一、選擇題(每題3分，共30分)
1．放在凸透鏡主光軸上焦點F與透鏡之間的光源S發(fā)出的光，通過凸透鏡后的光路如圖所示，則下列說法正確的是( )
(第1題)
A.凸透鏡可以對光起發(fā)散作用
B.焦點F是凸透鏡起會聚作用和發(fā)散作用的分界點
C.凸透鏡對光的作用的光路是不可逆的
D.通過凸透鏡后的光發(fā)散程度比原來小，因此凸透鏡的作用是對光起會聚作用
2．如圖所示，MN為透鏡L的主光軸，AB為一條從左邊射向透鏡后折射的光線，由此可以判定( )
(第2題)
A.若L是凸透鏡，B點一定是L的焦點
B.若B點是L的焦點，則L一定不是凸透鏡
C.若B點是L的焦點，AB的入射光線一定平行于主光軸
D.若AB的入射光線是從無窮遠處主光軸上一點發(fā)出的，則L一定不是凹透鏡
3．[2024·長治模擬]攝影師在東方明珠塔下，利用水晶球作為道具拍攝。在水晶球中可以看到“東方明珠塔”倒立、縮小的像。則下列說法正確的是( )
A.水晶球相當于一個凸透鏡
B.水晶球相當于一個凹透鏡
C.水晶球中所成的像是虛像
D.水晶球遠離東方明珠塔時，其中的像變大
4．[2024·揚州江都區(qū)月考]如圖所示，A、B、C、D在凸透鏡的主光軸上，F(xiàn)為焦點，若保持凸透鏡和光屏的位置不變，則物體放在哪個位置時，可能在光屏上觀察到物體成倒立、放大的實像( )
(第4題)
A. A點 B. B點 C. C點D. D點
5．[2024·溧陽模擬]小明同學的奶奶年齡大了，總看不清手機屏幕，需要把手機拿得遠遠的才能勉強看清，細心的小明在網(wǎng)上幫奶奶購買了一個手機屏幕放大器，將手機放在支架處，透過透明的屏幕放大器即可看到手機屏幕放大的像，如圖所示為其觀看效果。下列分析不正確的是( )
(第5題)
A.屏幕放大器相當于一個凸透鏡
B.透過屏幕放大器看到的像是實像
C.手機放在屏幕放大器的1倍焦距以內(nèi)
D.小明奶奶戴遠視眼鏡即可看清近處物體
6．[2024·淄博一模]小李利用紙筒M、N，焦距為10 cm的凸透鏡和半透明薄膜，制成一個模型照相機，如圖所示。在較暗的室內(nèi)，先將凸透鏡對著室外的景物，再將凸透鏡對著室內(nèi)點燃的蠟燭，兩次均要調(diào)節(jié)薄膜和凸透鏡的距離，使薄膜上看到清晰的像。下列關于成像情況說法正確的是( )
A.室外景物在薄膜上成的是正立、縮小的像
B.室外景物在薄膜上成的像到凸透鏡的距離大于20 cm
C.點燃的蠟燭在薄膜上成的像一定是倒立、放大的
D.為使薄膜上出現(xiàn)蠟燭清晰的像，需拉長凸透鏡和薄膜的距離
7．[2024·北京東城區(qū)二模]小東用凸透鏡、紙盒等器材自制了一個簡易投影儀，可以將手機屏幕畫面投影到白墻上，如圖甲所示。該投影儀工作示意圖如圖乙所示，使用時將手機屏幕調(diào)至“冰墩墩”畫面，然后放在紙盒中某位置，使屏幕正對凸透鏡，調(diào)整該投影儀與白墻之間的距離，可在墻上得到一個清晰、放大的像。下列說法正確的是( )
A.手機屏幕到透鏡的距離應大于透鏡的2倍焦距
B.透鏡到墻面的距離應在透鏡的1倍焦距和2倍焦距之間
C.能從不同角度看到墻上的“冰墩墩”，是由于光在墻面上發(fā)生了鏡面反射
D.墻上呈現(xiàn)的是手機畫面倒立的實像
8．[2024·福建模擬]世界衛(wèi)生組織的一項研究報告顯示，我國初高中生近視率高達80％，國家衛(wèi)生健康委于2023年7月25日開展“啟明行動”，主題是重視兒童眼保健，守護孩子明眸“視”界。如圖所示，模擬近視眼成像情況和矯正方法正確的是( )
A. ad B. bd C. acD. bc
9．在探究凸透鏡成像實驗中，燭焰到透鏡的距離為20 cm，在另一側12 cm的光屏上觀察到一個像，則( )
A.一定成縮小的實像B.一定成等大的實像
C.可能成虛像D.可能成放大的實像
10．在“探究凸透鏡成像的規(guī)律”實驗中，實驗桌上有光具座、蠟燭、光屏、焦距分別為15 cm和20 cm的凸透鏡L1和L2等器材，小明先將蠟燭、凸透鏡L1、光屏正確安裝在光具座上，如圖所示，在光屏上得到燭焰清晰的像，下列說法正確的是( )
(第10題)
A.光屏上能成倒立、放大的像，此成像原理可以應用于投影儀
B.蠟燭燃燒變短，向上適當調(diào)節(jié)透鏡，可使像再次成在光屏中央
C.保持蠟燭和透鏡的位置不變，若將L1換成L2，此時將光屏靠近凸透鏡適當距離可以再次得到清晰的像
D.保持蠟燭和透鏡位置不變，若將L1換成L2，在透鏡和蠟燭間加合適的老花鏡，可再次得到清晰的像
二、填空題(每空2分，共40分)
11．[2023·天長期末]如圖所示，一束光經(jīng)過一個透鏡后會聚于主光軸上的點A，取掉透鏡后，光會聚于B點，則該透鏡起到 (填“會聚”或“發(fā)散”)作用，是 透鏡。
(第11題)
12．如圖所示，沿凸透鏡的主光軸放置一把刻度尺，自發(fā)光點S出發(fā)的三條光線a、b、c射向凸透鏡，其折射光線如圖所示。從圖上可以估測凸透鏡的焦距約為 cm，發(fā)光點S所成的像是 (填“實”或“虛”)像。
(第12題)
13．[2023·鄭州金水區(qū)期末]人眼看同一個物體，會出現(xiàn)“近大遠小”的現(xiàn)象，這和物體與人的眼睛所成視角的大小有關，如圖所示。同一個物體離人眼越遠時，視角越 。當人離不同大小的物體一樣遠時，視角也會不同，物體越大，則視角越 。(均填“大”或“小”)
(第13題)
14．如圖所示是小明制作的簡易望遠鏡，它由兩個焦距不同的凸透鏡組成，調(diào)整兩個凸透鏡間的距離，就可以看清遠處的景物。前面靠近物體的凸透鏡成像原理和 相同，后面靠近眼睛的凸透鏡成像原理和 相同。(均填“照相機”“投影儀”或“放大鏡”)
(第14題)
15．[2024·鐵嶺模擬]正月十五的元宵燈會上，小張拿出手機準備留影紀念，發(fā)現(xiàn)通過黑屏狀態(tài)下的手機屏幕能看到身后游人的像，這個像是 (填“實”或“虛”)像；當他打開手機拍攝兔子燈時，為了使屏幕上的像大些，他應離兔子燈 (填“遠”或“近”)一些。
16．顯微鏡的物鏡相當于一個 (填“照相機”“投影儀”或“放大鏡”)的鏡頭，顯微鏡的目鏡相當于一個 (填“照相機”“投影儀”或“放大鏡”)，某同學在用顯微鏡觀察洋蔥的細胞組成時，發(fā)現(xiàn)物體的像太小，看不清楚，這時他應該使物鏡 (填“靠近”或“遠離”)物體，目鏡遠離物鏡一些。
17．[2023·達州達川區(qū)期中]小東將一支點燃的蠟燭放在凸透鏡(f＝10 cm)前28 cm處，光屏上得到了燭焰倒立、 的實像，然后他在蠟燭和凸透鏡之間放置了一個遠視眼鏡片(如圖所示)，由于遠視眼鏡片對光有 作用，所以光屏上燭焰的像變模糊了，若想在光屏上重新得到清晰的像，他可將光屏 (填“遠離”或“靠近”)凸透鏡。
(第17題)
18．[2024·武威涼州區(qū)校級一模]如圖，在探究凸透鏡成像規(guī)律實驗中，凸透鏡、蠟燭、光屏放在同一直線上。當燭焰在B點時，成像在A點；當燭焰在A點時，成像在C點，則凸透鏡一定固定在 之間，兩次成像的虛實情況 (填“相同”或“不同”)。
(第18題)
19．某小組在“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實驗過程中，記錄并繪制了像到凸透鏡的距離v和物體到凸透鏡的距離u之間關系的圖像，如圖所示。由圖可知，實驗中使用的凸透鏡的焦距是 cm；若物距為25 cm，則所成像的性質與 (填“幻燈機”或“照相機”)的成像性質相同。
(第19題)
三、作圖題(每題4分，共8分)
20．[2024·西安碑林區(qū)校級模擬]如圖所示，完成凹透鏡兩條光線對應的折射光線和入射光線。
(第20題)
21．[2024·廣州海珠區(qū)校級二模]一束白光通過三棱鏡折射后，在屏上形成了由紅到紫連續(xù)排列的彩色光帶，如圖甲所示；在圖乙中，一束紅光和紫光平行于主光軸射入凸透鏡后，分別經(jīng)過圖乙中的A、B兩點，請完成兩束光經(jīng)過凸透鏡的光路圖。
(第21題)
四、實驗探究題(每空2分，共22分)
22．某同學用如圖甲所示的裝置探究“凸透鏡成像規(guī)律”的實驗中，記錄并繪制了物距u和像距v之間的關系圖像(如圖乙所示)。
(1)按照圖甲安裝實驗器材時，為了使像成在光屏中央，除了將蠟燭、凸透鏡和光屏依次放在光具座上，還應調(diào)整燭焰、凸透鏡和光屏的中心大致在 ；由圖乙可得出該實驗所用凸透鏡的焦距是 cm。
(2)當各元件位置如圖甲所示時，可在光屏上得到一個清晰的實像，生活中的
(填“照相機”“投影儀”或“放大鏡”)就是利用這一成像原理制成的。
(3)若要使(2)中光屏上的像變大，應將蠟燭向 移動，同時將光屏向
移動。(均填“左”或“右”)
(4)如圖丙所示，將蠟燭置于凸透鏡1倍焦距以內(nèi)，在透鏡另一側可以觀察到放大的虛像，若將一不透明的光屏置于如圖丙中的虛線處，則燭焰的像
(填寫正確選項的字母)。
A.會消失 B.亮度變暗 C.沒有變化D.成在光屏上
23．[2024·德州二模]如圖甲所示，人眼的功能類似于照相機。學習了凸透鏡成像規(guī)律后，小明對人眼和照相機如何成清晰的像，進行了進一步研究。
(1)人眼結構中，視網(wǎng)膜到晶狀體的距離不變，相當于“探究凸透鏡成像規(guī)律”實驗中， 到凸透鏡的距離不變，能否看清遠近不同的物體，可能與晶狀體的焦距有關；小明猜測使用變焦照相機拍照，能否得到清晰的像，可能同時與焦距和像距有關。于是他用圖乙裝置進行探究。
(2)實驗前，調(diào)節(jié)“F”光源和光屏的中心在凸透鏡的主光軸上，是為了使像呈現(xiàn)在 。
(3)實驗主要步驟：
①保持光屏到凸透鏡的距離不變，換上不同焦距的凸透鏡，調(diào)節(jié)“F”光源到凸透鏡的距離，直到光屏上成清晰的像，分別記錄焦距、物距和像的高度；
②保持 到凸透鏡的距離不變，換上不同焦距的凸透鏡，調(diào)節(jié)光屏到凸透鏡的距離，直到光屏上成清晰的像，分別記錄焦距、像距和像的高度。
(4)實驗數(shù)據(jù)如表所示：
物體高度為H＝5.0 cm
①分析 三組數(shù)據(jù)可知：當像距不變時，物距變大，要成清晰的像，凸透鏡焦距要變大；
②分析4、5、6三組數(shù)據(jù)可知：當物距不變時，凸透鏡焦距越 ，像距越大，像也越大；
根據(jù)以上探究可知：人眼是通過調(diào)節(jié)晶狀體焦距來看清遠近不同物體的；用變焦照相機在同一位置拍攝同一物體時，是通過同時調(diào)節(jié)焦距和像距，使物體成大小不同的清晰的像。
參考答案
1． D 【點撥】通過凸透鏡后的光發(fā)散程度比原來小，因此凸透鏡的作用是對光起會聚作用，故A錯誤，D正確；平行于主光軸的光經(jīng)過凸透鏡后會聚于一點，這個點就是焦點，焦點F不是凸透鏡起會聚作用和發(fā)散作用的分界點，故B錯誤；凸透鏡利用的是光的折射，在光的折射中，光路是可逆的，故C錯誤。
2． D 【點撥】若L是凸透鏡，入射光線平行于主光軸，則B點為凸透鏡的焦點，若入射光線沒有平行于主光軸，則折射光線不會通過焦點，即B不是焦點，A錯誤。若B點是L的焦點(可以是實焦點，也可以是虛焦點)，L可能為凸透鏡，也可能為凹透鏡。當L為凸透鏡時，AB的入射光線一定平行于主光軸；當L為凹透鏡時，AB的入射光線一定不平行于主光軸，BC錯誤。若AB的入射光線是從無窮遠處主光軸上一點發(fā)出的，L若是凹透鏡，光通透鏡后將變得發(fā)散，不會折射到B，所以一定不是凹透鏡，D正確。故選D。
3． A 【點撥】水晶球中間厚、邊緣薄，相當于凸透鏡，故A正確，B錯誤；根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律，成倒立的像一定是實像，故C錯誤；根據(jù)凸透鏡成實像時，物遠像近像變小，當水晶球遠離東方明珠塔時，物距變大，像距變小，像將變小，故D錯誤。
4． B 【點撥】由凸透鏡成像規(guī)律可知，當物體在1倍焦距和2倍焦距之間時，成倒立、放大的實像，且像和物體在凸透鏡的異側。故選B。
5． B 【點撥】手機屏幕放大器的實質是一個凸透鏡，把手機放在凸透鏡的1倍焦距之內(nèi)，成正立、放大的虛像，故AC正確，B錯誤；遠視眼鏡是凸透鏡，小明的奶奶戴遠視眼鏡后能看清近處的物體，故D正確。
6． D 【點撥】在較暗的室內(nèi)，先將凸透鏡對著室外的景物，此時的物距大于2倍焦距，成的是倒立、縮小的實像，像距在凸透鏡的1倍焦距和2倍焦距之間，即10 cm至20 cm之間，AB錯誤；凸透鏡對著室內(nèi)點燃的蠟燭，薄膜上出現(xiàn)清晰的像，由于不知道此時物距和焦距的關系，所以無法判定成像的大小特點，C錯誤；景物成像時的物距大于蠟燭成像時的物距，蠟燭成像時，物距變小，像距變大，為使薄膜上出現(xiàn)蠟燭清晰的像，需拉長凸透鏡和薄膜的距離，D正確。故選D。
7． D 【點撥】手機畫面通過透鏡成的是倒立、放大的實像，此時手機屏幕到透鏡的距離應在1倍焦距和2倍焦距之間，透鏡到墻面的距離應該大于透鏡的2倍焦距，故AB錯誤，D正確；能從不同角度看到墻上的“冰墩墩”，是由于光在墻面上發(fā)生了漫反射，故C錯誤。
8． C 【點撥】近視眼是因為晶狀體焦距太短，像落在視網(wǎng)膜的前方，為了使光會聚在原來的會聚點后面的視網(wǎng)膜上，就需要使光在進入人的眼睛以前發(fā)散一下，因此戴對光具有發(fā)散作用的凹透鏡來矯正。故選C。
9． A 【點撥】根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律可知，物距大于像距時成倒立、縮小的實像。
10． D 【點撥】由圖可知，此時物距大于像距，成倒立、縮小的實像，應用為照相機，故A錯誤；蠟燭變短會使像成在光屏中心的上方，要使像再次成在光屏中央，應將蠟燭向上調(diào)或將凸透鏡向下調(diào)，故B錯誤；保持蠟燭和透鏡位置不變，若將L1換成L2，此時焦距變大，會聚能力變?nèi)酰瑒t像距增大，所以為了再次在光屏上成像，可以將光屏遠離透鏡，或者在透鏡和蠟燭間加合適的具有會聚作用的老花鏡，故C錯誤，D正確。故選D。
11．發(fā)散；凹 【點撥】放上透鏡的會聚點A要比不放透鏡的會聚點B更遠離透鏡，由此可知，該透鏡對光有發(fā)散作用，所以該透鏡是發(fā)散透鏡，即凹透鏡。
12．5.00；虛 【點撥】平行于主光軸的光經(jīng)凸透鏡折射后，會聚于主光軸上的某一點，這一點叫做凸透鏡的焦點，從這一點到光心的距離叫做焦距，由圖可知，a光線是平行于主光軸的光線，則該凸透鏡的焦距f＝5.00 cm；由圖可知，此時物距u＝2.00 cm，則此時物距小于1倍焦距，根據(jù)凸透鏡的成像規(guī)律可知，此時凸透鏡成正立、放大的虛像。
13．小；大
14．照相機；放大鏡 【點撥】該望遠鏡的物鏡和目鏡都是凸透鏡，物鏡成倒立、縮小的實像，和照相機的成像原理相同，這個像成在目鏡1倍焦距以內(nèi)，目鏡成正立、放大的虛像，和放大鏡的成像原理相同。
15．虛；近 【點撥】黑屏狀態(tài)下的手機屏幕相當于平面鏡，由平面鏡成像的特點知，通過黑屏狀態(tài)下的手機屏幕看到身后游人的像是虛像；根據(jù)凸透鏡成實像規(guī)律，物近像遠像變大，所以為了使屏幕上的像大些，他應離兔子燈近一些。
16．投影儀；放大鏡；靠近 【點撥】顯微鏡的物鏡成的是倒立、放大的實像，相當于投影儀的鏡頭；顯微鏡的目鏡成的是正立、放大的虛像，相當于一個放大鏡；顯微鏡的物鏡成的是倒立、放大的實像，根據(jù)“成實像時物近像遠像變大”的規(guī)律，應縮小物距，才能使像變大。
17．縮?。粫?；靠近 【點撥】已知f＝10 cm，則2f＝20 cm，蠟燭在凸透鏡前28 cm處，物距大于2f，成倒立、縮小的實像；遠視眼鏡片是凸透鏡，所以遠視眼鏡片對光有會聚作用；將遠視眼鏡片放在蠟燭和凸透鏡之間，經(jīng)過凸透鏡的光會比原來提前會聚成像，所以將光屏靠近凸透鏡，才能在光屏上重新得到清晰的像。
18． B、C；不同 【點撥】若凸透鏡在B、A之間，當燭焰在B點時，成像在A點，根據(jù)光路的可逆性，當燭焰在A點時，成像應在B點，與題意不符，則凸透鏡一定固定在B、C之間，當燭焰在B點時，成像在A點，物像在同側，成虛像；當燭焰在A點時，成像在C點，物像在兩側，成實像；兩次成像的虛實情況不同。
19．10；照相機 【點撥】由圖可知，當物距和像距相等，都為20 cm時，成等大、倒立的實像，此時的物距等于2倍焦距，所以凸透鏡的焦距f＝10 cm。當物距為25 cm時，物距大于2倍焦距，成倒立、縮小的實像，與照相機成像性質相同。
20．【解】如圖所示。
21．【解】如圖所示。
22．(1)同一高度；8 (2)照相機 (3)右；右 (4)C
【點撥】(1)為了能使像成在光屏的中央，必須使燭焰、凸透鏡和光屏三者的中心大致在同一高度。根據(jù)凸透鏡的成像規(guī)律，當物距等于2倍焦距時，物體成倒立、等大的實像，此時像距與物距相等，所以根據(jù)圖乙可知，當物距、像距都等于16 cm時，符合要求，因此凸透鏡的焦距為8 cm。(2)由圖甲可知，此時物距是30 cm，大于2倍焦距，成倒立、縮小的實像，照相機就是應用這一原理制成的。(3)根據(jù)凸透鏡成實像時物近像遠像變大的規(guī)律可知，當蠟燭向右移動時，靠近凸透鏡，物距變小，所成的像就變大，同時像距變大，所以要將光屏向右移動。(4)因為虛像是折射光線的反向延長線相交得到的，所以在虛線處放置一光屏對成虛像不產(chǎn)生影響，所以燭焰的像沒有變化，故選C。
23．(1)光屏 (2)光屏中央 (3)②“F”光源 (4)①1、2、3；②大
【點撥】(2)為了使像成在光屏中央，實驗前，應調(diào)節(jié)“F”光源和光屏的中心在凸透鏡的主光軸上。(3)實驗步驟②中改變了焦距和像距，因此應控制物距不變，即保持“F”光源到凸透鏡的距離不變。(4)①由表中數(shù)據(jù)可知，像距不變的三組實驗分別是1、2、3；②分析4、5、6三組數(shù)據(jù)可知，物距不變，像距逐漸變大，焦距也逐漸變大，像的高度也變高，說明像也變大，所以當物距不變時，凸透鏡焦距越大，像距越大，像也越大。實驗次數(shù)
物距/cm
像距/cm
焦距/ cm
像的高度/cm
1
17.1
15.0
8.0
4.4
2
30.0
15.0
10.0
2.5
3
60.0
15.0
12.0
1.3
4
25.0
11.8
8.0
2.4
5
25.0
16.7
10.0
3.3
6
25.0
23.1
12.0
4.6

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第四章 神奇的透鏡

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