一、填空题（本题共6小题，每空1分，共14分）
1．作家迟子建在《群山之巅》中是这样描述“辛七杂”这个人物的：“只要太阳好，无论冬夏，辛七杂抽烟斗不用火柴的。他的两个裤兜，分别装着一面拳头大的凸透镜照向太阳，让阳光赶集似得簌簌聚拢过来，形成燃点，之后他摸出一条薄如纸片的桦树皮，伸向凸透镜，引燃它，再点燃烟斗。”辛七杂利用了 的道理，文中的“燃点”其实就是凸透镜的 。
2．如图所示是幻灯机的工作原理图。幻灯机的镜头相当于一个 镜。为了使观众看到正立的像，幻灯片要 （填“顺着”或“倒着”）插入架上。用强光照射幻灯片，幻灯片上的画面在屏幕上形成 像（填“实”或“虚”）。
3．如图所示，志刚同学在一次实验课上，把一支铅笔放在一只盛水的烧杯后，透过烧杯观察铅笔的像。他惊奇地发现，手中铅笔的笔尖本是朝左的，可他看到的像却是笔尖朝右，这是因为盛水的烧杯相当于一个凸透镜，志刚同学看到的是铅笔的 （ 填“实”或“虚”）像，若将铅笔继续 （ 填“靠近”或“远离”）烧杯，他所看到的像将会变成笔尖朝左。
4．每年的6月6日为全国“爱眼日”。如图表示某两人看物体时的光路图，要在视网膜上成清晰的像，甲需要配戴 镜，乙需要配戴 镜。
5．如图表示一种光学仪器的原理，图中L1是物镜，L2是目镜。这种仪器是 （填“望远镜”或“显微镜”），目镜的作用相当于 （填“放大镜”或“投影仪”）。
6．如图所示，a、b、c是距凸透镜不同距离的三个点，F为焦点。其中投影仪是根据物体放在 点时的成像特点制成的，物体从a点移动到b点的过程中，像的大小将 ，像距将 。
二、选择题（本题共11小题，每小题2分，共22分。第7～14题每小题只有一个选项符合题目要求，第15～17题每小题有两个选项符合题目要求，全部选对得2分，选对但不全得1分，有错选的得0分） 7．下列说法中正确的是（ ） A．凹透镜只能透光，不能成像
B．正常眼睛看物体时，物体在视网膜上成正立、缩小的实像 C．借助放大镜看地图时，地图到放大镜的距离应大于一倍焦距 D．显微镜的物镜和目镜是两个焦距不同的凸透镜
8．将凸透镜正对太阳光，其下方的纸上呈现一个光斑，这时光斑到凸透镜的距离为L，若凸透镜远离纸的过程中光斑先变小再变大，该凸透镜的焦距（ ） A．一定小于L B．一定等于L C．一定大于L
D．可能小于L，也可能大于L
9．如图所示，F1、F2是凸透镜的焦点，S是放在凸透镜前的点光源，S′是S经凸透镜所成的像。当光源S沿平行主轴的方向向透镜移动时（始终保持u＞f），像S′远离透镜移动的情况是（ ）
A．沿平行主轴方向 C．沿F2与S′连线方向
B．沿O与S′连线方向 D．沿F1与S′连线方向
10．小青和小山用焦距相等的相同相机对远处的同学进行拍照，洗出的底片如图所示则（ ）
A．小山离被拍同学的距离近 B．小青离被拍同学的距离近
C．小青要使底片上的像与小山的一样大，小青移动位置后，镜头要往前伸 D．小山要使底片上的像与小青的一样大，小山移动位置后，镜头要往后缩
11．蜡烛放在如图所示位置，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（ ）
A．小红画的光路是正确的 B．蜡烛通过透镜成的是虚像 C．透镜的焦距小于10cm
D．透镜的焦距大于20cm
12．拍摄全班合影时，两边部分同学没有进入取景框，此时，拍摄者应该（ ） A．靠近同学，镜头往前伸 C．远离同学，镜头往后缩
B．远离同学，镜头往前伸 D．靠近同学，镜头往后缩
13．教室里安装的电子白板投影仪，其镜头的焦距为15cm，为了在白板上得到清晰的像，投影仪镜头到白板的距离应（ ） A．大于30cm C．等于30cm
B．小于15cm D．大于15cm小于30cm
14．在“探究凸透镜成像规律”的实验中，当凸透镜、光屏和蜡烛火焰的位置如图所示时，光屏上能成一个清晰地像，则（ ）
A．所成的像是正立缩小的实像 B．所成的像是倒立缩小的实像
C．把蜡烛向左移动少许，光屏适当向左移动可得到更大的实像 D．把蜡烛向右移动少许，光屏适当向右移动可得到更大的实像
15．在探究凸透镜成像的规律实验中，某次实验在光屏上得到一个缩小的像，如图所示。如果换用了焦距稍小的凸透镜，为了在光屏上仍然能得到像，可行的办法是（ ）
A．光屏、透镜的位置不动，将蜡烛靠近透镜 B．光屏、透镜的位置不动，将蜡烛远离透镜
C．三者位置都不动，在凸透镜前放一个焦距合适的凸透镜 D．三者位置都不动，在凸透镜前放一个焦距合适的凹透镜
16．在做凸透镜成像的实验中，物距为5cm时成虚像，物距为8cm时实像，那么下列说法正确的是（ ）
A．物距为4cm时，可能成放大的实像 C．物距为14cm时，可能成缩小的实像
B．物距为9cm时，一定成放大的实像 D．物距为17cm时，一定成缩小的实像
17．关于凸透镜成像及成像规律的应用，以下说法正确的是（ ） A．当物距小于焦距时，凸透镜成正立、放大的实像
B．照相机是利用凸透镜成倒立、缩小的实像原理制成的
C．幻灯机是利用当物距大于2焦距时凸透镜成倒立、放大的实像的原理制成的 D．集邮爱好者观察邮票用时若一时找不到放大镜，可以用老花镜代替
三.作图题（本题共2小题，第18题6分，第19题3分，共9分） 18．（6分）请完成如图中所示的光路。
19．（3分）综合作图﹣﹣光学黑箱：已知黑箱内有一只凹透镜和一只平面镜。请在黑箱内画出完整的光路，填上光学仪器，并标明凹透镜焦点F的位置。
四、实验探究题（本题共2小题，第20题6分，第21题19分，共25分） 20．（6分）在探究凸透镜成像特点的实验中。
（1）实验时，在光屏上得到了一个清晰的像，但像的位置偏高。如图所示（P点是2倍焦距处）。你解决的方法是 。（答出一种即可）
（2）调整后，把蜡烛移到A点处，此时光屏上的像很模糊，为了得到清晰的像，应把光屏向 移动（填“左”或“右”），这次成的是倒立、 的实像；
（3）再把蜡烛移到B点处，无论怎样调节光屏，光屏上始终接收不到像，是因为此时成的是正立、放大的 像，要想看到这个像，应从图中的 （填“C”或“D”）箭头所示的方向去观察。
21．（19分）在用光具座研究凸透镜成像规律的实验中：
（1）测量凸透镜的焦距如图1所示，则该凸透镜的焦距为 cm。
（2）将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上。点燃蜡烛后，调节烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在 上。这样做的目的是 。
（3）当烛焰距凸透镜15cm时，移动光屏，可在光屏上得到一个清晰的倒立、 的
实像。 就是利用这一成像规律工作的（填光学仪器）。
（4）调整蜡烛到凸透镜的距离等于2倍焦距，移动光屏，当光屏到凸透镜的距离v＝ 时，在光屏上可以观察到 、倒立的实像。此时，用书遮住半个凸透镜，像的大小有无变化？ ；像的明暗程度有无变化？若有，怎样变化？ 。
（5）有位同学将近视眼镜放在烛焰和凸透镜之间，移动光屏的位置，直至光屏上出现烛焰清晰的像（如图2）．取走眼镜，屏上的像变模糊了，再向凸透镜方向移动光屏至某一位置时，屏上的像又变清晰了。以上现象说明： ① ②
（6）另有一位同学将远视眼镜放在烛焰和凸透镜之间，移动光屏的位置，直至光屏上出现烛焰清晰的像。取走眼镜，屏上的像变模糊了，此时要使屏上的像变清晰，应向 （选填“凸透镜”。“远离凸透镜”或“竖直向下”）方向移动光屏，因为远视眼镜对光线具有 作用。
（7）当烛焰离凸透镜5cm时，光屏上 ，但透过凸透镜能看到 像。当蜡烛逐渐消耗而变短，若要使烛焰的像依然成在光屏中央，可将凸透镜向 移动。（填“上”或“下”）
第5章 透镜及其应用 测试卷
参考答案与试题解析
一、填空题（本题共6小题，每空1分，共14分）
1．（2分）作家迟子建在《群山之巅》中是这样描述“辛七杂”这个人物的：“只要太阳好，无论冬夏，辛七杂抽烟斗不用火柴的。他的两个裤兜，分别装着一面拳头大的凸透镜照向太阳，让阳光赶集似得簌簌聚拢过来，形成燃点，之后他摸出一条薄如纸片的桦树皮，伸向凸透镜，引燃它，再点燃烟斗。”辛七杂利用了 凸透镜对光线有会聚作用 的道理，文中的“燃点”其实就是凸透镜的 焦点 。
【分析】凸透镜对光线有会聚作用，凸透镜又称会聚透镜，根据凸透镜焦点的定义进行解答。
【解答】解：凸透镜对光线有会聚作用，平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚到主光轴上一点，这点是凸透镜的焦点。
文章中的辛七杂装着一面拳头大的凸透镜照向太阳，让阳光赶集似得簌簌聚拢过来，形成燃点，之后他摸出一条薄如纸片的桦树皮，伸向凸透镜，引燃它，再点燃烟斗。就是利用了凸透镜对光线的会聚作用， 文中的“燃点”其实就是凸透镜的焦点。 故答案为：凸透镜对光线有会聚作用；焦点。
【点评】此题以作家迟子建在《群山之巅》中一段文字为载体，考查凸透镜对光线的作用，难度不大，属于基础知识。
2．（3分）如图所示是幻灯机的工作原理图。幻灯机的镜头相当于一个 凸透 镜。为了使观众看到正立的像，幻灯片要 倒着 （填“顺着”或“倒着”）插入架上。用强光照射幻灯片，幻灯片上的画面在屏幕上形成 实 像（填“实”或“虚”）。
【分析】幻灯机的原理：利用凸透镜成倒立放大的实像来工作。
【解答】解：幻灯机有一个镜头，这个镜头是中间厚、边缘薄，它是一个凸透镜。放映时，幻灯片位于凸透镜一倍焦距和二倍焦距之间，此时凸透镜成的是一个倒立放大的实
像，所以为了使观众看到正立的像，幻灯片要倒着放。 故答案为：凸透镜，倒着，实。
【点评】透镜在生活中有着广泛的应用，很多光学仪器的元件都是透镜，如眼镜的镜片、照相机、望远镜和显微镜等都要用到它。我们用它就是因为它对光线有会聚或发散作用以及它能够成像的特点。
3．（2分）如图所示，志刚同学在一次实验课上，把一支铅笔放在一只盛水的烧杯后，透过烧杯观察铅笔的像。他惊奇地发现，手中铅笔的笔尖本是朝左的，可他看到的像却是笔尖朝右，这是因为盛水的烧杯相当于一个凸透镜，志刚同学看到的是铅笔的 实 （ 填“实”或“虚”）像，若将铅笔继续 靠近 （ 填“靠近”或“远离”）烧杯，他所看到的像将会变成笔尖朝左。
【分析】凸透镜成像的规律：a、当物距大于二倍焦距时，成倒立、缩小的实像； b、当物距等于二倍焦距时，成倒立、等大的实像；
c、当物距小于二倍焦距、大于一倍焦距时，成倒立、放大的实像； d、当物距小于一倍焦距时，成正立、放大的虚像。 【解答】解：
装满水后的烧瓶相当于一个凸透镜，当物体在焦点以外时，成倒立、放大的实像； 手中铅笔的笔尖本是朝左的，可他看到的像却是笔尖朝右，说明铅笔在凸透镜的焦点以外，看到的是铅笔倒立、放大的实像；
当物距小于一倍焦距时，成正立、放大的虚像。因此若将铅笔继续靠近烧杯，铅笔在凸透镜的焦点以内时，成正立、放大的虚像，则他所看到的像将会变成笔尖朝左。 故答案为：实；靠近。
【点评】本题主要考查了凸透镜对光的作用，以及凸透镜成像的规律，一定熟练掌握成像规律的内容，并能做到灵活应用。需要注意的是：凸透镜成的实像都是倒立的，凸透镜成的虚像都是正立的，正立和倒立都是相对物而言的。
4．（2分）每年的6月6日为全国“爱眼日”。如图表示某两人看物体时的光路图，要在视网膜上成清晰的像，甲需要配戴 凹透 镜，乙需要配戴 凸透 镜。
【分析】本解答本题需掌握：①近视眼是晶状体会聚能力增强，像呈在视网膜的前方，应佩戴凹透镜矫正。
②远视眼是晶状体会聚能力减弱，像呈在视网膜的后方，应佩戴凸透镜矫正。 【解答】解：根据物理知识可知：远视眼是晶状体曲度变小，会聚能力减弱，像呈在视网膜的后方，应佩戴会聚透镜，使光线提前会聚。
近视眼是晶状体曲度变大，会聚能力增强，即折光能力增强，像呈在视网膜的前方，应佩戴发散透镜，使光线推迟会聚。
故甲是近视眼原理图，应佩戴凹透镜；乙是远视眼原理图，应佩戴凸透镜。 故答案为：凹透；凸透。
【点评】本题主要考查学生对近视眼和远视眼的成因，以及矫正方法的理解和掌握，是中招的热点。
5．（2分）如图表示一种光学仪器的原理，图中L1是物镜，L2是目镜。这种仪器是 望远镜 （填“望远镜”或“显微镜”），目镜的作用相当于 放大镜 （填“放大镜”或“投影仪”）。
【分析】望远镜由物镜和目镜组成，物镜和目镜都是凸透镜，物镜相当于照相机，成倒立、缩小的实像，目镜相当于放大镜，成正立、放大的虚像。望远镜的物镜口径越大，折射光线越多，像越清晰。
【解答】解：由图可见，远处的物体先通过物镜使物体成一倒立、缩小的实像，然后用目镜把这个实像再放大（正立、放大的虚像），就能看清很远处的物体了，这就是望远镜的原理，目镜相当于一个放大镜。 故答案为：望远镜；放大镜。
【点评】掌握望远镜和显微镜物镜和目镜成像特点，望远镜物镜相当于照相机，目镜相
当于放大镜；显微镜物镜相当于投影仪，目镜相当于放大镜。
6．（3分）如图所示，a、b、c是距凸透镜不同距离的三个点，F为焦点。其中投影仪是根据物体放在 b 点时的成像特点制成的，物体从a点移动到b点的过程中，像的大小将 变大 ，像距将 逐渐变大 。
【分析】物距大于2倍焦距时，凸透镜成倒立缩小的实像，照相机是根据这个原理制成的；要解决此题，
凸透镜成实像时：物像异侧，物距变大，像距变小，像变小；物距减小，像距增大，像变大。 【解答】解：
由图知，b点在2倍焦距和1倍焦距之间，此时成倒立放大的实像，投影仪是根据这个原理制成的；
当物体由a点运动到b点时，物体始终在焦距以外，物体逐渐向凸透镜移近，即物距减小，像到透镜的距离增大，像逐渐变大。 故答案为：b；变大；逐渐变大。
【点评】此题考查了凸透镜成像的规律的应用，要熟练掌握凸透镜成像特点与物距、像距之间的关系，做到灵活运用。
二、选择题（本题共11小题，每小题2分，共22分。第7～14题每小题只有一个选项符合题目要求，第15～17题每小题有两个选项符合题目要求，全部选对得2分，选对但不全得1分，有错选的得0分）
7．（2分）下列说法中正确的是（ ） A．凹透镜只能透光，不能成像
B．正常眼睛看物体时，物体在视网膜上成正立、缩小的实像 C．借助放大镜看地图时，地图到放大镜的距离应大于一倍焦距 D．显微镜的物镜和目镜是两个焦距不同的凸透镜 【分析】（1）凹透镜可以成像，成正立、缩小的虚像； （2）眼睛相当于照相机，可以成倒立、缩小的实像；
（3）放大镜是利用物距小于一倍焦距时成正立、放大的虚像的原理工作的； （4）显微镜的物镜和目镜都相当于凸透镜，其焦距不同，成像的特点不同。
【解答】解：A、凹透镜不仅能透光，也可以成像，成正立、缩小的虚像，故A错误； B、正常眼睛看物体时，物体在视网膜上成倒立、缩小的实像，而不是正立的像，故B错误；
C、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，此时成正立、放大的虚像，故C错误；
D、显微镜的物镜和目镜是两个焦距不同的凸透镜，物镜相当于投影仪，目镜相当于放大镜，故D正确。 故选：D。
【点评】本题考查了凸透镜成像特点及应用，眼睛的视物原理，以及对凹透镜成像特点的了解，有一定综合性。
8．（2分）将凸透镜正对太阳光，其下方的纸上呈现一个光斑，这时光斑到凸透镜的距离为L，若凸透镜远离纸的过程中光斑先变小再变大，该凸透镜的焦距（ ） A．一定小于L B．一定等于L C．一定大于L
D．可能小于L，也可能大于L
【分析】根据纸上呈现一个并非最小的光斑，这个光斑可能是焦点之后的，也可能是焦点之前的光斑，根据凸透镜远离纸的过程中光斑先变小再变大可推断焦点在光斑之后，从而判断焦距。 【解答】解：
由于光斑到凸透镜的距离为L时，即像距为L时，纸上呈现一个并非最小的光斑，这个光斑可能是焦点之后的，也可能是焦点之前的光斑，所以凸透镜的焦距f≠L；若凸透镜远离纸的过程中光斑先变小再变大，说明凸透镜的焦点不在光斑之前，故焦点应在光斑之后，因此f一定大于L．故ABD错误，故C正确。 故选：C。
【点评】此题考查的是凸透镜的成像规律，理解“光屏上得到最小物象”时，像距即为焦距是解答此类问题的关键。
9．（2分）如图所示，F1、F2是凸透镜的焦点，S是放在凸透镜前的点光源，S′是S经凸
透镜所成的像。当光源S沿平行主轴的方向向透镜移动时（始终保持u＞f），像S′远离透镜移动的情况是（ ）
A．沿平行主轴方向 C．沿F2与S′连线方向
B．沿O与S′连线方向 D．沿F1与S′连线方向
【分析】（1）平行于主光轴的光线经凸透镜折射后过焦点，点光源S沿平行主轴的方向向透镜移动时，其中一条光线平行于主光轴总不改变方向，经凸透镜折射后还是过焦点，所有的折射光线会聚成像，像点一定在过焦点的这条折射光线上。 （2）物体在凸透镜的一倍焦距以外，物距减小，像距增大。
【解答】解：（1）点光源S沿平行主轴的方向向透镜移动时，其中一条光线平行于主光轴总不改变方向，折射光线一定过焦点，如图。实像是所有折射光线会聚形成的，像点一定在过焦点的折射光线上。
（2）u＞f 时，凸透镜成实像，点光源S沿平行主轴的方向向透镜移动时，物距减小，像距增大，所以像点向右远离凸透镜。
由（1）（2）得，点光源S沿平行主轴的方向向透镜移动时，像点沿F2与S’连线方向远离凸透镜。
故选：C。
【点评】凸透镜成实像时，实像是所有折射光线会聚而成的，像点一定在任何一条折射光线上。然后根据物距减小，像距增大进行判断像的移动方向。
10．（2分）小青和小山用焦距相等的相同相机对远处的同学进行拍照，洗出的底片如图所示则（ ）
A．小山离被拍同学的距离近 B．小青离被拍同学的距离近
C．小青要使底片上的像与小山的一样大，小青移动位置后，镜头要往前伸 D．小山要使底片上的像与小青的一样大，小山移动位置后，镜头要往后缩 【分析】要解决此题，首先知道照相机是根据凸透镜成像原理制成的。
需要掌握凸透镜成像的规律。知道成实像时的动态变化规律是：物近像远像变大，物远像近像变小。
【解答】解：由图知，小山拍的像比小青拍的像小，根据凸透镜成像的规律，成的像越小，此时的物距越大，像距越小。所以小山拍摄时，相机与物体的距离较大。即小青离被拍同学的距离近，小山离被拍同学的距离远；所以选项A错误，选项B正确； 有凸透镜成像规律知，小山要使底片上的像与小青拍的一样大，小山移动位置后，再增大镜头到底片的距离即可，即镜头要往前伸，小青要使底片上的像与小山的一样大，小青移动位置后，镜头要往后缩。 所以选项CD错误。 故选：B。
【点评】此题主要考查了照相机的制作原理及凸透镜成像的规律及应用，是一道基础性题目，只要搞清成像特点与物距之间的关系，掌握成实像时的动态变化规律。便可以解决此题。
11．（2分）蜡烛放在如图所示位置，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（ ）
A．小红画的光路是正确的 B．蜡烛通过透镜成的是虚像 C．透镜的焦距小于10cm
D．透镜的焦距大于20cm
【分析】①与主光轴平行的光线经凸透镜折射后过焦点； ②当u＞2f时，物体通过凸透镜成倒立缩小的实像。
【解答】解：由图知，物距为20cm，已知物体经凸透镜折射后成倒立、缩小的像，说明物体在二倍焦距之外，即20cm＞2f，所以f＜10cm，故C正确、D错误；
平行于主光轴的光线经凸透镜折射后过焦点，而f＜10cm，所以折射光线不可能过凸透镜右侧的“20cm”处，故A错误；
凸透镜所成虚像是正立的，已知此时成的是倒立的像，所以是实像，故B错误。 故选：C。
【点评】此题考查了凸透镜成像规律及对特殊光线折射特点的掌握和应用，根据题意确定凸透镜焦距范围，是解答此题的突破口。
12．（2分）拍摄全班合影时，两边部分同学没有进入取景框，此时，拍摄者应该（ ） A．靠近同学，镜头往前伸 C．远离同学，镜头往后缩
B．远离同学，镜头往前伸 D．靠近同学，镜头往后缩
【分析】要解决此题，需要掌握凸透镜成像的规律。知道物体离凸透镜越近，物体经凸透镜所成的像越大，像离凸透镜越远。跟凸透镜成像规律和成像时的实际情况可分析操作要求。
【解答】解：照毕业照时发现两边部分同学没有进入取景框，要想使全体同学都进入取景框，则应使像变小，要使像变小，则必须使物距变大，所以应使照相机远离学生，物距增大后，像距跟着变小，要使所成的像清晰，则必须同时调节镜头缩小像距，因此应使镜头往后缩靠近胶片，故ABD错误，C正确。 故选：C。
【点评】本题主要考查对凸透镜成像规律的理解和运用能力。要知道照相机是根据凸透镜成像规律制成的，要熟练掌握凸透镜成像的规律，特别是成像特点与物距、像距之间的关系。
13．（2分）教室里安装的电子白板投影仪，其镜头的焦距为15cm，为了在白板上得到清晰的像，投影仪镜头到白板的距离应（ ） A．大于30cm C．等于30cm
B．小于15cm D．大于15cm小于30cm
【分析】掌握凸透镜成像的三种情况和应用。
U＞2f，成倒立、缩小的实像，应用于照相机和摄像机。 2f＞U＞f，成倒立、放大的实像，应用于幻灯机和投影仪。 U＜f，成倒正立、放大的虚像，应用于放大镜。
【解答】解：镜头的焦距为15cm，为了能成清晰的像，物体到镜头的距离2f＞u＞f，镜头到白板的距离v＞2f，即投影仪镜头到白板的距离应大于30cm。 故选：A。
【点评】凸透镜的成像在实际生活中的应用非常广泛，很多光学器材都是利用凸透镜制成的：如幻灯机，投影仪、放大镜、显微镜、望远镜等。只不过是物距与焦距的关系不同，而出现了不同的像。
14．（2分）在“探究凸透镜成像规律”的实验中，当凸透镜、光屏和蜡烛火焰的位置如图所示时，光屏上能成一个清晰地像，则（ ）
A．所成的像是正立缩小的实像 B．所成的像是倒立缩小的实像
C．把蜡烛向左移动少许，光屏适当向左移动可得到更大的实像 D．把蜡烛向右移动少许，光屏适当向右移动可得到更大的实像 【分析】凸透镜成像时，2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，v＞2f，。 凸透镜成实像时，物距增大，像距减小，像变小。
【解答】解：（1）如图，蜡烛在凸透镜的一倍焦距和二倍焦距之间，凸透镜成倒立、放大的实像，故AB错误。
（2）蜡烛向左移动，物距增大，像距减小，要在光屏上得到清晰的像，光屏要向左移动，可得到更小的实像，故C错误。
（3）蜡烛向右移动，物距减小，像距增大，要在光屏上得到清晰的像，光屏要向右移动，可得到更大的实像。 故选：D。
【点评】判断凸透镜的成像情况的几种方法：
根据物距和像距的大小关系；根据物距和焦距的关系；根据像距和焦距的关系。
15．（2分）在探究凸透镜成像的规律实验中，某次实验在光屏上得到一个缩小的像，如图所示。如果换用了焦距稍小的凸透镜，为了在光屏上仍然能得到像，可行的办法是（ ）
A．光屏、透镜的位置不动，将蜡烛靠近透镜 B．光屏、透镜的位置不动，将蜡烛远离透镜
C．三者位置都不动，在凸透镜前放一个焦距合适的凸透镜 D．三者位置都不动，在凸透镜前放一个焦距合适的凹透镜 【分析】①物体在二倍焦距之外，通过凸透镜成倒立缩小的实像；
②焦距不同的凸透镜对光线的折射能力不同：焦距越长，折光能力越弱；焦距越短，折光能力越强；
③凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜对光线有发散作用。
【解答】解：由图知：烛焰通过凸透镜成倒立缩小的实像，所以蜡烛位于凸透镜的二倍焦距之外，烛焰在一倍焦距与二倍焦距之间。更换焦距更小的凸透镜，折光能力增强，在物距一定时，像距减小，像变小。
A、B、为了在光屏上仍然能得到像，光屏、透镜的位置不动，将蜡烛靠近透镜，或者透镜、蜡烛的位置不动，光屏靠近透镜。选项A正确，选项B错误；
C、D、由于凹透镜对光线有发散作用，所以三者位置都不动，在凸透镜前放一个焦距合适的凹透镜，使光线发散，相当于增大了凸透镜的焦距。选项C错误，选项D正确。 故选：AD。
【点评】此题考查的是凸透镜成像规律的灵活应用及透镜对光线的折射规律，有一定的难度。
16．（2分）在做凸透镜成像的实验中，物距为5cm时成虚像，物距为8cm时实像，那么下列说法正确的是（ ）
A．物距为4cm时，可能成放大的实像 B．物距为9cm时，一定成放大的实像
C．物距为14cm时，可能成缩小的实像 D．物距为17cm时，一定成缩小的实像
【分析】（1）凸透镜成像时，物距小于一倍焦距成正立的虚像；物距大于一倍焦距时成倒立的实像。根据这个特点判断凸透镜焦距的取值范围。
（2）确定出凸透镜焦距的取值范围，根据物距和焦距的关系再次确定凸透镜成像的性质： u＞2f，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。 u＜f，成正立、放大的虚像。
【解答】解：当物体到凸透镜的距离为5cm时，成虚像，所以5cm＜f， 当物体到凸透镜的距离为8cm时，成实像，所以8cm＞f， 所以8cm＞f＞5cm。
A、当物体到凸透镜的距离为4cm时，u＜f，一定成正立、放大的虚像，故A错误。 B、当物体到凸透镜的距离为9cm时，2f＞u＞f，一定成倒立、放大的实像，故B正确。 C、当物体到凸透镜的距离为14cm时，当凸透镜的焦距为7cm时，u＝2f，成倒立、等大的实像；当凸透镜的焦距为7cm＞f＞5cm时，u＞2f，成倒立、缩小的实像；当凸透镜的焦距为8cm＞f＞7cm时，2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，故C正确。
D、当物体到凸透镜的距离为17cm时，u＞2f，一定成倒立、缩小的实像，故D正确。 故选：BCD。
【点评】本题可以采用凸透镜的焦距为具体数据的方法，比较物距和焦距的方法，判断凸透镜的成像情况，此题有一定的拔高难度，属于难题。
17．（2分）关于凸透镜成像及成像规律的应用，以下说法正确的是（ ） A．当物距小于焦距时，凸透镜成正立、放大的实像
B．照相机是利用凸透镜成倒立、缩小的实像原理制成的
C．幻灯机是利用当物距大于2焦距时凸透镜成倒立、放大的实像的原理制成的 D．集邮爱好者观察邮票用时若一时找不到放大镜，可以用老花镜代替
【分析】当物体放在2倍焦距之外时，成倒立缩小的实像，照相机正是应用此原理； 当物体介于1倍焦距与2倍焦距之间时，成倒立放大的实像，幻灯机正是应用此原理； 当物体放在焦点之内时，成正立放大的虚像。放大镜正是应用此原理。 【解答】解：A、当物距小于焦距时，凸透镜成正立、放大的虚像，故A错误；
B、照相机是利用凸透镜成倒立、缩小的实像原理制成的，故B正确；
C、幻灯机是利用当物体介于1倍焦距与2倍焦距之间时凸透镜成倒立、放大的实像的原理制成的，故C错误；
D、老花镜是凸透镜，因此可以利用老花镜代替放大镜，故D正确。 故选：BD。
【点评】本题主要考查了凸透镜成像规律的应用。
三.作图题（本题共2小题，第18题6分，第19题3分，共9分） 18．（6分）请完成如图中所示的光路。
【分析】（1）由反射定律作出：反射光线、入射光线、法线在同一平面内，反射光线和入射光线分居法线的两侧，反射角等于入射角；平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点，由此完成光路。
（2）先确定所给的入射光线的特点，然后根据凹透镜的光学特点作图。 【解答】解：
（1）过入射点作出法线，可知入射角为90°﹣45°＝45°，所以反射角也是45°，根据反射角等于入射角作出反射光线，因为入射光线垂直凸透镜的主光轴，所以经平面镜的反射光线恰好平行于主光轴，根据平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点的特点可以做出通过凸透镜的光路图，如图所示：
（2）过光心的光线经凹透镜后传播方向不变，指向另一侧焦点的光线经凹透镜折射后折射光线平行于主光轴，由此作出两条入射光线，如图所示：
【点评】本题考查根据反射定律的作图和凸透镜、凹透镜的三条特殊光线的作图，注意作图时要规范。
19．（3分）综合作图﹣﹣光学黑箱：已知黑箱内有一只凹透镜和一只平面镜。请在黑箱内画出完整的光路，填上光学仪器，并标明凹透镜焦点F的位置。
【分析】根据凹透镜和平面镜对光线的作用结合图示光路解答。 【解答】解：
图中已给出了凹透镜的主光轴，且射出黑箱的光线平行于主光轴，则射向凹透镜的光线延长后过其焦点，所以，可以先利用平面镜反射光，光线再射向凹透镜，且这条光线延长后与凹透镜的主光轴相交（交点即为凹透镜的焦点F）。
作法：画出射入黑箱的光线，在黑箱左侧适当位置垂直于主光轴画出平面镜，入射光线与平面镜的交点为入射点，垂直于平面镜作出法线，根据反射角等于入射角作出反射光线；反射光线与射出黑箱的折射光线的延长线的交点为射向凹透镜的入射点，由此画出凹透镜，延长射向凹透镜的光线与主光轴的交点即为焦点F．如图所示：
【点评】此题主要考查凹透镜的三条特殊光线，将此知识点与平面镜相结合，给此题增加了一定的难度，因此属于难题。
四、实验探究题（本题共2小题，第20题6分，第21题19分，共25分）
20．（6分）在探究凸透镜成像特点的实验中。
（1）实验时，在光屏上得到了一个清晰的像，但像的位置偏高。如图所示（P点是2倍焦距处）。你解决的方法是 蜡烛上调 。（答出一种即可）
（2）调整后，把蜡烛移到A点处，此时光屏上的像很模糊，为了得到清晰的像，应把光屏向 右 移动（填“左”或“右”），这次成的是倒立、 放大 的实像；
（3）再把蜡烛移到B点处，无论怎样调节光屏，光屏上始终接收不到像，是因为此时成的是正立、放大的 虚 像，要想看到这个像，应从图中的 C （填“C”或“D”）箭头所示的方向去观察。
【分析】（1）研究凸透镜成像时，蜡烛、凸透镜、光屏在同一条直线上，三者中心大致在同一个高度；
（2）（3）凸透镜成像的三种情况：
①u＞2f时，凸透镜成倒立缩小的实像，2f＞v＞f。 ②2f＞u＞f时，凸透镜成倒立放大的实像，v＞2f。 ③u＜f时，凸透镜成正立放大的虚像。
【解答】解：（1）在光屏上得到了一个清晰的像，但像的位置偏高，说明蜡烛、凸透镜、光屏三者中心没在同一个高度。蜡烛偏低，或凸透镜偏高，光屏偏高。要使像成在光屏的中心：①蜡烛上调；②凸透镜、光屏同时下调；③上调光屏。
（2）当蜡烛在A点上，2f＞u＞f，凸透镜成倒立放大的实像，v＞2f，所以光屏右移到二倍焦距以外。
（3）把蜡烛移到B点处，u＜f时，凸透镜成正立放大的虚像。光屏上接不到，透过凸透镜观察蜡烛看到正立放大的虚像。
故答案为：（1）蜡烛上调（答案不唯一）；（2）右；放大；（3）虚；C。 【点评】（1）掌握凸透镜成像的三种成像的物距、像距和像的性质。 （2）正确区分实像和虚像。
（3）实验过程中，光屏上不能正常成像，或成像不清晰，或成像不在光屏中央，能分析原因，并能解决。
21．（19分）在用光具座研究凸透镜成像规律的实验中：
（1）测量凸透镜的焦距如图1所示，则该凸透镜的焦距为 10.0 cm。
（2）将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上。点燃蜡烛后，调节烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在 同一高度 上。这样做的目的是 使像呈现在光屏的中央 。 （3）当烛焰距凸透镜15cm时，移动光屏，可在光屏上得到一个清晰的倒立、 放大 的实像。 投影仪 就是利用这一成像规律工作的（填光学仪器）。
（4）调整蜡烛到凸透镜的距离等于2倍焦距，移动光屏，当光屏到凸透镜的距离v＝ 20cm 时，在光屏上可以观察到 等大 、倒立的实像。此时，用书遮住半个凸透镜，像的大小有无变化？ 无 ；像的明暗程度有无变化？若有，怎样变化？ 有，变暗 。 （5）有位同学将近视眼镜放在烛焰和凸透镜之间，移动光屏的位置，直至光屏上出现烛焰清晰的像（如图2）．取走眼镜，屏上的像变模糊了，再向凸透镜方向移动光屏至某一位置时，屏上的像又变清晰了。以上现象说明：
① 近视眼将物体的像成在视网膜前 ② 近视眼镜对光线起发散作用
（6）另有一位同学将远视眼镜放在烛焰和凸透镜之间，移动光屏的位置，直至光屏上出现烛焰清晰的像。取走眼镜，屏上的像变模糊了，此时要使屏上的像变清晰，应向 远离凸透镜 （选填“凸透镜”。“远离凸透镜”或“竖直向下”）方向移动光屏，因为远视眼镜对光线具有 会聚 作用。
（7）当烛焰离凸透镜5cm时，光屏上 没有像 ，但透过凸透镜能看到 虚 像。当蜡烛逐渐消耗而变短，若要使烛焰的像依然成在光屏中央，可将凸透镜向 下 移动。（填“上”或“下”）
【分析】（1）凸透镜能使平行于主光轴的光会聚在一点，称为焦点，而焦点到光心的距离称为焦距。
（2）在实验中，为使像能成在光屏的中心，应调整烛焰、凸透镜和光屏的高度，使它们的中心大致在同一高度。
（3）根据凸透镜的成像规律，当物距介于二倍焦距与一倍焦距之间时，可成倒立、放大的实像。
（4）物距等于2倍焦距时成等大的倒立的实像；凸透镜成像光的折射现象，物体发出的
光线经凸透镜折射后，会聚在凸透镜另一侧的光屏上，形成物体的实像；用纸遮住凸透镜的一半，折射光线减半，会聚成像的大小不变，像的亮度减弱。
（5）近视眼的成因是晶状体太厚，折光能力太强，或者在眼球在前后主向上太长，因此来自远处某点的光会聚在视网膜前，到达视网膜时已经不是一点而是一个模糊的光斑。 （6）远视眼镜即为凸透镜，凸透镜能使光线会聚的特点，在眼睛前面放一个凸透镜，就能使来自近处物体的光会聚在视网膜上。
（7）当物距小于焦距时，会成正立放大的虚像，但不会在光屏上成像；根据光线过透镜的光心不改变方向，判断蜡烛变短后，像的移动方向。
【解答】解：（1）平行光经过凸透镜折射后会聚于一点，该点就是凸透镜的焦点，焦点到透镜的距离叫焦距，所以该凸透镜的焦距为10.0cm。
（2）点燃蜡烛后，调节凸透镜和光屏的高度，使它们的中心与烛焰中心大致在同一高度。其目的是使像成在光屏的中央。
（3）当烛焰距凸透镜15cm时，物距介于二倍焦距与一倍焦距之间，所呈像为放大、倒立的实像。幻灯机这一光学器件正是利用了这一原理。
（4）当物距等于二倍焦距时，像距也等于二倍焦距，成的是倒立、等大的实像；一个物体有无数个点组成，任何一个点射向凸透镜有无数条光线，无数条光线经凸透镜折射后有无数条折射光线，用纸遮住凸透镜的一半，折射光线减半，会聚成像的大小不变，像的亮度减弱。
（5）近视眼的成因是将物体的像成在了视网膜前，近视眼镜即为凹透镜，利用凹透镜对光线的发散作用，就能使来自远处的物体的光会聚在视网膜上，通过以上实验说明：近视眼的成因及矫正办法。
（6）因凸透镜对光线有会聚作用，可使远视眼看物体时使来自近处的物体的光会聚在视网膜上。当用远视眼镜时，会将像向凸透镜靠近，如拿走，必须使光屏远离凸透镜才可。 （7）此时物距为5cm，小于1倍焦距，成正立放大的虚像，所以在光屏上不成像；蜡烛变短后，烛焰的位置向下移动，根据光线过透镜的光心不改变方向，像的位置向上移动，可以将凸透镜向下移动，使像呈在光屏的中央。
故答案为：（1）10.0；（2）同一高度；使像呈现在光屏的中央；（3）放大；投影仪；（4）20cm；等大；无；有，变暗；（5）①近视眼将物体的像成在视网膜前；②近视眼镜对光线起发散作用；（6）远离凸透镜；会聚；（7）没有像；虚；下。
【点评】凸透镜成像的规律涉及四个方面：物距与焦距的关系；成像性质；像距与焦距
的关系；应用。告诉其中的一个方面可以确定另外三个方面。在此题中就是告诉了物距与焦距的关系，来确定成像性质的。
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