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专题 03 透镜及其应用（测试）（解析版）
（满分100分，时间60分钟）
一、选择题（10小题，每小题3分，共30分）
1.如图所示，画出了光线通过透镜后的光路，其中正确的是（ ）。
A． B．
C． D．
【答案】C。
【解析】AB．由图可知，图中透镜为凹透镜，对光线有发散作用，经透镜折射后的光线较折射之前的
光线更会聚，光路图不正确，故AB错误；
C．由图可知，图中透镜为凸透镜，对光线有会聚作用，图中经透镜折射后的光线较折射之前的光线
更加会聚，光路图正确，故C正确；
D．由图可知，图中透镜为凸透镜，对光线有会聚作用，而图中经透镜折射后的光线较折射之前的光
线发散，光路图不正确，故D错误。故选C。
2.下列关于透镜的说法中，正确的是（ ）。
A．凹透镜对光有发散作用；
B．凸透镜只对平行光有会聚作用；
C．平行光经过凸透镜折射后一定会聚于焦点；
D．凸透镜的焦距越大，透镜对光的会聚作用越强
【答案】A。
【解析】A．凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜对光线有发散作用，故A正确；
B．凸透镜对光有会聚作用，不单指对平行光，对所有的光线都有会聚作用，故B错误；
C．只有平行于主光轴的光线经凸透镜折射后才会聚于焦点，故C错误；
D．凸透镜的焦距越大，透镜对光的会聚作用越弱，焦距越小，对光的会聚能力越强，故D错误。故选
A。
3.生活中我们常用手机自拍美颜照，则下列说法正确的是（ ）。
A．自拍时应用了凸透镜成正立缩小的实像；
B．拍照时人到镜头的距离应保持在大于f且小于2f；
C．要使自拍的照片更大一些，人应靠近镜头一些；
D．手机镜头和监控摄像头成像原理不同
【答案】C。
【解析】AB．自拍时，手机的照相机是凸透镜，拍照时人到镜头的距离是物距，应大于二倍焦距，此
时凸透镜成倒立缩小的实像，故AB错误；
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C．要使自拍的照片更大一些，像距应变大，物距应变小，所以人应靠近镜头一些，故C正确；
D．手机镜头和监控摄像头成像原理与照相机的成像原理是相同的，都是利用凸透镜在物距大于2倍焦
距时，成倒立缩小的实像的原理，故D错误。故选C。
4.各种光现象所成的像有实像和虚像两种。下面所列的成像实例：①汽车观后镜中的像、②在潜望镜
中看到的景物的像、③放大镜中看到的物体的像、④幻灯机屏幕上的像、⑤针孔照相机内所成的像，说法
正确的是（ ）。
A．属于实像的是①④；
B．属于虚像的是②③④；
C．属于折射成像的是①③；
D．属于反射成像的是①②
【答案】D。
【解析】①汽车观后镜中的像属于凸面镜成像，是正立缩小的虚像，由光的反射形成的；
②在潜望镜中看到的景物的像是虚像，利用的是平面镜成像原理，属于光的反射现象；
③放大镜中看到的物体的像，利用的是光的折射现象中成虚像的情况；
④幻灯机屏幕上的像凸透镜成倒立的放大的实像，是由光的折射形成的；
⑤针孔照相机内所成的像属于小孔成像，成的是倒立的实像，是由光的直线传播形成的；
综上所述，属于实像的是④⑤；属于虚像的是①②③；属于折射成像的是③④；属于反射成像的是
①②；故ABC错误，D正确。故选D。
5.如图所示，拿一个近视眼镜放在凸透镜前，光屏上出现烛焰清晰的像，而拿走近视眼镜则烛焰的像
变得模糊。那么在拿走近视眼镜后，下列操作能使光屏上重新得到清晰像的是（ ）。
A．将光屏适当远离凸透镜 B．将蜡烛适当远离凸透镜
C．将光屏适当移近凸透镜 D．同时将光屏和蜡烛适当远离凸透镜
【答案】C。
【解析】根据近视眼的成因和矫治原理可知，去掉近视镜后，像会成在光屏前，所以要使光屏上重新
得到清晰的像可以将光屏适当靠近凸透镜。根据物近像远像变大的规律，也可以将蜡烛适当靠近凸透镜。
或者两种做法结合，同时将光屏和蜡烛适当靠近凸透镜也可。故选C。
6.小京通过焦距为10cm的凸透镜看到了提示牌上“关灯”两字放大的像，如图所示。下列说法正确的
是（ ）。
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A．“关灯”两字放大的像是实像；
B．提示牌上“关灯”两字在凸透镜的焦点上；
C．提示牌上“关灯”两字到凸透镜的距离小于10cm；
D．提示牌上“关灯”两字到凸透镜的距离大于20cm
【答案】C。
【解析】由图可知，像是正立的，所以成正立放大的虚像，由凸透镜成像规律可知，当物距小于一倍
焦距时，成正立放大的虚像，由于该凸透镜焦距为10cm，所以提示牌上“关灯”两字到凸透镜的距离小于
10cm，故ABD错误，C正确。故选C。
7.现代生活，智能手机给人们带来了许多便利，但长时间盯着手机屏幕，容易导致视力下降。下列关
于近视眼及其矫正的原理图正确的是（ ）。
A．甲乙 B．甲丁 C．丙乙 D．丙丁
【答案】A。
【解析】由图知，甲图的光线会聚在视网膜的前方，所以甲图表示近视眼的成像情况；
近视眼是由于晶状体焦距太短，像落在视网膜的前方，为了使光线会聚在原来会聚点后面的视网膜上，
就需要在光线进入人眼以前发散一些，所以应佩戴对光线具有发散作用的凹透镜来矫正，则乙图是近视眼
的矫正原理图。
丙图的光线会聚在视网膜的后方，所以丙图表示远视眼的成像情况；为了使光线会聚在原来会聚点前
面的视网膜上，就需要在光线进入人眼以前会聚一些，所以应佩戴对光线具有会聚作用的凸透镜来矫正，
即丁图是远视眼的矫正原理图。故A正确。故选A。
8.小红想探究“凸透镜成像的规律”，在第一次实验时将蜡烛和透镜放在如图所示位置（光屏未画
出），移动光屏，在光屏上得到一个清晰的像；然后再移动蜡烛、光屏继续进行实验，当蜡烛在30cm刻度
处时，光屏上得到一个相同大小、清晰的像，下列说法错误的是（ ）。
A．该凸透镜的焦距是10cm；
B．第一次实验得到的像是倒立、缩小的实像；
C．第一次实验的成像规律可应用于照相机；
D．将蜡烛从图中位置向25cm刻度处移动的过程中，光屏上的像在逐渐变小
【答案】D。
【解析】A．由图示知，当蜡烛在30cm刻度处时，即物距为20.0cm，光屏上得到一个相同大小、清晰
的像，说明物距等于二倍焦距，故该凸透镜的焦距是10cm。故A正确，不符合题意；
BC．在第一次实验时将蜡烛和透镜放在如图所示位置，此时物距为50.0cm-15.0cm=35.0cm>2f
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在光屏上得到一个倒立缩小的实像，照相机就是利用这一原理制成的，故BC正确，不符合题意；
D．将蜡烛从图中位置向25cm刻度处移动的过程中，物距减小，根据凸透镜成实像时，物近像远像变
大可知，光屏上的像在逐渐变大。故D错误，符合题意。故选D。
9.光学器件在我们的生活、学习中有着广泛应用，对下面光学器件的成像原理解释不正确的是（ ）。
A． 显微镜：显微镜的目镜和物镜都是凸透镜，显微镜的原理是：先通过物镜使物体成
一倒立、放大的实像，然后再通过目镜把这个实像再次放大，利用光的折射规律成像；
B． 照相机：物距大于2倍焦距时，凸透镜成倒立、缩小的实像，利用光的折射规
律成像；
C． 老花镜：老花镜即凸透镜，物距小于1倍焦距时，凸透镜成正立、放大的实
像，利用光的折射规律成像；
D． “拐弯镜”：“拐弯镜”是凸面镜，利用光的反射规律成像，可扩大视野范围
【答案】C。
【解析】A．显微镜的目镜和物镜都是凸透镜，物镜使物体成一个倒立、放大的实像，将倒立的放大
的实像成在目镜的焦点以内，使像再次成正立的放大的虚像，利用光的折射规律成像，故A正确，不符合
题意；
B．照相机原理是，物距大于2倍焦距时，凸透镜成倒立、缩小的实像，利用光的折射规律成像，故B
正确，不符合题意；
C．老花镜即凸透镜，是利用了凸透镜的会聚作用，而不是凸透镜成正立、放大的实像，故C错误，符
合题意；
D．“拐弯镜”是凸面镜，凸面镜对光线由发散作用，利用光的反射规律成像，可扩大视野范围，故D
正确，不符合题意。故选C。
10．（双选）某班同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中，记录并绘制了物体到凸透镜的距离u跟
像到凸透镜的距离v之间关系的图像，如图所示，下列判断正确的是（ ）。
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A．该凸透镜的焦距是12cm；
B．当u＝15cm时成放大的像，放大镜就是根据这一原理制成的；
C．当u＝30cm时，在光屏上能得到一个缩小像；
D．把物体从距凸透镜10cm处移动到30cm处的过程中，像逐渐变大
【答案】AC。
【解析】A．由图知，当物距为24cm时，像距也为24cm，根据凸透镜成像的规律，物距等于2倍焦距
时，成倒立等大的实像，此时像距与物距相等，所以2f=24cm，则f=12cm，故A正确；
B．当物距u=15cm时，物距处于f和2f之间，所以成倒立、放大的实像，投影仪就是根据这个原理制
成的，故B错误；
C．当u=30cm时，物距大于2倍焦距，所以此时成倒立、缩小的实像，故C正确；
D．把物体从距凸透镜10cm处移到30cm处的过程中，从10cm到12cm，成正立放大的虚像，逐渐变
大；在12cm处不成像；从12cm到30cm成实像，像逐渐变小，故D错误。故选AC。
二、填空题（7小题，每空2分，共36分）
11.如图所示，两束光线经过一个透镜后相交于主光轴上的A点，取走透镜后，光线相交于B点，则该
透镜为 （填“凸透镜”或“凹透镜”），由此说明，能把光线相交于一点的透镜 （填“一定”
“不一定”或“一定不”）是凸透镜。
【答案】凹透镜；不一定。
【解析】[1][2]放上透镜的会聚点A要比不放透镜的会聚点B更要远离透镜，由此可知，该透镜对光
线有发散作用；所以该透镜是发散透镜，即凹透镜；可见，在此种情况下，会聚的入射光线经过凹透镜折
射后也会会聚于一点；而凸透镜对光线有会聚作用，凸透镜也可以将光线会聚于一点。
12．如图所示，西汉时期的《淮南万毕术》中记载有“削冰令圆，举以向日，以艾承其影，则火
生。”“削冰令圆”就是把冰块制成凸透镜，凸透镜对光线有 作用，若要“火生”应把“艾”放
在透镜的 位置。
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【答案】会聚；焦点。
【解析】[1][2]“削冰令圆”就是把冰磨制成凸透镜，因凸透镜对光线有会聚作用，能使平行光会聚
于一点，这个点就是凸透镜的焦点；当凸透镜正对太阳光时，太阳光将会聚在焦点处，从而使焦点处温度
升高，所以若要“火生”，应把“艾”放在镜的焦点位置。
13.手机摄像头相当于凸透镜，影像传感器相当于光屏。如图所示，用手机扫描二维码，相当于给二
维码拍了一张照片，则手机摄像头离二维码的距离肯定大于 （选填“一倍焦距”或“二倍焦距”）。
影像传感器上成的是 （选填“正立”或“倒立”） （选填“放大”“缩小”或“等大”）的
实像。
【答案】二倍焦距；倒立；缩小。
【解析】[1][2][3]手机摄像头相当于凸透镜，是利用物体在2倍焦距以外，成倒立、缩小实像的原理
工作的，所以，扫码时二维码要位于摄像头的两倍焦距以外。
14.如图所示，a、b、c、d是距凸透镜不同距离的四个点，F为焦点．日常生活中所用的几种光学仪器
的成像原理与物体在不同点时的成像情况相对应，其中照相机是根据物体放在 点时的成像特点
制成的，幻灯机是根据物体放在 点时的成像特点制成的。
【答案】a；c。
【解析】由图知，a点在2倍焦距之外，此时成倒立缩小的实像，照相机是根据这个原理制成的；
c点处于1倍和2倍焦距之间时，凸透镜成倒立放大的实像，幻灯机、投影仪都是根据这个原理制成
的。
15．考试时，我们能从不同方向看到答题卡上用来识别考生信息的条形码（如图甲），这是由光射到
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条形码上时，发生了光的 （选填“镜面反射”或“漫反射”）的缘故；二维码在现代生活中随处可
见，用手机扫描二维码时，手机的镜头相当于 镜，二维码图案通过手机镜头成 （填“实“或
“虚“）像。如图乙所示的体温枪能方便地测量体温，是利用 （填“红外线”或“紫外线”）来工
作的。
【答案】漫反射；凸透；实；红外线。
【解析】[1]我们能从不同方向看到答题卡上用来识别考生信息的条形码，这说明反射光线射向四面
八方，是发生了光的漫反射。
[2][3]凸透镜成像时，物距u＞2f，成倒立缩小的实像，所以，手机的镜头相当于凸透镜，二维码反
射的光经过摄像头后，成倒立、缩小的实像。
[4]红外线的热作用很强，体温枪是利用红外线来工作的。
16.小亮的爷爷是老花眼，爸爸是近视眼，如图甲、乙示意图中， 图是爷爷眼睛的成像示意图，
矫正需配戴眼镜的镜片应选用 （填“丙”或“丁”）。爷爷想看书，小亮应拿 眼镜给他。
（填“A”或“B”）
【答案】甲；丁；A。
【解析】[1]甲图将光线会聚在视网膜后方，因此甲图表示远视眼，远视眼应该佩戴凸透镜进行矫正。
乙图将光线会聚在视网膜前方，因此乙图表示近视眼，近视眼应该佩戴凹透镜进行矫正。
[2]因为小亮的爷爷是老花眼，所以甲图是爷爷眼睛的成像示意图；矫正需配戴眼镜的镜片应选用丁
凸透镜。
[3]A是成的正立、放大的虚像，与放大镜的成像情况相符，所以爷爷想看书，小亮应拿A眼镜给他。
17．如图甲所示，是新疆地区普遍使用的太阳灶，这是利用 镜能会聚光线的特点制成的。
如图乙所示是一部望远镜，它是由两组凸透镜组成的，其物镜成像的道理相当于一个 （填“照
相机”“投影仪”或“放大镜”）。
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【答案】凹面；照相机。
【解析】[1]因为平行光射到凹面镜上，经凹面镜反射，反射光线会聚于焦点，所以可将物体放在凹
面镜的焦点上加热，太阳灶是利用凹面镜对光线的会聚作用制成的；
[2]望远镜观察物体时，物距大于物镜的二倍焦距，成倒立缩小的实像，与照相机的成像原理相似。
三、作图题（3小题，共10分）
18.（4分）补充完成图中经过凸透镜的两条光线的光路图。
【解析】通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴；过凸透镜光心的光线传播方向不改变，光
路如下图：
19.（2分）如图所示，已给出了入射光线和出射光线，请在方框内画出合适的透镜。
【解析】图中折射光线与入射光线相比，远离主光轴偏折，光线发散了，故填入凹透镜，如图所示：
20.（4分）如图所示A’B’是物体AB在凸透镜中成的像，请在图中适当位置画出凸透镜符号和凸透
镜的焦点F。
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【解析】根据凸透镜特殊光线确定其位置，过光心的光线方向不发生变化，则连接A与A’可确定凸
透镜光心位置，与主光轴平行的光线过异侧焦点，则由此可找到焦点位置，作图如下：
四、实验题（2小题，共24分）
21．（14分）探究凸透镜成像特点时。
（1）小聪将凸透镜正对着太阳光，在透镜下方平行地放上白纸，如图甲所示，绘出如图乙所示图像，
测出透镜与白纸间距离s与对应的白纸被烤焦的时间t，绘制如图乙所示的图像，由图可知，白纸被烤焦
的最短时间是2min，对应的s为 cm，此距离即为该透镜的焦距f；
（2）当透镜与蜡烛的距离为15cm时，可在光屏上得到一个倒立、 （选填“放大”“缩小”
或“等大”）的清晰实像，利用这一成像原理可制成生活中的 （选填“照相机”“投影仪”或
“放大镜”）；
（3）仅将题（2）中蜡烛和光屏位置对调，在光屏上 （选填“能”或“不能”）得到一个
清晰的像，原因是 ；
（4）将蜡烛移至如图丙所示位置，可以透过凸透镜看到烛焰所成的 （选填“虚”或
“实”）像；
（5）实验结束后小明认为：凸透镜成实像时，不但像与物上下是颠倒的，而且左右也是相反的，请
你设计一个简单的方法，验证小明的观点： 。
【答案】10；放大；投影仪；能；光路是可逆的；虚；见解析。
【解析】（1）[1]当正对太阳光的凸透镜将阳光会聚为一个最小、最亮的点时、能量最大。这点到凸
透镜光心的距离即为焦距，当凸透镜到纸的距离为10cm时将纸烤焦的时间最短、所以此距离即为该凸透镜
的焦距。
（2）[2][3]当透镜与蜡烛的距离为15cm时，物距大于一倍焦距而小于二倍焦距，此时成倒立放大的
实像。投影仪是利用凸透镜成放大的实像的原理工作的、照相机是利用凸透镜成缩小的实像的原理工作的、
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放大镜是利用凸透镜成放大的虚像的原理工作的。
（3）[4][5]仅将题（2）中蜡烛和光屏位置对调，根据光路可逆可知、光屏上会成倒立、缩小的清晰
实像。
（4）[6]图丙中，蜡烛与凸透镜相距6cm，此时物距小于一倍焦距，故物体经透镜成的像是正立的虚
像。
（5）[7]沿垂直于光具座方向吹动烛焰，观察光屏上像的晃动方向是否与烛焰的晃动方向相反。
22．（10分）在探究“凸透镜成像规律”实验中如图所示：
（1）由图甲可知，该凸透镜的焦距是 cm；
（2）移动蜡烛和光屏，当处于图乙位置时，光屏上恰好能得到清晰的像，我们生活中的
就是根据这一原理制成的；
（3）如图丙所示，蜡烛位置不变，移动透镜至45cm刻度线处，则人眼在 （选填
“A”、“B”或“C”）处能观察到蜡烛的像，像是图丁中的 （选填“1”、“2”、“3”或
“4”）；
（4）实验完成之后，小莉把自己的近视眼镜放在蜡烛与凸透镜之间，如图戊所示，光屏上原来清晰
的像变得模糊了，若想在光屏上重新得到清晰的像，在不改变蜡烛和凸透镜位置的情况下，应将光屏
（选填“靠近”或“远离”）凸透镜。
【答案】10.0；投影仪；B；4；远离。
【解析】（1）[1]根据平行光聚焦和焦距的定义，由甲图可知
（2）[2]移动蜡烛和光屏，当处于图乙位置时，此时物距
所以物体位于
光屏上恰好能得到清晰的像，根据凸透镜成像规律知，像的特点为倒立、放大的实像，我们生活中的
投影仪就是根据这一原理制成的。
（3）[3][4]凸透镜焦距为10.0cm，使蜡烛位置不变，移动透镜至45cm刻度线处，这时的u=9cm，小
于焦距，根据凸透镜成像规律知，成正立放大的虚像，因像与物同侧，故人眼在B处观察到蜡烛的像，像
是图丁中的4。
（4）[5]近视眼镜是凹透镜，凹透镜对光线有发散作用，近视眼镜放在蜡烛与凸透镜之间，则成像远
离透镜，若想在光屏上重新得到清晰的像，在不改变蜡烛和凸透镜位置的情况下，应将光屏远离透镜。
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