专题03透镜及其应用（解析版）（第1期）.docx

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1、专题03透镜及其应用（解析版）（第1期）一、选择题1. （2022 安徽省）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，在凸透镜的另一 侧调节光屏的位置，可得到烛焰清晰的（ ）oA.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【答案】Ao【解析】把凸透镜正对着太阳，太阳光是平行光，且平行于主光轴，在距凸透镜 10cm的光屏上得到一个最小、最亮的光斑，这个光斑就是凸透镜的焦点，所以该凸透 镜的焦距是410cm。将一支点燃的蜡烛放在此凸透镜前30cm处，此时物距）2根据 凸透镜成像规律可知，可

2、以在另一侧的光屏上得到烛焰倒立、缩小的实像，故A符合题 意,BCD不符合题意。故选A。2. （2022 江苏连云港）下列关于光现象描述正确的是（ ）oA.凹透镜对光有发散作用B.佩戴凸透镜可以矫正近视眼C.漫反射不遵循光的反射定律D.白光是由红光和绿光混合而成的【答案】Ao【解析】A.中间薄，边缘厚的透镜叫凹透镜，对光有发散作用，故A正确；B.近视眼的晶状体太厚，折光能力太强，来自远处的光会聚在视网膜前，为了使 像成在视网膜上，应配戴凹透镜矫正，因为凹透镜对光有发散作用，故B错误；C.镜面发散和漫反射都遵循光的反射定律，故c错误；D.太阳光经过三棱镜后形成一条由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等颜色

3、组成的光 带，这种现象叫光的色散现象，此实验说明了白光是多种色光组成的，故D错误。故选A3. （2022 山东泰安）光学知识在我们的生活、学习中有着广泛应用。下列说法 中（）。近视镜是凸透镜，利用了凸透镜对光有会聚作用照相时，被照者应位于镜头二倍焦距以外放大镜能放大地图，利用了光通过凸透镜能成正立、放大的实像的原理阳光下绿树的影子是光沿直线传播形成的【解析】（1） 1测焦距：如图所示，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，太阳光折射后比折射前更集中，说明凸透镜对光具有会聚作用。2光斑的位置即为焦点的位置，焦点到光心的距离为焦距，故该凸透镜的焦距为 5cmo（2） 3 4为了能

4、使像始终成在光屏的中央，实验前，应该将将烛焰、凸透镜和 光屏三者中心大致调节在同一高度上，故ABC错误，故D正确。故选D。（3） 5 6由凸透镜成像规律得，像有实像和虚像之分，像有放大和缩小之分， 像有倒立和正立之分。设计实验表格：请将表格中和的内容补充到横线上：虚或 实倒立或正立。7某同学将焦距相同、凸透镜的折光能力没变，物距不变，成像的位置不会变， 像的大小不变，但直径更大的凸透镜替换原凸透镜，折射后的成像光线比原来多，则光 屏上呈现的像比原来的像更亮。17. （2022 山东临沂）用焦距为10cm的凸透镜探究凸透镜成像规律时，将蜡烛、 凸透镜和光屏依次放在光具座上，并将凸透镜固定在50c

5、m刻度线处。（1）点燃蜡烛，调整蜡烛、凸透镜和光屏的高度，使烛焰的中心、凸透镜的光心和光屏的中心大致在;（2）当蜡烛和光屏的位置如图所示时，光屏上承接到烛焰清晰的像。应用了此成 像特点的是 （选填“照相机”“放大镜”或“投影仪”）；（3）将蜡烛移至20cm刻度线处，应将光屏移至 cm刻度线处，可再次承接到烛焰清晰的像；（4）将蜡烛移至45nl刻度线处，无论怎样移动光屏，始终承接不到烛焰清晰的像。此时应在凸透镜 （选填“左侧”或“右侧”）透过凸透镜观察像的特点。【答案】同一高度；投影仪；65.0；右侧。【解析】（1） 1为了使像成在光屏的中心，点燃蜡烛，应使烛焰的中心、凸透镜 的光心和光屏的中心

6、大致在同一高度。（2） 2由图得，此时像距大于物距，凸透镜成的像是放大倒立的实像，投影仪利 用该原理工作。（3） 3由图得，当物距 =5O.Ocm-35.Ocm=15.Ocm试卷第10页，总13页像距 v = 80.0cm-50.0cm=30.0cm将蜡烛移至20cm刻度线处，物距变为M =5O.Ocm-2O.Ocm=3O.Ocm由光路可逆得，此时像距应为15. 0cm,即应将光屏移到65. 0cm位置可再次承接到烛焰清晰的像。（4） 4虚像不能在光屏上呈现，将蜡烛移至45m刻度线处，无论怎样移动光屏, 始终承接不到烛焰清晰的像，说明此时凸透镜成得像是虚像，虚像在折射光线的反向延 长线的交点上

7、，此时应在凸透镜右侧透过凸透镜观察像的特点。18. (2022 陕西省)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“尸 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：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“U 光源

8、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；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：物体的高度沪5.0cm实验序号物距u / cm像距u/cm焦距f / cm像的高度。/cm117. 115. 08. 04.4230.015.010.02.5360.015.012.01.3425.01188.02.4525.016.710.03.3625.023. 112.046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；分析4、5、6三组数据

9、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：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；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。【答案】光屏；光屏中央；“尸光源；1、2、3；大（或长）

10、；薄； 向前伸。【解析】（1）1在人眼结构中，外界事物透过晶状体最终成像在视网膜上，视网 膜相当于凸透镜成像规律中的光屏，故视网膜到晶状体的距离不变，相当于光屏到凸透 镜的距离不变。（2） 2实验前，调节“广 光源和光屏的中心在凸透镜的主光轴上，是为了使像 最终能够在光屏的中央显现。（3） 3保持“尸 光源到凸透镜的距离不变，保持物距不变，换上不同焦距的凸 透镜，直到光屏上成清晰的像，可以探究焦距与像距之间的关系。（4） 4要得出“当像距不变时，物距变大，要成清晰的像，凸透镜焦距要变大。” 的结论，需要控制像距保持不变，改变物距，故选1、2、3组数据。5分析4、5、6三组数据可知，物距保持不变

11、，透镜的焦距逐渐增大，发现像距 也在逐渐增大，且像的高度也在逐渐增大，故当物距不变时，凸透镜焦距越大，像距越 大，像也越大。（5） 6人长时间看近处物体，晶状体收缩变厚，对光的偏折能力变大，眼睛的焦 距变小，远眺时，使睫状体放松，晶状体变薄，对光的偏折能力变小，眼睛的焦距变大，试卷第12页，总13页 远处物体射来的光刚好聚在视网膜上，可以看清远处的事物，可以起到舒缓眼疲劳，保 护眼睛的作用。7拍完西安钟楼的全景后，需要在原地把钟楼上的钟拍得更大一些，则物距保持 不变，像变大，分析表格数据可知，此时焦距变大，故把照相机的镜头像前伸。试卷第14页，总1页A.只有正确B.只有正确C.只有正确D.只有

12、正确【答案】Bo【解析】近视眼的晶状体曲度变大，会聚能力增强，即折光能力增强，成像于视 网膜前，应佩戴发散的凹透镜，使光线推迟会聚，故错误；照相机照相的原理是物距大于2倍焦距，成倒立缩小的实像，所以照相时应该站 在镜头的二倍焦距以外，故正确；利用放大镜看地图时，物体在焦点之内，物距小于1倍焦距，成正立放大的虚像， 故错误；阳光下绿树的影子是光在同种均匀介质中沿直线传播形成的，故正确。故选B。4. （2022 湖南衡阳）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（）oA.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

13、放大的实像【答案】Co【解析】A.凸透镜对光有会聚作用，凹透镜对光有发散作用，故A错误；B.近视眼是由于晶状体太厚，折光能力太强，像成在视网膜的前方，需要戴一副 凹透镜来矫正，故B错误；C.照相机是根据物距大于2倍焦距，成倒立缩小的实像的原理制成的，故C正确；D.由凸透镜成像规律可知，放大镜成正立、放大的虚像，不是实像，故D错误。故选C5. （2022 四川内江）关于图中“凸透镜成像规律”的实验，下列说法正确的是（）o尸光屏I凸透镜7A.图中蜡烛到凸透镜的距离为/ v此时成倒立、缩小的实像，该成像特点是照相机的原理。11. （2022 江苏扬州）请你补全关于“像”的知识结构图。【答案】直线传播

14、；凸透镜；倒立实像。【解析】1 2 3凸透镜成像是由光的折射形成的，根据凸透镜成像的规律，当 物距大于二倍焦距时，成倒立缩小的实像，当物距大于一倍焦距小于二倍焦距时，成倒 立放大的实像，故当物距大于一倍焦距时成倒立的实像；小孔成像是利用光在同种均匀介质中沿直线传播形成的倒立的实像。故小孔成像和 凸透镜成像的相同点是都可以成倒立的实像。三、作图题12. （2022 重庆A）请在图中画出平行于主光轴的光线经凸透镜折射后的光线【答案】见解析。【解析】根据凸透镜焦点的定义可知，平行于主光轴的光线经凸透镜折射后，折射光线会经过焦点，据此画出折射光线，如图：点睛：涉及凸透镜或凹透镜的光路作图，应牢记凸透镜

15、和凹透镜的三条特殊光线, 在画图中灵活运用，像这一类的作图即可迎刃而解.13. （2022 江苏扬州）如图，请完成光线通过凸透镜的光路图。（6是凸透镜的【解析】平行于主光轴的光线经凸透镜折射后过焦点，过焦点的光线经过凸透镜折射后光线与主光轴平行，光路图如下图所示：14. （2022 浙江宁波）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。图乙为杯子的像在视网膜上 成像的示意图，请你在图丙中画出杯子在视网膜上成的像月。（要求：先根据平 面镜成像规律画出/反 再用图

16、乙的方法画出/月）试卷第6页，总13页【解析】据平面镜成像特点：像与物到镜面的距离相等,像与物的连线与镜面垂直, 可分别过切作镜面的垂线，从而确定杯子26的位置。眼球的晶状体相当于凸透镜，物 体在视网膜上所成的是倒立、缩小的实像。由图乙知，两点射向晶状体的过光心的 光线传播方向不改变，这两条折射光线到达视网膜便形成了在眼球中的像。同理, 过然两点作通过光心的光线，这两条光线到达视网膜的位置，便是杯子仍在视网膜上成的像。作图如下:四、实验题15. （2022 四川南充）小明在科技书上利用凸透镜制作一个照相机，他找到了一个凸透镜和一些器材，首先在实验室探究凸透镜成像的规律，部分操作如下:（1）实验

17、前先调节烛焰、光屏的中心在同一水平直线上;（2）当蜡烛到凸透镜距离为20cm时，能在光屏上呈现等大的像，则该凸透镜焦距A cm；（3）小明将蜡烛移动到距离凸透镜30cm处，调节光屏的位置，光屏上能呈现清晰 倒立缩小的 （选填“实”或“虚”）像；（4）小明用一个凸透镜制成照相机的镜头，能在底片上呈现清晰的近处景物的像， 而远处景物的像却相当模糊，小明找来了家中废弃的眼镜镜片放在自制照相机镜头前, 发现远处景物的像也变得清晰了，则该镜片属于（选填“近视”或“远视”） 眼镜；取走镜片，他 （选填“增大”或“减小”）相机镜头与底片的距离也能 使远处景物的像变得清晰。【答案】凸透镜；10;实；近视；减小

18、。【解析】（1）1由图可知，光具座上依次摆放蜡烛、凸透镜和光屏，为使凸透镜 所成的像在光屏的中央，实验前要将烛焰、凸透镜、光屏的中心调整到同一水平线上。（2）当凸透镜成等大的实像时，像和物体都位于凸透镜的二倍焦距的位置上，则凸透镜的焦距f - - u = x 20cm = 1 Ocm22（3） 3当物距为30cm时，蜡烛位于凸透镜的二倍焦距以外，由凸透镜成像规律 可知，光屏上应成倒立缩小的实像。（4） 4 5近处的景物能在底片上成清晰的像，远处的景物通过镜头成像，相当 于增加了物距，此时清晰的像在底片的前面，则应减小像距才能在底片上成清晰的像, 即减小相机镜头与底片的距离；若像距不变，也可以在

19、镜头前放置一个对光具有发散作 用的透镜，让光推迟会聚到底片上成清晰的像。近视眼镜是凹透镜，对光具有发散作用， 远视眼镜是凸透镜，对光具有会聚作用，因此应在镜头前放近视眼镜片。16. （2022 江西省）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；试卷第8页，总13页（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,使像清晰地星现在光屏的中央；A（3）设计实验表格：请将表格中和的内容补充到横线上：物距跟焦距F的关系像的性质大小【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”）。【答案】会聚；5；D；烛焰、凸透镜和光屏三者的中心大致在同一高 度； 虚或实；倒立或正立； 更亮。