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第五章 透镜及其应用 单元全真模拟测试卷
一、单选题
1．如图，是我国自主研制的某新型战斗机上的光电搜索跟踪系统。该系统功能与人眼相似，能为战斗机提供感知外界的“视觉”，系统内置的光电传感器，相当于人眼的视网膜，最外层窗口和传感器之间的光学元件，相当于人眼的晶状体。关于该系统说法不正确的是（ ）
A．该系统的光学元件相当于一个凸透镜
B．该系统在光电传感器上成的是倒立、放大的实像
C．周围景物通过该系统成像时，景物到镜头的距离大于镜头的2倍焦距
D．该系统的成像原理与照相机的成像原理相同
2．某同学看远处物体时，像成在视网膜之前，该同学是（ ）
A．远视眼，需佩戴凸透镜矫正 B．近视眼，需佩戴凸透镜矫正
C．远视眼，需佩戴凹透镜娇正 D．近视眼，需佩戴凹透镜矫正
3．图中画出了光线通过透镜（图中未画出）的情形．其中凹透镜是（ ）
A．a c d B．b c d C．a b d D．a b c
4．下列说法中正确的是（ ）
A．放大镜是凹透镜 B．凸透镜总是成实像
C．凸透镜只能成倒立的像 D．凹透镜对光线有发散作用
5．光学器件在我们的生活、学习中有着广泛应用．下列说法中符合实际的是（ ）
A．近视眼镜利用了凹透镜对光线的会聚作用
B．阳光通过凸透镜点燃纸屑，利用凸透镜对光线的放大作用
C．汽车后视镜一般使用凸镜，可以利用光的反射来扩大视野
D．放大镜看地图，地图应放在放大镜一倍焦距以外
6．下列说法正确的是（ ）
A．凸透镜是很厚的透镜，凹透镜是很薄的透镜
B．王奶奶戴的老花镜对光线有会聚作用
C．小明戴的近视镜的镜片中央比边缘厚
D．透镜两焦点之间的距离叫焦距
7．在“探究凸透镜成像的规律”实验中，凸透镜的焦距为10厘米，若物体在光屏上所成的清晰的像与该透镜的距离大于25厘米，则物体与该透镜的距离可能为（ ）
A．5厘米 B．15厘米 C．25厘米 D．35厘米
8．在光具座上自左向右依次竖直放置一个凹透镜、凸透镜和平面镜，两个透镜的主光轴重合，凸透镜的焦距为f，此时两个透镜之间的距离为L．在凹透镜的左侧有一水平平行光束通过两个透镜后入射到平面镜上，经平面镜反射后，反射光恰能沿原来的光路返回，据此可判断凹透镜的焦距为（ ）
A．f B．L C．f+L D．f﹣L
9．下列光学器材在使用时，得到的是放大实像的是（ ）
A．用投影仪投影透明薄膜上的字面
B．用照相机拍摄远处的景物
C．用潜望镜观察水面上方的情况
D．用放大镜观察物体的细小部分
10．眼睛比照相机要复杂的多。我们的眼睛由角膜、瞳孔、晶状体、玻璃体、视网膜、视神经组成，那么以上哪些器官的共同作用相当于照相机的可变焦距镜头（ ）
A．晶状体、玻璃体、视网膜 B．瞳孔、视网膜、视神经
C．角膜、瞳孔、晶状体 D．角膜、晶状体、视网膜
二、填空题
11．森林中旅游时，请不要随意丢弃饮料瓶。因为饮料瓶内进入水后，相当于一个 镜，对太阳光有 作用，容易引发火灾。
12．科学用眼每一天，清晰“视”界伴终身。我们的眼睛里有一套精巧的变焦系统，当同学们登山远眺时，眼睛里的晶状体会变薄，焦距变 ，使远处的风景恰好成像在视网膜上：如果小明同学观察远处物体时，物体通过晶状体所成的像落在视网膜的前方，此时需要佩戴一个焦距合适的 透镜进行矫正。
13．如图甲所示，一束平行光经过凸透镜后，在光屛上得到一个最小、最亮的光斑，则它的焦距是 cm；用此凸透镜探究成像规律，实验装置如乙图所示，调整后再光屛上得到一个清晰的蜡烛火焰的像，该像的性质是 （写出像的正倒、大小、虚实）；此时某同学将自己的近视眼镜放在蜡烛和凸透镜之间靠近凸透镜的位置，结果光屛上原来清晰的像变模糊了，若不改变蜡烛和凸透镜的位置，应将光屛向 （选填“远离”或“靠近”）凸透镜的方向移动，才能使像变得清晰．
14．在“探究平面镜成像的特点”实验中，玻璃板应 放置在水平桌面上；为得到像与物体到镜面的距离关系，物体需放在 位置多次实验（选填“同一”或“不同”），如图所示，在“探究凸透镜成像的规律”的实验中，凸透镜置于光具座的A点处，蜡烛、 应置于凸透镜的两侧，若蜡烛置于B点处，得到缩小的实像，则该凸透镜的焦距 10厘米（选填“大于”、“等于”或“小于”）．
15．人眼是世界上最精密的照相机，晶状体相当于一个 ，视网膜相当于光屏。站在教室后面的同学中，只有小莉看不清黑板上的字，她走到教室中央就能看清了，说明她是 眼（选填“近视”或“远视”），站在教室后面的小莉佩戴眼镜后仍需要向黑板靠近几步才能看清黑板上的字，她应该配戴焦距 选填“更大”或“更小”）的透镜制作的眼镜来矫正视力。
16．为了保证人们的安全，在城市的很多地方都安装了摄像头，该装置的光学统主要是凸透镜，通过该装置能记录车辆及行人 、 的实像 。
17．如图，黎老师用她心爱的照相机拍一株开花的桃树的像，拍完桃树的像后，黎老师想拍一朵较大的桃花的像，则应使镜头 （选填“远离”或“靠近”）物体，并将镜头 （选填“伸出去”或“缩回来”）
18．
在“探究凸透镜成像规律”的实验时，调节光具座上依次排列的蜡烛、凸透镜和光屏，使它们的中心大致在同一高度，当物距为20cm时，移动光屏，可在光屏上得到一个等大、倒立的实像，该凸透镜的焦距是 cm。当物距为30cm时，移动光屏，可在光屏上得到一个 、倒立的实像，在放大镜、照相机、投影仪中，成像情况与此类似的是 。
三、计算题
19．在研究凸透镜成像的实验过程中，细心的同学发现，当成实像时物距、像距和焦距间存在着一定的关系，进一步对数据进行研究发现，要成清晰的实像必须满足：。求：
（1）若现用一焦距为10cm的凸透镜做成像实验，当物距为12cm时，此时光屏应在透镜右侧距透镜多远的地方才能成清晰的像？
（2）若此时蜡烛在1s钟内远离透镜2cm，则光屏应该向哪端移动多少cm像才能清晰？像移动的速度是多少m/s？
20．在光具座上放置蜡烛、凸透镜、光屏，调节它们的高度，使它们的中心在同一高度上，再调节凸透镜和光屏的位置，当蜡烛和光屏之间距离时，在光屏上能看到清晰倒立、等大的像。（要有推导过程）求：
（1）该凸透镜的焦距f是多少？
（2）如图所示，光屏上成清晰的像，则蜡烛到凸透镜之间的范围是多少？
四、作图题
21．画出图甲中通过透镜的出射光线．
22．如图所示，画出与通过透镜后的折射光线对应的入射光线
23．如图所示，a、b分别为一束入射光线和一束出射光线．请画出a经过凹透镜后的折射光线和与b对应的入射光线．
五、实验探究题
24．小明同学将点燃的蜡烛、凸透镜和光屏放在如图所示的位置时，在光屏上观察到了清晰的像。
（1）由图可以判断出实验所用透镜的焦距为 cm；
（2）小明把蜡烛移到光具座的10cm刻度线处，需要把光屏向 适当移动（选填“左”或“右”），才能在光屏上得到一个清晰的像，此时的像将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
25． 在复习“用刻度尺测量长度，用表测量时间”的必做实验中，同学们进行了实验操作与分析判断。请完成以下相关问题。
（1）用刻度尺测量铅笔长度，读数时视线应正对刻度线，原因是 。（写出一条即可）
（2）在“探究凸透镜成像的规律”实验中，如图所示。此时光屏上成清晰的像，读出物距为 mm。
（3）裁判员用秒表测出三组运动员百米赛跑所用的时间，小刚根据测量结果判断出，所有选手中小丽跑得最快，小刚的依据是 。
（4）心率是指1分钟内心跳的次数，是身体健康状况的一项重要指标。小明用秒表测量自己的心率时，秒表启动滞后，导致测量的结果偏 。
26．小明同学用凸透镜、蜡烛、光屏和光具座等器材完成“探究凸透镜成像规律”的实验．
（1）为了测出凸透镜的焦距，小明将凸透镜正对太阳光，用一个光屏在透镜的另一侧移动，直到光屏上得到一个最小最亮的光斑，这说明凸透镜对光线有 作用（填“会聚”或“发散”），测出光斑到凸透镜的距离为10cm，则该透镜的焦距为 cm．
（2）将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上，点燃蜡烛后，无论怎样移动光屏都不能在光屏上得到像，请你指出其中一条可能的原因。
（3）重新调整后，把蜡烛放在距凸透镜18cm处，在凸透镜的另一侧移动光屏，能在光屏上得到一个倒立、 的实像（填“放大”、“缩小”、“等大”），生活中 （填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）就是利用这一成像规律工作的．
（4）实验中，屏上已成清晰的像，此时固定蜡烛，换用一个焦距略小一些的凸透镜进行实验，则光屏需向 （填“靠近”或“远离”）凸透镜的方向移动，才能在光屏上再次成清晰的像．
27．小明探究凸透镜成像的实验装置如图所示：
（1）将凸透镜固定在光具座上刻线处，点燃的蜡烛和光屏位于凸透镜两侧，将蜡烛移动到光具座上刻线处，移动光屏到合适位置，在光屏上得到一个清晰、等大、倒立的像，则该凸透镜的焦距为 。
（2）将点燃的蜡烛移到光具座上刻线处，移动光屏直到出现烛焰清晰的像，则该像是倒立、 的实像。选填“放大”、“等 大”或“缩小”
（3）将点燃的蜡烛移到光具座上刻线处，移动光屏到合适位置可成清晰的像，生活中使用的放大镜、投影仪、照相机中成像原理与此相同的是 。
六、综合题
28．（1）如图，凸透镜的焦距，透镜的光心恰好位于刻度轴上的3cm刻度线处，某垂直于主光轴放置的物体上M点发出的两条光线，经透镜折射后为图中的光线a、b，已知a与b平行。
①在图中画出光线a、b进入透镜前的入射光线并找到M点。
②物体经透镜后的成像情况是 （选填“倒立放大的实像”“正立放大的虚像”“不能成像”）。
（2）亮丽的玻璃幕墙大厦，极具现代气息，但设计施工不当，会给周围居民造成光污染。住在大厦对面的小丛家每天傍晚被对面新建的大厦镀膜玻璃强烈的反光刺得睁不开眼。
①图中A点为入射点，请在图中画出玻璃幕墙的摆放位置 。
②使用玻璃幕墙的大厦在设计时，下列考虑中不正确的一项是
A.要注意幕墙的安装角度
B.应选择材质粗糙的毛玻璃
C.考虑选择双层玻璃
D.玻璃幕墙最适合在凹形建筑物上安装
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第五章 透镜及其应用 单元全真模拟测试卷
一、单选题
1．如图，是我国自主研制的某新型战斗机上的光电搜索跟踪系统。该系统功能与人眼相似，能为战斗机提供感知外界的“视觉”，系统内置的光电传感器，相当于人眼的视网膜，最外层窗口和传感器之间的光学元件，相当于人眼的晶状体。关于该系统说法不正确的是（ ）
A．该系统的光学元件相当于一个凸透镜
B．该系统在光电传感器上成的是倒立、放大的实像
C．周围景物通过该系统成像时，景物到镜头的距离大于镜头的2倍焦距
D．该系统的成像原理与照相机的成像原理相同
【答案】B
【解析】【解答】A、该系统功能与人眼相似，人眼的晶状体相当于一个凸透镜，故A正确不符合题意 ；
B、人眼在成像时，成倒立、缩小的实像，所以该系统在光电传感器上成的也是倒立、缩小的实像，故B不正确符合题意；
C、根据凸透镜成像规律，成倒立、缩小实像时，物距要大于凸透镜的二倍焦距，即景物到镜头的距离大于镜头的2倍焦距，故故C正确不符合题意；
D、该系统成倒立、缩小的实像，所以与照相机成像原理相同，故D正确不符合题意。
故选：B。
【分析】（1）凸透镜对光线有会聚作用，当物体在透镜的2倍焦距之外时，物体经透镜能成倒立、缩小的实像；
（2）凸透镜成像的规律中，成实像时，物像异侧，物距变大，像距变小，像变小。
2．某同学看远处物体时，像成在视网膜之前，该同学是（ ）
A．远视眼，需佩戴凸透镜矫正 B．近视眼，需佩戴凸透镜矫正
C．远视眼，需佩戴凹透镜娇正 D．近视眼，需佩戴凹透镜矫正
【答案】D
【解析】【解答】某同学看远处物体时，像成在视网膜之前，说明晶状体太厚，折射能力强，是近视眼，需用凹透镜来矫正，ABC不符合题意，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】看远处物体时，像成在视网膜之前，说明晶状体太厚，折射能力强，是近视眼，需用凹透镜来矫正。
3．图中画出了光线通过透镜（图中未画出）的情形．其中凹透镜是（ ）
A．a c d B．b c d C．a b d D．a b c
【答案】C
【解析】【解答】从四个光线通过透镜的情形可知，a、b、d的折射光线相对于入射光线是发散的，所以都是凹透镜；只有c是凸透镜，且入射光线是从凸透镜的焦点以内发出的，折射光线变得会聚了．
故选C．
【分析】首先要仔细观察入射光线和折射光线的特点，然后再根据凸透镜和凹透镜的光学特点来作出选择．
4．下列说法中正确的是（ ）
A．放大镜是凹透镜 B．凸透镜总是成实像
C．凸透镜只能成倒立的像 D．凹透镜对光线有发散作用
【答案】D
【解析】【解答】A．放大镜是凸透镜，根据物距小于焦距时，成正立放大虚像的原理制成，A不符合题意；BC．由凸透镜成像规律可知，凸透镜可以成倒立的实像，也可以成正立的放大的虚像，BC不符合题意；D．凹透镜对光线有发散作用，D符合题意。
故答案为：D
【分析】凹透镜对光线有发散作用，再结合凸透镜成像的特点分析解答.
物体位置 像的位置 像的大小 像的性质 应用举例
u>2f f< v <2f 像、物异侧 缩小 倒立实像 照相机
u=2f v =2f 像、物异侧 等大 倒立实像 测焦距
f2f 像、物异侧 放大 倒立实像 幻灯机
投影仪
5．光学器件在我们的生活、学习中有着广泛应用．下列说法中符合实际的是（ ）
A．近视眼镜利用了凹透镜对光线的会聚作用
B．阳光通过凸透镜点燃纸屑，利用凸透镜对光线的放大作用
C．汽车后视镜一般使用凸镜，可以利用光的反射来扩大视野
D．放大镜看地图，地图应放在放大镜一倍焦距以外
【答案】C
【解析】【解答】A、近视眼是晶状体曲度变大，会聚能力增强，即折光能力增强，应佩戴发散透镜，使光线推迟会聚，说法错误；
B、因凸透镜对光线的会聚作用，所以阳光通过凸透镜可以会聚一点，热量集中，温度较高可以点燃纸屑，说法错误；
C、凸面镜对光线有发散作用，汽车后视镜一般使用凸镜，可以利用光的反射来扩大视野，说法正确；
D、根据放大镜的原理可知，利用放大镜观察物体时，物体必须在放大镜的一倍焦距内，说法错误；
故选C。
【分析】解决此题要知道凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜对光线有发散作用；凸面镜对光线有发散作用；
当物体在二倍焦距以外时，经过凸透镜成的是倒立、缩小的实像，这正是照相机的原理。
放大镜的原理：物距小于1倍焦距，成放大、正立的虚像。
6．下列说法正确的是（ ）
A．凸透镜是很厚的透镜，凹透镜是很薄的透镜
B．王奶奶戴的老花镜对光线有会聚作用
C．小明戴的近视镜的镜片中央比边缘厚
D．透镜两焦点之间的距离叫焦距
【答案】B
【解析】【解答】A、凸透镜是中间厚，边缘薄的透镜，凹透镜是中间薄，边缘厚的透镜；A不符合题意；
B、老花镜对是凸透镜，凸透镜对光线有会聚作用，B符合题意；
C、近视镜是凹透镜，凹透镜的镜片是中间薄，边缘厚，C不符合题意；
D、焦距是透镜中心到焦点之间的距离，而不是凸透镜的两个焦距之间的距离，D不符合题意．
故答案为：B．
【分析】本题考查了学生对透镜知识的理解和掌握，凸透镜对光线起会聚作用，凹透镜对光线起发散作用，理解透镜的定义是解题的关键.
7．在“探究凸透镜成像的规律”实验中，凸透镜的焦距为10厘米，若物体在光屏上所成的清晰的像与该透镜的距离大于25厘米，则物体与该透镜的距离可能为（ ）
A．5厘米 B．15厘米 C．25厘米 D．35厘米
【答案】B
【解析】【解答】凸透镜的焦距为10厘米，像距v大于25cm，而二倍焦距
像距大于二倍焦距，则物体离该透镜的距离
即
所以像距可能为15cm，ACD不符合题意，B符合题意。
故答案为：B。
【分析】当物距f2f，成倒立、放大的实像，应用为幻灯机。
8．在光具座上自左向右依次竖直放置一个凹透镜、凸透镜和平面镜，两个透镜的主光轴重合，凸透镜的焦距为f，此时两个透镜之间的距离为L．在凹透镜的左侧有一水平平行光束通过两个透镜后入射到平面镜上，经平面镜反射后，反射光恰能沿原来的光路返回，据此可判断凹透镜的焦距为（ ）
A．f B．L C．f+L D．f﹣L
【答案】D
【解析】【解答】解：当凸透镜的焦点位于凸透镜与凹透镜之间时，因为从凹透镜出来的光线为发散光线，所以不可能经过凸透镜焦点；
当凸透镜焦点位于凹透镜左边时，则可能从凹透镜出来的光线的反向延长线经过凸透镜的焦点；而射入凹透镜的光线为平行光线，故从凹透镜出来的光线的反向延长线也经过凹透镜的焦点，因而凹透镜的焦点与凸透镜的焦点重合，如图，所以凹透镜的焦距f′=f﹣L．
故选D．
【分析】由题知，经过平面镜反射后，反射光能沿着原来的光束返回，而平面镜又竖直放置，说明透过凸透镜的光线为平行光；所以，透过凹透镜后的光线必过凸透镜的焦点（光线的反向延长线过焦点）据此画图帮助回答．
9．下列光学器材在使用时，得到的是放大实像的是（ ）
A．用投影仪投影透明薄膜上的字面
B．用照相机拍摄远处的景物
C．用潜望镜观察水面上方的情况
D．用放大镜观察物体的细小部分
【答案】A
【解析】【解答】A、投影仪投影时，2f＞U＞f，屏幕上得到倒立、放大的实像．符合题意。
B、照相机拍摄远处的景物时，U＞2f，胶片上得到倒立、缩小的实像．不符合题意。
C、用潜望镜观察水面上方的情况，能得到正立、等大的虚像．不符合题意。
D、用放大镜观察物体的细小部分，能得到正立的、放大的虚像．不符合题意。
故选A。
【分析】（1）掌握凸透镜成像的三种情况和应用：
U＞2f，成倒立、缩小的实像，应用于照相机和摄像机。
2f＞U＞f，成倒立、放大的实像，应用于幻灯机和投影仪。
U＜f，成正立、放大的虚像，应用于放大镜。
（2）平面镜能成正立的、等大的虚像。
10．眼睛比照相机要复杂的多。我们的眼睛由角膜、瞳孔、晶状体、玻璃体、视网膜、视神经组成，那么以上哪些器官的共同作用相当于照相机的可变焦距镜头（ ）
A．晶状体、玻璃体、视网膜 B．瞳孔、视网膜、视神经
C．角膜、瞳孔、晶状体 D．角膜、晶状体、视网膜
【答案】C
【解析】【解答】人的眼睛相当于照相机，角膜、晶状体共同作用相当于一个凸透镜，瞳孔相当于光圈，它们的共同作用相当于照相机的可变焦距镜头。
故答案为：C。
【分析】角膜、瞳孔、晶状体共同作用相当于照相机的可变焦距镜头。
二、填空题
11．森林中旅游时，请不要随意丢弃饮料瓶。因为饮料瓶内进入水后，相当于一个 镜，对太阳光有 作用，容易引发火灾。
【答案】凸透；会聚
【解析】【解答】饮料瓶内进入水后，相当于一个凸透镜，凸透镜对光有会聚作用。
【分析】让一束跟主光轴平行的光射向凸透镜，观察到折射光线为会聚光束，即凸透镜对光有会聚作用。
12．科学用眼每一天，清晰“视”界伴终身。我们的眼睛里有一套精巧的变焦系统，当同学们登山远眺时，眼睛里的晶状体会变薄，焦距变 ，使远处的风景恰好成像在视网膜上：如果小明同学观察远处物体时，物体通过晶状体所成的像落在视网膜的前方，此时需要佩戴一个焦距合适的 透镜进行矫正。
【答案】大；凹
【解析】【解答】登山远眺时，物距更大，眼睛的晶状体折光能力要变弱，需变薄，焦距变大，使远处物体成像在视网膜上：观察远处物体时，像成在视网膜的前方，则晶状体太厚，折射能力强，需要佩戴一个焦距合适的凹透镜进行矫正。故第1空填：大；第2空填：凹。
【分析】眼睛看远处的物体，物距大，晶状体要变薄，焦距变大，近视眼成像在视网膜前，利用凹透镜矫正。
13．如图甲所示，一束平行光经过凸透镜后，在光屛上得到一个最小、最亮的光斑，则它的焦距是 cm；用此凸透镜探究成像规律，实验装置如乙图所示，调整后再光屛上得到一个清晰的蜡烛火焰的像，该像的性质是 （写出像的正倒、大小、虚实）；此时某同学将自己的近视眼镜放在蜡烛和凸透镜之间靠近凸透镜的位置，结果光屛上原来清晰的像变模糊了，若不改变蜡烛和凸透镜的位置，应将光屛向 （选填“远离”或“靠近”）凸透镜的方向移动，才能使像变得清晰．
【答案】10；倒立、缩小的实像；远离
【解析】【解答】解：（1）由图可知，最小、最亮的光斑距离凸透镜10cm，故凸透镜的焦距为10cm；（2）由图可知，蜡烛在2倍焦距以外，成倒立、缩小的实像，此现象应用于照相机；（3）某同学自己的近视眼镜放在蜡烛和凸透镜之间靠近凸透镜的位置，由于近视眼镜是凹透镜，对光线有发散作用，所以通过凸透镜的光线比以前会聚得要晚了，像距更大了，因此要得到清晰的像，需将光屏远离凸透镜．故答案为：（1）10；（2）倒立、缩小的实像；（3）远离．
【分析】（1）运用平行光测焦距法粗测凸透镜的焦距；（2）当物体在2倍焦距以外，像成在1倍焦距和2倍焦距之间，成倒立缩小的实像，应用于照相机；（3）要解决此题，需要知道近视镜是凹透镜，凹透镜有发散光线的作用．
14．在“探究平面镜成像的特点”实验中，玻璃板应 放置在水平桌面上；为得到像与物体到镜面的距离关系，物体需放在 位置多次实验（选填“同一”或“不同”），如图所示，在“探究凸透镜成像的规律”的实验中，凸透镜置于光具座的A点处，蜡烛、 应置于凸透镜的两侧，若蜡烛置于B点处，得到缩小的实像，则该凸透镜的焦距 10厘米（选填“大于”、“等于”或“小于”）．
【答案】竖直；不同；光屏；小于
【解析】【解答】解：（1）做“探究平面镜成像的特点”实验，玻璃板应 竖直放置在水平桌面上，玻璃板没有竖直放置，前面蜡烛所成的像可能偏高或偏低，这样前面蜡烛的像与后面的蜡烛就无法重合了；（2）一次实验不具备代表性，应采取同样的实验方案多做几次，避免实验现象的偶然性，才能保证结论的正确，所以应将物体放在不同位置进行实验．（3）在“探究凸透镜成像的规律”的实验中，蜡烛、光屏应置于凸透镜的两侧；
由“蜡烛置于B点处，得到缩小的实像”知u=50cm﹣30cm=20cm＞2f，即f＜10cm．
故答案为：竖直；不同；光屏；小于．
【分析】（1）玻璃板不竖直，像的底部不在桌面上，怎么移动都不会与另一蜡烛重合；（2）一次实验不具备代表性，具有很大的偶然性，所以应采取同样的实验方案多做几次，才能保证结论的正确．（3）蜡烛、光屏应置于凸透镜的两侧；
首先根据“若蜡烛置于B点处，得到缩小的实像”．确定凸透镜的焦距范围．
15．人眼是世界上最精密的照相机，晶状体相当于一个 ，视网膜相当于光屏。站在教室后面的同学中，只有小莉看不清黑板上的字，她走到教室中央就能看清了，说明她是 眼（选填“近视”或“远视”），站在教室后面的小莉佩戴眼镜后仍需要向黑板靠近几步才能看清黑板上的字，她应该配戴焦距 选填“更大”或“更小”）的透镜制作的眼镜来矫正视力。
【答案】凸透镜；近视；更大
【解析】【解答】晶状体相当于一个凸透镜，把光线会聚到视网膜上，成一个倒立缩小的实像，相当于一台小型的照相机。她走到教室中央就能看清了，可以看清近处的物体，但远处的物体则看不清，这是因为晶状体把光线会聚在视网膜之前，需要佩戴凹透镜进行矫正，利用凹透镜的发散作用，把光线的会聚点移到视网膜上，呈现一个清晰的像。小莉佩戴眼镜后仍需要向黑板靠近几步才能看清黑板上的字，这说明凹透镜的发散能量较小，需要佩戴发散能量更大的凹透镜，即焦距要变大。
【分析】眼睛成像的基本原理就是凸透镜成像，其中晶状体充当凸透镜；近视眼是晶状体过厚使得对光线的偏折能力过强导致的，像成在视网膜的前方，应该佩戴凹透镜进行校正；凹透镜的焦距越大，发散能力越强。
16．为了保证人们的安全，在城市的很多地方都安装了摄像头，该装置的光学统主要是凸透镜，通过该装置能记录车辆及行人 、 的实像 。
【答案】倒立；缩小
【解析】【解答】解：摄像头和照相机都是根据凸透镜成倒立、缩小的实像工作的 。
故答案为：倒立、缩小 。
【分析】根据凸透镜成像的三种情况和应用进行判断：
u＞2f，成倒立、缩小的实像，应用于照相机和摄像头；
2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，应用于幻灯机和投影仪；
u＜f，成正立、放大的虚像，应用于放大镜 。
17．如图，黎老师用她心爱的照相机拍一株开花的桃树的像，拍完桃树的像后，黎老师想拍一朵较大的桃花的像，则应使镜头 （选填“远离”或“靠近”）物体，并将镜头 （选填“伸出去”或“缩回来”）
【答案】靠近；伸出去
【解析】【解答】拍完桃树的像后，想拍一朵较大的桃花的像，即使此桃花的像变大，应该增大物距，减小像距，即使镜头靠近物体，并将镜头伸出去.
故答案为：靠近；伸出去.
【分析】照相机：原理；成倒立、缩小的实像，u>2f.
18．
在“探究凸透镜成像规律”的实验时，调节光具座上依次排列的蜡烛、凸透镜和光屏，使它们的中心大致在同一高度，当物距为20cm时，移动光屏，可在光屏上得到一个等大、倒立的实像，该凸透镜的焦距是 cm。当物距为30cm时，移动光屏，可在光屏上得到一个 、倒立的实像，在放大镜、照相机、投影仪中，成像情况与此类似的是 。
【答案】10；缩小；照相机
【解析】【解答】
当物距为20cm时，移动光屏可以在光屏上得到一个倒立、等大的实像，所以焦距f=
20cm=10cm；当物距为30cm时 ，因为物距
大于2倍焦距，所以凸透镜成倒立缩小的实像，照相机是根据这个原理制成的。
故答案为：10；缩小；照相机。
【分析】凸透镜成像规律及应用：（1）物体在二倍焦距以外(u>2f)，成倒立、缩小的实像(像距：f2f)，如幻灯机；（4）物体在焦点上(u=f)，不成像；（5）物体在焦距之内（u三、计算题
19．在研究凸透镜成像的实验过程中，细心的同学发现，当成实像时物距、像距和焦距间存在着一定的关系，进一步对数据进行研究发现，要成清晰的实像必须满足：。求：
（1）若现用一焦距为10cm的凸透镜做成像实验，当物距为12cm时，此时光屏应在透镜右侧距透镜多远的地方才能成清晰的像？
（2）若此时蜡烛在1s钟内远离透镜2cm，则光屏应该向哪端移动多少cm像才能清晰？像移动的速度是多少m/s？
【答案】解：（1）根据题意知道，焦距为10cm，物距为12cm，由知道，此时能成清晰的像时，光屏应在透镜右侧的距离是v，此时
解得
（2）若此时蜡烛在1s钟内远离透镜2cm，则物距为
由知道，此时的像距v'，则
解得
所以，成像清晰时光屏应该向左端移动的距离
像移动的速度是
答：（1）若现用一焦距为10cm的凸透镜做成像实验，当物距为12cm时，此时光屏应在透镜右侧距透镜60cm的地方才能成清晰的像；
（2）若此时蜡烛在1s钟内远离透镜2cm，则光屏应该向左端移动25cm像才能清晰，像移动的速度是0.25m/s。
【解析】【分析】（1）根据题意知道，焦距为10cm，物距为12cm，由计算；
（2）若此时蜡烛在1s钟内远离透镜2cm，分析此时的物距，由计算此时的像距v'，所以，成像清晰时光屏应该向左端移动的距离；根据速度公式计算像移动的速度。
20．在光具座上放置蜡烛、凸透镜、光屏，调节它们的高度，使它们的中心在同一高度上，再调节凸透镜和光屏的位置，当蜡烛和光屏之间距离时，在光屏上能看到清晰倒立、等大的像。（要有推导过程）求：
（1）该凸透镜的焦距f是多少？
（2）如图所示，光屏上成清晰的像，则蜡烛到凸透镜之间的范围是多少？
【答案】（1）解： 当成倒立、等大实像时，物距和像距相等，即
所以：又因为时成等大的实像，
所以
（2）解： 如图所示中在光屏上成的是倒立、缩小的实像，其成像条件是
所以蜡烛到凸透镜之间距离大于
【解析】【分析】 (1)当成倒立、等大实像时，物距和像距相等，即，
所以： 又因为时成等大的实像，
所以
（2） 如图所示中在光屏上成的是倒立、缩小的实像，其成像条件是
所以 即蜡烛到凸透镜之间距离大于。
四、作图题
21．画出图甲中通过透镜的出射光线．
【答案】解：如图所示：
【解析】【解答】解：平行于主光轴的光线经凹透镜折射后，其折射光线的反向延长线过焦点；过光心的光线经凹透镜折射后传播方向不改变．如图所示：
．
【分析】在作凹透镜的光路图时，先确定所给的光线的特点再根据透镜的光学特点来作图．
22．如图所示，画出与通过透镜后的折射光线对应的入射光线
【答案】解：如图所示：
【解析】【解答】解：由图可知，折射光线过凸透镜的焦点，则入射光线平行于主光轴，如图所示：
【分析】在作透镜的光路图时，先确定所给的光线的特点再根据透镜的光学特点来作图．
23．如图所示，a、b分别为一束入射光线和一束出射光线．请画出a经过凹透镜后的折射光线和与b对应的入射光线．
【答案】解：如图所示：
【解析】【解答】解：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，过光心的光线经凹透镜折射后传播方向不改变．如图所示：
【分析】先确定所给的入射光线和折射光线的特点，然后根据凹透镜的光学特点作图．
五、实验探究题
24．小明同学将点燃的蜡烛、凸透镜和光屏放在如图所示的位置时，在光屏上观察到了清晰的像。
（1）由图可以判断出实验所用透镜的焦距为 cm；
（2）小明把蜡烛移到光具座的10cm刻度线处，需要把光屏向 适当移动（选填“左”或“右”），才能在光屏上得到一个清晰的像，此时的像将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
【答案】（1）15.0
（2）左；变小
【解析】【解答】（1）根据图片可知，此时物距u=50cm-20cm=30cm，此时像距v=80cm-50cm=30cm，那么u=v=2f=30cm，则凸透镜的焦距f=15cm；
（2）小明把蜡烛移到光具座的10cm刻度线处时，此时物距增大，根据“物远像近小”的规律可知，此时像距减小，即光屏应该向左移动，所成的像变小。
【分析】（1）当u=v=2f时，物体通过凸透镜在光屏上成倒立等大的实像；
（2）根据“物近像远大，物远像近小”的规律分析解答。
25． 在复习“用刻度尺测量长度，用表测量时间”的必做实验中，同学们进行了实验操作与分析判断。请完成以下相关问题。
（1）用刻度尺测量铅笔长度，读数时视线应正对刻度线，原因是 。（写出一条即可）
（2）在“探究凸透镜成像的规律”实验中，如图所示。此时光屏上成清晰的像，读出物距为 mm。
（3）裁判员用秒表测出三组运动员百米赛跑所用的时间，小刚根据测量结果判断出，所有选手中小丽跑得最快，小刚的依据是 。
（4）心率是指1分钟内心跳的次数，是身体健康状况的一项重要指标。小明用秒表测量自己的心率时，秒表启动滞后，导致测量的结果偏 。
【答案】（1）若没有正对，会导致读数偏大或偏小
（2）300
（3）小丽所用的时间最少
（4）大
【解析】【解答】 （1）用刻度尺测量铅笔长度时，读数时视线应正对刻度线，原因是：若没有正对，会导致读数偏大或偏小。
（2）如图所示，蜡烛与80.0cm处对齐，凸透镜与50.0cm处对齐，此时u=80.0cm-50.0cm=30.0cm=300mm；
（3）裁判员用秒表测出三组运动员百米赛跑所用的时间，相同路程比时间，用时最短，跑的最快，所以小刚根据相同路程比时间，时间越短，速度越快判断小丽跑的快；
（4）小明用秒表测量自己的心率时，秒表启动滞后，会导致测量的时间比实际时间短，因此测量的心率结果会偏大。
【分析】 （1）用刻度尺测量铅笔长度时，读数时视线应正对刻度线，原因是避免因视角偏差导致的读数误差。当视线不垂直于刻度线时，会因为视角问题看到错误的刻度位置，从而读出不准确的长度值；
（2）根据刻度尺的分度值读数，注意估读到分度值的下一位；
（3）相同路程比时间，时间越短，速度越快；
（4）这是因为心率是通过测量1分钟内的跳动次数来计算的，据此分析。
26．小明同学用凸透镜、蜡烛、光屏和光具座等器材完成“探究凸透镜成像规律”的实验．
（1）为了测出凸透镜的焦距，小明将凸透镜正对太阳光，用一个光屏在透镜的另一侧移动，直到光屏上得到一个最小最亮的光斑，这说明凸透镜对光线有 作用（填“会聚”或“发散”），测出光斑到凸透镜的距离为10cm，则该透镜的焦距为 cm．
（2）将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上，点燃蜡烛后，无论怎样移动光屏都不能在光屏上得到像，请你指出其中一条可能的原因。
（3）重新调整后，把蜡烛放在距凸透镜18cm处，在凸透镜的另一侧移动光屏，能在光屏上得到一个倒立、 的实像（填“放大”、“缩小”、“等大”），生活中 （填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）就是利用这一成像规律工作的．
（4）实验中，屏上已成清晰的像，此时固定蜡烛，换用一个焦距略小一些的凸透镜进行实验，则光屏需向 （填“靠近”或“远离”）凸透镜的方向移动，才能在光屏上再次成清晰的像．
【答案】（1）会聚；10
（2）烛焰、凸透镜、光屏没有在同一高度；
（3）放大；投影仪
（4）靠近
【解析】【解答】解：（1）太阳光到达地球，行光，凸透镜正对太阳光，太阳光平行于主光轴，经凸透镜折射后形成一个最小最亮的点，这个点是凸透镜的焦点，光点到凸透镜的距离是凸透镜的焦距，所以是10cm．凸透镜能把平行光会聚成一点，说明凸透镜对光线有会聚作用．（2）无论怎样移动光屏都不能在光屏上得到像，烛焰、凸透镜、光屏没有在同一高度．（3）把蜡烛放在距凸透镜18cm处，2f＞U＞f，成倒立、放大的实像，应用于幻灯机和投影仪．（4）蜡烛固定不动，换用一个焦距略小一些的凸透镜进行实验，物距相对增大，要减小像距，才能在光屏上得到清晰的像，所以光屏靠近凸透镜．
故答案为：（1）会聚；10；（2）烛焰、凸透镜、光屏没有在同一高度；（3）放大；投影仪；（4）靠近．
【分析】（1）凸透镜对光线有会聚作用．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，这个点是凸透镜的焦点，焦点到光心的距离是凸透镜的焦距．（2）探究凸透镜成像的实验时，在桌面上依次放蜡烛、凸透镜、光屏，三者在同一条直线上，烛焰、凸透镜、光屏三者的中心大致在同一高度，像才能成在光屏的中心．（3）掌握凸透镜成像的三种情况和应用．U＞2f，成倒立、缩小的实像，应用于照相机和摄像机.2f＞U＞f，成倒立、放大的实像，应用于幻灯机和投影仪．U＜f，成正立、放大的虚像，应用于放大镜．（4）凸透镜成实像时，物距增大，像距减小．
27．小明探究凸透镜成像的实验装置如图所示：
（1）将凸透镜固定在光具座上刻线处，点燃的蜡烛和光屏位于凸透镜两侧，将蜡烛移动到光具座上刻线处，移动光屏到合适位置，在光屏上得到一个清晰、等大、倒立的像，则该凸透镜的焦距为 。
（2）将点燃的蜡烛移到光具座上刻线处，移动光屏直到出现烛焰清晰的像，则该像是倒立、 的实像。选填“放大”、“等 大”或“缩小”
（3）将点燃的蜡烛移到光具座上刻线处，移动光屏到合适位置可成清晰的像，生活中使用的放大镜、投影仪、照相机中成像原理与此相同的是 。
【答案】（1）
（2）缩小
（3）投影仪
【解析】【解答】（1）当u=2f 时，成倒立、等大的实像，像距v=2f。这是凸透镜成像的一个特殊点。 凸透镜固定在光具座上刻线处 ， 蜡烛移动到光具座上刻线处 ，则u=50cm-30cm=20cm，故f=10cm，该空填“10”；
（2） 当u＞2f时，成倒立、缩小的实像，像距v＜f， 将点燃的蜡烛移到光具座上刻线处 ， 凸透镜固定在光具座上刻线处 ，则u=50cm-10cm=40cm，u＞2f=20cm，故改空填“缩小”；
（3）当f＜u＜2f时，成倒立、放大的实像，像距u＞2f。此时像位于凸透镜的异侧，如投影仪的工作原理。 将点燃的蜡烛移到光具座上刻线处 ， 将凸透镜固定在光具座上刻线处 ，此时u=50cm-35cm=15cm，则f＜u＜2f，成倒立、放大的实像。故该空填“投影仪”
【分析】
六、综合题
28．（1）如图，凸透镜的焦距，透镜的光心恰好位于刻度轴上的3cm刻度线处，某垂直于主光轴放置的物体上M点发出的两条光线，经透镜折射后为图中的光线a、b，已知a与b平行。
①在图中画出光线a、b进入透镜前的入射光线并找到M点。
②物体经透镜后的成像情况是 （选填“倒立放大的实像”“正立放大的虚像”“不能成像”）。
（2）亮丽的玻璃幕墙大厦，极具现代气息，但设计施工不当，会给周围居民造成光污染。住在大厦对面的小丛家每天傍晚被对面新建的大厦镀膜玻璃强烈的反光刺得睁不开眼。
①图中A点为入射点，请在图中画出玻璃幕墙的摆放位置 。
②使用玻璃幕墙的大厦在设计时，下列考虑中不正确的一项是
A.要注意幕墙的安装角度
B.应选择材质粗糙的毛玻璃
C.考虑选择双层玻璃
D.玻璃幕墙最适合在凹形建筑物上安装
【答案】（1）；不能成像
（2）；D
【解析】【解答】（1）通过凸透镜有3条特殊光线，经过光心的光线的传播方向不变，平行于主光轴的光线经过凸透镜折射后会过焦点，据此做出M点：
两条折射光线a和b是平行光线，所以不能成像。
（2）法线为入射光线与反射光线的角平分线，过A作法线的垂线段，即为平面镜的位置，如图所示：
A．幕墙的安装角度可以影响反射光的方向，进而减少光污染，减少对周围居民的影响，故A正确，不符合题意；
B．选择材质粗糙的毛玻璃，使光在材料表面上发生漫反射，进而减少光污染，故B正确，不符合题意；
C．考虑选择双层玻璃，双层玻璃的夹层为真空，能减小噪声污染，故C正确，不符合题意；
D．玻璃幕墙最适合在凸形建筑物上安装，增加光的反射，避免光污染的风险，故D错误，符合题意。
故选D。
【分析】透镜成像规律：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。
反射分类：漫反射是投射在粗糙表面上的光向各个方向反射的现象 ，镜面反射：指若反射面比较光滑，当平行入射的光线射到这个反射面时，仍会平行地向一个方向反射出来。
反射定律：反射角等于入射角，反射光线、入射光线、法线处于同一平面、在反射中光路是可逆的。
（1）①[1]平行于主光轴的光线经过凸透镜折射后会过焦点，经过光心的光线的传播方向不变，据此做出M点，如下图所示：
②[2]由图可知，两条折射光线a和b是平行光线，不能会聚成像，所以物体经透镜后不成像。
（2）①[1]先作出入射光线与反射光线的角平分线，再过点A与法线的垂线段，即为平面镜的位置，如图所示：
②[2]A．要注意幕墙的安装角度，安装角度可以影响反射光的方向，减少对周围居民的影响，故A正确，不符合题意；
B．应选择材质粗糙的毛玻璃，这是为了使光在材料表面上发生漫反射，避免反射光影响市民，故B正确，不符合题意；
C．考虑选择双层玻璃，这是因为真空不能传声，能减小噪声污染，故C正确，不符合题意；
D．玻璃幕墙最适合在凹形建筑物上安装，凹形建筑物可能会集中反射光线，增加光污染的风险，故D错误，符合题意。
故选D。
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