2024年中考物理真题分类汇编（全国）：专题03 透镜及其应用（第03期）（教师版）

专题03透镜及其应用

【结合生活实际】

（2024·江苏常州）《重庆市消防条例》规定：2023年7月1日起，禁止携带电动自行车或

其电池进入电梯轿厢，一旦有人违规操作，会被电梯内的摄像头拍摄成像并智能识别，电梯

将停止运行并发出声、光警报，如图所示，某次警报时，摄像头凸透镜成像的像距为10.1mm，

则凸透镜的焦距可能为（）

A．5mmB．10mmC．15mmD．20mm

【答案】B

【解析】摄像头凸透镜成倒立缩小的实像，物距大于2倍焦距，像距大于1倍焦距小于2

倍焦距，所以

2f>10.1mm>f

10.1mm>f>5.05mm

故选B。

考点1透镜

1．（2024·甘肃定西）如图所示的光现象中，属于光的反射的是（）

A．透镜看书B．手影游戏

C．水中倒影D．棱镜色散

【答案】C

【解析】A．用放大镜看书时，书本上的字变大了，属于凸透镜成像，是由于光的折射形成

的．故A不符合题意；

B．手影中影子的形成说明光是沿直线传播的，由于光的直线传播，被物体挡住后，物体后

面就会呈现出阴影区域，就是影子，故B不符合题意；

C．平静水面上山的倒影，属于平面镜成像，是由于光的反射形成的，故C符合题意；

D．太阳光经过三棱镜后，被分解为绚丽的七色光，说明太阳光是由七种色光组成的，这是

光的色散现象；是由光的折射形成的．故D不符合题意。

故选C。

2．（2024·江苏宿迁）2024年5月22日，国际生物多样性日活动在洪泽湖湿地景区举行。

景区内，鸟类时而栖息，时而飞翔，飞鸟的倒影在水中穿梭。下列现象和倒影原理相同的是

（）

A．冰透镜取火B．日晷计时

C．小孔成像D．潜望镜

【答案】D

【解析】飞鸟在水中的倒影是飞鸟的虚像，成像原理是光的反射。

A．冰透镜取火，是利用了凸透镜的会聚作用，原理是光的折射，故A不符合题意；

B．日晷计时利用了光的直线传播，故B不符合题意；

C．小孔成像的原理是光沿直线传播，故C不符合题意；

D．潜望镜利用平面镜的反射作用改变了光路，故D符合题意。

故选D。

3．（2024·北京）如图所示的光现象，由于光的折射形成的是（）

A．故宫角楼在水中的“侧影”

B．树在地面上的“树影”

C．花在透镜下的“放大像”

D．月亮在水中的“像”

【答案】C

【解析】A．水面相当于平面镜，故宫角楼在水中的“侧影”相当于平面镜成像，是由于光的

反射形成的虚像，故A不符合题意；

B．光沿直线传播时遇到不透明的物体会在其后形成暗区，即影子。树在地面上的“树影”是

光沿直线传播现象，故B不符合题意；

C．花朵用放大镜观察，观察到花朵放大的“虚像”属于凸透镜成像，是由光的折射形成的，

故C符合题意；

D．水面相当于平面镜，月亮在水中的“像”属于平面镜成像，是光的反射形成的虚像，故D

不符合题意。

故选C。

4．（2024·四川内江）如图，F是凸透镜的焦点，a、b、c是三条入射光线，请画出这三条光

线经凸透镜后的出射光线。

【答案】

【解析】平行于凸透镜主光轴的光经凸透镜折射后会聚于凸透镜的焦点；过凸透镜光心的光

线传播方向不变；过凸透镜焦点的光线经凸透镜折射后平行于凸透镜主光轴。如图所示：

5．（2024·黑龙江大庆）如图所示，光源S发出的两条光线射向凹透镜，其中光线①平行于

主光轴，光线②经过光心，画出它们经过凹透镜的折射光线。（须保留必要的作图痕迹）

【答案】

【解析】（1）过光心的光线经凹透镜后传播方向不改变。

（2）入射光线平行于主光轴，则经凹透镜折射后折射光线反向延长通过焦点，如图所示：

6．（2024·辽宁）如图，O为凸透镜的光心，F为凸透镜的焦点，请画出：

（1）入射光线a经凸透镜的折射光线；

（2）折射光线b对应的入射光线。

【答案】

【解析】过焦点的入射光线经过凸透镜折射后，折射光线平行于主光轴；平行于主光轴的光

线经过凸透镜折射后，折射光线过凸透镜的焦点，如下图所示：

7．（2024·黑龙江哈尔滨）物理与生活息息相关，学习了光学知识后，宏星同学进行了下面

的观察与思考。

（1）宏星在湖边看到水中有一条鱼，这是光的现象；他看到的“鱼”是像

（选填“实”或“虚”）；

（2）湖中有一把水位标尺，他看到鱼恰好在标尺的45cm处，水面在标尺的75cm处，鱼到

水面的实际深度应30cm（选填“小于”或“等于”或“大于”）；如果想叉鱼，他应瞄

准看到的鱼的（选填“上方”或“下方”）；

（3）类比是一种解决问题的方法，图甲是利用S点发出的两条特殊光线理性探究凸透镜成

像特点的光路图，请参照图甲的方法，在图乙上通过画图理性探究凹透镜成像特点（只需找

到像点（Q′）。

【答案】（1）折射虚（2）等于下方（3）

【解析】（1）[1][2]水中鱼反射的光线斜射到水面发生折射，折射角大于入射角，人逆着折

射光线的方向看去，看到变浅的鱼的虚像。

（2）[3][4]他看到鱼恰好在标尺的45cm处，看到的鱼和标尺的45cm处都是它们在水中的

虚像，同时也说明实际鱼在标尺的45cm处。水面在标尺的75cm处，鱼到水面的距离是

75cm-45cm=30cm

实际鱼在虚像的下方，如果想叉鱼，应瞄准看到的鱼的下方，才能叉到鱼。

（3）[5]从Q点画出一条平行于主光轴的光线经凹透镜折射后，其折射光线的反向延长线过

焦点，过光心的光线经凹透镜折射后传播方向不改变，过光心的光线和折射光线的反向延长

线相交于像点Q′，如图所示：

考点2生活中的透镜

8．（2024·山东聊城）在学习了凸透镜成像规律后，小慧同学计划制作一个“手机投影仪”。

现有器材如下：焦距分别为10cm、20cm、30cm的凸透镜各一个，手机一部，长为30cm的

纸盒，胶带和剪刀等。“投影仪”模型如图所示，将手机和凸透镜分别固定在纸盒的两端，调

整“投影仪”到墙面的距离，可在墙上看到手机画面清晰放大的像。下列说法正确的是（）

A．应选择焦距为10cm的凸透镜

B．应选择焦距为20cm的凸透镜

C．将手机正立放置，在墙上看到的像是正立的

D．墙上手机画面的像是虚像

【答案】B

【解析】A．若选择焦距为10cm的凸透镜，此时物距为30cm，物距大于两倍焦距，此时会

成倒立的缩小的实像，与题意不符，故A不符合题意；

B．若选择焦距为20cm的凸透镜，此时物距为30cm，物距在一倍焦距和两倍焦距之间，成

的是倒立的放大的实像，是投影仪原理，故可以满足题意，故B符合题意；

C．将手机正立放置，在墙上看到的像是倒立的像，故C不符合题意；

D．能够在光屏上承接，说明是实像，故D不符合题意。

故选B。

9．（2024·黑龙江哈尔滨）光让我们通过视觉认识世界，下列说法不正确的是（）

A．甲图：由于漫反射，同学们能从不同方向看到地上的书

B．乙图：小聪在镜中看到小猫，这只“小猫”是能量聚集形成的像

C．丙图：近视眼需要戴凹透镜矫正

D．丁图：利用光在同种均匀介质中沿直线传播的规律可制成针孔照相机

【答案】B

【解析】A．能够从不同方向看到一些本身不发光的物体，说明光在这些物体上发生了漫反

射，由于漫反射，同学们能从不同方向看到地上的书，故A正确，不符合题意；

B．平面镜成像是虚像，不是由真实光线会聚而成，即小聪在镜中看到小猫，这只“小猫”不

是能量聚集形成的像，故B不正确，符合题意；

C．近视眼的形成原因是晶状体变厚，折光能力变强，像成在视网膜的前方，可用发散作用

的凹透镜矫正，使光线会聚能力减弱，能使像成在视网膜上，能看清远处的物体，故C正

确，不符合题意；

D．针孔照相机是小孔成像的应用，小孔成像是由于光在同种均匀介质中沿直线传播形成的

倒立的实像，故D正确，不符合题意。

故选B。

10．（2024·四川广元）“问天”学习小组在实验室研究投影仪的成像特点。

（1）他们将投影片放在载物台上，调节镜头的位置，屏幕上出现清晰、倒立、放大的实像，

是因为投影片放在了距离镜头的位置；（只填下列正确选项前的序号）

A．二倍焦距以外

B．一倍焦距到二倍焦距之间

C．一倍焦距以内

（2）他们将投影片到镜头的距离调大，同时将镜头到屏幕的距离调小，当屏幕上再次出现

清晰的像时，与（1）中的像相比，像。（选填“变大”“不变”或“变小”）

【答案】B变小

【解析】（1）[1]根据题意知道，屏幕上出现清晰、倒立、放大的实像，所以，投影片放在

了距离镜头一倍焦距和二倍焦距之间的位置，故B符合题意，AC不符合题意。

故选B。

（2）[2]根据凸透镜成像的规律知道，成实像时，物像异侧，物距变大，像距变小，像变小；

物距变小，像距变大，像变大，简记为“物远像近像变小，物近像远像变大”。“投影片到镜

头的距离调大”即物距变大，“同时将镜头到屏幕的距离调小”，即像距变小，所以，与（1）

中的像相比，像变小。

考点3凸透镜成像的规律

11．（2024·黑龙江牡丹江）把凸透镜正对着太阳，在距凸透镜10cm的光屏上得到一个最小、

最亮的光斑。若将一支点燃的蜡烛放在此凸透镜前15cm处，在凸透镜的另一侧调节光屏的

位置，可得到烛焰清晰的（）

A．倒立、缩小的实像B．倒立、放大的实像

C．倒立、等大的实像D．正立、放大的虚像

【答案】B

【解析】把凸透镜正对着太阳光时，太阳的平行光线平行于主光轴，经凸透镜折射后会聚在

主光轴上最小最亮的光斑，光斑的位置是凸透镜的焦点的位置，焦点到光心的距离是凸透镜

的焦距，所以凸透镜的焦距是10cm，将一支点燃的蜡烛放在此凸透镜前15cm处，物距是

15cm，物距大于1倍焦距小于2倍焦距，成倒立、放大的实像。

故选B。

12．（2024·内蒙古包头）工匠师维护精密仪表时，在眼睛前戴一个凸透镜，便于观察仪表的

细微之处，如图所示。

（1）凸透镜起到的作用；

（2）凸透镜与仪表的距离应在凸透镜的焦距范围之内；

（3）通过凸透镜看到的是仪表（填“正立”或“倒立”）的像，像的位置与仪表的位置

在凸透镜的侧。

【答案】（1）放大镜（2）一倍（3）正立同

【解析】（1）[1]中间厚两边薄的透镜叫凸透镜，工匠师维护精密仪表时，在眼睛前戴一个

凸透镜，便于观察仪表的细微之处，凸透镜起到放大镜的作用。

（2）[2]当物体在凸透镜一倍焦距范围内时，成正立、放大的虚像，故凸透镜与仪表的距离

应在一倍焦距范围之内。

（3）[3][4]当物体在凸透镜一倍焦距范围内时，通过凸透镜看到的是仪表正立的像，像的位

置与仪表的位置在凸透镜的同侧。

13．（2024·黑龙江大庆）某实验小组探究凸透镜成像的实验，装置如图：

（1）当蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图所示时，光屏上出现一个清晰的烛焰的

像，这个凸透镜的焦距可能是（填选项字母）；

A．5cmB．10cmC．20cmD．30cm

（2）小庆同学把蜡烛向右移动一小段距离，发现光屏上烛焰的像变模糊了。要在光屏上得

到烛焰清晰的像，他可以将光屏向（填“左”或“右”）移动；

（3）完成上述探究后，小庆同学把凸透镜换成一块薄玻璃板，透过玻璃板能看到烛焰正立、

（填“放大”“缩小”或“等大”）的像，把光屏移到像所在的位置，直接观察光屏，光屏上

（填“有”或“没有”）烛焰的像。

【答案】（1）B（2）右（3）等大没有

【解析】（1）[1]由图知道，此时物距为

40cm-10cm=30cm

由凸透镜成像规律知道，此时

u＞2f

即

30cm＞2f①

像距

v=55cm-40cm=15cm

此时

2f＞v＞f

即

2f＞15cm＞f②

综合①②解得

7.5cm＜f＜15cm

故B符合题意，ACD不符合题意。

故选B。

（2）[2]把蜡烛向右移动一小段距离，物距减小，像距增大，故应调整光屏向右移动。

（3）[3][4]平面镜成正立、等大的虚像，虚像不能在光屏上呈现，所以光屏上没有这个像。

14．（2024·江苏宿迁）在“探究凸透镜成像规律”的活动中，利用了如图所示装置。

(1)调节器材，使烛焰和光屏的中心位于凸透镜的；

(2)改变蜡烛和光屏的位置，多次实验，并将数据记录在表格中，分析数据可知凸透镜焦距

为cm，第3次实验中，光屏上成倒立、的实像；

实验序号物距u/cm像距v/cm光屏上看到的像

16015倒立、缩小、实像

22424倒立、等大、实像

32020倒立、___________、实像

48未找到像

(3)智能汽车通过车载摄像头，识别行人、路标和其他车辆，实现自动导航和驾驶，车载摄

像头根据的是第次实验的原理；

(4)物距u8cm不变，要想在光屏上看到像，应更换焦距较的凸透镜。

【答案】(1)主光轴上(2)10等大(3)1(4)小

【解析】（1）实验前，要调节烛焰和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上，使烛焰的像成在光

屏的中央，便于观察。

（2）[1][2]根据凸透镜成像规律可知，第3实验

uv2f20cm

此时光屏上成倒立、等大的实像；凸透镜的焦距为

20cm

f=10cm

2

（3）车载摄像头是利用物体在凸透镜二倍焦距以外时，成倒立、缩小实像的性质制成的，

即根据的是第1次实验的原理。

（4）物距u8cm时，小于一倍焦距，成正立、放大的虚像，不能用光屏承接到，所以要想

在光屏上看到像，更换的凸透镜焦距要小于8cm，即应更换焦距较小的凸透镜。

15．（2024·宁夏）某同学利用光具座、焦距为10.0cm的凸透镜、蜡烛、光屏等实验器材探

究凸透镜成像规律；

（1）实验时，调节烛焰、凸透镜和光屏三者的中心，使它们大致在同一高度，目的

是；

（2）当蜡烛、凸透镜、光屏的位置如图所示，烛焰在光屏上恰好成清晰的像，则该像是倒

立、的实像；生活中的（选填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”）就

是利用这种成像规律工作的；

（3）保持凸透镜和光屏在图中的位置不变，将蜡烛适当远离凸透镜，光屏上原来清晰的像

变模糊了，此时清晰的像应在光屏的（选填“左侧”或“右侧”），此现象可以模拟

（选填“近视眼”或“远视眼”）的成像特点。

【答案】（1）使像成在光屏中央（2）缩小照相机（3）左侧近视眼

【解析】（1）[1]该实验中，为使像成在光屏中央，方便观察，应将烛焰、凸透镜和光屏三

者中心调到同一高度。

（2）[2][3]由图可知，将蜡烛移至光具座20.0cm刻度线处，此时物距

u=50.0cm-20.0cm=30.0cm

大于2倍焦距，根据凸透镜成像规律可知，成倒立、缩小的实像，照相机就是利用此原理制

成的。

（3）[4]保持凸透镜和光屏的位置不变，将蜡烛适当远离凸透镜，根据凸透镜成实像时，物

远像近像变小可知，此时像成在光屏的左侧。

[5]由于近视眼的晶状体屈光能力变强，像成在视网膜的前方，所以此现象可以模拟近视眼

的成像情况。

16．（2024·山东济宁）结合图中的信息，按要求回答问题。

(1)图中，一只手平压在气球上，另一只手的食指顶住气球，通过比较气球左右两侧的形变

情况，研究压力作用效果与的关系；

(2)确定像的位置是探究凸透镜成像规律的一个关键点。图中，将蜡烛放在距离凸透镜1倍

焦距外某位置，如果在光屏上呈现的像模糊，需要（填对光屏的操作）光屏，直到光

屏上呈现清晰的像；

(3)在探究气体分子是运动的还是静止的时，将2个瓶采用图所示的a、b两种放置法，当把

中间的玻璃板抽掉后，都会观察到红棕色二氧化氮（二氧化碳空气）气体进入到另一个瓶

中。（选填“a”或“b”）放置法更合理；

(4)图中，闭合开关，让导体在蹄形磁体的磁场中向左运动时，观察到灵敏电流计指针向左

偏转，若让导体向右运动，灵敏电流计指针将偏转。

【答案】(1)受力面积(2)前后移动(3)a(4)向右

【解析】（1）两只手同时挤压气球，气球静止时，根据二力平衡及力的相互性可知，气球受

到两只手的压力相等；气球与两手之间的受力面积不同，凹陷程度不同，这是在研究压力作

用效果与受力面积的关系。

（2）图中蜡烛可能在距离凸透镜二倍焦距以外，固定蜡烛的位置后，应前后移动光屏，直

到光屏上呈现清晰的像，这就是蜡烛的像的位置。

（3）由于二氧化氮的密度大于空气密度，为避免重力对实验的影响，应把装有密度较小的

空气的瓶子放上面，装有二氧化氮的瓶子放下面，所以a的放置法更合理。

（4）在电磁感应现象中，感应电流的方向与磁场方向及导体运动方向有关。在磁场方向不

变时，改变导体运动方向，就会改变电流方向，所以让导体在蹄形磁体的磁场中向左运动时，

灵敏电流计指针向左偏转，若让导体向右运动，灵敏电流计指针将向右偏转。

考点4眼睛和眼镜

17．（2024·山东菏泽）小明透过爷爷的老花镜看远处的楼房，发现楼房成倒立缩小的像。以

下说法正确的是（）

A．老花镜对光有会聚作用B．电影放映机的成像原理与该成像原理相同

C．老花镜不能当放大镜使用D．爷爷远视眼是因为晶状体变厚了

【答案】A

【解析】A．老花镜是凸透镜，对光有会聚作用，故A正确；

B．物距大于二倍焦距时，凸透镜成倒立、缩小的实像，应用是照相机而非电影放映机，故

B错误；

C．物距小于一倍焦距时，凸透镜成正立、放大的虚像，应用是放大镜，故C错误；

D．远视眼是因为晶状体变薄，折光能力变弱，成像在视网膜后，故D错误。

故选A。

18．（2024·山东聊城）关于光学知识在生活中的应用，下列说法正确的是（）

A．甲图，光导纤维用于医用内窥镜，利用了光的多次折射传输图像信息

B．乙图，街头路口安装凸面镜，利用了光的反射扩大视野

C．丙图，凸透镜对光有会聚作用，可以用来矫正近视眼

D．丁图，物体温度升高时辐射的紫外线会增强，可以利用紫外线拍摄热谱图

【答案】B

【解析】A．甲图，光导纤维用于医用内窥镜，利用了光的反射传输图像信息，故A错误；

B．乙图，街头路口安装凸面镜，利用了光的反射工作的，可以扩