第3讲 透镜及其应用
甘肃真题分点练
命题点1 透镜对光线的作用
1．(2024·省卷8题)烈日下，汽车玻璃窗上的小水珠应尽快擦干，这是由于小水珠相当于一个 (选填“凸透镜”或“凹透镜”)，对太阳光有 (选填“会聚”或“发散”)作用，可能使车内某处温度升高而导致火灾。
命题点2 凸透镜成像的规律及其应用
2．(2023·省卷12题)如图所示是生活中常用手机扫描二维码的情形，这相当于给二维码拍了一张照片，照相机镜头相当于 透镜，二维码经摄像头扫描成倒立、 (选填“缩小”“等大”或“放大”)的实像。
3．(2018·省卷13题)兰州中川机场和西客站的进站通道采用了人脸识别系统(如图所示)，识别系统的摄像机可以自动将镜头前1 m处的人脸拍摄成数码照片传递给设备识别，此系统的摄像机的镜头相当于 透镜，它的焦距应小于 cm。
4．(2023·兰州A卷13题)小亮做探究凸透镜成像规律的实验，将烛焰、凸透镜和光屏移到如图所示的位置时，恰能在光屏中央得到一个清晰的像，跟这一成像原理相同的光学仪器是 (选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)，若要使光屏上的像变大，则小亮应将蜡烛和光屏都向 (选填“左”或“右”)移动。
5．(2023·天水8题)如图所示，小明将一支点燃的蜡烛放在凸透镜(f＝10 cm)前18 cm处，光屏上得到了烛焰倒立、 的清晰像。然后他在蜡烛和凸透镜之间放置了一个远视眼镜片，由于远视眼镜片对光线有 作用，所以光屏上烛焰的清晰像变模糊了。若想在光屏上重新得到清晰的烛焰像，他可将光屏 凸透镜。
命题点3 眼睛和眼镜
6．(2023·省卷16题)新冠疫情期间，不少同学用手机上网课，长时间盯着手机屏幕，容易导致视力下降，患上近视眼，图 (选填“甲”或“乙”)是近视眼的光路示意图。人眼的成像原理与 (选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)相同。
7．(2024·兰州14题)小彤的爷爷能看清远处的物体，却看不清近处的物体，是因为来自近处某点的光会聚在他视网膜的 (选填“前”或“后”)方，小彤推断爷爷可能患上了 (选填“近”或“远”)视眼，需要配戴 (选填“凸”或“凹”)透镜进行矫正。
命题点4 透镜作图
8．(2023·兰州17题)请画出光源S发出的两束光通过凸透镜后的折射光线。
9．[2023·省卷18(2)题]如图所示，请画出两条光线经过凹透镜后的折射光线。
10．(2018·省卷17题)如图所示，F为凸透镜的焦点，OO′为凸透镜的主光轴，AB为射向凸透镜且过焦点的光线，在凸透镜的右侧有一平面镜MN和主光轴OO′成45°角，请画出经凸透镜折射后和经平面镜反射后的完整光路图。
命题点5 探究凸透镜成像的规律
11．(2024·金昌24题)小明做“探究凸透镜成像规律”实验时，将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上并调节它们的中心在同一高度。
(1)他调节蜡烛和凸透镜的位置，如图甲所示，在光屏上得到了清晰的等大的像，像应该是 (选填“倒立”或“正立”)的。
(2)蜡烛和凸透镜的位置如图乙所示，将光屏向 (选填“左”或“右”)移动到合适位置，就能在光屏上得到一个清晰的倒立 (选填“放大”“等大”或“缩小”)的实像，生活中的 (选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)就是利用这一原理制成的。
(3)根据以上实验数据，判断下列说法正确的是 (选填字母代号)。
A．由图甲可知透镜焦距为20 cm
B．在图甲中，若将透镜的上半部分用不透明的纸板挡住，则光屏上仍有完整的像
C．在图乙中，移动光屏成清晰像后，若将蜡烛和光屏位置对调，光屏上不能得到清晰的像
D．若将蜡烛放在光具座上40～50 cm之间，调整光屏位置，就能在光屏上得到正立放大的像
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1．(2024·福建)我国某新型战斗机配有光电搜索跟踪系统，系统中的光学元件相当于晶状体，内置光电传感器相当于视网膜，成像原理与人眼相似。从空中拍摄地面物体时，物体在光电传感器上形成的像是( )
A．倒立、缩小的实像 B．倒立、等大的实像
C．倒立、放大的实像 D．正立、放大的虚像
2．(2024·扬州)在探究凸透镜成像规律时，蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示，光屏上的像清晰，此成像规律的应用是( )
A．照相机 B．放大镜 C．摄像机 D．投影仪
3．(2024·临沂)在“探究凸透镜成像的规律”实验中，当蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示时，光屏上承接到烛焰清晰的像。保持凸透镜的位置不变，则( )
A．实验所用凸透镜的焦距可能为10.0 cm
B．光屏上承接到的像是烛焰倒立、放大的实像
C．将蜡烛和光屏的位置互换，光屏上仍能承接到像
D．将蜡烛移至45.0 cm刻度线上，光屏上仍能承接到像
4．(2024·苏州)如图甲所示是公共场所的宣传投影灯，装在高处的投影灯照在地面上出现图案，其内部结构如图乙所示。下列说法正确的是( )
A．不同方向都能看到图案是光在地面发生了漫反射
B．该投影灯的成像原理与照相机相同
C．调小镜头与图片的距离图案变小
D．地面上看到的是放大的虚像
5．(2024·山西)如图为青少年眼病患者眼球与正常眼球对比图。关于该患者的晶状体及视力矫正，下列说法正确的是( )
A．对光的会聚能力太强，需佩戴近视眼镜
B．对光的会聚能力太强，需佩戴远视眼镜
C．对光的会聚能力太弱，需佩戴近视眼镜
D．对光的会聚能力太弱，需佩戴远视眼镜
6.(2024·连云港)小明将凸透镜正对太阳光，在距离凸透镜10 cm的白纸上呈现一个最小、最亮的光斑，此凸透镜的焦距为 cm。如图是他用该凸透镜观看书本上“中国梦”三个字时的情况，如果他想看到更大的正立的“国”字，小明需要将凸透镜 书本(选填“远离”或“靠近”)，凸透镜和书本的距离应满足的条件是 cm。
7．(2023·德州)如图所示，小刚自制了一架模型照相机。已知凸透镜的焦距为10 cm，外壳的长度为20 cm，若将凸透镜对准窗外景物，在外壳内前后移动内纸筒，在半透明膜上可以得到景物 (选填“倒立”或“正立”)的 (选填“放大”或“缩小”)的像；若将凸透镜正对燃烧的蜡烛，当蜡烛距离凸透镜至少 cm时，可以在外壳内移动的半透明膜上得到清晰的烛焰的像。
8．(2023·恩施州)如图所示，一束光经平面镜反射后，平行凹透镜的主光轴射向透镜，请画出平面镜和经过凹透镜后的折射光线。
9．(2024· 陕西)如图1，是小明做“探究凸透镜成像的规律”的实验装置。
(1)实验时，调节烛焰中心、凸透镜光心和光屏中心在同一高度，其目的是 。
(2)固定凸透镜的位置，将蜡烛放在距离凸透镜较远处，此时应移动 直至出现最清晰的像，记录物距、像距、像的性质。
(3)改变物距，重复上述操作，多次实验，将实验数据记录在下表中。
凸透镜的焦距：f＝5.0 cm
实验次数 物距/cm 像距/cm 像的性质
正立或倒立 放大或缩小 虚像或实像
1 18.0 6.9 倒立 缩小 实像
2 10.0 10.0 倒立 等大 实像
3 7.0 17.7 倒立 放大 实像
4 4.0 / 正立 放大 虚像
分析数据可知：当物距大于凸透镜焦距时，物距减小，像距 。
(4)当光屏上出现清晰的像时，小明不小心用手指尖遮挡住了凸透镜的一部分，这时光屏上 (选填“仍能”或“不能”)成烛焰完整的像。
(5)实验中，小明将自己的眼镜放在蜡烛和凸透镜之间，发现光屏上原来清晰的像变模糊。将光屏适当靠近凸透镜后，光屏上再次出现清晰的像，由此可判断小明佩戴的是 (选填“近视”或“远视”)眼镜。
(6)如图2，当无人机在高空拍摄地面场景时，所成的像最靠近图3中凸透镜主光轴上的 (选填“a”“b”“c”或“d”)点。
(7)生活中常用的放大镜应用了表中第 次实验的成像规律。
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10．(2024·河南)在“爱眼日”宣传活动中，小明用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。接下来的下列操作可模拟近视眼的是( )
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第3讲 透镜及其应用
甘肃真题分点练
命题点1 透镜对光线的作用
1．(2024·省卷8题)烈日下，汽车玻璃窗上的小水珠应尽快擦干，这是由于小水珠相当于一个凸透镜(选填“凸透镜”或“凹透镜”)，对太阳光有会聚(选填“会聚”或“发散”)作用，可能使车内某处温度升高而导致火灾。
命题点2 凸透镜成像的规律及其应用
2．(2023·省卷12题)如图所示是生活中常用手机扫描二维码的情形，这相当于给二维码拍了一张照片，照相机镜头相当于凸透镜，二维码经摄像头扫描成倒立、缩小(选填“缩小”“等大”或“放大”)的实像。
3．(2018·省卷13题)兰州中川机场和西客站的进站通道采用了人脸识别系统(如图所示)，识别系统的摄像机可以自动将镜头前1 m处的人脸拍摄成数码照片传递给设备识别，此系统的摄像机的镜头相当于凸透镜，它的焦距应小于50cm。
4．(2023·兰州A卷13题)小亮做探究凸透镜成像规律的实验，将烛焰、凸透镜和光屏移到如图所示的位置时，恰能在光屏中央得到一个清晰的像，跟这一成像原理相同的光学仪器是 照相机(选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)，若要使光屏上的像变大，则小亮应将蜡烛和光屏都向右(选填“左”或“右”)移动。
5．(2023·天水8题)如图所示，小明将一支点燃的蜡烛放在凸透镜(f＝10 cm)前18 cm处，光屏上得到了烛焰倒立、放大的清晰像。然后他在蜡烛和凸透镜之间放置了一个远视眼镜片，由于远视眼镜片对光线有会聚作用，所以光屏上烛焰的清晰像变模糊了。若想在光屏上重新得到清晰的烛焰像，他可将光屏靠近凸透镜。
命题点3 眼睛和眼镜
6．(2023·省卷16题)新冠疫情期间，不少同学用手机上网课，长时间盯着手机屏幕，容易导致视力下降，患上近视眼，图乙(选填“甲”或“乙”)是近视眼的光路示意图。人眼的成像原理与照相机(选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)相同。
7．(2024·兰州14题)小彤的爷爷能看清远处的物体，却看不清近处的物体，是因为来自近处某点的光会聚在他视网膜的后(选填“前”或“后”)方，小彤推断爷爷可能患上了远(选填“近”或“远”)视眼，需要配戴凸(选填“凸”或“凹”)透镜进行矫正。
命题点4 透镜作图
8．(2023·兰州17题)请画出光源S发出的两束光通过凸透镜后的折射光线。
9．[2023·省卷18(2)题]如图所示，请画出两条光线经过凹透镜后的折射光线。
10．(2018·省卷17题)如图所示，F为凸透镜的焦点，OO′为凸透镜的主光轴，AB为射向凸透镜且过焦点的光线，在凸透镜的右侧有一平面镜MN和主光轴OO′成45°角，请画出经凸透镜折射后和经平面镜反射后的完整光路图。
命题点5 探究凸透镜成像的规律
11．(2024·金昌24题)小明做“探究凸透镜成像规律”实验时，将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上并调节它们的中心在同一高度。
(1)他调节蜡烛和凸透镜的位置，如图甲所示，在光屏上得到了清晰的等大的像，像应该是倒立(选填“倒立”或“正立”)的。
(2)蜡烛和凸透镜的位置如图乙所示，将光屏向左(选填“左”或“右”)移动到合适位置，就能在光屏上得到一个清晰的倒立缩小(选填“放大”“等大”或“缩小”)的实像，生活中的照相机(选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)就是利用这一原理制成的。
(3)根据以上实验数据，判断下列说法正确的是B(选填字母代号)。
A．由图甲可知透镜焦距为20 cm
B．在图甲中，若将透镜的上半部分用不透明的纸板挡住，则光屏上仍有完整的像
C．在图乙中，移动光屏成清晰像后，若将蜡烛和光屏位置对调，光屏上不能得到清晰的像
D．若将蜡烛放在光具座上40～50 cm之间，调整光屏位置，就能在光屏上得到正立放大的像
?
全国视野分层练
·基础练·
1．(2024·福建)我国某新型战斗机配有光电搜索跟踪系统，系统中的光学元件相当于晶状体，内置光电传感器相当于视网膜，成像原理与人眼相似。从空中拍摄地面物体时，物体在光电传感器上形成的像是(A)
A．倒立、缩小的实像 B．倒立、等大的实像
C．倒立、放大的实像 D．正立、放大的虚像
2．(2024·扬州)在探究凸透镜成像规律时，蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示，光屏上的像清晰，此成像规律的应用是(D)
A．照相机 B．放大镜 C．摄像机 D．投影仪
3．(2024·临沂)在“探究凸透镜成像的规律”实验中，当蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示时，光屏上承接到烛焰清晰的像。保持凸透镜的位置不变，则(C)
A．实验所用凸透镜的焦距可能为10.0 cm
B．光屏上承接到的像是烛焰倒立、放大的实像
C．将蜡烛和光屏的位置互换，光屏上仍能承接到像
D．将蜡烛移至45.0 cm刻度线上，光屏上仍能承接到像
4．(2024·苏州)如图甲所示是公共场所的宣传投影灯，装在高处的投影灯照在地面上出现图案，其内部结构如图乙所示。下列说法正确的是(A)
A．不同方向都能看到图案是光在地面发生了漫反射
B．该投影灯的成像原理与照相机相同
C．调小镜头与图片的距离图案变小
D．地面上看到的是放大的虚像
5．(2024·山西)如图为青少年眼病患者眼球与正常眼球对比图。关于该患者的晶状体及视力矫正，下列说法正确的是(A)
A．对光的会聚能力太强，需佩戴近视眼镜
B．对光的会聚能力太强，需佩戴远视眼镜
C．对光的会聚能力太弱，需佩戴近视眼镜
D．对光的会聚能力太弱，需佩戴远视眼镜
6.(2024·连云港)小明将凸透镜正对太阳光，在距离凸透镜10 cm的白纸上呈现一个最小、最亮的光斑，此凸透镜的焦距为10cm。如图是他用该凸透镜观看书本上“中国梦”三个字时的情况，如果他想看到更大的正立的“国”字，小明需要将凸透镜靠近书本(选填“远离”或“靠近”)，凸透镜和书本的距离应满足的条件是小于10cm。
7．(2023·德州)如图所示，小刚自制了一架模型照相机。已知凸透镜的焦距为10 cm，外壳的长度为20 cm，若将凸透镜对准窗外景物，在外壳内前后移动内纸筒，在半透明膜上可以得到景物倒立(选填“倒立”或“正立”)的缩小(选填“放大”或“缩小”)的像；若将凸透镜正对燃烧的蜡烛，当蜡烛距离凸透镜至少20 cm时，可以在外壳内移动的半透明膜上得到清晰的烛焰的像。
8．(2023·恩施州)如图所示，一束光经平面镜反射后，平行凹透镜的主光轴射向透镜，请画出平面镜和经过凹透镜后的折射光线。
9．(2024· 陕西)如图1，是小明做“探究凸透镜成像的规律”的实验装置。
(1)实验时，调节烛焰中心、凸透镜光心和光屏中心在同一高度，其目的是使像成在光屏中央。
(2)固定凸透镜的位置，将蜡烛放在距离凸透镜较远处，此时应移动光屏直至出现最清晰的像，记录物距、像距、像的性质。
(3)改变物距，重复上述操作，多次实验，将实验数据记录在下表中。
凸透镜的焦距：f＝5.0 cm
实验次数 物距/cm 像距/cm 像的性质
正立或倒立 放大或缩小 虚像或实像
1 18.0 6.9 倒立 缩小 实像
2 10.0 10.0 倒立 等大 实像
3 7.0 17.7 倒立 放大 实像
4 4.0 / 正立 放大 虚像
分析数据可知：当物距大于凸透镜焦距时，物距减小，像距增大。
(4)当光屏上出现清晰的像时，小明不小心用手指尖遮挡住了凸透镜的一部分，这时光屏上仍能(选填“仍能”或“不能”)成烛焰完整的像。
(5)实验中，小明将自己的眼镜放在蜡烛和凸透镜之间，发现光屏上原来清晰的像变模糊。将光屏适当靠近凸透镜后，光屏上再次出现清晰的像，由此可判断小明佩戴的是远视(选填“近视”或“远视”)眼镜。
(6)如图2，当无人机在高空拍摄地面场景时，所成的像最靠近图3中凸透镜主光轴上的b(选填“a”“b”“c”或“d”)点。
(7)生活中常用的放大镜应用了表中第4次实验的成像规律。
·提升练·
10．(2024·河南)在“爱眼日”宣传活动中，小明用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。接下来的下列操作可模拟近视眼的是(B)
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
