专题3 透镜
一、选择题
1．【2017•武汉卷】如图所示，早期照相馆里摄影师取景时看到的像是倒立的．有几位同学对此现象展开了讨论（ ）
甲．将照相机靠近两位照相的人，可以看到两位照相人的全身像
乙．调整相机和两位照相人之间的距离，人像变小时，应减小相机镜头和胶片之间的距离
丙．要使人像更亮，必须在两位照相的人身后进行“补光”
丁．现在的相机利用光学或电子技术，把倒立的像转变成正立的，便于观察．
A．甲与乙 B．甲与丙 C．乙与丁 D．丙与丁
【答案】C
【考点定位】生活中的透镜
2．【2017•海南卷】如图所示，对光有发散作用的透镜是（ ）
A． B． C． D．
【答案】B
【解析】
凹透镜是指中间比边缘薄的透镜，凹透镜对光线有发散作用，所以凹透镜又叫发散透镜，符合这个特点的透镜是B，故应选B。
【考点定位】凹透镜的发散作用
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3．【2017•鄂州卷】2017年5月16日，ofo共享单车2万辆投放鄂州，极大地便利了鄂州市民的出行。使用者用手机扫车牌上的二维码，获取验证后自动开锁即可使用。关于单车的使用过程，下列说法正确的是
A．车牌上的二维码是光源 B．二维码上白色部分反射白光，黑色部分吸收光
C．手机上的摄像头相当于一个放大镜 D．扫码时二维码要位于摄像头一倍焦距以内
【答案】B
【解析】
二维码本身不发光，不是光源，故A错误；当扫描黑白相间的条纹时，黑色条纹吸收所有光线，故黑色条纹不反射色光，而白色条纹能够反射所有色光，故B正确；摄像头相当于凸透镜，成倒立缩小实像，故C错误；物体到摄像头的距离大于二倍焦距，成倒立缩小的实像，应用是照相机，故D错误，故选B。
考点：凸透镜成像的应用；物体的颜色
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•黄石卷】在探究凸透镜成像规律的实验中，小欢同学先将点燃的蜡烛放在凸透镜前某一位置时，恰好在镜后26cm处的光屏上出现一个与蜡烛等大倒立的像；若将此蜡烛移至凸透镜前10cm处时，则（ ）
A．光屏上出现倒立放大的实像
B．光所上出现倒立缩小的实像
C．将光屏远离凸透镜方向移动一段距离，光屏上才会出现倒立放大实像
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D．无论怎样移动光屏，光屏上均不会出现实像
【答案】D
【考点定位】凸透镜成像规律及其探究实验
6．【2017•宜昌卷】蜡烛、凸透镜、光屏的位置如图所示，此时光屏上出现烛焰清晰的像，则像的特点是（ ）
A．倒立缩小 B．倒立等大 C．倒立放大 D．正立放大
【答案】C
【解析】
由图象知，此时像距大于物距，成倒立、放大的实像，所以物距处于1倍和2倍焦距之间，故ABD错误，C正确，故应选C。
【考点定位】凸透镜成像规律及其探究实验
7．【2017•郴州卷】如图所示是小明进行探究“凸透镜成像规律”实验时情景示意图，烛焰位于距透镜1.5倍焦距处，并在光屏上得到清晰的像．工作原理与此成像规律相同的光学器件是 （ ）
A．照相机 B．放大镜 C．投影仪 D．潜望镜
【答案】C
【解析】
由题知，烛焰位于距透镜1.5倍焦距处，即物距大于焦距而小于二倍焦距，由凸透镜成像规律可知，此时成倒立、放大的实像，幻灯机、投影仪都是根据这个原理制成的，故C正确，ABD错误；故应选C。
【考点定位】凸透镜成像
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．【2017•威海卷】如图所示，让一束平行光经过一凸透镜，在光屏上得到一个最小、最亮的光屏，小明用此透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验，下列说法不正确的是（ ）
A．当物体距透镜8cm时，成正立的像
B．当物体距透镜16cm时，成倒立、放大的实像
C．当物体从距透镜20cm处远离透镜的方向移动时，所成的像逐渐变小
D．当物体从距透镜20cm处靠近透镜移动时，要得到清晰的像应使光屏靠近透镜
【答案】D
【考点定位】凸透镜成像规律及其探究实验
9．【2017•山西卷】小明做“探究凸透镜成像的规律”实验时，在光屏上得到烛焰清晰的缩小的像，然后他把燃烧的蜡烛和光屏互换位置，这时光屏上能看到（ ）
A．倒立、放大的像 B．倒立、缩小的像
C．正立、放大的像 D．正立、缩小的像
【答案】A
【解析】
由图可知，当u＞2f，f＜v＜2f，成倒立、缩小的实像；若将蜡烛和光屏位置互换，则f＜u＜2f时，成倒立、放大的实像，光屏距凸透镜即像距v＞2f，故应选A。
【考点定位】凸透镜成像规律及其探究实验
二、填空题
1．【2017•威海卷】目前青少年近视现象十分严重，应加强用眼保护，图中表示近视眼成像示意图的是 图，应配戴 镜制成的眼镜矫正．
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【答案】甲；凹
【解析】
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，则乙是远视眼的成因；近视眼成因：眼球晶状体的曲度过大，远处物体反射来的光线通过晶状体折射后形成的物像，就会落在视网膜的前方造成近视眼；由图可知，甲是近视眼的成因；因凹透镜对光线有发散作用，所以近视眼应该配戴凹透镜才能看清远处的物体。
【考点定位】近视眼的成因与矫正办法
2．【2017•襄阳卷】通过晶莹剔透的露珠，我们可以更清楚地看到小草的叶脉，这是利用了 （填“放大镜”、“幻灯机”或“照相机”）的原理．露珠的形成是水蒸气遇冷 （填写物态变化的名称）的结果．
【答案】放大镜；液化
【解析】
露珠中间厚，边缘薄，形成一个水凸透镜，叶脉在水凸透镜的一倍焦距以内，成正立放大的虚像，和放大镜的原理是相同的；露珠是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水珠。
【考点定位】液化及液化现象；凸透镜成像的应用
3．【2017•襄阳卷】如图，在探究凸透镜成像规律实验中，凸透镜、蜡烛、光屏放在同一直线上，当烛焰在B点时，成像在A点；当烛焰在A点时，成像在C点，则凸透镜一定固定在 之间．
【答案】BC
【解析】
当烛焰在B点时，成像在A点；当烛焰在A点时，成像在C点，由于凸透镜成实像时光路可逆，故在B点和在A点成像情况不同；故一次成的是实像，一次成的是虚像；由于AB间的距离小于AC间的距离，故当烛焰在B点时，成的是虚像，像与物体在凸透镜的同一侧，故凸透镜应该在B的左边；当烛焰在A点时，成像在C点，成的是实像，凸透镜应在AC之间，故凸透镜的位置应该在BC之间。
【考点定位】凸透镜成像规律及其探究实验
4．【2017•河南卷】无人机利用携带的焦距一定的微型摄像机进行航拍，来自地面景物的光通过摄像机镜头，会聚在感光晶片上，形成倒立、 （选填“放大”或“缩小”）的实像；当无人机上升时，须 （选填“增大”或“减小”）镜头与感光晶片间的距离，才能拍摄到清晰地画面．
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【答案】缩小；减小
【考点定位】凸透镜成像的应用
5、【2017•成都卷】每年 6 月 6 日是全国“爱眼日”，今年爱眼日的主题是“‘目’浴阳光，预防近视” 近视眼的成像示意图是图 4 的 图，应该佩戴由 透镜制成的眼镜来矫正。
【答案】乙，凹。
【解析】
近视眼的形成原因是：晶状体拆光能力太强或视网膜与晶状体间的距离太长，使物体成像在视网膜前方，用凹透镜矫正；远视眼的形成原因是：晶状体拆光能力太弱或视网膜与晶状体间的距离太短，使物体成像在视网膜后方，用凸透镜矫正。
【考点定位】近、远视眼的形成及矫正。
6、【2017•江西卷】人的眼睛是一架精密的照相机。如图2所示，是描述人眼看物体的成像图，其中看远处景物的是 图，景物在视网膜上成的是 像（选填“实”或“虚”）。
【答案】甲，实。
【解析】
人的眼睛的成像原理与照相机相同，都是利用u＞2f
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成倒立的、缩小的实像的原理。题中图甲是描述人眼看远处景物的成像图，景物在视网膜上成的是倒立的、缩小的实像。
【考点定位】人眼的结构及成像原理。
7．【2017•黔西南卷】如图所示，把一凸透镜放在平面镜前，当用眼睛观察镜子时，光束似乎是从M处发散开来的，则光束会聚处和M点的距离是 m，该凸透镜的焦距是 m。
【答案】0.6；0.2。
【解析】
试题分析：平面镜成像是由于光的反射而形成的，其成像的特点是：平面镜所成像是正立的、等大的虚像，物像到镜面的距离相等，即物像关于镜面对称。由题意知：光束似乎是从M处发散开来的，则光束会聚处（即焦点）和M点关于镜面对称，故它们之间的距离是0.6m，该凸透镜的焦距是0.2m。
【考点定位】平面镜成像的特点，凸透镜对光线的作用。
三、作图与探究
1．【2017•郴州卷】请画出入射光线通过透镜后的折射光线．
【答案】如下图所示
【解析】
平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点，过光心的光线其传播方向不变；如上图所示。
【考点定位】透镜对光的作用
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2．【2017•衡阳卷】在“探究凸透镜成像规律”实验中：
（1）如图甲所示，该透镜的焦距f= cm；
（2）将蜡烛、凸透镜、光屏依次安装在光具座上后，点燃蜡烛，在光屏上得到蜡烛的像如图乙所示，若要让像成在光屏的中心位置，则可以将凸透镜向 移动（选填“上”或“下”）；
（3）如图丙所示，把蜡烛放在光具座上 点时（选填“A”、“B”、“C”或“D”），在光屏上能得到一个清晰放大的像， 就是利用这种成像规律工作的（选填“投影仪”、“照相机”或“放大镜”）
【答案】（1）11.0 （2） 下 （3） C 投影仪
【考点】透镜焦距测量、探究凸透镜成像规律
3．【2017•岳阳卷】用焦距为10cm的凸透镜探究“凸透镜成像的规律”。
(1)实验前，让平行光束垂直镜面射入杯中（如图甲），从烟雾中可以观察到凸透镜对光有________（选填“会聚”或“发散”）作用。
(2)实验中，当蜡烛与凸透镜的距离如图乙所示，在光屏上可得到一个清晰倒立、_____（选填“放大”、“等大”或“缩小”）的实像。
(3)若蜡烛逐渐靠近凸透镜，所成的像会逐渐变________(选填“大"、“小”)。
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【答案】（1）会聚；（2）缩小；（3）大
【解析】
（1）凸透镜对光有会聚作用；（2）物距大于2倍焦距，成缩小实像；（3）物距减小，物体所成实像变大。
【考点定位】凸透镜成像
4．【2017•无锡卷】图甲是某型号视频展示台，其摄像头中的镜头相当于一个焦距可调的凸透镜，使用时，将物品放在展示台的摄影面板上．
（1）该视频展示台摄像头的镜头焦距可调范围为5.4mm﹣64.8mm，把一张照片放在投影面板上，镜头离投影面板的距离为40cm，照片通过镜头成的像是
A．放大的实像 B．缩小的实像 C．放大的虚像 D．缩小的虚像
（2）与视频展示台配套使用的投影幕是依靠电动机来控制升降的，小明用如图乙所示的电路进行模拟研究，电路中直流电动机的线圈电阻为2Ω，Rφ为阻值是10Ω的定值电阻，电源电压保持12V不变，闭合开关S，当电动机正常工作时，匀速提升重为0.4N的物体，此时电压表示数为6V，求：
①电动机正常工作时，通过电阻Rφ的电流是多大？
②电动机正常工作2秒所消耗的电能是多少？
③若电动机正常工作时，有5%的机械能用来提升物体，物体在2秒内上升的高度是多少？
【答案】（1）B；（2）①0.6A；②7.2J；③0.9m
【解析】
（1）摄像头的镜头焦距可调范围f为5.4mm﹣64.8mm，镜头离投影面板的距离u为40cm，摄像头的镜头相当于凸透镜当u＞2f时，凸透镜成倒立缩小的实像，故B正确；（2）①根据串联电路电压的规律知：Uφ=U﹣U电动机=12V﹣6V=6V；根据欧姆定律知通过电阻Rφ的电流是：I===0.6A；②电动机正常工作2秒所消耗的电能是：W=U电动机It=6V×0.6A×2s=7.2J；③根据η=得，电动机的机械能：W机械=ηW电=5%×7.2J=0.36J，由W=Gh知，物体在2秒内上升的高度：h===0.9m。
【考点定位】生活中的透镜；功的计算公式的应用；欧姆定律的应用；电功的计算
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5。【2017•东营卷】物理兴趣小组在探究“凸透镜成像的规律”实验时：
（1）用图甲所示的装置测出凸透镜的焦距为 cm。
（2）图乙是某次实验时观察到的现象，生活中的 （选填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”）是利用这一原理制成的。保持凸透镜不动，把蜡烛向左移动一段距离，要 想在光屏上再次得到清晰的像，应该把光屏向 （选填“左”或“右”）移动一段距离，像 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
（3）实验时，光屏上得到了蜡烛清晰的像，一同学不小心在凸透镜上溅了一个小泥点，则 光屏上 （选填“有”或“没有”）小泥点的像或影子。
（4）将近视眼镜片放在蜡烛与凸透镜之间，光屏上原来清晰的像变模糊了。使光屏远离 透镜，又能在光屏上看到蜡烛清晰的像，这说明近视眼镜对光线有 作用。由此可知，在近视眼得到矫正之前，物体的像成在视网膜的 。
【答案】（1）10.6（10.2~10.8 均可得分）。（2）照相机，左，变小。（3）没有。（4）发散。前方（或前面、前边）。
【解析】
（1）对mm刻度尺读数时要有估计值，故所测出凸透镜的焦距为10.6cm。（2）由图乙知：像距小于物距，故所成的是倒立的、缩小的实像，则生活中的照相机是利用这一原理制成的。成实像时，物距增大，像距减小，像减小。故保持凸透镜不动，把蜡烛向左移动一段距离，物距增大，要想在光屏上再次得到清晰的像，应该把光屏向左移动一段距离，像变小。（3）实验时，光屏上得到了蜡烛清晰的像，一同学不小心在凸透镜上溅了一个小泥点，不影响光的折射，则光屏上没有小泥点的像或影子。（4）将近视眼镜片放在蜡烛与凸透镜之间，光屏上原来清晰的像变模糊了，即像的位置后移。使光屏远离透镜，又能在光屏上看到蜡烛清晰的像，这说明近视眼镜对光线有发散作用。由此可知，在近视眼得到矫正之前，物体的像成在视网膜的前方。
【考点定位】探究“凸透镜成像的规律”实验过程及其应用。
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