第四章透镜及其应用 单元测试
一、单选题
1．某物体经凸透镜在光屏上得到一个像, 现将透镜上部遮住不让光通过,则屏上的像………………………………………………………………………（ ）
A．缺少上部分 B．缺少下部分 C．大小变化了 D．像性质不变,只是变暗了
2．下列四幅图中，属于远视眼的成像原理图和校正后的成像原理图组合正确的是（ ）
A．①② B．①③ C．②④ D．③④
3．将物体放在离凸透镜30cm处，恰好能在光屏上得到一个等大的清晰的像；当物体放在离凸透镜10cm，并移动光屏，在光屏上成（ ）
A．正立的放大虚像 B．倒立的缩小实像
C．倒立的放大实像 D．无像
4．小珠利用如图所示的装置探究凸透镜成像的规律。将蜡烛放在凸透镜左侧适当位置，调整光屏到凸透镜的距离，使烛焰在光屏上成清晰的像，改变蜡烛放置的位置多次实验，分别测出物距u和像距v，实验数据如表格所示。下列说法正确的是（ ）
实验次数 1 2 3 4 5
物距u/cm 40 24 16 12 10
像距v/cm 10 12 16 24 40
A．该凸透镜的焦距为16cm
B．从第1次实验到第5次实验，光屏上的像越来越小
C．第2次实验光屏上成倒立、放大的实像
D．完成第2次实验后，在P处放一近视镜片，向右移动光屏，光屏上也能成清晰的像
5．关于望远镜，下列说法错误的是（ ）
A．远处的物体透过物镜成倒立、缩小的实像
B．目镜起到了放大镜的作用
C．远处的物体透过物镜成倒立、放大的实像
D．通过望远镜看远处物体视角变大
6．疫情防控期间，学校配备了新型全自动摄像测温报警系统。如图，晨晨同学正在通过学校测温棚，下列说法正确的是（ ）
A．光经过摄像头成像利用的是光的反射
B．镜头离晨晨同学的距离在一倍焦距和两倍焦距之间
C．人靠近摄像头，所成的像变大
D．显示屏上晨晨的头像说明，摄像机是利用凸透镜能成正立、缩小的实像原理工作的
7．在做凸透镜成像实验时，当蜡烛距凸透镜15cm，在光屏上成放大的像，则下列说法中不正确的是（ ）
A．蜡烛距透镜40cm时，一定成缩小的实像
B．蜡烛距透镜18cm时，可能成放大的实像
C．蜡烛距透镜20cm时，一定成放大的实像
D．蜡烛距透镜6cm时，一定成放大的虚像
8．将凸透镜正对太阳光，其下方的纸上呈现一个并非最小的光斑，这时光斑到凸透镜的距离为L。若凸透镜靠近纸的过程中，光斑一直变小，则该凸透镜的焦距（ ）
A．一定小于L B．一定等于L
C．一定大于L D．可能小于L，也可能大于L
9．如图所示的四种光现象中，不是由光的反射形成的是（ ）
A． 树木在水中的倒影 B． 自行车尾灯起警示作用
C． 花朵在水珠中成像 D． 光在光导纤维中传播
10．国庆假期，小强一家到磨山游玩。妈妈用照相机摄影时，小强正在欣赏美景，对岸树木的倒影、水中的鱼影，此时地面上留下了他的身影。关于“影”的形成原理，下列说法正确的是（ ）
A．照相机摄“影”——光的折射
B．树木的倒“影”——光的直线传播
C．水中的鱼“影”——光的反射
D．小强的身“影”——光的反射
二、多选题
11．在拍摄毕业照时，摄影师若要把大家的像拍得更大些，下列可实现的操作是（ ）
A．相机靠近我们 B．相机远离我们
C．将相机焦距调大 D．将相机焦距调小
12．“嫦娥一号”月球探测器的成功发射，标志着中国人实现“奔月”的梦想将成为现实，试分析，下列哪种活动在月球上可以实现（ ）．
A．利用凸透镜探究成像规律 B．利用录音机录下自己的歌声
C．利用天平测物体的质量 D．利用弹簧测力计测物体的重力
三、填空题
13．清晨，小草的露珠下面的叶脉看起来比较大，这是露珠产生了 镜的功能，形成了放大的 （选填“实”或“虚”）像，这是由于光的 射现象的结果。
14．“面对浩瀚的宇宙，我们都是学生。”2021年12月9日神舟十三号乘组航天员翟志刚、王亚平、叶光富在空间站进行太空授课。王亚平用注射器向水球内注入一个气泡，水球里同时出现了两个王老师的像，一正一倒，透过气泡，可以看到正像，水球中映出的则依然是倒像。水球相当于 ；气泡相当于 。（均选填“凸透镜”或“凹透镜”）
15．王老师在课堂上，看近处课本时要戴上眼镜，观察远处同学又摘下眼镜，这样戴上摘下非常不方便．王老师的眼睛是 (选填“近视”或“远视”)眼，可以用 镜来矫正．小军将一种新型眼镜送给了老师，如图所示，镜片A区厚度相同，B区可以矫正视力，现在王老师可以通过 区看书，通过 区看同学，再不需要频繁戴上或摘下眼镜．
16．如图：这是一款人脸识别门铃一体机，通过摄像镜头来捕捉人脸信息.该摄像镜头相当于 透镜，所成的是 （填“放大”、“缩小”或“等大”）的 像（填“实”或“虚”）；若镜头的焦距为10cm，为了能成清晰的像，人脸到镜头的距离应 cm.
17．小强非常喜欢玩手机游戏。放假期间由于经常玩手机，开学后他发现自己坐在教室里上课时，看黑板上的粉笔字有点模糊，你分析小强的眼睛可能是 眼（选填“近视”或“远视”），医生建议小强需要配戴用 制成的眼镜矫正视力（选填“凸透镜”或“凹透镜”）。
18．如图所示，模拟近视眼成因的是图 ；模拟远视眼矫正的是图 。
四、作图题
19．如图是研究凸透镜成像的实验光屏上得到的是实像.在图上画出光线AC和AD经透镜折射后的传播方向.
五、实验题
20．某小组同学在进行“凸透镜成像规律”的实验：
（1）如图甲所示一束平行光通过凸透镜后在光屏上得到一个最小最亮的光点，则凸透镜的焦距为 ；
（2）实验过程中，当蜡烛与凸透镜的距离如图乙所示时，在光屏上可得到一个清晰的 、 、 像，生活中的 就是利用了这样的原理；
（3）实验过程中，保持凸透镜的位置不变，将点燃的蜡烛和光屏对调，光屏上 （“能”或“不能”）成像；
（4）某同学在做此实验时记录的数据如下表，你认为他的哪组数据是编造的，理由是 。
物距u/cm 5 10 15 20 30
像距v/cm 7 10 30 20 15
21．在“探究凸透镜成像规律”的实验中：
（1）小明将点燃的蜡烛、凸透镜放在如图所示的位置，移动光屏至图示位置时，在光屏上得到一个清晰的像，该像是倒立、 （选填“放大”、“缩小”或“等大”）的实像， （选填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”）就是利用这一成像规律工作的；
（2）保持凸透镜位置不变，若将蜡烛远离凸透镜一些，光屏应向 （选填“远离”或“靠近”）凸透镜的方向移动才能在光屏上再次得到清晰的像，此时的像与原来相比 （选填“变大”或“变小”）；
（3）蜡烛经过燃烧变短，光屏上的像会向 （选填“上”或“下”）移；
（4）若保持图中凸透镜和光屏的位置不变，将蜡烛移到“15cm”刻度线位置，小明将自己配戴的眼镜放在蜡烛和凸透镜间适当位置时，光屏上又出现了清晰的像，则小明所患的眼疾是 （选填“近视眼”或“远视眼”）。
六、综合题
22．某校研究性学习小组同学进行一组光学综合实践活动。
（1）如图甲所示，通过三个小孔去观察烛焰，若要看到烛焰 ，此时看见的 （选填“是”或“不是”）蜡烛通过小孔成的像；
（2）如图乙所示是用易拉罐制作的简易针孔照相机，利用它观察窗外景物时，人的眼睛对着 （选填“膜”或“孔”）进行观察，可以看到 、缩小的实像（选填“倒立”或“正立）。
（3）如图丙所示是一次日全食图片，日食现象的成因可以用 规律来解释，观测日食时用肉眼直视太阳很容易灼伤眼镜，这是因为人眼的晶状体相当于 镜，对光有 作用（选填“会聚”或“发散”）。
23．快要毕业考试了，小明向班主任李老师建议，全班同学一起拍一张毕业照留作纪念，并主动要求摄影。李老师说：“好啊！拍张毕业照留作纪念。但你要担任摄影师，则要让我考考你，考通过了可才能担任摄影师哟。”于是李老师出了一组试题，现请你帮小明完成这一组试题，通过了你也可以给全班同学拍毕业照了。
（1）照相机是根据凸透镜能成倒立缩小的实像这一规律制成的；如果需要从高空飞机上向地面照相（航空摄影），使用的镜头的焦距是60mm，则照相底片与镜头之间的距离为( )
A．略小于120mm B．等于120mm
C．等于60mm D．略大于60mm
（2）若用焦距不变的照相机对远处的同学进行拍照，拍出的底片如图（乙）所示，现要使底片的像如图（甲）所示，则在按快门之前需要进行两项重要操作，这两项重要操作是：
① ；
② 。
参考答案：
1．D
【详解】略
2．C
【详解】远视眼是晶状体曲度变小，会聚能力减弱，即折光能力减弱，像呈在视网膜的后方，应佩戴会聚透镜，使光线提前会聚；
因此图②能够说明远视眼的成像原理，图④给出了远视眼的矫正方法；
近视眼是晶状体曲度变大，会聚能力增强，即折光能力增强，像呈在视网膜的前方，应佩戴发散透镜，使光线推迟会聚；
因此图③能够说明近视眼的成像原理，图①给出了近视眼的矫正方法；
故选C。
3．D
【分析】根据物体在凸透镜的二倍焦距处成等大的像，求出凸透镜的焦距，再根据凸透镜的成像情况进行判断．
【详解】光屏上成的是实像．光屏上成一个等大的实像，说明，所以f=15cm．当物体放在离凸透镜10cm，物距小于焦距，故成正立、放大的虚像，虚像不能呈现在光屏上．
故选D．
【点睛】凸透镜成像的几种情况：u＞2f，成倒立、缩小的实像．u=2f，成倒立、等大的实像．2f＞u＞f，成倒立、放大的实像．u＜f，成正立、放大的虚像．
4．D
【详解】A．由表中数据可知
u=v=16cm
即
2f=16cm
所以该凸透镜焦距为8cm，故A错误；
B．从第1次实验到第5次实验，物距减小，根据凸透镜成实像时，物近像远像变大可知，光屏上的像越来越大，故B错误；
C．由表中数据可知，第2次实验物距
u=24cm>2f
成倒立、缩小的实像，故C错误；
D．完成第2次实验后，在P处放一近视镜片，近视镜片是凹透镜，凹透镜对光线具有发散作用，会推迟光线会聚成像，所以向右移动光屏，光屏上也能成清晰的像，故D正确。
故选D。
5．C
【详解】远处的物体透过物镜成倒立、缩小的实像，物镜相当于照相机，故A正确，不符合题意．
物镜所成的实像在目镜的焦点以内，成正立、放大的虚像，目镜起到了放大镜的作用，故B正确．
远处的物体透过物镜成倒立、缩小的实像，故C错误，符合题意为答案．
望远镜的物镜成的像虽然比原来小，但它离我们眼睛很近，再加上目镜的放大作用，视角变得很大，看起来是放大了，实际还是缩小的像，故D正确，不符合题意．
6．C
【详解】自动摄像是利用物距大于二倍焦距时，成倒立缩小实像的规律制成的，因此镜头离晨晨同学的距离在二倍焦距以外；光经过凸透镜（摄像头）时，发生了折射；同时成实像时，物近像远像变大，即物距越小像距越大像越大；故C正确，ABD错误。
故选C。
7．C
【详解】蜡烛距凸透镜15cm时，在光屏上成放大的像，因
2f>15cm>f
故有
15cm>f>7.5cm
A．蜡烛距凸透镜40cm时，物距大于二倍焦距，一定成缩小的实像，故A正确，不符合题意；
B．蜡烛距凸透镜18cm时，物距可能大于二倍焦距，也可能在二倍焦距和一倍焦距之间，所以可能成放大的实像，也可能成缩小的实像，故B正确，不符合题意；
C．蜡烛距凸透镜20cm时，物距可能大于二倍焦距，也可能在二倍焦距和一倍焦距之间，所以可能成放大的实像，也可能成缩小的实像，故C不正确，符合题意；
D．蜡烛距凸透镜6cm时，物距小于一倍焦距，一定成放大的虚像，故D正确，不符合题意。
故选C。
8．A
【详解】由于光斑到凸透镜的距离为L时，纸上呈现一个并非最小的光斑，这个光斑可能是焦点之后的，也可能是焦点之前的光斑，所以凸透镜的焦距f≠L；若凸透镜靠近纸的过程中光斑一直变小，说明凸透镜的焦点不在光斑之后，故焦点应在光斑之前，因此f一定小于L。
故选A。
9．C
【详解】A．水面相当于平面镜，树木在水中的倒影，是由于光的反射形成的，故A不符合题意；
B．自行车尾灯是利用光的反射现象起警示作用，故B不符合题意；
C．水珠相当于凸透镜，花朵所成的像为正立、放大的虚像，是由光的折射形成的，故C符合题意；
D．光在光导纤维中是利用光的全反射传播的，故D不符合题意。
故选C。
10．A
【详解】A．妈妈用照相机摄“影”，属于凸透镜成像，是由光的折射形成的，故A正确；
B．树木的倒“影”，属于平面镜成像，是由光的反射形成的，故B错误；
C．水中的鱼“影”，水中鱼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，看到的是鱼的虚像，即鱼“影”是由光的折射形成的，故C错误；
D．小强的身“影”，是由于光的直线传播形成的，故D错误。
故选A。
11．AC
【详解】根据凸透镜成实像时物近像远像变大，在拍摄毕业照时，要把大家的像拍得更大些，需要将相机靠近我们，减小物距，像会变大；或将相机焦距调大，相当于物变近，像也会变大，故AC符合题意。
故选AC。
12．ACD
【详解】A．因为光能在真空中传播，所以能利用凸透镜在月球上探究成像规律，故A可以实现．
B．声音的传播需要介质，真空不能传声，所以在月球上不能利用录音机录下自己的歌声，故B不可以实现．
C．因为天平是等臂杠杆，是根据杠杆平衡条件工作的，月球上也有引力，所以能利用天平测物体的质量，故C可以实现．
D．因为弹簧测力计能测量力的大小，月球上存在重力，所以能利用弹簧测力计测物体的重力，故D可以实现．
答案为ACD．
13． 放大 虚 折
【详解】[1][2]露珠在外形上相当于一个凸透镜，而叶子离露珠较近，处于凸透镜焦距以内，成正立、放大的虚像。
[3]露珠在外形上相当于一个凸透镜，凸透镜成像是光的折射现象。
14． 凸透镜 凹透镜
【详解】[1]观察图甲发现，透过水球所成的像为倒立、缩小的实像，这是凸透镜成像现象，所以水球相当于是一个凸透镜。
[2]观察图乙发现，气泡中显示出王亚平正立、缩小的像，这是因为带气泡的水球中间薄、边缘厚，相当于凹透镜。
15． 远视 凸透 B A
【详解】远视眼成因：眼球晶状体的曲度过小，远处物体反射来的光线通过晶状体折射后形成的物像，就会落在视网膜的后方造成的．远视矫正方法，需佩戴凸透镜，由题意可知：镜片A区厚度相同，B区可以矫正视力，B区相当于凸透镜，现在王老师可以通过B区看书，通过A区看同学．
16． 凸 缩小 实 大于20
【详解】凸透镜成像规律：u＞2f，成倒立、缩小的实像，应用于照相机和摄像头；f＜u＜2f，成倒立、放大的实像，应用于幻灯机和投影仪；u＜f，成正立、放大的虚像，应用于放大镜和老花镜．人脸识别门铃一体机的摄像镜头相当于凸透镜；由图知，所成的像为缩小的实像；若镜头的焦距为10cm，则该凸透镜的二倍焦距为20cm，要想成清晰的像，根据凸透镜成像的特点知，物体应在二倍焦距点之外，即u＞20cm．故答案为 凸 ； 缩小；实 ； 大于20．
17． 近视 凹透镜
【详解】[1]近视眼的晶状体把光线会聚在视网膜之前，可以看清近处的物体，但看不清远处的物体；小强放假期间经常玩手机，手机距离眼镜较近；当小强自己坐在教室里上课时，看黑板上的粉笔字有点模糊，可知，小强是近视眼。
[2]近视眼需要配戴凹透镜进行矫正，利用凹透镜的发散作用，把光线的会聚点向后移到视网膜上，呈现一个清晰的像。
18． 丙 丁
【详解】[1][2]图甲中佩戴的是凹透镜，模拟的是近视眼的矫正；图乙中所成的像位于视网膜之后，模拟的是远视眼的成因；图丙中所成的像位于视网膜之前，模拟的是近视眼的成因；图丁中佩戴的是凸透镜，模拟的是远视眼的矫正。故模拟近视眼成因的是丙，模拟远视眼矫正的是图丁。
19．
【详解】烛焰顶端A点发出的光经凸透镜折射后会聚于一点成A点的像，所以AC和AD两条光线折射后都会聚于烛焰像的顶端A′，光路如图所示：
点睛：凸透镜成像时，像是由物体上对应点上的光经凸透镜后会聚而成的，由此画出两条光线的折射光线．
20． 10.0cm 倒立 缩小 实 照相机 能 第二组，一倍焦距不成像
【详解】（1）[1]由图示知，刻度尺的分度值为1cm，光屏上得到最亮的光点时，与凸透镜的距离为10.0cm。
（2）[2][3][4][5]由图示知，蜡烛与凸透镜的距离大于光屏与凸透镜的距离，即物距大于像距，那么在光屏上所成的像是倒立、缩小的实像。照相机是利用这一原理工作的。
（3）[6]保持凸透镜的位置不变，将点燃的蜡烛和光屏对调，光屏上能成像，因为在光的折射现象中，光路是可逆的。
（4）[7]由图示知，物距为30.0cm时，像距为15.0cm，那么表格数据中，第三、四、五组数据正确，那么
2f=20cm
则此凸透镜的焦距
f=10cm
那么第二组数据是错误的，因为一倍焦距处不能成像。
21． 缩小 照相机 靠近 变小 上 近视眼
【详解】（1）[1][2]点燃的蜡烛、凸透镜在如图位置时，物距大于像距，光屏上恰能成一个清晰倒立、缩小的实像，照相机就是利用该原理制成的。
（2）[3][4]若将蜡烛远离透镜，根据凸透镜成实像时，“物远像近像变小”可知，仍要在光屏上得到清晰的像，光屏应向靠近透镜的方向移动，此时的像与原来的像相比变小。
（3）[5]实验过程中，燃烧的蜡烛在不断缩短，根据光经过凸透镜在光屏上成倒立的实像可知，光屏上的像向上移动。
（4）[6]保持透镜和光屏的位置不变，将蜡烛移到“15cm”刻度线位置，物距变大，则像距会变得更小，即像更靠近凸透镜。此时保持凸透镜和光屏的位置不变，在蜡烛和凸透镜之间放置了一个度数合适的眼镜，光屏上也得到了清晰的像，说明这个镜片对光起到了发散的作用，因此他放置的应该是矫正近视眼的凹透镜片，则小明所患的眼疾是近视。
22． 烛焰、三个小孔和人眼在一条直线上 不是 膜 倒立 光的直线传播 凸透 会聚
【详解】（1）[1][2]根据光的直线传播可知，当三个小孔与烛焰、眼睛在同一条直线上时，我们就能看到后面的蜡烛，通过三个小孔看见的是蜡烛，看见的不是蜡烛通过小孔成的像。
（2）[3][4]根据小孔成像的原理，成倒立的实像，故人的眼睛要对着膜进行观察，会看到倒立的实像。
（3）[5]日食是月亮挡住了太阳射向地球的光线，日食现象的成因可以用光的直线传播来解释。
[6][7]人眼的晶状体相当于凸透镜，对光有会聚作用，所以不能用肉眼直接观测太阳，容易灼伤眼球。
23． D 照相机靠近同学 镜头向前伸
【分析】根据凸透镜成像规律进行判断，当凸透镜成实像时：物距减小，像距变大，像变大。
【详解】(1)[1]照相机是利用凸透镜成倒立缩小的实像工作的，照相机成像时，像距大于一倍焦距小于两倍焦距，而照相机的镜头焦距是60mm，所以照相底片与镜头的距离在60mm到120mm之间，由于在飞机上拍摄地面上的景物，物距很大，像距会很小，底部更接近焦点，故ABC项不符合题意，D项符合题意；
故选D。
(2)[2]从乙到甲像变大，物距要减小，所以按快门之前需要照相机靠近同学；
[3]像变大还可以同时通过增大像距，所以可以将镜头向前伸。
