透鏡成像原理原卷版+解析

透鏡成像原理原卷版一．選擇題（共12小題）1．（2021?衡陽(yáng)縣自主招生）如圖為光通過(guò)凸透鏡的光路圖，圖中P為2倍焦距處，關(guān)于凸透鏡成像的下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是（）A．利用物體放在A點(diǎn)時(shí)的成像特點(diǎn)，人們制成照相機(jī) B．荒野求生中，貝爾用冰取火時(shí)，他拿著這塊“冰”要正對(duì)太陽(yáng)光，引火物放在AB兩點(diǎn)間取火 C．眼睛要在凸透鏡右側(cè)合適的位置才能看到C點(diǎn)處物體所成的像 D．利用物體放在B點(diǎn)時(shí)的成像特點(diǎn)，人們制成電影放映機(jī)2．（2021?青島自主招生）小陽(yáng)同學(xué)同學(xué)在做凸透鏡成像實(shí)驗(yàn)時(shí)，觀察到在距凸透鏡20cm處的光屏上呈現(xiàn)一個(gè)放大的像。則此凸透鏡的焦距可能為（）A．5cm B．10cm C．15cm D．25cm3．（2020?鄞州區(qū)校級(jí)自主招生）如圖所示，主光軸上有一點(diǎn)光源，在透鏡的另一側(cè)有一光屏。光屏、點(diǎn)光源通過(guò)凸透鏡在光屏上形成一個(gè)光斑，現(xiàn)讓光屏稍遠(yuǎn)離凸透鏡，光斑的面積會(huì)增大，設(shè)凸透鏡的焦距為f，由此可判斷（）A．d一定小于f B．d一定大于2f C．d可能大于2f，也可能小于f D．d一定大于f，小于2f4．（2020?鼓樓區(qū)校級(jí)自主招生）用照相機(jī)給小蘭拍照，先拍半身照，保持小蘭和相機(jī)位置不變，調(diào)整攝像頭焦距，拍小蘭全身照，照相機(jī)鏡頭的焦距和像距位置變化（）A．焦距變大，像距變大 B．焦距變小，像距變小 C．焦距變大，像距變小 D．焦距變小，像距變大5．（2020?昆山市自主招生）小明在光具座上做“研究凸透鏡成像”的實(shí)驗(yàn)。當(dāng)光屏、透鏡及燭焰的相對(duì)位置如圖所示時(shí)，恰能在光屏上得到一個(gè)清晰的像。由此判斷，當(dāng)他把燭焰放在距透鏡9cm的位置時(shí)，則（）A．成倒立、放大的實(shí)像 B．不成像 C．成正立、放大的虛像 D．上述成像都有可能6．（2020?寧波自主招生）用手拿著一支鉛筆，開(kāi)始時(shí)手伸直，眼睛盯住鉛筆。然后慢慢彎曲手臂，讓鉛筆靠近眼睛，這時(shí)你會(huì)發(fā)現(xiàn)，在一定的位置，鉛筆開(kāi)始由清晰變模糊。下列有關(guān)說(shuō)法中正確的是（）A．物距變小時(shí)，像就變大，因而變得模糊 B．物距變小時(shí)，到一定程度，成的像變成了虛像，因而變得模糊 C．物距變化時(shí)，當(dāng)超出眼睛能調(diào)節(jié)的范圍時(shí)，像就不能落在視網(wǎng)膜上而變得模糊 D．物距變化時(shí)，焦距不變，像距就要發(fā)生變化，因而變得模糊7．（2020?市南區(qū)校級(jí)自主招生）如圖所示，一點(diǎn)光源位于凸透鏡的主軸上，凸透鏡位置固定。當(dāng)點(diǎn)光源位于A點(diǎn)時(shí)，它的像在B點(diǎn)；當(dāng)點(diǎn)光源位于B點(diǎn)時(shí)，它的像在C點(diǎn)。則凸透鏡位于（）A．A的左側(cè) B．AB之間 C．BC之間 D．C的右側(cè)8．（2020?寧波自主招生）如圖所示，主光軸上有一點(diǎn)光源，在透鏡的另一側(cè)有一光屏。光屏、點(diǎn)光源通過(guò)凸透鏡在光屏上形成一個(gè)光斑，現(xiàn)讓光屏稍微靠近凸透鏡，光斑的面積會(huì)減小，設(shè)凸透鏡的焦距為f，由此可判斷（）A．d一定小于f B．d一定大于2f C．d一定大于f，小于2f D．d可能大于2f，也可能小于f9．（2020?余姚市校級(jí)自主招生）一焦距為f的凸透鏡。主軸和水平x軸重合，透鏡左側(cè)x軸上有一點(diǎn)光源。點(diǎn)光源到透鏡的距離大于f而小于2f，若將此透鏡沿x軸向右平移2f的距離，則在此過(guò)程中點(diǎn)光源經(jīng)透鏡所成的像將（）A．一直向右移動(dòng) B．一直向左移動(dòng) C．先向右移動(dòng)，接著向左移動(dòng) D．先向左移動(dòng)，接著向右移動(dòng)10．（2019?市南區(qū)校級(jí)自主招生）某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室中探究凸透鏡的成像規(guī)律，取來(lái)一個(gè)凸透鏡，首先用平行光做了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)，然后用該透鏡做蠟燭成像的實(shí)驗(yàn)，如圖所示的四個(gè)實(shí)驗(yàn)情景中，能在光屏上得到蠟燭清晰像的是（）A． B． C． D．11．（2019?永春縣自主招生）如圖所示，一塊玻璃磚內(nèi)有一個(gè)類似凸透鏡的空氣泡，你猜猜看，當(dāng)平行光線穿過(guò)它后，光線會(huì)（A．發(fā)散 B．會(huì)聚 C．仍平行 D．不改變方向12．（2019?江西自主招生）關(guān)于光學(xué)器件在我們的生活和學(xué)習(xí)中的應(yīng)用，下面的說(shuō)法不正確的是（）A．照相時(shí)，被照者與相機(jī)的距離是在鏡頭的二倍焦距之外 B．汽車的觀后鏡是利用了凸面鏡對(duì)光線的發(fā)散作用來(lái)增大視野 C．借助放大鏡看地圖時(shí)，地圖到放大鏡的距離應(yīng)略大于一倍焦距 D．陽(yáng)光通過(guò)凸透鏡可以點(diǎn)燃紙屑，這利用了凸透鏡對(duì)光的會(huì)聚作用二．填空題（共5小題）13．（2020?李滄區(qū)校級(jí)自主招生）在探究凸透鏡成像規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中，小明同學(xué)通過(guò)查閱資料得到：在透鏡成像中，物距u、像距v和焦距f滿足如下關(guān)系：。（1）如圖1所示，小明同學(xué)將凸透鏡正對(duì)太陽(yáng)，調(diào)整凸透鏡和白紙之間的距離，直至白紙上出現(xiàn)最小、最亮的光斑，實(shí)驗(yàn)示意圖如圖1所示，由此可知，該凸透鏡的焦距f為cm。（2）小明所用的實(shí)驗(yàn)裝置如圖2所示，若將凸透鏡放在光具座50.0cm刻度線處不變，把一根長(zhǎng)度為5cm的蠟燭放在35.0cm刻度線處，光屏在cm處得到蠟燭清晰的圖像，蠟燭的像的高度為cm。（3）當(dāng)u＞2f時(shí)，物體移動(dòng)的速度（大于，等于，小于）像移動(dòng)的速度。14．（2019?鳩江區(qū)校級(jí)自主招生）如圖所示，兩端開(kāi)口的圓筒內(nèi)嵌有一凸透鏡，透鏡主光軸恰好與圓筒中軸線重合。為了測(cè)出透鏡在圓筒內(nèi)的位置，做如下實(shí)驗(yàn)：在圓筒左側(cè)凸透鏡的主光軸上放置一點(diǎn)光源S，在圓筒右側(cè)垂直凸透鏡的主光軸固定一光屏，點(diǎn)光源S與光屏的距離為L(zhǎng)。左右移動(dòng)圓筒，當(dāng)圓筒左端面距離點(diǎn)光源S為a時(shí)，恰好在光屏上成一個(gè)清晰的像；將圓筒向右水平移動(dòng)距離b，光屏上又出現(xiàn)了一個(gè)清晰的像，則凸透鏡和圓筒左端面的距離x為。15．（2019?涪城區(qū)校級(jí)自主招生）如圖1所示，一束光會(huì)聚于b點(diǎn)，在虛線區(qū)域內(nèi)放透鏡甲后，光會(huì)聚于主光軸上的c點(diǎn)，在虛線區(qū)域內(nèi)放透鏡乙后，光會(huì)聚于主光軸上的a點(diǎn)，可判斷甲、乙透鏡分別是、（填“凸透鏡”或“凹透鏡”）。現(xiàn)小虎想探究凸透鏡成像特點(diǎn)，他將透鏡固定在光具座上某位置（圖中未標(biāo)出），如圖2所示，當(dāng)蠟燭從光具座上的M點(diǎn)移到N點(diǎn)并調(diào)整光屏的位置，發(fā)現(xiàn)光屏上的像逐漸變小，可判斷此透鏡位于（填“M點(diǎn)左側(cè)”或“N點(diǎn)右側(cè)”）。16．（2017?宣州區(qū)校級(jí)自主招生）如圖，一束平行光垂直照射在直徑為a的圓孔上，圓孔中有一凹透鏡，在距離圓孔為L(zhǎng)的光屏上得到直徑為b的圓形亮斑，則這個(gè)凹透鏡的焦距為。17．（2017?永春縣校級(jí)自主招生）如圖所示，兩個(gè)薄透鏡L1和L2共軸放置，已知L1的焦距f1＝f，L2的焦距f2＝﹣f，兩透鏡間的距離也是f，小物體位于物面P上，物距u1＝3f。（1）小物體經(jīng)過(guò)這兩個(gè)透鏡的像在L2的邊，到L2的距離，是像（填“實(shí)”或“虛”）、像（填“正”或“倒”）。（2）現(xiàn)在兩個(gè)透鏡位置調(diào)換，若還要使給定的原物體的原像處成像，兩透鏡作為整體應(yīng)沿光軸向邊移動(dòng)距離，這個(gè)新的像是像（填“實(shí)”或“虛”）、像（填“正”或“倒”）。三．作圖題（共1小題）18．（2020?婁底）如圖，OA是光源S發(fā)出的一條經(jīng)平面鏡反射后的反射光線，反射光線OA經(jīng)過(guò)了凸透鏡焦點(diǎn)F，請(qǐng)作出OA的入射光線和經(jīng)凸透鏡折射后的折射光線。四．實(shí)驗(yàn)探究題（共3小題）19．（2021?市北區(qū)校級(jí)自主招生）在探究凸透鏡成像規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中：（1）為了方便從不同方向觀察光屏上的像，光屏應(yīng)選用較（選填“粗糙”或“光滑”）的白色硬紙板。（2）當(dāng)蠟燭、凸透鏡、光屏置于圖的位置時(shí)，光屏上得到清晰的像，這個(gè)像是的（選填“放大”、“等大”或“縮小”）。若保持蠟燭和透鏡的位置不變，將光屏適當(dāng)遠(yuǎn)離凸透鏡，光屏上得的像變得模糊，這時(shí)在蠟燭和凸透鏡之間放上一個(gè)合適的（選填“近視”或“遠(yuǎn)視”）鏡片，能在光屏上重新得到清晰的像。（3）愛(ài)米同學(xué)到郊外旅游時(shí)，用照相機(jī)拍攝某風(fēng)景，他想拍得范圍更大一些，應(yīng)將照相機(jī)離風(fēng)景一些，同時(shí)還要將鏡頭離底片一些。（選填“近”或“遠(yuǎn)”）20．（2020?市南區(qū)校級(jí)自主招生）利用焦距10cm的凸透鏡進(jìn)行“探究凸透鏡成像特點(diǎn)”的實(shí)驗(yàn)，將透鏡固定在光具座上50cm刻度線處不動(dòng)。（1）如圖甲所示，SA、SB是蠟燭發(fā)出的兩束光，請(qǐng)你畫(huà)出光經(jīng)凸選鏡折射后的光路。（2）如圖乙所示，保持蠟燭和透鏡的位置不變，光屏應(yīng)當(dāng)向（填“左”或“右”）移動(dòng)，移至（選填序號(hào)A.50～60cmB.60～70cmC.70～80cm）范圍內(nèi)才能承接到清晰的（選填序號(hào)A.倒立縮小B.倒立放大C.正立放大）的像。（3）保持蠟燭和透鏡的位置不變，將老花鏡的鏡片放在蠟燭和透鏡之間適當(dāng)位置，此時(shí)應(yīng)將光屏向（選填“左”或“右”）移動(dòng)，才能再次承接到清晰的像。21．（2020?市北區(qū)校級(jí)自主招生）探究凸透鏡成像的規(guī)律：如圖是探究凸透鏡成像規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中的一次實(shí)驗(yàn)操作情景，這時(shí)燭焰在光屏上成清晰的像，則：（1）此凸透鏡的焦距是cm。（2）若將蠟燭移動(dòng)到距離凸透鏡15cm處，調(diào)節(jié)光屏，在光屏上可得到（選填“放大”、“縮小”或“等大”）的像，日常生活中的（選填“照相機(jī)”、“投影儀”或“放大鏡”）就是利用這一原理工作的。（3）若用遮光板遮住圖示中凸透鏡的上半部分，則光屏上的像相比原來(lái)會(huì)（選填“變暗”、“縮小”或“不完整”）。（4）保持圖示中各器材的位置不變，換用另一焦距較大的凸透鏡進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，為了在光屏上得到燭焰清晰的像，應(yīng)將光屏向（選填“左”或“右”）移動(dòng)。五．解答題（共1小題）22．（2018?夏津縣校級(jí)自主招生）物理操作實(shí)驗(yàn)考試中，小明抽到的是“探究凸透鏡成像規(guī)律”實(shí)驗(yàn)。小明利用如圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并將凸透鏡固定在50cm位置保持不動(dòng)。（1）實(shí)驗(yàn)前，小明將凸透鏡正對(duì)陽(yáng)光，適當(dāng)移動(dòng)光屏的位置，當(dāng)光屏上出現(xiàn)一個(gè)最小最亮的圓點(diǎn)時(shí)，小明測(cè)得圓點(diǎn)與凸透鏡之間距離為10cm，則凸透鏡的焦距為cm。（2）實(shí)驗(yàn)前，首先調(diào)節(jié)光源、凸透鏡和光屏的高度，使它們的中心大致在同一上，其目的是使。（3）當(dāng)蠟燭位于20cm位置，光屏必須位于cm到cm之間，才能得到的清晰的像。（4）隨著蠟燭的燃燒，蠟燭越來(lái)越短，可以觀察到光屏上的像（選填“向上”或“向下”）移動(dòng)。透鏡成像原理解析版一．選擇題（共12小題）1．（2021?衡陽(yáng)縣自主招生）如圖為光通過(guò)凸透鏡的光路圖，圖中P為2倍焦距處，關(guān)于凸透鏡成像的下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是（）A．利用物體放在A點(diǎn)時(shí)的成像特點(diǎn)，人們制成照相機(jī) B．荒野求生中，貝爾用冰取火時(shí)，他拿著這塊“冰”要正對(duì)太陽(yáng)光，引火物放在AB兩點(diǎn)間取火 C．眼睛要在凸透鏡右側(cè)合適的位置才能看到C點(diǎn)處物體所成的像 D．利用物體放在B點(diǎn)時(shí)的成像特點(diǎn)，人們制成電影放映機(jī)【解答】解：A、物體放在A點(diǎn)時(shí)，u＞2f，成倒立、縮小的實(shí)像，2f＞v＞f，應(yīng)用于照相機(jī)和攝像機(jī)，故A正確；B、“用冰取火”時(shí)，“冰”要正對(duì)太陽(yáng)光，棉絮放在焦點(diǎn)F處溫度很高，可以取火，在AB兩點(diǎn)間不可以，故B錯(cuò)誤；C、u＜f，成正立、放大的虛像，因此眼睛要在凸透鏡右側(cè)合適的位置才能看到C點(diǎn)處物體所成的像，故C正確；D、物體放在B點(diǎn)時(shí)，2f＞u＞f，成倒立、放大的實(shí)像，v＞2f，應(yīng)用于幻燈機(jī)和投影儀，故D正確。故選：B。2．（2021?青島自主招生）小陽(yáng)同學(xué)同學(xué)在做凸透鏡成像實(shí)驗(yàn)時(shí)，觀察到在距凸透鏡20cm處的光屏上呈現(xiàn)一個(gè)放大的像。則此凸透鏡的焦距可能為（）A．5cm B．10cm C．15cm D．25cm【解答】解：因?yàn)楫?dāng)在距凸透鏡20cm處的光屏上呈現(xiàn)一個(gè)放大的像；所以，v＝20cm＞2f；則f＜10cm，四個(gè)選項(xiàng)中只有A符合題意；故選：A。3．（2020?鄞州區(qū)校級(jí)自主招生）如圖所示，主光軸上有一點(diǎn)光源，在透鏡的另一側(cè)有一光屏。光屏、點(diǎn)光源通過(guò)凸透鏡在光屏上形成一個(gè)光斑，現(xiàn)讓光屏稍遠(yuǎn)離凸透鏡，光斑的面積會(huì)增大，設(shè)凸透鏡的焦距為f，由此可判斷（）A．d一定小于f B．d一定大于2f C．d可能大于2f，也可能小于f D．d一定大于f，小于2f【解答】解：如圖一，點(diǎn)光源在焦點(diǎn)上，點(diǎn)光源射出的光線經(jīng)凸透鏡折射后平行于主光軸。（如黑色的光線）當(dāng)點(diǎn)光源在一倍焦距以內(nèi)，點(diǎn)光源射出的光線，經(jīng)凸透鏡之后也會(huì)聚一些，但是不會(huì)到達(dá)平行光線的位置，如紅色光線會(huì)聚在光屏上，形成比較大的光斑，光屏向凸透鏡靠近時(shí)，光斑會(huì)減小。如圖二，點(diǎn)光源在一倍焦距和二倍焦距之間，點(diǎn)光源在另一側(cè)會(huì)形成倒立、放大的實(shí)像，光屏沒(méi)有放在實(shí)像的位置，而是放在和點(diǎn)光源距凸透鏡等距離的位置上，光屏靠近凸透鏡光斑會(huì)增大。如圖三，點(diǎn)光源在二倍焦距以外，點(diǎn)光源在另一側(cè)會(huì)形成倒立、縮小的實(shí)像，到達(dá)實(shí)像位置后，光線繼續(xù)向外傳播，光屏沒(méi)有放在實(shí)像的位置，而是放在和點(diǎn)光源距凸透鏡等距離的位置上，光屏靠近凸透鏡光斑會(huì)減小。所以光屏和點(diǎn)光源與凸透鏡等距離時(shí)，當(dāng)點(diǎn)光源在一倍焦距以內(nèi)和二倍焦距以外，光屏上形成光斑，光屏靠近凸透鏡時(shí)，光斑減小。；綜上所述，C正確。故選：C。4．（2020?鼓樓區(qū)校級(jí)自主招生）用照相機(jī)給小蘭拍照，先拍半身照，保持小蘭和相機(jī)位置不變，調(diào)整攝像頭焦距，拍小蘭全身照，照相機(jī)鏡頭的焦距和像距位置變化（）A．焦距變大，像距變大 B．焦距變小，像距變小 C．焦距變大，像距變小 D．焦距變小，像距變大【解答】解：當(dāng)拍了一張半身照之后，保持相機(jī)和人的位置不變，又拍了一張全身照，即該過(guò)程中的像在變小，所以應(yīng)增大物距，即增大相機(jī)和人之間的距離，但此時(shí)保持相機(jī)和小蘭的位置不變，即物距不變，只能使透鏡的焦距變小，就相當(dāng)于增大物距，同時(shí)像距也在變小。故選：B。5．（2020?昆山市自主招生）小明在光具座上做“研究凸透鏡成像”的實(shí)驗(yàn)。當(dāng)光屏、透鏡及燭焰的相對(duì)位置如圖所示時(shí)，恰能在光屏上得到一個(gè)清晰的像。由此判斷，當(dāng)他把燭焰放在距透鏡9cm的位置時(shí)，則（）A．成倒立、放大的實(shí)像 B．不成像 C．成正立、放大的虛像 D．上述成像都有可能【解答】解：由圖可知：u＝20cm，v＝16cm．且u＞v；由凸透鏡成像規(guī)律可知：此時(shí)的像是倒立縮小的實(shí)像；則u＝20cm＞2f，2f＞16cm＞f，解得8cm＜f＜10cm；凸透鏡成像時(shí)有：+＝，所以：+＝，解得：f≈8.89cm；當(dāng)他把燭焰放在距透鏡9cm的位置時(shí)，u＝9cm，f＜u＜2f，所以成倒立、放大的實(shí)像，故BCD錯(cuò)誤，A正確。故選：A。6．（2020?寧波自主招生）用手拿著一支鉛筆，開(kāi)始時(shí)手伸直，眼睛盯住鉛筆。然后慢慢彎曲手臂，讓鉛筆靠近眼睛，這時(shí)你會(huì)發(fā)現(xiàn)，在一定的位置，鉛筆開(kāi)始由清晰變模糊。下列有關(guān)說(shuō)法中正確的是（）A．物距變小時(shí)，像就變大，因而變得模糊 B．物距變小時(shí)，到一定程度，成的像變成了虛像，因而變得模糊 C．物距變化時(shí)，當(dāng)超出眼睛能調(diào)節(jié)的范圍時(shí)，像就不能落在視網(wǎng)膜上而變得模糊 D．物距變化時(shí)，焦距不變，像距就要發(fā)生變化，因而變得模糊【解答】解：A、當(dāng)觀察物變近時(shí)，物距變小，像距不變，像不變，故A錯(cuò)誤；B、物距變小時(shí)，到一定程度，成的像不會(huì)變成虛像，四因?yàn)橄癫荒苈湓谝暰W(wǎng)膜上而變得模糊，故B錯(cuò)誤；C、物距變化時(shí)，當(dāng)超出眼睛能調(diào)節(jié)的范圍時(shí)，像就不能落在視網(wǎng)膜上而變得模糊，故C正確；D、物距變化時(shí)，焦距改變，就要發(fā)生變化，像就不能落在視網(wǎng)膜上而變得模糊，故D錯(cuò)誤；故選：C。7．（2020?市南區(qū)校級(jí)自主招生）如圖所示，一點(diǎn)光源位于凸透鏡的主軸上，凸透鏡位置固定。當(dāng)點(diǎn)光源位于A點(diǎn)時(shí)，它的像在B點(diǎn)；當(dāng)點(diǎn)光源位于B點(diǎn)時(shí)，它的像在C點(diǎn)。則凸透鏡位于（）A．A的左側(cè) B．AB之間 C．BC之間 D．C的右側(cè)【解答】解：A、如圖1，當(dāng)凸透鏡在A的左側(cè)時(shí)，當(dāng)物體在A點(diǎn)時(shí)，物距小于焦距，像在B點(diǎn)。當(dāng)物體在B點(diǎn)時(shí)，物距小于像距，像在C點(diǎn)，兩次成的虛像，物距都小于像距，并且物距增大，像距也增大。符合題意。B、如圖2，當(dāng)凸透鏡在AB之間時(shí)，物像在凸透鏡的兩側(cè)成實(shí)像，如果物體在A點(diǎn)，像在B點(diǎn)，根據(jù)光路是可逆的，物體在B點(diǎn)，像一定在A點(diǎn)。不符合題意。C、如圖3，當(dāng)凸透鏡在BC之間時(shí)，當(dāng)物體放在A點(diǎn)，像在B點(diǎn)，物像在凸透鏡的同側(cè)成虛像，物距大于像距。不符合題意。D、如圖4，當(dāng)凸透鏡在C點(diǎn)右側(cè)時(shí)，當(dāng)物體放在A點(diǎn)，像在B點(diǎn)，物像在凸透鏡的同側(cè)成虛像，物距大于像距。當(dāng)物體放在B點(diǎn)，像在C點(diǎn)，物像在凸透鏡的同側(cè)成虛像，物距大于像距。不符合題意。故選：A。8．（2020?寧波自主招生）如圖所示，主光軸上有一點(diǎn)光源，在透鏡的另一側(cè)有一光屏。光屏、點(diǎn)光源通過(guò)凸透鏡在光屏上形成一個(gè)光斑，現(xiàn)讓光屏稍微靠近凸透鏡，光斑的面積會(huì)減小，設(shè)凸透鏡的焦距為f，由此可判斷（）A．d一定小于f B．d一定大于2f C．d一定大于f，小于2f D．d可能大于2f，也可能小于f【解答】解：如圖一，點(diǎn)光源在焦點(diǎn)上，點(diǎn)光源射出的光線經(jīng)凸透鏡折射后平行于主光軸。（如黑色的光線）當(dāng)點(diǎn)光源在一倍焦距以內(nèi)，點(diǎn)光源射出的光線，經(jīng)凸透鏡之后也會(huì)聚一些，但是不會(huì)到達(dá)平行光線的位置，如紅色光線會(huì)聚在光屏上，形成比較大的光斑，光屏向凸透鏡靠近時(shí)，光斑會(huì)減小。如圖二，點(diǎn)光源在一倍焦距和二倍焦距之間，點(diǎn)光源在另一側(cè)會(huì)形成倒立、放大的實(shí)像，光屏沒(méi)有放在實(shí)像的位置，而是放在和點(diǎn)光源距凸透鏡等距離的位置上，光屏靠近凸透鏡光斑會(huì)增大。如圖三，點(diǎn)光源在二倍焦距以外，點(diǎn)光源在另一側(cè)會(huì)形成倒立、縮小的實(shí)像，到達(dá)實(shí)像位置后，光線繼續(xù)向外傳播，光屏沒(méi)有放在實(shí)像的位置，而是放在和點(diǎn)光源距凸透鏡等距離的位置上，光屏靠近凸透鏡光斑會(huì)減小。所以光屏和點(diǎn)光源與凸透鏡等距離時(shí)，當(dāng)點(diǎn)光源在一倍焦距以內(nèi)和二倍焦距以外，光屏上形成光斑，光屏靠近凸透鏡時(shí)，光斑減小。故選：D。9．（2020?余姚市校級(jí)自主招生）一焦距為f的凸透鏡。主軸和水平x軸重合，透鏡左側(cè)x軸上有一點(diǎn)光源。點(diǎn)光源到透鏡的距離大于f而小于2f，若將此透鏡沿x軸向右平移2f的距離，則在此過(guò)程中點(diǎn)光源經(jīng)透鏡所成的像將（）A．一直向右移動(dòng) B．一直向左移動(dòng) C．先向右移動(dòng)，接著向左移動(dòng) D．先向左移動(dòng)，接著向右移動(dòng)【解答】解：點(diǎn)光源到透鏡的距離大于f而小于2f，若將此透鏡沿x軸向右平移2f的距離，點(diǎn)光源一直在凸透鏡的一倍焦距以外，成倒立的實(shí)像。凸透鏡成實(shí)像時(shí)，點(diǎn)光源在二倍焦距處物像之間的距離最小。如圖所示，（黑色）物體在凸透鏡的一倍焦距和二倍焦距之間，在凸透鏡的二倍焦距以外成倒立放大的實(shí)像。凸透鏡向右移動(dòng)，（藍(lán)色）凸透鏡移動(dòng)距離物體二倍焦距處，在凸透鏡的二倍焦距處得到倒立等大的實(shí)像。凸透鏡繼續(xù)向右移動(dòng)，（紅色）凸透鏡距離物體在二倍焦距以外，在凸透鏡的一倍焦距和二倍焦距之間成倒立縮小的實(shí)像。通過(guò)圖可以看出像首先向左移動(dòng)，然后再向右移動(dòng)。故選：D。10．（2019?市南區(qū)校級(jí)自主招生）某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室中探究凸透鏡的成像規(guī)律，取來(lái)一個(gè)凸透鏡，首先用平行光做了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)，然后用該透鏡做蠟燭成像的實(shí)驗(yàn)，如圖所示的四個(gè)實(shí)驗(yàn)情景中，能在光屏上得到蠟燭清晰像的是（）A． B． C． D．【解答】解：（1）如圖甲所示，讓一束平行光經(jīng)過(guò)一個(gè)凸透鏡，在光屏上得到了一個(gè)最小、最亮的光斑，則凸透鏡焦距f＝60.0cm﹣50.0cm＝10.0cm；（2）AB、由圖可以看到u＝15.0cm，10.0cm＜u＜20.0cm，像距應(yīng)該v＞2f，由A圖可以看到這里v＝80.0cm﹣50.0cm＝30.0cm＞20cm，故A符合題意；由B圖可以看到這里v＝65.0cm﹣50.0cm＝15.0cm，即10.0cm＜v＜20.0cm，故B不符合題意；C、此時(shí)物距為27.0cm，稍微大于二倍焦距，像距應(yīng)該小于2f以內(nèi)，即v＜20.0cm，由C圖可知v＝30.0cm＞20.0cm，故C不符合題意；D、由D圖可以看出u＜10.0cm，不能成實(shí)像，故D不符合題意。故選：A。11．（2019?永春縣自主招生）如圖所示，一塊玻璃磚內(nèi)有一個(gè)類似凸透鏡的空氣泡，你猜猜看，當(dāng)平行光線穿過(guò)它后，光線會(huì)（A．發(fā)散 B．會(huì)聚 C．仍平行 D．不改變方向【解答】解：如果同學(xué)們不對(duì)圖片進(jìn)行分析，很容易選B，這是錯(cuò)誤的，因?yàn)橥剐螝馀莶皇遣Ａг?，故它不是凸透鏡。這是一塊玻璃磚被氣泡分成兩部分，這兩部分都是中間薄，邊緣厚，是凹透鏡。因此對(duì)照過(guò)去的平行光有發(fā)散作用，所以A是正確的。故選：A。12．（2019?江西自主招生）關(guān)于光學(xué)器件在我們的生活和學(xué)習(xí)中的應(yīng)用，下面的說(shuō)法不正確的是（）A．照相時(shí)，被照者與相機(jī)的距離是在鏡頭的二倍焦距之外 B．汽車的觀后鏡是利用了凸面鏡對(duì)光線的發(fā)散作用來(lái)增大視野 C．借助放大鏡看地圖時(shí)，地圖到放大鏡的距離應(yīng)略大于一倍焦距 D．陽(yáng)光通過(guò)凸透鏡可以點(diǎn)燃紙屑，這利用了凸透鏡對(duì)光的會(huì)聚作用【解答】解：A、照相機(jī)照相的原理是將2倍焦距以外的物體成像在膠片上，所以照相時(shí)應(yīng)該站在鏡頭的二倍焦距以外，故A正確。B、汽車觀后鏡則是利用了凸面鏡對(duì)光有發(fā)散作用，能成正立、縮小的虛像，利用凸面鏡可以達(dá)到擴(kuò)大視野的目的，故B正確；C、借助放大鏡看地圖時(shí)，地圖到放大鏡的距離應(yīng)小于一倍焦距，故C錯(cuò)誤；D、因凸透鏡對(duì)光線的會(huì)聚作用，所以陽(yáng)光通過(guò)凸透鏡可以會(huì)聚一點(diǎn)，熱量集中，溫度較高可以點(diǎn)燃紙屑，故D正確。故選：C。二．填空題（共5小題）13．（2020?李滄區(qū)校級(jí)自主招生）在探究凸透鏡成像規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中，小明同學(xué)通過(guò)查閱資料得到：在透鏡成像中，物距u、像距v和焦距f滿足如下關(guān)系：。（1）如圖1所示，小明同學(xué)將凸透鏡正對(duì)太陽(yáng)，調(diào)整凸透鏡和白紙之間的距離，直至白紙上出現(xiàn)最小、最亮的光斑，實(shí)驗(yàn)示意圖如圖1所示，由此可知，該凸透鏡的焦距f為10.0cm。（2）小明所用的實(shí)驗(yàn)裝置如圖2所示，若將凸透鏡放在光具座50.0cm刻度線處不變，把一根長(zhǎng)度為5cm的蠟燭放在35.0cm刻度線處，光屏在80.0cm處得到蠟燭清晰的圖像，蠟燭的像的高度為10.0cm。（3）當(dāng)u＞2f時(shí)，物體移動(dòng)的速度大于（大于，等于，小于）像移動(dòng)的速度。【解答】解：（1）由圖甲可知，光屏上出現(xiàn)一個(gè)最小最亮的光斑即為凸透鏡的焦點(diǎn)處，焦點(diǎn)到凸透鏡的距離為10.0cm，則凸透鏡的焦距是10.0cm；（2）由題意可得：f＝10.0cm，u＝50.0cm﹣35.0cm＝15.0cm，帶入公式：+＝，解得：v＝30.0cm，30.0cm+50.0cm＝80.0cm，光屏應(yīng)該在80.0cm處；距離越大像越大，＝，解得：h＝10cm；（3）當(dāng)u＞2f時(shí)，物距的變化大于像距的變化，物體移動(dòng)速度大于像移動(dòng)的速度。故答案為：（1）10.0；（2）80.0；10.0；（3）大于。14．（2019?鳩江區(qū)校級(jí)自主招生）如圖所示，兩端開(kāi)口的圓筒內(nèi)嵌有一凸透鏡，透鏡主光軸恰好與圓筒中軸線重合。為了測(cè)出透鏡在圓筒內(nèi)的位置，做如下實(shí)驗(yàn)：在圓筒左側(cè)凸透鏡的主光軸上放置一點(diǎn)光源S，在圓筒右側(cè)垂直凸透鏡的主光軸固定一光屏，點(diǎn)光源S與光屏的距離為L(zhǎng)。左右移動(dòng)圓筒，當(dāng)圓筒左端面距離點(diǎn)光源S為a時(shí)，恰好在光屏上成一個(gè)清晰的像；將圓筒向右水平移動(dòng)距離b，光屏上又出現(xiàn)了一個(gè)清晰的像，則凸透鏡和圓筒左端面的距離x為?！窘獯稹拷猓寒?dāng)圓筒左端面距離點(diǎn)光源S為a時(shí)，恰好在光屏上成一個(gè)清晰的像，由圖1可知，此時(shí)的物距u＝a+x；將圓筒向右水平移動(dòng)距離b，光屏上又出現(xiàn)了一個(gè)清晰的像，此時(shí)的像距為v′＝L﹣a﹣b﹣x；根據(jù)光路的可逆性，第一次的物距等于第二次的像距，所以a+x＝L﹣a﹣b﹣x，解得x＝；故答案為：。15．（2019?涪城區(qū)校級(jí)自主招生）如圖1所示，一束光會(huì)聚于b點(diǎn)，在虛線區(qū)域內(nèi)放透鏡甲后，光會(huì)聚于主光軸上的c點(diǎn)，在虛線區(qū)域內(nèi)放透鏡乙后，光會(huì)聚于主光軸上的a點(diǎn)，可判斷甲、乙透鏡分別是凹透鏡、凸透鏡（填“凸透鏡”或“凹透鏡”）?，F(xiàn)小虎想探究凸透鏡成像特點(diǎn)，他將透鏡固定在光具座上某位置（圖中未標(biāo)出），如圖2所示，當(dāng)蠟燭從光具座上的M點(diǎn)移到N點(diǎn)并調(diào)整光屏的位置，發(fā)現(xiàn)光屏上的像逐漸變小，可判斷此透鏡位于M點(diǎn)左側(cè)（填“M點(diǎn)左側(cè)”或“N點(diǎn)右側(cè)”）?！窘獯稹拷猓海?）由圖1知，若光沿直線傳播會(huì)聚到b點(diǎn)，經(jīng)過(guò)甲會(huì)聚到c點(diǎn)，說(shuō)明甲對(duì)光線有發(fā)散作用，是凹透鏡；經(jīng)過(guò)乙會(huì)聚到a點(diǎn)，說(shuō)明乙對(duì)光線有會(huì)聚作用，是凸透鏡；（2）如圖2所示，當(dāng)蠟燭從光具座上的M點(diǎn)移到N點(diǎn)并調(diào)整光屏的位置，發(fā)現(xiàn)光屏上的像逐漸變小，說(shuō)明成的像是實(shí)像，根據(jù)凸透鏡成實(shí)像時(shí)，物遠(yuǎn)像近像變小，可知，此透鏡位于M點(diǎn)左側(cè)。故答案為：凹透鏡；凸透鏡；M點(diǎn)左側(cè)。16．（2017?宣州區(qū)校級(jí)自主招生）如圖，一束平行光垂直照射在直徑為a的圓孔上，圓孔中有一凹透鏡，在距離圓孔為L(zhǎng)的光屏上得到直徑為b的圓形亮斑，則這個(gè)凹透鏡的焦距為?！窘獯稹拷猓浩叫杏诎纪哥R主光軸的光線，經(jīng)凹透鏡折射后變得發(fā)散，但其反向延長(zhǎng)線過(guò)焦點(diǎn)；將圖中折射光線反向延長(zhǎng)，與主光軸交于點(diǎn)F，則O、F之間的距離就是焦距f，如下圖所示：；三角形A′B′F和三角形ABF相似，對(duì)應(yīng)邊成比例，則有＝，即＝，解得：f＝。故答案為：。17．（2017?永春縣校級(jí)自主招生）如圖所示，兩個(gè)薄透鏡L1和L2共軸放置，已知L1的焦距f1＝f，L2的焦距f2＝﹣f，兩透鏡間的距離也是f，小物體位于物面P上，物距u1＝3f。（1）小物體經(jīng)過(guò)這兩個(gè)透鏡的像在L2的右邊，到L2的距離f，是實(shí)像（填“實(shí)”或“虛”）、倒像（填“正”或“倒”）。（2）現(xiàn)在兩個(gè)透鏡位置調(diào)換，若還要使給定的原物體的原像處成像，兩透鏡作為整體應(yīng)沿光軸向左邊移動(dòng)距離2f，這個(gè)新的像是實(shí)像（填“實(shí)”或“虛”）、倒像（填“正”或“倒”）?！窘獯稹拷猓海?）由物距u1＝3f．可知u＞2f，則在L1的右側(cè)成倒立、縮小的實(shí)像，由+＝可得，+＝，解得v＝1.5f，因?yàn)長(zhǎng)1的焦距f1＝f，L2的焦距f2＝﹣f，兩透鏡間的距離也是f，所以小物體經(jīng)過(guò)這兩個(gè)透鏡的像到L2的距離為1.5f﹣0.5f＝f，（2）根據(jù)光的可逆原理可知，現(xiàn)在兩個(gè)透鏡位置調(diào)換，若還要使給定的原物體的原像處成像，第二次的物距等于第一次的像距，所以，透鏡組應(yīng)整體向左平移3f﹣f＝2f，最終得到的是倒立等大的實(shí)像。故答案為：（1）右；f；實(shí)；倒；（2）左；2f；實(shí)；倒。三．作圖題（共1小題）18．（2020?婁底）如圖，OA是光源S發(fā)出的一條經(jīng)平面鏡反射后的反射光線，反射光線OA經(jīng)過(guò)了凸透鏡焦點(diǎn)F，請(qǐng)作出OA的入射光線和經(jīng)凸透鏡折射后的折射光線。【解答】解：過(guò)反射點(diǎn)垂直于鏡面作出法線，根據(jù)反射光線與入射光線分居法線兩側(cè)，反射角等于入射角，在法線左側(cè)作出入射光線，對(duì)于凸透鏡，過(guò)焦點(diǎn)的光線經(jīng)凸透鏡折射后，其折射光線平行于主光軸；如下圖所示。四．實(shí)驗(yàn)探究題（共3小題）19．（2021?市北區(qū)校級(jí)自主招生）在探究凸透鏡成像規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中：（1）為了方便從不同方向觀察光屏上的像，光屏應(yīng)選用較粗糙（選填“粗糙”或“光滑”）的白色硬紙板。（2）當(dāng)蠟燭、凸透鏡、光屏置于圖的位置時(shí)，光屏上得到清晰的像，這個(gè)像是縮小的（選填“放大”、“等大”或“縮小”）。若保持蠟燭和透鏡的位置不變，將光屏適當(dāng)遠(yuǎn)離凸透鏡，光屏上得的像變得模糊，這時(shí)在蠟燭和凸透鏡之間放上一個(gè)合適的近視（選填“近視”或“遠(yuǎn)視”）鏡片，能在光屏上重新得到清晰的像。（3）愛(ài)米同學(xué)到郊外旅游時(shí)，用照相機(jī)拍攝某風(fēng)景，他想拍得范圍更大一些，應(yīng)將照相機(jī)離風(fēng)景遠(yuǎn)一些，同時(shí)還要將鏡頭離底片近一些。（選填“近”或“遠(yuǎn)”）【解答】解：（1）從不同方向觀察光屏上的像，光屏應(yīng)該發(fā)生漫反射，其表面應(yīng)該是粗糙的。（2）由圖可知，物距大于像距，根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律可知，此時(shí)成倒立縮小的實(shí)像，其應(yīng)用是照相機(jī)；保持蠟燭和透鏡的位置不變，將光屏適當(dāng)遠(yuǎn)離凸透鏡，光屏上的像變得模糊，即此時(shí)像在光屏的前方，要想使得像成在光屏上，應(yīng)該讓光線推遲會(huì)聚，所以應(yīng)該用對(duì)光線有發(fā)散的透鏡，即凹透鏡，所以在蠟燭和凸透鏡之間放上一個(gè)合適的凹透鏡，能在光屏上重新得到清晰的像。（3）愛(ài)米同學(xué)到郊外旅游時(shí)，用照相機(jī)拍攝某風(fēng)景，他想拍得范圍更大一些，即此時(shí)所成的像一定會(huì)變小了，所以應(yīng)該減小像距，同時(shí)增大物距，即應(yīng)將照相機(jī)離風(fēng)景遠(yuǎn)一些，同時(shí)還要將鏡頭離底片近一些。故答案為：（1）粗糙；（2）縮??；近視；（3）遠(yuǎn)；近。20．（2020?市南區(qū)校級(jí)自主招生）利用焦距10cm的凸透鏡進(jìn)行“探究凸透鏡成像特點(diǎn)”的實(shí)驗(yàn)，將透鏡固定在光具座上50cm刻度線處不動(dòng)。（1）如圖甲所示，SA、SB是蠟燭發(fā)出的兩束光，請(qǐng)你畫(huà)出光經(jīng)凸選鏡折射后的光路。（2）如圖乙所示，保持蠟燭和透鏡的位置不變，光屏應(yīng)當(dāng)向左（填“左”或“右”）移動(dòng)，移至B（選填序號(hào)A.50～60cmB.60～70cmC.70～80cm）范圍內(nèi)才能承接到清晰的A（選填序號(hào)A.倒立縮小B.倒立放大C.正立放大）的像。（3）保持蠟燭和透鏡的位置不變，將老花鏡的鏡片放在蠟燭和透鏡之間適當(dāng)位置，此時(shí)應(yīng)將光屏向左（選填“左”或“右”）移動(dòng)，才能再次承接到清晰的像?！窘獯稹拷猓海?）根據(jù)凸透鏡對(duì)光線的作用可知，從焦點(diǎn)發(fā)出的光線經(jīng)過(guò)凸透鏡后會(huì)平行于主光軸；如圖：；（2）如圖乙所示，保持蠟燭和透鏡的位置不變，此時(shí)的物距為u＝50.0cm﹣20.0cm＝30.0cm＞2f，像距f＜v＜2f，要將光屏移到60cm﹣70cm之間，成的是倒立、縮小的實(shí)像；（3）遠(yuǎn)視眼鏡是凸透鏡，將遠(yuǎn)視眼鏡的鏡片放在蠟燭和透鏡之間適當(dāng)位置，對(duì)光線能夠起到提