专题3 透镜
一、选择题
1．【2017•黄冈卷】如图是爱动脑筋的小明用手机和透镜自制的简易投影仪，它能将手机上的画面放大投射到白墙上．下列说法正确的是（ ）
A．手机到透镜的距离应大于透镜的两倍焦距
B．墙上呈现的是手机画面的正立、放大的虚像
C．制作简易投影仪的透镜，可以制作老花镜镜片
D．要使墙上的像变大，应增大手机与透镜间的距离
【答案】C
【解析】
【考点定位】凸透镜成像的应用
2．【2017•咸宁卷】下列与凸透镜有关的说法中错误的是（ ）
A．阳光通过凸透镜可以点燃纸屑，是利用了凸透镜对光的会聚作用
B．投影仪能使物体在屏幕上成正立、放大的虚像
C．凸透镜所成像的虚实、大小、正倒跟物体到凸透镜的距离有关
D．借助放大镜看地图时，地图到放大镜的距离应小于1倍焦距
【答案】B
【解析】
因凸透镜对光线的会聚作用，所以阳光通过凸透镜可以会聚一点，热量集中，温度较高可以点燃纸屑，故A正确；投影仪能使物体在屏幕上成倒立、放大的实像，故B错误；由凸透镜成像原理，凸透镜所成像的虚实、大小、正倒跟物体到凸透镜的距离有关；故C正确；借助放大镜看地图时，地图到放大镜的距离应小于一倍焦距，故D正确；故应选B。
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【考点定位】凸透镜成像的应用
3．【2017•贵港卷】大山同学做“探究凸透镜成像”的实验，当他把烛焰移到距透镜39cm的地方时，在光屏上观察到倒立缩小的像，则该凸透镜的焦距不可能的是（ ）
A．5cm B．10cm C．15cm D．20cm
【答案】D
【解析】
把蜡烛放在距离凸透镜39cm的某一位置时，在透镜另一侧得到一个清晰的，倒立的、缩小的像，
则u＞2f，即39cm＞2f，解得f＜19.5cm，则选项ABC都符合，只有D选项是不可能的，故应选D。
【考点定位】凸透镜成像规律及其探究实验
4．【2017•大庆卷】下列说法中正确的是（ ）
A．声音在真空中可以传播
B．物体到平面镜的距离决定了物体在平面镜中成像的大小
C．蜡烛放在凸透镜的2倍焦距处，移动光屏可以得到等大、倒立的虚像
D．在石油勘探时常采用人工地震，利用探头接收地下不同层间界面反射回来的声波，从而探测出地下油矿
【答案】D
【解析】
【考点定位】声与信息；声音的传播条件；平面镜的应用；凸透镜成像的应用
5．【2017•齐齐哈尔卷】在“探究凸透镜成像规律”的实验中，蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示，此时烛焰在光屏上成一个清晰的像，由此判断下列说法正确的是（ ）
A．光屏上的像是倒立、放大的实像
B．光屏上的像是正立、缩小的实像，照相机是根据该原理制成的
C．若蜡烛和光屏位置不变，将凸透镜向左移动适当距离，仍可在光屏上得到清晰的像
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D．若换用材料与口径相同但更厚一些的凸透镜，仍要在光屏上得到清晰的像，如果只移动光屏，光屏必须远离凸透镜
【答案】C
【解析】
【考点定位】凸透镜成像规律及其探究实验
6．【2017•益阳卷】一凸透镜的焦距为15cm，将点燃的蜡烛从离凸透镜20cm处移到40cm处的过程中，像的大小和像距的变化情况是（ ）
A．像变大，像距变大 B．像变小，像距变小
C．像变大，像距变小 D．像变小，像距变大
【答案】B
【解析】
凸透镜的焦距是15cm，将点燃的蜡烛从离凸透镜20cm处移到40cm处的过程中，物距始终大于焦距，因此凸透镜成实像，由于物距增大，则像距减小，像变小，综上分析可得，选项B正确；故应选B。
【考点定位】凸透镜成像规律及其探究实验
7．【2017•徐州卷】小明拿着放大镜，伸直手臂，通过放大镜观察远处的景物，看到的是景物的（ ）
A．正立放大的像 B．倒立放大的像 C．倒立缩小的像 D．正立缩小的像
【答案】C
【解析】
放大镜是一个凸透镜，通过放大镜观察远处的景物，景物在凸透镜的二倍焦距以外，成倒立、缩小的实像，所以小明看到的是景物的倒立、缩小的实像，故应选C。
【考点定位】生活中的透镜
8．【2017•通辽卷】近期流行一种“自拍神器”给旅行者自拍带来了方便．如图所示，与直接拿手机自拍相比，利用自拍杆可以（ ）
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A．增大像距 B．增大取景范围
C．增大人像的大小 D．缩短景物到镜头距离
【答案】B
【解析】
凸透镜成实像时，物距越大，像距越小，像越小；所以，“自拍神器”与直接拿手机自拍相比，利用自拍杆可以增大物距，减小像距，减小人像的大小，从而增大取景范围，取得更好的拍摄效果，故ACD错误，只有B正确；故应选B。
【考点定位】凸透镜成像的应用
9．【2017•西宁卷】很多车主都在车上安装了行车记录仪，便于及时用摄像头将行车过程中发生的事情记录下来，在夜间可以利用摄像头周边的多点红外线补光，拍出依旧清楚的画面．关于行车记录仪，下列说法正确的是（ ）
A．在拍摄录像时，物体在透镜两倍焦距外
B．行车记录仪的摄像头中用的是凹透镜
C．人肉眼是可以观察到红外线的
D．在拍摄录像时，物体在透镜一倍焦距内
【答案】A
【解析】
【考点定位】生活中的透镜
10．【2017•眉山卷】在“探究凸透镜成像的规律”实验中，光具座上各元件位置如图所示，此时在光屏上恰好成一个清晰的像，则下列说法正确的是（ ）
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A．利用了这一原理制成了照相机
B．若将蜡烛远离凸透镜，则应将光屏靠近凸透镜才能得到清晰的像，且像逐渐变小
C．若保持凸透镜位置不变，将蜡烛和光屏的位置互换，会在光屏上成一个清晰倒立、放大的像
D．若保持凸透镜位置不变，将蜡烛放在刻度线45cm处，适当移动光屏也能得到一个清晰的像
【答案】B
【解析】
【考点定位】凸透镜成像规律及其探究实验
11．【2017•乌鲁木齐卷】家用放大镜（凸透镜）成放大的像时（ ）
A．一定是实像 B．一定是虚像
C．像距一定大于物距 D．像距一定小于焦距
【答案】C
【解析】
由凸透镜成像规律可知，u＜f，成正立、放大的虚像，故A错误；当u＞2f时，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，故B错误；当2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，v＞2f．u＜f，成正立、放大的虚像；v＞u，由此可得凸透镜成放大的像时，像距一定大于物距，故C正确、D错误；故应选C。
【考点定位】凸透镜成像的应用
12．【2017•云南卷】下列说法中，正确的是（ ）
A．验电器的工作原理是同种电荷相互排斥
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B．宇航员在月球上无法用电磁波来通信
C．只有镜面反射遵循光的反射定律
D．只有凸透镜能成等大的像
【答案】A
【解析】
【考点定位】电荷间的相互作用规律；光直线传播的应用；光的反射；凸透镜的会聚作用；电磁波的传播
二、填空题
1．【2017•云南卷】人的眼睛像一架照相机，物体经晶状体成像与视网膜上，对于近视眼患者而言，远处物体成的像位于视网膜 ，可配戴 透镜矫正．
【答案】前；凹
【解析】
近视眼的晶状体较厚，会聚能力较强，看远处的物体时，将像成在视网膜的前面．为了使像正好呈在视网膜上，应使光线推迟会聚，使所成的像相对于晶状体后移，所以应佩戴发散透镜即凹透镜。
【考点定位】近视眼的成因与矫正办法
2．【2017•昆明卷】人眼看物体的原理和凸透镜成像的原理相同．正常人的眼睛，看到的物体在视网膜上成 的实像（填“放大”或“缩小”）；矫正近视眼所佩戴眼睛的镜片是 透镜．
【答案】缩小；凹
【解析】
人眼的晶状体和角膜相当于凸透镜，视网膜相当于胶片，人的眼睛相当于照相机，外界物体在视网膜上成倒立、缩小的实像；近视眼所成的像在视网膜的前方，为了使像正好呈在视网膜上，应使光线推迟会聚，使所成的像相对于晶状体后移，所以应佩戴发散透镜，即凹透镜。
【考点定位】眼睛及其视物原理；近视眼的成因与矫正办法
3．【2017•吉林卷】如图是一种可以进行航拍的“无人机”（多功能飞行器）．“无人机”的照相机镜头相当于 透镜；人们可以通过遥控器上的天线发射的 遥控无人机飞行．
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【答案】凸；电磁波
【解析】
照相机是利用凸透镜成缩小实像的原理工作的，因此“无人机”的照相机镜头相当于凸透镜；人们可以通过遥控器上的天线发射的电磁波来控制无人机的飞行高度和速度。
【考点定位】生活中的透镜；电磁波的传播
4．【2017•镇江卷】如图所示，用焦距为5cm的凸透镜进行了如下实验操作：将蜡烛放在A处时，位于P处（图中未画出）的光屏上得到了清晰的缩小像；保持透镜位置不变，向右移动蜡烛至B处，再将光屏从P处移至另一位置得到清晰的放大像，则两次所成的像都是 立的，P位于A的 侧，上述过程中光屏是向 侧移动的，用刻度表示透镜在光具座上的位置： ．
【答案】倒；右；右；55cm～60cm
【解析】
【考点定位】凸透镜成像的应用
5．【2017•咸宁卷】2016年底，国内共享单车悄然兴起，成为许多市民出行选择的交通工具，如图所示，用户通过手机扫描车身二维码即可开锁骑车，二维码在距手机镜头两倍焦距以
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（选填“内”或“外”）成像，这种自行车有小型发电机给电子锁充电，发电机对的工作原理是 ；自行车上的红色尾灯不能自行发光，晚上却可以提醒司机注意，利用了光的 ；下坡自由滑行时主要是 能转化为 能．
【答案】外；电磁感应现象；反射；重力势；动
【解析】
【考点定位】凸透镜成像的应用；光的反射；发电机的构造和原理；动能和势能的转化与守恒．
6．【2017•龙东卷】由于长时间过度使用手机，导致青少年未老先衰，新型疾病“手机老花眼”患者剧增，患者主要表现为观察近处物体不清晰，这种疾病的形成原理与下面 （选填“甲”或“乙”）图相符，应配戴 （选填“凹”或“凸”）透镜，予以矫正．
【答案】甲；凸
【解析】
产生远视眼的原因是，晶状体太薄，折光能力太弱，焦距变大，近处的物体的像成在视网膜之后；因此某人看近处物体时，物体的像总成在视网膜的后面，说明此人是远视眼，这种疾病的形成原理与下面的甲图符合，可以用凸透镜的镜片进行矫正。
【考点定位】远视眼的成因与矫正办法
7．【2017•怀化卷】如图，表示的是 （选填“近视眼”或“远视眼”）的成像情况，需要用 （选填“凸”或“凹”）透镜来矫正．
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【答案】近视眼；凹
【解析】
【考点定位】近视眼的成因与矫正办法
三、作图与探究
1．【2017•西宁卷】请完成图中，光线通过凸透镜折射，再经平面镜反射的光路图．
【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；过平面镜的入射点垂直镜面作出法线，根据反射角等于入射角，在法线右侧作出反射光线；如上图所示。
【考点定位】透镜的光路图；作光的反射光路图
2．【2017•吉林卷】请在图中画出折射线．
【答案】如下图所示
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【解析】
平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点；如上图所示。
【考点定位】透镜的光路图
3．【2017•广元卷】小华用光具座研究凸透镜成像规律，按如图调整完毕，在光屏上得到蜡烛烛焰清晰的像．
（1）保持蜡烛、凸透镜、光屏位置不变，小华用不透光的纸板遮住凸透镜上半部分，则在光屏上观察到的像是 （填选项前的字母）
A．烛焰的上半部分，亮度变暗
B．烛焰的下半部分，亮度变暗
C．完整的烛焰，亮度变暗
D．完整的烛焰，亮度不变
（2）保持凸透镜位置不变，将蜡烛与光屏位置对调，光屏上也能得到烛焰清晰的像， （选填“照相机”、“投影仪”、“放大镜”）就是根据这种成像原理设计的．
【答案】（1）C；（2）投影仪
【解析】
【考点定位】凸透镜成像规律及其探究实验
4．【2017•绥化卷】小华同学用如图所示的实验器材做“探究透镜成像规律”的实验．
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（1）在光具座上从左至右依次放置蜡烛、 和光屏．
（2）蜡烛在如图所示的位置时，成的像是等大、倒立的实像．分析实验成像情况可知，实验中所用透镜的焦距为 cm．
（3）当把点燃的蜡烛由图所示的位置向右移至光具座的35cm刻度时，应向 （选填“左”或“右”）移动光屏到适当的位置，得到一个倒立、放大的实像．此时小华发现烛焰的像成在光屏的上方，为了使像成在光屏的中央，她应向 调整蜡烛．（选填“上”或“下”）．
【答案】（1）凸透镜；（2）10.0；（3）右；上
【解析】
【考点定位】凸透镜成像规律及其探究实验
5．【2017•龙东卷】以下是某实验小组进行的两组光学实验；
（1）图甲“探究平面镜成像特点”的实验．
①实验中选取两只完全相同的蜡烛，是为了比较像和物的 关系．
②移去玻璃板后面的蜡烛，将光屏放在此处，则光屏上 （选填“能”或“不能”）接收到烛焰的像．
③将蜡烛远离玻璃板，像的大小将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）
（2）图乙、丙、丁是探究“凸透镜成像规律”的实验．
①让一束平行光射向凸透镜，移动光屏，直到光屏上出现最小最亮的光斑，如图所示，则该透镜的焦距为 cm．
②将蜡烛放在距凸透镜15cm处，如图丙所示，在凸透镜的另一侧前后移动光屏，光屏上会得到一个倒立、 的实像．人们利用这一原理制成了 ．
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③若烛焰在光屏上所成的像如图丁所示，为了使像能清晰地呈在光屏中央，应将凸透镜向 （选填“上”或“下”）移动．
【答案】（1）①大小；②不能；③不变；（2）①10.0；②放大；投影仪；③下
【解析】
（1）①两只蜡烛大小相同，后面的蜡烛又和前面蜡烛的像完全重合，这样就证明了像与物大小相同，所以两只蜡烛等长是为了比较像与物大小关系用的；②虚像光屏接收不到，实像光屏能接收到．而平面镜成的是虚像，所以光屏上不能接收到蜡烛A烛焰的像；③平面镜成的像与物大小相同，和物到镜的距离无关，人们感觉到的近大远小是一种视觉效果，不影响真实的大小；（2）①由图中，平行光线经凸透镜后会聚到一点，说明凸透镜对光线具有会聚作用，光屏上得到的最小、最亮的光斑便是凸透镜的焦点，所以焦距为30.0cm﹣20.0cm=10.0cm；②把蜡烛放到距凸透镜15cm的位置，即物体恰好处于1倍焦距和2倍焦距之间，所以此时光屏上成一个倒立、放大的实像，投影仪是根据此原理工作的；③要使烛焰的像清晰地成在光屏的中央，像需要向下移动，因为过光心的光线经凸透镜后方向不变，所以应该将凸透镜向下移动。
【考点定位】平面镜成像的特点、原理、现象及其实验方案；凸透镜成像规律及其探究实验
6．【2017•毕节卷】某物理兴趣小组探究”凸透镜成像规律“的实验装置如图，凸透镜固定在50cm处，光屏和蜡烛分别在凸透镜两侧．
（1）当蜡烛移到20cm处时，移动光屏到80cm处时，在光屏上成一个等大、清晰的像，则凸透镜的焦距是 cm．
（2）凸透镜位置不变，又将蜡烛从20cm处移到10cm处时，光屏上要成清晰的像，光屏应从80cm处向 （填”左“或”右“）移动，则所成的像是 （选填”放大“、”等大“或”缩小“）实像．在生活中的应用是 ．
【答案】（1）15；（2）左；缩小；照相机
【解析】
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【考点定位】凸透镜成像规律及其探究实验
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