《透镜及其应用》一、单选题1.(2021·四川省攀枝花市)在探究凸透镜成像规律的实验中，将蜡烛放在凸透镜前适当位置，调节光屏位置得到清晰的像。把眼镜片放在烛焰与凸透镜之间，如图所示，屏上的像变得模糊，调节光屏的位置，适当靠近凸透镜，光屏上又可以得到清晰的像，则该镜片(    )A.是凹透镜，属近视眼镜B.是凹透镜，属远视眼镜C.是凸透镜，属近视眼镜D.是凸透镜，属远视眼镜2.(2021·陕西省)关于光现象，下列说法中正确的是(    )A.矫正远视眼需要佩戴合适的凹透镜B.人站在穿衣镜前看到自己在镜中的像是实像C.用照相机拍照时，景物应位于照相机镜头的二倍焦距以内D.待观察物体通过显微镜的物镜在目镜的焦点附近生成一个倒立、放大的实像3.(2021·湖北省荆州市)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20cmB.凸透镜的焦距大于10cmC.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4.(2021·浙江省宁波市·历年真题)如图所示，当我们看远处物体时，远处物体的光线正好聚焦在视网膜上。当我们从看远处物体改为看近处物体时(一般不小于10cm)，为了使近处物体成像在视网膜上，晶状体凸度和焦距的变化情况分别是(    )37 A.晶状体凸度变大，焦距变短B.晶状体凸度变大，焦距变长C.晶状体凸度变小，焦距变短D.晶状体凸度变小，焦距变长1.(2021·湖北省十堰市)小明在笔记中整理了有关光现象的说法，其中错误的是(    )A.晴天，树荫下的光斑是由于光沿直线传播形成的B.验钞机利用红外线辨别钞票的真伪C.矫正近视眼要佩戴凹透镜片做成的眼镜D.斜插入水中的筷子好像在水面处折断，属于光的折射现象2.(2021·湖北省十堰市)小华在用如图所示装置做探究凸透镜成像规律的实验，所用凸透镜的焦距为20cm，他移动光屏找到清晰的蜡烛的像，这个像是图中的(    )A.B.C.D.3.(2021·湖南省常德市)在“探究凸透镜成像规律”的实验中，当点燃的蜡烛、凸透镜及光屏处于如图所示的位置时，在光屏上得到烛焰清晰的像。下列说法中正确的是(    )37 A.该凸透镜的焦距范围为7.5cm2f，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。当物距在一倍焦距和二倍焦距之间时，像距大于二倍焦距，凸透镜成倒立、放大的实像，其应用是投影仪37 或幻灯机。本题考查了凸透镜成像规律的应用，要熟练掌握凸透镜成像的特点。4.【答案】A【解析】解：当我们从看远处物体改为看近处物体时(一般不小于10cm)，此时的物距变小，像距会变大，为了使近处物体成像在视网膜上，需要增大眼睛的聚光能力，即要增大晶状体的凸度，使得焦距变短，故A正确。故选：A。眼睛的晶状体是一个焦距可调凸透镜，相当于照相机的镜头；凸透镜成实像时，物距变小，像距变大。该题考查眼睛的成像原理、眼睛的调节，难度不大。5.【答案】B【解析】解：A、晴天，树荫下的光斑是由于光沿直线传播形成的，A说法正确；B、验钞机利用紫外线辨别钞票的真伪的，B说法错误；C、矫正近视眼要佩戴凹透镜做成的眼镜，C说法正确；D、斜插入水中的筷子好像在水面处折断，属于光的折射的现象，D说法正确；故选：B。(1)光在同种均匀介质中沿直线传播，现象：小孔成像、树荫下的光斑等；(2)人民币上有用荧光物质印的字，验钞机会发出一种人们看不见的光——紫外线，紫外线能使荧光物质发光，从而使我们看到它。(3)近视眼是由于晶状体变得更凸，焦距变小，像成在视网膜前面，需要带凹透镜使光发散后再会聚到视网膜上；(4)光从一种介质斜射入另一种介质中时，会发生折射；现象：筷子在水面处折断；水中的鱼等。本题考查光的直线传播、光的折射、透镜的应用、不可见光的应用，属于基础知识应用，难度不大。6.【答案】B【解析】解：由图可知，物距为35.0cm-5.0cm=30.0cm，物距在一倍焦距和二倍焦距之间，凸透镜成倒立、放大的实像，故B正确。故选：B。当物距在一倍焦距和二倍焦距之间时，凸透镜成倒立、放大的实像。本题考查了凸透镜成像规律的应用，难度不大。37 7.【答案】A【解析】解：AB、蜡烛距离凸透镜30cm时，在透镜的另一侧15cm处光屏上得到一个清晰的像，物距大于像距，成倒立缩小的实像；此时像的位置在一倍焦距和二倍焦距之间，物距在二倍焦距以外，即2f>15cm>f，30cm>2f；所以15cm>f>7.5cm，故A正确，故B错误；C、凸透镜成实像时的动态变化规律是：物远像近像变小，透镜不动，蜡烛向右移动，光屏向右移动才能得到清晰的像，故C错误；D、蜡烛和光屏不动，移动凸透镜到适当位置，将物距和像距互换，此时2f>u>f，成倒立、放大的实像，故D错误；故选：A。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2f>u>f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u2f，成倒立、缩小的实像。故选：D。根据物距和像距的关系判断成像情况：物距大于2倍焦距，成倒立、缩小的实像，掌握凸透镜成像的两种判断方法：根据物距和焦距的关系，根据物距和像距的关系。9.【答案】A【解析】解：A、如凸透镜的焦距为10cm，则此时物距大于二倍焦距，像距位于一倍焦距和二倍焦距之间，即像出现在光具座70∼80cm之间，故A符合题意；B、如凸透镜的焦距为20cm，则此时的物距位于一倍焦距和二倍焦距之间，像距应大于二倍焦距，即大于40cm，像出现在光具座100cm以外，所以在光具座上移动光屏，不能得到清晰的像，故B不符合题意；37 C、如凸透镜的焦距为30cm，此时的物距等于一倍焦距，不成像，故C不符合题意；D、如凸透镜的焦距为40cm，此时的物距小于一倍焦距，成正立放大的虚像，虚像不能用光屏承接，故D不符合题意。故选：A。根据凸透镜成像的三种情况进行判断：u>2f，成倒立、缩小的实像，此时fu>f，成倒立、放大的实像，此时v>2f；u2f，成倒立、缩小的实像，2f>v>f，应用于照相机和摄像机；u=2f，成倒立、等大的实像，v=2f，一般用来求凸透镜的焦距；2f>u>f，成倒立、放大的实像，v>2f，应用于幻灯机和投影仪。u2f、f<20.0cm<2f，解得：10.0cm2f、fu>f，成倒立、放大的实像，故B正确；C、当u=20cm时，即u=2f37 ，成倒立、等大的实像，故C错误；D、当u=25cm时，即u>2f，成倒立、缩小的实像，故D正确。故选：BD。要解决此题，需先根据u=2f，成倒立、等大的实像，v=2f，并结合图像判断该凸透镜的焦距；再根据凸透镜成像的几种情况进行判断：u>2f，成倒立、缩小的实像；u=2f，成倒立、等大的实像；2f>u>f，成倒立、放大的实像；u=f，不成像；u2f时，成倒立、缩小的实像，应用于照相机；(2)像成在视网膜的前方，是近视眼；用凹透镜矫正近视眼。本题考查了学生对摄像头的成像原理、近视眼的矫正等知识的掌握情况，是一道基础题。19.【答案】放大 投影仪 能 烛焰的像变暗了些【解析】解：(1)如图所示，此时物距小于像距，凸透镜成倒立放大的实像，应用这一原理可制成投影仪；(2)若将蜡烛和光屏对调，根据光路可逆可知，光屏上能呈现烛焰清晰的像；(3)凸透镜被遮住一部分，光屏上仍然会出现完整的像，但是通过凸透镜的光线减少，所成的像会变暗一些。37 故答案为：(1)放大；投影仪；(2)能；(3)烛焰的像变暗了些。(1)物距大于一倍焦距小于二倍焦距成倒立放大实像，像距大于二倍焦距，其应用是投影仪或幻灯机；(2)光的折射现象中光路可逆；(3)凸透镜成像属于光的折射现象，物体发出的光线经凸透镜折射后，会聚在凸透镜另一侧的光屏上，形成物体的实像；如果凸透镜的口径大，透过的光多，像就亮；口径小，透过的光少，像就暗。本题考查凸透镜成像规律实验，关键是将课本知识内容记忆清楚，仔细分析即可。20.【答案】顺 便于确定像的位置 倒立、放大【解析】解：(1)小敏转动激光笔，使入射光束EO贴着纸板绕入射点O沿逆时针方向转动，则入射角增大，反射角也增大，反射光线会远离法线，即反射光束OF将会顺时针转动；(2)为了确定像的位置，让蜡烛A的像和蜡烛B重合，既能观察到A蜡烛像的同时，也能观察到B蜡烛，实验中要使用透明的玻璃板；(3)此时物距大于像距，光屏上成倒立缩小的实像，小敏将凸透镜向光源方向移动至某位置，当物距小于像距时，适当调整物距和像距，又可以在光屏上成清晰的倒立放大的实像。故答案为：(1)顺；(2)便于确定像的位置；(3)倒立、放大。(1)根据反射角等于入射角的关系进行分析；(2)为了确定像的位置，让蜡烛A的像和蜡烛B重合，既能观察到A蜡烛像的同时，也能观察到B蜡烛，实验中要使用透明的玻璃板；(3)凸透镜成实像时，u2f，f2f，成倒立、放大的实像，应用于幻灯机；u2f，物距大于2倍焦距，成倒立缩小的实像，照相机是根据这个原理制成的；(2)将蜡烛沿光具座移至35cm刻度线处，根据光路可逆可知，将光屏移到右侧80cm处，此时在光屏上所成的像是倒立、放大的实像；(3)近视眼镜是凹透镜，凹透镜对光线有发散作用，使原来会聚成像的光线推迟会聚，像远离凸透镜，要用光屏接到清晰的像，光屏要远离凸透镜，即向右移动；(4)凸透镜成倒立的实像，随着蜡烛燃烧变短，光屏上的像将向上移动；37 要使像成在光屏的中央，需将像向下移动，所以可将蜡烛向上移动，或蜡烛不动，将凸透镜向下移动。故答案为：(1)缩小；实；照相机；(2)80；(3)右；(4)上；下。(1)根据像的位置判定光屏的移动方向；物距大于二倍焦距，成倒立、缩小的实像，其应用是照相机；(2)在光的折射中，光路是可逆的；(3)近视眼镜是凹透镜，凹透镜对光线有发散作用，使原来会聚成像的光线错后会聚，像远离凸透镜，要用光屏接到清晰的像，判断光屏的移动方向；(4)凸透镜成倒立的实像，像和物体运动方向相反；要使像向下移动，将使蜡烛相对于凸透镜向上移动。此题是探究凸透镜成像的规律实验，考查了成像特点及物距、像距之间的关系及应用，同时自己做一些总结，更有利于对成像规律的理解和掌握。34.【答案】同一高度上 照相机 能 近视【解析】解：(1)烛焰、凸透镜、光屏三者的中心调节到同一高度上，使像成在光屏中央；(2)物体到凸透镜的距离是物距，像到凸透镜的距离是像距。如图，物距大于像距，成倒立、缩小的实像，照相机就是利用此原理制成的。折射现象中光路是可逆的，所以把蜡烛和光屏的位置互换后，光屏上能成清晰的像；(3)小颖借用物理老师的眼镜继续探究，他将眼镜放在蜡烛和凸透镜之间，发现像变模糊了，接着保持蜡烛和凸透镜位置不动，将光屏远离凸透镜后又能观察到清晰的像，说明像距增大了，也就是眼镜对光线有发散作用，因此这只眼镜是凹透镜，判断物理老师的眼镜是近视眼镜。故答案为：(1)同一高度上；(2)照相机；能；(3)近视。(1)光具座上依次放蜡烛、凸透镜、光屏，三者在同一条直线上；调节三者的中心大致在同一高度，像才能呈在光屏的中心；(2)凸透镜成实像时，根据物距和像距的关系，能判断凸透镜的成像情况：①物距大于像距，成倒立、缩小的实像；②物距等于像距，成倒立、等大的实像；③物距小于像距，成倒立、放大的实像，应用于投影仪或幻灯机；(3)近视眼镜是凹透镜，当近视眼镜靠近凸透镜时，会聚能力减弱，使像呈在光屏的后方。本题考查凸透镜成像规律实验，关键是将课本知识内容记忆清楚，仔细分析即可。35.【答案】同一高度 10.00 照相机 左【解析】解：(1)将蜡烛、凸透镜和光屏依次放在光具座上，点燃蜡烛后，调整蜡烛、凸透镜和光屏的高度，使烛焰、凸透镜和光屏三者的中心大致在同一高度；37 (2)图甲可知：物距=像距=2f=20.00cm，则f=10.00cm，即焦距为10.00cm；(3)图乙中光屏上成倒立缩小的实像，应用在照相机上；当蜡烛远离透镜，光屏要靠近透镜，即向左移动。答案为：(1)同一高高度；(2)10.00；(3)照相机；左。凸透镜成像规律实验中：使焰心、光心、光屏中心三者在同一高度；物距=像距=2f时，测焦距；物距大于2倍焦距，成倒立缩小的实像，应用在照相机；当蜡烛远离透镜，光屏要靠近透镜，即蜡烛和光屏的移动方向相同。本题考查凸透镜成像规律实验，属于基本实验考查，难度不大。36.【答案】同一高度上 照相机 没有 右【解析】解：(1)点燃蜡烛后，调节烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度上，这样才能使像成在光屏的中央；(2)由图可知，物距u=50cm-10cm=40cm，像距v=73.5cm-50cm=23.5cm，已知f=15.0cm，此时u>2f，成倒立、缩小的实像，能够说明照相机的成像原理；(3)有一只苍蝇落在透镜上，透镜的其他部分仍能透过光线，则光屏烛焰所成的像完整，由于经过透镜的光线减少，像的亮度变暗，苍蝇不会成像，光屏上没有苍蝇的像；(4)小明将一副远视眼镜的镜片放在蜡烛与凸透镜之间且靠近凸透镜的地方。若保持光屏的位置不变，根据凸透镜成像特点，物近像远像变大，将蜡烛向右移动适当距离，光屏上即可重新承接到烛焰清晰的像。故答案为：(1)同一高度上；(2)照相机；(3)没有；(4)右。(1)为使像能成在光屏的中央，应调节烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度；(2)物距大于2f时，凸透镜成倒立缩小的实像，照相机根据这个原理制成；(3)物体有无数点组成，物体上任一点射向凸透镜有无数条光线，经凸透镜折射后，有无数条折射光线会聚成该点的像；当遮住凸透镜的一部分，还有另外的部分光线，经凸透镜折射会聚成像；(4)远视眼眼镜是一个凸透镜，对光线有会聚作用。此题主要考查的是学生对凸透镜成像规律的应用理解和掌握，基础题目。37.【答案】等大 A 会聚 远视眼【解析】解：(1)由图可知，此时的物距等于像距，为30.0cm，成的是倒立、等大的实像；(2)照相机的成像原理是当u>2f时，f2f时，fu>f，v=70cm-40cm=30cm，凸透镜成倒立放大的实像，若保持蜡烛和光屏位置不变，根据折射现象的可逆性，u'=v=15cm+15cm=30cm处，即移动透镜至55cm刻度线处，光屏上能再次呈现倒立缩小实像；(3)如图甲所示，实验一段时间后，蜡烛变短，像移动到光屏的上方，要让像重新回到光屏中央，可将蜡烛向上移动、将光屏向上移动、将凸透镜向下移动，能让像重新回到光屏中心的操作是②；(4)实验中，光屏上成模糊的像，如果蜡烛和透镜位置不变，将光屏往凸透镜方向靠近，光屏上能成清晰的像；如果蜡烛、凸透镜和光屏位置不变，在蜡烛与凸透镜之间放上一个合适的凹透镜，光屏上也能成清晰的像。上述现象说明凹透镜对光具有发散作用，近视眼的矫正与上述成像过程类似。故答案为：(1)同一高度；(2)55；缩小；(3)②；(4)发散；近。(1)为使像能成在光屏的中央，应调节烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度；(2)根据光的可逆性分析解答；(3)根据物与像移动方向相反定调节方法；(4)近视眼佩戴凹透镜进行矫正，凹透镜对光线有发散作用。此题是探究凸透镜成像的实验，考查了学生对实验操作的要求，为使像成在光屏的中央，应使凸透镜、烛焰、光屏的中心大致在同一高度处，同时还考查了凸透镜成像的规律及应用，要注意理解应用。39.【答案】同一高度 10.0 缩小 照相机 近视眼【解析】解：(1)实验中为了使像成在光屏的中央，实验前应将烛焰、凸透镜、光屏的中心大致调整到同一高度处；(2)由甲图知，焦点到凸透镜的距离为60.0cm-50.0cm=10.0cm，所以焦距为10.0cm；(3)小聪将蜡烛移至35cm刻度线处，此时的物距为15.0cm37 ，物距在一倍焦距和二倍焦距之间，成倒立、放大的实像，其应用是幻灯机；(4)凸透镜和光屏的位置不变，将物体远离透镜，根据物远像近像变小可知此时像在光屏的前方，相当于近视眼。故答案为：(1)同一高度；(2)10.0；(3)缩小；照相机；(4)近视眼。(1)实验中为了使像成在光屏的中央，实验前应将烛焰、凸透镜、光屏的中心大致调整到同一高度；(2)根据凸透镜的焦点和焦距定义进行判断，焦距是从焦点到凸透镜的距离；(3)当物距在一倍焦距和二倍焦距之间时，成倒立、放大的实像；物距大于二倍焦距成倒立缩小实像，像距大于一倍焦距小于二倍焦距；折射现象中光路可逆；(4)根据物远像近像变小分析；近视眼的成因是像呈在视网膜的前方。本题考查探究凸透镜成像规律的实验，熟练掌握凸透镜成像的规律，能根据实验中物距与像距的变化，判断成像的特点与规律是解答的关键，同时需要掌握近视眼和远视眼形成的原因。40.【答案】10.0 主光轴上 放大 投影仪 靠近 前方【解析】解：(1)较远处的光经过凸透镜折射，会经过焦点，故该凸透镜的焦距为f=60.0cm=50.0cm=10.0cm；(2)将凸透镜固定在光具座上不动，接着小明把蜡烛点燃，并调整烛焰和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上；将蜡烛移动到光具座的35cm刻度线处，此时物距为u=15cm，且：f2f，即30cm>2f------①像距v=70cm-50cm=20cm，此时2f>20cm>f--------②综合①②得10cm2f，成倒立、缩小的实像，2f>v>f，确定其焦距的范围；(3)根据凸透镜成像的三种情况：u>2f，成倒立、缩小的实像；2f>u>f，成倒立、放大的实像；u20cm，这与原来的v<20cm相矛盾；所以无论怎样移动蜡烛的位置，都不能在光屏上成实像；故选：④；(3)通过凸透镜光心的光不改变传播方向，虚像是折射光线的反向延长线的焦点，所以凸透镜的位置及SA的折射光线如下图所示。37 故答案为：(1)缩小；倒；(2)④；(3)如解答图所示。(1)物距大于像距，成的是倒立、缩小的实像，其应用是照相机；(2)把凸透镜换成一个焦距更大的凸透镜，根据凸透镜成像规律，成实像时像距大于凸透镜的焦距，据此分析作答；(3)根据透镜的特殊光线，确定凸透镜的位置；再根据透镜成像的原理，确定SA的折射光线，并作图。此题是探究凸透镜成像的实验，考查了凸透镜成像规律及运用规律来逆向判断成像情况，并根据成像原理来作图，这就要熟练掌握规律的内容，做到灵活应用；通过对成实像时像距的分析作出判断是本题的关键。44.【答案】相同 放大 投影仪 晶体 39 吸热【解析】解：(1)①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心；②由图甲可知，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：f=40.0cm-30.0cm=10.0cm；蜡烛移到光具座15cm刻度处，物距：u=30.0cm-15.0cm=15.0cm，fv，所以成倒立、缩小的实像，应用为照相机；若遮住凸透镜的下半部分，凸透镜的上半部分仍能会聚光线，在光屏上成像，所以在光屏上得到的是完整的像。故答案为：缩小；照相机；完整。(1)当凸透镜成实像时，u>v，成倒立、缩小的实像，应用为照相机；(2)若将凸透镜的一部分挡住后，其它地方仍对光线有会聚作用，可以成完整的像。此题是探究凸透镜成像规律的实验，考查了对凸透镜成像的规律、物距与像距及像的性质的关系，应注意掌握基础知识，特别是遮挡凸透镜的一部分后，仍能成完整的像。46.【答案】放大 投影仪 10 变暗 向左 变小【解析】解：(1)由图可知，此时的物距小于像距，成倒立、放大的实像，应用于投影仪；(2)凸透镜成实像时，u=v=2f时，成倒立、等大的实像，此时的1u=1v=15m-1，则u=v=0.2m=20cm=2f，故f=10cm；(3)①用另一只与原实验中焦距相同但镜面直径较小的凸透镜，替代原来的凸透镜再次实验，成像大小不会变化，但经凸透镜的光线变少，所成的像与原来的像相比，比原来暗；②如果将凸透镜A换成镜面直径相同、但焦距稍小的凸透镜C，比起原来就相当于将物距变大了，那么像距就要减小，像变小；光屏要靠近凸透镜，即向左移动。故答案为：(1)放大；投影仪；(2)10；(3)①变暗；②向左；变小。(1)物距在一倍焦距和二倍焦距之间，像距应大于二倍焦距，成倒立、放大的实像，应用于投影仪或幻灯机；(2)物距等于二倍焦距成倒立等大实像；(3)①用焦距相同、镜面直径较小的凸透镜，发光体发出的光透过凸透镜的光线少；②如果将凸透镜换成焦距稍小的凸透镜，比起原来就相当于将物距变大了，那么像距就要减小。此题考查了凸透镜成像的规律及应用、成像中的一些问题，只要掌握基础知识，做出合理的推理，都比较容易解答。37