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1、专题03 透镜及其应用考点1 透镜1（2023陕西）如图，O为凸透镜的光心，F为凸透镜的焦点，请分别画出两条入射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，通过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变2（2023四川遂宁）请根据图中凸透镜折射后的光线，作出凸透镜的入射光线和经平面镜反射后的光线。【答案】【解析】经凸透镜折射后的光线过焦点，说明入射光线平行于主光轴，据此作出凸透镜的入射光线；先过平面镜的入射点垂直于镜面作出法线，再根据反射角等于入射角在法线右侧作出反射光线3（2023四川凉山）如图所示，凸透镜的主光轴与水面重合，F是凸透镜的焦点，水下有一块
2、平面镜M，一束与水面平行的光线经凸透镜折射后进入水中，再经水中的平面镜反射后恰过P点，请将光路图补充完整。【答案】【解析】由凸透镜折射的规律可知，平行于主光轴的光线经凸透镜折射后，折射光线经焦点射出，故平行光线经凸透镜折射后，折射光线经焦点F射出，折射光线射向水面后，会发生折射，此时的入射点为F，折射光线射向水中的平面镜后，会发生反射，反射光线经过P点，由光的反射规律可知，入射光线与反射光线分居法线两侧，反射角等于入射角，故可在平面镜上找到一点Q，使得入射光线FQ与法线的夹角等于反射光线QP与法线的夹角考点2 生活中的透镜4（2023江苏扬州）如图1，在装有水的杯子里，小红将一支铅笔分别紧贴杯
3、壁内、外竖直放置，两次都观察到铅笔放大的像，俯视图如图2、图3所示，下列说法正确的是（）A图2中铅笔向前移，像一直变小B图2中铅笔向前移，像先变小后变大C图3中铅笔向后移，像一直变大D图3中铅笔向后移，像先变小后变大【答案】A【解析】AB圆柱形水杯相当于凸透镜，图2中，铅笔紧贴杯子后面部分的内壁，此时杯子前面部分相当于凸透镜，当铅笔前移时，位于焦点以内的铅笔物距不断减小，所成正立放大的虚像逐渐变小，故A正确，B错误；CD图3中，铅笔向后移，凸透镜焦距不变，在焦点以内，铅笔的虚像随着物距的增大而变大，移动到焦点以外，随着物距的增大，铅笔所成的实像逐渐变小，即像先变大后变小，故CD错误。故选A。5
4、（2023湖北）如图是超市安装的一种刷脸自助储物柜。某顾客站在屏幕前50cm处，按下“存”按钮，屏幕上方的摄像头启动，出现人脸缩小的像，柜门打开。下列说法正确的是（）A该摄像头相当于一个凹透镜B该摄像头对光线具有发散作用C该摄像头的焦距可能是0.20mD该摄像头成像原理是光的反射【答案】C【解析】A该摄像头相当于一个凸透镜，当人站在透镜二倍焦距之间以外时，在摄像机中成倒立、缩小的实像，故A错误；B该摄像头是凸透镜，对光线具有会聚作用，故B错误；C顾客刷脸时，距摄像头50cm，物距由此可知，该摄像头的焦距，因此摄像头的焦距可能是0.20m，故C正确；D凸透镜成像是由于光的折射，该摄像头成像原理与
5、凸透镜成像原理相同，都是光的折射，故D错误。故选C。6（2023湖南株洲）如图，放大镜能使我们看清邮票的细微之处。下列能用来说明其成像原理的图是（）ABCD【答案】C【解析】放大镜能使我们看清邮票的细微之处，是利用凸透镜成像规律，物距在一倍焦距之内，成正立、放大的虚像；A小孔成像是利用光的直线传播原理，故A不符合题意；B人从平面镜看到蜡烛，是利用光的反射原理，故B不符合题意；C蜡烛在凸透镜的一倍焦距之内，根据凸透镜成像规律可知，此时成正立、放大的虚像。故C符合题意；D蜡烛与像分别在凸透镜的两侧，根据凸透镜成像规律可知，此时成的是实像。故D不符合题意。故选C。7（2023湖北荆州）2023年5月
6、11日，我国发射的天舟六号货运飞船与中国空间站组合体成功交会对接，如图所示。空间站组合体上的摄像机完整记录了交会对接过程。下列说法正确的是（）A光通过摄像机的镜头始终沿直线传播B摄像机所成的像是实像C摄像机的工作原理与投影仪的工作原理相同D天舟六号靠近空间站组合体时，摄像机成的像逐渐变小【答案】B【解析】A光在不均匀介质中传播时会发生偏折，因此光斜射入摄像机的镜头时传播方向会发生变化，故A错误；B摄像机是根据物距大于二倍焦距成倒立缩小的实像制成的。故B正确；C投影仪是根据凸透镜成倒立、放大的实像制成的，与摄像机的工作原理不同，故C错误；D摄像机安装在空间站组合体上，当天舟六号靠近空间站组合体时
7、，物距减小，则像距增大，像逐渐变大。故D错误。故选B。8（2023上海）放大镜是生活中常见的凸透镜：（1）成虚像时，物距和像距的大小关系为： ；（2）成虚像时，物距越大，像距越大，像 ；（3）物体在物距L1时，成虚像，物体在物距L2时，成实像，请比较L1、L2的大小关系并说明理由： 。【答案】 物距小于像距 越大 见解析【解析】（1）1根据凸透镜成像规律知，物体在凸透镜的一倍焦距以内，成正立放大的虚像，且此时物体离放大镜越远，像离放大镜越远，像变大，像距大于物距。放大镜成虚像时，物距和像距的大小关系为：物距小于像距。（2）2根据凸透镜成像规律知，物体在凸透镜的一倍焦距以内，成正立放大的虚像，且
8、此时物体离放大镜越远，像离放大镜越远，像变大。成虚像时，物距越大，像距越大，像越大。（3）3根据凸透镜成像规律知，物距小于凸透镜的一倍焦距时，成正立放大的虚像；物距大于凸透镜的一倍焦距时，成倒立的实像；物体在物距L1时，成虚像，物体在物距L2时，成实像，所以物距L1小于物距L2。9（2023陕西）如图，是某地投放使用的智能无人驾驶小巴车，它可以通过车上的摄像机和激光雷达识别道路状况。小巴车上的摄像机识别道路上的行人时，其镜头相当于一个 透镜，行人在摄像机感光元件上成倒立、缩小的 像。当小巴车靠近公交站牌时，站牌在摄像机感光元件上所成的像 （选填“变大”“变小”或“不变”）。【答案】 凸 实 变
9、大【解析】12小巴车上的摄像机镜头相当于一个凸透镜，成像原理是当物距u2f时，凸透镜成倒立、缩小的实像。3凸透镜成实像时，物近像远像变大，因此小巴车靠近公交站牌时，站牌在感光元件上的像变大。19（2023四川眉山）班主任用照相机拍摄初三毕业照，在相机底片上成 （选填“放大”或“缩小”）的实像；若两个同学的像出现在照相机取景框外，要拍摄所有同学完整的像，照相机应 （选填“远离”或“靠近”）同学们，同时将镜头向后缩。【答案】 缩小 远离【解析】1根据凸透镜成像规律可知，用照相机拍摄初三毕业照，在相机底片上成缩小的实像。2根据照相机的相关知识可知，若两个同学的像出现在照相机取景框外，要拍摄所有同学完
10、整的像，照相机应远离同学们，同时将镜头向后缩。10（2023四川遂宁）疫情防控期间，为了控制外来人员出入小区，遂宁很多小区装备了人脸识别系统（如图所示）。其中摄像机可以自动将镜头前0.4m处的人脸拍摄成数码照片，则摄像机镜头的焦距应小于 （m），该镜头与 眼镜属同一类透镜。【答案】 0.2 远视【解析】1摄像机摄像时应用的原理是物距大于凸透镜二倍焦距时成缩小、倒立的实像。摄像机可以自动将镜头前0.4m处的人脸拍摄成数码照片，说明0.4m大于二倍焦距，即凸透镜焦距小于0.2米。2因为摄像机的镜头是一个凸透镜，它是与矫正远视眼的眼镜属于同一类透镜。考点3 凸透镜成像的规律11（2023湖南郴州）如
11、图所示，烛焰、凸透镜和光屏三者的中心在同一高度，该凸透镜的焦距为10.0cm，凸透镜的位置保持不变。以下说法正确的是（）A当蜡烛放在图中A区域时，光屏应放在图中D区域才可能呈现清晰的像B蜡烛从图中位置逐渐远离透镜时，所成的像会逐渐变小C若无论怎么移动光屏，在光屏上都找不到像，则蜡烛可能放在图中B区域D若光屏上要得到一个放大的像，则蜡烛应该放在图中C区域【答案】B【解析】A蜡烛放在图中A区域，即蜡烛在该透镜的两倍焦距以外，此时成倒立、缩小的实像，像在透镜另一侧的一倍焦距和两倍焦距之间，即图中的E区域，故A错误；B凸透镜成实像时，物体离透镜越远，所成的实像越小，图中蜡烛位于该透镜的两倍焦距以外，成
12、倒立、缩小的实像，所以蜡烛从图中位置逐渐远离透镜时，所成的实像会逐渐变小，故B正确；C蜡烛放在图中B区域，即该透镜的一倍焦距和二倍焦距之间，此时成倒立、放大的实像，像的位置在透镜另一侧的两倍焦距以外，即如果蜡烛放在图中B区域，则在图中的F区域的光屏上能找到像，故C错误；D当蜡烛放在图中C区域，即该透镜的一倍焦距以内，此时成正立、放大的虚像，虚像是用光屏承接不到的，故D错误。故选B。12（2023江西）某同学探究凸透镜成像规律时，光屏上得到了烛焰清晰的像（像未画出），如图所示。下列说法正确的是（）A光屏上的像是正立的B光屏上的像是放大的C投影仪是利用此成像原理制成的D撤去光屏，烛焰的像仍然在原处
13、【答案】D【解析】ABC如图所示，物距大于像距，光屏上能够得到了烛焰清晰的像，所成的是倒立缩小的实像，照相机是利用此成像原理制成的，故ABC错误。D光屏是呈现蜡烛所成的像，不会影响成像的特点，撤去光屏，烛焰的像仍然在原处，故D正确。故选D。13（多选）（2023云南）某实验兴趣小组探究平面镜和凸透镜成像的情况如图所示，下列说法正确的是（）A甲图中蜡烛A靠近玻璃板，所成的像变大B甲图中蜡烛A的像是虚像，不能呈现在光屏上C乙图中蜡烛靠近凸透镜，移动光屏，光屏上再次呈现清晰的像变大D乙图中蜡烛燃烧变短，光屏上的像会向下移【答案】BC【解析】A平面镜所成的像与物体大小相同，将蜡烛A靠近玻璃板，它所成的
14、像不变，故A错误；B因为光屏只能接收实像，不能接收虚像，说明平面镜成的像是虚像，故B正确；C移动蜡烛渐渐靠近凸透镜，移动光屏远离凸透镜，根据凸透镜成实像时物近像远像变大，光屏上再次呈现清晰的像变大，故C正确；D因为经过光心的光线方向不发生改变，则蜡烛变短时，像应该先上移动，故D错误。故选BC。14（2023湖北武汉）用F为焦点，探究焦距为f的凸透镜成像规律，在实验中；（1）发光物体和凸透镜的位置如图所示，图中光屏未画出，光屏上所成清晰的像在图中 （填数字序号）区域，像的箭头方向是竖直向 的，像的大小比发光物体要 ；（2）将光屏放在凸透镜右侧，发光物体放在A处，发现无论怎样调整光屏的位置，在光屏
15、上都无法得到发光物体的像。撤去光屏，从凸透镜右侧向凸透镜看去，观察到发光物体的像，此像到凸透镜的距离 （填“大于”“等于”或“小于”）发光物体到凸透镜的距离。【答案】 下 小 大于【解析】（1）1如图所示，发光物体到凸透镜的距离即物距大于二倍焦距，根据凸透镜成像规律，像距大于一倍焦距小于二倍焦距，故排除；又因为发光物体在透镜主光轴上方，根据过透镜光心的光线不改变传播方向可知像的位置在主光轴下方，故光屏上所成清晰的像在图中的区域。2 3根据凸透镜成像规律，当物距大于二倍焦距，成缩小、倒立的实像，所以像的箭头方向是竖直向下的；像的大小比发光物体要小。（2）4当物距小于一倍焦距时，我们在凸透镜右边看
16、到的那个正立、放大的虚像是由光经过凸透镜的折射光线的反向延长线交点形成的，像在物的后方，故像到透镜的距离大于物体到透镜的距离。15（2023四川广安）小军爱动手、爱思考，以下是他做的一些实验。（1）小军在探究“某固体熔化时温度的变化规律”实验中，绘制了该固体熔化时温度随时间变化的图像，如图甲所示。请根据图像回答问题：该固体是晶体还是非晶体？ 。该固体熔化过程大约持续了 min。（2）小军用焦距为10cm的凸透镜探究成像规律，如图乙所示，烛焰在光屏上（图中光屏未画出）成清晰的倒立、 （选填“放大”“缩小”或“等大”）的实像。该成像规律在生活中的应用非常广泛。下列选项中属于该成像规律应用的有 （填
17、写番号）。照相机投影仪显微镜物镜望远镜物镜【答案】 晶体 4 放大 【解析】（1）1由图像可知，此固体从20加热2min，温度达到48，虽然继续吸收热量，但温度不再升高，直到6min左右温度继续升高，也就是2min-6min时间内吸收热量，温度不变，所以该固体是晶体。2由图像可知，该晶体2min-6min时间内吸收热量，温度不变，则此过程内熔化，可知熔化的时间为4min。（2）34由图乙可知，蜡烛到凸透镜的距离为17cm，而凸透镜的焦距为10cm，可知物距大于一倍焦距小于二倍焦距，成倒立、放大的实像；生活中利用该原理的投影仪、显微镜物镜。故选。16（2023福建）在探究凸透镜成像规律的实验中：
18、（1）如图甲所示，用平行光测出凸透镜的焦距为 cm。（2）将蜡烛、凸透镜和光屏依次放在水平光具座上，调节烛焰、凸透镜和光屏三者中心在 。（3）调节蜡烛、凸透镜和光屏至图乙所示的位置，则烛焰在光屏上成倒立、 的像。根据这一成像特点，可制成 。（4）若要使光屏上的像变小，应使蜡烛与凸透镜的距离变 ，再调节光屏位置。【答案】 12.5（12.312.7均可） 同一高度 缩小 照相机 大【解析】（1）1平行光线经凸透镜折射后变成会聚光线，说明凸透镜对光线有会聚作用；由图知，光屏上出现一个最小最亮的光斑即为凸透镜的焦点处，焦点到光心的距离为12.5cm-0.00cm=12.5cm，则凸透镜的焦距是12.
19、5cm，因为最后一位小数是估读的，所以范围在12.312.7cm均可。（2）2调整烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度，是为了使像能够成在光屏中央。（3）34将点燃的蜡烛和光屏分别放在如图所示的位置，物距大于像距，所以像的性质是倒立的缩小的实像，是照相机的成像特点。（4）5物远像近像变小，所以要使光屏上的像变小，应使蜡烛与凸透镜的距离变大，再调节光屏位置。17（2023四川凉山）小丁在探究凸透镜成像规律的实验中：（1）当烛焰、焦距为10cm的凸透镜A位于图甲中位置时，光屏上得到一个清晰的像，该像是一个倒立、 （选填“放大”“缩小”或“等大”）的实像；（2）保持蜡烛位置不变，小丁用焦距为5cm
20、的凸透镜B在原位置替换凸透镜A，要使光屏上仍得到烛焰清晰的像，应该将光屏向 （选填“靠近”或“远离”）凸透镜B的方向移动；（3）如图乙所示，蜡烛和凸透镜之间放上近视眼镜，光屏上能得到清晰的像，若取下眼镜，要在光屏上重新得到清晰的像，应将光屏 （选填“靠近”或“远离”示）凸透镜。【答案】 缩小 靠近 靠近【解析】（1）1由图甲可知，此时物距大于像距，故由凸透镜成像的规律可知，此时凸透镜所成的像为倒立、缩小的实像。（2）2用焦距为5cm的凸透镜B在原位置替换凸透镜A后，凸透镜对光的偏折能力增强，此时光线会聚点将位于光屏左侧，故要使光屏上仍得到烛焰清晰的像，应将光屏向靠近凸透镜B的方向移动。（3）3
21、近视眼镜对光线具有发散作用，取下眼镜后，光线会聚点将向靠近凸透镜的方向移动，故要在光屏上重新得到清晰的像，应将光屏靠近凸透镜。18（2023广东广州）如图，凸透镜的光心在0cm处，物体MN上M发出的光线b经过光心，M发出的光线c经过凸透镜后的光线平行于主光轴。画出b经过光心后的光线； 该凸透镜的焦距为 cm；MN经凸透镜成的像相对于MN是 （选填“放大”“缩小”“等大”）、 （选填“正立”“倒立”）的像。【答案】 10 缩小 倒立【解析】1过凸透镜光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变，据此画出光线b经光心后的光线2由图可知，光线c经凸透镜折射平行于主光轴，光线c与主光轴的交点即为焦点，光心O
22、到这一点的距离为焦距，则该凸透镜的焦距为10cm。3由图知，物距u=25cm，u2f，根据凸透镜成像规律可知此时成倒立缩小的实像，即物体MN经凸透镜成的像相对于物是缩小的倒立的。考点4 眼睛和眼镜19（2023湖南株洲）图为眼睛观察远处物体时的光路。可知这是（）A近视眼，应戴凸透镜矫正B近视眼，应戴凹透镜矫正C远视眼，应戴凸透镜矫正D远视眼，应戴凹透镜矫正【答案】B【解析】如图所示，来自远处点的光经晶状体（凸透镜）成像在视网膜前，说明这是近视眼的光路原理图，要矫正近视眼，需要利用凹透镜对光的发散作用，在近视眼睛前面放一个凹透镜，就能使来自远处物体的光会聚在视网膜上，故应戴凹透镜矫正近视眼，故A
23、CD不符合题意，B符合题意。故选B。20（2023湖北宜昌）小华用弹性膜充水制作了一个水凸透镜，通过注射器注水或抽水改变透镜的厚度，如图是他用其模拟眼睛看物体的实验装置。模拟正常眼睛时，固定透镜，将一个F形光源放在合适的位置后，调节光屏得到清晰的像，下列说法正确的是（）A此时光源放在透镜2倍焦距以内B此时光屏上成倒立放大的实像C光源远离透镜时，要将光屏靠近透镜才能再次得到清晰的像D模拟近视眼的成因时需要从透镜向外抽水【答案】C【解析】AB眼睛相当于照相机，在视网膜成倒立缩小的实像，因此物距应大于二倍焦距，即此时光源放在透镜2倍焦距以外，在光屏上成倒立缩小的实像，故AB错误；C根据凸透镜成实像时
24、的特点，物远像近像变小，因此光源远离透镜时，要将光屏靠近透镜才能再次得到清晰的像，故C正确；D近视眼是因为晶状体太厚，对光线会聚能力太强导致的，因此模拟近视眼的成因时需要从透镜向里注水，故D错误。故选C。21（2023湖南永州）人的眼球好像一架照相机，物体在视网膜上能够成倒立、 （选填“放大”或“缩小”）的实像；小明由于不注意用眼卫生成了近视眼，他需要戴一副由 透镜片做的眼镜进行视力矫正，因此中学生应养成良好的用眼习惯。【答案】 缩小 凹【解析】1根据凸透镜成像规律可知，照相机应用成倒立、缩小的实像原理工作的，故物体在视网膜上能够成倒立、缩小的实像。2近视眼是由于晶状体对光的会聚能力太强，而使像成在视网膜的前方，所以需要佩戴凹透镜矫正近视眼。（北京）股份有限公司