1、04.透镜与应用透镜与应用 一、 【选择题】 1.（2020福建）小明只能看清近处的物体，而看不清远处的物体，来自远处某点的光会聚 在他的视网膜前。那么（ ） A. 他可能患上近视眼，需用凸透镜矫正 B. 他可能患上近视眼，需用凹透镜矫正 C. 他可能患上远视眼，需用凸透镜矫正 D. 他可能患上远视眼，需用凹透镜矫正 【答案】B 【解析】 小明只能看清近处的物体，而看不清远处的物体，来自远处某点的光会聚在他的视网膜前， 说明小明的晶状体折光能力太强， 因此他患上的是近视眼， 近视眼需要用发散透镜进行矫正， 即需用凹透镜矫正。 故选 B。 2.（2020衡阳）下列光现象与海市蜃楼形成原理相同的是
2、（ ） A.潜望镜 B.瞄准鱼的下方才能叉到鱼 C.手影 D.趣的倒影 海市蜃楼 【答案】B 【解析】海市蜃楼是由光在不均匀的大气中传播时，发生折射形成的； A、潜望镜利用的是平面镜成像，属于光的反射现象，故 A 错误； B、水中鱼的位置看起来比实际位置高属于光的折射现象，所以瞄准鱼的下方才能叉到鱼， 故 B 正确； C、手影的成因是光的直线传播，故 C 错误； D、水中的倒影是因为平静的水面就像一面镜子，是平面镜成像，属于一种光的反射现象， 故 D 错误。 故选：B。 3.（2020衡阳）一位同学利用如图所示的装置探究凸透镜成像规律，他先用焦距为 20cm 的凸透镜进行实验， 在屏上得到清晰
3、的像。 接下来他想改用焦距为 10cm 的凸透镜继续进 行实验，下列分析正确的有（ ） A要使光屏再次成清晰的像，可只将光屏向右移 B要使光屏再次成清晰的像，可只将蜡烛向右移 C若只移动光屏重新得到清晰的像，像将变大 D若只移动蜡烛重新得到清晰的像，像将变大 【答案】BD 【解析】 AB、先用焦距为 20cm 的凸透镜进行实验，在屏上得到清晰的像，接下来改用焦距为 10cm 的凸透镜继续进行实验，在蜡烛和凸透镜位置不变的情况下，相当于增大了物距，则像距应 该减小，所以应该将光屏向左移动，才能在光屏上呈现清晰的像；若不移动光屏，此时应该 减小物距来增大像距，即将蜡烛向右移动，故 A 错误，B 正
4、确； C、若只移动光屏重新得到清晰的像，像距变小了，则像会变小，故 C 错误； D、若只移动蜡烛重新得到清晰的像，物距变小，像距变大，像将变大，故 D 正确。 故选：BD。 4.（2020黄冈）在研究水和食用油吸热能力的实验中，为了让全班同学都能看清讲台上温 度计的示数，老师用手机对着温度计摄像（如图） ，并通过调节好的投影仪，将温度计示数 投影到大屏幕上，但发现大屏幕上的温度计示数比较暗淡下列分析正确的是 A. 用手电筒照亮温度计示数可使大屏幕上的示数明亮 B. 用手电筒照亮大屏幕可使大屏幕上的示数明亮 C. 温度计的示数在大屏幕上成缩小的实像 D. 温度计的示数在大屏幕上成放大的虚像 【答
5、案】A 【解析】 A用手电筒照亮温度计示数可使温度计反射进入投影仪的光更多，使大屏幕上的示数更明 亮，故 A 项正确； B用手电筒照亮大屏幕不能使大屏幕上的示数明亮，故 B项错误； CD温度计的示数在大屏幕上成放大的实像，故 CD项错误。 故选 A。 5. （2020娄底）下列关于光的知识应用的说法，正确的是（ ） A照相机的原理是利用凸透镜能成正立、缩小的虚像 B电视机遥控器是利用超声波实现遥控的 C近视眼镜是利用凹透镜对光的发散作用 D投影仪的原理是利用凸透镜能成正立、放大的实像 【答案】C 【解析】 A、照相机拍照时，物体到透镜的距离大于二倍焦距，成倒立、缩小的实像，故 A 错误； B、
6、红外线可以用来进行遥控，遥控器的前端有一个发光二极管，按下不同的键时，可以发 出不同的红外线，来实现遥控，故 B 错误； C、近视眼是晶状体曲度变大，会聚能力增强，即折光能力增强，像成在视网膜的前方，应 佩戴发散透镜，即凹透镜，使光线推迟会聚，故 C 正确； D、投影仪是利用凸透镜成倒立放大的实像的原理制成的，故 D 错误。 故选：C。 6.（2020青海）如图所示的四种现象中，由光的折射形成的是（ ） A.水中荷花的倒影 B.屏幕上的手影 C.小孔成像 D.放大镜 【答案】D 【解析】 A水中荷花的倒影属于平面镜成像，是光的反射形成的，故 A 不符合题意； B手影是光的直线传播形成的，故 B
7、不符合题意； C小孔成像是光直线传播形成的，故 C 不符合题意； D放大镜是利用光的折射工作的，故 D符合题意。 故选 D。 7.（2020青海）在做“探究凸透镜成像规律”的实验中，小敏所在的小组利用如图甲所示 的装置。测出凸透镜的焦距，正确安装并调节实验装置后，在光屏上得到一个清晰的像，如 图乙所示。下列说法中正确的是（ ） A. 由图甲可知该凸透镜的焦距是 40.0cm B. 烛焰在如图乙所示的位置时，成像特点与照相机成像特点相同 C. 若烛焰从光具座 30.0cm刻线处向远离凸透镜方向移动，烛焰所成的像将逐渐变小 D. 烛焰在如图乙所示的位置时，若用黑纸片将凸透镜遮挡一半，这时在光屏上只
8、能成半个 烛焰的像 【答案】C 【解析】 A由甲图可知该透镜焦距为：40.0cm-30.0cm=10.0cm 故 A 错误； B由图可知，物距处于 f和 2f之间，凸透镜成倒立放大的实像，是投影仪的成像原理，故 B错误； C烛焰从光具座 30.0cm刻线处向远离凸透镜方向移动，根据物距增大像距减小像变小可 知，烛焰所成的像将逐渐变小，故 C正确； D用黑纸片将凸透镜遮挡一半，透镜的上半部分仍能会聚烛焰发出的光线，成烛焰完整的 像，只是像比原来变暗，故 D 错误。 故选 C。 8.（2020武汉）全国多地在欢迎援鄂抗疫英雄凯旋时举行了“飞机过水门”的最高礼仪。 某次仪式中，摄影师拍摄了如图所示的
9、照片，他所用的照相机的镜头相当于一个凸透镜，像 成在照相机的底片上，下列说法正确的是（ ） A. 所成的像是缩小的实像 B. 所成的像是缩小的虚像 C. 所成的像是放大的实像 D. 所成的像是放大的虚像 【答案】A 【解析】 照相机的镜头相当于一个凸透镜，此时飞机很远，物距大于二倍焦距，凸透镜成倒立、缩小 的实像，A正确，BCD 错误。故选 A。 9.（2020湘潭）随着科技的发展，我们进入了“刷脸”时代。 “刷脸”时人脸面对摄像头 （相当于一个凸透镜） ， 经系统自动拍照、 扫描， 确认相关信息后， 即可迅速完成身份认证。 在系统拍照过程中（ ） A人脸是光源 B人脸经摄像头成缩小倒立的实像
10、 C人脸经摄像头成像的原理与平面镜相同 D人脸应保持在透镜的一倍焦距到两倍焦距之间 【答案】B 【解析】 （1）自身能发光的物体称为光源； （2）摄像头是利用凸透镜成倒立、缩小的实像的原理制成的，当 u2f 时，成倒立、缩小 的实像。 （3）凸透镜成像是光的折射，平面镜成像原理是光的反射。 A、人脸不会发光，故人脸不是光源，故 A 错误； B、摄像头相当于一个凸透镜，光通过摄像头成倒立、缩小的实像，与照相机的成像特点相 同，故 B 正确； C、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，平面镜成像原理是光 的反射，故 C 错误； D、当 u2f 时，成倒立、缩小的实像，所以， “
11、刷脸”时，人脸应位于摄像头两倍焦距之 外，故 D 错误。 故选：B。 10.（2020苏州）如图所示，烛焰在光屏上刚好成清晰的像。透镜不动，将蜡烛移至 40cm 刻度处，移动光屏，在光屏上能观察到（ ） A倒立、缩小的实像 B倒立、放大的实像 C正立、放大的实像 D光屏上不能呈现像 【答案】D。 【解答】如图，u50cm20cm30cm，v80cm50cm30cm，此时光屏上出现清晰的 像， uv2f30cm，所以 f15cm， 将蜡烛移至 40cm 刻度处，u50cm40cm10cm， 物距小于焦距， 凸透镜成正立、 放大的虚像， 虚像不能用光屏承接， 所以光屏上不能呈现像。 故选：D。 1
12、1.（2020镇江）当蜡烛透镜甲和光屏放置在图示位置时，烛焰在光屏上成清晰的像，现 保持蜡烛和透镜的位置不变，将透镜甲更换为透镜乙后，需将光屏向左移动距离 s，方可在 光屏上再次成清晰的像。则（ ） A. 透镜甲的焦距为 20cm B. 透镜甲的焦距比乙的大 C. 第二次所成的像是放大的 D. 光屏移动的距离 s10cm 【答案】B 【解析】 Au=v=2f，凸透镜成倒立、等大的实像，如图，u=v=2f =20cm时，所以 f=10cm，即凸透镜 的焦距是 10cm，故 A 错误； B将透镜甲更换为透镜乙后，需将光屏向左移动距离 s，方可在光屏上再次成清晰的像， 说明更换为透镜乙后，成像更近，
13、故透镜乙的焦距小于透镜甲的焦距，故 B正确； C透镜乙的焦距小于透镜甲的焦距，因此更换为透镜乙后，物距大于 2f，所成的像是缩小 的，故 C 错误； D 透镜甲的焦距为 10cm， 透镜乙的焦距小于透镜甲的焦距， 若透镜乙的焦距为 5cm以下， 则像在 5cm10cm之间，则光屏移动的距离 s10cm，故 D 错误。 故选 B。 12.（2020乐山）在“探究凸透镜成像的规律”实验中，下列说法正确的是（ ） A. 将蜡烛移至 a 处时，移动光屏，可看见放大、正立的实像 B. 将蜡烛移至 b 处时，移动光屏，可看见缩小、倒立的实像 C. 将蜡烛移至 c 处时，移动光屏，可看见放大、倒立的实像 D
14、. 将蜡烛移至 d 处时，移动光屏，可看见放大、正立的虚像 【答案】C 【解析】 A由图可知，将蜡烛移至 a处时，物距小于焦距，成正立、放大的虚像，移动光屏，找不 到像，故 A错误； B将蜡烛移至 b处时，物距等于焦距，此时不成像，故 B错误； C将蜡烛移至 c处时，物距大于一倍焦距小于二倍焦距，移动光屏，可看见放大、倒立的 实像，故 C正确； D将蜡烛移至 d 处时，物距大于焦距，移动光屏，可看见倒立的实像，故 D 错误。 故选 C。 13. （2020 天津） 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 30cm处时， 在透镜另一侧距透镜 15cm处的光屏上得到烛焰清晰的像则
15、（ ） A. 光屏上成倒立放大的实像 B. 光屏上成倒立缩小的实像 C. 照相机应用了该次实验的成像规律 D. 投影仪应用了该次实验的成像规律 【答案】BC 【解析】 据题意知，此次实验所成的像能用光屏来承接，所成的像应是倒立、实像，而且像距小于物 距，那么所成的像是缩小的，这个是照相机成像所应用的规律，故 BC正确，AD错误。 故选 BC。 14.（2020淮安）将如图甲所示的黑白卡片放在一只未装满水的薄高脚玻璃杯后面，在高 脚杯前方观察到的现象如图乙所示，此时装水部分的高脚杯和杯内水的组合相当于一个 （ ） A. 凸透镜 B. 凹透镜 C. 凸面镜 D. 凹面镜 【答案】A 【解析】 玻璃
16、杯中有水的这一部分中间厚，边缘薄，相当于一个凸透镜。黑白卡片是左右颠倒的，成 倒立、放大的实像。 故选 A。 15.（2020泰州）如图是学校测温棚里的红外线测温仪，它既能测温，也能摄像，其镜头 相当于凸透镜，它正常工作时所成像的性质是（ ） A. 正立放大的虚像 B. 倒立缩小的实像 C. 倒立放大的实像 D. 正立缩小的实像 【答案】B 【解析】 摄像机的镜头与照相机的镜头类似， 应用的凸透镜成实像时，2uf， 成倒立缩小的实像。 故选 B。 二、 【填空题】 1.（2020吉林）漫步湖边，看到水中的“鱼儿” ，是由于光的 形成的 像。 【答案】折；虚。 【解答】鱼儿是在水中的实际物体，是
17、由于光线从水中通过空气折射进入了人的眼睛，我们 看到水中的鱼，其实看到的是鱼的虚像，是由光的折射形成的。 故答案为：折；虚。 2.（2020吉林）在“探究凸透镜成像的规律”的实验中，透镜的焦距为 10cm。当蜡烛距凸 透镜 15cm 时，在光屏上能成清晰的倒立、 的实像， 就是利用这一成像规律制 成的；如果将蜡烛移动到距凸透镜 30cm 处，应将光屏 （选填“靠近”或“远离” ）凸 透镜才能再次得到清晰的像。 【答案】放大；投影仪；靠近。 【解析】蜡烛距凸透镜 15cm 时，满足 2fuf 条件，成倒立、放大的实像；投影仪是利用 该原理工作的； 将蜡烛移动到距凸透镜 30cm 处，物距变大，像
18、距变小，像变小，光屏应靠近凸透镜，才能 再次得到清晰的像。 故答案为：放大；投影仪；靠近。 3. （2020龙东）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 15cm 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 40cm 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。 【答案】15；缩小 【解析】将一个凸透镜正对太阳，可在距凸透镜 15cm 处得到一个最小、最亮的光斑。可知 蜡烛正好放在凸透镜的焦点上了，则该凸透镜焦距为 15cm； 将一物体放在此透镜前 40cm 处，2f40cm，成倒立
19、、缩小的实像。 故答案为：15；缩小。 4. （2020 龙东） 如图所示， 下列有关眼睛的示意图， 远视眼是 图， 远视眼矫正是 图。 【答案】丁；乙。 【解析】眼睛的晶状体相当于凸透镜； 甲图中像呈在视网膜的前方，是近视眼模型，需要佩戴发散透镜，即凹透镜，使光线推迟会 聚，如丙图。 丁图中像呈在视网膜的后方，是远视眼模型，应佩戴会聚透镜矫正，即凸透镜，如图乙。 故答案为：丁；乙。 5.（2020眉山）某同学“探究凸透镜成像规律”时，用焦距为 10cm 的凸透镜按如图位置得 到了清晰的像。 若将蜡烛靠近凸透镜一些， 光屏上的像会模糊， 此时应该将光屏 （选 填“远离”或“靠近”）凸透镜，光屏
20、上的像才又会清晰。如果不移动光屏，要得到清晰的像， 可以在蜡烛和凸透镜之间放个 （选填“近视眼镜”或“远视眼镜”） 。 【答案】远离；远视眼镜。 【解析】 某同学“探究凸透镜成像规律”时，用焦距为 10cm 的凸透镜按如图位置得到了清晰的像。 若将蜡烛靠近凸透镜一些，光屏上的像会模糊，根据凸透镜成实像时，物近（物距变小）像 远（像距变大）像变大，若采用移动光屏的方法，则应将光屏远离凸透镜； 若不移动光屏， 根据凸透镜对光线有会聚作用， 则可在蜡烛和凸透镜之间再放上一个焦距 合适的凸透镜（远视眼镜） ，提前了对光线会聚，可以再次在光屏上得到清晰的像； 故答案为：远离；远视眼镜。 6.（2020齐
21、齐哈尔）购物支付已进入“刷脸”时代，如图所示，消费者结账时只需面对摄 像头，经系统自 动拍照、扫描等，确认相关信息后，即可迅速完成交易。 “刷脸”支付过程中，摄像 头相当于 （选填“凸”或“凹” ）透镜，面部经摄像头成倒立、 （选填“缩 小” 、 “等大”或“放大” ）的实像。 【答案】凸；缩小。 【解析】 摄像机的镜头相当于一个凸透镜， 当物体位于其二倍焦距以外时， 物体在凸透镜中成倒立缩 小的实像。 故答案为：凸；缩小。 7.（2020遂宁）今年 2月全国新型冠状病毒疫情十分严峻，为了尽可能避免交叉感染，全 国首个测温 5G警用巡逻机器人在广州设计制造成功，这款机器人有 5个高清摄像头，可
22、实 现全景无死角监测， 机器人上的摄像头与我们生活中的_ （选填“照相机”、 “投影仪” 或“放大镜”） 的成像原理相同， 当巡逻机器人靠近人拍摄时， 所成的像将_ （选填“变 大”、“变小”或“不变”） ；机器人利用_把实时拍摄的画面信息通过 5G 网络传输 到监控中心，监控中心屏幕上的彩色画面是由红、_、蓝三种基本的色光按不同比例混 合形成的。 【答案】 (1). 照相机 ； (2). 变大；(3). 电磁波； (4). 绿； 【解析】 1机器人上的摄像头相当于一个凸透镜，它的成像原理和我们生活中的照相机的成像原理 相同。 2根据“凸透镜成实像时，物近像远像变大”的规律，当巡逻机器人靠近人
23、拍摄时，物距 变小，像距变大，所成的像将变大。 3机器人利用电磁波把实时拍摄的画面信息通过 5G网络传输到监控中心。 4监控中心屏幕上的彩色画面是由红、绿、蓝三种基本的色光按不同比例混合形成的。 8.（2020天水）小明将一支点燃的蜡烛放在凸透镜（f10cm）前 18cm 处，光屏上得到了 烛焰倒立、 的清晰像。然后他在蜡烛和凸透镜之间放置了一个远视眼镜片，由于远视 眼镜片对光线有 作用，所以光屏上烛焰的清晰像变模糊了（如图所示） 若想在光屏 上重新得到清晰的烛焰像，他可将光屏 凸透镜。 【答案】放大；会聚；靠近 【解析】 已知 f10cm，则 2f20cm，蜡烛在凸透镜前 18cm 处，处于
24、 f 和 2f 之间，成倒立放大的实 像； 远视眼镜片是凸透镜，所以远视眼镜片对光线有会聚作用； 将远视眼镜片放在蜡烛和凸透镜之间， 经过凸透镜的光线会比原来提前会聚成像， 所以将光 屏靠近凸透镜，才能在光屏上重新得到清晰的像。 故答案为：放大；会聚；靠近。 9.（2020连云港）在探究“凸透镜成像规律”的实验中，下表是小华同学实验时记录的几 组数据，根据表中数据完成下列问题。 实验次数 物距 u/cm 像距 v/cm 成像性质 1 30 15 倒立缩小实像 2 20 20 倒立等大实像 3 15 倒立放大实像 (1)此凸透镜的焦距为_cm； (2)第 3次实验中像距为_cm，判断依据是_。
25、【答案】 (1). 10 (2). 30 (3). 光路可逆 【解析】 (1)1由表中第 2 次实验的数据，物距等于像距，像和物等大，可知，此时 u2=v2=2f=20cm f=10cm 即该凸透镜的焦距为 10cm。 (2)23由实验第 1 次 u1=30cm，v1=15cm 成倒立缩小实像，由光路的可逆性可知 u3=15cm，v3=30cm 10.（2020无锡）用焦距为 10cm的凸透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验。组装并调整 实验器材时。应使烛焰和光屏的中心位于凸透镜的_上；找像时，要前后多移动几次光 屏，找出成最_像时光屏的位置；当点燃的蜡烛、凸透镜、光屏置于光具座上如图所示 的位
26、置时，光屏上呈现烛焰的倒立、_的实像。 【答案】 (1). 主光轴 (2). 清晰的 (3). 放大 【解析】 1实验前先固定凸透镜，再移动蜡烛和光屏使它们靠近凸透镜，再点燃蜡烛，调节凸透镜 和光屏的高度，使烛焰和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上，这样像才能成在光屏的中央。 2寻找像时，要前后多移动几次光屏，直到光屏上出现最清晰的像为止。 3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，由图可知此时的物距小 于像距，光屏上会成倒立放大的实像。 11.（2020镇江）光在空气和水的分界面处同时发生反射和折射光路如图所示，其中折射 角为_（选填“1”“2”或“3”） ，分界面为_（选填“”
27、或“”） ，分界面的 _方为水，当入射角减小时，反射光线与折射光线的夹角将变_ 【答案】 (1). 2 (2). (3). 上 (4). 大 【解析】 12根据光的反射定律，入射光线与法线的夹角为入射角，反射光线与法线的夹角为反射 角，并且反射角等于入射角，由图可知，3、1是入射角和反射角，故是法线，是界面， 所以 CO 是入射光线，OA是反射光线，OB 为折射光线，其中折射角为 2。 3光在空气和水分界面处同时发生反射和折射，如图所示，入射角 3比折射角 2 小，光 在光密介质中的角度小，因此分界面的上方是水。 4当入射角减小时，折射角和反射角都会变小，因此反射光线与折射光线的夹角将变大。
28、12. （2020 扬州） 同学们课间在走廊上眺望远方。 此时晶状体变 （填 “厚” 或 “薄” ） ， 晶状体的 发生变化，远处的景物在视网膜上成倒立、 的实像。有些同学看不 清远处的景物，可以佩戴 透镜制作的眼镜矫正视力。 【答案】薄；焦距；缩小；凹。 【解析】 同学们观看远方时，此时晶状体变薄，晶状体的焦距发生变化，晶状体把光线会聚到视网膜 上，成一个倒立缩小的实像； 有些同学看不清远处的景物，是因为晶状体的厚度变大，像成在了视网膜的前方，需要佩戴 凹透镜进行矫正，利用凹透镜的发散作用，把光线的会聚点移到视网膜上，呈现一个清晰的 像。 故答案为：薄；焦距；缩小；凹。 13.（2020宿迁
29、）小明在探究“凸透镜成像规律”的实验中，根据测量的数据，绘制了像 距 v随物距 u变化的图象，如图所示，分析图象可知，当物距 u12cm时，物体通过凸透镜 成倒立、_的实像，生活中的_（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）就 是利用了这样的成像原理。 【答案】 (1). 缩小；(2). 照相机； 【解析】 12由图可知，当物距等于像距都等于 10cm时，成倒立、等大的实像，此时的 u=v=10cm=2f f=5cm 当物距 u=12cm时，物距大于二倍焦距，物体通过凸透镜成倒立、缩小的实像，其应用是照 相机。 三、 【作图题】 1.（2020安顺）如图所示，一束光线从水中斜射向空气，请画出
30、折射光线的大致位置。 【答案】 【解析】 根据光从水中斜射入空气中，折射角大于入射角画出折射光线。如图所示： 。 2.（2020福建）如图，点光源 S 位于凸透镜一侧。在图中画出 S发出的两条光线通过凸透 镜后的折射光线。 【答案】 【解析】 平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点， 过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改 变，如图所示： 3.（2020衡阳）如图所示，请补充平面镜的入射光线和透镜的折射光线，完成光路图。 【答案】 【解析】 经过入射点作出法线，因为反射光线与镜面的夹角是 45， 所以反射角为 904545根据反射角与入射角相等作出入射光线； 反射光线平行于凸透镜的主光轴，经
31、过凸透镜后折射光线过焦点，如图所示： 4.（2020娄底）如图，OA 是光源 S 发出的一条经平面镜反射后的反射光线，反射光线 OA 经过了凸透镜焦点 F请作出 OA 的入射光线和经凸透镜折射后的折射光线。 【答案】 【解析】 过反射点垂直于镜面作出法线， 根据反射光线与入射光线分居法线两侧， 反射角等于入射角， 在法线左侧作出入射光线， 对于凸透镜，过焦点的光线经凸透镜折射后，其折射光线平行于主光轴；如图所示。 5.（2020眉山）如图所示，探究凸透镜成像时，F 是凸透镜的焦点，S 是蜡烛火焰上的一 点，试作出 S 的像 S。 【答案】 【解析】 过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变，
32、平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦 点；据此画出两条折射光线，再将两条折射光线反向延长，反向延长线的交点即为发光点 S 的像点 S如图所示： 6.（2020青海）如图所示，平面镜垂直于凸透镜主光轴且在凸透镜左侧焦点上，请完成光 路图。 【答案】 【解析】 根据平行于主光轴的光线经凸透镜折射后通过焦点， 画出经凸透镜折射后的光线； 平面镜垂 直于凸透镜主光轴且在凸透镜左侧焦点上，射向焦点的光线入射到平面镜上，入射点为 F， 法线与凸透镜主光轴重合，根据反射角等于入射角，画出反射光线；该反射光线是从凸透镜 焦点发出的，经凸透镜再次折射后将平行于主光轴射出，如图所示： 7.（2020潍坊）如图所
33、示，在清水池底水平放置一平面镜，一束光射向水面的 A 点，经水 折射和平面镜一次反射后射向水面的 B 点，请作出该过程的光路图。 【答案】 【解析】 过平面镜做 A 点的对称点 A，连接 AB 交平面镜与点 O，OB 即为反射光线，连接 AO， 即为折射光线(也是 OB 对应的入射光线)，如图所示： 8.（2020湘潭）一束光从空气斜射入水中时，水中的折射光线 OA 如图所示，试用带箭头 的直线画出入射光线的大致方向。 【答案】 【解析】 折射定律： 折射光线、 入射光线、 法线在同一个平面内， 折射光线、 入射光线分居法线两侧， 当光由空气斜射进入水中或其它透明介质中时，折射光线向法线偏折，
34、折射角小于入射角； 当光由水中或其它透明介质斜射进入空气中时， 折射光线远离法线偏折， 折射角大于入射角。 图中已知是折射光线，下面是水、上面是空气，首先过折射点画出法线（用虚线） ，根据“光 由空气斜射进入水中或其它透明介质中时，折射光线向法线偏折，折射角小于入射角”在法 线右侧的空气中画出入射光线；如图所示： 9.（2020毕节）如图，一束光线竖直向上射向平面镜，经反射后又射向透镜，请完成光路 图。 【答案】 【解析】 由图知道， 入射光线垂直于凸透镜的主光轴斜射到平面镜上， 与平面镜夹角为 45， 所以， 其入射角为 90-45=45， 所以，反射角也为 45，即反射光线会与主光轴平行。
35、 首先过入射点作出法线， 然后根据反射角等于入射角作出反射光线； 再根据平行于主光轴的 光线经凸透镜折射后，折射光线过焦点，作出折射光线，如下图所示： 10.（2020聊城）一束光从水斜射入空气中，其折射光线如图所示。请在图中作出此光线 的入射光线（注意标出法线） 。 【答案】 【解析】 首先画出法线，然后根据光从水中斜射入空气中，折射角大于入射角画出入射光线。如图所 示： 11.（2020扬州）如图，作出入射光线对应的折射光线。 【答案】 【解析】 平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点； 从焦点发出的光线经过凸 透镜后会平行于主光轴，据此作出折射光线，如图所示： 12.（2020
36、淮安）画出图乙中平行于主光轴的入射光线经凸透镜折射后的光线； 【答案】 【解析】 平行于主光轴的入射光线经过凸透镜折射后， 折射光线过焦点， 由此可以确定该条入射光线 对应的折射光线，如图所示： 13.（2020泰州）如图甲所示，完成图中光路_； 【答案】 【解析】经过凹透镜光心的入射光线传播方向不变，向凹透镜虚焦点入射光线，经凹透镜折 射后平行于主光轴，如图： 四、 【实验题】 1.（2020黄冈）请完成下列问题 (1)在探究凸透镜成像规律时，将蜡烛凸透镜光屏依次安装在光具座上，并调节_（选 填“蜡烛”或“烛焰”） 、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度如图甲所示，光屏上呈现清 晰的像现将蜡烛向
37、左移动 10cm，然后将光屏向_ （选填“左”或“右”）移动，才能 再次在光屏上得到清晰的像 (2)做奥斯特实验时 （图乙） ， 若将小磁针替换成一根与导线 ab 部分平行的直导线 cd并通电 请根据已学知识推测， 通电导线 ab 与 cd 之间_ （选填“有”或“没有”） 相互作用力， 依据是_ 【答案】(1). 烛焰 (2). 左 (3). 有 (4). 磁场对电流有力的作用 【解析】 (1)1在探究凸透镜成像规律时，我们要在光屏上找到烛焰所成的像，所以，将蜡烛凸透 镜光屏依次安装在光具座上，调节烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度 2如图甲所示，光屏上呈现清晰的像现将蜡烛向左移动 10
38、cm，物距变大，像距变小，需 要将光屏向左移动，才能再次在光屏上得到清晰的像 (2)34通电导体周围存在磁场， 通电导线 ab部分周围和通电直导线 cd 周围都会产生磁场， 根据磁场对电流有力的作用，通电导线 ab与 cd之间有相互作用力。 2.（2020潍坊）在探究凸透镜成像规律的实验中，经调整，在光屏上得到烛焰清晰的像， 如图甲所示。 (1)保持透镜在光具座上的位置不变，为了在光屏上得到等大的烛焰像，除移动蜡烛外，光 屏应向_（选填“左”或“右”）移动；当在光屏上得到等大的烛焰像时，物和像之间 的距离为 44cm，该透镜的焦距为_cm； (2)一同学用图乙所示的 LED 光源代替蜡烛进行实
39、验，这样改进的优点是_（写出一条 即可） 。 【答案】 (1). 右； (2). 11 ； (3). 增加物体的亮度，使成像更清晰； 【解析】 (1)1在图甲调好的情况下， 物距大于像距， 光屏中心成一倒立缩小清晰的实像， 此时 u2f， fv2f，为了在光屏上得到等大的烛焰像，应将蜡烛向右移动，同时光屏向右移动，使 u=v=2f。 2当在光屏上得到等大的烛焰像时，物和像之间的距离为 44cm，即：u+v=2f+2f=4f=44cm 解得：f=11cm 即该透镜的焦距为 11cm。 (2)3发光二极管比烛焰的亮度更大、可以增加物体的亮度，使成像更清晰；同时蜡烛燃烧 有火焰， 不如发光二极管安全
40、， 也不环保； 火焰在有风的时候会晃动， 同时蜡烛会越烧越短， 而二极管不会；因此，优点很多，如：可以增加物体的亮度，使成像更清晰；所成的像不会 晃动，更加稳定；跟燃烧蜡烛相比，LED 发光体更安全、环保等等。 3.（2020云南）现有如下器材：光具座、焦距为 12.5cm的凸透镜、光屏、蜡烛、火柴。 小明根据上述实验器材，进行了“探究凸透镜成像规律”的实验。 （1）实验前应将蜡烛、凸透镜、光屏依次放到光具座上，把烛焰、凸透镜、光屏的中心大 致调到_。 为了验证凸透镜的焦距是否等于 12.5 cm，小明把蜡烛和凸透镜放在如图所 示的刻度线处，把光屏移到光具座的_cm刻度线处，观察光屏上是否承接
41、到等大、清晰 的像。经验证，凸透镜的焦距准确。 （2）实验进行一段时间后， 发现光屏上烛焰的像上移了一段距离，在没有移动器材的情况 下， 造成上述现象的原因是_。 保持蜡烛、 凸透镜的位置和高度不动， 需将光屏_ （选 填 “向上”或“向下”）移动， 使烛焰的像呈现在光屏中央。 （3）分别把蜡烛放在如图所示的 A、B、C、D四个点对应的刻度线处，在_点能够在光 屏上承接到清晰、最大的烛焰的像，在_ 点所成像的性 质与眼睛的相同。 （4）实验结束后，小明又将一只眼镜片放在蜡烛与凸透镜之间且较靠近凸透镜，结果光屏 上原来清晰的像变得模糊， 将光屏远离凸透镜移动到某一位置时， 光屏上又看到烛焰清晰的
42、 像，由此可知该眼镜片可用来矫正_ 眼 （选填“近视或“远视”） 。 【答案】(1). 同一高度； (2). 25.0； (3). 蜡烛变短； (4). 向上 ； (5). C ； (6). A； (7). 近 视 【解析】 (1)1实验中，应调整烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度，这样烛焰的像才能成在 光屏的中央。 2根据凸透镜成像的规律，当2u f 时，凸透镜成等大的像，因为焦距等于 12.5cm，所以 两倍焦距等于 25.0cm，因此烛焰应放在50.0cm 25.0cm25.0cm (2)3凸透镜成倒立的实像，随着蜡烛燃烧变短，光屏上烛焰的像向上移运动。 4凸透镜成倒立的实像，随着蜡
43、烛燃烧变短，光屏上烛焰的像向上移运动，保持蜡烛、凸 透镜的位置和高度不动，需将光屏向上移动使烛焰的像呈现在光屏中央。 (3)5根据凸透镜成像的规律，当 2fuf 时，凸透镜成倒立放大的实像且物体向凸透镜 靠近时像变大，所以把蜡烛放在 C 点能够在光屏上承接到清晰、最大的烛焰的像。 6根据凸透镜成像的规律，当2uf时，凸透镜成缩小倒立的实像，这是照相机的工作原 理，眼睛的工作原理和照相机相同，根据图形可知在 A 点所成像的性质与眼睛的相同。 (4)7近视眼镜是凹透镜，凹透镜对光有发散的作用。小明将一只眼镜片放在蜡烛与凸透镜 之间，结果光屏上原来清晰的像变得模糊，将光屏远离凸透镜时，光屏上又看到烛
44、焰清晰的 像，由此可知该眼镜片对光具有发散的作用，所以该眼镜片可用来矫正近视眼。 4.（2020南京）小明做“探究凸透镜成像规律”实验： (1)调整实验器材高度时，蜡烛_（选填“需要”或“不需要”）点燃； (2)他用同一凸透镜做了两次实验，如图甲、乙所示，光屏上均有清晰的像（未画出） ，其中 成缩小像的是图_； (3)凸透镜的焦距可能是_（填字母） ； A5cm B8cm C10cm D15cm (4)在图乙中将一镜片放在烛焰和透镜之间后，光屏上的像变模糊了，将光屏向左移动，光 屏上再次出现清晰的像， 则所加镜片可以矫正图_ （选填“丙”或“丁”） 的视力缺陷。 【答案】 (1). 需要； (
45、2). 甲； (3). C ；(4). 丁； 【解析】 (1)1只有将蜡烛点燃，才可以调整烛焰、凸透镜和光屏高度，使它们的中心大致在同 一高度。 (2)2图甲中物距大于像距，光屏上成倒立、缩小的实像。 (3)3图乙中，物距小于像距，成倒立、放大的实像，物距u=50cm-32cm=18cm 2f18cmf 像距v=73cm-50cm=23cm 23cm2f 由得到 11.5cmf9cm 故选 C。 (4)4将一个眼镜片放在透镜和烛焰之间，光屏上的像变模糊了，将光屏向左移动，光屏上 再次呈现清晰的像，说明该镜片将光线会聚了，对光线起到会聚作用的是凸透镜，可以矫正 远视眼，远视眼的晶状体较薄，会聚能
46、力较弱，看近处的物体时，将像成在视网膜的后面， 丁图是远视眼，此镜片可以矫正丁图的视力缺陷。 5.（2020盐城）小华做“探究凸透镜成像规律”实验： (1)将平行光_凸透镜， 移动光屏， 直至光屏上形成一个最小最亮的光斑， 如图甲所示， 该凸透镜的焦距为_cm； (2)将点燃的蜡烛、光屏放在凸透镜的两侧，调节它们的高度，使烛焰和光屏的中心位于凸 透镜的_上，这样做目的是使像呈现在_； (3)将蜡烛移动到图乙所示位置， 需向_侧移动光屏， 直至在光屏上找到_的倒立、 缩小的实像。 【答案】 (1). 正对 (2). 10.0 (3). 主光轴 (4). 光屏的中央 (5). 右 (6). 烛焰淸
47、晰 【解析】 (1)12由图甲可知， 将平行光正对凸透镜， 移动光屏， 在光屏上得到一个最小最亮的光斑， 焦距是焦点到透镜光心的距离，凸透镜的焦距为 f=60.0cm-50.0cm=10.0cm (2)34为了使像成在光屏的中央，需要使烛焰和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上。 (3)56由图乙可知，物距 u=50.0cm-20.0cm=30.0cm2f 像距 2fvf 20.0cmv10.0cm 需要向右移动光屏，直至在光屏上找到烛焰淸晰倒立、缩小的实像。 6.（2020荆门）在做“探究凸透镜成像规律”的实验中，将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在 光具座上并调节它们的中心在同一高度，如图所示。现进行如下操作： (1)将蜡烛第一次放置在 M 处，第二次放置在 N 处，则蜡烛与所成像的位置关系为_； A.两次都在凸透镜同侧 B.两次都在凸透镜两侧 C.第一次在凸透镜同侧，第二次在凸透镜两侧 D.第一次在凸透镜两侧，第二次在凸透镜同侧 (2)某次实验中将蜡烛放置在 P 处， 光屏上所成的像在 Q 处， 现将蜡烛放置 Q处， 根据_ 原理，光屏上所成的像_
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