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第三单元 透镜及其应用【过关测试】（解析版）
一、选择题
1.如图所示，小明同学在“探究凸透镜成像规律”实验时，烛焰在光屏上成了一个清晰的像，
下列说法正确的是（ ）。。
A．投影仪就是利用这一成像原理制成的；
B．实验中蜡烛越烧越短，光屏上蜡烛的像向上移动；
C．为了从不同方向观察光屏上的像，光屏应选用较光滑的玻璃板；
D．要使光屏上烛焰的像变小，只需将蜡烛靠近凸透镜
【答案】B。
【解析】A、由图知，蜡烛放在2倍焦距之外，所以此时成缩小、倒立的实像。照相机是根据
这个原理制成的。而幻灯机是根据物距处于 f和2f之间时，成放大、倒立的实像原理制成。故本
选项说法错误。
B、由于成的实像是倒立的，所以蜡烛越烧越短，光屏上烛焰的像就应该越向上移动，故本选
项说法正确。
C、为了便于从不同方向观察光屏上的像，光屏应选用较粗糙的毛玻璃板。故本选项说法错误。
D、要使光屏上的烛焰的像变小，蜡烛应远离凸透镜。故本选项说法错误。故选：B。
2.下列关于实像和虚像的说法中正确的是（ ）。
A．实像能用眼睛看到，虚像不能用眼睛看到；
B．实像能成在光屏上，虚像则不能；
C．实像是实际光线会聚而成的，虚像不是实际光线会聚而成的；
D．实像可以拍照，虚像不能拍照
【答案】BC。
【解析】A、实像和虚像都可以用眼睛看到，故A错误；
B、是否用光屏能承接是实像和虚像的重要区别，实像能用光屏承接，虚像承接不到，故 B正
确；
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原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！C、实像是实际光线会聚而成的，虚像是实际光线的反向延长线会聚形成的，故C正确；
C、实像可以拍照，虚像也可以拍照，故D错误。故选：BC。
3.把一个凸透镜对准太阳光，在距凸透镜 处，得到一个最小最亮的光斑。若将一物体放
在距透镜前 处，经凸透镜所成的像是
。
A．倒立、缩小的实像 B．正立、放大的虚像
C．倒立、放大的实像 D．正立、缩小的虚像
【答案】C。
【解析】让凸透镜对准太阳光，可在距凸透镜 处得到一个最小、最亮的光斑，所以，
；若将一物体放在距透镜前 处，此时的物距在一倍焦距和二倍焦距之间，成倒立、
放大的实像。故选： 。
4.在探究凸透镜的成像规律时，当点燃的蜡烛、凸透镜和光屏在光具座上的位置如图所示时，
光屏上出现烛焰清晰的像（像未画出）.下列说法正确的是( )。
A.光屏上成倒立的像，成像原理与投影仪的成像原理相同；
B.在贴近凸透镜左侧的位置放一远视镜片，则光屏应向右移动才可能在光屏上重新得到清晰的
像；
C.一段时间后，像向上移动到光屏边缘，则应向上移动透镜使像回到光屏中心；
D.保持蜡烛和光屏的位置不变，向左移动透镜至某一位置，在光屏上能看见清晰的放大的实像
【答案】D。
【解析】题图中，光屏上成清晰的像，物距大于像距，所以成的像为倒立、缩小的实像，投影
仪成倒立、放大的实像，A错误；
在贴近凸透镜左侧的位置放一远视镜片，由于远视镜片为凸透镜，对光有会聚作用，故成的像
会靠近凸透镜，为了在光屏上重新得到清晰的像，光屏应向左适当移动一段距离，B错误；
随着蜡烛的燃烧，烛焰的高度逐渐降低，像的位置逐渐升高，即光屏上的像逐渐向上移动，为
使像重新回到光屏中央，可将凸透镜向下移动，C错误；
保持蜡烛和光屏的位置不变，将凸透镜向左移动适当距离，当物距等于原来的像距时，根据光
路可逆原理可知，此时可在光屏上得到清晰的倒立、放大的实像，D正确。
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原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！5.如图，为了进一步加强疫情溯源和管控，实行公共场所扫码出入制度，扫码时，出入登记二
维码通过手机摄像头成像在感光晶片上，后被手机内的软件识别，对于扫码，下列说法正确的是（
）。
A．手机的摄像头相当于凹透镜；
B．扫码时二维码要位于摄像头一倍焦距以内；
C．二维码在感光晶片上成正立的虚像；
D．二维码在感光晶片上成倒立的实像
【答案】D。
【解析】手机的摄像头相当于凸透镜，感光晶片相当于光屏，扫二维码时，物距大于 2倍焦距，
则在感光晶片上成倒立、缩小的实像，故D正确。故选：D。
6.我市在重要的位置都安装了“电子眼〞，形成“天网〞。关于“电子眼〞的光学知识说法正
确的选项是（ ）。
A. “电子眼〞的镜头是凹透镜；
B. “电子眼〞形成的像是正立的实像；
C. 物体距离“电子眼〞越远，所成像越小；
D. “电子眼〞成像原理与显微镜物镜成像原理一样
【答案】C。
【解析】A．“电子眼〞的镜头和照相机的镜头一样是凸透镜，A不符合题意；
B．“电子眼〞利用照相机的原理，形成的像是倒立、缩小的实像，B不符合题意；
C．凸透镜成实像时，物体在2倍焦距外，物距越远，所成像越小，C符合题意；
D．“电子眼〞成像原理与显微镜物镜成像原理不一样，显微镜物镜成倒立、放大的实像，
“电子眼〞成倒立、缩小的实像，D不符合题意。故答案为：C。
7．在探究凸透镜成像规律的实验中，当烛焰、凸透镜、光屏位于如图所示的位置时，光屏上
出现了清晰的像，与其工作原理相同的是（ ）。
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原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！A．放大镜 B．照相机 C．投影仪 D．潜望镜
【答案】B。
【解析】由图可知，此时的物距大于像距，成倒立、缩小的实像，其应用是照相机。故选：
B。
8．在探究凸透镜成像规律的实验中，当蜡烛、凸透镜、光屏位于图所示的位置时，光屏上呈
现一个清晰的烛焰的像。下列说法正确的是（ ）。
A．凸透镜的焦距大于10cm；
B．此时的成像特点与照相机的成像特点相同；
C．将近视镜片放在凸透镜与蜡烛之间，适当向右适当移动光屏仍可成清晰的实像；
D．透镜不动，蜡烛和光屏同时适当向左移动，光屏能成实像且像逐渐变大
【答案】AC。
【解析】AB．由图知，此时物距小于像距，成倒立、放大的实像，所以此时物距在焦距和二倍
焦距之间，则有
解得
此时的成像特点与投影仪的成像特点相同，故A正确，B错误；
C．近视镜片为凹透镜，对光有发散作用，将近视镜片放在凸透镜与蜡烛之间，像距变大，适
当向右适当移动光屏仍可成清晰的实像，故C正确；
D．成实像时，物距变大则像距变小，若蜡烛向左移动，则需要向右移动光屏才能在光屏上得
到清晰像，故D错误。故选AC。
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原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！9.如下图是探究凸透镜成像规律的实验装置，实验中所使用的透镜焦距为 ，实验中将
蜡烛分别放在甲、乙、丙、丁四个位置，观察光屏上成像情况〔光屏位置未标出〕。以下说法正确
的选项是（ ）。
A. 蜡烛在甲位置时，需将光屏移动到大于 的位置，才能在光屏上成清晰的像；
B. 将蜡烛从甲位置移到乙位置，需将光屏向右移动才能再次得到清晰的像；
C. 蜡烛在丙位置时，光屏上成的清晰的像为倒立、缩小的实像；
D. 蜡烛在丁位置时，成正立、放大的实像，与放大镜成像原理一样
【答案】B。
【解析】A．蜡烛在甲位置时，物距大于二倍焦距，像距在一倍焦距到二倍焦距之间，所以需
要将光屏移动到60cm～70cm之间的位置，才能在光屏上成清晰的像，A不符合题意；
B．将蜡烛从甲位置移到乙位置，物距变小，像距变大、像变大，需要将光屏向右移动才能再
次得到清晰的像，B符合题意；
C．蜡烛在丙位置时，物距大于一倍焦距小于二倍焦距，光屏上成的清晰的像为倒立、放大的
实像，C不符合题意；
D．蜡烛在丁位置时，物距小于焦距，成正立放大的虚像，与放大镜成像原理一样，D不符合题
意。故答案为：B。
10．蜡烛放在如图所示位置，一条平行于主光轴的光线经透镜后的光路图。下列说法正确的是
（ ）。
A．透镜的焦距等于10.0cm B．透镜成的是虚像
C．透镜成的是正立的像 D．透镜成的是缩小的像
【答案】A。
【解析】A、平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点，此透镜的焦距为10.0cm，故A正
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原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！确；
BCD、透镜的焦距为10cm，蜡烛在1倍焦距到2倍焦距之间，经凸透镜成倒立、放大的实像，
故BCD错误。故选：A。
11.如图所示，将点燃的蜡烛放在距凸透镜20cm处时，在另一侧距凸透镜20cm处的光屏上出
现了一个与烛焰等大的清晰像，若保持物距不变，更换一个焦距为15cm的凸透镜，要想在屏上出
现清晰像，下列操作可行的是（ ）。
A．使屏远离透镜 B．使屏靠近透镜
C．使屏向上移动 D．使屏向下移动
【答案】A。
【解析】当u＝20cm时，在另一侧距凸透镜20cm处的光屏上可以得到一个与蜡烛等大的像，
所以2f＝20cm，即f＝10cm；
当凸透镜焦距为15cm时，f＝15cm＜20cm＜2f＝30cm，成倒立、放大的实像，像距 v＞2f＝
30cm，所以屏应远离透镜。故选：A。
12．如图，为了进一步加强疫情溯源和管控，实行公共场所扫码出入制度，扫码时，出入登记
二维码通过手机摄像头成像在感光晶片上，后被手机内的软件识别，对于扫码，下列说法正确的是
（ ）。
A．手机的摄像头相当于凹透镜；
B．扫码时二维码要位于摄像头一倍焦距以内；
C．二维码在感光晶片上成正立的虚像；
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原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！D．二维码在感光晶片上成倒立的实像
【答案】D。
【解析】手机的摄像头相当于凸透镜，感光晶片相当于光屏，扫二维码时，物距大于2倍焦距，
则在感光晶片上成倒立、缩小的实像，故ABC错误，D正确。故选D。
13.疫情防控期间，学校配备了新型全自动摄像测温告警系统。如图，晨晨同学正在通过学校
测温棚，下列说法正确的是（ ）。
A．镜头离晨晨同学的距离在一倍焦距以内；
B．显示屏上晨晨的头像说明，照相机是利用凸透镜能成正立、缩小、实像的原理工作的；
C．显示屏上晨晨的体温值主要是利用红外线测出的；
D．当晨晨的体温为36.5℃时，告警系统会报警
【答案】C。
【解析】AB、照相机是利用物距大于二倍焦距时，成倒立缩小实像的规律制成的，因此镜头离
晨晨同学的距离在二倍焦距以外，故A、B错误；
C、据红外线的特点可知，由于红外线热效应强，显示屏上晨晨的体温值是利用红外线的热效
应，故C正确；
D、人的正常体温在37℃左右，当晨晨的体温为36.5℃时，告警系统不会报警，故D错误。
故选：C。
二、填空题
14．今年2月全国新型冠状病毒疫情十分严峻，为了尽可能避免交叉感染，全国首个测温5G
警用巡逻机器人在广州设计制造成功，这款机器人有5个高清摄像头，可实现全景无死角监测，机
器人上的摄像头与我们生活中的______（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）的成像原理
相同，当巡逻机器人靠近人拍摄时，所成的像将______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
【答案】照相机；变大。
【解析】[1]机器人上的摄像头相当于一个凸透镜，它的成像原理和我们生活中的照相机的成
像原理相同。
[2]根据“凸透镜成实像时，物近像远像变大”的规律，当巡逻机器人靠近人拍摄时，物距变
小，像距变大，所成的像将变大。
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原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！15．如图所示是安装在汽车上的“倒车防撞可视雷达”，安装在车尾的摄像头对准车后的障碍
物，障碍物经摄像头中的凸透镜成___________的实像，这个像通过电子装置加工、调整并传递到
显示屏上，司机据此可以准确地了解车后的情况．如果看到显示屏中的障碍物的像变大，则障碍物
离车尾的距离变___________。
【答案】倒立、缩小；小。
【解析】[1]车尾摄像头中的凸透镜，其工作原理是：在2倍焦距之外的物体发出或反射的光
经凸透镜折射后，成倒立、缩小的实像；
[2]由凸透镜成实像的规律可知，物距越小，所成的像越大，所以看到显示屏中的障碍物的像
变大，则障碍物离车尾的距离变小。
16．乘坐高铁刷脸进站很常见。以后购物消费忘带钱包、手机不算大事，顾客可以“刷脸付
费”，刷脸机是通过摄像机捕捉人脸信息来核对顾客账户的，该摄像机镜头相当于 透镜，
所成的像是 （选填“正立”或“倒立”）的。
【答案】凸；倒立。
【解析】摄像头的镜头相当于凸透镜，它的成像原理与照相机相同，当物距大于二倍焦距时，
成倒立、缩小的实像。
故答案为：凸；倒立。
17.进行“验证凸透镜成像规律”实验时，当蜡烛、凸透镜和光屏分别位于如图所示位置时，
光屏上恰好出现一清晰的像，此时像距为 厘米，该像一定比物体 （选填“大”或
“小”）。利用这个成像规律可以制成 （选填“幻灯机”或“放大镜”）。
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原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！【答案】30.0；大；幻灯机。
【解析】根据图象可知：u＝50cm﹣30cm＝20cm，v＝80cm﹣50cm＝30cm，此时u＜v，成倒立放
大的实像，为幻灯机的原理。
三、作图题
18．如图所示，入射光线平行于主光轴，请在图中画出它经凸透镜折射后的光线。
【解析】平行于凸透镜主光轴的光线，折射后过焦点，直接连接入射点和右侧焦点并向右延长，
标上箭头，如图所示：
19.如图所示，请补充平面镜的入射光线和透镜的折射光线，完成光路图。
【解析】经过入射点作出法线，因为反射光线与镜面的夹角是 45°，所以反射角为90°﹣
45°＝45°。根据反射角与入射角相等作出入射光线；
反射光线平行于凸透镜的主光轴，经过凸透镜后折射光线过焦点，如图所示：
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原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！四、实验探究题
20．下面是小光“探究凸透镜成像规律”的实验。
（1）点燃蜡烛，调整蜡烛、凸透镜和光屏的高度，使烛焰、凸透镜、光屏三者的中心大致在
。
（2）蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图所示，此时光屏上出现了烛焰清晰倒立、等
大的实像，则此凸透镜的焦距为 cm。
（3）小光将蜡烛向左移动，移动光屏，可以在光屏上得到烛焰清晰倒立、 的实像，生活
中的 （选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）就是根据这个原理制成的。
【答案】（1）同一高度；（2）10.0；（3）缩小；照相机。
【解析】（1）实验中是把烛焰作为物体，寻找烛焰的像，所以需要将蜡烛、凸透镜、光屏依
次放在光具座上，点燃蜡烛后，再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心；
（2）凸透镜成像规律：当物距等于2f时，成倒立等大的实像，像距等于2f；此时光屏上出现
烛焰清晰倒立、等大的实像，有u＝v＝2f＝20.0cm，所以f＝10.0cm。
（3）将蜡烛向左移动，物距将大于2f，所以移动光屏，可以在光屏上得到烛焰清晰倒立、缩
小的实像，生活中的照相机就是根据这个原理制成的。
故答案为：（1）同一高度；（2）10.0；（3）缩小；照相机。
21.小明同学在做“探究凸透镜成像现律”的实验。
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原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！（1）如图甲，小明让平行光正对凸透镜照射，光屏上出现一个最小最亮的光斑，则凸透镜的
焦距f＝ cm。
（2）小明所用实验装置如图乙所示，若将凸透镜放在光具座刻度50cm位置处不变，把蜡烛放
在刻度10cm处，利用此时凸透镜成像的特点制成的光学仪器是 （选填“照相机”、“放大
镜”或“投影仪”），若在蜡烛和凸透镜间某一位置放一个眼镜，光屏上的像变得模糊，向远离透
镜的方向适当移动光屏后像又清晰了，则该眼镜是 （填“近视”或“远视”）眼镜。
（3）如图丙所示是小明通过实验得到的凸透镜成像时的像距 v和物距u关系的图像，由图像
可知成实像时物距逐渐减小，像距逐渐 。当u＞2f时，物体移动速度 （选“大于”、
“小于”或“等于”）像移动的速度。
【答案】（1）10.0；（2）照相机；近视；（3）变大；大于。
【解析】（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20.0cm﹣10.0cm＝10.0cm；
（2）由于凸透镜的焦距是10.0cm，当物体在10cm处时，物距为50cm﹣10cm＝40cm，物距大
于二倍焦距，成倒立缩小的实像，这是照相机的原理；
若在蜡烛和凸透镜间某一位置放一个眼镜，光屏上的像变得模糊，向远离透镜的方向适当移动
光屏后像又清晰了，这说明像推迟会聚了，则该眼镜对光线具有发散作用，是凹透镜，可以矫正近
视眼；
（3）由图像丙可知，凸透镜成实像时物距逐渐减小，像距逐渐增大；当u＞2f时，像距在一
倍焦距和二倍焦距之间，即f＜v＜2f；物体移动速度大于像移动的速度。
故答案为：（1）10.0；（2）照相机；近视；（3）变大；大于。
22．在做探究凸透镜成像规律的分组实验时，每组使用的凸透镜都相同。
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原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！（1）小明先让一束平行于凸透镜主光轴的光线经过凸透镜后，在光屏上形成了一个最小、最
亮的光斑，如图甲所示可知，该凸透镜的焦距是______cm；
（2）小刚实验时，蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上摆放的位置如图乙所示，其中明显需要调
整的是______。调整后，移动光屏得到一个清晰的蜡烛的像。生活中的______就是利用这个原理制
成的；
（3）保持凸透镜位置不变，若使蜡烛远离透镜，仍要在光屏上得到清晰的像，光屏应向
______（选填靠近或远离）透镜的方向移动，此时的像与原来的像相比______（选填变大或变小）；
（4）小宏移动蜡烛到另一位置，在光屏总找不到像，物体到凸透镜的距离可能是______
A．20cm B．25cm C．30cm D．8cm
【答案】15.0；光屏；投影仪；靠近；变小；D。
【解析】（1）[1]由图可知，最小、最亮的光斑距离凸透镜的距离为f=60.0cm-45.0cm=15.0cm
故凸透镜的焦距为15.0cm。
（2）[2][3]为了使像成在光屏的中心，在实验时，要调节烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一
高度上，而图示的凸透镜位置偏上，因此要使凸透镜的位置下降；凸透镜的焦距为15厘米，此时
物距大于一倍焦距小于二倍焦距，所以物体通过凸透镜成倒立的放大的实像，利用凸透镜的这种成
像情况制成了投影仪。
（3）[4][5] 使蜡烛远离透镜，则物距变大，像距变小，像变小，故光屏应向左移动，即应该
靠近凸透镜，才能在光屏上呈现清晰的像。
（4）[6]若光屏上没有像，可能是因为物距小于焦距，即物距小于15cm，成了虚像，不能成在
光屏上，故ABC不符合题意，D符合题意。故选D。
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