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中考物理真题分类汇编(全国通用)--专题4：透镜及其应用
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这是一份中考物理真题分类汇编(全国通用)--专题4：透镜及其应用，共66页。
专题4：透镜及其应用
一．选择题（共23小题）
1．（2022•上海）已知在某物体透过凸透镜在距离透镜25厘米的光屏上成放大的像，若将物体移动到距离凸透镜30厘米处，则此时成（ ）
A．放大的虚像 B．正立的虚像 C．放大的实像 D．缩小的实像
2．（2022•新疆）新疆天池的风景在晓宁同学的视网膜上成的像是（ ）
A．放大的实像 B．缩小的实像 C．放大的虚像 D．缩小的虚像
3．（2022•杭州）下列所成的像为实像的是（ ）
A．人在平面镜中成的像
B．山在水中的倒影
C．邮票经放大镜成的正立放大的像
D．太阳经过小孔在地面上成的圆形光斑
4．（2022•成都）如图是龙泉山城市森林公园的“城市之眼”，它见证了成都由“两山夹一城”到“一山连两翼”的跨越式发展，立于此，“城市绿心”跳动的脉搏清晰可感。周末，游人如织，小张拿出手机留影纪念，在黑屏状态下通过屏幕看到了身后游人的像；在拍照时通过屏幕看到了“城市之眼”的像，为了探究成像原因，小张用手指挡住摄像头，发现不能看到“城市之眼”的像。下列分析正确的是（ ）
A．游人看见“城市之眼”是因为它是光源
B．光照在游人的伞面上发生了镜面反射
C．两次通过屏幕看到的像成像原理不同
D．摄像头的镜头成的是正立缩小的实像
5．（2022•自贡）现代生活，智能手机给人们带来了许多便利，但长时间盯着手机屏幕，容易导致视力下降。如图所示，关于近视眼及其矫正的原理图正确的是（ ）
A．①③ B．②④ C．①④ D．②③
6．（2022•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
7．（2022•鄂州）实验操作考试临近，同学们上实验室动手实验，通过训练提高操作技能。如图，小明正在做凸透镜成像实验，此时光屏上出现了清晰的像。下列说法正确的是（ ）
A．该透镜与近视眼镜的镜片是同一类透镜
B．该透镜的焦距是30cm
C．此时成的是倒立、等大的实像
D．如果将蜡烛向左移，光屏需要适当右移才能再次形成清晰的像
8．（2022•枣庄）在“探究凸透镜成像的规律”实验中，蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图所示，这时烛焰在光屏上能成等大清晰的像。关于本实验下列说法正确的是（ ）
A．凸透镜的焦距是20cm
B．把蜡烛移至刻度尺10cm处，凸透镜不动，移动光屏，能在光屏上得到清晰的像
C．把蜡烛移至刻度尺32cm处，凸透镜不动，移动光屏，能在光屏上得到清晰的像。这与照相机的成像原理相同
D．把蜡烛移至刻度尺45cm处，凸透镜不动，移动光屏，会再次在光屏上得到清晰的像
9．（2022•长沙）我国出土的文物“水晶饼”为中部鼓起的透明圆饼，古籍记载“正午向日，以艾承之，即火燃”。关于“水晶饼”利用太阳光生火，下列说法正确的是（ ）
A．这是光的反射现象
B．这是光的色散现象
C．“水晶饼”对光有会聚作用
D．“水晶饼”对光有发散作用
10．（2022•衡阳）凸透镜是照相机、放大镜等光学仪器的重要元件，下列说法正确的是（ ）
A．凸透镜对光线有发散作用
B．近视眼矫正的镜片是凸透镜
C．照相机成的是倒立缩小的实像
D．放大镜成的是正立放大的实像
11．（2022•安徽）把凸透镜正对着太阳，在距凸透镜10cm的光屏上得到一个最小、最亮的光斑；若将一支点燃的蜡烛放在此凸透镜前30cm处，在凸透镜的另―侧调节光屏的位置，可得到烛焰清晰的（ ）
A．倒立、缩小的实像 B．倒立、放大的实像
C．倒立、等大的实像 D．正立、放大的虚像
12．（2022•北京）小京通过焦距为10cm的凸透镜看到了提示牌上“关灯”两字放大的像，如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．“关灯”两字放大的像是实像
B．提示牌上“关灯”两字在凸透镜的焦点上
C．提示牌上“关灯”两字到凸透镜的距离小于10cm
D．提示牌上“关灯”两字到凸透镜的距离大于20cm
13．（2022•十堰）如图是某校园监控摄像头，从安保室电脑上可以看到此摄像头拍摄的学生出入校园的画面，摄像镜头所成的像与下列设备成像特点相同的是（ ）
A．汽车观后镜 B．照相机 C．投影仪 D．放大镜
14．（2022•湖北）2022年5月10日，在蔚蓝地球的映衬下，我国发射的天舟四号货运飞船成功对接空间站的天和核心舱。如图所示是对接过程中核心舱上摄像机拍摄的照片。下列说法正确的是（ ）
A．核心舱摄像机的镜头相当于凸透镜
B．光通过摄像机的镜头都是沿直线传播
C．地球通过核心舱上摄像机的镜头成虚像
D．天舟四号靠近核心舱时，它在核心舱摄像机上成的像逐渐变小
15．（2022•河南）小明用透明塑料盒设计了一个昆虫标本观察器，如图所示。盒底上放标本，盒盖上嵌入一凸透镜。有焦距为5cm和10cm的两种凸透镜，为了在盒盖上方附近，通过凸透镜观察到标本正立、放大的像，凸透镜焦距f与盒高h选择合理的是（ ）
A．f＝5cm、h＝10cm B．f＝10cm、h＝12cm
C．f＝5cm、h＝12cm D．f＝10cm、h＝6cm
16．（2022•宜昌）如图所示是一种常见的投射灯，它的成像镜头可简化为一个凸透镜，能把投影片ab投射到地面，下图中能正确反映其成像原理的示意图是（ ）
A．
B．
C．
D．
17．（2022•苏州）做凸透镜成像实验时，将光具座上的蜡烛、凸透镜、光屏如图放置，光屏上呈现清晰的像。下列说法正确的是（ ）
A．屏上的像是倒立放大的
B．该凸透镜的焦距可能是8cm
C．先向右移动光屏，再移动凸透镜到某位置一定能在光屏上看到清晰的像
D．只将蜡烛向左移动一段距离，放上远视眼镜可在屏上再次看到清晰的像
18．（2022•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
19．（2022•泰安）光学知识在我们的生活、学习中有着广泛应用。下列说法中（ ）
①近视镜是凸透镜，利用了凸透镜对光有会聚作用
②照相时，被照者应位于镜头二倍焦距以外
③放大镜能放大地图，利用了光通过凸透镜能成正立、放大的实像的原理
④阳光下绿树的影子是光沿直线传播形成的
A．只有①④正确 B．只有②④正确 C．只有②③正确 D．只有①③正确
20．（2022•达州）清晨，太阳从东方冉冉升起，云缝中射出道道霞光，它让我们的大千世界五彩缤纷，让我们的世界拥有了无穷奥妙。下列对光的世界的探究中，结论正确的是（ ）
A．甲图，通过注入气泡的水球，我们看到太空授课的王亚平成“一正一倒”两个像，其中正立的是虚像，倒立的是实像
B．乙图，央视春晚节目舞蹈诗剧《只此青绿》的临水起舞画面中，舞者在舞台上的“倒影”和小孔成像的原理相同
C．丙图，光源经凸透镜在光屏上成一清晰的像，此时飞来一只小虫落在凸透镜上，则光屏上光源的像不完整
D．丁图，小薇按照图示将眼镜放在蜡烛与凸透镜之间，光屏上清晰的像变模糊，只将光屏靠近凸透镜时，又能在光屏上看到清晰的像，则该眼镜是近视眼镜
21．（2022•晋中）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．相机和纸筒的位置均不变
B．相机不移动，纸筒向后缩
C．相机向后移，纸筒向后缩
D．相机向前移，纸筒向前伸
22．（2022•常德）如图是记者在抗击“新冠”疫情一线，用照相机拍摄的医护人员照镜子整理护目镜的照片。下列说法中正确的是（ ）
A．镜子中的像是光的折射形成的
B．照相机所成的是正立等大的像
C．当医护人员远离平面镜时像变小
D．镜子中的像是正立的虚像
23．（2022•内江）关于图中“凸透镜成像规律”的实验，下列说法正确的是（ ）
A．图中蜡烛到凸透镜的距离u为f＜u＜2f（f为焦距）
B．图中凸透镜成像规律与投影仪的成像原理相同
C．图中光路图说明光在不同介质间传播的方向一定改变
D．从不同方向能看清光屏上的像，是因为光在光屏上发生了漫反射
二．多选题（共5小题）
（多选）24．（2022•河北）小明利用如图所示的装置探究凸透镜成像的规律。将蜡烛放在凸透镜左侧适当位置，调整光屏到凸透镜的距离，使烛焰在光屏上成清晰的像，分别测出物距u和像距v，实验数据如下表。
实验次数
1
2
3
4
5
物距u/cm
60
30
20
15
12
像距v/cm
12
15
20
30
60
下列说法正确的是（ ）
A．该凸透镜的焦距为20cm
B．从第1次实验到第5次实验，成在光屏上的像越来越大
C．当u＝45cm时，移动光屏，可在光屏上成倒立、缩小的清晰实像
D．第5次实验后，在贴近凸透镜左侧放一眼镜片，向右移动光屏，能在光屏上成清晰的像，则眼镜片对光起会聚作用
（多选）25．（2022•聊城）下列对各光学现象的相应解释或描述，正确的是（ ）
A．甲：入射光垂直射向镜面时，入射角等于0°
B．乙：蜡烛远离玻璃板时，玻璃板后面蜡烛的像大小不变
C．丙：点燃蜡烛前，需调整蜡烛、凸透镜和光屏的中心在同一高度
D．丁：是远视眼矫正后的成像光路图
（多选）26．（2022•黑龙江）过度使用电子产品导致我国青少年近视率逐年上升，严重危害身心健康。图中能反映出近视成因及矫正方案的是（ ）
A． B．
C． D．
（多选）27．（2022•天津）探究“凸透镜成像规律”的实验中，蜡烛、凸透镜和光屏在光具座上的位置如图所示，此时在光屏上得到烛焰清晰的像。下列说法正确的是（ ）
A．投影仪应用了该次实验的成像规律
B．照相机应用了该次实验的成像规律
C．要在光屏上得到更大的清晰像，需将蜡烛靠近透镜，光屏远离透镜
D．要在光屏上得到更大的清晰像，需将蜡烛靠近透镜，光屏靠近透镜
（多选）28．（2022•怀化）现在中学生近视眼患者越来越多，保护眼睛刻不容缓，学校开展了上、下午各一次眼保健操活动来预防近视，如图中关于近视眼成因及其矫正的原理图正确的是（ ）
A． B．
C． D．
三．填空题（共17小题）
29．（2022•泰州）小明用如图所示的透镜来探究凸透镜成像规律，该透镜的焦距为 cm。实验中，小明保持凸透镜在光具座上的位置不变，把点燃的蜡烛放在“20cm”刻度线处，移动光屏，烛焰可在光屏上成倒立、 （选填“放大”、“等大”或“缩小”）的像，生活中利用这类透镜来矫正 眼的视力缺陷。
30．（2022•云南）某小组利用如图所示的装置探究凸透镜成像的规律，此时光屏上呈现了烛焰清晰的像，该像是倒立、 的实像（选填“放大”或“缩小”），该成像特点是 的成像原理（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）。
31．（2022•成都）眼睛成像情况与 成像情况相同（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）。青少年如果不注意用眼卫生，容易患上近视。近视眼用凹透镜来矫正，这是利用了凹透镜对光的 作用。
32．（2022•济宁）用冰取火，似乎不可思议。但这绝非讹传，据晋代张华的《博物志》记载，我国古代就把冰块制成透镜，利用透镜对光的 作用将物体点燃，如图所示。用这类透镜制作的眼镜片，可以用来矫正 眼。
33．（2022•绥化）某次实验中各光学元件在如图所示位置光屏上得到清晰倒立 的实像（选填“放大”“缩小”或“等大”），生活中的 就是根据这个原理制成的（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）。
34．（2022•无锡）用焦距为10cm的凸透镜探究凸透镜成像的规律，当点燃的蜡烛、凸透镜、光屏置于光具座上如图所示的位置时，光屏上呈现烛焰的倒立、 的实像。若此时将光屏移走，烛焰通过凸透镜 （选填“能”或“不能”）成实像。将蜡烛移至光具座上40cm处，人站在光屏一侧，通过凸透镜可以看到一个 、放大的“烛焰”。
35．（2022•山西）如图所示，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。”请你用学过的光学知识判断“削冰令圆”就是把冰块制成 镜，若要“火生”应把“艾”放在镜的 位置。
37．（2022•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。
38．（2022•乐山）日常生活中，不注意用眼卫生长期用眼疲劳就可能患上近视眼。近视眼成像于视网膜 （选填“前”或“后”），为矫正视力需要佩戴 （选填“凹”或“凸”）透镜。
39．（2022•连云港）小明在探究凸透镜成像特点时，将蜡烛、凸透镜、光屏放置在如图所示位置时，光屏上恰好出现等大的清晰的像，此凸透镜的焦距为 cm。当蜡烛被移至57cm刻度处，无论怎样移动光屏，光屏上始终接收不到像，要想观察到像可以从凸透镜的 （选填“左”或“右”）侧用眼睛观察，生活中的 是利用这个原理制成的。
40．（2022•玉林）如图所示，航天员王亚平在中国空间站用“水球”做成像实验，“水球”成像的原理与 （选填“放大镜”或“照相机”）的相同，所成的是倒立、缩小的 （选填“实”或“虚”）像。
41．（2022•宁夏）2022年6月5日，全新修订的《中华人民共和国噪声污染防治法》正式实施。“新噪声法”中禁止室内装修和邻里噪声扰民，这是 减弱噪声。疫情防控期间，进入公共场所需要手机扫码登记，如图所示。手机摄像头相当于 透镜，当手机远离二维码时，所成的像会 。（选填“变大”、“变小”或“不变”）
42．（2022•湖北）小红和家人一起乘高铁去旅行，进站时要进行身份验证，她发现屏幕上的头像较小，不能完成人脸识别，后来在工作人员的指导下顺利完成了识别。她了解到屏幕上的头像是通过摄像头内的凸透镜形成的，于是带着兴趣进行了以下实验。
（1）小红将蜡烛、凸透镜、光屏安装在光具座上并靠在一起，点燃蜡烛，调整烛焰、透镜和光屏的中心大致在 。
（2）如图甲所示，烛焰恰好在光屏上成清晰的像，光屏上的像是 （选填“镜面反射”或“漫反射”）形成的，保持凸透镜位置不变，若将蜡烛向右移动少许，则应将光屏向 （选填“左”或“右”）移动才能再次在光屏上成清晰的像，此时的像变大。
（3）根据以上实验，小红进行人脸识别时，为使屏幕上的头像变大，她应该 （选填“靠近”或“远离”）镜头。
（4）在图乙所示位置时，烛焰也在光屏上成清晰的像，这个像是倒立、 （选填“放大”“缩小”或“等大”）的实像，由此可知凸透镜的焦距为 cm。
43．（2022•广西）在较暗的室内，手持一个凸透镜，在白墙和点燃的蜡烛间移动（离墙近些），在墙上能看到烛焰 （选填“正立”或“倒立”）缩小的像，根据这个原理可制成 （选填“照相机”或“投影仪”）。
44．（2022•广东）如图所示，电子蜡烛的“烛焰”通过凸透镜在光屏上成一个清晰 立的实像。利用这一成像规律可制成 （选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）。若保持蜡烛和光屏的位置不变，仅将凸透镜更换成另一个焦距相同、尺寸更大的凸透镜，此时光屏上像的大小与原来的像对比应 （选填“变大”“变小”或“不变”）。
45．（2022•遂宁）小陈发现爷爷看书报时将书报拿得很远，根据所学知识想到人的眼睛与 （选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）的成像原理相同，爷爷眼睛的问题是因为晶状体太薄造成的 （选填“近”或“远”）视眼。于是他建议父母带爷爷到眼镜店选配一副由 透镜制成的老花镜。
四．作图题（共6小题）
46．（2022•新疆）一束光经过凸透镜后的折射光线如图所示，请在图中画出其入射光线。
47．（2022•青海）请你将如图所示的光路图补充完整。
48．（2022•广州）如图，凸透镜的焦点为F，光心为O。
①在图中画出S点发出的光线a经过透镜光心后的光线。
②S点发出的一条光线经过透镜后与主光轴平行，在图中画出上述光路。
49．（2022•宁波）如图甲所示，在小宁与平面镜之间有一只杯子，为何杯子和杯子的像在小宁眼球视网膜上成的像大小不同？根据“平面镜成像”、“视觉的形成”等有关知识，我们可以用作图的方法来解释上述现象。图乙为杯子的像CD在视网膜上成像的示意图，请你在图丙中画出杯子AB在视网膜上成的像A'B'。（要求：先根据平面镜成像规律画出AB，再用图乙的方法画出A'B'）
50．（2022•玉林）小明同学不注意用眼卫生，造成了高度近视，请在图中画出远处物体发出的两束
入射光线经他的晶状体折射后对应的光线。
51．（2022•大庆）甲图是近视眼的成像示意图，其中晶状体相当于凸透镜，平行光经过晶状体等结构未会聚在视网膜上。请在乙图虚线框内画出适当的透镜，并将两条光线的光路补充完整，使光线会聚在视网膜上的a点。
五．实验探究题（共8小题）
52．（2022•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。
53．（2022•吉林）在“探究凸透镜成像的规律”的实验中：
（1）由图甲可知，该凸透镜的焦距为 cm；
（2）如图乙所示，此时光屏上恰好成清晰、倒立、 的实像；生活中的 就是利用凸透镜这一成像规律制成的。
54．（2022•武汉）在探究凸透镜成像规律的实验中：
（1）将蜡烛和焦距为10cm的凸透镜甲固定在如图所示的位置，点燃蜡烛后，位于90cm刻度线处的光屏上得到烛焰清晰 （填“放大”“缩小”或“等大”）的实像。 （填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）就是根据该原理工作的。
（2）保持上述实验中凸透镜位置不变，将蜡烛移动到15cm刻度线处，应该向 （填“左”或“右”）移动光屏，才能再次得到烛焰清晰的像。
（3）改用焦距为20cm的凸透镜乙继续进行实验。将凸透镜乙和光屏分别固定在70cm和85cm刻度线处，再将点燃的蜡烛从15cm刻度线处缓慢地向右移动到50cm刻度线处，在光屏上得到烛焰清晰像的次数是 （填“0”“1”“2”或“3”）。
55．（2022•陕西）如图﹣1所示，人眼的功能类似于照相机。学习了凸透镜成像规律后，小明对人眼和照相机如何成清晰的像，进行了进一步研究。
（1）人眼结构中，视网膜到晶状体的距离不变，相当于“探究凸透镜成像规律”实验中， 到凸透镜的距离不变，能否看清远近不同的物体，可能与晶状体的焦距有关；使用变焦照相机拍照，能否得到清晰的像，可能同时与焦距和像距有关。于是他用图﹣2装置进行探究。
（2）实验前，调节“F”光源和光屏的中心在凸透镜的主光轴上，是为了使像呈现在 。
（3）实验主要步骤：①保持光屏到凸透镜的距离不变，换上不同焦距的凸透镜，调节“F”光源到凸透镜的距离，直到光屏上成清晰的像，分别记录焦距、物距和像的高度。
②保持 到凸透镜的距离不变，换上不同焦距的凸透镜，调节光屏到凸透镜的距离，直到光屏上成清晰的像，分别记录焦距、像距和像的高度。
（4）实验数据如下表所示：
物体的高度H＝5.0cm
实验序号
物距u/cm
像距v/cm
焦距f/cm
像的高度h/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
①分析 三组数据可知：当像距不变时，物距变大，要成清晰的像，凸透镜焦距要变大。
②分析4、5、6三组数据可知：当物距不变时，凸透镜焦距越 ，像距越大，像也越大。
根据以上探究可知：人眼是通过调节晶状体焦距来看清远近不同物体的：用变焦照相机在同一位置拍摄同一物体时，是通过同时调节焦距和像距，使物体成大小不同的清晰的像。
（5）实验结束后，小明和同学们进行了如下交流：
①人长时间看近处物体，眼睛容易疲劳。学习较长时间后，建议同学们适当远眺，使睫状体放松，晶状体变 （选填“厚”或“薄”），焦距变大，舒缓眼疲劳，保护眼睛。
②用变焦相机拍完西安钟楼的全景后，要在原地把钟楼上的钟拍得更大一些，应该把照相机的镜头 （选填“向前伸”或“往后缩”）同时增大焦距。
56．（2022•江西）物理创新实验小组的同学探究凸透镜成像的规律。
【实验器材】蜡烛、凸透镜、光屏、光具座等
【进行实验与收集证据】
（1）测焦距：如图1所示，让凸透镜正对着太阳光，在它的另一侧找到最小最亮的光斑，说明凸透镜对光具有 作用，该凸透镜的焦距为 cm。
（2）组装实验装置：将蜡烛、凸透镜和光屏放在光具座上，并对三者进行调节。如图2所示，是他们分别调节完的实验装置，其中调节正确的是 装置（填写字母序号），理由是 ，使像清晰地呈现在光屏的中央。
（3）设计实验表格：请将表格中①和②的内容补充到横线上：① ② 。
物距u跟焦距f的关系
像的性质
①
大小
②
【分析与论证】略
【拓展】在实验过程中，光屏上呈现了一个清晰的像，此时，某同学将焦距相同、直径更大的凸透镜替换原凸透镜，则光屏上呈现的像比原来的像 （选填“更大”“更小”或“更亮”）。
57．（2022•贵阳）近视程度不同的同学需要佩戴焦距不同的眼镜。为了探究近视眼的矫正过程，组装如图甲所示的实验装置，其中“F”字样的光源代替可视物体，光屏模拟视网膜。选用如图乙所示的2号凸透镜模拟晶状体，打开“F”光源，调节各个元件的位置，直到光屏上呈现倒立缩小的清晰像，正常眼睛的视物模型便组装完成。
请回答下列问题：
（1）模拟近视眼视物情况，选择图乙中的 （填序号）号透镜替代2号透镜安装在光具座上后，光屏上的像变模糊；
（2）用如图丙所示的水透镜模拟近视眼矫正视力。应将水透镜置于光具座上的 （选填“A”“B”或“C”）点，缓慢调节水透镜中的水量，当水透镜形成焦距合适的 透镜时，光屏上呈现清晰的像，近视眼的成像情况得到改善；
（3）更换焦距更小的凸透镜模拟近视程度更严重的眼睛晶状体，为了改善视网膜上的成像情况，实验时需要用注射器 （选填“抽取”或“注入”）适量水；
（4）根据上述实验，近视程度更严重的同学应选择焦距更大还是更小的透镜来矫正呢？ ，请结合透镜对光的作用来分析选择的理由： 。
58．（2022•辽宁）大威利用光具座、蜡烛、光屏和直径相同、焦距不同的两个同种材料制成的凸透镜A（焦距未知）、B（焦距为20cm）等器材探究凸透镜成像规律。
（1）将蜡烛、凸透镜A、光屏依次安装在光具座上，点燃蜡烛后发现烛焰的像成在光屏上方。此时应向 调节蜡烛，使烛焰的像成在光屏中央。
（2）正确调节后，蜡烛、凸透镜A、光屏的位置如图所示。此时光屏上成倒立、等大的像，凸透镜A的焦距为 cm。
（3）凸透镜A固定不动，将蜡烛移动到 （填“35”“25”或“15”）cm刻度线处，移动光屏，直到光屏上出现清晰的倒立、缩小的像。生活中的 （填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）就是根据这个原理制成的。
（4）在（3）的基础上，保持凸透镜A位置不动，将蜡烛和光屏的位置对调，发现光屏上成倒立、 的实像。
（5）为了模拟眼睛看清远近不同的物体时，晶状体形状的变化情况，他应选用凸透镜 （填“A”或“B”）来模拟眼睛看远处时的晶状体。
59．（2022•黑龙江）在“探究凸透镜成像规律”实验中，所选凸透镜的焦距为10.0cm。
（1）实验步骤：
①观察凸透镜，弄清凸透镜的 ，并记下f。
②把蜡烛、凸透镜、光屏依次安装到光具座上，点燃蜡烛，调节三个中心大致在 ，目的是
。
③移动蜡烛，分别把蜡烛放置距凸透镜大于2倍焦距的地方、1倍焦距和2倍焦距之间、在1倍焦距以内时，移动光屏，直到光屏出现 的像为止，观察像的特点并记录下此时像距的大小。
④整理数据和器材。
（2）若将蜡烛沿光具座移至35cm刻度线处，需将光屏移至 刻度线处（不需估读），光屏上可再次呈现烛焰清晰的像。
（3）在蜡烛与凸透镜之间，放置一凹透镜，为了使光屏上呈现烛焰清晰的像，应将光屏沿着光具座向 移动（选填“左”或“右”）。
（4）实验过程中，随着物距的变小，像距会 （变大或变小或不变）。
六．解答题（共1小题）
60．（2022•重庆）在图中画出平行于主光轴的光线经凸透镜折射后的光线。
专题4：透镜及其应用
参考答案与试题解析
一．选择题（共23小题）
1．（2022•上海）已知在某物体透过凸透镜在距离透镜25厘米的光屏上成放大的像，若将物体移动到距离凸透镜30厘米处，则此时成（ ）
A．放大的虚像 B．正立的虚像 C．放大的实像 D．缩小的实像
【分析】根据像的性质、像距的大小判定焦距的大小，然后根据物距和焦距的关系分析成像的性质。
【解答】解：某物体透过凸透镜在距离透镜25厘米的光屏上成放大的像，此时的像是倒立、放大的实像，则25cm＞2f，f＜12.5cm；
若将物体移动到距离凸透镜30厘米处，30cm＞2f，成倒立、缩小的实像。
故选：D。
【点评】本题考查了凸透镜成像规律的应用，属于基础题。
2．（2022•新疆）新疆天池的风景在晓宁同学的视网膜上成的像是（ ）
A．放大的实像 B．缩小的实像 C．放大的虚像 D．缩小的虚像
【分析】人眼相当于一部微型照相机，视网膜上所成的是倒立、缩小的实像。
【解答】解：人眼的晶状体相当于一个凸透镜，视网膜相当于光屏。人观察物体时，物距往往要远大于2倍焦距，因此新疆天池的风景在视网膜上成倒立、缩小的实像。
故选：B。
【点评】弄清眼睛的视物原理，并熟记凸透镜的成像规律，是解答此类问题的关键。
3．（2022•杭州）下列所成的像为实像的是（ ）
A．人在平面镜中成的像
B．山在水中的倒影
C．邮票经放大镜成的正立放大的像
D．太阳经过小孔在地面上成的圆形光斑
【分析】实像和虚像的区别、不同点：
（1）成因不同，实像是由实际光线会聚而成的，而虚像是由实际光线的反向延长线会聚而成的；
（2）像的正倒不一样，实像一般是倒立的，而虚像是正立的。
【解答】解：A．人在平面镜中成的像是由光的反射形成的虚像，故A错误；
B．山在水中的倒影属于平面镜成像现象，是由光的反射形成的虚像，故B错误；
C．邮票经放大镜成的像属于凸透镜成像现象，是由光的折射形成的虚像，故C错误；
D．太阳经过小孔在地面上成的圆形光斑，是光的直线传播形成的实像，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查学生对光的折射与其它光现象的区分、实像和虚像的区分，熟悉三种光学现象是解题的关键，是一道基础题。
4．（2022•成都）如图是龙泉山城市森林公园的“城市之眼”，它见证了成都由“两山夹一城”到“一山连两翼”的跨越式发展，立于此，“城市绿心”跳动的脉搏清晰可感。周末，游人如织，小张拿出手机留影纪念，在黑屏状态下通过屏幕看到了身后游人的像；在拍照时通过屏幕看到了“城市之眼”的像，为了探究成像原因，小张用手指挡住摄像头，发现不能看到“城市之眼”的像。下列分析正确的是（ ）
A．游人看见“城市之眼”是因为它是光源
B．光照在游人的伞面上发生了镜面反射
C．两次通过屏幕看到的像成像原理不同
D．摄像头的镜头成的是正立缩小的实像
【分析】（1）自身能发光的物体是光源；
（2）反射分镜面反射和漫反射，平行光线入射到平而光滑反射面上，反射光线还是平行射出，这种反射是镜面反射；平行光线入射到粗糙的反射面上，反射光线射向四面八方，这种反射是漫反射；
（3）（4）凸透镜成像时，物距u＞2f时，成倒立缩小的实像，应用是照相机和摄像头；平面镜成像是由光的反射形成的虚像。
【解答】解：
A、“城市之眼”自身不能发光，不是光源，故A错误；
B、光照在游人的伞面上发生的是漫反射，反射光线射向四面八方，故B错误；
CD、在黑屏状态下通过屏幕看到了身后游人的像属于平面镜成像，是由光的反射形成的虚像；在拍照时通过屏幕看到了“城市之眼”的像，属于凸透镜成倒立、缩小的实像，其成像原理是光的折射现象，两次成像原理是不同的，故C正确，D错误。
故选：C。
【点评】本题考查了光源的定义、光的反射现象、凸透镜成像规律的应用，属于基础题。
5．（2022•自贡）现代生活，智能手机给人们带来了许多便利，但长时间盯着手机屏幕，容易导致视力下降。如图所示，关于近视眼及其矫正的原理图正确的是（ ）
A．①③ B．②④ C．①④ D．②③
【分析】近视眼是由于晶状体对光线的会聚作用太强，使远处物体射来的光线会聚在视网膜的前方，由此可以确定哪一个图表示了近视眼的成像情况。近视眼配戴凹透镜进行矫正。
【解答】解：
由图知，②图的光线会聚在视网膜的前方，所以②图表示近视眼的成像情况；近视眼是由于晶状体焦距太短，像落在视网膜的前方，为了使光线会聚在原来会聚点后面的视网膜上，就需要在光线进入人眼以前发散一些，所以应佩戴对光线具有发散作用的凹透镜来矫正，则④图是近视眼的矫正原理图。
故选：B。
【点评】本题的四个图分别表示了远视眼和近视眼的成因与矫正的光路图。明确近视眼与远视眼的成因是解决此题的关键。
6．（2022•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。
7．（2022•鄂州）实验操作考试临近，同学们上实验室动手实验，通过训练提高操作技能。如图，小明正在做凸透镜成像实验，此时光屏上出现了清晰的像。下列说法正确的是（ ）
A．该透镜与近视眼镜的镜片是同一类透镜
B．该透镜的焦距是30cm
C．此时成的是倒立、等大的实像
D．如果将蜡烛向左移，光屏需要适当右移才能再次形成清晰的像
【分析】（1）近视眼镜是凹透镜；
（2）（3）根据题图和凸透镜成像规律确定凸透镜的焦距：u＝2f，成倒立等大的实像；
（4）凸透镜成实像时，具有物远像近像变小的特点。
【解答】解：
A、实验中的透镜是凸透镜，近视眼镜是凹透镜，所以不是同种透镜，故A错误；
BC、由图可知，此时的物距为：40cm﹣10cm＝30cm，像距为：70cm﹣40cm＝30cm，成的是倒立、等大的实像，则u＝2f，故f＝15cm，故B错误，C正确；
D、凸透镜成实像时，具有物远像近像变小，将蜡烛向左移，光屏需要适当左移才能再次形成清晰的像，故D错误。
故选：C。
【点评】本题考查了凸透镜成像规律的应用，要熟练掌握规律的内容，解决此题的关键是求出焦距的大小。
8．（2022•枣庄）在“探究凸透镜成像的规律”实验中，蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图所示，这时烛焰在光屏上能成等大清晰的像。关于本实验下列说法正确的是（ ）
A．凸透镜的焦距是20cm
B．把蜡烛移至刻度尺10cm处，凸透镜不动，移动光屏，能在光屏上得到清晰的像
C．把蜡烛移至刻度尺32cm处，凸透镜不动，移动光屏，能在光屏上得到清晰的像。这与照相机的成像原理相同
D．把蜡烛移至刻度尺45cm处，凸透镜不动，移动光屏，会再次在光屏上得到清晰的像
【分析】（1）当物距等于二倍焦距时，像距也为二倍焦距，成倒立等大的实像；
（2）当物距大于两倍焦距时，成倒立、缩小的实像；
（3）当物距大于一倍焦距小于两倍焦距时，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；
当物距大于两倍焦距时，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；
（4）当物距等于焦距时，成正立放大的虚像，虚像不能呈现在光屏上。
【解答】解：A、由图示知，刻度尺的分度值为1cm，蜡烛与凸透镜镜的距离为20.0cm，即物距为20.0cm，此时在光屏上成的像是倒立、等大的实像，根据凸透镜成像规律可知此时物距等于二倍焦距，所以凸透镜的焦距为10.0cm。故A错误；
B、把蜡烛移至刻度尺10cm处，凸透镜不动，此时物距为40cm大于两倍焦距，成倒立缩小的实像，故B正确；
C、把蜡烛移至刻度尺32cm处，凸透镜不动，此时物距为18cm大于一倍焦距小于两倍焦距，成倒立放大的实像，而照相机成的是倒立缩小的实像，故C错误；
D、把蜡烛移至刻度尺45cm处，凸透镜不动，此时物距为5cm小于焦距，成正立放大的虚像，虚像不能呈现在光屏上，故D错误。
故选：B。
【点评】本题考查了凸透镜成像的规律及应用，难度不大，属于基础题。
9．（2022•长沙）我国出土的文物“水晶饼”为中部鼓起的透明圆饼，古籍记载“正午向日，以艾承之，即火燃”。关于“水晶饼”利用太阳光生火，下列说法正确的是（ ）
A．这是光的反射现象
B．这是光的色散现象
C．“水晶饼”对光有会聚作用
D．“水晶饼”对光有发散作用
【分析】中间厚、边缘薄的透镜为凸透镜；凸透镜使太阳光发生折射，对光线有会聚作用。
【解答】解：“水晶饼”中间厚、边缘薄，属于凸透镜，凸透镜使太阳光发生折射，对光线有会聚作用，故ABD错误、C正确。
故选C。
【点评】本题考查凸透镜的特点和作用，属于基础题。难度不大。
10．（2022•衡阳）凸透镜是照相机、放大镜等光学仪器的重要元件，下列说法正确的是（ ）
A．凸透镜对光线有发散作用
B．近视眼矫正的镜片是凸透镜
C．照相机成的是倒立缩小的实像
D．放大镜成的是正立放大的实像
【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）矫正近视眼用凹透镜，矫正远视眼用凸透镜；
（3）照相机成倒立、缩小的实像；
（4）放大镜成的是正立放大的虚像。
【解答】解：A、凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜对光线有发散作用，故A错误；
B、近视眼可用凹透镜进行矫正，远视眼可以用凸透镜矫正，故B错误；
C、照相机是利用物距大于凸透镜的二倍焦距时，物体成倒立缩小的实像而制成的，故C正确。
D、放大镜是利用物距小于凸透镜的一倍焦距时，物体成正立放大的虚像，不是实像，故D错误。
故选：C。
【点评】此题涉及到凸透镜的会聚作用、近视眼的成因及其矫正、凸透镜成像的应用等，是一道光学综合题。
11．（2022•安徽）把凸透镜正对着太阳，在距凸透镜10cm的光屏上得到一个最小、最亮的光斑；若将一支点燃的蜡烛放在此凸透镜前30cm处，在凸透镜的另―侧调节光屏的位置，可得到烛焰清晰的（ ）
A．倒立、缩小的实像 B．倒立、放大的实像
C．倒立、等大的实像 D．正立、放大的虚像
【分析】把凸透镜正对着太阳光时，太阳的平行光线平行于主光轴，经凸透镜折射后会聚在主光轴上最小最亮的一点，这点是凸透镜的焦点，焦点到光心的距离是凸透镜的焦距；
u＞2f，成倒立、缩小的实像。
【解答】解：把凸透镜正对着太阳光时，太阳的平行光线平行于主光轴，经凸透镜折射后会聚在主光轴上最小最亮的一点，这点是凸透镜的焦点，焦点到光心的距离是凸透镜的焦距，所以凸透镜的焦距是10cm．物体放在距此透镜30cm处，u＞2f，成倒立、缩小的实像。
故选：A。
【点评】本题先求出凸透镜的焦距，然后根据物距和焦距的关系，判断凸透镜的成像情况。
12．（2022•北京）小京通过焦距为10cm的凸透镜看到了提示牌上“关灯”两字放大的像，如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．“关灯”两字放大的像是实像
B．提示牌上“关灯”两字在凸透镜的焦点上
C．提示牌上“关灯”两字到凸透镜的距离小于10cm
D．提示牌上“关灯”两字到凸透镜的距离大于20cm
【分析】凸透镜成像规律及其应用之一，u＜f，成正立放大的虚像，应用于放大镜。
【解答】解：A、由图可知，物体通过凸透镜成正立放大的虚像，故A错误；
BCD、当物体通过凸透镜成正立放大的虚像时，物距小于焦距，即提示牌上“关灯”两字到凸透镜的距离小于10cm，故BD错误、C正确。
【点评】本题考查凸透镜成像的特点，即凸透镜成像的规律：u＞2f，成倒立缩小的实像，应用是照相机；u＝2f，成倒立等大的实像，应用是测焦距；f＜u＜2f，成倒立放大的实像，应用是投影仪；u＝f，不成像；u＜f，成正立放大的虚像，应用是放大镜。
13．（2022•十堰）如图是某校园监控摄像头，从安保室电脑上可以看到此摄像头拍摄的学生出入校园的画面，摄像镜头所成的像与下列设备成像特点相同的是（ ）
A．汽车观后镜 B．照相机 C．投影仪 D．放大镜
【分析】（1）平面镜、凸面镜和凹透镜所成的三种虚像，都是正立的；
（2）凸透镜成像规律为：物距大于二倍焦距，成倒立缩小的实像，应用于照相机；
（3）物距大于1倍焦距小于2倍焦距，所成的像是倒立、放大的实像，应用于投影仪；
（4）放大镜是利用物距小于一倍焦距时物体经透镜成正立、放大的虚像的原理工作的。
【解答】解：摄像头是利用凸透镜成倒立、缩小的实像的原理制成的。
A、汽车的观后镜是凸面镜，主要利用凸面镜能使光线发散的特点，可以起到扩大视野的目的，故A错误；
B、照相机是把发光板放在较远处，移动光屏，直至出现清晰的像，此像是倒立、缩小的实像，故B正确；
C、投影仪所成的像是倒立、放大的实像，故C错误；
D、放大镜是物体经透镜成正立、放大的虚像，故D错误。
故选：B。
【点评】本题主要考查的是凸透镜成像规律的应用，关键是记熟成像规律，并搞清物距与像的特征之间的关系。
14．（2022•湖北）2022年5月10日，在蔚蓝地球的映衬下，我国发射的天舟四号货运飞船成功对接空间站的天和核心舱。如图所示是对接过程中核心舱上摄像机拍摄的照片。下列说法正确的是（ ）
A．核心舱摄像机的镜头相当于凸透镜
B．光通过摄像机的镜头都是沿直线传播
C．地球通过核心舱上摄像机的镜头成虚像
D．天舟四号靠近核心舱时，它在核心舱摄像机上成的像逐渐变小
【分析】（1）摄像头是利用凸透镜成倒立、缩小的实像的原理制成的；
（2）凸透镜成像的原理是光的折射；
（3）凸透镜成实像时，物近像远像变大。
【解答】解：AB、摄像头相当于一个凸透镜，光经过摄像头成像利用的是光的折射，故A正确，B错误；
C、摄像头是利用凸透镜成倒立、缩小的实像，故C错误；
D、凸透镜成实像时，物近像远像变大，因此天舟四号靠近核心舱时，成的像越大，故D错误。
故选：A。
【点评】本题考查了凸透镜的成像特点和应用，要掌握凸透镜成像的规律，搞清每种情况下的应用。在学习过程中要善于总结、寻找规律，学着将所学知识与生活实际联系起来。
15．（2022•河南）小明用透明塑料盒设计了一个昆虫标本观察器，如图所示。盒底上放标本，盒盖上嵌入一凸透镜。有焦距为5cm和10cm的两种凸透镜，为了在盒盖上方附近，通过凸透镜观察到标本正立、放大的像，凸透镜焦距f与盒高h选择合理的是（ ）
A．f＝5cm、h＝10cm B．f＝10cm、h＝12cm
C．f＝5cm、h＝12cm D．f＝10cm、h＝6cm
【分析】把小的物体放大便于观察，就是放大镜，放大镜实际上是一个凸透镜，物体放在凸透镜的一倍焦距以内，成正立、放大的虚像。
【解答】解：为了在盒盖上方附近，通过凸透镜观察到标本正立、放大的像，物距应小于焦距，则只有D符合题意。
故选：D。
【点评】此题主要考查凸透镜成像的三种情况和应用，针对本类型的习题，首先明确是照相机、还是投影仪、还是放大镜，然后根据物距和焦距的关系进行判断。
16．（2022•宜昌）如图所示是一种常见的投射灯，它的成像镜头可简化为一个凸透镜，能把投影片ab投射到地面，下图中能正确反映其成像原理的示意图是（ ）
A．
B．
C．
D．
【分析】凸透镜成像规律：当u＞2f时，2f＞v＞f，成倒立缩小的实像；
当u＝2f时，v＝2f，成倒立等大的实像，应用：如照相机；
当2f＞u＞f时，v＞2f，成倒立放大的实像，应用：如投影仪或幻灯机；
当u＝f时，不成像；
当u＜f时，像物在透镜的同侧，成正立放大的虚像，应用：如放大镜。
【解答】解：由题意可知，投射灯把投影片ab投射到地面，相当于一个投影仪，根据凸透镜成像规律可知，其原理是：当2f＞u＞f时，v＞2f，成倒立放大的实像，分析各选项图示可知，只有B选项符合要求，故ACD错误、B正确。
故选：B。
【点评】此题考查凸透镜成像规律的应用，属于基础知识考查，难度不大。
17．（2022•苏州）做凸透镜成像实验时，将光具座上的蜡烛、凸透镜、光屏如图放置，光屏上呈现清晰的像。下列说法正确的是（ ）
A．屏上的像是倒立放大的
B．该凸透镜的焦距可能是8cm
C．先向右移动光屏，再移动凸透镜到某位置一定能在光屏上看到清晰的像
D．只将蜡烛向左移动一段距离，放上远视眼镜可在屏上再次看到清晰的像
【分析】凸透镜成像的三种情况：①u＞2f，成倒立、缩小的实像，此时2f＞v＞f。②2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，此时v＞2f。③u＜f，成正立、放大的虚像；物远像近像变小；
凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜对光线有发散作用。
【解答】解：A、由图像可知，此时u＞v，则凸透镜成倒立、缩小实像，故A错误；
B、由图可知，u＝50cm﹣25cm＝25cm，v＝67cm﹣50cm＝17cm，即25cm＞2f，2f＞17cm＞f，则8.5cm＜f＜12.5cm，故B错误；
C、先向右移动光屏，透镜到光屏的距离变远，向右移动凸透镜到某位置一定能在光屏上看到清晰的像，故C正确；
D、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，为了使光屏上可成像，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（近视眼镜片），才能在光屏上再次得到清晰的像，故D错误。
故选：C。
【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、焦距的测量及对实验的操作能力，要熟练掌握规律的内容，做到灵活应用。
18．（2022•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。
19．（2022•泰安）光学知识在我们的生活、学习中有着广泛应用。下列说法中（ ）
①近视镜是凸透镜，利用了凸透镜对光有会聚作用
②照相时，被照者应位于镜头二倍焦距以外
③放大镜能放大地图，利用了光通过凸透镜能成正立、放大的实像的原理
④阳光下绿树的影子是光沿直线传播形成的
A．只有①④正确 B．只有②④正确 C．只有②③正确 D．只有①③正确
【分析】（1）近视眼是由于晶状体变厚，对光的会聚能力强，因此成像在视网膜前方，看远处事物就会模糊，因此需要减弱其会聚能力，凹透镜对光有发散作用，因此近视眼需要配戴凹透镜；
（2）当物体在凸透镜的二倍焦距以外时，成倒立、缩小的实像，这是照相机的原理；
（3）当物体在凸透镜的一倍焦距以内时，成正立、放大的虚像，这是放大镜的原理；
（4）光在同种均匀介质中沿直线传播，影子、日食、月食等都是由光的直线传播形成的。
【解答】解：①、近视镜是凹透镜，利用了凹透镜对光有发散作用，故①错误；
②、照相机的原理是利用凸透镜成倒立、缩小的实像，因此被照者应位于镜头二倍焦距以外，故②正确；
③、凸透镜作为放大镜使用时，将物体放于凸透镜一倍焦距以内，此时是利用光通过凸透镜成正立、放大的虚像，故③错误；
④、影子的形成是由于光的直线传播，因此阳光下绿树的影子是光沿直线传播形成的，故④正确；
总上所述分析可知②④正确，故A、C、D错误，B正确。
故选：B。
【点评】本题考查了对凸透镜和凹透镜的特点及原理、以及光的直线传播的理解，属于基础题，但要注意掌握凸透镜的成像规律的应用。
20．（2022•达州）清晨，太阳从东方冉冉升起，云缝中射出道道霞光，它让我们的大千世界五彩缤纷，让我们的世界拥有了无穷奥妙。下列对光的世界的探究中，结论正确的是（ ）
A．甲图，通过注入气泡的水球，我们看到太空授课的王亚平成“一正一倒”两个像，其中正立的是虚像，倒立的是实像
B．乙图，央视春晚节目舞蹈诗剧《只此青绿》的临水起舞画面中，舞者在舞台上的“倒影”和小孔成像的原理相同
C．丙图，光源经凸透镜在光屏上成一清晰的像，此时飞来一只小虫落在凸透镜上，则光屏上光源的像不完整
D．丁图，小薇按照图示将眼镜放在蜡烛与凸透镜之间，光屏上清晰的像变模糊，只将光屏靠近凸透镜时，又能在光屏上看到清晰的像，则该眼镜是近视眼镜
【分析】（1）物距大于二倍焦距时，凸透镜成倒立、缩小的实像；当物距大于焦距，小于二倍焦距时，凸透镜成倒立、放大的实像；凹透镜可以成正立缩小的虚像；
（2）平面镜成像是由于光的反射形成的；
（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；
（4）凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜对光线有发散作用；近视眼镜是凹透镜，远视眼镜是凸透镜。
【解答】解：A、水球被气泡变为了两部分，中间是空气，气泡周围是水，这个时候整个水球就变成了两个透镜，外圈成为了一个凸透镜，所以呈现出一个倒立的实像，内圈相当于变成了凹透镜，这个时候又出现了一个正立的虚像，故A正确；
B、因为光滑的舞台相当于平面镜，所以看到的倒影是平面镜成像，即光的反射形成的，小孔成像的原理是光的直线传播，故B错误；
C、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，即光屏上所成的像仍然是完整的，故C错误；
D、将眼镜放在蜡烛与凸透镜之间，光屏上原来清晰的像也变得模糊了，只将光屏靠近透镜移动时，又可以在光屏上看到烛焰清晰的像，说明眼镜对光线有会聚作用，是凸透镜，应用于远视眼镜，故D错误。
故选：A。
【点评】本题主要考查光的反射、光的直线传播、凸透镜成像规律的应用等，还考查了远视眼的矫正方法，应注意区分。
21．（2022•晋中）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．相机和纸筒的位置均不变
B．相机不移动，纸筒向后缩
C．相机向后移，纸筒向后缩
D．相机向前移，纸筒向前伸
【分析】根据凸透镜成实像时，物近像远像变大的特点分析，要使像变大，则应减小物距，并增大像距。
【解答】解：在自制的相机中，室外的实验楼为“物”，半透明膜为“光屏”，想在半透明膜上成实验楼更大清晰的像，需要将物体“靠近”凸透镜，即相机向前移动，同时半透明膜要“远离”凸透镜，即纸筒向前伸，据此可知选项ABC错误，D正确。
故选：D。
【点评】本题通过自制相机这一有趣的情境考查凸透镜成实像时物距、像距之间的关系及应用，是一道基础题。
22．（2022•常德）如图是记者在抗击“新冠”疫情一线，用照相机拍摄的医护人员照镜子整理护目镜的照片。下列说法中正确的是（ ）
A．镜子中的像是光的折射形成的
B．照相机所成的是正立等大的像
C．当医护人员远离平面镜时像变小
D．镜子中的像是正立的虚像
【分析】（1）平面镜成像特点：成正立等大的虚像；
（2）照相机所成的像是倒立缩小的实像。
【解答】解：ACD、镜子中的像是光的反射形成的，根据平面镜成像特点：成正立等大的虚像。故A、C错误，D正确；
B、照相机所成的像是倒立缩小的实像，故B错误；
故选：D。
【点评】本题考查了平面镜和凸透镜的成像特点。
23．（2022•内江）关于图中“凸透镜成像规律”的实验，下列说法正确的是（ ）
A．图中蜡烛到凸透镜的距离u为f＜u＜2f（f为焦距）
B．图中凸透镜成像规律与投影仪的成像原理相同
C．图中光路图说明光在不同介质间传播的方向一定改变
D．从不同方向能看清光屏上的像，是因为光在光屏上发生了漫反射
【分析】（1）凸透镜成像规律：当u＞2f时，2f＞v＞f，成倒立缩小的实像；
当u＝2f时，v＝2f，成倒立等大的实像，应用：如照相机；
当2f＞u＞f时，v＞2f，成倒立放大的实像，应用：如投影仪或幻灯机；
当u＝f时，不成像；
当u＜f时，像物在透镜的同侧，成正立放大的虚像，应用：如放大镜；
（2）经过光心的光线传播方向不变；
（3）反射面的粗糙的表面，反射光线射向四面八方，进入不同方向人的眼睛，使各个方向的人都能看到物体。
【解答】解：AB、图中物距大于像距，物大于像，此时为u＞2f成倒立缩小的实像，是照相机原理，故AB错误；
C、经过凸透镜光心的光线，传播方向不变，故C错误；
D、从不同方向观察光屏上的像，是因为光在光屏发生了漫反射，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查凸透镜成像以及反射现象，难度不大。
二．多选题（共5小题）
（多选）24．（2022•河北）小明利用如图所示的装置探究凸透镜成像的规律。将蜡烛放在凸透镜左侧适当位置，调整光屏到凸透镜的距离，使烛焰在光屏上成清晰的像，分别测出物距u和像距v，实验数据如下表。
实验次数
1
2
3
4
5
物距u/cm
60
30
20
15
12
像距v/cm
12
15
20
30
60
下列说法正确的是（ ）
A．该凸透镜的焦距为20cm
B．从第1次实验到第5次实验，成在光屏上的像越来越大
C．当u＝45cm时，移动光屏，可在光屏上成倒立、缩小的清晰实像
D．第5次实验后，在贴近凸透镜左侧放一眼镜片，向右移动光屏，能在光屏上成清晰的像，则眼镜片对光起会聚作用
【分析】（1）凸透镜成实像时，u＝v＝2f，成倒立、等大的实像；
（2）凸透镜成实像时，物距变小像距变大；
（3）物距大于二倍焦距，凸透镜成倒立、缩小的实像；
（4）凸透镜对光线具有会聚作用，可以矫正远视眼；凹透镜对光线具有发散作用，可以矫正近视眼。
【解答】解：
A、根据表格中的数据可知，当u＝20cm时，v＝20cm，则u＝v＝2f，所以焦距为10cm，故A错误；
B、从第1次实验到第5次实验，物距始终大于焦距，物距变小，像距变大，像变大，故B正确；
C、当u＝45cm时，物距大于二倍焦距，移动光屏，可在光屏上成倒立、缩小的清晰实像，故C正确；
D、第5次实验后，在贴近凸透镜左侧放一眼镜片，向右移动光屏，能在光屏上成清晰的像，这说明像推迟会聚了，该眼镜片是凹透镜，对光起发散作用，故D错误。
故选：BC。
【点评】本题主要考查凸透镜的成像规律、近视眼的对光线的作用，难度不大，是中考的热点。
（多选）25．（2022•聊城）下列对各光学现象的相应解释或描述，正确的是（ ）
A．甲：入射光垂直射向镜面时，入射角等于0°
B．乙：蜡烛远离玻璃板时，玻璃板后面蜡烛的像大小不变
C．丙：点燃蜡烛前，需调整蜡烛、凸透镜和光屏的中心在同一高度
D．丁：是远视眼矫正后的成像光路图
【分析】（1）入射光线与法线之间的夹角为入射角；
（2）平面镜所成的像的大小与物体大小相同；
（3）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；
（4）近视眼的成因：晶状体太厚或眼球前后径太长，使来自远处物体的光会聚于视网膜前方，造成看不清远处的物体；近视眼的矫正方法，需配戴凹透镜；远视眼的成因：晶状体太薄或眼球前后径太短，使来自近处物体的光会聚于视网膜后方，造成看不清近处的物体；远视眼的矫正方法，需配戴凸透镜。
【解答】解：
A、入射光垂直射向镜面时，入射光线与法线之间的夹角为0°，所以入射角等于0°，故A正确；
B、蜡烛远离玻璃板时，由于像与物体等大，所以玻璃板后面蜡烛的像大小不变，故B正确；
C、探究凸透镜成像规律时，需要调整凸透镜、光屏、烛焰的中心大致在同一高度上，所以该调节要在点燃蜡烛后，故C错误；
D、由图可知，该透镜为凹透镜，对光线具有发散作用，凹透镜可以矫正近视眼，所以丁图是近视眼矫正后的成像光路图，故D错误。
故选：AB。
【点评】本题考查了平面镜成像的特点、光的反射定律、凸透镜成像实验前器材的条件、近视眼的矫正方法，属于基础题。
（多选）26．（2022•黑龙江）过度使用电子产品导致我国青少年近视率逐年上升，严重危害身心健康。图中能反映出近视成因及矫正方案的是（ ）
A． B．
C． D．
【分析】近视眼能看清近处的物体，不能看清远处的物体，近视眼的晶状体太厚，使像成在视网膜的前方。要戴一个凹透镜来矫正，凹透镜对光线有发散作用。
【解答】解：近视眼看远处的物体时，像成在视网膜的前面，所以A是近视眼的成像情况。近视眼需戴凹透镜矫正，所以C是近视眼的矫正做法，故AC属于近视眼成因及矫正。
故选：AC。
【点评】解答此类题目的关键是理解掌握近视眼的成像特点、形成原因和矫正措施。
（多选）27．（2022•天津）探究“凸透镜成像规律”的实验中，蜡烛、凸透镜和光屏在光具座上的位置如图所示，此时在光屏上得到烛焰清晰的像。下列说法正确的是（ ）
A．投影仪应用了该次实验的成像规律
B．照相机应用了该次实验的成像规律
C．要在光屏上得到更大的清晰像，需将蜡烛靠近透镜，光屏远离透镜
D．要在光屏上得到更大的清晰像，需将蜡烛靠近透镜，光屏靠近透镜
【分析】由图可知，物距大于像距，此时在光屏上得到烛焰清晰的像，则成像的性质一定是倒立缩小的实像，属于照相机原理；
根据凸透镜成像规律的记忆口诀，成实像时，物近像远像变大，据此判断如何移动蜡烛和光屏。
【解答】解：蜡烛、凸透镜和光屏在光具座上的位置如图所示，此时在光屏上得到烛焰清晰的像，由图可知，此时物距大于像距，根据凸透镜成像的规律可知，此时成像的性质一定是倒立缩小的实像，属于照相机原理，故A错误，B正确；
根据凸透镜成像规律的记忆口诀，成实像时，物近像远像变大，若要在光屏上得到更大的清晰像，需将蜡烛靠近透镜，光屏远离透镜，故C正确，D错误。
故选：BC。
【点评】本题考查了凸透镜成像的规律和对应的应用、以及运用凸透镜成像规律的记忆口诀解决凸透镜成像中的动态变化问题，牢记凸透镜成像规律和口诀是解题的关键。
（多选）28．（2022•怀化）现在中学生近视眼患者越来越多，保护眼睛刻不容缓，学校开展了上、下午各一次眼保健操活动来预防近视，如图中关于近视眼成因及其矫正的原理图正确的是（ ）
A． B．
C． D．
【分析】近视眼能看清近处的物体，不能看清远处物体，看远处的物体时，像成在视网膜的前方，凹透镜对光线有发散作用，近视眼配戴凹透镜来矫正；
远视眼能看清远处的物体，不能看清近处的物体，看近处的物体时，像成在视网膜的后方，凸透镜对光线有会聚作用，远视眼配戴凸透镜来矫正。
【解答】解：A、眼睛看远处的物体，像成在视网膜的前方，是近视眼的成因，故A正确；
B、凹透镜对光线有发散作用，能使像推迟会聚在视网膜上，说明配戴凹透镜能矫正近视眼，故B正确；
C、眼睛看近处的物体，像成在视网膜的后方，是远视眼的成因，故C错误；
D、凸透镜对光线有会聚作用，能使像提前会聚在视网膜上，说明配戴凸透镜能矫正远视眼，故D错误。
故选：AB。
【点评】图示的四个图来源于课本，分别表示了远视眼和近视眼的成因与矫正的光路图。明确近视眼与远视眼的成因是解决此题的关键。
三．填空题（共17小题）
29．（2022•泰州）小明用如图所示的透镜来探究凸透镜成像规律，该透镜的焦距为 12.0 cm。实验中，小明保持凸透镜在光具座上的位置不变，把点燃的蜡烛放在“20cm”刻度线处，移动光屏，烛焰可在光屏上成倒立、 放大 （选填“放大”、“等大”或“缩小”）的像，生活中利用这类透镜来矫正 远视 眼的视力缺陷。
【分析】平行于主光轴的平行光线经过凸透镜会会聚到焦点上，焦点到凸透镜光心的距离叫做凸透镜的焦距，长度的测量要估读到分度值的下一位；
蜡烛在20cm刻度线上，凸透镜在40cm刻度线上，求出物距，比较物距和焦距的关系，判断凸透镜成像情况；
凸透镜可以矫正远视眼。
【解答】解：平行于主光轴的平行光线经过凸透镜会会聚到焦点上，焦点到凸透镜光心的距离叫做凸透镜的焦距；
由图可知凸透镜在40cm刻度处，焦点在52cm刻度处，刻度尺的分度值是1cm，要估读到分度值的下一位，所以透镜的焦距为12.0cm；
蜡烛在20cm刻度线上，凸透镜在40cm刻度线上，u＝40cm﹣20cm＝20cm，凸透镜的焦距是12.0cm，f＜u＜2f，成倒立、放大的实像；
凸透镜可以矫正远视眼。
故答案为：12.0；放大；远视。
【点评】此题考查焦距的定义、凸透镜的应用，牢记知识点即可解答。
30．（2022•云南）某小组利用如图所示的装置探究凸透镜成像的规律，此时光屏上呈现了烛焰清晰的像，该像是倒立、 缩小 的实像（选填“放大”或“缩小”），该成像特点是 照相机 的成像原理（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）。
【分析】凸透镜成实像时，当u＞v，成倒立缩小的实像，应用为照相机。
【解答】解：由图可知，此时u＞v，凸透镜成倒立、缩小的实像，该成像特点是照相机的成像原理。
故答案为：缩小；照相机。
【点评】本题考查了凸透镜成像规律及其应用，属于基础题。
31．（2022•成都）眼睛成像情况与 照相机 成像情况相同（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）。青少年如果不注意用眼卫生，容易患上近视。近视眼用凹透镜来矫正，这是利用了凹透镜对光的 发散 作用。
【分析】人的眼睛的成像规律与照相机相同，正常的眼睛可以将光线会聚在视网膜上。凹透镜对光线具有发散作用，可以矫正近视眼。
【解答】解：人的眼睛相当于一架照相机，在视网膜上成的是倒立、缩小的实像；
光线会聚在视网膜前方，这是近视眼，近视眼应该配戴对光线具有发散作用的凹透镜进行矫正。
故答案为：照相机；发散。
【点评】本题考查了近视眼的矫正、眼睛的视物原理，属于基础题。
32．（2022•济宁）用冰取火，似乎不可思议。但这绝非讹传，据晋代张华的《博物志》记载，我国古代就把冰块制成透镜，利用透镜对光的 会聚 作用将物体点燃，如图所示。用这类透镜制作的眼镜片，可以用来矫正 远视 眼。
【分析】凸透镜对光线具有会聚作用；凸透镜可以矫正远视眼。
【解答】解：我国古代就把冰块制成透镜，利用透镜对光的会聚作用将物体点燃；
远处物体通过人眼所成的像成在视网膜的后方，为远视眼；为了使像成在视网膜上，需要佩戴对光线具有会聚作用的凸透镜。
故答案为：会聚；远视。
【点评】本题考查了凸透镜对光线的作用、远视眼的矫正，属于基础题。
33．（2022•绥化）某次实验中各光学元件在如图所示位置光屏上得到清晰倒立 放大 的实像（选填“放大”“缩小”或“等大”），生活中的 投影仪 就是根据这个原理制成的（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）。
【分析】观察比较物距和像距的远近就可以判断。
【解答】解：由图知，像距大于物距，所以此时在光屏上成倒立放大的实像，投影仪是利用这一原理制成的。
故答案为：放大；投影仪。
【点评】此题是探究凸透镜成像规律的实验，考查了凸透镜成像的规律，要熟练掌握成像的规律，并进行总结。
34．（2022•无锡）用焦距为10cm的凸透镜探究凸透镜成像的规律，当点燃的蜡烛、凸透镜、光屏置于光具座上如图所示的位置时，光屏上呈现烛焰的倒立、 放大 的实像。若此时将光屏移走，烛焰通过凸透镜 能 （选填“能”或“不能”）成实像。将蜡烛移至光具座上40cm处，人站在光屏一侧，通过凸透镜可以看到一个 正立 、放大的“烛焰”。
【分析】（1）凸透镜成像特点和应用：①u＞2f时，成倒立、缩小的实像；②2f＞u＞f时，成倒立、放大的实像；③u＜f时，成正立、放大的虚像；
（2）实像是实际光线会聚而成的，实像可以在光屏上出现。
【解答】解：由图可知，u＝45.0cm﹣30.0cm＝15.0cm，则f＜u＜2f，成倒立、放大的实像；
实像是实际光线会聚而成的，此时若拿掉光屏，则烛焰通过凸透镜能成实像，实验中光屏的作用是便于观察物体通过凸透镜所成的实像；
将蜡烛移至光具座上40cm处，此时u'＝45.0cm﹣40.0cm＝5.0cm，则u'＜f，成正立、放大的虚像。
故答案为：放大；能；正立。
【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。
35．（2022•山西）如图所示，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。”请你用学过的光学知识判断“削冰令圆”就是把冰块制成 凸透 镜，若要“火生”应把“艾”放在镜的 焦点 位置。
【分析】凸透镜对光线有会聚作用，平行于主光轴的光线，经凸透镜折射后会聚成一点，这点是凸透镜的焦点，焦点的温度很高。
【解答】解：要取火需要将光线会聚，所以应该将冰块制成凸透镜，透镜会把光线集中在焦点上时，所以当把艾放在焦点上时，会随着温度的升高达到燃点时即可燃烧。
故答案为：凸透；焦点。
【点评】此题考查了凸透镜的特点及灵活利用凸透镜解决生活实际问题的能力，是中考考查的热点。
37．（2022•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。
38．（2022•乐山）日常生活中，不注意用眼卫生长期用眼疲劳就可能患上近视眼。近视眼成像于视网膜 前 （选填“前”或“后”），为矫正视力需要佩戴 凹 （选填“凹”或“凸”）透镜。
【分析】近视眼是因为晶状体太厚或眼球过长，远处物体的像成在视网膜的前方，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到视网膜上。
【解答】解：产生近视眼的原因是晶状体太厚，折光能力太强，或者眼球在前后方向上太长，因此来自远处某点的光会聚在视网膜前，而利用凹透镜能使光线发散的特点，在眼睛前面放一个凹透镜，可使来自远处物体的光会聚在视网膜上。
故答案为：前；凹。
【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，以及对近视眼的矫正方法的掌握。是一道基础题。
39．（2022•连云港）小明在探究凸透镜成像特点时，将蜡烛、凸透镜、光屏放置在如图所示位置时，光屏上恰好出现等大的清晰的像，此凸透镜的焦距为 10.0 cm。当蜡烛被移至57cm刻度处，无论怎样移动光屏，光屏上始终接收不到像，要想观察到像可以从凸透镜的 左 （选填“左”或“右”）侧用眼睛观察，生活中的 放大镜 是利用这个原理制成的。
【分析】（1）根据凸透镜成像时，u＝v＝2f，光屏上成倒立、等大的实像，求得焦距；
（2）当物体处于一倍焦距之内时，成的是一个正立、放大的虚像，而虚像不能在光屏上呈现，此时像物在同一侧；
【解答】解：（1）蜡烛恰好在光屏上成倒立、等大的像，由图可知，此时u＝v＝20cm＝2f，则f＝10.0cm；
（2）保持凸透镜位置不动，把蜡烛移到57cm处时，u＝57m＜f，成的是一个正立、放大的虚像，且像和物在凸透镜的同一侧，因此要想看到这个像，应从凸透镜的左侧透过凸透镜去观察，生活中的放大镜是利用这个原理制成的。
故答案为：10.0；左；放大镜。
【点评】本题是凸透镜成像规律的探究实验，考查了实验操作，成像规律的应用，掌握成像特点与物距、像距之间的关系是解决此题的关键。
40．（2022•玉林）如图所示，航天员王亚平在中国空间站用“水球”做成像实验，“水球”成像的原理与 照相机 （选填“放大镜”或“照相机”）的相同，所成的是倒立、缩小的 实 （选填“实”或“虚”）像。
【分析】凸透镜成像的规律之一：当u＞2f时，成倒立、缩小的实像，其应用为照相机。
【解答】解：水球具有中间厚，边缘薄的特点，因此水球相当于一个凸透镜，此时王亚平到水球的距离与水球焦距的关系是大于2倍焦距，当u＞2f时，成倒立、缩小的实像，照相机利用了此原理。
故答案为：照相机；实。
【点评】本题考查凸透镜成像的规律以及物距、像距和像之间的关系。
41．（2022•宁夏）2022年6月5日，全新修订的《中华人民共和国噪声污染防治法》正式实施。“新噪声法”中禁止室内装修和邻里噪声扰民，这是 在声源处 减弱噪声。疫情防控期间，进入公共场所需要手机扫码登记，如图所示。手机摄像头相当于 凸 透镜，当手机远离二维码时，所成的像会 变小 。（选填“变大”、“变小”或“不变”）
【分析】（1）减弱噪声有三种：①在声源处减弱；②在传播过程中减弱；③在人耳处减弱；
（2）手机摄像头的镜头是凸透镜，其是利用物体在2倍焦距以外，像成在另一侧的1倍焦距和2倍焦距之间，成倒立缩小实像的原理制作的；凸透镜成实像时，物远像近像变小、物近像远像变大的特点。
【解答】解：（1）禁止室内装修和邻里噪声扰民，这是在声源处减弱噪声；
（2）手机摄像头相当于凸透镜，手机扫描二维码，二维码在手机摄像头的2倍焦距以外，成倒立、缩小的实像；手机镜头远离二维码时，物距增大，像距变小，像变小。
故答案为：在声源处；凸；变小。
【点评】此题考查了防治噪声的途径、凸透镜成像规律的应用，关键要明确凸透镜成实像时，物远像近像变小、物近像远像变大的规律。
42．（2022•湖北）小红和家人一起乘高铁去旅行，进站时要进行身份验证，她发现屏幕上的头像较小，不能完成人脸识别，后来在工作人员的指导下顺利完成了识别。她了解到屏幕上的头像是通过摄像头内的凸透镜形成的，于是带着兴趣进行了以下实验。
（1）小红将蜡烛、凸透镜、光屏安装在光具座上并靠在一起，点燃蜡烛，调整烛焰、透镜和光屏的中心大致在 同一高度 。
（2）如图甲所示，烛焰恰好在光屏上成清晰的像，光屏上的像是 漫反射 （选填“镜面反射”或“漫反射”）形成的，保持凸透镜位置不变，若将蜡烛向右移动少许，则应将光屏向 右 （选填“左”或“右”）移动才能再次在光屏上成清晰的像，此时的像变大。
（3）根据以上实验，小红进行人脸识别时，为使屏幕上的头像变大，她应该 靠近 （选填“靠近”或“远离”）镜头。
（4）在图乙所示位置时，烛焰也在光屏上成清晰的像，这个像是倒立、 等大 （选填“放大”“缩小”或“等大”）的实像，由此可知凸透镜的焦距为 10.0 cm。
【分析】（1）为了使物体的像能够成在光屏的中心，实验前需要调整凸透镜、光屏、烛焰的中心大致在同一高度上；
（2）人们依靠漫反射现象才能从不同方向看到物体；根据物近像远像变大的特点判断光屏的移动方向和像的大小变化；
（3）根据像距与物距的关系，确定成像的特点；根据物距等于2f时成等大的实像，当实像和物相等时，此时像距、物距都等于2倍焦距。
【解答】解：（1）点燃蜡烛后，调节凸透镜和光屏的高度，使烛焰中心、光屏中心和凸透镜的光心在同一高度上，其目的是使像成在光屏的中央；
（2）烛焰恰好在光屏上成清晰的像，我们在不同角度都能看到像，所以光屏上的像是漫反射；当凸透镜的位置不变时，只向右移动蜡烛，要使光屏上再次出现一个明亮清晰的像，可以向右移动光屏，才能再一次成像；
（3）若要使小红所成的像变大，应增大像距，减小物距，他应该靠近摄像头；
（4）当蜡烛、透镜和光屏的位置如图乙所示时，u＝20cm，在另一侧距凸透镜20cm处的光屏上可以得到一个与蜡烛等大倒立的像，所以2f＝20.0cm，即f＝10.0cm。
故答案为：（1）同一高度；（2）漫反射；右；（3）靠近；（4）等大；10.0。
【点评】凸透镜成像的三种情况和应用是凸透镜成像习题的重要依据，一定要熟练掌握。
43．（2022•广西）在较暗的室内，手持一个凸透镜，在白墙和点燃的蜡烛间移动（离墙近些），在墙上能看到烛焰 倒立 （选填“正立”或“倒立”）缩小的像，根据这个原理可制成 照相机 （选填“照相机”或“投影仪”）。
【分析】凸透镜成像规律：物距大于二倍焦距成倒立、缩小的实像；
物距等于二倍焦距成倒立等大实像；
物距大于一倍焦距小于二倍焦距成倒立、放大的实像；
物距小于焦距成正立、放大的虚像；
凸透镜成实像时，物距变大，像距变小，像变小。
【解答】解：点燃的蜡烛在墙上能接收到像，由于凸透镜离墙近些，说明物距大于像距，所以墙上得到烛焰清晰的倒立、缩小的实像；
人们利用这个原理制成了照相机。
故答案为：倒立；照相机。
【点评】本题考查了凸透镜成像规律的应用，关键注意题目中物距和像距的大小关系。
44．（2022•广东）如图所示，电子蜡烛的“烛焰”通过凸透镜在光屏上成一个清晰 倒 立的实像。利用这一成像规律可制成 照相机 （选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）。若保持蜡烛和光屏的位置不变，仅将凸透镜更换成另一个焦距相同、尺寸更大的凸透镜，此时光屏上像的大小与原来的像对比应 不变 （选填“变大”“变小”或“不变”）。
【分析】凸透镜成像规律之一，物距大于像距，成倒立、缩小的实像，应用于照相机；
仅将凸透镜更换成另一个焦距相同、尺寸更大的凸透镜，物距、像距不变，则光屏上像的大小不变。
【解答】解：由图可知，物距大于像距，由凸透镜成像规律可知，此时成倒立缩小的实像，利用这一成像规律可制成照相机；
若保持蜡烛和光屏的位置不变，仅将凸透镜更换成另一个焦距相同、尺寸更大的凸透镜，物距、像距不变，此时光屏上像的大小与原来的像对比不变。
故答案为：倒；照相机；不变。
【点评】本题为研究凸透镜成像的规律的实验，要熟练掌握凸透镜成像的规律，并灵活运用。
45．（2022•遂宁）小陈发现爷爷看书报时将书报拿得很远，根据所学知识想到人的眼睛与 照相机 （选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）的成像原理相同，爷爷眼睛的问题是因为晶状体太薄造成的 远 （选填“近”或“远”）视眼。于是他建议父母带爷爷到眼镜店选配一副由 凸 透镜制成的老花镜。
【分析】（1）当物距大于二倍焦距时，成倒立、缩小的实像，其应用是照相机；
（2）由于晶状体太薄，其折光能力太弱，或眼球的前后方向太短，使得像成在视网膜的后方，这就是远视眼的成因；
而后据凸透镜和凹透镜对光线的作用分析，即可判断用哪种透镜来矫正。
【解答】解：人的眼睛是通过调节晶状体的弯曲程度，从而改变晶状体的焦距来获得清晰的、倒立、缩小的实像，与照相机的成像原理相同，
由题意可知，爷爷眼睛的问题是因为晶状体太薄，此时像成在视网膜的后方，所以爷爷的眼睛是远视眼；若想通过佩戴眼镜来矫正，即应使像成在视网膜上，需要让原来的光线会聚一些，由于凸透镜对光线有会聚的作用，故用凸透镜制成的眼镜来矫正远视眼。
故答案为：照相机；远；凸。
【点评】知道远视眼的成因和矫正是解决该题的关键。
四．作图题（共6小题）
46．（2022•新疆）一束光经过凸透镜后的折射光线如图所示，请在图中画出其入射光线。
【分析】先确定所给的折射光线的特点，然后根据凸透镜的三条特殊光线作图。
【解答】解：平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点，所以入射光线是平行于主光轴的，如图所示：
【点评】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。
47．（2022•青海）请你将如图所示的光路图补充完整。
【分析】凹透镜有三条特殊光线：平行于主光轴的光线经凹透镜折射后，折射光线的反向延长线过虚焦点；过光心的光线传播方向不变；入射光线的延长线过凹透镜另一侧的焦点，折射光线平行于主光轴射出，据此作图。
【解答】解：由图知，入射光线过光心，则它的传播方向不变；折射光线平行于主光轴射出，则入射光线的延长线过凹透镜另一侧的焦点，先用虚线连接入射点和右侧焦点F，然后用实线延长作出入射光线，如下图所示：
【点评】关于凹透镜，有三条特殊的入射光线：①平行于主光轴；②入射光线的延长线射过另一侧的焦点；③过光心的，每条特殊的入射光线对应的折射光线都有自己的特点，根据两者的对应关系可以利用入射光线作出折射光线；也可以利用折射光线作出对应的入射光线。
48．（2022•广州）如图，凸透镜的焦点为F，光心为O。
①在图中画出S点发出的光线a经过透镜光心后的光线。
②S点发出的一条光线经过透镜后与主光轴平行，在图中画出上述光路。
【分析】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；据此作图。
【解答】解：①S点出的光线a经过透镜光心后，其传播方向不变；
②S点发出的一条光线经过透镜后与主光轴平行，这说明该入射光线反向延长是过焦点的，据此做出入射光线和折射光线，如图所示：
【点评】本题考查了凸透镜光路图的左方，属于基础题。
49．（2022•宁波）如图甲所示，在小宁与平面镜之间有一只杯子，为何杯子和杯子的像在小宁眼球视网膜上成的像大小不同？根据“平面镜成像”、“视觉的形成”等有关知识，我们可以用作图的方法来解释上述现象。图乙为杯子的像CD在视网膜上成像的示意图，请你在图丙中画出杯子AB在视网膜上成的像A'B'。（要求：先根据平面镜成像规律画出AB，再用图乙的方法画出A'B'）
【分析】根据平面镜成像的特点做出杯子的位置；根据凸透镜对光线的作用做出像的位置。
【解答】解：CD为杯子的像，分别过C、D点做镜面的垂线并延长等大的距离，为A、B，连接AB，AB为杯子；眼睛的晶状体相当于是一个凸透镜，经过凸透镜光心的光线的传播方向不变，分别过A、B做经过光心的光线，在视网膜上形成点A'、B'，则A'B'为杯子的像，如图所示：
【点评】本题考查了平面镜成像特点的应用、凸透镜成像光路图的做法，属于基础题。
50．（2022•玉林）小明同学不注意用眼卫生，造成了高度近视，请在图中画出远处物体发出的两束
入射光线经他的晶状体折射后对应的光线。
【分析】近视眼成因，远处物体反射来的光线通过晶状体折射后形成的物像，就会落在视网膜的前方造成的。
【解答】解：近视眼看远处的物体时，物体发出的光会会聚在视网膜前面，如图所示：
。
【点评】本题主要考查学生对近视眼的成因的了解和掌握，是一道基础题。
51．（2022•大庆）甲图是近视眼的成像示意图，其中晶状体相当于凸透镜，平行光经过晶状体等结构未会聚在视网膜上。请在乙图虚线框内画出适当的透镜，并将两条光线的光路补充完整，使光线会聚在视网膜上的a点。
【分析】人的眼球的晶状体相当于凸透镜。近视眼的晶状体较厚，会聚能力较强，看远处的物体时，将像成在视网膜的前面，需戴凹透镜矫正。据此根据平行于主光轴的光线经凹透镜折射后，其折射光线的反向延长线过焦点，以及凸透镜对光线具有会聚作用作图。
【解答】解：近视眼的晶状体较厚，会聚能力较强，看远处的物体时，将像成在视网膜的前面，为了使像正好成在视网膜上，需戴发散作用的凹透镜矫正，如下图所示：
【点评】解决此类题目要结合近视眼的成因进行分析解答，要会结合物理知识解决实际问题，有一定的难度。
五．实验探究题（共8小题）
52．（2022•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。
53．（2022•吉林）在“探究凸透镜成像的规律”的实验中：
（1）由图甲可知，该凸透镜的焦距为 10.0 cm；
（2）如图乙所示，此时光屏上恰好成清晰、倒立、 缩小 的实像；生活中的 照相机 就是利用凸透镜这一成像规律制成的。
【分析】（1）平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚在主光轴上一点，这个点是凸透镜的焦点，光心到焦点的距离叫凸透镜的焦距；
（2）当u＞2f时，成倒立、缩小的实像；其应用是照相机。
【解答】解：（1）用平行光照射凸透镜，改变透镜和光屏的距离，直到在光屏上找到最小最亮的光斑，测量凸透镜光心和光屏的距离，得到凸透镜的焦距，如图甲所示，刻度尺的分度值是1cm，要估读到分度值的下一位，即凸透镜光心到光斑的距离为10.0cm，所以凸透镜的焦距f为10.0cm；
（2）如图乙所示，物距u＝30cm，2f＝20cm，u＞2f，像距v＝15cm，f＜v＜2f，根据凸透镜成像的规律可知物距在二倍焦距之外，像距位于一倍焦距和二倍焦距之间时，物体成倒立、缩小的实像；
生活中的照相机就是利用凸透镜这一成像规律制成的。
故答案为：（1）10.0；（2）缩小；照相机。
【点评】此题考查的是凸透镜焦距的确定及成像规律和实际应用，属于基本技能的考查和基本规律的应用，难度不大，熟练掌握凸透镜成像规律是解决此类问题的前提。
54．（2022•武汉）在探究凸透镜成像规律的实验中：
（1）将蜡烛和焦距为10cm的凸透镜甲固定在如图所示的位置，点燃蜡烛后，位于90cm刻度线处的光屏上得到烛焰清晰 放大 （填“放大”“缩小”或“等大”）的实像。 投影仪 （填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）就是根据该原理工作的。
（2）保持上述实验中凸透镜位置不变，将蜡烛移动到15cm刻度线处，应该向 左 （填“左”或“右”）移动光屏，才能再次得到烛焰清晰的像。
（3）改用焦距为20cm的凸透镜乙继续进行实验。将凸透镜乙和光屏分别固定在70cm和85cm刻度线处，再将点燃的蜡烛从15cm刻度线处缓慢地向右移动到50cm刻度线处，在光屏上得到烛焰清晰像的次数是 0 （填“0”“1”“2”或“3”）。
【分析】（1）当物距处于f和2f之间时，凸透镜成倒立放大的实像，投影仪、幻灯机都是根据这个原理制成的；
（2）凸透镜成实像时，物远像近像变小；
（3）凸透镜成实像时，物距变大，像距变小，像变小；物距大于二倍焦距时，成倒立、缩小的实像。
【解答】解：（1）由图可知，物距小于像距，物距处于f和2f之间，成倒立、放大的实像。应用是投影仪或幻灯机；
（2）凸透镜位置不变，将蜡烛移动到15cm刻度线处，物距变大，像距会变小，应该向左移动光屏，才能再次得到烛焰清晰的像；
（3）凸透镜成实像时，物距变大，像距变小，在物距大于二倍焦距时，成倒立、缩小的实像，像距在物距处于f和2f之间为最小。当凸透镜乙和光屏分别固定在70cm和85cm刻度线处，即像距为15cm，小于1倍焦距，在光屏上不能得到烛焰清晰像，在光屏上得到烛焰清晰像的次数是为0。
故答案为：（1）放大；投影仪；（2）左；（3）0。
【点评】本题考查学生动手操作实验的能力以及学生对凸透镜成像规律的掌握，要求学生能根据凸透镜成像规律分析实际问题。
55．（2022•陕西）如图﹣1所示，人眼的功能类似于照相机。学习了凸透镜成像规律后，小明对人眼和照相机如何成清晰的像，进行了进一步研究。
（1）人眼结构中，视网膜到晶状体的距离不变，相当于“探究凸透镜成像规律”实验中， 光屏 到凸透镜的距离不变，能否看清远近不同的物体，可能与晶状体的焦距有关；使用变焦照相机拍照，能否得到清晰的像，可能同时与焦距和像距有关。于是他用图﹣2装置进行探究。
（2）实验前，调节“F”光源和光屏的中心在凸透镜的主光轴上，是为了使像呈现在 光屏中央 。
（3）实验主要步骤：①保持光屏到凸透镜的距离不变，换上不同焦距的凸透镜，调节“F”光源到凸透镜的距离，直到光屏上成清晰的像，分别记录焦距、物距和像的高度。
②保持 “F”光源 到凸透镜的距离不变，换上不同焦距的凸透镜，调节光屏到凸透镜的距离，直到光屏上成清晰的像，分别记录焦距、像距和像的高度。
（4）实验数据如下表所示：
物体的高度H＝5.0cm
实验序号
物距u/cm
像距v/cm
焦距f/cm
像的高度h/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
①分析 1、2、3 三组数据可知：当像距不变时，物距变大，要成清晰的像，凸透镜焦距要变大。
②分析4、5、6三组数据可知：当物距不变时，凸透镜焦距越 大 ，像距越大，像也越大。
根据以上探究可知：人眼是通过调节晶状体焦距来看清远近不同物体的：用变焦照相机在同一位置拍摄同一物体时，是通过同时调节焦距和像距，使物体成大小不同的清晰的像。
（5）实验结束后，小明和同学们进行了如下交流：
①人长时间看近处物体，眼睛容易疲劳。学习较长时间后，建议同学们适当远眺，使睫状体放松，晶状体变 薄 （选填“厚”或“薄”），焦距变大，舒缓眼疲劳，保护眼睛。
②用变焦相机拍完西安钟楼的全景后，要在原地把钟楼上的钟拍得更大一些，应该把照相机的镜头 向前伸 （选填“向前伸”或“往后缩”）同时增大焦距。
【分析】（1）视网膜相当于“探究凸透镜成像规律”实验中的光屏；
（2）实验前，调节“F”光源和光屏的中心在凸透镜的主光轴上，是为了使像呈现在光屏中央，便于观察；
（3）实验①控制像距这个量不变，通过改变物距，观察焦距和成像特点，实验②改变不变量，控制物距不变，通过改变像距，观察焦距和成像特点；
（4）实验①是保持像距不变，上述表格中三组只有1、2、3是像距相同的；
②分析4、5、6三组数据可知：物距不变，像距逐渐变大，焦距也逐渐变大，像的高度也变高，说明像也变大；
（5）通过实验结论，当像距不变时，物距变大，要成清晰的像，凸透镜焦距要变大。
【解答】解：（1）人眼结构中，晶状体相当于凸透镜，视网膜相当光屏，视网膜到晶状体的距离不变，相当于“探究凸透镜成像规律”实验中，光屏到凸透镜的距离不变；
（2）实验前，调节“F”光源和光屏的中心在凸透镜的主光轴上，使三者的中心大致在同一高度，是为了使像呈现在光屏中央；
（3）②为了探究使用变焦照相机拍照得到清晰的像，可能同时与焦距和像距有关。应保持物距不变，即保持“F”光源到凸透镜的距离不变，换上不同焦距的凸透镜，调节光屏到凸透镜的距离，直到光屏上成清晰的像，分别记录焦距、像距和像的高度。
（4）①像距不变的三组实验分别是1、2、3；
②分析4、5、6三组数据可知：物距不变，像距逐渐变大，焦距也逐渐变大，像的高度也变高，说明像也变大。所以得出结论：当物距不变时，凸透镜焦距越大，像距越大，像也越大；
（5）通过实验结论，人眼长时间看近处物体，然后远眺，像距不变，物距变大，焦距也要变大，即眼睛的晶状体变薄；
相机拍完西安钟楼的全景后，要在原地把钟楼上的钟拍得更大一些，物距不变，要使像变大，则焦距要变大，而且像距也要变大，即把照相机的镜头向前伸同时增大焦距。
故答案为：（1）光屏；（2）光屏中央；（3）“F”光源；（4）1、2、3；大；（5）薄；向前伸。
【点评】本题考查了凸透镜的成像规律和应用，实验综合比较强。
56．（2022•江西）物理创新实验小组的同学探究凸透镜成像的规律。
【实验器材】蜡烛、凸透镜、光屏、光具座等
【进行实验与收集证据】
（1）测焦距：如图1所示，让凸透镜正对着太阳光，在它的另一侧找到最小最亮的光斑，说明凸透镜对光具有 会聚 作用，该凸透镜的焦距为 5 cm。
（2）组装实验装置：将蜡烛、凸透镜和光屏放在光具座上，并对三者进行调节。如图2所示，是他们分别调节完的实验装置，其中调节正确的是 C 装置（填写字母序号），理由是 三者的中心大致在同一高度，像才能呈在光屏的中心 ，使像清晰地呈现在光屏的中央。
（3）设计实验表格：请将表格中①和②的内容补充到横线上：① 倒正 ② 虚实 。
物距u跟焦距f的关系
像的性质
①
大小
②
【分析与论证】略
【拓展】在实验过程中，光屏上呈现了一个清晰的像，此时，某同学将焦距相同、直径更大的凸透镜替换原凸透镜，则光屏上呈现的像比原来的像 更亮 （选填“更大”“更小”或“更亮”）。
【分析】（1）根据凸透镜对光线的会聚作用和凸透镜焦距（焦点到凸透镜的距离）的认识来作答；
（2）为使像能成在光屏的中心，应调整烛焰、凸透镜和光屏的高度，使它们的中心大致在同一高度；
（3）像的性质包括像的大小、倒正、虚实；
（4）用焦距相同、镜面直径较大的凸透镜，发光体发出的光透过凸透镜的光线多，据此分析现象。
【解答】解：（1）凸透镜对光线有会聚的作用；最小、最亮的光斑就是该凸透镜焦点的位置，焦点到透镜光心的距离就是焦距，焦距f＝5cm；
（2）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，由图可知，C装置符合题意；
（3）像的性质包括像的大小、倒正、虚实，由此可知；①倒正，②虚实。
（4）用另一只与原实验中焦距相同但镜面直径较大的凸透镜，替代原来的凸透镜再次实验，经凸透镜的光线变多，所成的像与原来的像相比，比原来更亮。
故答案为：（1）会聚；5；（2）C；三者的中心大致在同一高度，像才能呈在光屏的中心；（3）①倒正；②虚实；（4）更亮。
【点评】本题考查探究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。
57．（2022•贵阳）近视程度不同的同学需要佩戴焦距不同的眼镜。为了探究近视眼的矫正过程，组装如图甲所示的实验装置，其中“F”字样的光源代替可视物体，光屏模拟视网膜。选用如图乙所示的2号凸透镜模拟晶状体，打开“F”光源，调节各个元件的位置，直到光屏上呈现倒立缩小的清晰像，正常眼睛的视物模型便组装完成。
请回答下列问题：
（1）模拟近视眼视物情况，选择图乙中的 3 （填序号）号透镜替代2号透镜安装在光具座上后，光屏上的像变模糊；
（2）用如图丙所示的水透镜模拟近视眼矫正视力。应将水透镜置于光具座上的 B （选填“A”“B”或“C”）点，缓慢调节水透镜中的水量，当水透镜形成焦距合适的 凹 透镜时，光屏上呈现清晰的像，近视眼的成像情况得到改善；
（3）更换焦距更小的凸透镜模拟近视程度更严重的眼睛晶状体，为了改善视网膜上的成像情况，实验时需要用注射器 抽取 （选填“抽取”或“注入”）适量水；
（4）根据上述实验，近视程度更严重的同学应选择焦距更大还是更小的透镜来矫正呢？ 更小 ，请结合透镜对光的作用来分析选择的理由： 近视程度更严重的同学，其晶状体焦距更小，对光的会聚能力更强，故需用对光发散能力更强、焦距更小的凹透镜矫正 。
【分析】（1）近视眼的成因：晶状体凸度过大或眼球前后径过长，外界物体的像成在视网膜前方；
（2）近视眼矫正方法：配戴凹透镜，使进入眼睛的光线发散一些后再通过晶状体，使像成在视网膜上；
（3）凸透镜的焦距越小，对光的会聚能力越强，需要用对光发散能力更强、焦距更小的凹透镜矫正；
（4）根据实验现象分析选择合适的凹透镜。
【解答】解：（1）近视眼是晶状体凸度过大或眼球前后径过长，外界物体的像成在视网膜前方引起的，因此应选取凸度更大的3号透镜模拟近视眼的晶状体；
（2）图甲中C点在凸透镜（晶状体）和光屏（视网膜）之间，是眼睛的内部，因此模拟近视眼镜的水透镜应放置在模拟晶状体的凸透镜前的B点；
由于近视眼需要配戴凹透镜矫正，因此应将水透镜调节成焦距合适的凹透镜；
（3）凸透镜的焦距越小，对光的会聚能力越强，需要用对光发散能力更强、焦距更小的凹透镜矫正，由图丙提供的信息可知，此时需要用注射器抽取适量的水；
（4）根据上述实验现象可知，近视程度更严重的同学，其晶状体焦距更小，对光的会聚能力更强，故需用对光发散能力更强、焦距更小的凹透镜矫正。
故答案为：（1）3；（2）B；凹；（3）抽取；（4）更小；近视程度更严重的同学，其晶状体焦距更小，对光的会聚能力更强，故需用对光发散能力更强、焦距更小的凹透镜矫正。
【点评】本题探究近视眼的矫正过程，考查近视眼的成因和矫正，知道透镜对光线的作用是解题的关键。
58．（2022•辽宁）大威利用光具座、蜡烛、光屏和直径相同、焦距不同的两个同种材料制成的凸透镜A（焦距未知）、B（焦距为20cm）等器材探究凸透镜成像规律。
（1）将蜡烛、凸透镜A、光屏依次安装在光具座上，点燃蜡烛后发现烛焰的像成在光屏上方。此时应向 上 调节蜡烛，使烛焰的像成在光屏中央。
（2）正确调节后，蜡烛、凸透镜A、光屏的位置如图所示。此时光屏上成倒立、等大的像，凸透镜A的焦距为 10 cm。
（3）凸透镜A固定不动，将蜡烛移动到 15 （填“35”“25”或“15”）cm刻度线处，移动光屏，直到光屏上出现清晰的倒立、缩小的像。生活中的 照相机 （填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）就是根据这个原理制成的。
（4）在（3）的基础上，保持凸透镜A位置不动，将蜡烛和光屏的位置对调，发现光屏上成倒立、 放大 的实像。
（5）为了模拟眼睛看清远近不同的物体时，晶状体形状的变化情况，他应选用凸透镜 B （填“A”或“B”）来模拟眼睛看远处时的晶状体。
【分析】（1）蜡烛燃烧变短，所以像成在了光屏的上方，为了使像仍在成在光屏中央，可以将物体向上移动或将凸透镜向下移动或将光屏向上移动；
（2）光屏上成倒立、等大的像，物距等于像距，且等于2倍焦距，据此计算凸透镜的焦距；
（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，应用为照相机；
（4）根据光的折射中光路是可逆的，在（3）的基础上，凸透镜位置不变，对调蜡烛和光屏，蜡烛在二倍焦距上，据此判断成像情况；
（5）我们看物体时，是通过睫状体的伸缩来调节晶状体的弯曲程度，改变晶状体的焦距，使不同远近的物体都能在像距相同的视网膜上生成清晰的倒立实像。
【解答】解：（1）蜡烛燃烧变短，所以像成在了光屏的上方，为了使像仍在成在光屏中央，可以将蜡烛向上移动；
（2）如图所示，光屏上成倒立、等大的像，此时物距等于像距，物距为20.0cm等于2倍焦距，故凸透镜的焦距为10.0cm；
（3）将蜡烛移至35cm刻度线处，此时的物距为15.0cm，物距大于二倍焦距，成倒立缩小实像，其应用是照相机；
（4）在（3）的基础上，凸透镜位置不变，对调蜡烛和光屏，蜡烛在二倍焦距上，成倒立、放大的实像；
（5）为了模拟眼睛看清远近不同的物体时，晶状体形状的变化情况，他应选用凸透镜焦距为20cm的来模拟眼睛看远处时的晶状体。
故答案为：（1）上；（2）10.0；（3）15.0；照相机；（4）放大；（5）B。
【点评】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。
59．（2022•黑龙江）在“探究凸透镜成像规律”实验中，所选凸透镜的焦距为10.0cm。
（1）实验步骤：
①观察凸透镜，弄清凸透镜的 焦距 ，并记下f。
②把蜡烛、凸透镜、光屏依次安装到光具座上，点燃蜡烛，调节三个中心大致在 同一高度 ，目的是 使像成在光屏中央
。
③移动蜡烛，分别把蜡烛放置距凸透镜大于2倍焦距的地方、1倍焦距和2倍焦距之间、在1倍焦距以内时，移动光屏，直到光屏出现 清晰 的像为止，观察像的特点并记录下此时像距的大小。
④整理数据和器材。
（2）若将蜡烛沿光具座移至35cm刻度线处，需将光屏移至 80cm 刻度线处（不需估读），光屏上可再次呈现烛焰清晰的像。
（3）在蜡烛与凸透镜之间，放置一凹透镜，为了使光屏上呈现烛焰清晰的像，应将光屏沿着光具座向 右 移动（选填“左”或“右”）。
（4）实验过程中，随着物距的变小，像距会 变大 （变大或变小或不变）。
【分析】（1）在做凸透镜成像的实验中，先要观察记录凸透镜的焦距，为了使烛焰的像成在光屏的中央，在依次放置好蜡烛、凸透镜、光屏后，就需要对三者的高度进行调节；
在实验操作中，移动光屏确保像在光屏上清晰成像，便于精确测量像距和观察像的特点；
（2）根据公式＝+可得像距；
（3）凹透镜具有发散作用，会延后成像。
（4）根据物近像远像变大去判断。
【解答】解：（1）①观察凸透镜，分析凸透镜的焦距大小，为接下来的探究做好准备；
②在做凸透镜成像的实验中，为了使烛焰的像成在光屏的中央，应使得光屏、凸透镜和烛焰的中心在同一高度上；
③光屏出现清晰的像能确保像距大小的准确性，便于观察像的特征；
（2）根据公式＝+可知，＝+，解得v＝30cm，所以光屏移至80cm处可观察到清晰的像；
（3）凹透镜具有发散作用，会延后成像，所以要向右移动光屏；
（4）物近像远像变大，随着物距的变小，像距会变大。
故答案为：（1）①焦距；②同一高度；使像成在光屏中央；③清晰；（2）80cm；（3）右；（4）变大。
【点评】本题考查了凸透镜的成像规律的实验探究，难度不大。
六．解答题（共1小题）
60．（2022•重庆）在图中画出平行于主光轴的光线经凸透镜折射后的光线。
【分析】在作凸透镜或凹透镜的光路图时，先确定所给的光线的特点再根据透镜的光学特点来作图。
【解答】解：平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点，如图所示；
【点评】凸透镜的特殊光线有三条：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折射光线通过焦点，过焦点的光线经凸透镜折射后折射光线平行于主光轴。
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专题4：透镜及其应用
一．选择题（共23小题）
1．（2022•上海）已知在某物体透过凸透镜在距离透镜25厘米的光屏上成放大的像，若将物体移动到距离凸透镜30厘米处，则此时成（ ）
A．放大的虚像 B．正立的虚像 C．放大的实像 D．缩小的实像
2．（2022•新疆）新疆天池的风景在晓宁同学的视网膜上成的像是（ ）
A．放大的实像 B．缩小的实像 C．放大的虚像 D．缩小的虚像
3．（2022•杭州）下列所成的像为实像的是（ ）
A．人在平面镜中成的像
B．山在水中的倒影
C．邮票经放大镜成的正立放大的像
D．太阳经过小孔在地面上成的圆形光斑
4．（2022•成都）如图是龙泉山城市森林公园的“城市之眼”，它见证了成都由“两山夹一城”到“一山连两翼”的跨越式发展，立于此，“城市绿心”跳动的脉搏清晰可感。周末，游人如织，小张拿出手机留影纪念，在黑屏状态下通过屏幕看到了身后游人的像；在拍照时通过屏幕看到了“城市之眼”的像，为了探究成像原因，小张用手指挡住摄像头，发现不能看到“城市之眼”的像。下列分析正确的是（ ）
A．游人看见“城市之眼”是因为它是光源
B．光照在游人的伞面上发生了镜面反射
C．两次通过屏幕看到的像成像原理不同
D．摄像头的镜头成的是正立缩小的实像
5．（2022•自贡）现代生活，智能手机给人们带来了许多便利，但长时间盯着手机屏幕，容易导致视力下降。如图所示，关于近视眼及其矫正的原理图正确的是（ ）
A．①③ B．②④ C．①④ D．②③
6．（2022•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
7．（2022•鄂州）实验操作考试临近，同学们上实验室动手实验，通过训练提高操作技能。如图，小明正在做凸透镜成像实验，此时光屏上出现了清晰的像。下列说法正确的是（ ）
A．该透镜与近视眼镜的镜片是同一类透镜
B．该透镜的焦距是30cm
C．此时成的是倒立、等大的实像
D．如果将蜡烛向左移，光屏需要适当右移才能再次形成清晰的像
8．（2022•枣庄）在“探究凸透镜成像的规律”实验中，蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图所示，这时烛焰在光屏上能成等大清晰的像。关于本实验下列说法正确的是（ ）
A．凸透镜的焦距是20cm
B．把蜡烛移至刻度尺10cm处，凸透镜不动，移动光屏，能在光屏上得到清晰的像
C．把蜡烛移至刻度尺32cm处，凸透镜不动，移动光屏，能在光屏上得到清晰的像。这与照相机的成像原理相同
D．把蜡烛移至刻度尺45cm处，凸透镜不动，移动光屏，会再次在光屏上得到清晰的像
9．（2022•长沙）我国出土的文物“水晶饼”为中部鼓起的透明圆饼，古籍记载“正午向日，以艾承之，即火燃”。关于“水晶饼”利用太阳光生火，下列说法正确的是（ ）
A．这是光的反射现象
B．这是光的色散现象
C．“水晶饼”对光有会聚作用
D．“水晶饼”对光有发散作用
10．（2022•衡阳）凸透镜是照相机、放大镜等光学仪器的重要元件，下列说法正确的是（ ）
A．凸透镜对光线有发散作用
B．近视眼矫正的镜片是凸透镜
C．照相机成的是倒立缩小的实像
D．放大镜成的是正立放大的实像
11．（2022•安徽）把凸透镜正对着太阳，在距凸透镜10cm的光屏上得到一个最小、最亮的光斑；若将一支点燃的蜡烛放在此凸透镜前30cm处，在凸透镜的另―侧调节光屏的位置，可得到烛焰清晰的（ ）
A．倒立、缩小的实像 B．倒立、放大的实像
C．倒立、等大的实像 D．正立、放大的虚像
12．（2022•北京）小京通过焦距为10cm的凸透镜看到了提示牌上“关灯”两字放大的像，如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．“关灯”两字放大的像是实像
B．提示牌上“关灯”两字在凸透镜的焦点上
C．提示牌上“关灯”两字到凸透镜的距离小于10cm
D．提示牌上“关灯”两字到凸透镜的距离大于20cm
13．（2022•十堰）如图是某校园监控摄像头，从安保室电脑上可以看到此摄像头拍摄的学生出入校园的画面，摄像镜头所成的像与下列设备成像特点相同的是（ ）
A．汽车观后镜 B．照相机 C．投影仪 D．放大镜
14．（2022•湖北）2022年5月10日，在蔚蓝地球的映衬下，我国发射的天舟四号货运飞船成功对接空间站的天和核心舱。如图所示是对接过程中核心舱上摄像机拍摄的照片。下列说法正确的是（ ）
A．核心舱摄像机的镜头相当于凸透镜
B．光通过摄像机的镜头都是沿直线传播
C．地球通过核心舱上摄像机的镜头成虚像
D．天舟四号靠近核心舱时，它在核心舱摄像机上成的像逐渐变小
15．（2022•河南）小明用透明塑料盒设计了一个昆虫标本观察器，如图所示。盒底上放标本，盒盖上嵌入一凸透镜。有焦距为5cm和10cm的两种凸透镜，为了在盒盖上方附近，通过凸透镜观察到标本正立、放大的像，凸透镜焦距f与盒高h选择合理的是（ ）
A．f＝5cm、h＝10cm B．f＝10cm、h＝12cm
C．f＝5cm、h＝12cm D．f＝10cm、h＝6cm
16．（2022•宜昌）如图所示是一种常见的投射灯，它的成像镜头可简化为一个凸透镜，能把投影片ab投射到地面，下图中能正确反映其成像原理的示意图是（ ）
A．
B．
C．
D．
17．（2022•苏州）做凸透镜成像实验时，将光具座上的蜡烛、凸透镜、光屏如图放置，光屏上呈现清晰的像。下列说法正确的是（ ）
A．屏上的像是倒立放大的
B．该凸透镜的焦距可能是8cm
C．先向右移动光屏，再移动凸透镜到某位置一定能在光屏上看到清晰的像
D．只将蜡烛向左移动一段距离，放上远视眼镜可在屏上再次看到清晰的像
18．（2022•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
19．（2022•泰安）光学知识在我们的生活、学习中有着广泛应用。下列说法中（ ）
①近视镜是凸透镜，利用了凸透镜对光有会聚作用
②照相时，被照者应位于镜头二倍焦距以外
③放大镜能放大地图，利用了光通过凸透镜能成正立、放大的实像的原理
④阳光下绿树的影子是光沿直线传播形成的
A．只有①④正确 B．只有②④正确 C．只有②③正确 D．只有①③正确
20．（2022•达州）清晨，太阳从东方冉冉升起，云缝中射出道道霞光，它让我们的大千世界五彩缤纷，让我们的世界拥有了无穷奥妙。下列对光的世界的探究中，结论正确的是（ ）
A．甲图，通过注入气泡的水球，我们看到太空授课的王亚平成“一正一倒”两个像，其中正立的是虚像，倒立的是实像
B．乙图，央视春晚节目舞蹈诗剧《只此青绿》的临水起舞画面中，舞者在舞台上的“倒影”和小孔成像的原理相同
C．丙图，光源经凸透镜在光屏上成一清晰的像，此时飞来一只小虫落在凸透镜上，则光屏上光源的像不完整
D．丁图，小薇按照图示将眼镜放在蜡烛与凸透镜之间，光屏上清晰的像变模糊，只将光屏靠近凸透镜时，又能在光屏上看到清晰的像，则该眼镜是近视眼镜
21．（2022•晋中）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．相机和纸筒的位置均不变
B．相机不移动，纸筒向后缩
C．相机向后移，纸筒向后缩
D．相机向前移，纸筒向前伸
22．（2022•常德）如图是记者在抗击“新冠”疫情一线，用照相机拍摄的医护人员照镜子整理护目镜的照片。下列说法中正确的是（ ）
A．镜子中的像是光的折射形成的
B．照相机所成的是正立等大的像
C．当医护人员远离平面镜时像变小
D．镜子中的像是正立的虚像
23．（2022•内江）关于图中“凸透镜成像规律”的实验，下列说法正确的是（ ）
A．图中蜡烛到凸透镜的距离u为f＜u＜2f（f为焦距）
B．图中凸透镜成像规律与投影仪的成像原理相同
C．图中光路图说明光在不同介质间传播的方向一定改变
D．从不同方向能看清光屏上的像，是因为光在光屏上发生了漫反射
二．多选题（共5小题）
（多选）24．（2022•河北）小明利用如图所示的装置探究凸透镜成像的规律。将蜡烛放在凸透镜左侧适当位置，调整光屏到凸透镜的距离，使烛焰在光屏上成清晰的像，分别测出物距u和像距v，实验数据如下表。
实验次数
1
2
3
4
5
物距u/cm
60
30
20
15
12
像距v/cm
12
15
20
30
60
下列说法正确的是（ ）
A．该凸透镜的焦距为20cm
B．从第1次实验到第5次实验，成在光屏上的像越来越大
C．当u＝45cm时，移动光屏，可在光屏上成倒立、缩小的清晰实像
D．第5次实验后，在贴近凸透镜左侧放一眼镜片，向右移动光屏，能在光屏上成清晰的像，则眼镜片对光起会聚作用
（多选）25．（2022•聊城）下列对各光学现象的相应解释或描述，正确的是（ ）
A．甲：入射光垂直射向镜面时，入射角等于0°
B．乙：蜡烛远离玻璃板时，玻璃板后面蜡烛的像大小不变
C．丙：点燃蜡烛前，需调整蜡烛、凸透镜和光屏的中心在同一高度
D．丁：是远视眼矫正后的成像光路图
（多选）26．（2022•黑龙江）过度使用电子产品导致我国青少年近视率逐年上升，严重危害身心健康。图中能反映出近视成因及矫正方案的是（ ）
A． B．
C． D．
（多选）27．（2022•天津）探究“凸透镜成像规律”的实验中，蜡烛、凸透镜和光屏在光具座上的位置如图所示，此时在光屏上得到烛焰清晰的像。下列说法正确的是（ ）
A．投影仪应用了该次实验的成像规律
B．照相机应用了该次实验的成像规律
C．要在光屏上得到更大的清晰像，需将蜡烛靠近透镜，光屏远离透镜
D．要在光屏上得到更大的清晰像，需将蜡烛靠近透镜，光屏靠近透镜
（多选）28．（2022•怀化）现在中学生近视眼患者越来越多，保护眼睛刻不容缓，学校开展了上、下午各一次眼保健操活动来预防近视，如图中关于近视眼成因及其矫正的原理图正确的是（ ）
A． B．
C． D．
三．填空题（共17小题）
29．（2022•泰州）小明用如图所示的透镜来探究凸透镜成像规律，该透镜的焦距为 cm。实验中，小明保持凸透镜在光具座上的位置不变，把点燃的蜡烛放在“20cm”刻度线处，移动光屏，烛焰可在光屏上成倒立、 （选填“放大”、“等大”或“缩小”）的像，生活中利用这类透镜来矫正 眼的视力缺陷。
30．（2022•云南）某小组利用如图所示的装置探究凸透镜成像的规律，此时光屏上呈现了烛焰清晰的像，该像是倒立、 的实像（选填“放大”或“缩小”），该成像特点是 的成像原理（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）。
31．（2022•成都）眼睛成像情况与 成像情况相同（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）。青少年如果不注意用眼卫生，容易患上近视。近视眼用凹透镜来矫正，这是利用了凹透镜对光的 作用。
32．（2022•济宁）用冰取火，似乎不可思议。但这绝非讹传，据晋代张华的《博物志》记载，我国古代就把冰块制成透镜，利用透镜对光的 作用将物体点燃，如图所示。用这类透镜制作的眼镜片，可以用来矫正 眼。
33．（2022•绥化）某次实验中各光学元件在如图所示位置光屏上得到清晰倒立 的实像（选填“放大”“缩小”或“等大”），生活中的 就是根据这个原理制成的（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）。
34．（2022•无锡）用焦距为10cm的凸透镜探究凸透镜成像的规律，当点燃的蜡烛、凸透镜、光屏置于光具座上如图所示的位置时，光屏上呈现烛焰的倒立、 的实像。若此时将光屏移走，烛焰通过凸透镜 （选填“能”或“不能”）成实像。将蜡烛移至光具座上40cm处，人站在光屏一侧，通过凸透镜可以看到一个 、放大的“烛焰”。
35．（2022•山西）如图所示，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。”请你用学过的光学知识判断“削冰令圆”就是把冰块制成 镜，若要“火生”应把“艾”放在镜的 位置。
37．（2022•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。
38．（2022•乐山）日常生活中，不注意用眼卫生长期用眼疲劳就可能患上近视眼。近视眼成像于视网膜 （选填“前”或“后”），为矫正视力需要佩戴 （选填“凹”或“凸”）透镜。
39．（2022•连云港）小明在探究凸透镜成像特点时，将蜡烛、凸透镜、光屏放置在如图所示位置时，光屏上恰好出现等大的清晰的像，此凸透镜的焦距为 cm。当蜡烛被移至57cm刻度处，无论怎样移动光屏，光屏上始终接收不到像，要想观察到像可以从凸透镜的 （选填“左”或“右”）侧用眼睛观察，生活中的 是利用这个原理制成的。
40．（2022•玉林）如图所示，航天员王亚平在中国空间站用“水球”做成像实验，“水球”成像的原理与 （选填“放大镜”或“照相机”）的相同，所成的是倒立、缩小的 （选填“实”或“虚”）像。
41．（2022•宁夏）2022年6月5日，全新修订的《中华人民共和国噪声污染防治法》正式实施。“新噪声法”中禁止室内装修和邻里噪声扰民，这是 减弱噪声。疫情防控期间，进入公共场所需要手机扫码登记，如图所示。手机摄像头相当于 透镜，当手机远离二维码时，所成的像会 。（选填“变大”、“变小”或“不变”）
42．（2022•湖北）小红和家人一起乘高铁去旅行，进站时要进行身份验证，她发现屏幕上的头像较小，不能完成人脸识别，后来在工作人员的指导下顺利完成了识别。她了解到屏幕上的头像是通过摄像头内的凸透镜形成的，于是带着兴趣进行了以下实验。
（1）小红将蜡烛、凸透镜、光屏安装在光具座上并靠在一起，点燃蜡烛，调整烛焰、透镜和光屏的中心大致在 。
（2）如图甲所示，烛焰恰好在光屏上成清晰的像，光屏上的像是 （选填“镜面反射”或“漫反射”）形成的，保持凸透镜位置不变，若将蜡烛向右移动少许，则应将光屏向 （选填“左”或“右”）移动才能再次在光屏上成清晰的像，此时的像变大。
（3）根据以上实验，小红进行人脸识别时，为使屏幕上的头像变大，她应该 （选填“靠近”或“远离”）镜头。
（4）在图乙所示位置时，烛焰也在光屏上成清晰的像，这个像是倒立、 （选填“放大”“缩小”或“等大”）的实像，由此可知凸透镜的焦距为 cm。
43．（2022•广西）在较暗的室内，手持一个凸透镜，在白墙和点燃的蜡烛间移动（离墙近些），在墙上能看到烛焰 （选填“正立”或“倒立”）缩小的像，根据这个原理可制成 （选填“照相机”或“投影仪”）。
44．（2022•广东）如图所示，电子蜡烛的“烛焰”通过凸透镜在光屏上成一个清晰 立的实像。利用这一成像规律可制成 （选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）。若保持蜡烛和光屏的位置不变，仅将凸透镜更换成另一个焦距相同、尺寸更大的凸透镜，此时光屏上像的大小与原来的像对比应 （选填“变大”“变小”或“不变”）。
45．（2022•遂宁）小陈发现爷爷看书报时将书报拿得很远，根据所学知识想到人的眼睛与 （选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）的成像原理相同，爷爷眼睛的问题是因为晶状体太薄造成的 （选填“近”或“远”）视眼。于是他建议父母带爷爷到眼镜店选配一副由 透镜制成的老花镜。
四．作图题（共6小题）
46．（2022•新疆）一束光经过凸透镜后的折射光线如图所示，请在图中画出其入射光线。
47．（2022•青海）请你将如图所示的光路图补充完整。
48．（2022•广州）如图，凸透镜的焦点为F，光心为O。
①在图中画出S点发出的光线a经过透镜光心后的光线。
②S点发出的一条光线经过透镜后与主光轴平行，在图中画出上述光路。
49．（2022•宁波）如图甲所示，在小宁与平面镜之间有一只杯子，为何杯子和杯子的像在小宁眼球视网膜上成的像大小不同？根据“平面镜成像”、“视觉的形成”等有关知识，我们可以用作图的方法来解释上述现象。图乙为杯子的像CD在视网膜上成像的示意图，请你在图丙中画出杯子AB在视网膜上成的像A'B'。（要求：先根据平面镜成像规律画出AB，再用图乙的方法画出A'B'）
50．（2022•玉林）小明同学不注意用眼卫生，造成了高度近视，请在图中画出远处物体发出的两束
入射光线经他的晶状体折射后对应的光线。
51．（2022•大庆）甲图是近视眼的成像示意图，其中晶状体相当于凸透镜，平行光经过晶状体等结构未会聚在视网膜上。请在乙图虚线框内画出适当的透镜，并将两条光线的光路补充完整，使光线会聚在视网膜上的a点。
五．实验探究题（共8小题）
52．（2022•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。
53．（2022•吉林）在“探究凸透镜成像的规律”的实验中：
（1）由图甲可知，该凸透镜的焦距为 cm；
（2）如图乙所示，此时光屏上恰好成清晰、倒立、 的实像；生活中的 就是利用凸透镜这一成像规律制成的。
54．（2022•武汉）在探究凸透镜成像规律的实验中：
（1）将蜡烛和焦距为10cm的凸透镜甲固定在如图所示的位置，点燃蜡烛后，位于90cm刻度线处的光屏上得到烛焰清晰 （填“放大”“缩小”或“等大”）的实像。 （填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）就是根据该原理工作的。
（2）保持上述实验中凸透镜位置不变，将蜡烛移动到15cm刻度线处，应该向 （填“左”或“右”）移动光屏，才能再次得到烛焰清晰的像。
（3）改用焦距为20cm的凸透镜乙继续进行实验。将凸透镜乙和光屏分别固定在70cm和85cm刻度线处，再将点燃的蜡烛从15cm刻度线处缓慢地向右移动到50cm刻度线处，在光屏上得到烛焰清晰像的次数是 （填“0”“1”“2”或“3”）。
55．（2022•陕西）如图﹣1所示，人眼的功能类似于照相机。学习了凸透镜成像规律后，小明对人眼和照相机如何成清晰的像，进行了进一步研究。
（1）人眼结构中，视网膜到晶状体的距离不变，相当于“探究凸透镜成像规律”实验中， 到凸透镜的距离不变，能否看清远近不同的物体，可能与晶状体的焦距有关；使用变焦照相机拍照，能否得到清晰的像，可能同时与焦距和像距有关。于是他用图﹣2装置进行探究。
（2）实验前，调节“F”光源和光屏的中心在凸透镜的主光轴上，是为了使像呈现在 。
（3）实验主要步骤：①保持光屏到凸透镜的距离不变，换上不同焦距的凸透镜，调节“F”光源到凸透镜的距离，直到光屏上成清晰的像，分别记录焦距、物距和像的高度。
②保持 到凸透镜的距离不变，换上不同焦距的凸透镜，调节光屏到凸透镜的距离，直到光屏上成清晰的像，分别记录焦距、像距和像的高度。
（4）实验数据如下表所示：
物体的高度H＝5.0cm
实验序号
物距u/cm
像距v/cm
焦距f/cm
像的高度h/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
①分析 三组数据可知：当像距不变时，物距变大，要成清晰的像，凸透镜焦距要变大。
②分析4、5、6三组数据可知：当物距不变时，凸透镜焦距越 ，像距越大，像也越大。
根据以上探究可知：人眼是通过调节晶状体焦距来看清远近不同物体的：用变焦照相机在同一位置拍摄同一物体时，是通过同时调节焦距和像距，使物体成大小不同的清晰的像。
（5）实验结束后，小明和同学们进行了如下交流：
①人长时间看近处物体，眼睛容易疲劳。学习较长时间后，建议同学们适当远眺，使睫状体放松，晶状体变 （选填“厚”或“薄”），焦距变大，舒缓眼疲劳，保护眼睛。
②用变焦相机拍完西安钟楼的全景后，要在原地把钟楼上的钟拍得更大一些，应该把照相机的镜头 （选填“向前伸”或“往后缩”）同时增大焦距。
56．（2022•江西）物理创新实验小组的同学探究凸透镜成像的规律。
【实验器材】蜡烛、凸透镜、光屏、光具座等
【进行实验与收集证据】
（1）测焦距：如图1所示，让凸透镜正对着太阳光，在它的另一侧找到最小最亮的光斑，说明凸透镜对光具有 作用，该凸透镜的焦距为 cm。
（2）组装实验装置：将蜡烛、凸透镜和光屏放在光具座上，并对三者进行调节。如图2所示，是他们分别调节完的实验装置，其中调节正确的是 装置（填写字母序号），理由是 ，使像清晰地呈现在光屏的中央。
（3）设计实验表格：请将表格中①和②的内容补充到横线上：① ② 。
物距u跟焦距f的关系
像的性质
①
大小
②
【分析与论证】略
【拓展】在实验过程中，光屏上呈现了一个清晰的像，此时，某同学将焦距相同、直径更大的凸透镜替换原凸透镜，则光屏上呈现的像比原来的像 （选填“更大”“更小”或“更亮”）。
57．（2022•贵阳）近视程度不同的同学需要佩戴焦距不同的眼镜。为了探究近视眼的矫正过程，组装如图甲所示的实验装置，其中“F”字样的光源代替可视物体，光屏模拟视网膜。选用如图乙所示的2号凸透镜模拟晶状体，打开“F”光源，调节各个元件的位置，直到光屏上呈现倒立缩小的清晰像，正常眼睛的视物模型便组装完成。
请回答下列问题：
（1）模拟近视眼视物情况，选择图乙中的 （填序号）号透镜替代2号透镜安装在光具座上后，光屏上的像变模糊；
（2）用如图丙所示的水透镜模拟近视眼矫正视力。应将水透镜置于光具座上的 （选填“A”“B”或“C”）点，缓慢调节水透镜中的水量，当水透镜形成焦距合适的 透镜时，光屏上呈现清晰的像，近视眼的成像情况得到改善；
（3）更换焦距更小的凸透镜模拟近视程度更严重的眼睛晶状体，为了改善视网膜上的成像情况，实验时需要用注射器 （选填“抽取”或“注入”）适量水；
（4）根据上述实验，近视程度更严重的同学应选择焦距更大还是更小的透镜来矫正呢？ ，请结合透镜对光的作用来分析选择的理由： 。
58．（2022•辽宁）大威利用光具座、蜡烛、光屏和直径相同、焦距不同的两个同种材料制成的凸透镜A（焦距未知）、B（焦距为20cm）等器材探究凸透镜成像规律。
（1）将蜡烛、凸透镜A、光屏依次安装在光具座上，点燃蜡烛后发现烛焰的像成在光屏上方。此时应向 调节蜡烛，使烛焰的像成在光屏中央。
（2）正确调节后，蜡烛、凸透镜A、光屏的位置如图所示。此时光屏上成倒立、等大的像，凸透镜A的焦距为 cm。
（3）凸透镜A固定不动，将蜡烛移动到 （填“35”“25”或“15”）cm刻度线处，移动光屏，直到光屏上出现清晰的倒立、缩小的像。生活中的 （填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）就是根据这个原理制成的。
（4）在（3）的基础上，保持凸透镜A位置不动，将蜡烛和光屏的位置对调，发现光屏上成倒立、 的实像。
（5）为了模拟眼睛看清远近不同的物体时，晶状体形状的变化情况，他应选用凸透镜 （填“A”或“B”）来模拟眼睛看远处时的晶状体。
59．（2022•黑龙江）在“探究凸透镜成像规律”实验中，所选凸透镜的焦距为10.0cm。
（1）实验步骤：
①观察凸透镜，弄清凸透镜的 ，并记下f。
②把蜡烛、凸透镜、光屏依次安装到光具座上，点燃蜡烛，调节三个中心大致在 ，目的是
。
③移动蜡烛，分别把蜡烛放置距凸透镜大于2倍焦距的地方、1倍焦距和2倍焦距之间、在1倍焦距以内时，移动光屏，直到光屏出现 的像为止，观察像的特点并记录下此时像距的大小。
④整理数据和器材。
（2）若将蜡烛沿光具座移至35cm刻度线处，需将光屏移至 刻度线处（不需估读），光屏上可再次呈现烛焰清晰的像。
（3）在蜡烛与凸透镜之间，放置一凹透镜，为了使光屏上呈现烛焰清晰的像，应将光屏沿着光具座向 移动（选填“左”或“右”）。
（4）实验过程中，随着物距的变小，像距会 （变大或变小或不变）。
六．解答题（共1小题）
60．（2022•重庆）在图中画出平行于主光轴的光线经凸透镜折射后的光线。
专题4：透镜及其应用
参考答案与试题解析
一．选择题（共23小题）
1．（2022•上海）已知在某物体透过凸透镜在距离透镜25厘米的光屏上成放大的像，若将物体移动到距离凸透镜30厘米处，则此时成（ ）
A．放大的虚像 B．正立的虚像 C．放大的实像 D．缩小的实像
【分析】根据像的性质、像距的大小判定焦距的大小，然后根据物距和焦距的关系分析成像的性质。
【解答】解：某物体透过凸透镜在距离透镜25厘米的光屏上成放大的像，此时的像是倒立、放大的实像，则25cm＞2f，f＜12.5cm；
若将物体移动到距离凸透镜30厘米处，30cm＞2f，成倒立、缩小的实像。
故选：D。
【点评】本题考查了凸透镜成像规律的应用，属于基础题。
2．（2022•新疆）新疆天池的风景在晓宁同学的视网膜上成的像是（ ）
A．放大的实像 B．缩小的实像 C．放大的虚像 D．缩小的虚像
【分析】人眼相当于一部微型照相机，视网膜上所成的是倒立、缩小的实像。
【解答】解：人眼的晶状体相当于一个凸透镜，视网膜相当于光屏。人观察物体时，物距往往要远大于2倍焦距，因此新疆天池的风景在视网膜上成倒立、缩小的实像。
故选：B。
【点评】弄清眼睛的视物原理，并熟记凸透镜的成像规律，是解答此类问题的关键。
3．（2022•杭州）下列所成的像为实像的是（ ）
A．人在平面镜中成的像
B．山在水中的倒影
C．邮票经放大镜成的正立放大的像
D．太阳经过小孔在地面上成的圆形光斑
【分析】实像和虚像的区别、不同点：
（1）成因不同，实像是由实际光线会聚而成的，而虚像是由实际光线的反向延长线会聚而成的；
（2）像的正倒不一样，实像一般是倒立的，而虚像是正立的。
【解答】解：A．人在平面镜中成的像是由光的反射形成的虚像，故A错误；
B．山在水中的倒影属于平面镜成像现象，是由光的反射形成的虚像，故B错误；
C．邮票经放大镜成的像属于凸透镜成像现象，是由光的折射形成的虚像，故C错误；
D．太阳经过小孔在地面上成的圆形光斑，是光的直线传播形成的实像，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查学生对光的折射与其它光现象的区分、实像和虚像的区分，熟悉三种光学现象是解题的关键，是一道基础题。
4．（2022•成都）如图是龙泉山城市森林公园的“城市之眼”，它见证了成都由“两山夹一城”到“一山连两翼”的跨越式发展，立于此，“城市绿心”跳动的脉搏清晰可感。周末，游人如织，小张拿出手机留影纪念，在黑屏状态下通过屏幕看到了身后游人的像；在拍照时通过屏幕看到了“城市之眼”的像，为了探究成像原因，小张用手指挡住摄像头，发现不能看到“城市之眼”的像。下列分析正确的是（ ）
A．游人看见“城市之眼”是因为它是光源
B．光照在游人的伞面上发生了镜面反射
C．两次通过屏幕看到的像成像原理不同
D．摄像头的镜头成的是正立缩小的实像
【分析】（1）自身能发光的物体是光源；
（2）反射分镜面反射和漫反射，平行光线入射到平而光滑反射面上，反射光线还是平行射出，这种反射是镜面反射；平行光线入射到粗糙的反射面上，反射光线射向四面八方，这种反射是漫反射；
（3）（4）凸透镜成像时，物距u＞2f时，成倒立缩小的实像，应用是照相机和摄像头；平面镜成像是由光的反射形成的虚像。
【解答】解：
A、“城市之眼”自身不能发光，不是光源，故A错误；
B、光照在游人的伞面上发生的是漫反射，反射光线射向四面八方，故B错误；
CD、在黑屏状态下通过屏幕看到了身后游人的像属于平面镜成像，是由光的反射形成的虚像；在拍照时通过屏幕看到了“城市之眼”的像，属于凸透镜成倒立、缩小的实像，其成像原理是光的折射现象，两次成像原理是不同的，故C正确，D错误。
故选：C。
【点评】本题考查了光源的定义、光的反射现象、凸透镜成像规律的应用，属于基础题。
5．（2022•自贡）现代生活，智能手机给人们带来了许多便利，但长时间盯着手机屏幕，容易导致视力下降。如图所示，关于近视眼及其矫正的原理图正确的是（ ）
A．①③ B．②④ C．①④ D．②③
【分析】近视眼是由于晶状体对光线的会聚作用太强，使远处物体射来的光线会聚在视网膜的前方，由此可以确定哪一个图表示了近视眼的成像情况。近视眼配戴凹透镜进行矫正。
【解答】解：
由图知，②图的光线会聚在视网膜的前方，所以②图表示近视眼的成像情况；近视眼是由于晶状体焦距太短，像落在视网膜的前方，为了使光线会聚在原来会聚点后面的视网膜上，就需要在光线进入人眼以前发散一些，所以应佩戴对光线具有发散作用的凹透镜来矫正，则④图是近视眼的矫正原理图。
故选：B。
【点评】本题的四个图分别表示了远视眼和近视眼的成因与矫正的光路图。明确近视眼与远视眼的成因是解决此题的关键。
6．（2022•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。
7．（2022•鄂州）实验操作考试临近，同学们上实验室动手实验，通过训练提高操作技能。如图，小明正在做凸透镜成像实验，此时光屏上出现了清晰的像。下列说法正确的是（ ）
A．该透镜与近视眼镜的镜片是同一类透镜
B．该透镜的焦距是30cm
C．此时成的是倒立、等大的实像
D．如果将蜡烛向左移，光屏需要适当右移才能再次形成清晰的像
【分析】（1）近视眼镜是凹透镜；
（2）（3）根据题图和凸透镜成像规律确定凸透镜的焦距：u＝2f，成倒立等大的实像；
（4）凸透镜成实像时，具有物远像近像变小的特点。
【解答】解：
A、实验中的透镜是凸透镜，近视眼镜是凹透镜，所以不是同种透镜，故A错误；
BC、由图可知，此时的物距为：40cm﹣10cm＝30cm，像距为：70cm﹣40cm＝30cm，成的是倒立、等大的实像，则u＝2f，故f＝15cm，故B错误，C正确；
D、凸透镜成实像时，具有物远像近像变小，将蜡烛向左移，光屏需要适当左移才能再次形成清晰的像，故D错误。
故选：C。
【点评】本题考查了凸透镜成像规律的应用，要熟练掌握规律的内容，解决此题的关键是求出焦距的大小。
8．（2022•枣庄）在“探究凸透镜成像的规律”实验中，蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图所示，这时烛焰在光屏上能成等大清晰的像。关于本实验下列说法正确的是（ ）
A．凸透镜的焦距是20cm
B．把蜡烛移至刻度尺10cm处，凸透镜不动，移动光屏，能在光屏上得到清晰的像
C．把蜡烛移至刻度尺32cm处，凸透镜不动，移动光屏，能在光屏上得到清晰的像。这与照相机的成像原理相同
D．把蜡烛移至刻度尺45cm处，凸透镜不动，移动光屏，会再次在光屏上得到清晰的像
【分析】（1）当物距等于二倍焦距时，像距也为二倍焦距，成倒立等大的实像；
（2）当物距大于两倍焦距时，成倒立、缩小的实像；
（3）当物距大于一倍焦距小于两倍焦距时，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；
当物距大于两倍焦距时，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；
（4）当物距等于焦距时，成正立放大的虚像，虚像不能呈现在光屏上。
【解答】解：A、由图示知，刻度尺的分度值为1cm，蜡烛与凸透镜镜的距离为20.0cm，即物距为20.0cm，此时在光屏上成的像是倒立、等大的实像，根据凸透镜成像规律可知此时物距等于二倍焦距，所以凸透镜的焦距为10.0cm。故A错误；
B、把蜡烛移至刻度尺10cm处，凸透镜不动，此时物距为40cm大于两倍焦距，成倒立缩小的实像，故B正确；
C、把蜡烛移至刻度尺32cm处，凸透镜不动，此时物距为18cm大于一倍焦距小于两倍焦距，成倒立放大的实像，而照相机成的是倒立缩小的实像，故C错误；
D、把蜡烛移至刻度尺45cm处，凸透镜不动，此时物距为5cm小于焦距，成正立放大的虚像，虚像不能呈现在光屏上，故D错误。
故选：B。
【点评】本题考查了凸透镜成像的规律及应用，难度不大，属于基础题。
9．（2022•长沙）我国出土的文物“水晶饼”为中部鼓起的透明圆饼，古籍记载“正午向日，以艾承之，即火燃”。关于“水晶饼”利用太阳光生火，下列说法正确的是（ ）
A．这是光的反射现象
B．这是光的色散现象
C．“水晶饼”对光有会聚作用
D．“水晶饼”对光有发散作用
【分析】中间厚、边缘薄的透镜为凸透镜；凸透镜使太阳光发生折射，对光线有会聚作用。
【解答】解：“水晶饼”中间厚、边缘薄，属于凸透镜，凸透镜使太阳光发生折射，对光线有会聚作用，故ABD错误、C正确。
故选C。
【点评】本题考查凸透镜的特点和作用，属于基础题。难度不大。
10．（2022•衡阳）凸透镜是照相机、放大镜等光学仪器的重要元件，下列说法正确的是（ ）
A．凸透镜对光线有发散作用
B．近视眼矫正的镜片是凸透镜
C．照相机成的是倒立缩小的实像
D．放大镜成的是正立放大的实像
【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）矫正近视眼用凹透镜，矫正远视眼用凸透镜；
（3）照相机成倒立、缩小的实像；
（4）放大镜成的是正立放大的虚像。
【解答】解：A、凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜对光线有发散作用，故A错误；
B、近视眼可用凹透镜进行矫正，远视眼可以用凸透镜矫正，故B错误；
C、照相机是利用物距大于凸透镜的二倍焦距时，物体成倒立缩小的实像而制成的，故C正确。
D、放大镜是利用物距小于凸透镜的一倍焦距时，物体成正立放大的虚像，不是实像，故D错误。
故选：C。
【点评】此题涉及到凸透镜的会聚作用、近视眼的成因及其矫正、凸透镜成像的应用等，是一道光学综合题。
11．（2022•安徽）把凸透镜正对着太阳，在距凸透镜10cm的光屏上得到一个最小、最亮的光斑；若将一支点燃的蜡烛放在此凸透镜前30cm处，在凸透镜的另―侧调节光屏的位置，可得到烛焰清晰的（ ）
A．倒立、缩小的实像 B．倒立、放大的实像
C．倒立、等大的实像 D．正立、放大的虚像
【分析】把凸透镜正对着太阳光时，太阳的平行光线平行于主光轴，经凸透镜折射后会聚在主光轴上最小最亮的一点，这点是凸透镜的焦点，焦点到光心的距离是凸透镜的焦距；
u＞2f，成倒立、缩小的实像。
【解答】解：把凸透镜正对着太阳光时，太阳的平行光线平行于主光轴，经凸透镜折射后会聚在主光轴上最小最亮的一点，这点是凸透镜的焦点，焦点到光心的距离是凸透镜的焦距，所以凸透镜的焦距是10cm．物体放在距此透镜30cm处，u＞2f，成倒立、缩小的实像。
故选：A。
【点评】本题先求出凸透镜的焦距，然后根据物距和焦距的关系，判断凸透镜的成像情况。
12．（2022•北京）小京通过焦距为10cm的凸透镜看到了提示牌上“关灯”两字放大的像，如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．“关灯”两字放大的像是实像
B．提示牌上“关灯”两字在凸透镜的焦点上
C．提示牌上“关灯”两字到凸透镜的距离小于10cm
D．提示牌上“关灯”两字到凸透镜的距离大于20cm
【分析】凸透镜成像规律及其应用之一，u＜f，成正立放大的虚像，应用于放大镜。
【解答】解：A、由图可知，物体通过凸透镜成正立放大的虚像，故A错误；
BCD、当物体通过凸透镜成正立放大的虚像时，物距小于焦距，即提示牌上“关灯”两字到凸透镜的距离小于10cm，故BD错误、C正确。
【点评】本题考查凸透镜成像的特点，即凸透镜成像的规律：u＞2f，成倒立缩小的实像，应用是照相机；u＝2f，成倒立等大的实像，应用是测焦距；f＜u＜2f，成倒立放大的实像，应用是投影仪；u＝f，不成像；u＜f，成正立放大的虚像，应用是放大镜。
13．（2022•十堰）如图是某校园监控摄像头，从安保室电脑上可以看到此摄像头拍摄的学生出入校园的画面，摄像镜头所成的像与下列设备成像特点相同的是（ ）
A．汽车观后镜 B．照相机 C．投影仪 D．放大镜
【分析】（1）平面镜、凸面镜和凹透镜所成的三种虚像，都是正立的；
（2）凸透镜成像规律为：物距大于二倍焦距，成倒立缩小的实像，应用于照相机；
（3）物距大于1倍焦距小于2倍焦距，所成的像是倒立、放大的实像，应用于投影仪；
（4）放大镜是利用物距小于一倍焦距时物体经透镜成正立、放大的虚像的原理工作的。
【解答】解：摄像头是利用凸透镜成倒立、缩小的实像的原理制成的。
A、汽车的观后镜是凸面镜，主要利用凸面镜能使光线发散的特点，可以起到扩大视野的目的，故A错误；
B、照相机是把发光板放在较远处，移动光屏，直至出现清晰的像，此像是倒立、缩小的实像，故B正确；
C、投影仪所成的像是倒立、放大的实像，故C错误；
D、放大镜是物体经透镜成正立、放大的虚像，故D错误。
故选：B。
【点评】本题主要考查的是凸透镜成像规律的应用，关键是记熟成像规律，并搞清物距与像的特征之间的关系。
14．（2022•湖北）2022年5月10日，在蔚蓝地球的映衬下，我国发射的天舟四号货运飞船成功对接空间站的天和核心舱。如图所示是对接过程中核心舱上摄像机拍摄的照片。下列说法正确的是（ ）
A．核心舱摄像机的镜头相当于凸透镜
B．光通过摄像机的镜头都是沿直线传播
C．地球通过核心舱上摄像机的镜头成虚像
D．天舟四号靠近核心舱时，它在核心舱摄像机上成的像逐渐变小
【分析】（1）摄像头是利用凸透镜成倒立、缩小的实像的原理制成的；
（2）凸透镜成像的原理是光的折射；
（3）凸透镜成实像时，物近像远像变大。
【解答】解：AB、摄像头相当于一个凸透镜，光经过摄像头成像利用的是光的折射，故A正确，B错误；
C、摄像头是利用凸透镜成倒立、缩小的实像，故C错误；
D、凸透镜成实像时，物近像远像变大，因此天舟四号靠近核心舱时，成的像越大，故D错误。
故选：A。
【点评】本题考查了凸透镜的成像特点和应用，要掌握凸透镜成像的规律，搞清每种情况下的应用。在学习过程中要善于总结、寻找规律，学着将所学知识与生活实际联系起来。
15．（2022•河南）小明用透明塑料盒设计了一个昆虫标本观察器，如图所示。盒底上放标本，盒盖上嵌入一凸透镜。有焦距为5cm和10cm的两种凸透镜，为了在盒盖上方附近，通过凸透镜观察到标本正立、放大的像，凸透镜焦距f与盒高h选择合理的是（ ）
A．f＝5cm、h＝10cm B．f＝10cm、h＝12cm
C．f＝5cm、h＝12cm D．f＝10cm、h＝6cm
【分析】把小的物体放大便于观察，就是放大镜，放大镜实际上是一个凸透镜，物体放在凸透镜的一倍焦距以内，成正立、放大的虚像。
【解答】解：为了在盒盖上方附近，通过凸透镜观察到标本正立、放大的像，物距应小于焦距，则只有D符合题意。
故选：D。
【点评】此题主要考查凸透镜成像的三种情况和应用，针对本类型的习题，首先明确是照相机、还是投影仪、还是放大镜，然后根据物距和焦距的关系进行判断。
16．（2022•宜昌）如图所示是一种常见的投射灯，它的成像镜头可简化为一个凸透镜，能把投影片ab投射到地面，下图中能正确反映其成像原理的示意图是（ ）
A．
B．
C．
D．
【分析】凸透镜成像规律：当u＞2f时，2f＞v＞f，成倒立缩小的实像；
当u＝2f时，v＝2f，成倒立等大的实像，应用：如照相机；
当2f＞u＞f时，v＞2f，成倒立放大的实像，应用：如投影仪或幻灯机；
当u＝f时，不成像；
当u＜f时，像物在透镜的同侧，成正立放大的虚像，应用：如放大镜。
【解答】解：由题意可知，投射灯把投影片ab投射到地面，相当于一个投影仪，根据凸透镜成像规律可知，其原理是：当2f＞u＞f时，v＞2f，成倒立放大的实像，分析各选项图示可知，只有B选项符合要求，故ACD错误、B正确。
故选：B。
【点评】此题考查凸透镜成像规律的应用，属于基础知识考查，难度不大。
17．（2022•苏州）做凸透镜成像实验时，将光具座上的蜡烛、凸透镜、光屏如图放置，光屏上呈现清晰的像。下列说法正确的是（ ）
A．屏上的像是倒立放大的
B．该凸透镜的焦距可能是8cm
C．先向右移动光屏，再移动凸透镜到某位置一定能在光屏上看到清晰的像
D．只将蜡烛向左移动一段距离，放上远视眼镜可在屏上再次看到清晰的像
【分析】凸透镜成像的三种情况：①u＞2f，成倒立、缩小的实像，此时2f＞v＞f。②2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，此时v＞2f。③u＜f，成正立、放大的虚像；物远像近像变小；
凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜对光线有发散作用。
【解答】解：A、由图像可知，此时u＞v，则凸透镜成倒立、缩小实像，故A错误；
B、由图可知，u＝50cm﹣25cm＝25cm，v＝67cm﹣50cm＝17cm，即25cm＞2f，2f＞17cm＞f，则8.5cm＜f＜12.5cm，故B错误；
C、先向右移动光屏，透镜到光屏的距离变远，向右移动凸透镜到某位置一定能在光屏上看到清晰的像，故C正确；
D、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，为了使光屏上可成像，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（近视眼镜片），才能在光屏上再次得到清晰的像，故D错误。
故选：C。
【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、焦距的测量及对实验的操作能力，要熟练掌握规律的内容，做到灵活应用。
18．（2022•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。
19．（2022•泰安）光学知识在我们的生活、学习中有着广泛应用。下列说法中（ ）
①近视镜是凸透镜，利用了凸透镜对光有会聚作用
②照相时，被照者应位于镜头二倍焦距以外
③放大镜能放大地图，利用了光通过凸透镜能成正立、放大的实像的原理
④阳光下绿树的影子是光沿直线传播形成的
A．只有①④正确 B．只有②④正确 C．只有②③正确 D．只有①③正确
【分析】（1）近视眼是由于晶状体变厚，对光的会聚能力强，因此成像在视网膜前方，看远处事物就会模糊，因此需要减弱其会聚能力，凹透镜对光有发散作用，因此近视眼需要配戴凹透镜；
（2）当物体在凸透镜的二倍焦距以外时，成倒立、缩小的实像，这是照相机的原理；
（3）当物体在凸透镜的一倍焦距以内时，成正立、放大的虚像，这是放大镜的原理；
（4）光在同种均匀介质中沿直线传播，影子、日食、月食等都是由光的直线传播形成的。
【解答】解：①、近视镜是凹透镜，利用了凹透镜对光有发散作用，故①错误；
②、照相机的原理是利用凸透镜成倒立、缩小的实像，因此被照者应位于镜头二倍焦距以外，故②正确；
③、凸透镜作为放大镜使用时，将物体放于凸透镜一倍焦距以内，此时是利用光通过凸透镜成正立、放大的虚像，故③错误；
④、影子的形成是由于光的直线传播，因此阳光下绿树的影子是光沿直线传播形成的，故④正确；
总上所述分析可知②④正确，故A、C、D错误，B正确。
故选：B。
【点评】本题考查了对凸透镜和凹透镜的特点及原理、以及光的直线传播的理解，属于基础题，但要注意掌握凸透镜的成像规律的应用。
20．（2022•达州）清晨，太阳从东方冉冉升起，云缝中射出道道霞光，它让我们的大千世界五彩缤纷，让我们的世界拥有了无穷奥妙。下列对光的世界的探究中，结论正确的是（ ）
A．甲图，通过注入气泡的水球，我们看到太空授课的王亚平成“一正一倒”两个像，其中正立的是虚像，倒立的是实像
B．乙图，央视春晚节目舞蹈诗剧《只此青绿》的临水起舞画面中，舞者在舞台上的“倒影”和小孔成像的原理相同
C．丙图，光源经凸透镜在光屏上成一清晰的像，此时飞来一只小虫落在凸透镜上，则光屏上光源的像不完整
D．丁图，小薇按照图示将眼镜放在蜡烛与凸透镜之间，光屏上清晰的像变模糊，只将光屏靠近凸透镜时，又能在光屏上看到清晰的像，则该眼镜是近视眼镜
【分析】（1）物距大于二倍焦距时，凸透镜成倒立、缩小的实像；当物距大于焦距，小于二倍焦距时，凸透镜成倒立、放大的实像；凹透镜可以成正立缩小的虚像；
（2）平面镜成像是由于光的反射形成的；
（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；
（4）凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜对光线有发散作用；近视眼镜是凹透镜，远视眼镜是凸透镜。
【解答】解：A、水球被气泡变为了两部分，中间是空气，气泡周围是水，这个时候整个水球就变成了两个透镜，外圈成为了一个凸透镜，所以呈现出一个倒立的实像，内圈相当于变成了凹透镜，这个时候又出现了一个正立的虚像，故A正确；
B、因为光滑的舞台相当于平面镜，所以看到的倒影是平面镜成像，即光的反射形成的，小孔成像的原理是光的直线传播，故B错误；
C、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，即光屏上所成的像仍然是完整的，故C错误；
D、将眼镜放在蜡烛与凸透镜之间，光屏上原来清晰的像也变得模糊了，只将光屏靠近透镜移动时，又可以在光屏上看到烛焰清晰的像，说明眼镜对光线有会聚作用，是凸透镜，应用于远视眼镜，故D错误。
故选：A。
【点评】本题主要考查光的反射、光的直线传播、凸透镜成像规律的应用等，还考查了远视眼的矫正方法，应注意区分。
21．（2022•晋中）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．相机和纸筒的位置均不变
B．相机不移动，纸筒向后缩
C．相机向后移，纸筒向后缩
D．相机向前移，纸筒向前伸
【分析】根据凸透镜成实像时，物近像远像变大的特点分析，要使像变大，则应减小物距，并增大像距。
【解答】解：在自制的相机中，室外的实验楼为“物”，半透明膜为“光屏”，想在半透明膜上成实验楼更大清晰的像，需要将物体“靠近”凸透镜，即相机向前移动，同时半透明膜要“远离”凸透镜，即纸筒向前伸，据此可知选项ABC错误，D正确。
故选：D。
【点评】本题通过自制相机这一有趣的情境考查凸透镜成实像时物距、像距之间的关系及应用，是一道基础题。
22．（2022•常德）如图是记者在抗击“新冠”疫情一线，用照相机拍摄的医护人员照镜子整理护目镜的照片。下列说法中正确的是（ ）
A．镜子中的像是光的折射形成的
B．照相机所成的是正立等大的像
C．当医护人员远离平面镜时像变小
D．镜子中的像是正立的虚像
【分析】（1）平面镜成像特点：成正立等大的虚像；
（2）照相机所成的像是倒立缩小的实像。
【解答】解：ACD、镜子中的像是光的反射形成的，根据平面镜成像特点：成正立等大的虚像。故A、C错误，D正确；
B、照相机所成的像是倒立缩小的实像，故B错误；
故选：D。
【点评】本题考查了平面镜和凸透镜的成像特点。
23．（2022•内江）关于图中“凸透镜成像规律”的实验，下列说法正确的是（ ）
A．图中蜡烛到凸透镜的距离u为f＜u＜2f（f为焦距）
B．图中凸透镜成像规律与投影仪的成像原理相同
C．图中光路图说明光在不同介质间传播的方向一定改变
D．从不同方向能看清光屏上的像，是因为光在光屏上发生了漫反射
【分析】（1）凸透镜成像规律：当u＞2f时，2f＞v＞f，成倒立缩小的实像；
当u＝2f时，v＝2f，成倒立等大的实像，应用：如照相机；
当2f＞u＞f时，v＞2f，成倒立放大的实像，应用：如投影仪或幻灯机；
当u＝f时，不成像；
当u＜f时，像物在透镜的同侧，成正立放大的虚像，应用：如放大镜；
（2）经过光心的光线传播方向不变；
（3）反射面的粗糙的表面，反射光线射向四面八方，进入不同方向人的眼睛，使各个方向的人都能看到物体。
【解答】解：AB、图中物距大于像距，物大于像，此时为u＞2f成倒立缩小的实像，是照相机原理，故AB错误；
C、经过凸透镜光心的光线，传播方向不变，故C错误；
D、从不同方向观察光屏上的像，是因为光在光屏发生了漫反射，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查凸透镜成像以及反射现象，难度不大。
二．多选题（共5小题）
（多选）24．（2022•河北）小明利用如图所示的装置探究凸透镜成像的规律。将蜡烛放在凸透镜左侧适当位置，调整光屏到凸透镜的距离，使烛焰在光屏上成清晰的像，分别测出物距u和像距v，实验数据如下表。
实验次数
1
2
3
4
5
物距u/cm
60
30
20
15
12
像距v/cm
12
15
20
30
60
下列说法正确的是（ ）
A．该凸透镜的焦距为20cm
B．从第1次实验到第5次实验，成在光屏上的像越来越大
C．当u＝45cm时，移动光屏，可在光屏上成倒立、缩小的清晰实像
D．第5次实验后，在贴近凸透镜左侧放一眼镜片，向右移动光屏，能在光屏上成清晰的像，则眼镜片对光起会聚作用
【分析】（1）凸透镜成实像时，u＝v＝2f，成倒立、等大的实像；
（2）凸透镜成实像时，物距变小像距变大；
（3）物距大于二倍焦距，凸透镜成倒立、缩小的实像；
（4）凸透镜对光线具有会聚作用，可以矫正远视眼；凹透镜对光线具有发散作用，可以矫正近视眼。
【解答】解：
A、根据表格中的数据可知，当u＝20cm时，v＝20cm，则u＝v＝2f，所以焦距为10cm，故A错误；
B、从第1次实验到第5次实验，物距始终大于焦距，物距变小，像距变大，像变大，故B正确；
C、当u＝45cm时，物距大于二倍焦距，移动光屏，可在光屏上成倒立、缩小的清晰实像，故C正确；
D、第5次实验后，在贴近凸透镜左侧放一眼镜片，向右移动光屏，能在光屏上成清晰的像，这说明像推迟会聚了，该眼镜片是凹透镜，对光起发散作用，故D错误。
故选：BC。
【点评】本题主要考查凸透镜的成像规律、近视眼的对光线的作用，难度不大，是中考的热点。
（多选）25．（2022•聊城）下列对各光学现象的相应解释或描述，正确的是（ ）
A．甲：入射光垂直射向镜面时，入射角等于0°
B．乙：蜡烛远离玻璃板时，玻璃板后面蜡烛的像大小不变
C．丙：点燃蜡烛前，需调整蜡烛、凸透镜和光屏的中心在同一高度
D．丁：是远视眼矫正后的成像光路图
【分析】（1）入射光线与法线之间的夹角为入射角；
（2）平面镜所成的像的大小与物体大小相同；
（3）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；
（4）近视眼的成因：晶状体太厚或眼球前后径太长，使来自远处物体的光会聚于视网膜前方，造成看不清远处的物体；近视眼的矫正方法，需配戴凹透镜；远视眼的成因：晶状体太薄或眼球前后径太短，使来自近处物体的光会聚于视网膜后方，造成看不清近处的物体；远视眼的矫正方法，需配戴凸透镜。
【解答】解：
A、入射光垂直射向镜面时，入射光线与法线之间的夹角为0°，所以入射角等于0°，故A正确；
B、蜡烛远离玻璃板时，由于像与物体等大，所以玻璃板后面蜡烛的像大小不变，故B正确；
C、探究凸透镜成像规律时，需要调整凸透镜、光屏、烛焰的中心大致在同一高度上，所以该调节要在点燃蜡烛后，故C错误；
D、由图可知，该透镜为凹透镜，对光线具有发散作用，凹透镜可以矫正近视眼，所以丁图是近视眼矫正后的成像光路图，故D错误。
故选：AB。
【点评】本题考查了平面镜成像的特点、光的反射定律、凸透镜成像实验前器材的条件、近视眼的矫正方法，属于基础题。
（多选）26．（2022•黑龙江）过度使用电子产品导致我国青少年近视率逐年上升，严重危害身心健康。图中能反映出近视成因及矫正方案的是（ ）
A． B．
C． D．
【分析】近视眼能看清近处的物体，不能看清远处的物体，近视眼的晶状体太厚，使像成在视网膜的前方。要戴一个凹透镜来矫正，凹透镜对光线有发散作用。
【解答】解：近视眼看远处的物体时，像成在视网膜的前面，所以A是近视眼的成像情况。近视眼需戴凹透镜矫正，所以C是近视眼的矫正做法，故AC属于近视眼成因及矫正。
故选：AC。
【点评】解答此类题目的关键是理解掌握近视眼的成像特点、形成原因和矫正措施。
（多选）27．（2022•天津）探究“凸透镜成像规律”的实验中，蜡烛、凸透镜和光屏在光具座上的位置如图所示，此时在光屏上得到烛焰清晰的像。下列说法正确的是（ ）
A．投影仪应用了该次实验的成像规律
B．照相机应用了该次实验的成像规律
C．要在光屏上得到更大的清晰像，需将蜡烛靠近透镜，光屏远离透镜
D．要在光屏上得到更大的清晰像，需将蜡烛靠近透镜，光屏靠近透镜
【分析】由图可知，物距大于像距，此时在光屏上得到烛焰清晰的像，则成像的性质一定是倒立缩小的实像，属于照相机原理；
根据凸透镜成像规律的记忆口诀，成实像时，物近像远像变大，据此判断如何移动蜡烛和光屏。
【解答】解：蜡烛、凸透镜和光屏在光具座上的位置如图所示，此时在光屏上得到烛焰清晰的像，由图可知，此时物距大于像距，根据凸透镜成像的规律可知，此时成像的性质一定是倒立缩小的实像，属于照相机原理，故A错误，B正确；
根据凸透镜成像规律的记忆口诀，成实像时，物近像远像变大，若要在光屏上得到更大的清晰像，需将蜡烛靠近透镜，光屏远离透镜，故C正确，D错误。
故选：BC。
【点评】本题考查了凸透镜成像的规律和对应的应用、以及运用凸透镜成像规律的记忆口诀解决凸透镜成像中的动态变化问题，牢记凸透镜成像规律和口诀是解题的关键。
（多选）28．（2022•怀化）现在中学生近视眼患者越来越多，保护眼睛刻不容缓，学校开展了上、下午各一次眼保健操活动来预防近视，如图中关于近视眼成因及其矫正的原理图正确的是（ ）
A． B．
C． D．
【分析】近视眼能看清近处的物体，不能看清远处物体，看远处的物体时，像成在视网膜的前方，凹透镜对光线有发散作用，近视眼配戴凹透镜来矫正；
远视眼能看清远处的物体，不能看清近处的物体，看近处的物体时，像成在视网膜的后方，凸透镜对光线有会聚作用，远视眼配戴凸透镜来矫正。
【解答】解：A、眼睛看远处的物体，像成在视网膜的前方，是近视眼的成因，故A正确；
B、凹透镜对光线有发散作用，能使像推迟会聚在视网膜上，说明配戴凹透镜能矫正近视眼，故B正确；
C、眼睛看近处的物体，像成在视网膜的后方，是远视眼的成因，故C错误；
D、凸透镜对光线有会聚作用，能使像提前会聚在视网膜上，说明配戴凸透镜能矫正远视眼，故D错误。
故选：AB。
【点评】图示的四个图来源于课本，分别表示了远视眼和近视眼的成因与矫正的光路图。明确近视眼与远视眼的成因是解决此题的关键。
三．填空题（共17小题）
29．（2022•泰州）小明用如图所示的透镜来探究凸透镜成像规律，该透镜的焦距为 12.0 cm。实验中，小明保持凸透镜在光具座上的位置不变，把点燃的蜡烛放在“20cm”刻度线处，移动光屏，烛焰可在光屏上成倒立、 放大 （选填“放大”、“等大”或“缩小”）的像，生活中利用这类透镜来矫正 远视 眼的视力缺陷。
【分析】平行于主光轴的平行光线经过凸透镜会会聚到焦点上，焦点到凸透镜光心的距离叫做凸透镜的焦距，长度的测量要估读到分度值的下一位；
蜡烛在20cm刻度线上，凸透镜在40cm刻度线上，求出物距，比较物距和焦距的关系，判断凸透镜成像情况；
凸透镜可以矫正远视眼。
【解答】解：平行于主光轴的平行光线经过凸透镜会会聚到焦点上，焦点到凸透镜光心的距离叫做凸透镜的焦距；
由图可知凸透镜在40cm刻度处，焦点在52cm刻度处，刻度尺的分度值是1cm，要估读到分度值的下一位，所以透镜的焦距为12.0cm；
蜡烛在20cm刻度线上，凸透镜在40cm刻度线上，u＝40cm﹣20cm＝20cm，凸透镜的焦距是12.0cm，f＜u＜2f，成倒立、放大的实像；
凸透镜可以矫正远视眼。
故答案为：12.0；放大；远视。
【点评】此题考查焦距的定义、凸透镜的应用，牢记知识点即可解答。
30．（2022•云南）某小组利用如图所示的装置探究凸透镜成像的规律，此时光屏上呈现了烛焰清晰的像，该像是倒立、 缩小 的实像（选填“放大”或“缩小”），该成像特点是 照相机 的成像原理（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）。
【分析】凸透镜成实像时，当u＞v，成倒立缩小的实像，应用为照相机。
【解答】解：由图可知，此时u＞v，凸透镜成倒立、缩小的实像，该成像特点是照相机的成像原理。
故答案为：缩小；照相机。
【点评】本题考查了凸透镜成像规律及其应用，属于基础题。
31．（2022•成都）眼睛成像情况与 照相机 成像情况相同（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）。青少年如果不注意用眼卫生，容易患上近视。近视眼用凹透镜来矫正，这是利用了凹透镜对光的 发散 作用。
【分析】人的眼睛的成像规律与照相机相同，正常的眼睛可以将光线会聚在视网膜上。凹透镜对光线具有发散作用，可以矫正近视眼。
【解答】解：人的眼睛相当于一架照相机，在视网膜上成的是倒立、缩小的实像；
光线会聚在视网膜前方，这是近视眼，近视眼应该配戴对光线具有发散作用的凹透镜进行矫正。
故答案为：照相机；发散。
【点评】本题考查了近视眼的矫正、眼睛的视物原理，属于基础题。
32．（2022•济宁）用冰取火，似乎不可思议。但这绝非讹传，据晋代张华的《博物志》记载，我国古代就把冰块制成透镜，利用透镜对光的 会聚 作用将物体点燃，如图所示。用这类透镜制作的眼镜片，可以用来矫正 远视 眼。
【分析】凸透镜对光线具有会聚作用；凸透镜可以矫正远视眼。
【解答】解：我国古代就把冰块制成透镜，利用透镜对光的会聚作用将物体点燃；
远处物体通过人眼所成的像成在视网膜的后方，为远视眼；为了使像成在视网膜上，需要佩戴对光线具有会聚作用的凸透镜。
故答案为：会聚；远视。
【点评】本题考查了凸透镜对光线的作用、远视眼的矫正，属于基础题。
33．（2022•绥化）某次实验中各光学元件在如图所示位置光屏上得到清晰倒立 放大 的实像（选填“放大”“缩小”或“等大”），生活中的 投影仪 就是根据这个原理制成的（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）。
【分析】观察比较物距和像距的远近就可以判断。
【解答】解：由图知，像距大于物距，所以此时在光屏上成倒立放大的实像，投影仪是利用这一原理制成的。
故答案为：放大；投影仪。
【点评】此题是探究凸透镜成像规律的实验，考查了凸透镜成像的规律，要熟练掌握成像的规律，并进行总结。
34．（2022•无锡）用焦距为10cm的凸透镜探究凸透镜成像的规律，当点燃的蜡烛、凸透镜、光屏置于光具座上如图所示的位置时，光屏上呈现烛焰的倒立、 放大 的实像。若此时将光屏移走，烛焰通过凸透镜 能 （选填“能”或“不能”）成实像。将蜡烛移至光具座上40cm处，人站在光屏一侧，通过凸透镜可以看到一个 正立 、放大的“烛焰”。
【分析】（1）凸透镜成像特点和应用：①u＞2f时，成倒立、缩小的实像；②2f＞u＞f时，成倒立、放大的实像；③u＜f时，成正立、放大的虚像；
（2）实像是实际光线会聚而成的，实像可以在光屏上出现。
【解答】解：由图可知，u＝45.0cm﹣30.0cm＝15.0cm，则f＜u＜2f，成倒立、放大的实像；
实像是实际光线会聚而成的，此时若拿掉光屏，则烛焰通过凸透镜能成实像，实验中光屏的作用是便于观察物体通过凸透镜所成的实像；
将蜡烛移至光具座上40cm处，此时u'＝45.0cm﹣40.0cm＝5.0cm，则u'＜f，成正立、放大的虚像。
故答案为：放大；能；正立。
【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。
35．（2022•山西）如图所示，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。”请你用学过的光学知识判断“削冰令圆”就是把冰块制成 凸透 镜，若要“火生”应把“艾”放在镜的 焦点 位置。
【分析】凸透镜对光线有会聚作用，平行于主光轴的光线，经凸透镜折射后会聚成一点，这点是凸透镜的焦点，焦点的温度很高。
【解答】解：要取火需要将光线会聚，所以应该将冰块制成凸透镜，透镜会把光线集中在焦点上时，所以当把艾放在焦点上时，会随着温度的升高达到燃点时即可燃烧。
故答案为：凸透；焦点。
【点评】此题考查了凸透镜的特点及灵活利用凸透镜解决生活实际问题的能力，是中考考查的热点。
37．（2022•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。
38．（2022•乐山）日常生活中，不注意用眼卫生长期用眼疲劳就可能患上近视眼。近视眼成像于视网膜 前 （选填“前”或“后”），为矫正视力需要佩戴 凹 （选填“凹”或“凸”）透镜。
【分析】近视眼是因为晶状体太厚或眼球过长，远处物体的像成在视网膜的前方，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到视网膜上。
【解答】解：产生近视眼的原因是晶状体太厚，折光能力太强，或者眼球在前后方向上太长，因此来自远处某点的光会聚在视网膜前，而利用凹透镜能使光线发散的特点，在眼睛前面放一个凹透镜，可使来自远处物体的光会聚在视网膜上。
故答案为：前；凹。
【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，以及对近视眼的矫正方法的掌握。是一道基础题。
39．（2022•连云港）小明在探究凸透镜成像特点时，将蜡烛、凸透镜、光屏放置在如图所示位置时，光屏上恰好出现等大的清晰的像，此凸透镜的焦距为 10.0 cm。当蜡烛被移至57cm刻度处，无论怎样移动光屏，光屏上始终接收不到像，要想观察到像可以从凸透镜的 左 （选填“左”或“右”）侧用眼睛观察，生活中的 放大镜 是利用这个原理制成的。
【分析】（1）根据凸透镜成像时，u＝v＝2f，光屏上成倒立、等大的实像，求得焦距；
（2）当物体处于一倍焦距之内时，成的是一个正立、放大的虚像，而虚像不能在光屏上呈现，此时像物在同一侧；
【解答】解：（1）蜡烛恰好在光屏上成倒立、等大的像，由图可知，此时u＝v＝20cm＝2f，则f＝10.0cm；
（2）保持凸透镜位置不动，把蜡烛移到57cm处时，u＝57m＜f，成的是一个正立、放大的虚像，且像和物在凸透镜的同一侧，因此要想看到这个像，应从凸透镜的左侧透过凸透镜去观察，生活中的放大镜是利用这个原理制成的。
故答案为：10.0；左；放大镜。
【点评】本题是凸透镜成像规律的探究实验，考查了实验操作，成像规律的应用，掌握成像特点与物距、像距之间的关系是解决此题的关键。
40．（2022•玉林）如图所示，航天员王亚平在中国空间站用“水球”做成像实验，“水球”成像的原理与 照相机 （选填“放大镜”或“照相机”）的相同，所成的是倒立、缩小的 实 （选填“实”或“虚”）像。
【分析】凸透镜成像的规律之一：当u＞2f时，成倒立、缩小的实像，其应用为照相机。
【解答】解：水球具有中间厚，边缘薄的特点，因此水球相当于一个凸透镜，此时王亚平到水球的距离与水球焦距的关系是大于2倍焦距，当u＞2f时，成倒立、缩小的实像，照相机利用了此原理。
故答案为：照相机；实。
【点评】本题考查凸透镜成像的规律以及物距、像距和像之间的关系。
41．（2022•宁夏）2022年6月5日，全新修订的《中华人民共和国噪声污染防治法》正式实施。“新噪声法”中禁止室内装修和邻里噪声扰民，这是 在声源处 减弱噪声。疫情防控期间，进入公共场所需要手机扫码登记，如图所示。手机摄像头相当于 凸 透镜，当手机远离二维码时，所成的像会 变小 。（选填“变大”、“变小”或“不变”）
【分析】（1）减弱噪声有三种：①在声源处减弱；②在传播过程中减弱；③在人耳处减弱；
（2）手机摄像头的镜头是凸透镜，其是利用物体在2倍焦距以外，像成在另一侧的1倍焦距和2倍焦距之间，成倒立缩小实像的原理制作的；凸透镜成实像时，物远像近像变小、物近像远像变大的特点。
【解答】解：（1）禁止室内装修和邻里噪声扰民，这是在声源处减弱噪声；
（2）手机摄像头相当于凸透镜，手机扫描二维码，二维码在手机摄像头的2倍焦距以外，成倒立、缩小的实像；手机镜头远离二维码时，物距增大，像距变小，像变小。
故答案为：在声源处；凸；变小。
【点评】此题考查了防治噪声的途径、凸透镜成像规律的应用，关键要明确凸透镜成实像时，物远像近像变小、物近像远像变大的规律。
42．（2022•湖北）小红和家人一起乘高铁去旅行，进站时要进行身份验证，她发现屏幕上的头像较小，不能完成人脸识别，后来在工作人员的指导下顺利完成了识别。她了解到屏幕上的头像是通过摄像头内的凸透镜形成的，于是带着兴趣进行了以下实验。
（1）小红将蜡烛、凸透镜、光屏安装在光具座上并靠在一起，点燃蜡烛，调整烛焰、透镜和光屏的中心大致在 同一高度 。
（2）如图甲所示，烛焰恰好在光屏上成清晰的像，光屏上的像是 漫反射 （选填“镜面反射”或“漫反射”）形成的，保持凸透镜位置不变，若将蜡烛向右移动少许，则应将光屏向 右 （选填“左”或“右”）移动才能再次在光屏上成清晰的像，此时的像变大。
（3）根据以上实验，小红进行人脸识别时，为使屏幕上的头像变大，她应该 靠近 （选填“靠近”或“远离”）镜头。
（4）在图乙所示位置时，烛焰也在光屏上成清晰的像，这个像是倒立、 等大 （选填“放大”“缩小”或“等大”）的实像，由此可知凸透镜的焦距为 10.0 cm。
【分析】（1）为了使物体的像能够成在光屏的中心，实验前需要调整凸透镜、光屏、烛焰的中心大致在同一高度上；
（2）人们依靠漫反射现象才能从不同方向看到物体；根据物近像远像变大的特点判断光屏的移动方向和像的大小变化；
（3）根据像距与物距的关系，确定成像的特点；根据物距等于2f时成等大的实像，当实像和物相等时，此时像距、物距都等于2倍焦距。
【解答】解：（1）点燃蜡烛后，调节凸透镜和光屏的高度，使烛焰中心、光屏中心和凸透镜的光心在同一高度上，其目的是使像成在光屏的中央；
（2）烛焰恰好在光屏上成清晰的像，我们在不同角度都能看到像，所以光屏上的像是漫反射；当凸透镜的位置不变时，只向右移动蜡烛，要使光屏上再次出现一个明亮清晰的像，可以向右移动光屏，才能再一次成像；
（3）若要使小红所成的像变大，应增大像距，减小物距，他应该靠近摄像头；
（4）当蜡烛、透镜和光屏的位置如图乙所示时，u＝20cm，在另一侧距凸透镜20cm处的光屏上可以得到一个与蜡烛等大倒立的像，所以2f＝20.0cm，即f＝10.0cm。
故答案为：（1）同一高度；（2）漫反射；右；（3）靠近；（4）等大；10.0。
【点评】凸透镜成像的三种情况和应用是凸透镜成像习题的重要依据，一定要熟练掌握。
43．（2022•广西）在较暗的室内，手持一个凸透镜，在白墙和点燃的蜡烛间移动（离墙近些），在墙上能看到烛焰 倒立 （选填“正立”或“倒立”）缩小的像，根据这个原理可制成 照相机 （选填“照相机”或“投影仪”）。
【分析】凸透镜成像规律：物距大于二倍焦距成倒立、缩小的实像；
物距等于二倍焦距成倒立等大实像；
物距大于一倍焦距小于二倍焦距成倒立、放大的实像；
物距小于焦距成正立、放大的虚像；
凸透镜成实像时，物距变大，像距变小，像变小。
【解答】解：点燃的蜡烛在墙上能接收到像，由于凸透镜离墙近些，说明物距大于像距，所以墙上得到烛焰清晰的倒立、缩小的实像；
人们利用这个原理制成了照相机。
故答案为：倒立；照相机。
【点评】本题考查了凸透镜成像规律的应用，关键注意题目中物距和像距的大小关系。
44．（2022•广东）如图所示，电子蜡烛的“烛焰”通过凸透镜在光屏上成一个清晰 倒 立的实像。利用这一成像规律可制成 照相机 （选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）。若保持蜡烛和光屏的位置不变，仅将凸透镜更换成另一个焦距相同、尺寸更大的凸透镜，此时光屏上像的大小与原来的像对比应 不变 （选填“变大”“变小”或“不变”）。
【分析】凸透镜成像规律之一，物距大于像距，成倒立、缩小的实像，应用于照相机；
仅将凸透镜更换成另一个焦距相同、尺寸更大的凸透镜，物距、像距不变，则光屏上像的大小不变。
【解答】解：由图可知，物距大于像距，由凸透镜成像规律可知，此时成倒立缩小的实像，利用这一成像规律可制成照相机；
若保持蜡烛和光屏的位置不变，仅将凸透镜更换成另一个焦距相同、尺寸更大的凸透镜，物距、像距不变，此时光屏上像的大小与原来的像对比不变。
故答案为：倒；照相机；不变。
【点评】本题为研究凸透镜成像的规律的实验，要熟练掌握凸透镜成像的规律，并灵活运用。
45．（2022•遂宁）小陈发现爷爷看书报时将书报拿得很远，根据所学知识想到人的眼睛与 照相机 （选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）的成像原理相同，爷爷眼睛的问题是因为晶状体太薄造成的 远 （选填“近”或“远”）视眼。于是他建议父母带爷爷到眼镜店选配一副由 凸 透镜制成的老花镜。
【分析】（1）当物距大于二倍焦距时，成倒立、缩小的实像，其应用是照相机；
（2）由于晶状体太薄，其折光能力太弱，或眼球的前后方向太短，使得像成在视网膜的后方，这就是远视眼的成因；
而后据凸透镜和凹透镜对光线的作用分析，即可判断用哪种透镜来矫正。
【解答】解：人的眼睛是通过调节晶状体的弯曲程度，从而改变晶状体的焦距来获得清晰的、倒立、缩小的实像，与照相机的成像原理相同，
由题意可知，爷爷眼睛的问题是因为晶状体太薄，此时像成在视网膜的后方，所以爷爷的眼睛是远视眼；若想通过佩戴眼镜来矫正，即应使像成在视网膜上，需要让原来的光线会聚一些，由于凸透镜对光线有会聚的作用，故用凸透镜制成的眼镜来矫正远视眼。
故答案为：照相机；远；凸。
【点评】知道远视眼的成因和矫正是解决该题的关键。
四．作图题（共6小题）
46．（2022•新疆）一束光经过凸透镜后的折射光线如图所示，请在图中画出其入射光线。
【分析】先确定所给的折射光线的特点，然后根据凸透镜的三条特殊光线作图。
【解答】解：平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点，所以入射光线是平行于主光轴的，如图所示：
【点评】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。
47．（2022•青海）请你将如图所示的光路图补充完整。
【分析】凹透镜有三条特殊光线：平行于主光轴的光线经凹透镜折射后，折射光线的反向延长线过虚焦点；过光心的光线传播方向不变；入射光线的延长线过凹透镜另一侧的焦点，折射光线平行于主光轴射出，据此作图。
【解答】解：由图知，入射光线过光心，则它的传播方向不变；折射光线平行于主光轴射出，则入射光线的延长线过凹透镜另一侧的焦点，先用虚线连接入射点和右侧焦点F，然后用实线延长作出入射光线，如下图所示：
【点评】关于凹透镜，有三条特殊的入射光线：①平行于主光轴；②入射光线的延长线射过另一侧的焦点；③过光心的，每条特殊的入射光线对应的折射光线都有自己的特点，根据两者的对应关系可以利用入射光线作出折射光线；也可以利用折射光线作出对应的入射光线。
48．（2022•广州）如图，凸透镜的焦点为F，光心为O。
①在图中画出S点发出的光线a经过透镜光心后的光线。
②S点发出的一条光线经过透镜后与主光轴平行，在图中画出上述光路。
【分析】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；据此作图。
【解答】解：①S点出的光线a经过透镜光心后，其传播方向不变；
②S点发出的一条光线经过透镜后与主光轴平行，这说明该入射光线反向延长是过焦点的，据此做出入射光线和折射光线，如图所示：
【点评】本题考查了凸透镜光路图的左方，属于基础题。
49．（2022•宁波）如图甲所示，在小宁与平面镜之间有一只杯子，为何杯子和杯子的像在小宁眼球视网膜上成的像大小不同？根据“平面镜成像”、“视觉的形成”等有关知识，我们可以用作图的方法来解释上述现象。图乙为杯子的像CD在视网膜上成像的示意图，请你在图丙中画出杯子AB在视网膜上成的像A'B'。（要求：先根据平面镜成像规律画出AB，再用图乙的方法画出A'B'）
【分析】根据平面镜成像的特点做出杯子的位置；根据凸透镜对光线的作用做出像的位置。
【解答】解：CD为杯子的像，分别过C、D点做镜面的垂线并延长等大的距离，为A、B，连接AB，AB为杯子；眼睛的晶状体相当于是一个凸透镜，经过凸透镜光心的光线的传播方向不变，分别过A、B做经过光心的光线，在视网膜上形成点A'、B'，则A'B'为杯子的像，如图所示：
【点评】本题考查了平面镜成像特点的应用、凸透镜成像光路图的做法，属于基础题。
50．（2022•玉林）小明同学不注意用眼卫生，造成了高度近视，请在图中画出远处物体发出的两束
入射光线经他的晶状体折射后对应的光线。
【分析】近视眼成因，远处物体反射来的光线通过晶状体折射后形成的物像，就会落在视网膜的前方造成的。
【解答】解：近视眼看远处的物体时，物体发出的光会会聚在视网膜前面，如图所示：
。
【点评】本题主要考查学生对近视眼的成因的了解和掌握，是一道基础题。
51．（2022•大庆）甲图是近视眼的成像示意图，其中晶状体相当于凸透镜，平行光经过晶状体等结构未会聚在视网膜上。请在乙图虚线框内画出适当的透镜，并将两条光线的光路补充完整，使光线会聚在视网膜上的a点。
【分析】人的眼球的晶状体相当于凸透镜。近视眼的晶状体较厚，会聚能力较强，看远处的物体时，将像成在视网膜的前面，需戴凹透镜矫正。据此根据平行于主光轴的光线经凹透镜折射后，其折射光线的反向延长线过焦点，以及凸透镜对光线具有会聚作用作图。
【解答】解：近视眼的晶状体较厚，会聚能力较强，看远处的物体时，将像成在视网膜的前面，为了使像正好成在视网膜上，需戴发散作用的凹透镜矫正，如下图所示：
【点评】解决此类题目要结合近视眼的成因进行分析解答，要会结合物理知识解决实际问题，有一定的难度。
五．实验探究题（共8小题）
52．（2022•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。
53．（2022•吉林）在“探究凸透镜成像的规律”的实验中：
（1）由图甲可知，该凸透镜的焦距为 10.0 cm；
（2）如图乙所示，此时光屏上恰好成清晰、倒立、 缩小 的实像；生活中的 照相机 就是利用凸透镜这一成像规律制成的。
【分析】（1）平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚在主光轴上一点，这个点是凸透镜的焦点，光心到焦点的距离叫凸透镜的焦距；
（2）当u＞2f时，成倒立、缩小的实像；其应用是照相机。
【解答】解：（1）用平行光照射凸透镜，改变透镜和光屏的距离，直到在光屏上找到最小最亮的光斑，测量凸透镜光心和光屏的距离，得到凸透镜的焦距，如图甲所示，刻度尺的分度值是1cm，要估读到分度值的下一位，即凸透镜光心到光斑的距离为10.0cm，所以凸透镜的焦距f为10.0cm；
（2）如图乙所示，物距u＝30cm，2f＝20cm，u＞2f，像距v＝15cm，f＜v＜2f，根据凸透镜成像的规律可知物距在二倍焦距之外，像距位于一倍焦距和二倍焦距之间时，物体成倒立、缩小的实像；
生活中的照相机就是利用凸透镜这一成像规律制成的。
故答案为：（1）10.0；（2）缩小；照相机。
【点评】此题考查的是凸透镜焦距的确定及成像规律和实际应用，属于基本技能的考查和基本规律的应用，难度不大，熟练掌握凸透镜成像规律是解决此类问题的前提。
54．（2022•武汉）在探究凸透镜成像规律的实验中：
（1）将蜡烛和焦距为10cm的凸透镜甲固定在如图所示的位置，点燃蜡烛后，位于90cm刻度线处的光屏上得到烛焰清晰 放大 （填“放大”“缩小”或“等大”）的实像。 投影仪 （填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）就是根据该原理工作的。
（2）保持上述实验中凸透镜位置不变，将蜡烛移动到15cm刻度线处，应该向 左 （填“左”或“右”）移动光屏，才能再次得到烛焰清晰的像。
（3）改用焦距为20cm的凸透镜乙继续进行实验。将凸透镜乙和光屏分别固定在70cm和85cm刻度线处，再将点燃的蜡烛从15cm刻度线处缓慢地向右移动到50cm刻度线处，在光屏上得到烛焰清晰像的次数是 0 （填“0”“1”“2”或“3”）。
【分析】（1）当物距处于f和2f之间时，凸透镜成倒立放大的实像，投影仪、幻灯机都是根据这个原理制成的；
（2）凸透镜成实像时，物远像近像变小；
（3）凸透镜成实像时，物距变大，像距变小，像变小；物距大于二倍焦距时，成倒立、缩小的实像。
【解答】解：（1）由图可知，物距小于像距，物距处于f和2f之间，成倒立、放大的实像。应用是投影仪或幻灯机；
（2）凸透镜位置不变，将蜡烛移动到15cm刻度线处，物距变大，像距会变小，应该向左移动光屏，才能再次得到烛焰清晰的像；
（3）凸透镜成实像时，物距变大，像距变小，在物距大于二倍焦距时，成倒立、缩小的实像，像距在物距处于f和2f之间为最小。当凸透镜乙和光屏分别固定在70cm和85cm刻度线处，即像距为15cm，小于1倍焦距，在光屏上不能得到烛焰清晰像，在光屏上得到烛焰清晰像的次数是为0。
故答案为：（1）放大；投影仪；（2）左；（3）0。
【点评】本题考查学生动手操作实验的能力以及学生对凸透镜成像规律的掌握，要求学生能根据凸透镜成像规律分析实际问题。
55．（2022•陕西）如图﹣1所示，人眼的功能类似于照相机。学习了凸透镜成像规律后，小明对人眼和照相机如何成清晰的像，进行了进一步研究。
（1）人眼结构中，视网膜到晶状体的距离不变，相当于“探究凸透镜成像规律”实验中， 光屏 到凸透镜的距离不变，能否看清远近不同的物体，可能与晶状体的焦距有关；使用变焦照相机拍照，能否得到清晰的像，可能同时与焦距和像距有关。于是他用图﹣2装置进行探究。
（2）实验前，调节“F”光源和光屏的中心在凸透镜的主光轴上，是为了使像呈现在 光屏中央 。
（3）实验主要步骤：①保持光屏到凸透镜的距离不变，换上不同焦距的凸透镜，调节“F”光源到凸透镜的距离，直到光屏上成清晰的像，分别记录焦距、物距和像的高度。
②保持 “F”光源 到凸透镜的距离不变，换上不同焦距的凸透镜，调节光屏到凸透镜的距离，直到光屏上成清晰的像，分别记录焦距、像距和像的高度。
（4）实验数据如下表所示：
物体的高度H＝5.0cm
实验序号
物距u/cm
像距v/cm
焦距f/cm
像的高度h/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
①分析 1、2、3 三组数据可知：当像距不变时，物距变大，要成清晰的像，凸透镜焦距要变大。
②分析4、5、6三组数据可知：当物距不变时，凸透镜焦距越 大 ，像距越大，像也越大。
根据以上探究可知：人眼是通过调节晶状体焦距来看清远近不同物体的：用变焦照相机在同一位置拍摄同一物体时，是通过同时调节焦距和像距，使物体成大小不同的清晰的像。
（5）实验结束后，小明和同学们进行了如下交流：
①人长时间看近处物体，眼睛容易疲劳。学习较长时间后，建议同学们适当远眺，使睫状体放松，晶状体变 薄 （选填“厚”或“薄”），焦距变大，舒缓眼疲劳，保护眼睛。
②用变焦相机拍完西安钟楼的全景后，要在原地把钟楼上的钟拍得更大一些，应该把照相机的镜头 向前伸 （选填“向前伸”或“往后缩”）同时增大焦距。
【分析】（1）视网膜相当于“探究凸透镜成像规律”实验中的光屏；
（2）实验前，调节“F”光源和光屏的中心在凸透镜的主光轴上，是为了使像呈现在光屏中央，便于观察；
（3）实验①控制像距这个量不变，通过改变物距，观察焦距和成像特点，实验②改变不变量，控制物距不变，通过改变像距，观察焦距和成像特点；
（4）实验①是保持像距不变，上述表格中三组只有1、2、3是像距相同的；
②分析4、5、6三组数据可知：物距不变，像距逐渐变大，焦距也逐渐变大，像的高度也变高，说明像也变大；
（5）通过实验结论，当像距不变时，物距变大，要成清晰的像，凸透镜焦距要变大。
【解答】解：（1）人眼结构中，晶状体相当于凸透镜，视网膜相当光屏，视网膜到晶状体的距离不变，相当于“探究凸透镜成像规律”实验中，光屏到凸透镜的距离不变；
（2）实验前，调节“F”光源和光屏的中心在凸透镜的主光轴上，使三者的中心大致在同一高度，是为了使像呈现在光屏中央；
（3）②为了探究使用变焦照相机拍照得到清晰的像，可能同时与焦距和像距有关。应保持物距不变，即保持“F”光源到凸透镜的距离不变，换上不同焦距的凸透镜，调节光屏到凸透镜的距离，直到光屏上成清晰的像，分别记录焦距、像距和像的高度。
（4）①像距不变的三组实验分别是1、2、3；
②分析4、5、6三组数据可知：物距不变，像距逐渐变大，焦距也逐渐变大，像的高度也变高，说明像也变大。所以得出结论：当物距不变时，凸透镜焦距越大，像距越大，像也越大；
（5）通过实验结论，人眼长时间看近处物体，然后远眺，像距不变，物距变大，焦距也要变大，即眼睛的晶状体变薄；
相机拍完西安钟楼的全景后，要在原地把钟楼上的钟拍得更大一些，物距不变，要使像变大，则焦距要变大，而且像距也要变大，即把照相机的镜头向前伸同时增大焦距。
故答案为：（1）光屏；（2）光屏中央；（3）“F”光源；（4）1、2、3；大；（5）薄；向前伸。
【点评】本题考查了凸透镜的成像规律和应用，实验综合比较强。
56．（2022•江西）物理创新实验小组的同学探究凸透镜成像的规律。
【实验器材】蜡烛、凸透镜、光屏、光具座等
【进行实验与收集证据】
（1）测焦距：如图1所示，让凸透镜正对着太阳光，在它的另一侧找到最小最亮的光斑，说明凸透镜对光具有 会聚 作用，该凸透镜的焦距为 5 cm。
（2）组装实验装置：将蜡烛、凸透镜和光屏放在光具座上，并对三者进行调节。如图2所示，是他们分别调节完的实验装置，其中调节正确的是 C 装置（填写字母序号），理由是 三者的中心大致在同一高度，像才能呈在光屏的中心 ，使像清晰地呈现在光屏的中央。
（3）设计实验表格：请将表格中①和②的内容补充到横线上：① 倒正 ② 虚实 。
物距u跟焦距f的关系
像的性质
①
大小
②
【分析与论证】略
【拓展】在实验过程中，光屏上呈现了一个清晰的像，此时，某同学将焦距相同、直径更大的凸透镜替换原凸透镜，则光屏上呈现的像比原来的像 更亮 （选填“更大”“更小”或“更亮”）。
【分析】（1）根据凸透镜对光线的会聚作用和凸透镜焦距（焦点到凸透镜的距离）的认识来作答；
（2）为使像能成在光屏的中心，应调整烛焰、凸透镜和光屏的高度，使它们的中心大致在同一高度；
（3）像的性质包括像的大小、倒正、虚实；
（4）用焦距相同、镜面直径较大的凸透镜，发光体发出的光透过凸透镜的光线多，据此分析现象。
【解答】解：（1）凸透镜对光线有会聚的作用；最小、最亮的光斑就是该凸透镜焦点的位置，焦点到透镜光心的距离就是焦距，焦距f＝5cm；
（2）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，由图可知，C装置符合题意；
（3）像的性质包括像的大小、倒正、虚实，由此可知；①倒正，②虚实。
（4）用另一只与原实验中焦距相同但镜面直径较大的凸透镜，替代原来的凸透镜再次实验，经凸透镜的光线变多，所成的像与原来的像相比，比原来更亮。
故答案为：（1）会聚；5；（2）C；三者的中心大致在同一高度，像才能呈在光屏的中心；（3）①倒正；②虚实；（4）更亮。
【点评】本题考查探究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。
57．（2022•贵阳）近视程度不同的同学需要佩戴焦距不同的眼镜。为了探究近视眼的矫正过程，组装如图甲所示的实验装置，其中“F”字样的光源代替可视物体，光屏模拟视网膜。选用如图乙所示的2号凸透镜模拟晶状体，打开“F”光源，调节各个元件的位置，直到光屏上呈现倒立缩小的清晰像，正常眼睛的视物模型便组装完成。
请回答下列问题：
（1）模拟近视眼视物情况，选择图乙中的 3 （填序号）号透镜替代2号透镜安装在光具座上后，光屏上的像变模糊；
（2）用如图丙所示的水透镜模拟近视眼矫正视力。应将水透镜置于光具座上的 B （选填“A”“B”或“C”）点，缓慢调节水透镜中的水量，当水透镜形成焦距合适的 凹 透镜时，光屏上呈现清晰的像，近视眼的成像情况得到改善；
（3）更换焦距更小的凸透镜模拟近视程度更严重的眼睛晶状体，为了改善视网膜上的成像情况，实验时需要用注射器 抽取 （选填“抽取”或“注入”）适量水；
（4）根据上述实验，近视程度更严重的同学应选择焦距更大还是更小的透镜来矫正呢？ 更小 ，请结合透镜对光的作用来分析选择的理由： 近视程度更严重的同学，其晶状体焦距更小，对光的会聚能力更强，故需用对光发散能力更强、焦距更小的凹透镜矫正 。
【分析】（1）近视眼的成因：晶状体凸度过大或眼球前后径过长，外界物体的像成在视网膜前方；
（2）近视眼矫正方法：配戴凹透镜，使进入眼睛的光线发散一些后再通过晶状体，使像成在视网膜上；
（3）凸透镜的焦距越小，对光的会聚能力越强，需要用对光发散能力更强、焦距更小的凹透镜矫正；
（4）根据实验现象分析选择合适的凹透镜。
【解答】解：（1）近视眼是晶状体凸度过大或眼球前后径过长，外界物体的像成在视网膜前方引起的，因此应选取凸度更大的3号透镜模拟近视眼的晶状体；
（2）图甲中C点在凸透镜（晶状体）和光屏（视网膜）之间，是眼睛的内部，因此模拟近视眼镜的水透镜应放置在模拟晶状体的凸透镜前的B点；
由于近视眼需要配戴凹透镜矫正，因此应将水透镜调节成焦距合适的凹透镜；
（3）凸透镜的焦距越小，对光的会聚能力越强，需要用对光发散能力更强、焦距更小的凹透镜矫正，由图丙提供的信息可知，此时需要用注射器抽取适量的水；
（4）根据上述实验现象可知，近视程度更严重的同学，其晶状体焦距更小，对光的会聚能力更强，故需用对光发散能力更强、焦距更小的凹透镜矫正。
故答案为：（1）3；（2）B；凹；（3）抽取；（4）更小；近视程度更严重的同学，其晶状体焦距更小，对光的会聚能力更强，故需用对光发散能力更强、焦距更小的凹透镜矫正。
【点评】本题探究近视眼的矫正过程，考查近视眼的成因和矫正，知道透镜对光线的作用是解题的关键。
58．（2022•辽宁）大威利用光具座、蜡烛、光屏和直径相同、焦距不同的两个同种材料制成的凸透镜A（焦距未知）、B（焦距为20cm）等器材探究凸透镜成像规律。
（1）将蜡烛、凸透镜A、光屏依次安装在光具座上，点燃蜡烛后发现烛焰的像成在光屏上方。此时应向 上 调节蜡烛，使烛焰的像成在光屏中央。
（2）正确调节后，蜡烛、凸透镜A、光屏的位置如图所示。此时光屏上成倒立、等大的像，凸透镜A的焦距为 10 cm。
（3）凸透镜A固定不动，将蜡烛移动到 15 （填“35”“25”或“15”）cm刻度线处，移动光屏，直到光屏上出现清晰的倒立、缩小的像。生活中的 照相机 （填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）就是根据这个原理制成的。
（4）在（3）的基础上，保持凸透镜A位置不动，将蜡烛和光屏的位置对调，发现光屏上成倒立、 放大 的实像。
（5）为了模拟眼睛看清远近不同的物体时，晶状体形状的变化情况，他应选用凸透镜 B （填“A”或“B”）来模拟眼睛看远处时的晶状体。
【分析】（1）蜡烛燃烧变短，所以像成在了光屏的上方，为了使像仍在成在光屏中央，可以将物体向上移动或将凸透镜向下移动或将光屏向上移动；
（2）光屏上成倒立、等大的像，物距等于像距，且等于2倍焦距，据此计算凸透镜的焦距；
（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，应用为照相机；
（4）根据光的折射中光路是可逆的，在（3）的基础上，凸透镜位置不变，对调蜡烛和光屏，蜡烛在二倍焦距上，据此判断成像情况；
（5）我们看物体时，是通过睫状体的伸缩来调节晶状体的弯曲程度，改变晶状体的焦距，使不同远近的物体都能在像距相同的视网膜上生成清晰的倒立实像。
【解答】解：（1）蜡烛燃烧变短，所以像成在了光屏的上方，为了使像仍在成在光屏中央，可以将蜡烛向上移动；
（2）如图所示，光屏上成倒立、等大的像，此时物距等于像距，物距为20.0cm等于2倍焦距，故凸透镜的焦距为10.0cm；
（3）将蜡烛移至35cm刻度线处，此时的物距为15.0cm，物距大于二倍焦距，成倒立缩小实像，其应用是照相机；
（4）在（3）的基础上，凸透镜位置不变，对调蜡烛和光屏，蜡烛在二倍焦距上，成倒立、放大的实像；
（5）为了模拟眼睛看清远近不同的物体时，晶状体形状的变化情况，他应选用凸透镜焦距为20cm的来模拟眼睛看远处时的晶状体。
故答案为：（1）上；（2）10.0；（3）15.0；照相机；（4）放大；（5）B。
【点评】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。
59．（2022•黑龙江）在“探究凸透镜成像规律”实验中，所选凸透镜的焦距为10.0cm。
（1）实验步骤：
①观察凸透镜，弄清凸透镜的 焦距 ，并记下f。
②把蜡烛、凸透镜、光屏依次安装到光具座上，点燃蜡烛，调节三个中心大致在 同一高度 ，目的是 使像成在光屏中央
。
③移动蜡烛，分别把蜡烛放置距凸透镜大于2倍焦距的地方、1倍焦距和2倍焦距之间、在1倍焦距以内时，移动光屏，直到光屏出现 清晰 的像为止，观察像的特点并记录下此时像距的大小。
④整理数据和器材。
（2）若将蜡烛沿光具座移至35cm刻度线处，需将光屏移至 80cm 刻度线处（不需估读），光屏上可再次呈现烛焰清晰的像。
（3）在蜡烛与凸透镜之间，放置一凹透镜，为了使光屏上呈现烛焰清晰的像，应将光屏沿着光具座向 右 移动（选填“左”或“右”）。
（4）实验过程中，随着物距的变小，像距会 变大 （变大或变小或不变）。
【分析】（1）在做凸透镜成像的实验中，先要观察记录凸透镜的焦距，为了使烛焰的像成在光屏的中央，在依次放置好蜡烛、凸透镜、光屏后，就需要对三者的高度进行调节；
在实验操作中，移动光屏确保像在光屏上清晰成像，便于精确测量像距和观察像的特点；
（2）根据公式＝+可得像距；
（3）凹透镜具有发散作用，会延后成像。
（4）根据物近像远像变大去判断。
【解答】解：（1）①观察凸透镜，分析凸透镜的焦距大小，为接下来的探究做好准备；
②在做凸透镜成像的实验中，为了使烛焰的像成在光屏的中央，应使得光屏、凸透镜和烛焰的中心在同一高度上；
③光屏出现清晰的像能确保像距大小的准确性，便于观察像的特征；
（2）根据公式＝+可知，＝+，解得v＝30cm，所以光屏移至80cm处可观察到清晰的像；
（3）凹透镜具有发散作用，会延后成像，所以要向右移动光屏；
（4）物近像远像变大，随着物距的变小，像距会变大。
故答案为：（1）①焦距；②同一高度；使像成在光屏中央；③清晰；（2）80cm；（3）右；（4）变大。
【点评】本题考查了凸透镜的成像规律的实验探究，难度不大。
六．解答题（共1小题）
60．（2022•重庆）在图中画出平行于主光轴的光线经凸透镜折射后的光线。
【分析】在作凸透镜或凹透镜的光路图时，先确定所给的光线的特点再根据透镜的光学特点来作图。
【解答】解：平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点，如图所示；
【点评】凸透镜的特殊光线有三条：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折射光线通过焦点，过焦点的光线经凸透镜折射后折射光线平行于主光轴。
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