九年级物理假期培优讲义专题03 透镜及其应用（测试）（解析版）

专题03透镜及其应用（测试）（解析版）

（满分100分，时间60分钟）

一、选择题（10小题，每小题3分，共30分）

1.如图所示，画出了光线通过透镜后的光路，其中正确的是（）。

A．B．

C．D．

【答案】C。

【解析】AB．由图可知，图中透镜为凹透镜，对光线有发散作用，经透镜折射后的光线较折射之前的

光线更会聚，光路图不正确，故AB错误；

C．由图可知，图中透镜为凸透镜，对光线有会聚作用，图中经透镜折射后的光线较折射之前的光线更

加会聚，光路图正确，故C正确；

D．由图可知，图中透镜为凸透镜，对光线有会聚作用，而图中经透镜折射后的光线较折射之前的光线

发散，光路图不正确，故D错误。故选C。

2.下列关于透镜的说法中，正确的是（）。

A．凹透镜对光有发散作用；

B．凸透镜只对平行光有会聚作用；

C．平行光经过凸透镜折射后一定会聚于焦点；

D．凸透镜的焦距越大，透镜对光的会聚作用越强

【答案】A。

【解析】A．凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜对光线有发散作用，故A正确；

B．凸透镜对光有会聚作用，不单指对平行光，对所有的光线都有会聚作用，故B错误；

C．只有平行于主光轴的光线经凸透镜折射后才会聚于焦点，故C错误；

D．凸透镜的焦距越大，透镜对光的会聚作用越弱，焦距越小，对光的会聚能力越强，故D错误。故选A。

3.生活中我们常用手机自拍美颜照，则下列说法正确的是（）。

A．自拍时应用了凸透镜成正立缩小的实像；

B．拍照时人到镜头的距离应保持在大于f且小于2f；

C．要使自拍的照片更大一些，人应靠近镜头一些；

D．手机镜头和监控摄像头成像原理不同

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【答案】C。

【解析】AB．自拍时，手机的照相机是凸透镜，拍照时人到镜头的距离是物距，应大于二倍焦距，此

时凸透镜成倒立缩小的实像，故AB错误；

C．要使自拍的照片更大一些，像距应变大，物距应变小，所以人应靠近镜头一些，故C正确；

D．手机镜头和监控摄像头成像原理与照相机的成像原理是相同的，都是利用凸透镜在物距大于2倍焦

距时，成倒立缩小的实像的原理，故D错误。故选C。

4.各种光现象所成的像有实像和虚像两种。下面所列的成像实例：①汽车观后镜中的像、②在潜望镜

中看到的景物的像、③放大镜中看到的物体的像、④幻灯机屏幕上的像、⑤针孔照相机内所成的像，说法

正确的是（）。

A．属于实像的是①④；

B．属于虚像的是②③④；

C．属于折射成像的是①③；

D．属于反射成像的是①②

【答案】D。

【解析】①汽车观后镜中的像属于凸面镜成像，是正立缩小的虚像，由光的反射形成的；

②在潜望镜中看到的景物的像是虚像，利用的是平面镜成像原理，属于光的反射现象；

③放大镜中看到的物体的像，利用的是光的折射现象中成虚像的情况；

④幻灯机屏幕上的像凸透镜成倒立的放大的实像，是由光的折射形成的；

⑤针孔照相机内所成的像属于小孔成像，成的是倒立的实像，是由光的直线传播形成的；

综上所述，属于实像的是④⑤；属于虚像的是①②③；属于折射成像的是③④；属于反射成像的是①

②；故ABC错误，D正确。故选D。

5.如图所示，拿一个近视眼镜放在凸透镜前，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．将光屏适当远离凸透镜B．将蜡烛适当远离凸透镜

C．将光屏适当移近凸透镜D．同时将光屏和蜡烛适当远离凸透镜

【答案】C。

【解析】根据近视眼的成因和矫治原理可知，去掉近视镜后，像会成在光屏前，所以要使光屏上重新

得到清晰的像可以将光屏适当靠近凸透镜。根据物近像远像变大的规律，也可以将蜡烛适当靠近凸透镜。

或者两种做法结合，同时将光屏和蜡烛适当靠近凸透镜也可。故选C。

6.小京通过焦距为10cm的凸透镜看到了提示牌上“关灯”两字放大的像，如图所示。下列说法正确的

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是（）。

A．“关灯”两字放大的像是实像；

B．提示牌上“关灯”两字在凸透镜的焦点上；

C．提示牌上“关灯”两字到凸透镜的距离小于10cm；

D．提示牌上“关灯”两字到凸透镜的距离大于20cm

【答案】C。

【解析】由图可知，像是正立的，所以成正立放大的虚像，由凸透镜成像规律可知，当物距小于一倍

焦距时，成正立放大的虚像，由于该凸透镜焦距为10cm，所以提示牌上“关灯”两字到凸透镜的距离小于

10cm，故ABD错误，C正确。故选C。

7.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。下列关

于近视眼及其矫正的原理图正确的是（）。

A．甲乙B．甲丁C．丙乙D．丙丁

【答案】A。

【解析】由图知，甲图的光线会聚在视网膜的前方，所以甲图表示近视眼的成像情况；

近视眼是由于晶状体焦距太短，像落在视网膜的前方，为了使光线会聚在原来会聚点后面的视网膜上，

就需要在光线进入人眼以前发散一些，所以应佩戴对光线具有发散作用的凹透镜来矫正，则乙图是近视眼

的矫正原理图。

丙图的光线会聚在视网膜的后方，所以丙图表示远视眼的成像情况；为了使光线会聚在原来会聚点前

面的视网膜上，就需要在光线进入人眼以前会聚一些，所以应佩戴对光线具有会聚作用的凸透镜来矫正，

即丁图是远视眼的矫正原理图。故A正确。故选A。

8.小红想探究“凸透镜成像的规律”，在第一次实验时将蜡烛和透镜放在如图所示位置（光屏未画出），

移动光屏，在光屏上得到一个清晰的像；然后再移动蜡烛、光屏继续进行实验，当蜡烛在30cm刻度处时，

光屏上得到一个相同大小、清晰的像，下列说法错误的是（）。

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A．该凸透镜的焦距是10cm；

B．第一次实验得到的像是倒立、缩小的实像；

C．第一次实验的成像规律可应用于照相机；

D．将蜡烛从图中位置向25cm刻度处移动的过程中，光屏上的像在逐渐变小

【答案】D。

【解析】A．由图示知，当蜡烛在30cm刻度处时，即物距为20.0cm，光屏上得到一个相同大小、清晰

的像，说明物距等于二倍焦距，故该凸透镜的焦距是10cm。故A正确，不符合题意；

BC．在第一次实验时将蜡烛和透镜放在如图所示位置，此时物距为50.0cm-15.0cm=35.0cm>2f

在光屏上得到一个倒立缩小的实像，照相机就是利用这一原理制成的，故BC正确，不符合题意；

D．将蜡烛从图中位置向25cm刻度处移动的过程中，物距减小，根据凸透镜成实像时，物近像远像变大

可知，光屏上的像在逐渐变大。故D错误，符合题意。故选D。

9.光学器件在我们的生活、学习中有着广泛应用，对下面光学器件的成像原理解释不正确的是（）。

A．显微镜：显微镜的目镜和物镜都是凸透镜，显微镜的原理是：先通过物镜使物体成

一倒立、放大的实像，然后再通过目镜把这个实像再次放大，利用光的折射规律成像；

B．照相机：物距大于2倍焦距时，凸透镜成倒立、缩小的实像，利用光的折射规

律成像；

C．老花镜：老花镜即凸透镜，物距小于1倍焦距时，凸透镜成正立、放大的实

像，利用光的折射规律成像；

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D．“拐弯镜”：“拐弯镜”是凸面镜，利用光的反射规律成像，可扩大视野范围

【答案】C。

【解析】A．显微镜的目镜和物镜都是凸透镜，物镜使物体成一个倒立、放大的实像，将倒立的放大的

实像成在目镜的焦点以内，使像再次成正立的放大的虚像，利用光的折射规律成像，故A正确，不符合题意；

B．照相机原理是，物距大于2倍焦距时，凸透镜成倒立、缩小的实像，利用光的折射规律成像，故B

正确，不符合题意；

C．老花镜即凸透镜，是利用了凸透镜的会聚作用，而不是凸透镜成正立、放大的实像，故C错误，符

合题意；

D．“拐弯镜”是凸面镜，凸面镜对光线由发散作用，利用光的反射规律成像，可扩大视野范围，故D

正确，不符合题意。故选C。

10．（双选）某班同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中，记录并绘制了物体到凸透镜的距离u跟像

到凸透镜的距离v之间关系的图像，如图所示，下列判断正确的是（）。

A．该凸透镜的焦距是12cm；

B．当u＝15cm时成放大的像，放大镜就是根据这一原理制成的；

C．当u＝30cm时，在光屏上能得到一个缩小像；

D．把物体从距凸透镜10cm处移动到30cm处的过程中，像逐渐变大

【答案】AC。

【解析】A．由图知，当物距为24cm时，像距也为24cm，根据凸透镜成像的规律，物距等于2倍焦距

时，成倒立等大的实像，此时像距与物距相等，所以2f=24cm，则f=12cm，故A正确；

B．当物距u=15cm时，物距处于f和2f之间，所以成倒立、放大的实像，投影仪就是根据这个原理制

成的，故B错误；

C．当u=30cm时，物距大于2倍焦距，所以此时成倒立、缩小的实像，故C正确；

D．把物体从距凸透镜10cm处移到30cm处的过程中，从10cm到12cm，成正立放大的虚像，逐渐变大；

在12cm处不成像；从12cm到30cm成实像，像逐渐变小，故D错误。故选AC。

二、填空题（7小题，每空2分，共36分）

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11.如图所示，两束光线经过一个透镜后相交于主光轴上的A点，取走透镜后，光线相交于B点，则该透

镜为（填“凸透镜”或“凹透镜”），由此说明，能把光线相交于一点的透镜（填“一定”“不

一定”或“一定不”）是凸透镜。

【答案】凹透镜；不一定。

【解析】[1][2]放上透镜的会聚点A要比不放透镜的会聚点B更要远离透镜，由此可知，该透镜对光线

有发散作用；所以该透镜是发散透镜，即凹透镜；可见，在此种情况下，会聚的入射光线经过凹透镜折射

后也会会聚于一点；而凸透镜对光线有会聚作用，凸透镜也可以将光线会聚于一点。

12．如图所示，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。”

“削冰令圆”就是把冰块制成凸透镜，凸透镜对光线有作用，若要“火生”应把“艾”放在透镜

的位置。

【答案】会聚；焦点。

【解析】[1][2]“削冰令圆”就是把冰磨制成凸透镜，因凸透镜对光线有会聚作用，能使平行光会聚

于一点，这个点就是凸透镜的焦点；当凸透镜正对太阳光时，太阳光将会聚在焦点处，从而使焦点处温度

升高，所以若要“火生”，应把“艾”放在镜的焦点位置。

13.手机摄像头相当于凸透镜，影像传感器相当于光屏。如图所示，用手机扫描二维码，相当于给二维

码拍了一张照片，则手机摄像头离二维码的距离肯定大于（选填“一倍焦距”或“二倍焦距”）。

影像传感器上成的是（选填“正立”或“倒立”）（选填“放大”“缩小”或“等大”）的

实像。

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【答案】二倍焦距；倒立；缩小。

【解析】[1][2][3]手机摄像头相当于凸透镜，是利用物体在2倍焦距以外，成倒立、缩小实像的原理

工作的，所以，扫码时二维码要位于摄像头的两倍焦距以外。

14.如图所示，a、b、c、d是距凸透镜不同距离的四个点，F为焦点．日常生活中所用的几种光学仪器

的成像原理与物体在不同点时的成像情况相对应，其中照相机是根据物体放在点时的成像特点

制成的，幻灯机是根据物体放在点时的成像特点制成的。

【答案】a；c。

【解析】由图知，a点在2倍焦距之外，此时成倒立缩小的实像，照相机是根据这个原理制成的；

c点处于1倍和2倍焦距之间时，凸透镜成倒立放大的实像，幻灯机、投影仪都是根据这个原理制成的。

15．考试时，我们能从不同方向看到答题卡上用来识别考生信息的条形码（如图甲），这是由光射到

条形码上时，发生了光的（选填“镜面反射”或“漫反射”）的缘故；二维码在现代生活中随处可

见，用手机扫描二维码时，手机的镜头相当于镜，二维码图案通过手机镜头成（填“实“或

“虚“）像。如图乙所示的体温枪能方便地测量体温，是利用（填“红外线”或“紫外线”）来工

作的。

【答案】漫反射；凸透；实；红外线。

【解析】[1]我们能从不同方向看到答题卡上用来识别考生信息的条形码，这说明反射光线射向四面八

方，是发生了光的漫反射。

[2][3]凸透镜成像时，物距u＞2f，成倒立缩小的实像，所以，手机的镜头相当于凸透镜，二维码反射

的光经过摄像头后，成倒立、缩小的实像。

[4]红外线的热作用很强，体温枪是利用红外线来工作的。

16.小亮的爷爷是老花眼，爸爸是近视眼，如图甲、乙示意图中，图是爷爷眼睛的成像示意图，

矫正需配戴眼镜的镜片应选用（填“丙”或“丁”）。爷爷想看书，小亮应拿眼镜给他。（填

“A”或“B”）

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【答案】甲；丁；A。

【解析】[1]甲图将光线会聚在视网膜后方，因此甲图表示远视眼，远视眼应该佩戴凸透镜进行矫正。

乙图将光线会聚在视网膜前方，因此乙图表示近视眼，近视眼应该佩戴凹透镜进行矫正。

[2]因为小亮的爷爷是老花眼，所以甲图是爷爷眼睛的成像示意图；矫正需配戴眼镜的镜片应选用丁凸

透镜。

[3]A是成的正立、放大的虚像，与放大镜的成像情况相符，所以爷爷想看书，小亮应拿A眼镜给他。

17．如图甲所示，是新疆地区普遍使用的太阳灶，这是利用镜能会聚光线的特点制成的。如

图乙所示是一部望远镜，它是由两组凸透镜组成的，其物镜成像的道理相当于一个（填“照相机”

“投影仪”或“放大镜”）。

【答案】凹面；照相机。

【解析】[1]因为平行光射到凹面镜上，经凹面镜反射，反射光线会聚于焦点，所以可将物体放在凹面

镜的焦点上加热，太阳灶是利用凹面镜对光线的会聚作用制成的；

[2]望远镜观察物体时，物距大于物镜的二倍焦距，成倒立缩小的实像，与照相机的成像原理相似。

三、作图题（3小题，共10分）

18.（4分）补充完成图中经过凸透镜的两条光线的光路图。

【解析】通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴；过凸透镜光心的光线传播方向不改变，光

路如下图：

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19.（2分）如图所示，已给出了入射光线和出射光线，请在方框内画出合适的透镜。

【解析】图中折射光线与入射光线相比，远离主光轴偏折，光线发散了，故填入凹透镜，如图所示：

20.（4分）如图所示A’B’是物体AB在凸透镜中成的像，请在图中适当位置画出凸透镜符号和凸透镜

的焦点F。

【解析】根据凸透镜特殊光线确定其位置，过光心的光线方向不发生变化，则连接A与A’可确定凸透

镜光心位置，与主光轴平行的光线过异侧焦点，则由此可找到焦点位置，作图如下：

四、实验题（2小题，共24分）

21．（14分）探究凸透镜成像特点时。

（1）小聪将凸透镜正对着太阳光，在透镜下方平行地放上白纸，如图甲所示，绘出如图乙所示图像，

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测出透镜与白纸间距离s与对应的白纸被烤焦的时间t，绘制如图乙所示的图像，由图可知，白纸被烤焦的

最短时间是2min，对应的s为cm，此距离即为该透镜的焦距f；

（2）当透镜与蜡烛的距离为15cm时，可在光屏上得到一个倒立、（选填“放大”“缩小”

或“等大”）的清晰实像，利用这一成像原理可制成生活中的（选填“照相机”“投影仪”或“放

大镜”）；

（3）仅将题（2）中蜡烛和光屏位置对调，在光屏上（选填“能”或“不能”）得到一个清

晰的像，原因是；

（4）将蜡烛移至如图丙所示位置，可以透过凸透镜看到烛焰所成的（选填“虚”或“实”）

像；

（5）实验结束后小明认为：凸透镜成实像时，不但像与物上下是颠倒的，而且左右也是相反的，请你

设计一个简单的方法，验证小明的观点：。

【答案】10；放大；投影仪；能；光路是可逆的；虚；见解析。

【解析】（1）[1]当正对太阳光的凸透镜将阳光会聚为一个最小、最亮的点时、能量最大。这点到凸

透镜光心的距离即为焦距，当凸透镜到纸的距离为10cm时将纸烤焦的时间最短、所以此距离即为该凸透镜

的焦距。

（2）[2][3]当透镜与蜡烛的距离为15cm时，物距大于一倍焦距而小于二倍焦距，此时成倒立放大的实

像。投影仪是利用凸透镜成放大的实像的原理工作的、照相机是利用凸透镜成缩小的实像的原理工作的、

放大镜是利用凸透镜成放大的虚像的原理工作的。

（3）[4][5]仅将题（2）中蜡烛和光屏位置对调，根据光路可逆可知、光屏上会成倒立、缩小的清晰

实像。

（4）[6]图丙中，蜡烛与凸透镜相距6cm，此时物距小于一倍焦距，故物体经透