（2019-2021）江苏中考物理真题分项汇编专题04 透镜及其成像

专题04 透镜及其成像

一．选择题

1．（2020•徐州）人眼的晶状体相当于凸透镜，观察物体时，物体在视网膜上所成的像是（　　）

A．缩小的虚像 B．缩小的实像 C．放大的虚像 D．放大的实像

2．（2020•南通）在“探究凸透镜成像的规律”的实验中，光屏上得到一个倒立、等大的实像，若想再模拟照相机的成像原理，应将（　　）

A．蜡烛和光屏都远离透镜 

B．蜡烛和光屏都靠近透镜 

C．蜡烛远离透镜且光屏靠近透镜 

D．蜡烛靠近透镜且光屏远离透镜

3．（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s＜10cm

4．（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

5．（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

6．（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

7．（2019•常州）如图所示，把眼镜片放在烛焰与凸透镜之间，调节光屏得到烛焰清晰的像，撤去眼镜片，像变得模糊，调节光屏适当远离凸透镜，光屏上重新得到清晰的像。该眼镜片（　　）

A．是凹透镜，属近视眼镜 B．是凹透镜，属远视眼镜 

C．是凸透镜，属近视眼镜 D．是凸透镜，属远视眼镜

8．（2019•盐城）小明利用太阳光测量凸透镜的焦距。下列操作最合理的是（　　）

A． B． 

C． D．

9．（2019•苏州）将一凸透镜正对太阳，可在距凸透镜15cm处得到一个最小、最亮的光斑。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（　　）

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30cm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40cm刻度处，移动光屏可在屏上得到清晰放大的像

二．填空题

10．（2021•盐城）在探究凸透镜成像规律时，利用太阳光测量凸透镜的焦距，我们需要将凸透镜 　   　太阳光。组装并调节实验器材，使烛焰和光屏的中央位于凸透镜的 　   　上，目的是使像成在光屏的中央。如图所示，像成在了光屏的中央，此装置 　   　（选填“有”或“没有”）按照要求调节。

11．（2021•无锡）如图所示，平行光通过图中左侧虚线框（其中放置一块透镜）后，在右侧光屏上形成一个圆形光斑，该光斑的直径比透镜大。请你判断虚线框中是否是凸透镜，说出接下来的操作及判断方法。（不添加其它器材）

（1）操作：将光屏 　     　。

（2）判断方法：　     　。

12．（2021•宿迁）用如图所示装置探究平面镜成像特点。

（1）将蜡烛、薄玻璃板、光屏和刻度尺按如图所示放置，则在光屏上 　   　（选填“能”或“不能”）呈现烛焰的像，说明物体通过平面镜成的是 　   　像。

（2）用焦距为8cm的凸透镜替换薄玻璃板，若不改变蜡烛的位置，则应将光屏向 　   　（选填“左”或“右”）移动，才能在光屏上呈现烛焰清晰的像。生活中的 　   　（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）就是利用这样的成像原理工作的。

13．（2021•常州）2021年5月15日，中国探测器成功着陆火星、屈原在《天问》诗句中所表达的美好愿望成为现实，如图甲，“祝融号“火星车驶离平台的过程中，其后置照相机对着平台先后拍摄得到乙、丙、丁3张照片，照相机的镜头是一个 　 　透镜，拍摄过程中相机镜头逐步 　 　（向外伸/向内缩）。观看三张照片感觉平台是运动的，这是以 　 　为参照物。

14．（2021•南通）小娟对有关光学实验进行比较研究。

（1）探究凸透镜成像规律时，调节器材使烛焰和光屏的中心位于透镜的 　    　上，器材在图示位置时，观察到光屏上呈现烛焰清晰的像，则该像为倒立、　    　实像，若将蜡烛移至35cm处，此时凸透镜对烛焰发出的光起 　    　作用。

（2）将图中的透镜换为带小孔的遮光板，烛焰的像成在光屏下方，要让像成在光屏中央，应将小孔向 　    　调节，此时的像与图中透镜所成的像相比，像的大小 　    　。

15．（2020•徐州）如图所示是医用笔形手电筒的小灯泡，它的玻璃泡前部中央厚，边缘薄，请你解释这样做的物理道理：　                　。

16．（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置时，光屏上呈现烛焰的倒立、　    　的实像。

17．（2020•连云港）在探究“凸透镜成像规律”的实验中，如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：

（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：　   　。

18．（2020•连云港）如图所示，让一束白光经过三棱镜，在三棱镜后放置一凸透镜，将光屏放在B处时，观察到色光的颜色是　   　，光屏先后在A、C两处时，观察到的现象有何不同：　   　。

19．（2019•镇江）在探究凸透镜成像规律的实验中，应使烛焰和光屏的中心在凸透镜的　    　上；图中光屏上可成清晰的像，它应是倒立、　    　的实像，此成像特点与　    　（选填“投影仪”或“照相机”）的相同；为模拟近视眼，可将凸透镜向　    　移动少许。

20．（2019•泰州）如图，用铁丝围成一个内径约4mm的圆环，在清水中浸一下后取出，布满圆环的水膜犹如透镜，用这个水膜透镜贴近课本上的字，看到的是正立放大的像，此像为　   　（实像/虚像）；透过水膜透镜看远处的楼房，楼房倒立缩小了，这种成像情况与　   　（照相机/幻灯机）成像原理相同；轻轻甩去一些水（保持水膜完好），透过水膜透镜看远处的楼房成正立缩小的像，此时水膜透镜相当于　   　（凸透镜/凹透镜）。

21．（2020•黑龙江）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。

三．作图题

22．（2021•连云港）如图所示，请画出这条光线经过凸透镜后的折射光线。

23．（2021•无锡）图中物体AB在凸透镜两倍焦距以外，请画出AB经凸透镜所成像A'B'的大致位置。

24．（2020•泰州）如图所示，完成图中光路。

25．（2019•镇江）图中，F和O分别为凸透镜的焦点和光心，请将两条光线的光路图补充完整。

26．（2019•扬州）如图，请完成光线通过凸透镜的光路图。

27．（2019•南京）完成图中的光路。

四．实验探究题

28．（2021•苏州）用蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上进行“探究凸透镜成像规律”的实验。

（1）当蜡烛、凸透镜、光屏在光具座标尺上位置如图时，在光屏上能成 　   　、缩小的实像。生活中的 　   　（照相机/放大镜/幻灯机）就是利用这个原理制成的；

（2）这个凸透镜的焦距可能是 　   　：

A.8cm

B.12cm

C.16cm

D.20cm

（3）若仅将图中凸透镜移动到刻度值为 　   　cm处，光屏上可再次呈现一个清晰的像；

（4）若仅将图中光屏向右移动一小段距离，在凸透镜和烛焰之间放置一个合适的 　   　（近视/远视）眼镜，可使光屏上再次得到烛焰清晰的像。

29．（2021•泰州）小明在做模拟“视力的缺陷与矫正”的实验中。

（1）他将凸透镜、光屏在光具座上组装好，然后把凸透镜正对较远处的窗户，移动光屏，在图示位置的光屏上得到窗户清晰的像，则该凸透镜的焦距约为 　     　cm。

（2）将凸透镜固定在光具座上不动，接着小明把蜡烛点燃，并调整烛焰和光屏的中心位于凸透镜的 　     　，然后将蜡烛移动到光具座的35cm刻度线处，并移动光屏，直到光屏上得到烛焰清晰的倒立、　     　的实像，日常生活中的 　     　（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）就是利用这一规律制成的。

（3）小明将蜡烛移到光具座最左端，拿来一副近视眼镜放在凸透镜的左侧并靠近凸透镜后，移动光屏，在光屏上得到清晰的像。拿去眼镜，将光屏向 　     　（选填“靠近”或“远离”）透镜方向移动适当距离后，光屏上的像又重新清晰了，说明近视眼看远处物体时，像落在视网膜的 　     　（选填“前方”或“后方”）。

30．（2021•扬州）“一双好眼睛，能更好地探索未来”，小丽了解到人眼的晶状体相当于凸透镜，眼睛是如何看清远近不同物体的？她对这一问题产生了浓厚兴趣。

（1）首先用平行光正对凸透镜A照射，如图甲所示，光屏上出现一个最小最亮的光斑，则凸透镜的焦距f＝　     　cm。

（2）然后适当调整凸透镜A和光屏的位置，移动蜡烛，使烛焰在光屏上成清晰的像，如图乙所示；接着她将凸透镜A换为焦距稍大的凸透镜B，并保持位置不变，移动蜡烛，使烛焰在光屏上再次成清晰的像，如图丙所示。可见小丽研究的问题是：当凸透镜成实像时，保持 　     　距离不变，探究 　     　的关系。

（3）通过探究发现，当人眼观察近处物体时，晶状体的焦距变 　     　。

31．（2021•南京）小明用如图所示的装置做“探究凸透镜成像规律”实验。

（1）图中光屏上恰好成一清晰的像，该像的性质是倒立、　   　的实像。

（2）图中只移动蜡烛和光屏，可以模拟照相机成像原理的操作是 　   　（填字母）。

A.都左移

B.都右移

C.蜡烛左移，光屏右移

D.蜡烛右移，光屏左移

（3）完成实验后，他将另一透镜放在图中45cm刻度线位置，发现光屏上的像由清晰变模糊，向左移动光屏又发现清晰的像，说明该透镜对光有 　   　作用，可以矫正的视力缺陷是 　   　。

32．（2021•徐州）在“探究凸透镜成像的规律”实验中：

（1）将凸透镜正对太阳，可在凸透镜后方得到一个最小、最亮的光斑，则光斑到凸透镜光心的距离为凸透镜的

　   　。

（2）如图甲所示，此时烛焰在光屏上成清晰的像，则像的性质是 　   　。

A.倒立、放大的实像

B.倒立、缩小的实像

C.倒立、等大的实像

D.正立、放大的虚像

（3）保持烛焰和光屏位置不变，取走凸透镜，则光屏上 　   　。

A.成正立、等大的实像

B.成倒立、等大的实像

C.成正立、等大的虚像

D.不成像

（4）保持烛焰和光屏位置不变，在原凸透镜位置换上另一个透镜模拟近视眼的成因。接着小莉和小华分别用自己的近视眼镜来模拟视力矫正，小莉的眼镜放在透镜前时，像仍成在光屏前方；小华的眼镜放在透镜前时，光屏上恰能成清晰的像。整个实验过程中用到的四块透镜如图乙所示，则放小华的眼镜时，实验所用的两块透镜分别是 　   　（填编号）。

33．（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。

34．（2019•南通）小华用同一个凸透镜进行如下探究。

（1）将凸透镜正对太阳，调节凸透镜下方白纸的位置，直至白纸上出现一最小最亮的光斑，实验示意图如图甲所示，则该透镜的焦距为　     　cm．将发光小灯泡、凸透镜和光屏如图乙放置，光屏上呈现一个圆形光斑，若将光屏向右移动，光斑大小将　     　。

（2）凸透镜和光屏的位置如图乙所示，移去小灯泡，将点燃的蜡烛放置于光具座的15cm刻度处，将光屏向　     　移动一段合适的距离，能在光屏上得到烛焰清晰倒立、　     　的实像；小华发现屏上的像时而清晰时而模糊，请分析造成这一现象的可能原因：　     　。

35．（2019•无锡）小明和小红做“探究凸透镜成像规律”的实验。

（1）利用太阳光测量凸透镜的焦距时，小明将一把木质刻度尺的一端支于水平地面上，观察尺在地面上形成的影子，不断调节刻度尺，使其在地面上的影子　   　，这时尺的方向就与太阳光的方向平行。小明保持尺不动，小红将光屏A和凸透镜L按照图甲所示的方式均垂直于刻度尺摆放，光屏上形成了一个最小、最亮的光斑。则该凸透镜的焦距为　   　cm。

（2）将此凸透镜、点燃的蜡烛、光屏置于光具座上如图乙所示的位置时，光屏上呈现烛焰的倒立、　   　的实像；保持图乙中蜡烛和光屏的位置不变，将凸透镜移到光具座上　   　cm刻度线处，光屏上能再次呈现烛焰清晰的像。

36．（2019•扬州）在“探究凸透镜成像规律”的实验中。

（1）使发光体F和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上，最简便的操作是：　                　。

（2）如图所示，发光体F在光屏上成倒立、　                　的清晰实像，　                　就是这一原理的应用。

（3）接着给凸透镜戴上近视眼镜，发现光屏上的像变模糊了，在不移动发光体F和凸透镜位置的情况下，为使光屏上再次呈清晰的像，应将光屏向　                　（靠近/远离）凸透镜方向移动。

37．（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）。

（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55cm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。

38．（2020•常州）如图甲所示，一束太阳光通过三棱镜后，在光屏上呈现彩色光带。

（1）这种现象叫做光的　   　现象。

（2）把温度计放在色散光带红光的外侧，发现其示数变大，表明该处存在人眼看不见的　   　。

（3）将蓝底、红字的小纸片放在光屏上蓝光区域，小纸片呈现　   　底、　   　字。

（4）由上述实验现象可推知：红光照射下某凸透镜的焦距　   　（小于/等于/大于）蓝光照射下该凸透镜的焦距。

（5）如图乙所示，当用红光照亮物体E时，在光屏上恰好呈倒立、等大的实像：若改用蓝光照亮物体E时，应将光屏适当向　   　（左/右）移，才能呈现清晰的　   　（缩小/等大/放大）的像。

39．（2019•宿迁）实验室常用蜡烛完成乙图光学实验：

（1）图甲为小孔成像示意图，该现象可以用　       　来解释。

（2）图乙为探究平面镜成像特点的实验装置，若蜡烛A到玻璃板距离为10cm，则蜡烛的像B与蜡烛A之间的距离为　       　cm；若在像和玻璃板之间放置一个不透明的挡板，从蜡烛A一侧观察玻璃板，　       　（填“能”或“不能”）看到蜡烛所成的像。

（3）图丙为探究凸透镜成像规律的实验装置。当蜡烛、凸透镜和光屏处于图示位置时，可在光屏上得到清晰的像。保持凸透镜位置不变，将蜡烛向右移动到35cm刻度线处，此时可将光屏向　       　（选填“左”或“右”）移动适当距离能再次得到清晰的倒立、　       　的实像；若不移动光屏，可在烛焰和透镜之间放置一个适当的　       　透镜（选填“凸”或“凹”）也能在光屏上得到一个清晰的像。

五．解答题（共2小题）

40．（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）。

A.5cm B.8cm C.10cm D.15cm

（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。

41．（2020•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。

专题04 透镜及其成像

一．选择题

1．（2020•徐州）人眼的晶状体相当于凸透镜，观察物体时，物体在视网膜上所成的像是（　　）

A．缩小的虚像 B．缩小的实像 C．放大的虚像 D．放大的实像

【解析】解：人的眼睛相当于凸透镜，物距一般大于二倍焦距，因此成倒立缩小的实像。B选项正确。

故选：B。

2．（2020•南通）在“探究凸透镜成像的规律”的实验中，光屏上得到一个倒立、等大的实像，若想再模拟照相机的成像原理，应将（　　）

A．蜡烛和光屏都远离透镜 

B．蜡烛和光屏都靠近透镜 

C．蜡烛远离透镜且光屏靠近透镜 

D．蜡烛靠近透镜且光屏远离透镜

【解析】解：由题意和成像规律，可得题中的成像是：u＝v＝2f。欲再模拟照相机，照相机成倒立、缩小的实像，即应使物距u＞2f，像距f＜v＜2f，故应使蜡烛远离透镜，同时光屏靠近透镜。

故选：C。

3．（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s＜10cm

【解析】解：A、由图可知，此时的u＝v＝2f，成的是倒立、等大的实像，所以2f＝20cm，则f＝10cm，故A错误；

B、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，此时的像距减小，则物距不变的情况下，相当于减小了焦距，所以透镜甲的焦距比乙的大；故B正确；

C、替换乙后，此时的物距大于像距，成倒立、缩小的实像，故C错误；

D、由于不知道乙透镜的焦距的大小，所以无法判定光屏移动的距离，故D错误。

故选：B。

4．（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

【解析】解：玻璃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。

5．（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

【解析】解：摄像机的镜头是一个凸透镜，凸透镜对光线有会聚作用，利用了当u＞2f时，凸透镜成倒立、缩小的实像原理制成。

故选：B。

6．（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

【解析】解：如图，u＝50cm﹣20cm＝30cm，v＝80cm﹣50cm＝30cm，此时光屏上出现清晰的像，

u＝v＝2f＝30cm，所以f＝＝15cm，

将蜡烛移至40cm刻度处，u'＝50cm﹣40cm＝10cm，

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。

7．（2019•常州）如图所示，把眼镜片放在烛焰与凸透镜之间，调节光屏得到烛焰清晰的像，撤去眼镜片，像变得模糊，调节光屏适当远离凸透镜，光屏上重新得到清晰的像。该眼镜片（　　）

A．是凹透镜，属近视眼镜 B．是凹透镜，属远视眼镜 

C．是凸透镜，属近视眼镜 D．是凸透镜，属远视眼镜

【解析】解：由题意“撤去眼镜片，像变得模糊，调节光屏适当远离凸透镜，光屏上重新得到清晰的像”，说明撤去眼镜片后，对光的会聚能力减弱，说明该镜片对光线具有会聚作用，则该透镜为凸透镜，属于远视眼镜。

故选：D。

8．（2019•盐城）小明利用太阳光测量凸透镜的焦距。下列操作最合理的是（　　）

A． B． 

C． D．

【解析】解：

利用会聚太阳光法测焦距时，要将凸透镜正对着太阳光，太阳光经凸透镜后将会聚在焦点。所以把白纸（光屏）置于另一侧，改变白纸与凸透镜间的距离，直到光屏上出现一个最小、最亮的光斑，这个光斑便为焦点，测出光斑到凸透镜的距离，即为凸透镜的焦距；

则由各选项图可知，AD的操作错误；而B图不方便测光斑到凸透镜的距离，C图中白纸与凸透镜平行，便于测出焦距，故C最合理。

故选：C。

9．（2019•苏州）将一凸透镜正对太阳，可在距凸透镜15cm处得到一个最小、最亮的光斑。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（　　）

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30cm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40cm刻度处，移动光屏可在屏上得到清晰放大的像

【解析】解：根据焦点和焦距的定义，当拿着凸透镜正对太阳光，在距透镜中心15cm处得到一个最小最亮的光斑，则该凸透镜的焦距为该点到透镜的距离，即焦距为15cm。

A、从图上看出，物距u＝50.0cm﹣10.0cm＝40.0cm。v＝85cm﹣50cm＝35cm，凸透镜u＞2f，2f＞v＞f，成倒立、缩小的实像，此时像距大于二倍焦距，不会得到清晰的像，故A错误；

B、由A分析可知，像距较大要延迟光线会聚，应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，故B正确；

C、u＝v＝2f，凸透镜成倒立等大的实像，由图可知，将蜡烛移到30cm刻度处，u＝50cm﹣30cm＝20cm≠2f，故移动光屏不能在屏上得到清晰等大的像。故C错误；

D、将蜡烛移到40cm刻度处，u＝50cm﹣40cm＝10cm，物距满足u＜f，成正立、放大的虚像，虚像不能成在光屏上。故D错误。

故选：B。

二．填空题

10．（2021•盐城）在探究凸透镜成像规律时，利用太阳光测量凸透镜的焦距，我们需要将凸透镜 　正对　太阳光。组装并调节实验器材，使烛焰和光屏的中央位于凸透镜的 　主光轴　上，目的是使像成在光屏的中央。如图所示，像成在了光屏的中央，此装置 　没有　（选填“有”或“没有”）按照要求调节。

【解析】解：利用太阳光测量凸透镜焦距，应让凸透镜正对太阳光，白纸应与凸透镜平行，来回移动透镜，找到最小最亮的光斑，光斑到透镜中心的距离即为焦距；

为了使像成在光屏中央，需要调整烛焰、凸透镜光心和光屏中心在同一高度，在凸透镜的主光轴上；

由图可知，此时烛焰、凸透镜光心和光屏中心没有在同一高度上，没有按照要求调节。

故答案为：正对；主光轴；没有。

11．（2021•无锡）如图所示，平行光通过图中左侧虚线框（其中放置一块透镜）后，在右侧光屏上形成一个圆形光斑，该光斑的直径比透镜大。请你判断虚线框中是否是凸透镜，说出接下来的操作及判断方法。（不添加其它器材）

（1）操作：将光屏 　向左移动　。

（2）判断方法：　若能在光屏上观察到直径比透镜直径小的光斑则为凸透镜　。

【解析】解：（1）由于凸透镜对光线具有会聚作用，可以将光屏向左移动，减小光屏到凸透镜的距离；

（2）若能在光屏上观察到比透镜直径小的光斑，说明该透镜对光线具有会聚作用，为凸透镜。

故答案为：（1）向左移动；（2）若能在光屏上观察到直径比透镜直径小的光斑则为凸透镜。

12．（2021•宿迁）用如图所示装置探究平面镜成像特点。

（1）将蜡烛、薄玻璃板、光屏和刻度尺按如图所示放置，则在光屏上 　不能　（选填“能”或“不能”）呈现烛焰的像，说明物体通过平面镜成的是 　虚　像。

（2）用焦距为8cm的凸透镜替换薄玻璃板，若不改变蜡烛的位置，则应将光屏向 　左　（选填“左”或“右”）移动，才能在光屏上呈现烛焰清晰的像。生活中的 　照相机　（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）就是利用这样的成像原理工作的。

【解析】解：（1）根据平面镜成像的特点可知，平面镜成的虚像，因此光屏上不能接收到烛焰的像；

（2）由图可知物距u＝30.0cm﹣10.0cm＝20.0cm，20cm＞16cm，即u＞2f，根据凸透镜成像规律可知，此时成倒立缩小的实像，像距f＜v＜2f，即8cm＜v＜16cm，结合图可知像位于38cm～46cm之间，因此应将光屏向左移到才能在光屏上呈现烛焰清晰的像；此时凸透镜成像情况符合照相机的成像原理。

故答案为：（1）不能；虚；（2）左；照相机。

13．（2021•常州）2021年5月15日，中国探测器成功着陆火星、屈原在《天问》诗句中所表达的美好愿望成为现实，如图甲，“祝融号“火星车驶离平台的过程中，其后置照相机对着平台先后拍摄得到乙、丙、丁3张照片，照相机的镜头是一个 　凸　透镜，拍摄过程中相机镜头逐步 　向内缩　（向外伸/向内缩）。观看三张照片感觉平台是运动的，这是以 　照相机　为参照物。

【解析】解：照相机的镜头是一个凸透镜；由图可知，像越来越小，这说明像距是变小的，物距变大，即照相机的镜头向内缩；

此过程中，照相机与平台之间发生了位置的变化，以照相机为参照物，感觉平台是运动的。

故答案为：凸；向内缩；照相机。

14．（2021•南通）小娟对有关光学实验进行比较研究。

（1）探究凸透镜成像规律时，调节器材使烛焰和光屏的中心位于透镜的 　主光轴　上，器材在图示位置时，观察到光屏上呈现烛焰清晰的像，则该像为倒立、　等大　实像，若将蜡烛移至35cm处，此时凸透镜对烛焰发出的光起 　会聚　作用。

（2）将图中的透镜换为带小孔的遮光板，烛焰的像成在光屏下方，要让像成在光屏中央，应将小孔向 　上　调节，此时的像与图中透镜所成的像相比，像的大小 　不变　。

【解析】解：（1）探究凸透镜成像规律时，调节器材使蜡烛、凸透镜、光屏三者在同一条直线上，也就是使烛焰和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上，像才能成在光屏的中央，便于观察；

由图知，此时v＝60cm﹣40cm＝20cm，u＝40cm﹣20cm＝20cm，即v＝u，所以此时成倒立、等大的实像；

因为凸透镜对光线有会聚作用，所以若将蜡烛移至35cm处，此时凸透镜对烛焰发出的光仍然起会聚作用；

（2）将图中的透镜换为带小孔的遮光板，烛焰发出的光沿直线传播，通过小孔在光屏上会聚成倒立的实像。已知烛焰的像成在光屏下方，要让像成在光屏中央，应将小孔向上条件；因为像距等于物距，所以像物等大，所以此时的像与图中透镜所成的像相比，像的大小不变。

故答案为：（1）主光轴；等大；（2）上；不变。

15．（2020•徐州）如图所示是医用笔形手电筒的小灯泡，它的玻璃泡前部中央厚，边缘薄，请你解释这样做的物理道理：　中央厚边缘薄构成了一个玻璃凸透镜，灯丝位于该凸透镜的焦点上，发出的发散光线经过凸透镜后平行于主光轴射出，能够射得远，光线集中强度大　。

【解析】解：玻璃泡前部的中央厚、边缘薄构成了一个玻璃凸透镜，灯丝位于该凸透镜的焦点上，发出的发散光线经过凸透镜后平行于主光轴射出，能够射得远，光线集中强度大。

故答案为：见解答。

16．（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　主光轴　上；找像时，要前后多移动几次光屏，找出成最　清晰的　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置时，光屏上呈现烛焰的倒立、　放大　的实像。

【解析】解：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；

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；

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；

故答案为：主光轴；清晰的；放大。

17．（2020•连云港）在探究“凸透镜成像规律”的实验中，如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：

（1）此凸透镜的焦距为　10　cm。

（2）第3次实验中像距为　30　cm，判断依据是：　光折射时，光路可逆　。

【解析】解：（1）由表中第2次实验的数据，物距等于像距，物像等大，可知，此时u＝2f＝20cm。则f＝10cm。即该凸透镜的焦距为10cm。

（2）比较1、3实验数据可知，第1次实验的像距等于第3次实验的物距，因此第3次实验的像距等于第1次实验的物距，即表格中像距数据为30．判断的依据是：光折射时，光路可逆。

故答案为：（1）10；（2）30；光折射时，光路可逆。

18．（2020•连云港）如图所示，让一束白光经过三棱镜，在三棱镜后放置一凸透镜，将光屏放在B处时，观察到色光的颜色是　白色　，光屏先后在A、C两处时，观察到的现象有何不同：　光屏上彩色光带的顺序相反　。

【解析】解：让一束白光经过三棱镜，白光会分解成七种颜色的光，这七种颜色的光经过凸透镜后，会聚到B点，所以B点为白色的光；

根据图象可知，经过A和经过C的光线在竖直方向上的位置发生了变化，则光屏上彩色光带的顺序是相反的。

故答案为：白色；光屏上彩色光带的顺序相反。

19．（2019•镇江）在探究凸透镜成像规律的实验中，应使烛焰和光屏的中心在凸透镜的　主光轴　上；图中光屏上可成清晰的像，它应是倒立、　缩小　的实像，此成像特点与　照相机　（选填“投影仪”或“照相机”）的相同；为模拟近视眼，可将凸透镜向　左　移动少许。

【解析】解：

（1）在探究凸透镜成像规律的实验中，实验时应先调节烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一直线上，并且大致在同一高度，应使烛焰和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上，像才能成在光屏的中央位置。

（2）由图可知，光屏上得到一个清晰的像，蜡烛到凸透镜距离大于光屏到凸透镜距离，即物体距大于像距，所以此时所成的像是倒立、缩小的实像，照相机就是根据这个原理制成的。

（3）近视眼是远处物体成像在视网膜的前方，故将凸透镜向左移动少许，可模拟近视眼。

故答案为：主光轴；缩小；照相机；左。

20．（2019•泰州）如图，用铁丝围成一个内径约4mm的圆环，在清水中浸一下后取出，布满圆环的水膜犹如透镜，用这个水膜透镜贴近课本上的字，看到的是正立放大的像，此像为　虚像　（实像/虚像）；透过水膜透镜看远处的楼房，楼房倒立缩小了，这种成像情况与　照相机　（照相机/幻灯机）成像原理相同；轻轻甩去一些水（保持水膜完好），透过水膜透镜看远处的楼房成正立缩小的像，此时水膜透镜相当于　凹透镜　（凸透镜/凹透镜）。

【解析】解：这个水膜透镜贴近课本上的字，字在这个水膜透镜的一倍焦距以内，成正立放大的虚像；

透过水膜透镜看远处的楼房，此时u＞2f，成倒立缩小的实像，其应用是照相机；

用凹透镜看远处物体能成正立缩小的像，因此透过水膜透镜看远处的楼房成正立缩小的像，说明此时水膜透镜相当于凹透镜。

故答案为：虚像；照相机；凹透镜。

21．（2020•黑龙江）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　15　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　缩小　（选填“放大”、“等大”或“缩小”）的实像。

【解析】解：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，2f＜40cm，成倒立、缩小的实像。

故答案为：15；缩小。

三．作图题

22．（2021•连云港）如图所示，请画出这条光线经过凸透镜后的折射光线。

【解析】解：

平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点；如下图所示：

23．（2021•无锡）图中物体AB在凸透镜两倍焦距以外，请画出AB经凸透镜所成像A'B'的大致位置。

【解析】解：根据平行于主光轴的光线经凸透镜折射后过焦点、通过光心的光线传播方向不变，画出从A点发出的平行于主光轴和通过光心的光线的折射光线，折射光线的交点即为A点的像，然后垂直主光轴画出像A'B'，如图所示：

24．（2020•泰州）如图所示，完成图中光路。

【解析】解：经过凹透镜光心的入射光线传播方向不变；延长线过凹透镜虚焦点的入射光线，经凹透镜折射后平行于主光轴，如图所示：

。

25．（2019•镇江）图中，F和O分别为凸透镜的焦点和光心，请将两条光线的光路图补充完整。

【解析】解：

平行于主光轴的入射光线经凸透镜折射后通过焦点，过光心的光线传播方向不变，据此完成光路图，如图所示：

26．（2019•扬州）如图，请完成光线通过凸透镜的光路图。

【解析】解：过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变，过二倍焦距处的入射光线的折射光线通过凸透镜另一侧二倍焦距处，如图所示：

故答案如图：

27．（2019•南京）完成图中的光路。

【解析】解：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，如图所示：

四．实验探究题

28．（2021•苏州）用蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上进行“探究凸透镜成像规律”的实验。

（1）当蜡烛、凸透镜、光屏在光具座标尺上位置如图时，在光屏上能成 　倒立　、缩小的实像。生活中的 　照相机　（照相机/放大镜/幻灯机）就是利用这个原理制成的；

（2）这个凸透镜的焦距可能是 　   　：

A.8cm

B.12cm

C.16cm

D.20cm

（3）若仅将图中凸透镜移动到刻度值为 　40　cm处，光屏上可再次呈现一个清晰的像；

（4）若仅将图中光屏向右移动一小段距离，在凸透镜和烛焰之间放置一个合适的 　近视　（近视/远视）眼镜，可使光屏上再次得到烛焰清晰的像。

【解析】解：

（1）当烛焰、凸透镜、光屏在光具座标尺上位置如图所示时，光屏上出现一个清晰倒立的实像，此时物距大于像距，成缩小的实像，是照相机的原理；

（2）此时物距为50cm﹣20cm＝30cm，此时u＞2f，即30cm＞2f﹣﹣﹣﹣﹣﹣①

像距v＝70cm﹣50cm＝20cm，此时2f＞20cm＞f﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②

综合①②得10cm＜f＜15cm

故选B；

（3）蜡烛与光屏在光具座上的位置不动，要在光屏上再次得到清晰的像，此时的像距v′＝30cm（即此时的像距与原来的物距相等），根据光路的可逆性，此时的物距u′＝v＝20cm，所以此时凸透镜的位置在20cm+20cm＝40cm处，蜡烛位于1倍焦距和2倍焦距之间，所以成倒立、放大的实像；

（4）仅将图中光屏向右移动一小段距离，在凸透镜和烛焰之间放置一个合适的凹透镜即近视眼镜，使光线延迟会聚。

故答案为：（1）倒立；照相机；（2）B；（3）40；（4）近视。

29．（2021•泰州）小明在做模拟“视力的缺陷与矫正”的实验中。

（1）他将凸透镜、光屏在光具座上组装好，然后把凸透镜正对较远处的窗户，移动光屏，在图示位置的光屏上得到窗户清晰的像，则该凸透镜的焦距约为 　10.0　cm。

（2）将凸透镜固定在光具座上不动，接着小明把蜡烛点燃，并调整烛焰和光屏的中心位于凸透镜的 　主光轴上　，然后将蜡烛移动到光具座的35cm刻度线处，并移动光屏，直到光屏上得到烛焰清晰的倒立、　放大　的实像，日常生活中的 　投影仪　（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）就是利用这一规律制成的。

（3）小明将蜡烛移到光具座最左端，拿来一副近视眼镜放在凸透镜的左侧并靠近凸透镜后，移动光屏，在光屏上得到清晰的像。拿去眼镜，将光屏向 　靠近　（选填“靠近”或“远离”）透镜方向移动适当距离后，光屏上的像又重新清晰了，说明近视眼看远处物体时，像落在视网膜的 　前方　（选填“前方”或“后方”）。

【解析】解：（1）较远处的光经过凸透镜折射，会经过焦点，故该凸透镜的焦距为f＝60.0cm﹣50.0cm＝10.0cm；

（2）将凸透镜固定在光具座上不动，接着小明把蜡烛点燃，并调整烛焰和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上；

将蜡烛移动到光具座的35cm刻度线处，此时物距为u＝15cm，且：f＜u＜2f，移动光屏，光屏上得到烛焰清晰的倒立、放大的实像；

日常生活中的投影仪就是利用这一规律制成；

（3）近视眼镜为凹透镜，对光线有发散作用，故拿去眼镜，将光屏向靠近透镜方向移动适当距离后，光屏上的像又重新清晰了，说明近视眼看远处物体时，像落在视网膜的前方。

故答案为：（1）10.0；（2）主光轴上；放大；投影仪；（3）靠近；前方。

30．（2021•扬州）“一双好眼睛，能更好地探索未来”，小丽了解到人眼的晶状体相当于凸透镜，眼睛是如何看清远近不同物体的？她对这一问题产生了浓厚兴趣。

（1）首先用平行光正对凸透镜A照射，如图甲所示，光屏上出现一个最小最亮的光斑，则凸透镜的焦距f＝　10.0　cm。

（2）然后适当调整凸透镜A和光屏的位置，移动蜡烛，使烛焰在光屏上成清晰的像，如图乙所示；接着她将凸透镜A换为焦距稍大的凸透镜B，并保持位置不变，移动蜡烛，使烛焰在光屏上再次成清晰的像，如图丙所示。可见小丽研究的问题是：当凸透镜成实像时，保持 　光屏到凸透镜　距离不变，探究 　物距与凸透镜焦距的关系　的关系。

（3）通过探究发现，当人眼观察近处物体时，晶状体的焦距变 　短　。

【解析】解：

（1）如图甲所示，平行光正对凸透镜照射，光屏上出现一个最小最亮的光斑，该光斑为凸透镜焦点，

则凸透镜的焦距f＝20.0cm﹣10.0cm＝10.0cm；

（2）由乙、丙两图和题意可知，光屏到凸透镜的距离保持不变，凸透镜的焦距改变时，需调整蜡烛到凸透镜的距离，才能在光屏上再次出现清晰的像。所以，小丽研究的问题是：当凸透镜成实像时，保持光屏到凸透镜距离不变，探究物距与凸透镜焦距的关系。

（3）人的眼睛在看清远近不同物体时，眼球的前后距离是不变的，即像距不变，是通过改变晶状体的焦距来实现的，与上述规律相同；

由乙、丙两图和题意可知，在像距不变时，若凸透镜的焦距增大，则物距也应增大，才能在光屏上成清晰的实像；由此可知，当人眼观察近处物体时（物距减小），则晶状体的焦距应变短。

故答案为：（1）10.0；（2）光屏到凸透镜；物距与凸透镜焦距的关系；（3）短。

31．（2021•南京）小明用如图所示的装置做“探究凸透镜成像规律”实验。

（1）图中光屏上恰好成一清晰的像，该像的性质是倒立、　等大　的实像。

（2）图中只移动蜡烛和光屏，可以模拟照相机成像原理的操作是 　A　（填字母）。

A.都左移

B.都右移

C.蜡烛左移，光屏右移

D.蜡烛右移，光屏左移

（3）完成实验后，他将另一透镜放在图中45cm刻度线位置，发现光屏上的像由清晰变模糊，向左移动光屏又发现清晰的像，说明该透镜对光有 　会聚　作用，可以矫正的视力缺陷是 　远视眼　。

【解析】解：（1）由图可知，此时的物距等于像距，为30.0cm，成的是倒立、等大的实像；

（2）照相机的成像原理是当u＞2f时，f＜v＜2f，成倒立缩小的实像，因此在图中应将蜡烛和光屏都向左移动；

（3）向左移动光屏又发观清晰的像，说明透镜对光线起了会聚作用，则该透镜为凸透镜，常用来矫正远视眼。

故答案为：（1）等大；（2）A；（3）会聚；远视眼。

32．（2021•徐州）在“探究凸透镜成像的规律”实验中：

（1）将凸透镜正对太阳，可在凸透镜后方得到一个最小、最亮的光斑，则光斑到凸透镜光心的距离为凸透镜的

　焦距　。

（2）如图甲所示，此时烛焰在光屏上成清晰的像，则像的性质是 　   　。

A.倒立、放大的实像

B.倒立、缩小的实像

C.倒立、等大的实像

D.正立、放大的虚像

（3）保持烛焰和光屏位置不变，取走凸透镜，则光屏上 　D　。

A.成正立、等大的实像

B.成倒立、等大的实像

C.成正立、等大的虚像

D.不成像

（4）保持烛焰和光屏位置不变，在原凸透镜位置换上另一个透镜模拟近视眼的成因。接着小莉和小华分别用自己的近视眼镜来模拟视力矫正，小莉的眼镜放在透镜前时，像仍成在光屏前方；小华的眼镜放在透镜前时，光屏上恰能成清晰的像。整个实验过程中用到的四块透镜如图乙所示，则放小华的眼镜时，实验所用的两块透镜分别是 　①③　（填编号）。

【解析】解：（1）太阳光可以看成平行光，将一个凸透镜正对太阳，此时平行光跟主光轴平行，经凸透镜折射后，会聚成最小最亮的光斑，是凸透镜的焦点，所以光斑到凸透镜光心的距离为凸透镜的焦距。

（2）由图甲知，蜡烛到凸透镜距离（物距）大于光屏到凸透镜距离（像距），此时光屏上成清晰的像，像的性质是：倒立、缩小的实像，故选B。

（3）蜡烛经凸透镜成像是蜡烛的光经凸透镜折射后会聚而成。保持烛焰和光屏位置不变，取走凸透镜，蜡烛的光沿直线射向光屏，所以在光屏上不能再成像，故选D。

（4）保持烛焰和光屏位置不变，在原凸透镜位置换上另一个透镜来模拟近视眼的成因，因为近视眼晶状体太厚，所以应选择一个厚一点的凸透镜代替原凸透镜，由图乙知，用的是透镜①；

近视眼镜是凹透镜，且镜片越厚，焦距越小，对光线的发散作用越强；

小莉的眼镜放在透镜前时，像仍成在光屏前方，说明小莉的近视眼镜对光线发散作用较弱，镜片较薄；

小华的眼镜放在透镜前时，光屏上恰能成清晰的像，说明小华的近视眼镜对光线发散作用比小莉的强，镜片较厚，用的是透镜③。

故答案为：（1）焦距；（2）B；（3）D；（4）①③。

33．（2020•盐城）小华做“探究凸透镜成像规律”实验：

（1）将平行光　正对　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　10.0　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　主光轴　上，这样做目的是使像呈现在　光屏的中央　；

（3）将蜡烛移动到图乙所示位置，需向　右　侧移动光屏，直至在光屏上找到　清晰　的倒立、缩小的实像。

【解析】解：

（1）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）为了使像成在光屏的中央，实验前需要使烛焰和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上；

（3）由图乙可知，u＝50.0cm﹣20.0cm＝30.0cm＞2f，所以2f＞v＞f，即像在光具座的60cm到70cm刻度处之间，所以应将光屏向右移动，直至在光屏上找到清晰的倒立、缩小的实像。

故答案为：（1）正对；10.0；（2）主光轴；光屏的中央； （3）右；清晰。

34．（2019•南通）小华用同一个凸透镜进行如下探究。

（1）将凸透镜正对太阳，调节凸透镜下方白纸的位置，直至白纸上出现一最小最亮的光斑，实验示意图如图甲所示，则该透镜的焦距为　10.0　cm．将发光小灯泡、凸透镜和光屏如图乙放置，光屏上呈现一个圆形光斑，若将光屏向右移动，光斑大小将　不变　。

（2）凸透镜和光屏的位置如图乙所示，移去小灯泡，将点燃的蜡烛放置于光具座的15cm刻度处，将光屏向　右　移动一段合适的距离，能在光屏上得到烛焰清晰倒立、　放大　的实像；小华发现屏上的像时而清晰时而模糊，请分析造成这一现象的可能原因：　蜡焰在晃动　。

【解析】解：（1）由图甲可知，光屏上出现一个最小最亮的光斑即为凸透镜的焦点处，焦点到凸透镜的距离为10cm，则凸透镜的焦距是10.0cm；

由图乙可知，发光小灯泡在凸透镜焦点位置，经凸透镜折射后形成平行光线，将光屏向右移动，光斑大小不变；

（2）将点燃的蜡烛放置于光具座的15cm刻度处，物距u＝30.0cm﹣15.0cm＝15.0cm，满足：2f＞u＞f条件，成倒立、放大的实像；像距大于二倍焦距，光屏应向右移动；

光屏上的像时而清晰时而模糊，说明像距在不断变化，是由物距变化引起的，原因是蜡烛的火焰在不断晃动。

故答案为：（1）10.0；不变；（2）右；放大；蜡焰在晃动。

35．（2019•无锡）小明和小红做“探究凸透镜成像规律”的实验。

（1）利用太阳光测量凸透镜的焦距时，小明将一把木质刻度尺的一端支于水平地面上，观察尺在地面上形成的影子，不断调节刻度尺，使其在地面上的影子　最短　，这时尺的方向就与太阳光的方向平行。小明保持尺不动，小红将光屏A和凸透镜L按照图甲所示的方式均垂直于刻度尺摆放，光屏上形成了一个最小、最亮的光斑。则该凸透镜的焦距为　10.0　cm。

（2）将此凸透镜、点燃的蜡烛、光屏置于光具座上如图乙所示的位置时，光屏上呈现烛焰的倒立、　缩小　的实像；保持图乙中蜡烛和光屏的位置不变，将凸透镜移到光具座上　35　cm刻度线处，光屏上能再次呈现烛焰清晰的像。

【解析】解：（1）根据光的直线传播可知，物体的影子最短时，刻度尺与光线平行；

小明保持尺不动，小红将光屏A和凸透镜L按照图甲所示的方式均垂直于刻度尺摆放，光屏上形成了一个最小、最亮的光斑。则该凸透镜的焦距为：f＝10.0cm﹣0＝10.0cm；

（2）由图知，光屏上得到一个清晰的像，蜡烛到凸透镜距离大于光屏到凸透镜距离，即物距大于像距，所以此时所成的像是倒立、缩小的实像，照相机就是根据这个原理制成的；

由图乙知，当蜡烛在刻度尺的20cm处，v＝15cm，u＝50cm﹣20cm＝30cm，根据折射中光路可逆可知，保持蜡烛和光屏位置不变，当u＝15cm时，即凸透镜移动至35cm刻度线处，在屏上能再次呈现清晰的像；

故答案为：（1）最短；10.0；（2）缩小；35。

36．（2019•扬州）在“探究凸透镜成像规律”的实验中。

（1）使发光体F和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上，最简便的操作是：　使发光体“F”、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度　。

（2）如图所示，发光体F在光屏上成倒立、　缩小　的清晰实像，　照相机　就是这一原理的应用。

（3）接着给凸透镜戴上近视眼镜，发现光屏上的像变模糊了，在不移动发光体F和凸透镜位置的情况下，为使光屏上再次呈清晰的像，应将光屏向　远离　（靠近/远离）凸透镜方向移动。

【解析】解：（1）使发光体F和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上，最简便的操作是：使发光体“F”、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度，

（2）如图所示，物距大于像距，发光体F在光屏上成倒立、缩小的清晰实像，照相机就是这一原理的应用。

（3）近视眼镜是凹透镜，对光线有发散作用，当给凸透镜戴上近视眼镜后，由于对光线的发散作用，延迟了光线的会聚，像将远离凸透镜，应将光屏向远离移动；

故答案为：（1）使发光体“F”、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度；（2）缩小；照相机；（3）远离。

37．（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）。

（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、　放大　的实像。

（2）若在图乙中将凸透镜移到55cm刻度线处，则将光屏移动到　75　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　右　（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　左　移动，“烛焰尖部”又会变清晰。

【解析】解：（1）由图知，光斑即焦点处，所以焦距f＝60cm﹣50cm＝10cm；当蜡烛、凸透镜位于图乙中刻度对应的位置时，物距为50cm﹣35cm＝15cm，大于1倍焦距小于2倍焦距，凸透镜能成倒立放大的实像；

（2）在图乙中将凸透镜移到55cm刻度线处，物距为u＝55cm﹣35cm＝20cm，u＝2f，成倒立、等大的实像。像成在二倍焦距的位置，v＝75cm﹣55cm＝20cm，光屏在75cm的位置，所以光屏向左移动。

（3）凹透镜对光线有发散作用，放在凸透镜前时，使光线发散，像呈现在光屏的后方，像距增大，在光屏上要得到清晰的像，光屏要远离凸透镜，即要将光屏向右移动才能在光屏上成清晰的像；

（4）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，A点气体流速大，流体大的位置压强小，火焰向左移动，物距增大，像距减小，将光屏向左移动，“烛焰尖部”又会变清晰。

故答案为：（1）放大；（2）75；（3）右；（4）左。

38．（2020•常州）如图甲所示，一束太阳光通过三棱镜后，在光屏上呈现彩色光带。

（1）这种现象叫做光的　色散　现象。

（2）把温度计放在色散光带红光的外侧，发现其示数变大，表明该处存在人眼看不见的　红外线　。

（3）将蓝底、红字的小纸片放在光屏上蓝光区域，小纸片呈现　蓝　底、　黑　字。

（4）由上述实验现象可推知：红光照射下某凸透镜的焦距　大于　（小于/等于/大于）蓝光照射下该凸透镜的焦距。

（5）如图乙所示，当用红光照亮物体E时，在光屏上恰好呈倒立、等大的实像：若改用蓝光照亮物体E时，应将光屏适当向　左　（左/右）移，才能呈现清晰的　缩小　（缩小/等大/放大）的像。

【解析】解：（1）太阳光经过三棱镜被分解为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等七种色光的现象叫作光的色散；

（2）红外线具有热效应，处于其中的物体温度会升高；

（3）不透明物体的蓝色部分能够反射蓝光，看起来是蓝色，红色部分不能反射蓝光，看起来是黑色；

（4）由甲图可知，红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等七种色光经过三棱镜后折射角依次变大，因此平行于凸透镜主光轴的这些光线经过凸透镜后，折射角大的光线的先出现会聚点，即焦点，因此焦距短；

（5）红光照射时光屏上成倒立等大的实像，说明此时的物距等于2f，换蓝光照射时，根据（4）中结论可知，此时凸透镜的焦距变小，因此相当于物距变大，即u＞2f，像距变小，所以像向透镜移动，我们此时要将光屏向左移动才能再次得到清晰的倒立缩小的像。

故答案为：（1）色散； （2）红外线；（3）蓝；  黑；（4）大于；（5）左；  缩小。

39．（2019•宿迁）实验室常用蜡烛完成乙图光学实验：

（1）图甲为小孔成像示意图，该现象可以用　光的直线传播　来解释。

（2）图乙为探究平面镜成像特点的实验装置，若蜡烛A到玻璃板距离为10cm，则蜡烛的像B与蜡烛A之间的距离为　20　cm；若在像和玻璃板之间放置一个不透明的挡板，从蜡烛A一侧观察玻璃板，　能　（填“能”或“不能”）看到蜡烛所成的像。

（3）图丙为探究凸透镜成像规律的实验装置。当蜡烛、凸透镜和光屏处于图示位置时，可在光屏上得到清晰的像。保持凸透镜位置不变，将蜡烛向右移动到35cm刻度线处，此时可将光屏向　右　（选填“左”或“右”）移动适当距离能再次得到清晰的倒立、　放大　的实像；若不移动光屏，可在烛焰和透镜之间放置一个适当的　凸　透镜（选填“凸”或“凹”）也能在光屏上得到一个清晰的像。

【解析】解：（1）图甲为小孔成像示意图，该现象可以用光的直线传播来解释；

（2）图乙为探究平面镜成像特点的实验装置，若蜡烛A到玻璃板距离为10m，根据平面镜物像到平面镜的距离相等，蜡烛A的像到玻璃板的距离也是10cm，则蜡烛的像B与蜡烛A之间的距离为10cm+10cm＝20cm；

平面镜所成的像是虚像，虚像是不能成在光屏上的，故用不透明的挡板在玻璃板后面挡住蜡烛B，在蜡烛A一侧观察，玻璃板后将仍能观察到蜡烛A的像。

（3）蜡烛到凸透镜的距离为20cm时，光屏上呈现一个倒立等大的像，则2f＝20cm，所以f＝10cm；

因焦距为10cm，当蜡烛位于35cm刻度线处，物距为50cm﹣35cm＝15cm，大于一倍焦距小于二倍焦距，可以在光屏上得到一个清晰的倒立、放大的实像；

保持凸透镜位置不变，使烛焰将蜡烛和光屏互换位置，根据光路可逆，此时物距在一倍焦距与二倍焦距之间，像距大于二倍焦距，故此时可将光屏向右移动适当距离能再次得到清晰的倒立、放大实像；

不移动光屏，可在烛焰和透镜之间放置一个适当的凸透镜，提前会聚，也能在光屏上得到一个清晰的像，故应放置一个凸透镜；

故答案为：（1）光的直线传播；（2）20；能；（3）右；放大；凸。

五．解答题（共2小题）

40．（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　需要　（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　甲　。

（3）凸透镜的焦距可能是　C　（填字母）。

A.5cm B.8cm C.10cm D.15cm

（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　丁　（选填“丙”或“丁”）的视力缺陷。

【解析】解：（1）进行凸透镜成像实验时，烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度，像才能呈在光屏的中央位置，所以需要点燃蜡烛后再调节实验器材高度。

（2）凸透镜成实像时，甲图，物距大于像距，凸透镜成倒立、缩小的实像；乙图，物距小于像距，凸透镜成倒立、放大的实像。

（3）甲图，凸透镜成倒立、缩小的实像，

当u＞2f，2f＞v＞f 时，成倒立缩小的实像；

u＝50cm﹣20cm＝30cm，30cm＞2f，

v＝65cm﹣50cm＝15cm，2f＞15cm＞f，

解得，15cm＞f＞7.5cm     ①

乙图，2f＞u＞f，v＞2f  时，成倒立放大的实像，

u＝50cm﹣32cm＝18cm，2f＞18cm＞f，

v＝73cm﹣50cm＝23cm，23cm＞2f，

解得，11.5cm＞f＞9cm     ②

由①②得，11.5cm＞f＞9cm，

所以凸透镜的焦距可能是10cm，故选C。

（4）丙图，像成在视网膜的前方，是近视眼，需要凹透镜矫正。

丁图，像成在视网膜的后方，是远视眼，需要凸透镜矫正。

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，说明所放的镜片对光线有会聚作用，是矫正远视眼的凸透镜，故选丁图。

故答案为：（1）需要；（2）甲；（3）C；（4）丁。

41．（2020•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。

【解析】解：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：