专题训练(一) 凸透镜成像规律的应用
?类型一 静态成像问题(由物距、像距、焦距和成像性质四个条件会运用知二求二求解未知物理信息)
1．某同学用焦距为10 cm的凸透镜做成像实验，将蜡烛放在距凸透镜16 cm处的主光轴上，则在凸透镜另一侧的光屏上得到一个( )
A．正立、放大的虚像 B．正立、缩小的虚像
C．倒立、放大的实像 D．倒立、缩小的实像
2．让一个凸透镜正对太阳光，在距透镜5 cm处得到一个最小、最亮的光斑．若将一个物体放在此透镜前7 cm处，经这个凸透镜所成的像是( )
A．缩小的实像 B．放大的实像
C．缩小的虚像 D．放大的虚像
3．凸透镜成像实验中所用透镜的焦距f＝10 cm，当物体距离焦点5 cm时，所成的像一定是( )
A．虚像 B．倒立的 C．放大的 D．正立的
4．如图1－ZT－1所示，在光屏上恰能看到清晰的像，则像的性质是( )
图1－ZT－1
A．倒立、缩小的实像 B．正立、放大的虚像
C．倒立、放大的实像 D．正立、缩小的虚像
5．某凸透镜的焦距为10 cm，若物体在光屏上所成的像与透镜的距离大于30 cm，则物体与透镜的距离可能为( )
A．3 cm B．13 cm C．23 cm D．33 cm
6．如图1－ZT－2所示，烛焰在光屏上成清晰的像．下列哪个光学器材的成像原理与其相同( )
图1－ZT－2
A．投影仪 B．照相机 C．放大镜 D．近视眼镜
?类型二 动态成像问题(实像和虚像的大小变化)
7．小明将一个苹果从离凸透镜一倍焦距处沿主光轴移到离凸透镜四倍焦距处时，苹果所成像的大小( )
A．不变 B．逐渐减小 C．先变大后变小 D．先变小后变大
8．小明在同一地点用同一个相机给同一个古塔拍了四张照片，拍摄图1－ZT－3中哪张照片时镜头伸出最短( )
图1－ZT－3
9．如图1－ZT－4所示，放映幻灯片时，为了在屏幕上得到更大的像，那么应采取的措施是( )
图1－ZT－4
A．幻灯机离屏幕远一些，镜头与幻灯片的距离调小一些
B．幻灯机离屏幕远一些，镜头与幻灯片的距离调大一些
C．幻灯机离屏幕近一些，镜头与幻灯片的距离调大一些
D．幻灯机离屏幕近一些，镜头与幻灯片的距离调小一些
10．在做“探究凸透镜成像的规律”实验时，某实验小组所描绘的图线如图1－ZT－5所示．图线中A、B、C三点分别与蜡烛在光具座上移动过程中的三个位置相对应．则下列说法中正确的是( )
图1－ZT－5
A．蜡烛处于A、B间某一位置时，成倒立、缩小的实像
B．蜡烛处于B、C间某一位置时，成倒立、放大的实像
C．将蜡烛从C移动到B的过程中，所成像逐渐变大
D．将蜡烛从B移动到A的过程中，所成像逐渐变小
11．(1)利用微信“扫一扫”功能，通过智能手机的摄像头扫描二维码可快速获取网络信息，手机摄像头相当于一个凸透镜，二维码到摄像头的距离应满足__________________的条件．
(2)如图1－ZT－6所示，蜡烛恰好在光屏上成清晰的像．将光屏移至10 cm刻度线处，蜡烛向________(选填“远离”或“靠近”)透镜方向移动，光屏上能再次成清晰的像．保持透镜位置不变，仅将蜡烛和光屏位置交换，光屏上可观察到倒立、________的实像．
图1－ZT－6
12．放大镜成________、________的虚像，借助放大镜看地图时，为使看到的像更大，应适当______(选填“增大”或“减小”)放大镜与地图间的距离．
?类型三 凸透镜焦距的判定
13．把蜡烛放在距离凸透镜50 cm处，在透镜另一侧的光屏上观察到倒立、缩小的清晰的像．那么凸透镜的焦距不可能是( )
A．30 cm B．20 cm C．10 cm D．5 cm
14．[2017·常州]用手机看视频，图像太小，屏幕放大器(凸透镜)来帮忙，小明通过透镜可看到放大了的图像，如图1－ZT－7所示，手机距离透镜15 cm，凸透镜的焦距可能为( )
图1－ZT－7
A．20 cm B．15 cm C．10 cm D．5 cm
15．在“探究凸透镜成像的规律”时，当烛焰离透镜13 cm时成放大的实像，当烛焰离透镜8 cm时成放大的虚像，则这个透镜的焦距可能是( )
A．4 cm B．6 cm C．7 cm D．12 cm
16．在“研究凸透镜成像规律”的实验中，测得透镜与蜡烛及光屏之间的相对位置如图1－ZT－8所示，光屏上恰好得到清晰的像(图中未画出)，由此可知这个凸透镜的焦距应该( )
图1－ZT－8
A．大于20 cm
B．等于15 cm
C．大于10 cm且小于20 cm
D．大于10 cm且小于15 cm
17．在“探究凸透镜成像的规律”时，将点燃的蜡烛放在距凸透镜30 cm处，在透镜另一侧距离透镜16 cm处的光屏上得到烛焰清晰的像．则下列相关说法中正确的是( )
①光屏上成倒立、放大的实像
②照相机是利用这一成像原理工作的
③该透镜的焦距f一定满足8 cm＜f＜15 cm
④将近视镜片放在蜡烛和凸透镜之间，要使光屏上出现清晰的像，光屏应靠近透镜
A．只有①和③ B．只有②和④
C．只有②和③ D．只有①和④
18．把凸透镜正对太阳光，可在距凸透镜10 cm处得到一个最小、最亮的光斑．这个光斑所在位置就是凸透镜的______，凸透镜的焦距为________cm.
19．在凸透镜主光轴上距凸透镜15 cm处放一电灯泡，在凸透镜另一侧放一张与镜面平行的白纸，沿主光轴方向前后移动白纸，发现白纸上的光斑大小不改变，则电灯泡所在的位置就是凸透镜的______，凸透镜的焦距为________ cm.
20．小婷在学校教学楼上用凸透镜对准操场上的国旗旗杆，调整自己与凸透镜的距离，当看到一个倒立、缩小的国旗旗杆的像时，同伴小华用刻度尺测量出小婷与凸透镜的距离为20 cm，则小婷所用的凸透镜的焦距约为________cm.
?类型四 不完整图像的调节
21．在儿童乐园，摄影师给卡通人照相，在对焦时，发现毛玻璃上卡通人像的位置如图1－ZT－9甲所示．为了使毛玻璃上卡通人像的位置如图乙所示，摄影师应当将镜头适当地( )
图1－ZT－9
A．向下并且向左移 B．向下并且向右移
C．向上并且向左移 D．向上并且向右移
22．在“探究凸透镜成像规律”的实验过程中，燃烧的蜡烛在不断缩短，导致光屏上的像向__________移动，为了使烛焰的像能成在光屏中央，在不更换实验器材的情况下，请写出一种可行的方法：___________________________________________________________.
教师详解详析
1．C
2．B [解析] 由题目可知，凸透镜的焦距为5 cm，物距为7 cm，7 cm介于5 cm(f)和
10 cm(2f)之间，由凸透镜成像规律可知，凸透镜成倒立、放大的实像．
3．C [解析] 凸透镜的焦距f＝10 cm，物体距离焦点5 cm，物距有两种可能：当物距大于一倍焦距且小于二倍焦距时，成倒立、放大的实像；当物距小于一倍焦距时，成正立、放大的虚像，由上述条件可知选项A、B、D都不正确，C正确．
4．C
5．B [解析] 凸透镜的焦距为10 cm，像距v＝30 cm＞2f，则物体与透镜的距离大于一倍焦距且小于二倍焦距，即10 cm＜u＜30 cm，所以u＝13 cm符合题意．
6．B [解析] 由图可知，烛焰与凸透镜的距离(物距)大于凸透镜与光屏的距离(像距)，此时成倒立、缩小的实像，与照相机的成像原理相同．
7．B [解析] 凸透镜成实像时，物距越大，像距越小，像也越小．
8．A
9．A [解析] 根据凸透镜成像的规律知，像变大，则像距变大，物距变小，应使幻灯机远离屏幕，并把镜头与幻灯片的距离调小一些．
10．C
11．(1)大于二倍焦距
(2)靠近 缩小
[解析] (1)摄像头扫描二维码时相当于凸透镜，成倒立、缩小的实像，此时物距大于二倍焦距．(2)将光屏移至10 cm刻度线处，像距变大，则物距应减小，蜡烛向靠近透镜方向移动，光屏上能再次成清晰的像，此时像距大于物距，成的是倒立、放大的实像；保持透镜位置不变，仅将蜡烛和光屏位置交换，此时像距小于物距，成的是倒立、缩小的实像．
12．正立 放大 增大
[解析] 凸透镜成虚像时，像调节大小的规律口诀：凸透镜成虚像时，物远像远像变大，物近像近像变小．
13．A [解析] 由题意可知，50 cm>2f，则f<25 cm.
14．A [解析] 由图可知，凸透镜成正立、放大的虚像，所以u＜f，则f＞15 cm.
15．D
16．D [解析] 由图可知，物距u＝30 cm，像距v＝20 cm，u＞v，此时成倒立、缩小的实像；根据凸透镜成像规律，u＞2f，f＜v＜2f，解得10 cm＜f＜15 cm，故D正确．
17．C [解析] 根据凸透镜成像的规律分析：
将点燃的蜡烛放在距凸透镜30 cm处，在透镜另一侧距离透镜16 cm处的光屏上得到烛焰清晰的像，即物距大于像距，所以成倒立、缩小的实像，故①错误．
照相机就是利用凸透镜成倒立、缩小的实像的原理制成的，故②正确．
凸透镜成倒立、缩小的实像时，物距大于二倍焦距，即30 cm>2f，得：f<15 cm；
像距大于一倍焦距小于二倍焦距，即f<16 cm<2f，得：8 cm＜f＜16 cm；
综上得：8 cm将近视镜片，即凹透镜放在蜡烛和凸透镜之间，由于凹透镜对光有发散作用，所以像将远离凸透镜，所以要使光屏上再次出现清晰的像，光屏应远离透镜，故④错误．
18．焦点 10
19．焦点 15
20．20 [解析] 利用凸透镜的成像规律，当物距远大于10倍焦距以上时，像距就略大于焦距．此时的像距就约等于焦距．这也是判定凸透镜焦距的一种方法．
21．B [解析]由图甲可知，毛玻璃上卡通人像在偏左上方，要使卡通人像成在毛玻璃中央，有两种调节方法．方法一：如果调节卡通人物，只要将卡通人物向左上方移动，因为在凸透镜成实像中，当物距不变时，像的移动与物的移动具有“反向性”．方法二：将镜头向右下方移动，像就随镜头向右下方移动，来到毛玻璃中间．B正确．
22．上
向上移动光屏(或向上移动蜡烛，或向下移动凸透镜)
[解析] 像不在光屏中央时，偏在光屏的什么方向，就向那个方向移动物体和光屏，或者向反方向移动透镜，就能使像成在光屏中央．
专题训练(二) 光学光路作图
?类型一 光的直线传播作图
1．室内一盏灯通过墙上的两个小洞透出两条细小的光束 (如图2－ZT－1所示)．请根据这两条光束方向确定室内灯的位置．(保留作图痕迹)
图2－ZT－1
2．如图2－ZT－2所示，S为点光源，画出物体AB投在地面上的影子．
图2－ZT－2
3．如图2－ZT－3所示，AB是物体，O为小孔，M为光屏，试作出物体AB通过小孔在光屏上成的像A′B′(保留作图痕迹)．
图2－ZT－3
?类型二 平面镜成像作图
4．在图2－ZT－4中画出物体AB在平面镜中的像A′B′.
图2－ZT－4
5．[2018·遂宁改编]桌面上放置一平面镜，如图2－ZT－5所示是小球A和它在该平面镜中的像A′的位置，请作出该平面镜(保留作图痕迹)．
图2－ZT－5
?类型三 光的反射作图
6．根据光的反射定律，在图2－ZT－6中画出反射光线并标出反射角的度数．
图2－ZT－6
7．光线l射到某平面镜上，其反射光线沿水平方向射出，如图2－ZT－7所示．请在图中画出平面镜(保留作图痕迹)．
图2－ZT－7
8．如图2－ZT－8所示是一种称为“角反射器”的光学装置，有一束激光沿a、b方向入射到平面镜S1上．试在图中作出经平面镜S1、S2反射后的光路，并保留必要的作图痕迹．
图2－ZT－8
9．如图2－ZT－9所示，S′是发光点S在平面镜中所成的像，请在图中画出另一条入射光线和它对应的反射光线．
图2－ZT－9
10．如图2－ZT－10所示，芭蕾舞演员在镜前练功，她通过平面镜观察到自己的足尖．请画出她看到足尖A点的光路图．
图2－ZT－10
?类型四 光的折射作图
11．如图2－ZT－11所示，一束光从空气斜射入水中的O点，同时产生反射和折射，请在图中分别作出反射光线和折射光线．
图2－ZT－11
12．潭清疑水浅，安全记心间．如图2－ZT－12所示，A是水池底某点，请作出光线AO大致的折射光线以及人从岸上看到A的像A′.
图2－ZT－12
13．如图2－ZT－13所示，光源S发出的一条光线射向水面，在水面处发生反射和折射，反射光线经过点A，折射光线经过点P，请作出入射光线、反射光线和折射光线．
图2－ZT－13
?类型五 凸透镜和凹透镜的特殊光路作图
14．如图2－ZT－14所示，已知凸透镜的一条折射光线和一条入射光线，请对应画出它们的入射光线和折射光线．
图2－ZT－14
15．如图2－ZT－15所示，已知两条入射光线，请画出它们对应的折射光线．
图2－ZT－15
?类型六 运用凸透镜成像规律作图
16．如图2－ZT－16所示，请画出由S点发出的光经过凸透镜后的折射光线，并确定发光点S的像点S′.
图2－ZT－16
17．如图2－ZT－17所示，P是物体像的位置，O是透镜光心的位置，请在图中O位置画出所需要的透镜并完成光路图．
图2－ZT－17
18．[2018·日照]如图2－ZT－18所示，在探究“凸透镜成像规律”的实验中，将蜡烛放在位置A时，观测到在位置C成倒立、缩小的实像．若把蜡烛移到位置B，试作图找出蜡烛通过透镜的成像位置．
图2－ZT－18
?类型七 综合作图
19．如图2－ZT－19所示，AB是点光源S射向平面镜后的一条反射光线，其延长线过凹透镜的焦点F.S′是点光源S在平面镜中的像．请画出：(1)点光源S的位置；(2)AB的入射光线；(3)AB经凹透镜后的折射光线．
图2－ZT－19
20．图2－ZT－20两透镜组合中都有一个焦点是重合的，请画出经过两透镜的光路．
图2－ZT－20
教师详解详析
1．如图所示
2．如图所示
3．如图所示
4．如图所示
5．如图所示
6．如图所示
7．如图所示
8．如图所示
9．如图所示
10．如图所示
11．如图所示
12．如图所示
13．如图所示
14．如图所示
15．如图所示
16．如图所示
17．如图所示
18．如图所示
19．如图所示
20．如图所示
滚动训练(三)
[第一节～第四节 时间：40分钟 分值：100分]
一、选择题(每题5分，共45分)
1．图G－3－1中光学现象与规律不相符的是( )
图G－3－1
2．如图G－3－2所示，表示光从空气斜射向玻璃时发生反射和折射的光路是( )
图G－3－2
3．如图G－3－3所示，人眼在A处看见河里B处有一条鱼，若从A处射出的一束激光能照射到鱼的身上，则激光应对哪一点射出( )
图G－3－3
A．B点上方 B．B点
C．B点下方 D．B点左方或右方
4．如图G－3－4所示是把一副眼镜放在太阳光下，在地面上看到的情形，由此可以判断镜片是( )
图G－3－4
A．凸面镜 B．凹面镜
C．凸透镜 D．凹透镜
5．如图G－3－5所示，将一支铅笔放入水中，看起来铅笔发生了弯折．这是因为( )
图G－3－5
A．光在空气和水的分界面发生了镜面反射
B．光在空气和水的分界面发生了漫反射
C．光从空气射入水中，传播方向不变
D．光从水射入空气中，传播方向改变
6．烛焰通过凸透镜在光屏上成一放大的像，若在凸透镜上沾一个小黑点，则光屏上( )
A．没有黑点的像 B．一片漆黑
C．有一个放大的黑点像 D．有一个缩小的黑点像
7．将一支点燃的蜡烛和光屏固定在光具座上，透镜在中间移动，下列情况不可能发生的是( )
A．没有位置能在光屏上成清晰的像
B．有一个位置可以在光屏上成像，成等大、倒立的实像
C．有两个位置可以在光屏上成像，成放大、倒立的实像和缩小、倒立的实像
D．有三个位置可以在光屏上成像，成放大、倒立的实像，缩小、倒立的实像和等大、倒立的实像
8．小明用凸透镜先后两次观察书本上的字，看到如图G－3－6所示的两种情景．以下说法中正确的是( )
图G－3－6
A．甲图中成的是实像，乙图中成的是虚像
B．甲图中书本在凸透镜2倍焦距以外，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；乙图中凸透镜远离书本，所成的像也变小
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
9．如图G－3－7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．下列说法中正确的是( )
图G－3－7
A．手机到透镜的距离应大于透镜的二倍焦距
B．墙上呈现的是手机画面的正立、放大的虚像
C．制作简易投影仪的透镜，可以制作老花镜镜片
D．要使墙上的像变大，应增大手机与透镜间的距离
二、填空题(每空3分，共27分)
10．如图G－3－8所示，鱼缸中有一条小鱼，而眼睛从鱼缸不同位置可以观察到两种情况，一次鱼的位置变浅，另一次鱼变大．前者是由于____________形成的________(选填“实”或“虚”)像；后者是由于鱼缸的________(选填“左”或“右”)侧部分等效凸透镜而形成的________(选填“实”或“虚”)像．
图G－3－8
11．①平面镜、②凹透镜、③凸透镜是常用的三种光学器件，其中利用光的反射定律的是________；利用光的折射规律的是______；能会聚太阳光的是________．(均填序号)
12．中国被称为“小眼镜王国”，很多孩子都患有近视眼，已引起相关部门重视．如图G－3－9所示的两幅图中能反映近视眼成因的是________，戴一个合适的________透镜就能将光重新会聚在视网膜上．
图G－3－9
三、作图题(共14分)
13．(8分)在一口干枯的井底正中央P点趴着一只青蛙，它能看到的视野范围如图G－
3－10甲所示．天降大雨时井中全部灌满水，若青蛙仍在P点，它的视野范围发生变化，请你确定青蛙视野变化的大致范围，并在图乙中表示出来．
图G－3－10
14．(6分)请在图G－3－11中画出入射光线通过透镜后的折射光线．
图G－3－11
四、实验探究题(14分)
15．探究凸透镜成像的大小可能与哪些因素有关？
(1)小明通过前面物理知识的学习，知道放大镜就是凸透镜，在活动课中，他用放大镜观察自己的手指(如图G－3－12甲所示)，看到________的手指的像，然后再用它观察远处的房屋(如图乙所示)，看到________的房屋的像．(均选填“放大”“等大”或“缩小”)
图G－3－12
(2)小明想知道凸透镜成像的大小可能与哪些因素有关，请你帮助小明完成猜想：凸透镜成像的大小可能与________________________有关．
(3)小明在光具座上不断改变蜡烛与透镜间的距离，并移动光屏进行实验，所获得的实验数据如下表所示．分析数据可知物体到凸透镜的距离越短，光屏上像的大小就越________，同时发现像到凸透镜的距离就越__________．
物体到凸透
镜的距离/cm
40
30
20
15
10
8
光屏上像到凸
透镜的距离/cm
13.5
15
20
30
光屏上
没有像
光屏上
没有像
光屏上像
的大小
缩小
缩小
等大
放大
(4)小明所在班级照相时，摄影师发现两旁还有同学没有进入取景框内，这时摄影师应使照相机________(选填“靠近”或“远离”)同学，同时还应将照相机的镜头________(选填“伸长”“缩短”或“不改变”)．
教师详解详析
1．C
2．B
3．B [解析] 人眼在A处看到的B处的鱼是鱼的虚像，要比鱼的实际位置浅一些，这是因为鱼身反射的光在水面发生了折射的缘故，根据光路的可逆性，从A处照向B点的光进入水中后，也会发生光的折射，恰好射到真实的鱼上．
4．D 5.D
6．A 7.D
8．C [解析] 根据凸透镜成像规律，正立的是虚像，倒立的是实像，所以甲图中成的是虚像，乙图成的是实像．
甲图成正立、放大的虚像，物体在一倍焦距以内．乙图成倒立、放大的实像，书本在一倍焦距与二倍焦距之间．
甲图成虚像，凸透镜靠近书本，物距变小，像变小．乙图成倒立、放大的实像，凸透镜远离书本，物距变大，所成的像变小．
9．C [解析] 由投影仪成像的原理可知，手机到透镜的距离应大于一倍焦距小于二倍焦距，故A错误；投影仪成的像是倒立、放大的实像，故B错误；老花镜的镜片是凸透镜，投影仪利用凸透镜成像的规律工作，所以制作简易投影仪的透镜，可以制作老花镜镜片，故C正确；要使墙上的像变大，根据物近像远像变大的规律可知，应减小手机与透镜间的距离，故D错误．
10．光的折射 虚 右 虚
11．① ②③ ③
12．乙 凹
13．如图所示
14．如图所示
15．(1)放大 缩小
(2)物体与凸透镜间的距离
(3)大 远
(4)远离 缩短
