于乙像距，即甲应在乙的右侧，与 “P在甲左侧” 矛盾，因此③错误。④：甲像比乙像大，根据 “凸透镜成实像，物远像近像变小”，要使像变小，需增大物距，蜡烛向右移动，远离凸透镜，因此蜡烛移动方向向右，④正确。综上，①②④正确，故C正确，ABD不正确。 故选 C。 3．如图甲所示，顾客站在刷脸自助储物柜屏幕前按下“存”按钮，屏幕上方摄像头启动，屏幕上出现人脸的图像，柜门随即打开。为研究该摄像头的成像情况，小明进行如下实验：在光具座上固定蜡烛和光屏，当凸透镜位于光具座上C处时，恰好在光屏上成清晰的像，如图乙所示。下列说法正确的是（    ） A．乙图光屏上成倒立缩小的实像，可以解释摄像头成像原理 B．在凸透镜左侧加上眼镜片后，向左移动光屏重新成清晰的像，此镜片是凹透镜 C．图乙凸透镜的焦距范围一定为<f < D．保持蜡烛和光屏位置不变，将凸透镜移到D处（图中未标出），光屏上再次成清晰的像，则C、D之间的距离为L0-2L 【答案】D 【详解】A．由乙图可知，物距小于像距，光屏上成倒立、放大的实像，不可以解释摄像头成像的原理，故A错误； B．贴近凸透镜的左侧放置一眼镜片，只向左移动光屏重新成清晰的像，说明透镜对光线有会聚作用，为凸透镜，故B错误； C．由图可知，当时，，此时物距小于像距，成倒立、放大的实像，故物距，解得， 像距，解得 因为和的大小关系无法确定，所以，凸透镜的焦距取值范围不一定为 故C错误； D．由图乙可知，当凸透镜位于C点时，物距小于像距，此时凸透镜成倒立、放大的实像，则；在保持蜡烛和光屏位置不变的情况下，将凸透镜向右移到D处，光屏上再次成清晰的像，由光路可逆得，此时像距为L，即D点到光屏的距离为L，透镜先后两次在C、D之间的距离为。故D正确。 故选D。 4．图甲是一台激光雕刻机的工作简图。电动机M可以带动横杆沿框架前后移动，电动机N带动激光头在横杆上左右移动，激光在金属表面灼烧出各种图形。如图乙所示，激光头从A点开始雕刻，设定雕刻时间恒定为。若只启动电动机M，让横杆以0.6cm/s的速度匀速向后移动，能雕刻出线段AC，若只启动电动机N，能雕刻出长4cm的线段AB，让两个电动机同时工作，能雕刻出线段AD。下列说法正确的是（　　） A．金属表面吸收激光能量后，先汽化再凝华 B．若要雕刻出线段AE，只需提高电动机M的速度 C．雕刻线段AD时，激光头移动的速度为 D．激光头中应安装凹透镜，使落在金属表面的光斑会聚，形成的线条更细 【答案】B 【详解】A．激光照射在金属表面，金属表面因吸收热量，使金属局部温度升高，从固态变为液态是熔化，后从液态变为气态是汽化，故A错误； B．若要雕刻出线段AE，即沿AC方向的路程变大，则需要增加AC方向的速度，即增加电动机M的速度；AB方向路程没变，则保持电动机N的速度不变，故B正确； C．已知设定雕刻时间为，横杆向后移动速度为，所以横杆向后运动的距离为 由图乙可知，，，根据勾股定理可得 雕刻出线段AD时，根据可知，激光头移动的速度为 故C错误； D．由于凸透镜对光线有会聚作用，所以激光头中安装的是凸透镜，故D错误。 故选B。 5．小明和小红在做“探究凸透镜成像规律”的实验时： (1)小红将蜡烛和焦距为10cm的凸透镜甲固定在如图所示的位置，点燃蜡烛后，位于90cm刻度线处的光屏上得到烛焰清晰________（填“放大”“缩小”或“等大”）的实像。 ________（填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）就是根据该原理工作的； (2)小红保持凸透镜的位置不变，将蜡烛移至15cm刻度处，这时需要将光屏向_________填“左”或“右”移动才能在光屏上成清晰的像； (3)改用焦距为20cm的凸透镜乙继续进行实验。将凸透镜乙和光屏分别固定在70cm和85cm刻度线处，再将点燃的蜡烛从15cm刻度线处缓慢地向右移动到50cm刻度线处，在光屏上得到烛焰清晰像的次数是________ （填“0”“1”“2”或“3”）； 以下是小明的实验探究； (4)小明测出透镜焦距为10 cm，在实验时，小红用该凸透镜观察小明的眼睛，看到小明的眼睛如图乙所示，则物距应该满足的条件是（    ） A．小于10 cm B．大于10 cm且小于20 cm C．等于20 cm D．大于20 cm (5)小明在接下来的实验中将蜡烛从略大于一倍焦距处逐渐远离凸透镜，物距u随时间t的变化图像如图丙所示，则像距与的大致变化关系为图丁中的( ) 【答案】(1) 放大 投影仪 (2)左 (3)0 (4)B (5)C 【详解】（1）[1]凸透镜焦距为 10 cm，如图，物距为12.0cm，在一倍焦距和两倍焦距之间，成的是倒立的放大的实像。 [2]投影仪就是利用这一原理制成的，物距在一倍焦距和两倍焦距之间，像距在两倍焦距开外，成的倒立的放大的实像。 （2）小红保持凸透镜的位置不变，将蜡烛移至15cm刻度处，物距变大，则像距变小，光屏需要向左移动。 （3）根据题意，将凸透镜乙和光屏分别固定在70.0cm和85.0cm刻度线处，光屏处于1倍焦距以内，实像的像距大于1倍焦距，故无法接受到实像，故在光屏上得到烛焰清晰像的次数是0。 （4）小红用该凸透镜观察小明的眼睛，由图乙知道，看到的小明眼睛，是倒立、放大的实像，所以，此时眼睛和凸透镜之间的距离应是在一倍焦距和二倍焦距之间，即物距大于10cm小于20cm，故选B。 （5）根据题意知道，当将蜡烛从略大于一倍焦距处逐渐远离凸透，物距逐渐增大，由于凸透镜成的实像时的规律是：物远（物距变大）像近（像距变小）像变小，像距逐渐减小，像运动速度变小，从到，但像距只能接近1倍焦距，而不能小于1倍焦距，故选C。 6．小明在做“探究凸透镜成像规律”的实验中，将光具座上的蜡烛、凸透镜、光屏如图甲放置，光屏上呈现清晰的像。 (1)屏上的像是倒立、______（选填“放大”、“等大”或“缩小”）的实像，根据这一原理人们制成了______； (2)保持蜡烛和光屏位置不变，移动透镜至______cm刻度线处，光屏上能再次呈现清晰的像。若图中固定蜡烛位置不变，将透镜移到60cm刻度线处，要在光屏上再次看到清晰的像，应将光屏向______（选填“左”或“右”）移动； (3)如图乙所示小明把他自己的近视眼镜放在烛焰和凸透镜之间后，移动光屏成一清晰的像；然后移去近视眼镜，光屏上的像变得模糊。为了能在光屏上重新得到清晰的像，善于学习的小明总结了如下方案： a。将蜡烛向______移（选填“左”或“右”）； b。换一个焦距更______的凸透镜； c。若将凸透镜换成自制的“水凸透镜”进行探究，如图丙，则可对“水透镜”______（选填“抽水”或“注水”）； (4)小明继续实验，如图丁所示，发现当凸透镜位于P处（图中未画出）位置不变，移动蜡烛，光屏先后在P同侧的甲、乙两处得到烛焰清晰的像，且甲处的像比乙处小，则P点位置在甲的______（选填“左”或“右”）侧，甲处所成的像______（选填“可能”、“一定”或“不可能”）是等大的； (5)在实验中，细心的小明又发现，眼睛从蜡烛A的这一侧看过去，可以看到凸透镜里有两个像如图戊，你认为这两个像是______（实像/虚像），这是由于光的______形成的； (6)取两支点燃的蜡烛、凸透镜和光屏分别置于图己所示的位置时，光屏上C、D两处会得到清晰缩小的像，用一厚纸板挡住A处的烛焰，在光屏上______（C/D）处仍能得到一个清晰的像； (7)在各组汇报数据时，有两个小组使用的凸透镜焦距相同，物距都是18.0cm，所测像距分别为37.5cm、34.6cm，两组讨论后认为：数据出现差别不是测量像距时的误差造成，而是实验时的操作引起的。请你写出数据出现差别的可能原因：______。 【答案】(1) 缩小 照相机 (2) 42 右 (3) 右 大 抽水 (4) 右 可能 (5) 虚像 反射 (6)C (7)光屏上的像未调到最清晰就测量 【详解】（1）[1][2]由图甲可知，物距，根据凸透镜的成像规律可得，屏上的像是倒立、缩小的实像，根据这一原理人们制成了照相机。 （2）[1]保持蜡烛和光屏位置不变，根据光路可逆，当物距与像距互换时，可再次成清晰的像。原物距为，像距为，因此移动透镜至42cm刻度线处，此时物距，像距，光屏上能再次呈现清晰的像。 [2]由于， ，所以 当将透镜移到 刻度线处，，此时，成倒立、缩小的实像， ，故应将光屏向右移动。 （3）近视眼镜是凹透镜，对光线有发散作用。移去近视眼镜后，光线会提前会聚，像成在光屏前方。 [1]将蜡烛向右移，减小物距，使像距增大，从而在原光屏位置成清晰的像。 [2]换一个焦距更大的凸透镜，凸透镜焦距变大，对光的会聚能力变弱，成像靠后，使像成在光屏上。 [3]对“水透镜”抽水，使其变薄，焦距变大，会聚能力减弱，从而使像后移到光屏上。 （4）[1]由题意可知，光屏先后在P同侧的甲、乙两处得到烛焰清晰的像，且甲处的像比乙处小，根据凸透镜成实像的规律可知，甲处的像距较小，且甲、乙 两处都在P的同侧，所以P点位置（凸透镜的位置）在甲的右侧。 [2]光屏在甲处时，因不知道物距和焦距的关系，所以，甲处可能成放大的实像，也可能成等大的实像，还可能成缩小的实像。 （5）[1][2]眼睛从蜡烛A的这一侧观察，说明蜡烛发出的光经凸透镜两个面反射的光线进入人眼，这两个像是由于光的反射形成的虚像。 （6）根据过光心的光线不改变方向，可以判断A处烛焰的像在D点，用厚纸板挡住A处的烛焰，D处烛焰的像不见了，C处还能看到B处烛焰的像。 （7）像的位置应该是像最清晰的位置，各小组的像距不同的原因，可能是有的小组在光屏上没有成清晰的像就进行了测量。 7．在“探究凸透镜成像规律”的实验中，实验小组利用如图甲所示的装置进行实验。 (1)实验前，应调整烛焰、光屏的中心位于凸透镜的____上；甲图中光屏上有清晰的像（像未画出），该像是倒立、______的实像； (2)保持凸透镜位置不变，将蜡烛远离凸透镜，为使光屏上再次呈现清晰的像，可将光屏____透镜（选填“靠近”或“远离”），或光屏位置不动，在蜡烛与凸透镜之间放置____眼镜（选填“近视”或“远视”）； (3)用另一个凸透镜进行实验，如图乙，AC为入射光线，CB为折射光线，测出主光轴上AO长度为m，OB长度为n （m<n），则该凸透镜的焦距f的范围是 ； A．0<f<m B．m<f<n C． (4)丙图中，凸透镜位于P处（图中未画出）位置不变，移动蜡烛，光屏先后在P同侧的A、B两处得到清晰的像，且A处的像比B处大，则以下说法不正确的是____； ①A处像可能是缩小的            ②B处像可能是缩小的 ③P点位置在B的右侧            ④蜡烛的移动方向向左 (5)在“探究凸透镜成像规律”的实验中，小明和小华在同一坐标纸上记录并绘制了各自实验时物体到凸透镜的距离u跟像到凸透镜的距离v之间的关系的图像，如图丁。分析图像时，他们发现两个图像有差异，回顾整个实验过程并无操作的错误，你觉得图像有差异的原因是_________； 【答案】(1) 主光轴 缩小 (2) 靠近 近视 (3)C (4)④ (5)两人使用的凸透镜焦距不同 【详解】（1）[1]为了使像成在光屏中央，应调整烛焰、光屏的中心位于凸透镜的主光轴上； [2]由图甲可知，此时物距大于像距，成倒立、缩小的实像； （2）[1][2]保持凸透镜位置不变，将蜡烛远离凸透镜，此时物距变大，根据凸透镜成实像时，物远像近像变小，可知，为使光屏上再次呈现清晰的像，可将光屏靠近透镜； 或光屏位置不动，在蜡烛与凸透镜之间放置近视眼镜，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； （3）由图乙可知，A点成像在B点，像距大于物距，满足，成倒立、放大的实像，已知，则，即 ； 已知，即，则；又因为，所以该凸透镜的焦距范围为 故选C； （4）光屏先后在P同侧的A、B两处得到烛焰清晰的像，说明两次都是成的实像，A处的像比B处大，说明光屏从A到B的过程中，像的大小变小，根据凸透镜成像规律可知，像距变小，所以P应位于A和B的右侧，同时可知，蜡烛应位于凸透镜的右侧，同时物距增大，蜡烛在向右移动，因为不知道凸透镜的焦距和物距以及像距的大小，因此物体可能在凸透镜的2倍焦距以外，光屏可能在凸透镜的1倍焦距与2倍焦距之间，成倒立、缩小的实像，所以A、B两处都有可能成缩小的像，故①②③正确，④错误； 故选④； （5）如图丁，分析图像时，他们发现两个图像有差异，回顾整个实验过程并无操作的错误，则由图丁可发现，两个图像中物距与像距相等的位置不同，根据凸透镜成像规律可知，物距等于像距且等于2倍焦距时，成倒立、等大的实像，所以两个图像对应的凸透镜的2倍焦距处不同，则两个凸透镜的焦距不同，即图像有差异的原因可能是两个凸透镜的焦距不同。 1 / 14 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题05 透镜及其应用（解析版） 目录 【A题型建模·专项突破】 1 题型一、透镜 1 题型二、生活中的透镜 2 题型三、凸透镜成像的规律 4 题型四、眼睛和眼镜 8 题型五、望远镜 9 【B 综合攻坚·能力跃升】 11 题型一、透镜 1．晋代《博物志》中有“削冰令圆，举以向日，以艾承其影，则火生”的用冰取火的发明记载，其实质是将冰块制作成（     ） A．凹面镜 B．凸透镜 C．凹透镜 D．凸面镜 2．如图所示，是光线通过方框内透镜的光路图，方框内是凸透镜的是（     ） A． B． C． D． 3．小明把一个光学仪器的镜片放在阳光下，出现了如图所示的现象，则这个镜片属于（　　） A．平面镜 B．凸透镜 C．凸面镜 D．凹面镜 4．如图所示，将一只凸透镜正对着太阳，把一张纸放在它下方，纸上呈现一个圆光斑，光斑直径小于透镜直径，测得光斑到透镜的距离为L。若该透镜逐渐远离纸面，会看到圆光斑一直变大，则凸透镜焦距________L（选填“大于”、“小于”或“等于”）。若保持透镜到纸的距离为L不变，换用一个直径相同、焦距更小的凸透镜，会看到光斑________（选填“变大”、“不变”或“变小”）。 5．透镜是利用光的___________规律制成的，有凸透镜和___________透镜两种，现有一个玻璃球分成A、B、C、D、E五块，其截面如图所示，属于前类的为___________，属于后类的为___________。 6．如图所示，作出光线通过凸透镜和凹透镜的完整光路。 7． (1)请完成图中光通过透镜后的光路； (2)平行光经过凸透镜后会聚在主光轴上的一点，这个点叫做凸透镜的焦点；平行光经过凹透镜后，光线发散，发散光线的反向延长线交在主光轴上的一点，这个点叫做凹透镜的虚焦点。如图，F点既是图示凸透镜的焦点，也是图示凹透镜的虚焦点，请画出图中两条平行于主光轴的光线经过两个透镜的光路图。 题型二、生活中的透镜 8．图示为我国自主研发的智能机器人——机器狗，它不但会动会跳，还具备巡逻和监测的能力。其前端有感知外界信息的摄像头（相当于凸透镜），下列关于该摄像头的说法正确的是（     ） A．成的是倒立、缩小的虚像 B．成像原理与投影仪相同 C．当机器狗远离拍摄的物体时，成的像会变大 D．拍摄的景物离摄像头的距离大于2倍焦距 9．我们学习了很多光学成像的实例，如：①针孔照相机内所成的像（小孔成像）；②在“潜望镜”中看到的景物的像；③汽车观后镜中的像；④放大镜中看到物体的像；⑤幻灯机屏幕上看到的像。对这些成像实例，下列说法中正确的是（     ） A．属于虚像的是②、③、④ B．属于实像的是①、④ C．属于折射光线所成的像是①、③ D．属于反射光线所成的像是①、②、⑤ 10．如图所示是爱动脑筋的小明用手机和透镜自制的简易投影仪，它能将手机上的画面放大投射到白墙上，下列说法正确的是（     ） A．手机到透镜的距离应小于透镜的两倍焦距 B．要使墙上的像变大，应增大投影仪与白墙间的距离 C．要使墙上的像变大，应增大手机与透镜间的距离 D．墙上呈现的是手机画面的正立、放大的实像 11．如图所示，博物馆在较为小巧的文物前放置放大镜；游客拿着放大镜观察文物时，下列说法正确的是（     ） A．文物应放置凸透镜的1倍和2倍焦距之间 B．观察到文物的像是倒立放大的实像 C．观察到文物的像是正立放大的虚像 D．观察到文物的像是倒立缩小的实像 12．小明从如图所示的位置观察他家养的鱼，看到一条鱼的位置变浅，另一条鱼变大，前者是由于________形成的像；后者是由于鱼缸的右侧部分相当于凸透镜形成的________（选填“实”或“虚”）像，他从鱼缸上方，想用激光去照亮鱼，则应________照射（选填“对着看到的鱼的上方”“对着看到的鱼的下方”或“正对着鱼”）。 13．如图所示是投影仪的示意图，它的镜头是凸透镜，是利用凸透镜能成倒立、_________（选填“放大”“缩小”或“等大”）的像的原理制成的；在使用投影仪时，发现在屏幕上画面太小，正确的调节方法之一是_________（选填“适当降低”或“适当升高”）凸透镜，并使屏幕_________（选填“靠近”或“远离”）投影仪；若投影片左侧有一处污点，则屏幕上投影画面的_________侧也发现一处污点。 题型三、凸透镜成像的规律 14．某同学用焦距为10 cm的凸透镜去观察书上的文字，所成的像如图所示，则文字到凸透镜的距离为（     ） A．25 cm B．15 cm C．6 cm D．12 cm 15．在用焦距为f的凸透镜探究凸透镜成像规律时，多次实验，记录凸透镜成实像时的物距u、像距v；算出物像间距L（即u+v）；绘出如图图线（以f为长度单位）；结合图像，下列说法错误的是（     ） A．d点的成像特点是物体通过凸透镜成倒立、缩小的实像 B．当凸透镜成实像时，其物像间距满足L≥4.5f C．a和d两点数据可以说明光路是可逆的 D．c和d两点的成像特点是一样的 16．在“探究凸透镜成像的规律”实验中，某小组同学测量出物距和像距的数据，并绘制成如图所示的图像，根据图像可知（     ） A．该凸透镜的焦距 B．当物距时，成缩小的像 C．当物距时，所成的像能用光屏承接 D．当物距时，成正立的像 17．鲁巴物理小组利用水透镜模型，在光具座上探究凸透镜成像实验，实验中抽水后的水透镜仍为凸透镜，已知下图中光屏上成清晰的像，下列说法正确的是（     ） A．如图中水透镜的焦距可能为 B．将透镜遮挡一半，光屏上成半个烛焰的像 C．将蜡烛与光屏对调并适量抽出水透镜的水，光屏需左移寻找成像位置 D．若保持蜡烛与光屏位置不变并向水透镜中注水，为使光屏上成像清晰蜡烛应远离透镜 18．小波制作了如图甲所示“F”字样LED红色发光字来充当物体，如图乙所示将发光字（A位置）、带小孔的不透明纸板（B位置）、半透明塑料板（C位置），使“F”发光字正立面对小孔（即小波在“左观察位置”看到的就是甲图所示“F”），以下说法正确的是（     ） A．此时，在“右观察位置”看到塑料板上呈现的像是丙图中的④ B．若将带小孔的不透明纸板换成平面镜，直接观察塑料板，能够看到像 C．若将带小孔的不透明纸板换成焦距为20 cm的凸透镜，“F”移至距离凸透镜25 cm处，成放大的实像 D．在“左观察位置”能够看到C选项中的像 19．如图，同学们在做凸透镜成像实验时，得到以下结论，其中正确的是（     ） A．蜡烛置于c点时，在光屏上能成一个放大的像 B．蜡烛置于b点时，在光屏上能成一个缩小的像 C．蜡烛置于a点时，成像情况与投影仪的成像原理相同 D．蜡烛从b点向a点移动，光屏上的像逐渐变小 20．如图1是放置在水平桌面上的刻度尺的一部分。图2中甲、乙、丙、丁是通过凸透镜所成的刻度尺的像，若凸透镜先贴着刻度尺然后逐渐远离，则刻度尺所成像的先后顺序正确的是（     ） A．丁→丙→甲→乙 B．乙→甲→丙→丁 C．丁→甲→乙→丙 D．丙→甲→乙→丁 21．同学将一支点燃的蜡烛放在距凸透镜20cm处时，在光屏上得到一个缩小的像。当蜡烛距透镜12cm时，在光屏上得到一个放大的像。这个凸透镜的焦距可能是（     ） A．10cm B．8cm C．6cm D．4cm 22．“探究凸透镜成像的规律”，分别测出物距u和像距v的实验数据如下表所示。由此推断出使用的凸透镜的焦距是________cm，所成的像最大的是第________次实验。 实验次数 1 2 3 4 物距u/cm 60 30 20 15 像距v/cm 12 15 20 30 23．在“探究凸透镜成像规律”的实验时，小陈同学将蜡烛、凸透镜和光屏如图所示放置时，在光屏上恰好观察到一个清晰的像，该像是___________（选填“放大”“缩小”或“等大”）的实像，保持凸透镜的位置不动，仅将蜡烛和光屏位置互换，光屏上____________（选填“能”或“不能”）观察到烛焰清晰的像。该凸透镜的焦距可能为_____________（选填“5”“10”“15”或“20”）cm。 24．如图是探究“凸透镜成像规律”的实验装置。 (1)为了使烛焰的像呈现在光屏的中央，应调整烛焰、凸透镜和光屏使它们的中心大致在________。 (2)当蜡烛位于图甲中的B处时，移动光屏到D处，观察到光屏上呈现清晰的像，则该凸透镜焦距为________cm。 (3)紧接着用不透明的硬纸板挡住凸透镜的下半部分，发现光屏上呈现的像是________（选填“完整”或“不完整”）的，像的亮度与原来相比________。 (4)当把蜡烛向右移动5cm，屏上的像变得模糊。要使像变清晰光屏应向右适当移动，此时光屏上的像应该是________的实像。 (5)当老师要求各小组测量物距为30cm时像距是多少，所有小组用的透镜焦距都一样的情况下，三个小组测出像距的大小分别为13cm、15cm、18cm，你认为可能的原因是________。 (6)小明因为实验时间太长，蜡烛越烧越短，光屏上的像将逐渐向________移动，此时可以将透镜向________调节。 25．小明同学“探究凸透镜成像的规律”。 (1)如图甲所示，小明让凸透镜正对平行光，调整凸透镜到光屏的距离，光屏上会出现一个最小、最亮的光斑，则该凸透镜的焦距____________； (2)如图乙所示，小明将凸透镜固定在50cm刻度线处，当蜡烛距凸透镜15cm时，移动光屏，在光屏上得到一个清晰的倒立、____________（选填“缩小”、“等大”或“放大”）的实像； (3)图乙中，若保持凸透镜位置不动，将蜡烛移到38cm刻度线处，在光具座上无论怎样移动光屏，都找不到清晰的像，原因是____________； (4)图乙中，保持蜡烛和光屏的位置不变，当凸透镜向右移动到距离光屏____________位置时，光屏上能再次得到清晰的像； (5)如图丙所示，当蜡烛从光具座上的M点移到N点并调整光屏的位置（凸透镜和光屏未画出），发现光屏上的像逐渐变小，可判断此透镜位于____________（选填“M点左侧”或“N点右侧”）。 题型四、眼睛和眼镜 26．长时间近距离使用电子产品容易引发近视，下列关于近视眼成像与矫正的说法及对应图示分析，正确的是（     ） A．近视眼是因为晶状体折光能力过弱，导致像成在视网膜前方 B．近视眼的成像情况对应丙图，需佩戴丁图中的透镜矫正 C．近视眼的成像情况对应乙图，矫正时应选用甲图的光学元件 D．若矫正时佩戴眼镜的度数过高，会使像成在视网膜后方，类似乙图的成像效果 27．人眼是一个高度精密的光学系统，下列围绕人眼的讨论，错误的是（     ） A．视网膜相当于光屏 B．物体在视网膜上成的像的像距大于二倍焦距 C．晶状体和角膜相当于一个凸透镜 D．外界物体在视网膜上成的像是倒立、缩小的 28．小明用自制的水透镜（向水透镜里注水时，水透镜的焦距将变小）来探究凸透镜成像规律，当他把自己的近视眼镜给水透镜“戴上”时，如图所示，光屏上原来清晰的像变得模糊，为了能在光屏上重新得到清晰的像，下列操作可行的是（     ） ①将光屏远离水透镜②将光屏靠近水透镜③将蜡烛和光屏同时靠近水透镜④对水透镜注水 A．①③ B．①④ C．②③ D．②④ 29．如图甲是通过一个透镜观察一个印有字母的纸的情形，则用此透镜可以矫正如图乙中______（选填“A”或“B”）眼睛的视力。 30．长时间盯着手机屏幕看手机容易导致视力下降患上近视眼，如图所示图______（选填“甲”或“乙”）是近视眼形成的光路示意图，需要佩戴图______（选填“丙”或“丁”）的______（选填“凹”或“凸”）透镜制成的眼镜进行矫正。 题型五、望远镜 31．小红用两个焦距不同的放大镜模拟望远镜观察远处景物，下列说法正确的是（     ） A．靠近眼睛的是物镜，靠近被观测物体的是目镜 B．物镜得到放大的像 C．两透镜互换后所成的像都是放大的 D．目镜能把物镜成的像放大 32．“超级月亮”比正常时的月亮要大百分之二十，亮度也有所增加，天文爱好者为了研究这一现象，于是架设一台开普勒望远镜做进一步观察。关于该望远镜，下列说法正确的是（　　） A．它的物镜和显微镜的物镜作用相同 B．它的物镜相当于放大镜，用来把物体放大 C．它是由一个凸透镜和一个凹透镜组成 D．它由两个透镜组成，靠近眼睛的为目镜，靠近被观测物体的为物镜 33．小红在跨学科实践“自制天文望远镜”活动中，根据所选凸透镜的焦距和直径制作套筒。如表格所示，小红应选用凸透镜______（选填“A”或“B”）作为目镜，另一凸透镜作为物镜。对于同一物体，视角越_________，看得越清楚。 凸透镜 焦距f/cm d/cm A 8 4 B 15 5 34．在跨学科实践课堂上，小深参与了自制望远镜的活动。 【任务一】了解望远镜的基本原理 (1)望远镜甲的成像原理如图乙所示。由图乙可知，人眼通过目镜所观察到的是一个_________（选填“正立”或“倒立”）的像。 【任务二】设计和制作简易望远镜 望远镜的放大倍率取2至3倍为宜，放大倍率为物镜的焦距与目镜的焦距之比。选择直径较大的物镜与目镜，可扩大观察范围，并使成像更亮更清晰。 序号 a b c d 直径/cm 4 5 8 5 焦距/cm 10 10 30 20 (2)为了在获得较大放大倍率的同时，拥有更清晰的成像效果，小深应选用_________透镜作物镜、_________透镜作目镜最适宜。（两空均选填序号） 【任务三】用自制望远镜观察校园内的物体 (3)一只手握住物镜镜筒保持不动，另一只手不断调整目镜镜筒的位置，即可在望远镜中看到校园内远处物体清晰的像。这个像虽然是缩小的，但人眼却会感觉物体被“放大”了，原因是________________________________。 1．如图所示，OO为凸透镜的主光轴，将点光源放在A点时，像在B点，将点光源放在B点时，像在C点，则（　　） A．凸透镜一定在C的右侧 B．凸透镜一定在A的左侧 C．凸透镜可能在A、B之间 D．凸透镜可能在B、C之间 2．如图所示，凸透镜位于P处（图中未画出）位置不变，移动蜡烛，光屏先后在P同侧的甲、乙两处得到烛焰清晰的像，且甲处的像比乙处大，以下说法正确的是（    ） ①甲处可能成的是缩小的    ②乙处像可能是放大的 ③P点位置在甲的左侧        ④蜡烛的移动方向向右 A．①③④ B．②③④ C．①②④ D．①②③ 3．如图甲所示，顾客站在刷脸自助储物柜屏幕前按下“存”按钮，屏幕上方摄像头启动，屏幕上出现人脸的图像，柜门随即打开。为研究该摄像头的成像情况，小明进行如下实验：在光具座上固定蜡烛和光屏，当凸透镜位于光具座上C处时，恰好在光屏上成清晰的像，如图乙所示。下列说法正确的是（    ） A．乙图光屏上成倒立缩小的实像，可以解释摄像头成像原理 B．在凸透镜左侧加上眼镜片后，向左移动光屏重新成清晰的像，此镜片是凹透镜 C．图乙凸透镜的焦距范围一定为<f < D．保持蜡烛和光屏位置不变，将凸透镜移到D处（图中未标出），光屏上再次成清晰的像，则C、D之间的距离为L0-2L 4．图甲是一台激光雕刻机的工作简图。电动机M可以带动横杆沿框架前后移动，电动机N带动激光头在横杆上左右移动，激光在金属表面灼烧出各种图形。如图乙所示，激光头从A点开始雕刻，设定雕刻时间恒定为。若只启动电动机M，让横杆以0.6cm/s的速度匀速向后移动，能雕刻出线段AC，若只启动电动机N，能雕刻出长4cm的线段AB，让两个电动机同时工作，能雕刻出线段AD。下列说法正确的是（　　） A．金属表面吸收激光能量后，先汽化再凝华 B．若要雕刻出线段AE，只需提高电动机M的速度 C．雕刻线段AD时，激光头移动的速度为 D．激光头中应安装凹透镜，使落在金属表面的光斑会聚，形成的线条更细 5．小明和小红在做“探究凸透镜成像规律”的实验时： (1)小红将蜡烛和焦距为10cm的凸透镜甲固定在如图所示的位置，点燃蜡烛后，位于90cm刻度线处的光屏上得到烛焰清晰________（填“放大”“缩小”或“等大”）的实像。 ________（填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）就是根据该原理工作的； (2)小红保持凸透镜的位置不变，将蜡烛移至15cm刻度处，这时需要将光屏向_________填“左”或“右”移动才能在光屏上成清晰的像； (3)改用焦距为20cm的凸透镜乙继续进行实验。将凸透镜乙和光屏分别固定在70cm和85cm刻度线处，再将点燃的蜡烛从15cm刻度线处缓慢地向右移动到50cm刻度线处，在光屏上得到烛焰清晰像的次数是________ （填“0”“1”“2”或“3”）； 以下是小明的实验探究； (4)小明测出透镜焦距为10 cm，在实验时，小红用该凸透镜观察小明的眼睛，看到小明的眼睛如图乙所示，则物距应该满足的条件是（    ） A．小于10 cm B．大于10 cm且小于20 cm C．等于20 cm D．大于20 cm (5)小明在接下来的实验中将蜡烛从略大于一倍焦距处逐渐远离凸透镜，物距u随时间t的变化图像如图丙所示，则像距与的大致变化关系为图丁中的( ) 6．小明在做“探究凸透镜成像规律”的实验中，将光具座上的蜡烛、凸透镜、光屏如图甲放置，光屏上呈现清晰的像。 (1)屏上的像是倒立、______（选填“放大”、“等大”或“缩小”）的实像，根据这一原理人们制成了______； (2)保持蜡烛和光屏位置不变，移动透镜至______cm刻度线处，光屏上能再次呈现清晰的像。若图中固定蜡烛位置不变，将透镜移到60cm刻度线处，要在光屏上再次看到清晰的像，应将光屏向______（选填“左”或“右”）移动； (3)如图乙所示小明把他自己的近视眼镜放在烛焰和凸透镜之间后，移动光屏成一清晰的像；然后移去近视眼镜，光屏上的像变得模糊。为了能在光屏上重新得到清晰的像，善于学习的小明总结了如下方案： a。将蜡烛向______移（选填“左”或“右”）； b。换一个焦距更______的凸透镜； c。若将凸透镜换成自制的“水凸透镜”进行探究，如图丙，则可对“水透镜”______（选填“抽水”或“注水”）； (4)小明继续实验，如图丁所示，发现当凸透镜位于P处（图中未画出）位置不变，移动蜡烛，光屏先后在P同侧的甲、乙两处得到烛焰清晰的像，且甲处的像比乙处小，则P点位置在甲的______（选填“左”或“右”）侧，甲处所成的像______（选填“可能”、“一定”或“不可能”）是等大的； (5)在实验中，细心的小明又发现，眼睛从蜡烛A的这一侧看过去，可以看到凸透镜里有两个像如图戊，你认为这两个像是______（实像/虚像），这是由于光的______形成的； (6)取两支点燃的蜡烛、凸透镜和光屏分别置于图己所示的位置时，光屏上C、D两处会得到清晰缩小的像，用一厚纸板挡住A处的烛焰，在光屏上______（C/D）处仍能得到一个清晰的像； (7)在各组汇报数据时，有两个小组使用的凸透镜焦距相同，物距都是18.0cm，所测像距分别为37.5cm、34.6cm，两组讨论后认为：数据出现差别不是测量像距时的误差造成，而是实验时的操作引起的。请你写出数据出现差别的可能原因：______。 7．在“探究凸透镜成像规律”的实验中，实验小组利用如图甲所示的装置进行实验。 (1)实验前，应调整烛焰、光屏的中心位于凸透镜的____上；甲图中光屏上有清晰的像（像未画出），该像是倒立、______的实像； (2)保持凸透镜位置不变，将蜡烛远离凸透镜，为使光屏上再次呈现清晰的像，可将光屏____透镜（选填“靠近”或“远离”），或光屏位置不动，在蜡烛与凸透镜之间放置____眼镜（选填“近视”或“远视”）； (3)用另一个凸透镜进行实验，如图乙，AC为入射光线，CB为折射光线，测出主光轴上AO长度为m，OB长度为n （m<n），则该凸透镜的焦距f的范围是 ； A．0<f<m B．m<f<n C． (4)丙图中，凸透镜位于P处（图中未画出）位置不变，移动蜡烛，光屏先后在P同侧的A、B两处得到清晰的像，且A处的像比B处大，则以下说法不正确的是____； ①A处像可能是缩小的            ②B处像可能是缩小的 ③P点位置在B的右侧            ④蜡烛的移动方向向左 (5)在“探究凸透镜成像规律”的实验中，小明和小华在同一坐标纸上记录并绘制了各自实验时物体到凸透镜的距离u跟像到凸透镜的距离v之间的关系的图像，如图丁。分析图像时，他们发现两个图像有差异，回顾整个实验过程并无操作的错误，你觉得图像有差异的原因是_________； 1 / 14 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $