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专题 05 透镜及其应用【两大题型】
1．（2025•北京中考）【创新题型】某同学进行了如下实验：
（1）将两个凸透镜分别固定在光具座上，并用一束平行主光轴的光分别射向两个凸透镜，调节光屏的
位置，直至在各自光屏上形成了一个最小的亮斑，如图所示。由此可知凸透镜 （选填“M”或
“N”）对光的会聚作用更强。
（2）该同学继续利用上述器材及一个发光体、刻度尺探究凸透镜成实像时，像的高度与焦距是否有关。
实验中需要选用凸透镜 （选填“M和N”或“M或N”），将发光体放在距凸透镜
（选填“相同”或“不同”）距离处，用光屏接收像，若 ，则说明像的高度与焦距有关。
2．（2023•北京中考）在探究凸透镜所成实像的高度与物距、焦距的关系时，三个小组的同学用高度相同
的发光体以及焦距不同的凸透镜等器材进行了实验，部分实验数据如表中所示。
表1（f ＝5cm）：
1
物距u/cm 像高h/cm
11 5
17 2.5
40 0.9
表2（f ＝8cm）：
2
物距u/cm 像高h/cm
24 3
36 1.7
40 1.5
表3（f ＝10cm）：
3
物距u/cm 像高h/cm
25 428 3.3
40 2
（1）由表中数据可知：物体高度、凸透镜焦距一定时，物距变大，所成实像高度的变化情况是：
；物体高度、物距一定时，凸透镜焦距变大，所成实像的高度变化情况是： 。
（2）讲台上有一发光体，同学们利用凸透镜和光屏观察发光体在各自光屏上所成的像，小京所用凸透
镜离发光体较近，小强所用凸透镜离发光体较远，发现两人光屏上呈现的像的高度相等，则小京所用凸
透镜的焦距 小强所用凸透镜的焦距。（选填“大于”“等于”或“小于”）
3．（2022•北京中考）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（ ）
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
4．（2021•北京中考）在“重阳节”到来之际，小航送给奶奶一个放大镜，奶奶借助这个放大镜能够细致
欣赏邮票上的图案，如图1所示。此时奶奶看到的是一个 、放大的虚像。为了模拟上述现象，
小航利用一个焦距为10cm的凸透镜、蜡烛和光具座等器材进行实验。他先将蜡烛固定在光具座上50cm
刻线处，如图2所示，接下来他应将凸透镜放置在光具座上的A、B、C三点中的 点处，然后再
从透镜的 （选填“左”或“右”）侧用眼睛观察蜡烛烛焰的像。该像 （选填“能”或
“不能”）用光屏承接到。
考点01 探究凸透镜成像的规律5．（2025•海淀区二模）做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50cm刻线
处，光屏和点燃的蜡烛分别位于凸透镜两侧，蜡烛放置在35cm刻线处，如图所示。移动光屏，直到在
光屏上呈现烛焰清晰的像。下列说法正确的是（ ）
A．光屏上呈现的是烛焰正立的像
B．光屏上呈现的是烛焰放大的像
C．该实验现象能说明照相机的成像特点
D．交换蜡烛与光屏的位置，光屏上所成像的大小不变
6．（2025•东城区二模）焦距为10cm的薄凸透镜固定在光具座上40cm刻度线处，光屏和点燃的蜡烛位于
凸透镜两侧，烛焰中心、透镜中心和光屏中心在同一水平高度。如图所示，当蜡烛放在 25cm刻度线处
时，光屏上恰好成一个清晰的像。下列说法正确的是（ ）
A．光屏上呈现的是烛焰正立、放大的像
B．该实验现象能说明放大镜的成像特点
C．若保持凸透镜位置不变，将蜡烛移至20cm刻度线处，适当向左移动光屏，可以在光屏上得到一个
清晰的像
D．若保持凸透镜位置不变，将蜡烛移至35cm刻度线处，适当向右移动光屏，可以在光屏上得到一个
清晰的像
7．（2025•朝阳区模拟）小阳通过实验探究凸透镜成实像时像的高度与物距是否有关。实验器材有：光具
座、凸透镜、光屏、高度为H的光源和刻度尺。
（1）实验中刻度尺的作用是 。
（2）实验中测得物距为u 时，像高为h ；物距变为u 时，像高为h 。由h h ，可以说明像的
1 1 2 2 1 2
高度与物距有关。
（3）小阳想通过实验进一步判断光源通过凸透镜所成的实像是放大的实像还是缩小的实像，其判断方
法是 。8．（2025•东城区模拟）在一次物理实验探究课上，某学习小组在“探究凸透镜成像的规律”实验中，进
行了如下操作：
（1）调节烛焰、凸透镜和光屏的位置，使它们三者中心大致在 ；
（2）如图甲所示，当蜡烛在如图所示位置时，调节光屏的位置可在光屏上得到一个倒立、
（选填“放大”“缩小”或“等大”）的实像；
（3）在图中，小明借来一副眼镜，将其放在蜡烛和凸透镜之间，发现光屏上原本清晰的像变模糊了，
向右移动光屏，光屏上的像又变清晰了，说明该眼镜是 （选填“近视”或“远视”）眼镜。
9．（2025•海淀区校级模拟）用F为焦点，探究焦距为f的凸透镜成像规律，在实验中；
（1）发光物体和凸透镜的位置如图所示，图中光屏未画出，光屏上所成清晰的像在图中 （填数
字序号）区域，像的方向是 的（选填“正”或“倒”），像的大小比发光物体要 ；
（2）将光屏放在凸透镜右侧，发光物体放在A处，发现无论怎样调整光屏的位置，在光屏上都无法得
到发光物体的像。撤去光屏，从凸透镜右侧向凸透镜看去，观察到发光物体的像，此像到凸透镜的距离
（填“大于”“等于”或“小于”）发光物体到凸透镜的距离。
10．（2025•西城区模拟）如图所示，小丽在做探究凸透镜成像规律的实验时，她将焦距为10cm的凸透镜
固定在光具座上50cm刻度线处，光屏和点燃的蜡烛分别位于凸透镜的两侧，蜡烛放置在光具座上35cm
刻度线处。左右移动光屏，直至光屏上呈现烛焰清晰的像）
（1）上述实验中，光屏上呈现出烛焰的倒立、 的实像，这一原理应用在 （选填
“照相机”“幻灯机”或“放大镜”）上。
（2）如果保持凸透镜的位置不变，将蜡烛和光屏的位置互换，此时的物距等于原来的像距，根据在光的折射现象中 的原理，此时的像距等于原来的物距，光屏上将呈现出烛焰的倒立、
的实像。
（3）用焦距为8cm的凸透镜替代原来的凸透镜，保持凸透镜和光屏的位置不变，要使光屏上呈现清晰
的像，蜡烛应向 （选填“靠近”或“远离”）凸透镜的方向移动。
11．（2025•平谷区模拟）小华要探究“凸透镜成像时，像的特点与凸透镜的焦距是否有关”，实验桌上
有带支架的电子蜡烛、光屏、凸透镜A（f＝10cm）、凸透镜B（f＝5cm）、光具座等器材。主要实验
步骤如下：
（1）将电子蜡烛、光屏和凸透镜固定在光具座上，并把它们的中心调到 。
（2）将焦距10cm的凸透镜A固定在光具座50cm刻度线处，将点亮的电子蜡烛放置在光具座35cm刻
度线处，移动 ，直至光屏上出现电子蜡烛烛焰清晰的像，观察成像情况，并记录实验数据。
（3） ，并保持所在位置不变。将电子蜡烛放置在 处，仿照步骤
（1）再做一次实验，并记录实验数据。
12．（2025•东城区校级模拟）小明做凸透镜成像规律的实验。他先将焦距为 10cm的凸透镜A固定在光具
座上50cm刻度线处，使光屏和点燃的蜡烛位于凸透镜两侧，调整烛焰中心、透镜中心和光屏中心在同
一水平高度，然后她将点燃的蜡烛放置在光具座上 35cm刻度线处，将光屏移动至光具座上80cm刻度
线处时，恰能在光屏上得到烛焰清晰的像，如图所示。
（1）屏上呈现的像是 （选填“放大”、“缩小”或“等大”）的实像，这个成像规律可以
说明 （选填“放大镜”、“幻灯机”或“照相机”）的原理。
（2）将蜡烛放置在20cm刻度线处，光屏需从图所示的位置向 透镜（选填“靠近”或“远
离”）方向移动，使屏上呈现清晰的像。
13．（2025•延庆区模拟）某实验小组探究凸透镜成像的实验，装置如图。（1）当蜡烛A、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图所示时，光屏上出现一个清晰的烛焰的像，这个
凸透镜的焦距可能是 （填选项字母）。
A.5cm；B.10cm；C.15cm；D.30cm
（2）小京同学把蜡烛A向右移动一小段距离，发现光屏上烛焰的像变模糊了。保持透镜位置不变，要
在光屏上得到烛焰清晰的像，可以采取的方法是 （写出一条就可以）。
（3）完成上述实验后，小京同学把光具座上凸透镜换成一块薄玻璃板，探究平面镜成像。请你添加必
要的器材，帮助小京设计实验证明：物体在平面镜中所成像的大小与物距无关。写出实验步骤和实验现
象。
14．（2025•大兴区模拟）小兴利用如图所示的装置探究凸透镜成实像时的规律时，进行如下操作：①将
蜡烛放在焦距为10cm的凸透镜左侧适当位置，调整光屏到凸透镜的距离，使烛焰在光屏上成清晰的像，
分别测出物距u和像距v，把测得的数据记录在表格中；②改变凸透镜的位置，调整光屏到凸透镜的距
离，使烛焰在光屏上再次成清晰的像，分别测出物距u和像距v，把测得的数据记录在表格中；③重复
步骤②，再做几次实验。实验数据如表所示。
实验次数 1 2 3 4 5
物距u/cm 60 30 20 15 12
像距v/cm 12 15 20 30 60
（1）小兴探究的问题是： ？
（2）根据表中的数据，可以得到的实验结论是： 。
15．（2025•通州区模拟）人眼结构中，晶状体相当于可变焦凸透镜，看物体时，晶状体到视网膜的距离
不变。晓舟猜想人眼是靠改变晶状体的焦距来看清远近不同的物体。她结合“凸透镜成像规律”实验，
利用可调节焦距的凸透镜（“水透镜”）、蜡烛、带刻度的光具座和光屏等器材进行模拟实验，如图所
示。保持光屏到“水透镜”的距离不变，改变蜡烛到“水透镜”的距离，调节“水透镜”的焦距，直到光屏上成清晰的像，分别测得并记录物距和“水透镜”的焦距。部分实验数据记录如下表所示。
像距v/cm 物距u/cm 焦距f/cm
15.0 17.1 8.0
15.0 30.0 10.0
15.0 60.0 12.0
（1）上述实验中，光屏上成的是 （选填“缩小”、“等大”或“放大”）的像。
（2）人长时间看近处物体，眼睛容易疲劳，建议适当远眺。结合实验数据分析，远眺时晶状体的焦距
会变 。
16．（2025•海淀区校级模拟）小海通过一个焦距为 10cm的凸透镜观察物理课本上的字，发现课本上的
“理”字所成的像是倒立、缩小的，如图甲所示。为了研究上述现象，小海利用该凸透镜及蜡烛、光具
座和光屏等器材进行实验，如图乙所示。
（1）小海先调节烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度，将凸透镜固定在光具座的 50cm刻度线
处，接下来应将蜡烛移至 cm（选填“40”“30”或“20”）刻度线处，再适当移动光屏，就
能在光屏上呈现烛焰清晰缩小的像。
（2）在（1）的实验基础上，小海将一近视眼镜片放在45cm刻度线处，并使其中心与烛焰、凸透镜、
光屏三者的中心在同一高度。为在光屏上得到清晰的像，他可以进行的操作是只将蜡烛适当
或只将光屏适当 （选填“左移”或“右移”）。
17．（2025•西城区校级模拟）小华用图甲装置探究凸透镜成像的规律。（1）实验前小华将凸透镜正对太阳光，调节凸透镜与光屏间的距离，直到光屏上形成一个最小、最亮
的光斑，如图乙所示。则该凸透镜的焦距是 cm；
（2）实验时保持凸透镜位置不变，使蜡烛位于35cm刻度线处，移动光屏，在光屏上成清晰倒立的
（选填“放大”、“等大”或“缩小”）的实像；
（3）在蜡烛和凸透镜之间放置一片近视镜片，发现光屏上的像变得模糊，为了再次得到清晰的像，光
屏应向 （选填“靠近”或“远离”）凸透镜方向移动。
18．（2025•海淀区校级模拟）小航利用一个焦距10cm的凸透镜、蜡烛、光屏和光具座等器材进行矫正视
力的模拟实验。
（1）将凸透镜、蜡烛依次放在光具座上50cm和25cm刻度线处，如图1甲，需要将光屏移至
（选填“A”、“B”或“C”）区域范围内才能承接到清晰的像，所成像如图1乙所示，是一个倒立、
（选填“放大”或“缩小”）的实像。
（2）凸透镜、光屏位置不变，将蜡烛向左移动，光屏上无法呈现清晰的像，此时模拟的是图2中的
图（选填“a”或“b”）的成像情景；若想在光屏上得到清晰的像，应在蜡烛和凸透镜之间适
当位置放个用 （选填“凸”或“凹”）透镜制作的眼镜。
19．（2025•东城区校级模拟）小阳利用如图所示的装置进行实验，探究“凸透镜成像规律”的实验中。（1）实验前，调节烛焰、透镜和光屏，使它们三者的中心大致在 ；
（2）将蜡烛放在如图甲所示位置，在光屏上看到一个清晰等大的像，则凸透镜焦距是
cm；
（3）把蜡烛移到25cm刻度线处，向 （选填“靠近”或“远离”）凸透镜的方向移动光屏，
可以得到清晰的倒立、 的实像；
（4）实验中，小明发现不但虚像可以用肉眼直接看到，实像也可以用肉眼直接看到。如图乙所示，拿
掉光屏，用肉眼在 （选填“a”“b”或“c”）位置沿图示方向能看到这个实像；
（5）若将凸透镜换成焦距相同镜面较小的凸透镜，保持蜡烛和透镜位置不动。再次实验，光屏上所成
的像与原来相比 （选填“完整变小”“完整变暗”或“变不完整”）了。
20．（2025•海淀区校级模拟）小静和小刚用两个不同焦距的凸透镜 A和B，做探究凸透镜成像规律的实
验。
（1）他们选取焦距为f ＝10cm的凸透镜A，先调节烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度；将蜡
1
烛放在如图甲所示的位置，左右调节光屏直至在光屏上得到一个倒立清晰的像，生活中 （选
填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）就是利用此成像原理工作的；
（2）在图甲实验的基础上，小静将凸透镜A更换为焦距为f ＝8cm的凸透镜B，为了在光屏上得到清
2
晰的像，她应将光屏向 （选填“左”或“右”）侧移动；小刚认为不用移动光屏在光屏上也能
呈现清晰的像，他将一个眼镜放到凸透镜B前，如图乙所示，适当调节眼镜片的位置，果然在光屏上呈
现出清晰的像，请你分析该眼镜的镜片对光有 （选填“会聚”或“发散”）作用。
21．（2025•石景山区模拟）如图甲、乙所示，用焦距为10cm的凸透镜、高度为6cm的F形光源、光屏和
光具座等器材探究凸透镜成像大小的变化规律，通过测量像的高度反映像的大小。将光源逐渐靠近凸透镜，移动光屏，三次成倒立实像的相关数据记录如下表。
实验数据记录表
次数 物距u/cm 像距v/cm 像高h/cm
1 30 15 3
2 20 20 6
3 15 30 12
（1）实验前，将F形光源、凸透镜和光屏三者的中心调到 。
（2）某款广告投影灯及其内部结构如图丙所示，它主要由光源、广告片和镜头（凸透镜）组成，利用
表格中的数据得到的结论可知，若要在地面上得到清晰、更大的广告图像，可适当将广告片靠近镜头，
同时需要 （选填“增大”或“减小”）投影灯离地距离。
（3）在第二次实验中，保持凸透镜和光屏的位置不变，将F形光源靠近透镜，若想在光屏上仍成清晰
的像，可以在光源与透镜之间放置一个合适的 （选填“近视眼镜”或“远视眼镜”）。
22．（2025•丰台区二模）小丰利用透明橡皮膜、注射器、乳胶管等器材制成凹、凸形状可改变的水透镜，
探究透镜成像规律，并模拟人眼晶状体的调节功能。
（1）图甲中将焦距为10cm的水透镜A固定在光具座的50cm刻度线处，此时发光体距水透镜40cm，
则处在60cm刻度线处的光屏应向 （选填“左”或“右”）移动，才能使光屏上出现清晰的像，
此时的成像特点与 （选填“放大镜”、“照相机”或“投影仪”）相同。
（2）该实验也可模拟人眼观察远近事物时的情境。如图乙所示，增加发光体到透镜A的距离时，光屏
上的像变得模糊。若透镜A的焦距不发生改变，则此时模拟的是人眼发生 （选填“近视”或
“远视”）时的情况。再将一个厚度均匀的充水橡皮膜B安装在A与发光体之间，充当矫正视力的眼
镜，则要让光屏上重新呈现清晰的像，应抽出橡皮膜B中的水，使之变成 透镜。23．（2025•平谷区二模）某同学在探究凸透镜成像规律的实验中，将焦距为10cm的薄凸透镜固定在光具
座上50cm刻度线处，将点燃的蜡烛放置在光具座上20cm刻度线处，移动光屏至65cm刻度线处，烛焰
在光屏上成清晰的像，如图所示。请回答下列问题：
（1）上述光屏上所成的像是倒立、 （选填“放大”、“缩小”或“等大”）的实像。生活中
常用的 （选填“照相机”“放大镜”或“投影仪”）是利用这一原理工作的。
（2）保持蜡烛位置不变，将焦距为10cm的薄凸透镜换成焦距为5cm的薄凸透镜，同样固定在光具座
50cm刻度线处，为了使烛焰在光屏上成清晰的像，应将光屏向 （选填“靠近”或“远离”）
凸透镜的方向移动；若不移动光屏仍要在光屏上成清晰的像，可以在凸透镜和蜡烛之间放置一个
（选填“凸”或“凹”）透镜。
24．（2025•海淀区校级三模）某同学利用焦距为f的凸透镜做了三次实验，透镜、蜡烛、光屏所在位置以
及光屏上得到的清晰像的情况如图所示。
（1）由图所示的实验现象可知：随着物距不断变小，像距和像的大小的变化情况是 。
（2）在图乙所示的实验中，只将凸透镜换为焦距为f 的凸透镜（f ＜f ），为在光屏上得到清晰的像，
2 2 1
光屏应向 侧移动。考点02 凸透镜成像规律的应用
25．（2025•石景山区二模）《北京中考市消防条例》明确提出禁止电动自行车、充电电池进入电梯。某
小区电梯轿厢内安装有AI摄像头，如图所示，一旦有人违规操作，摄像头会拍摄成像并智能识别，电
梯将停止运行并发出声、光警报。某次警报时，摄像头凸透镜成像的像距约为8mm，则凸透镜的焦距
可能为（ ）
A．3mm B．5mm C．10mm D．12mm
26．（2025•海淀区校级模拟）小一用边长h为10cm的正方体透明塑料盒制作了一个简易的昆虫标本观察
盒，如图所示。在盒底上放标本，盒盖上嵌入一个薄的凸透镜，通过透镜能观察到标本正立、放大的像，
则下列说法正确的是（ ）
A．标本放大的像是实像
B．该透镜的焦距为10cm
C．该透镜的焦距大于10cm
D．该透镜的焦距小于10cm
27．（2025•海淀区校级模拟）如图所示的是小东使用放大镜欣赏邮票时的情境。下列光路图能反映其成
像原理的是（ ）A． B．
C． D．
28．（2025•房山区模拟）如图所示是光刻机的工作原理，利用缩图透镜将绘制在掩膜上的电路图通过光
源投射到涂有光刻胶的硅片上，从而制造出集成电路。若掩膜上的电路图恰好在硅片上成清晰缩小的像，
下列说法正确的是（ ）
A．硅片位于缩图透镜的一倍焦距以内
B．掩膜位于缩图透镜的一倍焦距以内
C．掩膜上的电路图在硅片上成的像是虚像
D．要使硅片上成的像变小，需将掩膜向上移动
29．（2025•朝阳区二模）小阳用自制水透镜模拟人眼的晶状体。图甲中的水透镜模拟正常眼睛的晶状体，
其焦距为f甲 。通过注水和抽水让该水透镜分别形成图乙、丙所示的形状，以此模拟近视眼和远视眼的
主要成因，其焦距分别为f乙 、f丙 。下列说法正确的是（ ）
A．f乙 ＞f甲 ＞f丙
B．图乙所示的水透镜能够模拟远视眼的成因C．图乙所示的水透镜的折光能力大于图甲所示的水透镜
D．在图丙所示的水透镜前面放置一个适当的凹透镜可以实现其所模拟的眼睛的矫正
30．（2025•东城区校级模拟）小东用凸透镜、纸盒等器材自制了一个简易投影仪，可以将手机屏幕画面
投影到白墙上，如图甲所示。该投影仪工作示意图如图乙所示，使用时将手机屏幕调至“冰墩墩”画面，
然后放在纸盒中某位置，使屏幕正对凸透镜，调整该投影仪与白墙之间的距离，可在墙上得到一个清晰、
放大的像。下列说法正确的是（ ）
A．手机屏幕到透镜的距离应大于透镜的二倍焦距
B．透镜到墙面的距离应在透镜的一倍焦距和二倍焦距之间
C．能从不同角度看到墙上的“冰墩墩”，是由于光在墙面上发生了镜面反射
D．墙上呈现的是手机画面倒立的实像
