专题03 透镜及其应用
【跨学科实践】
1.（2024·山西）如图为青少年眼病患者眼球与正常眼球对比图。关于该患者的晶状体及视力矫正，下列说法正确的是（ ）
A．对光的会聚能力太强，需佩戴近视眼镜
B．对光的会聚能力太强，需佩戴远视眼镜
C．对光的会聚能力太弱，需佩戴近视眼镜
D．对光的会聚能力太弱，需佩戴远视眼镜
【答案】A
【解析】由图可知，患者眼球中的晶状体太厚，折光能力太强，形成的物像就会落在视网膜的前方，形成近视眼，因此应戴近视眼镜即凹透镜加以矫正。
故选A。
【中考新考法】
2．（2024·山东烟台）学习小组对于眼睛视物原理进行了探究实践。请你观察图甲中照相机和眼睛的构造，把照相机与眼睛功能类似的部分填入表乙中。
表乙
照相机 ① 胶卷 光圈
眼睛 晶状体和角膜 ② ③
【答案】 镜头 视网膜 瞳孔
【解析】[1][2][3]根据图可知，人的眼睛像一架神奇的照相机，晶状体和角膜相当于镜头；视网膜相当于胶卷（底片）；瞳孔相当于光圈，调节光线的射入量；眼睑相当于快门，快门打开才能有光线进入；快门与眼睑的作用是相同的。
【结合生活实际】
3.（2024·湖北武汉）实验小组在探究凸透镜成像规律的实验中：
（1）图甲中，点燃蜡烛后，光屏上恰能成清晰的像， （填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）就是根据该成像特点制成的。将蜡烛向左移动一段距离，光屏上的像变模糊了，为了使光屏上再次成清晰的像，同学们提出了两种不同的解决方案：
方案一：仅将光屏向 移动一段距离；
方案二：仅换用焦距较 的凸透镜。
（2）某同学利用焦距为20cm的凸透镜观察指纹，保持指纹到眼睛的距离为40cm不变，将凸透镜调整到如图乙所示的位置，看到了指纹正立放大的像，此时该同学的眼睛通过凸透镜在另一侧能成 （填“倒立缩小”“倒立放大”或“正立放大”）的像。
【答案】 照相机 左 大 倒立放大
【解析】（1）[1]由图甲可知，物距大于像距，点燃蜡烛后，光屏上恰能成清晰的像，根据凸透镜成像，此时成倒立缩小的实像，照相机就是根据该成像特点制成的。
[2][3]将蜡烛向左移动一段距离，则物距变大了，根据凸透镜成实像时，物远像近像变小的规律，为了使光屏上再次成清晰的像，可以将光屏向左移动一段距离。若不移动光屏，因凸透镜焦距越大，折光能力越弱，因此可换用焦距较大的凸透镜，使像推迟会聚，从而呈现在光屏上。
（2）[4]由题意可知，凸透镜的焦距为20cm，指纹到眼睛的距离为40cm，即等于2倍焦距，手指到凸透镜的距离小于一倍焦距，则眼睛到凸透镜的距离在1倍焦距与2倍焦距之间，根据凸透镜成像规律可知，当物距在1倍焦距与2倍焦距之间时，成倒立放大的实像，因此此时该同学的眼睛通过凸透镜在另一侧能成倒立放大的实像。
【新科技新情境】
4．（2024·江苏苏州）如图甲所示是公共场所的宣传投影灯，装在高处的投影灯照在地面上出现图案，其内部结构如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A．不同方向都能看到图案是光在地面发生了漫反射
B．该投影灯的成像原理与照相机相同
C．调小镜头与图片的距离图案变小
D．地面上看到的是放大的虚像
【答案】A
【解析】A．不同方向都能看到图案是光照在粗糙地面向各个方向反射即发生了漫反射，故A正确；
B．该投影灯利用凸透镜将较小的图案放大为较大的像，应用了当凸透镜成实像时，物体位于一倍焦距和两倍焦距之间，成倒立放大的实像，与照相机原理不同，故B错误；
C．凸透镜成实像时，当物距变小时，像距会变大，像也变会变大，故调小镜头与图片的距离图案变大，故C错误；
D．地面上能看到放大的图案，是实像，故D错误。
故选A。
考点1 透镜
1．（2024·安徽）据晋代张华的《博物志》记载：“削冰令圆，举以向日，以艾承其影，则得火。”这种利用冰透镜向日取火的方法，体现了我国古代劳动人民的智慧。如图所示，若把冰块制成的凸透镜正对着太阳，将太阳光看成平行光，冰透镜的焦点为F，请在图中完成光路。
【答案】
【解析】根据凸透镜对光的三条特殊光线可知，平行于主光轴的光线经凸透镜后向焦点会聚
2．（2024·山东滨州）根据图中的入射光线或折射光线，画出相应的折射光线或入射光线。
【答案】
【解析】根据凸透镜的三条特殊光线可知，过光心的光线经凸透镜后传播方向不变，平行于主光轴的光线，经凸透镜后过焦点
3．（2024·四川宜宾）如图所示，根据透镜对光的作用，将图中三条光线补充完整。
【答案】
【解析】凹透镜对光线有发散作用，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；延长线过另一侧焦点的光线经凹透镜折射后将平行于主光轴，过光心的光线传播方向不变
4．（2024·重庆B卷）在图中，画出平行于凸选镜主光轴的入射光线AB经透镜折射后的光线．
【答案】
【解析】平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点
5．（2024·四川达州）一束平行于主光轴的光线，经凸透镜折射后在水面发生反射和折射，请完成光路图。
【答案】
【解析】凸透镜光线有会聚作用，平行于主光轴的光线经过凸透镜后将会聚于焦点，当光线达到水面时水面会发生反射和折射现象，与水面的交点即为入射点，先作出法线，法线与入射光线的夹角为入射角，根据反射角等于入射角在水面上方作出反射光线，再根据光线与法线在空气中的夹角大于在水中的夹角，在水面下方作出折射光线
考点2 生活中的透镜
6．（2024·河北）赵州桥是世界上现存最早保存最完整的古代单孔敞肩石拱桥。如图所示，在平静的水面，桥与它的倒影相映成趣。以下的像与“倒影”的形成原理相同的是（ ）
A．小孔成像 B．放大镜成像 C．照相机成像 D．平面镜成像
【答案】D
【解析】“倒影”的形成利用的是平面镜成像原理，属于光的反射。
A．小孔成像利用的是光沿直线传播的原理，故A不符合题意；
B．放大镜成像利用的凸透镜成像原理，属于光的折射，故B不符合题意；
C．照相机成像利用的凸透镜成像原理，属于光的折射，故C不符合题意；
D．平面镜成像利用光的反射，故D符合题意。
故选D。
7．（2024·甘肃白银）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。
8．（2024·江苏盐城）“嫦娥六号任务”搭载的意大利激光角反射器，为月面探测提供服务，通过反射激光进行精准测量定位。以下光现象与其原理相同的是（ ）
A．三棱镜分解太阳光 B．竿在阳光下形成影子
C．放大镜把字放大 D．丹顶鹤在水中形成倒影
【答案】D
【解析】意大利激光角反射器通过反射激光进行精准测量定位，其原理是光的反射。
A．三棱镜分解太阳光是光的色散现象，属于光的折射，故A不符合题意；
B．竿在阳光下形成影子是光的直线传播形成的，故B不符合题意；
C．放大镜把字放大是凸透镜成像，属于光的折射，故C不符合题意；
D．丹顶鹤在水中形成倒影是平面镜成像，属于光的反射，故D符合题意。
故选D。
9．（2024·四川达州）光，让我们的世界充满温暖，让我们的世界绚丽多彩。下列有关光现象的描述错误的是（ ）
A．甲图中射击时要求“三点一线”，是利用光的直线传播原理
B．乙图中太阳光经过三棱镜后，在白屏上呈现彩色光带，说明太阳光是由多种色光混合而成
C．丙图中通过平静的湖面可以看到廊桥在水中的倒影，这是光的反射现象
D．丁图中我们透过放大镜看到的是正立、放大的实像
【答案】D
【解析】A．射击时要求“三点一线”，即枪口、准星和靶心在同一直线上，这是利用了光的直线传播原理，故A正确，不符合题意；
B．太阳光经过三棱镜后，被分解成各种色光，这是光的色散现象，说明太阳光是由多种色光混合而成的，故B正确，不符合题意；
C．通过平静的湖面可以看到廊桥在水中的倒影，属于平面镜成像，是光的反射现象，故C正确，不符合题意；
D．放大镜成正立、放大的虚像，故D错误，符合题意。
故选D。
10．（2024·四川广安）“以铜为镜，可以正衣冠”，我们的祖先很早就会利用磨光的铜镜来观察自己的像。下列现象与铜镜成像原理相同的是（ ）
A．水膜中的像 B．水中的倒影
C．手影游戏 D．天空中的彩虹
【答案】B
【解析】铜镜成像原理是光的反射。
A．水膜中的像是倒立、缩小的实像，是光的折射现象，故A不符合题意；
B．水中的倒影，是平面镜成像现象，是光的反射现象，故B符合题意；
C．手影游戏，是光的直线传播现象，故C不符合题意；
D．天空中的彩虹是光的色散现象，是光的折射现象，故D不符合题意，
故选B。
11．（2024·重庆A卷）如图所示，智能快递车正在运送包裹，用户通过人脸识别取货。下列分析正确的是（ ）
A．用户看见快递车，是因为光在它表面发生了折射
B．地面出现快递车的影子，是光的直线传播形成的
C．智能快递车上的摄像头利用了光的反射原理工作
D．人脸识别时，人通过摄像头成倒立、等大的虚像
【答案】B
【解析】A．用户看见快递车，是因为光在它表面发生了反射，故A错误；
B．影子，是光的直线传播形成的，故B正确；
C．智能快递车上的摄像头利用了光的折射原理工作，故C错误；
D．人脸识别时，人通过摄像头成倒立、缩小的实像，故D错误。
故选B。
12．（2024·福建）我国某新型战斗机配有光电搜索跟踪系统，系统中的光学元件相当于晶状体，内置光电传感器相当于视网膜，成像原理与人眼相似。从空中拍摄地面物体时，物体在光电传感器上形成的像是（ ）
A．倒立、缩小的实像 B．倒立、等大的实像
C．倒立、放大的实像 D．正立、放大的虚像
【答案】A
【解析】A．根据题意可知，系统中的光学元件相当于晶状体，内置光电传感器相当于视网膜，成像原理与人眼相似，人眼成像原理与照相机相似，这说明光电搜索跟踪系统和照相机的原理相似，从空中拍摄地面物体时，物体位于二倍焦距以外，物体在光电传感器上形成的像是倒立、缩小的实像，故A符合题意；
B．倒立、等大的实像，可以用来测焦距，故B不符合题意；
C．倒立、放大的实像，是投影仪的原理，故C不符合题意；
D．正立、放大的虚像，是放大镜的原理，故D不符合题意。
故选A。
13．（2024·江苏盐城）五一假期，小红和同学到公园游玩。她看到的花是红色的，是因为红花反射了 光；水鸟离开水面，向空中飞去，在水中像的大小 ，像离水面的距离 ；小红用相机拍下眼前这美丽的景色，是因为照相机的镜头相当于一个 透镜。
【答案】 红 不变 变大 凸
【解析】[1]不透明物体的颜色是由它反射的色光决定的，红花反射红光，所以呈现红色。
[2]水鸟在水中的像属于平面镜成像，根据平面镜成像规律可知，水鸟离开水面，向空中飞去，在水中的像大小不变，像离水面的距离变大。
[3]照相机的镜头相当于一个凸透镜，成倒立、缩小的实像。
考点3 凸透镜成像的规律
14．（2024·山东临沂）在“探究凸透镜成像的规律”实验中，当蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示时，光屏上承接到烛焰清晰的像。保持凸透镜的位置不变，则（ ）
A．实验所用凸透镜的焦距可能为10.0cm
B．光屏上承接到的像是烛焰倒立、放大的实像
C．将蜡烛和光屏的位置互换，光屏上仍能承接到像
D．将蜡烛移至45.0cm刻度线上，光屏上仍能承接到像
【答案】C
【解析】AB．如图，物距和像距
联立以上两式解得
凸透镜的焦距不可能为10cm，此时物距大于像距，光屏上成倒立、缩小到实像，故AB不符合题意；
C．将蜡烛和光屏的位置互换，物距和像距互换，根据光路可逆可知，光屏上仍能承接到倒立放大的实像，故C正确；
D．将蜡烛移至45.0cm刻度线上，物距为5cm，小于焦距，此时烛焰成虚像，光屏上不能承接到像，故D不符合题意。
故选C。
15．（2024·上海）光具座上有凸透镜、光屏及发光源各一个。当光屏和凸透镜的距离为10cm时，此时在光屏上成缩小的像。物理王把光屏沿着光具座移动5cm后，再次移动光源的位置使成清晰的像。对于该像的情况，下列选项正确的是（ ）
A．一定成放大的像 B．可能成缩小的像
C．成像可能比原来小 D．成像一定比原来小
【答案】B
【解析】CD．当光屏成倒立、缩小的实像，则
f
5cm
v=10cm-5cm=5cm
把光屏沿着光具座远离凸透镜5cm后，再次移动光源的位置使成清晰的像，则
f
AB．当u>2f时，光屏上成倒立、缩小的实像，故A错误，B正确。
故选B。
16．（2024·云南）（多选）如图所示，在探究凸透镜成像规律的实验中，若此时光屏上成清晰的像，下列说法正确的是（ ）
A．光屏上成倒立、放大的实像 B．光屏上成倒立、缩小的实像
C．照相机是利用该成像原理制成的 D．投影仪是利用该成像原理制成的
【答案】BC
【解析】由图可知，此时物距大于像距，成的是倒立、缩小的实像，与照相机的成像原理相同，投影仪成的是倒立、放大的实像。
故选BC。
17．（2024·新疆）在“探究凸透镜成像规律”的实验中，用如图所示的实验器材进行实验，若凸透镜的焦距为10cm，将蜡烛放在距离凸透镜 （填“5.0”或“15.0”）cm位置时，移动光屏，可以在光屏上呈现清晰的 （填“缩小”或“放大”）的像。若使光屏上能呈现清晰的等大的像，选用的凸透镜的焦距最大为 cm。
【答案】 15.0 放大 25
【解析】[1]凸透镜的焦距为10cm,要能在光屏上呈现清晰的像，则蜡烛到凸透镜的距离物距一定到大于一倍焦距，即10cm，故选择15.0cm。
[2]当物距等于15.0cm时，物距在一倍焦距和两倍焦距之间，成倒立、放大的实像。
[3] 如图所示的实验器材光具座总长度为100cm，在光屏上成等大的实像，一定物距等于像距等于两倍焦距，即
因此焦距最大为25cm。
18．（2024·江苏连云港）小明将凸透镜正对太阳光，在距离凸透镜10cm的白纸上呈现一个最小、最亮的光斑，此凸透镜的焦距为 cm。如图是他用该凸透镜观看书本上“中国梦”三个字时的情况，如果他想看到更大的正立的“国”字，小明需要将凸透镜 书本（选填“远离”或“靠近”），凸透镜和书本的距离应满足的条件是 。
【答案】 10 远离 小于10cm
【解析】[1]平行光经过凸透镜折射后会聚于一点，这一点就是凸透镜的焦点，焦点到光心的距离为焦距，所以根据题意可知此凸透镜的焦距为10cm。
[2][3]因为想要看到正立的像，所以可知此时凸透镜相当于一个放大镜，放大镜利用的是当物距小于一倍焦距时，成正立、放大的虚像的原理，所以想看到正立的“国”字，凸透镜和书本的距离应小于10cm，而当凸透镜成正立、放大的虚像时，物距越大，像距越大，成的虚像越大，所以可知想要看到更大的正立的“国”字，小明需要将凸透镜远离书本，但是距离不能大于10cm。
19．（2024·四川广安）爱动手爱思考的小军，在做了“探究凸透镜成像规律”实验后，又选用了焦距未知的凸透镜进行拓展探究。
（1）将凸透镜安装在光具座上，用平行光作为光源，移动光屏直至光屏上得到一个最小最亮的光斑，如图甲所示，则凸透镜焦距为 cm；（要求估读）
（2）在实验过程中，当物距为5cm时所成像与生活中的 所成像的规律相同；（写出一种即可）
（3）蜡烛随着燃烧而变短，小军发现光屏上所成的像向上移动，从而影响了实验的进行，如图乙所示。为了解决这一问题，你认为他最合理的调整方法是 ；
A．只需将光屏适当上移 B．只需将凸透镜适当下移
C．将光屏和凸透镜都适当下移 D．以上操作均可行
（4）小军认为在实验过程中用蜡烛作为发光体除容易变短外，还存在一些不足之处，比如 。（写出合理的一条即可）
【答案】 10.0 放大镜 AB 见解析
【解析】（1）[1]图甲中，刻度尺的分度值为1cm，平行光经过凸透镜后在光屏上得到一个最小最亮的光斑，这个光斑即为焦点，焦点到凸透镜的距离即为焦距，则焦距为
（2）[2]在实验过程中，当物距为5cm时，小于1倍焦距，成正立放大的虚像，放大镜就是根据该原理制成的。
（3）[3]蜡烛在燃放中不断缩短，向下移动，光屏上的像向上移动，要使像能够成在光屏中央，可向上移动光屏；或向上移动蜡烛或向下移动凸透镜。故AB符合题意，CD不符合题意。
故选AB。
（4）[4]实验中烛焰会随空气的流动飘忽不定，影响像的稳定，不方便测量。
20．（2024·四川泸州）小明在“探究凸透镜成像规律”的实验中，选用的凸透镜焦距为10cm。
（1）实验前应在光具座上将蜡烛焰心、透镜光心、光屏中心调到 ；
（2）蜡烛、透镜、光屏的位置如图所示，光屏上呈现烛焰清晰的像，保持透镜不动，将蜡烛移到光具座上30cm刻度线位置时，要在光屏上再次呈现清晰的像，应将光屏向 移动；
（3）将蜡烛从光具座上40cm刻度线位置远离透镜移动时，所成的像逐渐变小；若将蜡烛从光具座上40cm刻度线位置靠近透镜移动，则像的大小将 。
【答案】 同一高度上 右 变小
【解析】（1）[1]为了使像能始终成在光屏中央，实验前应在光具座上将蜡烛焰心、透镜光心、光屏中心调到同一高度上。
（2）[2]保持透镜不动，将蜡烛移到光具座上30cm刻度线位置时，物距变小，则像距变大，要在光屏上再次呈现清晰的像，应将光屏向右移动。
（3）[3]若将蜡烛从光具座上40cm刻度线位置靠近透镜移动，物距小于凸透镜的一倍焦距且物距变小，此时成正立、放大的虚像，像的大小将变小。
21．（2024·四川南充）如图所示，某同学用自制的水透镜来探究凸透镜成像规律，当向水透镜里注水时，水透镜的焦距将变小；当从水透镜里抽水时，水透镜的焦距将变大。
（1）如图甲所示，一束平行于主光轴的光射向水透镜，在光屏上得到一个最小光斑，则此时水透镜的焦距为 ；
（2）该同学移动蜡烛，水透镜和光屏至图乙所示位置时，恰能在光屏上看到清晰 （选填“放大”“等大”“缩小”）的像，若仅将蜡烛与光屏位置对调，则在光屏上 （选填“能”“不能”）看到清晰的像；
（3）在（2）中将蜡烛与光屏位置对调后的场景下，该同学取了一幅眼镜给水透镜“戴上”，如图丙所示，发现光屏上的像变模糊，当往水透镜中加入适量的水后，发现烛焰的像再次变得清晰，由此判断该眼镜是 眼镜（选填“近视”“远视”）。
【答案】 9.0 缩小 能 近视
【解析】（1）[1]如图甲所示，一束平行于主光轴的光射向水透镜，在光屏上得到一个最小光斑，该最小最亮的光斑为焦点，则此时水透镜的焦距为
（2）[2]该同学移动蜡烛，水透镜和光屏至图乙所示位置时，此时物距大于像距，恰能在光屏上看到清晰缩小的像。
[3]若仅将蜡烛与光屏位置对调，由光路可逆得，像距变为原来的物距，物距变为原来的像距，则在光屏上能看到清晰的像。
（3）[4]在（2）中将蜡烛与光屏位置对调后的场景下，该同学取了一幅眼镜给水透镜“戴上”，如图丙所示，发现光屏上的像变模糊，当往水透镜中加入适量的水后，水透镜变厚，会聚能力变强，发现烛焰的像再次变得清晰，说明水透镜“戴上”眼睛后，像距变大，由此判断该眼镜是近视眼镜，对光线具有发散作用。
22．（2024·山东烟台）在探究近视眼和远视眼成因与矫正的主题实践中，该小组利用橡皮膜和注射器制作了水透镜来模拟眼睛的晶状体，打开夹子，通过注射器向橡皮膜中注水或抽水，来改变橡皮膜凸起的程度，如图甲所示。具体操作如下：
①将蜡烛、水透镜和光屏依次摆放在水平光具座上，点燃蜡烛，使烛焰、水透镜和光屏三者的中心在 ；
②将蜡烛放在离水透镜较远的位置，移动光屏，直到屏上出现烛焰清晰的像，如图乙所示，记下此时光屏所在的位置；
③用注射器向水透镜里加适量的水，水透镜对光的偏折能力变 ，此时屏上的像变得模糊，这是模拟近视眼看远处物体的情况。将光屏慢慢靠近水透镜，直到光屏上出现清晰的像，这说明近视眼所成的像在视网膜的 ；
④将光屏移回原来标记的位置，选择不同的眼镜在烛焰和水透镜之间前后移动，直到光屏上出现清晰的像，如图丙所示，这说明矫正近视眼应配戴 透镜；
⑤从水透镜里向外抽取适量的水，再次实验，探究远视眼的成因和矫正。
⑥眼睛是心灵的窗户，我们要增强保护视力的意识，做到科学用眼，积极防控近视。请写出一条预防近视的措施。
【答案】 同一高度 强 前方 凹 见解析
【解析】①[1]将蜡烛、水透镜和光屏依次放在光具座上，点燃蜡烛后，调整它们的高度，使烛焰、水透镜和光屏三者中心大致在同一高度，是为使烛焰的像成在光屏的中心。
③[2]用注射器向水透镜里加适量的水，水透镜变厚，焦距变短，水透镜对光的偏折能力变强。
[3]④[4]根据近视眼的成因可知，远处来的光线经晶状体后，在视网膜前会聚，这是晶状体太厚，聚光能力太强或眼球前后距离太远造成的，是近视眼，要佩戴对光有发散作用的凹透镜矫正。
⑥[5]预防近视的措施有：读书姿势要正确，眼与书的距离要在33cm左右；看书、看电视或使用电脑一小时后要休息一下，要远眺几分钟；要定期检查视力，认真做眼保健操；不在直射的强光下看书；不在光线暗的地方看书；不躺卧看书；不走路看书。
考点4 眼睛和眼镜
23．（2024·河南）在“爱眼日”宣传活动中，小明用图所示的装置研究眼睛的成像，此时烛焰在光屏上成清晰的像，用此模拟正常眼睛的成像。接下来下列操作可模拟近视眼的是（ ）
A．向水透镜注水，烛焰的像成在光屏右侧
B．向水透镜注水，烛焰的像成在光屏左侧
C．从水透镜抽水，烛焰的像成在光屏右侧
D．从水透镜抽水，烛焰的像成在光屏左侧
【答案】B
【解析】近视眼是由于长期看近处的东西导致晶状体变厚，折光能力变强，像成在视网膜前。所以用水透镜模拟近视眼，也就是需要透镜对光线的会聚能力更强，所以此时应对水透镜注水，使得凸透镜变厚，焦距变小，使得像成在光屏左侧。故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
24．（2024·山东滨州）关于光现象，下列说法正确的是（ ）
A．小孔成像是由光的折射形成的
B．“潭清疑水浅”是由光的反射形成的
C．用手机扫描二维码时，二维码应位于手机摄像头的二倍焦距以外
D．近视眼需要配戴由凸透镜片制成的眼镜进行矫正
【答案】C
【解析】A．小孔成像是由光沿直线传播形成的，故A错误；
B．“潭清疑水浅”是光由水中射向空气时发生折射，光远离透镜偏折，人眼沿着折射光线看过去，觉得水很浅，因此由光的折射形成的，故B错误；
C．用手机扫描二维码时，摄像头相当于照相机，根据凸透镜成像的特点可知，二维码应位于手机摄像头的二倍焦距以外，此时成倒立缩小的实像，故C正确；
D．近视眼是晶状体太厚，对光的会聚能力变强，使像成在视网膜的前方，因此需要配戴由凹透镜片制成的眼镜进行矫正，故D错误。
故选C。
25．（2024·四川成都）“两个黄鹂鸣翠柳，一行白鹭上青天。”杜甫的诗句描绘了成都草堂门前浣花溪秀丽的景色（意境图如图）。下列说法不正确的是（ ）
A．能从各个方向看见黄鹂，是由于光发生了漫反射
B．看到溪水中的鱼比实际位置浅，是光的折射现象
C．阳光下的溪水波光，是水面对光的反射现象
D．目送白鹭高飞远去的过程中，眼睛的晶状体变厚
【答案】D
【解析】A．能从各个方向看见黄鹂，是由于黄鹂的表面比较粗糙，光射到黄鹂表面上发生了漫反射，反射光线射向各个方向的缘故。故A正确，不符合题意；
B．水中鱼反射出的光，在水面处发生了折射，折射角大于入射角，折射光线向远离法线的方向偏折；我们看到水中的鱼比实际位置浅，是由光的折射形成的虚像，在折射光线的反向延长线上，因此这就导致了我们看到的鱼的位置比实际位置要浅。故B正确，不符合题意；
C．水面相当于平面镜，阳光下的溪水波光，是光在水面发生反射，反射光线进入眼睛的缘故，故C正确，不符合题意；
D．眼睛的晶状体相当于一个凸透镜，目送白鹭高飞远去的过程中，物距变大，根据“物远像近像变小”可知，此时像距应变小，但由于像距（晶状体到视网膜的距离）不变，此时通过调节晶状体的厚度来改变晶状体的焦距，使得像成在视网膜上，可知焦距应变大，故晶状体变薄，故D错误，符合题意。
故选D。
26．（2024·四川遂宁）“举杯邀明月，对影成三人”是李白在《月下独酌》中的佳句，对于李白月下独酌这一场景，下列描述正确的是（ ）
A．“明月”是光源
B．月光下李白的“孤影”是由于光沿直线传播形成的
C．酒杯中的“明月”是由于光的折射形成的
D．“明月”在李白的视网膜上成虚像
【答案】B
【解析】A．月亮本身不会发光，不是光源，故A错误；
B．月光下李白的“孤影”是影子，人的身体挡住了光线，影子是由光沿直线传播形成的，故B正确；
C．酒杯中的“明月”是月亮的倒影，是平面镜成像，是由于光的反射形成的，故C错误；
D．人眼相当于照相机，“明月”在李白的视网膜上成倒立、缩小的实像，故D错误。
故选B。
27．（2024·四川宜宾）据专家介绍，12~18岁是青少年近视的高发期，爱眼护眼势在必行。如图所示， （选填“甲”或“乙”）图表示近视眼成像原理，应佩戴 （选填“丙”或“丁”）图的眼镜进行矫正。
【答案】 乙 丁
【解析】[1][2]近视眼是晶状体太厚折光能力太强，或者眼球在前后方向太长，来自远方的光在视网膜前便会聚了，即像成在视网膜的前方，因此图乙是近视眼的成像原理，所以应佩戴凹透镜，先将光线发散一下，使像成在视网膜上。图丙是放大镜，成正立放大的虚像，放大镜属于凸透镜；而近视镜成正立缩小的虚像，图丁成缩小的像，是近视镜，因此应佩戴丁图的眼镜进行矫正。
28．（2024·重庆）在“探究凸透镜成像的规律”实验中，蜡烛燃烧一段时间后，烛焰、凸透镜和光屏的位置如图2所示，此时在光屏上观察到清晰的烛焰的像，要使像成在光屏中央，应将蜡烛的支架向 调节，在光屏上所成的像是倒立、 的实像，这与生活中 （选填“眼睛”或“放大镜”）的成像原理相同。
【答案】 上 缩小 眼睛
【解析】[1]由图可知，此时像成在光屏的上方，说明蜡烛低与凸透镜的光心，要使像成在光屏中央，应将蜡烛的支架向上调节。
[2][3]根据凸透镜的成像规律可知，此时物距大于像距，成倒立、缩小的实像，与眼睛的成像原理相同。
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专题03 透镜及其应用
【跨学科实践】
1.（2024·山西）如图为青少年眼病患者眼球与正常眼球对比图。关于该患者的晶状体及视力矫正，下列说法正确的是（ ）
A．对光的会聚能力太强，需佩戴近视眼镜
B．对光的会聚能力太强，需佩戴远视眼镜
C．对光的会聚能力太弱，需佩戴近视眼镜
D．对光的会聚能力太弱，需佩戴远视眼镜
【中考新考法】
2．（2024·山东烟台）学习小组对于眼睛视物原理进行了探究实践。请你观察图甲中照相机和眼睛的构造，把照相机与眼睛功能类似的部分填入表乙中。
表乙
照相机 ① 胶卷 光圈
眼睛 晶状体和角膜 ② ③
【结合生活实际】
3.（2024·湖北武汉）实验小组在探究凸透镜成像规律的实验中：
（1）图甲中，点燃蜡烛后，光屏上恰能成清晰的像， （填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）就是根据该成像特点制成的。将蜡烛向左移动一段距离，光屏上的像变模糊了，为了使光屏上再次成清晰的像，同学们提出了两种不同的解决方案：
方案一：仅将光屏向 移动一段距离；
方案二：仅换用焦距较 的凸透镜。
（2）某同学利用焦距为20cm的凸透镜观察指纹，保持指纹到眼睛的距离为40cm不变，将凸透镜调整到如图乙所示的位置，看到了指纹正立放大的像，此时该同学的眼睛通过凸透镜在另一侧能成 （填“倒立缩小”“倒立放大”或“正立放大”）的像。
【新科技新情境】
4．（2024·江苏苏州）如图甲所示是公共场所的宣传投影灯，装在高处的投影灯照在地面上出现图案，其内部结构如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A．不同方向都能看到图案是光在地面发生了漫反射
B．该投影灯的成像原理与照相机相同
C．调小镜头与图片的距离图案变小
D．地面上看到的是放大的虚像
考点1 透镜
1．（2024·安徽）据晋代张华的《博物志》记载：“削冰令圆，举以向日，以艾承其影，则得火。”这种利用冰透镜向日取火的方法，体现了我国古代劳动人民的智慧。如图所示，若把冰块制成的凸透镜正对着太阳，将太阳光看成平行光，冰透镜的焦点为F，请在图中完成光路。
2．（2024·山东滨州）根据图中的入射光线或折射光线，画出相应的折射光线或入射光线。
3．（2024·四川宜宾）如图所示，根据透镜对光的作用，将图中三条光线补充完整。
4．（2024·重庆B卷）在图中，画出平行于凸选镜主光轴的入射光线AB经透镜折射后的光线．
5．（2024·四川达州）一束平行于主光轴的光线，经凸透镜折射后在水面发生反射和折射，请完成光路图。
考点2 生活中的透镜
6．（2024·河北）赵州桥是世界上现存最早保存最完整的古代单孔敞肩石拱桥。如图所示，在平静的水面，桥与它的倒影相映成趣。以下的像与“倒影”的形成原理相同的是（ ）
A．小孔成像 B．放大镜成像 C．照相机成像 D．平面镜成像
7．（2024·甘肃白银）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
8．（2024·江苏盐城）“嫦娥六号任务”搭载的意大利激光角反射器，为月面探测提供服务，通过反射激光进行精准测量定位。以下光现象与其原理相同的是（ ）
A．三棱镜分解太阳光 B．竿在阳光下形成影子
C．放大镜把字放大 D．丹顶鹤在水中形成倒影
9．（2024·四川达州）光，让我们的世界充满温暖，让我们的世界绚丽多彩。下列有关光现象的描述错误的是（ ）
A．甲图中射击时要求“三点一线”，是利用光的直线传播原理
B．乙图中太阳光经过三棱镜后，在白屏上呈现彩色光带，说明太阳光是由多种色光混合而成
C．丙图中通过平静的湖面可以看到廊桥在水中的倒影，这是光的反射现象
D．丁图中我们透过放大镜看到的是正立、放大的实像
10．（2024·四川广安）“以铜为镜，可以正衣冠”，我们的祖先很早就会利用磨光的铜镜来观察自己的像。下列现象与铜镜成像原理相同的是（ ）
A．水膜中的像 B．水中的倒影
C．手影游戏 D．天空中的彩虹
11．（2024·重庆A卷）如图所示，智能快递车正在运送包裹，用户通过人脸识别取货。下列分析正确的是（ ）
A．用户看见快递车，是因为光在它表面发生了折射
B．地面出现快递车的影子，是光的直线传播形成的
C．智能快递车上的摄像头利用了光的反射原理工作
D．人脸识别时，人通过摄像头成倒立、等大的虚像
12．（2024·福建）我国某新型战斗机配有光电搜索跟踪系统，系统中的光学元件相当于晶状体，内置光电传感器相当于视网膜，成像原理与人眼相似。从空中拍摄地面物体时，物体在光电传感器上形成的像是（ ）
A．倒立、缩小的实像 B．倒立、等大的实像
C．倒立、放大的实像 D．正立、放大的虚像
13．（2024·江苏盐城）五一假期，小红和同学到公园游玩。她看到的花是红色的，是因为红花反射了 光；水鸟离开水面，向空中飞去，在水中像的大小 ，像离水面的距离 ；小红用相机拍下眼前这美丽的景色，是因为照相机的镜头相当于一个 透镜。
考点3 凸透镜成像的规律
14．（2024·山东临沂）在“探究凸透镜成像的规律”实验中，当蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示时，光屏上承接到烛焰清晰的像。保持凸透镜的位置不变，则（ ）
A．实验所用凸透镜的焦距可能为10.0cm
B．光屏上承接到的像是烛焰倒立、放大的实像
C．将蜡烛和光屏的位置互换，光屏上仍能承接到像
D．将蜡烛移至45.0cm刻度线上，光屏上仍能承接到像
15．（2024·上海）光具座上有凸透镜、光屏及发光源各一个。当光屏和凸透镜的距离为10cm时，此时在光屏上成缩小的像。物理王把光屏沿着光具座移动5cm后，再次移动光源的位置使成清晰的像。对于该像的情况，下列选项正确的是（ ）
A．一定成放大的像 B．可能成缩小的像
C．成像可能比原来小 D．成像一定比原来小
16．（2024·云南）（多选）如图所示，在探究凸透镜成像规律的实验中，若此时光屏上成清晰的像，下列说法正确的是（ ）
A．光屏上成倒立、放大的实像 B．光屏上成倒立、缩小的实像
C．照相机是利用该成像原理制成的 D．投影仪是利用该成像原理制成的
17．（2024·新疆）在“探究凸透镜成像规律”的实验中，用如图所示的实验器材进行实验，若凸透镜的焦距为10cm，将蜡烛放在距离凸透镜 （填“5.0”或“15.0”）cm位置时，移动光屏，可以在光屏上呈现清晰的 （填“缩小”或“放大”）的像。若使光屏上能呈现清晰的等大的像，选用的凸透镜的焦距最大为 cm。
18．（2024·江苏连云港）小明将凸透镜正对太阳光，在距离凸透镜10cm的白纸上呈现一个最小、最亮的光斑，此凸透镜的焦距为 cm。如图是他用该凸透镜观看书本上“中国梦”三个字时的情况，如果他想看到更大的正立的“国”字，小明需要将凸透镜 书本（选填“远离”或“靠近”），凸透镜和书本的距离应满足的条件是 。
19．（2024·四川广安）爱动手爱思考的小军，在做了“探究凸透镜成像规律”实验后，又选用了焦距未知的凸透镜进行拓展探究。
（1）将凸透镜安装在光具座上，用平行光作为光源，移动光屏直至光屏上得到一个最小最亮的光斑，如图甲所示，则凸透镜焦距为 cm；（要求估读）
（2）在实验过程中，当物距为5cm时所成像与生活中的 所成像的规律相同；（写出一种即可）
（3）蜡烛随着燃烧而变短，小军发现光屏上所成的像向上移动，从而影响了实验的进行，如图乙所示。为了解决这一问题，你认为他最合理的调整方法是 ；
A．只需将光屏适当上移 B．只需将凸透镜适当下移
C．将光屏和凸透镜都适当下移 D．以上操作均可行
（4）小军认为在实验过程中用蜡烛作为发光体除容易变短外，还存在一些不足之处，比如 。（写出合理的一条即可）
20．（2024·四川泸州）小明在“探究凸透镜成像规律”的实验中，选用的凸透镜焦距为10cm。
（1）实验前应在光具座上将蜡烛焰心、透镜光心、光屏中心调到 ；
（2）蜡烛、透镜、光屏的位置如图所示，光屏上呈现烛焰清晰的像，保持透镜不动，将蜡烛移到光具座上30cm刻度线位置时，要在光屏上再次呈现清晰的像，应将光屏向 移动；
（3）将蜡烛从光具座上40cm刻度线位置远离透镜移动时，所成的像逐渐变小；若将蜡烛从光具座上40cm刻度线位置靠近透镜移动，则像的大小将 。
21．（2024·四川南充）如图所示，某同学用自制的水透镜来探究凸透镜成像规律，当向水透镜里注水时，水透镜的焦距将变小；当从水透镜里抽水时，水透镜的焦距将变大。
（1）如图甲所示，一束平行于主光轴的光射向水透镜，在光屏上得到一个最小光斑，则此时水透镜的焦距为 ；
（2）该同学移动蜡烛，水透镜和光屏至图乙所示位置时，恰能在光屏上看到清晰 （选填“放大”“等大”“缩小”）的像，若仅将蜡烛与光屏位置对调，则在光屏上 （选填“能”“不能”）看到清晰的像；
（3）在（2）中将蜡烛与光屏位置对调后的场景下，该同学取了一幅眼镜给水透镜“戴上”，如图丙所示，发现光屏上的像变模糊，当往水透镜中加入适量的水后，发现烛焰的像再次变得清晰，由此判断该眼镜是 眼镜（选填“近视”“远视”）。
22．（2024·山东烟台）在探究近视眼和远视眼成因与矫正的主题实践中，该小组利用橡皮膜和注射器制作了水透镜来模拟眼睛的晶状体，打开夹子，通过注射器向橡皮膜中注水或抽水，来改变橡皮膜凸起的程度，如图甲所示。具体操作如下：
①将蜡烛、水透镜和光屏依次摆放在水平光具座上，点燃蜡烛，使烛焰、水透镜和光屏三者的中心在 ；
②将蜡烛放在离水透镜较远的位置，移动光屏，直到屏上出现烛焰清晰的像，如图乙所示，记下此时光屏所在的位置；
③用注射器向水透镜里加适量的水，水透镜对光的偏折能力变 ，此时屏上的像变得模糊，这是模拟近视眼看远处物体的情况。将光屏慢慢靠近水透镜，直到光屏上出现清晰的像，这说明近视眼所成的像在视网膜的 ；
④将光屏移回原来标记的位置，选择不同的眼镜在烛焰和水透镜之间前后移动，直到光屏上出现清晰的像，如图丙所示，这说明矫正近视眼应配戴 透镜；
⑤从水透镜里向外抽取适量的水，再次实验，探究远视眼的成因和矫正。
⑥眼睛是心灵的窗户，我们要增强保护视力的意识，做到科学用眼，积极防控近视。请写出一条预防近视的措施。
考点4 眼睛和眼镜
23．（2024·河南）在“爱眼日”宣传活动中，小明用图所示的装置研究眼睛的成像，此时烛焰在光屏上成清晰的像，用此模拟正常眼睛的成像。接下来下列操作可模拟近视眼的是（ ）
A．向水透镜注水，烛焰的像成在光屏右侧
B．向水透镜注水，烛焰的像成在光屏左侧
C．从水透镜抽水，烛焰的像成在光屏右侧
D．从水透镜抽水，烛焰的像成在光屏左侧
24．（2024·山东滨州）关于光现象，下列说法正确的是（ ）
A．小孔成像是由光的折射形成的
B．“潭清疑水浅”是由光的反射形成的
C．用手机扫描二维码时，二维码应位于手机摄像头的二倍焦距以外
D．近视眼需要配戴由凸透镜片制成的眼镜进行矫正
25．（2024·四川成都）“两个黄鹂鸣翠柳，一行白鹭上青天。”杜甫的诗句描绘了成都草堂门前浣花溪秀丽的景色（意境图如图）。下列说法不正确的是（ ）
A．能从各个方向看见黄鹂，是由于光发生了漫反射
B．看到溪水中的鱼比实际位置浅，是光的折射现象
C．阳光下的溪水波光，是水面对光的反射现象
D．目送白鹭高飞远去的过程中，眼睛的晶状体变厚
26．（2024·四川遂宁）“举杯邀明月，对影成三人”是李白在《月下独酌》中的佳句，对于李白月下独酌这一场景，下列描述正确的是（ ）
A．“明月”是光源
B．月光下李白的“孤影”是由于光沿直线传播形成的
C．酒杯中的“明月”是由于光的折射形成的
D．“明月”在李白的视网膜上成虚像
27．（2024·四川宜宾）据专家介绍，12~18岁是青少年近视的高发期，爱眼护眼势在必行。如图所示， （选填“甲”或“乙”）图表示近视眼成像原理，应佩戴 （选填“丙”或“丁”）图的眼镜进行矫正。
28．（2024·重庆）在“探究凸透镜成像的规律”实验中，蜡烛燃烧一段时间后，烛焰、凸透镜和光屏的位置如图2所示，此时在光屏上观察到清晰的烛焰的像，要使像成在光屏中央，应将蜡烛的支架向 调节，在光屏上所成的像是倒立、 的实像，这与生活中 （选填“眼睛”或“放大镜”）的成像原理相同。
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