专题03 透镜专练（解析版）

专题03透镜知识要点：凸透镜和凹透镜特点（三条特殊光线），凸透镜的成像规律，凸透镜的应用（放大镜，投影仪，照相机），眼镜和眼镜，显微镜和望远镜。（凸透镜和凹透镜特点）如图所示是两束激光分别射向并通过甲、乙两透镜的传播路径，由图可知（）A．甲乙均是凸透镜 B．甲乙均是凹透镜C．甲是凸透镜，乙是凹透镜 D．甲是凹透镜，乙是凸透镜【答案】B【详解】从图知，通过甲、乙透镜的光线比起入射光线都更加远离主光轴，所以甲、乙透镜对光线都有发散作用，因此甲、乙均是凹透镜，故B符合题意，ACD不符合题意。故选B。（凸透镜和凹透镜特点）下列有关光学知识的表述，正确的是（

）A．凸透镜对光有发散作用B．物体在平面镜中成正立、等大的实像C．透过玻璃看到的字到人眼的距离变远了D．一束光从一种介质射入另一种介质时，传播方向可能不变【答案】D【详解】A．凸透镜又叫会聚透镜，对光有会聚作用，故A错误；B．物体在平面镜中成正立、等大的虚像，故B错误；C．光线通过玻璃进入空气发生两次折射：第一次是从空气斜射进入玻璃，折射光线应该靠近法线偏折，折射角小于入射角；第二次是从玻璃斜射进入空气，折射光线应该远离法线偏折，折射角大于入射角。眼睛在B点，逆着折射光线看去，所看到的文字的位置在A′点，比实际位置A点高，如图所示：看到的字到人眼的距离变近了，故C错误；D．光由一种介质垂直射入另一种介质时，传播方向不发生改变，光由一种介质斜射入另一种介质时，传播方向发生改变，故D正确。故选D。（凸透镜和凹透镜特点）如图所示是光线经过透镜前后的方向，则虚线处的透镜（）A．一定是凸透镜 B．可能是凸透镜也可能是凹透镜C．一定是凹透镜 D．不可能是凸透镜或凹透镜【答案】C【详解】光线被折射后远离主光轴，所以该透镜对光线有发散作用，因此是凹透镜，故C符合题意。故选C。（凸透镜和凹透镜特点）在一千七百多年前，我国古人已能“削冰向日取火”，即用冰磨成一种冰镜，让太阳光透过它点燃柴草取火，这种冰镜应为（）A．凹透镜 B．凸透镜 C．平面镜 D．玻璃板【答案】B【详解】由题知，太阳光能透过冰镜，所以该冰镜为透镜，利用该透镜可以取火是因为它可以使光线会聚，而凸透镜可以使光线会聚，故这种冰镜应为凸透镜，故B符合题意，ACD不符合题意。故选B。（凸透镜成像规律）把放大镜正对太阳光，可在距放大镜10cm处得到一个最小最亮的光斑；若用此放大镜来放大观察邮票上的细小部分，则邮票到透镜的距离应该（）A．小于10cm B．等于10cm C．在10cm到20cm之间 D．大于20cm【答案】A【详解】凸透镜能使平行于主光轴的光会聚在焦点，并且焦点到光心的距离为焦距，因此透镜的焦距为若用此放大镜来放大观察邮票上的细小部分，物距应小于焦距时，所成像是正立放大的虚像，则邮票到透镜的距离应该小于焦距f，即故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。（凸透镜成像规律）在“探究凸透镜成像的规律”实验中，光具座上依次摆放蜡烛、凸透镜和光屏，如图所示，此时烛焰在光屏上恰好成清晰等大的像。下列说法正确的是（）A．凸透镜的焦距为B．当蜡烛因燃烧逐渐变短，光屏上的像会逐渐向上移动C．若遮挡凸透镜的一部分，光屏上将得不到完整的像D．若在蜡烛和凸透镜之间放置一个远视镜，为得到清晰的像光屏应向右移动【答案】B【详解】A．如图，凸透镜成倒立、等大的实像，像距等于物距等于二倍焦距解得故A错误；B．由于过光心的入射光线经凸透镜折射后传播方向不变，所以随着蜡烛燃烧变短，光屏上的像将向上移动，故B正确；C．若遮挡凸透镜的一部分，烛焰的光线会从凸透镜的其他位置透过，在光屏上会聚，光屏上仍能得到完整的像，像比原来变暗，故C错误；D．在蜡烛和凸透镜之间放一个远视镜，远视镜是凸透镜，凸透镜对光线具有会聚作用，可以使光线提前会聚，为得到清晰的像需要将光屏靠近凸透镜，即左移，故D错误。故选B。（凸透镜成像规律）2022年6月5日10时44分，神舟十四号飞船成功发射，我国空间站建设又跨出了关键一步。王大爷从报纸上看到这一消息时，感到无比自豪。他用放大镜读报时透过镜片看到的文字是（）A．倒立、缩小的实像 B．正立、放大的虚像C．倒立、放大的实像 D．正立、缩小的虚像【答案】B【详解】用放大镜读报时，放大镜与报纸的距离小于一倍焦距，根据凸透镜成像的规律可知，此时成正立、放大的虚像，故ACD不符合题意，B符合题意。故选B。（眼镜和眼镜）现代生活，智能手机给人们带来了许多便利，但长时间盯着手机屏幕，容易导致视力下降。如图所示，关于近视眼及其矫正的原理图正确的是（）A．①③ B．②④ C．①④ D．②③【答案】B【详解】①图中光线会聚在视网膜后方，是远视眼的成像情况。要佩戴凸透镜进行矫正，即③所示矫正原理图；②图中光线会聚在视网膜前方，是近视眼的成像情况。要佩戴凹透镜进行矫正，即④所示矫正原理图。①③组合是远视眼及矫正原理图，②④组合是近视眼及矫正原理图，故ACD错误，B正确。故选B。（凸透镜的应用）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【答案】B【详解】A．图甲中，借助放大镜看电子元件，根据凸透镜成像的规律，物体在1倍焦距以内，成正立、放大的虚像，故A错误；B．图乙中，近视眼是因为晶状体会聚能力太强，远处物体的像成在视网膜的前方，看不清远处物体，只能看清近处物体，应戴由凹透镜制成的眼镜来矫正，故B正确；C．图丙中，屏幕到投影仪镜头的距离大于镜头的1倍焦距，小于2倍焦距，在屏幕上成倒立、放大的实像，故C错误；D．图丁中，要拍一张花的特写镜头，即像要变大，根据凸透镜成像的规律，物距应变小，像距变大，应把照相机靠近花并且增加镜头和感光片的距离，故D错误。故选B。（眼镜和眼镜）如图所示，将凸透镜看作是眼睛的晶状体，光屏看作是眼睛的视网膜，烛焰看作是眼睛观察的物体。拿一个近视眼镜给“眼睛”戴上，光屏上出现烛焰清晰的像，而拿走近视眼镜则烛焰的像变得模糊。那么在拿走近视眼镜后，下列操作能使光屏上重新得到清晰像的是（）A．光屏和透镜不动将蜡烛适当远离透镜B．将光屏适当远离凸透镜或将蜡烛适当靠近凸透镜C．蜡烛和透镜不动将光屏适当靠近透镜D．透镜不动光屏和蜡烛同时适当远离透镜【答案】C【详解】近视镜片属于凹透镜，凹透镜对光线有发散作用，拿一个近视眼镜给“眼睛”戴上时，凸透镜所成的像会后移；拿走近视镜片后，蜡烛烛焰的像成在光屏的前面，即凸透镜所成的清晰的像应该在光屏和透镜之间，所以应将光屏向靠近透镜方向移动；根据凸透镜成实像时，物距变小，像距变大，像变大，即光屏和透镜不动，也可将蜡烛适当靠近凸透镜，才能在光屏上得到清晰的烛焰的像。故C符合题意，ABD不符合题意。故选C。（显微镜和望远镜）“超级月亮”比正常时的月亮要大百分之二十。亮度也有所增加，某天文爱好者为了研究这一现象，于是架设一台天文望远镜做进一步观察，关于该望远镜，下列说法正确的是（）A．它的物镜相当幻灯机的镜头，作用是使远处的物体成放大的实像B．它的物镜相当于放大镜，用来把像放大C．它的物镜的作用是使远处的物体成虚像D．靠近眼睛的为目镜，作用相当于放大镜【答案】D【详解】ABC．幻灯机的成像原理是物距位于一倍焦距与二倍焦距之间，成倒立、放大的实像，望远镜使用时，被观察的物体到物镜的距离远大于物距的二倍焦距，成一个倒立、缩小的实像，相当于照相机的镜头，故ABC错误；D．望远镜由两组透镜组成，靠近眼睛的为目镜，靠近被观测物体的为物镜，目镜的作用相当于一个放大镜，使经过物镜形成的像再次成正立、放大的虚像，故D正确。故选D。（凸透镜的应用）甲图为照相机成像原理图，乙图为眼睛成像原理图。关于照相机和眼睛，下列有关说法正确的是（）A．照相机在胶片上成正立的实像，眼睛在视网膜上成倒立的虚像B．照相机在胶片上成倒立的虚像，眼睛在视网膜上成正立的实像C．照相机在胶片上成倒立的实像，眼睛在视网膜上成正立的实像D．照相机在胶片上成倒立的实像，眼睛在视网膜上成倒立的实像【答案】D【详解】眼球好像一架照相机，晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜，它们的成像原理是相同的，照相机在胶片上成倒立、缩小的实像，眼睛在视网膜上成倒立、缩小的实像，故ABC错误，D正确。故选D。（凸透镜成像规律）某物理兴趣小组在“探究凸透镜成像规律”的实验过程中，记录并绘制了像到凸透镜的距离v和物体到凸透镜的距离u之间关系的图象，如图所示，下列分析判断正确的是（）A．实验中所使用的的凸透镜焦距为16cmB．物体放在A点对应的位置上，成缩小倒立的实像C．物体放在C点对应的位置，放大倒立的实像D．物体从A点移到C点的过程中，所成的像逐渐变小【答案】D【详解】A．物距等于像距等于16cm时，此时凸透镜成倒立、等大的实像，物距等于两倍焦距，所以焦距为8cm，故A错误；B．物体放在A点对应的位置上，此时物距小于像距，成倒立放大实像，故B错误；C．物体放在C点对应的位置，物距大于像距，成倒立缩小实像，故C错误；D．物体从A点移到C点的过程中，物距增大，像距减小，像变小，故D正确。故选D。（凸透镜的应用）如图，移动支付迅猛发展的时代，扫码支付逐渐普及。用手机扫码支付的过程中，下列说法正确的是（）A．商店里贴上墙上的二维码是光源B．二维码要位于镜头一倍焦距以内C．二维码通过镜头成倒立、缩小实像D．手机远离二维码时，所成的像会变大【答案】C【详解】A．能发光的物体称为光源，二维码本身不发光，不是光源，故A错误；BC．使用手机的摄像功能时，物距大于二倍焦距，成倒立、缩小的实像，所以二维码位于摄像头的两倍焦距以外，故B错误，C正确；D．手机镜头远离二维码时，物距变大，像距变小，像变小，故所成的像会变小，故D错误。故选C。（凸透镜和凹透镜特点）如图所示的四个透镜，属于凸透镜的有______，属于凹透镜的有______（两空均填编号）。【答案】

②③

①④【详解】[1]中间厚，边缘薄的透镜叫凸透镜，如图所示的四个透镜，属于凸透镜的有②③。[2]中间薄，边缘厚的透镜叫凹透镜，如图所示的四个透镜，属于凹透镜的有①④。（凸透镜和凹透镜特点）炎炎夏日，停在露天停车场的汽车内有一瓶矿泉水，太阳光透过矿泉水瓶后可能把汽车内的易燃物引燃，这是因为装有水的矿泉水瓶相当于一个______透镜，会使光线______。如图所示，一束平行光经过中间为“空气凹透镜”的玻璃砖后将会______。（后两空选填“会聚”“发散”或“平行射出”）【答案】

凸

会聚

会聚【详解】[1][2]装有水的矿泉水瓶中间厚、边缘薄，相当于一个凸透镜，对光线有会聚作用。[3]玻璃砖中间厚、边缘薄相当于凸透镜，一束平行光经过玻璃砖后将会会聚。（凸透镜和凹透镜特点）晴朗的夏日中午，往树或花的叶子上浇水，常常会把叶子烧焦，其原因是：这时叶面上的水珠相当于___________镜，它对光具有___________作用，使叶子的温度升高，而将叶子烧焦。【答案】

凸透

会聚【详解】[1][2]圆形的小水珠相当于一个凸透镜，对光线有会聚作用，可以使平行的太阳光会聚在一起，会聚点的温度较高从而使叶片被烧焦，所以如果晴朗的夏日中午，往树或花的叶子上浇水，常常会把叶子烧焦。（凸透镜成像规律）如图是隋唐洛阳城“天堂”上空出现日晕的精彩瞬间，日晕是太阳光通过云层时被云层中的冰晶分解成七彩光形成的，这是光的______现象；拍照时，“天堂”通过镜头成______（选填“正立”或“倒立”）缩小的实像。若想要拍摄“天堂”顶部的特写，摄影者要______（选填“靠近”或“远离”）“天堂”，同时将相机镜头______（选填“前伸”或“后缩”）。【答案】

色散

倒立

靠近

前伸【详解】[1]太阳光能穿过云层时在小冰晶上发生折射形成围绕太阳呈内红外紫的彩色光环的光现象，这是光的色散现象。[2][3][4]拍照的镜头相当于凸透镜，根据凸透镜的成像规律，拍照时，“天堂”到镜头的距离大于二倍焦距，因此通过镜头成倒立的、缩小的实像；若想要拍摄“天堂”顶部的特写，根据凸透镜成实像时的规律，像要变大，像距变大，物距变小，所以摄影者要靠近“天堂”，同时增大像距将相机镜头前伸。（凸透镜成像规律）微信扫码支付是一种新的支付方式，小华同学陪妈妈去超市购物时看到妈妈使用智能手机扫描支付码进行支付。手机摄像头相当于照相机镜头，其成像特点为倒立、缩小的______（选填“实”或“虚）像。【答案】实【分析】凸透镜成像时，当物距大于2倍焦距即u>2f时，成倒立、缩小的实像，应用于照相机和摄像头。【详解】手机摄像头相当于照相机的镜头（凸透镜），用智能手机扫描支付码时，物距u>2f，此时成倒立、缩小的实像。【点睛】此题考查了凸透镜成像规律的应用，是一道基础题。（眼镜和眼镜）矫正近视眼所配戴眼镜的镜片应是_____（选填“凹透镜”或“凸透镜”），其作用是将光_____（选填“会聚”或“发散”），使像成在视网膜上．【答案】

凹透镜

发散【详解】矫正近视眼所配眼镜的镜片应是凹透镜，其作用是将光发散，使像成在视网膜上．（凸透镜成像规律）小明做“探究凸透镜成像规律”实验，凸透镜的焦距是10cm。（1）为了使像成在光屏的中央，小明需要调节烛焰、凸透镜、光屏的中心在______；（2）接着小明同学调节光屏如图1所示，发现光屏上得到一个倒立、______（选填“放大”“缩小”或“等大”）的清晰实像，生活中的______（选填“照相机”或“投影仪”或“测焦距”）就可以利用这样的成像原理；（3）如图2，保持蜡烛位置不变，移动透镜至16cm刻度线处，则人眼在图中______处能观察到烛焰的像；（4）如图3，在烛焰和凸透镜之间放一副眼镜，发现光屏上的像由清晰变模糊了，将光屏向透镜移动适当距离后光屏上再次呈现清晰的像，则该眼镜是______眼镜（选填“近视”或“远视”）；（5）透镜位置不变，若将印有字母“F”的纸片放在离凸透镜12cm的地方，我们能看到的清晰的像是图丁中______。【答案】

同一高度

缩小

照相机

B

远视

B【详解】（1）[1]实验过程中，调整凸透镜和光屏的高度，使蜡烛、凸透镜和光屏三者中心大致在同一高度，目的是使烛焰的像成在光屏的中央。（2）[2][3]当蜡烛、凸透镜位于图乙中刻度对应的位置时，物距在大于2倍焦距，凸透镜能成倒立、缩小的实像，照相机是根据这个原理制成的。（3）[4]此时物距为u=16cm-10cm=6cm物距小于焦距，成正立、放大的虚像，则人眼在图中B处能观察到烛焰的像。（4）[5]将一副眼镜放在蜡烛和凸透镜之间，结果，光屏上原来清晰的像变模糊了，他只将光屏向靠近凸透镜的方向移动适当距离时，又在光屏上观察到蜡烛清晰的像，说明提前成像了，故放置的是使光线会聚的凸透镜，这种眼镜是用来矫正远视眼的。（5）[6]若将印有字母“F”的纸片放在离凸透镜12cm的地方，物距大于一倍焦距小于二倍焦距，成倒立、放大的实像，故ACD不符合题意，B符合题意。故选B。（凸透镜成像规律）小明用凸透镜、蜡烛、光屏和刻度尺等器材，探究凸透镜成像的规律。(1)测量焦距：如图甲所示，让一束平行光经过凸透镜，在光屏上得到一个最小、最亮的光斑。此现象说明了凸透镜对光具有_______作用，并可得出此透镜的焦距为_______cm；(2)如图乙所示，移动光屏到适当位置，可在光屏上得到一个清晰的倒立、_____（填“放大”或“缩小”）的_____像，依据此原理，人们制成的光学仪器是______。（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）；(3)当蜡烛与凸透镜距离等于20cm时，可在光屏上得到一个清晰的倒立、____（填“放大”“等大””或“缩小”）的实像；(4)当蜡烛与凸透镜距离小于_____cm时，无论怎么移动光屏，屏上都得不到蜡烛的像；(5)用照相机拍照时，要想成的像更大，除了更换相机镜头外，还可以________。【答案】

会聚

10.0

缩小

实

照相机

等大

10

减小物距【详解】(1)[1][2]如图，平行于凸透镜主光轴的一束平行光，经凸透镜后，会聚成一个最小、最亮的光斑，光斑的位置便是焦点，说明了凸透镜对光具有会聚作用，测出光斑到凸透镜的距离，便是焦距。据图知，凸透镜的焦距是f=40.0cm-30.0cm=10.0cm(2)[3][4][5]由图乙可知，物距u=50.0cm-10.0cm=40.0cm＞2f光屏上能得到倒立、缩小的实像，根据这一原理制成照相机。(3)[6]当蜡烛与凸透镜距离等于20cm时，物距等于2倍焦距，可在光屏上得到一个清晰的倒立、等大的实像。(4)[7]当蜡烛与凸透镜距离小于10cm时，此时物距小于焦距，光屏上不能成像。(5)[8]凸透镜成实像时，物距越小，则像距越大，像也越大，想成的像更大，应该减小物距