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第五章透镜及其应用
一、单选题
1．物体到凸透镜的距离为20cm的时候，光屏上成一缩小的像，若物体到凸透镜距离为15cm时，则成的像一定是（ ）
A．倒立的 B．放大的 C．缩小的 D．虚像
2．在测量凸透镜的焦距时，小明将凸透镜正对着太阳光，再把一张纸放在它的下方，当纸上的光斑并非最小的时候，测得光斑到凸透镜的距离为10cm，则该凸透镜的焦距（　　）
A．一定大于10cm
B．一定小于10cm
C．一定等于10cm
D．可能大于10cm，也可能小于10cm
3．我们经常提到的像：①小孔成像②平面镜成像③放大镜成像④电影屏幕上的像⑤汽车观后镜中的像，其中
A．属于实像的是①
B．属于虚像的是②
C．由于反射而成的像是②⑤
D．由于折射而成的像是①③④
4．下列关于光的说法正确的是
A．光不能在水中传播 B．近视眼可用凸透镜矫正
C．光在真空中传播的速度是3×108m/s D．路灯下的人影是光的反射造成的
5．新冠疫情严重时期，每个同学都有过“停课不停学”的网课经历，网课中张涛同学上传的作业照片总是一头大一头小，一侧亮一侧暗，对这一现象下列说法正确的是（　　）
A．大的一头是虚像，小的一头是实像
B．大的一头是放大的像，小的一头是缩小的像
C．拍照时，大的一头离镜头近，小的一头离镜头远
D．把拍照手机水平放到作业本的上方，拍出来各处就一定一样亮
6．将点燃的蜡烛放在凸透镜前1.5倍焦距的地方，当它向同侧的离凸透镜3倍焦距的地方移动时，它所成的像
A．与凸透镜间的距离变大 B．先变小后变大
C．变大 D．与蜡烛间的距离先变小后变大
7．如图所示为激光投影虚拟键盘，其工作原理是利用顶部的激光投影出键盘图，当手指触碰到桌面时，底部的红外线传感器就会感应到信号的阻断，并由中间的传感器捕捉到具体的坐标从而推算出用户是在按哪一个按键，下列关于其说法正确的是（　　）

A．红外线能使荧光物质发光
B．投影出的键盘是正立放大的虚像
C．激光投影器的镜头对光线有发散作用
D．桌面上的虚拟键盘到镜头的距离大于2倍焦距
8．小明在暗室中将印有上海世博会会徽图案的透明胶片贴在手电筒上，并让灯光正对着焦距为10cm的凸透镜，调整手电筒、凸透镜、白色墙壁之间的位置，观察墙上清晰正立放大的世博会会徽图案像，如图所示.小明应该把
A．胶片正立放置，且与凸透镜的距离大于10cm小于20cm
B．胶片倒立放置，且与凸透镜的距离大于10cm小于20cm
C．胶片正立放置，且与凸透镜的距离小于10cm
D．胶片倒立放置，且与凸透镜的距离大于20cm
9．如图所示，把凸透镜看作眼睛的晶状体，光屏看作视网膜，给凸透镜“戴”上近视眼镜，使烛焰在“视网膜”上成一清晰的像，在保持烛焰和透镜位置不变的条件下，拿走近视眼镜，应将光屏（　　）
A．保持在原来位置 B．靠近透镜
C．远离透镜 D．无论怎样移动光屏都不能使像清晰
10．如图所示，是生活中随处可见的透镜。下列关于透镜的说法正确的是（　　）
A．电影影片经投影仪成正立等大的像 B．人脸经摄像头成倒立缩小的像 C．透过鱼缸看见的鱼是正立缩小的像 D．通过照相机看远处的树是倒立放大的像
A．A B．B C．C D．D
11．某凸透镜焦距是10cm，将物体放在离焦点5cm的地方，所成的像（　　）
A．一定是虚像 B．一定是实像
C．一定是放大的像 D．一定是缩小的像
12．关于显微镜和天文望远镜所成的像和所观察到的像，下列说法中正确的是（　　）
A．用显微镜观察到的是虚像，用望远镜看到的是实像
B．用显微镜观察到的是实像，用望远镜看到的是虚像
C．目镜成的是实像，物镜成的是虚像
D．目镜成的是虚像，物镜成的是实像
二、填空题
13．小丽组在探究凸透镜成像的规律时，使用的透镜焦距为20cm，他们把蜡烛和凸透镜分别放在下图所示位置，然后调节光屏能接收到一个倒立、 （放大/缩小）的像，像的位置在60cm刻度处的 侧（左/右）。
14．完成光源B发出的光线a、b经过凹透镜折射后的光路图和B的像B′ ；根据作图说明凹透镜成的像是实像还是虚像？ ；人眼在S处透过凹透镜能否观察到这个像？ 。
15．他是经典力学和实验物理学等的先驱，他率先用望远镜观察天空，由此得到的关于天体运行的结果有力地支持了 的日心说．他是 ．
16．“爱护眼睛，你我同行”。眼球好像一架照相机，其成像原理与凸透镜类似，要成倒立、缩小的实像，物体可位于图中的 点。

17．在以下四种透镜或面镜中，能对光线起会聚作用的是 （凸透镜/凸面镜/凹透镜/凹面镜）, 能对光线起发散作用的是 （凸透镜/凸面镜/凹透镜/凹面镜）
18．从物理学的视角看手机：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，当手机远离二维码时，摄像头所成的像将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）；手机屏幕上呈现出由红、 、蓝三种色光混合而成的多彩画面；手机屏幕可以当“镜子”用，人脸到屏幕的距离为20cm时，人脸的像到人脸的距离是 cm。
19．“自拍神器”给旅行拍照爱好者带来了很大的方便，与直接拿手机自拍相比， 利用自拍杆可以 物距， 像的大小，从而增大取景范围，取得更好的拍摄效果。（均选填“增大” 或“减小”）
三、实验题
20．如图所示，甲、乙分别是“探究平面镜成像特点”和“探究凸透镜成像规律”的实验装置。
(1)在利用甲图“探究平面镜成像特点”的实验中，在竖立的玻璃板前点燃蜡烛A，拿未点燃的蜡烛B竖立在玻璃板后面移动， （填“A”或“B”）侧观察蜡烛A经玻璃板所成的像。直至蜡烛B与蜡烛A的像完全重合。当蜡烛A向玻璃板靠近时，像的大小 （选填“变大”、“变小”或“不变”）；
(2)在利用乙图装置做“验证凸透镜成实像规律”的实验时，小明将凸透镜固定在光具座的刻度线处，将蜡烛和光屏移至如图乙所示的位置时，该成像原理在实际中的应用是 （选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）；
(3)如图乙所示，若在蜡烛和凸透镜之间合适的位置放一个近视眼镜，若保持蜡烛的位置不变，仅将光屏 （选填“靠近”或“远离”）凸透镜移动；
(4)实验过程中蜡烛由于燃烧而变短，为了使烛焰的像再次成在光屏的中心，应将透镜向 移动。
21．如图是重庆一中初二年级学生小李、小王和小郭三人所做“探究凸透镜成像规律”的实验装置图。
（1）小郭将凸透镜正对太阳光，在透镜的另一侧移动光屏，直至屏上呈现出 的光斑，量出透镜到光斑的距离为10cm，则该凸透镜的焦距为10cm；
（2）小王在凸透镜成像实验中，把蜡烛放在该凸透镜的焦点上，凸透镜固定不动，将光屏向远离凸透镜的方向移动的过程中，在光屏上观察到的现象是大小 的光斑（选填“不变”、“变大”或“变小”）。
（3）小李同学做实验时，发现烛焰在光屏上的像如图，若要使烛焰在光屏中心成像，只调节光屏，小李应将光屏向 （选填“上”或“下”）移动，当蜡烛距离凸透镜10.3cm时，无论怎么样移动光屏都得不到像，原因是
A、像距过大，超过光具座的长度 B、不成像
（4）小郭将烛焰移至距凸透镜5cm处，移动光屏， 在光屏上得到像（选填“能”或“不能”）， （选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）就是应用这一原理制成的，若拿下光屏，在透镜右侧移动眼睛的位置 （选填“能”或“不能”）看到像。
（5）小李同学将近视眼镜片放在蜡烛与凸透镜（靠近凸透镜）之间，小郭调整蜡烛、透镜和光屏的位置，直到在光屏上得到一个倒立缩小的清晰的像后，再将镜片取下，发现光屏上的像变模糊了，为了使光屏上的像重新变得清晰，在不移动蜡烛和凸透镜位置的前提下，小李应将光屏向 （选填“在”或“右”）移动。
22．请完成以下探究性实验：
⑴在探究“影响液体内部压强大小的因素”实验中:如图甲,用手按压强计的橡皮模,U型管内水面出现高度差;将橡皮膜放入酒精中,U型管内水面也出现高度差,这说明 ；这种研究问题的方法是 法；

⑵在“探究凸透镜成像规律”的实验中,蜡烛,凸透镜,光屏在光具座上的位置如图所示.其中明显还需要调整的是 ，调整后点燃蜡烛,恰好能从光屏上观察到倒立, (选填“缩小”或“放大”)的实像；若此时拿一只眼镜放在蜡烛和凸透镜之间,且较靠近凸透镜.结果光屏上原来清晰的像变模糊了,只将光屏向远离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.则这只眼镜是 (填“凸”或“凹”)透镜,戴这种眼镜人的眼睛的缺陷是 (选填“近视”或“远视”)；随着蜡烛的燃烧,可观察到光屏上的像向 (上/下)移动，此时应将凸透镜向 (上/下)移动，以使像仍能呈在光屏的中央.
四、计算题
23．在《研究凸透镜成像》的实验中，若F1、F2是凸透镜的两个焦点．
蜡焰在透镜的左侧移动，某同学将实验的记录填在表中，其中像的性质有三处错误，请在横线上写出错误的实验次数，并订正对应的错误：
　①： 、 ；
　②： 、 ；
　③： 、 ．
试卷第1页，共3页
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参考答案：
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 A D C C C D D B B B
题号 11 12
答案 C D
1．A
【详解】光屏到凸透镜的距离是20cm，成倒立、缩小的实像，根据成像规律知，20cm＞2f，所以凸透镜的焦距是：f＜10cm；若物体到凸透镜距离为15 cm时，此时的物距至少是大于一倍焦距的，当物距大于一倍焦距时，成的是实像，实像是倒立的，成的像可能是放大的，也可能是等大的，或是缩小的，故A正确。
故选A。
【点睛】根据物距和成像的特点，分析焦距的范围，再根据凸透镜的成像规律分析：物体一定在一倍焦距以外，成像特点。
2．D
【详解】平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚一点，这点为最小、最亮时是凸透镜的焦点，焦点到透镜光心的距离为该透镜的焦距，测得光斑到凸透镜的距离为10cm，而这个非最小的光斑可能在焦点之前，也可能在焦点之后，故该凸透镜的焦距可能大于10cm，也可能小于10cm，故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
3．C
【详解】①小孔成像是由光的直线传播形成的实像．②平面镜成像是由光的反射形成的虚像．③放大镜成像属于凸透镜成像，是由光的折射形成的虚像．④电影银幕上的像，属于凸透镜成像，是由光的折射形成的实像．⑤汽车观后镜中的像，观后镜是凸面镜，所以它成的像是由光的反射形成的虚像．其中，属于实像的是①④；属于虚像的是②③⑤；由于反射而成的像是②⑤；由于折射而成的像是③④．故C项符合题意、ABD项不符合题意；
【点睛】此题主要考查了光的反射、光的折射、光的直线传播现象，平时要注意各个现象的形成原因，并注意区分．
4．C
【详解】试题分析：光可以在真空中传播，也可以在能让光通过的光介质中传播，光能在水中传播，A选项说法不正确；近视眼是由于晶状体对光的折射能力太强使像成在视网膜的前面，要用对光有发散作用的凹透镜矫正，B选项说法不正确；光在真空中传播的速度最快，是3×108m/s ，C选项说法正确，选填C；路灯下的人影是由于光的直线传播形成的，D选项说法不正确．
考点：光的传播特点；近视眼的矫正；光在真空中的速度；光的直线传播现象．
5．C
【详解】AB．根据凸透镜成像特点可知，当u>2f时，成缩小的实像，照相机就是利用这一特点，所以拍照上传的作业图片都是缩小的实像，故AB错误；
C．凸透镜所成像的大小与物体到凸透镜的距离有关，成实像时，物体到凸透镜的距离越小，像越大，所以大的一头离镜头近，小的一头离得远，故C正确；
D．把拍照手机水平放到作业本的上方，由于作业本上亮度不同，拍出来的照片亮度也会不一样亮，故D错误。
故选C。
6．D
【分析】1、凸透镜成像时，在物距大于一倍焦距的位置成实像；2、凸透镜成实像时，物距增大、像距减小、像变小，据此解答．
【详解】根据题意可知，蜡烛移动的过程中，物距始终大于一倍焦距，因此始终成实像；当蜡烛从1.5倍焦距点向3倍焦距点移动的过程中，物距逐渐增大，像距逐渐减少，像变小．当物体沿着主轴从距透镜1.5倍焦距处向3倍焦距处移动的过程中，物体从焦距与二倍焦距之间移动到二2倍焦距以外，像从2倍焦距之外移动到焦距与2倍焦距之间，开始物体移动的速度小，像移动的速度大，后来物体移动速度大，像运动速度小，因此物像之间的距离先变小后变大．故选D．
7．D
【详解】A．红外线、紫外线用肉眼都看不到，紫外线可以使荧光物质发光，故A错误；
BD．键盘到镜头的距离大于1倍焦距小于二倍焦距，在桌面上的虚拟键盘成的是倒立、放大的实像，虚拟键盘到镜头的距离大于2倍焦距，故B错误，D正确；
C．激光投影器的镜头是凸透镜，对光线有会聚作用，故C错误。
故选D。
8．B
【详解】观察墙上清晰正立放大的世博会会徽图案像，（即通过凸透镜物体成倒立放大的实像）则小明应该把胶片倒立放置，且与凸透镜的距离大于10cm小于20cm，选B
9．B
【详解】近视镜片属于凹透镜，凹透镜对光线有发散作用，有近视镜片时，凸透镜所成的像会后移；拿走近视镜片后，凸透镜所成的清晰的像应该在光屏和透镜之间，所以应将光屏向靠近透镜方向移动，才能得到清晰的烛焰的像。故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
10．B
【详解】A．电影机镜头是一个凸透镜，物体（影片）在一倍焦距和二倍焦距之间，成倒立、放大的实像，故A错误；
B．摄像头是一个凸透镜，物体（人脸）在凸透镜的二倍焦距以外，物体成倒立、缩小的实像，故B正确；
C．鱼缸与缸中的水构成凸透镜，金鱼及金鱼所成的像均在透镜的一侧，所以看到的是正立的放大的虚像，故C错误；
D．照相机的镜头相当于一个凸透镜，远处的树在凸透镜的二倍焦距以外，成倒立、缩小的实像，故D错误。
故选B。
11．C
【详解】凸透镜的焦距是10cm。物体放在离焦点5cm的地方，就有物距介于一倍焦距和两倍焦距之间或一倍焦距以内这样两种可能。若在一倍焦距以内，成正立、放大的虚像，若是在一倍焦距和两倍焦距之间，成倒立、放大的实像，故所成的像一定是放大的像，故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
12．D
【详解】AB．根据显微镜和望远镜的成像原理可知，最终通过目镜所观察到的都是虚像，故AB错误；
CD．显微镜的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，将投影仪成倒立的放大的实像再次放大，成倒立的放大的虚像．望远镜物镜相当于照相机成倒立的缩小的实像，这个实像正好落在目镜的焦点以内，这跟放大镜的成像原理相同，所以目镜起到将物镜成的缩小的实像再次放大的作用．故目镜成的都是虚像，物镜成的都是实像，故C错误、D正确．
【点睛】（1）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．（2）望远镜的原理：望远镜包括物镜和目镜，物镜相当于照相机成倒立缩小的实像，目镜相当于放大镜成正立的放大的虚像．
13． 放大 右
【详解】试题分析：由题图，物距u=40cm-10cm=30cm，f2f，所以像到凸透镜的距离大于40cm，像的位置在60cm刻度处的右侧．
考点：凸透镜成像的规律
14． 虚像 能
【详解】[1]根据过凹透镜光心的光线传播方向不改变作出a的折射光线，平行主光轴的光线c经凹透镜折射后，其折射光线的反向延长线过焦点，a、c的折射光线的反向延长的会聚点，即为像点B′，则b的折射光线的反向延长线过像点B′，由此画出b的折射光线。如下图所示
[2]由图可知，a、b、c的折射光线不能相交于一点，其折射光线的反向延长线会聚一点，即为像点B′，则说明凹透镜成的像是虚像。
[3]由图可知，a的折射光线进入人眼，所以人眼在S处透过凹透镜能观察到这个像。
15． 哥白尼 伽利
【详解】经典力学和实验物理学的先驱伽利略率先用望远镜观察天空，由此得到的关于天体运行的结果有力地支持了哥白尼的日心说．
16．D
【详解】眼球好像一架照相机，其成像原理与凸透镜类似，要成倒立、缩小的实像，此时的物距应大于二倍焦距，所以物体可以位于图中的D点处。
17． 凸透镜和凹面镜 凸面镜和凹透镜
【详解】[1][2]常见的光学元件中，对光线有发散作用的是凹透镜和凸面镜；对光有会聚作用的是凸透镜和凹面镜。
18． 大于两倍焦距 变小 绿 40
【详解】[1]手机摄像头相当于一个凸透镜，成像与照相机类似，成倒立、缩小、实像，物距应大于二倍焦距，像距在一倍焦距到二倍焦距。
[2]当手机远离二维码时，物距变大，则像距会变小，像也会变小。
[3]光的三原色是红、绿、蓝，手机屏幕的多彩画面是由光的三原色混合而成的。
[4]手机屏幕可以当“镜子”用，人脸到屏幕的距离为20cm时，根据平面镜成像中，像与物到平面镜的距离相等，人脸的像到人脸的距离是40cm。
19． 增大 减小
【详解】[1]与直接拿手机自拍相比， 利用自拍杆可以增大物距。
[2]根据凸透镜成像原理，成实像时物远像近，像变小。
20．(1) A 不变
(2)照相机
(3)远离
(4)下
【详解】（1）[1]在竖立的玻璃板前点燃蜡烛A，拿未点燃的蜡烛B竖直在玻璃板后面移动，由于平面镜所成的像是虚像，这个像光屏接收不到，人眼只能与A同一侧，才能“接收”到反射光线，即看到像。
[2]当蜡烛A向玻璃板靠近时，蜡烛A的大小不变，由平面镜成像的特点可知像的大小也不变。
（2）由图乙所示的位置时，光屏上出现了烛焰清晰的像（实像），且物距u大于像距v，由凸透镜成像规律知道，此时光屏上成倒立、缩小的实像，生活中照相机就是应用这一原理制成的。
（3）图乙中，若在蜡烛和凸透镜之间合适的位置放一个近视眼镜，且保持蜡烛的位置不变，因为近视眼镜是凹透镜，凹透镜对光线有发散作用，则光线经凹透镜后会推迟会聚，清晰的像将成在光屏的右侧，所以为了使光屏上重新呈现清晰的像，应将光屏向右移动（远离凸透镜）。
（4）实验过程中蜡烛由于燃烧而变短，因为过凸透镜光心的光线传播方向不变，所以，为了使烛焰的像再次成在光屏的中心，应将凸透镜向下移动。
21． 最小、最亮 不变 上 A 不能 放大镜 能 左
【详解】(1)[1]屏上呈现出最小、最亮的光斑，这便是凸透镜的焦点，透镜到光斑的距离为10cm，则此凸透镜的焦距约是10cm；
(2)[2]把蜡烛放在该凸透镜的焦点上，通过凸透镜后的光线是平行的，所以将光屏向远离凸透镜的方向移动的过程中，在光屏上观察到的现象是大小不变的光斑；
(3)[3]由图可知，像成在光屏的上方，若要使像能成在光屏的中央，应将光屏向上调节；
[4]当蜡烛距离凸透镜10.3cm时，此时物距处于f和2f之间，且稍大于焦距，所以物距远大于2f，无论怎么样移动光屏都得不到像，原因可能是因为光具座不够长造成的；故选A；
(4)[5][6]将烛焰移至距凸透镜5cm处，物距小于焦距，成正立、放大的虚像，光屏上不能成像，放大镜应用此原理；
[7]拿下光屏，在透镜右侧移动眼睛的位置可以看到正立、放大的虚像；
(5)[8]近视眼镜是凹透镜，凹透镜对光有发散作用，将近视眼镜镜片取下，像的位置会向凸透镜靠近，所以光屏上的像变模糊了，为了使屏上的像重新变得清晰，应将光屏向左移动。
22． 液体内部存在压强 转换 光屏 缩小 凹 近视 上 下
【详解】⑴在探究“影响液体内部压强大小的因素”实验中:如图甲,用手按压强计的橡皮模,U型管内水面出现高度差;将橡皮膜放入酒精中,U型管内水面也出现高度差,这说明液体内部存在压强；实验用U形管中的液面高度差表示液体内部的压强，这种研究问题的方法是转换法；
⑵在“探究凸透镜成像规律”的实验中,蜡烛,凸透镜,光屏在光具座上的位置如图所示，为了使使成在光屏的中央，实验时要将蜡烛,凸透镜,光屏调整到同一高度，如图其中明显还需要调整的是光屏；
调整后点燃蜡烛，此时物距大于像距，成倒立缩小的实像，故恰好能从光屏上观察到倒立, 缩小的实像；
若此时拿一只眼镜放在蜡烛和凸透镜之间,且较靠近凸透镜.结果光屏上原来清晰的像变模糊了,只将光屏向远离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，与近视眼及矫正的方式相同，说明像距增大了，即光线相比原来发散了一些，所以这只眼镜是凹透镜,戴这种眼镜人的眼睛的缺陷是近视；
因为蜡烛,凸透镜,光屏在同一直线上，随着蜡烛的燃烧会变短,可观察到光屏上的像向上移动，此时应将凸透镜向下移动，以使像仍能呈在光屏的中央．
点睛：凸透镜成像规律的实验是常考试的内容，要掌握成像时物距和像距变化的特点，当物距增大时，像距减小，像也会变小，这里的像变小，是与之前比变小，要比较像与物体的大小，要看像距和物距的比较，像距大于物距，像就放大．
23． 1 正立放大虚像 2 倒立放大实像 4 倒立缩小实像
【详解】蜡烛的位置，在OF1 之间时，即u＜f，应该是成正立、放大的虚像，故此处错误；在F1 A之间时，即2f＞u＞f，应该是成倒立、放大的实像，故此处错误；在A点时，即u=2f，成倒立、等大的实像，此处正确；在A点左边时，即u＞2f，应该成倒立、缩小的实像，故此处错误．
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页

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