第 3 讲 透镜及其应用 2025年中考物理基础知识分点练（含解析）

第 3 讲 透镜及其应用
命题点1 凸透镜与凹透镜
1.(甘肃省卷)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.
2.(山西)如图所示，西汉时期的《淮南万毕术》中记载有“削冰令圆，举以向日，以艾承其影，则火生.”请你用学过的光学知识判断“削冰令圆”就是把冰块制成 镜，若要“火生”应把“艾”放在镜的 位置.
命题点2 凸透镜成像规律
考向1 “静态”成像规律
3.(安徽)把凸透镜正对着太阳，在距凸透镜10cm的光屏上得到一个最小、最亮的光斑；若将一支点燃的蜡烛放在此凸透镜前30cm处，在凸透镜的另一侧调节光屏的位置，可得到烛焰清晰的 ( )
A.倒立、缩小的实像 B.倒立、放大的实像
C.倒立、等大的实像 D.正立、放大的虚像
4.课标新增情境素材(北京)小京通过焦距为10cm的凸透镜看到了提示牌上“关灯”两字放大的像，如图所示.下列说法正确的是 ( )
A.“关灯”两字放大的像是实像
B.提示牌上“关灯”两字在凸透镜的焦点上
C.提示牌上“关灯”两字到凸透镜的距离小于10cm
D.提示牌上“关灯”两字到凸透镜的距离大于20cm
5.(永州)2021年12月9日，中国空间站太空授课以天地互动的形式圆满完成，航天员叶光富进行了太空水球光学实验.在太空失重环境下，水滴收缩成一个接近完美球体的水球，这个水球可以被看成一个凸透镜.将一个物体放在这个凸透镜二倍焦距以外的某一位置，可以看到一个倒立、 (选填“放大”或“缩小”)的 (选填“实像”或“虚像”).
6.(广东省卷)如图所示，电子蜡烛的“烛焰”通过凸透镜在光屏上成一个清晰 立的实像.利用这一成像规律可制成 (选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”).若保持蜡烛和光屏的位置不变，仅将凸透镜更换成另一个焦距相同、尺寸更大的凸透镜，此时光屏上像的大小与原来的像对比应 (选填“变大”“变小”或“不变”).
考向2 “动态”成像规律
7.(绍兴)如图所示，小敏在家中做凸透镜成像实验，墙上出现一个倒立缩小清晰的像.下列说法正确的是 ( )
A.墙上所成的烛焰像是虚像
B.手和透镜的影子是光的反射形成的
C.若透镜不动，蜡烛远离透镜，手和透镜的影子大小不变
D.若蜡烛不动，透镜靠近蜡烛，能再次呈现清晰的烛焰像
8.(天津)(多选)探究“凸透镜成像规律”的实验中，蜡烛、凸透镜和光屏在光具座上的位置如图所示，此时在光屏上得到烛焰清晰的像.下列说法正确的是 ( )
A.投影仪应用了该次实验的成像规律
B.照相机应用了该次实验的成像规律
C.要在光屏上得到更大的清晰像，需将蜡烛靠近透镜，光屏远离透镜
D.要在光屏上得到更大的清晰像，需将蜡烛靠近透镜，光屏靠近透镜
9.(河北)(多选)小明利用如图所示的装置探究凸透镜成像的规律.将蜡烛放在凸透镜左侧适当位置，调整光屏到凸透镜的距离，使烛焰在光屏上成清晰的像，分别测出物距u和像距v，实验数据如下表.
实验次数 1 2 3 4 5
物距u/ cm 60 30 20 15 12
像距v/ cm 12 15 20 30 60
下列说法正确的是 ( )
A.该凸透镜的焦距为20cm
B.从第1次实验到第5次实验，成在光屏上的像越来越大
C.当u=45cm时，移动光屏，可在光屏上成倒立、缩小的清晰实像
D.第5次实验后，在贴近凸透镜左侧放一眼镜片，向右移动光屏，能在光屏上成清晰的像，则眼镜片对光起会聚作用
10.(巴中)在探究凸透镜成像规律的实验中，小聪用凸透镜先看到了某物体正立放大的像，则此像为 像(选填“实”或“虚”)；若他想看到这个物体倒立放大的像，应将此凸透镜与物体的距离 (选填“增大”“不变”或“减小”).
11.(凉山州)某同学在做探究凸透镜成像规律实验时，蜡烛和光屏的位置如图所示，此时在光屏上得到了倒立、等大、清晰的实像.接下来把蜡烛移动到35 cm刻度处，则应将光屏向 (选填“左”或“右”)移动，光屏上才可以得到倒立、 、清晰的实像.
命题点3 凸透镜成像规律的应用
12.(张家界)下列生活工具成像原理与照相机相同的是( )
13.(河南)小明用透明塑料盒设计了一个昆虫标本观察器，如图所示.盒底上放标本，盒盖上嵌入一凸透镜.有焦距为5cm 和10cm的两种凸透镜，为了在盒盖上方附近，通过凸透镜观察到标本正立、放大的像，凸透镜焦距f与盒高h选择合理的是 ( )
A. f=5cm h=10cm B. f=10cm h=12cm
C. f=5cm h=12cm D. f=10cm h=6cm
14.(山西)如图所示，是创新小组的同学们自制的照相机.在较暗的教室内，让凸透镜对着明亮的室外，拉动纸筒，在半透明膜上可看到室外实验楼清晰的像，若想在半透明膜上成实验楼更大清晰的像，下列做法正确的是 ( )
A.相机向前移，纸筒向前伸 B.相机向后移，纸筒向后缩
C.相机不移动，纸筒向后缩 D.相机和纸筒的位置均不变
15.(宜昌)如图所示是一种常见的投射灯，它的成像镜头可简化为一个凸透镜，能把投影片 ab投射到地面，下图中能正确反映其成像原理的示意图是 ( )
16.(广西北部湾经济区)在较暗的室内，手持一个凸透镜，在白墙和点燃的蜡烛间移动(离墙近些)，在墙上能看到烛焰 (选填“正立”或“倒立”)缩小的像，根据这个原理可制成 (选填“照相机”或“投影仪”).
17.(绥化)某次实验中各光学元件在如图所示位置光屏上得到清晰倒立 的实像(选填“放大”“缩小”或“等大”)，生活中的 就是根据这个原理制成的(选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”).
命题点4 眼睛和眼镜
18.(新疆)新疆天池的风景在晓宁同学的视网膜上成的像是( )
A.放大的实像 B.缩小的实像
C.放大的虚像 D.缩小的虚像
19.课标新增情境素材(铜仁)据统计，我国约70%的中学生因用眼习惯不良，导致不同程度的近视眼，近视眼成像的光路图如下 图，矫正近视眼的光路图如下 图.
20.(攀枝花)小夏同学为了解“视力矫正”的原理，利用探究凸透镜成像规律的装置做了实验.他在发光体和凸透镜之间放置一眼镜片，观察到了如下现象：将眼镜片放在发光体与凸透镜之间，光屏上原来清晰的像变模糊了；使光屏远离透镜，又能在光屏上看到发光体清晰的像.这说明该眼镜片对光线有 作用，它应该是 透镜，戴上这个眼镜可以矫正 眼.
命题点5 透镜作图
考向1 三条特殊光线作图
21.(扬州)如图所示，请完成光线通过凸透镜的光路图.(F是凸透镜的焦点)
22.(青海省卷)请你将如图所示的光路图补充完整.
考向2 补画透镜
23.(广安)根据入射光线和折射光线，在图中的虚线框内画出适当类型的透镜.
考向3 透镜与光现象综合作图
24.(常德)图中的光线经过平面镜反射后水平射向竖直放置的凸透镜，请画出平面镜的入射光线和凸透镜的折射光线.
命题点6 探究凸透镜成像的规律 更多试题见P92
25.( 眉山)在一次物理实验探究课上，某学习小组在“探究凸透镜成像的规律”实验中，进行了如下操作：
(1)安装并调节烛焰、凸透镜和光屏的位置，使它们三者中心大致在 ，目的是 .
(2)通过探究，记录并绘制了像距v与物距u之间的关系图像，如图甲所示，则该凸透镜的焦距是 cm.
(3)当蜡烛在如图乙所示位置时，调节光屏的位置可在光屏上得到一个倒立、放大的实像，生活中的 (选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)就是利用该成像原理工作的.
(4)在图乙中，小明借来物理老师的眼镜，将其放在蜡烛和凸透镜之间，发现光屏上原本清晰的像变模糊了，向右移动光屏，光屏上的像又变清晰了，说明该物理老师的眼镜是 (选填“近视”或“远视”)眼镜.
(5)学生发现蜡烛燃烧产生的异味令人难受，经讨论大家认为可利用 LED 灯替代蜡烛作为光源，其好处是
26.(江西)物理创新实验小组的同学探究凸透镜成像的规律.
【实验器材】蜡烛、凸透镜、光屏、光具座等
【进行实验与收集证据】
(1)测焦距：如图所示，让凸透镜正对着太阳光，在它的另一侧找到最小最亮的光斑，说明凸透镜对光有 作用，该凸透镜的焦距为 cm.
(2)组装实验装置：将蜡烛、凸透镜和光屏放在光具座上，并对三者进行调节.如图所示，是他们分别调节完的实验装置，其中调节正确的是 装置(填写字母序号)，理由是 ，使像清晰地呈现在光屏的中央.
(3)设计实验表格：请将表格中①和②的内容补充到横线上：
① ② .
物距u跟焦距f的关系 像的性质
①__ 大小 __②_
【分析与论证】略
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【拓展】在实验过程中，光屏上呈现了一个清晰的像，此时，某同学将焦距相同、直径更大的凸透镜替换原凸透镜，则光屏上呈现的像比原来的像 (选填“更大”“更小”或“更亮”).
1.凸透镜 会聚 【解析】小水珠相当于一个小的凸透镜，凸透镜对光线有会聚作用；阳光经过小水珠后会聚到一点，可能使该点位置上的物体温度升高而导致火灾.
2.凸透 焦点 【解析】“削冰令圆”是把冰块削成中间厚边缘薄的凸透镜形状；利用凸透镜对光的会聚作用，“举以向日，以艾承其影，则火生”，将“艾”放在凸透镜的焦点上，光会聚在焦点使“艾”的温度升高，“艾”会被点燃.
3. A 【解析】由题意可知，该凸透镜的焦距为10cm，蜡烛在凸透镜前30cm处，此时物距大于二倍焦距，成倒立、缩小的实像.故选 A.
4. C 【解析】由图可知，“关灯”两个字经凸透镜成正立放大的虚像，物距小于1倍焦距. C正确，故选 C.
5.缩小 实像 【解析】根据凸透镜成像规律可知，当物体位于二倍焦距以外时，会成一个倒立、缩小的实像.
6.倒 照相机 不变 【解析】由图可知物距大于像距，此时在光屏上成清晰的倒立、缩小的实像；利用这一成像规律可制成照相机；若保持蜡烛和光屏的位置不变，仅将凸透镜更换成另一个焦距相同、尺寸更大的凸透镜，此时光屏上所成的像会更清晰一些，但由于物距和像距均不变，因此所成像的大小也不会变.
7. D 【解析】由凸透镜成像规律可知，凸透镜成像时，倒立的像都是实像，A错误；手和透镜的影子是由光沿直线传播形成的，B错误；若透镜不动，蜡烛远离透镜，手和透镜的影子变小，C错误；若蜡烛不动，透镜靠近蜡烛，根据光路可逆可知，在适当位置可成清晰的倒立放大的实像，D正确.故选 D.
8. BC 【解析】由图可知，物距大于像距，凸透镜成的是倒立、缩小的实像，照相机应用了该成像规律，A错误，B正确；根据凸透镜成实像时“物近像远像变大”，要使像变大，物距应变小，像距应变大，即蜡烛靠近透镜，光屏远离透镜，C正确，D错误.故选 BC.
9. BC 【解析】当物距等于2倍焦距时，像距等于物距，因此通过第3次实验数据可知此时u=v=2f，则此凸透镜的焦距为10 cm，A错误；从第1次实验到第5次实验，物距越来越小，但始终大于1倍焦距，像距越来越大，所以光屏上成的像将越来越大，B正确；当物距为45cm时，其在二倍焦距之外，所以成倒立、缩小的实像，C正确；在贴近凸透镜左侧放一眼镜片，向右移动光屏能在光屏上成清晰的像，说明光被“发散”了，所以该眼镜片对光起发散作用，D错误.故选 BC.
10.虚 增大 【解析】当物体在凸透镜的一倍焦距以内时，物体通过凸透镜成正立、放大的虚像；当物体在凸透镜的一倍焦距与二倍焦距之间时，物体通过凸透镜成倒立、放大的像，所以应该让物体远离凸透镜.
11.右 放大 【解析】因为在光屏上得到了倒立、等大的实像,所以物距u=50cm-30cm=20cm=2f,则凸透镜的焦距f=10cm，将蜡烛移到35cm刻度线处，则f2f，故应将光屏向右移动.
12. A 【解析】照相机的工作原理是利用凸透镜成倒立缩小的实像.人脸识别机镜头为凸透镜，成倒立、缩小的实像，A符合题意；汽车后视镜是凸面镜，利用光的反射观察车后的情况，B不符合题意；放大镜利用凸透镜成正立放大的虚像，C不符合题意；近视眼镜是利用对光有发散作用的凹透镜制成的，D不符合题意.故选 A.
13. D 【解析】根据凸透镜成像规律，为观察昆虫标本正立、放大的像，所以应使f>h. D正确，故选 D.
14. A 【解析】根据凸透镜成像规律，若想成实验楼更大清晰的像，应减小物距增大像距.将相机向前移，纸筒向前伸，物距减小像距增大，A正确；相机向后移，纸筒向后缩，相当于物距增大像距减小，可得到清晰缩小的像，B错误；相机不移动，纸筒向后缩，只是像距减小，得到不清晰的像，C错误；相机和纸筒的位置均不变，所成像的大小也不变，D错误.故选A.
15. B 【解析】投射灯的镜头相当于凸透镜，投影片能经投射灯在地面上成倒立放大的实像，所以投影片位于凸透镜的一倍和二倍焦距之间，所成的像位于凸透镜的二倍焦距之外，如B图所示，故选 B.
16.倒立 照相机 【解析】白墙相当于光屏，凸透镜离墙近些，说明物距大于像距，墙上能看到烛焰倒立、缩小的实像，根据这个原理可制成照相机.
17.放大 投影仪 【解析】由图可知，物距小于像距，光屏上成清晰的倒立、放大的实像，生活中的投影仪就是根据这个原理制成的.
18. B 【解析】人眼睛的晶状体和角膜相当于一个凸透镜，外界物体到凸透镜的距离大于凸透镜的2倍焦距，所以外界物体在视网膜上成倒立、缩小的实像.故选 B.
19.(a) (c) 【解析】近视眼是由于晶状体变厚使光线提前会聚到视网膜前，因此近视眼成像光路图为(a)；矫正近视眼应使用凹透镜，使光线延后会聚到视网膜上，因此矫正近视眼的光路图为(c).
20.发散 凹 近视 【解析】将眼镜片放在发光体与凸透镜之间，光屏上原本清晰的像变模糊了；使光屏远离透镜，又能在光屏上看到发光体清晰的像，说明该眼镜片是对光线有发散作用的凹透镜，其可以用来矫正近视眼.
21.如答图所示
22.如答图所示
【解析】经过凹透镜光心的光线，其传播方向不发生改变；平行于主光轴的折射光线，其入射光线的延长线过凹透镜的焦点，具体如答图所示.
23.如答图所示
24.如答图所示
【解析】作平面镜的垂线(即法线)，由于反射光线与平面镜之间的夹角为30°，所以反射角为 ，由光反射时反射角等于入射角，作出入射光线；平行于主光轴的光线经凸透镜折射后过焦点，具体如答图所示.
25.(1)同一高度 使像成在光屏中央 (2)10 (3)投影仪 (4)近视 (5)有利于健康(或环保或安全或LED 灯亮度强等)(合理即可)
【解析】(1)实验为使烛焰的像成在光屏的中央，应该调节烛焰、凸透镜和光屏的中心在同一高度处；(2)由图甲可知,当u=20cm时,v=20cm,由此可知，该凸透镜的二倍焦距为20cm，则焦距为10 cm；(3)由图乙可知，物距在一倍焦距和二倍焦距之间，像距大于二倍焦距，此时成倒立放大的实像，投影仪是利用该原理工作的；(4)将眼镜放在蜡烛和凸透镜之间发现像变模糊，将光屏向右移动后像重新清晰，说明该眼镜是对光线有发散作用的凹透镜，所以眼镜是近视眼镜；(5)利用LED 灯作为光源的好处是：有利于健康(或环保或安全或LED 灯亮度强等).
26.【进行实验与收集证据】(1)会聚 5 (2)C 凸透镜和光屏的中心跟烛焰的中心在同一高度 (3)
①正倒 ②虚实 【拓展】更亮
【解析】【进行实验与收集证据】(1)让凸透镜的一侧正对太阳，调节凸透镜位置，在另一侧会出现一个最小最亮的光斑，这个光斑就是凸透镜的焦点，这说明凸透镜对光具有会聚作用，由图可知，凸透镜光心到光斑的距离为5cm，即焦距f=5cm；(2)实验时点燃蜡烛，使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度，目的是使烛焰的像成在光屏中央，所以调整正确的是C；(3)在探究凸透镜成像规律时，像的特点，主要从像的正倒、大小和虚实三个方面进行探究，所以①②两处分别填正倒、虚实；【拓展】探究凸透镜成像规律时，把原凸透镜换成焦距相同、直径更大的凸透镜，这样就能会聚更多的光，使所成的像更亮.