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1.5透镜和视觉（第2课时）能力提升
一、选择题
1．小明在做“探究凸透镜成像规律”的实验时，固定凸透镜位置，调节蜡烛、光屏在图示位置时，光屏上恰好成清晰的像。要使光屏上恰好再次成清晰的像不正确的操作是（　　）
A．保持透镜位置不变，交换蜡烛和光屏的位置
B．保持蜡烛和光屏位置不变，把透镜移到30cm刻度线处
C．保持透镜位置不变，把蜡烛和光屏同时向右移动20cm
D．保持透镜和光屏位置不变，将蜡烛向左移一段距离，将老花镜放在蜡烛与凸透镜之间
2．小科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，实验数据如表所示。下列说法中（　　）
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
①该凸透镜的焦距为20cm
②第1次实验的成像规律与照相机成像原理相同
③从第1次实验到第5次实验，成在光屏上的像越来越大
④当u=11cm时，移动光屏，可在光屏上成倒立、缩小的清晰实像
A．只有①④正确 B．只有②③正确
C．只有①②正确 D．只有②③④正确
3．小科在研究凸透镜成像规律时，将蜡烛、凸透镜、光屏调节到如图位置，光屏上得到一个清晰的像。下列有关说法正确的是（　　）
A．放映电影就是利用该原理 B．呈现的是一个倒立放大的实像
C．若将光屏靠近凸透镜，所成的像变大 D．若将蜡烛远离凸透镜，所成的像变小
4．如图甲所示，小科将一个装有水的圆柱形玻璃杯放在漫画前，惊奇地发现透过水杯看到漫画中的老鼠变“胖”了，还掉头奔向猫，如图乙所示。关于此现象，下列说法正确的是（　　）
A．透过水杯看到变“胖”的老鼠是虚像
B．装有水的圆柱形玻璃杯相当于一个凹透镜
C．将漫画靠近水杯一些，透过水杯看到的老鼠始终是掉头的
D．此时漫画中的老鼠到玻璃杯的距离应满足f＜u＜2f，与投影仪成像原理相同
5．开普勒式望远镜最早由德国科学家开普勒于1611年发明，物镜、目镜均为凸透镜，结构简单，成像视场可以设计的较大，直至今天开普勒式望远镜依然被广泛应用。如图所示为开普勒式望远镜的光路图，来自距离观察者较远处的景物的光线经过凸透镜1后聚焦于光轴下方的P处，经过凸透镜2后进入眼睛。以下说法错误的是（　　）
A．眼睛所看到的是实像 B．眼睛所看到像是倒立的
C．凸透镜2的左焦点位于P点左侧 D．本题所示光路图中，眼睛所观察到的像是放大的
6．如图所示，凸透镜竖直放置，凸透镜焦距f，现有一点光源S在凸透镜左侧以凸透镜两倍焦距处为圆心，在经过主光轴的竖直平面内做顺时针圆周运动，直径为D，且，则在下列关于点光源所成的像的运动轨迹的各图中，正确的是（　　）
A． B．
C． D．
7．如图所示，主光轴上有一点光源，在透镜的另一侧有一光屏。点光源通过凸透镜在光屏上形成一个光斑，现让光屏稍微靠近凸透镜，光斑的面积会减小，设凸透镜的焦距为f，由此可判断（ ）
A．d一定小于f B．d一定大于2f
C．d一定大于f，小于2f D．d可能大于2f，也可能小于f
8．两只机械手表，放在凸透镜的主光轴上，如图所示，手表的表面正对透镜，跟主光轴垂直，从透镜的另一侧适当位置观察手表，则下列关于手表秒针旋转方向说法中正确的是（ ）
A．乙表秒针顺时针旋转，但表面上下左右都倒过来
B．乙表秒针逆时针旋转，跟直接看表相同
C．甲表秒针逆时针旋转，但看到的秒针比直接看表时粗大
D．甲表秒针顺时针旋转，但看到的秒针比直接看表时更细
9．在做“探究凸透镜成像规律”的实验时，某实验小组所描绘的像距v和物距u的关系图像如图所示。图中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。则下列说法正确的是（　　）
A．蜡烛处于AB间某一位置时，成倒立、缩小的实像
B．蜡烛处于BC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，所成像逐渐增大
D．将蜡烛从B移动到A的过程中，所成像逐渐减小
10．凸透镜成像实验中，移动物体到某位置时，能在光屏上成清晰缩小的像，则下列能成立的是（　　）
①如果将物体靠近凸透镜，仍要在光屏上得到清晰的像，光屏必须靠近凸透镜；
②同时移动物体与光屏，且移动距离相同，有可能在光屏上成清晰缩小的像；
③换用焦距较小的凸透镜后，仍要在光屏上得到清晰的像，如果只移动光屏，光屏必须靠近凸透镜；
④保持物体和光屏位置不变，移动凸透镜，一定可以在光屏上的到另一个清晰的像。
A．①③ B．②④ C．②③ D．③④
11．在“探究凸透镜成像的规律”实验中，蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示，烛焰在光屏上恰好成一清晰的像。则下列说法正确的是（　　）
A．照相机应用了这一成像规律
B．蜡烛燃烧一段时间后，光屏上的像会向下移
C．蜡烛不动，将透镜移至60cm刻度线处，光屏仍可得到倒立的清晰像
D．蜡烛向右移动一段距离后，再向右移动光屏可以得到清晰像，且像会变小些。
12．在探究“凸透镜成像规律”的实验中，下表是小毕同学实验时记录的几组数据，说法正确的是（　　）
实验次数 物距u/cm 像距v/cm 成像性质
1 30 15 倒立缩小实
2 20 20 倒立等大实像
3 15 倒立放大实像
A．该透镜的焦距为10cm B．该透镜的焦距为20cm
C．第3次实验中像距为7.5cm D．第3次实验中像距为30cm
13．凸透镜成像实验中，移动物体到某位置时，能在光屏上成清晰放大的像，则下面说法正确的是（　　）
A．将物体靠近透镜后，无论如何移动光屏，光屏上都不能呈现物体的像，则一定成虚像
B．保持透镜位置不变，将物体和光屏位置互换，一定可以在光屏上得到清晰缩小的像
C．如果物体靠近透镜，仍要在光屏上得到清晰的像，光屏必须远离透镜且光屏移动距离小于物体移动距离
D．将透镜遮挡一部分，则一定不能成完整的像
14．某班同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中，记录并绘制了像到凸透镜的距离v跟物体到凸透镜的距离u之间关系的图像，如图所示（　　）
A．该凸透镜的焦距是16cm
B．当u=12cm时，在光屏上能得到一个缩小的像
C．把物体从距凸透镜12cm处移动到24cm处的过程中，像逐渐变小
D．当u=20cm时成放大的像，投影仪就是根据这一原理制成
15．如图1测凸透镜的焦距，如图2“探究凸透镜成像的规律”，实验过程中小科同学将点燃的蜡烛分别放在甲、乙、丙、丁不同的位置（图1和图2中的透镜相同），下列说法正确的是（　　）
A．由图1可知凸透镜的焦距是
B．图2四个位置中，移动光屏，4个位置上的蜡烛都可以在光屏上成像
C．将蜡烛放在乙位置，光屏应向左移动才能找到清晰的像，此时成放大的像
D．将蜡烛放在丙位置，若凸透镜上有一个泥点，则在光屏上不会出现泥点的影子
二、非选择题
16．让一束平行于主光轴的光经过透镜，在光屏上得到一个最小、最亮的光斑（如图所示），小明用此透镜做“探究透镜成像规律”的实验。当物体距透镜时，成 （选填“正立”或“倒立”）、放大的虚像；当物体距透镜时，成倒立、 （选填“放大”“缩小”或“等大”）的实像；当物体从距透镜处向远离透镜的方向移动时，所成的像逐渐变 （选填“大”或“小”）。
17．小余在进行“凸透镜”学习时，尝试画出了平行光经过两个凸透镜的光路图。
(1)据图可知，凸透镜1的焦距 （填“大于”“小于”或“等于”）凸透镜2的焦距，凸透镜2对光具有 作用；
(2)若撤去凸透镜2，将凸透镜1固定在处，在光具座的位置放上一个“F”字光源，在凸透镜右侧放上一个光屏，调节“F”字光源、凸透镜和光屏的中心大致在同一高度，光屏可在之间任意移动，光屏上是否能出现清晰的像？若能，请写出像的性质；若不能，请说明理由 。
18．如图甲所示，光具座上从左到右依次为F光源、凸透镜、光屏，它们的中心大致在同一高度上。当三者分别处于光具座20cm处、50cm处、80cm处时，恰好在光屏上呈现一个清晰的像。请回答下列问题：
(1)该凸透镜的焦距 cm；
(2)若小余想给大家展示投影仪中的凸透镜成像的原理，他应该将F光源向右移动到光具座 cm刻度范围之间，再将光屏向右移动到适合位置时，便能在光屏中央找到一个清晰的像。此时从光屏左侧观察，小余看到的像可能是 ；
A．　　B．　　C．　　D．
(3)若小余将F光源从光具座取下，使其紧靠在装满水的圆柱形玻璃杯左侧（图乙）。现将F光源逐渐水平向左移动，右侧的小余透过杯子观察该过程中像的变化。小余看到的像可能是（　　）
A． B． C． D．
(4)小余同学利用如图甲所示的装置来研究凸透镜的成像规律。在上述探究活动中，若已知蜡烛与光屏间的距离为L0，与凸透镜第一次所在位置A间的距离为L，如图乙所示，则该透镜焦距f （填“>”、“<”或“＝”）L，透镜先后两次所在位置A、B之间的距离s＝ （用L0、L表示）。
19．如图所示，小港同学用自制的水透镜来探究凸透镜成像规律。
(1)小港同学移动蜡烛、水透镜、光屏至如图所示，恰能在光屏上看到清晰的像，利用此成像特点可制成 （选填“照相机”、“放大镜”或“投影仪”）；若仅将蜡烛和光屏互换位置，则光屏上 （选填“能”或“不能”）成清晰的像。
(2)此时水透镜的焦距可能是______。
A． B． C．
(3)小港同学想要模拟近视眼看东西模糊的情景，应该把图中的光屏远离水透镜或者对水透镜 （选填“注水”或“抽水”）。
20．小山在探究光的色散现象时，看到白光经三棱镜后，白色光屏上自上而下出现了红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的色带（如图甲），这说明白光不是单纯颜色的光。
(1)如果在白屏前放置一块蓝色玻璃（如图乙），则白屏上其它颜色的光消失，只留下 色光；
(2)产生光的色散现象的原因是白光中包含的不同颜色的光通过三棱镜发生 （选填“反射”或“折射”）时的偏折程度不同；
(3)受此启发，在测量凸透镜的焦距时（如图丙），小山想：如果分别用红光和紫光平行于同一个凸透镜的主光轴射入，红光、紫光对凸透镜的焦距是否不同呢？请写出你的推断： 色光对凸透镜的焦距大；理由是： 。
21．在“探究凸透镜成像规律”的实验中：
1. （1）如图甲，平行光正对凸透镜照射，光屏上出现一个最小最亮的光斑，则凸透镜的焦距f= cm；
2. （2）实验前应调节烛焰和光屏中心位于 上；实验时，发现光屏上出现的像只有中间清晰，两侧却较模糊，小明只对凸透镜进行了调整，就在光屏上得到了清晰的像，他的调整是 ；
A．左右适当移动凸透镜 B．上下适当移动凸透镜 C． 适当扭转凸透镜
3. （3）调整好仪器后，开始实验。当蜡烛与凸透镜的距离如图乙所示时，在光屏上可以得到一个清晰的倒立、 （填“放大”、“缩小”或“等大”）的实像，这在生活中的应用是 （填“放大镜”、“照相机”或“投影仪”）；
4. （4）如图丙，在烛焰和凸透镜之间放一副眼镜，发现光屏上的像由清晰变模糊，将光屏向透镜移动适当距离后光屏上再次呈现清晰的像，该眼镜是 （填“近视”或“远视”）眼镜。
22．小科利用图甲装置探究凸透镜成像规律，将实验所得数据绘制成图像，如图乙所示；
（1）根据图乙可知，该实验所用凸透镜的焦距为 厘米；
（2）实验过程中，蜡烛燃烧长度变短，光屏上烛焰的像会向 移动；
（3）利用凸透镜成像规律可制成投影仪，投影仪的部分结构和成像原理可简化为图丙；u表示物距，v表示像距，要使投影仪所成的像变大，u应适当 （选填“变大”或“变小”）。
23．小明准备了凸透镜、硬纸盒、胶水等材料，自制一款手机投影仪，请你参与小明探究制作的过程；
（1）由于凸透镜的焦距未知，将凸透镜固定在光具座上，用平行光照射凸透镜；移动光屏，接收到一个最小、最亮的光斑，如图甲，则该凸透镜的焦距 cm；
（2）将凸透镜固定在硬纸盒上，如图乙，并调节手机投影画面（一张照片），为在幕布（如图丙）上得到一个清晰放大的像，手机应放在距离凸透镜 cm处（填写范围）；
（3）放好手机后，发现投影在幕布上的画面比较小，想使屏幕上的像大一些，下列做法中正确的是 。
A．增大投影仪到幕布的距离，同时增大手机到镜头的距离
B．减小投影仪到幕布的距离，同时增大手机到镜头的距离
C．增大投影仪到幕布的距离，同时减小手机到镜头的距离
D．减小投影仪到幕布的距离，同时减小手机到镜头的距离
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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1.5透镜和视觉（第2课时）能力提升
一、选择题
1．小明在做“探究凸透镜成像规律”的实验时，固定凸透镜位置，调节蜡烛、光屏在图示位置时，光屏上恰好成清晰的像。要使光屏上恰好再次成清晰的像不正确的操作是（　　）
A．保持透镜位置不变，交换蜡烛和光屏的位置
B．保持蜡烛和光屏位置不变，把透镜移到30cm刻度线处
C．保持透镜位置不变，把蜡烛和光屏同时向右移动20cm
D．保持透镜和光屏位置不变，将蜡烛向左移一段距离，将老花镜放在蜡烛与凸透镜之间
【答案】D
【详解】图中物距大于像距，且在光屏上成清晰的像，根据凸透镜成像规律可知，此时物距大于二倍焦距，像距处于一倍焦距和二倍焦距之间，成倒立、缩小的实像；且此时物距为--------①
像距-------②
联立①②解得
A．保持透镜位置不变，交换蜡烛和光屏的位置，根据光路可逆以及凸透镜成像规律可知，此时成倒立、放大的实像，故A正确，不符合题意；
B．保持蜡烛和光屏位置不变，把透镜移到30cm刻度线处，此时物距等于原来的像距，像距等于原来的物距，根据凸透镜成像规律可知，此时成倒立、放大的实像，故B正确，不符合题意；
C．保持透镜位置不变，把蜡烛和光屏同时向右移动20cm，此时物距满足20cm，像距满足40cm，物距与像距与图中物距、像距刚好相反，成倒立、放大的实像，故C正确，不符合题意；
D．保持透镜和光屏位置不变，将蜡烛向左移一段距离，根据凸透镜成像规律，成像会提前会聚，成在光屏前方，若不移动光屏，则需要在蜡烛与凸透镜之间放一个对光具有发散作用的凹透镜，而老花镜是凸透镜，故D错误，符合题意。
故选D。
2．小科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，实验数据如表所示。下列说法中（　　）
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
①该凸透镜的焦距为20cm
②第1次实验的成像规律与照相机成像原理相同
③从第1次实验到第5次实验，成在光屏上的像越来越大
④当u=11cm时，移动光屏，可在光屏上成倒立、缩小的清晰实像
A．只有①④正确 B．只有②③正确
C．只有①②正确 D．只有②③④正确
【答案】B
【详解】①由表中数据知道，u=v=20cm，根据u=v=2f时，成倒立等大的实像，即2f=20cm，所以该凸透镜的焦距为f=10cm，故①错误；
②第1次实验，u=60cm＞2f，根据u＞2f，成倒立缩小的实像，照相机就是利用此原理制成的，故②正确；
③从第1次实验到第5次实验，物距逐渐减小，根据凸透镜成实像时，物近像远像变大，成在光屏上的像越来越大，故③正确；
④当u=11cm，此时物距大于一倍焦距，小于二倍焦距，根据2f＞u＞f，成倒立放大的实像，则光屏上不能成倒立、缩小的清晰实像，故④错误。综上所述，故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
3．小科在研究凸透镜成像规律时，将蜡烛、凸透镜、光屏调节到如图位置，光屏上得到一个清晰的像。下列有关说法正确的是（　　）
A．放映电影就是利用该原理 B．呈现的是一个倒立放大的实像
C．若将光屏靠近凸透镜，所成的像变大 D．若将蜡烛远离凸透镜，所成的像变小
【答案】D
【详解】AB．图中物距大于像距，且能够成实像，根据凸透镜成像原理可知，成倒立、缩小的实像，生活中照相机利用该原理工作的，故AB错误；
C．若将光屏靠近凸透镜，由于物距不变，则成像特点不变，故C错误；
D．若将蜡烛远离凸透镜，根据凸透镜成像规律“物远像近，像变小”可知，所成的像变小，故D正确。
故选D。
4．如图甲所示，小科将一个装有水的圆柱形玻璃杯放在漫画前，惊奇地发现透过水杯看到漫画中的老鼠变“胖”了，还掉头奔向猫，如图乙所示。关于此现象，下列说法正确的是（　　）
A．透过水杯看到变“胖”的老鼠是虚像
B．装有水的圆柱形玻璃杯相当于一个凹透镜
C．将漫画靠近水杯一些，透过水杯看到的老鼠始终是掉头的
D．此时漫画中的老鼠到玻璃杯的距离应满足f＜u＜2f，与投影仪成像原理相同
【答案】D
【详解】A．透过水杯看到变“胖”的老鼠是实像，因为他是倒立的，根据凸透镜成像规律，倒立的都是实像，故A错误；
B．装有水的圆柱形玻璃杯边缘薄，中间厚，相当于凸透镜，故B错误；
C．将漫画靠近水杯一些，物距小于一倍的焦距，可以是放大镜成像，故透过水杯看到的老鼠可以是不掉头的，故C错误；
D．此时漫画中的老鼠是倒立放大的实像，根据凸透镜成像规律，此时老鼠到玻璃杯的距离应满足，与投影仪成像原理相同，故D正确。
故选D。
5．开普勒式望远镜最早由德国科学家开普勒于1611年发明，物镜、目镜均为凸透镜，结构简单，成像视场可以设计的较大，直至今天开普勒式望远镜依然被广泛应用。如图所示为开普勒式望远镜的光路图，来自距离观察者较远处的景物的光线经过凸透镜1后聚焦于光轴下方的P处，经过凸透镜2后进入眼睛。以下说法错误的是（　　）
A．眼睛所看到的是实像 B．眼睛所看到像是倒立的
C．凸透镜2的左焦点位于P点左侧 D．本题所示光路图中，眼睛所观察到的像是放大的
【答案】A
【详解】A．由图可知眼睛所看到的是光线反向汇聚的像，所以是虚像，故A错误，符合题意；
BD．由图可知眼睛所看到像是放大的、倒立的虚像，故BD正确，不符合题意；
C．根据凸透镜成像规律，物距小于焦距时成虚像。图中光线经凸透镜2成虚像，所以凸透镜2的左焦点位于P点左侧，故C正确，不符合题意。
故选A。
6．如图所示，凸透镜竖直放置，凸透镜焦距f，现有一点光源S在凸透镜左侧以凸透镜两倍焦距处为圆心，在经过主光轴的竖直平面内做顺时针圆周运动，直径为D，且，则在下列关于点光源所成的像的运动轨迹的各图中，正确的是（　　）
A． B．
C． D．
【答案】C
【详解】将点光源S运动的轨迹看成一个物体，在物体上的各个位置找一些点，利用凸透镜成像的规律作出像点，连接各像点即可得到一个不规则的圆，且转动方向为逆时针，所以像点运动图象是选项C的形状，大致如图所示：
AI
故选C。
7．如图所示，主光轴上有一点光源，在透镜的另一侧有一光屏。点光源通过凸透镜在光屏上形成一个光斑，现让光屏稍微靠近凸透镜，光斑的面积会减小，设凸透镜的焦距为f，由此可判断（ ）
A．d一定小于f B．d一定大于2f
C．d一定大于f，小于2f D．d可能大于2f，也可能小于f
【答案】D
【详解】如图一，点光源在焦点上，点光源射出的光线经凸透镜折射后平行于主光轴（如黑色的光线）；当点光源在一倍焦距以内，点光源射出的光线，经凸透镜之后会聚一些，但是不会到达平行光线的位置，如红色光线会聚在光屏上，形成比较大的光斑，光屏向凸透镜靠近时，光斑会减小；
如图二，点光源在一倍焦距和二倍焦距之间，点光源在另一侧会形成倒立、放大的实像，光屏没有放在实像的位置，而是放在和点光源距凸透镜等距离的位置上，光屏靠近凸透镜光斑会增大；
如图三，点光源在二倍焦距以外，点光源在另一侧会形成倒立、缩小的实像，到达实像位置后，光线继续向外传播，光屏没有放在实像的位置，而是放在和点光源距凸透镜等距离的位置上，光屏靠近凸透镜光斑会减小。
综上分析，D符合题意，ABC不符合题意。
故选D。
8．两只机械手表，放在凸透镜的主光轴上，如图所示，手表的表面正对透镜，跟主光轴垂直，从透镜的另一侧适当位置观察手表，则下列关于手表秒针旋转方向说法中正确的是（ ）
A．乙表秒针顺时针旋转，但表面上下左右都倒过来
B．乙表秒针逆时针旋转，跟直接看表相同
C．甲表秒针逆时针旋转，但看到的秒针比直接看表时粗大
D．甲表秒针顺时针旋转，但看到的秒针比直接看表时更细
【答案】A
【详解】AB．乙图中的表到凸透镜的距离大于焦距而小于二倍焦距，像在二倍焦距以外，可看到物体上下倒立、左右颠倒的放大的像，像的表针的转动方向不会改变，仍沿顺时针方向转动，故A正确，B错误；
CD．由图可知：甲图中的表到凸透镜的距离小于焦距，此时在凸透镜的另一侧看到的是正立放大的手表像，所以看到的秒针与实际转向一样，顺时针旋转，故CD错误。
故选A。
9．在做“探究凸透镜成像规律”的实验时，某实验小组所描绘的像距v和物距u的关系图像如图所示。图中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。则下列说法正确的是（　　）
A．蜡烛处于AB间某一位置时，成倒立、缩小的实像
B．蜡烛处于BC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，所成像逐渐增大
D．将蜡烛从B移动到A的过程中，所成像逐渐减小
【答案】C
【详解】由图象知
u=v=2f=20cm
凸透镜成倒立、等大的实像，所以凸透镜的焦距
f=10cm
A．蜡烛处于AB间某一位置时，2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，故A错误；
B．蜡烛处于BC间某一位置时，u＞2f，成倒立、缩小的实像，故B错误；
C．将蜡烛从C移动到B的过程中，物距大于一倍焦距时，凸透镜成实像。物距减小，像距增大，像变大，故C正确；
D．将蜡烛从B移动到A的过程中，物距大于一倍焦距时，凸透镜成实像。物距减小，像距增大，像变大，故D错误。
故选C。
10．凸透镜成像实验中，移动物体到某位置时，能在光屏上成清晰缩小的像，则下列能成立的是（　　）
①如果将物体靠近凸透镜，仍要在光屏上得到清晰的像，光屏必须靠近凸透镜；
②同时移动物体与光屏，且移动距离相同，有可能在光屏上成清晰缩小的像；
③换用焦距较小的凸透镜后，仍要在光屏上得到清晰的像，如果只移动光屏，光屏必须靠近凸透镜；
④保持物体和光屏位置不变，移动凸透镜，一定可以在光屏上的到另一个清晰的像。
A．①③ B．②④ C．②③ D．③④
【答案】D
【详解】①物体靠近透镜即物距减小，由物近像远像变大可知，像距增大，所以光屏必须远离凸透镜，故①符合题意；
②物体要成倒立、缩小的实像时，物体移动距离应该大于光屏移动距离，所以同时移动物体与光屏，且移动距离相同，不可能在光屏上成清晰缩小的像，故②不符合题意；
③换用焦距更小的透镜，则像距变小，像会成在光屏前面，所以光屏必须靠近凸透镜，故③符合题意；
④根据光路可逆的原理，保持物体和光屏位置不变，移动凸透镜，可在光屏上成一个倒立、放大的实像，同时物距刚好是原来的像距，像距刚好是原来物距，故④符合题意；
综上所述，成立的有③④，故D符合题意，ABC不符合题意。
故选D。
11．在“探究凸透镜成像的规律”实验中，蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示，烛焰在光屏上恰好成一清晰的像。则下列说法正确的是（　　）
A．照相机应用了这一成像规律
B．蜡烛燃烧一段时间后，光屏上的像会向下移
C．蜡烛不动，将透镜移至60cm刻度线处，光屏仍可得到倒立的清晰像
D．蜡烛向右移动一段距离后，再向右移动光屏可以得到清晰像，且像会变小些。
【答案】ACD
【详解】A．由图可知，此时的物距大于像距，成倒立、缩小的实像，是照相机的原理，故A正确；
B．蜡烛变短后，烛焰的位置向下移动，根据光线过透镜的光心不改变方向，像的位置向上移动，故B错误；
C．由图可知，物距为
像距为
蜡烛不动，将透镜移至60cm处，此时的物距为
像距为
即物距与像距刚好互换，由凸透镜成像规律可知，此时成倒立、放大的实像，故C正确；
D．蜡烛向右移动一段距离后，物距变大，根据“物远像近，像变小”可知再向右移动光屏可以得到清晰像，且像会变小些，故D正确。
故选ACD。
12．在探究“凸透镜成像规律”的实验中，下表是小毕同学实验时记录的几组数据，说法正确的是（　　）
实验次数 物距u/cm 像距v/cm 成像性质
1 30 15 倒立缩小实
2 20 20 倒立等大实像
3 15 倒立放大实像
A．该透镜的焦距为10cm B．该透镜的焦距为20cm
C．第3次实验中像距为7.5cm D．第3次实验中像距为30cm
【答案】AD
【详解】A．根据第2组数据，u=v=20cm，成倒立等大实像，由凸透镜成像规律可知，此时u=v=2f，故该透镜的焦距为
故A正确，B错误；
CD．根据光路的可逆性，第1次实验时物物距为30cm，像距为15cm，则第3次实验中物距为15cm时，像距为30cm，故C错误，D正确。
故选AD。
13．凸透镜成像实验中，移动物体到某位置时，能在光屏上成清晰放大的像，则下面说法正确的是（　　）
A．将物体靠近透镜后，无论如何移动光屏，光屏上都不能呈现物体的像，则一定成虚像
B．保持透镜位置不变，将物体和光屏位置互换，一定可以在光屏上得到清晰缩小的像
C．如果物体靠近透镜，仍要在光屏上得到清晰的像，光屏必须远离透镜且光屏移动距离小于物体移动距离
D．将透镜遮挡一部分，则一定不能成完整的像
【答案】B
【详解】A．由题意可知，移动物体到某位置时，能在光屏上成清晰放大的像，说明此时，；将物体靠近透镜后，只要物距仍在这个范围，此时只需要把光屏远离凸透镜，还可以成放大的实像；故A错误；
B．保持透镜位置不变，将物体和光屏位置互换后，此时，，故此一定可以在光屏上得到清晰缩小的像；故B正确；
C．物体靠近透镜即物距减小，像距增大，光屏应远离透镜，当时光屏移动距离小于物体移动距离，当时光屏移动距离大于物体移动距离，故C错误；
D．凸透镜成实像时，所有透过透镜的光会聚到光屏上成像，当将透镜的下半部分挡住后，整个物体发出的光虽有一部分被挡住，但总会有一部分光通过上半部分凸透镜而会聚成像，因此，像与原来相同，仍然完整；由于透镜的一半被遮住，因此折射出的光线与原来相比减少了一半，故亮度会减弱，像会变暗．故D错误。
故选B。
14．某班同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中，记录并绘制了像到凸透镜的距离v跟物体到凸透镜的距离u之间关系的图像，如图所示（　　）
A．该凸透镜的焦距是16cm
B．当u=12cm时，在光屏上能得到一个缩小的像
C．把物体从距凸透镜12cm处移动到24cm处的过程中，像逐渐变小
D．当u=20cm时成放大的像，投影仪就是根据这一原理制成
【答案】C
【详解】A.当u＝v等于2f时，凸透镜成倒立、等大的实像，由图象可知，u＝v时的值是16cm，因此2f=16cm,所以f＝8cm，故A不符合题意；
B．当u＝12cm时，2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，故B不符合题意；
C．物体从距凸透镜12cm处移动到24cm处的过程中，物距大于焦距，成实像，凸透镜成实像时，物距增大，像距减小，像变小，故C符合题意；
D．当u＝20cm时，u＞2f，成倒立、缩小的实像，应用于照相机，投影仪是物距在一倍焦距和二倍焦距之间时，成倒立放大的实像，故D不符合题意。
故选C。
15．如图1测凸透镜的焦距，如图2“探究凸透镜成像的规律”，实验过程中小科同学将点燃的蜡烛分别放在甲、乙、丙、丁不同的位置（图1和图2中的透镜相同），下列说法正确的是（　　）
A．由图1可知凸透镜的焦距是
B．图2四个位置中，移动光屏，4个位置上的蜡烛都可以在光屏上成像
C．将蜡烛放在乙位置，光屏应向左移动才能找到清晰的像，此时成放大的像
D．将蜡烛放在丙位置，若凸透镜上有一个泥点，则在光屏上不会出现泥点的影子
【答案】D
【详解】A．平行光线经凸透镜折射后在光屏上出现一个最小最亮的光斑即为凸透镜的焦点处，焦点到凸透镜的距离为焦距
，
则凸透镜的焦距是10.0cm，故A错误；
B．根据“一倍焦距分虚实”知一倍焦距以外是实像，以内是虚像，因为甲乙丙在焦点以外，所以成实像，可以成在光屏上，而丁在一倍焦距之内，成的是虚像，所以3个位置上的蜡烛都可以在光屏上成像，故B错误；
C．将蜡烛放在乙位置，根据图，成倒立、缩小的实像，像在一倍焦距和二倍焦距之间，光屏应向左移动才能找到清晰的像，故C错误；
D．将蜡烛放在丙位置，蜡烛在一倍焦距和二倍焦距之间，凸透镜成实像时，所有透过透镜的光会聚到光屏上成像；凸透镜上溅了一个小泥点，整个物体发出的光虽有一小部分被挡住，但总会有一部分光通过凸透镜而会聚成像，由于透镜的一小部分被泥遮住，因此折射出的光线与原来相比减少了，像的亮度会变暗，但不会出现泥点的影子，故D正确。
故选D。
二、非选择题
16．让一束平行于主光轴的光经过透镜，在光屏上得到一个最小、最亮的光斑（如图所示），小明用此透镜做“探究透镜成像规律”的实验。当物体距透镜时，成 （选填“正立”或“倒立”）、放大的虚像；当物体距透镜时，成倒立、 （选填“放大”“缩小”或“等大”）的实像；当物体从距透镜处向远离透镜的方向移动时，所成的像逐渐变 （选填“大”或“小”）。
【答案】 正立 放大 小
【详解】[1]根据图可知，该凸透镜的焦距，当物体距透镜5cm时，此时，成正立、放大的虚像。
[2]当物体距透镜15cm时，此时，成倒立、放大的实像。
[3]根据凸透镜成像规律，成实像时物近像远像变大，物远像近像变小，当物体从距透镜处向远离透镜的方向移动时，物体远离凸透镜，所成的像逐渐变小。
17．小余在进行“凸透镜”学习时，尝试画出了平行光经过两个凸透镜的光路图。
(1)据图可知，凸透镜1的焦距 （填“大于”“小于”或“等于”）凸透镜2的焦距，凸透镜2对光具有 作用；
(2)若撤去凸透镜2，将凸透镜1固定在处，在光具座的位置放上一个“F”字光源，在凸透镜右侧放上一个光屏，调节“F”字光源、凸透镜和光屏的中心大致在同一高度，光屏可在之间任意移动，光屏上是否能出现清晰的像？若能，请写出像的性质；若不能，请说明理由 。
【答案】(1) 等于 会聚
(2)见解析
【详解】（1）[1]根据凸透镜的特殊光线可知，平行于主光轴的光线会过焦点，凸透镜1的焦距是
过焦点的光线经过凸透镜会平行于主光轴，因此凸透镜2的焦距是
因此凸透镜1的焦距等于凸透镜2的焦距。
[2]凸透镜对光的作用是会聚，因此凸透镜2对光具有会聚作用。
（2）不能，因为凸透镜1的焦距是30cm，此时物距小于一倍焦距，成正立、放大的虚像，所以无法在光屏上出现实像。
18．如图甲所示，光具座上从左到右依次为F光源、凸透镜、光屏，它们的中心大致在同一高度上。当三者分别处于光具座20cm处、50cm处、80cm处时，恰好在光屏上呈现一个清晰的像。请回答下列问题：
(1)该凸透镜的焦距 cm；
(2)若小余想给大家展示投影仪中的凸透镜成像的原理，他应该将F光源向右移动到光具座 cm刻度范围之间，再将光屏向右移动到适合位置时，便能在光屏中央找到一个清晰的像。此时从光屏左侧观察，小余看到的像可能是 ；
A．　　B．　　C．　　D．
(3)若小余将F光源从光具座取下，使其紧靠在装满水的圆柱形玻璃杯左侧（图乙）。现将F光源逐渐水平向左移动，右侧的小余透过杯子观察该过程中像的变化。小余看到的像可能是（　　）
A． B． C． D．
(4)小余同学利用如图甲所示的装置来研究凸透镜的成像规律。在上述探究活动中，若已知蜡烛与光屏间的距离为L0，与凸透镜第一次所在位置A间的距离为L，如图乙所示，则该透镜焦距f （填“>”、“<”或“＝”）L，透镜先后两次所在位置A、B之间的距离s＝ （用L0、L表示）。
【答案】(1)15.0
(2) 20.0至35.0 A
(3)AC
(4) 小于 L0－2L
【详解】（1）由图甲可知，u=v=30.0cm，根据u=v=2f时成倒立、等大的实像，可得2f=30.0cm，则该凸透镜的焦距f=15.0cm。
（2）[1]投影仪成倒立、放大的实像，其物距2f＞u＞f，因此他应该将F光源向右移动到光具座20.0cm至35.0cm刻度范围之间。
[2]因凸透镜成倒立、放大的实像，故从光屏左侧观察，小余看到的像可能是A。
（3）圆柱形玻璃杯中装满水相当于中间厚、左右边缘薄的一个凸透镜。小余将F光源从光具座取下，使其紧靠在装满水的圆柱形玻璃杯左侧。F光源逐渐水平向左移动，物距逐渐增大。当物距小于一倍焦距时，小余看到的像是正立、放大的虚像，且物距越远，像越大；当物距大于一倍焦距时，小余看到的像是倒立的实像（左右颠倒，上下不颠倒），且物距越远像越小。综上所述，小余看到的像可能是AC。
（4）[1][2]由图甲可知物距大于像距，物距应在一倍焦距和二倍焦距之间，物距为L，即f＜L＜2f，故焦距小于物距； 根据光路可逆，第一次物距为L，第二次像距为L，则A、B之间的距离为s=L0-2L。
19．如图所示，小港同学用自制的水透镜来探究凸透镜成像规律。
(1)小港同学移动蜡烛、水透镜、光屏至如图所示，恰能在光屏上看到清晰的像，利用此成像特点可制成 （选填“照相机”、“放大镜”或“投影仪”）；若仅将蜡烛和光屏互换位置，则光屏上 （选填“能”或“不能”）成清晰的像。
(2)此时水透镜的焦距可能是______。
A． B． C．
(3)小港同学想要模拟近视眼看东西模糊的情景，应该把图中的光屏远离水透镜或者对水透镜 （选填“注水”或“抽水”）。
【答案】(1) 照相机 能
(2)B
(3)注水
【详解】（1）[1]由图可知，物距大于像距，成倒立、缩小的实像，应用于照相机。
[2]因为光的折射中光路是可逆的，保持凸透镜的位置不变，将光屏与蜡烛的位置对调，则物距等于原来的像距，光屏上能成倒立、放大的实像。
（2）由图可知，蜡烛距离透镜的距离（物距）为u=70.0cm-20.0cm=50.0cm
根据凸透镜成像规律，此时50.0cm>2f，解得：f<25.0cm
光屏距离透镜的距离（像距）为v=90.0cm-70.0cm=20.0cm
根据凸透镜成像规律，此时f<20.0cm<2f，解得：10.0cm所以凸透镜焦距的范围为10.0cm故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
（3）近视眼是由于晶状体太厚，折光能力强，使像成在视网膜之前，要模拟近视眼看东西模糊的情景，应该把水透镜注水，使其变厚。
20．小山在探究光的色散现象时，看到白光经三棱镜后，白色光屏上自上而下出现了红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的色带（如图甲），这说明白光不是单纯颜色的光。
(1)如果在白屏前放置一块蓝色玻璃（如图乙），则白屏上其它颜色的光消失，只留下 色光；
(2)产生光的色散现象的原因是白光中包含的不同颜色的光通过三棱镜发生 （选填“反射”或“折射”）时的偏折程度不同；
(3)受此启发，在测量凸透镜的焦距时（如图丙），小山想：如果分别用红光和紫光平行于同一个凸透镜的主光轴射入，红光、紫光对凸透镜的焦距是否不同呢？请写出你的推断： 色光对凸透镜的焦距大；理由是： 。
【答案】(1)蓝
(2)折射
(3) 红 红色光较紫色光偏折能力弱
【详解】（1）由于透明物体的颜色只允许玻璃的颜色通过，在白屏前放置一块蓝色玻璃，则白屏上呈现一条蓝色光带。
（2）由于不同颜色的光的折射本领不同，所以经三棱镜后的偏折程度不同，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。
（3）[1][2]用红光和紫光平行于同一个凸透镜的主光轴射入，红光、紫光对凸透镜的焦距不相同。红色光对凸透镜的焦距大，这是因为红色光较紫色光偏折能力弱。
21．在“探究凸透镜成像规律”的实验中：
1. （1）如图甲，平行光正对凸透镜照射，光屏上出现一个最小最亮的光斑，则凸透镜的焦距f= cm；
2. （2）实验前应调节烛焰和光屏中心位于 上；实验时，发现光屏上出现的像只有中间清晰，两侧却较模糊，小明只对凸透镜进行了调整，就在光屏上得到了清晰的像，他的调整是 ；
A．左右适当移动凸透镜 B．上下适当移动凸透镜 C． 适当扭转凸透镜
3. （3）调整好仪器后，开始实验。当蜡烛与凸透镜的距离如图乙所示时，在光屏上可以得到一个清晰的倒立、 （填“放大”、“缩小”或“等大”）的实像，这在生活中的应用是 （填“放大镜”、“照相机”或“投影仪”）；
4. （4）如图丙，在烛焰和凸透镜之间放一副眼镜，发现光屏上的像由清晰变模糊，将光屏向透镜移动适当距离后光屏上再次呈现清晰的像，该眼镜是 （填“近视”或“远视”）眼镜。
【答案】 10.0 凸透镜的主光轴上 C 放大 投影仪 远视
【详解】（1）[1]由图甲知，焦点到凸透镜的距离为
60.0cm-50.0cm=10.0cm
所以凸透镜的焦距为
f=10.0cm
（2）[2]为了使像成在光屏中心，实验开始前，应将烛焰和光屏中心位于位于凸透镜的主光轴上。
[3]发现光屏上出现的像只有中间清晰，两侧较模糊，说明中间部分的物距此时正好在光屏上成清晰的像，两侧部分的物距大于或小于中间部分的物距，故适当扭转凸透镜，使凸透镜与光屏平行，在光屏上得到清晰的像，故C符合题意，AB不符合题意。
故选C。
（3）[4][5]由图乙知道，当蜡烛在刻度尺的10cm处，物距
u=25.0cm-10.0cm=15.0cm
2f＞u＞f，凸透镜成倒立放大的实像，利用这个规律制成的光学仪器是投影仪。
（4）[6]将一副眼镜放在蜡烛和凸透镜之间，结果，光屏上原来清晰的像变模糊了，他只将光屏向靠近凸透镜的方向移动适当距离时，又在光屏上观察到蜡烛清晰的像，说明提前成像了，故放置的是使光线会聚的凸透镜，这种眼镜是用来矫正远视眼的。
22．小科利用图甲装置探究凸透镜成像规律，将实验所得数据绘制成图像，如图乙所示；
（1）根据图乙可知，该实验所用凸透镜的焦距为 厘米；
（2）实验过程中，蜡烛燃烧长度变短，光屏上烛焰的像会向 移动；
（3）利用凸透镜成像规律可制成投影仪，投影仪的部分结构和成像原理可简化为图丙；u表示物距，v表示像距，要使投影仪所成的像变大，u应适当 （选填“变大”或“变小”）。
【答案】 10 上 变小
【详解】（1）[1]由图乙可知，当物距为20cm时，对应的像距为20cm，由凸透镜成像规律可知，物距等于像距等于二倍焦距，成倒立等大的实像，所以凸透镜的焦距为10cm。
（2）[2]实验过程中，随着蜡烛的燃烧蜡烛长度变短，根据通过光心的光线方向不变，可知光屏上烛焰的像会向上移动。
（3）[3]凸透镜成像时，物近像远像变大，要使投影仪的像变大，应该减小物距，即u应适当减小。
23．小明准备了凸透镜、硬纸盒、胶水等材料，自制一款手机投影仪，请你参与小明探究制作的过程；
（1）由于凸透镜的焦距未知，将凸透镜固定在光具座上，用平行光照射凸透镜；移动光屏，接收到一个最小、最亮的光斑，如图甲，则该凸透镜的焦距 cm；
（2）将凸透镜固定在硬纸盒上，如图乙，并调节手机投影画面（一张照片），为在幕布（如图丙）上得到一个清晰放大的像，手机应放在距离凸透镜 cm处（填写范围）；
（3）放好手机后，发现投影在幕布上的画面比较小，想使屏幕上的像大一些，下列做法中正确的是 。
A．增大投影仪到幕布的距离，同时增大手机到镜头的距离
B．减小投影仪到幕布的距离，同时增大手机到镜头的距离
C．增大投影仪到幕布的距离，同时减小手机到镜头的距离
D．减小投影仪到幕布的距离，同时减小手机到镜头的距离
【答案】 11.0 11~22 C
【详解】（1）[1]由图可知，平行光线经凸透镜后会聚到一点，说明凸透镜对光线具有会聚作用；光屏上得到的最小、最亮的光斑是凸透镜的焦点所在位置，所以焦距
f=41.0cm-30.0cm=11.0cm
（2）[2]图乙中为投影仪成像，由凸透镜成像规律可知，投影仪的原理是物距大于一倍焦距，小于2倍焦距，则手机和凸透镜之间距离范围
11.0cm所以手机应放在距离凸透镜11~22cm处。
（3）[3]发现投影在幕布上的画面比较小，想使屏幕上的像大一些，由物近像远像变大可知，应将手机到镜头的距离减小，将投影仪到幕布的距离增大，故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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