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第三章 透镜及其应用（原卷）
■考点一　透镜 生活中的透镜
1、中间厚、边缘薄的透镜叫做＿＿＿＿；中间薄、边缘厚的透镜叫做＿＿＿＿。通过透镜两个球面球心的直线叫做＿＿＿＿，简称主轴。主轴上有一个特殊点，通过这个点的光传播方向不变，这个点叫做透镜的＿＿＿＿。
2、凸透镜对光有＿＿＿＿作用，所以凸透镜又叫做＿＿＿＿透镜；凹透镜对光有＿＿＿＿作用，所以凹透镜又叫做＿＿＿＿透镜。
3、凸透镜能使跟主光轴＿＿＿＿的光会聚在主光轴上的一点，这个点叫做凸透镜的＿＿＿，用字母＿＿表示，焦点到凸透镜光心的距离叫做＿＿＿＿，用字母f表示；凸透镜两侧各有一个焦点，两侧的两个焦距＿＿＿＿；凸透镜的焦距越小，凸透镜对光的＿＿＿作用越强，
4、三条特殊光线：
凸透镜：
①通过光心的光线传播方向＿＿＿＿；
②平行主光轴的光线通过凸透镜后必经＿＿＿＿；
③从焦点发出（或经过焦点）的光线通过凸透镜后＿＿＿＿主光轴。
凹透镜：
①通过光心的光线传播方向＿＿＿＿；
②平行主光轴的光线通过凹透镜后发散光线的反向延长线必经＿＿＿＿；
③延长线经过焦点的光线通过凹透镜后＿＿＿＿主光轴。
4、照相机的镜头是由一组透镜组成的，相当于一个＿＿＿＿，照相时，物体离照相机镜头比较远，像是＿＿＿＿、＿＿＿＿的；投影仪也是利用＿＿＿＿来成像的，投影仪上有一个相当＿＿＿＿的镜头。播放幻灯片是幻灯片镜头较近，像是＿＿＿＿、＿＿＿＿的，为了在银幕上得到正立的像，幻灯片必须＿＿＿放；生活中常用的放大镜也是一个＿＿＿＿，这是最常用的光学仪器之一，把放大镜放在物体跟眼睛之间，适当调整距离，我们就能看到＿＿＿＿、＿＿＿＿的像。
5、来自物体的实际光线会聚而成的像是实像，眼睛能看见实像，实像还能成像在光屏上。虚像是光线的反向延长线相交形成的，眼睛能看见虚像，但虚像不能成像在光屏上。
■考点二　凹透镜的成像规律
6、凸透镜成像规律及其应用
物距u跟焦距的关系 像距v跟焦距的关系 像的性质 应用
缩放 正倒 虚实
无限远 v＝f 极小 \ 光斑 测焦距
u＞2f 2f＞v＞f ＿＿ ＿＿ ＿＿ 照相机
u＝2f v＝2f 等大 倒立 实像 测焦距
2f＞u＞f v＞2f ＿＿ ＿＿ ＿＿ 投影仪
u＝f 无限远 \ \ \ 平行光源
u＜f 同侧 ＿＿ ＿＿ ＿＿ 放大镜
■考点三　眼睛和眼镜
7、人眼主要是由角膜、瞳孔、＿＿＿＿、睫状体、玻璃体、＿＿＿＿、视神经组成，＿＿＿＿和＿＿＿＿的共同作用相当于一个可以改变焦距＿＿＿；＿＿＿＿相当于光屏
8、＿＿＿＿只能看清近处的物体，看不清远处的物体，形成近视眼的原因是晶状体太厚，折光能力太强，来自远处某点的光会聚在视网膜＿＿＿，因此在视网膜上形成一个模糊的光斑；矫正的方法是在眼睛前放一个合适的＿＿＿，使来自远处物体的光会聚到视网膜上。
9、＿＿＿＿只能看清远处的物体，看不清近处的物体，形成近视眼的原因是晶状体太薄，折光能力太强弱，来自近处某点的光会聚在视网膜＿＿＿，因此在视网膜上形成一个模糊的光斑；矫正的方法是在眼睛前放一个合适的＿＿＿＿，使来自近处物体的光会聚到视网膜上。
10、显微镜镜筒的两端各有一组透镜，每组透镜的作用都相当于一个＿＿＿＿，靠近眼睛的凸透镜叫做＿＿＿，靠近被观察物体的凸透镜叫做＿＿＿＿。有一种望远镜是由两组凸透镜组成的，靠近眼睛的叫做＿＿＿，靠近被观察物体的叫做＿＿＿＿。光线
■易错提示：
1、会聚光线是相对入射光线而言的，会聚光线有可能也是发散的，但相对入射光线会聚了。
2、凸透镜成像规律跟物距和焦距都有关系，不能只看物距的变化。
3、遮挡挡透镜的一部分，仍然能成完整的像，但像的亮度变暗一些。
规律总结1
★透镜 生活中的透镜：根据凸透镜和凹透镜定义进行判断：中间比边缘厚的透镜是凸透镜，凸透镜对光线具有会聚作用；中间比边缘薄的透镜是凹透镜，凹透镜对光线具有发散作用。
凸透镜成像规律和应用：u＞2f，成倒立缩小的实像，应用是照相机；u=2f，成倒立等大的实像，应用是测焦距；f＜u＜2f，成倒立放大的实像，应用是投影仪；u=f，不成像；u＜f，成正立放大的虚像，应用是放大镜。
经典例题
【例1】（2020 市中区校级模拟）如图所示，下列透镜属于凸透镜的是（　　）
A． B． C． D．
【考查角度】辨别凸透镜和凹透镜的方法
【解析】由图知，A中透镜中间比边缘厚是凸透镜，B、C、D中透镜中间比边缘薄是凹透镜。
故选：A。
【答案】A
【例2】（2021 谷城县校级模拟）如图所示的光现象中，属于生活中使用透镜的实例是（　　）
A．塔在水中形成“倒影” B．屏幕上呈现人的影子
C．放大镜把字“放大” D．笔好像在水面处“折断”
【考查角度】生活中的透镜
【解析】A.塔在水中形成“倒影”是平面镜成像，是由光的反射形成的，不是透镜在生活中的应用，故A不符合题意；
B.屏幕上呈现人的影子是光直线传播的结果，不是透镜在生活中的应用，故B不符合题意；
C.用放大镜看字时，字变大了，属于凸透镜成像，是放大镜在生活中的应用，故C符合题意；
D.笔在水面处“折断”是光的折射现象，不是透镜在生活中的应用，故D不符合题意。
故选：C。
【答案】C
规律总结2
★凸透镜的成像规律：
凸透镜成像规律：物距小于焦距，成正立、放大的虚像，应用为放大镜；
物距大于一倍焦距小于二倍焦距，成倒立、放大的实像，应用为投影仪或幻灯机；
物距等于二倍焦距，成倒立等大实像；
物距大于二倍焦距，成倒立、缩小的实像，应用为照相机。
经典例题
【例1】（2021 荆州）在探究凸透镜成像规律的实验中，移动光屏距透镜20cm时，在光屏上正好得到烛焰清晰放大的像。则（　　）
A．蜡烛距透镜的距离大于20cm
B．凸透镜的焦距大于10cm
C．投影仪应用了该次实验的成像规律
D．照相机应用了该次实验的成像规律
【考查角度】透镜成像规律及其探究实验；凸透镜成像的应用．
【解析】在探究凸透镜成像规律的实验中，移动光屏距透镜20cm时，成清晰放大的像，说明此时的像距大于二倍焦距，即v=20cm＞2f，则f＜10cm，此时的物距在一倍焦距和二倍焦距之间，此时凸透镜成倒立、放大的实像，其应用是投影仪；综上所述，ABD错误，C正确。
故选：C。
【答案】C
【例2】（2021 威海）桌面上放有一只离墙很近的盛满水的玻璃杯，小明无意中发现玻璃杯后方白墙上出现窗外景物清晰的像。下列光学仪器中应用了该现象成像原理的是（　　）
A．放大镜 B．照相机 C．投影仪 D．潜望镜
【考查角度】凸透镜成像的应用．
【解析】盛满水的玻璃杯中间厚边缘薄，相当于凸透镜，景物在凸透镜的二倍焦距以外成倒立、缩小的实像，照相机根据此原理制成的。
故选：B。
【答案】B
【例3】（2021 鞍山）小明同学利用如图所示的装置做“探究凸透镜成像规律”的实验，凸透镜固定在光具座50cm刻度处不变。
（1）实验前将烛焰、凸透镜、光屏三者的中心调节到同一高度，目的是 ________。将蜡烛固定在40cm刻度处时，移动光屏，在光屏上始终得到一个大小不变的光斑，则该凸透镜的焦距为 ________cm；
（2）当他将三个元件移动到如图所示的位置时，光屏上恰好出现了烛焰清晰的像，利用该成像规律制成的光学仪器是 ________（选填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”）。此时保持蜡烛和光屏不动，将凸透镜移动到 ________cm刻度处时，仍能在光屏上成清晰的像；
（3）在成像清晰的情况下，用一张不透明纸把透镜上半部分遮挡住，看到的像会如何变化？ ________（选填“像部分消失”、“像完整亮度不变”或“像完整亮度变暗”）；
（4）将原凸透镜更换为一个焦距较小的凸透镜后，其他元件不动，为了使光屏上再次得到清晰的像，可以在蜡烛和凸透镜之间放置一个 ________（选填“凸”或“凹”）透镜，所放置的透镜可以用来矫正 ________（选填“近视眼”或“远视眼”）。
【解析】（1）实验过程中，调整凸透镜和光屏的高度，使烛焰、凸透镜和光屏三者中心大致在同一高度，目的是使烛焰的像成在光屏的中央；
由题意可知，当蜡烛距离透镜为50.0cm-40.0cm=10.0cm时，在右侧无论怎样移动光屏，发现光屏上始终是一个大小不变的圆形光斑（即凸透镜右侧为平行光），说明蜡烛正好在焦点上，则由焦距的定义可知该透镜的焦距为10.0cm；
（2）由图可知，此时的物距为30cm，大于二倍焦距，成倒立缩小的实像，应用为照相机；
保持蜡烛和光屏的位置不动，将凸透镜移动到光具座35.0cm刻度处，此时的物距等于原来的像距，根据光路可逆可知，光屏上再次出现烛焰倒立、放大的实像；
（3）当用纸挡住透镜的某一部分时，由于通过凸透镜会聚的光线数量减少，所以像会比原来变暗，但仍成完整的像；
（4）将原凸透镜更换为一个焦距较小的凸透镜后，由于焦距变小，折光能力变强，像会成在光屏的前方，所以需要在蜡烛和凸透镜之间放置一个可以使光线发散的凹透镜，凹透镜可以用来矫正近视眼。
【答案】（1）使烛焰的像成在光屏的中央；10.0；（2）照相机；35.0；（3）像完整亮度变暗；（4）凹；近视眼。
规律总结3
★眼睛和眼镜：要了解眼睛的构造，知道晶状体相等于凸透镜；视网膜相等于光屏，物体通过晶状体在视网膜上成倒立的实像。近视眼是由于晶状体的聚光能力太强，使远处物体成像在视网膜的前方而形成的。因此要戴对光线有发散作用的凹透镜来矫正。远视眼是由于晶状体对光线的会聚能力太弱，使近处物体成像在视网膜的后方而形成的。因此要戴对光线有会聚作用的凸透镜来矫正。
经典例题
【例1】 （2021 天门）小花用水凸透镜模拟人眼的晶状体，光屏相当于视网膜（如图）。当用注射器向胶膜内注水，水凸透镜的凸起程度增加，光屏上原来清晰的像变模糊了；将蜡烛靠近水凸透镜，光屏上再次得到清晰的像，此过程模拟的眼睛及该眼睛的矫正方法是（　　）
A．近视眼 用凸透镜矫正 B．远视眼 用凸透镜矫正
C．近视眼 用凹透镜矫正 D．远视眼 用凹透镜矫正
【考查角度】近视眼的成因与矫正办法
【解析】当用注射器向胶膜内注水，水凸透镜的凸起程度增加，焦距变小，光屏上原来清晰的像变模糊了，将蜡烛靠近水凸透镜，光屏上再次得到清晰的像，这说明像成在光屏的前方，这是近视眼的成因，由于凹透镜对光线具有发散作用，所以可以用凹透镜矫正近视眼。
故选：C。
【答案】C
【例2】（2020 甘孜州）如图所示，关于近视眼和远视眼，下列说法正确的是（　　）
A．乙为远视眼，应佩戴凸透镜矫正
B．乙为近视眼，应佩戴凹透镜矫正
C．甲为远视眼，应佩戴凹透镜矫正
D．甲为近视眼，应佩戴凸透镜矫正
【考查角度】 眼镜
【解析】选C。本题主要考查近视眼的成因以及矫正方法。由图可知，物体成像在视网膜的前面，这是近视眼的特征；近视眼是眼睛的晶状体会聚能力变强，像成在视网膜的前方，如果要让像成在视网膜上，需要将光线发散些；凹透镜对光线有发散作用，所以可以利用凹透镜进行矫正；乙为凸透镜，丙为凹透镜。故选C。
【答案】C
规律总结4
★显微镜和望远镜：显微镜的原理：显微镜包括物镜和目镜，物镜相当于投影仪，成倒立的放大的实像，目镜相当于放大镜，成正立的放大的虚像；反光镜可以反射光线。望远镜的目镜和物镜都是凸透镜，物镜成倒立缩小的实像，目镜成正立放大的虚像。
经典例题
【例1】（2021 中江县校级模拟）显微镜的物镜和目镜对观察者所成的像是（　　）
A．物镜成正立、放大的虚像
B．物镜和目镜都成实像
C．物镜和目镜都成虚像
D．目镜成正立、放大的虚像
【考查角度】显微镜
【解析】由显微镜成像原理知：物体经物镜折射后，成倒立放大的实像，这个像正好处在目镜的焦点之内，又经目镜成正立、放大的虚像，此时的目镜相当于一个放大镜。
故选：D。
【答案】D
【例2】（2021 襄阳一模）用凸透镜制作简易望远镜，对望远镜工作原理分析，错误的是（　　）
A．望远镜的目镜成的是正立放大的虚像
B．望远镜的两个透镜，可以用老花镜的镜片来代替
C．远处的物体经过物镜成的像落在目镜焦点以内
D．望远镜的物镜成的是倒立放大的实像
【考查角度】望远镜
【解析】A、望远镜的目镜和物镜都是凸透镜，目镜成正立放大的虚像，故A正确；
B、望远镜的目镜和物镜都是由凸透镜组成，可以用老花镜的镜片来代替，故B正确；
C、物镜成倒立缩小的实像，像落在物镜的一二倍焦距之间，整好落在目镜的焦点以内，故C正确；
D、望远镜的物镜成的是倒立缩小的实像，故D错误。
故选：D。
【答案】D
一．选择题（共16小题）
1．（2021 盘龙区一模）图1是放置在水平桌面上的刻度尺的一部分。图2中甲、乙、丙、丁是通过凸透镜所成的刻度尺的像。若凸透镜先贴着刻度尺然后逐渐远离，则刻度尺所成像的先后顺序正确的是（　　）
A．甲→乙→丙→丁 B．丁→丙→甲→乙
C．乙→丙→甲→丁 D．丙→甲→乙→丁
2．（2020 兴化市模拟）凸透镜和凹透镜的光学性质不同，为判别直径相同的两个透镜的种类，现分别将它们正对太阳光，再把一张纸放在它的下方，在纸上分别得到大小不同的甲、乙两个光斑，透镜与光斑的大小如图所示（d1＜d＜d2）。则根据这两个光斑（　　）
A．甲、乙均能准确判断透镜的种类
B．甲、乙均不能准确判断透镜的种类
C．甲能准确判断透镜的种类而乙不能
D．乙能准确判断透镜的种类而甲不能
3．（2021 沂水县一模）如图所示，AC为入射光线，CB为折射光线，且AO＜OB。已知OA＝6cm，该凸透镜的焦距可能是（　　）
A．f＝2cm B．f＝5cm C．f＝7cm D．f＝9cm
4．（2020 桂林）烈日下，汽车玻璃窗上的小水珠应尽快擦干，否则阳光经过小水珠后会聚到一点，使该点位置上的物体温度升高可能导致火灾。其中小水珠的作用相当于（　　）
A．凸透镜 B．凹透镜 C．平面镜 D．凸面镜
5．（2020 泉州模拟）不平行的光束经凹透镜折射后，其折射光线（　　）
A．不能交于一点 B．一定是平行的
C．可能交于一点 D．一定交于一点
6．（2021 昆明）如图1所示，从P点发出的三条特殊光线经过凸透镜后会聚于P′点。现有一条光线也从P点发出，经过凸透镜后的传播路径，在如图2的四种表示中，正确的是（　　）
A．甲 B．乙 C．丙 D．丁
7．（2020 郴州）物体放在凸透镜前适当位置能在屏上得到一个清晰的像，如果把屏拿开，则（　　）
A．像还存在，但眼睛看不到
B．像还存在，眼睛从各个方向看得到
C．像还存在，但眼睛只能在一定范围内看到
D．像不存在
8．（2021 谷城县校级模拟）如图所示的光现象中，属于生活中使用透镜的实例是（　　）
A．塔在水中形成“倒影” B．屏幕上呈现人的影子
C．放大镜把字“放大” D．笔好像在水面处“折断”
9．（2021 绵阳）在“探究凸透镜成像规律”的实验中，当蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示时，光屏上得到清晰的像。则（　　）
A．透镜焦距一定在10cm到15cm之间
B．透镜焦距一定在15cm到20cm之间
C．把蜡烛向左移动少许，光屏适当向左移动可得到大些的实像
D．把蜡烛向右移动少许，光屏适当向右移动可得到小些的实像
10．（2021 百色）如图所示是“科学探究：凸透镜成像”的实验操作情景，下列说法错误的是（　　）
A．从图甲中可知该透镜的焦距为10.0cm
B．如图乙所示，向左适当移动光屏可以得到缩小的实像
C．如图乙所示，将蜡烛移至30cm处，光屏上可得到等大的实像
D．如图乙所示，将蜡烛移至45cm处，移动光屏可以得到缩小的实像
11．（2021 梧州）如图甲所示一幅漫画立在桌面上，小明把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，下列关于此现象的说法正确的是（　　）
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．将漫画逐渐靠近水杯，透过水杯看到的老鼠始终是掉头的
D．将漫画离水杯远一些，透过水杯看到的老鼠会变“瘦”一些
12．（2021 台州）“方寸天地纳寰宇”描述了小小眼球可尽观广袤世界。下列能够解释眼球成像原理的是（　　）
A．
B．
C．
D．
13．（2021 天门）小花用水凸透镜模拟人眼的晶状体，光屏相当于视网膜（如图）。当用注射器向胶膜内注水，水凸透镜的凸起程度增加，光屏上原来清晰的像变模糊了；将蜡烛靠近水凸透镜，光屏上再次得到清晰的像，此过程模拟的眼睛及该眼睛的矫正方法是（　　）
A．近视眼 用凸透镜矫正 B．远视眼 用凸透镜矫正
C．近视眼 用凹透镜矫正 D．远视眼 用凹透镜矫正
14．（2020 甘孜州）如图所示，关于近视眼和远视眼，下列说法正确的是（　　）
A．乙为远视眼，应佩戴凸透镜矫正
B．乙为近视眼，应佩戴凹透镜矫正
C．甲为远视眼，应佩戴凹透镜矫正
D．甲为近视眼，应佩戴凸透镜矫正
15．（2020 长沙模拟）一场新冠肺炎疾病影响了全世界，而其中的罪魁祸首就是新型冠状病毒，某医疗机构利用显微镜观察新型冠状病毒，而我们已经学习了一些关于光学显微镜的知识，光学显微镜的目镜和物镜所成的像，下列有关说法正确的是（　　）
A．目镜成正立放大的虚像，物镜成倒立放大的实像
B．目镜成倒立放大的实像，物镜成正立放大的虚像
C．目镜成正立放大的虚像，物镜成倒立缩小的实像
D．目镜成正立放大的虚像，物镜成正立放大的实像
16．（2020 伍家岗区模拟）如图所示，关于该望远镜，下列说法正确的是（　　）
A．这个望远镜最终看到的是倒立的像
B．它的物镜相当于放大镜，用来把像放大
C．它的物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成虚像
D．它的目镜成实像
二．填空题（共11小题）
17．（2020 怀化）在踏青活动中，老师提醒同学们不要随意丢弃矿泉水瓶，这是由于下雨时瓶内灌满雨水后，相当于一个　 　（选填“凸透镜”或“凹透镜”），对太阳光有　 　（选填“会聚”或“发散“）作用，可能会引起火灾。
18．（2021 东丽区二模）小明在平静的湖面看到“云在水中飘，鱼在云上游”。小明在湖面看到的云是 　 　像，鱼是 　 　像。
（两空均选填“实”或“虚”）
19．（2021 桥东区模拟）以下四个事例：①湖中孔桥的“倒影”；②电影屏幕上的画面；③手影；④装满水的游泳池池底看似变浅.其中成虚像的是　 　（填序号），由光的反射形成的是　 　（填序号），如图，一束光斜射向平行玻璃砖，请画出该玻璃砖内部的大致光路。
20．（2021 广西模拟）夏天的清晨，草地或树木上露珠下面的叶脉看起来比较大，这是露珠产生　 　镜功能的结果，形成了　 　（选填“实像”或“虚像”）。
21．（2021 西宁）将一个凸透镜正对太阳光，在透镜另一侧15cm处得到一个最小，最亮的光斑。若将一个物体放在此透镜前20cm处，则可在透镜另─侧光屏上得到倒立、　 　的实像，利用此原理工作的光学仪器是 　 　（填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）。
22．（2021 南通）小娟对有关光学实验进行比较研究。
（1）探究凸透镜成像规律时，调节器材使烛焰和光屏的中心位于透镜的 　 　上，器材在图示位置时，观察到光屏上呈现烛焰清晰的像，则该像为倒立、　 　实像，若将蜡烛移至35cm处，此时凸透镜对烛焰发出的光起 　 　作用。
（2）将图中的透镜换为带小孔的遮光板，烛焰的像成在光屏下方，要让像成在光屏中央，应将小孔向 　 　调节，此时的像与图中透镜所成的像相比，像的大小 　 　。
23．（2021 广元）每年6月6日是全国爱眼日，提醒同学们读写时应该保持明视距离，有些同学由于过度使用电子产品导致近视即晶状体太 　 　（选填“厚”或“薄”），需配戴 　 　透镜来矫正。
24．（2021 贺州）人眼的晶状体和角膜的共同作用相当于一个 　 　（选填“凸”或“凹”）透镜；小明由于平时不注意用眼，造成了眼睛近视，他应通过佩戴 　 　（选填“凸”或“凹”）透镜的眼镜来矫正视力。
25．（2021 黑龙江）王老师需要摘下眼镜才能看清远处来的是哪位同学，他患的是 　 　（选填：“近视眼”、“远视眼”），需要佩戴 　 　（选填：“凸透镜”、“凹透镜”）矫正。
26．（2020 长沙三模）如图表示一种光学仪器的原理，图中L1是物镜，L2是目镜。这种仪器是　 　（选填“望远镜”或“显微镜”），目镜的作用相当于　 　（选填“放大镜”或“投影仪”）。
27．（2020 南谯区二模）如图为某显微镜内部部分光路图，F为焦点。根据图中信息可知目镜是　 　透镜（选填“凹”或“凸”）。
三．作图题（共5小题）
28．（2021 扬州三模）根据题设要求，完成下列作图．
完成图中的折射光路．
29．（2021 铁岭模拟）如图所示凸透镜和凹透镜焦距相同，凹透镜正好放置在凸透镜右侧焦点的位置，请完成图中从凸透镜二倍焦距点P射出的光线经凸透镜及凹透镜折射后的光线。
30．（2021 遵义）图1为存在视力缺陷的人眼成像光路图。请在图2虚线框内画出能对其进行纠正的透镜。
31．（2021 凉山州）请在如图的方框内画出合适的光学元件。
32．（2021 玉林）如图所示，请在图中画出近视眼能看清近处物体发出的两束入射光线经晶状体折射后对应的光线。
四．实验探究题（共3小题）
33．（2021 鞍山）小明同学利用如图所示的装置做“探究凸透镜成像规律”的实验，凸透镜固定在光具座50cm刻度处不变。
（1）实验前将烛焰、凸透镜、光屏三者的中心调节到同一高度，目的是 　 　。将蜡烛固定在40cm刻度处时，移动光屏，在光屏上始终得到一个大小不变的光斑，则该凸透镜的焦距为 　 　cm；
（2）当他将三个元件移动到如图所示的位置时，光屏上恰好出现了烛焰清晰的像，利用该成像规律制成的光学仪器是 　 　（选填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”）。此时保持蜡烛和光屏不动，将凸透镜移动到 　 　cm刻度处时，仍能在光屏上成清晰的像；
（3）在成像清晰的情况下，用一张不透明纸把透镜上半部分遮挡住，看到的像会如何变化？　 　（选填“像部分消失”、“像完整亮度不变”或“像完整亮度变暗”）；
（4）将原凸透镜更换为一个焦距较小的凸透镜后，其他元件不动，为了使光屏上再次得到清晰的像，可以在蜡烛和凸透镜之间放置一个 　 　（选填“凸”或“凹”）透镜，所放置的透镜可以用来矫正 　 　（选填“近视眼”或“远视眼”）。
34．（2021 柳州）同学们用如图甲的装置探究影响凸透镜成像虚实的因素，进行如下实验。
（1）为更好地观察实验现象，应选择在 　 　（选填“较暗”或“较亮”）的环境下进行实验。
（2）用手电筒的光水平照射凸透镜，通过确定光的会聚点来测量凸透镜的焦距，在相同实验条件下，小丁和小刚测量相同透镜的焦距，小刚的测量结果总比小丁的测量结果小，经对比发现两人使用的手电筒略有不同（如图乙），则使用手电筒 　 　的测量结果准确度较高，小刚使用的应该是手电筒 　 　。
（3）正确测出焦距f后，点燃蜡烛继续实验。发现当物距u＜f时，光屏上不能出现烛焰的像，但直接用眼睛透过透镜能观察到烛焰的像，说明该像是 　 　（选填“实”或“虚”）像；当u＝f时，　 　（选填“能”或“不能”）观察到烛焰的像；当u＞f时，光屏上能出现烛焰的像，说明该像是 　 　（选填“实”或“虚”）像。同学们分析得出结论：像的虚实由u和f的大小关系决定。
35．（2020 呼和浩特）眼睛是心灵的窗户，每年的6月6日是中华人民共和国“爱眼日”。下面两个图，表示近视眼和远视眼的成像图。
（1）对两个图，描述正确的是　 　。
A．甲表示近视眼的成像图，乙表示远视眼的成像图
B．甲表示远视眼的成像图，乙表示近视眼的成像图
（2）其中，　 　（选填“近视眼”或“远视眼”）应配戴凸透镜制成的眼镜进行矫正；
（3）对于凸透镜和凹透镜，能够成虚像的透镜是　 　。
A．只有凸透镜
B．只有凹透镜
C．凸透镜凹透镜都可以
五．综合能力题（共1小题）
36．（2020 长春）如图所示是“探究凸透镜成像的规律”的实验装置，凸透镜的焦距为10cm。
（1）请画出图中折射光线对应的入射光线。
（2）实验中调整烛焰，凸透镜和光屏的中心在　 　。
（3）蜡烛、凸透镜、光屏的位置如图所示，光屏上成清晰的像，生活中　 　是利用这一原理工作的。
（4）保持蜡烛和凸透镜的位置不变，换为焦距为5cm的凸透镜，要在光屏上成清晰的像。光屏应向　 　（选填“左”或“右”）移动。
（5）利用凸透镜可以矫正　 　（选填“近视眼”或“远视眼”）。
六．解答题（共1小题）
37．（2021 呼和浩特）小明同学与小亮同学讨论：光学中有关放大镜的问题。小明同学说：“通过放大镜用眼睛观察物体，总是比实际物体大，所以叫放大镜”；小亮同学说：“物理学是条件学，如果条件合适，通过放大镜用眼睛观察物体，还可以看到比实际物体小，或等大的物体。”亲爱的同学，你认为他们的说法，哪个正确？请利用学习过的光学知识，做出正确的解释。
知识网络图
考点梳理
考点突破
考场演练
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第三章 透镜及其应用（解析卷）
■考点一　透镜 生活中的透镜
1、中间厚、边缘薄的透镜叫做凸透镜；中间薄、边缘厚的透镜叫做凹透镜。通过透镜两个球面球心的直线叫做主光轴，简称主轴。主轴上有一个特殊点，通过这个点的光传播方向不变，这个点叫做透镜的光心。
2、凸透镜对光有会聚作用，所以凸透镜又叫做会聚透镜；凹透镜对光有发散作用，所以凹透镜又叫做发散透镜。
3、凸透镜能使跟主光轴平行的光会聚在主光轴上的一点，这个点叫做凸透镜的焦点，用字母F表示，焦点到凸透镜光心的距离叫做焦距，用字母f表示；凸透镜两侧各有一个焦点，两侧的两个焦距相等；凸透镜的焦距越小，凸透镜对光的会聚作用越强，
4、三条特殊光线：
凸透镜：
①通过光心的光线传播方向不改变；
②平行主光轴的光线通过凸透镜后必经焦点；
③从焦点发出（或经过焦点）的光线通过凸透镜后平行主光轴。
凹透镜：
①通过光心的光线传播方向不改变；
②平行主光轴的光线通过凹透镜后发散光线的反向延长线必经焦点；
③延长线经过焦点的光线通过凹透镜后平行主光轴。
4、照相机的镜头是由一组透镜组成的，相当于一个凸透镜，照相时，物体离照相机镜头比较远，像是缩小、倒立的；投影仪也是利用凸透镜来成像的，投影仪上有一个相当凸透镜的镜头。播放幻灯片是幻灯片镜头较近，像是放大、倒立的，为了在银幕上得到正立的像，幻灯片必须倒放；生活中常用的放大镜也是一个凸透镜，这是最常用的光学仪器之一，把放大镜放在物体跟眼睛之间，适当调整距离，我们就能看到放大、正立的像。
5、来自物体的实际光线会聚而成的像是实像，眼睛能看见实像，实像还能成像在光屏上。虚像是光线的反向延长线相交形成的，眼睛能看见虚像，但虚像不能成像在光屏上。
■考点二　凹透镜的成像规律
6、凸透镜成像规律及其应用
物距u跟焦距的关系 像距v跟焦距的关系 像的性质 应用
缩放 正倒 虚实
无限远 v＝f 极小 \ 光斑 测焦距
u＞2f 2f＞v＞f 缩小 倒立 实像 照相机
u＝2f v＝2f 等大 倒立 实像 测焦距
2f＞u＞f v＞2f 放大 倒立 实像 投影仪
u＝f 无限远 \ \ \ 平行光源
u＜f 同侧 放大 正立 虚像 放大镜
■考点三　眼睛和眼镜
7、人眼主要是由角膜、瞳孔、晶状体、睫状体、玻璃体、视网膜、视神经组成，晶状体和角膜的共同作用相当于一个可以改变焦距凸透镜；视网膜相当于光屏
8、近视眼只能看清近处的物体，看不清远处的物体，形成近视眼的原因是晶状体太厚，折光能力太强，来自远处某点的光会聚在视网膜前，因此在视网膜上形成一个模糊的光斑；矫正的方法是在眼睛前放一个合适的凹透镜，使来自远处物体的光会聚到视网膜上。
9、远视眼只能看清远处的物体，看不清近处的物体，形成近视眼的原因是晶状体太薄，折光能力太强弱，来自近处某点的光会聚在视网膜后，因此在视网膜上形成一个模糊的光斑；矫正的方法是在眼睛前放一个合适的凸透镜，使来自近处物体的光会聚到视网膜上。
10、显微镜镜筒的两端各有一组透镜，每组透镜的作用都相当于一个凸透镜，靠近眼睛的凸透镜叫做目镜，靠近被观察物体的凸透镜叫做物镜。有一种望远镜是由两组凸透镜组成的，靠近眼睛的叫做目镜，靠近被观察物体的叫做物镜。光线
■易错提示：
1、会聚光线是相对入射光线而言的，会聚光线有可能也是发散的，但相对入射光线会聚了。
2、凸透镜成像规律跟物距和焦距都有关系，不能只看物距的变化。
3、遮挡挡透镜的一部分，仍然能成完整的像，但像的亮度变暗一些。
规律总结1
★透镜 生活中的透镜：根据凸透镜和凹透镜定义进行判断：中间比边缘厚的透镜是凸透镜，凸透镜对光线具有会聚作用；中间比边缘薄的透镜是凹透镜，凹透镜对光线具有发散作用。
凸透镜成像规律和应用：u＞2f，成倒立缩小的实像，应用是照相机；u=2f，成倒立等大的实像，应用是测焦距；f＜u＜2f，成倒立放大的实像，应用是投影仪；u=f，不成像；u＜f，成正立放大的虚像，应用是放大镜。
经典例题
【例1】（2020 市中区校级模拟）如图所示，下列透镜属于凸透镜的是（　　）
A． B． C． D．
【考查角度】辨别凸透镜和凹透镜的方法
【解析】由图知，A中透镜中间比边缘厚是凸透镜，B、C、D中透镜中间比边缘薄是凹透镜。
故选：A。
【答案】A
【例2】（2021 谷城县校级模拟）如图所示的光现象中，属于生活中使用透镜的实例是（　　）
A．塔在水中形成“倒影” B．屏幕上呈现人的影子
C．放大镜把字“放大” D．笔好像在水面处“折断”
【考查角度】生活中的透镜
【解析】A.塔在水中形成“倒影”是平面镜成像，是由光的反射形成的，不是透镜在生活中的应用，故A不符合题意；
B.屏幕上呈现人的影子是光直线传播的结果，不是透镜在生活中的应用，故B不符合题意；
C.用放大镜看字时，字变大了，属于凸透镜成像，是放大镜在生活中的应用，故C符合题意；
D.笔在水面处“折断”是光的折射现象，不是透镜在生活中的应用，故D不符合题意。
故选：C。
【答案】C
规律总结2
★凸透镜的成像规律：凸透镜成像规律：物距小于焦距，成正立、放大的虚像，应用为放大镜；
物距大于一倍焦距小于二倍焦距，成倒立、放大的实像，应用为投影仪或幻灯机；
物距等于二倍焦距，成倒立等大实像；
物距大于二倍焦距，成倒立、缩小的实像，应用为照相机。
经典例题
【例1】（2021 荆州）在探究凸透镜成像规律的实验中，移动光屏距透镜20cm时，在光屏上正好得到烛焰清晰放大的像。则（　　）
A．蜡烛距透镜的距离大于20cm
B．凸透镜的焦距大于10cm
C．投影仪应用了该次实验的成像规律
D．照相机应用了该次实验的成像规律
【考查角度】透镜成像规律及其探究实验；凸透镜成像的应用．
【解析】在探究凸透镜成像规律的实验中，移动光屏距透镜20cm时，成清晰放大的像，说明此时的像距大于二倍焦距，即v=20cm＞2f，则f＜10cm，此时的物距在一倍焦距和二倍焦距之间，此时凸透镜成倒立、放大的实像，其应用是投影仪；综上所述，ABD错误，C正确。
故选：C。
【答案】C
【例2】（2021 威海）桌面上放有一只离墙很近的盛满水的玻璃杯，小明无意中发现玻璃杯后方白墙上出现窗外景物清晰的像。下列光学仪器中应用了该现象成像原理的是（　　）
A．放大镜 B．照相机 C．投影仪 D．潜望镜
【考查角度】凸透镜成像的应用．
【解析】盛满水的玻璃杯中间厚边缘薄，相当于凸透镜，景物在凸透镜的二倍焦距以外成倒立、缩小的实像，照相机根据此原理制成的。
故选：B。
【答案】B
【例3】（2021 鞍山）小明同学利用如图所示的装置做“探究凸透镜成像规律”的实验，凸透镜固定在光具座50cm刻度处不变。
（1）实验前将烛焰、凸透镜、光屏三者的中心调节到同一高度，目的是 ________。将蜡烛固定在40cm刻度处时，移动光屏，在光屏上始终得到一个大小不变的光斑，则该凸透镜的焦距为 ________cm；
（2）当他将三个元件移动到如图所示的位置时，光屏上恰好出现了烛焰清晰的像，利用该成像规律制成的光学仪器是 ________（选填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”）。此时保持蜡烛和光屏不动，将凸透镜移动到 ________cm刻度处时，仍能在光屏上成清晰的像；
（3）在成像清晰的情况下，用一张不透明纸把透镜上半部分遮挡住，看到的像会如何变化？ ________（选填“像部分消失”、“像完整亮度不变”或“像完整亮度变暗”）；
（4）将原凸透镜更换为一个焦距较小的凸透镜后，其他元件不动，为了使光屏上再次得到清晰的像，可以在蜡烛和凸透镜之间放置一个 ________（选填“凸”或“凹”）透镜，所放置的透镜可以用来矫正 ________（选填“近视眼”或“远视眼”）。
【解析】（1）实验过程中，调整凸透镜和光屏的高度，使烛焰、凸透镜和光屏三者中心大致在同一高度，目的是使烛焰的像成在光屏的中央；
由题意可知，当蜡烛距离透镜为50.0cm-40.0cm=10.0cm时，在右侧无论怎样移动光屏，发现光屏上始终是一个大小不变的圆形光斑（即凸透镜右侧为平行光），说明蜡烛正好在焦点上，则由焦距的定义可知该透镜的焦距为10.0cm；
（2）由图可知，此时的物距为30cm，大于二倍焦距，成倒立缩小的实像，应用为照相机；
保持蜡烛和光屏的位置不动，将凸透镜移动到光具座35.0cm刻度处，此时的物距等于原来的像距，根据光路可逆可知，光屏上再次出现烛焰倒立、放大的实像；
（3）当用纸挡住透镜的某一部分时，由于通过凸透镜会聚的光线数量减少，所以像会比原来变暗，但仍成完整的像；
（4）将原凸透镜更换为一个焦距较小的凸透镜后，由于焦距变小，折光能力变强，像会成在光屏的前方，所以需要在蜡烛和凸透镜之间放置一个可以使光线发散的凹透镜，凹透镜可以用来矫正近视眼。
【答案】（1）使烛焰的像成在光屏的中央；10.0；（2）照相机；35.0；（3）像完整亮度变暗；（4）凹；近视眼。
规律总结3
★眼睛和眼镜：要了解眼睛的构造，知道晶状体相等于凸透镜；视网膜相等于光屏，物体通过晶状体在视网膜上成倒立的实像。近视眼是由于晶状体的聚光能力太强，使远处物体成像在视网膜的前方而形成的。因此要戴对光线有发散作用的凹透镜来矫正。远视眼是由于晶状体对光线的会聚能力太弱，使近处物体成像在视网膜的后方而形成的。因此要戴对光线有会聚作用的凸透镜来矫正。
经典例题
【例1】 （2021 天门）小花用水凸透镜模拟人眼的晶状体，光屏相当于视网膜（如图）。当用注射器向胶膜内注水，水凸透镜的凸起程度增加，光屏上原来清晰的像变模糊了；将蜡烛靠近水凸透镜，光屏上再次得到清晰的像，此过程模拟的眼睛及该眼睛的矫正方法是（　　）
A．近视眼 用凸透镜矫正 B．远视眼 用凸透镜矫正
C．近视眼 用凹透镜矫正 D．远视眼 用凹透镜矫正
【考查角度】近视眼的成因与矫正办法
【解析】当用注射器向胶膜内注水，水凸透镜的凸起程度增加，焦距变小，光屏上原来清晰的像变模糊了，将蜡烛靠近水凸透镜，光屏上再次得到清晰的像，这说明像成在光屏的前方，这是近视眼的成因，由于凹透镜对光线具有发散作用，所以可以用凹透镜矫正近视眼。
故选：C。
【答案】C
【例2】（2020 甘孜州）如图所示，关于近视眼和远视眼，下列说法正确的是（　　）
A．乙为远视眼，应佩戴凸透镜矫正
B．乙为近视眼，应佩戴凹透镜矫正
C．甲为远视眼，应佩戴凹透镜矫正
D．甲为近视眼，应佩戴凸透镜矫正
【考查角度】 眼镜
【解析】选C。本题主要考查近视眼的成因以及矫正方法。由图可知，物体成像在视网膜的前面，这是近视眼的特征；近视眼是眼睛的晶状体会聚能力变强，像成在视网膜的前方，如果要让像成在视网膜上，需要将光线发散些；凹透镜对光线有发散作用，所以可以利用凹透镜进行矫正；乙为凸透镜，丙为凹透镜。故选C。
【答案】C
规律总结4
★显微镜和望远镜：显微镜的原理：显微镜包括物镜和目镜，物镜相当于投影仪，成倒立的放大的实像，目镜相当于放大镜，成正立的放大的虚像；反光镜可以反射光线。望远镜的目镜和物镜都是凸透镜，物镜成倒立缩小的实像，目镜成正立放大的虚像。
经典例题
【例1】（2021 中江县校级模拟）显微镜的物镜和目镜对观察者所成的像是（　　）
A．物镜成正立、放大的虚像
B．物镜和目镜都成实像
C．物镜和目镜都成虚像
D．目镜成正立、放大的虚像
【考查角度】显微镜
【解析】由显微镜成像原理知：物体经物镜折射后，成倒立放大的实像，这个像正好处在目镜的焦点之内，又经目镜成正立、放大的虚像，此时的目镜相当于一个放大镜。
故选：D。
【答案】D
【例2】（2021 襄阳一模）用凸透镜制作简易望远镜，对望远镜工作原理分析，错误的是（　　）
A．望远镜的目镜成的是正立放大的虚像
B．望远镜的两个透镜，可以用老花镜的镜片来代替
C．远处的物体经过物镜成的像落在目镜焦点以内
D．望远镜的物镜成的是倒立放大的实像
【考查角度】望远镜
【解析】A、望远镜的目镜和物镜都是凸透镜，目镜成正立放大的虚像，故A正确；
B、望远镜的目镜和物镜都是由凸透镜组成，可以用老花镜的镜片来代替，故B正确；
C、物镜成倒立缩小的实像，像落在物镜的一二倍焦距之间，整好落在目镜的焦点以内，故C正确；
D、望远镜的物镜成的是倒立缩小的实像，故D错误。
故选：D。
【答案】D
一．选择题（共16小题）
1．（2021 盘龙区一模）图1是放置在水平桌面上的刻度尺的一部分。图2中甲、乙、丙、丁是通过凸透镜所成的刻度尺的像。若凸透镜先贴着刻度尺然后逐渐远离，则刻度尺所成像的先后顺序正确的是（　　）
A．甲→乙→丙→丁 B．丁→丙→甲→乙
C．乙→丙→甲→丁 D．丙→甲→乙→丁
【解析】（1）刻度尺到凸透镜的距离（物距）在一倍焦距以内时，凸透镜成正立、放大的虚像，即丁图。
（2）刻度尺到凸透镜的距离在一倍焦距和二倍焦距之间时，凸透镜成倒立、放大的实像，即丙图。
（3）刻度尺到凸透镜的距离在二倍焦距处，凸透镜成倒立、等大的实像，即甲图。
（4）刻度尺到凸透镜的距离在二倍焦距以外时，凸透镜成倒立、缩小的实像，即乙图。
综上可知，凸透镜从贴着刻度尺然后逐渐远离，则看到刻度尺的像的先后顺序为丁→丙→甲→乙，故B正确。
故选：B。
【答案】B
2．（2020 兴化市模拟）凸透镜和凹透镜的光学性质不同，为判别直径相同的两个透镜的种类，现分别将它们正对太阳光，再把一张纸放在它的下方，在纸上分别得到大小不同的甲、乙两个光斑，透镜与光斑的大小如图所示（d1＜d＜d2）。则根据这两个光斑（　　）
A．甲、乙均能准确判断透镜的种类
B．甲、乙均不能准确判断透镜的种类
C．甲能准确判断透镜的种类而乙不能
D．乙能准确判断透镜的种类而甲不能
【解析】因为凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜对光线起发散作用，根据图示可知，甲一定是对光线起了会聚作用；
乙可能是对光线起了发散作用，也可能是形成放大的实像，因此形成甲光斑的一定是凸透镜，形成乙光斑的可能是凹透镜、也可能是凸透镜。
故选：C。
【答案】C
3．（2021 沂水县一模）如图所示，AC为入射光线，CB为折射光线，且AO＜OB。已知OA＝6cm，该凸透镜的焦距可能是（　　）
A．f＝2cm B．f＝5cm C．f＝7cm D．f＝9cm
【解析】根据题意AO＜OB可知，A点成像在B点，像距大于物距，满足f＜u＜2f，成倒立、放大的实像。因为OA＝6cm，则f＜6cm＜2f，由此可得 3cm＜f＜6cm，故B符合题意、ACD不符合题意。
故选：B。
【答案】B
4．（2020 桂林）烈日下，汽车玻璃窗上的小水珠应尽快擦干，否则阳光经过小水珠后会聚到一点，使该点位置上的物体温度升高可能导致火灾。其中小水珠的作用相当于（　　）
A．凸透镜 B．凹透镜 C．平面镜 D．凸面镜
【解析】在阳光下的水滴相当于一个小的凸透镜，阳光经过小水珠后会聚到一点，使该点位置上的物体温度升高可能导致火灾，从而伤害汽车的外表。
故选：A。
【答案】A
5．（2020 泉州模拟）不平行的光束经凹透镜折射后，其折射光线（　　）
A．不能交于一点 B．一定是平行的
C．可能交于一点 D．一定交于一点
【解析】凹透镜对光线有发散作用，不平行的光束经过凹透镜折射后，一定变得比折射前发散，会出现：
（1）可能是会聚光束，交于一点，可能变成发散光束，不会交于一点，故AD错误，C正确；
（2）可能变成平行光线，这是折射前射向凹透镜焦点的光线，是一种特殊情况，B选项太绝对，故B错误；
故选：C。
【答案】C
6．（2021 昆明）如图1所示，从P点发出的三条特殊光线经过凸透镜后会聚于P′点。现有一条光线也从P点发出，经过凸透镜后的传播路径，在如图2的四种表示中，正确的是（　　）
A．甲 B．乙 C．丙 D．丁
【解析】由题知，P′是P点经凸透镜所成的实像，那么由P点发出的光经凸透镜折射后一定过像点P'，由图2知，甲图正确，乙、丙、丁错误。
故选：A。
【答案】A
7．（2020 郴州）物体放在凸透镜前适当位置能在屏上得到一个清晰的像，如果把屏拿开，则（　　）
A．像还存在，但眼睛看不到
B．像还存在，眼睛从各个方向看得到
C．像还存在，但眼睛只能在一定范围内看到
D．像不存在
【解析】用光屏承接的像，是实像，它是由实际光线交汇而成的，撤去光屏，则交汇的光线会继续传播，眼睛只要在光的传播方向上，就能看到。
故选：C。
【答案】C
8．（2021 谷城县校级模拟）如图所示的光现象中，属于生活中使用透镜的实例是（　　）
A．塔在水中形成“倒影” B．屏幕上呈现人的影子
C．放大镜把字“放大” D．笔好像在水面处“折断”
【解析】A.塔在水中形成“倒影”是平面镜成像，是由光的反射形成的，不是透镜在生活中的应用，故A不符合题意；
B.屏幕上呈现人的影子是光直线传播的结果，不是透镜在生活中的应用，故B不符合题意；
C.用放大镜看字时，字变大了，属于凸透镜成像，是放大镜在生活中的应用，故C符合题意；
D.笔在水面处“折断”是光的折射现象，不是透镜在生活中的应用，故D不符合题意。
故选：C。
【答案】C
9．（2021 绵阳）在“探究凸透镜成像规律”的实验中，当蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示时，光屏上得到清晰的像。则（　　）
A．透镜焦距一定在10cm到15cm之间
B．透镜焦距一定在15cm到20cm之间
C．把蜡烛向左移动少许，光屏适当向左移动可得到大些的实像
D．把蜡烛向右移动少许，光屏适当向右移动可得到小些的实像
【解析】AB、观察图示可知此时u＝20cm，v＝30cm，u＜v，成倒立放大的实像，
由凸透镜的成像规律可知，此时f＜u＜2f，v＞2f，即f＜20cm＜2f，30cm＞2f，解得10cm＜f＜15cm；故凸透镜的焦距的范围是：10cm＜f＜15cm，故A正确，B错误；
C、把蜡烛向左移动少许，此时物距变大，像距变小，像变小，所以光屏适当向左移动可得到小些的实像，故C错误；
D、把蜡烛向右移动少许，此时物距变小，像距变大，像变大，所以光屏适当向右移动可得到大些的实像，故D错误。
故选：A。
【答案】A
10．（2021 百色）如图所示是“科学探究：凸透镜成像”的实验操作情景，下列说法错误的是（　　）
A．从图甲中可知该透镜的焦距为10.0cm
B．如图乙所示，向左适当移动光屏可以得到缩小的实像
C．如图乙所示，将蜡烛移至30cm处，光屏上可得到等大的实像
D．如图乙所示，将蜡烛移至45cm处，移动光屏可以得到缩小的实像
【解析】A、由甲图可知该透镜焦距为40.0cm﹣30.0cm＝10.0cm，故A正确；
B、由图乙可知，物距大于二倍焦距，像距在一倍焦距和二倍焦距之间，所以向左适当移动光屏可以得到倒立、缩小的实像，故B正确；
C、如图乙所示，将蜡烛移至30cm处，此时的物距等于二倍焦距，所以光屏上可得到倒立、等大的实像，故C正确；
D、如图乙所示，将蜡烛移至45cm处，物距小于焦距，凸透镜成正立、放大的虚像，虚像不能成在光屏上，故D错误。
故选：D。
【答案】D
11．（2021 梧州）如图甲所示一幅漫画立在桌面上，小明把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，下列关于此现象的说法正确的是（　　）
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．将漫画逐渐靠近水杯，透过水杯看到的老鼠始终是掉头的
D．将漫画离水杯远一些，透过水杯看到的老鼠会变“瘦”一些
【解析】AB、圆柱形玻璃杯盛满水，圆柱形玻璃杯中的水中间厚边缘薄，形成水凸透镜；该凸透镜能使图片横向放大、颠倒；由乙图可知，此时的老鼠的像与甲图中的老鼠相比，是放大的，左右颠倒的实像，故AB错误；
C、将漫画逐渐靠近水杯，当物距小于焦距时，成正立、放大的虚像，透过水杯看到的老鼠还是向右跑的，不是掉头的，故C错误。
D、若将漫画离水杯再远一些，物距变大，像距变小，像变小，透过水杯看到的老鼠会变“瘦”一些，故D正确；
故选：D。
【答案】D
12．（2021 台州）“方寸天地纳寰宇”描述了小小眼球可尽观广袤世界。下列能够解释眼球成像原理的是（　　）
A．
B．
C．
D．
【解析】人的眼睛的晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜，外界物体在视网膜上成倒立、缩小的实像。根据凸透镜成像规律可知，此时u＞2f（或u＞v），成倒立、缩小的实像；
A、图中，u＞v，成倒立缩小的实像，故A符合题意；
B、图中，u＝v，成倒立等大的实像，故B不符合题意；
C、图中，u＜v，成倒立放大的实像，故C不符合题意；
D、图中u＜f，成正立放大的虚像，故D不符合题意；
故选：A。
【答案】A
13．（2021 天门）小花用水凸透镜模拟人眼的晶状体，光屏相当于视网膜（如图）。当用注射器向胶膜内注水，水凸透镜的凸起程度增加，光屏上原来清晰的像变模糊了；将蜡烛靠近水凸透镜，光屏上再次得到清晰的像，此过程模拟的眼睛及该眼睛的矫正方法是（　　）
A．近视眼 用凸透镜矫正 B．远视眼 用凸透镜矫正
C．近视眼 用凹透镜矫正 D．远视眼 用凹透镜矫正
【解析】当用注射器向胶膜内注水，水凸透镜的凸起程度增加，焦距变小，光屏上原来清晰的像变模糊了，将蜡烛靠近水凸透镜，光屏上再次得到清晰的像，这说明像成在光屏的前方，这是近视眼的成因，由于凹透镜对光线具有发散作用，所以可以用凹透镜矫正近视眼。
故选：C。
【答案】C
14．（2020 甘孜州）如图所示，关于近视眼和远视眼，下列说法正确的是（　　）
A．乙为远视眼，应佩戴凸透镜矫正
B．乙为近视眼，应佩戴凹透镜矫正
C．甲为远视眼，应佩戴凹透镜矫正
D．甲为近视眼，应佩戴凸透镜矫正
【解析】图甲中的光线在视网膜前会聚，表示像成在视网膜的前方，因此表示的是近视眼，近视眼应该佩戴凹透镜矫正；
图乙中的光线在视网膜后方会聚，表示像成在视网膜的后方，因此表示的是远视眼，远视眼应该佩戴凸透镜进行矫正；
由此可知，A正确，BCD错误。
故选：A。
【答案】A
15．（2020 长沙模拟）一场新冠肺炎疾病影响了全世界，而其中的罪魁祸首就是新型冠状病毒，某医疗机构利用显微镜观察新型冠状病毒，而我们已经学习了一些关于光学显微镜的知识，光学显微镜的目镜和物镜所成的像，下列有关说法正确的是（　　）
A．目镜成正立放大的虚像，物镜成倒立放大的实像
B．目镜成倒立放大的实像，物镜成正立放大的虚像
C．目镜成正立放大的虚像，物镜成倒立缩小的实像
D．目镜成正立放大的虚像，物镜成正立放大的实像
【解析】显微镜的物镜焦距短，目镜焦距长，所以放在载物台上的物体在物镜的一倍焦距和二倍焦距之间，通过物镜成倒立放大的实像；显微镜通过物镜成倒立放大的实像，这个实像位于目镜的焦点之内，通过目镜成正立、放大的虚像，故A正确；BCD错误。
故选：A。
【答案】A
16．（2020 伍家岗区模拟）如图所示，关于该望远镜，下列说法正确的是（　　）
A．这个望远镜最终看到的是倒立的像
B．它的物镜相当于放大镜，用来把像放大
C．它的物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成虚像
D．它的目镜成实像
【解析】A、望远镜的物镜是使得无限远处的物体成一个倒立、缩小的实像，实像在目镜的焦点以内，而目镜相当于放大镜，成正立、放大的虚像，所以，这个望远镜最终看到的是倒立的像，故A正确；
B、望远镜的物镜相当于照相机的镜头，使远处的物体成一个倒立、缩小的实像，故B错误；
C、望远镜的物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成一个倒立、缩小的实像，故C错误；
D、目镜相当于放大镜，成正立、放大的虚像，故D错误。
故选：A。
【答案】A
二．填空题（共11小题）
17．（2020 怀化）在踏青活动中，老师提醒同学们不要随意丢弃矿泉水瓶，这是由于下雨时瓶内灌满雨水后，相当于一个　凸透镜　（选填“凸透镜”或“凹透镜”），对太阳光有　会聚　（选填“会聚”或“发散“）作用，可能会引起火灾。
【解析】因为瓶内灌了雨水后，瓶中水的形状是中间厚、边缘薄，符合凸透镜的形状特点，对光线有会聚作用，如果热量集中，会造成树叶燃烧，造成火灾。
【答案】凸透镜；会聚。
18．（2021 东丽区二模）小明在平静的湖面看到“云在水中飘，鱼在云上游”。小明在湖面看到的云是 　虚　像，鱼是 　虚　像。
（两空均选填“实”或“虚”）
【解析】（1）当光遇到水面时会发生反射，此时水面相当于一平面镜，所以看见水中的“云”是由光的反射现象形成的云的虚像；
（2）鱼生活在水里，鱼反射的光线由水中斜射入空气时，在水面上发生折射，折射角大于入射角，折射光线进入人眼，人眼会逆着折射光线的方向看去，就会觉得鱼变高了，所以看到了鱼的虚像。
【答案】虚；虚。
19．（2021 桥东区模拟）以下四个事例：①湖中孔桥的“倒影”；②电影屏幕上的画面；③手影；④装满水的游泳池池底看似变浅.其中成虚像的是　①④　（填序号），由光的反射形成的是　①　（填序号），如图，一束光斜射向平行玻璃砖，请画出该玻璃砖内部的大致光路。
【解析】（1）①平静的湖面相当于平面镜，平静湖面上的倒影是由于光的反射形成的，湖中孔桥的“倒影”，属于虚像；
②电影屏幕上的像是由于光的折射形成的实像；
③手影是光的直线传播形成的，因为光被挡住了，没有光的区域才变暗，进而形成影子；
④装满水的游泳池池底看似变浅，是由于光的折射形成的虚像；
综上所述，能看到虚像的是①④；由于光的反射形成的是①；
（2）先画出法线，当光从空气斜射入玻璃时，折射光线和入射光线分居法线的两侧，折射角小于入射角；
当光从玻璃斜射入空气时，折射光线和入射光线分居法线的两侧，折射角大于入射角。
据此作出两条折射光线，如下图所示：
。
【答案】①④；①；
。
20．（2021 广西模拟）夏天的清晨，草地或树木上露珠下面的叶脉看起来比较大，这是露珠产生　放大　镜功能的结果，形成了　虚像　（选填“实像”或“虚像”）。
【解析】夏天的清晨，由于空气中的水蒸气遇冷液化成露珠，附在叶片上，叶片上的露珠相当于凸透镜，当叶脉位于凸透镜一倍焦距以内时，属于放大镜，故叶脉成正立、放大的虚像。
【答案】放大；虚像。
21．（2021 西宁）将一个凸透镜正对太阳光，在透镜另一侧15cm处得到一个最小，最亮的光斑。若将一个物体放在此透镜前20cm处，则可在透镜另─侧光屏上得到倒立、　放大　的实像，利用此原理工作的光学仪器是 　投影仪　（填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）。
【解析】将一个凸透镜正对太阳，可在距凸透镜15cm处得到一个最小、最亮的光斑，则该凸透镜焦距为15cm；
将一物体放在此透镜前20cm处，f＜20cm＜2f，成倒立、放大的实像，其应用是投影仪。
【答案】放大；投影仪。
22．（2021 南通）小娟对有关光学实验进行比较研究。
（1）探究凸透镜成像规律时，调节器材使烛焰和光屏的中心位于透镜的 　主光轴　上，器材在图示位置时，观察到光屏上呈现烛焰清晰的像，则该像为倒立、　等大　实像，若将蜡烛移至35cm处，此时凸透镜对烛焰发出的光起 　会聚　作用。
（2）将图中的透镜换为带小孔的遮光板，烛焰的像成在光屏下方，要让像成在光屏中央，应将小孔向 　上　调节，此时的像与图中透镜所成的像相比，像的大小 　不变　。
【解析】（1）探究凸透镜成像规律时，调节器材使蜡烛、凸透镜、光屏三者在同一条直线上，也就是使烛焰和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上，像才能成在光屏的中央，便于观察；
由图知，此时v＝60cm﹣40cm＝20cm，u＝40cm﹣20cm＝20cm，即v＝u，所以此时成倒立、等大的实像；
因为凸透镜对光线有会聚作用，所以若将蜡烛移至35cm处，此时凸透镜对烛焰发出的光仍然起会聚作用；
（2）将图中的透镜换为带小孔的遮光板，烛焰发出的光沿直线传播，通过小孔在光屏上会聚成倒立的实像。已知烛焰的像成在光屏下方，要让像成在光屏中央，应将小孔向上调节；因为像距等于物距，所以像物等大，所以此时的像与图中透镜所成的像相比，像的大小不变。
【答案】（1）主光轴；等大；（2）上；不变。
23．（2021 广元）每年6月6日是全国爱眼日，提醒同学们读写时应该保持明视距离，有些同学由于过度使用电子产品导致近视即晶状体太 　厚　（选填“厚”或“薄”），需配戴 　凹　透镜来矫正。
【解析】近视眼是由于晶状体太厚，折光能力太强（也可能是由于眼球的前后方向距离太长），近视眼看远处的物体时，将像成在视网膜的前面；为了使像正好呈在视网膜上，应使光线推迟会聚，使所成的像相对于晶状体后移，所以应佩戴发散透镜即凹透镜进行矫正。
【答案】厚；凹。
24．（2021 贺州）人眼的晶状体和角膜的共同作用相当于一个 　凸　（选填“凸”或“凹”）透镜；小明由于平时不注意用眼，造成了眼睛近视，他应通过佩戴 　凹　（选填“凸”或“凹”）透镜的眼镜来矫正视力。
【解析】人眼的晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜。近视眼是因为晶状体太厚，折光能力太强，或者眼球在前后方向上太长，来自远处点的光会聚在视网膜前，对近视眼的矫正可通过凹透镜对光线的发散作用进行矫正。
【答案】凸；凹。
25．（2021 黑龙江）王老师需要摘下眼镜才能看清远处来的是哪位同学，他患的是 　远视眼　（选填：“近视眼”、“远视眼”），需要佩戴 　凸透镜　（选填：“凸透镜”、“凹透镜”）矫正。
【解析】王老师需要摘下眼镜才能看清远处来的是哪位同学，这说明王老师能看清远处的物体，所以王老师的眼睛是远视眼，可以用凸透镜的镜片进行矫正。
【答案】远视眼；凸透镜。
26．（2020 长沙三模）如图表示一种光学仪器的原理，图中L1是物镜，L2是目镜。这种仪器是　望远镜　（选填“望远镜”或“显微镜”），目镜的作用相当于　放大镜　（选填“放大镜”或“投影仪”）。
【解析】由图可知，远处的物体先通过物镜使物体成一倒立、缩小的实像，然后用目镜把这个实像再放大（正立、放大的虚像），就能看清很远处的物体了，这就是望远镜的原理，目镜相当于一个放大镜。
【答案】望远镜；放大镜。
27．（2020 南谯区二模）如图为某显微镜内部部分光路图，F为焦点。根据图中信息可知目镜是　凸　透镜（选填“凹”或“凸”）。
【解析】由图可知，折射光线相对于入射光线靠近了主光轴，即该透镜对光有会聚作用，所以是凸透镜。
【答案】凸。
三．作图题（共5小题）
28．（2021 扬州三模）根据题设要求，完成下列作图．
完成图中的折射光路．
【解析】过凹透镜光心的光线传播方向不改变；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。据此完成光路图，如图所示：
。
【答案】见解析
29．（2021 铁岭模拟）如图所示凸透镜和凹透镜焦距相同，凹透镜正好放置在凸透镜右侧焦点的位置，请完成图中从凸透镜二倍焦距点P射出的光线经凸透镜及凹透镜折射后的光线。
【解析】因凸透镜和凹透镜的焦距相同，凹透镜正好放置在凸透镜右侧焦点的位置，所以右侧P处是凸透镜的二倍焦距处；
结合凸透镜成像规律可知，过二倍焦距处的入射光线，其折射光线通过凸透镜另一侧的二倍焦距处；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，据此完成光路图，如图所示：
【答案】见解析
30．（2021 遵义）图1为存在视力缺陷的人眼成像光路图。请在图2虚线框内画出能对其进行纠正的透镜。
【解析】图1中的物体的像成在视网膜的前方，所以是近视眼，应用发散透镜来矫正，即用凹透镜矫正，如图所示：
【答案】见解析
31．（2021 凉山州）请在如图的方框内画出合适的光学元件。
【解析】左图中折射光线比入射光线更加远离主光轴，所以该元件对光线有发散作用，因此是凹透镜。
右图中的光学元件不能使光线透过，但能改变光路，所以该元件是平面镜，如图所示
【答案】见解析
32．（2021 玉林）如图所示，请在图中画出近视眼能看清近处物体发出的两束入射光线经晶状体折射后对应的光线。
【解析】近视眼看近处的物体时，物体发出的光会会聚在视网膜上，如图所示：
【答案】见解析
四．实验探究题（共3小题）
33．（2021 鞍山）小明同学利用如图所示的装置做“探究凸透镜成像规律”的实验，凸透镜固定在光具座50cm刻度处不变。
（1）实验前将烛焰、凸透镜、光屏三者的中心调节到同一高度，目的是 　使烛焰的像成在光屏的中央　。将蜡烛固定在40cm刻度处时，移动光屏，在光屏上始终得到一个大小不变的光斑，则该凸透镜的焦距为 　10.0　cm；
（2）当他将三个元件移动到如图所示的位置时，光屏上恰好出现了烛焰清晰的像，利用该成像规律制成的光学仪器是 　照相机　（选填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”）。此时保持蜡烛和光屏不动，将凸透镜移动到 　35.0　cm刻度处时，仍能在光屏上成清晰的像；
（3）在成像清晰的情况下，用一张不透明纸把透镜上半部分遮挡住，看到的像会如何变化？　像完整亮度变暗　（选填“像部分消失”、“像完整亮度不变”或“像完整亮度变暗”）；
（4）将原凸透镜更换为一个焦距较小的凸透镜后，其他元件不动，为了使光屏上再次得到清晰的像，可以在蜡烛和凸透镜之间放置一个 　凹　（选填“凸”或“凹”）透镜，所放置的透镜可以用来矫正 　近视眼　（选填“近视眼”或“远视眼”）。
【解析】（1）实验过程中，调整凸透镜和光屏的高度，使烛焰、凸透镜和光屏三者中心大致在同一高度，目的是使烛焰的像成在光屏的中央；
由题意可知，当蜡烛距离透镜为50.0cm﹣40.0cm＝10.0cm时，在右侧无论怎样移动光屏，发现光屏上始终是一个大小不变的圆形光斑（即凸透镜右侧为平行光），说明蜡烛正好在焦点上，则由焦距的定义可知该透镜的焦距为10.0cm；
（2）由图可知，此时的物距为30cm，大于二倍焦距，成倒立缩小的实像，应用为照相机；
保持蜡烛和光屏的位置不动，将凸透镜移动到光具座35.0cm刻度处，此时的物距等于原来的像距，根据光路可逆可知，光屏上再次出现烛焰倒立、放大的实像；
（3）当用纸挡住透镜的某一部分时，由于通过凸透镜会聚的光线数量减少，所以像会比原来变暗，但仍成完整的像；
（4）将原凸透镜更换为一个焦距较小的凸透镜后，由于焦距变小，折光能力变强，像会成在光屏的前方，所以需要在蜡烛和凸透镜之间放置一个可以使光线发散的凹透镜，凹透镜可以用来矫正近视眼。
【答案】（1）使烛焰的像成在光屏的中央；10.0；（2）照相机；35.0；（3）像完整亮度变暗；（4）凹；近视眼。
34．（2021 柳州）同学们用如图甲的装置探究影响凸透镜成像虚实的因素，进行如下实验。
（1）为更好地观察实验现象，应选择在 　较暗　（选填“较暗”或“较亮”）的环境下进行实验。
（2）用手电筒的光水平照射凸透镜，通过确定光的会聚点来测量凸透镜的焦距，在相同实验条件下，小丁和小刚测量相同透镜的焦距，小刚的测量结果总比小丁的测量结果小，经对比发现两人使用的手电筒略有不同（如图乙），则使用手电筒 　A　的测量结果准确度较高，小刚使用的应该是手电筒 　A　。
（3）正确测出焦距f后，点燃蜡烛继续实验。发现当物距u＜f时，光屏上不能出现烛焰的像，但直接用眼睛透过透镜能观察到烛焰的像，说明该像是 　虚　（选填“实”或“虚”）像；当u＝f时，　不能　（选填“能”或“不能”）观察到烛焰的像；当u＞f时，光屏上能出现烛焰的像，说明该像是 　实　（选填“实”或“虚”）像。同学们分析得出结论：像的虚实由u和f的大小关系决定。
【解析】（1）在“探究凸透镜成像的规律”实验中，为了便于观察实验现象，实验的环境应该较暗一些；
（2）由图可知，手电筒A发出的为平行光，而只有平行于主光轴的入射光线经凸透镜折射以后过焦点，所以手电筒A的测量结果准确；而手电筒B的是发散光，经凸透镜折射后会聚在焦点的后面，所以测量的焦距会偏大，由于小刚的测量结果总比小丁的测量结果小，所以小丁用的手电筒B，而小刚用的手电筒A；
（3）当物距u＜f时，成正立放大的虚像；当u＝f时，不成像；当u＞f时，成倒立的实像。
【答案】（1）较暗；（2）A；A；（3）虚；不能；实。
35．（2020 呼和浩特）眼睛是心灵的窗户，每年的6月6日是中华人民共和国“爱眼日”。下面两个图，表示近视眼和远视眼的成像图。
（1）对两个图，描述正确的是　A　。
A．甲表示近视眼的成像图，乙表示远视眼的成像图
B．甲表示远视眼的成像图，乙表示近视眼的成像图
（2）其中，　远视眼　（选填“近视眼”或“远视眼”）应配戴凸透镜制成的眼镜进行矫正；
（3）对于凸透镜和凹透镜，能够成虚像的透镜是　C　。
A．只有凸透镜
B．只有凹透镜
C．凸透镜凹透镜都可以
【解析】（1）甲图中的像成在了视网膜的前方，为近视眼的成像图；乙图中像成在了视网膜的后方，为远视眼的成像图，故A正确；
（2）凸透镜对光线具有会聚作用，所以戴上凸透镜制成的眼镜后，能使光线提前会聚，则可以矫正远视眼；
（3）凹透镜对光线具有发散作用，所成的像是虚像；当物距小于凸透镜的焦距时，凸透镜成正立、放大的虚像，即凸透镜和凹透镜都可以成虚像，故C正确。
【答案】（1）A；（2）远视眼；（3）C。
五．综合能力题（共1小题）
36．（2020 长春）如图所示是“探究凸透镜成像的规律”的实验装置，凸透镜的焦距为10cm。
（1）请画出图中折射光线对应的入射光线。
（2）实验中调整烛焰，凸透镜和光屏的中心在　同一高度　。
（3）蜡烛、凸透镜、光屏的位置如图所示，光屏上成清晰的像，生活中　照相机　是利用这一原理工作的。
（4）保持蜡烛和凸透镜的位置不变，换为焦距为5cm的凸透镜，要在光屏上成清晰的像。光屏应向　左　（选填“左”或“右”）移动。
（5）利用凸透镜可以矫正　远视眼　（选填“近视眼”或“远视眼”）。
【解析】（1）折射光线是蜡烛火焰发出照射到凸透镜上发生折射形成的，所以连接烛焰与入射点即入射光线，如下图所示；
（2）蜡烛、凸透镜、光屏，三者在同一条直线上，三者的中心大致在同一高度，像才能呈在光屏的中央位置；
（3）有图片可知，成清晰实像时，物距大于像距，成倒立缩小的实像，照相机是利用该原理工作的；
（4）当改用焦距为5cm的透镜继续实验，不改变蜡烛和凸透镜的位置，则相当于增大了物距，根据凸透镜成实像时，物远像近像变小，可知，要在光屏上成清晰的像，光屏将靠近透镜移动，即向左移动；
（5）凸透镜对光有会聚作用，远视眼是晶状体曲度变小，会聚能力减弱，像呈在视网膜的后方，应佩戴会聚透镜，即凸透镜，使光线提前会聚，像正好呈在视网膜上。
【答案】（1）
（2）同一高度；（3）照相机；（4）左；（5）远视眼。
六．解答题（共1小题）
37．（2021 呼和浩特）小明同学与小亮同学讨论：光学中有关放大镜的问题。小明同学说：“通过放大镜用眼睛观察物体，总是比实际物体大，所以叫放大镜”；小亮同学说：“物理学是条件学，如果条件合适，通过放大镜用眼睛观察物体，还可以看到比实际物体小，或等大的物体。”亲爱的同学，你认为他们的说法，哪个正确？请利用学习过的光学知识，做出正确的解释。
【解析】放大镜是凸透镜，看近处物体时，若物距小于1倍焦距，此时成正立、放大的虚像，可以作为放大镜使用；当看远处物体时，若物距大于2倍焦距，此时成倒立缩小的实像；若物距等于2倍焦距，此时成倒立等大的实像；若物距大于1倍焦距且小于2倍焦距，此时成倒立放大的实像。
【答案】见解析
知识网络图
考点梳理
考点突破
考场演练
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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