第三讲 透镜及其应用

第一部分云南中考考点研究

第3讲透镜及其应用

练习一

(建议时间：25分钟)

一、选择题

1. (2019宜昌)据央视新闻报道，我国台湾省台中市一辆小客车，因车主将矿泉水随手放在仪表盘上的防滑垫上，导致防滑垫起火(如图所示)．这瓶矿泉水所起的作用相当于()

第1题图

A. 平面境

B. 三棱镜

C. 凸透镜

D. 凹透镜

2. (2018深圳)现有一焦距为10 cm的放大镜，如果想看一张邮票，则物距的范围()

A. 大于20 cm

B. 等于20 cm

C. 小于10 cm

D. 大于10 cm小于20 cm

3. (2019湘潭)在“探究凸透镜成像的规律”时，当烛焰离透镜14 cm时成放大的实像，当烛焰离透镜8 cm时成放大的虚像，则这个透镜的焦距可能是()

A. 4 cm

B. 7 cm

C. 10 cm

D. 16 cm

4. (2019凉山州)一个物体放在凸透镜前20 cm处时，在透镜另一侧光屏上找到一个清晰的等

大的像，现将物体移动至凸透镜前15 cm处时，移动光屏能找到()

A. 倒立缩小的实像

B. 倒立放大的实像

C. 倒立放大的虚像

D. 正立放大的虚像

5. (2019邵阳)小红同学利用爷爷不用了的老花眼镜的一片镜片做凸透镜成像实验，肯定不能

．．得到()

A. 放大的实像

B. 倒立的虚像

C. 倒立的实像

D. 放大的虚像

6. (2019温州)将一蜡烛放在装有水的烧瓶前，调整蜡烛和烧瓶至如图所示位置，在墙壁上得到清晰的像．该像的性质是()

第6题图

A. 缩小的虚像

B. 放大的虚像

C. 缩小的实像

D. 放大的实像

7. (2019泰安)如图所示，在“探究凸透镜成像的规律”实验中，烛焰在距离凸透镜8 cm处时，在距离凸透镜15 cm处的光屏上成倒立的像．保持蜡烛和光屏不动，现把凸透镜向光屏方向移动7 cm，下列关于烛焰在光屏上成像的说法正确的是()

第7题图

A. 不能成清晰的像

B. 成倒立的缩小的像

C. 成倒立的放大的像

D. 成倒立的等大的像

8. 某同学做“探究凸透镜成像的规律”实验时，所用凸透镜的焦距为f，保持凸透镜位置不变，

如图所示，先后使烛焰位于a、b、c、d四点，并分别调整光屏的位置. 关于a、b、c、d四点的成像情况，他归纳出下列说法，其中错误

．．的是()

第8题图

A. 烛焰位于a点时，屏上出现的实像最小

B. 烛焰位于c点时，屏上出现的实像最大

C. 烛焰位于b点时，屏上出现的实像最大

D. 烛焰位于d点时，成正立放大的虚像

9. (2019杭州)关于近视和远视的成因如图所示，下列说法正确的是()

第9题图

A. 甲为近视眼，可配戴凹透镜矫正

B. 乙为近视眼，可配戴凸透镜矫正

C. 甲为远视眼，可配戴凸透镜矫正

D. 乙为远视眼，可配戴凹透镜矫正

10. (2018自贡)关于凸透镜的应用，下列说法正确的是()

A. 凸透镜成的像都是实像

B. 照相时，景物在镜头二倍焦距以内

C. 投影仪中的投影片放在镜头二倍焦距以外

D. 远视眼镜利用了凸透镜对光的会聚作用

二、填空题

11. (2019云南黑白卷)如图所示，某同学让太阳光通过透明的镜片照射到白墙上，从图中现

象可以看出，该镜片对光具有______作用，用这个镜片观察远处景物时，会看到倒立________(选填“放大”或“缩小”)的实像．

第11题图

12. (2019遂宁)为保障市民的出行安全，交管部门在很多十字路口安装了监控摄像头，它可以拍下违章车辆的现场照片，拍照时，摄像头的镜头相当于一个________(选填“凸”或“凹”)透镜，所成的像是________(选填“放大”“缩小”或“等大”)的实像，当车辆远离摄像头时，所成的像将会________(选填“变大”“变小”或“不变”)．

13. (2019连云港)在“探究凸透镜成像规律”的实验中，将凸透镜正对着太阳，在距凸透镜15 cm处得到一个最小、最亮的光斑，则该凸透镜的焦距为________cm；若将一个物体放在此透镜前40 cm处，可在透镜另一侧光屏上得到一个倒立________(选填“放大”“等大”或“缩小”)的实像．

14. (2020原创)如图是清晨花枝上悬挂露珠的情景，花朵透过露珠所成的像为倒立、缩小的____像，花朵与它的像处于露珠的________(选填“同侧”或“异侧”)．

第14题图

15. (2018新疆建设兵团)如图所示，烛焰恰好在光屏上成清晰的像，此实验现象与________(选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)的成像原理相同．保持透镜位置不变，将蜡烛向右移，光屏必须向________(选填“左”或“右”)移动，才能再次呈现清晰的实像．

第15题图

16. (2019襄阳)照相机是利用了凸透镜可以成倒立、________的实像的原理来工作的；小明在游玩古隆中途中，为父母拍摄时发现武侯祠没有完全进入取景框，为了将父母和武侯祠都拍摄下来，他向后退一段距离，并将照相机的镜头________(选填“向前伸”或“向后缩”)一点．

三、作图、实验、探究题

17. (2019滨州)根据图中的入射光线或折射光线，画出相应的折射光线或入射光线．

第17题图

18. (2019重庆B卷)在图中画出入射光线经过凹透镜后的出射光线．

第18题图

19. (2019眉山)在探究“凸透镜成像规律”的实验中，所用凸透镜的焦距为10 cm.

第19题图

(1)如图甲，光屏上呈现清晰的像，此像的性质是倒立________的实像，生活中的________(选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)利用了该原理工作；若保持蜡烛和光屏位置不变，移动凸透镜至________刻度线处，光屏上能再次呈现清晰的像．

(2)如图乙，保持蜡烛位置不变，移动凸透镜至16 cm刻度线处，移动光屏，观察到光屏上只能出现________，而人眼在图中A处应向________(选填“左”或“右”)看才能观察到烛焰的像．

(3)如图丙，在烛焰和凸透镜之间放一眼镜的镜片，发现光屏上的像由清晰变模糊了，将光

屏向靠近凸透镜的方向移动适当距离后，光屏上再次呈现清晰的像，则该眼镜的镜片是

________(选填“凸透镜”或“凹透镜”)，可用于矫正________(选填“近视眼”或“远视眼”)．

练习二

(建议时间：25分钟)

一、选择题

1. (2019潍坊)小明通过透镜观察“美丽潍坊”四个字，看到的情形如图所示，下列说法正确的是()

第1题图

A. 该透镜只能成放大的像

B. 该透镜可以用作近视眼镜

C. 该透镜可以用作照相机镜头

D. 字到透镜的距离小于此透镜的焦距

2. (2019自贡)小明同学用数码相机(可调焦距)拍摄了同一花菜的两张照片．如图所示，结合图片分析，下面说法不正确

．．．的是()

第2题图

A. 照相机的镜头与老花镜属于同一类透镜

B. 凸透镜能成缩小的实像是照相机的工作原理

C. 在物距相同的情况下，拍摄乙照片时，镜头焦距需调得小一些

D. 在物距相同的情况下，拍摄乙照片时，镜头焦距需调得大一些

3. (2019昆明八中联考)如图是爱动脑筋的小明用手机和透镜自制的简易投影仪，它能将手机上的画面放大投射到白墙上．下列说法正确的是()

第3题图

A. 手机到透镜的距离应大于透镜的两倍焦距

B. 墙上呈现的是手机画面的正立、放大的虚像

C. 制作简易投影仪的透镜，可以制作老花镜镜片

D. 要使墙上的像变大，应增大手机与透镜间的距离

4. (2019百色)在探究“凸透镜成像规律”的实验中，将点燃的蜡烛放在距凸透镜32 cm处，在透镜另一侧距透镜18 cm处的光屏上得到烛焰清晰的像，则()

A. 光屏上所成的是倒立、放大的实像

B. 该透镜的焦距f小于9 cm

C. 将点燃的蜡烛移至距透镜9 cm处，不能观察到烛焰放大的虚像

D. 透镜位置不变，蜡烛和光屏位置互换，光屏上也得到烛焰清晰的像

5. (2019苏州)将一凸透镜正对太阳，可在距凸透镜15 cm处得到一个最小、最亮的光斑．现将该凸透镜和蜡烛、光屏安装到光具座上，位置如图所示，下列说法正确的是()

第5题图

A. 此时可以在光屏上观察到清晰缩小的像

B. 仅在凸透镜左侧附近放一合适的凹透镜，可模拟近视眼的矫正

C. 将蜡烛移到30 cm刻度处，移动光屏可在屏上得到清晰等大的像

D. 将蜡烛移到40 cm刻度处，移动光屏可在屏上得到清晰放大的像

6. (2019滨州)在“探究凸透镜成像的规律”实验时，某小组测量出物距和像距的数据，并绘制成如图所示的图像，根据图像可知()

第6题图

A. 该凸透镜的焦距f＝20 cm

B. 当物距u＝30 cm时，成倒立、缩小的实像，照相机利用了这条规律

C. 当物距u＝8 cm时，成倒立、放大的实像，幻灯机利用了这条规律

D. 若把物体从距凸透镜30 cm处向距凸透镜15 cm处移动过程中，所成的像会逐渐变小

二、填空题

7. (2019娄底)娄底高铁站的进站通道采用了人脸识别系统(如图所示)，识别系统的摄像机可以自动将镜头前1 m 处的人脸拍摄成数码照片传递给设备识别．此系统的摄像机的镜头相当于________透镜，它的焦距应________(选填“大于”“等于”或“小于”)50 cm.

第7题图

8. (2019绵阳)人进入老年后，眼睛睫状体对晶状体的调节能力减弱，太远、太近的物体都看不清楚．近视远视一体眼镜(双光镜)可以解决这个问题，戴上这种眼镜，透过下半部分可以看清书上文字，透过上半部分镜片可以看清远处景物．由此可知，近视远视一体眼镜下半部分镜片是________透镜，上半部分镜片对光具有________(选填“会聚”或“发散”)作用．

9. (2019玉溪红塔区抽检)如图所示为凸透镜成像的示意图，物体可放在a、b、c、d的任一位置，则代表照相机原理的为________，代表放大镜原理的为________．(均选填“a”“b”“c”或“d”)

第9题图

10. (2019南充)小明在探究“凸透镜成像规律”的实验中，他把蜡烛放在距透镜30 cm处时，在光屏上形成清晰缩小的像，此时的成像特点可应用于________(选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)．现将蜡烛向透镜方向移动10 cm，要使光屏上再次形成清晰倒立的像，应将光屏________(选填“远离”或“靠近”)透镜．

11. (2019舟山)如图，保持矿泉水瓶与白纸的位置不变，当向空瓶中倒入水后，可观察到“黑白颠倒”的现象，这是由于倒入水后的矿泉水瓶相当于形成了一块________镜．此时，若要将“黑白颠倒”的现象重新颠倒回来，白纸应________(选填“靠近”或“远离”)矿泉水瓶．

第11题图

三、作图、实验、探究题

12. (2019内江)如图所示，是矫正远视眼的光路示意图，请在虚线方框内画出相应的透镜．

第12题图

13. (2019南京)用如图所示的装置做“探究凸透镜成像规律”实验，图甲中一束平行光射向凸透镜，光屏上得到一个最小、最亮的光斑(未画出)．

第13题图

(1)图乙中烛焰在光屏上恰好成一清晰的像(未画出)，则该像是倒立、________的实像．

(2)若在图乙中将凸透镜移到55 cm刻度线处，则将光屏移动到________ cm刻度线处，可以再次看到清晰的像．

(3)若在图乙中烛焰和凸透镜之间放一近视眼镜的镜片，则将光屏向________(选填“左”或“右”，下同)移动才能再次看到清晰的像．

(4)若在图乙中用塑料吸管对准A点沿垂直于纸面方向持续用力吹气，发现光屏上“烛焰尖部”变模糊，则将光屏向________移动，“烛焰尖部”又会变清晰．

核心素养提升

1. (2019宁波)如图所示，在“用‘凸透镜’观察周围的景物”活动中，小科将印有绿色环保标志“”的纸固定在墙上，再将一只装有水的圆柱形玻璃杯移到标志的正前方，然后改变玻璃

杯与标志之间的距离．小科站立时透过玻璃杯和水观察．下列图像中，不可能

．．．看到的是()

第1题图

2. (2019威海)黑洞是宇宙中质量很大的天体，如图所示，两恒星1、2发出的光在经过某黑洞附近时发生了弯曲之后射向地球，地球上的人类观测到恒星1的位置比原位置________(选填“偏高”“偏低”或“不变”)；若在黑洞的位置用一个光学元件代替它对光的作用(光学元件的尺寸可大于黑洞)，该光学元件为________．

第2题图

参考答案及解析

第3讲透镜及其应用

练习一

1. C【解析】矿泉水瓶相当于一个中间厚、边缘薄的透镜，即凸透镜．凸透镜能将太阳光线(平行光)会聚在焦点，会集中大量的热，使得温度升高，当达到着火点时，焦点处的防滑垫就会首先燃烧，故选C.

2. C【解析】放大镜的成像原理为物体在凸透镜一倍焦距之内，成正立放大的虚像，故要用放大镜看清一张邮票，应使物体距放大镜的距离小于10 cm.故选C.

3. C【解析】当凸透镜成放大的实像时，满足的条件是f8 cm.综合可知，该凸透镜的焦距8 cm

4. B【解析】凸透镜成倒立等大的实像，说明u＝v＝2f＝20 cm，所以f＝10 cm；将物体移到凸透镜前15 cm处时，此时u＝15 cm，f

5. B【解析】老花镜是凸透镜，而凸透镜只能成放大、等大和缩小的倒立的实像以及正立放大的虚像，而不会成倒立的虚像，B错误，符合题意．故选B.

6. D【解析】根据图示，装水的烧瓶相当于凸透镜，墙壁离凸透镜的距离大于蜡烛离凸透镜的距离，即像距大于物距，且能在墙壁上成清晰的像，因此得到的是放大的实像，故选D.

7. B【解析】由题图可知，此时物距为8 cm，像距为15 cm，像距大于物距，所以光屏上成的是倒立放大的实像，现在将凸透镜向光屏方向移动7 cm，物距变成15 cm，和原来的像距相等，而像距变成8 cm，和原来的物距相等，根据光路的可逆性知，光屏上一定成倒立缩小的实像，B正确．故选B.

8. C【解析】蜡烛在焦点F的左侧a、b、c三点时，光屏上都能承接到实像，蜡烛在c点

时，物距最小，像最大；蜡烛在a点时物距最大，像最小；当蜡烛位于d点时，由于物距小于1倍焦距，成正立放大的虚像，C错误，故选C.

9. A【解析】如果晶状体的曲度过大，或眼球前后径过长，像就会成在视网膜的前方，形成近视眼，需戴凹透镜加以矫正；如果晶状体的曲度过小，或眼球前后径过短，像就会成在视网膜的后方，形成远视眼，应戴凸透镜进行矫正；综上分析可知：甲是近视眼，戴凹透镜进行矫正；乙是远视眼，戴凸透镜进行矫正．故选A.

10. D【解析】物体在凸透镜一倍焦距以内时，凸透镜成虚像，A错误；照相时物体在凸透镜二倍焦距以外，通过透镜在底片上成倒立缩小的实像，B错误；投影仪的投影片放在凸透镜一倍焦距与二倍焦距之间，才能成倒立放大的实像，C错误；远视眼镜用的是凸透镜，对光有会聚作用，D正确．故选D.

11. 会聚缩小

12. 凸缩小变小【解析】当拍照时，摄像头的镜头相当于一个凸透镜，此时物体位于凸透镜的二倍焦距以外，所成的是倒立、缩小的实像；当车辆远离摄像头时，相当于物距变大，根据凸透镜成像规律，可知所成的像将会变小．

13. 15缩小【解析】让平行光射到凸透镜上，调出最小最亮的光斑即为凸透镜的焦点，亮斑到凸透镜的距离为焦距，该凸透镜的焦距为15 cm；当u＝40 cm>2f时，可得到一个倒立缩小的实像．

14. 实异侧

15. 照相机右【解析】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；若将蜡烛向右移动一小段距离，物距减小，则应增大像距，才能在光屏上再次成清晰的像，即应将光屏向右移动适当距离．

16. 缩小向后缩【解析】根据凸透镜成像的规律，当u>2f时，在照相机底片上成倒立、缩小的实像；物距越大，成的像越小，像距也越小．小明在取景窗中发现旁边有一部分武侯祠不在取景框内，他应使照相机远离武侯祠，即他远离武侯祠后退一些，增大了物距，同时镜头往后缩、减小像距，这样才可以在底片上得到清晰的像．

17. 如答图所示

第17题答图

【解析】平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线过焦点，过光心的光线折射后光的传播方向不变，如答图所示．

18. 如答图所示

第18题答图

【解析】延长线过另一侧焦点的光线经凹透镜折射后将平行于主光轴，具体如答图所示．

19. (1)放大投影仪40 cm(2)光圈左(3)凸透镜远视眼

【解析】(1) 由图可知，此时物距u＝15 cm，f＜u＜2f，此时成的是倒立、放大的实像；投影仪利用了该原理工作；光的折射中光路是可逆的，若保持蜡烛和光屏位置不变，使物距变为原来的像距，即把凸透镜移至40 cm刻度处，像距变为15 cm，此时成倒立、缩小的实像；

(2)保持蜡烛位置不变，移动透镜至16 cm刻度线处，此时u＝16 cm－10 cm＝6 cm，u＜f 时，凸透镜成正立、放大的虚像，光屏上接不到，只能出现光圈，透过凸透镜观察蜡烛能看到正立、放大的虚像；虚像与成像物体同侧，所以应向左侧观察；(3)将一副眼镜放在蜡烛和凸透镜之间，结果光屏上原来清晰的像变模糊了，将光屏向靠近凸透镜的方向移动适当距离时，又在光屏上观察到蜡烛清晰的像，说明提前成像了，故放置的是使光线会聚的凸透镜，这种眼镜是用来矫正远视眼的．

练习二

1. C【解析】由题图可知，“丽潍”成的是倒立放大的实像，故此透镜为凸透镜，此时物距在一倍焦距和二倍焦距之间，D错误；凸透镜也可成倒立缩小的实像，A错误；凸透镜既可以制成照相机、幻灯机(或投影仪)，还可以制成放大镜，C正确；凸透镜对光线具有会聚作用，故可以用来矫正远视眼，制成远视镜，B错误．故选C.

2. C【解析】照相机的镜头和老花镜同是凸透镜，A正确；凸透镜能成倒立缩小的实像是照相机的工作原理，B正确；图中可以看出乙图的图像更大，且物距不变，说明乙图的凸透镜的会聚能力差一些，焦距更大，所以C错误，D正确．故选C.

3. C【解析】根据投影仪成像的原理可知，手机到透镜的距离应大于焦距，小于二倍焦距，

A错误；投影仪成的像是倒立、放大的实像，B错误；投影仪利用凸透镜成像的规律，老花镜镜片也是凸透镜，因此，制作简易投影仪的透镜为凸透镜，可以制作老花镜镜片，C正确；要使墙上的像变大，根据凸透镜成实像时物近像远像变大的规律可知，应减小手机与透镜间的距离，D错误．故选C.

4. D【解析】蜡烛距离凸透镜32 cm时，在透镜的另一侧18 cm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，A错误；由题意可知，蜡烛的位置在二倍焦距以外，像在一倍焦距和二倍焦距之间，即32 cm＞2f；2f＞18 cm＞f，解得：9 cm＜f＜16 cm，B错误；将点燃的蜡烛移至距透镜9 cm处，由于物距小于焦距，凸透镜成正立、放大的虚像，站在光屏这一侧可以观察到烛焰清晰的像，C 错误；若透镜位置不变，蜡烛和光屏位置互换，根据折射光路具有可逆性，此时物距变成18 cm，像距变成32 cm，物距小于像距，光屏上得到倒立、放大的实像，D正确．故选D.

5. B【解析】凸透镜对着太阳光时，15 cm处得到最小、最亮的光斑，说明焦距f＝15 cm，图中u＝40 cm>2f，像距应该在1倍焦距和2倍焦距之间，即在15 cm到30 cm之间，而现在光屏离凸透镜35 cm，因此光屏上观察不到清晰的像，A错误；由图可知此时烛焰所成的像应在65 cm到80 cm之间，即成像在光屏之前，与近视眼的成像特点相同，在凸透镜左侧放一合适的凹透镜，可使光延迟会聚，从而成像在光屏上，B正确；蜡烛移到30 cm刻度处．此时u＝20 cm，f

6. B【解析】由图像可知，当u＝v时，u＝2f＝20 cm，所以f＝10 cm，A错误；当u＝30 cm时，物距在二倍焦距以外，成倒立、缩小的实像，其应用是照相机，B正确；当u＝8 cm 时，物距在一倍焦距以内，成正立、放大的虚像，其应用是放大镜，C错误；物体从距凸透镜30 cm处向距凸透镜15 cm处移动的过程中，凸透镜的物距恒大于焦距，成实像，凸透镜成实像时，物距减小，像距变大，像变大，D错误．故选B.

7. 凸小于【解析】此系统的摄像机的镜头相当于凸透镜；摄像机的工作原理是当物体在凸透镜前的二倍焦距之外时，成倒立、缩小的实像，由题意可知，1 m＞2f，解得f＜0.5 m，即f<50 cm.

8. 凸发散【解析】透过眼镜的下半部分可以看清书上文字，说明下半部分是老花镜，即为凸透镜；透过上半部分镜片可以看清远处景物，说明上半部分是近视眼镜，即为凹透镜，对光具有发散作用．

9. a d【解析】把物体置于a点，u>2f，成倒立、缩小的实像，应用于照相机；把物体置于b点，u＝2f，成倒立、等大的实像；把物体置于c点，2f>u>f，成倒立、放大的实像，应用于投影仪；把物体置于d点，u

10. 照相机远离【解析】由题意知，光屏上得到一个倒立、缩小的实像，这与照相机成像原理相同，所以此时的成像特点可应用于照相机；根据凸透镜成实像时的规律“物近像远像变大”，当蜡烛向凸透镜方向移动10 cm时，此时物距变小，像距变大，故应将光屏远离凸透镜．

11. 凸透靠近【解析】“黑白颠倒”是由于白纸通过凸透镜成倒立实像形成的，此时物体处于凸透镜一倍焦距之外，当物体在凸透镜一倍焦距以内时成正立虚像，即“黑白颠倒”现象重新颠倒回来，所以应将白纸靠近矿泉水瓶．

12. 如答图所示

第12题答图

【解析】远视眼对光线的会聚能力较弱，应该用对光线具有会聚作用的凸透镜进行矫正．

13. (1)放大(2)75(3)右(4)左

【解析】(1)在光屏上能够成像，所以像为实像，根据凸透镜成实像规律可知，当像距大于物距时，光屏上成倒立放大的像；(2)由图甲可知，凸透镜的焦距为10 cm，图乙中凸透镜移到55 cm处时，此时u＝20 cm＝2f，v＝u＝20 cm，因此光屏要移到75 cm处；(3)近视眼镜片是凹透镜，凹透镜发散光线，使像远离凸透镜，因此光屏应该向右移动；(4)用吸管对A 点垂直纸面吹气，流速大的地方压强小，所以烛焰尖部左偏，凸透镜成实像时，物距越大，像距越小，因此要看到清晰的“烛焰尖部”的像，光屏应向左移动．

核心素养提升

1. C【解析】凸透镜是圆形的中间厚边缘薄的透明体，而玻璃杯是柱状透明“凸透镜”，因此不能与凸透镜一样形成倒立的实像，即上下左右都相反的实像，只能是左右相反或上下相反的像，而水杯竖立，故只能是左右相反的像，在物距变化时，像在左右方向的长度也会发生变化，故可以看到的有A、B、D，不可能看到的是C，故选C.

2. 偏高凸透镜

【解析】当恒星发出的光经过大质量天体附近时，会在万有引力作用下弯曲，光束变得集中，类似于凸透镜对光线的会聚作用，在地球上的观测者会观察到恒星的位置偏高了．