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第五章 透镜及其应用 单元模拟全优测评卷
一、单选题
1．关于实像和虚像，下列说法中正确的是（　　）
A．平面镜成的像是虚像，凸透镜成的像是实像
B．实像和虚像都可以是倒立的
C．用光屏可以承接的是实像，不能承接的是虚像
D．放大的像是实像，缩小的像是虚像
2．2023年5月11日，我国发射的天舟六号货运飞船与中国空间站组合体成功交会对接，如图所示。空间站组合体上的摄像机完整记录了交会对接过程。下列说法正确的是（　　）
A．光通过摄像机的镜头始终沿直线传播
B．摄像机所成的像是实像
C．摄像机的工作原理与投影仪的工作原理相同
D．天舟六号靠近空间站组合体时，摄像机成的像逐渐变小
3．下列对图所示的四幅图阐述正确的是
A．甲图：近视眼成像在视网膜前，用凸透镜矫正
B．乙图：远视眼成像在视网膜后，用凹透镜矫正
C．丙图：自制照相机拍摄近处物体时，应将可伸缩纸筒伸长
D．丁图：天文望远镜的物镜相当于放大镜，目镜相当于照相机的镜头
4．蜡烛放在如图所示位置，通过凸透镜成倒立、缩小的像，小红画了图中的光路．下列说法正确的是（　　）
A．小红画的光路是正确的 B．透镜成的是虚像
C．透镜的焦距小于10cm D．透镜的焦距大于20cm
5．春天到了，阳光明媚，小英利用所学的物理知识做社会实践，以下做法属于利用光的反射现象形成的是（　　）
A．患近视眼的小英佩戴的是凹透镜
B．观察太阳光透过树叶缝隙形成圆形光斑
C．让太阳光透过三棱镜形成彩色光带
D．观察贵港郁江大桥在江面形成的倒影
6．如图，这是一款人脸识别门镜一体机，通过摄像镜头捕捉人脸信息，并将所拍图象与系统数据库中预先录入的人脸照片模板进行对比．下面对该装置说法错误的是（　　）
A．该摄像镜头相当于凸透镜
B．这种镜头可用来矫正近视眼
C．这种镜头对光线具有会聚作用
D．若镜头的焦距为10cm，为了能成清晰的像，人脸到镜头的距离应大于20cm
7．小明用焦距为10厘米的凸透镜做成像规律实验，记录了光屏上成清晰像时的四组数据（如表），其中明显错误的一组是 （　　）
A．甲 B．乙 C．丙 D．丁
8．照相时，通过选择不同的“光圈”可以控制镜头的进光面积；选择不同的快门速度，可以控制镜头的进光时间.两者结合的目的是使底片受到的光照能量保持一定而得到好照片，下表中列出了照相机光圈与快门的几种正确组合.在“快门”一行中，“25”表示快门打开的时间是 s.在“光圈”一行中，“15”表示镜头透光部分的直径等于镜头焦距的 那么快门“50”对应的“光圈”应该是(　　)
光圈 20 15 12 　 6 3 2
快门 9 16 25 50 100 400 900
A．7 B．7.5 C．8 D．8.5
9．蜡烛放在如图所示位置，通过凸透镜在光屏上成倒立、缩小的像。小旋画出图中的光路图，下列说法的是（　　）
A．小旋画的光路是正确的 B．此时蜡烛和像在透镜的同一侧
C．该透镜的焦距小于10cm D．该透镜的焦距可能为15cm
10．如图是某凸透镜成实像时，像距v和物距u的关系图像。分析图像中有关数据可知 （　　）
A．该凸透镜的焦距为10cm
B．当物距u=30cm时，成的是放大的像
C．物距增大时，像距也增大
D．当物距u=15cm时，成的是缩小的像
二、填空题
11．商场中经常看到的广告投影灯，其内部结构如图甲，镜头焦距为20cm，广告片到镜头的距离应在　 　（选填“0~20”“20~40”“大于40”）cm的范围内调节。地面上漂亮的广告图案，是由红、　 　、蓝三原色光混合而成。
12．图甲是城市很多路口安装的监控摄像头，它可以拍摄违章行驶或发生交通事故时的现场照片.摄像头的镜头相当于一个凸透镜，它的工作原理与　 　相似.图乙和图丙是一辆汽车经过路口时与一辆自行车相撞后拍摄的两张照片，由图可以看出汽车所成的像变小，与此对应的像距将变　 　.
13．在卡塔尔举行的世界杯上使用了VAR（视频助理裁判技术），利用摄像机镜头跟踪运动员和足球，摄像机镜头是　 　（选填“凸透镜”或“凹透镜”），运动员射门时，足球向门框上摄像机的镜头靠近的过程中，摄像机中足球的像将　 　（选填“变大”“不变”或“变小”）。
14．晓彤用两个可以套在一起拉动的硬纸筒，自制了一个简易照相机，外筒上装有凸透镜，内筒的一端蒙一块半透明纸，如图所示．晓彤用它观察远处的物体时，在半透明纸上可以得到 　 　的像．若晓彤拿他向远处物体走近一段距离后，需要将内筒向 　 　（选填“靠近凸透镜”、“远离凸透镜”或“保持原位置”）方向移动，才能在半透明纸上看到清晰的像．
15．患近视眼的小张，在阳台上埋头看书，被街对面电子眼的闪光干扰了，他戴上眼镜后，好奇地观察街道上的情况，清楚的看见了一辆轿车绝尘而去，消失在街道的尽头．小张戴的眼镜是　 　透镜；电子眼的镜头相当于一个　 　透镜，当轿车绝尘而去，电子眼所拍摄到的轿车的像将逐渐　 　．（选填：“变大”或“变小”）
16．盛夏凌晨池塘边草木上的露珠是空气中的水蒸气　 　形成的。为防止儿童溺水，在池塘边上安装了如图所示的摄像头，其镜头是一个　 　（选填“凸”或“凹”）透镜，当儿童靠近池塘的过程中，通过镜头所成的实像越来越　 　（选填“大”或“小”）。
17．如图所示，小伟同学参观展览会时，在一个小展室里看见一个女导购员在介绍商品，小伟试着与她握手，却发现是一个虚拟导购，可望而不可及．后来他发现这个女导购员只是在一个玻璃屏风后电视机屏幕上经过处理的一个倒立的像而已．这个玻璃屏风是　 　镜，这个虚拟导购是通过屏风所成的　 　（填“虚”或“实”）像，电视机屏幕到玻璃屏风的距离应满足的条件是　 　．
18．张老师在使用投影仪时(如图所示)，发现屏幕上的画面太小，正确的调节方法是　 　(选填“增大”或“减小”)投影仪与屏幕间的距离，　 　(选填“向下”或“向上”)调节透镜，　 　(选填“增大”或“减小”)凸透镜到投影胶片的距离。
三、计算题
19．在光具座上放置蜡烛、凸透镜、光屏，调节它们的高度，使它们的中心在同一高度上，再调节凸透镜和光屏的位置，当蜡烛和光屏之间距离时，在光屏上能看到清晰倒立、等大的像。（要有推导过程）求：
（1）该凸透镜的焦距f是多少？
（2）如图所示，光屏上成清晰的像，则蜡烛到凸透镜之间的范围是多少？
四、作图题
20．完成图中的光路图．
21．（1）如图所示，请作出通过透镜后的折射光线
（2）请在图中画出人眼看到蜡烛S点的光路图，并保留作图痕迹。
（3）当光从空气斜射入水中时，在水面发生反射和折射，如图所示，请你画出光的反射光线和折射光线，并标出反射角的角度。
22．如图所示中画出了通过透镜前后的光线，请在图中方框内填上适当类型的透镜．
五、实验探究题
23．小明同学在探究“凸透镜成像规律及应用”的活动中，选用了焦距未知的凸透镜．
（1）将凸透镜安装在光具座上，用平行光作光源，移动光屏，在光屏上得到一个最小最亮的光斑，如图甲所示，则该凸透镜的焦距为　 　cm．
（2）将蜡烛、凸透镜、光屏依次安装在光具座上，并调整蜡烛火焰、凸透镜及光屏三者的中心，使其大致在　 　上，为实验探究做好准备．
（3）如图乙所示，将点燃的蜡烛移到标尺10cm处，再移动光屏，直到在光屏上得到一个清晰的像为止．生活中　 　就是利用这一成像原理来工作的．
（4）在图乙所示情况下，保持光屏和凸透镜的位置不变，将蜡烛向左移动一段距离后，为了在光屏上再次得到清晰的像，应在凸透镜左侧附近安装一个焦距适当的　 　（凸透镜/凹透镜），这与　 　（近视/远视）的矫正相似．
24．小红利用焦距为20cm的凸透镜A探究“凸透镜成像规律”时，如图甲所示，在光屏上得到烛焰清晰的像。随后她保持蜡烛的位置不变，将凸透镜A换为凸透镜B并保持位置不变，移动光屏，使烛焰在光屏上成清晰的像，如图乙所示。
（1）图甲所示的实验现象可以说明　 　（选填“照相机”“幻灯机”或“放大镜”）的成像特点。
（2）在图乙所示的实验现象中，当发现屏上所成的像比较小时，为了获得较大的像，在不改变透镜位置的情况下，可以进行的操作是：　 　。
（3）请根据上述实验现象和凸透镜成像规律判断：凸透镜A的焦距　 　 （选填“等于”“大于”或“小于”）凸透镜B的焦距。
（4）为了方便从不同角度观察光屏上的像，光屏应选用较　 　（选填“粗糙”或“光滑”）的玻璃板。
25．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，实验操作规范，在图位置时，烛焰恰好在光屏上成清晰的像。（f=10cm）
（1）在此位置所成的像是倒立、　 　的实像，这个像的成像原理与　 　（选填“放大镜”“投影仪”或“照相机”）的成像原理相同；
（2）如果想在光屏上得到更大的清晰的像，应将蜡烛向　 　移，光屏向　 　移（以上两空选填“左”或“右”）；此时，把光屏和蜡烛的位置互换，在光屏上　 　（选填“能”或“不能”）成清晰的像；
（3）成虚像时，光屏上　 　（选填“有”或“没有”）像；若要使像变得更大些，透镜应该　 　（选填“靠近”或“远离”）蜡烛；
（4）将蜡烛从10cm刻度处移到20cm刻度处，光屏移动的距离　 　（选填“大于”或“小于”）10cm，所成的像变　 　（选填“大”或“小”）；将蜡烛从20cm向40cm靠近，像距逐渐变　 　，光屏移动的速度先　 　后　 　（选填“快”“慢”）；
（5）实验时，由于实验时间较长，蜡烛变短，烛焰的像在光屏上的位置会向　 　（选填“上”或“下”）方移动。
26．以下是小明“探究凸透镜成像的规律”的实验过程，请将其补充完整：
（1）将蜡烛、凸透镜、光屏依次放置在光具座上；
点燃蜡烛，调整烛焰中心、透镜中心、光屏中心，使像呈现在光屏中央。
小明将点燃的蜡烛分别放在如图8所示的a ，c ，e三点；
①蜡烛在a点时移动光屏，接收到了清晰的像，生活中　 　利用了此成像规律。（选填“照相机”、“投影仪”、“放大镜”）；
②在凸透镜位置不变时，将蜡烛从a点移至C点，要在光屏上成清晰的像，光屏应向　 　移动；
③将蜡烛移到e点时，移动光屏，　 　在光屏上接收到清晰的像（选填“能”、“不能”）。
④下列四个选项中，能正确表示小明同学近视眼成像和矫正情况的是　 　
A．乙甲； B．丙甲； C．乙丁； D．丙丁
（2）当烛焰通过凸透镜在光屏上成一实像时，如果透镜上落上一只小虫，则光屏上所成的像　 　（选填“完整”或“不完整”），像的明暗将　 　（选填“变亮”或“变暗”或“不变”）．
六、综合题
27．如图是某住宅小区内的场景。
（1）图中A是禁鸣标志，这是在　 　处控制噪声，鸣叫的汽笛声是由汽车喇叭的　 　产生的；
（2）图中B是汽车限速标志，它表示小区里汽车的最高速度不得超过5　 　；
（3）图中C是摄像头，其内部的光学元件相当于凸透镜，小区内的景物通过它成倒立、　 　的实像。
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第五章 透镜及其应用 单元模拟全优测评卷
一、单选题
1．关于实像和虚像，下列说法中正确的是（　　）
A．平面镜成的像是虚像，凸透镜成的像是实像
B．实像和虚像都可以是倒立的
C．用光屏可以承接的是实像，不能承接的是虚像
D．放大的像是实像，缩小的像是虚像
【答案】C
【解析】【解答】解：A、平面镜成虚像，凸透镜可以成实像，也可以成正立放大的虚像，A不符合题意；
B、实像都是倒立的，虚像都是正立的，B不符合题意；
CD、实像是实际光线会聚而成的，所以能成在光屏上，可能是放大的，可能是缩小的，也可能是等大的；而虚像不是实际光线会聚而成的，所以不能成在光屏上，可能是放大的、也可能是缩小的，C符合题意，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】实像是实际光线会聚而成的，所以能成在光屏上.
2．2023年5月11日，我国发射的天舟六号货运飞船与中国空间站组合体成功交会对接，如图所示。空间站组合体上的摄像机完整记录了交会对接过程。下列说法正确的是（　　）
A．光通过摄像机的镜头始终沿直线传播
B．摄像机所成的像是实像
C．摄像机的工作原理与投影仪的工作原理相同
D．天舟六号靠近空间站组合体时，摄像机成的像逐渐变小
【答案】B
【解析】【解答】A.光通过摄像机的镜头发生了折射，A不符合题意；
B.摄像机所成的像是实像，B符合题意
C.摄像机的工作原理与照相机的工作原理相同，C不符合题意；
D.天舟六号靠近空间站组合体时，摄像机成的像逐渐变大，D不符合题意。
故答案为：B.
【分析】摄像机成像是倒立所小的实像，物体靠近镜头成像变大。
3．下列对图所示的四幅图阐述正确的是
A．甲图：近视眼成像在视网膜前，用凸透镜矫正
B．乙图：远视眼成像在视网膜后，用凹透镜矫正
C．丙图：自制照相机拍摄近处物体时，应将可伸缩纸筒伸长
D．丁图：天文望远镜的物镜相当于放大镜，目镜相当于照相机的镜头
【答案】C
【解析】【解答】 A.由甲图可知：像成在视网膜的前方，故该眼睛是近视眼，近视眼是晶状体曲度变大，会聚能力增强，即折光能力增强，应佩戴发散透镜，用凹透镜矫正，故A错误；
B.乙图中像成在了视网膜的后面，该眼睛是远视眼，远视眼应该配戴凸透镜进行矫正，故B错误；
C.丙图：自制照相机拍摄近处物体时，应将可伸缩纸筒伸长，像距变大，故C正确；
D.望远镜中物镜的作用相当于照相机，使远处的物体成倒立缩小的实像，这个倒立缩小的实像正好落在目镜焦距内的位置，目镜相当于放大镜，再对这个像进行放大。故D错误。
故选C。
【分析】 A.近视眼是晶状体会聚能力增强，像成在视网膜的前方，应配戴凹透镜矫正；
B.远视眼是晶状体会聚能力减弱，使像成在了视网膜的后面，需要配戴凸透镜进行矫正。
C.照相机的镜头是凸透镜，胶片相当光屏，拍照时成的是倒立缩小的实像；若拍近景时，物距减小像距增大。
D.望远镜是由两组透镜组成，物镜成缩小的实像，目镜成放大的虚像。
4．蜡烛放在如图所示位置，通过凸透镜成倒立、缩小的像，小红画了图中的光路．下列说法正确的是（　　）
A．小红画的光路是正确的 B．透镜成的是虚像
C．透镜的焦距小于10cm D．透镜的焦距大于20cm
【答案】C
【解析】【解答】图中，凸透镜成倒立、缩小的像，则蜡烛在二倍焦距之外，成像在一倍焦距和二倍焦距之间，此时成的是实像；根据u＞2f，即20cm>2f， 则f>10cm，焦点在10cm以内，C符合题意，ABD不符合题意。
故选C．
【分析】凸透镜成实像时，物体在焦点外，在二倍焦距外，成倒立缩小的实像，根据物距，可以判断焦距范围；光线和主光轴平行，折射光线过焦点。
5．春天到了，阳光明媚，小英利用所学的物理知识做社会实践，以下做法属于利用光的反射现象形成的是（　　）
A．患近视眼的小英佩戴的是凹透镜
B．观察太阳光透过树叶缝隙形成圆形光斑
C．让太阳光透过三棱镜形成彩色光带
D．观察贵港郁江大桥在江面形成的倒影
【答案】D
【解析】【解答】解：A、近视眼是由于像成在了视网膜的前方，近视要用凹透镜来矫正．凹透镜成像属于光的折射，故与题意不符；
B、大树上的树叶很多，树叶与树叶之间会形成很多小的缝隙．太阳光从这些小缝隙中照射下来，由于光在同种均匀介质中沿直线传播，所以在地面上会形成太阳的像．像的形状和太阳一样，而且是倒立的实像，故与题意不符；
C、当太阳光经过三棱镜后，会分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种单色光，这是光的色散现象，是由于光的折射形成的．故与题意不符；
D、平静江面上大桥的倒影，属于平面镜成像，是由于光的反射形成的，符合题意．
故选D．
【分析】（1）光在同种、均匀、透明介质中沿直线传播，产生的现象有小孔成像、激光准直、影子的形成、日食和月食等；（2）光线传播到两种介质的表面上时会发生光的反射现象，例如水面上出现岸上物体的倒影、平面镜成像、玻璃等光滑物体反光都是光的反射形成的；（3）光线在同种不均匀介质中传播或者从一种介质进入另一种介质时，就会出现光的折射现象，例如水池底变浅、水中筷子变弯、海市蜃楼、凹透镜、凸透镜成像等都是光的折射形成的．
6．如图，这是一款人脸识别门镜一体机，通过摄像镜头捕捉人脸信息，并将所拍图象与系统数据库中预先录入的人脸照片模板进行对比．下面对该装置说法错误的是（　　）
A．该摄像镜头相当于凸透镜
B．这种镜头可用来矫正近视眼
C．这种镜头对光线具有会聚作用
D．若镜头的焦距为10cm，为了能成清晰的像，人脸到镜头的距离应大于20cm
【答案】B
【解析】【解答】ACD．根据题意可知，摄像机相当于照相机，成倒立、缩小的实像，此时u＞2f时，即人脸和摄像头的距离大于二倍焦距，也就是大于20cm。摄像机相当于凸透镜对光线有会聚作用，故ACD正确不合题意；
B．矫正近视眼的镜片是凹透镜，不是凸透镜，故B错误。
故选B．
【分析】ACD.根据凸透镜成像的特点和应用判断；
B.根据近视眼的矫正方法分析。
7．小明用焦距为10厘米的凸透镜做成像规律实验，记录了光屏上成清晰像时的四组数据（如表），其中明显错误的一组是 （　　）
A．甲 B．乙 C．丙 D．丁
【答案】A
【解析】【解答】根据凸透镜成像规律，已知透镜的焦距f=10cm，
A．当物距等于焦距时，是不成像的，故甲数据是错误的。
B．当物距在一倍焦距和二倍焦距之间时，成倒立放大的实像，此时像距v＞2f，故乙组数据正确。
C．当物距等于像距等于二倍焦距时，成倒立等大的实像，故丙组数据正确。
D．当物距大于二倍焦距时，成倒立缩小的实像，此时像距在一倍焦距和二倍焦距之间，故丁组数据正确。
故答案为：A。
【分析】
物体位置 像的位置 像的大小 像的性质 应用举例
u>2f f< v <2f 像、物异侧 缩小 倒立实像 照相机
u=2f v =2f 像、物异侧 等大 倒立实像 测焦距
f2f 像、物异侧 放大 倒立实像 幻灯机投影仪
8．照相时，通过选择不同的“光圈”可以控制镜头的进光面积；选择不同的快门速度，可以控制镜头的进光时间.两者结合的目的是使底片受到的光照能量保持一定而得到好照片，下表中列出了照相机光圈与快门的几种正确组合.在“快门”一行中，“25”表示快门打开的时间是 s.在“光圈”一行中，“15”表示镜头透光部分的直径等于镜头焦距的 那么快门“50”对应的“光圈”应该是(　　)
光圈 20 15 12 　 6 3 2
快门 9 16 25 50 100 400 900
A．7 B．7.5 C．8 D．8.5
【答案】D
【解析】【解答】此题可分三步进行思考：
(1)快门由25 变为50时，曝光时间比
(2)曝光时间变为原来的两倍，则相应的光圈面积变为原来的一半，即
（3） ，解得：r≈8.5，即快门50对应的光圈为8.5。
故选D。
【分析】 （1）先求出快门由25变为50 时，曝光时间间的关系；
（2）求出修改快门改变后，相应光圈的透光面积与原来透光面积之比；
（3）最后求出改变后的光圈值。
9．蜡烛放在如图所示位置，通过凸透镜在光屏上成倒立、缩小的像。小旋画出图中的光路图，下列说法的是（　　）
A．小旋画的光路是正确的 B．此时蜡烛和像在透镜的同一侧
C．该透镜的焦距小于10cm D．该透镜的焦距可能为15cm
【答案】C
【解析】【解答】根据图像，蜡烛成缩小的像，说明物体在凸透镜的二倍焦距以外，则凸透镜的焦距小于10cm，C符合题意，D不符合题意；凸透镜的焦点不是10cm的位置，图像错误，A不符合题意；物体在二倍焦距以外时，成的像和物体在凸透镜两侧，B不符合题意。
故答案为：C.
【分析】根据凸透镜成像特点和实际的物距分析焦距大小。
10．如图是某凸透镜成实像时，像距v和物距u的关系图像。分析图像中有关数据可知 （　　）
A．该凸透镜的焦距为10cm
B．当物距u=30cm时，成的是放大的像
C．物距增大时，像距也增大
D．当物距u=15cm时，成的是缩小的像
【答案】A
【解析】【解答】A．由图知，当物距为20cm时，像距也为20cm，根据凸透镜成像的规律，物距等于2倍焦距时，成倒立等大的实像，此时像距与物距相等，所以2f=20cm，则f=10cm，A符合题意；
B．已知f=10cm，当物距u=30cm时，u 2f，成倒立、缩小的实像，B不符合题意；
C. 凸透镜成像时，物近像远像变大，当物距增大时，像距减小，C不符合题意；
D．当物距u=15cm时，2f>u>f，成倒立、放大的实像，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】该题目考查的是凸透镜成像规律，当物距不同时，成像的性质也不同，结合凸透镜成像规律分析求解即可。
二、填空题
11．商场中经常看到的广告投影灯，其内部结构如图甲，镜头焦距为20cm，广告片到镜头的距离应在　 　（选填“0~20”“20~40”“大于40”）cm的范围内调节。地面上漂亮的广告图案，是由红、　 　、蓝三原色光混合而成。
【答案】20~40；绿
【解析】【解答】（1）根据题意可知，广告投影灯成倒立、放大的实像，此时物距在一倍焦距和二倍焦距之间。镜头焦距为20cm，所以广告片到镜头的距离应在20~40cm的范围内调节。故该空填”20~40“；
（2）地面上漂亮的广告图案是由红、绿、蓝三原色光混合而成。故该空填”绿“。
【分析】（1）根据凸透镜的成像特点确定物距的范围；
（2）根据光的三原色的知识解答。
12．图甲是城市很多路口安装的监控摄像头，它可以拍摄违章行驶或发生交通事故时的现场照片.摄像头的镜头相当于一个凸透镜，它的工作原理与　 　相似.图乙和图丙是一辆汽车经过路口时与一辆自行车相撞后拍摄的两张照片，由图可以看出汽车所成的像变小，与此对应的像距将变　 　.
【答案】照相机；小
【解析】【解答】照相机、摄像机都是根据物距大于2倍焦距时，成倒立、缩小实像的原理制成的．当物距增大时，像距减小，所成的像越小，丙图所成的像比乙图所成的像小，所以丙图的物距大于乙图的物距．
【分析】凸透镜成实像时，物距越大，像距越小，像越小；物距越小，像距越大，像越大，
物体大于二倍焦距，呈现倒立缩小实像，应用为照相机，人眼睛。
13．在卡塔尔举行的世界杯上使用了VAR（视频助理裁判技术），利用摄像机镜头跟踪运动员和足球，摄像机镜头是　 　（选填“凸透镜”或“凹透镜”），运动员射门时，足球向门框上摄像机的镜头靠近的过程中，摄像机中足球的像将　 　（选填“变大”“不变”或“变小”）。
【答案】凸透镜；变大
【解析】【解答】摄像机镜头相当于一个凸透镜，成倒立、缩小的实像；足球向门框上镜头靠近的过程中，物距变小，像距变大，像变大。
【分析】凸透镜的成像规律及应用：，成倒立缩小的实像，应用是照相机。凸透镜成实像时，物近像远像变大。
14．晓彤用两个可以套在一起拉动的硬纸筒，自制了一个简易照相机，外筒上装有凸透镜，内筒的一端蒙一块半透明纸，如图所示．晓彤用它观察远处的物体时，在半透明纸上可以得到 　 　的像．若晓彤拿他向远处物体走近一段距离后，需要将内筒向 　 　（选填“靠近凸透镜”、“远离凸透镜”或“保持原位置”）方向移动，才能在半透明纸上看到清晰的像．
【答案】倒立、缩小；远离凸透镜
【解析】【解答】解：用简易照相机观察远处的物体时，物距大于二倍焦距，因此在半透明纸上可以得到倒立、缩小的实像；
若将简易照相机向远处物体走近一段距离后，物距减小，则像距需减小，因此需要将内筒向远离凸透镜方向移动，才能在半透明纸上看到清晰的像．
故答案为：倒立、缩小；远离凸透镜．
【分析】（1）照相机利用了物距在大于二倍焦距时，成倒立、缩小的实像的原理制成的；
（2）凸透镜成实像时，物距越远，像距越小，像越小．　
15．患近视眼的小张，在阳台上埋头看书，被街对面电子眼的闪光干扰了，他戴上眼镜后，好奇地观察街道上的情况，清楚的看见了一辆轿车绝尘而去，消失在街道的尽头．小张戴的眼镜是　 　透镜；电子眼的镜头相当于一个　 　透镜，当轿车绝尘而去，电子眼所拍摄到的轿车的像将逐渐　 　．（选填：“变大”或“变小”）
【答案】凹；凸；变小
【解析】【解答】小张是近视眼，像成在视网膜的前方，凹透镜对光线有发散作用，所以小张戴凹透镜进行矫正视力。电子眼实际上是一个摄像头，它的镜头相当于一个凸透镜。电子眼成倒立、缩小的实像，它的镜头相当于一个凸透镜，凸透镜成实像时，轿车远离电子眼镜头时，物距增大，像距减小，像变小。
故答案为：凹；凸；变小.
【分析】近视眼看不清远处的景物，需要配戴凹透镜；远视眼看不清近处的景物，需要配戴凸透镜（凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜对光线有发散作用）.
凸透镜成实像时，物进像远像变大.
16．盛夏凌晨池塘边草木上的露珠是空气中的水蒸气　 　形成的。为防止儿童溺水，在池塘边上安装了如图所示的摄像头，其镜头是一个　 　（选填“凸”或“凹”）透镜，当儿童靠近池塘的过程中，通过镜头所成的实像越来越　 　（选填“大”或“小”）。
【答案】液化；凸；大
【解析】【解答】露珠是空气中的水蒸气遇冷液化而成的。
摄像头的镜头是一个凸透镜，能成缩小倒立实像，儿童靠近池塘时，物距变小，所成的像变大。
【分析】物体由气态变为液态的过程称为液化，液化放热，当凸透镜成实像时，物距发生改变时，像距和像的大小的变化遵循“物远像近小、物近像远大”的变化规律。
17．如图所示，小伟同学参观展览会时，在一个小展室里看见一个女导购员在介绍商品，小伟试着与她握手，却发现是一个虚拟导购，可望而不可及．后来他发现这个女导购员只是在一个玻璃屏风后电视机屏幕上经过处理的一个倒立的像而已．这个玻璃屏风是　 　镜，这个虚拟导购是通过屏风所成的　 　（填“虚”或“实”）像，电视机屏幕到玻璃屏风的距离应满足的条件是　 　．
【答案】凸透；实；大于焦距小于二倍焦距
【解析】【解答】由题可知，虚拟导购只是在一个玻璃屏风后电视机屏幕上经过处理的一个倒立的像，所以玻璃屏风是凸透镜，因为像是倒立的，所以是实像；根据凸透镜成像规律，电视机屏幕到玻璃屏风的距离大于此凸透镜的一倍焦距而小于其二倍焦距时，成倒立的放大的实像 .
故答案为：凸透；实；大于焦距小于二倍焦距 .
【分析】根据凸透镜成像规律，电视机屏幕到玻璃屏风的距离大于此凸透镜的一倍焦距而小于其二倍焦距时，成倒立的放大的实像 .
18．张老师在使用投影仪时(如图所示)，发现屏幕上的画面太小，正确的调节方法是　 　(选填“增大”或“减小”)投影仪与屏幕间的距离，　 　(选填“向下”或“向上”)调节透镜，　 　(选填“增大”或“减小”)凸透镜到投影胶片的距离。
【答案】增大；向下；减小
【解析】【解答】解：当物距在一倍焦距与二倍焦距之间时，所成的像是变大的，投影仪就是这个成像原理，要想使像再变大，需要增大投影仪与屏幕之间的距离；同时向下调节透镜，减小凸透镜到投影胶片的距离。
故答案为：增大；向下；减小。
【分析】当物距在一倍焦距与二倍焦距之间时，所成的像是倒立、放大的实像，应用是投影仪。
三、计算题
19．在光具座上放置蜡烛、凸透镜、光屏，调节它们的高度，使它们的中心在同一高度上，再调节凸透镜和光屏的位置，当蜡烛和光屏之间距离时，在光屏上能看到清晰倒立、等大的像。（要有推导过程）求：
（1）该凸透镜的焦距f是多少？
（2）如图所示，光屏上成清晰的像，则蜡烛到凸透镜之间的范围是多少？
【答案】解：（1）当成倒立、等大实像时，物距和像距相等，且等于2倍的焦距，即
已知u+v=40cm
所以有4f=40cm，即凸透镜的焦距f=10cm。
（2）如图所示，图中物距大于像距，在光屏上成的是倒立、缩小的实像，其成像条件是u>2f，所以u>20cm，即蜡烛到凸透镜之间距离大于20cm。
答：（1）焦距为10cm；
（2）蜡烛到凸透镜之间的范围是大于20cm。
【解析】【分析】1.了解凸透镜成像的基本规律，当物距u=2f（f为焦距）时，像距v=2f，此时成倒立、等大的实像，这是本题第一问的核心依据。不同物距范围对应不同的成像情况：当u>2f时，f2f，成倒立、放大的实像（如投影仪成像原理）。当u2.成像情况的判断：根据第一问求出的焦距，结合图中光屏成像的特点（可判断为倒立、缩小的实像），利用凸透镜成像规律，确定物距的范围。
四、作图题
20．完成图中的光路图．
【答案】解：
（1）对于凹透镜，指向另一侧焦点的光线经凹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凹透镜折射后折射光线反向延长通过焦点．
（2）对于凸透镜，过光心的光线其传播方向不变；平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦；如图所示：
【解析】【分析】先确定所给的入射光线或折射光线的特点，然后根据凸透镜和凹透镜的光学特点作图．
21．（1）如图所示，请作出通过透镜后的折射光线
（2）请在图中画出人眼看到蜡烛S点的光路图，并保留作图痕迹。
（3）当光从空气斜射入水中时，在水面发生反射和折射，如图所示，请你画出光的反射光线和折射光线，并标出反射角的角度。
【答案】（1）
（2）
（3）
【解析】【解答】（1）①过凸透镜光心的光线传播方向不变；
②过凸透镜焦点的光线经凸透镜折射后折射光线平行于主光轴，如下图所示：
（2）根据图片可知，首先通过光点S作镜面的垂线，然后根据“物像等距”在镜面右侧找到找到S点的像点。然后连接眼睛A和像点，与平面镜交于O点，连接SO即入射光线，OA为反射光线。如图所示：
（3）首先通过入射点O作垂直界面的法线，然后根据“反射角等于入射角”在法线右侧找到对应的反射光线。
当光从空气进入水中时，折射角小于入射角，如下图所示：
入射光线与镜面的夹角为35°，则入射角为：90°-35°=55°。根据“反射角等于入射角”可知，此时反射角为55°。
【分析】（1）根据凸透镜的特殊光线完成作图；
（2）所有的反射光线都经过平面镜的像点，找到像点，然后与眼睛连接找到入射点，然后补充光路即可；
（3）根据光的反射定律和折射规律完成作图。
（1）过焦点的光线经凸透镜折射后折射光线平行于主光轴，过光心的光线传播方向不变。如图所示：
（2）根据物像连线与镜面垂直，由S向平面镜作垂线并延长，根据物像到平面镜的距离相等，找到S点的像点；连接眼睛A和像点，与平面镜交于O点（入射点），连接SO即入射光线，OA为反射光线。如图所示：
（3）过入射点O作出界面的法线，然后根据光的反射定律在空气中法线的另一侧作出反射光线，由图知入射角为
则反射角也为，箭头远离入射点；再根据光的折射定律在水中法线的另一侧作出折射光线，光从空气进入水折射角小于入射角，箭头远离入射点。如图所示：
22．如图所示中画出了通过透镜前后的光线，请在图中方框内填上适当类型的透镜．
【答案】解：
左图中，入射光线平行于主光轴，但经透镜折射后，变得发散，应填凹透镜；
右图中，入射光线经透镜折射后，变得发散，应填凹透镜．如图所示：
【解析】【分析】（1）凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜对光线有发散作用．（2）根据图示的入射光线和出射光线，可以确定经过透镜折射后是发散了还是会聚了，从而可以确定透镜的种类．
五、实验探究题
23．小明同学在探究“凸透镜成像规律及应用”的活动中，选用了焦距未知的凸透镜．
（1）将凸透镜安装在光具座上，用平行光作光源，移动光屏，在光屏上得到一个最小最亮的光斑，如图甲所示，则该凸透镜的焦距为　 　cm．
（2）将蜡烛、凸透镜、光屏依次安装在光具座上，并调整蜡烛火焰、凸透镜及光屏三者的中心，使其大致在　 　上，为实验探究做好准备．
（3）如图乙所示，将点燃的蜡烛移到标尺10cm处，再移动光屏，直到在光屏上得到一个清晰的像为止．生活中　 　就是利用这一成像原理来工作的．
（4）在图乙所示情况下，保持光屏和凸透镜的位置不变，将蜡烛向左移动一段距离后，为了在光屏上再次得到清晰的像，应在凸透镜左侧附近安装一个焦距适当的　 　（凸透镜/凹透镜），这与　 　（近视/远视）的矫正相似．
【答案】（1）10
（2）同一高度
（3）照相机
（4）凹透镜；近视
【解析】【解答】解：（1）由图甲知，平行光线经凸透镜后会聚到一点，光屏上得到的最小、最亮的光斑便是凸透镜的焦点，所以焦距为60cm﹣50cm=10cm．（2）在实验时，应调整蜡烛火焰、凸透镜及光屏三者的中心，使其大致同一高度上，这样才能保证像成在光屏的中央．（3）由图乙可知蜡烛到凸透镜距离，即物距u=50cm﹣10cm=40cm，此时u＞2f，成倒立、缩小的实像，生活中的照相机就是利用这个原理来工作的．（4）在图所示情况下，保持光屏和凸透镜的位置不变，将蜡烛向左移动一段距离后，物距变大，像距变小，成像于光屏前；
不移动光屏，为了再次得到清晰的像，应使光线延迟会聚；由于凹透镜对光有发散作用，应在凸透镜左侧附近安装一个焦距适当的凹透镜，才能在光屏上再次得到清晰的像；近视眼是使用凹透镜来矫正的．
故答案为：（1）10；（2）同一高度；（3）照相机；（4）凹透镜；近视．
【分析】（1）掌握凸透镜对光线的会聚作用；根据焦距的概念，计算出焦距的大小：从焦点到凸透镜的距离．（2）探究凸透镜成像的实验时，依次放置蜡烛、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，像才能成在光屏的中心．（3）根据凸透镜的成像的规律：u＞2f，成倒立缩小的实像；u=2f，成倒立等大的实像；f＜u＜2f，成倒立放大的实像；u=f，不成像；u＜f，成正立放大的虚像来解答此题．（4）凹透镜对光线有发散作用，凸透镜对光线有会聚作用；近视眼用凹透镜矫正，远视眼用凸透镜矫正．由此分析解答．
24．小红利用焦距为20cm的凸透镜A探究“凸透镜成像规律”时，如图甲所示，在光屏上得到烛焰清晰的像。随后她保持蜡烛的位置不变，将凸透镜A换为凸透镜B并保持位置不变，移动光屏，使烛焰在光屏上成清晰的像，如图乙所示。
（1）图甲所示的实验现象可以说明　 　（选填“照相机”“幻灯机”或“放大镜”）的成像特点。
（2）在图乙所示的实验现象中，当发现屏上所成的像比较小时，为了获得较大的像，在不改变透镜位置的情况下，可以进行的操作是：　 　。
（3）请根据上述实验现象和凸透镜成像规律判断：凸透镜A的焦距　 　 （选填“等于”“大于”或“小于”）凸透镜B的焦距。
（4）为了方便从不同角度观察光屏上的像，光屏应选用较　 　（选填“粗糙”或“光滑”）的玻璃板。
【答案】（1）幻灯机
（2）让蜡烛靠近凸透镜，且光屏远离凸透镜
（3）大于
（4）粗糙
【解析】【解答】（1）由图甲知，此时的物距小于像距，所以凸透镜成倒立放大的实像，幻灯机就是利用该原理制成的；由图乙知，物距大于像距，即成倒立、缩小的实像，照相机就是利用该原理制成的；
（2）据物近像远像变大的特点可知，若使得像变大，应该增大像距，减小物距，所以应该让蜡烛靠近凸透镜，且光屏远离凸透镜；
（3）由图甲知，凸透镜成倒立放大的实像，则此时物距处于A凸透镜的一倍焦距和2倍焦距之间；由图乙知，凸透镜成倒立缩小的实像，则此时物距大于B凸透镜的2倍焦距；甲乙两图蜡烛到凸透镜的距离相等，可知A凸透镜焦距大于B凸透镜焦距；
（4）为了便于从不同方向观察光屏上的像，光屏应选用较粗糙的毛玻璃板（发生漫反射）。
【分析】（1）可以根据物距和像距的关系来确定像的性质：当物距小于像距时，凸透镜成倒立放大的实像，是幻灯机的工作原理；当物距大于像距，即成倒立、缩小的实像，是照相机的工作原理；
（2）成实像时，要是像变大，应使物距减小，像距增大；
（3）凸透镜成倒立放大的实像，则此时物距处于A凸透镜的一倍焦距和2倍焦距之间；凸透镜成倒立缩小的实像，则此时物距大于B凸透镜的2倍焦距；甲乙两图蜡烛到凸透镜的距离相等，可知A凸透镜焦距大于B凸透镜焦距；
（4）光屏应选用较粗糙的毛玻璃板，使光发生漫反射，能够在各个方向看到物体。
25．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，实验操作规范，在图位置时，烛焰恰好在光屏上成清晰的像。（f=10cm）
（1）在此位置所成的像是倒立、　 　的实像，这个像的成像原理与　 　（选填“放大镜”“投影仪”或“照相机”）的成像原理相同；
（2）如果想在光屏上得到更大的清晰的像，应将蜡烛向　 　移，光屏向　 　移（以上两空选填“左”或“右”）；此时，把光屏和蜡烛的位置互换，在光屏上　 　（选填“能”或“不能”）成清晰的像；
（3）成虚像时，光屏上　 　（选填“有”或“没有”）像；若要使像变得更大些，透镜应该　 　（选填“靠近”或“远离”）蜡烛；
（4）将蜡烛从10cm刻度处移到20cm刻度处，光屏移动的距离　 　（选填“大于”或“小于”）10cm，所成的像变　 　（选填“大”或“小”）；将蜡烛从20cm向40cm靠近，像距逐渐变　 　，光屏移动的速度先　 　后　 　（选填“快”“慢”）；
（5）实验时，由于实验时间较长，蜡烛变短，烛焰的像在光屏上的位置会向　 　（选填“上”或“下”）方移动。
【答案】（1）缩小；照相机
（2）右；右；能
（3）没有；靠近
（4）小于；大；变大；慢；快
（5）上
【解析】【解答】(1)由图可知，蜡烛在10cm处，凸透镜在50cm处，物距物40cm，此时物距大于两倍焦距，光屏上成的是倒立、缩小的实像，照相机的成像原理与此相同。
(2)凸透镜成实像时，要想在光屏上得到更大的清晰的像，应该同时减小物距，增大像距，即应该将蜡烛向右移动，靠近凸透镜，光屏向右移，原理凸透镜。
把光屏和蜡烛的位置互换，即将物距和像距交换，原来光屏上能成像，而在光的折射中，光路是可逆的，所以现在光屏上依然能成清晰的像。
(3)光屏承接不到的是虚像，能承接到的是实像，所以虚像在光屏上是没有的。
成虚像时，要使像变得更大些，应该增大物距，即透镜应该远离蜡烛。
(4)将蜡烛从10cm刻度处移到20cm刻度处，此过程中物距依然大于两倍焦距，物距大于像距，光屏移动的距离应该小于10cm，根据凸透镜成实像时物近像远像变大的特点，可知成的像变大。
将蜡烛从20cm向40cm靠近，此时物距大于一倍焦距且小于两倍焦距，而像距变大，所以光屏移动的速度是先慢后快。
(5)蜡烛变短后，烛焰的位置向下移动，根据光线过凸透镜的光心不改变方向可知，像的位置会上移。
【分析】（1）利用凸透镜成像的特点分析。
物体位置 像的位置 像的大小 像的性质 应用举例
u>2f f< v <2f 像、物异侧 缩小 倒立实像 照相机
u=2f v =2f 像、物异侧 等大 倒立实像 测焦距
f2f 像、物异侧 放大 倒立实像 幻灯机、投影
（2）根据物近像远像变大的特点判断光屏的移动方向；折射时光路是可逆的，物体和光屏的位置互换，光屏上仍能成像。
（3）根据光线过透镜的光心不改变方向，判断蜡烛变短后，像的移动方向。
26．以下是小明“探究凸透镜成像的规律”的实验过程，请将其补充完整：
（1）将蜡烛、凸透镜、光屏依次放置在光具座上；
点燃蜡烛，调整烛焰中心、透镜中心、光屏中心，使像呈现在光屏中央。
小明将点燃的蜡烛分别放在如图8所示的a ，c ，e三点；
①蜡烛在a点时移动光屏，接收到了清晰的像，生活中　 　利用了此成像规律。（选填“照相机”、“投影仪”、“放大镜”）；
②在凸透镜位置不变时，将蜡烛从a点移至C点，要在光屏上成清晰的像，光屏应向　 　移动；
③将蜡烛移到e点时，移动光屏，　 　在光屏上接收到清晰的像（选填“能”、“不能”）。
④下列四个选项中，能正确表示小明同学近视眼成像和矫正情况的是　 　
A．乙甲； B．丙甲； C．乙丁； D．丙丁
（2）当烛焰通过凸透镜在光屏上成一实像时，如果透镜上落上一只小虫，则光屏上所成的像　 　（选填“完整”或“不完整”），像的明暗将　 　（选填“变亮”或“变暗”或“不变”）．
【答案】（1）照相机；右；不能；B
（2）完整；变暗
【解析】【解答】（1）①蜡烛在a点时移动光屏，接收到了清晰的像，此时物距大于二倍焦距，根据凸透镜成像规律可知，此时在光屏上成倒立缩小的实像，照相机就是利用此原理制成的；
②在凸透镜位置不变时，将蜡烛从a点移至c点，物距减小，根据凸透镜成实像时，物近像远像变大可知，要在光屏上成清晰的像，光屏应向右移动；
③将蜡烛移到e点时，此时物距在一倍焦距以内，成正立放大的虚像，不能在光屏上接收到清晰的像；
④近视眼看远处的物体时，像成在视网膜的前面，所以丙是近视眼的成像情况；近视眼需戴凹透镜矫正，所以甲是近视眼的矫正做法；乙是远视眼的成像情况，丁是远视眼的矫正方法；能正确表示小明同学近视眼成像和矫正情况的是丙甲，ACD正确，B错误；
故答案为：B；
故填照相机；右；不能；B.
（2）凸透镜成实像时，所有透过透镜的光会聚到光屏上成像，小虫落在透镜上后，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，因此，像与原来相同，大小不变；由于透镜的一小部分被遮住，因此折射出的光线与原来相比减少了，亮度会变暗；
故填完整；变暗.
【分析】（1）物距大于二倍焦距，根据凸透镜成像规律可知，在光屏上成倒立缩小的实像，照相机就是利用此原理制成的。在凸透镜位置不变时，将蜡烛从a点移至c点，物距减小，根据凸透镜成实像时，物近像远像变大。将蜡烛移到e点时，此时物距在一倍焦距以内，成正立放大的虚像，不能在光屏上接收到清晰的像。近视眼看远处的物体时，像成在视网膜的前面；近视眼需戴凹透镜矫正。
（2）小虫落在透镜上后，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，因此折射出的光线与原来相比减少了，亮度会变暗；
六、综合题
27．如图是某住宅小区内的场景。
（1）图中A是禁鸣标志，这是在　 　处控制噪声，鸣叫的汽笛声是由汽车喇叭的　 　产生的；
（2）图中B是汽车限速标志，它表示小区里汽车的最高速度不得超过5　 　；
（3）图中C是摄像头，其内部的光学元件相当于凸透镜，小区内的景物通过它成倒立、　 　的实像。
【答案】（1）声源；振动
（2）km/h
（3）缩小
【解析】【解答】(1)禁止鸣笛是在声源处控制噪声的。声音是由物体振动产生的，鸣叫的汽笛声是由汽车喇叭的振动产生的。(2)图中的限速标志表示：小区里汽车的最高速度不得超过5km/h。(3)物体在凸透镜的二倍焦距之外时成倒立、缩小的实像，摄像头应用的就是这一原理。
【分析】（1）阻止声音的产生，是在声源处控制噪声；声音是物体振动产生的；（2）常用的速度单位是前面每时，符号是km/h；（3）摄像头成像是倒立、缩小的实像。
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