第2章第3节《透镜成像》课时作业
一、单选题
1．防控疫情是保护群众生命健康的重要举措，进入公共区域进行安全扫码，呈现绿码才能通过是防控的重要手段。如图所示，我市市民用手机扫码过程中，下列说法正确的是（ ）
A．纸上的二维码是光源
B．扫码时二维码要位于手机摄像头二倍焦距以外
C．要使屏幕上二维码的像变小，只需将二维码靠近手机摄像头
D．影像传感器上成的是正立的实像
2．如图是凸透镜的应用实例，其中属于物距大于2倍焦距的是（ ）
A． 投影仪 B． 手机扫码
C． 放大镜 D． 广告灯
3．下列关于物理概念的说法中，错误的是（ ）
A．凹透镜对光有发散作用
B．在光的反射、折射现象中光路都是可逆的
C．平面镜所成的像一定是虚像，并且像与物的大小相等
D．小孔成像所成的像是折射光线的反向延长线相交而成的虚像
4．图中画出了光线通过透镜（图中未画出）的情形。其中属于凹透镜的是（ ）
A．没有 B．a、b、c、d C．c D．a、b、d
5．以下是小明学习了“平面镜成像”和“凸透镜成像”的知识后，总结出的关于实像和虚像的一些特点，其中不正确的是（ ）
A．虚像一定是放大的
B．实像可以是放大的，也可以是缩小的
C．实像一定能用光屏承接
D．虚像不可以用光屏承接
6．如图所示，眼睛角膜是晶状体会聚光线的重要组成部分。激光治疗近视手术是运用激光，精确切削眼睛角膜基质层，制作出均匀完美的角膜瓣和角膜透镜，以矫正患者近视。手术的结果是（ ）
A．眼球会聚光线的能力变强，成像到视网膜
B．眼球发散光线的能力变强，成像到视网膜
C．晶状体的会聚光能力没变，成像视网膜前
D．晶状体的发散光能力没变，成像视网膜后
7．如图所示的现象中，属于光的反射形成的现象是（ ）
A． 绣漪桥在水中的“倒影” B． 苹果在桌面上形成影子
C． 用放大镜观察图案 D． 筷子好像在水面处向上弯折
8．物体在离凸透镜15厘米的光屏上成一个倒立、缩小的清晰像，则当物体距离凸透镜15厘米时，所成的像是（ ）
A．缩小的虚像 B．缩小的实像
C．放大的虚像 D．放大的实像
9．小星同学利用太阳光测量凸透镜的焦距，方法如图所示。他注意到让凸透镜正对阳光，光斑并非最小最亮，凸透镜中心的距离l，那么凸透镜的实际焦距（ ）
A．一定小于l B．一定大于l
C．可能等于l D．可能小于l、也可能大于l
10．小明同学在第二届农博会上用数码相机拍摄下了同一个新品种彩色花菜的两张照片。如图所示，结合图片分析，下面说法不正确的是（ ）
A．照相机的镜头与老花镜属于一类透镜
B．凸透镜能成缩小的实像是照相机的工作原理
C．在物距相同的情况下，拍摄乙照片时，照相机的镜头需要伸出来一些
D．在物距相同的情况下，拍摄乙照片时，照相机的镜头需要缩进去一些
二、多选题
11．调查显示，我国小学生视力不良检出率为28%、初中生为60%、高中生为85%，而且有平均每年增长125度的趋势。儿童及青少年近视的防治引起家长及社会高度关注。下列关于近视眼及其矫正原理图正确的是（ ）
A． B．
C． D．
12．汽车电子后视镜通过摄像头成像，将车侧后方路况呈现在显示屏上，如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．在拍摄成像时，物体在摄像头两倍焦距外
B．摄像头成的是正立、缩小的虚像
C．当侧后方的车靠近摄像头时，显示屏上车的像变大
D．普通后视镜与电子后视镜成像原理相同
三、填空题
13．显微镜的目镜和物镜使用的都是凸透镜。载物片在物镜的 （选填“二倍焦距以外”、“一倍焦距与二倍焦距之间”或“一倍焦距以内”），它的目镜的成像特点与我们生活中的 （选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）成像性质相同。
14．如图所示，某同学让太阳光正对凸透镜照射到白墙上，图中手的阴影形成的原因是 ，凸透镜的阴影形成的原因是光的 。
15．小明同学利用如图所示的装置做“探究凸透镜成像规律”的实验，将凸透镜固定在光具座50cm刻度线处不变；
（1）将蜡烛固定在40cm刻度线处时，移动光屏，在光屏上始终得到一个大小不变的光斑，则该凸透镜的焦距为 cm；
（2）当他将三个元件移动到如图所示的位置时，光屏上恰好出现了烛焰清晰的像，利用该成像规律制成的光学仪器是 （填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”），此时保持蜡烛和光屏不动，将凸透镜移动到 cm刻度线处时，仍能在光屏上成清晰的像；
（3）将原凸透镜更换为一个焦距较小的凸透镜后，其他元件不动，为了使光屏上再次得到清晰的像，可以在蜡烛和凸透镜之间放置个 （填“凸”或“凹”）透镜，所放置的透镜可以用来矫正 （填“近视眼”或“远视眼”）。
16．如图，这是一块正方体透明玻璃，沿虚线将其切成A、B两半，将A部分压在试卷上，可以看到 （填“正立”或“倒立”）的 （填“实”或“虚”）像，对光线的作用与近视眼镜类似的是 （填“A”或“B”）部分。
17．小明透过装有水的矿泉水瓶观察距离很近的树叶发现叶脉会变大，而且很清晰，这是因为此时水瓶相当于 镜，此时观察到的叶脉是 （选填“倒立”或“正立”）、放大的 像（选填“虚”或“实”）．
18．透镜分类：透镜分为 和 。
（1）凸透镜：中间 、边缘 的透镜（远视镜镜片，照相机的镜头、投影仪的镜头、放大镜等）；
（2）凹透镜：中间 、边缘 的透镜（近视镜等）。
四、作图题
19．如图所示，画出经过凸透镜前的入射光线。
五、实验题
20．在研究“凸透镜成像规律”的实验中：
（1）在实验前，应首先观察并记下凸透镜的 ；
（2）在如图所示的实验装置中A是 ；B是 ；
（3）在组装和调试实验装置时，应使凸透镜和光屏的中心跟烛焰的中心大致在 ，目的是让 ；
（4）某同学按上述要求安装好实验器材，移动光屏，在光屏上得到一个清晰的像，如图所示，该成像原理与 （选填“照相机”或“投影仪”或“放大镜”）的成像原理相同；该同学在不改变烛焰和光屏位置的情况下，当把凸透镜移到某一位置时，在光屏上再次出现一个清晰的烛焰像。他是把凸透镜向 （选填“左”或“右”）移动到该位置的，新出现的像是 （选填“放大”或“缩小”）的 （选填“实”或“虚”）像。若将蜡烛靠近凸透镜并位于焦点以内时，应在 （选填“蜡烛”或“光屏”）一侧透过凸透镜观察像。
21．在“探究凸透镜成像规律”实验中，有如下操作：
（1）实验前，小刚利用“平行光聚焦法”（如图甲所示）粗略测出凸透镜的焦距为 cm；
（2）实验前应首先调节蜡烛的焰心、透镜的中心和光屏的中心，在 ；
（3）小刚将（1）中测过焦距的凸透镜、蜡烛以及光屏放置在光具座上的位置如图乙所示，欲使光屏上成一个清晰的实像，应将光屏 （选填“靠近”、“远离”）凸透镜，此像的性质是倒立、 的实像，生活中的 （选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）利用了该原理工作；
（4）如图丙，保持蜡烛位置不变，移动凸透镜至16cm刻度线处，移动光屏，观察到光屏上只能出现光斑，人眼应该在图中 （A/B）处且朝着相应方向，才能观察到烛焰的像。
六、综合题
22．如图所示，一条平行于凸透镜主光轴CC′的入射光线经透镜折射后入射于平面镜上的N点(平面镜与主光轴平行)，经平面镜反射后与主光轴CC′相交于B点，过N点作平面镜的法线与主光轴CC′相交于A点，O点为凸透镜的光心。
（1）请在图中画出这条光线经凸透镜折射前和折射后的光路图，并标出入射角的大小 ；
（2）若OA=4 cm，AB=1.5 cm，则凸透镜的焦距f= cm。
23．如图所示为投影仪成像的原理图。此时，它在墙上刚好出现了投影片清晰的像。
（1）在图中标示出物距u；( )
（2）墙上的像是实像还是虚像？答： ；该像相对于物是“正立”还是“倒立”的？答： 。
参考答案：
1．B
【详解】A．二维码本身不发光，不是光源，故A错误；
B．手机摄像头相当于凸透镜，其是利用物体在2倍焦距以外，像成在另一侧的1倍焦距和2倍焦距之间，成倒立缩小实像的原理制作的，故B正确；
C．如果要让像变小一些，凸透镜成实像时，物远像近像变小，应增大物距，应将二维码远离凸透镜，故C错误；
D．手机摄像头相当于凸透镜，影像传感器相当于光屏，影像传感器上成的是倒立缩小实像，故D错误。
故选B。
2．B
【详解】A．投影仪利用了物距在焦距和2倍焦距之间时，凸透镜成倒立、放大的实像规律，故A不符合题意；
B．用手机扫码时，成倒立、缩小的实像，物距大于二倍焦距，故B符合题意；
C．利用放大镜观察物体时，物体到放大镜的距离应小于一倍焦距，成正立、放大的虚像，故C不符合题意；
D．广告灯成的是放大的像，与投影仪的原理相同，物距在焦距和2倍焦距之间，故D不符合题意。
故选B。
3．D
【详解】A．根据课本知识可知，凹透镜对光有发散作用，故A正确，不符合题意；
B．光在同种均匀介质中沿直线传播，在光的反射和折射现象中，光路都是可逆的，故B正确，不符合题意；
C．虚像是反射光线的反向延长线的汇聚点，根据平面镜成像的特点可知，平面镜所成的像是虚像，像与物体等大，故C正确，不符合题意；
D．小孔成像是光的直线传播现象，成的是实像，故D错误，符合题意。
故选D。
4．D
【详解】凹透镜对光线有发散作用，由图可知光线经过a、b、d后是向外发散的，经过c后是向内会聚的，因此a、b、d是凹透镜，c是凸透镜。
故选D。
5．A
【详解】A．平面镜所成的像是虚像，像与物大小相等，故A 错误，符合题意；
B．当物体位于凸透镜一倍焦距和二倍焦距之间时，成倒立、放大的实像；当物体位于二倍焦距之外时，成倒立、缩小的实像，所以实像可以是放大的，也可以是缩小的，故B正确，不符合题意；
CD. 实像是由实际光线集合而成的，可以用光屏承接接收，而虚像不是实际光线集合而成的，不可以用光屏承接，故CD正确，不符合题意。
6．B
【详解】近视眼的晶状体和角膜构成的透镜较厚，会聚能力较强，看远处的物体时，将像成在视网膜的前面；激光治疗近视手术是运用激光，精确切削眼睛角膜基质层，使晶状体和角膜构成的凸透镜对光的偏折能力变得弱一些，将像成在视网膜上，故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
7．A
【详解】A．平静水面上绣漪桥的倒影，属于平面镜成像，是由于光的反射形成的，故A符合题意；
B．苹果在桌面上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．用放大镜看图案时，图案变大了，属于凸透镜成像，是由于光的折射形成的，故C不符合题意；
D．从水中筷子上反射的光从水中斜射入空气中时，发生折射，折射光线远离法线，当人逆着折射光线的方向看时，看到的是筷子的虚像，比实际位置偏高，所以感觉折断了，故D不符合题意。
故选A。
8．D
【详解】物体在离凸透镜15厘米的光屏上成一个倒立、缩小的清晰像，即
2f>15cm>f
所以凸透镜的焦距是
15cm>f>7. 5cm
则当物体距离凸透镜15厘米时，即u=15cm时
2f＞u＞f
成倒立、放大的实像。 故D符合题意，ABC不符合题意。
故选D。
9．D
【详解】凸透镜对光线有会聚作用，太阳光相当于平行光线，经凸透镜折射后在焦点之前是会聚光线，经过焦点之后又会变成发散光线，光斑并非最小最亮，表明其可能是焦点之前，也可能是焦点之外。故可能小于l、也可能大于l，故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
10．D
【详解】A．照相机的镜头是凸透镜，老花镜也是凸透镜，属于同一类透镜，故A正确，不符合题意；
B．根据凸透镜成像规律可知，当u>2f，成倒立、缩小的实像，此时2f>v>f，应用于照相机和摄像机。故B正确，不符合题意。
CD．照相机是利用凸透镜成倒立缩小实像的原理工作的。在物距不变的条件下，乙照片中彩色菜花大些，则拍摄乙照片时镜头的焦距需调得大些，照相机的镜头需要伸出来一些，故D错误，符合题意，C正确，不符合题意。
故选D。
11．AC
【详解】晶状体过度变凸，使远处物体反射来的光线形成的物像落在视网膜的前方，不能看清远处的物体即形成近视，需要佩戴凹透镜进行矫正，使物像重新落在视网膜上。
故选AC。
12．AC
【详解】ABC．摄像头的镜头是一个凸透镜，摄像头的成像原理与照相机相同，当物体在凸透镜的二倍焦距之外时，成倒立、缩小的实像；当侧后方车靠近摄像头时，物距变小，像距变大，则显示屏上车的像变大，故AC正确，B错误；
D．普通后视镜是凸面镜，其成像原理是光的反射；而电子后视镜利用的是凸透镜成像，其原理是光的折射，两者的原理不相同，故D错误。
故选AC。
13． 一倍焦距与二倍焦距之间 放大镜
【详解】[1]载物片离物镜距离较小，位于物镜的一倍焦距与二倍焦距之间，根据凸透镜成像规律可知，成倒立放大的实像。
[2]物镜所成的实像位于目镜的一倍焦距之内，通过目镜再次成正立、放大的虚像，与生活中的放大镜工作原理相同。
14． 光在同种均匀介质中沿直线传播 折射
【详解】[1]沿直线传播的光被手挡住，在墙上光线照不到的地方会形成手影，即是由于光的直线传播形成的。
[2]某同学让太阳光正对凸透镜照射到白墙上，凸透镜对光线有会聚作用，它可以将平行于主光轴的光线会聚到一点，所以凸透镜的阴影是由于光的折射形成的。
15． 10.0 照相机 35 凹 近视眼
【详解】（1）[1]由题意可知，当蜡烛距离透镜
50.0cm-40.0cm=10.0cm
时，移动光屏，在光屏上始终得到一个大小不变的光斑，则说明蜡烛正好在焦点上，则根据焦距的定义可知该透镜的焦距为10.0cm。
（2）[2]由图可知，此时的物距为30.0cm，大于二倍焦距，成倒立缩小的实像，利用该成像规律制成的光学仪器是照相机。
[3]此时保持蜡烛和光屏不动，将凸透镜移动到35.0cm刻度线处时，此时的物距等于原来的像距，根据光路可逆可知，光屏上再次成倒立放大的实像。
（3）[4][5]将原凸透镜更换为一个焦距较小的凸透镜后，由于焦距变小，折射能力变强，像会成在光屏的前方，所以需要在蜡烛和凸透镜之间放置一个可以使光线发散的凹透镜，凹透镜可以用来矫正近视眼。
16． 正立 虚 B
【详解】[1][2]沿虚线将其切成A、B两半，A中间厚、边缘薄，是一个凸透镜，将A部分压在试卷上，试卷在凸透镜的一倍焦距之间，成正立、放大的虚像。
[3]B中间薄、边缘厚，相当于一个凹透镜，凹透镜可以矫正近视眼。
17． 凸透 正立 虚
【分析】装水的水瓶中间厚、边缘薄，形成一个水凸透镜，水凸透镜和玻璃凸透镜对光线的作用和成像情况是相同的。
【详解】[1][2][3]凸透镜是指中间厚、边缘薄的透镜，凸透镜对光有会聚作用。装水的水瓶中间厚、边缘薄，形成一个水制的凸透镜，此时观察到的叶脉变大而且更清晰，根据凸透镜成像规律可知，此时观察到的叶脉应该在一倍焦距之内，看到的是正立、放大的虚像，和放大镜原理的原理一样。
【点睛】本题考查了凸透镜的应用，将装水的水瓶与凸透镜联系在一起是解决此题的关键
18． 凸透镜 凹透镜 厚 薄 薄 厚
【详解】[1][2]透镜分为凸透镜与凹透镜
（1）[3][4]根据凸透镜的定义可知，凸透镜对光线有会聚作用，其特点是中间厚，边缘薄的透镜。
（2）[5][6]根据凹透镜的定义可知，凹透镜对光线有发散作用，其特点是中间薄，边缘厚的透镜。
19．
【详解】平行主光轴的光线经过凸透镜折射后能会聚在焦点上，据此画出入射光线，如图所示：
20． 焦距 光具座 光屏 同一高度 像成在光屏中央 照相机 左 放大 实 光屏
【详解】（1）[1]凸透镜成像的情况与物距与凸透镜的焦距的关系有关，故在实验前要记下凸透镜的焦距。
（2）[2][3]A是光具座，放置其他器材并能测量物距与像距。B是光屏，物体的光经凸透镜折射后射在光屏上，能够在光屏上显示出实像来。
（3）[4][5]为使实验现象明显且易于观察，应使像成在光屏中央，这就需要将烛焰、透镜中心、光屏中心调整在同一高度上。
（4）[6][7][8][9]如图所示，烛焰通过凸透镜成倒立的缩小的实像，这是照相机的工作原理。如果光屏与蜡烛的位置不变，即物距与像距的和不变，只移动透镜的位置，还能够继续成像，这种情况应该是：折射现象中光路是可逆的，当物距与像距互换时，能够继续成像。原来是物距大于像距，成缩小的实像；互换后，物距小于像距，成放大的实像。原来物距大于像距，现在物距小于物距，说明透镜是向左移动的。
[10]当蜡烛位于透镜与焦点之间时，此时物距小于一倍焦距，此时像与物体在透镜同侧，应该在另一侧（光屏一侧）通过透镜观察像。
21． 10.0 同一高度 靠近 缩小 照相机 B
【详解】（1）[1]甲图中，平行主轴的光线经凸透镜后会聚到一点，最小、最亮的光斑便是凸透镜的焦点，所以凸透镜的焦距为
f=60.0cm-50.0cm=10.0cm
（2）[2]为使像成在光屏的中央，实验前应首先调节蜡烛的焰心、透镜的中心和光屏的中心在同一高度。
（3）[3][4][5]由图乙可知，物距
像距为
可知u>2f，故成倒立、缩小的实像，此时像距2f> v>f，因此应将光屏靠近凸透镜；生活中的照相机利用了该原理工作。
（4）[6]保持蜡烛位置不变，移动凸透镜至16cm刻度线处，由图丙可知此时的物距u
【详解】（1）[1]根据反射角等于入射角做出入射光线（即通过凸透镜的折射光线），入射光线与凸透镜的交点则可确定在凸透镜上入射点的位置，画出入射光线，光路如下图
（2）[2]因为平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚于焦点，所以折射光线与主光轴的交点为焦点F，因为反射角等于入射角，所以
则焦距
23． 实像 倒立
【详解】（1）[1]物体到凸透镜的距离称为物距，用字母u表示，如下图所示：
（2）[2][3]由图可知，投影片在一倍和二倍焦距之间，像距离凸透镜远大于二倍焦距，且墙上刚好出现了投影片清晰的像，故成的像是实像；投影片是倒立放置的，像在墙上变成了正立的，故像相对于物是倒立的。
