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2025年辽宁省中考物理模拟试题分类精选5透镜及其应用(1)(Word版附解析)
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这是一份2025年辽宁省中考物理模拟试题分类精选5透镜及其应用(1)(Word版附解析),共27页。
A.烟花在水中形成的倒影是光的反射形成的等大实像
B.想把图片中的烟花拍大一点,可以保持物距不变的情况下,将相机的焦距调大
C.从不同角度都看到了烟花,是由于漫反射形成的
D.烟花绚丽的色彩是光发生色散形成的
2.(2025•鞍山模拟)如图是小明在光学实践活动中用凸透镜和鞋盒自制的手机投影仪,它能将手机上的画面放大投影到白墙上(白墙未画出)。下列说法正确的是( )
A.投影仪的凸透镜对光有发散作用
B.墙上呈现的是倒立、放大的实像
C.手机到凸透镜的距离应大于2f
D.凸透镜可以矫正近视眼
3.(2025•新抚区模拟)如图《哪吒2》是一部具有里程碑意义的动画电影,不仅在中国影史票房榜上位居首位,还登顶了全球动画电影票房榜榜首。使用放映机播放电影时,下列说法正确的是( )
A.放映机的镜头与近视眼镜为同一种透镜
B.观影者看到幕布上的画面是正立放大的虚像
C.光照射到粗糙的幕布上不遵循光的反射定律
D.放映时幕布应置于放映机镜头的二倍焦距外
4.(2025•金州区一模)如图所示,许多博物馆在较为精巧的文物前放置凸透镜,方便游客看清楚文物的细节。游客通过凸透镜观察到放大、正立的像,下列说法正确的是( )
A.像是实像
B.像距小于物距
C.将透镜靠近文物一些,像会变大
D.将透镜逐渐远离文物,可能会观察到放大、倒立的像
5.(2025•兴隆台区校级模拟)如图关于光学现象的描述或解释正确的是( )
A.如图中,小孔成的是倒立的虚像
B.如图中,人配戴的凹透镜可以矫正近视眼
C.如图中,三棱镜对红色光的偏折能力最强
D.如图中,漫反射的光线杂乱无章不遵循光的反射定律
6.(2025•千山区模拟)保护视力,科学用眼已成为社会共识。图中能模拟近视眼及其矫正原理的图是( )
A.甲和丙B.乙和丙C.甲和丁D.乙和丁
7.(2025•辽宁模拟)做凸透镜成像实验时,将光具座上的蜡烛、凸透镜、光屏如图所示放置,光屏上呈现清晰的像。下列说法正确的是( )
A.光屏上的像是正立、放大的
B.该凸透镜的焦距可能是18cm
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,在蜡烛与凸透镜之间放上远视眼镜可在光屏上再次看到清晰的像
二.多选题(共11小题)
(多选)8.(2025•锦州二模)如图所示的创意照片,是利用视觉错位一次拍摄而成。下列说法中不正确的是( )
A.镜头对光线有发散作用
B.学生在镜头的2倍焦距以外
C.手在镜头的1倍焦距与2倍焦距之间
D.学生和手在镜头中成的是正立的实像
(多选)9.(2025•于洪区二模)如图所示,是某学校大门口安装的人脸识别及测温系统,使用时只需面对屏幕上的摄像头,系统会自动识别测试者面部信息并测量体温,下列有关说法正确的是( )
A.摄像头成像利用了光的折射
B.人脸通过摄像头成正立、缩小的虚像
C.当被拍摄的人靠近摄像头时,所成的像会变大
D.测温系统是通过接收人体表面辐射的红外线来测温的
(多选)10.(2025•沈阳二模)我国墨子巡天望远镜是北半球顶尖的光学时域望远镜,如图甲所示。图乙显示了星光经望远镜主镜(平面镜)反射至成像系统的光路图,成像系统内的物镜相当于凸透镜,望远镜拍摄的星体图像可供天文台远程查看。下列说法正确的是( )
A.星光束AO在主镜上反射时,入射角为30°
B.星体经物镜成倒立、放大的实像
C.星体在物镜上成像的原理为光的折射
D.离望远镜更近的星体,由物镜成的像更小
(多选)11.(2025•普兰店区一模)“探究凸透镜成像规律”时,蜡烛,凸透镜和光屏放在如图所示的位置,光屏上成清晰的像。下列判断正确的是( )
A.该凸透镜的焦距可能为15cm
B.蜡烛燃烧变短,光屏上的像会向上移
C.蜡烛和光屏不动,凸透镜向左移动15cm,光屏上能得到放大的像
D.蜡烛不动,换一个焦距较小的凸透镜,想要承接到像,光屏要适当向右移
(多选)12.(2025•沙河口区一模)眼睛长时间盯着近处的手机屏幕,容易造成近视。关于近视眼的说法正确的是( )
A.晶状体太厚
B.晶状体的焦距太大
C.晶状体的折光能力太强
D.应带一个度数合适的凸透镜矫正
(多选)13.(2025•辽宁一模)如图所示,小明同学在做“探究凸透镜成像规律”的实验,此时光屏上呈现清晰的像。下列说法中正确的是( )
A.凸透镜的焦距为10.0cm
B.图甲中光屏上呈现清晰的倒立、缩小的实像
C.图甲中,将蜡烛和光屏的位置互换,光屏上不可能再次呈现清晰的像
D.图甲中,若在透镜和蜡烛之间放一近视镜,则需要将光屏向右移动,才能再次呈现清晰的像
(多选)14.(2025•甘井子区模拟)如图所示,小明用凸透镜先后观察手指和窗外远处的景物。下列说法正确的是( )
A.甲中看到的是虚像
B.乙中看到远处窗外景物成实像
C.甲的成像规律可应用于放大镜
D.乙中人眼到透镜的距离一定大于2倍焦距
(多选)15.(2025•清原县一模)2024年10月30日凌晨4时27分,搭载神舟十九号载人飞船的长征二号F遥十九运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射,火箭上的摄像头拍下了从点火到船箭分离的全过程。于当日11时00分,飞船成功对接于空间站天和核心舱前向端口。下列叙述正确的是( )
A.载人飞船升空过程中,相对地面是运动的
B.载人飞船升空过程中,做的是匀速直线运动
C.载人飞船与“天和”核心舱对接后二者是相对静止的
D.火箭上的摄像头的镜头相当于凸透镜
(多选)16.(2025•望花区模拟)小诚利用光具座探究“凸透镜成像规律”,将蜡烛、凸透镜和光屏依次放置在光具座上如图所示。当蜡烛到凸透镜的距离为20cm,光屏到凸透镜的距离为14cm时,在光屏上恰好成一个最清晰的像。下列说法正确的是( )
A.凸透镜的焦距可能为10cm
B.此时光屏上成倒立、缩小的实像
C.若只将凸透镜向左移动到某一位置时光屏上成清晰的像,生活中的照相机就是利用这一原理制成的
D.若换成焦距为15cm的凸透镜,光屏需要向右移动才能重新成最清晰的像
(多选)17.(2025•沈阳模拟)小亮利用如图所示的自制照相机观看室外的景物。拉动纸筒,改变透镜和半透明纸的距离,就可以在半透明纸上看到室外景物清晰的像。下列说法正确的是( )
A.使用时将凸透镜对着明亮的室外,半透明纸相当于光屏
B.半透明纸上成清晰的像时,凸透镜与纸间距离一定大于凸透镜的焦距的2倍
C.想要让纸上清晰的像变大,应使凸透镜靠近景物,同时增大半透明纸和凸透镜之间的距离
D.在半透明纸上观察到的物体的像是倒立且左右相反的
(多选)18.(2025•皇姑区模拟)小明同学用自制的“水透镜”来探究凸透镜成像的规律,当点燃的蜡烛、“水透镜”和光屏位于如图所示的位置时,光屏上呈现烛焰清晰的像(像未画出),下列说法正确的是( )
A.此时凸透镜的成像特点与照相机相同
B.随着蜡烛燃烧变短,光屏上的像会向下移动
C.若将光屏和蜡烛互换位置后,则光屏上仍能呈现清晰的像
D.图中小明同学给“水透镜”注水时,发现光屏上的像变模糊了,保持“水透镜”和光屏位置不变,蜡烛向右移动合适的距离,则在光屏上能再次呈现清晰的像
三.填空题(共11小题)
19.(2025•本溪二模)小光利用如图的蜡烛、水透镜、光屏等器材探索眼睛视物原理。模拟正常眼睛看物体,调节蜡烛、光屏,直到光屏上出现倒立、 的像。接下来小光模拟眼睛观察近处物体,将蜡烛靠近凸透镜,保持凸透镜和光屏不动,需要将水透镜 (填“抽水”或“注水”),直到光屏上出现清晰的像。
20.(2025•西丰县一模)工匠师维护精密仪表时,在眼睛前戴一个凸透镜,便于观察仪表的细微之处,如图所示,通过凸透镜看到的是仪表正立、放大的虚像,凸透镜起到 (选填“投影仪”或“放大镜”)的作用,像的位置与仪表的位置在凸透镜的 侧(选填“同”或“异”)。
21.(2025•大东区二模)生活中我们常用照相机拍照来记录美好瞬间。照相机镜头对光起 作用,已知某照相机镜头的焦距为40mm,用该照相机拍摄远处的景物时,景物透过镜头成的是 (填“正立”或“倒立”)、缩小的像。
22.(2025•顺城区二模)许多博物馆会在较为精巧的文物前放置凸透镜,如图所示。通过凸透镜看到的像是正立、 的虚像。文物和它的像在凸透镜的 侧。
23.(2025•于洪区二模)手机屏幕呈现出来的各种颜色都是由红、绿、 三种色光混合而成。青少年长时间使用手机容易患上近视。某款软质隐形近视镜的中心厚度为0.04mm,边缘厚度则应该 0.04mm(选填“大于”“等于”或“小于”)。
24.(2025•辽阳一模)光刻技术是现代集成电路制作的关键一环,原理可以简化为如图所示,光源发出强紫外光穿过镂空掩膜版,调整镂空掩膜版和缩图透镜之间的距离,镂空掩膜版恰好能在硅片上成清晰倒立 的实像,实现纳米级集成电路的“雕刻”;为了使硅片上所成的像更小一些,应将掩膜版向 缩图透镜的方向移动,同时移动硅片到适当位置。
25.(2025•和平区二模)某同学探究“凸透镜的成像规律”时,在图示位置的光屏上看到清晰的像,则凸透镜的焦距为 cm;他将蜡烛移到20cm刻度线处,移动光屏直到能在光屏上看到清晰的像,生活中应用这一规律的光学仪器有 。
26.(2025•开原市模拟)如图所示,是安装在城市某路口的监控摄像头,监控摄像头的镜头拍到的是 (选填“倒立”或“正立”)的实像;此镜头应用的原理可以用作 (选填“近视”或“远视”)眼的矫正眼镜片。
27.(2025•鞍山模拟)光刻机技术原理如图所示,当光源发出强紫外线光时,调节镂空掩膜版和缩图透镜之间的距离,使光通过二者后,恰好在硅片上成清晰的像,从而实现纳米级集成电路的“雕刻”。缩图透镜属于凸透镜,为了使硅片上所成的像更小一些。应将掩膜版 缩图透镜的同时,硅片 缩图透镜。(以上两空均选填“靠近”或“远离”)
28.(2025•凌河区校级模拟)在探究凸透镜成像规律的实验中,应调节烛焰和光屏中心位于凸透镜的 上。已知凸透镜焦距为10cm,各元件初位置如图所示,此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 (选填“能”或“不能”)成实像。
29.(2025•于洪区模拟)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。”我国古代把冰块制成透镜,利用透镜对光的 作用将物体点燃,若想更快的将物体点燃,应该将透镜做的更 。(选填“大”或“厚”)
四.作图题(共19小题)
30.(2025•辽宁模拟)在图中完成图中的光路图。
31.(2025•连山区二模)如图,两条光线射向凹透镜,请画其经过凹透镜的折射光线。
32.(2025•于洪区二模)将如图所示的凸透镜主光轴与一刻度尺对齐,光源S发出a、b、c三束光,光束c的折射后的光路如图所示,请作出a、b两束光经凸透镜折射后的光路。
33.(2025•辽阳一模)如图所示,请画出该光线经平面镜反射后,再经过凸透镜折射的完整光路图。
34.(2025•丹东模拟)甲、乙两图中,点F分别为凸透镜和凹透镜的焦点。请分别画出两图中的入射光经过透镜后的光线。
35.(2025•鞍山二模)如图,F为凸透镜的焦点,AB为光线经过平面镜后的反射光线,请你画出:
(1)AB的入射光线并标出入射角的大小;
(2)AB经凸透镜后的折射光线。
36.(2025•大连二模)如图所示,O为薄凸透镜的光心,F为薄凸透镜的焦点,请画出:
(1)入射光线a经凸透镜的折射光线;
(2)折射光线b对应的入射光线。
37.(2025•皇姑区二模)如图2为存在视力缺陷的人眼成像光路图。请在图1两个透镜中选一个,画到图中虚线框内对其进行矫正。
38.(2025•和平区二模)如图,光线a平行于凹透镜的主光轴入射并发生折射。请作出凹透镜的一个焦点F,并画出光线b经过凹透镜的折射光线。(保留作图痕迹)
39.(2025•金州区校级一模)图中O点为凸透镜的光心,F为凸透镜的焦点,光线a与凸透镜的主光轴平行,光线b通过凸透镜的光心。请在图中画出光线a的折射光线和光线b的入射光线。
40.(2025•大东区一模)如图,蜡烛经凸透镜在光屏上成清晰的像,请画出入射光线ab经透镜后的折射光线,并至少确定凸透镜的一个焦点位置,用字母F标识。(请保留作图痕迹)。
41.(2025•沈河区二模)如图所示,凸透镜的主光轴与水面重合,F是凸透镜的焦点,水面下的点光源P发出一束光,经平面镜M反射后恰过F点,然后经过凸透镜射出。请画出完整的光路图。
42.(2025•铁东区模拟)如图所示,请画出图中射向凹透镜的两条入射光线。
43.(2025•鞍山模拟)如图,光源S发出的一条光线SA经平面镜反射后经过凸透镜左侧焦点。请你画出:光线SA经平面镜反射和凸透镜折射后完整的光路图。
44.(2025•兴隆台区模拟)如图所示,由水中折射出的一条光线ab照射到凹透镜上,光线ab与凹透镜的主光轴平行。已知F为凹透镜的虚焦点,O为光心。请画出:
(1)折射光线ab在水中的入射光线;
(2)光线ab通过凹透镜后的折射光线。
45.(2025•鞍山模拟)A'B′是物体AB经凸透镜所成的像。请你通过光路图确定凸透镜的光心O,及两个焦点F的位置,并画出凸透镜。
46.(2025•清原县一模)完成图中两条光线经过凸透镜后的传播路径。
47.(2025•望花区模拟)请将如图所示的光路图补充完整。
48.(2025•辽宁一模)如图所示透镜的主光轴与水面恰好重合,作出经过透镜的折射光线和射出水面后的折射光线。
五.实验探究题(共12小题)
49.(2025•新宾县校级模拟)小明在总结光学知识时发现小孔和凸透镜都能成倒立的实像,于是小明为了探究二者间的区别,按照小孔成像的实验装置,制成了一个如图甲所示的针孔照相机。将点燃的蜡烛置于小孔前的适当位置,观察并研究“小孔成像的特点”。利用图丙装置探究“凸透镜的成像规律”。
(1)图甲成像的原理是 ;图丙成像的原理是 。
(2)开始实验时,眼睛从右侧看过去,无论怎样调节易拉罐与蜡烛之间的距离,光屏上都看不到烛焰的像,而只能看到一片光亮,最有可能的是 。
A.小孔太大
B.小孔太小
C.小孔扎成了正方形
(3)根据实验数据绘制的像距v与物距u之间的关系如图乙所示,调节蜡烛和光屏的位置如图丙所示,可在光屏上得到一个清晰的像,所成的像是 (填“放大”“缩小”或“等大”)的。
(4)在比较二者成像的亮度时,选取的蜡烛应该 ,小明通过比较发现 成像更亮。
50.(2025•兴隆台区校级二模)物理兴趣小组在探究“凸透镜成像的规律”实验时:
(1)用图甲所示的装置测出凸透镜的焦距为 cm;
(2)图乙是某次实验时观察到的现象,生活中的 (选填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”)是利用这一原理制成的。保持凸透镜不动,把蜡烛向左移动一段距离,要想在光屏上再次得到清晰的像,应该把光屏向 (选填“左”或“右”)移动一段距离;
(3)实验时,光屏上得到了蜡烛清晰的像,一同学不小心在凸透镜上溅了一个小泥点,则光屏上 (选填“有”或“没有”)小泥点的像或影子;
(4)若把凸透镜换成直径和材料相同,厚度更厚的凸透镜放在原位置上,蜡烛不动,则像成在光屏的 (选填“左方”或“右方”),这相当于 (选填“近视眼”或“远视眼”)的情况,此时应佩戴合适的 (选填“凸”或“凹”)透镜镜片的眼镜。
51.(2025•营口校级二模)小华在利用光具座进行凸透镜成像的实验探究中:
(1)如图甲所示,让一束平行于凸透镜主光轴的光线经过凸透镜后,在光屏上形成了一个最小、最亮的光斑。由图可知,凸透镜对光线具有会聚作用,该凸透镜的焦距是 cm;
(2)将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上,点燃蜡烛后,无论怎样移动光屏都不能在光屏上得到像,请你指出其中一条可能的原因 ;
(3)调整后,把烛焰放在距凸透镜16cm处时(如图乙),在凸透镜另一侧前后移动光屏,会在光屏上得到一个倒立、 的实像(填写像的性质); (填光学仪器)就是利用这一成像规律工作的;
(4)如果将蜡烛在乙图的基础上远离透镜,仍要在光屏上得到清晰的像,光屏应向 (选填“靠近”或“远离”)透镜的方向移动。
52.(2025•浑南区二模)小王在“探究凸透镜成像规律”的实验时,依次进行了如下操作。
(1)实验前,应调整 、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度;
(2)实验时,调节蜡烛和光屏在如图甲所示位置,光屏上刚好得到一个清晰的像,这个像的特点与 (选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)成像的特点相同;由图甲可知此凸透镜的焦距范围是 ;此时如果用遮光板挡住透镜的上半部分,我们观察光屏时, (选填“能”或“不能”)在光屏上看到完整的像;
(3)接下来小王将蜡烛向远离凸透镜方向移动一段距离,并移动光屏的位置,再次在光屏上得到一个清晰的像,此时像与原来相比 (选填“变大”、“变小”或“不变”);
(4)实验后,小王同学又找来一个水透镜模拟眼睛成像。他向水透镜中注入适量的水,刚好也能在光屏上得到一个清晰的像(如图乙所示),继续注水后,小王发现光屏上的像变模糊了,于是他将自己的眼镜放在蜡烛和透镜之间(如图丙所示),发现光屏上的像又变清晰了,则他配戴的眼镜应该是 (选填“近视”或“远视”)眼镜。
53.(2025•连山区二模)如图(a),某实验小组利用该装置探究凸透镜成像规律。回答问题:
(1)将凸透镜固定在光具座50cm刻度处。点燃蜡烛,调节烛焰、凸透镜和光屏的中心在凸透镜的同一高度上,这样做的目的是为了使像呈现在 。
(2)该小组探究过程中记录的相关数据如表。分析表中数据可知:
①该凸透镜的焦距是 cm。
②当凸透镜成实像时,随着物距减小,像距变大,像变 。
③当物距u=5.0cm时,移动光屏,始终无法得到烛焰的清晰的像,原因是 。
④将蜡烛放在图(a)所示位置,此时成像原理与生活中 的成像原理相同。
(3)拓展:如图(b),航天员王亚平用吸管将乒乓球轻轻按入圆柱形杯子(杯口向上)内的水中,当乒乓球浸没在水下时,从侧面观察水下乒乓球的形状为 (填序号)。
54.(2025•新民市二模)某小组探究凸透镜成像的规律。
(1)让平行光正对凸透镜照射,移动光屏,在光屏上得到一个最小、最亮的光斑,如图甲所示,则该凸透镜的焦距f= cm。(需要估读)
(2)如图乙所示,安装好器材后,为使“F”光源的像成在光屏的中央,应调整“F”光源、凸透镜和光屏三者的中心在 上。
(3)固定好装置后,不断改变“F”光源到凸透镜的距离,移动光屏寻找“F”光源清晰的像。记录的实验数据如下表,分析实验数据可得:当凸透镜成实像时,物距变小,像距变 ,像变 。(均选填“大”或“小”)
(4)实验中,某同学将他的眼镜放在“F”光源和凸透镜之间靠近凸透镜的位置,发现原来清晰的像变模糊了。此时将光屏向远离凸透镜的方向移动适当距离,光屏上再次得到“F”光源清晰的像,说明该同学的眼镜是 (选填“近视”或“远视”)眼镜。
55.(2025•抚顺一模)如图是同学们进行“凸透镜成像规律”的探究。
(1)测量凸透镜焦距时,将凸透镜安装在光具座上,用平行光作光源,移动光屏直至在光屏上得到一个最小最亮的光斑,如图(a)所示,则该凸透镜的焦距为 cm;
(2)将点燃的蜡烛移到10cm刻度线处,如图(b)所示,移动光屏,直到在光屏上得到一个倒立、 的实像;生活中 就是利用这一成像原理来工作的;
(3)若图(b)中将蜡烛向右移动一小段距离,则应将光屏向 移动适当距离可再次在光屏上成清晰的像,此时像的大小比原来的像更 一些;
(4)把蜡烛移至44cm刻度线处,凸透镜不动,然后取下光屏,透过凸透镜直接观察蜡烛。那么将看到烛焰成像的情形是图中的 (请填图中的字母)。
56.(2025•铁岭县二模)某实验小组在“探究凸透镜成像规律”的实验中:
(1)实验前在调整实验器材的高度时,蜡烛 (选填“需要”或“不需要”)点燃。
(2)正确操作后移动蜡烛和光屏到如图所示位置,光屏上出现了烛焰清晰的像(像未画出),生活中的 (选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)就是这一成像原理的应用。
(3)实验过程中,小明同学不小心用手指指尖触摸到了凸透镜,这时光屏上 (选填“会”或“不会”)出现指尖的像。
(4)实验一段时间后,蜡烛燃烧变短了。为了使像仍然成在光屏的中央,应该将光屏向 (选填“上”或“下”)移动。
(5)小明同学将奶奶的老花镜放在图中蜡烛与凸透镜之间,为使成像再次清晰,应移动光屏,使其 (选填“远离”或“靠近”)凸透镜。
57.(2025•丹东二模)某同学探究凸透镜成像的规律。
(1)实验时应先调节发光物体、凸透镜和光屏,使它们的中心在 上,目的是使发光物体的像成在光屏的中央;
(2)如图甲,将凸透镜固定在50cm刻度处,发光物体放在35cm刻度处,此时移动光屏,当光屏移至80cm刻度处时,在光屏上得到一个清晰的像,这个像是一个倒立、 的实像;
(3)如图乙,当发光物体移到距凸透镜5cm时,应在 (选填“A”或“B”)侧观察发光物体的虚像;接下来将发光物体适当远离凸透镜,此时看到虚像的大小将 ;
(4)另一位同学也利用如图甲所示的器材做实验,他先用焦距为20cm的凸透镜M进行实验,在光屏上得到了缩小的实像。接下来他想改用焦距为15cm的凸透镜N继续实验。如果不改变发光物体和光屏的位置,还想在光屏上得到缩小的实像,凸透镜N应该放在原凸透镜M位置的左侧还是右侧? ;如果他将凸透镜N放在原凸透镜M的位置上,若还想在光屏上得到缩小的实像,可以在发光物体和凸透镜N之间放一个度数合适的 眼镜。
58.(2025•本溪一模)老师将玩偶挂在墙上,同学们拿着规格相同的凸透镜伸直手臂观察它,近处和远处的同学分别看到正立放大和倒立缩小的像,如图甲、乙所示,同学们猜想:像的大小、倒正与 有关,并来到实验室完成了下列探究。
(1)为了测量凸透镜的焦距,同学们用两个激光笔,将光沿平行于主光轴方向射向凸透镜,并用刻度尺测量,激光笔1的折射光线如图丙,关于激光笔2的折射光线及测得的焦距,下列选项正确的是 。
A.测得焦距为7.0m
B.测得焦距为9.0cm
(2)如图丁,组装器材时,左右调整光屏会发现F光源的像成在光屏的 方;重新调整后,透镜仍位于50cm处不动,将光源相对于凸透镜,由近及远移动,记录数据如下表。
(3)分析第1、2两次实验数据及现象可知,当物距小于焦距时,物体通过凸透镜成正立、 、的虚像,且想要成的像更大,应将物体离透镜更 一些。
(4)分析第4、5、6、7、8次实验数据及现象可知,当物距大于焦距时,物距变大,所成像的大小变 。
(5)在完成最后一组数据后,某同学换上一个新的凸透镜,仍放在原处,保持F光源不动,将光屏远离透镜,可以在光屏上重新出现清晰的像,则新凸透镜焦距比原来的更 。
59.(2025•锦州一模)在“探究凸透镜成像规律”实验中:
(1)如图所示,光屏上恰好得到一个清晰的像,此像是倒立、 (选填“放大”、“缩小”或“等大”)的实像,生活中 (选填“照相机”或“投影仪”)是利用这一原理制成的;
(2)由光路可逆可以推断,保持蜡烛和光屏的位置不变,只移动透镜到 cm刻度处,光屏上可再次成清晰、倒立的实像;
(3)保持蜡烛、透镜和光屏的位置不变,换用焦距更小的凸透镜重做图中实验,光屏上的像变模糊。若想重新得到清晰的像,需在蜡烛与凸透镜之间放置一个合适的 透镜,此类透镜可以用来矫正 视眼。
60.(2025•鞍山二模)学习凸透镜成像原理后,小明用硬纸板和凸透镜制成一个简易手机投影仪,如图甲,将播放视频的手机放到指定位置,光屏(未画出)上便能观察到视频画面。
(1)制作前,小明让太阳光平行于凸透镜的主光轴,移动光屏,在光屏上找到最小、最亮的光斑,如图乙,凸透镜的焦距为 cm。
(2)制作时,使手机、凸透镜和光屏三者中心在同一直线的同一高度上,这样操作的目的是 。
(3)使用时,使手机到凸透镜的距离在 范围内,光屏上会出现 像(填像的性质),为了具有更好的观影效果,手机屏幕应该选图丙中的 (填“A”或“B”)的放置方式。
(4)小明给暗箱设计了一个抽屉,如图丁,若使光屏上的像变大,他应向 (填“左”或“右”)推动抽屉。
(5)小明在图丁暗箱靠近凸透镜位置开槽,插入凹透镜后,画面模糊不清,为了得到清晰的像,他应将光屏向 (填“靠近”或“远离”)凸透镜的方向移动。
5透镜及其应用(1)
参考答案与试题解析
一.选择题(共7小题)
二.多选题(共11小题)
一.选择题(共7小题)
1.(2025•兴隆台区一模)如图是蛇年春节一场烟花表演的情景,现场一片流光溢彩、焰火璀璨。下列有关此情景的说法中,正确的是( )
A.烟花在水中形成的倒影是光的反射形成的等大实像
B.想把图片中的烟花拍大一点,可以保持物距不变的情况下,将相机的焦距调大
C.从不同角度都看到了烟花,是由于漫反射形成的
D.烟花绚丽的色彩是光发生色散形成的
【答案】B
【解答】解:A、平静的水面相当于平面镜,烟花在水中形成的倒影是光的反射形成的等大的虚像,故A错误;
B、想把图片中的塔拍大一点,可以保持物距不变的情况下,将相机的焦距调大,相当于物距减小,像会变大,故B正确;
C、夜晚,从不同角度都看到了烟花,是由于光的直线传播形成的,故C错误;
D、烟花绚丽的色彩是光源形成的,故D错误。
故选:B。
2.(2025•鞍山模拟)如图是小明在光学实践活动中用凸透镜和鞋盒自制的手机投影仪,它能将手机上的画面放大投影到白墙上(白墙未画出)。下列说法正确的是( )
A.投影仪的凸透镜对光有发散作用
B.墙上呈现的是倒立、放大的实像
C.手机到凸透镜的距离应大于2f
D.凸透镜可以矫正近视眼
【答案】B
【解答】解:A、投影仪的凸透镜对光有会聚作用,故A错误;
B、当2f>u>f,成倒立、放大的实像,墙上呈现的是倒立、放大的实像,故B正确,C错误;
D、近视镜片是凹透镜,凸透镜可以矫正远视眼,故D错误。
故选:B。
3.(2025•新抚区模拟)如图《哪吒2》是一部具有里程碑意义的动画电影,不仅在中国影史票房榜上位居首位,还登顶了全球动画电影票房榜榜首。使用放映机播放电影时,下列说法正确的是( )
A.放映机的镜头与近视眼镜为同一种透镜
B.观影者看到幕布上的画面是正立放大的虚像
C.光照射到粗糙的幕布上不遵循光的反射定律
D.放映时幕布应置于放映机镜头的二倍焦距外
【答案】D
【解答】解:ABD、放映机的镜头是凸透镜,而近视眼镜是凹透镜,它们不是同一种透镜;放映机是利用2f>u>f,v>2f,成倒立、放大的实像的原理进行工作的,因此观影者看到幕布上的画面是倒立、放大的实像,且放映时幕布应置于放映机镜头的二倍焦距外,故AB错误,D正确;
C、光照射到粗糙的幕布上会发生漫反射,漫反射也遵循光的反射定律,故C错误。
故选:D。
4.(2025•金州区一模)如图所示,许多博物馆在较为精巧的文物前放置凸透镜,方便游客看清楚文物的细节。游客通过凸透镜观察到放大、正立的像,下列说法正确的是( )
A.像是实像
B.像距小于物距
C.将透镜靠近文物一些,像会变大
D.将透镜逐渐远离文物,可能会观察到放大、倒立的像
【答案】D
【解答】解:A、博物馆会在较为精巧的文物前放置凸透镜,主要起放大镜作用,看到的是正立放大的虚像,故A错误;
B、文物放在焦点之内,此时像与物体在放大镜的同一侧,像距大于物距,若将凸透镜靠近文物,物距变小,观察到的像会变小,故BC错误;
D、将透镜逐渐远离文物,当物距在一倍焦距和二倍焦距之间时,可能会观察到放大、倒立的像,故D正确。
故选:D。
5.(2025•兴隆台区校级模拟)如图关于光学现象的描述或解释正确的是( )
A.如图中,小孔成的是倒立的虚像
B.如图中,人配戴的凹透镜可以矫正近视眼
C.如图中,三棱镜对红色光的偏折能力最强
D.如图中,漫反射的光线杂乱无章不遵循光的反射定律
【答案】B
【解答】解:A、小孔成的像是由实际光线形成的,可以用光屏接收到,符合实像的特征,不是虚像,故A错误;
B、近视是因为晶状体曲度过大,折光能力太强使像成在视网膜前面,用凹透镜矫正,故B正确;
C、白光是由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七色光复合成的,三棱镜对红色光的偏折能力最弱,故C错误;
D、只要是光的反射,都遵循光的反射定律,镜面反射和漫反射都遵循光的反射定律,故D错误。
故选:B。
6.(2025•千山区模拟)保护视力,科学用眼已成为社会共识。图中能模拟近视眼及其矫正原理的图是( )
A.甲和丙B.乙和丙C.甲和丁D.乙和丁
【答案】B
【解答】解:近视眼是晶状体曲度变大,会聚能力增强,即折光能力增强,像呈在视网膜的前方;故图乙是近视眼的成因图;
要矫正近视眼应佩戴发散透镜,使光线推迟会聚,故图丙是矫正近视眼的。
故选:B。
7.(2025•辽宁模拟)做凸透镜成像实验时,将光具座上的蜡烛、凸透镜、光屏如图所示放置,光屏上呈现清晰的像。下列说法正确的是( )
A.光屏上的像是正立、放大的
B.该凸透镜的焦距可能是18cm
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,在蜡烛与凸透镜之间放上远视眼镜可在光屏上再次看到清晰的像
【答案】C
【解答】解:A、由图可知,此时u<v,则凸透镜成倒立、放大的实像,故A错误;
B、由图可知,u=50.0cm﹣30.0cm=20.0cm,v=80.0cm﹣50.0cm=30.0cm,即 30.0cm>2f,2f>20.0cm>f,则10.0cm<f<15.0cm,故 B错误;
C、先向右移动光屏,凸透镜到光屏的距离变远,再将凸透镜移到合适的位置就能在光屏上看到清晰的像,故C正确;
D、在如图所示的情况下,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,远视眼镜凸透镜对光有会聚作用,使得成像更靠前,故不能在光屏上成像,故D错误。
故选:C。
二.多选题(共11小题)
(多选)8.(2025•锦州二模)如图所示的创意照片,是利用视觉错位一次拍摄而成。下列说法中不正确的是( )
A.镜头对光线有发散作用
B.学生在镜头的2倍焦距以外
C.手在镜头的1倍焦距与2倍焦距之间
D.学生和手在镜头中成的是正立的实像
【答案】ACD
【解答】解:A、照相机的镜头相当于一个凸透镜,镜头对光线有会聚作用,故A错误;
BCD、拍摄该照片时,学生和手在镜头的2倍焦距以外,成倒立、缩小的实像,故B正确,CD错误。
故选:ACD。
(多选)9.(2025•于洪区二模)如图所示,是某学校大门口安装的人脸识别及测温系统,使用时只需面对屏幕上的摄像头,系统会自动识别测试者面部信息并测量体温,下列有关说法正确的是( )
A.摄像头成像利用了光的折射
B.人脸通过摄像头成正立、缩小的虚像
C.当被拍摄的人靠近摄像头时,所成的像会变大
D.测温系统是通过接收人体表面辐射的红外线来测温的
【答案】ACD
【解答】解:A、凸透镜成像的原理是光的折射,故A正确;
B、摄像头是一个凸透镜,是利用物距大于二倍焦距时,成倒立、缩小的实像的规律工作的,故B错误;
C、凸透镜成实像时,物距减小,像距变大,像变大,当被拍摄的人靠近摄像头时,由凸透镜成实像的规律可知,人经摄像头所成的像会变大,故C正确;
D、测温系统是通过接受人体表面辐射出来的红外线来测温的,故D正确。
故选:ACD。
(多选)10.(2025•沈阳二模)我国墨子巡天望远镜是北半球顶尖的光学时域望远镜,如图甲所示。图乙显示了星光经望远镜主镜(平面镜)反射至成像系统的光路图,成像系统内的物镜相当于凸透镜,望远镜拍摄的星体图像可供天文台远程查看。下列说法正确的是( )
A.星光束AO在主镜上反射时,入射角为30°
B.星体经物镜成倒立、放大的实像
C.星体在物镜上成像的原理为光的折射
D.离望远镜更近的星体,由物镜成的像更小
【答案】AC
【解答】解:A、由图乙知道,入射角为90℃﹣60℃=30℃,故A正确,符合题意;
B、天文望远镜的目镜和物镜都是由凸透镜组成,目镜相当于放大镜,成正立、放大的虚像,物镜相当于照相机,成倒立、缩小的实像,最终成倒立、缩小的虚像,故B错误,不符合题意;
C、根据题意知道,成像系统内的物镜相当于凸透镜,所以,在物镜上成像的原理为光的折射,故C正确,符合题意;
D、离望远镜更近的星体,根据凸透镜成实像规律,物距减小,像距增大,像变大,所以由物镜成的像更大,故D错误,不符合题意。
故选:AC。
(多选)11.(2025•普兰店区一模)“探究凸透镜成像规律”时,蜡烛,凸透镜和光屏放在如图所示的位置,光屏上成清晰的像。下列判断正确的是( )
A.该凸透镜的焦距可能为15cm
B.蜡烛燃烧变短,光屏上的像会向上移
C.蜡烛和光屏不动,凸透镜向左移动15cm,光屏上能得到放大的像
D.蜡烛不动,换一个焦距较小的凸透镜,想要承接到像,光屏要适当向右移
【答案】BC
【解答】解:A、由图可知,u>v,且成实像,说明u=30cm>2f,2f>v=15cm>f,即15cm>f>7.5cm,故A错误;
B、蜡烛燃烧变短,根据过光心的光线传播方向不变,因此光屏上的像会向上移,故B正确;
C、蜡烛和光屏不动,凸透镜向左移动15cm,此时物距等于原来的像距,像距等于原来的物距,且物距小于像距,根据在光的折射中,光路是可逆的可知,光屏上能得到放大的实像,故C正确;
D、蜡烛不动,换一个焦距较小的凸透镜,凸透镜焦距变小,相当于增大物距,缩小像距,因此想要承接到像,光屏要适当向左移,故D错误。
故选:BC。
(多选)12.(2025•沙河口区一模)眼睛长时间盯着近处的手机屏幕,容易造成近视。关于近视眼的说法正确的是( )
A.晶状体太厚
B.晶状体的焦距太大
C.晶状体的折光能力太强
D.应带一个度数合适的凸透镜矫正
【答案】AC
【解答】解:近视眼的形成原因是晶状体太厚,其折光能力太强,晶状体的焦距太小,像成在视网膜的前方,可用有发散作用的凹透镜进行矫正,使光线会聚能力减弱,能使像成在视网膜上,能看清远处的物体,故AC正确,BD错误。
故选:AC。
(多选)13.(2025•辽宁一模)如图所示,小明同学在做“探究凸透镜成像规律”的实验,此时光屏上呈现清晰的像。下列说法中正确的是( )
A.凸透镜的焦距为10.0cm
B.图甲中光屏上呈现清晰的倒立、缩小的实像
C.图甲中,将蜡烛和光屏的位置互换,光屏上不可能再次呈现清晰的像
D.图甲中,若在透镜和蜡烛之间放一近视镜,则需要将光屏向右移动,才能再次呈现清晰的像
【答案】ABD
【解答】解:A、u=v=2f,凸透镜成倒立、等大的实像,如图,u=v=2f=20cm 时,所以f=10cm,故A正确;
B、图甲中u=50cm﹣20cm=20cm,此时的物距大于二倍焦距,成缩小、倒立的实像,故B正确;
C、折射时,光路是可逆的,图甲中,将蜡烛和光屏的位置互换,光屏上成倒立、放大的实像,故C错误;
D、图甲中,若在透镜和蜡烛之间放一近视镜,近视镜是凹透镜,凹透镜对光线有发散作用,使光线推迟会聚,则需要将光屏向右移动,才能再次呈现清晰的像,故D正确。
故选:ABD。
(多选)14.(2025•甘井子区模拟)如图所示,小明用凸透镜先后观察手指和窗外远处的景物。下列说法正确的是( )
A.甲中看到的是虚像
B.乙中看到远处窗外景物成实像
C.甲的成像规律可应用于放大镜
D.乙中人眼到透镜的距离一定大于2倍焦距
【答案】ABC
【解答】解:当用凸透镜观察自己的手指时,此时手指在凸透镜的焦点之内(1倍焦距以内),成放大、正立的虚像,应用于放大镜;若看窗外远处的景物,此时窗外的景物在凸透镜的2倍焦距之外,所以成倒立、缩小的实像,应用于照相机;故ABC正确,D错误。
故选:ABC。
(多选)15.(2025•清原县一模)2024年10月30日凌晨4时27分,搭载神舟十九号载人飞船的长征二号F遥十九运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射,火箭上的摄像头拍下了从点火到船箭分离的全过程。于当日11时00分,飞船成功对接于空间站天和核心舱前向端口。下列叙述正确的是( )
A.载人飞船升空过程中,相对地面是运动的
B.载人飞船升空过程中,做的是匀速直线运动
C.载人飞船与“天和”核心舱对接后二者是相对静止的
D.火箭上的摄像头的镜头相当于凸透镜
【答案】ACD
【解答】解:A、载人飞船升空过程中,相对地面的位置发生了变化,故以地面为参照物,载人飞船是运动的,故A正确;
B、载人飞船升空过程中,速度越来越快,做的是加速运动,故B错误;
C、载人飞船与“天和”核心舱对接后,飞船相对核心舱的位置没有发生变化,故二者是相对静止的,故C正确;
D、火箭上的摄像头的镜头相当于凸透镜,故D正确。
故选:ACD。
(多选)16.(2025•望花区模拟)小诚利用光具座探究“凸透镜成像规律”,将蜡烛、凸透镜和光屏依次放置在光具座上如图所示。当蜡烛到凸透镜的距离为20cm,光屏到凸透镜的距离为14cm时,在光屏上恰好成一个最清晰的像。下列说法正确的是( )
A.凸透镜的焦距可能为10cm
B.此时光屏上成倒立、缩小的实像
C.若只将凸透镜向左移动到某一位置时光屏上成清晰的像,生活中的照相机就是利用这一原理制成的
D.若换成焦距为15cm的凸透镜,光屏需要向右移动才能重新成最清晰的像
【答案】BD
【解答】解:A、由题知,u>v,且成实像,说明2f<u=20cm,f<v=14cm<2f,即10cm>f>7.5cm,故A错误;
B、由图可知,此时物距大于像距,根据凸透镜成实像时,物距大于像距,成倒立、缩小的实像,故B正确;
C、保持凸透镜的位置不动,将蜡烛和光屏互换位置,根据在光的折射中,光路是可逆的可知,光屏上能看到清晰的像,此时物距小于像距,因此该像是倒立、放大的实像,生活中的投影仪就是利用这一原理制成的,故C错误;
D、若换成焦距为15cm的凸透镜,光屏需要向右移动才能重新成最清晰的像,故D正确。
故选:BD。
(多选)17.(2025•沈阳模拟)小亮利用如图所示的自制照相机观看室外的景物。拉动纸筒,改变透镜和半透明纸的距离,就可以在半透明纸上看到室外景物清晰的像。下列说法正确的是( )
A.使用时将凸透镜对着明亮的室外,半透明纸相当于光屏
B.半透明纸上成清晰的像时,凸透镜与纸间距离一定大于凸透镜的焦距的2倍
C.想要让纸上清晰的像变大,应使凸透镜靠近景物,同时增大半透明纸和凸透镜之间的距离
D.在半透明纸上观察到的物体的像是倒立且左右相反的
【答案】ACD
【解答】解:A、使用时将凸透镜对着明亮的室外,在半透明纸上看到室外景物清晰的像,此时半透明纸相当于光屏,故A正确;
B、半透明纸上成清晰的像时,物距大于二倍焦距,像距应该大于一倍焦距小于二倍焦距,故凸透镜与纸间距离大于一倍焦距小于二倍焦距,故B错误;
C、想要让纸上清晰的像变大,根据物近像远像变大可知,应使凸透镜靠近景物,同时增大半透明纸和凸透镜之间的距离,故C正确;
D、半透明纸上成的是实像,在半透明纸上观察到的物体的像一定是倒立的,且左右相反,故D正确。
故选:ACD。
(多选)18.(2025•皇姑区模拟)小明同学用自制的“水透镜”来探究凸透镜成像的规律,当点燃的蜡烛、“水透镜”和光屏位于如图所示的位置时,光屏上呈现烛焰清晰的像(像未画出),下列说法正确的是( )
A.此时凸透镜的成像特点与照相机相同
B.随着蜡烛燃烧变短,光屏上的像会向下移动
C.若将光屏和蜡烛互换位置后,则光屏上仍能呈现清晰的像
D.图中小明同学给“水透镜”注水时,发现光屏上的像变模糊了,保持“水透镜”和光屏位置不变,蜡烛向右移动合适的距离,则在光屏上能再次呈现清晰的像
【答案】ACD
【解答】解:A、由图可知,此时物距大于像距,根据凸透镜成实像时,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,故A正确;
B、随着蜡烛燃烧变短,根据过光心的光线传播方向不变可知,光屏上的像会向上移动,故B错误;
C、若将光屏和蜡烛互换位置,此时物距等于原来的像距,像距等于原来的物距,根据在光的折射中,光路是可逆的可知,光屏上仍能呈现清晰的像,故C正确;
D、图中小明同学给水透镜注水时,水透镜的凸度变大,对光的会聚能力变强,光线会提前会聚成像,此时清晰的像成在光屏的左侧;保持“水透镜”和光屏位置不变,若在光屏上能再次呈现清晰的像,根据“凸透镜成实像时物近像远像变大”可知,应该将蜡烛向右移动合适的距离,故D正确。
故选:ACD。
三.填空题(共11小题)
19.(2025•本溪二模)小光利用如图的蜡烛、水透镜、光屏等器材探索眼睛视物原理。模拟正常眼睛看物体,调节蜡烛、光屏,直到光屏上出现倒立、 缩小 的像。接下来小光模拟眼睛观察近处物体,将蜡烛靠近凸透镜,保持凸透镜和光屏不动,需要将水透镜 注水 (填“抽水”或“注水”),直到光屏上出现清晰的像。
【答案】缩小;注水
【解答】解:正常眼睛看物体时,视网膜上成倒立、缩小的实像,故模拟正常眼睛看物体,应调节蜡烛、光屏,直到光屏上出现倒立、缩小的像;
凸透镜成实像时,当物距变小,像距会变大,像也会变大,故将蜡烛靠近凸透镜,保持凸透镜和光屏不动时,清晰的像会远离光屏,此时要让像重新出现在光屏上,应使水透镜的焦距变小,这样像也会变小,变近,故需要将水透镜注水,使水透镜变得更凸些,焦距更短。
故答案为:缩小;注水。
20.(2025•西丰县一模)工匠师维护精密仪表时,在眼睛前戴一个凸透镜,便于观察仪表的细微之处,如图所示,通过凸透镜看到的是仪表正立、放大的虚像,凸透镜起到 放大镜 (选填“投影仪”或“放大镜”)的作用,像的位置与仪表的位置在凸透镜的 同 侧(选填“同”或“异”)。
【答案】放大镜;同。
【解答】解:匠师维护精密仪表时,在眼睛前戴一个凸透镜,便于观察仪表的细微之处,当物体在凸透镜的一倍焦距以内时,成正立、放大的虚像,此时凸透镜起到放大镜的作用。凸透镜成正立、放大虚像时,像与物体在凸透镜的同侧。
故答案为:放大镜;同。
21.(2025•大东区二模)生活中我们常用照相机拍照来记录美好瞬间。照相机镜头对光起 会聚 作用,已知某照相机镜头的焦距为40mm,用该照相机拍摄远处的景物时,景物透过镜头成的是 倒立 (填“正立”或“倒立”)、缩小的像。
【答案】会聚;倒立。
【解答】解:相机镜头是凸透镜,凸透镜对光线具有会聚作用;
照相机是利用u>2f,成倒立、缩小的实像。
故答案为:会聚;倒立。
22.(2025•顺城区二模)许多博物馆会在较为精巧的文物前放置凸透镜,如图所示。通过凸透镜看到的像是正立、 放大 的虚像。文物和它的像在凸透镜的 同 侧。
【答案】放大;同。
【解答】解:博物馆会在较为精巧的文物前放置凸透镜,主要起放大镜作用,看到的是正立、放大的虚像,文物放在焦点之内,此时像与物体在放大镜的同侧。
故答案为:放大;同。
23.(2025•于洪区二模)手机屏幕呈现出来的各种颜色都是由红、绿、 蓝 三种色光混合而成。青少年长时间使用手机容易患上近视。某款软质隐形近视镜的中心厚度为0.04mm,边缘厚度则应该 大于 0.04mm(选填“大于”“等于”或“小于”)。
【答案】蓝;大于。
【解答】解:色光的三原色是红、绿、蓝,它们称为单色光,经过不同比例的混合可以产生各种颜色的光;
近视眼是晶状体曲度变大,会聚能力增强,即折光能力增强,应配戴凹透镜,使光线推迟会聚。题中该隐形眼镜的中心厚度只有0.04mm,镜片的边缘厚度大于0.04mm,即中间薄两边厚,为凹透镜,因此这款隐形眼镜可以用来矫正近视眼。
故答案为:蓝;大于。
24.(2025•辽阳一模)光刻技术是现代集成电路制作的关键一环,原理可以简化为如图所示,光源发出强紫外光穿过镂空掩膜版,调整镂空掩膜版和缩图透镜之间的距离,镂空掩膜版恰好能在硅片上成清晰倒立 缩小 的实像,实现纳米级集成电路的“雕刻”;为了使硅片上所成的像更小一些,应将掩膜版向 远离 缩图透镜的方向移动,同时移动硅片到适当位置。
【答案】缩小;倒立。
【解答】解:由图可知要制造出含有众多元件的集成电路,则掩膜上的电路在硅片上的像应变小,所以可知该凸透镜成倒立、缩小的实像,与照相机成像原理相同;
为使硅片上所成的像更小一些,像距变小,物距变大,应将掩膜版远离缩图透镜的方向移动,同时移动硅片到适当位置。
故答案为:缩小;倒立。
25.(2025•和平区二模)某同学探究“凸透镜的成像规律”时,在图示位置的光屏上看到清晰的像,则凸透镜的焦距为 10.0 cm;他将蜡烛移到20cm刻度线处,移动光屏直到能在光屏上看到清晰的像,生活中应用这一规律的光学仪器有 照相机 。
【答案】10.0;照相机。
【解答】解:(1)如图所示的情景,此时u=v=2f=50.0cm﹣30.0cm=20.0cm,所以f=10.0cm;
(2)将蜡烛移到20cm刻度线处,u=50.0cm﹣20.0cm=30.0cm>2f,根据凸透镜成实像时,u>2f,在光屏上成倒立缩小的实像,应用于照相机。
故答案为:10.0;照相机。
26.(2025•开原市模拟)如图所示,是安装在城市某路口的监控摄像头,监控摄像头的镜头拍到的是 倒立 (选填“倒立”或“正立”)的实像;此镜头应用的原理可以用作 远视 (选填“近视”或“远视”)眼的矫正眼镜片。
【答案】倒立;远视
【解答】解:监控器的镜头实质是凸透镜,应用的凸透镜成实像,当物距大于二倍焦距时成倒立缩小的实像,故此时拍到的是倒立的实像。
远视眼则是由于眼球的晶状体曲度过小,或者眼球的前后径过短,导致其对光线的会聚能力过弱,使得近处的物体成像在视网膜的后方。为了矫正远视眼,我们需要使用凸透镜,因为凸透镜对光线有会聚作用,可以使成像点前移到视网膜上,故凸透镜可以用在远视眼的矫正眼镜片上。
故答案为:倒立;远视。
27.(2025•鞍山模拟)光刻机技术原理如图所示,当光源发出强紫外线光时,调节镂空掩膜版和缩图透镜之间的距离,使光通过二者后,恰好在硅片上成清晰的像,从而实现纳米级集成电路的“雕刻”。缩图透镜属于凸透镜,为了使硅片上所成的像更小一些。应将掩膜版 远离 缩图透镜的同时,硅片 靠近 缩图透镜。(以上两空均选填“靠近”或“远离”)
【答案】远离;靠近
【解答】解:根据图示可知,此时成的是倒立、缩小的实像;为了使硅片上所成的像更小一些,根据凸透镜成实像时,物远像近像变小,将掩膜版远离缩图透镜,物距变大,像距应变小,为成清晰像,应将硅片靠近缩图透镜。
故答案为:远离;靠近。
28.(2025•凌河区校级模拟)在探究凸透镜成像规律的实验中,应调节烛焰和光屏中心位于凸透镜的 主光轴 上。已知凸透镜焦距为10cm,各元件初位置如图所示,此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。
【答案】主光轴;能。
【解答】解:为了使像成在光屏中央,应调节烛焰和光屏中心位于凸透镜的主光轴上;
若此时将光屏移走,凸透镜成像条件不变,烛焰通过凸透镜能成实像。
故答案为:主光轴;能。
29.(2025•于洪区模拟)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。”我国古代把冰块制成透镜,利用透镜对光的 会聚 作用将物体点燃,若想更快的将物体点燃,应该将透镜做的更 大 。(选填“大”或“厚”)
【答案】会聚;大
【解答】解:凸透镜对光有会聚作用,可以把冰块削成凸透镜形状,把太阳光会聚在焦点上,就可以点燃物体。
凸透镜的直径越大,会聚的光线越多,越容易将物体点燃。
故答案为:会聚;大。
四.作图题(共19小题)
30.(2025•辽宁模拟)在图中完成图中的光路图。
【答案】
【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,过光心的光线其传播方向不变;如图所示:
31.(2025•连山区二模)如图,两条光线射向凹透镜,请画其经过凹透镜的折射光线。
【答案】
【解答】解:过光心的光经凹透镜折射后传播方向不变;射向焦点的光线经凹透镜折射后平行于主光轴,如图所示:
32.(2025•于洪区二模)将如图所示的凸透镜主光轴与一刻度尺对齐,光源S发出a、b、c三束光,光束c的折射后的光路如图所示,请作出a、b两束光经凸透镜折射后的光路。
【答案】
【解答】解:由凸透镜的折射规律可知,平行于主光轴的光线经凸透镜折射后,经过凸透镜的焦点射出,故由图中可知,凸透镜的焦距为20cm,由此画出光线a经过透镜后的光线,与光束c的折射后的光线交于点S′,则光束c的折射后的光线必经过S′,如下图所示:
33.(2025•辽阳一模)如图所示,请画出该光线经平面镜反射后,再经过凸透镜折射的完整光路图。
【答案】
【解答】解:根据图中角的度数可判断入射光线与凸透镜的主光轴垂直,过入射点垂直于镜面作出法线,已知入射光线与平面镜的夹角为45°,则入射角等于90°﹣45°=45°,根据反射角等于入射角知,反射角也为45°,则此反射光线平行于凸透镜的主光轴;再根据平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点画出折射光线,如图所示:
34.(2025•丹东模拟)甲、乙两图中,点F分别为凸透镜和凹透镜的焦点。请分别画出两图中的入射光经过透镜后的光线。
【答案】
【解答】解: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凹透镜折射后折射光线反向延长通过焦点,如图所示:
35.(2025•鞍山二模)如图,F为凸透镜的焦点,AB为光线经过平面镜后的反射光线,请你画出:
(1)AB的入射光线并标出入射角的大小;
(2)AB经凸透镜后的折射光线。
【答案】
【解答】解:(1)过平面镜的反射点垂直于镜面作出法线,因为反射光线与镜面的夹角为40°,则反射角为:90°﹣40°=50°,则入射角也为50°;根据入射角等于50°在法线左侧作出入射光线;
(2)过焦点的光线经凸透镜折射后折射光线平行于主光轴;如图所示:
36.(2025•大连二模)如图所示,O为薄凸透镜的光心,F为薄凸透镜的焦点,请画出:
(1)入射光线a经凸透镜的折射光线;
(2)折射光线b对应的入射光线。
【答案】
【解答】解:(1)入射光线a经过凸透镜的光心,其传播方向不改变;
(2)折射光线b与凸透镜的主光轴平行,其对应的入射光线经过右侧的焦点,如图所示:
37.(2025•皇姑区二模)如图2为存在视力缺陷的人眼成像光路图。请在图1两个透镜中选一个,画到图中虚线框内对其进行矫正。
【答案】
【解答】解:图2中的物体的像成在视网膜的前方,所以是近视眼,应用发散透镜来矫正,即用凹透镜矫正,如图所示:
。
38.(2025•和平区二模)如图,光线a平行于凹透镜的主光轴入射并发生折射。请作出凹透镜的一个焦点F,并画出光线b经过凹透镜的折射光线。(保留作图痕迹)
【答案】
【解答】解: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;过光心的光线传播方向不改变,如图所示:
39.(2025•金州区校级一模)图中O点为凸透镜的光心,F为凸透镜的焦点,光线a与凸透镜的主光轴平行,光线b通过凸透镜的光心。请在图中画出光线a的折射光线和光线b的入射光线。
【答案】
【解答】解:平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点;过光心的光线传播方向不改变,如下图所示:
40.(2025•大东区一模)如图,蜡烛经凸透镜在光屏上成清晰的像,请画出入射光线ab经透镜后的折射光线,并至少确定凸透镜的一个焦点位置,用字母F标识。(请保留作图痕迹)。
【答案】
【解答】解:由于a点发出的光线经凸透镜折射后过像点,连接折射点和像点即为ab的折射光线;
过a点画出平行于凸透镜主光轴的入射光线,然后连接折射点和像点,交主光轴于F点,则点F就是凸透镜的焦点。如图所示:
41.(2025•沈河区二模)如图所示,凸透镜的主光轴与水面重合,F是凸透镜的焦点,水面下的点光源P发出一束光,经平面镜M反射后恰过F点,然后经过凸透镜射出。请画出完整的光路图。
【答案】
【解答】解:根据平面镜成像的特点可知,像与物体关于镜面是对称的,作出光源P的对称点P′;
连接FP′与镜面的交点O′为入射点,连接PO′为入射光线,O′F为反射光线;
过点F作出法线,根据折射角大于入射角,作出折射光线,从过焦点的光线经过凸透镜后会平行于主光轴;如图所示:
42.(2025•铁东区模拟)如图所示,请画出图中射向凹透镜的两条入射光线。
【答案】
【解答】解: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;
延长线过凹透镜另一侧焦点的光线经凹透镜折射后将平行于凹透镜主光轴,如图所示:
43.(2025•鞍山模拟)如图,光源S发出的一条光线SA经平面镜反射后经过凸透镜左侧焦点。请你画出:光线SA经平面镜反射和凸透镜折射后完整的光路图。
【答案】
【解答】解:(1)通过平面镜作出S的对称点S′,S′为光源S在平面镜中成的像;
(2)由于反射光线好像是从虚像上发出的,连接光源S的像与凸透镜左侧的焦点并延长,与平面镜的交点为入射点A,连接SA可得入射光线;
光线SA经平面镜反射后经过凸透镜左侧焦点,该光线经凸透镜折射后将平行于主光轴,如图所示:
44.(2025•兴隆台区模拟)如图所示,由水中折射出的一条光线ab照射到凹透镜上,光线ab与凹透镜的主光轴平行。已知F为凹透镜的虚焦点,O为光心。请画出:
(1)折射光线ab在水中的入射光线;
(2)光线ab通过凹透镜后的折射光线。
【答案】
【解答】将诶:(1)首先做出法线;光从水中斜射入空气中时,折射角大于入射角,所以作出入射光线,并使入射角小于折射角。
(2)入射光线平行于主光轴,该光线经凹透镜折射后会发散,折射光线的反向延长线过焦点;如图所示:
45.(2025•鞍山模拟)A'B′是物体AB经凸透镜所成的像。请你通过光路图确定凸透镜的光心O,及两个焦点F的位置,并画出凸透镜。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:
过光心的光线方向不变,连接A、A′,与主光轴相交于一点,即为凸透镜的光心O,画出凸透镜的位置。
由A点发出平行于主光轴的光线,经过凸透镜折射后过凸透镜的右侧焦点F;
经过凸透镜折射后平行且过A′点的光线,其入射光线过凸透镜的左侧焦点F;如图所示:
46.(2025•清原县一模)完成图中两条光线经过凸透镜后的传播路径。
【答案】
【解答】解: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。如图所示:
47.(2025•望花区模拟)请将如图所示的光路图补充完整。
【答案】
【解答】解:对于凹透镜,过光心的光线传播方向不变;指向另一侧焦点的入射光线经凹透镜折射后平行于主光轴,如图所示:
48.(2025•辽宁一模)如图所示透镜的主光轴与水面恰好重合,作出经过透镜的折射光线和射出水面后的折射光线。
【答案】
【解答】解:在水中,平行于主光轴的光线经凸透镜折射后的折射光线过凸透镜的焦点;过F点作法线,根据折射角大于入射角,做出折射光线,如图所示:
五.实验探究题(共12小题)
49.(2025•新宾县校级模拟)小明在总结光学知识时发现小孔和凸透镜都能成倒立的实像,于是小明为了探究二者间的区别,按照小孔成像的实验装置,制成了一个如图甲所示的针孔照相机。将点燃的蜡烛置于小孔前的适当位置,观察并研究“小孔成像的特点”。利用图丙装置探究“凸透镜的成像规律”。
(1)图甲成像的原理是 光的直线传播 ;图丙成像的原理是 光的折射 。
(2)开始实验时,眼睛从右侧看过去,无论怎样调节易拉罐与蜡烛之间的距离,光屏上都看不到烛焰的像,而只能看到一片光亮,最有可能的是 A 。
A.小孔太大
B.小孔太小
C.小孔扎成了正方形
(3)根据实验数据绘制的像距v与物距u之间的关系如图乙所示,调节蜡烛和光屏的位置如图丙所示,可在光屏上得到一个清晰的像,所成的像是 放大 (填“放大”“缩小”或“等大”)的。
(4)在比较二者成像的亮度时,选取的蜡烛应该 完全相同 ,小明通过比较发现 凸透镜 成像更亮。
【答案】(1)光的直线传播;光的折射;(2)A;(3)放大;(4)完全相同;凸透镜、
【解答】解:(1)图甲是小孔成像,成像原理是光的直线传播;图丙是凸透镜成像,原理是光的折射;
(2)小孔成像时孔要足够小,否则就不能成像,只能看到一片光亮,故A符合题意,BC不符合题意;故选:A;
(3)由图丙可知,此时物距小于像距,根据凸透镜成实像时,物距小于像距,成倒立、放大的实像;
(4)在比较二者成像的亮度时,选取的蜡烛应该完全相同,这样亮度才能相同;
凸透镜对光线起汇聚作用,使更多光线集中到像平面上,光能利用率高,小孔径限制了光线通过量,且光线直线传播时能量分散,光能损失较大,故凸透镜成像更亮。
故答案为:(1)光的直线传播;光的折射;(2)A;(3)放大;(4)完全相同;凸透镜、
50.(2025•兴隆台区校级二模)物理兴趣小组在探究“凸透镜成像的规律”实验时:
(1)用图甲所示的装置测出凸透镜的焦距为 10 cm;
(2)图乙是某次实验时观察到的现象,生活中的 照相机 (选填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”)是利用这一原理制成的。保持凸透镜不动,把蜡烛向左移动一段距离,要想在光屏上再次得到清晰的像,应该把光屏向 左 (选填“左”或“右”)移动一段距离;
(3)实验时,光屏上得到了蜡烛清晰的像,一同学不小心在凸透镜上溅了一个小泥点,则光屏上 没有 (选填“有”或“没有”)小泥点的像或影子;
(4)若把凸透镜换成直径和材料相同,厚度更厚的凸透镜放在原位置上,蜡烛不动,则像成在光屏的 左方 (选填“左方”或“右方”),这相当于 近视眼 (选填“近视眼”或“远视眼”)的情况,此时应佩戴合适的 凹 (选填“凸”或“凹”)透镜镜片的眼镜。
【答案】(1)10;(2)照相机;左;(3)没有;(4)左方;近视眼;凹。
【解答】解:(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,这点是凸透镜的焦点,故图甲所示的装置测出凸透镜的焦距为:40.0cm﹣30.0cm=10.0cm;
(2)从图乙知,物距大于相距,形成的像为倒立缩小的实心,照相机原理;保持凸透镜不动,把蜡烛向左移动一段距离,物距变大,像距变小,像变小;
(3)凸透镜成实像时,所有透过透镜的光会聚到光屏上成像,凸透镜上溅了一个小泥点,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,大小不变;由于透镜的一小部分被遮住,因此折射出的光线与原来相比减少了,像将完好,但亮度会变暗,所以不会出现泥点的影子;
(4)若把凸透镜换成直径和材料相同,厚度更厚的,则凸透镜的会聚能量更强,焦距变小,由凸透镜成像原理可知,此时形成的像在光屏的左方,近视眼是晶状体曲度变大,形成的像在视网膜前面,为了使所处的像呈现在视网膜上,用具有对光发散左右的凹透镜片调整。
故答案为:(1)10;(2)照相机;左;(3)没有;(4)左方;近视眼;凹。
51.(2025•营口校级二模)小华在利用光具座进行凸透镜成像的实验探究中:
(1)如图甲所示,让一束平行于凸透镜主光轴的光线经过凸透镜后,在光屏上形成了一个最小、最亮的光斑。由图可知,凸透镜对光线具有会聚作用,该凸透镜的焦距是 11.0 cm;
(2)将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上,点燃蜡烛后,无论怎样移动光屏都不能在光屏上得到像,请你指出其中一条可能的原因 蜡烛放在了凸透镜焦点以内(或蜡烛、凸透镜和光屏三者的中心不在同一高度) ;
(3)调整后,把烛焰放在距凸透镜16cm处时(如图乙),在凸透镜另一侧前后移动光屏,会在光屏上得到一个倒立、 放大 的实像(填写像的性质); 投影仪(或幻灯机) (填光学仪器)就是利用这一成像规律工作的;
(4)如果将蜡烛在乙图的基础上远离透镜,仍要在光屏上得到清晰的像,光屏应向 靠近 (选填“靠近”或“远离”)透镜的方向移动。
【答案】(1)11.0;(2)蜡烛放在了凸透镜焦点以内(或蜡烛、凸透镜和光屏三者的中心不在同一高度);(3)放大;(4)投影仪(或幻灯机);(4)靠近。
【解答】解:(1)由图可知,光屏在41.0cm处,光心在30.0cm处,所以焦距为:f=41.0cm﹣30.0cm=11.0cm;
(2)蜡烛放在了凸透镜焦点以内或蜡烛、凸透镜和光屏三者的中心不在同一高度上均会造成光屏上不能成像;
(3)因为此时物距u=16cm,f=11cm;则:f<u<2f,
则凸透镜成倒立放大的实像,幻灯机、投影仪就是根据这一原理制成的;
(4)凸透镜成实像的规律“物近像远像变大,物远像近像变小”,故当物体远离透镜时,像将靠近透镜;应将光屏向靠近透镜的方向移动。
故答案为:(1)11.0;(2)蜡烛放在了凸透镜焦点以内(或蜡烛、凸透镜和光屏三者的中心不在同一高度);(3)放大;(4)投影仪(或幻灯机);(4)靠近。
52.(2025•浑南区二模)小王在“探究凸透镜成像规律”的实验时,依次进行了如下操作。
(1)实验前,应调整 烛焰 、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度;
(2)实验时,调节蜡烛和光屏在如图甲所示位置,光屏上刚好得到一个清晰的像,这个像的特点与 照相机 (选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)成像的特点相同;由图甲可知此凸透镜的焦距范围是 7.5cm<f<15cm ;此时如果用遮光板挡住透镜的上半部分,我们观察光屏时, 能 (选填“能”或“不能”)在光屏上看到完整的像;
(3)接下来小王将蜡烛向远离凸透镜方向移动一段距离,并移动光屏的位置,再次在光屏上得到一个清晰的像,此时像与原来相比 变小 (选填“变大”、“变小”或“不变”);
(4)实验后,小王同学又找来一个水透镜模拟眼睛成像。他向水透镜中注入适量的水,刚好也能在光屏上得到一个清晰的像(如图乙所示),继续注水后,小王发现光屏上的像变模糊了,于是他将自己的眼镜放在蜡烛和透镜之间(如图丙所示),发现光屏上的像又变清晰了,则他配戴的眼镜应该是 近视 (选填“近视”或“远视”)眼镜。
【答案】(1)烛焰;(2)照相机;7.5cm<f<15cm;能;(3)变小;(4)近视。
【解答】解:(1)为了使像成在光屏中央,实验前,应调整烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度;
(2)在图甲所示位置时,物距大于像距,成倒立缩小的实像,是照相机的成像原理;
物距u=30cm>2f,则f<15cm<2f,解得:7.5cm<f<15cm;
若将凸透镜用不透明的物体遮住一半,烛焰的光仍能通过另一半到达光屏上,光屏上仍能成完整的烛焰的像;
(3)若将蜡烛远离透镜,根据凸透镜成实像时,物近像远像变大可知,仍要在光屏上得到清晰的像,光屏应向靠近透镜的方向移动,此时的像与原来的像相比变小;
(4)注入适量的水,透镜凸起程度变大,会聚能力变强,像成在光屏的前面,为了使像正好呈在光屏上,可以在水凸透镜前放置一块有发散作用的凹透镜,由此判断该同学戴的是近视眼镜。
故答案为:(1)烛焰;(2)照相机;7.5cm<f<15cm;能;(3)变小;(4)近视。
53.(2025•连山区二模)如图(a),某实验小组利用该装置探究凸透镜成像规律。回答问题:
(1)将凸透镜固定在光具座50cm刻度处。点燃蜡烛,调节烛焰、凸透镜和光屏的中心在凸透镜的同一高度上,这样做的目的是为了使像呈现在 光屏中央 。
(2)该小组探究过程中记录的相关数据如表。分析表中数据可知:
①该凸透镜的焦距是 10.0 cm。
②当凸透镜成实像时,随着物距减小,像距变大,像变 大 。
③当物距u=5.0cm时,移动光屏,始终无法得到烛焰的清晰的像,原因是 物距小于焦距,成虚像 。
④将蜡烛放在图(a)所示位置,此时成像原理与生活中 照相机 的成像原理相同。
(3)拓展:如图(b),航天员王亚平用吸管将乒乓球轻轻按入圆柱形杯子(杯口向上)内的水中,当乒乓球浸没在水下时,从侧面观察水下乒乓球的形状为 ③ (填序号)。
【答案】(1)光屏中央;(2)①10.0;②大;③物距小于焦距,成虚像;④照相机;(3)③。
【解答】解:(1)为了使像成在光屏中央,应调节烛焰的中心、凸透镜的中心、光屏的中心位于同一高度上;
(2)①分析表中数据可知:u=v=2f=20.0cm,f=10.0cm,该凸透镜的焦距是10.0cm;
②分析实验数据可知,凸透镜成实像时,物距减小,像距增大,像变大,随着物距的减小,像逐渐变大,像距逐渐增大;
③调节物距u=5.0cm,移动光屏,始终无法得到清晰的像,原因是物距小于焦距,成虚像,虚像无法在光屏上呈现;
④图(a)中,将点燃的蜡烛放到标尺的20cm处,此时的物距为u=50cm﹣20cm=30cm>2f=20cm,在光屏上成倒立、缩小的实像,照相机就是利用此原理制成的;
(4)将乒乓球轻轻按入装在圆柱形杯子内的水中,此时圆柱形杯子竖直方向厚度相同,因此乒乓球看起来不变;水平方向为中间厚边缘薄的凸透镜,因此相当于放大镜,看起来乒乓球变宽了,故从侧面观察到水下的乒乓球的形状是图(3)中的③图。
故答案为:(1)光屏中央;(2)①10.0;②大;③物距小于焦距,成虚像;④照相机;(3)③。
54.(2025•新民市二模)某小组探究凸透镜成像的规律。
(1)让平行光正对凸透镜照射,移动光屏,在光屏上得到一个最小、最亮的光斑,如图甲所示,则该凸透镜的焦距f= 10.0 cm。(需要估读)
(2)如图乙所示,安装好器材后,为使“F”光源的像成在光屏的中央,应调整“F”光源、凸透镜和光屏三者的中心在 同一高度 上。
(3)固定好装置后,不断改变“F”光源到凸透镜的距离,移动光屏寻找“F”光源清晰的像。记录的实验数据如下表,分析实验数据可得:当凸透镜成实像时,物距变小,像距变 大 ,像变 大 。(均选填“大”或“小”)
(4)实验中,某同学将他的眼镜放在“F”光源和凸透镜之间靠近凸透镜的位置,发现原来清晰的像变模糊了。此时将光屏向远离凸透镜的方向移动适当距离,光屏上再次得到“F”光源清晰的像,说明该同学的眼镜是 近视 (选填“近视”或“远视”)眼镜。
【答案】(1)10.0;(2)同一高度;(3)大;大;(4)近视。
【解答】解:(1)由图中,平行光线经凸透镜后会聚到一点,说明凸透镜对光线具有会聚作用,光屏上得到的最小、最亮的光斑便是凸透镜的焦点,所以焦距为30.0cm﹣20.0cm=10.0cm;
(2)为了使像成在光屏中央,应调节“烛焰、透镜、光屏三者的中心在同一高度上”;
(3)分析实验数据可得:当凸透镜成实像时,物距变小,像距变大,像变大;
(4)实验中,某同学将他的眼镜放在“F”光源和凸透镜之间靠近凸透镜的位置,发现原来清晰的像变模糊了,此时将光屏向远离凸透镜的方向移动,光屏上能再次呈现“F”光源清晰的像,说明该同学的眼镜对光线具有发散作用,近视眼镜是凹透镜,凹透镜对光线具有发散作用,会将光线推迟会聚成像。
故答案为:(1)10.0;(2)同一高度;(3)大;大;(4)近视。
55.(2025•抚顺一模)如图是同学们进行“凸透镜成像规律”的探究。
(1)测量凸透镜焦距时,将凸透镜安装在光具座上,用平行光作光源,移动光屏直至在光屏上得到一个最小最亮的光斑,如图(a)所示,则该凸透镜的焦距为 10.0 cm;
(2)将点燃的蜡烛移到10cm刻度线处,如图(b)所示,移动光屏,直到在光屏上得到一个倒立、 缩小 的实像;生活中 照相机 就是利用这一成像原理来工作的;
(3)若图(b)中将蜡烛向右移动一小段距离,则应将光屏向 右 移动适当距离可再次在光屏上成清晰的像,此时像的大小比原来的像更 大 一些;
(4)把蜡烛移至44cm刻度线处,凸透镜不动,然后取下光屏,透过凸透镜直接观察蜡烛。那么将看到烛焰成像的情形是图中的 C (请填图中的字母)。
【答案】(1)10.0;(2)缩小;照相机;(3)右;大;(4)C。
【解答】解:(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:f=60.0cm﹣50.0cm=10.0cm;
(2)再将点燃的蜡烛移到10cm刻度线处,如图乙所示,此时物距u=50cm﹣10cm=40cm>2f,成倒立、缩小的实像,照相机就是利用此原理制成的;
(3)成实像时,物近像远像变大,若图(b)中将蜡烛向右移动一小段距离,则应将光屏向右移动适当距离可再次在光屏上成清晰的像,此时像的大小比原来的像更大一些;
(4)把蜡烛移至44.0cm刻度线处,凸透镜不动,此时物距为u=50.0cm﹣44.0cm=6.0cm,小于一倍距,故成正立、放大的虚像(像与物在凸透镜的同侧),且像距大于物距,故看到烛焰成像的情形是图中的C。
故答案为:(1)10.0;(2)缩小;照相机;(3)右;大;(4)C。
56.(2025•铁岭县二模)某实验小组在“探究凸透镜成像规律”的实验中:
(1)实验前在调整实验器材的高度时,蜡烛 需要 (选填“需要”或“不需要”)点燃。
(2)正确操作后移动蜡烛和光屏到如图所示位置,光屏上出现了烛焰清晰的像(像未画出),生活中的 投影仪 (选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)就是这一成像原理的应用。
(3)实验过程中,小明同学不小心用手指指尖触摸到了凸透镜,这时光屏上 不会 (选填“会”或“不会”)出现指尖的像。
(4)实验一段时间后,蜡烛燃烧变短了。为了使像仍然成在光屏的中央,应该将光屏向 上 (选填“上”或“下”)移动。
(5)小明同学将奶奶的老花镜放在图中蜡烛与凸透镜之间,为使成像再次清晰,应移动光屏,使其 靠近 (选填“远离”或“靠近”)凸透镜。
【答案】(1)需要;(2)投影仪;(3)不会;(4)上;(5)靠近。
【解答】解:(1)为了使像成在光屏中央,应调整烛焰、凸透镜和光屏三者的中心在同一高度,因此实验前在调整实验器材的高度时,蜡烛需要点燃;
(2)由图可知,此时物距小于像距,根据凸透镜成实像时,物距小于像距,成倒立、放大的实像,应用于投影仪;
(3)实验过程中,小明同学不小心用手指指尖触摸到了凸透镜,此时手指到凸透镜的距离小于焦距,根据u<f,成正立、放大的虚像,因此这时光屏上不会出现指尖的像;
(4)实验一段时间后,蜡烛燃烧变短了,根据过光心的光线传播方向不变,可知,为了使像仍然成在光屏的中央,应该将光屏向上移动;
(5)小明同学将奶奶的老花镜放在图中蜡烛与凸透镜之间,老花镜是凸透镜,凸透镜对光线具有会聚作用,会将光线提前会聚成像;为使成像再次清晰,应移动光屏,使其靠近凸透镜。
故答案为:(1)需要;(2)投影仪;(3)不会;(4)上;(5)靠近。
57.(2025•丹东二模)某同学探究凸透镜成像的规律。
(1)实验时应先调节发光物体、凸透镜和光屏,使它们的中心在 同一高度 上,目的是使发光物体的像成在光屏的中央;
(2)如图甲,将凸透镜固定在50cm刻度处,发光物体放在35cm刻度处,此时移动光屏,当光屏移至80cm刻度处时,在光屏上得到一个清晰的像,这个像是一个倒立、 放大 的实像;
(3)如图乙,当发光物体移到距凸透镜5cm时,应在 B (选填“A”或“B”)侧观察发光物体的虚像;接下来将发光物体适当远离凸透镜,此时看到虚像的大小将 变大 ;
(4)另一位同学也利用如图甲所示的器材做实验,他先用焦距为20cm的凸透镜M进行实验,在光屏上得到了缩小的实像。接下来他想改用焦距为15cm的凸透镜N继续实验。如果不改变发光物体和光屏的位置,还想在光屏上得到缩小的实像,凸透镜N应该放在原凸透镜M位置的左侧还是右侧? 右侧 ;如果他将凸透镜N放在原凸透镜M的位置上,若还想在光屏上得到缩小的实像,可以在发光物体和凸透镜N之间放一个度数合适的 近视 眼镜。
【答案】(1)同一高度;(2)放大;(3)B;变大;(4)右侧;近视。
【解答】解:(1)为了使像成在光屏中央,实验时应先调节发光物体、凸透镜和光屏,使它们的中心在同一高度上;
(2)由图甲可知,此时物距小于像距,根据凸透镜成实像时,物距小于像距,成倒立、放大的实像;
(3)如图乙,当发光物体移到距凸透镜5cm时成虚像,说明像与物同侧,故应在B侧观察发光物体的虚像;
接下来将发光物体适当远离凸透镜,此时物距增大,根据凸透镜成虚像时,物远像远像变大,可知,此时看到虚像的大小将变大;
(4)凸透镜的焦距越小,对光的偏折能力越强;先用焦距为20cm的透镜M进行实验,在光屏上得到了缩小的实像,说明此时物距大于40cm;接下来他想改用焦距为15cm的凸透镜N继续实验;凸透镜焦距变小,对光的会聚能力变强,若不改变凸透镜的位置,像会成在光屏的前方;如果不改变发光体和光屏的位置,要使得像重新成在光屏上,则需减小像距(同时增大了物距),所以,想在光屏上得到缩小的实像,凸透镜N应该放在凸透镜M的右侧;
如果他将凸透镜N放在原凸透镜M的位置上,若还想在光屏上得到缩小的实像,可以在发光物体和凸透镜N之间放一个度数合适的近视眼镜,近视眼镜是凹透镜,凹透镜对光线具有发散作用,会将光线推迟会聚成像。
故答案为:(1)同一高度;(2)放大;(3)B;变大;(4)右侧;近视。
58.(2025•本溪一模)老师将玩偶挂在墙上,同学们拿着规格相同的凸透镜伸直手臂观察它,近处和远处的同学分别看到正立放大和倒立缩小的像,如图甲、乙所示,同学们猜想:像的大小、倒正与 物距 有关,并来到实验室完成了下列探究。
(1)为了测量凸透镜的焦距,同学们用两个激光笔,将光沿平行于主光轴方向射向凸透镜,并用刻度尺测量,激光笔1的折射光线如图丙,关于激光笔2的折射光线及测得的焦距,下列选项正确的是 B 。
A.测得焦距为7.0m
B.测得焦距为9.0cm
(2)如图丁,组装器材时,左右调整光屏会发现F光源的像成在光屏的 下 方;重新调整后,透镜仍位于50cm处不动,将光源相对于凸透镜,由近及远移动,记录数据如下表。
(3)分析第1、2两次实验数据及现象可知,当物距小于焦距时,物体通过凸透镜成正立、 放大 、的虚像,且想要成的像更大,应将物体离透镜更 远 一些。
(4)分析第4、5、6、7、8次实验数据及现象可知,当物距大于焦距时,物距变大,所成像的大小变 小 。
(5)在完成最后一组数据后,某同学换上一个新的凸透镜,仍放在原处,保持F光源不动,将光屏远离透镜,可以在光屏上重新出现清晰的像,则新凸透镜焦距比原来的更 大 。
【答案】物距;(1)B;(2)下;(3)放大;远;(4)小;(5)大。
【解答】解:老师将玩偶挂在墙上,同学们拿着规格相同的凸透镜伸直手臂观察它,近处和远处的同学分别看到正立放大和倒立缩小的像,说明物距不同,像的大小、倒正不同,由此同学们猜想:像的大小、倒正与物距有关;
(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,这点是凸透镜的焦点,焦点到光心的距离是凸透镜的焦距,因此正确的是B;
(2)由图丁可知,F光源位置偏高,根据过光心的光线传播方向不变可知,F光源的像成在光屏的下方;
(3)由第1、2两次实验数据及现象可知,当物距小于焦距时,物体通过凸透镜成正立、放大的虚像;且物距越大,像距越大,像越大,因此想要成的像更大,应将物体离透镜更远一些;
(4)由第4、5、6、7、8次实验数据及现象可知,当物距大于焦距时,物距变大,像距变小,所成像的大小变小;
(5)在完成最后一组数据后,某同学换上一个新的凸透镜,仍放在原处,保持F光源不动,将光屏远离透镜,可以在光屏上重新出现清晰的像,说明新的凸透镜对光的会聚能力变弱,焦距变大。
故答案为:物距;(1)B;(2)下;(3)放大;远;(4)小;(5)大。
59.(2025•锦州一模)在“探究凸透镜成像规律”实验中:
(1)如图所示,光屏上恰好得到一个清晰的像,此像是倒立、 放大 (选填“放大”、“缩小”或“等大”)的实像,生活中 投影仪 (选填“照相机”或“投影仪”)是利用这一原理制成的;
(2)由光路可逆可以推断,保持蜡烛和光屏的位置不变,只移动透镜到 65.0 cm刻度处,光屏上可再次成清晰、倒立的实像;
(3)保持蜡烛、透镜和光屏的位置不变,换用焦距更小的凸透镜重做图中实验,光屏上的像变模糊。若想重新得到清晰的像,需在蜡烛与凸透镜之间放置一个合适的 凹 透镜,此类透镜可以用来矫正 近 视眼。
【答案】(1)放大;投影仪;(2)65.0;(3)凹;近。
【解答】解:(1)在图中u<v,成的是倒立的放大的实像;生活中的投影仪就是利用这一原理制成的;
(2)由光路可逆可以推断,保持蜡烛和光屏的位置不变,只移动透镜到65.0cm刻度处,光屏上可再次成清晰、倒立的实像;
(3)保持蜡烛、透镜和光屏的位置不变,换用焦距更小的凸透镜重做图中实验,光屏上的像变模糊。像提前会聚,若想重新得到清晰的像,需在蜡烛与凸透镜之间放置一个合适的凹透镜,此类透镜可以用来矫正近视眼。
故答案为:(1)放大;投影仪;(2)65.0;(3)凹;近。
60.(2025•鞍山二模)学习凸透镜成像原理后,小明用硬纸板和凸透镜制成一个简易手机投影仪,如图甲,将播放视频的手机放到指定位置,光屏(未画出)上便能观察到视频画面。
(1)制作前,小明让太阳光平行于凸透镜的主光轴,移动光屏,在光屏上找到最小、最亮的光斑,如图乙,凸透镜的焦距为 20.0 cm。
(2)制作时,使手机、凸透镜和光屏三者中心在同一直线的同一高度上,这样操作的目的是 使像成在光屏中央 。
(3)使用时,使手机到凸透镜的距离在 大于一倍焦距小于二倍焦距 范围内,光屏上会出现 倒立、放大的实 像(填像的性质),为了具有更好的观影效果,手机屏幕应该选图丙中的 A (填“A”或“B”)的放置方式。
(4)小明给暗箱设计了一个抽屉,如图丁,若使光屏上的像变大,他应向 右 (填“左”或“右”)推动抽屉。
(5)小明在图丁暗箱靠近凸透镜位置开槽,插入凹透镜后,画面模糊不清,为了得到清晰的像,他应将光屏向 远离 (填“靠近”或“远离”)凸透镜的方向移动。
【答案】(1)20.0;(2)使像成在光屏中央;(3)大于一倍焦距小于二倍焦距;倒立、放大的实;A;(4)右;(5)远离。
【解答】解:(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:f=50.0cm﹣30.0cm=20.0cm;
(2)为了使像成在光屏中央,制作时,使手机、凸透镜和光屏三者中心在同一直线的同一高度上;
(3)根据2f>u>f,成倒立、放大的实像,应用于投影仪,因此使用时,使手机到凸透镜的距离在大于一倍焦距小于二倍焦距范围内,成倒立、放大的实像;
为了具有更好的观影效果,手机屏幕应该倒着放,故选:A;
(4)若使光屏上的像变大,根据凸透镜成实像时,物近像远像变大可知,他应向右推动抽屉;
(5)小明在图丁暗箱靠近凸透镜位置开槽,插入凹透镜,凹透镜对光线具有发散作用,会将光线推迟会聚成像,为了得到清晰的像,他应将光屏向远离凸透镜的方向移动。
故答案为:(1)20.0;(2)使像成在光屏中央;(3)大于一倍焦距小于二倍焦距;倒立、放大的实;A;(4)右;(5)远离。物距u/cm
50.0
30.0
20.0
15.0
12.5
像距v/cm
12.5
15.0
20.0
30.0
50.0
像高h/cm
0.5
1.0
2.0
4.0
8.0
实验序号
物距/cm
像距/cm
像的性质
正倒
大小
虚实
1
40
13.3
倒立
缩小
实像
2
30
15
倒立
缩小
实像
3
20
20
倒立
等大
实像
4
15
30
倒立
放大
实像
5
12
60
倒立
放大
实像
6
10
不成像
实验序号
物高h/cm
物距u/cm
像距v/cm
像高h′/cm
像的倒正
1
4
3
无法测
看起来比物大一些
正立
2
4
6
无法测
看起来比物大很多
正立
3
4
9
看不到,光屏也承接不到像
4
4
12
36
12
倒立
5
4
15
22.5
6
倒立
6
4
18
18
4
倒立
7
4
21
15.8
3
倒立
8
4
24
14.4
2.4
倒立
题号
1
2
3
4
5
6
7
答案
B
B
D
D
B
B
C
题号
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
答案
ACD
ACD
AC
BC
AC
ABD
ABC
ACD
BD
ACD
ACD
物距u/cm
50.0
30.0
20.0
15.0
12.5
像距v/cm
12.5
15.0
20.0
30.0
50.0
像高h/cm
0.5
1.0
2.0
4.0
8.0
实验序号
物距/cm
像距/cm
像的性质
正倒
大小
虚实
1
40
13.3
倒立
缩小
实像
2
30
15
倒立
缩小
实像
3
20
20
倒立
等大
实像
4
15
30
倒立
放大
实像
5
12
60
倒立
放大
实像
6
10
不成像
实验序号
物高h/cm
物距u/cm
像距v/cm
像高h′/cm
像的倒正
1
4
3
无法测
看起来比物大一些
正立
2
4
6
无法测
看起来比物大很多
正立
3
4
9
看不到,光屏也承接不到像
4
4
12
36
12
倒立
5
4
15
22.5
6
倒立
6
4
18
18
4
倒立
7
4
21
15.8
3
倒立
8
4
24
14.4
2.4
倒立
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