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第五章 透镜及其应用单元练习
（考试时间：90分钟 试卷满分：100分）
第Ⅰ卷 选择题
一、选择题（本大题共12小题，每小题只有一个正确选项，每小题3分，共36分）
1．（23-24八年级下·陕西宝鸡·期末）公元前2世纪，西汉淮南王刘安的《淮南万毕术》记载：“削冰令
圆，举以向日，以艾承其影，则火生”，其描述的现象如图所示，下列说法错误的是（ ）
A．“削冰令圆”指的是把冰削成凹透镜 B．“举以向日”指的是冰透镜正对太阳光
C．“以艾承其影”中的“影”指冰透镜的焦点 D．“则火生”是因为冰透镜能会聚光线
【答案】A
【详解】A．古人将冰磨成一种冰透镜，该透镜中间厚、边缘薄，属于凸透镜，“削冰令圆”指的是把冰
削成凸透镜，故A错误，符合题意；
B．“举以向日”指的是冰透镜正对太阳光，让太阳光平行于凸透镜的主光轴照到凸透镜上，故B正确，
不符合题意；
C．凸透镜能将平行光会聚在焦点处，所以“以艾承其影”中的“影”指冰透镜的焦点，故C正确，不符
合题意；
D．“则火生”是因为冰透镜是凸透镜，能会聚光线，从而将太阳光的能量集中，产生高温，引燃艾草，
故D正确，不符合题意。
故选A。
2．（2024·山东枣庄·一模）如图所示，小明通过焦距为 的凸透镜观察到邮票正立放大的像。下列说
法正确的是（ ）
A．通过凸透镜观察到的像是放大实像 B．邮票到凸透镜的距离等于
C．邮票到凸透镜的距离小于 D．邮票到凸透镜的距离大于
【答案】C
【详解】A．通过凸透镜观察到邮票正立放大的像，说明此时物距小于一倍焦距，成正立、放大的虚像，故A错误，
BCD．通过凸透镜观察到邮票正立放大的像，说明此时物距小于一倍焦距，即是邮票到凸透镜的距离小
于10cm，故C正确，BD错误。
故选C。
3．（2024·河南周口·三模）如图所示是用放大镜观察一只蚂蚁的情形，下列说法正确的是（ ）
A．放大镜与近视眼镜用同种透镜
B．放大镜靠近蚂蚁时像变大
C．此时物距小于一倍焦距
D．此时看到蚂蚁的像是实像
【答案】C
【详解】A．放大镜是一个凸透镜，对光线具有会聚作用，近视眼镜是凹透镜，对光线具有发散作用，故
A错误；
BCD．用放大镜观察小蚂蚁的形体时，观察到蚂蚁的像是正立的，所以蚂蚁到放大镜的距离要小于焦距，
这样才可以成放大、正立的虚像；根据凸透镜的成像特点知，凸透镜成虚像时，物近像近像变小，所以
放大镜靠近蚂蚁时，物距变小，像距变小，所成的像变小，故BD错误，C正确。
故选C。
4．（2024·河南许昌·二模）如图所示是考古学家用放大镜观察文物的情境，下列说法正确的是（ ）
A．这时看到的是文物正立、放大的实像
B．此时文物到放大镜的距离一定大于放大镜的焦距
C．放大镜成像的原因是光通过放大镜发生了折射
D．此时的成像原理与投影仪工作时的成像原理相同
【答案】C
【详解】ABC．根据放大镜的成像特点可知，放大镜是利用凸透镜对光的折射成像，当物体在一倍焦距
以内时，成正立放大的虚像，文物到放大镜的距离一定小于放大镜的焦距，故C正确，AB错误；
D．投影仪是利用物体在一倍焦距和二倍焦距之间，成倒立放大的实像的原理，与放大镜不同，故D错误。
故选C。
5．（2024·山东枣庄·一模）现在的教室作为标准化考场，都安装了如图所示的电子监控器，其主要由光学系统和光电转换系统两部分组成。光学系统收集监控区域内的景物信息，经光电转换系统转换成电信
号并输送到监控中心。其中光学系统的工作原理是利用（ ）
A．凸透镜成正立放大实像 B．凹透镜成正立放大虚像
C．凸透镜成倒立缩小实像 D．凹透镜成到立放大虚像
【答案】C
【详解】光学系统的工作原理实际上是一个凸透镜，其成像原理与照相机的成像原理是相同的，成倒立、
缩小的实像。故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
6．（23-24八年级下·云南文山·期末）智能手机给人们带来了便利，但长时间看手机屏幕，容易导致视力
下降，可能形成近视眼或远视眼，其光路如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．乙为近视眼，应佩戴凹透镜矫正 B．乙为远视眼，应佩戴凸透镜矫正
C．甲为远视眼，应佩戴凹透镜矫正 D．甲为近视眼，应佩戴凸透镜矫正
【答案】B
【详解】近视眼的成因是晶状体曲度过大，对光的会聚能力变强，使像成在了视网膜的前面，所以需要
佩戴具有发散光线作用的凹透镜来矫正；远视眼刚好相反，像成在视网膜后面，所以需要佩戴具有会聚
光线作用的凸透镜来矫正。图中甲为近视眼，乙为远视眼。故ACD错误，B正确。
故选B。
7．（2024·广东广州·二模）世梁同学取两个焦距不同的放大镜，一只手握住一个，调整两个放大镜间的
距离，可以看清远处的广州塔。以下说法错误的是（ ）
A．靠近眼睛的镜片，能使光线靠近主光轴
B．远处的镜片，成的是正立放大像
C．靠近眼睛的镜片，其作用相当于一个放大镜
D．远处的镜片，直径比我们眼睛的瞳孔大得多，这样可以会聚更多的光【答案】B
【详解】A．靠近眼睛的镜片是目镜，成的是正立放大的虚像，相当于放大镜，能使光线靠近主光轴，故
A正确，不符合题意；
B．两个不同焦距的放大镜组成了望远镜，远处的镜片是物镜，成的是倒立缩小的实像，故B错误，符合
题意；
C．靠近眼睛的镜片是目镜，成的是正立放大的虚像，相当于放大镜，故C正确，不符合题意；
D．远处的镜片，直径比我们眼睛的瞳孔大得多，这样可以会聚更多的光，使得所成的像更加明亮，故D
正确，不符合题意。
故选B。
8．（2024·山东泰安·二模）如图所示，在探究凸透镜成像规律的实验时，将焦距为10cm 的凸透镜固定
在光具座上，烛焰在光屏上成清晰的像。下列说法中（ ）
①图所示的实验现象能够说明照相机的成像特点
②若想在光屏上得到更大的清晰的像，应该将蜡烛向右移动，同时光屏向右移动
③若将点燃的蜡烛放在光具座上20cm刻度线处，移动光屏，在光屏可成缩小的像
④蜡烛燃烧变短后，为使像仍成在光屏中央，应将光屏往下调
A．只有②④正确 B．只有②③正确 C．只有①④正确 D．只有②③④正确
【答案】B
【详解】①由图可知，u>v，根据凸透镜成像特点可知，此时成倒立、放大的实像，该实验现象能够说明
投影仪（或幻灯机原理）的成像特点，照相机成倒立、缩小的实像，故①错误；
②根据“成实像时，物近像远像变大”可知，若想在光屏上得到更大的清晰的像，应该将蜡烛向右移动，
同时光屏向右移动，故②正确；
③由①分析可知，u=15cm，成倒立放大的实像，满足
f<15cm<2f……①
同时v=32cm，满足
32>2f……②
联立①②得
7.5cm2f
根据凸透镜成像特点可知，将点燃的蜡烛放在光具座上20cm刻度线处，移动光屏，在光屏可成缩小的像，
故③正确；
④蜡烛燃烧变短后，根据过光心的光线传播方向不变可知，向将成在光屏上方，为使像仍成在光屏中央，应将光屏往上调，故④错误。
综上，只有②③正确，故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
9．（2024·山东淄博·一模）在用凸透镜研究其成像规律时，得到的部分实验信息如表所示。根据表中信
息可判断（ ）
实验次序 1 2 3 4 5
物距 50 40 30 25 20
像距 22 24 30 38 60
A．该凸透镜的焦距是30cm
B．当物距 时，凸透镜成缩小的像
C．当像距 所成的像与照相机成像原理相同
D．把物体从距凸透镜40cm处向距凸透镜25cm处移动，像会逐渐变小
【答案】B
【详解】A．由表中的数据可知，实验3中
此时
，
即该凸透镜的焦距是15cm，故A不符合题意；
B．当 时，物距大于二倍焦距，凸透镜成倒立、缩小的像，故B符合题意；
C．当 时，像距要大于二倍焦距，物距大于一倍焦距小于二倍焦距，凸透镜成倒立、放大的实像，
根据这一原理可制成投影仪，故C不符合题意；
D．若把物体从距凸透镜40cm处向距凸透镜25cm处移动，物距变小，像距变大，像变大，故D不符合
题意。
故选B。
10．（2024·江苏南京·二模）小明用弹性膜注水制作了一个水凸透镜，通过注射器注水或抽水改变透镜的
厚度，固定透镜，将一个F形光源放在合适位置后，调节光屏得到清晰的像．下列说法正确的是
（ ）
A．图甲模拟正常人眼球观察物体时的成像情况，光屏上成倒立放大的实像
B．模拟图乙的成因时需要从水透镜向外抽水
C．若将远视眼镜靠近甲图透镜左侧放置，要将光屏靠近透镜才能承接到清晰的像D．将蜡烛改为平行光源，将平行玻璃砖放在丙图所示位置，则会聚点将仍在焦点F处
【答案】C
【详解】A．眼睛相当于照相机，在视网膜成倒立缩小的实像，因此物距应大于二倍焦距，即此时光源放
在透镜2倍焦距以外，在光屏上成倒立缩小的实像，故A错误；
B．图乙成像在视网膜前面是近视眼，近视眼是因为晶状体太厚，对光线会聚能力太强导致的，因此模拟
近视眼的成因时需要从透镜向里注水，故B错误；
C．如果在凸透镜前方放一远视眼镜，远视镜为凸透镜，对光线具有会聚作用，像的位置会向前移动，所
以要将光屏靠近透镜才能再次得到清晰的像，故C正确；
D．将蜡烛改为平行光源，将平行玻璃砖放在丙图所示位置，经过透镜折射后的光线会再次经过玻璃砖折
射，最后会聚点将不会是焦点所在位置，故D错误。
故选C。
11．（2024·山西大同·三模）液态镜头利用了人眼仿生学原理，充当人眼中晶状体的作用。将液态镜头应
用于手机中，手机即可通过“变焦”实现超近距离拍摄。用装有液态镜头的手机拍摄远处景物时，下列
说法正确的是（ ）
A．液态镜头相当于凹透镜
B．远处景物经过镜头所成的像是虚像
C．远处景物经过镜头所成的像是放大的像
D．当采用超近距离拍摄时，镜头的焦距变小
【答案】D
【详解】A．液态镜头相当于凸透镜，故A错误；
BC．用装有液态镜头的手机拍摄远处景物时，物距大于二倍焦距，成倒立、缩小的实像，故BC错误；
D．当采用超近距离拍摄时，物距变小，像距变大，则镜头的焦距变大，故D正确。
故选D。
12．（23-24八年级下·上海杨浦·期末）将发光体放在距凸透镜前10厘米处，能从另一侧透过凸透镜看到
正立的像。再将发光体向远离透镜方向移动一段距离，该距离为d，在另一侧距透镜15厘米处的光屏上
能看到清晰的像。关于d的大小及该像情况判断，正确的是（ ）
A．d一定大于10厘米 B．d可能小于5厘米
C．该像一定是放大的实像 D．该像可能是等大的实像
【答案】A
【详解】AB．将发光体放在距凸透镜前10厘米处，能从另一侧透过凸透镜看到正立的像。再将发光体向
远离透镜方向移动一段距离，该距离为d，在另一侧距透镜15厘米处的光屏上能看到清晰的像，根据物
距和相距关系可得
解得因为将发光体放在距凸透镜前10厘米处，能从另一侧透过凸透镜看到正立的像。故
解得
故A正确，B错误；
CD．在另一侧距透镜15厘米处的光屏上能看到清晰的像，该像可以是缩小、等大、放大。故像的大小无
法确定，故CD错误。
故选A。
第Ⅱ卷 非选择题
二、填空题（本大题共6小题，每空1分，共18分）
13．（23-24八年级下·广东湛江·阶段练习）汉代的《准南万毕术》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 透镜，因为这种透镜对光有 作用，
若要“火生”，最好把“艾”放在透镜的 位置。
【答案】 凸 会聚 焦点
【详解】[1]“削冰令圆”就是把冰块制成中间厚，两边薄的凸透镜。
[2][3]凸透镜对光有会聚作用，平行与凸透镜主光轴的光线可以会聚与焦点，若要“火生”，最好把
“艾”放在透镜的焦点上，当太阳光经过凸透镜时，光线集中到焦点上，焦点处的光线最强，“艾”吸
收到的热量最多，温度最快达到燃点。
14．（2024九年级·广东·专题练习）航空器可用于高空摄影、旅游观光等，航空器的摄像头相当于
透镜，远处的物体通过摄像头成倒立缩小的 （选填“实”或“虚”）像。在摄像头远离物体的过
程中，像的大小将变 。
【答案】 凸 实 小
【详解】[1][2]航空器的摄像头相当于凸透镜，其成像原理与照相机相同，即物体在二倍焦距以外成倒立、
缩小的实像。
[3]在摄像头远离物体的过程中，物距增大，像距减小，像变小。
15．（2024·山东枣庄·中考真题）小明探究凸透镜的成像规律时，各器材位置如图所示，光屏上承接到烛
焰清晰的像(未画出烛焰的像)。此时烛焰的成像特点与 （选填“照相机”“投影仪”或“放大
镜”）的成像特点相同。若凸透镜位置不变，调换蜡烛和光屏的位置， （选填“仍能”或“不
能”）在光屏上得到清晰的像，这说明光发生折射时，光路是 的。
【答案】 照相机 仍能 可逆
【详解】[1]由图示知，物距大于像距，成倒立缩小的实像，这是照相机的成像原理。[2][3]凸透镜位置不变，调换蜡烛和光屏的位置，此时的物距与原来的像距相同，像距与原来的物距相同，
则在光屏上能得到清晰的像，因为在光的折射现象中，光路是可逆的。
16．（2024·河北秦皇岛·模拟预测）小明同学将一凸透镜正对一束平行光，可得到一个最小、最亮的光斑
如图所示，该凸透镜的焦距为 cm。实验中，小明保持凸透镜在光具座上的位置不变，把点燃
的蜡烛放在“15cm”刻度线处，移动光屏，烛焰可在光屏上成倒立、 （选填“放大”“等
大”或“缩小”）的像，生活中可以利用这类透镜来矫正 （选填“近视”或“远视”）眼的
视力缺陷。
【答案】 10.0 缩小 远视
【详解】[1]小明同学将一凸透镜正对一束平行光，可得到一个最小、最亮的光斑，该光斑为焦点，由如
图所示，该凸透镜的焦距为
[2]实验中，小明保持凸透镜在光具座上的位置不变，把点燃的蜡烛放在“15cm”刻度线处，物距为
移动光屏，烛焰可在光屏上成倒立、缩小的像。
[3]图中的透镜中间厚，两边薄，是凸透镜，对光线具有会聚作用，生活中可以利用这类透镜来矫正远视
眼的视力缺陷。
17．（23-24八年级下·湖北咸宁·期末）如图所示是小兰将一个透镜的一面正对太阳光，在某一段距离内
白纸上承接的圆形光斑的直径小于透镜圆的直径。该透镜为 （选填“凸”或“凹”）透镜。用
该透镜观察远处的物体时，物体所成的像是 （选填“倒立的实像”或“正立的虚像”），利用
该成像规律制成的光学仪器是 （选填“幻灯机” “照相机”“放大镜”） 。
【答案】 凸 倒立的实像 照相机
【详解】[1]将一个透镜的一面正对太阳光，在某一段距离内白纸上承接的圆形光斑的直径小于透镜圆的
直径，说明透镜对光有会聚作用，该透镜为凸透镜。
[2][3]用该透镜观察远处的物体时，物距大于凸透镜的二倍焦距，物体所成的像是倒立、缩小的实像，利
用该成像规律制成的光学仪器是照相机。
18．（23-24八年级下·湖北恩施·期中）如图，某同学记录多次实验数据，绘制了凸透镜u-v之间的关系图
象，则该凸透镜的焦距是 m；当光源距透镜5.0cm时，光屏上 （选填“有”或“无”）入射
光经透镜折射后的光线，此时，像成在 （选填“光屏”或“光源”）一侧。【答案】 10 有 光源
【详解】[1]由图象可知
u=v=2f=20cm所以
f=10cm=0.1m[2][3]当蜡烛距透镜5.0cm时，光屏上有烛焰经透镜折射后的光线，只不过这个折射光线发散，
不会聚成像；凸透镜的焦距为f=10cm，当蜡烛距透镜5.0cm时，u＜f，成正立、放大的虚像，物像在凸
透镜的同侧，即像成在光源一侧。
三、作图题（本大题共4小题，每题3分，共12分）
19．（2024·河南驻马店·二模）如图所示， 一束光经平面镜反射后，平行透镜的主光轴射向凸透镜，请
画出平面镜和经过凸透镜后的折射光线。
【答案】见解析
【详解】做出反射挂光线与入射光线夹角的角平分线，即法线，然后做法线的垂线，便是镜面的位置；
入射光线平行于主光轴，经凸透镜折射后，其折射光线经过焦点，由此作出折射光线，如图所示：
20．（2024·内蒙古呼和浩特·一模）如图所示，SA为点光源S发出的一条光线，该光线经过平面镜反射后
射向凸透镜，F和P分别为凸透镜的焦点和二倍焦距处，已知S在平面镜中成的像正好与凸透镜右侧的P
点重合，请在图中画出平面镜的位置，并画出SA经平面镜反射后再经过凸透镜折射的光线。【答案】见解析
【详解】平面镜成的像与物关于平面镜对称，连接SP，作SP的垂直平分线即为平面镜的位置，根据光的
反射定律可知SA的反射光线的反向延长线过右侧二倍焦距点，根据凸透镜成像规律可知SA的反射光线
经过凸透镜折射后过左侧的二倍焦距点，作图如下：
21．（2024·山东潍坊·三模）在光具座上自左向右依次竖直放置一个平面镜、凸透镜和凹透镜，两个透镜
的主光轴重合，凸透镜的焦点为F，凹透镜的焦点为F，在凹透镜的右侧有两束光线射向凹透镜，如图
1 2
所示。请画出此光束完整的传播光路图。
【答案】见解析
【详解】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；平行于主光轴的光线经凸透镜
折射后折射光线通过焦点，该点恰好射到平面镜上，再进行反射；根据光路是可逆的，画出这条光线通
过两个透镜折射和平面镜反射后的光路，如图所示：
22．（2024·安徽淮北·二模）如图所示，MN为凹透镜的主光轴，A'B'是物体AB通过凹透镜所成的像。请
作图确定凹透镜的位置（画出凹透镜）并确定凹透镜的一个焦点F的位置。（保留作图痕迹）【答案】见解析
【详解】凹透镜对光线有发散作用。连接AA'并延长交于主光轴于O点，过O点作垂直于主光轴的凹透镜；
再过A点作平行于主光轴的光线，交凹透镜于C点，连接A'C并反向延长，交主光轴于F点，即为凹透
镜的左焦点，如下图：
四、实验题（本大题共5小题，每空1分，满分34分）
23．（23-24九年级下·内蒙古巴彦淖尔·开学考试）某同学利用光具座进行凸透镜成像的实验探究，请按
要求回答以下问题：
（1）该同学进行了如图甲所示的操作，测量凸透镜的焦距，则其焦距为 cm（可不估读）；
（2）该同学将蜡烛、凸透镜和光屏依次放在水平桌面上，点燃蜡烛后，调节烛焰、凸透镜和光屏，使他
们三心处于 ，其目的是使像成在 ；
（3）如果要在光屏上收集到蜡烛的实像，其像 是倒立的（选填“一定”或“可能”或“不可
能”）；
（4）如果在乙图中，保持透镜不动，将蜡烛向左移动小段距离，仍要在光屏上得到清晰的像，光屏应
移动（选填“向左”或“向右”）；
（5）如果将蜡烛、凸透镜和光屏调到如图所示位置时，在光屏上得到了一个清晰的像，这个像一定是倒
立、 的实像。
【答案】 11.0 同一高度 光屏中心 一定 向左 放大
【详解】（1）[1] 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，
这个光斑即焦点，焦点到光心的距离为焦距，由图可知，该凸透镜的焦距为
f=41.0cm-30.0cm=11.0cm（2）[2][3] 为使像成在光屏中心，点燃蜡烛后，应调节烛焰、凸透镜和光屏，使他们三心处于同一高度。
（3）[4] 根据凸透镜成像规律可知，若物距大于二倍焦距，像为倒立缩小的实像；若物距等于二倍焦距，
像为倒立等大的实像；若物距在一倍焦距和二倍焦距之间，像为倒立放大的实像；若物距小于等于一倍
焦距，不成实像。所以如果要在光屏上收集到蜡烛的实像，则其像一定是倒立的。
（4）[5] 在乙图中，保持透镜不动，将蜡烛向左移动小段距离，物距变大，根据凸透镜成像规律可知像
距变小，所以若仍要在光屏上得到清晰的像，光屏应向左移动。
（5）[6] 如图所示，物距小于像距，根据凸透镜成像规律可知此时成倒立放大的实像。
24．（23-24八年级下·陕西咸阳·期末）小明用凸透镜、蜡烛、光屏和刻度尺等器材，探究凸透镜成像的
规律。
（1）测量焦距：如图所示让一束平行光经过凸透镜，在光屏上得到一个最小、最亮的光斑。此现象说明
了凸透镜对光具有 作用，并可得出此透镜的焦距为 cm；
（2）把蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上，点燃蜡烛，将烛焰、凸透镜、光屏三者中心调到
；
（3）当蜡烛距凸透镜25cm时，移动光屏，可在光屏上得到一个清晰的倒立、 （选填“放
大”或“缩小”）的 （选填“实”或“虚”）像，依据此原理，人们制成的光学仪器是
；
（4）将蜡烛向凸透镜靠近，移动到某一位置时，无论怎样移动光屏，都不能在光屏上成像，原因是
。
【答案】 会聚 10.0 同一高度 缩小 实 照相机 见解析
【详解】（1）[1]当一束平行光经过凸透镜时，在光屏上得到一个最小、最亮的光斑，这个光斑就是凸透
镜的焦点。此现象说明了凸透镜对光具有会聚作用。
[2]焦点到凸透镜光心的距离为凸透镜的焦距，从图中可以看出，焦距为10.0cm。
（2）[3]在进行凸透镜成像实验时，为了确保成像在光屏的中央位置，需要将蜡烛、凸透镜、光屏三者中
心调到同一高度。
（3）[4][5][6]当蜡烛距凸透镜25cm时，由于25cm>2f，根据凸透镜成像的规律，此时成倒立、缩小的实
像。这种成像特点被应用于照相机等光学仪器中。
（4）[7]当将蜡烛向凸透镜靠近时，如果移动到某一位置使得u2f
此时要在光屏上成像，则像距应该满足
f
