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1.5透镜和视觉（第2课时）基础巩固
一、选择题
1．小实利用如图装置探究平面镜成像实验。小实根据正确的实验数据，绘制了“像距-物距”的图像，下列符合科学规律的是（　　）
A． B． C． D．
2．我市兰溪盛产杨梅，人们有制作杨梅酒的习俗。如图甲将杨梅浸泡在盛有白酒的球形容器中，此时球形容器及其内部的白酒相当于一个凸透镜，而瓶中的杨梅位于该“凸透镜”的一倍焦距之内。则从正面观察瓶中的杨梅，可观察到杨梅的像应如图乙中的（　　）
A． B． C． D．
3．当物体距离凸透镜8cm时，在透镜另一侧光屏上成一个清晰放大的实像，若保持物体与光屏的位置不变，把凸透镜向光屏方向移动2cm，则在光屏上又成一清晰的缩小的像。则凸透镜的焦距为（ ）
A．f＜2cm B．2cm＜f＜4cm C．4cm＜f＜5cm D．5cm＜f＜8cm
4．将带有F字样的光源放在装有水的鱼缸前，调整F光源和鱼缸的位置，在墙壁上得到了缩小的实像，则F光源、鱼缸、墙壁三者的位置可能是（　　）
A．B．C． D．
5．如图在探究凸透镜成像规律的实验中，小文得到了一个清晰的像。为了在光屏上得到一个更大且清晰的像，他可以进行的操作是（　　）
A．向右移动蜡烛 B．向右移动凸透镜
C．向左移动光屏 D．向左移动凸透镜
6．下面关于实像和虚像的说法中，正确的是（　　）
A．实像能用眼睛观察到，虚像不能用眼睛观察到
B．实像能用照相机拍摄下来，虚像不能用照相机拍摄下来
C．虚像和实像都能通过眼睛观察到，但虚像不能成在光屏上而实像能成在光屏上
D．虚像是人的幻觉，实际上并没有光线进入人的眼睛
7．如图所示，在凸透镜左侧的主轴PQ上一光点S恰能在透镜右侧等距处生成一像点Sˊ，将透镜沿顺时针方向转过30°角后，像点的位置（　　）
A．仍在原处没有移动
B．像点移动，但不一定在原来的PQ轴上
C．像点沿着QP向左移动
D．像点沿着PQ向右移动
8．如图甲，白光经三棱镜后，光屏上自上而下出现了红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的色带（部分色光未画出）。这说明不同色光在入射三棱镜（或凸透镜）时，蓝光偏折的程度会较大。于是，小明使用红光、黄光和蓝光来测量凸透镜的焦距（f）大小（如图乙）。以下关于三种色光通过凸透镜时的焦距（f）大小关系正确的是（　　）
A．f红＞f黄＞f蓝 B．f红＜f黄＜f蓝
C．f红＝f黄＝f蓝 D．f黄＞f红＞f蓝
9．小明用未知焦距的凸透镜进行实验，记录的部分实验数据如下表。根据实验结果可知凸透镜的焦距是（　　）
组别 1 2 3 4
物距/厘米 35 20 15 5
像距/厘米 15 20 35
A．5厘米 B．10厘米 C．15厘米 D．20厘米
10．我校项目化小组利用纸盒和凸透镜等材料制作成像仪。凸透镜固定在纸盒侧面，F光源和光屏在如图所示位置时，光屏上能呈现消晰的像。则像的性质为（　　）
A．放大的实像 B．缩小的实像
C．放大的虚像 D．缩小的虚像
11．若空间有一竖直放置的大凸透镜，在主光轴位置上拉二根钢丝，一个小杂技演员从很远的地方沿着钢丝向焦点处匀速走来。下列叙述中：
①小演员每走一步，像也走一步；
②像的脚步始终比小孩大；
③像总朝远离小演员的方向运动，好像在逃离。
其中正确的是（　　）
A．只有①②正确 B．①②③都正确
C．只有①③正确 D．只有①正确
12．小科用透明塑料盒设计了一个昆虫标本观察器，盒高h=10cm，如图所示。盒底上放标本，盒盖上嵌入一个凸透镜，通过凸透镜可以观察到标本正立、放大的像。下列分析正确的是（　　）
A．观察器的成像原理与照相机相同
B．眼睛观察到昆虫标本的像是实像
C．要使观察到的昆虫的像变大一些，应该降低盒子的高度h
D．凸透镜的焦距大于10cm
13．如图所示，水平桌面上并排立着2支不同高度的蜡烛，蜡烛正前方放置一个盛满水的烧瓶。小红透过烧瓶观察蜡烛，其中可能看到的像是（　　）
A． B．
C． D．
14．如图所示，某同学用自制的水凸透镜做凸透镜成像实验，在光屏上得到了清晰的像，关于下列现象的分析，不正确的是（　　）
A．此时在光屏上得到的是倒立缩小的实像
B．继续向水凸透镜内注水，发现光屏上的像不清晰了，这时将光屏向透镜方向移动，又能得到清晰的像，说明透镜越凸，焦距越小
C．仅将蜡烛和光屏的位置对调，也能在光屏上得到一个倒立的实像
D．若用一张纸遮住水凸透镜的上半部分，会发现光屏上的像缺失了下半部分
15．在“探究凸透镜成像规律”的实验中，将点燃的蜡烛放在距凸透镜20厘米处，在凸透镜另一侧距凸透镜10厘米处的光屏上得到烛焰清晰的像，则下列说法错误的是（　　）
A．凸透镜成像应用了光的折射原理
B．光屏上所成的是倒立、缩小的实像
C．将点燃的蜡烛移至距凸透镜5厘米处，调节光屏至适当位置就能在光屏上得到烛焰清晰的像
D．透镜位置不变，蜡烛和光屏位置互换，光屏上就能得到烛焰清晰的像
16．在“探究凸透镜的成像特点”实验中，所用凸透镜的焦距为10cm，光屏是用表面涂有白漆的铁板制成。小科把“F”发光物置于离凸透镜50cm处，移动光屏，在光屏上找到清晰的像，如图所示。小科看到光屏上像的形状和大小分别是（　　）
A．、放大 B．、放大 C．、缩小 D．、缩小
二、非选择题
17．某同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中，绘制了如图所示的图象(v表示像到凸透镜的距离，u表示物体到凸透镜的距离)，用该凸透镜作放大镜使用时，被观察的物体到透镜的距离在 m以内；把物体从距凸透镜5cm处移动到距凸透镜20cm处的过程中，像的大小将 (选填“变大”、“变小”、“先变小再变大”、“先变大再变小”)。
18．将如图甲所示的黑白卡片放在一只未装满水的薄高脚玻璃杯后面，在高脚玻璃杯前方观察到如图乙所示装水部分“黑白颠倒”的现象，此时装水部分的高脚杯和杯内水的组合相当于一个 透镜，若希望看到“黑白颠倒”的现象重新颠倒回来，则应将高脚杯 （选填“靠近”或“远离”）黑白卡片。
19．（1）如图所示，在注有清水的试管内留有一稍大的空气泡，使太阳光从试管的正上方向下照，观察试管下方的白纸，可以发现白纸上在与空气泡相对应的位置上，有一椭圆形的黑影，而其他部分是一条与试管平行的亮线，这是因为试管充满水的地方相当于凸透镜，而气泡与周边的水组成 透镜。如果把白纸从靠近试管处向下移动到较远处，亮线的粗细将如何变化 。
（2）如图是装有水的圆柱形玻璃杯。将铅笔靠近玻璃杯的后面，透过玻璃杯可以看到笔尖指向左侧，该玻璃杯相当于一凸透镜，此时成像为正立、 的虚像；如果将铅笔由靠近玻璃杯的位置向远处移动，你会看到笔尖指向变化是 （选填“一直向左”或“一直向右”或“向左变为向右”或“向右变为向左”）。
20．在探究凸透镜成像规律的实验中，当两支点燃的蜡烛、凸透镜和光屏分别置于如图所示的位置时，光屏上、两处会得到清晰 （填“缩小”、“等大”或“放大”）的烛焰的像。若用一厚纸板挡住凸透镜的上半部分，则在光屏上、两处 成像。（填“能”或“不能”）
21．在探究凸透镜成像规律时，小明用红色的发光二极管按“F”字样镶嵌排列在白色方格板上替代蜡烛作为光源，又用同样的白色方格板做成光屏，实验使用的凸透镜焦距为10cm，实验装置如图所示。
(1)实验时，首先调节光源、光屏和透镜的高度，使它们的中心在 ；
(2)凸透镜固定在光具座零刻度线上，小明将光源移至处时，移动光屏，光屏上会出现清晰的倒立、 的实像。
(3)在上述实验的基础上，将光源向远离透镜的方向移动，要在光屏上得到清晰的像则应将光屏 （选填“远离”或“靠近”）透镜；
(4)如图所示的成像规律与 （选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）相同。
22．小明在做“探究凸透镜成像规律”的实验时，凸透镜的位置固定不动。在图甲所示位置时，烛焰恰好在光屏上成清晰的像，回答下列问题：
（1）蜡烛、凸透镜、光屏的位置如图甲，此时光屏上得到了一个清晰的像，这个像是倒立、 （选填“放大”、“缩小”或“等大”）的实像；
（2）若在蜡烛和凸透镜之间合适的位置放一个近视眼镜，为了使光屏上重新呈现清晰的像，光屏应向 （填“左”或“右”）移动；
（3）如图乙所示，把烛焰位于凸透镜焦点以内，在透镜另一侧可以观察到放大的虚像。若将一不透明的光屏置于图中虚线处，则烛焰的像 。
A．会消失 B．亮度变暗 C．没有变化 D．成在光屏上
23．小乐在做“探究凸透镜成像规律”实验时，将测得的物距（u）、像距（v）、计算得到的物距+像距（u+v）、成像情况记录在表中。
实验序号 物距（u）/cm 像距（v）/cm 物距+像距（u+v）/cm 像与物大小比较 像的虚实
1 60.0 12.0 72.0 缩小 实像
2 50.0 12.5 62.5 缩小 实像
3 40.0 13.3 53.3 缩小 实像
4 30.0 15.0 45.0 缩小 实像
5 18.0 22.5 40.5 放大 实像
6 16.0 26.7 42.7 放大 实像
7 14.0 35.0 49.0 放大 实像
8 12.0 60.0 72.0 放大 实像
（1）根据实验序号1～8的数据，可得出的初步结论是：凸透镜成实像时，v随u的减小而 ；
（2）根据实验序号 的数据，分析比较u和v的大小关系与成像情况，得出的初步结论是：凸透镜成缩小实像时，u＞v；通过其他数据的分析，亦可得出“凸透镜成放大实像时，u＜v”的初步结论；
（3）根据实验序号1～8的数据，分析比较u+v随u变化的情况，推测凸透镜成实像时，u+v存在最小值，当u在 （选填“16.0～18.0cm”或“18.0～30.0cm”）范围内可找到这个最小值；
（4）某次实验时，将蜡烛放在图示P点位置，光屏上得到一个清晰像。若切除凸透镜的阴影部分，再将上部剩余部分向下移动，直到下沿在O点位置，此时光屏上仍有清晰像，此像的位置在原来成像位置的 （选填“上方”“下方”或“原处”）。
24．在探究凸透镜成像规律时，小明用发光的“F”字样镶嵌排列在白色方格板上作为光源，实验使用的凸透镜焦距为10cm，实验装置如图所示。
（1）在组装完实验器材后，应调节各个部分的高度，确保“F”光源、凸透镜、光屏中心在 ；
（2）如图甲所示，若此时想在实验中能用光屏承接到F的实像，光屏在 （ 选填“0到10cm”、“10到20cm”、“20到30cm”或“30到50cm”）范围内移动。
（3）若要模拟投影仪的成像原理，在步骤（1）的基础上调整F和光屏的位置，直至在光屏上成清晰的像。保持观察者眼睛在图甲所处的位置不变，则在光屏上看到的清晰的像是接近图乙中的 （选填编号）；
（4）保持凸透镜的位置不变，取下光屏后，直接在光屏一侧透过透镜用眼睛观察像。小明从40cm刻度线处移动光源逐渐靠近凸透镜，图乙中小明先后看到的清晰的像的顺序为 。（选填编号）
（5）下列对此实验装置的评价，正确的有 。
A．与烛焰相比，实验使用的光源不会晃动，光屏上所成的像比较稳定
B．零刻度线刻在光具座标尺的中央，可直接测出物距和像距
C．如果用同样的白色方格板做光屏，能更便于比较像与物的大小
25．为探究凸透镜成像规律，小科通过移动蜡烛，记录蜡烛的像到凸透镜的距离v，物体到凸透镜的距离u，并绘制成图甲。
（1）根据图像可知，凸透镜的焦距是 cm；
（2）在某次实验中小科将凸透镜固定在长度为1m的光具座的中点，蜡烛放在35cm刻度线处，如图乙；
①小科将光屏移至 刻度线处得到一个清晰的像；
②小科将蜡烛以0.01m/s的速度向左移至30cm刻度线处，光屏移至 刻度线处时，光屏上再次承接到清晰的像。这段时间内蜡烛的像移动的平均速度为 。
26．实验桌上备有带支架的蜡烛、光屏、一个凸透镜、平行光源、光具座等器材。小永利用这些器材，按照图甲所示的方法测出这个凸透镜的焦距。然后她用蜡烛替换掉平行光源，保持凸透镜的位置不变，将点燃的蜡烛放置在如图乙所示的位置上，移动光屏，直至在光屏上得到烛焰的清晰、完整的像。
（1）该凸透镜的焦距为 cm；
（2）如图乙所示，烛焰在光屏上呈现一个清晰倒立、 的实像。如果把蜡烛和光屏位置对调，在光屏上仍然成清晰的像，原因是 。
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1.5透镜和视觉（第2课时）基础巩固
一、选择题
1．小实利用如图装置探究平面镜成像实验。小实根据正确的实验数据，绘制了“像距-物距”的图像，下列符合科学规律的是（　　）
A． B．
C． D．
【答案】A
【详解】由平面镜成像的特点可知，像物到平面镜的距离相等，即像距始终等于物距，由图可知，A图符合科学规律，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
2．我市兰溪盛产杨梅，人们有制作杨梅酒的习俗。如图甲将杨梅浸泡在盛有白酒的球形容器中，此时球形容器及其内部的白酒相当于一个凸透镜，而瓶中的杨梅位于该“凸透镜”的一倍焦距之内。则从正面观察瓶中的杨梅，可观察到杨梅的像应如图乙中的（　　）
A． B． C． D．
【答案】D
【详解】瓶中的杨梅位于该“凸透镜”的一倍焦距之内，根据凸透镜成像规律可知，当物距小于一倍焦距时，成正立、放大的虚像，故D符合题意，ABC不符合题意。
故选D。
3．当物体距离凸透镜8cm时，在透镜另一侧光屏上成一个清晰放大的实像，若保持物体与光屏的位置不变，把凸透镜向光屏方向移动2cm，则在光屏上又成一清晰的缩小的像。则凸透镜的焦距为（ ）
A．f＜2cm B．2cm＜f＜4cm
C．4cm＜f＜5cm D．5cm＜f＜8cm
【答案】C
【详解】当物体距凸透镜8cm时，在透镜另一侧光屏上成一个清晰放大的实像，可得物体在一倍焦距和二倍焦距之间，即f＜8cm＜2f，若保持物体与光屏的位置不变，把凸透镜向光屏方向移动2cm，此时物距等于10cm，则在光屏上又成一清晰的像，可得10cm>2f，凸透镜的焦距为
4cm＜f＜5cm
故选C。
4．将带有F字样的光源放在装有水的鱼缸前，调整F光源和鱼缸的位置，在墙壁上得到了缩小的实像，则F光源、鱼缸、墙壁三者的位置可能是（　　）
A． B．
C． D．
【答案】B
【详解】装有水的鱼缸相当于一个凸透镜，要在墙壁上得到清晰的缩小实像，由凸透镜成像规律可知，物距大于二倍焦距，像距大于一倍焦距、小于二倍焦距，成倒立、缩小的实像，则物距大于像距，所以调整蜡烛和鱼缸的位置，使F光源与鱼缸的距离大于鱼缸和墙壁的距离，故B符合题意，ACD不符合题意。
选B。
5．如图在探究凸透镜成像规律的实验中，小文得到了一个清晰的像。为了在光屏上得到一个更大且清晰的像，他可以进行的操作是（　　）
A．向右移动蜡烛 B．向右移动凸透镜
C．向左移动光屏 D．向左移动凸透镜
【答案】D
【详解】A．凸透镜成实像时，物近像远像变大，只向右移动蜡烛，物距减小，像距增大，像成在光屏的后方，不能得到清晰的像，故A不符合题意；
B．只向右移动凸透镜，物距增大，像距减小，像成在光屏的前方，不能得到清晰的像，故B不符合题意；
C．只向左移动光屏，像成在光屏的后方，不能得到清晰的像，故C不符合题意；
D．由图可知，物距大于像距，成倒立缩小的实像。向左移动凸透镜，当物距等于原来的像距时，由光路的可逆性可知，此时像距等于原来的物距，物距小于像距，成倒立放大的实像，故D符合题意。
故选D。
6．下面关于实像和虚像的说法中，正确的是（　　）
A．实像能用眼睛观察到，虚像不能用眼睛观察到
B．实像能用照相机拍摄下来，虚像不能用照相机拍摄下来
C．虚像和实像都能通过眼睛观察到，但虚像不能成在光屏上而实像能成在光屏上
D．虚像是人的幻觉，实际上并没有光线进入人的眼睛
【答案】C
【详解】AC．实像是由实际光线汇集而成的，所以实像能呈在光屏上，而虚像是由实际光线的反向延长线汇聚而成的，所以虚像不能呈在光屏上，故C正确，A错误；
D．虚像是由实际光线的反向延长线汇聚而成的，只是进入人眼的光是发散的，并不是没有光进入人眼，若真的是没有光进入人眼，将什么也看不到，故D错误；
B．实像和虚像都能用照相机拍摄，故B错误。
故选C。
7．如图所示，在凸透镜左侧的主轴PQ上一光点S恰能在透镜右侧等距处生成一像点Sˊ，将透镜沿顺时针方向转过30°角后，像点的位置（　　）
A．仍在原处没有移动
B．像点移动，但不一定在原来的PQ轴上
C．像点沿着QP向左移动
D．像点沿着PQ向右移动
【答案】D
【详解】在凸透镜左侧的主光轴PQ上一光点S恰能在透镜右侧等距处生成一像点S'，此时成的是倒立、等大的实像，物距等于二倍焦距。将透镜沿顺时针方向转过30°角后，此时物距减小了，像距应变大，像点会远离凸透镜，由于经过光光心的光线的传播方向不变，故像仍在原来的主轴PQ上，且向右移动，故D正确， ABC错误。
故选D。
8．如图甲，白光经三棱镜后，光屏上自上而下出现了红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的色带（部分色光未画出）。这说明不同色光在入射三棱镜（或凸透镜）时，蓝光偏折的程度会较大。于是，小明使用红光、黄光和蓝光来测量凸透镜的焦距（f）大小（如图乙）。以下关于三种色光通过凸透镜时的焦距（f）大小关系正确的是（　　）
A．f红＞f黄＞f蓝 B．f红＜f黄＜f蓝
C．f红＝f黄＝f蓝 D．f黄＞f红＞f蓝
【答案】A
【详解】用红光、黄光和蓝光平行于同一个凸透镜的主光轴射入，红光、黄光和蓝光对凸透镜的焦距不相同，红光相对于黄光、蓝光来说，偏折能力最弱，所以红色光对凸透镜的焦距大；蓝光入射时焦距最小，故三种色光通过水凸透镜时的焦距（f）大小关系正确的是
f红＞f黄＞f蓝
故A正确，BCD错误。
故选A。
9．小明用未知焦距的凸透镜进行实验，记录的部分实验数据如下表。根据实验结果可知凸透镜的焦距是（　　）
组别 1 2 3 4
物距/厘米 35 20 15 5
像距/厘米 15 20 35
A．5厘米 B．10厘米 C．15厘米 D．20厘米
【答案】B
【详解】根据表格中的数据知道，当u=v=20cm时，成倒立、等大的实像，此时u=v=2f，则
f=10cm
故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
10．我校项目化小组利用纸盒和凸透镜等材料制作成像仪。凸透镜固定在纸盒侧面，F光源和光屏在如图所示位置时，光屏上能呈现消晰的像。则像的性质为（　　）
A．放大的实像 B．缩小的实像
C．放大的虚像 D．缩小的虚像
【答案】B
【详解】由图知道，物距大于二倍焦距，凸透镜成倒立、缩小的实像，故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
11．若空间有一竖直放置的大凸透镜，在主光轴位置上拉二根钢丝，一个小杂技演员从很远的地方沿着钢丝向焦点处匀速走来。下列叙述中：
①小演员每走一步，像也走一步；
②像的脚步始终比小孩大；
③像总朝远离小演员的方向运动，好像在逃离。
其中正确的是（　　）
A．只有①②正确 B．①②③都正确
C．只有①③正确 D．只有①正确
【答案】C
【详解】因将物体从较远处接近凸透镜焦点的移动时，物距变小，所以像距变大，实像也变大。所以一个小杂技演员从很远的地方沿着钢丝向焦点处匀速走来，①小演员每走一步，像也走一步，有可能，①正确；②因为小孩在2倍焦距以外，所成的像是倒立缩小的，故像的脚步始终比小孩小，②错误；③因为物距越小，像距越大，像总朝远离小演员的方向运动，好像在逃离，③正确，综上，只有①③正确，故C正确，ABD错误。
故选C。
12．小科用透明塑料盒设计了一个昆虫标本观察器，盒高h=10cm，如图所示。盒底上放标本，盒盖上嵌入一个凸透镜，通过凸透镜可以观察到标本正立、放大的像。下列分析正确的是（　　）
A．观察器的成像原理与照相机相同
B．眼睛观察到昆虫标本的像是实像
C．要使观察到的昆虫的像变大一些，应该降低盒子的高度h
D．凸透镜的焦距大于10cm
【答案】D
【详解】ABD．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，物距应小于焦距，所以凸透镜的焦距大于10cm，成像原理与放大镜相同，故D正确，AB错误；
C．由于物距应小于焦距，所以，逐渐降低盒子的高度h，眼睛观察到的虚像，逐渐缩小，故C错误。
故选D。
13．如图所示，水平桌面上并排立着2支不同高度的蜡烛，蜡烛正前方放置一个盛满水的烧瓶。小红透过烧瓶观察蜡烛，其中可能看到的像是（　　）
A． B．
C． D．
【答案】A
【详解】A．成倒立放大的实像，对比像和物体，上下相反，左右相反，故A符合题意；
B．成倒立缩小的实像，对比像和物体，图中没有左右相反，故B不符合题意；
C．成正立放大的虚像，图中左右相反了，故C不符合题意；
D．凸透镜不可能成正立缩小的像，故D不符合题意。
故选A。
14．如图所示，某同学用自制的水凸透镜做凸透镜成像实验，在光屏上得到了清晰的像，关于下列现象的分析，不正确的是（　　）
A．此时在光屏上得到的是倒立缩小的实像
B．继续向水凸透镜内注水，发现光屏上的像不清晰了，这时将光屏向透镜方向移动，又能得到清晰的像，说明透镜越凸，焦距越小
C．仅将蜡烛和光屏的位置对调，也能在光屏上得到一个倒立的实像
D．若用一张纸遮住水凸透镜的上半部分，会发现光屏上的像缺失了下半部分
【答案】D
【详解】A．据图可知，此时的物距大于像距，且能在光屏上得到了清晰的像，所以成倒立、缩小的实像，故A正确，不符合题意；
B．当他继续向凸透镜内注水，光屏上的像不清晰了，这时将光屏向透镜方向移动，又能得到清晰的像，说明光线比注水前要提前会聚，透镜的聚光能力变强，透镜越凸，凸透镜的焦距越小，故B正确，不符合题意；
C．根据光路的可逆性可知，若将蜡烛和光屏的位置对调，也能在光屏上得到一个倒立的实像，且此时的物距小于像距，所以成一个倒立、放大的实像，故C正确，不符合题意；
D．遮住凸透镜的上半部，物体上任一点射向凸透镜的下半部的光线，经凸透镜折射后，照样能会聚成像，像的大小不发生变化，折射光线减少，会聚成的像变暗，故D错误，符合题意。
故选D。
15．在“探究凸透镜成像规律”的实验中，将点燃的蜡烛放在距凸透镜20厘米处，在凸透镜另一侧距凸透镜10厘米处的光屏上得到烛焰清晰的像，则下列说法错误的是（　　）
A．凸透镜成像应用了光的折射原理
B．光屏上所成的是倒立、缩小的实像
C．将点燃的蜡烛移至距凸透镜5厘米处，调节光屏至适当位置就能在光屏上得到烛焰清晰的像
D．透镜位置不变，蜡烛和光屏位置互换，光屏上就能得到烛焰清晰的像
【答案】C
【详解】A．凸透镜成像的原理是光的折射，故A正确，不符合题意；
B．由题可知，此时
成倒立、缩小的实像，此时
即
解得
故B正确，不符合题意；
C．由B可知
将点燃的蜡烛移至距凸透镜5厘米处，此时物距小于焦距，成正立、放大的虚像，不能用光屏承接，故C错误，符合题意；
D．由于折射现象中，光路可逆，所以若透镜位置不变，蜡烛和光屏位置互换，光屏上就能得到烛焰清晰的像，故D正确，不符合题意。
故选C。
16．在“探究凸透镜的成像特点”实验中，所用凸透镜的焦距为10cm，光屏是用表面涂有白漆的铁板制成。小科把“F”发光物置于离凸透镜50cm处，移动光屏，在光屏上找到清晰的像，如图所示。小科看到光屏上像的形状和大小分别是（　　）
A．、放大 B．、放大 C．、缩小 D．、缩小
【答案】C
【详解】
透镜的焦距f=10km，物距u=50cm，由凸透镜成像规律知，成倒立、缩小的实像；倒立的实像与“F”左右相反，上下颠倒，但因为是从透镜一侧看，所以看到的只有上下颠倒形状为“”。故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
二、非选择题
17．某同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中，绘制了如图所示的图象(v表示像到凸透镜的距离，u表示物体到凸透镜的距离)，用该凸透镜作放大镜使用时，被观察的物体到透镜的距离在 m以内；把物体从距凸透镜5cm处移动到距凸透镜20cm处的过程中，像的大小将 (选填“变大”、“变小”、“先变小再变大”、“先变大再变小”)。
【答案】 0.05 变小
【分析】（1）根据凸透镜成像的几种情况和应用进行判断：u＜f，成正立、放大的虚像，应用于放大镜。
（2）当物距大于焦距时，凸透镜成实像；凸透镜成实像时，物距增大，像距减小，像变小；凸透镜成需像时，物距增大，像变大。
【详解】由图象结合凸透镜成像规律可知，u=v=10cm时，物像的大小相等，物距和像距都为二倍焦距，可得：f=5cm=0.05m；
用该凸透镜作放大镜使用时，u＜f，即被观察的物体到透镜的距离在0.05m以内；
把物体从距凸透镜5cm处移动到距凸透镜20cm处的过程中，物距增大，且大于焦距，则像距减小，像变小。
18．将如图甲所示的黑白卡片放在一只未装满水的薄高脚玻璃杯后面，在高脚玻璃杯前方观察到如图乙所示装水部分“黑白颠倒”的现象，此时装水部分的高脚杯和杯内水的组合相当于一个 透镜，若希望看到“黑白颠倒”的现象重新颠倒回来，则应将高脚杯 （选填“靠近”或“远离”）黑白卡片。
【答案】 凸 靠近
【详解】[1]玻璃杯中有水的这一部分中间厚，边缘薄，相当于一个凸透镜，黑白卡片是左右颠倒的，成倒立的实像。
[2]希望看到“黑白颠倒”的现象重新颠倒回来，像应该是正立的，所以需要高脚杯靠近卡片，减小物距，使当物距小于焦距时成正立的虚像。
19．（1）如图所示，在注有清水的试管内留有一稍大的空气泡，使太阳光从试管的正上方向下照，观察试管下方的白纸，可以发现白纸上在与空气泡相对应的位置上，有一椭圆形的黑影，而其他部分是一条与试管平行的亮线，这是因为试管充满水的地方相当于凸透镜，而气泡与周边的水组成 透镜。如果把白纸从靠近试管处向下移动到较远处，亮线的粗细将如何变化 。
（2）如图是装有水的圆柱形玻璃杯。将铅笔靠近玻璃杯的后面，透过玻璃杯可以看到笔尖指向左侧，该玻璃杯相当于一凸透镜，此时成像为正立、 的虚像；如果将铅笔由靠近玻璃杯的位置向远处移动，你会看到笔尖指向变化是 （选填“一直向左”或“一直向右”或“向左变为向右”或“向右变为向左”）。
【答案】 凹 先变细再变粗 放大 向左变为向右
【详解】（1）[1]圆柱形试管充满水的地方，中间比边缘厚，是水凸透镜，凸透镜对光线有会聚的作用，会聚成一条亮线；由于气泡的存在，气泡周边的水形成中间薄边缘厚的凹透镜，凹透镜对光线有发散的作用，在气泡的下面对应的位置有黑影。
[2]亮线的位置相当于焦点的位置，如果把白纸从靠近试管向下移动过程中，经过焦点时亮线最细；从焦点处向下继续移动时，亮线变粗，是因为光线继续由焦点的位置向前沿直线传播。
（2）[3]如图是装有水的圆柱形玻璃杯，其构造相当于一个凸透镜，即中间厚，边缘薄，所以将铅笔靠近玻璃杯的后面，相当于将铅笔放在凸透镜的1倍焦距以内，故能看到铅笔一个正立放大的虚像。
[4]如果将铅笔由靠近玻璃杯的位置向远处慢慢移动，即当铅笔大于该“凸透镜”的1倍焦距后，即成倒立的像，处于1倍焦距和2倍焦距之间，成倒立放大的实像；处于2倍焦距以外，成倒立、缩小的实像，故你会看到笔尖指向会改变，即指向右侧，所以笔尖指向变化是：由向左变为向右。
20．在探究凸透镜成像规律的实验中，当两支点燃的蜡烛、凸透镜和光屏分别置于如图所示的位置时，光屏上、两处会得到清晰 （填“缩小”、“等大”或“放大”）的烛焰的像。若用一厚纸板挡住凸透镜的上半部分，则在光屏上、两处 成像。（填“能”或“不能”）
【答案】 缩小 能
【详解】[1]根据过光心的光线传播方向不变可知，烛焰A成像在D处，烛焰B成像在C处。由图可知，两次成像的物距都大于像距，根据凸透镜成像规律可知，两次的像都是倒立、缩小的实像。
[2]若用一厚纸板挡住凸透镜的上半部分，不会影响透镜的焦距大小，透镜的下半部分仍然能透过光在光屏上成像，只是透过的光线少了，光屏上成的像会变暗。
21．在探究凸透镜成像规律时，小明用红色的发光二极管按“F”字样镶嵌排列在白色方格板上替代蜡烛作为光源，又用同样的白色方格板做成光屏，实验使用的凸透镜焦距为10cm，实验装置如图所示。
(1)实验时，首先调节光源、光屏和透镜的高度，使它们的中心在 ；
(2)凸透镜固定在光具座零刻度线上，小明将光源移至处时，移动光屏，光屏上会出现清晰的倒立、 的实像。
(3)在上述实验的基础上，将光源向远离透镜的方向移动，要在光屏上得到清晰的像则应将光屏 （选填“远离”或“靠近”）透镜；
(4)如图所示的成像规律与 （选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）相同。
【答案】(1)中心在同一高度
(2)缩小
(3)靠近
(4)照相机
【详解】（1）为使像成在光屏中间，应使光源、透镜、光屏三者中心在同一高度上。
（2）此时物距为40cm，大于二倍焦距，故物体通过凸透镜成倒立缩小实像。
（3）当物距越来越大时，像距是越来越小的，故应将光屏靠近凸透镜。
（4）图中成倒立缩小实像，是照相机成像原理。
22．小明在做“探究凸透镜成像规律”的实验时，凸透镜的位置固定不动。在图甲所示位置时，烛焰恰好在光屏上成清晰的像，回答下列问题：
（1）蜡烛、凸透镜、光屏的位置如图甲，此时光屏上得到了一个清晰的像，这个像是倒立、 （选填“放大”、“缩小”或“等大”）的实像；
（2）若在蜡烛和凸透镜之间合适的位置放一个近视眼镜，为了使光屏上重新呈现清晰的像，光屏应向 （填“左”或“右”）移动；
（3）如图乙所示，把烛焰位于凸透镜焦点以内，在透镜另一侧可以观察到放大的虚像。若将一不透明的光屏置于图中虚线处，则烛焰的像 。
A．会消失 B．亮度变暗 C．没有变化 D．成在光屏上
【答案】 缩小 右 C
【详解】（1）[1]由图甲可知，物距大于像距，且光屏上得到了一个清晰的像，说明物距大于2倍焦距，成倒立缩小的实像。
（2）[2]若在蜡烛和凸透镜之间合适的位置放一个近视眼镜，近视眼镜是凹透镜，对光线有发散作用，为了使光屏上重新呈现清晰的像，光屏应远离凸透镜向右移动。
（3）[3]把烛焰位于凸透镜焦点以内，在透镜另一侧可以观察到放大的虚像；虚像是光线反向延长线上的点，将一不透明的光屏置于图中虚线处，光屏对蜡烛的像无影响，故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
23．小乐在做“探究凸透镜成像规律”实验时，将测得的物距（u）、像距（v）、计算得到的物距+像距（u+v）、成像情况记录在表中。
实验序号 物距（u）/cm 像距（v）/cm 物距+像距（u+v）/cm 像与物大小比较 像的虚实
1 60.0 12.0 72.0 缩小 实像
2 50.0 12.5 62.5 缩小 实像
3 40.0 13.3 53.3 缩小 实像
4 30.0 15.0 45.0 缩小 实像
5 18.0 22.5 40.5 放大 实像
6 16.0 26.7 42.7 放大 实像
7 14.0 35.0 49.0 放大 实像
8 12.0 60.0 72.0 放大 实像
（1）根据实验序号1～8的数据，可得出的初步结论是：凸透镜成实像时，v随u的减小而 ；
（2）根据实验序号 的数据，分析比较u和v的大小关系与成像情况，得出的初步结论是：凸透镜成缩小实像时，u＞v；通过其他数据的分析，亦可得出“凸透镜成放大实像时，u＜v”的初步结论；
（3）根据实验序号1～8的数据，分析比较u+v随u变化的情况，推测凸透镜成实像时，u+v存在最小值，当u在 （选填“16.0～18.0cm”或“18.0～30.0cm”）范围内可找到这个最小值；
（4）某次实验时，将蜡烛放在图示P点位置，光屏上得到一个清晰像。若切除凸透镜的阴影部分，再将上部剩余部分向下移动，直到下沿在O点位置，此时光屏上仍有清晰像，此像的位置在原来成像位置的 （选填“上方”“下方”或“原处”）。
【答案】 增大 1~4 18.0~ 30.0cm 下方
【详解】（1）[1]根据实验序号1~8的数据可得，凸透镜成实像时，物距增大，像距也增大，所以可得结论，凸透镜成实像时，v随u的减小而增大。
（2）[2]由实验序号1~4的数据可知，u＞v，凸透镜成缩小实像。
（3）[3]由表格中的信息可知，物距从60.0cm减小至18.0cm时，u+v变小，且像由缩小的实像变为放大的实像；物距从18.0cm减小至12.0cm时，u+v变大，且像始终为放大的实像，所以，当物距u在18.0~ 30.0cm这个范围内可以找到这个最小值。
（4）[4]切除凸透镜的阴影部分，再将上部剩余部分向下移动，直到下沿在O点位置，由于光心的位置改变了，会导致上面的像下移，所以，通过上部分透镜所成的像的位置在原来成像位置的下方。
24．在探究凸透镜成像规律时，小明用发光的“F”字样镶嵌排列在白色方格板上作为光源，实验使用的凸透镜焦距为10cm，实验装置如图所示。
（1）在组装完实验器材后，应调节各个部分的高度，确保“F”光源、凸透镜、光屏中心在 ；
（2）如图甲所示，若此时想在实验中能用光屏承接到F的实像，光屏在 （ 选填“0到10cm”、“10到20cm”、“20到30cm”或“30到50cm”）范围内移动。
（3）若要模拟投影仪的成像原理，在步骤（1）的基础上调整F和光屏的位置，直至在光屏上成清晰的像。保持观察者眼睛在图甲所处的位置不变，则在光屏上看到的清晰的像是接近图乙中的 （选填编号）；
（4）保持凸透镜的位置不变，取下光屏后，直接在光屏一侧透过透镜用眼睛观察像。小明从40cm刻度线处移动光源逐渐靠近凸透镜，图乙中小明先后看到的清晰的像的顺序为 。（选填编号）
（5）下列对此实验装置的评价，正确的有 。
A．与烛焰相比，实验使用的光源不会晃动，光屏上所成的像比较稳定
B．零刻度线刻在光具座标尺的中央，可直接测出物距和像距
C．如果用同样的白色方格板做光屏，能更便于比较像与物的大小
【答案】 同一高度 10到20cm 2 126 ABC
【详解】（1）[1]为了使像成在光屏中央，应调节光源、凸透镜和光屏的中心在同一高度处。
（2）[2]凸透镜的焦距
如图，物距
所以光屏在10到20cm之间的位置时，光屏上出现清晰的像，
（3）[3]投影仪成的像是倒立、放大的实像，保持观察者眼睛在图甲所处的位置不变，则在光屏上看到的清晰的像是接近图乙中的2。
（4）[4]凸透镜的焦距
则2倍焦距是20cm，所以从40cm刻度线处移动光源逐渐靠近凸透镜，成实像时，蜡烛从2倍焦距以外，逐渐靠近，成的像是倒立、先缩小、逐渐放大的实像，移动到10cm以内时，成正立、放大的虚像，图乙中小明先后看到的清晰的像的顺序为126。
（5）[5]A．与烛焰相比，实验使用的LED光源不会晃动，光屏上所成的实像比较稳定，故A正确；
B．根据装置图可知，零刻度线刻在光具座标尺的中央，可直接测出物距和像距的大小，故B正确；
C．光源镶嵌在白色方格板上，用同样的白色方格板做光屏，根据方格板可以比较像与物的大小关系，故C正确。
故选ABC。
25．为探究凸透镜成像规律，小科通过移动蜡烛，记录蜡烛的像到凸透镜的距离v，物体到凸透镜的距离u，并绘制成图甲。
（1）根据图像可知，凸透镜的焦距是 cm；
（2）在某次实验中小科将凸透镜固定在长度为1m的光具座的中点，蜡烛放在35cm刻度线处，如图乙；
①小科将光屏移至 刻度线处得到一个清晰的像；
②小科将蜡烛以0.01m/s的速度向左移至30cm刻度线处，光屏移至 刻度线处时，光屏上再次承接到清晰的像。这段时间内蜡烛的像移动的平均速度为 。
【答案】 10.0 80cm 70cm 2cm/s
【详解】（1）[1]由图甲可知
根据
成倒立、等大的实像，即
故该凸透镜的焦距为
f=10.0cm
（2）①[2]将凸透镜固定在长度为1m的光具座的中点，即50cm处，蜡烛放在35cm刻度线处，则物距为
50cm-35cm=15cm
物距位于一倍焦距到二倍焦距之间，根据甲图可知，当物距时15cm时，像距要在30cm处，所以光屏移至
50cm+30cm=80cm
刻度线处得到一个清晰的像。
②[3]将蜡烛以0.01m/s的速度向左移至30cm刻度线处，物距为
50cm-30cm=20cm
物体位于2倍焦距处，像距也要在2倍焦距处才能成倒立、等大的实像，即光屏移至
50cm+20cm=70cm
刻度线处时，光屏上再次承接到清晰的像。
[4]根据题意可知，物体移动的距离是
35cm-30cm=5cm
时间是
蜡烛的像移动的距离是
80cm-70cm=10cm
平均速度为
26．实验桌上备有带支架的蜡烛、光屏、一个凸透镜、平行光源、光具座等器材。小永利用这些器材，按照图甲所示的方法测出这个凸透镜的焦距。然后她用蜡烛替换掉平行光源，保持凸透镜的位置不变，将点燃的蜡烛放置在如图乙所示的位置上，移动光屏，直至在光屏上得到烛焰的清晰、完整的像。
（1）该凸透镜的焦距为 cm；
（2）如图乙所示，烛焰在光屏上呈现一个清晰倒立、 的实像。如果把蜡烛和光屏位置对调，在光屏上仍然成清晰的像，原因是 。
【答案】 10 缩小 光路是可逆的
【详解】(1)[1]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，这点是凸透镜的焦点。实验中，前后调节光屏的位置，直至在光屏上形成了一个最小、最亮的光斑，此时凸透镜的焦距
60cm-50cm=10cm
(2)[2]图乙中，物距为
50cm-20cm=30cm
物距大于2倍焦距，成倒立、缩小的实像。
[3]如果把蜡烛和光屏位置对调，由于光路是可逆的，所以在光屏上仍然成清晰的像。
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