专题3 透镜
一、选择题
1．【2017•泰安卷】关于透镜的应用，下列说法正确的是（ ）
A．远视眼镜利用了凸透镜对光的会聚作用
B．照相时，景物在镜头二倍焦距以内
C．投影仪中的投影片在镜头二倍焦距以外
D．望远镜的物镜使远处的物体成正立、放大的虚像
【答案】A
【考点定位】凸透镜成像的应用
2．【2017•德阳卷】下列有关光学知识说法正确的是（ ）
A．近视眼的矫正是佩戴合适的凸透镜
B．用照相机照相时，景物在照相机镜头的二倍焦距以外
C．人站在穿衣镜前看到自己在镜中的像是实像
D．人通过放大镜看到的是物体正立放大的实像
【答案】B
【解析】
近视眼是晶状体的曲度变大，会聚能力增强，即折光能力增强，应佩戴发散透镜，使光线推迟会聚，因此利用了凹透镜对光的发散作用，故A错误；照相机是根据物距大于2倍焦距时，凸透镜成倒立缩小实像的原理制成的，故照相时，被照者应站在镜头二倍焦距之外，故B正确；穿衣镜是平面镜，人站在穿衣镜前看到自己在镜中的像是正立等大的虚像，故C错误；放大镜是根据物距小于焦距时，凸透镜成正立放大虚像，故D错误；故应选B。
【考点定位】近视眼的成因与矫正办法；平面镜的应用；凸透镜成像的应用
3、【2017•自贡卷】外出旅游，照相机是我们常用的工具，它能记录我们沿途所见的美丽风光，在照相机构造中有一个关键的成像光学元件，它相当于一个（ ）
10
A、反光镜 B、凹面镜 C、平面镜 D、凸透镜
【答案】D
【解析】
照相机的镜头相当于一个凸透镜，当景物到镜头的距离大于2倍焦距时，成倒立、缩小的实像．故选D．
考点：凸透镜成像的应用．
4. 【2017•菏泽卷】关于成像，下列说法错误的是（ ）
A.平面镜成的都是虚像
B.凸透镜成的都是实像
C.凸透镜可以成缩小的像，也可以成放大的像
D.凸透镜可以成倒立的像，也可以成正立的像
【答案】B
考点：虚像 实像 凸透镜成像规律
5. 【2017•枣庄卷】在做凸透镜成像实验时，将点燃的蜡烛沿着光具座，从凸透镜二倍焦距以外的某位置向焦点移动。在此过程中，像的大小及像距的变化情况是（ ）
A.像和像距都逐渐变大 B.像和像距都逐渐变小
C.像逐渐变大，像距逐渐变小 D. 像逐渐变小，像距逐渐变大
【答案】A
【解析】
当物距大于一倍焦距f时，凸透镜成倒立的实像，且物距越小，像距越大，成的像也越大；所以将蜡烛从二倍焦距外的地方逐渐向凸透镜的焦点靠近的过程中，像距逐渐变大，像逐渐变大．故选A．
考点：凸透镜成像规律及其探究实验．
6．【2017•长沙卷】下列光路图正确的是
10
A．凸透镜对光线的作用
B．凹透镜对光线的作用
C．放大镜的成像图
D．近视镜的成像图
【答案】
【解析】
A.凸透镜对光线有会聚作用，图中光线发散，错误；
B.凹透镜对光线有发散作用，B错误；
C.放大镜将物体在一倍焦距之内，成像在物体的同侧，特点是正立、放大的虚像，C正确；
D.近视镜的成像在视网膜的前方，此图是成像在视网膜的后方，是远视眼的成像图，D错误。
故选C。
考点：凸透镜、凹透镜对光的作用，放大镜成像的特点，近视眼和远视眼。
7．【2017•连云港卷】在“探究凸透镜成像规律”的实验中，小明将烛焰放在凸透镜前某一位置时，恰好在凸透镜后20cm处的光屏上出现一个与该烛焰等大的像，下列说法正确的是（ ）
A．该凸透镜的焦距是20cm
B．此时的物距大于20cm
C．当物距是30cm时，光屏上呈现倒立缩小的像
D．当凸透镜的一部分被遮住时，光屏上不能呈现完整的像
【答案】C
【考点定位】凸透镜成像规律及其探究实验
8. 【2017•广州卷】蜡烛放在如图10所示位置，通过凸透镜成倒立、缩小的像。小红画了图中的光路。下列说法正确的是（ ）
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A. 小红画的光路是正确的
B. B. 透镜成的是虚像
C. 透镜的焦距小于10cm
D. 透镜的焦距大于20cm
【答案】C
【解析】从图像分析，蜡烛在二倍焦距之外，成像在一倍焦距和二倍焦距之间；V＞2f，即20cm﹥2f， f＞10cm。故选C。
考点：凸透镜的成像规律。
9．【2017•烟台卷】拿一副远视眼镜放在凸透镜前，如图所示，光屏上出现烛焰清晰的像，移走远视眼镜，烛焰的像变得模糊，为了能在光屏上重新得到清晰的像，下列操作可行的是（ ）
A．将蜡烛靠近凸透镜
B．将光屏靠近凸透镜
C．将光屏远离凸透镜
D．将光屏和蜡烛同时靠近凸透镜
【答案】C
【解析】
远视眼镜是凸透镜，首要的问题是知道凸透镜对光线有会聚作用，拿一个远视镜给“眼睛”戴上，光屏上出现烛焰清晰的像，而蜡烛烛焰的像实际上在光屏后；拿走远视镜则烛焰的像变得模糊，原因是烛焰清晰的像在光屏的后面，可以用增大光屏与凸透镜的距离或增大蜡烛距离凸透镜的距离使得光屏上呈现一个清晰的像的目的；故应选C。
【考点定位】凸透镜成像的应用
二、填空题
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1、【2017•自贡卷】小金同学由于经常玩手机，近期发现视力严重下降，经眼科医生检查小金看物体的像成在视网膜之前方，则小金被确诊为 视眼，应佩戴
______透镜矫正．
【答案】近 凹
考点：近视眼的成因与矫正办法．
2．【2017•连云港卷】近视眼看不清远处的物体，是因为物体的像落在视网膜的 方（选项“前”或“后”），需要佩戴 加以矫正（选填“凸透镜”或“凹透镜”）．
【答案】前；凹透镜
【解析】
近视眼看不清楚远处的物体，原因是远处物体的像成在视网膜的前方，但是我们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。
【考点定位】近视眼的成因与矫正办19．【2017•苏州卷】（1）利用微信“扫一扫”功能，通过智能手机的摄像头扫描二维码（如图甲）可快速获取网络信息，手机摄像头相当于一个凸透镜，二维码到摄像头的距离应满足 ▲ 的条件．
（2）如图乙所示，蜡烛恰好在光屏上成清晰的像，将光屏移至刻度线lOcm处，蜡烛向 ▲ （远离／靠近）透镜方向移动，光屏上能再次成清晰的像，保持透镜位置不变，仅将蜡烛和光屏位置交换，光屏上可观察到倒立 ▲ 的实像．
【答案】大于二倍焦距；靠近；缩小
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【解析】
（1）摄像头相当于凸透镜，成倒立缩小实像，物体到摄像头的距离大于二倍焦距 ；
（2）凸透镜成实像时，遵循物近像远像变大的特点。如图乙所示，蜡烛恰好在光屏上成清晰的像，将光屏移至刻度线l0cm处，蜡烛向靠近透镜方向移动，光屏上能再次成清晰的像，保持透镜位置不变，仅将蜡烛和光屏位置交换，光屏上可观察到倒立缩小的实像。
考点：生活中的透镜；凸透镜成像规律及其探究实验
3.【2017•盐城卷】在探究凸透镜成像规律时，应调节烛焰和光屏中心位于凸透镜的 上。当蜡烛距凸透镜30.0cm时，在光屏上成一个等大的实像，则凸透镜的焦距是 cm；将蜡烛远离透镜移动动到适当位置，要在光屏上成清晰的像，就将光屏向 （远离/靠近）透镜方向移动。
【答案】主光轴 15.0 靠近
【解析】
在探究凸透镜成像规律时，应调节烛焰和光屏中心位于凸透镜的主光轴上。当蜡烛距凸透镜30.0cm时，在光屏上成一个等大的实像，则物距u=v=2f，所以凸透镜的焦距是f=1/2u=15cm；将蜡烛远离透镜移动到适当位置，要在光屏上成清晰的像，根据凸透镜成实像时“物远像近像变大”，应将光屏向靠近透镜方向移动。
考点：凸透镜成像规律
4、【2017•舟山卷】如图所示是医学上常用的内窥镜，它是一种在细管顶端 装有小型摄像机的医疗器械，摄像机的镜头相当于凸透镜。
(1)用内窥镜检查时常采用从口腔插入的方法，这会引起病 人强烈的恶心和呕吐，因此现在开始采用从鼻腔插入的 方法。内窥镜经口腔或鼻腔插入都能进入胃，是因为它们都与________这一器官直接相连。
(2)检查时，要使观察更加仔细，就要减小观察范围，此时应该使内窥镜细管顶端________患处。（选填“接近”或“远离”）
【答案】（1）咽（2）接近
【解析】
（1）内窥镜经口腔或鼻腔插入都能进入胃，是因为它们都与咽相连；（2）内窥镜相当于凸透镜为了减小观察范围，应该减小物距，应该使内窥镜细管顶端接近患处。
【考点定位】凸透镜成像
5、【2017•绵阳卷】在“探究凸透镜成像的规律”
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实验中，先将蜡烛焰、凸透镜、光屏的中心调到同一水平线上，然后将凸透镜固定在光具座上50cm处，将点燃的蜡烛放置在光具座上30cm处，移动光屏，在光屏上得到烛焰清晰的像，再将蜡烛向凸透镜移近几厘米，应向______（选填“靠近”或“远离”）凸透镜方向移动光屏，才有可能再次在光屏上得到烛焰清晰的像；又将蜡烛移至光具座上43cm 处，无论怎么移动光屏，都不能在光屏上得到烛焰清晰的像。由此可以推断该凸透镜焦距的范围，该范围的最大值小于_______cm。
【答案】远离，20
考点：凸透镜成像实验
6、【2017•绍兴卷】如图的眼球成像原理图中，晶状体和角膜的共同作用相当于一个________镜，请写出成像原理与该图相同的一种仪器________。
【答案】（1）凸透；（2）照相机、摄像头等
【解析】（1）人的眼球好像一架照相机，晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜，视网膜相当于光屏，外界物体在视网膜上所成的像是倒立、缩小的实像；（2）采用凸透镜成像的还有照相机、摄像头等。
【考点定位】凸透镜成像
三、作图与探究
1.【2017•枣庄卷】根据光的传播光路,在下图中虚线框内，填上适当的光学镜。
【答案】
10
【解析】
第一个图中入射光线是平行的，而折射光线远离主光轴，即透镜有发散作用，所以是凹透镜；第二个图中折射光线平行于主光轴，折射光线相对于入射光线靠近了主光轴，即透镜有会聚作用，所以是凸透镜；如图所示：
．
考点：透镜及其分类．
2.【2017•重庆A卷】（1）小明同学用一个焦距为10.0cm的凸透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验，他需要将烛焰、透镜和光屏三者的中心调整在 ，使像呈在光屏中央。当蜡烛与透镜位置如图12时，成倒立、 （选填“放大”、“等大”或“缩小”）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
（2） 小明利用图13所示的实验装置“探究水在凝固过程在温度的变化规律”。将盛有适量水的试管放入装有含盐冰的烧杯中，温度计测试管中水的温度。小明发现水凝固过程中温度 （选填“保持不变”、“逐渐升高”或“逐渐降低”）；烧杯内含盐冰的温度必须低于试管内水凝固时的温度，这说明水在凝固过程中需要 （选填“吸热”或“放热”）
【答案】（1）同一高度 缩小 照相机 （2）保持不变 放热
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考点：凸透镜成像规律 晶体凝固的特点
3．【2017•泰安卷】在焦距为5cm、9cm和15cm的凸透镜中选择一个放置在如图所示的位置，将蜡烛、光屏分别置于光具座上透镜两侧，调整透镜和光屏的中心大致与烛焰的中心在 ；若将蜡烛放置在A点通过三个凸透镜都能在光屏上成像，则焦距为 cm的透镜所称的像最大，若在BC间移动光屏时可在光屏上得到清晰的像，则实验中所用透镜的焦距可能是 cm．
【答案】（1）同一高度；（2）15；（3）5、9
【解析】
要调整烛焰、光屏和凸透镜的中心大致在同一高度上，这样才可以使烛焰的像成在光屏的中央；由图可知，A点到凸透镜的距离为25cm，即物距为25cm；焦距为5cm的凸透镜，因物距大于其2倍焦距，所以成的是倒立、缩小的实像；焦距为9cm的凸透镜，因物距大于其2倍焦距，所以成的是倒立、缩小的实像；焦距为15cm的凸透镜，因f＜25cm＜2f，成的是倒立、放大的实像；故焦距为15cm的凸透镜成的像最大；在BC间移动光屏时可在光屏上得到清晰的像，即在凸透镜右侧5cm～20cm间移动光屏时可在光屏上得到清晰的像；物距为25cm，结合前面分析可知：①焦距为5cm的凸透镜，成的是倒立、缩小的实像，像距的范围f＜v＜2f，即5cm＜v＜10cm，在5cm～20cm范围以内，在该范围内移动光屏时可在光屏上得到清晰的像，故凸透镜的焦距可能为5cm；②焦距为9cm的凸透镜，成的是倒立、缩小的实像，像距的范围f＜v＜2f，即9cm＜v＜18cm，在5cm～20cm范围以内，在该范围内移动光屏时可在光屏上得到清晰的像，故凸透镜的焦距可能为9cm；③焦距为15cm的凸透镜，成的是倒立、放大的实像，像距的范围v＞2f，即v＞30cm，超过了5cm～20cm范围，在BC间移动光屏时不能在光屏上得到清晰的像，故凸透镜焦距不可能为15cm；综上分析可知，凸透镜焦距不可能为15cm，可能为5cm或9cm。
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【考点定位】凸透镜成像规律及其探究实验
4．【2017•杭州卷】小金在实验室利用光具座研究凸透镜成像的规律．
（1）当小金将三个元件移动到图示位置时，光品上出现了清晰的像，请你根据此现象回答下列问题：光屏上像的性质为 ，并推算出焦距为 厘米．
（2）保持蜡烛和凸透镜位置不变，小金换了个凸透镜继续试验，并使透镜光心、蜡烛焰心和光屏中心三者高度相同，但在透镜右侧无论怎样移动光屏都无法在屏上成像（光具座足够长），请你帮助小金分析产生此现象的原因 ．
【答案】（1）倒立、等大的实像；20.0；（2）物距小于焦距
【解析】
（1）由图可知，此时的u=40.0cm=v，则u=2f，f=20.0cm；此时成的是倒立、等大的实像；（2）透镜光心、蜡烛焰心和光屏中心三者高度相同，光具座也足够长，故光屏上不成像的原因是物距小于焦距，凸透镜成的是虚像，虚像不能被光屏承接。
【考点定位】凸透镜成像规律及其探究实验
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