专题五：透镜及其应用命题点1透镜及其规律、眼睛和眼镜基础过关1. (2019柳州)如图所示的透镜中最适合用来观察细小物体的是()2. (2019湘潭)在“探究凸透镜成像的规律”时，当烛焰离透镜14 cm时成放大的实像，当烛焰离透镜8 cm 时成放大的虚像，则这个透镜的焦距可能是()A. 4 cmB. 7 cmC. 10 cmD. 16 cm3. (2020泰州)如图是学校测温棚里的红外线测温仪，它既能测温，也能摄像，其镜头相当于凸透镜，它正常工作时所成像的性质是()第3题图A. 正立放大的虚像B. 倒立缩小的实像C. 倒立放大的实像D. 正立缩小的实像4. (2020山西)小亮在重阳节送给奶奶一个台式放大镜(如图)．放大镜的焦距为25 cm.奶奶正确使用这个放大镜看书时()第4题图A. 书与放大镜之间的距离应等于25 cmB. 书与放大镜之间的距离应小于25 cmC. 看到的是倒立、放大的虚像D. 看到的是正立、放大的实像5. (2020南通)在“探究凸透镜成像的规律”的实验中，光屏上得到一个倒立、等大的实像，若想再模拟照相机的成像原理，应将()A. 蜡烛和光屏都远离透镜B. 蜡烛和光屏都靠近透镜C. 蜡烛远离透镜且光屏靠近透镜D. 蜡烛靠近透镜且光屏远离透镜6. (2020台州)为满足特殊人群的需求，有一种眼镜的镜片可以改变(如图甲)，它的改变是通过在透明的薄膜中注入或抽出光学液体来实现．图乙是某人看远处物体时的成像情况，此时该人的视力缺陷和矫正时应选择的镜片是()第6题图A. 近视眼，镜片ⅠB. 近视眼，镜片ⅡC. 远视眼，镜片ⅠD. 远视眼，镜片Ⅱ7.(2020湘潭)随着科技的发展，我们进入了“刷脸”时代．“刷脸”时人脸面对摄像头(相当于一个凸透镜)，经系统自动拍照、扫描，确认相关信息后，即可迅速完成身份认证．在系统拍照过程中()A. 人脸是光源B. 人脸经摄像头成缩小倒立的实像C. 人脸经摄像头成像的原理与平面镜相同D. 人脸应保持在透镜的一倍焦距到两倍焦距之间8. (2020甘肃省卷)新冠疫情期间，不少学生用手机上网课，长时间盯着屏幕，容易导致视力下降，患上近视眼，图________(选填“甲”或“乙”)是近视眼的光路示意图，人眼的成像原理与________(选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)相同．第8题图9. (2020襄阳)小强同学在做“探究凸透镜成像规律”的实验中，光屏上得到发光物体清晰的像，当他不小心将手指尖触摸到了凸透镜时，光屏上________(选填“会”或“不会”)有他指尖的像；这时光屏上所成的像会________(选填“变亮”“变暗”或“亮度不变”)．10. (2020遂宁改编)今年2月全国新型冠状病毒疫情十分严峻，为了尽可能避免交叉感染，全国首个测温5G警用巡逻机器人在广州设计制造成功，这款机器人有5个高清摄像头，可实现全景无死角监测，机器人上的摄像头与我们生活中的________(选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)的成像原理相同，当巡逻机器人靠近人拍摄时，所成的像将______(选填“变大”“变小”或“不变”)．11. (2020 遵义)在探究“凸透镜成像规律”的实验中，经正确组装并调节后，如图所示，在光屏上接收到了清晰的倒立、________的实像(像未画出)；若保持蜡烛和凸透镜位置不动，更换一个焦距更小的凸透镜，光屏上的像变模糊了，要使像重新变清晰，可将光屏向________(选填“左”或“右”)调节．第11题图12. (2020福建)如图，点光源S位于凸透镜一侧．在图中画出S发出的两条光线通过凸透镜后的折射光线．第12题图13. (2020威海)如图所示，一条入射光线过凹透镜光心，一条折射光线与主光轴平行．请将光路补画完整．第13题图满分冲关1. (2020安徽)如图所示是放置在水平桌面上的刻度尺的一部分，甲、乙、丙、丁是通过凸透镜所看到的刻度尺的像．若凸透镜先贴着刻度尺然后逐渐远离，则看到刻度尺的像的先后顺序正确的是()第1题图A. 甲→乙→丙→丁B. 乙→丙→甲→丁C. 乙→丁→甲→丙D. 丙→甲→乙→丁2. (2020河北)在探究凸透镜成像的实验中，蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示，烛焰在光屏上恰好成一清晰的像．下列说法正确的是()第2题图A. 凸透镜的焦距是20 cmB. 将蜡烛和光屏都向右移动，光屏上可成清晰的像，该成像规律应用在照相机上C. 在贴近凸透镜的左侧放置一眼镜片，只向左移动光屏，可在光屏上成清晰缩小的像，该镜片对光起发散作用D. 用f＝15 cm的凸透镜替换图中透镜，只向右移动光屏，可在光屏上成清晰的像3. (2020陕西)照相机镜头相当于一个凸透镜，凸透镜对光有________作用．拍照时，镜头与被拍摄对象之间的距离应大于__________．某次小明去博物馆参观，想把石碑上的文字拍得更大些，可将照相机的镜头________(选填“远离”或“靠近”)石碑．4. (2020宿迁)小明在探究“凸透镜成像规律”的实验中，根据测量的数据，绘制了像距v随物距u变化的图像，如图所示．分析图像可知，当物距u＝12 cm时，物体通过凸透镜成倒立、________的实像．生活中的________(选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)就是利用了这样的成像原理．第4题图5. (模型建构)(2020铁岭)一幅如图甲所示的漫画立在桌面上．小霞把一个装水的玻璃杯放在漫画前，惊奇地发现：透过水杯看到漫画中的老鼠变“胖”了，还掉头奔向猫，如图乙．小霞观察分析：装水的圆柱形玻璃杯横切面中间厚，边缘薄，起到________(选填“平面镜”“凸透镜”或“凹透镜”)的作用，使图片横向放大、颠倒，透过水杯看到的是老鼠的________(选填“实”或“虚”)像，此时老鼠到玻璃杯的距离满足________(选填“f<u<2f”或“u＞2f”)．第5题图命题点2探究凸透镜成像规律1.在“探究凸透镜成像规律”的实验中，首先需调整烛焰和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上，下图中的情况属于已经调好的是()2. (2019天津改编)小明在探究凸透镜成像规律时，做了如下实验：①用平行光正对凸透镜照射，移动光屏得到一个最小、最亮的光斑，如图甲所示；②保持该透镜位置不变，将点燃的蜡烛放在图乙所示的位置，移动光屏得到烛焰清晰的像(图中未画出)．则下列说法不正确的是()第2题图A. 实验②中，烛焰在光屏上成放大的像B. 实验②中，像到透镜的距离一定大于15 cmC. 若增大蜡烛与透镜的距离，所成的像会变大D. 若该透镜成虚像，蜡烛与透镜的距离应小于10 cm3. (2020盐城)小华做“探究凸透镜成像规律”实验．第3题图(1)将平行光________凸透镜，移动光屏，直至光屏上形成一个最小最亮的光斑，如图甲所示，该凸透镜的焦距为________cm.(2)将点燃的蜡烛、光屏放在凸透镜的两侧，调节它们的高度，使烛焰和光屏的中心位于凸透镜的________上，这样做的目的是使像呈现在____________________．(3)将蜡烛移动到图乙所示位置，需向______侧移动光屏，直至在光屏上找到________的倒立、缩小的实像．4. (2019莱芜改编)如图所示为“探究凸透镜成像规律”的实验装置．第4题图(1)实验前老师为同学们准备了焦距分别为10 cm和30 cm两个凸透镜，为了顺利完成实验，你应该选择焦距为________cm的凸透镜；(2)将点燃的蜡烛和光屏分别放在如图所示的位置，此时光屏上呈现了烛焰清晰的像，像的性质是倒立的________(选填“放大”或“缩小”)的实像，________(选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)就是根据这一原理工作的；如果此时将蜡烛和光屏对调，光屏上________(选填“能”或“不能”)呈现烛焰清晰的像；(3)若小华在做实验时，不小心让凸透镜和自己的衣服发生了摩擦带了静电，将一小片碎纸片吸附到了凸透镜上面，将凸透镜的镜面遮挡住了一部分，此时光屏上____________(选填“烛焰的像不完整”“会有纸片的像”或“烛焰的像变暗了些”)；(4)蜡烛随着燃烧而变短，为了使像仍能成在光屏中央，下列最合理的调整是()A. 只将凸透镜向下移动一些B. 只将光屏向上移动一些C. 同时将凸透镜和光屏向下移动一些5. (2020河南)小明和小亮用如图所示的装置探究凸透镜成像的规律．第5题图(1)实验前将烛焰、凸透镜和光屏的中心调至同一高度，目的是__________________________．(2)如图所示，光屏上呈现一个清晰的像，保持凸透镜位置不变，将蜡烛向左移动一段距离，要再次在光屏上得到清晰的像，应将光屏向________移动，像的大小将变________．(3)小亮认为：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．请你设计一种简单的方法，验证小亮的观点．___________________________________．参考答案：命题点1透镜及其规律、眼睛和眼镜基础过关1. D2. C【解析】当凸透镜成放大的实像时，满足的条件是f<u<2f，此时的物距u＝14 cm，则7 cm<f<14 cm；当物距u＝8 cm时，成放大的虚像，则u<f，则f>8 cm.综合可知，该凸透镜的焦距8 cm<f<14 cm，可能是10 cm，故选C.3. B【解析】摄像机的镜头与照相机的镜头类似，成实像时，u＞2f，成倒立缩小的实像．故选B.4. B5. C6. A【解析】由乙图可知，光线聚焦在视网膜前端，是近视眼的症状，远视眼光线应聚焦在视网膜之后．对于近视眼，要使用凹透镜使进入眼睛的光线先发散，从而使焦点落在视网膜上，应选择镜片Ⅰ，A正确．故选A.7. B【解析】脸是通过反射光被人看到的，自身不能发光，不是光源，A错误；人脸经摄像头成缩小倒立的实像，B正确；平面镜成像属于光的反射，而摄像头成像属于光的折射，C错误；摄像头一般成的是缩小的像，因此人脸应该保持在凸透镜的2倍焦距之外，D错误．故选B.8.乙照相机9.不会变暗【解析】当他不小心将手指指尖触摸到了凸透镜时，此时手指的指尖在凸透镜的一倍焦距以内，指尖通过凸透镜成正立、放大的虚像，所以光屏上不会有指尖的像；当指尖触摸到凸透镜时，由于凸透镜的其他部分仍能会聚光线而成像，光屏上能呈现完整的像，此时凸透镜会聚光线的数量减少，故此时发光物体的像会变暗一些．10.照相机变大【解析】机器人上的摄像头与我们生活中的照相机成像原理相同，当巡逻机器人靠近人拍摄时，物距减小，像距增大，像变大．11.放大左【解析】由题图可知，蜡烛在光具座的35.0 cm刻线处，物距u＝50.0 cm－35.0 cm＝15.0 cm，像距v＝80.0 cm－50.0 cm＝30.0 cm，物距小于像距，在光屏上成倒立、放大的实像；保持蜡烛和凸透镜的位置不变，换用焦距更小的凸透镜，会聚能力变强，光线会会聚在光屏左侧，要得到清晰的像，光屏应向左移动靠近凸透镜．12.如答图所示第12题答图13.如答图所示第13题答图满分冲关1. C2. D【解析】由图可知，u＝v＝20 cm，此时光屏上成倒立、等大的实像，此时u＝v＝2f＝20 cm，所以f＝10 cm，A错误；将蜡烛向右移动，当f<u<2f，同时向右移动光屏使v>2f时，光屏上可成倒立、放大的实像，该成像规律应用在投影仪上，B错误；在贴近凸透镜的左侧放置一眼镜片，只向左移动光屏，可在光屏上成清晰缩小的像，说明光提前会聚了，所以该镜片对光起会聚作用，C错误；用f＝15 cm的凸透镜替换图中透镜，焦距变大，蜡烛不动，则此时f<u<2f，所以只向右移动光屏，可在光屏上成倒立、放大的清晰实像，D正确．故选D.3.会聚二倍焦距靠近【解析】凸透镜对光线有会聚作用；拍照时，镜头与被拍摄对象之间的距离应大于二倍焦距；根据凸透镜成实像时“物近像远像变大”的原理，要成更大的像应将镜头靠近石碑．4.缩小照相机【解析】由图像可得当物距为20 cm时像距在6 cm到7 cm之间，这时物距大于像距，成的是倒立缩小实像，这说明物距大于2倍焦距，像距在1倍焦距与2倍焦距之间，据此可得凸透镜的焦距在3 cm<f<6 cm，故当物距为12 cm时，仍大于2倍焦距，所以成的是倒立缩小的实像，其典型应用是照相机．5.凸透镜实f＜u＜2f命题点2探究凸透镜成像规律1. C2. C【解析】由图甲可知，凸透镜的焦距为f＝10 cm，由图乙可知，物距u＝15 cm，2f>u>f，故凸透镜成倒立放大的实像，此时像距大于物距，即v>u＝15 cm，A、B正确；根据凸透镜成实像的动态规律“物远像近像变小”可知，增大蜡烛与透镜的距离，即蜡烛远离透镜时，所成像变小，C错误；当蜡烛与透镜的距离为u<f＝10 cm时，凸透镜成正立放大的虚像，D正确．故选C.3. (1)正对10.0(2)主光轴光屏的中央(3)右清晰4. (1)10(2)放大投影仪能(3)烛焰的像变暗了些(4)C【解析】(1)点燃蜡烛后，调节烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度上，这样像才能成在光屏的中央；凸透镜成倒立、等大的实像时，物距u＝2f，像距v＝2f＝2×12.5 cm＝25 cm，所以光屏放在75 cm刻度线处；(2)因为经过光心的光线方向不发生改变，当蜡烛燃烧变短时，像向上移动；若保持蜡烛、凸透镜的位置和高度不动，需将光屏向上移动，使烛焰的像呈现在光屏的中央；(3)蜡烛放在A点时，蜡烛位于二倍焦距以外，成倒立、缩小的实像，在A点所成的像的性质与眼睛相同；蜡烛放在B点时，物距u′＝50 cm－30 cm＝20 cm，大于一倍焦距小于二倍焦距，烛焰成倒立、放大的实像，蜡烛放在C点时，物距u″＝50 cm －35 cm＝15 cm，物距大于一倍焦距小于二倍焦距，烛焰成倒立、放大的实像，蜡烛放在D点时，物距等于10 cm，在一倍焦距以内，成虚像；由于u″<u，根据“凸透镜成实像时，物近像远像变大”可知，蜡烛放在C点时所成的像要比放在B点时所成的像大，故蜡烛放在C点处所面的像最大；(4)将眼镜片放在蜡烛和凸透镜之间时，原来光屏上清晰的像变模糊了，此时将光屏远离凸透镜适当距离后，光屏上又看到烛焰清晰的像，说明眼镜片对光具体发散作用，即为凹透镜；近视眼的晶状体较厚，折光能力较强，使物体的像成在视网膜的前方，因此用具有发散作用的凹透镜纠正，所以该眼镜片可以矫正近视眼．5. (1)确保烛焰的像成在光屏的中央(2)左小(3)沿垂直于光具座方向吹动烛焰，观察光屏上像的晃动方向是否与烛焰的晃动方向相反(合理即可)。