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透镜及其应用
一．选择题（共14小题）
1．（2025 苏州）如图甲所示是公共场所的宣传投影灯，装在高处的投影灯照在地面上出现图案，其内部结构如图乙所示。下列说法正确的是（　　）
A．不同方向都能看到图案是光在地面发生了漫反射
B．该投影灯的成像原理与照相机相同
C．调小镜头与图片的距离图案变小
D．地面上看到的是放大的虚像
2．（2025 广西）如图所示的眼镜片是（　　）
A．凸面镜 B．凹面镜 C．凸透镜 D．凹透镜
3．（2025 山西）如图为青少年眼病患者眼球与正常眼球对比图。关于该患者的晶状体及视力矫正，下列说法正确的是（　　）
A．对光的会聚能力太强，需佩戴近视眼镜
B．对光的会聚能力太强，需佩戴远视眼镜
C．对光的会聚能力太弱，需佩戴近视眼镜
D．对光的会聚能力太弱，需佩戴远视眼镜
4．（2025 陕西）“强行透视法”是一种富有创意的拍摄技巧。拍摄时，让两个物体离镜头远近不同，再调整拍摄角度，使两物体的像在同一张照片中呈现出有趣的效果。如图，是利用该技巧拍摄的照片，下列说法正确的是（　　）
A．照相机镜头对光有发散作用
B．拍摄该照片时，花比人更靠近照相机镜头
C．花和人通过照相机镜头成的是正立、缩小的实像
D．若要使花的像更大一些，可将花移到照相机镜头一倍焦距之内
5．（2025 常州）《重庆市消防条例》规定：2023年7月1日起，禁止携带电动自行车或其电池进入电梯轿厢。一旦有人违规操作，会被电梯内的摄像头拍摄成像并智能识别，电梯将停止运行并发出声、光警报。如图所示，某次警报时，摄像头凸透镜成像的像距为10.1mm，则凸透镜的焦距可能为（　　）
A．5mm B．10mm C．15mm D．20mm
6．（2025 黄冈）如图是超市安装的一种刷脸自助储物柜。某顾客站在屏幕前50cm处，按下“存”按钮，屏幕上方的摄像头启动，出现人脸缩小的像，柜门打开。下列说法正确的是（　　）
A．该摄像头相当于一个凹透镜
B．该摄像头对光线具有发散作用
C．该摄像头的焦距可能是0.20m
D．该摄像头成像原理是光的反射
7．（2025 宜昌）小华用弹性膜充水制作了一个水凸透镜，通过注射器注水或抽水改变透镜的厚度，如图是他用其模拟眼睛看物体的实验装置。模拟正常眼睛时，固定透镜，将一个F形光源放在合适的位置后，调节光屏得到清晰的像，下列说法正确的是（　　）
A．此时光源放在透镜2倍焦距以内
B．此时光屏上成倒立放大的实像
C．光源远离透镜时，要将光屏靠近透镜才能再次得到清晰的像
D．模拟近视眼的成因时需要从透镜向外抽水
8．（2025 常州）2023年3月7日凌晨，在清华大学校园内，张嘉奇等同学用照相机拍到“太空中的中国空间站”的照片，如图所示。照相机镜头的焦距为f，拍照时像距（　　）
A．略小于f B．略大于f C．略小于2f D．略大于2f
9．（2025 扬州）如图1，在装有水的杯子里，小红将一支铅笔分别紧贴杯壁内、外竖直放置，两次都观察到铅笔放大的像，俯视图如图2、图3所示。下列说法正确的是（　　）
A．图2中铅笔向前移，像一直变小
B．图2中铅笔向前移，像先变小后变大
C．图3中铅笔向后移，像一直变大
D．图3中铅笔向后移，像先变小后变大
10．（2025 湖北）早期照相馆里，摄影师取景时看到的像都是倒立缩小的，现在的照相机利用光学或电子技术，把倒立的像转变成正立的，便于观察。以下说法错误的是（　　）
A．照相机镜头相当于一个凸透镜
B．凸透镜只能成倒立缩小的实像
C．照相机靠近被拍摄者，所成的像变大
D．人的眼睛相当于一架照相机
11．（2025 镇江）如图所示，凸透镜位于P处（图中未画出）位置不变，移动蜡烛，光屏先后在P同侧的甲、乙两处得到烛焰清晰的像，且甲处的像比乙处大，则（　　）
A．甲处可能成的是虚像 B．乙处像可能是放大的
C．P点位置在甲的左侧 D．蜡烛的移动方向向左
12．（2025 绍兴）如图，小敏在家中做凸透镜成像实验，墙上出现一个倒立缩小清晰的像。下列说法正确的是（　　）
A．墙上所成的烛焰像是虚像
B．手和透镜的影子是光的反射形成的
C．若透镜不动，蜡烛远离透镜，手和透镜的影子大小不变
D．若蜡烛不动，透镜靠近蜡烛，能再次呈现清晰的烛焰像
13．（2025 山西）如图所示，是创新小组的同学们自制的照相机。在较暗的教室内，让凸透镜对着明亮的室外，拉动纸筒，在半透明膜上可看到室外实验楼清晰的像，若想在半透明膜上成实验楼更大清晰的像，下列做法正确的是（　　）
A．相机向前移，纸筒向前伸
B．相机向后移，纸筒向后缩
C．相机不移动，纸筒向后缩
D．相机和纸筒的位置均不变
14．（2025 资阳）为严控新冠疫情，保护师生生命安全，我市部分中小学对校园门禁系统进行了升级，配备了人脸识别和测温系统，如图所示。通过校门时，只需将人脸面向屏幕摄像头，该系统就能将测试者的面部信息与备案信息进行比对并获取体温，决定放行与否。关于门禁系统，下列说法中正确的是（　　）
A．系统屏幕边框呈黑色是由于所选材质对光的反射能力较强
B．该系统的核心光学元件是凸透镜
C．该系统的成像原理主要是利用光的反射
D．该系统的摄像头所成的像是正立放大的虚像
二．多选题（共1小题）
（多选）15．（2025 湘潭）光刻技术的工作原理如图所示。用紫外光照射镂空掩膜，调整镂空掩膜、缩图透镜的位置，恰好能在硅片上成极小的清晰的像，从而实现集成电路的“光刻”，下列说法正确的是（　　）
A．缩图透镜相当于凸透镜，凸透镜可以用于矫正近视眼
B．镂空掩膜位于缩图透镜的二倍焦距以内
C．镂空掩膜的像是倒立缩小的
D．硅片相当于光屏
三．填空题（共8小题）
16．（2025 威海）摄影爱好者拍摄到“站”在水面上的水黾（一种昆虫）纤细的腿使水面发生了形变，如图甲所示；同时看到水底有带“光环”的暗影，如图乙所示。此时“形变的水”相当于 　 　（填光学元件名称）；当水黾游到水浅的地方，暗影面积会 　 　（选填“变小”“不变”“变大”）。
17．（2025 连云港）小明将凸透镜正对太阳光，在距离凸透镜10cm的白纸上呈现一个最小、最亮的光斑，此凸透镜的焦距为 　 　cm。如图所示是他用该凸透镜观看书本上“中国梦”三个字时的情况，如果他想看到更大的正立的“国”字，小明需要将凸透镜 　 　书本（选填“远离”或“靠近”），凸透镜和书本的距离应满足的条件是 　 　。
18．（2025 临夏州）眼睛是人类心灵的窗户，眼球好像一架照相机，晶状体和角膜的共同作用相当于凸透镜。如图是科技兴趣小组的同学利用注射器和水膜模拟眼睛看物体的情境。光屏相当于视网膜，这时光屏上呈现倒立缩小的 　 　（选填“实像”或“虚像”），为了模拟正常人眼看近处物体，注射器应 　 　（选填“推入”或“抽出”）水。
19．（2025 襄阳）西汉时期的《淮南万毕术》中，记载有“削冰令圆，举以向日，以艾承其影，则火生。”其中“削冰令圆”是把冰削成 　 　透镜；“以艾承其影”是把“艾”（易燃物）放在透镜的 　 　上。
20．（2025 青海）某汽车司机下车时，随手将一瓶矿泉水放在仪表台上，如图所示。不料因阳光照射、水瓶聚光，车内物品被点燃引发火灾。太阳光经过矿泉水瓶发生了 　 　（选填“反射”或“折射”），矿泉水瓶相当于 　 　。因此，提醒大家在车内不要放置有聚光效果的物品。
21．（2025 陕西）如图所示，中科院西安光机所为“祝融号”火星车设计了一款酷似眼珠的导航相机，视角高达170度，能像人眼一样成立体图象。导航相机的镜头相当于一个 　 　透镜，拍摄时，物体处于镜头 　 　焦距以外，在感光器件上成 　 　、缩小的实像。
22．（2025 柳州）人的眼球结构如图所示，眼睛的成像原理跟 　 　（选填“凸”或“凹”）透镜类似，其中 　 　相当于光屏。
23．（2025 遵义）某同学在家用一个玻璃球做成像实验，如图所示。墙上的像是 　 　（选填“实”或“虚”）像，墙面到玻璃球球心的距离 　 　（选填“大于”、“小于”或“等于”）蜡烛到玻璃球球心的距离。
四．作图题（共2小题）
24．（2025 凉山州）如图所示，凸透镜的主光轴与水面重合，F是凸透镜的焦点，水下有一块平面镜M，一束与水面平行的光线经凸透镜折射后进入水中，再经水中的平面镜反射后恰过P点，请将光路图补充完整。
25．（2025 眉山）物理课上，罗老师在水平桌面上放置一块平面镜，用一支带凸透镜的手电筒竖直向下照射在平面镜上，侧面的同学几乎不能看到经平面镜反射后的光，同学们通过作图明白了其中的道理。如图所示，F为凸透镜的焦点，一条光线经过焦点F射向凸透镜。请在图中画出该条光线经过凸透镜后的折射光线和经过平面镜后的反射光线。
五．实验探究题（共7小题）
26．（2025 陕西）如图﹣1，是小明做“探究凸透镜成像的规律”的实验装置。
（1）实验时，调节烛焰中心、凸透镜光心和光屏中心在同一高度，其目的是 　 　。
（2）固定凸透镜的位置，将蜡烛放在距离凸透镜较远处，此时应移动 　 　直至出现最清晰的像，记录物距、像距、像的性质。
（3）改变物距，重复上述操作，多次实验，将实验数据记录在表中。
凸透镜的焦距：f＝5.0cm
实验次数 物距/cm 像距/cm 像的性质
正立或倒立 放大或缩小 虚像或实像
1 18.0 6.9 倒立 缩小 实像
2 10.0 10.0 倒立 等大 实像
3 7.0 17.7 倒立 放大 实像
4 4.0 / 正立 放大 虚像
分析数据可知：当物距大于凸透镜焦距时，物距减小，像距 　 　。
（4）当光屏上出现清晰的像时，小明不小心用手指尖遮挡住了凸透镜的一部分，这时光屏上 　 　（选填“仍能”或“不能”）成烛焰完整的像。
（5）实验中，小明将自己的眼镜放在蜡烛和凸透镜之间，发现光屏上原来清晰的像变模糊。将光屏适当靠近凸透镜后，光屏上再次出现清晰的像，由此可判断小明佩戴的是 　 　（选填“近视”或“远视”）眼镜。
（6）如图﹣2，当无人机在高空拍摄地面场景时，所成的像最靠近图﹣3中凸透镜主光轴上的 　 　（选填“a”“b”“c”或“d”）点。
（7）生活中常用的放大镜应用了表中第 　 　次实验的成像规律。
27．（2025 威海）探究凸透镜成像的规律。
第一步：测量凸透镜焦距
（1）让太阳光依次通过多个带孔的挡板，得到平行光后照射到凸透镜上，如图甲所示。若想找到透镜焦点，应 　 　（选填“顺时针”“逆时针”）旋转透镜。找到焦点的位置后，测出透镜的焦距为15cm。
第二步：探究成像规律
正确安装并调节实验器材，实验过程中凸透镜始终处于50cm刻度处。
（2）图乙中光屏上 　 　（选填“能”“不能”）承接到清晰的像。
（3）将蜡烛移至15cm刻度处，若想在光屏上承接到清晰的像，光屏应向 　 　（选填“左”“右”）移动，请写出生活中利用该成像特点的一个实例 　 　。
（4）当光屏上成清晰的像时，若用遮光板遮住透镜上半部分，像如何变化？　 　；若把红色、蓝色两张透明玻璃片从左到右依次放置在蜡烛和凸透镜之间，光屏上是否仍然成像？　 　（选填“是”“否”）。
28．（2025 潍坊）如图甲所示，镜片a可通过抽出或注入液体来改变其厚度，抽出稍许液体后得到镜片b，注入稍许液体后得到镜片c。
（1）镜片b可用于矫正 　 　（填“近视眼”或“远视眼”）。
（2）某同学用如图乙所示的实验装置观察镜片c的成像情况。
①将蜡烛、镜片c和光屏依次放在光具座上，调整它们的中心在同一高度；
②蜡烛、镜片c和光屏的位置如图乙所示时，光屏上呈现一个清晰的实像，此时的像距v＝　 　cm；
③保持蜡烛和光屏的位置不变，把镜片c移动到光具座上25cm刻度处，此时光屏上呈现一个清晰的 　 　、　 　的实像。
29．（2025 辽宁）小宋进入实验室准备探究凸透镜成像规律的实验时，恰好看到窗户通过凸透镜在光屏上所成的清晰的像，如图甲所示，此时凸透镜和光屏分别在光具座的50cm、61cm刻度线处，如图乙所示。
（1）图甲光屏上窗户的像是倒立、　 　的实像，生活中 　 　就是应用这一成像原理工作。如果实验室只有焦距为“10cm”和“20cm”两种规格的凸透镜，根据他观察到的现象，可知光具座上凸透镜的焦距为 　 　cm；
（2）把点燃的蜡烛放在光具座的20cm刻度线处，凸透镜、光屏保持如图乙所示的位置不变，调整烛焰、凸透镜和光屏高度，使三者的中心在 　 　。可以适当的向 　 　（填“左”或“右”）移动光屏，使光屏上得到烛焰清晰的像。
（3）在（2）的基础上，把蜡烛向右移动一段距离，光屏上的像模糊了，可以在凸透镜和蜡烛之间适当位置放一个度数合适的 　 　（填“近视”或“远视”）镜片，使光屏上再次呈现烛焰清晰的像。
30．（2025 沈阳）在“探究凸透镜成像的规律”的实验中，选用的凸透镜焦距为10cm，将实验器材调节好，把点燃的蜡烛放在距凸透镜较远的地方，然后逐渐移近，观察烛焰成像情况并记录物距和像距。
（1）蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图1所示，此时烛焰的像成在光屏的中央，烛焰的像是倒立、　 　的实像；若只将凸透镜调高，则光屏上烛焰的像会向 　 　移动；
（2）如图1，保持凸透镜的位置不变，将蜡烛移动到光具座上30cm刻度处，移动光屏直到光屏上再次出现清晰的像，则像移动的距离 　 　（填“大于”、“等于”或“小于”）蜡烛移动的距离；
（3）实验中，小丽观察到图2中的物点S的虚像S'，请根据凸透镜成像原理，在图中完成物点S发出的光线a经过凸透镜后的折射光线；
（4）毕业典礼上，小丽想拍摄教学楼的全景，但她所在的位置只能拍摄到教学楼的一部分，由于无法改变拍摄位置，她只能通过改变照相机镜头焦距使像变小，从而拍摄到全景。小丽的照相机镜头相当于一个焦距可变的凸透镜，为了拍摄到全景，她应该调节照相机镜头的焦距，使其适当 　 　（填“变大”或“变小”）。
31．（2025 哈尔滨）在观察“凸透镜对光的作用”实验中，小明做了如图所示的实验。
（1）对比两图可以得到结论：光从空气射入凸透镜时，　 　。
（2）小明利用此凸透镜、蜡烛、光屏等器材继续探究凸透镜成像规律，记录部分数据如表。
实验序号 物距u/cm 像距v/cm 像的性质
1 60.0 12.0 倒立缩小实像
2 35.0 14.0 倒立缩小实像
3 30.0 15.0 倒立缩小实像
4 20.0 20.0 倒立等大实像
5 12.5 50.0
小明根据表中数据发现：
①凸透镜成缩小实像时，像距和物距的大小关系是 　 　。
②当像距等于物距时，成像的性质是 　 　。
③小明进一步猜想，当物距为12.5cm时，成像的性质是 　 　。
④观察前三组数据，小明发现同一物体都成缩小的像，那么随着像距的增加，像会变大吗？为了探究这个问题，原表格中还需要增加的项目是 　 　。
32．（2025 包头）如图所示，小明利用凸透镜成像原理来研究电影放映时银幕上的影像情况。
（1）进入影院，小明发现银幕表面较为粗糙，观众在不同位置都可以看到银幕上的影像，这是因为光在银幕上发生了 　 　反射。
（2）小明在银幕上看到了清晰的影像，这个影像相对于胶片上的图案是 　 　（填“正立”或“倒立”）的。同时，影像又是放大的，是因为胶片放在了距离镜头 　 　（填答案序号）的位置。
A.一倍焦距以内
B.一倍焦距到二倍焦距之间
C.二倍焦距以外
（3）放映过程中影像大小超出了银幕边界，要使影像缩小到银幕范围且仍然清晰，在放映机镜头靠近银幕的同时，还要将胶片到镜头的距离调 　 　（填“大”或“小”）一些。
六．解答题（共1小题）
33．（2025 无锡）小红拿到一块玻璃透镜，仔细观察这块透镜，发现一面有螺纹，一面是光滑的，她对此透镜进行了探究。
（1）她把该透镜靠近书上的“实验”二字，观察到如图甲所示的现象，由此可以判定该透镜是 　 　（选填“凸”或“凹”）透镜。
（2）小红查阅资料后了解到，用如图乙所示的三棱镜组合可以描述该透镜对光的作用。请在图乙中画出平行光入射两个三棱镜后出射光线的大致方向。
（3）为探究该透镜的成像规律，小红将“F”光源、透镜、光屏放置在光具座上，调整好后，固定透镜位置，使“F”光源从距离透镜较远处逐次靠近透镜，每次都调节光屏到透镜的距离，使“F”光源在光屏上成清晰的像，将结果记录在如表中。则该透镜的焦距为 　 　cm。当“F”光源位于如图丙所示位置时，光屏应适当向 　 　（选填“左”或“右”）移动，才能在光屏上得到清晰的像。
实验序号 物距u/cm 像距v/cm 像的性质
1 30 15 倒立、缩小的像
2 20 20 倒立、等大的像
3 15 30 倒立、放大的像
（4）在了解了该透镜的成像规律后，小红用长方形不透明纸盒、平面镜、该透镜设计制作了一个投影仪，其剖面图如图丁所示，平面镜与底面夹角为45°，平面镜的中心位于透镜的主光轴上，盒上方开一方形孔，将“F”光源按照图示方式朝下平放在方形孔上，中心与平面镜中心在一条竖直线上。若盒子高度h为10cm，为保证在正对透镜前方的屏幕上能看到一个放大的投影，则盒子长度l的范围为 　 　cm，屏幕上所成的图像形状是 　 　。（选填“F”、“”或“”）
透镜及其应用
参考答案与试题解析
一．选择题（共14小题）
1．（2025 苏州）如图甲所示是公共场所的宣传投影灯，装在高处的投影灯照在地面上出现图案，其内部结构如图乙所示。下列说法正确的是（　　）
A．不同方向都能看到图案是光在地面发生了漫反射
B．该投影灯的成像原理与照相机相同
C．调小镜头与图片的距离图案变小
D．地面上看到的是放大的虚像
【分析】（1）光发生漫反射时，反射光会向各个方向反射，使我们能从各个方向看到物体；
（2）凸透镜成实像时，当物距小于像距时，成倒立放大的实像，投影仪应用了这一原理；当物距大于像距时，成倒立缩小的实像，照相机应用了这一原理；
（3）凸透镜成实像时，当物距变小时，像距会变大，像也变会变大；
（4）凸透镜成虚像时，不能在光屏上观察到虚像。
【解答】解：A、不同方向都能看到图案是光在地面发生了漫反射，故A正确；
B、该投影灯利用凸透镜将较小的图案放大为较大的像，应用了当凸透镜成实像时，物距小于像距，成倒立放大的实像，与照相机原理不同，故B错误；
C、凸透镜成实像时，当物距变小时，像距会变大，像也会变大，故调小镜头与图片的距离图案变大，故C错误；
D、地面上能看到放大的图案，是实像，故D错误。
故选：A。
【点评】本题考查光的反射和凸透镜成像的规律应用，难度一般。
2．（2025 广西）如图所示的眼镜片是（　　）
A．凸面镜 B．凹面镜 C．凸透镜 D．凹透镜
【分析】对光起会聚作用的是凸透镜，凸透镜成倒立缩小实像，倒立等大实像、倒立放大的实像，正立放大的虚像；
对光起发散作用的是凹透镜；通过凹透镜所成的像是正立缩小的虚像。
【解答】解：AB、凸面镜和凹面镜不能透过光线，故AB不符合题意；
CD、由图可知，透过眼镜片看到的是正立、放大的虚像，则该镜片是凸透镜，故C符合题意、D不符合题意。
故选：C。
【点评】本题考查了凸透镜和凹透镜的辨别，属于基础题。
3．（2025 山西）如图为青少年眼病患者眼球与正常眼球对比图。关于该患者的晶状体及视力矫正，下列说法正确的是（　　）
A．对光的会聚能力太强，需佩戴近视眼镜
B．对光的会聚能力太强，需佩戴远视眼镜
C．对光的会聚能力太弱，需佩戴近视眼镜
D．对光的会聚能力太弱，需佩戴远视眼镜
【分析】近视眼的形成原因：晶状体过凸或眼睛的前后距离过长，使物体的像成在视网膜前；
近视眼的矫正：近视眼戴凹透镜，凹透镜对光线有发散作用，使光线错后会聚，使像呈在视网膜上，看清物体。
【解答】解：由图可知，患者眼球的晶状体比正常眼睛的晶状体前后径过长，说明患者是近视眼，晶状体对光的会聚能力太强，需佩戴近视眼镜矫正。
故选：A。
【点评】本题考查了近视眼的成因和矫正，属于基础题。
4．（2025 陕西）“强行透视法”是一种富有创意的拍摄技巧。拍摄时，让两个物体离镜头远近不同，再调整拍摄角度，使两物体的像在同一张照片中呈现出有趣的效果。如图，是利用该技巧拍摄的照片，下列说法正确的是（　　）
A．照相机镜头对光有发散作用
B．拍摄该照片时，花比人更靠近照相机镜头
C．花和人通过照相机镜头成的是正立、缩小的实像
D．若要使花的像更大一些，可将花移到照相机镜头一倍焦距之内
【分析】凸透镜成像，u＞2f，成倒立、缩小的实像，应用于照相机，2f＞v＞f；成实像时，物距增大，像距减小，像变小。
【解答】解：A、照相机的镜头是凸透镜，对光有会聚作用，故A错误；
B、拍摄该照片时，花比人更靠近照相机镜头，成实像，物近像远像变大，花比人的像大，故B正确；
C、花和人通过照相机镜头成的是倒立、缩小的实像，故C错误；
D、若要使花的像更大一些，可将花向照相机镜头方向移动，花到镜头的距离大于2倍焦距，故D错误。
故选：B。
【点评】掌握凸透镜成像的三种情况和应用：
u＞2f，成倒立、缩小的实像，应用于照相机和摄像机。
2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，应用于幻灯机和投影仪。
u＜f，成正立、放大的虚像，应用于放大镜和老花镜。
5．（2025 常州）《重庆市消防条例》规定：2023年7月1日起，禁止携带电动自行车或其电池进入电梯轿厢。一旦有人违规操作，会被电梯内的摄像头拍摄成像并智能识别，电梯将停止运行并发出声、光警报。如图所示，某次警报时，摄像头凸透镜成像的像距为10.1mm，则凸透镜的焦距可能为（　　）
A．5mm B．10mm C．15mm D．20mm
【分析】摄像头的作用类似于照相机，需要物距大于2倍焦距、像距在1﹣2倍焦距之间。
【解答】解：摄像头凸透镜成像的原理和照相机一样，需要像距在1﹣2倍焦距之间，故可得：
f＜10.1mm＜2f，解出5.05mm＜f＜10.1mm，故只有B选项符合题意。
故选：B。
【点评】本题考查了凸透镜成像原理的应用，注意题中给出的10.1mm为像距而非物距，再根据成像原理列出不等式解出即可。
6．（2025 黄冈）如图是超市安装的一种刷脸自助储物柜。某顾客站在屏幕前50cm处，按下“存”按钮，屏幕上方的摄像头启动，出现人脸缩小的像，柜门打开。下列说法正确的是（　　）
A．该摄像头相当于一个凹透镜
B．该摄像头对光线具有发散作用
C．该摄像头的焦距可能是0.20m
D．该摄像头成像原理是光的反射
【分析】摄像头是一个凸透镜，凸透镜对光线有会聚作用，当物体在透镜的2倍焦距之外时，物体经透镜能成倒立、缩小的实像。
【解答】解：摄像头的镜头是一个凸透镜，凸透镜对光线具有会聚作用，摄像头成像原理是光的折射；某顾客站在屏幕前50cm处，在摄像头二倍焦距以外，成倒立、缩小的实像，此时u＝50.0cm＞2f，则f＜25cm＝0.25m，所以该摄像头的焦距可能是0.20m，故C正确、ABD错误。
故选：C。
【点评】本题考查了凸透镜成像规律的应用，要求学生会用学过的知识分析日常生活中的相关现象，平时多注意观察，将知识活学活用。
7．（2025 宜昌）小华用弹性膜充水制作了一个水凸透镜，通过注射器注水或抽水改变透镜的厚度，如图是他用其模拟眼睛看物体的实验装置。模拟正常眼睛时，固定透镜，将一个F形光源放在合适的位置后，调节光屏得到清晰的像，下列说法正确的是（　　）
A．此时光源放在透镜2倍焦距以内
B．此时光屏上成倒立放大的实像
C．光源远离透镜时，要将光屏靠近透镜才能再次得到清晰的像
D．模拟近视眼的成因时需要从透镜向外抽水
【分析】人的眼睛相当于一架照相机，成的是倒立、缩小的实像；凸透镜成实像时，物近像远像变大、物远像近像变小；近视眼的成因是像成在了视网膜的前方。
【解答】解：
AB、人的眼睛相当于一架照相机，成的是倒立、缩小的实像；根据图示可知，此时的像是倒立、缩小的实像，此时光源在二倍焦距之外，故AB错误；
C、光源远离透镜时，物距变大，像距变小，要将光屏靠近透镜才能再次得到清晰的像，故C正确；
D、近视眼的成因是像成在了视网膜的前方，此时会聚能力变强，所以应该向透镜内注水，故D错误。
故选：C。
【点评】本题考查了凸透镜成像规律的应用、近视眼成像的原因，属于基础题。
8．（2025 常州）2023年3月7日凌晨，在清华大学校园内，张嘉奇等同学用照相机拍到“太空中的中国空间站”的照片，如图所示。照相机镜头的焦距为f，拍照时像距（　　）
A．略小于f B．略大于f C．略小于2f D．略大于2f
【分析】照相机的镜头是一个于凸透镜；拍照时，物体到镜头的距离大于二倍焦距，成倒立、缩小的实像；像距在一倍焦距和二倍焦距之间；增大物距，像变小，像距变近；据此分析。
【解答】解：照相机镜头的焦距为f，拍照时像距在一倍焦距和二倍焦距之间；张嘉奇等同学用照相机拍到“太空中的中国空间站”的照片，物距较大，所以像距较小，应略大于f。故ACD错误、B正确。
故选：B。
【点评】本题考查了凸透镜的应用，属于基础知识。
9．（2025 扬州）如图1，在装有水的杯子里，小红将一支铅笔分别紧贴杯壁内、外竖直放置，两次都观察到铅笔放大的像，俯视图如图2、图3所示。下列说法正确的是（　　）
A．图2中铅笔向前移，像一直变小
B．图2中铅笔向前移，像先变小后变大
C．图3中铅笔向后移，像一直变大
D．图3中铅笔向后移，像先变小后变大
【分析】由凸透镜成像的规律知，当物距在一倍焦距以内时，成正立、放大的虚像；物体在一倍焦距到二倍焦距之间时，成倒立、放大的实像；物体在二倍焦距以外时，成倒立、缩小的实像；凸透镜成实像时，物距变大，像距变小，像变小。
【解答】解：（1）由图示和题意可知，图2中铅笔与杯子左侧壁之间的水柱相当于凸透镜，能观察到铅笔放大的像，此时铅笔在“水凸透镜”的一倍焦距之内，则可知凸透镜成的是正立、放大的虚像；
图2中的铅笔向前移时，铅笔仍紧贴水柱，水柱变薄，对光的会聚能力减弱，则焦距变大，同时铅笔离“水凸透镜”的焦点越来越远，相当于物距变小，由凸透镜成虚像的规律可知，像距也变小，像一直变小；
（2）根据图示和题意可知，装有水的杯子相当于凸透镜，图3中也能观察到铅笔放大的像，图3中的铅笔向后移动，物距变大，若铅笔在凸透镜的一倍焦距以内，由凸透镜成虚像的规律可知，像距也变大，像变大；当铅笔在一倍焦距和二倍焦距之间时，成倒立、放大的实像，物距变大时，像距变小，像变小；当铅笔在二倍焦距以外时，成倒立、缩小的实像，物距变大时，像距变小，像变小；所以图3中铅笔向后移，像先变大后变小；
综上所述，A正确。
故选：A。
【点评】本题考查了凸透镜成像规律的应用，属于易错题。
10．（2025 湖北）早期照相馆里，摄影师取景时看到的像都是倒立缩小的，现在的照相机利用光学或电子技术，把倒立的像转变成正立的，便于观察。以下说法错误的是（　　）
A．照相机镜头相当于一个凸透镜
B．凸透镜只能成倒立缩小的实像
C．照相机靠近被拍摄者，所成的像变大
D．人的眼睛相当于一架照相机
【分析】（1）根据凸透镜成像的三种情况和应用进行判断：
u＞2f，成倒立、缩小的实像，应用于照相机；
2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，应用于幻灯机；
u＜f，成正立、放大的虚像，应用于放大镜。
（2）凸透镜成实像时，物近像远像变大。
【解答】解：A、照相机镜头相当于一个凸透镜，成倒立、缩小的实像，故A正确；
B、当物距u＜f，成正立、放大的虚像，应用于放大镜，故B错误；
C、照相机靠近被拍摄者，凸透镜成实像时，物近像远像变大，故C正确；
D、人的眼睛相当于一架照相机，原理都是u＞2f，成倒立、缩小的实像，故D正确；
故选：B。
【点评】本题考查凸透镜成像的三种情况和应用，要熟练掌握。
11．（2025 镇江）如图所示，凸透镜位于P处（图中未画出）位置不变，移动蜡烛，光屏先后在P同侧的甲、乙两处得到烛焰清晰的像，且甲处的像比乙处大，则（　　）
A．甲处可能成的是虚像 B．乙处像可能是放大的
C．P点位置在甲的左侧 D．蜡烛的移动方向向左
【分析】（1）根据光屏先后在P同侧的甲、乙两处得到烛焰清晰的像，且甲处的像比乙处大可知像的大小变化，利用凸透镜成像规律可知凸透镜和物体的位置以及物体的移动方向；根据成实像时，像和物位于凸透镜的两侧、成虚像时，像和物位于凸透镜的同侧分析甲处所成像的性质；
（2）根据物距与焦距的可能关系结合凸透镜成像的规律分析乙处所成像的性质。
【解答】解：（1）由题意可知，光屏先后在P同侧的甲、乙两处得到烛焰清晰的像，且甲处的像比乙处大，根据“物远像近像变小”可知，像在不断的靠近凸透镜，因此凸透镜在乙的右侧，蜡烛在凸透镜的右侧，此时蜡烛在远离凸透镜，因此蜡烛向右移动，故CD错误；
由于甲处和蜡烛位于凸透镜的两侧，因此甲处只能成实像，故A错误；
（2）由于题干未提供物距和凸透镜的焦距，因此，乙处可能成放大的实像，也可能成缩小的实像，故B正确。
故选：B。
【点评】本题考查凸透镜成像规律的应用，关键是根据“物远像近像变小”分析凸透镜的位置。
12．（2025 绍兴）如图，小敏在家中做凸透镜成像实验，墙上出现一个倒立缩小清晰的像。下列说法正确的是（　　）
A．墙上所成的烛焰像是虚像
B．手和透镜的影子是光的反射形成的
C．若透镜不动，蜡烛远离透镜，手和透镜的影子大小不变
D．若蜡烛不动，透镜靠近蜡烛，能再次呈现清晰的烛焰像
【分析】（1）凸透镜成实像时，物距大于像距，成倒立缩小的实像；
（2）光在同种均匀介质中沿直线传播；
（3）靠近光源，影子越长；
（4）凸透镜成实像时，若蜡烛、光屏的位置不变，改变凸透镜的位置，光屏上能两次成像。
【解答】解：A、由题意可知，墙上出现一个倒立缩小清晰的像，根据凸透镜成像规律可知应得到倒立缩小的实像，故A错误；
B、手和透镜的影子是光的直线传播形成的，故B错误；
C、若透镜不动，蜡烛远离透镜，手和透镜的影子变小；
D、图中，蜡烛经凸透镜成倒立缩小的实像，此时物距u＞2f，若蜡烛不动，透镜靠近蜡烛，在f＜u＜2f还能成倒立放大的实像，即能再次呈现清晰的烛焰像，故D正确。
故选：D。
【点评】本题主要探究的是凸透镜成像的规律，这是今后学习光学，研究光现象的基础，应该熟练掌握，并注意加以区分，不能混淆。
13．（2025 山西）如图所示，是创新小组的同学们自制的照相机。在较暗的教室内，让凸透镜对着明亮的室外，拉动纸筒，在半透明膜上可看到室外实验楼清晰的像，若想在半透明膜上成实验楼更大清晰的像，下列做法正确的是（　　）
A．相机向前移，纸筒向前伸
B．相机向后移，纸筒向后缩
C．相机不移动，纸筒向后缩
D．相机和纸筒的位置均不变
【分析】在该模型中，凸透镜是照相机的镜头，半透明膜相当于照相机的底片。根据选择项中提到的操作结合凸透镜成像规律加以分析即可得到答案。
【解答】解：A、相机向前移，纸筒向前伸，即物距减小，像距变大，根据凸透镜成像规律可知，物近像远像变大，故A正确；
B、相机向后移，纸筒向后缩，即物距增大，像距变小，根据凸透镜成像规律可知，物远像近像变小，故B错误；
C、D、相机不动，即物距不变，根据凸透镜成像规律可知，物距不变，凸透镜成像大小不变，故C、D错误。
故选：A。
【点评】在判定其成像情况时，可根据照相机的工作原理来判定：照相机是根据凸透镜在物距大于二倍焦距时的成像情况制成的，此时凸透镜成是倒立缩小的实像。
14．（2025 资阳）为严控新冠疫情，保护师生生命安全，我市部分中小学对校园门禁系统进行了升级，配备了人脸识别和测温系统，如图所示。通过校门时，只需将人脸面向屏幕摄像头，该系统就能将测试者的面部信息与备案信息进行比对并获取体温，决定放行与否。关于门禁系统，下列说法中正确的是（　　）
A．系统屏幕边框呈黑色是由于所选材质对光的反射能力较强
B．该系统的核心光学元件是凸透镜
C．该系统的成像原理主要是利用光的反射
D．该系统的摄像头所成的像是正立放大的虚像
【分析】A、黑色材质对光的反射能力比其它颜色弱；
B、该系统的核心光学元件是镜头，镜头是由凸透镜制作的；
C、凸透镜成像属于光的折射现象；
D、物距大于二倍焦距时，凸透镜所成的像是倒立缩小的实像。
【解答】解：A、系统屏幕边框呈黑色是由于所选材质对光的反射能力较弱，故A错误；
B、该系统的核心光学元件是凸透镜，故B正确；
C、该系统的成像原理主要是利用光的折射，故C错误；
D、该系统的摄像头与照相机的成像原理相同，所成的像是倒立缩小的实像，故D错误。
故选：B。
【点评】此题考查了凸透镜成像规律在社会生活中的应用，体现了物理与社会生活紧密联系的特点。
二．多选题（共1小题）
（多选）15．（2025 湘潭）光刻技术的工作原理如图所示。用紫外光照射镂空掩膜，调整镂空掩膜、缩图透镜的位置，恰好能在硅片上成极小的清晰的像，从而实现集成电路的“光刻”，下列说法正确的是（　　）
A．缩图透镜相当于凸透镜，凸透镜可以用于矫正近视眼
B．镂空掩膜位于缩图透镜的二倍焦距以内
C．镂空掩膜的像是倒立缩小的
D．硅片相当于光屏
【分析】凸透镜成像的规律：
当u＞2f时，成倒立、缩小的实像。照相机、摄像机就是根据这个原理制成的；
当u＝2f时，成倒立、等大的实像；
当f＜u＜2f时，成倒立、放大的实像。幻灯机、投影仪就是根据这个原理制成的；
当u＝f时，无像。经凸透镜折射后的光线是平行的，没有会聚点；
当u＜f时，成正立、放大的虚像。放大镜就是根据这个原理制成的；
成实像时的动态变化规律是：物近像远像变大，物远像近像变小。
【解答】解：A、根据图示可知，缩图透镜对光线具有会聚作用，是凸透镜，可用于矫正远视眼，故A错误；
BC、由图可知要制造出含有众多元件的集成电路，则掩膜上的电路在硅片上的像应变小，所以可知该凸透镜成倒立、缩小的实像，与照相机的原理相同，镂空掩膜位于缩图透镜的二倍焦距以外，故B错误，C正确；
D、图中的像成在硅片上，硅片相当于光屏，故D正确。
故选：CD。
【点评】解答此题的关键是掌握凸透镜成像的规律，搞清像距、像的大小与物距之间的关系。
三．填空题（共8小题）
16．（2025 威海）摄影爱好者拍摄到“站”在水面上的水黾（一种昆虫）纤细的腿使水面发生了形变，如图甲所示；同时看到水底有带“光环”的暗影，如图乙所示。此时“形变的水”相当于 　凹透镜　（填光学元件名称）；当水黾游到水浅的地方，暗影面积会 　变小　（选填“变小”“不变”“变大”）。
【分析】水黾对水面有向下的压力，导致水面出现凹坑。水底有带光环的“暗影”，故水面上光发生的是发散作用。两个理由可以判断出“形变的水”是凹透镜。再通过光路图分析暗影面积的变化。
【解答】解：水黾对水面的压力使得水面出现凹坑，且水底光环是“暗影”，因此水面此时相当于凹透镜。
平行光经过凹透镜后的光路图如下图所示，其中D为光环暗影的直径。
根据示意图可以得出，当水变浅时，暗影的直径变小。因此水黾游到水浅的地方，暗影面积会变小。
故答案为：凹透镜；变小。
【点评】本题考查了光学元件的判断，以及凹透镜的作用、平行光通过凹透镜的光路，属于光学综合题。
17．（2025 连云港）小明将凸透镜正对太阳光，在距离凸透镜10cm的白纸上呈现一个最小、最亮的光斑，此凸透镜的焦距为 　10　cm。如图所示是他用该凸透镜观看书本上“中国梦”三个字时的情况，如果他想看到更大的正立的“国”字，小明需要将凸透镜 　远离　书本（选填“远离”或“靠近”），凸透镜和书本的距离应满足的条件是 　小于10cm　。
【分析】（1）掌握简单测量焦距的方法，让凸透镜正对着平行光，移动光屏找到焦点，从焦点到凸透镜的距离约等于焦距；
（2）放大镜的成像特点：物距在一倍焦距内时，凸透镜成放大正立的虚像，并且成虚像规律为物距变大像距变大像变大，当物体离焦点近时，成的像较大；
（3）凸透镜成像规律之一：物距小于一倍焦距时成正立放大的虚像，放大镜成的像即如此。
【解答】解：
（1）如图，让凸透镜正对太阳光照射，在距离凸透镜10cm的白纸上呈现一个最小、最亮的光斑，此点即为凸透镜的焦点处，从此点到凸透镜的距离即为焦距；由图知，该凸透镜的焦距f＝10cm；
（2）如图所示，他用该凸透镜观看书本上“中国梦”三个字时，看到的是正立放大的虚像，根据凸透镜的成像特点知，成正立放大的虚像时，离焦点越近时，像越大，所以为了想让看到的字更大些，故应将书远离凸透镜；
（3）由凸透镜成像规律可知，物体在一倍焦距以内时，成正立、放大的虚像，所以凸透镜和书本的距离应满足的条件是小于10cm。
故答案为：10；远离；小于10cm。
【点评】本题考查了凸透镜成像规律及其应用，真正理解凸透镜在做放大镜使用时成像的规律，才是正确解答此题的关键。
18．（2025 临夏州）眼睛是人类心灵的窗户，眼球好像一架照相机，晶状体和角膜的共同作用相当于凸透镜。如图是科技兴趣小组的同学利用注射器和水膜模拟眼睛看物体的情境。光屏相当于视网膜，这时光屏上呈现倒立缩小的 　实像　（选填“实像”或“虚像”），为了模拟正常人眼看近处物体，注射器应 　推入　（选填“推入”或“抽出”）水。
【分析】（1）由题意可知，眼球好像一架照相机，成一个倒立缩小的实像；
（2）人眼想看清近处物体，晶体体变厚。
【解答】解：（1）由题意可知，眼球好像一架照相机，晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜，把来自物体的光会聚在视网膜上，此时物距大于2倍焦距，成一个倒立缩小的实像；
（2）人眼想看清近处物体，晶体体变厚，故需向水透镜注水，增大折光力。
故答案为：实像；推入。
【点评】本题主要考查学生对眼睛及其视物原理的了解和掌握，结合凸透镜成像的规律或生活的体验很好理解。
19．（2025 襄阳）西汉时期的《淮南万毕术》中，记载有“削冰令圆，举以向日，以艾承其影，则火生。”其中“削冰令圆”是把冰削成 　凸　透镜；“以艾承其影”是把“艾”（易燃物）放在透镜的 　焦点　上。
【分析】凸透镜中间比边缘厚，对光线有会聚作用；平行于凸透镜主光轴的光线经凸透镜后会聚在主光轴上的一点，该点叫焦点。
【解答】解：“削冰令圆”是把冰削成凸透镜；
“以艾承其影”是把“艾”（易燃物）放在透镜的焦点上，凸透镜对光线有会聚作用，会将艾点燃。
故答案为：凸；焦点。
【点评】本题考查了凸透镜对光线的会聚作用，属于基础知识。
20．（2025 青海）某汽车司机下车时，随手将一瓶矿泉水放在仪表台上，如图所示。不料因阳光照射、水瓶聚光，车内物品被点燃引发火灾。太阳光经过矿泉水瓶发生了 　折射　（选填“反射”或“折射”），矿泉水瓶相当于 　凸透镜　。因此，提醒大家在车内不要放置有聚光效果的物品。
【分析】装有水的矿泉水瓶中间厚边缘薄，相当于一个凸透镜；凸透镜对光线有会聚作用。
【解答】解：装有水的矿泉水瓶中间厚边缘薄，相当于一个凸透镜；
由于凸透镜对光线的会聚作用，射入车内的光线经矿泉水瓶折射后集中于它的焦点上，时间一长正好使放置于此处的物品起火。
故答案为：折射；凸透镜。
【点评】本题考查凸透镜的辨别和作用，属于对基础知识的考查，难度不大。
21．（2025 陕西）如图所示，中科院西安光机所为“祝融号”火星车设计了一款酷似眼珠的导航相机，视角高达170度，能像人眼一样成立体图象。导航相机的镜头相当于一个 　凸　透镜，拍摄时，物体处于镜头 　二倍　焦距以外，在感光器件上成 　倒立　、缩小的实像。
【分析】凸透镜成倒立、缩小的实像，u＞2f，应用于照相机和摄像机上。
【解答】解：导航相机的镜头相当于一个凸透镜，为了在底片上成倒立、缩小的实像，物体应放在镜头的二倍焦距以外。
故答案为：凸；二倍；倒立。
【点评】本题考查了凸透镜成像规律的应用，属于基础题。
22．（2025 柳州）人的眼球结构如图所示，眼睛的成像原理跟 　凸　（选填“凸”或“凹”）透镜类似，其中 　视网膜　相当于光屏。
【分析】眼睛和照相机类似，晶状体相当于是一个凸透镜，可以将2倍焦距以外的物体成像在视网膜上；当物距大于2倍焦距时，成的是倒立、缩小的实像。
【解答】解：人的眼睛像一架神奇的照相机，晶状体相当于凸透镜，视网膜相当于光屏，外界物体在视网膜上成倒立、缩小的实像。
故答案为：凸；视网膜。
【点评】本题主要考查学生对眼睛及其视物原理的了解和掌握，属于基础题。
23．（2025 遵义）某同学在家用一个玻璃球做成像实验，如图所示。墙上的像是 　实　（选填“实”或“虚”）像，墙面到玻璃球球心的距离 　小于　（选填“大于”、“小于”或“等于”）蜡烛到玻璃球球心的距离。
【分析】当物距大于二倍焦距时，凸透镜成倒立、缩小的实像，像距在一倍焦距和二倍焦距之间。
【解答】解：墙相当于是一个光屏，由图可知，通过玻璃球成倒立、缩小的实像，由凸透镜成像规律可知，此时墙面到玻璃球球心的距离（像距）小于蜡烛到玻璃球球心的距离（物距）。
故答案为：实；小于。
【点评】本题考查了凸透镜成像规律的应用，属于基础题。
四．作图题（共2小题）
24．（2025 凉山州）如图所示，凸透镜的主光轴与水面重合，F是凸透镜的焦点，水下有一块平面镜M，一束与水面平行的光线经凸透镜折射后进入水中，再经水中的平面镜反射后恰过P点，请将光路图补充完整。
【分析】（1）平行于主光轴的入射光线经过凸透镜折射后，折射光线过焦点；
（2）光线从空气中进入水中，传播方向会发生改变，折射角小于入射角，水中平面镜的反射光线过P点，则反射光线的反向延长线过F点在平面镜中的像点F'，与平面镜的交点为入射点；
（3）连接入射点与点P，QP是平面镜的反射光线。
【解答】解：由凸透镜折射的规律可知，平行于主光轴的入射光线经过凸透镜折射后，折射光线过焦点F；
水中平面镜的反射光线过P点，则反射光线的反向延长线过F点在平面镜中的像点F′，根据像与物体关于平面镜对称，画出F点在平面镜中形成的像点F′，连接F′P，与平面镜交于Q点，则FQ是水中的折射光线，也是平面镜的入射光线，而QP是经平面镜反射的反射光线，如图所示：
【点评】本题考查了凸透镜的三条特殊光线、光的反射定律和折射规律的应用，注意：凸透镜的焦点为光线到水面的入射点。此题考查光的反射光路图和透镜光路图的画法，难度不大，关键是掌握凸透镜的三条特殊光线。
25．（2025 眉山）物理课上，罗老师在水平桌面上放置一块平面镜，用一支带凸透镜的手电筒竖直向下照射在平面镜上，侧面的同学几乎不能看到经平面镜反射后的光，同学们通过作图明白了其中的道理。如图所示，F为凸透镜的焦点，一条光线经过焦点F射向凸透镜。请在图中画出该条光线经过凸透镜后的折射光线和经过平面镜后的反射光线。
【分析】过焦点的光线经凸透镜折射后折射光线平行于主光轴；
自凸透镜折射出的光线垂直照射在平面镜上，反射光线与入射光线重合。
【解答】解：通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴；
自凸透镜折射出的光线垂直照射在平面镜上，反射光线与入射光线重合，如图所示：
【点评】（1）凸透镜有三条特殊光线：过光心的光线其传播方向不变；过焦点的光线经凸透镜折射后折射光线平行于主光轴；平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点；
（2）熟记反射定律的内容：反射光线、入射光线、法线在同一个平面内，反射光线与入射光线分居法线两侧，反射角等于入射角，并会作图。
五．实验探究题（共7小题）
26．（2025 陕西）如图﹣1，是小明做“探究凸透镜成像的规律”的实验装置。
（1）实验时，调节烛焰中心、凸透镜光心和光屏中心在同一高度，其目的是 　使像成在光屏中央　。
（2）固定凸透镜的位置，将蜡烛放在距离凸透镜较远处，此时应移动 　光屏　直至出现最清晰的像，记录物距、像距、像的性质。
（3）改变物距，重复上述操作，多次实验，将实验数据记录在表中。
凸透镜的焦距：f＝5.0cm
实验次数 物距/cm 像距/cm 像的性质
正立或倒立 放大或缩小 虚像或实像
1 18.0 6.9 倒立 缩小 实像
2 10.0 10.0 倒立 等大 实像
3 7.0 17.7 倒立 放大 实像
4 4.0 / 正立 放大 虚像
分析数据可知：当物距大于凸透镜焦距时，物距减小，像距 　增大　。
（4）当光屏上出现清晰的像时，小明不小心用手指尖遮挡住了凸透镜的一部分，这时光屏上 　仍能　（选填“仍能”或“不能”）成烛焰完整的像。
（5）实验中，小明将自己的眼镜放在蜡烛和凸透镜之间，发现光屏上原来清晰的像变模糊。将光屏适当靠近凸透镜后，光屏上再次出现清晰的像，由此可判断小明佩戴的是 　远视　（选填“近视”或“远视”）眼镜。
（6）如图﹣2，当无人机在高空拍摄地面场景时，所成的像最靠近图﹣3中凸透镜主光轴上的 　b　（选填“a”“b”“c”或“d”）点。
（7）生活中常用的放大镜应用了表中第 　4　次实验的成像规律。
【分析】（1）调整凸透镜、光屏、烛焰的中心大致在同一高度上，这样做的目的是使物体的像能够成在光屏的中心；
（2）固定好凸透镜和蜡烛的位置，然后移动光屏找像；
（3）凸透镜成实像时，物近像远像变大；
（4）（7）当物距小于一倍焦距时，成正立放大的虚像，应用于放大镜；
（5）凸透镜对光线有会聚作用；凹透镜对光线有发散作用；
（6）照相机的成像原理是物距大于二倍焦距，像距大于一倍焦距小于二倍焦距；
【解答】解：（1）调整凸透镜、光屏、烛焰的中心大致在同一高度上，这样做的目的是使物体的像能够成在光屏的中心；
（2）固定好凸透镜和蜡烛的位置，然后移动光屏找像；
（3）当物距大于凸透镜焦距时，成实像，此时物距减小，像距增大；
（4）光屏上得到发光体清晰的像时，小明不小心用手指尖遮挡住了凸透镜的一部分，仍有光线透过，不会影响透镜成像，光屏上仍能成清晰完整的像；
（5）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，说明物距不变，像距变小了，也就是眼镜对光线有会聚作用，因此这只眼镜是凸透镜，也叫远视眼镜；
（6）照相机的成像原理是物距大于二倍焦距，像距大于一倍焦距小于二倍焦距，物距越大，像距就越小，所以应该成像在b点；
（7）放大镜利用当物距小于一倍焦距，成正立放大的虚像，所以应用了表中第4次实验的规律。
故答案为：（1）使像成在光屏中央；（2）光屏；（3）增大；（4）仍能；（5）远视；（6）b；（7）4。
【点评】此题是探究凸透镜成像的实验，考查了凸透镜成像的规律、焦距的测量及实验的操作，要熟练掌握规律的内容，做到灵活应用。
27．（2025 威海）探究凸透镜成像的规律。
第一步：测量凸透镜焦距
（1）让太阳光依次通过多个带孔的挡板，得到平行光后照射到凸透镜上，如图甲所示。若想找到透镜焦点，应 　顺时针　（选填“顺时针”“逆时针”）旋转透镜。找到焦点的位置后，测出透镜的焦距为15cm。
第二步：探究成像规律
正确安装并调节实验器材，实验过程中凸透镜始终处于50cm刻度处。
（2）图乙中光屏上 　不能　（选填“能”“不能”）承接到清晰的像。
（3）将蜡烛移至15cm刻度处，若想在光屏上承接到清晰的像，光屏应向 　左　（选填“左”“右”）移动，请写出生活中利用该成像特点的一个实例 　照相机　。
（4）当光屏上成清晰的像时，若用遮光板遮住透镜上半部分，像如何变化？　像仍然完整但会变暗　；若把红色、蓝色两张透明玻璃片从左到右依次放置在蜡烛和凸透镜之间，光屏上是否仍然成像？　否　（选填“是”“否”）。
【分析】（1）凸透镜应当正对太阳光，因此应适当顺时针旋转凸透镜。
（2）透镜的焦距为15cm，此时物距为20cm，屏到透镜的距离为30cm没有大于2倍焦距，故不能成像。
（3）蜡烛移动到15cm处，物距为35cm在2倍焦距以外，此时像距应在1﹣2倍焦距之间，即光屏应适当向左移动，成倒立缩小的实像，与照相机原理相同。
（4）遮住透镜的一半，另一半依然能够成完整的像，但是由于折射光线变少，成像的亮度会变暗。两张透明玻璃片会讲光挡住，从而没有光能找到光屏导致不能成像。
【解答】解：
（1）凸透镜应当正对太阳光，因此应适当顺时针旋转凸透镜，直至透镜正对太阳光为止。
（2）透镜的焦距为15cm，此时物距为20cm，为1﹣2倍焦距之间，因此像距应该大于2倍焦距；而此时屏到透镜的距离为30cm，恰好等于2倍焦距，故此时不能成清晰的像。
（3）蜡烛移到15cm处时，物距为35cm，即2倍焦距以外；此时像距应在1﹣2倍焦距之间，即光屏应适当向左移动至65﹣80cm范围内，可以成清晰的倒立缩小的实像，生活中对应的应用为照相机。
（4）遮住透镜的一半，另一半依然能够成完整的像，但是由于折射光线变少，成像的亮度会变暗。红色透明玻璃片只能透过红光，蓝色透明玻璃片只能透过蓝光，因此透过红玻璃片后只剩红光，再经过蓝色玻璃片后红光被吸收，因此没有光线能到达光屏，因此光屏上不再能成像。
故答案为：（1）顺时针；（2）不能；（3）左；照相机；（4）像仍然完整但会变暗；否。
【点评】本题考查了凸透镜成像原理实验，具体考查了测焦距的方法、透镜成像基本规律及其应用、有色透明物体对色光的作用，属于光学探究实验中的综合题。
28．（2025 潍坊）如图甲所示，镜片a可通过抽出或注入液体来改变其厚度，抽出稍许液体后得到镜片b，注入稍许液体后得到镜片c。
（1）镜片b可用于矫正 　近视眼　（填“近视眼”或“远视眼”）。
（2）某同学用如图乙所示的实验装置观察镜片c的成像情况。
①将蜡烛、镜片c和光屏依次放在光具座上，调整它们的中心在同一高度；
②蜡烛、镜片c和光屏的位置如图乙所示时，光屏上呈现一个清晰的实像，此时的像距v＝　15.0　cm；
③保持蜡烛和光屏的位置不变，把镜片c移动到光具座上25cm刻度处，此时光屏上呈现一个清晰的 　倒立　、　放大　的实像。
【分析】（1）中间薄，边缘厚的透镜为凹透镜，凹透镜对光具有发散作用，可以矫正近视眼；
（2）②光屏到透镜中心的距离为像距；
③根据凸透镜成实像时，物距小于像距，成倒立、放大的实像。
【解答】解：（1）由图可知，镜片b中间薄，边缘厚，为凹透镜，凹透镜对光具有发散作用，可以矫正近视眼；
（2）②光屏到透镜中心的距离为像距，由图可知，像距v＝55.0cm﹣40.0cm＝15.0cm；
③保持蜡烛和光屏的位置不变，把镜片c移动到光具座上25cm刻度处，此时物距等于原来的像距，像距等于原来的物距，且物距小于像距，根据在光的折射中，光路是可逆的和凸透镜成像规律可知，光屏上能再次成一个清晰的倒立、放大的实像。
故答案为：（1）近视眼；（2）②15.0；③倒立；放大。
【点评】此题考查了凸透镜成像规律的探究及应用，关键是熟记成像规律的内容，并做到灵活运用。
29．（2025 辽宁）小宋进入实验室准备探究凸透镜成像规律的实验时，恰好看到窗户通过凸透镜在光屏上所成的清晰的像，如图甲所示，此时凸透镜和光屏分别在光具座的50cm、61cm刻度线处，如图乙所示。
（1）图甲光屏上窗户的像是倒立、　缩小　的实像，生活中 　照相机　就是应用这一成像原理工作。如果实验室只有焦距为“10cm”和“20cm”两种规格的凸透镜，根据他观察到的现象，可知光具座上凸透镜的焦距为 　10　cm；
（2）把点燃的蜡烛放在光具座的20cm刻度线处，凸透镜、光屏保持如图乙所示的位置不变，调整烛焰、凸透镜和光屏高度，使三者的中心在 　同一高度　。可以适当的向 　右　（填“左”或“右”）移动光屏，使光屏上得到烛焰清晰的像。
（3）在（2）的基础上，把蜡烛向右移动一段距离，光屏上的像模糊了，可以在凸透镜和蜡烛之间适当位置放一个度数合适的 　远视　（填“近视”或“远视”）镜片，使光屏上再次呈现烛焰清晰的像。
【分析】（1）物距大于2倍焦距（像距在一倍焦距和二倍焦距之间），生活中照相机就是应用这一成像原理工作。根据题意得出像距大小，据此分析回答；
（2）为使像成在光屏上，调整烛焰、凸透镜和光屏高度，使三者的中心在同一高度，凸透镜在成像的条件下，物距变小，像距变大；
（3）根据远视镜对光线有会聚作用分析。
【解答】解：（1）根据题意，物距大于2倍焦距（像距在一倍焦距和二倍焦距之间），故图甲光屏上窗户的像是倒立、缩小的实像，生活中照相机就是应用这一成像原理工作。因像距为61cm﹣50cm＝11cm，如果实验室只有焦距为“10cm”和“20cm”两种规格的凸透镜，根据他观察到的现象，可知光具座上凸透镜的焦距为10cm；
（2）把点燃的蜡烛放在光具座的20cm刻度线处，凸透镜、光屏保持如图乙所示的位置不变，调整烛焰、凸透镜和光屏高度，使三者的中心在同一高度，因物距变小，像距变大，故可以适当的向右移动光屏，使光屏上得到烛焰清晰的像。
（3）在（2）的基础上，把蜡烛向右移动一段距离，光屏上的像模糊了，因远视镜（凸透镜）对光线有会聚作用，
可以在凸透镜和蜡烛之间适当位置放一个度数合适的远视镜片，使光屏上再次呈现烛焰清晰的像。
故答案为：（1）缩小；照相机；10；
（2）同一高度；右；
（3）远视。
【点评】本题探究凸透镜成像规律，考查器材调试、成像规律的运用和凸透镜对光线的作用。
30．（2025 沈阳）在“探究凸透镜成像的规律”的实验中，选用的凸透镜焦距为10cm，将实验器材调节好，把点燃的蜡烛放在距凸透镜较远的地方，然后逐渐移近，观察烛焰成像情况并记录物距和像距。
（1）蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图1所示，此时烛焰的像成在光屏的中央，烛焰的像是倒立、　缩小　的实像；若只将凸透镜调高，则光屏上烛焰的像会向 　上　移动；
（2）如图1，保持凸透镜的位置不变，将蜡烛移动到光具座上30cm刻度处，移动光屏直到光屏上再次出现清晰的像，则像移动的距离 　小于　（填“大于”、“等于”或“小于”）蜡烛移动的距离；
（3）实验中，小丽观察到图2中的物点S的虚像S'，请根据凸透镜成像原理，在图中完成物点S发出的光线a经过凸透镜后的折射光线；
（4）毕业典礼上，小丽想拍摄教学楼的全景，但她所在的位置只能拍摄到教学楼的一部分，由于无法改变拍摄位置，她只能通过改变照相机镜头焦距使像变小，从而拍摄到全景。小丽的照相机镜头相当于一个焦距可变的凸透镜，为了拍摄到全景，她应该调节照相机镜头的焦距，使其适当 　变小　（填“变大”或“变小”）。
【分析】（1）根据u＞2f，成倒立、缩小的实像；根据过光心的光线传播方向不变分析回答；
（2）根据u＝v＝2f，成倒立、等大的实像，据此分析；
（3）根据物体发出的光线经过凸透镜折射后，折射光线的反向延长线通过其虚像，据此作图；
（4）凸透镜焦距变小，相当于增大物距，减小像距。
【解答】解：（1）蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图1所示，此时物距u＝50cm﹣15cm＝35cm＞2f，根据u＞2f，成倒立、缩小的实像；
若只将凸透镜调高，根据过光心的光线传播方向不变可知，光屏上烛焰的像会向上移动；
（2）如图1，保持凸透镜的位置不变，将蜡烛移动到光具座上30cm刻度处，此时物距u＝50cm﹣30cm＝20cm＝2f，根据u＝v＝2f，成倒立、等大的实像，即像距v＝2f＝20cm，则蜡烛移动的距离为30cm﹣15cm＝15cm，光屏移动的距离为70cm﹣65cm＝5cm，故像移动的距离小于蜡烛移动的距离；
（3）物体发出的光线经过凸透镜折射后，折射光线的反向延长线通过其虚像，如下图所示：
；
（4）为了拍摄到全景，她应该将照相机镜头的焦距变小，因凸透镜焦距变小，相当于增大物距，减小像距，像随之变小。
故答案为：（1）缩小；上；（2）小于；（3）见解答图；（4）变小。
【点评】此题考查了凸透镜成像规律的探究及应用，关键是熟记成像规律的内容，并做到灵活运用。
31．（2025 哈尔滨）在观察“凸透镜对光的作用”实验中，小明做了如图所示的实验。
（1）对比两图可以得到结论：光从空气射入凸透镜时，　凸透镜对光有会聚作用　。
（2）小明利用此凸透镜、蜡烛、光屏等器材继续探究凸透镜成像规律，记录部分数据如表。
实验序号 物距u/cm 像距v/cm 像的性质
1 60.0 12.0 倒立缩小实像
2 35.0 14.0 倒立缩小实像
3 30.0 15.0 倒立缩小实像
4 20.0 20.0 倒立等大实像
5 12.5 50.0
小明根据表中数据发现：
①凸透镜成缩小实像时，像距和物距的大小关系是 　像距小于物距　。
②当像距等于物距时，成像的性质是 　倒立等大实像　。
③小明进一步猜想，当物距为12.5cm时，成像的性质是 　倒立放大实像　。
④观察前三组数据，小明发现同一物体都成缩小的像，那么随着像距的增加，像会变大吗？为了探究这个问题，原表格中还需要增加的项目是 　像的大小　。
【分析】（1）凸透镜对光线具有会聚作用；
（2）①分析1、2、3组实验数据，据此得出结论；
②凸透镜成实像时，如果物距等于像距，成等大的像；
③凸透镜成实像时，物距减小，像距增大，像增大；
④探究“同一物体都成缩小的像，随着像距的增加，像会变大”时，需测量像的大小，据此分析。
【解答】解：（1）对比两图可知：光从空气射入凸透镜时，凸透镜对光线具有会聚作用；
（2）①分析1、2、3组实验数据可知，凸透镜成缩小实像时，像距小于物距；
②根据第4组实验数据可知，当像距等于物距时，成倒立等大的实像；
③分析比较实验序号1～4中的物距u、像距v以及像的性质随物距u的变化情况，可得出的初步结论是：同一凸透镜成实像时，物距越小，像距越大，像越大，因此当物距为12.5cm时，成倒立放大实像；
④探究“同一物体都成缩小的像，随着像距的增加，像会变大”时，需测量像的高度，因此原表格中还需要增加的项目是像的大小。
故答案为：（1）凸透镜对光有会聚作用；
（2）①像距小于物距；②倒立等大实像；③倒立放大实像；④像的大小。
【点评】凸透镜成像是光学部分的重点内容，本题综合性很强，包含了凸透镜对光的会聚作用以及凸透镜成实像时，物距变化、像距变化和像的性质的变化等。
32．（2025 包头）如图所示，小明利用凸透镜成像原理来研究电影放映时银幕上的影像情况。
（1）进入影院，小明发现银幕表面较为粗糙，观众在不同位置都可以看到银幕上的影像，这是因为光在银幕上发生了 　漫　反射。
（2）小明在银幕上看到了清晰的影像，这个影像相对于胶片上的图案是 　倒立　（填“正立”或“倒立”）的。同时，影像又是放大的，是因为胶片放在了距离镜头 　B　（填答案序号）的位置。
A.一倍焦距以内
B.一倍焦距到二倍焦距之间
C.二倍焦距以外
（3）放映过程中影像大小超出了银幕边界，要使影像缩小到银幕范围且仍然清晰，在放映机镜头靠近银幕的同时，还要将胶片到镜头的距离调 　大　（填“大”或“小”）一些。
【分析】（1）光的反射包括镜面反射和漫反射；
（2）幻灯机是利用凸透镜成倒立、放大的实像原理工作的，此时物距2f＞u＞f，像距v＞2f；
（3）凸透镜成实像时，物远像近像变小。
【解答】解：（1）坐在电影院内不同位置的观众都能看到银幕上的影像，是由于光发生了漫反射；
（2）电影放映机的镜头相当于一个凸透镜，可以成倒立、放大的实像，则此时物距2f＞u＞f，即胶片应放在一倍焦距到二倍焦距之间，故选B；
（3）要使银幕上的像更小，像距变小，物距变大，放映机靠近银幕时，要将胶片到镜头的距离调大。
故答案为：（1）漫；（2）倒立；B；（3）大。
【点评】此题主要考查了有关凸透镜成像的规律及应用。一定要熟练掌握规律的内容，特别是成像特点与物距之间的关系。
六．解答题（共1小题）
33．（2025 无锡）小红拿到一块玻璃透镜，仔细观察这块透镜，发现一面有螺纹，一面是光滑的，她对此透镜进行了探究。
（1）她把该透镜靠近书上的“实验”二字，观察到如图甲所示的现象，由此可以判定该透镜是 　凸　（选填“凸”或“凹”）透镜。
（2）小红查阅资料后了解到，用如图乙所示的三棱镜组合可以描述该透镜对光的作用。请在图乙中画出平行光入射两个三棱镜后出射光线的大致方向。
（3）为探究该透镜的成像规律，小红将“F”光源、透镜、光屏放置在光具座上，调整好后，固定透镜位置，使“F”光源从距离透镜较远处逐次靠近透镜，每次都调节光屏到透镜的距离，使“F”光源在光屏上成清晰的像，将结果记录在如表中。则该透镜的焦距为 　10　cm。当“F”光源位于如图丙所示位置时，光屏应适当向 　左　（选填“左”或“右”）移动，才能在光屏上得到清晰的像。
实验序号 物距u/cm 像距v/cm 像的性质
1 30 15 倒立、缩小的像
2 20 20 倒立、等大的像
3 15 30 倒立、放大的像
（4）在了解了该透镜的成像规律后，小红用长方形不透明纸盒、平面镜、该透镜设计制作了一个投影仪，其剖面图如图丁所示，平面镜与底面夹角为45°，平面镜的中心位于透镜的主光轴上，盒上方开一方形孔，将“F”光源按照图示方式朝下平放在方形孔上，中心与平面镜中心在一条竖直线上。若盒子高度h为10cm，为保证在正对透镜前方的屏幕上能看到一个放大的投影，则盒子长度l的范围为 　10＜l＜20　cm，屏幕上所成的图像形状是 　　。（选填“F”、“”或“”）
【分析】（1）根据凸透镜成像规律，u＜f，成正立、放大的虚像；
（2）画出法线，然后利用光的折射规律做出对应的折射光线；
（3）根据u＝v＝2f，成倒立等大的实像；根据2f＞u＞f，v＞2f，成倒立、放大的实像；
（4）平面镜所成的像与物关于镜面对称；根据2f＞u＞f，成倒立、放大的实像。
【解答】解：（1）她把该透镜靠近书上的“实验”二字，观察到如图甲所示的现象，此时透过透镜看到正立、放大的像，根据凸透镜成像规律，u＜f，成正立、放大的虚像，由此可以判定该透镜是凸透镜；
（2）画出法线，光从玻璃中斜射入空气，所以折射角大于入射角，由此可以做出对应的折射光线，如下图所示：
；
（3）由表中数据可知，u＝v＝20cm，成倒立等大的像，根据u＝v＝2f，成倒立等大的实像，即2f＝20cm，故该凸透镜的焦距为f＝10cm；
固定透镜位置，使“F”光源从距离透镜较远处逐次靠近透镜，当“F”光源位于如图丙所示位置，此时物距2f＞u＝40cm﹣23cm＝17cm＞f，根据2f＞u＞f，v＞2f，成倒立、放大的实像，因u＝17cm＞15cm，由表中数据可知，v＜30cm，故光屏应适当向左移动，才能在光屏上得到清晰的像；
（4）由于平面镜所成的像与物关于镜面对称，此时平面镜所成像的位置如下图F点所示：
，
为保证在正对透镜前方的屏幕上能看到一个放大的投影，根据2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，说明F到透镜的距离应该大于一倍焦距，小于二倍焦距，即盒子长度l的范围为10＜l＜20cm；由于凸透镜成倒立、放大的实像，故屏幕上所成的图像形状是。
故答案为：（1）凸；（2）见解答图；（3）10；左；（4）10＜l＜20；。
【点评】此题考查了凸透镜成像规律的探究及应用，关键是熟记成像规律的内容，并做到灵活运用。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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