模块一 声、光、热
第03讲 透镜成像及应用【测试】（原卷版）
（试题分值：80分 测试时间：60分钟）
一、选择题(本题包括10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个正确答案)
1.在如图所示的光学元件中，属于凹透镜的是（ ）。
A． B． C． D．
2.关于凸透镜对光的作用，下列说法正确的是（ ）。
A．经过凸透镜后的光一定变成会聚的光
B．对平行于主光轴的光才有会聚作用
C．对任何光都有会聚作用
D．光通过凸透镜后变成平行光
3.当物体距凸透镜16cm时，在凸透镜的另一侧的光屏上成一个清晰缩小的像。固定物体和光屏的位置不动，若将凸透镜向远离光屏方向移动4cm，则在光屏上又成一个清晰的像，那么凸透镜的焦距f的范围是（ ）。
A． B． C． D．
4．【结合生活实际】（2024·河南新乡·三模）暑假期间，小明和家人一起去海边旅行，乘坐高铁时发现需要通过“刷脸”进站，乘客进站时需面对摄像头，经系统自动拍照扫描等，确认相关信息后，即可通过进站。下列说法正确的是（ ）。
A．“刷脸”时，人脸属于光源
B．“刷脸”时，人脸与摄像头的距离应该位于一倍焦距和二倍焦距之间
C．摄像头的成像特点与投影仪的成像特点相同
D．“刷脸”时，面部经摄像头成倒立、缩小的实像
5.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的
6.小明用凸透镜先后两次观察书本上的字，看到如图所示两种情景，以下说法中正确的是（ ）。
A．甲图中成的是实像，乙图中成的是虚像
B．乙图中书本在凸透镜1倍焦距以内
C．甲图中凸透镜靠近书本，所成的像变小
D．甲图中成像规律可应用于投影仪，乙图中成像规律可应用于照相机
7.如图是物体S通过凸透镜成像的示意图，当物体S放在哪个位置时，才能产生图中所成的像S′（ ）。
A．u>2f B．f＜u＜2f C．u=f D．u＜f
8.在“爱眼日”宣传活动中，小明用如图所示的装置研究眼睛的成像，此时烛焰在光屏上成清晰的像，用此模拟正常眼睛的成像。接下来下列操作可模拟远视眼的是（ ）。
A．向水透镜注水，烛焰的像成在光屏右侧21世纪教育网
B．向水透镜注水，烛焰的像成在光屏左侧
C．从水透镜抽水，烛焰的像成在光屏右侧
D．从水透镜抽水，烛焰的像成在光屏左侧
9.小册同学做“探究凸透镜成像的规律”的实验时，蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图所示，这时烛焰在光屏上成清晰的像（像未在图中画出来）（ ）。
A．取走光屏，蜡烛和凸透镜在图中位置，从凸透镜右侧适当位置可看到烛焰正立放大的虚像
B．将蜡烛移到15cm刻度线处，凸透镜不动，光屏向左移动到适当位置才能呈现清晰的烛焰像
C．蜡烛移到25cm刻度线处，凸透镜不动，光屏向右移动到适当位置能呈现烛焰倒立缩小的实像
D．将蜡烛移到35cm刻度线处，凸透镜不动，光屏无论移动到哪个位置都不能呈现清晰的烛焰像
10.小明将凸透镜正对太阳光，在透镜下方，平行于透镜放一张纸，测出透镜与白纸间距s与对应的白纸被烤焦的时间t的关系，如图乙。当蜡烛、凸透镜、光屏位置如图丙所示时，光屏上恰好呈现烛焰清晰的像。下列说法中（ ）。
①该透镜的焦距f为10cm
②丙图中，遮住凸透镜的部分区域，则光屏上烛焰的像不再完整
③丙图中，将蜡烛移至45cm刻度处，向右移动光屏，能得到倒立、放大的实像
④丙图中蜡烛、凸透镜、光屏位置不动，用焦距8cm凸透镜替换该透镜，向左移动光屏可再次成清晰的像
A．只有①②正确 B．只有②③④正确 C．只有①③④正确 D．只有①④正确
二、多选题（5小题，每小题3分，共15分。每题有2个及以上答案，全对得3分，不全得2分，选错不得分）
11.如图所示的一束光射到凸透镜上，关于它的折射光的方向正确的是（ ）。
A． B．
C． D．
12.【结合生活实际】购物支付已进入“扫码”时代，关于用手机扫描二维码，下列说法正确的是（ ）。
A．手机摄像头相当于凸透镜 B．光通过摄像头会发生折射
C．屏幕成的是正立、放大的实像 D．二维码位于摄像头一倍焦距以内
13.如图所示，F点发出的两条光线经凸透镜后的折射光线平行于主光轴，P为2倍焦距处，则下列说法正确的是（ ）。
A．物体放在A点时，所成的像跟照相机的成像性质相同
B．物体放在B点时，无法用眼睛直接观察到像
C．物体放在C点时，所成的像跟投影仪的成像性质相同
D．物体放在C点时，经凸透镜成正立、放大的虚像
14．（2024·河北邯郸·三模）如图所示是凸透镜成像时，像距v和物距u的关系图像，根据图像可以判断下列说法正确的是（ ）。21世纪教育网
A．实验中，使用凸透镜的焦距为10cm
B．A状态下，可在光屏上观察到一个放大的像
C．D状态下，光屏上会成缩小的像，和照相机原理相同
D．从C状态变化到B状态的过程中，所成像逐渐变大
15．（2021·辽宁沈阳·三模）张强学习了凸透镜成像后，在家进行实验探究，如图所示，把点燃的蜡烛固定在刻度处，把凸透镜固定在刻度处，当把光屏移到刻度处时，光屏上得到一个清晰等大的像。接着，他进行了下列操作，其中得出的结论错误的是( )。
A．保持凸透镜不动，把蜡烛移到刻度处，移动光屏，光屏上将得到一个正立缩小的像
B．保持蜡烛和光屏不动，向右移动凸透镜，光屏上将得到一个缩小的像
C．保持凸透镜不动，把蜡烛移动到刻度处，要使光屏得到清晰的像，光屏应向右移动
D．保持凸透镜不动，把蜡烛移动到刻度处时，无论怎样移动光屏，光屏都无法接到像
三、填空题(本题7小题，每空1分，共23分)
16.（1）如图所示，待测物体的长度为 cm；
（2）如图所示，体温计的示数为 ℃；
（3）如图所示，一束光经过一个透镜后会聚于主光轴上的A点，取掉透镜后，光会聚于B点，则该透镜是 （选填“凸”或“凹”）透镜。
17.【结合生活实际】同学们在讨论“如何在野外生存”的问题时提出：在野外如果没有打火机，怎么生火取暖呢？一位同学想出了个“削冰取火”的办法，就是把冰块制成 透镜，它对光线有 作用，要得火，应把“艾”放在透镜的 位置。
18.二维码在现代生活中随处可见。我们能看见二维码是由于光在二维码图案上发生了 （填“反”或“折”）射；用手机扫描二维码时，手机的镜头相当于 镜，二维码图案通过手机镜头成 （填“实”或“虚”）像。如图所示是时下流行用自拍杆拍照的情景，与直接拿手机自拍相比，使用自拍杆增大了 （填“物距”或“像距”）。
19．（2023·黑龙江哈尔滨·一模）某班同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中，记录并绘制了物体到凸透镜的距离u跟像到凸透镜的距离v之间的关系图像，如图所示。该凸透镜的焦距是 cm；把物体从距凸透镜15cm处移动到30cm处的过程中，像将 。（选填“逐渐变小”“逐渐变大”或“保持不变”）21世纪教育网
20.【结合生活实际】如图是人的眼球结构图，正常人的眼睛通过睫状体对晶状体的调节，可以看清近处和远处的物体。根据上面的材料，利用所学的物理知识，回答下面的问题：
(1)人的眼球好像一架 （选填“照相机”、“幻灯机”或“放大镜”），晶状体和角膜的共同作用相当于一个 ；
(2)视网膜相当于照相机的 ，看物体时在视网膜上成 （填像的性质）的实像；
(3)正常人看物体由远及近时，为了使像始终落在视网膜上，则晶状体 （选填“变厚”“不变”或“变薄”）。
21．（2024·广东汕头·二模）小明在学习了凸透镜成像的规律后，继续深入探究。选用表中某一规格的凸透镜做实验，调整好器材后如图所示，此时烛焰在光屏上成 的实像（选填“放大”或“缩小”），则小明选的凸透镜焦距为 。生活中的 就是利用这一成像原理工作的。
凸透镜编号 焦距 直径
① 5 3.5
② 5 4.5
③ 10 4.5
④ 15 4.5
22.如图，保持凸透镜位置不变，先后把蜡烛放在a、b、c、d各点，并分别调整光屏的位置寻找清晰的像，则：烛焰放在a处时，呈倒立 （选填“放大”、“缩小”）的实像；烛焰放在 处时，呈倒立放大的实像；烛焰放在 处时，屏上不会出现蜡烛的像。
四、作图题（2小题，共8分）
23.根据入射光线和折射光线，在图中的黑框内画出适当类型的透镜。
24.如图，光线a（图中未画出）射到平面镜上，其反射光线b平行凸透镜的主光轴，b经凸透镜折射后，射到屏上的A点。
（1）画出光线a；
（2）画出光线b经凸透镜折射后的光路，并标出凸透镜右侧的焦点F。
五、实验题（1小题，每空1分，共8分）
25.小枫用如图1所示的装置做探究凸透镜成像规律的实验。
(1)实验选择口径 （选填“大”或“小”）的凸透镜做实验比较好；
(2)如图1的甲所示，凸透镜位置固定，当发光的小灯泡放在40cm刻度线的位置时，移动光屏，在光屏上始终能呈现一个面积大小不变的光斑，则该透镜的焦距为 cm；
(3)他用蜡烛代替小灯泡继续做实验，烛焰在图1的乙所示，光屏上有一清晰的像，则该像是倒立 （放大、缩小或等大）的实像，生活中 （照相机、投影仪或放大镜）利用这一规律制成的光学仪器；
(4)实验中当物距u等于焦距f时，细心的小红同学发现在光屏一侧透过凸透镜看到了正立放大的像，对此解释合理的是________；
A．这是烛焰发出的光经凸透镜外表面凸面镜反射形成的像
B．这是烛焰发出的光经凸透镜内表面凹面镜反射形成的像
C．实际的烛焰是立体的，它的某些部分到凸透镜的距离小于焦距
D．实际的烛焰是立体的，它的某些部分到凸透镜的距离大于焦距
(5)小红同学将爷爷的老花眼镜镜片放在了蜡烛与凸透镜（靠近凸透镜）之间，移动透镜和光屏，直到在光屏上得到了一个倒立缩小的清晰的像，将老花眼镜镜片取下，发现光屏上的像变模糊了；
①为了使屏上的像重新变得清晰，在不移动蜡烛和凸透镜位置的前提下，应将光屏向 （左、右、不变）移动；
②如图2所示的四个选项中，能正确表示老花眼成像和矫正情况的是 ；
A．甲、丙 B．乙、丙 C．乙、丁 D．甲、丁
(6)小红同学用另外一套装置完成了实验，用9个红色的发光二极管按“F”字样镶嵌排列在白色方格板上替代蜡烛作为光源，又用同样的白色方格板做成光屏，实验装置如图3所示，同学们对小红使用的实验装置进行如下评价，其中错误的是_______。
A．零刻度线刻在光具座标尺的中央，可直接测出物距和像距
B．若凸透镜的焦距未知，则利用此实验装置不能测量凸透镜的焦距
C．与烛焰相比，实验使用的光源不会晃动，光屏上所成的像比较稳定
D．光源镶嵌在白色方格板上，用同样的白色方格板做光屏，便于比较像与物的大小
六、综合题（1小题，共6分）
26．【中考新考法】（2024·辽宁铁岭·三模）综合实践题
据世界卫生组织调查数据显示，我国青少年近视率为高达70%居世界第一。随着近视度数的增加患各种眼病的几率就会增加，如青光眼、白内障、视网膜脱落等。某实验小组开展“自制水透镜模拟近视及其矫正”的实验探究。
【项目分解】
（1）自制水透镜。
（2）演示近视成因及矫正。
【项目实施】
（1）制作水透镜如图甲，矿泉水瓶瓶颈处用瓶盖画圆剪下。502胶粘合两片圆（留针孔），注射器自针孔处注水适量如图乙。用太阳光测水透镜焦距图丙所示操作最合理的是( )21世纪教育网
（2）如图丁将F光源、水透镜和光屏依次放在光具座上。固定水透镜位置。调节F光源、光屏位置直至光屏出现清晰的像。光屏上像是倒立 的实像，F光源远离凸透镜，光屏像变模糊。向水透镜 （填“抽水”或“注水”）光屏上的像重新变得清晰，水透镜的焦距 （选填“变长”或“变短”）。
【项目应用】
利用水透镜制作简易显微镜、望远镜。图戊中可以解释显微镜两凸透镜的成像原理图 （选填①②③④）。
【项目拓展】
项目小组同学课后收集很多有关近视矫正的资料，其中一段节选如下。“ICL晶体植入术矫正视力，晶体是一种比较柔软的人工晶体，厚度仅50um，生物相容性良好，不会与眼内组织发生粘连。
ICL晶体植入手术，可以理解为医生将一块特制的隐形眼镜 （选填“凸透镜”或“凹透镜”）植入眼睛后房，整个手术过程无需切削角膜，也不会改变任何眼部结构。
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第03讲 透镜成像及应用【测试】（解析版）
（试题分值：80分 测试时间：60分钟）
一、选择题(本题包括10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个正确答案)
1.在如图所示的光学元件中，属于凹透镜的是（ ）。
A． B． C． D．
【答案】D。
【解析】ABC．图中的透镜中间厚，边缘薄，属于凸透镜；故ABC不符合题意；
D．图中的透镜中间薄，边缘厚，属于凹透镜，故D符合题意。故选D。
2.关于凸透镜对光的作用，下列说法正确的是（ ）。
A．经过凸透镜后的光一定变成会聚的光
B．对平行于主光轴的光才有会聚作用
C．对任何光都有会聚作用
D．光通过凸透镜后变成平行光
【答案】C。
【解析】A．从凸透镜的焦点出发的光线，经过凸透镜后平行于主光轴，所以经过凸透镜后的光不一定变成会聚的光，只是比原来的光线会聚一些，故A错误；
B．凸透镜对光具有会聚作用，不仅仅是只对平行光线，故B错误；
C．凸透镜对任何光都有会聚作用，故C正确；
D．不是所有光经过透镜后都会变成平行光，故D错误。故选C。
3.当物体距凸透镜16cm时，在凸透镜的另一侧的光屏上成一个清晰缩小的像。固定物体和光屏的位置不动，若将凸透镜向远离光屏方向移动4cm，则在光屏上又成一个清晰的像，那么凸透镜的焦距f的范围是（ ）。
A． B． C． D．
【答案】A。
【解析】物体离凸透镜16cm时，在透镜的另一侧得到一个倒立的、缩小的实像，物距u=16cm>2f
则f<8cm；根据光的折射中光路是可逆的，若将凸透镜向远离光屏方向移动4厘米，则在光屏上又成一清晰的像，此时成的像为倒立、放大的实像，此时的物距为12cm，则2f>12cm>f，12cm>f>6cm
由此可知6cm4．【结合生活实际】（2024·河南新乡·三模）暑假期间，小明和家人一起去海边旅行，乘坐高铁时发现需要通过“刷脸”进站，乘客进站时需面对摄像头，经系统自动拍照扫描等，确认相关信息后，即可通过进站。下列说法正确的是（ ）。
A．“刷脸”时，人脸属于光源
B．“刷脸”时，人脸与摄像头的距离应该位于一倍焦距和二倍焦距之间
C．摄像头的成像特点与投影仪的成像特点相同
D．“刷脸”时，面部经摄像头成倒立、缩小的实像
【答案】D。
【解析】A．人脸自身不能发光，不是光源，故A错误；
BCD．摄像头原理和照相机相同，物距大于二倍焦距时，成倒立缩小实像。所以“刷脸”时，人脸与摄像头的距离应大于二倍焦距，故BC错误、D正确。故选D。
5.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的
【答案】B。
【解析】ACD．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，视网膜是成像的位置，且成像是倒立的实像，视网膜的作用类似于光屏，故ACD正确，不符合题意；
B．物体反射的光经晶状体折射在视网膜成像，无论是近处还是远处的物体到晶状体的距离都是大于2倍焦距，像距大于1倍焦距小于2倍焦距，故B错误，符合题意。故选B。
6.小明用凸透镜先后两次观察书本上的字，看到如图所示两种情景，以下说法中正确的是（ ）。
A．甲图中成的是实像，乙图中成的是虚像
B．乙图中书本在凸透镜1倍焦距以内
C．甲图中凸透镜靠近书本，所成的像变小
D．甲图中成像规律可应用于投影仪，乙图中成像规律可应用于照相机
【答案】C。
【解析】AB．由图可知甲图成的是正立、放大的虚像，物距在一倍焦距内；乙图成倒立、放大的实像，物距在一、二倍焦距之间，故AB错误；
C．凸透镜成虚像时，物体靠近透镜，像也靠近透镜，同时像变小，故C正确；
D．甲图中的成像规律可应用于放大镜；乙图中成像规律可应用于幻灯机，故D错误。故选C。
7.如图是物体S通过凸透镜成像的示意图，当物体S放在哪个位置时，才能产生图中所成的像S′（ ）。
A．u>2f B．f＜u＜2f C．u=f D．u＜f
【答案】A。
【解析】由题图可知，物体成倒立的实像，像到凸透镜的距离在一倍焦距和二倍焦距之间，根据凸透镜成像规律可知，当u>2f时，像到凸透镜的距离在一倍焦距和二倍焦距之间，而且像是倒立、缩小的，所以当物体S在2f以外时，能产生图中所成的像S′。故选A。
8.在“爱眼日”宣传活动中，小明用如图所示的装置研究眼睛的成像，此时烛焰在光屏上成清晰的像，用此模拟正常眼睛的成像。接下来下列操作可模拟远视眼的是（ ）。
A．向水透镜注水，烛焰的像成在光屏右侧
B．向水透镜注水，烛焰的像成在光屏左侧
C．从水透镜抽水，烛焰的像成在光屏右侧
D．从水透镜抽水，烛焰的像成在光屏左侧
【答案】C。
【解析】远视眼的成因是晶状体太薄，对光的折射能力太弱，成像在视网膜的后方，故应从水透镜抽水，烛焰的像成在光屏右侧，故ABD不符合题意，C符合题意。故选C。
9.小册同学做“探究凸透镜成像的规律”的实验时，蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图所示，这时烛焰在光屏上成清晰的像（像未在图中画出来）（ ）。
A．取走光屏，蜡烛和凸透镜在图中位置，从凸透镜右侧适当位置可看到烛焰正立放大的虚像
B．将蜡烛移到15cm刻度线处，凸透镜不动，光屏向左移动到适当位置才能呈现清晰的烛焰像
C．蜡烛移到25cm刻度线处，凸透镜不动，光屏向右移动到适当位置能呈现烛焰倒立缩小的实像
D．将蜡烛移到35cm刻度线处，凸透镜不动，光屏无论移动到哪个位置都不能呈现清晰的烛焰像
【答案】D。
【解析】A．由图可知，物距为40cm，像距为30cm，物距大于像距，由凸透镜成像规律可知，此时成倒立缩小的实像，因此，当蜡烛和凸透镜在图中位置不变，取走光屏，从凸透镜右侧适当位置可看到烛焰倒立缩小的实像，故A错误；
BCD、由图知，成倒立，则此时物距大于2f；像距在1倍焦距和2倍焦距之间，故可得焦距的范围是：20cm＞f＞15cm；将蜡烛移到15cm刻度线处，此时的物距是35cm，一定成实像，像距应该变大，则应该将光屏向右移动才能呈现清晰的烛焰像，故B错误；将蜡烛移到25cm刻度线处，此时的物距是25cm，光屏向右移动到适当位置能呈现烛焰倒立，故C错误；将蜡烛移到35cm刻度线处，即物距等于15cm，则物体处于1倍焦距以内，故D正确。故选D。
10.小明将凸透镜正对太阳光，在透镜下方，平行于透镜放一张纸，测出透镜与白纸间距s与对应的白纸被烤焦的时间t的关系，如图乙。当蜡烛、凸透镜、光屏位置如图丙所示时，光屏上恰好呈现烛焰清晰的像。下列说法中（ ）。
①该透镜的焦距f为10cm
②丙图中，遮住凸透镜的部分区域，则光屏上烛焰的像不再完整
③丙图中，将蜡烛移至45cm刻度处，向右移动光屏，能得到倒立、放大的实像
④丙图中蜡烛、凸透镜、光屏位置不动，用焦距8cm凸透镜替换该透镜，向左移动光屏可再次成清晰的像
A．只有①②正确 B．只有②③④正确 C．只有①③④正确 D．只有①④正确
【答案】D。
【解析】①．由乙图可知，当s=10cm时白纸被烤焦的时间最短，即当s=10cm时光线会聚的最集中，则该透镜的焦距f为10cm，故①正确；
②．丙图中，遮住凸透镜的部分区域，折射的光线将减少，光屏上烛焰的像将变暗，像仍然完整，故②错误；
③．丙图中，将蜡烛移至45cm刻度处，此时物距为5cm，小于一倍焦距，成的是正立放大的虚像，虚像无法用光屏承接，故③错误；
④．丙图中蜡烛、凸透镜、光屏位置不动，用焦距8cm凸透镜替换该透镜，透镜对光的会聚能力变强，需要向左移动光屏才可再次成清晰的像，故④正确；
综上所述，故D符合题意，ABC不符合题意。故选D。
二、多选题（5小题，每小题3分，共15分。每题有2个及以上答案，全对得3分，不全得2分，选错不得分）
11.如图所示的一束光射到凸透镜上，关于它的折射光的方向正确的是（ ）。
A． B．
C． D．
【答案】AB。
【解析】ACD．平行于凸透镜主光轴入射的光线经过凸透镜折射后，过焦点，故A正确，CD错误；
B．过凸透镜焦点入射的光线经过凸透镜折射后平行于主光轴射出，故B正确。
故选AB。
12.【结合生活实际】购物支付已进入“扫码”时代，关于用手机扫描二维码，下列说法正确的是（ ）。
A．手机摄像头相当于凸透镜 B．光通过摄像头会发生折射
C．屏幕成的是正立、放大的实像 D．二维码位于摄像头一倍焦距以内
【答案】AB。
【解析】A．照相机、投影仪的镜头、放大镜都是凸透镜；手机摄像头相当于照相机，所以是凸透镜，故A正确；
B．凸透镜对光有会聚作用，光在凸透镜中会发生折射，故B正确；
C．照相机成的是倒立、缩小的实像，故C错误；
D．照相机的物距在两倍焦距之外，所以二维码位于摄像头两倍焦距之外，故D错误。故选AB。
13.如图所示，F点发出的两条光线经凸透镜后的折射光线平行于主光轴，P为2倍焦距处，则下列说法正确的是（ ）。
A．物体放在A点时，所成的像跟照相机的成像性质相同
B．物体放在B点时，无法用眼睛直接观察到像
C．物体放在C点时，所成的像跟投影仪的成像性质相同
D．物体放在C点时，经凸透镜成正立、放大的虚像
【答案】AD。
【解析】由图可知，从F出发的光线经过凸透镜后变为平行于主光轴的光线，则F为焦点；
A．物体放在A点时，物距大于二倍焦距，凸透镜成倒立、缩小的实像，应用于照相机，故A正确；
B．物体放在B点时，物距在一倍焦距和二倍焦距之间，凸透镜成倒立、放大的实像，用眼睛能直接观察到像，故B错误；
CD．物体放在C点时，物距小于焦距，凸透镜成正立、放大的虚像，应用于放大镜，故C错误，D正确。
故选AD。
14．（2024·河北邯郸·三模）如图所示是凸透镜成像时，像距v和物距u的关系图像，根据图像可以判断下列说法正确的是（ ）。
A．实验中，使用凸透镜的焦距为10cm
B．A状态下，可在光屏上观察到一个放大的像
C．D状态下，光屏上会成缩小的像，和照相机原理相同
D．从C状态变化到B状态的过程中，所成像逐渐变大
【答案】ACD。
【解析】A．根据凸透镜成像规律，当物距等于像距时，成倒立、等大的实像，由图可知此时
解得凸透镜的焦距，故A正确；
B．A状态下，物距小于一倍焦距，成正立、放大的虚像，不能在光屏上观察到像，故B错误；
C．D状态下，物距大于二倍焦距，光屏上会成缩小的像，和照相机原理相同，故C正确；
D．从C状态变化到B状态的过程中，物距变小，根据凸透镜成像规律，像距变大，所成像逐渐变大，故D正确。故选ACD。
15．（2021·辽宁沈阳·三模）张强学习了凸透镜成像后，在家进行实验探究，如图所示，把点燃的蜡烛固定在刻度处，把凸透镜固定在刻度处，当把光屏移到刻度处时，光屏上得到一个清晰等大的像。接着，他进行了下列操作，其中得出的结论错误的是( )。
A．保持凸透镜不动，把蜡烛移到刻度处，移动光屏，光屏上将得到一个正立缩小的像
B．保持蜡烛和光屏不动，向右移动凸透镜，光屏上将得到一个缩小的像
C．保持凸透镜不动，把蜡烛移动到刻度处，要使光屏得到清晰的像，光屏应向右移动
D．保持凸透镜不动，把蜡烛移动到刻度处时，无论怎样移动光屏，光屏都无法接到像
【答案】AB。
【解析】把点燃的蜡烛固定在刻度处，把凸透镜固定在刻度处，当把光屏移到刻度处时，光屏上得到一个清晰等大的像，此时
故该凸透镜的焦距为
A．保持凸透镜不动，把蜡烛移到刻度处，此时物距增大，根据凸透镜成实像时，物距离变大，像距变小，像变小，移动光屏，光屏上将得到一个倒立、缩小的实像，故A错误，符合题意；
B．保持蜡烛和光屏不动，此时蜡烛和光屏之间的距离等于倍焦距，要成倒立、缩小的实像，蜡烛和光屏之间的距离应大于倍焦距，因此向右移动凸透镜，光屏无法得到一个缩小的实像，故B错误，符合题意；
C．保持凸透镜不动，把蜡烛移动到刻度处，此时物距，
成倒立、放大的实像，要使光屏得到清晰的像，光屏应向右移动，故C正确，不符合题意；
D．保持凸透镜不动，把蜡烛移动到刻度处，此时
成正立、放大的虚像，因此无论怎样移动光屏，光屏都无法接到像，故D正确，不符合题意。
故选AB。
三、填空题(本题7小题，每空1分，共23分)
16.（1）如图所示，待测物体的长度为 cm；
（2）如图所示，体温计的示数为 ℃；
（3）如图所示，一束光经过一个透镜后会聚于主光轴上的A点，取掉透镜后，光会聚于B点，则该透镜是 （选填“凸”或“凹”）透镜。
【答案】4.15；37.4；凹。
【解析】（1）[1]如图，物体左端与零刻度线对齐，右端与4.15cm对齐，故物体的长度为4.15cm。
（2）[2]体温计的分度值为0.1℃，示数为37.4℃。
（3）[3]如图，一束会聚光线经过透镜后变得比以前发散了一些，所以，该透镜是对光具有发散作用的凹透镜。
17.【结合生活实际】同学们在讨论“如何在野外生存”的问题时提出：在野外如果没有打火机，怎么生火取暖呢？一位同学想出了个“削冰取火”的办法，就是把冰块制成 透镜，它对光线有 作用，要得火，应把“艾”放在透镜的 位置。
【答案】凸；会聚；焦点。
【解析】[1][2][3]要取火需要将光线会聚，凸透镜具有会聚光线的能力，所以应该将冰块制成凸透镜，光线透过凸透镜时将会聚在焦点位置，所以应当把艾放在焦点上。
18.二维码在现代生活中随处可见。我们能看见二维码是由于光在二维码图案上发生了 （填“反”或“折”）射；用手机扫描二维码时，手机的镜头相当于 镜，二维码图案通过手机镜头成 （填“实”或“虚”）像。如图所示是时下流行用自拍杆拍照的情景，与直接拿手机自拍相比，使用自拍杆增大了 （填“物距”或“像距”）。
【答案】反；凸透；实；物距。
【解析】[1]看见二维码是由于光在二维码图案上发生了反射，反射的光线进入人的眼睛。
[2][3]手机的镜头为凸透镜，物距大于凸透镜的两倍焦距，二维码反射的光经过摄像头后，成倒立、缩小的实像。
[4]用自拍杆拍照时，增大了人与镜头间的距离，即增大了物距。
19．（2023·黑龙江哈尔滨·一模）某班同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中，记录并绘制了物体到凸透镜的距离u跟像到凸透镜的距离v之间的关系图像，如图所示。该凸透镜的焦距是 cm；把物体从距凸透镜15cm处移动到30cm处的过程中，像将 。（选填“逐渐变小”“逐渐变大”或“保持不变”）
【答案】10；逐渐变小。
【解析】[1]由凸透镜成像规律可知，当物距、相距相等时，此时物距等于两倍焦距，成的是倒立、等大的实像。由图可知，当物距等于20cm时，像距也为20cm，此时物距等于两倍焦距，所以焦距为10cm。
[2]物体从距凸透镜15cm处移动到30cm处的过程中，即物距从1倍焦距和2倍焦距之间移动到大于2倍焦距处，由凸透镜成实像时“物远像近像变小”可知，物距增大，像逐渐变小。
20.【结合生活实际】如图是人的眼球结构图，正常人的眼睛通过睫状体对晶状体的调节，可以看清近处和远处的物体。根据上面的材料，利用所学的物理知识，回答下面的问题：
(1)人的眼球好像一架 （选填“照相机”、“幻灯机”或“放大镜”），晶状体和角膜的共同作用相当于一个 ；
(2)视网膜相当于照相机的 ，看物体时在视网膜上成 （填像的性质）的实像；
(3)正常人看物体由远及近时，为了使像始终落在视网膜上，则晶状体 （选填“变厚”“不变”或“变薄”）。
【答案】(1)照相机；凸透镜；(2)光屏；倒立、缩小的实像；(3)变厚。
【解析】（1）[1][2]人的眼球好像一架照相机，晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜，在视网膜成倒立、缩小的实像。
（2）[1][2]视网膜相当于光屏，物体中凸透镜的2倍焦距以外，成倒立缩小的实像。
（3）正常人看物体由远及近时，物距变小，为了使像始终落在视网膜上，晶状体应该变厚一些。
21．（2024·广东汕头·二模）小明在学习了凸透镜成像的规律后，继续深入探究。选用表中某一规格的凸透镜做实验，调整好器材后如图所示，此时烛焰在光屏上成 的实像（选填“放大”或“缩小”），则小明选的凸透镜焦距为 。生活中的 就是利用这一成像原理工作的。
凸透镜编号 焦距 直径
① 5 3.5
② 5 4.5
③ 10 4.5
④ 15 4.5
【答案】放大；10；投影仪。
【解析】[1]由图可知，物距为15cm，像距为30cm，此时物距小于像距，成倒立、放大的实像。
[2]根据凸透镜的成放大的实像的规律可知，此时物距在一倍焦距到二倍焦距之间，像距在二倍焦距以外，即，
解得，则小明选的凸透镜编号为③，焦距为10cm。
[3]物距在一倍焦距到二倍焦距之间，像距在二倍焦距以外，生活中的投影仪就是利用这一成像原理工作的。
22.如图，保持凸透镜位置不变，先后把蜡烛放在a、b、c、d各点，并分别调整光屏的位置寻找清晰的像，则：烛焰放在a处时，呈倒立 （选填“放大”、“缩小”）的实像；烛焰放在 处时，呈倒立放大的实像；烛焰放在 处时，屏上不会出现蜡烛的像。
【答案】缩小；c；d。
【解析】[1]烛焰放在a处时，物距大于二倍焦距，根据凸透镜成像规律可知，成倒立、缩小的实像。
[2]烛焰放在c处时，物距在一倍焦距和二倍焦距之间，根据凸透镜成像规律可知，成倒立放大的实像。
[3]烛焰放在d处时，物距小于焦距，不成实像，屏上不会出现蜡烛的像。
四、作图题（2小题，共8分）
23.根据入射光线和折射光线，在图中的黑框内画出适当类型的透镜。
【解析】左图中发散的光线经透镜折射后变得会聚了一些，因此该透镜起会聚作用，为凸透镜；右图中会聚的光线经透镜后变得发散了一些，因此该透镜对光线起发散作用，为凹透镜；如图所示：
24.如图，光线a（图中未画出）射到平面镜上，其反射光线b平行凸透镜的主光轴，b经凸透镜折射后，射到屏上的A点。
（1）画出光线a；
（2）画出光线b经凸透镜折射后的光路，并标出凸透镜右侧的焦点F。
【解析】根据反射现象中反射角等于入射角，可以先作出法线，再作出入射光线a；b经凸透镜折射后，射到屏上的A点，将图中透镜右侧b的出射点与A点直接连线，根据凸透镜的三条特殊光线可知，此时光线与主光轴的交点就是凸透镜右侧的焦点。如图所示：
五、实验题（1小题，每空1分，共8分）
25.小枫用如图1所示的装置做探究凸透镜成像规律的实验。
(1)实验选择口径 （选填“大”或“小”）的凸透镜做实验比较好；
(2)如图1的甲所示，凸透镜位置固定，当发光的小灯泡放在40cm刻度线的位置时，移动光屏，在光屏上始终能呈现一个面积大小不变的光斑，则该透镜的焦距为 cm；
(3)他用蜡烛代替小灯泡继续做实验，烛焰在图1的乙所示，光屏上有一清晰的像，则该像是倒立 （放大、缩小或等大）的实像，生活中 （照相机、投影仪或放大镜）利用这一规律制成的光学仪器；
(4)实验中当物距u等于焦距f时，细心的小红同学发现在光屏一侧透过凸透镜看到了正立放大的像，对此解释合理的是________；
A．这是烛焰发出的光经凸透镜外表面凸面镜反射形成的像
B．这是烛焰发出的光经凸透镜内表面凹面镜反射形成的像
C．实际的烛焰是立体的，它的某些部分到凸透镜的距离小于焦距
D．实际的烛焰是立体的，它的某些部分到凸透镜的距离大于焦距
(5)小红同学将爷爷的老花眼镜镜片放在了蜡烛与凸透镜（靠近凸透镜）之间，移动透镜和光屏，直到在光屏上得到了一个倒立缩小的清晰的像，将老花眼镜镜片取下，发现光屏上的像变模糊了；
①为了使屏上的像重新变得清晰，在不移动蜡烛和凸透镜位置的前提下，应将光屏向 （左、右、不变）移动；
②如图2所示的四个选项中，能正确表示老花眼成像和矫正情况的是 ；
A．甲、丙 B．乙、丙 C．乙、丁 D．甲、丁
(6)小红同学用另外一套装置完成了实验，用9个红色的发光二极管按“F”字样镶嵌排列在白色方格板上替代蜡烛作为光源，又用同样的白色方格板做成光屏，实验装置如图3所示，同学们对小红使用的实验装置进行如下评价，其中错误的是_______。
A．零刻度线刻在光具座标尺的中央，可直接测出物距和像距
B．若凸透镜的焦距未知，则利用此实验装置不能测量凸透镜的焦距
C．与烛焰相比，实验使用的光源不会晃动，光屏上所成的像比较稳定
D．光源镶嵌在白色方格板上，用同样的白色方格板做光屏，便于比较像与物的大小
【答案】(1)大；(2)10.0；(3)放大；投影仪；(4)C；(5)右；B；(6)B。
【解析】（1）口径越大，通过凸透镜的光线越多，成像就越清晰，实验效果更好。
（2）根据焦点和焦距的定义可知，当发光的小灯泡距离透镜为
时，在右侧无论怎样移动光屏，发现光屏上始终是一个大小不变的圆形光斑，说明小灯泡位于凸透镜的焦点处，该透镜的焦距
（3）[1][2]如图1的乙所示，光屏上有一清晰的像，易知物距大于一倍焦距小于2倍焦距，故成倒立、放大的实像，生活中投影仪是利用这一规律制成的光学仪器。
（4）AB．当物距等于焦距时，在光屏一侧透过凸透镜看到了正立放大的像，若是通过透镜的表面反射成像，即相当于凸面镜成像，成的是正立、缩小的虚像；若是凹面镜，当物距等于焦距时，成为平行光，不成像，故AB不符合题意；
C．若它的某些部分到凸透镜的距离小于焦距，即在1倍焦距以内，此时看到一个正立放大的虚像，故C符合题意；
D．若它的某些部分到凸透镜的距离稍大于焦距，即在1倍焦距和2倍焦距之间，应该成一个倒立放大的实像，故D不符合题意。故选C。
（5）①[1]老花镜对光有会聚作用，可使光线提前会聚，取下老花镜，光会延迟会聚；为了使屏上的像重新变得清晰，在不移动蜡烛和凸透镜位置的前提下，应将光屏向右移动。
②[2]老花眼的晶状体较薄，会聚能力较弱，或者眼球在前后方向上太短，看近处的物体时，像将成在视网膜的后面，乙图中入射光线会聚在视网膜的后方，是老花眼的成像情况；为了使入射光线会聚在视网膜上，应该用凸透镜使光线再会聚一些，所以老花眼要配戴凸透镜进行矫正，故ACD不符合题意，B符合题意。故选B。
（6）A．物体到凸透镜的距离为物距，像（光屏）到凸透镜的距离为像距，即零刻度线刻在光具座标尺的中央，可直接测出物距和像距，故A正确，不符合题意；
B．根据凸透镜的成像规律，当物距等于二倍焦距时，像距也等于二倍焦距，成倒立等大的实像，所以该装置可以测量凸透镜的焦距；具体操作是调整光源和光屏的位置，使光屏上成倒立、等大的实像，在光具座标尺上直接读出物距除以2就得到了凸透镜的焦距，故B错误，符合题意；
C．在凸透镜成像实验中，烛焰的形状会受风的影响，并且烛焰和像的大小关系不容易确定；实验中用发光二极管做光源，这样成的像比较稳定，并便于比较像与物体的大小，故C正确，不符合题意；
D．光源镶嵌在白色方格板上，用同样的白色方格板做光屏，通过物与像所占的方格数目，可方便于比较像与物的大小，故D正确，不符合题意。故选B。
六、综合题（1小题，共6分）
26．【中考新考法】（2024·辽宁铁岭·三模）综合实践题
据世界卫生组织调查数据显示，我国青少年近视率为高达70%居世界第一。随着近视度数的增加患各种眼病的几率就会增加，如青光眼、白内障、视网膜脱落等。某实验小组开展“自制水透镜模拟近视及其矫正”的实验探究。
【项目分解】
（1）自制水透镜。
（2）演示近视成因及矫正。
【项目实施】
（1）制作水透镜如图甲，矿泉水瓶瓶颈处用瓶盖画圆剪下。502胶粘合两片圆（留针孔），注射器自针孔处注水适量如图乙。用太阳光测水透镜焦距图丙所示操作最合理的是( )
（2）如图丁将F光源、水透镜和光屏依次放在光具座上。固定水透镜位置。调节F光源、光屏位置直至光屏出现清晰的像。光屏上像是倒立 的实像，F光源远离凸透镜，光屏像变模糊。向水透镜 （填“抽水”或“注水”）光屏上的像重新变得清晰，水透镜的焦距 （选填“变长”或“变短”）。
【项目应用】
利用水透镜制作简易显微镜、望远镜。图戊中可以解释显微镜两凸透镜的成像原理图 （选填①②③④）。
【项目拓展】
项目小组同学课后收集很多有关近视矫正的资料，其中一段节选如下。“ICL晶体植入术矫正视力，晶体是一种比较柔软的人工晶体，厚度仅50um，生物相容性良好，不会与眼内组织发生粘连。
ICL晶体植入手术，可以理解为医生将一块特制的隐形眼镜 （选填“凸透镜”或“凹透镜”）植入眼睛后房，整个手术过程无需切削角膜，也不会改变任何眼部结构。
【答案】C；缩小；抽水；变长；③④；凹透镜。
【解析】（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，所以图C所示操作最合理。
（2）[2]由题意可知，固定水透镜位置，调节F光源、光屏位置直至光屏出现清晰的像，此时物距大于像距，即F光源到凸透镜的距离大于二倍焦距，光屏上像是倒立缩小的实像。
[3][4]F光源远离凸透镜，物距增大，像距减小，光屏像变模糊，要使光屏上的像重新变得清晰，应增大像距，即向水透镜抽水，使凸透镜变薄，降低会聚能力，焦距变长。
[5]显微镜的物镜成倒立、放大的实像，相当于投影仪，目镜成正立、放大的虚像，相当于放大镜，所以图戊中可以解释显微镜两凸透镜的成像原理图是③④。
[6]近视眼是晶状体曲度变大，会聚能力增强，应佩戴发散透镜使光线推迟会聚，因凹透镜对光线有发散作用，所以ICL晶体植入术矫正视力，晶体是一种比较柔软的人工晶体，相当于凹透镜。
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