1、透镜成像一、选择题（每小题2.5分，共30分）1.下面的光学设备中，利用了图中原理的是（ ）。A投影仪；B放大镜；C照相机；D潜望镜【答案】C。【解析】从图中可知，凸透镜成像是倒立、缩小的实像。从给出的四个答案看，只有照相机的成像原理和图中给出的相同，故正确答案是C。2.将一凸透镜正对太阳，可在距透镜20cm处得到一个最小、最亮的光斑。若将一个物体放在此透镜前30cm处，则可在透镜另一侧得到（ ）。A.倒立、缩小的实像；B.正立、缩小的实像；C.倒立、放大的实像；D.正立、放大的虚像【答案】C。【解析】在距透镜20cm处得到一个最小、最亮的光斑，说明此透镜的焦距是20cm；如果物体放在透镜前3
2、0cm处，物距在焦距和2倍焦距之间，根据透镜成像规律，物体应该成倒立、放大的实像。所以，正确答案是C。3.下列关于透镜的描述，错误的是（）。A放大镜看报纸可以看到放大的字；B教室使用投影仪可以在屏幕上形成正立、放大的虚像；C用手机拍照，物和镜头的距离需要大于镜头的二倍焦距；D近视眼可以用凹透镜矫正【答案】B。【解析】用放大镜看物体时，物距小于焦距，放大镜成正立、放大的虚像；故放大镜看报纸可以看到放大的字，故A正确。在2fuf，情况下，凸透镜成倒立、放大的实像，应用于幻灯机和投影仪，故使用投影仪时，看到屏幕上所成的是倒立放大的实像，虚像无法再屏幕上接收下来，故B错误。用照相机照相时，物体在凸透镜
3、的二倍焦距以外，成倒立缩小的实像，故C正确。近视眼是晶状体变厚，折光能力变强，像成在视网膜的前方，利用凹透镜的发散作用使像成在视网膜上，故D正确。所以，说法错误的是B，答案是B。4.一凸透镜的焦距为15cm，在主光轴上将点燃的蜡烛从离凸透镜20cm处移到40cm处的过程中，像的大小和像距的变化情况是( )。A.像变大，像距变大；B.像变小，像距变小；C.像变大，像距变小；D.像变小，像距变大【答案】B。【解析】透镜焦距是15cm，蜡烛从20cm处逐渐移动到40cm处，此过程物距逐渐增大，像逐渐变小，像距逐渐变小。故正确答案是B。5.把一瓶矿泉水放在物理课本上，看到的情景如图所示，下列光学设备中
4、，成像情况与它相同的是（ ）。A放大镜；B投影仪；C照相机；D近视眼镜【答案】A。【解析】装有水的矿泉水瓶是一个圆柱形，有水的矿泉水瓶就构成了一个凸透镜。若物体在凸透镜的1倍焦距以内时，成一个正立、放大的虚像，故此时能看到一个正立放大的虚像，它与放大镜成像情况相同，故A正确。投影仪、照相机所成的像均是实像，故B、C错；近视眼镜是凹透镜，成像原理肯定不同。故正确答案是A。6.下列说法正确的是（）。A在“小孔成像”的实验中，离小孔越近的物体所成的像一定越大；B游泳运动员在平静的水面下看到游泳池边的物体可能变矮了；C蜡烛经凸透镜成像时，当蜡烛靠近透镜，蜡烛的像一定远离透镜；D小球沿水平方向运动，它在
5、平面镜中的像可能沿竖直方向运动【答案】A。【解析】A在“小孔成像”的实验中，离小孔越近的物体所成的像一定越大；此说法正确。小孔成像的规律是：倒立的实像，当光屏与小孔位置不变时，物距小孔越近，像就越大。B游泳运动员在平静的水面下看到游泳池边的物体可能变矮了；此说法错误。在水下看水上的物体，像游泳池边的物体，应该是变大了，不是变小了。C蜡烛经凸透镜成像时，当蜡烛靠近透镜，蜡烛的像一定远离透镜；此说法错误。凸透镜成像时，物距逐渐减小时，像距会发生变化，但要看物距在焦距以外还是焦距以内；在焦距以外时，像距逐渐变大；在焦距以内时，像距逐渐变小。D小球沿水平方向运动，它在平面镜中的像可能沿竖直方向运动；此
6、说法错误。平面镜成像规律是：像与物等大、对称、反向的虚像；故小球在水平方向运动时不可能在平面镜中的像沿竖直方向运动。此题正确答案是A。7.小明拿着放大镜，伸直手臂，通过放大镜观察远处的景物，看到的是景物的（）。A正立放大的像；B倒立放大的像；C倒立缩小的像；D正立缩小的像【答案】C。【解析】小明拿着放大镜（凸透镜），伸直手臂，通过放大镜观察远处的景物，一定是物距大于2倍焦距，这时看到的景物一定是倒立缩小的实像。故，此题答案是C。8.近期流行一种“自拍神器”给旅行者自拍带来了方便。如图所示，与直接拿手机自拍相比，利用自拍杆可以（ ）。A增大像距；B增大取景范围；C增大人像的大小；D缩短景物到镜头
7、距离【答案】B。【解析】用“自拍神器”的目的是增大物距，让自拍者在相机中的取景范围扩大。故，正确答案是B。9.某凸透镜焦距为15cm，若将一物体放在此凸透镜前25cm处，则可在透镜另一侧得到一个（ ）。A. 倒立、放大的实像；B. 倒立、缩小的实像；C. 正立、放大的虚像；D. 正立、缩小的实像【答案】A。【解析】凸透镜焦距为15cm，如果物体放在凸透镜前25cm处，物距在一倍焦距和2倍焦距之间；根据凸透镜成像规律，此时凸透镜所成的像一定是倒立、放大的实像。所以，正确答案是A。10.拿一副远视眼镜放在凸透镜前，如图所示，光屏上出现烛焰清晰的像，移走远视眼镜，烛焰的像变得模糊，为了能在光屏上重新
8、得到清晰的像，下列操作可行的是（）。A将蜡烛靠近凸透镜；B将光屏靠近凸透镜；C将光屏远离凸透镜；D将光屏和蜡烛同时靠近凸透镜【答案】C。【解析】远视眼睛是凸透镜，如果用一副远视眼镜放在凸透镜前，光屏上出现烛焰清晰的像，这说明经过两次会聚才可以在光屏上得到清晰的像；移走远视眼镜，烛焰的像变得模糊，为了能在光屏上重新得到清晰的像，光屏应该向后移动，也就是加大像距。所以，正确答案是C。11.某人只能看清远处的物体，看不清近处的物体，关于该人的视力情况，下列说法正确的是（ ）。A远视眼，用凸透镜矫正；B远视眼，用凹透镜矫正；C近视眼，用凸透镜矫正；D近视眼，用凹透镜矫正【答案】A。【解析】某人只能看清
9、远处的物体，看不清近处的物体，说明此人是远视眼，需要佩戴远视眼镜，也就是凸透镜。故，正确答案是A。12.在“探究凸透镜成像规律的实验”中，小红调节蜡烛，凸透镜和光屏的位置，在光屏上成清晰的像如图所示，下列说法正确的是（）。A教学中使用的投影仪就是利用了图中的成像规律；B换上焦距小一些的凸透镜，只将蜡烛向右适当移动就能在光屏上接收到清晰的像；C如果使蜡烛向左移动，光屏需要向右移动才能接收到清晰的像；D如果把蜡烛与光屏对调，光屏上将不会出现清晰的像。【答案】B。【解析】从图中可以看出，凸透镜在光屏上所成的像是倒立、缩小的实像；此时，蜡烛在题图的2倍焦距以外，像距小于物距。由此可以回答上面四个选项。
10、A教学中使用的投影仪就是利用了图中的成像规律；此说法错误。投影仪成像是放大的实像，和此实验不符。B换上焦距小一些的凸透镜，只将蜡烛向右适当移动就能在光屏上接收到清晰的像；此说法正确。如果换上焦距小一些的透镜，物体距离2倍焦距位置更远一些，要想在光屏上重新成像，需要把蜡烛移近透镜即可。C如果使蜡烛向左移动，光屏需要向右移动才能接收到清晰的像；此说法错误。如果使蜡烛向左移动，所成的像会更小，光屏应像左移动。D如果把蜡烛与光屏对调，光屏上将不会出现清晰的像；此说法错误。因为光路是可逆的，如果把蜡烛和光屏对调，光屏上照样可以得到清晰的像。故，正确答案是B。二、填空题（每空2分，共34分）13.在“探究
11、凸透镜成像的规律”实验中，先将蜡烛焰、凸透镜、光屏的中心调到同一水平线上，然后将凸透镜固定在光具座上50cm处，将点燃的蜡烛放置在光具座上30cm处，然后再移动光屏在光屏上得到烛焰清晰的像，再将蜡烛向凸透镜移近几厘米，应向 （选填“靠近”或“远离”）凸透镜方向移动光屏，才有可能再次在光屏上得到烛焰清晰的像；又将蜡烛移至光具座上43cm 处，无论怎么移动光屏，都不能在光屏上得到烛焰清晰的像。由此可以推断该凸透镜焦距的范围，该范围的最大值小于 cm。【答案】远离、20。【解析】如果将凸透镜固定在光具座上50cm处，将点燃的蜡烛放置在光具座上30cm处，此时物距为20cm；移动光屏并在光屏上得到烛焰
12、清晰的像时，此时成像为倒立的实像；如再将蜡烛向凸透镜移近几厘米，物距将减小，必然会是所成的像增大，像距变大，这时应将光屏远离凸透镜才能在光屏上呈现清晰的像。如果将蜡烛放在光具座的43cm处，无论怎么移动光屏都不能得到烛焰清晰的像，说明凸透镜焦距大于7cm，而凸透镜的焦距必须小于20cm。故凸透镜焦距的最大值小于20cm。故，此题答案是：远离、20。14.近视眼看不清远处的物体，是因为物体的像落在视网膜的 方（选项“前”或“后”），需要佩戴 加以矫正（选填“凸透镜”或“凹透镜”）。【答案】前、凹透镜。【解析】近视眼看不清远处的物体，是因为物体成像在视网膜前方；也说明晶状体会聚光的能力太强，需要佩
13、戴凹透镜进行矫正。故，答案是：前、凹透镜。15.如图所示，用焦距为5cm的凸透镜进行了如下实验操作：将蜡烛放在A处时，位于P处（图中未画出）的光屏上得到了清晰的缩小像；保持透镜位置不变，向右移动蜡烛至B处，再将光屏从P处移至另一位置得到清晰的放大像，则两次所成的像都是 立的，P位于A的 侧，上述过程中光屏是向 侧移动的，用刻度表示透镜在光具座上的位置： 。【答案】倒、右、右、55-60。【解析】凸透镜要想成像灶光屏上，所成的像必然是实像，实像都是倒立的；此时光屏一定在A点右侧；如果蜡烛在光具座的B点，移动光屏后能得到清晰放大的实像，此时光屏必然向右移动。B处的物距一定大于5cm，小于10cm；
14、此时透镜应在55-60之间。答案是：倒、右、右、55-60。16.探究凸透镜成像规律时，应调节烛焰和光屏中心位于凸透镜的 上。当蜡烛距凸透镜30.0cm时，在光屏上成一个等大的实像，则凸透镜的焦距是 cm；将蜡烛远离透镜移动到适当位置，要在光屏上成清晰的像，就将光屏向 （远离/靠近）透镜方向移动。【答案】中心线、15、靠近。【解析】在探究凸透镜成像规律时，应调节烛焰和光屏中心位于凸透镜的中心线上。当蜡烛距凸透镜30.0cm时（此时物距大于2倍焦距），在光屏上成一个等大的实像，则凸透镜的焦距是15cm；将蜡烛远离透镜移动到适当位置，要在光屏上成清晰的像，就将光屏向靠近透镜方向移动。答案是：中心线
15、、15、靠近。17.由于长时间过度使用手机，导致青少年未老先衰，新型疾病“手机老花眼”患者剧增，患者主要表现为观察近处物体不清晰，此疾病的形成原理与下面 （选填“甲”或“乙”）图相符，应配戴 （选填“凹”或“凸”）透镜，予以矫正。【答案】甲、凸。【解析】“老花眼”是远视眼病，近处的物体看不清楚，这主要是近处物体成像在视网膜的后方，如甲图所示；此时需要佩戴凸透镜进行矫正。故，此题答案是：甲、凸。18.眼睛相当于照相机，它能够在一定范围内自动调节 和进入眼睛的光的强度。在适当的照明条件下，物体能在视网膜上形成一个缩小、 的实像。【答案】焦距、倒立。【解析】眼睛相当于照相机，它能在一定范围内调节焦距
16、和进入眼睛的光的强度。物体在视网膜上所成的像是倒立、缩小的实像。故，此题答案是：焦距、倒立。19.在探究凸透镜成像的大小与哪些因素有关的实验中：小明通过物理知识的学习，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，看到手指 的像；再用放大镜观察远处的房屋，看到房屋 的像（选填“放大”、“等大”或“缩小”）【答案】放大、缩小。【解析】看近处的手指，手指是放大的虚像，看远处的房屋看到是缩小的像。故答案是：放大、缩小。三、 实验探究题（22分）20.（10分）在用光具座研究凸透镜成像规律的实验中：（1）测量凸透镜的焦距如图所示，则该凸透镜的焦距为 cm。（2）将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在
17、光具座上，并且要让烛焰中心、透镜中心、光屏中心在同一 。序号物距/cm30251815像距15172330像的性质倒立、缩小、实像倒立、缩小、实像倒立、放大、实像倒立、放大、实像（3）上表是小王实验时记录数据的一部分，比较组数据可得出的规律是：物距大于二倍焦距时，凸透镜成倒立缩小的实像，这一规律可应用于 （选填“放大镜”、“照相机”、“投影仪”）。【答案】10cm，水平线上，照相机。【解析】（1）从图中可知，此凸透镜的焦距为10cm；因为一束平行光射入凸透镜后汇聚于一点，该点到透镜距离为10cm。（2）将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上，并且要让烛焰中心、透镜中心、光屏中心在同一水平线上。其
18、目的是使成像处在光屏中心位置，有利于实验。（3）从表中给出的实验数据看，物体成像是倒立、缩小的实像，此规律照相机成像规律相同。21.（12分）（1）如图甲所示，有两束光线射向凸透镜，请完成光路（F为焦点，O为光心）； （2）某同学利用上述凸透镜来探究“凸透镜成像规律”：如图乙所示，让平行光经过凸透镜后，在光屏上出现一个最小最亮的光斑，由此可知，凸透镜的焦距是 cm；蜡烛与凸透镜的位置如图丙所示，移动光屏，在光屏上能形成淸晰的倒立的、 （选填“放大”、“等大”或“缩小”）的像，根据此原理可以制成 （选填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”）；如果保持蜡烛和凸透镜的位置不变，把光屏向右移动一小段距离
19、后，要想在光屏上再次得到清晰的像，可在蜡烛与凸透镜之间放一个 （选填“近视眼镜”或“远视眼镜”）。【答案】（1）如图。（2）10cm；缩小、照相机；近视眼镜。【解析】（1）对凸透镜作图，只要清楚凸透镜成像规律，即可完成答题。答案见下图。（2）让平行光经过凸透镜后，在光屏上出现一个最小最亮的光斑，说明此处是凸透镜的焦点，从光具座可以看出凸透镜焦距为10cm；由丙图可以看出，物距大于像距，故成像为倒立缩小的实像，应填“缩小”；它的成像原理与照相机相同，故应填“照相机”。如果保持蜡烛和凸透镜的位置不变，把光屏向右移动，说明成像提前了，要想在光屏上再次得到清晰的像，可在蜡烛与凸透镜之间放一凹透镜，也就
20、是“近视眼镜”。二、作图题（14分）22.（8分）（1）根据光线通过透镜前后的方向，请在甲图虚线框中画出适当的透镜；（2）在乙图中已知通过透镜后的折射光线，请画出它们的入射光线。【解析】此题属于透镜作图题。根据透镜成像规律和透镜三条主要光线，即可解答。甲图，属于光线发散，应该是凹透镜；折射光线平行射出，入射光线的延长线一定是过凹透镜焦点。乙图，凸透镜的折射光线平行主轴，入射光线一定是从焦点发出的。丙图，折射光线通过光心，入射光线与折射光线方向相同。故，作图如图所示。【答案】见下图。23.（6分）如图所示，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。【解析】蜡烛位于凸透镜焦点之内，故成像为正立、放大的虚像，作图时一定要把关键线段画出来。【答案】见下图。