文档内容
第五章 透镜及其应用
选拔卷
（考试时间：60分钟 试卷满分：100分）
一、选择题：本题共16个小题，每小题2分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1．如图是把一副眼镜放在太阳光下，在地面上看到的情形。由此可以判断镜片是（ ）
A．凸面镜 B．凹面镜 C．凸透镜 D．凹透镜
解：由图可见，阳光通过眼镜形成的光斑中间较四周暗，对光线起发散作用，因此是凹透镜。
答案：D。
2．如图，F是透镜的焦点，其中正确的光路图是（ ）
A． B． C． D．
解：A、入射光线平行于主光轴，经过凸透镜折射后，折射光线应该过焦点。故A错误。
B、通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴。故B错误。
C、平行于主光轴的入射光线经过凹透镜折射后，折射光线的反向延长线过焦点。故C正确。
D、凹透镜对光线有发散作用，而图中的凹透镜对光线起了会聚作用，故D错误。
答案：C。
3．如图是德国设计师设计的一个球形透镜太阳能系统，通过透镜聚光之后再发电。此透镜是一个（ ）
A．凸透镜，对光线具有会聚作用
B．凸透镜，对光线具有发散作用
C．凹透镜，对光线具有会聚作用
D．凹透镜，对光线具有发散作用
解：由题意可知，通过透镜聚光之后再发电。则该透镜对光线有会聚作用，由凸透镜对光线有会聚作用、凹透镜对光线具有发散作用可知，此透镜是一个凸透镜。
答案：A。
4．“超级月亮”比正常时的月亮要大百分之二十，亮度也有所增加，某天文爱好者为了研究这一现象，于是架设
一台天文望远镜做进一步观察，关于该望远镜，下列说法正确的是（ ）
A．它的物镜和显微镜的物镜作用相同
B．它的物镜相当于放大镜，用来把像放大
C．它的物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成虚像
D．它由两组透镜组成，靠近眼睛的为目镜，靠近被观测物体的为物镜
解：A.望远镜的物镜是使得无限远处的物体成一个倒立缩小的实像，而显微镜的物镜是为了使得载物片上的物
体成一个放大的实像，故A错误；
B.望远镜的物镜相当于照相机的镜头，使远处的物体成一个倒立缩小的实像，故B错误；
C.望远镜的物镜的目的是使得无限远处的物体成一个倒立缩小的实像，故C错误；
D.望远镜由两组透镜组成，靠近眼睛的为目镜，靠近被观测物体的为物镜，故D正确．
答案：D。
5．购物支付已进入“刷脸”时代，如图所示，消费者结账时只需面对摄像头（相当于一个凸透镜），经系统自动
拍照、扫描等，确认相关信息后，即可迅速完成交易。下列有关说法正确的是（ ）
A．光经过摄像头成像利用的是光的反射
B．摄像头成像特点与投影仪相同
C．“刷脸”时，面部应位于摄像头两倍焦距之外
D．“刷脸”时，面部经摄像头成正立缩小的实像
解：
A、摄像头相当于一个凸透镜，光经过摄像头成像利用的是光的折射，故A错误；
B、光通过摄像头成倒立、缩小的实像，与照相机的成像特点相同，故B错误；
CD、当u＞2f时，成倒立、缩小的实像，所以，“刷脸”时，面部应位于摄像头两倍焦距之外，故 C正确，D错误。
答案：C。
6．如图中画出了光线通过透镜（图中未画出）的情形，其中凸透镜是（ ）
A．a B．b、d C．c D．a、b、c、d
解：从四个光线通过透镜的情形可知，a、b、d的折射光线相对于入射光线是发散的，所以都是凹透镜；只有c
是凸透镜，且入射光线是从凸透镜的焦点以内发出的，折射光线变得会聚了。
答案：C。
7．如图所示，小聪同学在“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．利用这一成像规律可制成幻灯机
B．要使光屏上烛焰的像变小，只须将蜡烛靠近凸透镜
C．实验中，蜡烛越烧越短，光屏上烛焰的像向上移动
D．为了便于从不同方向观察光屏上的像，光屏应选用较光滑的玻璃板
解：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、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。
C、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。
D、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。
答案：C。
8．如图所示是物体AB经照相机镜头成像原理示意图，当AB沿主光轴远离镜头时，则物体上A点的像A′会沿
（ ）移动。A．A′O B．A′F C．水平向右 D．水平向左
解：当AB沿主光轴远离镜头时，物距变大，此时像距应该减小，成的像也减小，由图知，平行于主光轴的光
线经过凸透镜后始终通过焦点并会聚到像点，所以像会沿A'F的方向移动。
答案：B。
9．凸透镜成像实验中，移动物体到某位置时，能在光屏上成清晰缩小的像，则下列能成立的是（ ）
①如果将物体靠近凸透镜，仍要在光屏上得到清晰的像，光屏必须远离凸透镜，且光屏移动距离先大于后小于
物体移动距离；
②同时移动物体与光屏，且移动距离相同，有可能在光屏上成清晰缩小的像；
③换用焦距较小的凸透镜后，仍要在光屏上得到清晰的像，如果只移动光屏，光屏必须靠近凸透镜；
④保持物体和光屏位置不变，移动凸透镜，一定可以在光屏上的到另一个清晰的像。
A．①③ B．②④ C．②③ D．③④
解：
①物体靠近透镜即物距减小，像距增大，光屏应远离透镜，当u＞2f时光屏移动距离小于物体移动距离，当f
＜u＜2f时光屏移动距离大于物体移动距离，所以光屏移动距离是先小于后大于物体移动距离，所以①错误。
②物体要成倒立、缩小、实像时物体移动距离应该大于光屏移动距离，所以②错误。
③换用焦距更小的透镜，像会更前面会聚所以光屏必须靠近凸透镜，所以③正确。
④根据光路可逆的原理，保持物体和光屏位置不变，移动凸透镜，可在光屏上成一个倒立、放大的实像，同时
物距刚好是原来的像距，像距刚好是原来物距，所以④正确。
答案：D。
10．某同学做“探究凸透镜成像的规律”实验时，所用凸透镜的焦距为f，保持凸透镜位置不变，如图所示，先后
使烛焰位于a，b，c，d四点，并分别调整光屏的位置，关于a，b，c，d四点的成像情况，他归纳出下列说法
其中错误的是（ ）A．烛焰位于a点时，屏上出现的实像最小
B．烛焰位于c点时，屏上出现的实像最大
C．烛焰位于b点时，屏上出现的实像最大
D．烛焰位于d点时，成正立放大的虚像
解：（1）烛焰位于a点时，物距大于二倍焦距，成倒立缩小实像，屏上出现的实像最小，故A正确；
（2）烛焰位于b、c两点时，物距大于焦距小于二倍焦距，都成倒立放大实像，但b点位置距离透镜大于c点
位置，因此在c点屏上出现的实像比在b点出现的实像大，即最大，烛焰位于c点时，屏上出现的实像最大，
故B正确、C错误；
（3）烛焰位于d点时，物距小于焦距，成正立放大虚像，故D正确。
答案：C。
11．在“探究凸透镜成像的规律”实验时，某小组测量出物距和像距的数据，并绘制成如图所示的图象，根据图
象可知（ ）
A．该凸透镜的焦距f＝20cm
B．当物距u＝30cm时，成倒立、缩小的实像，照相机利用了这条规律
C．当物距u＝8cm时，成倒立、放大的实像，幻灯机利用了这条规律
D．若把物体从距凸透镜30cm处向距凸透镜15cm处移动过程中，所成的像会逐渐变小
解：A、据凸透镜成像规律可知，当u＝v＝2f，凸透镜成倒立、等大的实像；由图可知，u＝v＝2f＝20cm，所
以f＝10cm。故A错误；
B、当物距u＝30cm时，u＞2f，成倒立、缩小的实像，2f＞v＞f，应用于照相机和摄像机，故B正确；
C、当物距u＝8cm时，u＜f，成正立、放大的虚像，应用于放大镜，故C错误；D、物体从距凸透镜30cm处移动到15cm处的过程中，物距大于焦距，成实像，凸透镜成实像时，物距减小，
像距增大，像变大，故D错误。
答案：B。
12．蝴蝶研究专家章丽晖在茅山首次发现国家二级保护动物﹣中华虎凤蝶，他先用相机拍摄了蝴蝶休憩的照片甲，
为了拍摄照片乙，应（ ）
A．相机适当靠近蝴蝶，镜头略向外伸
B．相机适当靠近蝴蝶，镜头略向内缩
C．相机适当远离蝴蝶，镜头略向外伸
D．相机适当远离蝴蝶，镜头略向内缩
解：据图能看出，甲图的像较小，即此时的像距较小，故物距较大；所以在拍摄照片甲时，相机镜头到景物的
距离大；乙图的像大，故其像距大，物距小，故在拍摄乙图时，镜头到物体的距离变小，但是照相机到底片的
距离即像距变大，即相机适当靠近蝴蝶，镜头略向外伸，故A正确。
答案：A。
13．将凸透镜正对太阳光，其下方的纸上呈现一个并非最小的光斑，这时光斑到凸透镜的距离为L，若凸透镜远离
纸的过程中光斑一直变大，则该凸透镜的焦距（ ）
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
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一直变大，说明凸透
镜的焦点不在光斑之后，故焦点应在光斑之前，因此f一定小于l。故BCD错误，故A正确。
答案：A。
14．全国中学生体质健康调研表明：中学生近视发生率急剧上升，且低龄化，甲、乙两眼睛的成像示意图如图，
下列判断正确的是（ ）A．甲是近视眼，应配戴凸透镜制成的眼镜矫正
B．甲是近视眼，应配戴凹透镜制成的眼镜矫正
C．乙是近视眼，应配戴凸透镜制成的眼镜矫正
D．乙是近视眼，应配戴凹透镜制成的眼镜矫正
解：近视眼是由于像成在了视网膜的前方，近视要用凹透镜来矫正。
答案：D。
15．用图甲所示的装置测出凸透镜的焦距，并“探究凸透镜成像规律”，当蜡烛、透镜、光屏位置如图乙时，在
光屏上可成清晰的像。下列说法正确的是（ ）
A．凸透镜的焦距是30cm
B．图乙中烛焰成的是倒立放大的像
C．照相机成像特点与图乙中所成像的特点相同
D．保持凸透镜、光屏位置不变，将蜡烛远离凸透镜，烛焰仍可在光屏上成清晰的像
解：A、平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将汇聚于点F，点F即为此透镜的焦点，从焦点到透镜中心的距离
即为焦距，则透镜的焦距为30cm﹣20cm＝10cm，故本选项错误；
B、图乙中，物距u＝15cm，像距v＝30cm，像距大于物距，由凸透镜成像规律可知，图乙中烛焰成的是倒立放
大的实像，故本选项正确；
C、由凸透镜成像规律可知，当u＞2f时，成倒立缩小的实像，应用于照相机。故本选项错误；
D、因为凸透镜成实像时，物距增大，像距减小，所以将蜡烛远离凸透镜，保持凸透镜、光屏位置不变，则在
光屏上不能成清晰的像，要想在光屏上成清晰的像，应将光屏向靠近透镜的方向移动，故本选项错误。
答案：B。
16．实验室备有甲、乙、丙三个凸透镜，三个实验小组分别用这三个凸透镜探究凸透镜成像规律，实验时，当蜡
烛到透镜的距离都为12cm时，甲、乙、丙三透镜分别成缩小的实像、放大的虚像、放大的实像，则这三个透
镜的焦距f甲 、f乙 、f丙 的大小关系为（ ）
A．f甲 ＞f乙 ＞f丙 B．f乙 ＞f丙 ＞f甲
C．f乙 ＞f甲 ＞f丙 D．f丙 ＞f乙 ＞f甲解：物距相同，甲凸透镜成倒立、缩小的实像，u＞2f甲 ，所以f甲 ＜ ＝ ＝6cm；
乙凸透镜成正立、放大的虚像，u＜f乙 ；所以f乙 ＞u＝12cm；
丙凸透镜成倒立、放大的实像，2f丙 ＞u＞f丙 ，所以12cm＝u＞f丙 ＞ ＝ ＝6cm；
所以，f乙 ＞f丙 ＞f甲 。
答案：B。
二、填空题（每空1分，共20分）
17．一家汽车美容店的门口，贴着如图所示的“爱车小贴士”，这是因为留在车身上的水滴相当于 凸透 镜，
使太阳光 会聚 在车身局部形成高温，导致车漆失去光泽。
解：在阳光下的水滴好比一个小的凸透镜，把太阳光进行了会聚，同时也会聚了太阳光的能量，使得局部高温，
从而伤害汽车的外表。
答案：凸透；会聚。
18．如图所示，在烧杯中漂浮着一个正方体的木块，水面以下的部分看起来比水面以上的部分要大一些，这是因
为烧杯和水起到了 凸 透镜（选填“凸”或“凹”）的放大作用，从而形成了一个 虚 像（选填“虚”或
“实”）。 远 视眼镜用的就是这种透镜（选填“近”或“远”）。
解：当物距小于焦距时，凸透镜成正立、放大的虚像，因此烧杯和水起到了凸透镜的作用，而水下面的木块在
凸透镜的一倍焦距以内，因此成正立、放大的虚像，远视眼镜就是利用凸透镜来进行矫正的。
答案：凸；虚；远。
19．“虚拟试衣镜”亮相南京国际软件产品博览会，该款“虚拟试衣镜”解决了购物者很难观察到试穿衣服时背
面的情况，摄像头能够监视顾客的移动，并将衣服的背面展现给他们，如图所示。监视顾客移动的摄像头相当
于一个 凸透 镜，顾客离摄像头的距离应在 大于二倍焦距 的范围，能形成 倒立 （选填“倒立”或
“正立”）的实像。
解：摄像头和照相机的镜头相同，都是一个凸透镜，摄像头成倒立、缩小的实像。此时物距要大于凸透镜的二倍焦距。
答案：凸透；大于二倍焦距；倒立。
20．如图，夜晚，把桌子放在电灯下面，在桌面放一张白纸，然后再把凹透镜放在白纸上。当逐渐向上移动凹透
镜时，可以观察到：通过凹透镜的光束在白纸上所形成的光斑的面积会随着凹透镜移动而逐渐变 大 ，光斑
的亮度则逐渐变 小 （全部选填“大”、“小”）。
解：当逐渐向上移动凹透镜时，电灯照向凹透镜的光线更发散，所以纸上的光斑越大，光线越分散，光斑的亮
度就越小。
答案：大；小。
21．一束平行光线经过凸透镜折射后的传播方向如图甲所示，由图可知，此透镜的焦距为 1 5 cm；当把烛焰放
在此凸透镜左侧12cm处时，如图乙所示，则从该凸透镜右侧通过透镜可以看到一个 正立 、放大的虚像
（填：“正立”或“倒立”）。
解：图示的焦点到透镜光心的距离等于焦距，所以f＝15cm；
u＝12cm＜f，凸透镜成正立、放大的虚像。
答案：15；正立。
22．如图甲所示是现代城市很多路口安装的监控摄像头，它可以拍下违章行驶或发生交通事故时的现场照片。摄
像头的镜头相当于一个 凸 透镜，它的工作原理与 照相机 （选填“照相机”、“投影仪”或“放大
镜”）相似。如图乙和丙是一辆汽车经过路口时与一辆自行车相撞后被先后拍下的两张照片，由图可以看出汽
车是逐渐 远离 （选填“靠近”或“远离”）摄像头。
解：摄像机的镜头与照相机的镜头类似，应用的凸透镜成实像时u＞2f，成倒立缩小的实像；图中汽车的像逐渐减小，说明汽车远离摄像机镜头，像距减小。
答案：凸；照相机；远离。
23．善于观察的小明发现，张老师上课时，观察远处的同学时要摘下眼镜，而看近处的课本时，又要戴上眼镜。
这样频繁地戴上摘下眼镜非常不方便。张老师的眼睛属于 远视眼 （选填“近视眼”或“远视眼”）．如图
所示的是一种新型眼镜，这种眼镜的镜片分上下两个区，A区厚薄均匀，B区可以矫正视力。张老师戴上这种
眼镜就可以通过 A 区 看远处同学（填“A区”或“B区”），再不需要频繁地戴上摘下眼镜了。
解：远视眼成因：眼球晶状体的曲度过小，远处物体反射来的光线通过晶状体折射后形成的物像，就会落在视
网膜的后方造成的。远视矫正方法，需佩戴凸透镜。
由题意可知：镜片A区厚度相同，B区可以矫正视力，B区相当于凸透镜，现在王老师可以通过B区看书，通
过A区看同学。
答案：远视眼；A区。
24．如图，在注有清水的试管内留有一稍大的空气泡，使太阳光从试管的正上方向下照，观察试管下方的白纸，
可以发现白纸上与空气泡相对应的位置上，有一椭圆黑影，而其它部分竟是一条与试管平行的亮线。这是因为
试管充满水的地方相当于 凸 透镜，而气泡与周边的水组成 凹 透镜。如果把白纸从靠近试管向下移动到
较远处，亮线的粗细将如何变化？ 先变细再变粗 。
解：（1）圆柱型试管充满水的地方，中间比边缘厚，是水凸透镜，凸透镜对光线有会聚的作用，会聚成一条亮
线。
（2）由于气泡的存在，气泡周边的水形成中间薄边缘厚的凹透镜，凹透镜对光线有发散的作用，在气泡的下面
对应的位置有黑影。
（3）亮线的位置相当于焦点的位置，如果把白纸从靠近试管向下移动过程中，经过焦点时亮线最细；从焦点处
向下继续移动时，亮线变粗，是因为光线继续由焦点的位置向前沿直线传播。
答案：凸；凹；先变细再变粗。
三、作图题（每题4分，共12分）
25．如图所示，F点是凹透镜的虚焦点，O点是光心，请画出两条光线经过凹透镜的光路图。解：经过光心的光线传播方向不变；射向另外一侧虚焦点的光线经过凹透镜折射，折射光线平行于主光轴，如
下图：
26．如图所示，已知凸透镜的两个焦点，点燃的蜡烛位于凸透镜焦距以内，请在图中用作图法画出烛焰 S点的像
S′。
解：
由S发出的通过光心的光线方向不变；平行于主光轴的光线经过凸透镜折射后过焦点，两条折射光线的反向延
长线为S的像S′，如图所示：
27．如图所示，S′是S经凸透镜成的像，请作出有S发出的两条入射线经凸透镜折射后的光路。
解：（1）根据S′是S通过凸透镜成的像，入射光线经凸透镜折射后要通过像点S′；
（2）平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点，如图所示：
四、实验探究题（每空1分，共23分）
28．石老师上课时拿个水晶球，让同学们透过它看远处倒立的建筑物的像（如图1所示），引起同学对凸透镜的
成像的兴趣。为此老师让大家一起探究“凸透镜成像的规律”给同学们准备了凸透镜、凹透镜、光具座、蜡烛、
光屏各一个，火柴盒。
（1）帏涛在挑选透镜时，把两个透镜甲、乙分别正对太阳光，在光屏上出现了如图 2（甲）所示的光斑，你认
为他应该选择 乙 （选填“甲”、“乙”）透镜来进行实验。
（2）帏涛在实验中发现光屏上成的蜡烛的像偏上（如图丙所示）是因为忽略了实验中的一个操作步骤，这一步
应是 使烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度上 。
（3）如图3所示是小明通过实验得到的凸透镜的像距v和物距u关系的图象。由图象可知凸透镜的焦距是 1 0
cm。
（4）当烛焰距凸透镜35cm时，移动光屏，可在光屏上得到一个清晰、倒立、 缩小 的实像，生活中利用这
一原理制成的光学仪器是 照相机 （填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）。要使烛焰在光屏上所成的
像变大，应保持透镜的位置不动，调节蜡烛的位置，同时将光屏 远离 （填“靠近”或“远离”）透镜，直
至得到清晰的像。
（5）实验中他不小心用纸把透镜下半部分遮住了，则他看到的光屏上所成的像的大小将 不变 （选填“变
大”、“变小”或“不变”）。
（6）实验后，该同学取下自己所带的眼镜放在蜡烛与凸透镜之间之间靠近透镜的位置，光屏上原来清晰的像变
模糊了，他将光屏向靠近透镜方向移动一段距离后，原来模糊的像又变清晰了，则说明该同学所带的是 远视
眼镜。（选填“近视”或“远视”）
解：（1）图甲光斑的中间比较暗，图乙中间出现亮斑，所以甲对光线具有发散作用，是凹透镜，乙对光线具有
会聚作用，是凸透镜，所以要选择乙透镜进行实验；
（2）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，烛焰在光屏上的像偏高，因为凸透镜成倒立的实像，所以是因为烛焰相对于凸透镜靠下，因此为使像能成在光屏的中央，
可以向上移动烛焰或向下移动凸透镜，或向上移动光屏；
（3）由图知，当物距为20cm时，像距也为20cm，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＝20cm，则f＝10cm；
（4）烛焰距凸透镜35cm时，物距大于2f，此时成倒立缩小的实像，日常生活中利用这一原理制成的光学仪器
是照相机；
要使烛焰在光屏上所成的像变大，则应减小物距，增大像距，将光屏远离透镜，直至得到清晰的像；
（5）用不透明的纸板挡住透镜下半部分，凸透镜的其它部分仍然能够会聚光线而成像，所成像的形状不变（即
是完整的），只是像比原来暗一些；
（6）帏涛取下自己所带的眼镜放在蜡烛与凸透镜之间靠近透镜的位置，原来光屏上清晰的像变模糊了，他将光
屏向靠近透镜方向移动一段距离后，此时的物距是减小的，说明该眼镜对光线具有会聚作用，故是凸透镜，说
明该同学所带的是远视眼镜。
答案：（1）乙；（2）使烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度上；（3）10；（4）缩小；照相机；远离；
（5）不变；（6）远视。
29．小明探究凸透镜的成像原理，与老师一起研制了如图所示的实验装置，用水透镜模拟眼睛，光屏模拟视网膜，
通过对水透镜注水或抽水可改变水透镜的厚薄。蜡烛、光屏和水透镜在光具座上的位置如图所示。
（1）实验时，首先要使烛焰、水透镜、光屏三者的中心在 同一高度 上，目的是使像成在光屏中心。
（2）三者摆放位置如图甲所示，在光屏上成了一个清晰的像（像未画出），该像为倒立、 缩小 的实像。此
时水透镜的焦距f的范围为 10cm ＜ f ＜ 20cm 。
（3）用水透镜模拟正常眼睛，将图甲中的烛移动到光具座上 40cm处，光屏不动，此时应对水透镜 注水
（填“注水”或“抽水”），使其焦距变 短 （填“长”或“短”），才能在光屏上重新得到一个清晰的像。
（4）用水透镜模拟爷爷的老花眼，如图乙所示，若爷爷不戴老花镜时恰好能够看到图中位置上的蜡烛，在图中
的虚线框内安装上适当度数的老花镜的镜片，则爷爷将能看清蜡烛位置 右侧 （填“左侧”或“右侧”）的物体。小明因为长期不注意用眼卫生，变成了近视眼，应该配戴 凹 （填“凸“或“凹”）透镜矫正。
解：（1）烛焰、水透镜、光屏，三者在同一条直线上，三者的中心大致在同一高度，像才能呈在光屏的中央；
（2）由图甲可知，此时物距大于像距，凸透镜成倒立缩小的实像；
此时物距u＝50cm，50cm＞2f，像距v＝20cm，f＜20cm＜2f，解得10cm＜f＜20cm；
（3）物距减小后，像距应增大，如果像的位置不变，则凸透镜的焦距要变短，凸透镜的厚度要增加，故此时应
注水；
（4）老花镜是凸透镜，对光线有会聚作用，水凸透镜前放置老花镜后，透镜的折光能力变强，焦距变小，光屏
位置不变，相当于像距变大，根据物近像远像变大的成像原理可知，爷爷能够看清右侧的物体。
近视眼是晶状体太厚，折光能力太强，或者眼球在前后方向上太长，因此来自远处点的光会聚在视网膜前，对
近视眼的矫正可通过凹透镜对光线的发散作用进行纠正。
答案：（1）同一高度；（2）缩小；10cm＜f＜20cm；（3）注水；短；（4）右侧；凹。
30．用焦距为10cm的凸透镜探究“凸透镜成像规律”。
（1）小豪同学将蜡烛、凸透镜、光屏随意固定在光具座上，点燃蜡烛后，沿光具座无论怎样移动光屏，在光屏
上始终得不到烛焰的像，原因可能是 烛焰中心、凸透镜光心、光屏中心不在同一高度 。
（2）重新调整后，将蜡烛、凸透镜固定在光具座上，如图甲所示，移动光屏后得到烛焰清晰、完整的像，该像
是倒立 缩小 （选填“放大”或“缩小”）的实像。我们可以从不同角度看到光屏上的像，是因为发生了
漫反射 （选填“镜面反射”或“漫反射”）。
（3）接下来保持蜡烛和光屏的位置不动，将凸透镜向蜡烛方向移动，光屏上再次出现了一个倒立
放大 （选填“放大”或“缩小”）的清晰实像，与这种成像原理一致的光学仪器是 投影仪 （选填“照
相机”、“投影仪”或“放大镜”）。
（4）当光屏上出现蜡烛清晰的像时，如果用遮光板挡住透镜的上半部分，我们观察光屏时，将会在光屏上看到
C 。
A．蜡烛像的下半部分 B．蜡烛像的上半部分
C．蜡烛完整的像，像的亮度变暗 D．蜡烛完整的像，像的亮度不变
（5）在图甲中，小豪把自己的近视眼镜放在凸透镜和蜡烛之间，发现光屏上的像变得模糊不清，应该向 远离
（填“靠近”或“远离”）透镜方向移动光屏，可再次得到清晰的像。
（6）某小组实验时对图甲中的装置进行了改进，将蜡烛换成带有“F”形的LED灯、光屏贴上方格纸，如图乙
所 示 ， 请 写 出 改 进 后 其 中 一 个 优 点 ： 实 验 现 象 更 明 显 、 便 于 观 察 、 减 少 了 污 染 。解：（1）在做凸透镜成像规律的实验时，首先要调整三者的中心在同一高度上，这样做的目的就是为了保证使
烛焰的像能够成在光屏上，所以当调整光屏的位置始终光屏上没有像时，首先要想到这种可能。
（2）此时物距为50cm﹣20cm＝30cm，而焦距为10cm，物距大于2倍焦距，所以成的像是倒立、缩小的实像；
我们可以从不同角度看到光屏上的像，是因为发生了漫反射；
（3）保持蜡烛和光屏的位置不动，将凸透镜向蜡烛的方向移动，物距小于像距，成倒立、放大的实像。投影仪
利用此原理。
（4）如果用遮光板挡住透镜的上半部分，下半部分仍能会聚光线成完整的像，但由于会聚的光线比原来减少，
所以像比原来变暗。故选C；
（5）近视眼镜是凹透镜，它对光线有发散作用，所以在蜡烛和凸透镜之间放上凹透镜后，蜡烛在凸透镜后面成
的像将远离凸透镜，为了使像再成在光屏上，所以要将光屏向右移动，远离凸透镜。
（6）蜡烛换成LED灯的优点：实验现象更明显、便于观察、减少了污染等。
答案：（1）烛焰中心、凸透镜光心、光屏中心不在同一高度；（2）缩小；漫反射；（3）放大；投影仪；
（4）C；（5）远离；（6）实验现象更明显、便于观察、减少了污染。
五、解答题（31题6分，32题7分，共13分）
31． 人类的眼睛
人类的眼睛很像一架照相机，眼睛与照相机的不同之处是：人的眼睛是通过调节晶状体的弯曲程度，改变
晶状体的焦距来获得清晰的、倒立的、缩小的实像（如图所示）；普通照相机是在物距确定的情况下通过改变
像距使像变的清晰，由眼睛的调节作用所能看清的最远点，叫远点，正常眼的远点在极远处，眼睛所能看清的
最近点，叫近点，正常眼的近点约距眼睛10cm．眼睛是人体的重要器官，长时间的用眼，比如看书、看电视、
使用电脑，都可以引起眼睛的疲劳，眼睛疲劳常见症状是头疼脑胀、眼睛发干，看物体时间较长也不易感到疲
劳的距离叫明视距离，正常眼的明视距离为25cm。
（1）人的眼睛是通过改变晶状体的 焦距（或弯曲程度） 获得清晰的像。
（2）青少年如果过度用眼很容易得近视眼，下图中，表示近视眼成像情况和近视眼矫正后成像情况的图分别是
A 、 D 。（3）根据上文，你认为人眼正常观察范围是 C 。
A.0～10cm B.10cm～25cm C.10cm～极远处 D.0～25cm。
解：（1）人眼的晶状体相当于凸透镜，视网膜相当于光屏。晶状体与视网膜之间的距离不变，人的眼睛是靠调
节晶状体的平凸程度改变焦距来获得清晰的像的。晶状体越凸，焦距越小。
（2）近视眼看远处的物体时，像成在视网膜的前面，所以A是近视眼的成像情况。近视眼需戴凹透镜矫正，
所以D是近视眼的矫正做法。
（3）由眼睛的调节作用所能看清的最远点，叫远点，正常眼的远点在极远处。眼睛所能看清的最近的点，叫近
点，正常眼的近点约距眼睛10cm．所以人的正常眼睛的观察范围是10cm～极远处。
答案：（1）焦距（或弯曲程度）；（2）A、D；（3）C。
32．阅读《可调式眼镜》回答下题。
可调式眼镜
人的眼睛看清物体是通过改变晶状体的形状来实现的，晶状体相当于全自动变焦镜头。看近处物体时，晶状体
变凸一些，折射光线的能力变强；看远处物体时，晶状体变扁平一些，折射光线的能力变弱。通过这样的调节，
使远近不同的物体均能在视网膜上成像。
若晶状体调节能力变弱，就会出现看不清远处物体或近处物体的情况，需要佩戴合适的眼镜进行矫正。
有人发明了一种能矫正视力的可调式眼镜，如图1所示，这种眼镜的镜片中含有一种特殊液体。图2是可调式
眼镜的结构示意图，镜架上有表示移出和加入液体含量的标尺；移动标尺上的滑块可以定量改变镜片中的液体
含量，从而改变镜片的形状；镜片中液体含量的改变量V可以用滑块在标尺上的位置表示。滑块位于标尺上0
刻度线处，表示眼镜的初始状态，此时，镜片的形状是扁平的，如图2甲所示。当滑块位于标尺上1、2刻度线
处时，分别表示镜片中加入一些液体、加满液体，图2乙是镜片中加满液体的示意图。当滑块位于标尺上﹣1、﹣2刻度线处时，分别表示从镜片中移出一些液体、移出全部液体，图2丙是镜片中移出全部液体的示意图。
为探究可调式眼镜的矫正效果，首先要确定以下程序和标准：
选定同一棵树作为观察对象，选定远、中、近三个观察位置，用S表示观察位置到树的距离，如图3甲所示；
用D表示看到树的清晰程度，清晰程度分为清晰、不清晰、模糊三个等级，如图3乙所示。
小京和小贝视力不同，没有佩戴眼镜时，小京在近处看树“清晰”，在远处看树“不清晰”；小贝在远处看树
“清晰”，但在近处看树“不清晰”。
小京和小贝佩戴眼镜后，进行实验的主要步骤如下：
①调节镜片中的液体处于初始状态。
②选择不同观察位置，观察树，将观察结果记录在表格中。
③改变镜片中液体的含量，重复步骤②。
小京和小贝的实验结果记录表（部分数据）分别如表一、表二所示：
表一小京的实验结果记录表
﹣2 ﹣1 0 1 2
近 清晰 清晰 清晰
中 清晰 清晰
远 清晰 不清晰 模糊
表二小贝的实验结果记录表
﹣2 ﹣1 0 1 2
近 不清晰 清晰 清晰
中 清晰远 清晰
通过实验及对实验结果的分析，两位同学对可调式眼镜有了新的认识。
请根据上述材料，回答下列问题：（选填选项前的字母）
（1）调节眼睛晶状体形状的作用是帮助我们看清 C 。（只有一个选项正确）
A．不同亮度的物体 B．不同颜色的物体
C．不同距离的物体 D．不同大小的物体
（2）为了使小京在远、中、近处看树都“清晰”，调节镜片内液体含量的措施是 C 。（只有一个选项正
确）
A．加满液体 B．加入一些液体 C．移出一些液体 D．移出全部液体
（3）为了使小贝在近处看树“清晰”，调节镜片内液体含量的措施是 AB 。（至少有一个选项正确）
A．加满液体 B．加入一些液体 C．移出一些液体 D．移出全部液体。
解：（1）由“可调式眼镜”的原理可知，可调式镜片，通过眼部肌肉调节晶状体的曲度可以调节，当晶状体的
曲度变大，焦距变短，反之亦然；帮助我们看清不同距离的物体；故选C；
（2）由小京的实验结果记录表，可知，小京在远、中、近处看树都“清晰”时，对应的是滑块位于标尺上﹣
1，则由可调式眼镜的结构示意图可知，当滑块位于标尺上﹣1时，表示从镜片中移出一些液体，故选C；
（3）由小贝的实验结果记录表，可知，小贝在近处看树“清晰”时，对应的是滑块位于标尺上 1、2，则由可
调式眼镜的结构示意图可知，当滑块位于标尺上1、2刻度线处时，分别表示镜片中加入一些液体、加满液体，
故选AB；
答案：（1）C；
（2）C；
（3）AB。
