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第五章 透镜及其应用 章末综合复习
【基础巩固】
一、填空题
1．通过晶莹剔透的露珠,我们可以更清楚地看到小草的叶脉,这是利用了 (选填“放大镜”
“幻灯机”或“照相机”)的原理;太阳出来,露珠会慢慢消失,这是 (填写物态变化的名称)的
结果。
【答案】放大镜；汽化
【解析】露珠中间厚,边缘薄,形成一个水凸透镜,叶脉在水凸透镜的一倍焦距以内,成正立、放大的虚
像,和放大镜的原理是相同的。露珠会慢慢消失是水变成水蒸气,是汽化现象。
2．支付宝在河南省部分高速路段试开通了“车牌付”功能!上下高速时收费站的摄像头自动识别车
牌号(如图),支付宝自动付费,可实现汽车无障碍通过高速收费站。其中的摄像头相当于一个
透镜,车牌到摄像头的距离应满足 的条件。
【答案】凸；大于二倍焦距
【解析】摄像头相当于一个凸透镜;摄像头是利用凸透镜成像物距大于二倍焦距时,成倒立、缩小实
像的规律工作的,因此,车牌到摄像头的距离应大于二倍焦距。
3．为了加强管理,某单位利用人工智能技术,实行刷脸考勤制度。如图,当人靠近摄像头时,光源自动
打开,照亮 (选填“人脸”或“显示屏”)。人脸通过摄像头成一个倒立、
的实像,并与录入的信息进行比对,从而记录考勤。
【答案】人脸；缩小
【解析】记录考勤时需给人脸拍照,为了拍照清晰,需要把人脸照亮,摄像头与照相机的原理相同,成倒
立、缩小的实像。
4．眼球的结构类似于 (选填“照相机”“幻灯机”或“放大镜”),把来自外界物体的光会
聚在视网膜上形成物体 (选填“倒立”或“正立”)的像,小明同学由于不注意用眼卫生,形成
了近视眼,应当戴 镜进行矫正。【答案】照相机；倒立；凹透
【解析】眼球好像一架照相机,晶状体和眼角膜共同作用相当于一个凸透镜,把来自外界物体的光会
聚在视网膜上成倒立、缩小的实像。不注意用眼卫生,患上近视是因为晶状体变厚,对光线的会聚能
力增强,要矫正近视眼需要使光线发散一些,由于凹透镜对光线有发散作用,故用凹透镜来矫正。
5．6月6日是全国爱眼日。眼球中晶状体和角膜的共同作用相当于一个 透镜。视力正
常的人看物体时,物体在视网膜上成 (选填“正立”或“倒立”)、缩小的实像。近视眼
需配戴 透镜矫正视力。
【答案】凸；倒立；凹
【解析】晶状体和角膜相当于一个凸透镜,这样能将从外界物体发出或反射的光线折射后会聚在视
网膜上,获得倒立、缩小的实像。近视眼是因为晶状体对光线会聚过度,所以应当用具有发散作用的
凹透镜来矫正。
6．图甲为电影放映机,其成像原理如乙所示。为让观众看到清晰的实像,应将胶片放在距离透镜
的位置(选填序号:①一倍焦距以内②一倍焦距到二倍焦距之间③二倍焦距以外),白色银幕是为了
(选填“反射”或“吸收”)所有颜色的光。
【答案】②；反射
【解析】电影放映机的镜头相当于一个凸透镜,可以成放大的实像,则此时物距2f>u>f,像距v>2f,即所
成的像位于二倍焦距以外;白色银幕是为了反射所有颜色的光,让观众看到五彩的画面。
7．如图,保持矿泉水瓶与白纸的位置不变,当向空瓶中倒入水后,可观察到“黑白颠倒”的现象,这是
由于倒入水后的矿泉水瓶相当于形成了一块 镜。此时,若要将“黑白颠倒”的现象重
新颠倒回来,白纸应 (选填“靠近”或“远离”)矿泉水瓶。
【答案】凸透；靠近
【解析】矿泉水瓶中注入水相当于凸透镜,当物体在凸透镜的二倍焦距以外时可以成倒立、缩小的
实像,当物体在凸透镜的焦距与二倍焦距之间时可以成倒立、放大的实像,因此当向空瓶中倒入水后,
可观察到“黑白颠倒”的现象,若要将“黑白颠倒”的现象重新颠倒回来,当物体在凸透镜的一倍焦
距以内时可以成正立、放大的虚像,因此白纸应靠近矿泉水瓶,位于凸透镜的一倍焦距以内即可。
二、选择题
8．下图是生活中一些光现象的实例,其中成像原理与其他三个不一样的是(B B)【答案】B
【解析】A选项中放大镜是凸透镜,对光线有会聚作用,属于光的折射现象;
B选项中建筑物在水中的倒影是平面镜成像,是光的反射现象;
C选项中眼镜属于透镜,能使光线发生折射,是光的折射现象;
D选项雨后彩虹是光的色散现象,是由光的折射形成的。
9．（2021衡阳）如图所示，购物支付已进入“刷脸”时代，消费者结账时站在摄像头（相当于一
个凸透镜）前约1m的位置，面对镜头，经系统自动拍照、扫描等，确认信息后，即可进行后续工
作。则下列说法正确的是（ ）
A．摄像头的焦距可能是2m
B．人脸通过摄像头成像是光的反射现象形成的
C．“刷脸”时，面部经摄像头成正立缩小的实像
D．“刷脸”时，面部应位于摄像头两倍焦距之外
【答案】D
【解析】ACD、当u＞2f时，凸透镜成倒立、缩小的实像，所以，“刷脸”时，面部应位于摄像头
两倍焦距之外，即1m＞2f，则f＜50cm，故AC错误，D正确。
B、摄像头相当于一个凸透镜，人脸通过摄像头成像是利用的是光的折射，故B错误；
10．如图,手机扫描二维码,相当于给二维码拍了一张照片,手机摄像头相当于凸透镜,影像传感器相当
于光屏,下列说法正确的是( )A．物体上的二维码是光源
B．扫码时二维码要位于摄像头二倍焦距以外
C．要使屏幕上二维码的像变小,只需将二维码靠近凸透镜
D．影像传感器上成的是正立的实像
【答案】B
【解析】二维码本身不发光,不是光源,故A错误;手机摄像头相当于凸透镜,其是利用物体在2倍焦距
以外,像成在另一侧的1倍焦距和2倍焦距之间,成倒立、缩小实像的原理制作的,故B正确;如果要让
像变小一些,凸透镜成实像时,物远像近像变小,应增大物距,应将二维码远离凸透镜,故C错误;手机摄
像头相当于凸透镜,影像传感器相当于光屏,影像传感器上成的是倒立、缩小实像,故D错误。
11．毕业了,小明与全班同学用胶片照相机照了合影后,接着照一张单身像。下列说法正确的是(B
B)
A．小明应远离镜头,同时胶片应靠近镜头 B．小明应靠近镜头,同时胶片应远离镜头
C．小明在相机中的像是倒立、放大的实像 D．小明在相机中的像是正立、放大的虚像
【答案】B
【解析】毕业合影上的人小,单身像的人大,像变大,要减小镜头和小明的距离,增大镜头和底片的距离。
12．小红同学利用爷爷不用了的老花眼镜的一片镜片做凸透镜成像实验,肯定不能得到( )
A．放大的实像 B．倒立的虚像 C．倒立的实像 D．放大的虚像
【答案】B
【解析】老花眼镜的镜片是凸透镜,根据凸透镜成像规律可知物体在二倍焦距以外时成倒立、缩小
实像。物体在一倍焦距和二倍焦距之间时成倒立、放大的实像,物体在二倍焦距处时成倒立、等大
的实像,物体在一倍焦距以内成正立、放大虚像,综上所述,不能成倒立的虚像,故B符合题意。
13．用一个焦距为10 cm的放大镜来观察邮票细节,放大镜与邮票的距离应(B C)
A．大于20 cm B．等于10 cm
C．小于10 cm D．在10 cm与20 cm之间
【答案】C
【解析】用凸透镜观察较小的邮票图案,要使邮票放大,把凸透镜作为放大镜使用,邮票到凸透镜的距
离一定要小于凸透镜的焦距10 cm。故A、B、D错误,C正确。
14．（2021贺州）在探究凸透镜成像规律的实验中，蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示，蜡烛在
光屏上恰好成一清晰等大的实像，则下列说法正确的是（ ）
A．将蜡烛移动到光具座10cm处，保持凸透镜的位置不变，要在光屏上得到清晰的像，光屏应向
右移动B．将蜡烛移动到光具座10cm处，保持凸透镜的位置不变，移动光屏所成清晰的像与照相机成像
的原理相同
C．该凸透镜的焦距为20cm
D．随着实验的进行蜡烛逐渐变短，在光屏上所成的像会向下移动
【答案】B
【解答】ABC、蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示，蜡烛在光屏上恰好成一清晰等大的实像，
则u＝v＝20.0cm＝2f，所以焦距为f＝10.0cm；
将蜡烛移动到光具座10cm处，保持凸透镜的位置不变，物距变大了，像距会变小，光屏应向左移
动，才能在光屏上呈现清晰的像；此时的物距大于二倍焦距，成倒立、缩小的实像，其应用是照相
机，故AC错误，B正确；
D、探究凸透镜成像规律时，随着蜡烛燃烧而变短，根据过光心的光线不改变传播方向可知，光屏
上的像会向上移动，故D错误。
15．有一款自行车,座椅后连接的微型投影仪可以将转弯、停止等提示信号投射到骑行者的后背上,
因其独特的安全设计和GPS导航功能备受人们的青睐。关于这款自行车,下列说法正确的是( )
A．骑行者后背上所成的像是虚像
B．骑这种自行车最好穿表面光滑的衣服
C．投影仪的镜头到骑行者后背的距离大于镜头焦距的二倍
D．从骑行者背后不同方向都能看见所成的像是因为光发生了镜面反射
【答案】C
【解析】座椅后连接的微型投影仪的镜头是凸透镜,将转弯、停止等提示信号投射到骑行者的后背
上(后背相当于屏幕),成的像是倒立、放大的实像;据凸透镜成像的原理可知,物体应该处于一倍焦距
和二倍焦距之间,像成在二倍焦距以外,所以此时投影仪的镜头到骑行者后背的距离大于镜头焦距的
二倍,故A错误,C正确;为了能从各个方向看到像,衣服表面应该是粗糙不平的,这样光能发生漫反射,
故B、D错误。
16．如图是小明利用手机和透镜自制的简易投影仪,它能将手机上的画面放大投射到白墙上。下列
说法正确的是(B D)
A．手机到透镜的距离应大于透镜的两倍焦距
B．墙上呈现的是手机画面的正立、放大的虚像
C．制作简易投影仪的透镜,可以制作近视镜片D．要使墙上的像变大,应适当减小手机与透镜间的距离
【答案】D
【解析】根据投影仪成像的原理可知,手机到透镜的距离应大于一倍焦距,小于二倍焦距,故A错误;投
影仪成的像是倒立、放大的实像,故B错误;投影仪利用凸透镜成像的规律,老花镜镜片也是凸透镜,因
此,制作简易投影仪的透镜,可以制作老花镜镜片,故C错误;要使墙上的像变大,根据物近像远像变大
的规律可知,应减小手机与透镜间的距离,故D正确。
17．（2021攀枝花）在探究凸透镜成像规律的实验中，将蜡烛放在凸透镜前适当位置，调节光屏位
置得到清晰的像。把眼镜片放在烛焰与凸透镜之间，如图所示，屏上的像变得模糊，调节光屏的位
置，适当靠近凸透镜，光屏上又可以得到清晰的像，则该镜片（ ）
A．是凹透镜，属近视眼镜 B．是凹透镜，属远视眼镜
C．是凸透镜，属近视眼镜 D．是凸透镜，属远视眼镜
【答案】D
【解析】把眼镜片放在烛焰与凸透镜之间，如图所示，屏上的像变得模糊，调节光屏的位置，适当
靠近凸透镜，光屏上又可以得到清晰的像，这说明该透镜对光线具有会聚作用，是凸透镜，凸透镜
可以矫正远视眼。
18．如图,小强在做凸透镜成像实验时,他得到以下结论,你认为正确的是( )
A．蜡烛置于c点时,在光屏上能成一个放大的像
B．蜡烛置于b点时,在光屏上能成一个倒立、缩小的像
C．蜡烛从a点向b点移动,光屏上的像逐渐变大
D．蜡烛从b点向左移动,光屏上的像逐渐变大
【答案】C
【解析】蜡烛置于c点时,物距小于焦距,成的是虚像,虚像不能呈现在光屏上,故A错误;蜡烛置于b点
时,物距在一倍焦距和二倍焦距之间,成的是倒立、放大的实像,故B错误;蜡烛从a点向b点移动,由于
此时的物距都大于焦距,成实像,物距减小,像距变大,光屏上的像逐渐变大,故C正确;蜡烛从b点向左
移动,物距增大,像距减小,光屏上的像逐渐变小,故D错误。
19．在探究凸透镜成像规律的实验中,蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示,蜡烛在光屏上成清晰的
像。当把近视眼镜给透镜戴上时需移动光屏才能得到清晰的像,下列说法正确的是(B C)A．当戴上近视眼镜时光屏应向前移
B．图中凸透镜成像的特点应用在了投影仪上
C．凸透镜的焦距可能是10 cm
D．若将凸透镜盖住一半将不能在光屏上得到完整的烛焰的像
【答案】C
【解析】近视镜是凹透镜,对光线起发散作用,“戴上近视眼镜时”光线会成像在原位置的后面,像距增
大,光屏应向右移动,才能得到清晰的实像,故A不正确;由图知,像距小于物距,此时成倒立、缩小的实
像,是照相机的工作原理,故 B 错误;由于成倒立、缩小的实像,所以 u=30 cm,v=15 cm,可知 30
cm>2f,f<15 cm<2f,解得7.5 cm2f,即u>40 cm,保持透镜的位置不变,在焦距为20
cm的透镜甲的位置上换上焦距为10 cm的凸透镜乙,凸透镜的折光能力增强,不改变蜡烛位置,u>40
cm,相当于物远了,则屏上的像变近、变小些,故应减小像距,即应将光屏与透镜之间的距离减小。
31．如图,用铁丝围成一个内径约4 mm的圆环,在清水中浸一下后取出,布满圆环的水膜犹如透镜,用
这个水膜透镜贴近课本上的字,看到的是正立放大的像,此像为 (选填“实像”或“虚
像”);透过水膜透镜看远处的楼房,楼房倒立缩小了,这种成像情况与 (选填“照相机”
或“幻灯机”)成像原理相同;轻轻甩去一些水(保持水膜完好),透过水膜透镜看远处的楼房成正立缩
小的像,此时水膜透镜相当于 (选填“凸透镜”或“凹透镜”)。
【答案】虚像；照相机；凹透镜
【解析】这个水膜透镜贴近课本上的字,字在这个水膜透镜的一倍焦距以内,成正立、放大的虚像;透
过水膜透镜看远处的楼房,此时u>2f,成倒立、缩小的实像,其应用是照相机;用凹透镜看远处物体能成
正立、缩小的像,因此透过水膜透镜看远处的楼房成正立、缩小的像,说明此时水膜透镜相当于凹透
镜。
32．视力正常的小明把凸透镜贴近眼睛、观察远处的房屋,看到一片模糊的景象,这是因为来自远处
房屋的光会聚在视网膜 (选填“前”或“后”)方,如图所示,他又伸直手臂通过凸透镜观察到
了房屋清晰的像,这个像是 (选填“正立”或“倒立”)的 (选填“实”或“虚”)像。
【答案】前；倒立；实
【解析】视力正常的小明把凸透镜贴近眼睛,由于凸透镜对光线有会聚作用,因此此时来自远方房屋
的光会聚在视网膜的前方,所以小明看到“模糊”的景象;伸直手臂后,房屋在凸透镜的二倍焦距以外,
成倒立、缩小的实像。
33．将点燃的蜡烛和光屏放置在光具座上,再将焦距为30 cm的凸透镜甲放置在蜡烛和屏之间的适当
位置,在屏上得到清晰的缩小实像;在透镜甲位置换上焦距为20 cm的凸透镜乙,不改变蜡烛位置,将光
屏 (选填“靠近”或“远离”)透镜适当距离,就可以在光屏上得到清晰的 (选填“放大”“缩小”或“等大”)实像。
【答案】靠近；缩小
【解析】光屏上得到一个倒立缩小的实像时,v>2f,即v>60 cm,保持透镜的位置不变,在焦距为30 cm
的凸透镜甲的位置上换上焦距为20 cm的凸透镜乙,凸透镜的折光能力增强,不改变蜡烛位置,v>60
cm,相当于物远了,则屏上的像变近、变小些,故应减小像距,即应将光屏靠近透镜。
34．夜晚,发着光的小萤火虫从放大镜的2倍焦距处沿着主光轴匀速飞行过程中,萤火虫发出的通过
放大镜部分的光逐渐减少,则萤火虫的像(B C)
A．远离放大镜,平均速度小于萤火虫的飞行速度
B．远离放大镜,平均速度大于萤火虫的飞行速度
C．靠近放大镜,平均速度小于萤火虫的飞行速度
D．靠近放大镜,平均速度大于萤火虫的飞行速度
【答案】C
【解析】由“萤火虫发出的通过放大镜部分的光逐渐减少”可知,萤火虫从二倍焦距处向远离透镜
的方向飞行,根据凸透镜成像规律以及像的变化情况判断出,在此过程中,萤火虫的像逐渐靠近凸透镜,
并且像的移动速度小于萤火虫飞行的速度,故本题选C。
35．探究小组将装有半杯清水的圆柱形透明玻璃杯放在水平窗台上,透过玻璃杯观察街对面的指路
牌。当从水面上方观察时,看到指路牌上的箭头指向右方;若从水面下方观察,下面有关现象和成像原
理说法正确的是(B D)
A．箭头指向右方 B．指路牌上下宽度变大
C．指路牌上的字上下颠倒 D．原理类似于照相机成像
【答案】D
【解析】当从水面上方观察时,是通过玻璃、空气看到的,属于光的折射现象,看到的是物体的正立的
虚像,故实际指路牌上的箭头指向右方;装有部分水的玻璃杯下半部分中间厚、边缘薄,相当于一个凸
透镜;从水面下方观察,看远处的物体时,相当于物体处于二倍焦距以外,成倒立、缩小的实像,该原理
类似于照相机成像,故D正确。此时指路牌上的字成的是倒立的像,是指上下左右都颠倒了,即看到的
箭头应指向左方,故A、C错误。由于远处的指路牌处于二倍焦距以外,成倒立、缩小的实像,所以此
时看到指路牌上下宽度变小,故B错误。
36．在“探究凸透镜成像的规律”时,将点燃的蜡烛放在距凸透镜30 cm处,在透镜另一侧距离透镜
16 cm处的光屏上得到烛焰清晰的像。则下列相关说法正确的是(B C)
①光屏上成倒立、放大的实像
②照相机是利用这一成像原理工作的③该透镜的焦距f一定满足8 cm2f,2f>16 cm>f,解得8 cmu>f,成倒立、放大的实像,是幻灯机和投影仪的原理,故B错误;当蜡
烛在C点时,由图像可知,u>2f,成倒立、缩小的实像,应用于照相机,故C正确;将蜡烛从C移动到A的
过程中,即物距变小,所以此时像距应该变大,同时像变大,故D错误。
38．小明在做“探究凸透镜成像规律”的实验时,固定凸透镜的位置不动,实验操作规范。当他将蜡
烛、凸透镜和光屏调节到如图1所示的位置时,烛焰恰好在光屏上成清晰的像。(1)此时所成的清晰的像的成像原理与 (选填“放大镜”“投影仪”或“照相机”)相同。
若将蜡烛向右移动少许,则应将光屏向 (选填“左”或“右”)移动才能再次在光屏上成清晰
的像。
(2)若保持凸透镜、光屏的位置不变,在凸透镜左侧附近放置一个凸透镜(图中未画出),这时需要将光
屏向 (选填“左”或“右”)移动才能在光屏上成清晰的像。
(3)烛焰成虚像时,人眼应该从 (选填“烛焰”或“光屏”)一侧向透镜方向观察。
(4)小明测出透镜焦距为10 cm,在实验时,小红用该凸透镜观察小明的眼睛,看到小明的眼睛如图2所
示,则物距应该满足的条件是 。
A．小于10 cm B．大于10 cm且小于20 cm C．等于20 cm D．大于20 cm
(5)小明在接下来的实验中将蜡烛从略大于一倍焦距处逐渐远离凸透镜,物距u随时间t的变化图像如
图甲所示,则像距v与t的大致变化关系为乙图中的 。
(6)若蜡烛燃烧了一段时间后变短了,但仍要使蜡烛的像成在光屏的中央,应把凸透镜向
(选填“上”或“下”)调节。
【答案】(1)照相机；右 (2)左 (3)光屏 (4)B (5)C (6)下
【解析】(1)物体到凸透镜的距离是物距,像到凸透镜的距离是像距。如图 1,物距为50.0 cm-10.0
cm=40.0 cm,大于像距,成倒立、缩小的实像,照相机就是利用此原理制成的;当凸透镜的位置不变时,只
向右移动蜡烛少许,根据凸透镜成实像时,物近(物距变小)像远(像距变大)像变大可知,要使光屏上再次
出现一个明亮清晰的像,应向右移动光屏。
(2)若保持凸透镜、光屏的位置不变,再在凸透镜左侧附近放置一个凸透镜(图中未画出),因凸透镜对
光线有会聚作用,成像较原来提前了,这时需要将光屏向左移动才能在光屏上成清晰的像。
(3)烛焰成虚像时,像与物同侧,故人眼应该从光屏一侧向透镜方向观察。
(4)小明用该凸透镜观察小红的眼睛,看到的是倒立、放大的实像,所以眼睛和凸透镜之间的距离在一
倍焦距和二倍焦距之间,所以物距大于10 cm小于20 cm,选B。
(5)将蜡烛从略大于一倍焦距处逐渐远离凸透镜,物距逐渐增大,凸透镜成实像时有物远(物距变大)像
近(像距变小)像变小,像距逐渐减小,从v>2f到f2f时,物体移动速度 (选填“大于”“小于”
或“等于”)像移动的速度,当f2f时,物体移动速度大于像移动的速度;当f
