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第五章 透镜及其应用 单元测试卷（原卷+解析）-2022-2023学年八年级物理上册学优生必刷同步易错题集（人教版）
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这是一份第五章 透镜及其应用 单元测试卷（原卷+解析）-2022-2023学年八年级物理上册学优生必刷同步易错题集（人教版），文件包含第五章透镜及其应用单元测试卷解析版-2022-2023学年八年级物理上册学优生必刷同步易错题集人教版docx、第五章透镜及其应用单元测试卷原卷版-2022-2023学年八年级物理上册学优生必刷同步易错题集人教版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共29页， 欢迎下载使用。
第五章 透镜及其应用 单元测试卷
班级___________ 姓名___________ 学号____________ 分数____________
（考试时间：60分钟 试卷满分：100分）
一、 选择题（每小题2分，共28分，只有一个选项符合题意）
1．（2022•汉中期末）让甲、乙两个透镜正对平行光，观察到的现象如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．甲、乙两个透镜对光线都是会聚的
B．甲透镜对光线是会聚的，乙透镜对光线发散
C．甲是凹透镜，乙是凸透镜
D．甲是凸透镜，乙是凹透镜
解：图甲光斑的中间比较暗，图乙中间出现亮斑，所以甲对光线具有发散作用，是凹透镜，乙对光线具有会聚作用，是凸透镜，故C正确。
答案：C。
2．（2022•株洲模拟）如图所示是物体AB经照相机镜头成像原理示意图，当AB沿主光轴远离镜头时，则物体上A点的像A′会沿（ ）移动。
A．A′O B．A′F C．水平向右 D．水平向左
解：当AB沿主光轴远离镜头时，物距变大，此时像距应该减小，成的像也减小，由图知，平行于主光轴的光线经过凸透镜后始终通过焦点并会聚到像点，所以像会沿A'F的方向移动。
答案：B。
3．（2022•西安模拟）如图所示，投影仪是教学中常用的设备.下面关于投影仪的叙述中正确的是（ ）
A．投影仪成的像一定是正立的
B．投影仪成的像是一个放大的虚像
C．若使屏幕上的像变大，应使凸透镜靠近投影片
D．若不小心手挡住透镜一部分，幕布上的像就不完整
解：AB、投影仪的镜头是一个凸透镜，物距在焦距和二倍焦距之间时，在屏幕上所成的像为倒立、放大的实像，故AB错误；
C、若使屏幕上的像变大，根据凸透镜成实像的规律可知，应减小物距，则应使镜头靠近投影片，故C正确；
D、遮住凸透镜的一部分，物体上任一点的光射向凸透镜的另一半，经凸透镜折射后，照样能会聚成像，像的大小不发生变化，折射光线减少，会聚成的像变暗，故D错误。
答案：C。
4．（2022•衡水模拟）透镜在生活中有着广泛的应用，下列有关说法正确的是（ ）
A．图甲中，借助放大镜看电子元件，看到的是电子元件倒立放大的实像
B．图乙中，小丽看不清远处物体，只能看清近处物体，她应戴由凹透镜制成的眼镜来矫正
C．图丙中，屏幕到投影仪镜头的距离大于镜头的2倍焦距，且在屏幕上成正立、放大的像
D．图丁中，要拍一张花的特写镜头，应把照相机远离花并且缩短镜头和感光片的距离
解：
A、借助放大镜看电子元件，放大镜成的是正立、放大的虚像，故A错误；
B、小丽看不清远处物体，只能看清近处物体，她患上了近视眼，她应戴由凹透镜制成的眼镜来矫正，故B正确；
C、屏幕到投影仪镜头的距离大于镜头的2倍焦距，且在屏幕上成倒立、放大的像，故C错误；
D、要拍一张花的特写镜头，需要减小物距，增大像距，应把照相机靠近花并且伸长镜头和感光片的距离，故D错误。
答案：B。
5．（2021•泰安期末）在“探究凸透镜成像的规律”实验中，光具座上各元件位置如图所示，此时在光屏上恰好成一个清晰的像，则下列说法正确的是（ ）
①利用这一原理制成了投影仪
②该透镜的焦距f一定满足7.5cm＜f＜15cm
③若将蜡烛稍稍靠近凸透镜，则应将光屏远离凸透镜才能得到清晰的像
④若保持凸透镜位置不变，将蜡烛和光屏的位置互换，会在光屏上成一个清晰倒立、缩小的像
A．只有①② B．只有②③ C．只有③④ D．只有②③④
解：①由图可知，物距大于像距，u＞2f，2f＞v＞f，此时光屏上成倒立缩小的实像，照相机利用了此原理．故①错误；
②蜡烛距离凸透镜30cm时，在透镜的另一侧15cm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；此时像的位置在一倍焦距和二倍焦距之间，物距在二倍焦距以外，即2f＞15cm＞f，30cm＞2f；所以15cm＞f＞7.5cm，故②正确；
③凸透镜成实像时的动态变化规律是：物远像近像变小，则若将蜡烛靠近凸透镜，则应将光屏远离凸透镜才能得到清晰的像，且像逐渐变大，故③正确；
④若保持凸透镜位置不变，将蜡烛和光屏的位置互换，此时2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，故④错误；
答案：B．
6．（2022•烟台模拟）实验室备有甲、乙、丙三个凸透镜，三个实验小组分别用这三个凸透镜探究凸透镜成像规律，实验时，当蜡烛到透镜的距离都为12cm时，甲、乙、丙三透镜分别成缩小的实像、放大的虚像、放大的实像，则这三个透镜的焦距f甲、f乙、f丙的大小关系为（ ）
A．f甲＞f乙＞f丙 B．f乙＞f丙＞f甲
C．f乙＞f甲＞f丙 D．f丙＞f乙＞f甲
解：物距相同，甲凸透镜成倒立、缩小的实像，u＞2f甲，所以f甲＜＝＝6cm；
乙凸透镜成正立、放大的虚像，u＜f乙；所以f乙＞u＝12cm；
丙凸透镜成倒立、放大的实像，2f丙＞u＞f丙，所以12cm＝u＞f丙＞＝＝6cm；
所以，f乙＞f丙＞f甲。
答案：B。
7．（2022•黄石期末）如图所示凸透镜的焦距为10cm，此时蜡烛在光屏上成一个清晰的像。凸透镜的位置固定不变，只移动点燃的蜡烛和光屏，下列说法不正确的是（ ）
A．把蜡烛移到刻度值为25cm处，再向右移动光屏，能在光屏上得到倒立放大的实像，成像规律可以应用于投影仪
B．把蜡烛移到刻度值为10cm处，再向左移动光屏，能在光屏上得到倒立缩小的清晰实像，成像规律可以应用于照相机
C．把蜡烛移到刻度值为35cm处，再向右移动光屏，能在光屏上得到正立放大的虚像，成像规律可以应用于放大镜
D．蜡烛在光屏上已成一个清晰的像，如果在蜡烛和凸透镜之间放一个近视眼镜，为了在光屏上重新得到清晰的像，光屏应向右移动
解：A、蜡烛移到刻度值为25cm处，物距变小，像距变大，需要将光屏右移，此时2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，是投影仪的工作原理，故A正确；
B、蜡烛移到刻度值为10cm处，u＞2f，成倒立、缩小的实像，像距2f＞v＞f，光屏应向左移动，是照相机工作原理，故B正确；
C、蜡烛移到刻度值为5cm处，u＜f，成正立、放大的虚像，虚像不能呈现在光屏上，故C错误；
D、近视镜片是凹透镜，对光线起发散作用，放置后，光线延迟会聚，像距变大，应向右移动光屏才能得到清晰的像，故D正确。
答案：C。
8．（2022•德州模拟）如图是小强用手机、透镜和纸盒自制简易“投影仪”，它能将手机上的画面放大投射到白墙上。下列说法不正确的是（ ）
A．手机屏幕到透镜的距离应在透镜的一倍焦距和二倍焦距之间
B．白墙上呈现的是手机画面倒立、放大的实像
C．若用不透明的硬纸板遮住透镜的一部分，白墙上的画面将不再完整
D．从各个角度都能清楚的看到白墙上的像，是因为白墙对照射到其上面的光产生漫反射
解：A、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，故A正确；
B、投影仪成的像是倒立、放大的实像，故B正确；
C、若用不透明的硬纸板遮住透镜的一部分，白墙上的画面仍然完整，只是亮度变暗，故C错误；
D、发生漫反射的物体可以从不同角度都能看到，因此从各个角度都能清楚的看到白墙上的像，是因为白墙对照射到其上面的光产生漫反射，故D正确。
答案：C。
9．（2022•合肥模拟）芯片（如图甲所示）是电子设备的心脏和大脑，光刻机是制造芯片的核心装备。某种光刻机的原理如图乙所示，先在硅片表面涂一层光刻胶，再用紫外线光束透过事先设计好集成电路图的镂空掩膜，经过凸透镜去照射下面的硅片，被光线照射到的光刻胶会发生反应，硅片上就会出现缩小的电路图案，下列说法正确的是（ ）
A．掩膜在硅片上的像是正立缩小的实像
B．掩膜位于凸透镜一倍焦距和二倍焦距之间
C．要想硅片上的像变小，需将掩膜和硅片向上移动
D．将掩膜和硅片向下移动相同距离，硅片上还能成清晰的像
解：
A、要制造出含有众多元件的集成电路，由图可知通过凸透镜，掩膜上的电路在硅片上的像变小，所以可知该凸透镜成倒立、缩小的实像，故A错误；
B、结合凸透镜成缩小实像的条件可知，物距应大于凸透镜二倍焦距，所以掩膜位于凸透镜二倍焦距之外，故B错误；
C、要想硅片上的像变小应增大物距，所以需将掩膜和硅片向上移动，故C正确；
D、原来凸透镜成倒立、缩小的实像（u＞2f，f＜v＜2f），将掩膜和硅片都向下移动，只有当物距等于原来的像距、像距等于原来的物距时，才能成倒立放大的清晰实像，但此过程中掩膜（物体）和硅片（光屏）向下移动的距离不相同，故D错误。
答案：C。
10．（2022•宝鸡期末）目前我区很多学校都配备了防疫测温机器人，它可以测量面前人体的体温，并能记录人的影像。下列说法正确的是（ ）
A．人通过机器人上的镜头成正立的像
B．机器人记录人的影像和投影仪原理相同
C．成像时人应在机器人镜头的两倍焦距以外
D．要使机器人屏幕上的人影像变大，人要远离机器人
解：
ABC．机器人记录人的影像是人在机器人镜头的两倍焦距以外，像成在另一侧的一倍焦距和二倍焦距之间，成倒立、缩小的实像，而投影仪成像时物体在一倍焦距和二倍焦距之间，成倒立、放大的实像，故机器人记录人的影像和照相机原理相同，故AB错误，C正确；
D．要使机器人屏幕上的人影像变大，像距要增大，则物距要减小，则人要靠近机器人，故D错误。
答案：C。
11．（2022•咸阳期末）如图为商场的广告投影灯及其内部结构示意图，为了在地面上得到更大的、清晰的广告图标像，下列操作可行的是（ ）
A．增大投影灯离地距离，适当增大镜头到广告片距离
B．减小投影灯离地距离，适当减小镜头到广告片距离
C．减小投影灯离地距离，适当增大镜头到广告片距离
D．增大投影灯离地距离，适当减小镜头到广告片距离
解：屏幕上的像的大小不取决于屏幕的大小，而是取决于物距和像距，要使像更大一些，要减小物距，增大像距，所以增大投影灯离地距离，同时减小广告片与镜头的距离；故ABC错误，D正确。
答案：D。
12．（2022•乌鲁木齐模拟）夜晚，发着光的小萤火虫从放大镜的2倍焦距处沿着主光轴匀速飞行过程中，萤火虫发出的通过放大镜部分的光逐渐减少，则萤火虫的像（ ）
A．远离放大镜，平均速度小于萤火虫的飞行速度
B．远离放大镜，平均速度大于萤火虫的飞行速度
C．靠近放大镜，平均速度小于萤火虫的飞行速度
D．靠近放大镜，平均速度大于萤火虫的飞行速度
解：放大镜其实就是一个凸透镜，萤火虫在凸透镜的2倍焦距处，恰好在另一侧的2倍焦距处形成等大、倒立的实像。萤火虫发出的通过凸透镜部分的光逐渐减少，表明萤火虫正在远离凸透镜运动，由于萤火虫移动到凸透镜的2倍焦距以外，它通过凸透镜所成的像从2倍焦距处移动到1倍焦距与2倍焦距之间，所以萤火虫的像将逐渐靠近凸透镜。由于像距小于物距，则像的移动速度也小于萤火虫的飞行速度。故萤火虫的像将逐渐靠近放大镜，像的平均速度小于萤火虫的飞行速度，故C项正确，ABD 项错误。
答案：C。
13．（2021•北京期末）12﹣18岁是青少年近视的高发期，长时间上网、玩手机等都有可能导致近视。为了加强全民爱眼意识，我国确定每年6月6日为“全国爱眼日”。如图所示四幅图中，能正确表示近视眼的成因和矫正的示意图是（ ）
A．①④ B．②④ C．①③ D．②③
解：近视眼看远处的物体时，像成在视网膜的前面，所以①是近视眼的成像情况。近视眼需戴凹透镜矫正，所以③是近视眼的矫正做法。
答案：C。
14．（2021•郑州期末）以下是显微镜和望远镜原理示意图，下面是关于它们的二次成像的说法：①显微镜先成放大的实像，再成放大的虚像；②显微镜先成缩小的实像，再成放大的虚像；③望远镜先成放大的实像，再成放大的虚像；④望远镜先成缩小的实像，再成放大的虚像。上述说法中正确的是（ ）
A．①③ B．②④ C．①④ D．②③
解：
（1）显微镜物镜和目镜都是凸透镜，把标本放在物镜的二倍焦距和一倍焦距之间，这样得到一个放大的实像，那么这个放大的实像正好成在目镜焦点以内，由凸透镜成像规律可知，当u＜f时，成正立放大的虚像，所以显微镜的物镜成倒立、放大的实像，目镜成正立、放大的虚像，故①正确，②错误；
（2）用望远镜观察远处物体时，物体通过物镜成的是倒立、缩小的实像，这个像通过靠近眼睛的目镜成正立、放大的虚像，故③错误，④正确。
答案：C。
二、 填空题（每空1分，共23分）
15．（2021•广安期末）如图所示，表示小欣同学用激光分别射向甲、乙两透镜后光的传播路径，由图可知甲透镜应是 凹 透镜（选填“凹”或“凸”），乙透镜是 凸 透镜（选填“凹”或“凸”），对光有 会聚 作用（选填“会聚”或“发散”）。
解：通过甲透镜的光线比起入射光线更加远离主光轴，所以甲对光线有发散作用，因此甲是凹透镜。
从图知，通过乙透镜的光线比入射光线向主光轴靠拢，所以乙对光线有会聚作用，因此乙是凸透镜。
答案：凹；凸；会聚。
16．（2022•合肥模拟）在探究“凸透镜成像规律”的实验中：将焦距为10cm的凸透镜，固定在光具座50cm的刻度处，将蜡烛从如图所示位置移到光具座20cm刻度处，需将光屏向 左 移动（选填“左”或“右”），直至在光屏上成清晰的、 倒立 的实像（选填“正立”或“倒立”）。
解：凸透镜的焦距为10cm，光屏距离凸透镜的距离为25cm，处于2倍焦距外的位置，当蜡烛移动到20cm处时，此时的物距为30cm，大于2倍焦距，根据凸透镜成像规律，所成像的像距在1倍焦距和2倍焦距之间，所以光屏应该向左移动，在光屏上成倒立的实像。
答案：左；倒立。
17．（2022•遵义中考）某同学在家用一个玻璃球做成像实验，如图所示。墙上的像是 实 （选填“实”或“虚”）像，墙面到玻璃球球心的距离 小于 （选填“大于”、“小于”或“等于”）蜡烛到玻璃球球心的距离。
解：墙相当于是一个光屏，由图可知，通过玻璃球成倒立、缩小的实像，由凸透镜成像规律可知，此时墙面到玻璃球球心的距离（像距）小于蜡烛到玻璃球球心的距离（物距）。
答案：实；小于。
18．（2021•铜仁期末）将一只点燃的蜡烛放在凸透镜前30cm处，光屏上得到了等大的烛焰的像，将蜡烛向透镜方向移动4cm，光屏上得到烛焰倒立、 放大 的清晰的像（填“放大”“缩小”或“等大”），然后在蜡烛和凸透镜之间放置一个近视眼镜片，由于近视眼镜片对光线有 发散 作用，所以光屏上烛焰的像变模糊了（如图所示），若想在光屏上重新得到清晰的像，可将光屏 远离 凸透镜（填“远离”“靠近”）。
解：（1）将一只点燃的蜡烛放在凸透镜前30cm处，光屏上得到了等大的烛焰的像，此时的u＝v＝2f＝30cm，则f＝15cm；
将蜡烛向透镜方向移动4cm，物距为26cm，物距2f＞u＞f，此时成倒立放大的实像；
（2）将近视眼镜片放在蜡烛和凸透镜之间，近视镜片是凹透镜，对光线具有发散作用，经过凸透镜的光线会比原来推迟成像，所以将光屏远离凸透镜，才能在光屏上重新得到清晰的像。
答案：放大；发散；远离。
19．（2022•咸阳期末）如图所示，考古人员使用放大镜观看古代铜钱上的字，看到的字是 正立 （选填“正立”或“倒立”）、 放大 （选填“放大”或“缩小”）的。若考古人员用照相机给文物拍照时，想让像更大些，镜头应适当 靠近 （选填“远离”或“靠近”）文物。
解：考古人员使用放大镜观看古代铜钱上的字，由图可知，看到的字是正立、放大的虚像；
若考古人员用照相机给文物拍照时，此时成的是实像，想让像更大些，应增大像距，减小物距，镜头应适当靠近文物。
答案：正立；放大；靠近。
20．（2022•成都模拟）如图所示为某款智能无针疫苗注射机器人，通过一个简单的它维点云相机对人体进行拍摄，准确识别疫苗注射部位及注射角度，云相机的镜头相当于一个 凸 透镜，该类透镜可以用来矫正 远视 眼；拍摄识别时，能成一个倒立 缩小 （选填“放大”或“缩小”）的实像；注射时，机器人向接种者靠近，拍摄到接种者的像将 变大 （选填“变大”“变小”或“不变”）。
解：照相机是利用凸透镜成像原理工作的，其镜头是一个凸透镜。由于远视眼的晶状体会聚能力减弱，像成在视网膜的后方，应配戴具有会聚作用的透镜，故该类透镜可以用来矫正远视眼。根据照相机的成像原理，物距应处于2倍焦距以外，成倒立、缩小的实像。机器人向接种者靠近，即物距变小，根据凸透镜成像规律，像距变大，像变大，故拍摄到接种者的像变大。
答案：凸；远视；缩小；变大。
21．（2022•苏州模拟）患近视眼的小张，在阳台上埋头看书，被斜对面电子眼的闪光干扰了，他戴上眼镜后，好奇地观察街道上的情况，清楚地看见了一辆轿车绝尘而去，消失在街道的尽头。小张戴的眼镜是 凹 透镜，电子眼的镜头相当于一个 凸 透镜，当轿车绝尘而去，电子眼所拍摄到轿车的像将逐渐 变小 （选填“变大”或“变小”）。
解：（1）小张是近视眼，像成在视网膜的前方，凹透镜对光线有发散作用，所以小张戴凹透镜进行矫正视力。
（2）电子眼实际上是一个摄像头，它的镜头相当于一个凸透镜。
（3）电子眼成倒立、缩小的实像，它的镜头相当于一个凸透镜，凸透镜成实像时，轿车远离电子眼镜头时，物距增大，像距减小，像变小。
答案：凹；凸；变小。
22．（2022•青岛期中）如图是通过显微镜观察到的植物叶片上的气孔，气孔经过物镜成的是放大的 实 （选填“实”或“虚”）像，此时被观察的叶片到物镜的距离u与焦距f的关系是 f＜u＜2f 。最后，人眼通过目镜看到的是放大的 虚 （选填“实”或“虚”）像。
解：显微镜的物镜是一个凸透镜，目的是得到一个倒立放大的实像，此时被观察的叶片到物镜的距离u与焦距f的关系是f＜u＜2f，这个实像处在目镜的1倍焦距以内，它的目镜也是一个凸透镜，目的是得到一个正立放大的虚像。
答案：实；f＜u＜2f；虚。
三、作图题（23题4分，24题3分，共7分）
23．（2022•上海期中）如图所示，完成透镜的光路图。
解：
左图中，平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点；过凸透镜光心的光线传播方向不改变；
右图中，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；指向另一侧焦点的光线经凹透镜折射后折射光线平行于主光轴；如图所示：
24．（2022•合肥期中）AB通过凸透镜成倒立放大的实像，在图中画出凸透镜及右侧焦点位置。
解：连接BB′与主光轴相交于一点O，则O为凸透镜的光心，从而确定凸透镜的位置。
由B作平行于主光轴的光线，则通过凸透镜的会聚后过焦点而会聚在B′点。则折射光线与主光轴的交点F为焦点的位置。如图所示：
四、实验探究题（每空1分，共21分）
25．（2022•重庆期中）如图是小丽探究凸透镜成像规律的实验装置。
（1）如图甲，小丽用一束平行光正对凸透镜照射，移动光屏，直到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）接着小丽将蜡烛、凸透镜、光屏安装在光具座上，然后调节三者的高度，使烛焰中心、透镜中心和光屏中心在 同一高度 上，目的是 使烛焰成像在光屏中心 ；
（3）当小丽将蜡烛、光屏的位置调到如图乙所示时，在光屏上得到了清晰的像，此时凸透镜所成的是 倒立 （选填“正立”或“倒立”）、 缩小 （选填“放大”“缩小”或“等大”）的实像。保持透镜位置不动，向右适当移动蜡烛，应将光屏向 右 移动才能在光屏上得到清晰的像；
（4）若保持图乙中蜡烛和光屏的位置不变，将凸透镜移到 35.0 cm刻度线处，能够在光屏上得到清晰的像。一段时间后，小丽发现烛焰所成的像在光屏中心偏上，她应将蜡烛向 上 调节，可以使像回到光屏中心。
解：
（1）凸透镜能使跟主光轴平行的光会聚在主光轴上的一点，这个点叫凸透镜的焦点，焦点到透镜光心的距离为焦距。如图甲所示，一束平行光正对凸透镜照射，直到光屏上出现一个最小、最亮的光斑，这个光斑即为凸透镜的焦点，由此可以测出凸透镜的焦距为：f＝20.0cm﹣10.0cm＝10.0cm。
（2）为使烛焰成像在光屏中心，将蜡烛、凸透镜、光屏安装在光具座上，然后调节三者的高度，使烛焰中心、透镜中心和光屏中心在同一高度上，否则，有可能光屏上成的像不完整。
（3）如图乙所示时，易知物距为30.0 cm，大于2倍焦距，此时凸透镜所成的是倒立、缩小的实像。
凸透镜在成实像的条件下，物距变小，像变大，像距变大，故保持透镜位置不动，向右适当移动蜡烛，应将光屏向右移动才能在光屏上得到清晰的像。
（4）原来乙图中的物距为30.0cm，像距为15.0cm，根据光路的可逆性，当物距为15.0cm时，则像距为30.0cm。若保持图乙中蜡烛和光屏的位置不变，将凸透镜移到35.0cm刻度处可以得到清晰的倒立、放大的实像；
小丽发现烛焰所成的像在光屏中心偏上，根据经过光心的光线的传播方向不变可知，她应将蜡烛向上调节，可以使像回到光屏中心。
答案：（1）10.0；（2）同一高度；使烛焰成像在光屏中心；（3）倒立；缩小；右；（4）35.0；上。
26．（2021•哈尔滨期末）在用焦距为10cm的凸透镜来探究凸透镜成像规律的实验中，小刚将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上，如图所示。
（1）将蜡烛、透镜和光屏放在光具座上，并使烛焰、透镜和光屏三者的中心大致在 同一高度 。
（2）当把蜡烛放在光具座上如图所示位置，点燃蜡烛，移动光屏，可在光屏上得到烛焰清晰的倒立、 缩小 的实像（选填“放大”或“缩小”），如图所示的生活中的实际应用是 照相机 。
（3）若遮住凸透镜的下半部分，则烛焰在光屏上的成像情况是 完整的像 （选填“完整的像”、“一半的像”或“无法成像”）。
（4）实验过程中，蜡烛会逐渐变短，为了使蜡烛的像能始终成像在光屏的中央，应将光屏向 上 调整（选填“上”或“下”）。
（5）若把图中的凸透镜看作眼睛的晶状体，光屏看作视网膜，当“眼睛”戴上近视眼镜时，烛焰刚好在“视网膜”上成一清晰的像；若取下近视眼镜，则清晰的像会成在“视网膜”的 前面 （选填“前面”或“后面”）。
解：（1）使透镜中心、光屏的中心与烛焰中心大致在同一高度，其目的是使像成在光屏的中央；
（2）物距u＝30cm，焦距f＝10cm，故u＞2f，成倒立、缩小的实像，生活中的应用为照相机；
（3）凸透镜成实像时，所有透过透镜的光会聚到光屏上成像，当将透镜的下半部分挡住后，整个物体发出的光虽有一部分被挡住，但总会有一部分光通过上半部分凸透镜而会聚成像，因此，像与原来相同，还是完整的像；只是由于透镜的一半被遮住，因此折射出的光线与原来相比减少了一半，亮度会减弱；
（4）烛焰的像成在了光屏中心的上方，要使像重新成在光屏的中心，应将光屏向上调节；
（5）近视眼是晶状体变厚，晶状体对光线的会聚能力增强，使像成在视网膜的前方，戴凹透镜使光线发散一些，使像呈在视网膜上。
答案：（1）同一高度；（2）缩小；照相机；（3）完整的像；（4）上；（5）前面。
27．（2022•沈阳模拟）小明探究凸透镜的成像原理，与老师一起研制了如图所示的实验装置，用水透镜模拟眼睛，光屏模拟视网膜，通过对水透镜注水或抽水可改变水透镜的厚薄。蜡烛、光屏和水透镜在光具座上的位置如图所示。
（1）实验时，首先要使烛焰、水透镜、光屏三者的中心在 同一高度 上，目的是使像成在光屏中心。
（2）三者摆放位置如图甲所示，在光屏上成了一个清晰的像（像未画出），该像为倒立、 缩小 的实像。此时水透镜的焦距f的范围为 10cm＜f＜20cm 。
（3）用水透镜模拟正常眼睛，将图甲中的烛移动到光具座上40cm处，光屏不动，此时应对水透镜 注水 （填“注水”或“抽水”），使其焦距变 短 （填“长”或“短”），才能在光屏上重新得到一个清晰的像。
（4）用水透镜模拟爷爷的老花眼，如图乙所示，若爷爷不戴老花镜时恰好能够看到图中位置上的蜡烛，在图中的虚线框内安装上适当度数的老花镜的镜片，则爷爷将能看清蜡烛位置 右侧 （填“左侧”或“右侧”）的物体。小明因为长期不注意用眼卫生，变成了近视眼，应该配戴 凹 （填“凸“或“凹”）透镜矫正。
解：（1）烛焰、水透镜、光屏，三者在同一条直线上，三者的中心大致在同一高度，像才能呈在光屏的中央；
（2）由图甲可知，此时物距大于像距，凸透镜成倒立缩小的实像；
此时物距u＝50cm，50cm＞2f，像距v＝20cm，f＜20cm＜2f，解得10cm＜f＜20cm；
（3）物距减小后，像距应增大，如果像的位置不变，则凸透镜的焦距要变短，凸透镜的厚度要增加，故此时应注水；
（4）老花镜是凸透镜，对光线有会聚作用，水凸透镜前放置老花镜后，透镜的折光能力变强，焦距变小，光屏位置不变，相当于像距变大，根据物近像远像变大的成像原理可知，爷爷能够看清右侧的物体。
近视眼是晶状体太厚，折光能力太强，或者眼球在前后方向上太长，因此来自远处点的光会聚在视网膜前，对近视眼的矫正可通过凹透镜对光线的发散作用进行纠正。
答案：（1）同一高度；（2）缩小；10cm＜f＜20cm；（3）注水；短；（4）右侧；凹。
五、解答题（28题11分，29题10分，共21分）
28．（2022•盐城模拟）阅读短文，回答问题。
菲涅尔透镜
甲图中图1是平凸透镜的截面图，由光学知识可知，平行光由平凸透镜左侧垂直入射，在透镜中传播方向不变，只有经透镜另一侧曲面时才会发生偏折，并会聚于焦点。若在图2中将平凸透镜阴影部分去掉，保留图中曲面的白色部分并将其向左平移到透镜平面处，即为图3，这样的透镜叫做菲涅尔透镜（又称螺纹透镜）。菲涅尔透镜与平凸透镜一样，仍能将平行于主光轴的光线会聚于焦点。
与平凸透镜相比，光在菲涅尔透镜中传播时减少了在透镜中直线传播的部分，只保留透镜发生折射的曲面，因此，在节省透镜材料的同时也减少了光在透镜中传播的光能损失。菲涅尔透镜有着广泛的应用，如图乙为手机闪光灯上用到的菲涅尔透镜，从上方俯视，它由数个同心圆的玻璃组成，大型菲涅尔透镜是聚光太阳能系统中重要的光学部件之一，它能提高单位面积上获得的光能，当透镜非螺纹面垂直面向太阳光时，光线聚焦在电池片上，将会汇聚更多的能量，需要的电池面积变小，大大节约了成本。
（1）当平行光由平凸透镜平的一面垂直入射，在 经透镜另一侧曲面 时才会发生偏折。
（2）菲涅尔透镜与平凸透镜的工作原理是 相同 （相同/不同）。
（3）如图丙所示，F、OO’分别是菲涅尔透镜的焦点和主光轴，请画出入射光线经过菲涅尔透镜后光路。
（4）下列关于菲涅尔透镜的说法，正确的是 D 。
A．因为制作工艺简单，制造成本低，所以手机的闪光灯部分大多数使用菲涅尔透镜
B．与相同直径的平凸透镜相比，要损失更多的光能
C．菲涅尔透镜实质上是由一圈圈凸透镜和凹透镜组成的
D．与相同直径的平凸透镜相比，所用材料更少
（5）菲涅尔透镜的一个面为平面，另一个面为锯齿状的螺纹面，将菲涅尔透镜放置在阳光下从而将光集中在太阳能板上，为保证较好的聚光效果，下列放置方法最合理的是 A 。
解：（1）因为平行光由平凸透镜左侧垂直入射，在透镜中传播方向不变，只有经透镜另一侧曲面时才会发生偏折，并会聚于焦点，所以当平行光由平凸透镜平的一面垂直入射，在经透镜另一侧曲面时才会发生偏折。
（2）因为菲涅尔透镜与平凸透镜一样，仍能将平行于主光轴的光线会聚于焦点，它们对光线都有会聚作用，工作原理相同。
（3）因为菲涅尔透镜与平凸透镜一样，仍能将平行于主光轴的光线会聚于焦点，所以平行于主光轴的光线经菲涅尔透镜折射后会聚在焦点上，如图。
（4）AB．在节省透镜材料的同时也减少了光在透镜中传播的光能损失，所以手机的闪光灯部分大多数使用菲涅尔透镜，答案：项A、B说法错误。
C．若在图2中将平凸透镜阴影部分去掉，保留图中曲面的白色部分并将其向左平移到透镜平面处，即为图3，这样的透镜叫做菲涅尔透镜，菲涅尔透镜实质上是由一圈圈凸透镜组成的，答案：项错误。
D．若在图2中将平凸透镜阴影部分去掉，保留图中曲面的白色部分并将其向左平移到透镜平面处，即为图3，这样的透镜叫做菲涅尔透镜，与相同直径的平凸透镜相比，所用材料更少，答案：项正确。
（5）为保证较好的聚光效果，会聚的光线应该在焦点上，只有平行光由平凸透镜左侧垂直入射，在透镜中传播方向不变，只有经透镜另一侧曲面时才会发生偏折，并会聚于焦点，所以选择A。
答案：（1）经透镜另一侧曲面；（2）相同；（3）如上图；（4）D；（5）A。
29．（2021•连云港期末）阅读短文，回答文后问题。
眼睛与眼镜的度数
如图甲是人的眼睛的结构图，它很像一架照相机，我们看物体时，是通过睫状体的伸缩来调节晶状体的弯曲程度，改变晶状体的焦距，使不同远近的物体都能在像距相同的视网膜上生成清晰的倒立实像。当睫状体放松时，晶状体比较薄，对光的偏折能力变小，远处物体射来的光刚好会聚在视网膜上，眼球可以看清远处的物体；当睫状体收缩时，晶状体变厚，对光的偏折能力变大，近处物体射来的光会聚在视网膜上，眼睛就可以看清近处的物体。
矫正近视、远视所造成的视力模糊可以配戴眼镜。
通常把透镜焦距（以米为单位）的倒数叫做透镜的焦度，用Φ表示，即Φ＝。如果某透镜的焦距是0.5m，它的焦度就是Φ＝＝＝2m﹣1。
如果远视很严重，眼镜上凸透镜的折光本领应该大一些，透镜焦度就要大一些，平时说的眼镜片的度数，就是镜片的透镜焦度乘以100的值，例如，100度远视镜片的透镜焦度是1m﹣1，它的焦距是1m。
凸透镜（远视镜片）的度数是正数，凹透镜（近视镜片）的度数是负数。
虽然配戴眼镜可以矫正视力，但是给我们的生活带来诸多不便，因此我们在生活中要养成健康用眼习惯，保护好我们的眼睛。
（1）眼睛很像一架照相机，眼球内的晶状体相当于一个 C ，视网膜相当于光屏。
A.平面镜 B.凹面镜 C.凸透镜 D.凹透镜
（2）与照相机不同，人眼是真正的变焦系统，人眼看近处物体时，焦距较 小 （填“大”或“小”）。
（3）根据短文信息，下列说法中错误的是 C 。
A.透镜的焦距越短，折光本领越强
B.透镜的焦距越短，焦度越大
C.透镜的焦距越长，镜片的度数越高
D.透镜的焦度越大，镜片的度数越高
（4）小明同学配眼镜时的验光单上医师标注左眼焦度﹣3.00，右眼焦度﹣2.75，矫正视力1.0，则小明矫正视力需选用图乙中的 A （填字母）透镜，右眼所配镜片的度数是 ﹣275 度。
（5）小明的爷爷配的眼镜为+400度，它的焦距是 25 cm。他不戴眼镜时看铅笔成像情况是图丙中的 B （填字母）。
解：（1）眼睛很像一架照相机，眼球内的晶状体相当于一个凸透镜，视网膜相当于光屏，外界物体在视网膜上所成的像是倒立、缩小的实像；
（2）人眼晶状体的曲度可以调节，当看远处物体时，睫状体放松，晶状体变薄，折光能力变弱，使像成在视网膜上；当看近处的物体时，睫状体收缩，晶状体变厚，折光能力变强，即焦距变小，也能使像成在视网膜上；
（3））AB、透镜的焦距f的长短标志着折光本领的大小，焦距越短，折光本领越大；因焦度φ＝，所以，透镜的焦距越短，焦度越大，故AB正确；
C、由文中信息可知，眼镜片的度数，就是镜片的透镜焦度乘以100的值，所以透镜的焦距越长，折光本领越小，透镜的焦度越小，镜片的度数越低，故C错误；
D、透镜的焦度越大，镜片的度数越高，故D正确。
（4）由材料中“凸透镜（远视镜片）的度数是正数，凹透镜（近视镜片）的度数是负数“可知，这个同学配的眼镜是近视镜；用图乙中的A为凹透镜，BC为凸透镜，D为平面镜，则小明矫正视力需选用图乙中的A透镜；
由表格数据可知，其右眼所配镜片的焦度﹣2.75，
则由文中信息可知，其右眼所配镜片的度数为﹣2.75×100＝﹣275度；
（5）因为眼镜的度数等于焦距倒数的100倍，φ＝，即400＝×100，
则f＝m＝0.25m＝25cm；
小明的爷爷配的眼镜是老花镜，老花镜属于凸透镜，在丙图的B图入射光线会聚在视网膜的后方，B图表示了远视眼的成像情况。
答案：（1）C；（2）小；（3）C；（4）A；（5）25；B。
第五章 透镜及其应用 单元测试卷
班级___________ 姓名___________ 学号____________ 分数____________
（考试时间：60分钟 试卷满分：100分）
一、 选择题（每小题2分，共28分，只有一个选项符合题意）
1．（2022•汉中期末）让甲、乙两个透镜正对平行光，观察到的现象如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．甲、乙两个透镜对光线都是会聚的
B．甲透镜对光线是会聚的，乙透镜对光线发散
C．甲是凹透镜，乙是凸透镜
D．甲是凸透镜，乙是凹透镜
解：图甲光斑的中间比较暗，图乙中间出现亮斑，所以甲对光线具有发散作用，是凹透镜，乙对光线具有会聚作用，是凸透镜，故C正确。
答案：C。
2．（2022•株洲模拟）如图所示是物体AB经照相机镜头成像原理示意图，当AB沿主光轴远离镜头时，则物体上A点的像A′会沿（ ）移动。
A．A′O B．A′F C．水平向右 D．水平向左
解：当AB沿主光轴远离镜头时，物距变大，此时像距应该减小，成的像也减小，由图知，平行于主光轴的光线经过凸透镜后始终通过焦点并会聚到像点，所以像会沿A'F的方向移动。
答案：B。
3．（2022•西安模拟）如图所示，投影仪是教学中常用的设备.下面关于投影仪的叙述中正确的是（ ）
A．投影仪成的像一定是正立的
B．投影仪成的像是一个放大的虚像
C．若使屏幕上的像变大，应使凸透镜靠近投影片
D．若不小心手挡住透镜一部分，幕布上的像就不完整
解：AB、投影仪的镜头是一个凸透镜，物距在焦距和二倍焦距之间时，在屏幕上所成的像为倒立、放大的实像，故AB错误；
C、若使屏幕上的像变大，根据凸透镜成实像的规律可知，应减小物距，则应使镜头靠近投影片，故C正确；
D、遮住凸透镜的一部分，物体上任一点的光射向凸透镜的另一半，经凸透镜折射后，照样能会聚成像，像的大小不发生变化，折射光线减少，会聚成的像变暗，故D错误。
答案：C。
4．（2022•衡水模拟）透镜在生活中有着广泛的应用，下列有关说法正确的是（ ）
A．图甲中，借助放大镜看电子元件，看到的是电子元件倒立放大的实像
B．图乙中，小丽看不清远处物体，只能看清近处物体，她应戴由凹透镜制成的眼镜来矫正
C．图丙中，屏幕到投影仪镜头的距离大于镜头的2倍焦距，且在屏幕上成正立、放大的像
D．图丁中，要拍一张花的特写镜头，应把照相机远离花并且缩短镜头和感光片的距离
解：
A、借助放大镜看电子元件，放大镜成的是正立、放大的虚像，故A错误；
B、小丽看不清远处物体，只能看清近处物体，她患上了近视眼，她应戴由凹透镜制成的眼镜来矫正，故B正确；
C、屏幕到投影仪镜头的距离大于镜头的2倍焦距，且在屏幕上成倒立、放大的像，故C错误；
D、要拍一张花的特写镜头，需要减小物距，增大像距，应把照相机靠近花并且伸长镜头和感光片的距离，故D错误。
答案：B。
5．（2021•泰安期末）在“探究凸透镜成像的规律”实验中，光具座上各元件位置如图所示，此时在光屏上恰好成一个清晰的像，则下列说法正确的是（ ）
①利用这一原理制成了投影仪
②该透镜的焦距f一定满足7.5cm＜f＜15cm
③若将蜡烛稍稍靠近凸透镜，则应将光屏远离凸透镜才能得到清晰的像
④若保持凸透镜位置不变，将蜡烛和光屏的位置互换，会在光屏上成一个清晰倒立、缩小的像
A．只有①② B．只有②③ C．只有③④ D．只有②③④
解：①由图可知，物距大于像距，u＞2f，2f＞v＞f，此时光屏上成倒立缩小的实像，照相机利用了此原理．故①错误；
②蜡烛距离凸透镜30cm时，在透镜的另一侧15cm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；此时像的位置在一倍焦距和二倍焦距之间，物距在二倍焦距以外，即2f＞15cm＞f，30cm＞2f；所以15cm＞f＞7.5cm，故②正确；
③凸透镜成实像时的动态变化规律是：物远像近像变小，则若将蜡烛靠近凸透镜，则应将光屏远离凸透镜才能得到清晰的像，且像逐渐变大，故③正确；
④若保持凸透镜位置不变，将蜡烛和光屏的位置互换，此时2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，故④错误；
答案：B．
6．（2022•烟台模拟）实验室备有甲、乙、丙三个凸透镜，三个实验小组分别用这三个凸透镜探究凸透镜成像规律，实验时，当蜡烛到透镜的距离都为12cm时，甲、乙、丙三透镜分别成缩小的实像、放大的虚像、放大的实像，则这三个透镜的焦距f甲、f乙、f丙的大小关系为（ ）
A．f甲＞f乙＞f丙 B．f乙＞f丙＞f甲
C．f乙＞f甲＞f丙 D．f丙＞f乙＞f甲
解：物距相同，甲凸透镜成倒立、缩小的实像，u＞2f甲，所以f甲＜＝＝6cm；
乙凸透镜成正立、放大的虚像，u＜f乙；所以f乙＞u＝12cm；
丙凸透镜成倒立、放大的实像，2f丙＞u＞f丙，所以12cm＝u＞f丙＞＝＝6cm；
所以，f乙＞f丙＞f甲。
答案：B。
7．（2022•黄石期末）如图所示凸透镜的焦距为10cm，此时蜡烛在光屏上成一个清晰的像。凸透镜的位置固定不变，只移动点燃的蜡烛和光屏，下列说法不正确的是（ ）
A．把蜡烛移到刻度值为25cm处，再向右移动光屏，能在光屏上得到倒立放大的实像，成像规律可以应用于投影仪
B．把蜡烛移到刻度值为10cm处，再向左移动光屏，能在光屏上得到倒立缩小的清晰实像，成像规律可以应用于照相机
C．把蜡烛移到刻度值为35cm处，再向右移动光屏，能在光屏上得到正立放大的虚像，成像规律可以应用于放大镜
D．蜡烛在光屏上已成一个清晰的像，如果在蜡烛和凸透镜之间放一个近视眼镜，为了在光屏上重新得到清晰的像，光屏应向右移动
解：A、蜡烛移到刻度值为25cm处，物距变小，像距变大，需要将光屏右移，此时2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，是投影仪的工作原理，故A正确；
B、蜡烛移到刻度值为10cm处，u＞2f，成倒立、缩小的实像，像距2f＞v＞f，光屏应向左移动，是照相机工作原理，故B正确；
C、蜡烛移到刻度值为5cm处，u＜f，成正立、放大的虚像，虚像不能呈现在光屏上，故C错误；
D、近视镜片是凹透镜，对光线起发散作用，放置后，光线延迟会聚，像距变大，应向右移动光屏才能得到清晰的像，故D正确。
答案：C。
8．（2022•德州模拟）如图是小强用手机、透镜和纸盒自制简易“投影仪”，它能将手机上的画面放大投射到白墙上。下列说法不正确的是（ ）
A．手机屏幕到透镜的距离应在透镜的一倍焦距和二倍焦距之间
B．白墙上呈现的是手机画面倒立、放大的实像
C．若用不透明的硬纸板遮住透镜的一部分，白墙上的画面将不再完整
D．从各个角度都能清楚的看到白墙上的像，是因为白墙对照射到其上面的光产生漫反射
解：A、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，故A正确；
B、投影仪成的像是倒立、放大的实像，故B正确；
C、若用不透明的硬纸板遮住透镜的一部分，白墙上的画面仍然完整，只是亮度变暗，故C错误；
D、发生漫反射的物体可以从不同角度都能看到，因此从各个角度都能清楚的看到白墙上的像，是因为白墙对照射到其上面的光产生漫反射，故D正确。
答案：C。
9．（2022•合肥模拟）芯片（如图甲所示）是电子设备的心脏和大脑，光刻机是制造芯片的核心装备。某种光刻机的原理如图乙所示，先在硅片表面涂一层光刻胶，再用紫外线光束透过事先设计好集成电路图的镂空掩膜，经过凸透镜去照射下面的硅片，被光线照射到的光刻胶会发生反应，硅片上就会出现缩小的电路图案，下列说法正确的是（ ）
A．掩膜在硅片上的像是正立缩小的实像
B．掩膜位于凸透镜一倍焦距和二倍焦距之间
C．要想硅片上的像变小，需将掩膜和硅片向上移动
D．将掩膜和硅片向下移动相同距离，硅片上还能成清晰的像
解：
A、要制造出含有众多元件的集成电路，由图可知通过凸透镜，掩膜上的电路在硅片上的像变小，所以可知该凸透镜成倒立、缩小的实像，故A错误；
B、结合凸透镜成缩小实像的条件可知，物距应大于凸透镜二倍焦距，所以掩膜位于凸透镜二倍焦距之外，故B错误；
C、要想硅片上的像变小应增大物距，所以需将掩膜和硅片向上移动，故C正确；
D、原来凸透镜成倒立、缩小的实像（u＞2f，f＜v＜2f），将掩膜和硅片都向下移动，只有当物距等于原来的像距、像距等于原来的物距时，才能成倒立放大的清晰实像，但此过程中掩膜（物体）和硅片（光屏）向下移动的距离不相同，故D错误。
答案：C。
10．（2022•宝鸡期末）目前我区很多学校都配备了防疫测温机器人，它可以测量面前人体的体温，并能记录人的影像。下列说法正确的是（ ）
A．人通过机器人上的镜头成正立的像
B．机器人记录人的影像和投影仪原理相同
C．成像时人应在机器人镜头的两倍焦距以外
D．要使机器人屏幕上的人影像变大，人要远离机器人
解：
ABC．机器人记录人的影像是人在机器人镜头的两倍焦距以外，像成在另一侧的一倍焦距和二倍焦距之间，成倒立、缩小的实像，而投影仪成像时物体在一倍焦距和二倍焦距之间，成倒立、放大的实像，故机器人记录人的影像和照相机原理相同，故AB错误，C正确；
D．要使机器人屏幕上的人影像变大，像距要增大，则物距要减小，则人要靠近机器人，故D错误。
答案：C。
11．（2022•咸阳期末）如图为商场的广告投影灯及其内部结构示意图，为了在地面上得到更大的、清晰的广告图标像，下列操作可行的是（ ）
A．增大投影灯离地距离，适当增大镜头到广告片距离
B．减小投影灯离地距离，适当减小镜头到广告片距离
C．减小投影灯离地距离，适当增大镜头到广告片距离
D．增大投影灯离地距离，适当减小镜头到广告片距离
解：屏幕上的像的大小不取决于屏幕的大小，而是取决于物距和像距，要使像更大一些，要减小物距，增大像距，所以增大投影灯离地距离，同时减小广告片与镜头的距离；故ABC错误，D正确。
答案：D。
12．（2022•乌鲁木齐模拟）夜晚，发着光的小萤火虫从放大镜的2倍焦距处沿着主光轴匀速飞行过程中，萤火虫发出的通过放大镜部分的光逐渐减少，则萤火虫的像（ ）
A．远离放大镜，平均速度小于萤火虫的飞行速度
B．远离放大镜，平均速度大于萤火虫的飞行速度
C．靠近放大镜，平均速度小于萤火虫的飞行速度
D．靠近放大镜，平均速度大于萤火虫的飞行速度
解：放大镜其实就是一个凸透镜，萤火虫在凸透镜的2倍焦距处，恰好在另一侧的2倍焦距处形成等大、倒立的实像。萤火虫发出的通过凸透镜部分的光逐渐减少，表明萤火虫正在远离凸透镜运动，由于萤火虫移动到凸透镜的2倍焦距以外，它通过凸透镜所成的像从2倍焦距处移动到1倍焦距与2倍焦距之间，所以萤火虫的像将逐渐靠近凸透镜。由于像距小于物距，则像的移动速度也小于萤火虫的飞行速度。故萤火虫的像将逐渐靠近放大镜，像的平均速度小于萤火虫的飞行速度，故C项正确，ABD 项错误。
答案：C。
13．（2021•北京期末）12﹣18岁是青少年近视的高发期，长时间上网、玩手机等都有可能导致近视。为了加强全民爱眼意识，我国确定每年6月6日为“全国爱眼日”。如图所示四幅图中，能正确表示近视眼的成因和矫正的示意图是（ ）
A．①④ B．②④ C．①③ D．②③
解：近视眼看远处的物体时，像成在视网膜的前面，所以①是近视眼的成像情况。近视眼需戴凹透镜矫正，所以③是近视眼的矫正做法。
答案：C。
14．（2021•郑州期末）以下是显微镜和望远镜原理示意图，下面是关于它们的二次成像的说法：①显微镜先成放大的实像，再成放大的虚像；②显微镜先成缩小的实像，再成放大的虚像；③望远镜先成放大的实像，再成放大的虚像；④望远镜先成缩小的实像，再成放大的虚像。上述说法中正确的是（ ）
A．①③ B．②④ C．①④ D．②③
解：
（1）显微镜物镜和目镜都是凸透镜，把标本放在物镜的二倍焦距和一倍焦距之间，这样得到一个放大的实像，那么这个放大的实像正好成在目镜焦点以内，由凸透镜成像规律可知，当u＜f时，成正立放大的虚像，所以显微镜的物镜成倒立、放大的实像，目镜成正立、放大的虚像，故①正确，②错误；
（2）用望远镜观察远处物体时，物体通过物镜成的是倒立、缩小的实像，这个像通过靠近眼睛的目镜成正立、放大的虚像，故③错误，④正确。
答案：C。
二、 填空题（每空1分，共23分）
15．（2021•广安期末）如图所示，表示小欣同学用激光分别射向甲、乙两透镜后光的传播路径，由图可知甲透镜应是 凹 透镜（选填“凹”或“凸”），乙透镜是 凸 透镜（选填“凹”或“凸”），对光有 会聚 作用（选填“会聚”或“发散”）。
解：通过甲透镜的光线比起入射光线更加远离主光轴，所以甲对光线有发散作用，因此甲是凹透镜。
从图知，通过乙透镜的光线比入射光线向主光轴靠拢，所以乙对光线有会聚作用，因此乙是凸透镜。
答案：凹；凸；会聚。
16．（2022•合肥模拟）在探究“凸透镜成像规律”的实验中：将焦距为10cm的凸透镜，固定在光具座50cm的刻度处，将蜡烛从如图所示位置移到光具座20cm刻度处，需将光屏向 左 移动（选填“左”或“右”），直至在光屏上成清晰的、 倒立 的实像（选填“正立”或“倒立”）。
解：凸透镜的焦距为10cm，光屏距离凸透镜的距离为25cm，处于2倍焦距外的位置，当蜡烛移动到20cm处时，此时的物距为30cm，大于2倍焦距，根据凸透镜成像规律，所成像的像距在1倍焦距和2倍焦距之间，所以光屏应该向左移动，在光屏上成倒立的实像。
答案：左；倒立。
17．（2022•遵义中考）某同学在家用一个玻璃球做成像实验，如图所示。墙上的像是 实 （选填“实”或“虚”）像，墙面到玻璃球球心的距离 小于 （选填“大于”、“小于”或“等于”）蜡烛到玻璃球球心的距离。
解：墙相当于是一个光屏，由图可知，通过玻璃球成倒立、缩小的实像，由凸透镜成像规律可知，此时墙面到玻璃球球心的距离（像距）小于蜡烛到玻璃球球心的距离（物距）。
答案：实；小于。
18．（2021•铜仁期末）将一只点燃的蜡烛放在凸透镜前30cm处，光屏上得到了等大的烛焰的像，将蜡烛向透镜方向移动4cm，光屏上得到烛焰倒立、 放大 的清晰的像（填“放大”“缩小”或“等大”），然后在蜡烛和凸透镜之间放置一个近视眼镜片，由于近视眼镜片对光线有 发散 作用，所以光屏上烛焰的像变模糊了（如图所示），若想在光屏上重新得到清晰的像，可将光屏 远离 凸透镜（填“远离”“靠近”）。
解：（1）将一只点燃的蜡烛放在凸透镜前30cm处，光屏上得到了等大的烛焰的像，此时的u＝v＝2f＝30cm，则f＝15cm；
将蜡烛向透镜方向移动4cm，物距为26cm，物距2f＞u＞f，此时成倒立放大的实像；
（2）将近视眼镜片放在蜡烛和凸透镜之间，近视镜片是凹透镜，对光线具有发散作用，经过凸透镜的光线会比原来推迟成像，所以将光屏远离凸透镜，才能在光屏上重新得到清晰的像。
答案：放大；发散；远离。
19．（2022•咸阳期末）如图所示，考古人员使用放大镜观看古代铜钱上的字，看到的字是 正立 （选填“正立”或“倒立”）、 放大 （选填“放大”或“缩小”）的。若考古人员用照相机给文物拍照时，想让像更大些，镜头应适当 靠近 （选填“远离”或“靠近”）文物。
解：考古人员使用放大镜观看古代铜钱上的字，由图可知，看到的字是正立、放大的虚像；
若考古人员用照相机给文物拍照时，此时成的是实像，想让像更大些，应增大像距，减小物距，镜头应适当靠近文物。
答案：正立；放大；靠近。
20．（2022•成都模拟）如图所示为某款智能无针疫苗注射机器人，通过一个简单的它维点云相机对人体进行拍摄，准确识别疫苗注射部位及注射角度，云相机的镜头相当于一个 凸 透镜，该类透镜可以用来矫正 远视 眼；拍摄识别时，能成一个倒立 缩小 （选填“放大”或“缩小”）的实像；注射时，机器人向接种者靠近，拍摄到接种者的像将 变大 （选填“变大”“变小”或“不变”）。
解：照相机是利用凸透镜成像原理工作的，其镜头是一个凸透镜。由于远视眼的晶状体会聚能力减弱，像成在视网膜的后方，应配戴具有会聚作用的透镜，故该类透镜可以用来矫正远视眼。根据照相机的成像原理，物距应处于2倍焦距以外，成倒立、缩小的实像。机器人向接种者靠近，即物距变小，根据凸透镜成像规律，像距变大，像变大，故拍摄到接种者的像变大。
答案：凸；远视；缩小；变大。
21．（2022•苏州模拟）患近视眼的小张，在阳台上埋头看书，被斜对面电子眼的闪光干扰了，他戴上眼镜后，好奇地观察街道上的情况，清楚地看见了一辆轿车绝尘而去，消失在街道的尽头。小张戴的眼镜是 凹 透镜，电子眼的镜头相当于一个 凸 透镜，当轿车绝尘而去，电子眼所拍摄到轿车的像将逐渐 变小 （选填“变大”或“变小”）。
解：（1）小张是近视眼，像成在视网膜的前方，凹透镜对光线有发散作用，所以小张戴凹透镜进行矫正视力。
（2）电子眼实际上是一个摄像头，它的镜头相当于一个凸透镜。
（3）电子眼成倒立、缩小的实像，它的镜头相当于一个凸透镜，凸透镜成实像时，轿车远离电子眼镜头时，物距增大，像距减小，像变小。
答案：凹；凸；变小。
22．（2022•青岛期中）如图是通过显微镜观察到的植物叶片上的气孔，气孔经过物镜成的是放大的 实 （选填“实”或“虚”）像，此时被观察的叶片到物镜的距离u与焦距f的关系是 f＜u＜2f 。最后，人眼通过目镜看到的是放大的 虚 （选填“实”或“虚”）像。
解：显微镜的物镜是一个凸透镜，目的是得到一个倒立放大的实像，此时被观察的叶片到物镜的距离u与焦距f的关系是f＜u＜2f，这个实像处在目镜的1倍焦距以内，它的目镜也是一个凸透镜，目的是得到一个正立放大的虚像。
答案：实；f＜u＜2f；虚。
三、作图题（23题4分，24题3分，共7分）
23．（2022•上海期中）如图所示，完成透镜的光路图。
解：
左图中，平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点；过凸透镜光心的光线传播方向不改变；
右图中，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；指向另一侧焦点的光线经凹透镜折射后折射光线平行于主光轴；如图所示：
24．（2022•合肥期中）AB通过凸透镜成倒立放大的实像，在图中画出凸透镜及右侧焦点位置。
解：连接BB′与主光轴相交于一点O，则O为凸透镜的光心，从而确定凸透镜的位置。
由B作平行于主光轴的光线，则通过凸透镜的会聚后过焦点而会聚在B′点。则折射光线与主光轴的交点F为焦点的位置。如图所示：
四、实验探究题（每空1分，共21分）
25．（2022•重庆期中）如图是小丽探究凸透镜成像规律的实验装置。
（1）如图甲，小丽用一束平行光正对凸透镜照射，移动光屏，直到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）接着小丽将蜡烛、凸透镜、光屏安装在光具座上，然后调节三者的高度，使烛焰中心、透镜中心和光屏中心在 同一高度 上，目的是 使烛焰成像在光屏中心 ；
（3）当小丽将蜡烛、光屏的位置调到如图乙所示时，在光屏上得到了清晰的像，此时凸透镜所成的是 倒立 （选填“正立”或“倒立”）、 缩小 （选填“放大”“缩小”或“等大”）的实像。保持透镜位置不动，向右适当移动蜡烛，应将光屏向 右 移动才能在光屏上得到清晰的像；
（4）若保持图乙中蜡烛和光屏的位置不变，将凸透镜移到 35.0 cm刻度线处，能够在光屏上得到清晰的像。一段时间后，小丽发现烛焰所成的像在光屏中心偏上，她应将蜡烛向 上 调节，可以使像回到光屏中心。
解：
（1）凸透镜能使跟主光轴平行的光会聚在主光轴上的一点，这个点叫凸透镜的焦点，焦点到透镜光心的距离为焦距。如图甲所示，一束平行光正对凸透镜照射，直到光屏上出现一个最小、最亮的光斑，这个光斑即为凸透镜的焦点，由此可以测出凸透镜的焦距为：f＝20.0cm﹣10.0cm＝10.0cm。
（2）为使烛焰成像在光屏中心，将蜡烛、凸透镜、光屏安装在光具座上，然后调节三者的高度，使烛焰中心、透镜中心和光屏中心在同一高度上，否则，有可能光屏上成的像不完整。
（3）如图乙所示时，易知物距为30.0 cm，大于2倍焦距，此时凸透镜所成的是倒立、缩小的实像。
凸透镜在成实像的条件下，物距变小，像变大，像距变大，故保持透镜位置不动，向右适当移动蜡烛，应将光屏向右移动才能在光屏上得到清晰的像。
（4）原来乙图中的物距为30.0cm，像距为15.0cm，根据光路的可逆性，当物距为15.0cm时，则像距为30.0cm。若保持图乙中蜡烛和光屏的位置不变，将凸透镜移到35.0cm刻度处可以得到清晰的倒立、放大的实像；
小丽发现烛焰所成的像在光屏中心偏上，根据经过光心的光线的传播方向不变可知，她应将蜡烛向上调节，可以使像回到光屏中心。
答案：（1）10.0；（2）同一高度；使烛焰成像在光屏中心；（3）倒立；缩小；右；（4）35.0；上。
26．（2021•哈尔滨期末）在用焦距为10cm的凸透镜来探究凸透镜成像规律的实验中，小刚将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上，如图所示。
（1）将蜡烛、透镜和光屏放在光具座上，并使烛焰、透镜和光屏三者的中心大致在 同一高度 。
（2）当把蜡烛放在光具座上如图所示位置，点燃蜡烛，移动光屏，可在光屏上得到烛焰清晰的倒立、 缩小 的实像（选填“放大”或“缩小”），如图所示的生活中的实际应用是 照相机 。
（3）若遮住凸透镜的下半部分，则烛焰在光屏上的成像情况是 完整的像 （选填“完整的像”、“一半的像”或“无法成像”）。
（4）实验过程中，蜡烛会逐渐变短，为了使蜡烛的像能始终成像在光屏的中央，应将光屏向 上 调整（选填“上”或“下”）。
（5）若把图中的凸透镜看作眼睛的晶状体，光屏看作视网膜，当“眼睛”戴上近视眼镜时，烛焰刚好在“视网膜”上成一清晰的像；若取下近视眼镜，则清晰的像会成在“视网膜”的 前面 （选填“前面”或“后面”）。
解：（1）使透镜中心、光屏的中心与烛焰中心大致在同一高度，其目的是使像成在光屏的中央；
（2）物距u＝30cm，焦距f＝10cm，故u＞2f，成倒立、缩小的实像，生活中的应用为照相机；
（3）凸透镜成实像时，所有透过透镜的光会聚到光屏上成像，当将透镜的下半部分挡住后，整个物体发出的光虽有一部分被挡住，但总会有一部分光通过上半部分凸透镜而会聚成像，因此，像与原来相同，还是完整的像；只是由于透镜的一半被遮住，因此折射出的光线与原来相比减少了一半，亮度会减弱；
（4）烛焰的像成在了光屏中心的上方，要使像重新成在光屏的中心，应将光屏向上调节；
（5）近视眼是晶状体变厚，晶状体对光线的会聚能力增强，使像成在视网膜的前方，戴凹透镜使光线发散一些，使像呈在视网膜上。
答案：（1）同一高度；（2）缩小；照相机；（3）完整的像；（4）上；（5）前面。
27．（2022•沈阳模拟）小明探究凸透镜的成像原理，与老师一起研制了如图所示的实验装置，用水透镜模拟眼睛，光屏模拟视网膜，通过对水透镜注水或抽水可改变水透镜的厚薄。蜡烛、光屏和水透镜在光具座上的位置如图所示。
（1）实验时，首先要使烛焰、水透镜、光屏三者的中心在 同一高度 上，目的是使像成在光屏中心。
（2）三者摆放位置如图甲所示，在光屏上成了一个清晰的像（像未画出），该像为倒立、 缩小 的实像。此时水透镜的焦距f的范围为 10cm＜f＜20cm 。
（3）用水透镜模拟正常眼睛，将图甲中的烛移动到光具座上40cm处，光屏不动，此时应对水透镜 注水 （填“注水”或“抽水”），使其焦距变 短 （填“长”或“短”），才能在光屏上重新得到一个清晰的像。
（4）用水透镜模拟爷爷的老花眼，如图乙所示，若爷爷不戴老花镜时恰好能够看到图中位置上的蜡烛，在图中的虚线框内安装上适当度数的老花镜的镜片，则爷爷将能看清蜡烛位置 右侧 （填“左侧”或“右侧”）的物体。小明因为长期不注意用眼卫生，变成了近视眼，应该配戴 凹 （填“凸“或“凹”）透镜矫正。
解：（1）烛焰、水透镜、光屏，三者在同一条直线上，三者的中心大致在同一高度，像才能呈在光屏的中央；
（2）由图甲可知，此时物距大于像距，凸透镜成倒立缩小的实像；
此时物距u＝50cm，50cm＞2f，像距v＝20cm，f＜20cm＜2f，解得10cm＜f＜20cm；
（3）物距减小后，像距应增大，如果像的位置不变，则凸透镜的焦距要变短，凸透镜的厚度要增加，故此时应注水；
（4）老花镜是凸透镜，对光线有会聚作用，水凸透镜前放置老花镜后，透镜的折光能力变强，焦距变小，光屏位置不变，相当于像距变大，根据物近像远像变大的成像原理可知，爷爷能够看清右侧的物体。
近视眼是晶状体太厚，折光能力太强，或者眼球在前后方向上太长，因此来自远处点的光会聚在视网膜前，对近视眼的矫正可通过凹透镜对光线的发散作用进行纠正。
答案：（1）同一高度；（2）缩小；10cm＜f＜20cm；（3）注水；短；（4）右侧；凹。
五、解答题（28题11分，29题10分，共21分）
28．（2022•盐城模拟）阅读短文，回答问题。
菲涅尔透镜
甲图中图1是平凸透镜的截面图，由光学知识可知，平行光由平凸透镜左侧垂直入射，在透镜中传播方向不变，只有经透镜另一侧曲面时才会发生偏折，并会聚于焦点。若在图2中将平凸透镜阴影部分去掉，保留图中曲面的白色部分并将其向左平移到透镜平面处，即为图3，这样的透镜叫做菲涅尔透镜（又称螺纹透镜）。菲涅尔透镜与平凸透镜一样，仍能将平行于主光轴的光线会聚于焦点。
与平凸透镜相比，光在菲涅尔透镜中传播时减少了在透镜中直线传播的部分，只保留透镜发生折射的曲面，因此，在节省透镜材料的同时也减少了光在透镜中传播的光能损失。菲涅尔透镜有着广泛的应用，如图乙为手机闪光灯上用到的菲涅尔透镜，从上方俯视，它由数个同心圆的玻璃组成，大型菲涅尔透镜是聚光太阳能系统中重要的光学部件之一，它能提高单位面积上获得的光能，当透镜非螺纹面垂直面向太阳光时，光线聚焦在电池片上，将会汇聚更多的能量，需要的电池面积变小，大大节约了成本。
（1）当平行光由平凸透镜平的一面垂直入射，在 经透镜另一侧曲面 时才会发生偏折。
（2）菲涅尔透镜与平凸透镜的工作原理是 相同 （相同/不同）。
（3）如图丙所示，F、OO’分别是菲涅尔透镜的焦点和主光轴，请画出入射光线经过菲涅尔透镜后光路。
（4）下列关于菲涅尔透镜的说法，正确的是 D 。
A．因为制作工艺简单，制造成本低，所以手机的闪光灯部分大多数使用菲涅尔透镜
B．与相同直径的平凸透镜相比，要损失更多的光能
C．菲涅尔透镜实质上是由一圈圈凸透镜和凹透镜组成的
D．与相同直径的平凸透镜相比，所用材料更少
（5）菲涅尔透镜的一个面为平面，另一个面为锯齿状的螺纹面，将菲涅尔透镜放置在阳光下从而将光集中在太阳能板上，为保证较好的聚光效果，下列放置方法最合理的是 A 。
解：（1）因为平行光由平凸透镜左侧垂直入射，在透镜中传播方向不变，只有经透镜另一侧曲面时才会发生偏折，并会聚于焦点，所以当平行光由平凸透镜平的一面垂直入射，在经透镜另一侧曲面时才会发生偏折。
（2）因为菲涅尔透镜与平凸透镜一样，仍能将平行于主光轴的光线会聚于焦点，它们对光线都有会聚作用，工作原理相同。
（3）因为菲涅尔透镜与平凸透镜一样，仍能将平行于主光轴的光线会聚于焦点，所以平行于主光轴的光线经菲涅尔透镜折射后会聚在焦点上，如图。
（4）AB．在节省透镜材料的同时也减少了光在透镜中传播的光能损失，所以手机的闪光灯部分大多数使用菲涅尔透镜，答案：项A、B说法错误。
C．若在图2中将平凸透镜阴影部分去掉，保留图中曲面的白色部分并将其向左平移到透镜平面处，即为图3，这样的透镜叫做菲涅尔透镜，菲涅尔透镜实质上是由一圈圈凸透镜组成的，答案：项错误。
D．若在图2中将平凸透镜阴影部分去掉，保留图中曲面的白色部分并将其向左平移到透镜平面处，即为图3，这样的透镜叫做菲涅尔透镜，与相同直径的平凸透镜相比，所用材料更少，答案：项正确。
（5）为保证较好的聚光效果，会聚的光线应该在焦点上，只有平行光由平凸透镜左侧垂直入射，在透镜中传播方向不变，只有经透镜另一侧曲面时才会发生偏折，并会聚于焦点，所以选择A。
答案：（1）经透镜另一侧曲面；（2）相同；（3）如上图；（4）D；（5）A。
29．（2021•连云港期末）阅读短文，回答文后问题。
眼睛与眼镜的度数
如图甲是人的眼睛的结构图，它很像一架照相机，我们看物体时，是通过睫状体的伸缩来调节晶状体的弯曲程度，改变晶状体的焦距，使不同远近的物体都能在像距相同的视网膜上生成清晰的倒立实像。当睫状体放松时，晶状体比较薄，对光的偏折能力变小，远处物体射来的光刚好会聚在视网膜上，眼球可以看清远处的物体；当睫状体收缩时，晶状体变厚，对光的偏折能力变大，近处物体射来的光会聚在视网膜上，眼睛就可以看清近处的物体。
矫正近视、远视所造成的视力模糊可以配戴眼镜。
通常把透镜焦距（以米为单位）的倒数叫做透镜的焦度，用Φ表示，即Φ＝。如果某透镜的焦距是0.5m，它的焦度就是Φ＝＝＝2m﹣1。
如果远视很严重，眼镜上凸透镜的折光本领应该大一些，透镜焦度就要大一些，平时说的眼镜片的度数，就是镜片的透镜焦度乘以100的值，例如，100度远视镜片的透镜焦度是1m﹣1，它的焦距是1m。
凸透镜（远视镜片）的度数是正数，凹透镜（近视镜片）的度数是负数。
虽然配戴眼镜可以矫正视力，但是给我们的生活带来诸多不便，因此我们在生活中要养成健康用眼习惯，保护好我们的眼睛。
（1）眼睛很像一架照相机，眼球内的晶状体相当于一个 C ，视网膜相当于光屏。
A.平面镜 B.凹面镜 C.凸透镜 D.凹透镜
（2）与照相机不同，人眼是真正的变焦系统，人眼看近处物体时，焦距较 小 （填“大”或“小”）。
（3）根据短文信息，下列说法中错误的是 C 。
A.透镜的焦距越短，折光本领越强
B.透镜的焦距越短，焦度越大
C.透镜的焦距越长，镜片的度数越高
D.透镜的焦度越大，镜片的度数越高
（4）小明同学配眼镜时的验光单上医师标注左眼焦度﹣3.00，右眼焦度﹣2.75，矫正视力1.0，则小明矫正视力需选用图乙中的 A （填字母）透镜，右眼所配镜片的度数是 ﹣275 度。
（5）小明的爷爷配的眼镜为+400度，它的焦距是 25 cm。他不戴眼镜时看铅笔成像情况是图丙中的 B （填字母）。
解：（1）眼睛很像一架照相机，眼球内的晶状体相当于一个凸透镜，视网膜相当于光屏，外界物体在视网膜上所成的像是倒立、缩小的实像；
（2）人眼晶状体的曲度可以调节，当看远处物体时，睫状体放松，晶状体变薄，折光能力变弱，使像成在视网膜上；当看近处的物体时，睫状体收缩，晶状体变厚，折光能力变强，即焦距变小，也能使像成在视网膜上；
（3））AB、透镜的焦距f的长短标志着折光本领的大小，焦距越短，折光本领越大；因焦度φ＝，所以，透镜的焦距越短，焦度越大，故AB正确；
C、由文中信息可知，眼镜片的度数，就是镜片的透镜焦度乘以100的值，所以透镜的焦距越长，折光本领越小，透镜的焦度越小，镜片的度数越低，故C错误；
D、透镜的焦度越大，镜片的度数越高，故D正确。
（4）由材料中“凸透镜（远视镜片）的度数是正数，凹透镜（近视镜片）的度数是负数“可知，这个同学配的眼镜是近视镜；用图乙中的A为凹透镜，BC为凸透镜，D为平面镜，则小明矫正视力需选用图乙中的A透镜；
由表格数据可知，其右眼所配镜片的焦度﹣2.75，
则由文中信息可知，其右眼所配镜片的度数为﹣2.75×100＝﹣275度；
（5）因为眼镜的度数等于焦距倒数的100倍，φ＝，即400＝×100，
则f＝m＝0.25m＝25cm；
小明的爷爷配的眼镜是老花镜，老花镜属于凸透镜，在丙图的B图入射光线会聚在视网膜的后方，B图表示了远视眼的成像情况。
答案：（1）C；（2）小；（3）C；（4）A；（5）25；B。
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