03 透镜及其应用 —2022年中考物理真题分项汇编（全国通用）（第1期）

专题03  透镜及其应用（解析版）

（第1期）

一、选择题

1.（2022·安徽省） 把凸透镜正对着太阳， 在距凸透镜10cm的光屏上得到一个最小、最亮的光斑。 若将一支点燃的蜡烛放在此凸透镜前30cm处， 在凸透镜的另一侧调节光屏的位置， 可得到烛焰清晰的（　　）。

A. 倒立、缩小的实像 B. 倒立、放大的实像

C. 倒立、等大的实像 D. 正立、放大的虚像

【答案】A。

【解析】把凸透镜正对着太阳，太阳光是平行光，且平行于主光轴，在距凸透镜10cm的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，所以该凸透镜的焦距是f=10cm。将一支点燃的蜡烛放在此凸透镜前30cm处，此时物距u>2f，根据凸透镜成像规律可知，可以在另一侧的光屏上得到烛焰倒立、缩小的实像，故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。

2.（2022·江苏连云港）下列关于光现象描述正确的是（　　）。

A. 凹透镜对光有发散作用        B. 佩戴凸透镜可以矫正近视眼

C. 漫反射不遵循光的反射定律    D. 白光是由红光和绿光混合而成的

【答案】A。

【解析】A．中间薄，边缘厚的透镜叫凹透镜，对光有发散作用，故A正确；

B．近视眼的晶状体太厚，折光能力太强，来自远处的光会聚在视网膜前，为了使像成在视网膜上，应配戴凹透镜矫正，因为凹透镜对光有发散作用，故B错误；

C．镜面发散和漫反射都遵循光的反射定律，故C错误；

D．太阳光经过三棱镜后形成一条由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等颜色组成的光带，这种现象叫光的色散现象，此实验说明了白光是多种色光组成的，故D错误。

故选A

3.（2022·山东泰安） 光学知识在我们的生活、学习中有着广泛应用。下列说法中（　　）。

①近视镜是凸透镜，利用了凸透镜对光有会聚作用

②照相时，被照者应位于镜头二倍焦距以外

③放大镜能放大地图，利用了光通过凸透镜能成正立、放大的实像的原理

④阳光下绿树的影子是光沿直线传播形成的

A. 只有①④正确 B. 只有②④正确 

C. 只有②③正确 D. 只有①③正确

【答案】B。

【解析】①近视眼的晶状体曲度变大，会聚能力增强，即折光能力增强，成像于视网膜前，应佩戴发散的凹透镜，使光线推迟会聚，故①错误；

②照相机照相的原理是物距大于2倍焦距，成倒立缩小的实像，所以照相时应该站在镜头的二倍焦距以外，故②正确；

③利用放大镜看地图时，物体在焦点之内，物距小于1倍焦距，成正立放大的虚像，故③错误；

④阳光下绿树的影子是光在同种均匀介质中沿直线传播形成的，故④正确。故选B。

4.（2022·湖南衡阳） 凸透镜是照相机，放大镜等光学仪器的重要元件，下列说法正确的是（　　）。

A. 凸透镜对光线有发散作用；

B. 近视眼矫正的镜片是凸透镜；

C. 照相机成的是倒立缩小的实像；

D. 放大镜成的是正立放大的实像

【答案】C。

【解析】A．凸透镜对光有会聚作用，凹透镜对光有发散作用，故A错误；

B．近视眼是由于晶状体太厚，折光能力太强，像成在视网膜的前方，需要戴一副凹透镜来矫正，故B错误；

C．照相机是根据物距大于2倍焦距，成倒立缩小的实像的原理制成的，故C正确；

D．由凸透镜成像规律可知，放大镜成正立、放大的虚像，不是实像，故D错误。

故选C

5.（2022·四川内江） 关于图中“凸透镜成像规律”的实验，下列说法正确的是（　　）。

A. 图中蜡烛到凸透镜的距离为（为焦距）；

B. 图中凸透镜成像规律与投影仪的成像原理相同；

C. 图中光路图说明光在不同介质间传播的方向一定改变；

D. 从不同方向能看清光屏上的像，是因为光在光屏上发生了漫反射

【答案】D。

【解析】A．如图物距大于像距，则物距在两倍焦距开外，故A错误；

B．物距在两倍焦距开外，成的是倒立的缩小的实像，与照相机成像原理相同，故B错误；

C．图中光路图说明光在不同介质间传播的方向不一定改变，因为通过光心的传播方向不变，故C错误；

D．从不同方向能看清光屏上像，光屏比较粗糙，在光屏上发生了漫反射，故D正确。故选D。

6.（2022·山东临沂） 早在两千多年前，我国古代思想家墨子就在《墨经》中论述了小孔成像等光学现象，下列光现象与小孔成像原理相同的是（　　）。

A. 地面的人影；

B. 水中的倒影；

C. 空中的彩虹；

D. 放大的文字

【答案】A。

【解析】A．小孔成像是光的直线传播形成的。影子是光通过不透明物体时，在后面留下阴影形成的，光的直线传播现象，故A符合题意；

B．水中的倒影是平面镜成像现象，光的反射形成的，故B不符合题意；

C．空中的彩虹是光的色散现象，光的折射形成的，故C不符合题意；

D．放大的文字是通过放大镜看到的，是光的折射现象，故D不符合题意。

故选A。

7.（2022·四川自贡） 现代生活，智能手机给人们带来了许多便利，但长时间盯着手机屏幕，容易导致视力下降。如图所示，关于近视眼及其矫正的原理图正确的是（　　）。

A. ①③      B. ②④      C. ①④      D. ②③

【答案】B。

【解析】①图中光线会聚在视网膜后方，是远视眼的成像情况。要佩戴凸透镜进行矫正，即③

所示矫正原理图；

②图中光线会聚在视网膜前方，是近视眼的成像情况。要佩戴凹透镜进行矫正，即④

所示矫正原理图。

①③组合是远视眼及矫正原理图，②④组合是近视眼及矫正原理图，故ACD错误，B正确。故选B。

二、填空题

8.（2022·四川遂宁） 小陈发现爷爷看书报时将书报拿得很远，根据所学知识想到人的眼睛与___________（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）的成像原理相同，爷爷眼睛的问题是因为晶状体太薄造成的___________（选填“近”或“远”）视眼。于是他建议父母带爷爷到眼镜店选配一副由___________透镜制成的老花镜。

【答案】① 照相机；② 远；③ 凸。

【解析】[1]人的眼睛与照相机的成像原理相同，都是成倒立、缩小的实像。

[2]晶状体太薄，导致晶状体对光线的会聚能力变弱，看远处物体时，像呈在视网膜后方，所以爷爷眼睛的问题是因为晶状体太薄造成的远视眼。

[3]远视眼是由于看远处物体时，像呈在视网膜后方，所以应该佩戴会聚透镜，即凸透镜，使光线提前会聚。

9.（2022·江苏连云港）小明在探究凸透镜成像特点时，将蜡烛、凸透镜、光屏放置在如图所示位置时，光屏上恰好出现等大的清晰的像，此凸透镜的焦距为______。当蜡烛被移至刻度处，无论怎样移动光屏，光屏上始终接收不到像，要想观察到像可以从凸透镜的___________（选填“左”或“右”）侧用眼睛观察，生活中的___________是利用这个原理制成的。

【答案】①10.0；② 左；③ 放大镜。

【解析】[1]蜡烛恰好在光屏上成倒立、等大的像，由图可知，此时

u=v=20.0cm=2f

则f=10.0cm。

[2][3]当蜡烛被移至刻度处，此时物距是7.0cm，物距小于焦距，成的是一个正立、放大的虚像，光屏上始终接收不到像，且像和物在凸透镜的同一侧，因此要想看到这个像，应从凸透镜的左侧透过凸透镜去观察。放大镜的原理是物距小于焦距，成正立放大的虚像，所以放大镜是利用这个原理制成的。

10.（2022·云南省） 某小组利用如图所示的装置探究凸透镜成像的规律，此时光屏上呈现了烛焰清晰的像，该像是倒立、___________的实像（选填“放大”或“缩小”），该成像特点是___________的成像原理（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）。

【答案】① 缩小；② 照相机。

【解析】[1][2]如图所示，此时光屏上呈现了烛焰清晰的像，物距，像距，可知物距大于像距，根据凸透镜成像规律，此时，此时成倒立、缩小的实像，该成像特点是照相机的原理。

11.（2022·江苏扬州） 请你补全关于“像”的知识结构图。     

_______、________、_______。

【答案】 ① 直线传播；② 凸透镜；③倒立实像。

【解析】[1][2][3]凸透镜成像是由光的折射形成的，根据凸透镜成像的规律，当物距大于二倍焦距时，成倒立缩小的实像，当物距大于一倍焦距小于二倍焦距时，成倒立放大的实像，故当物距大于一倍焦距时成倒立的实像；

小孔成像是利用光在同种均匀介质中沿直线传播形成的倒立的实像。故小孔成像和凸透镜成像的相同点是都可以成倒立的实像。

三、作图题

12.（2022·重庆A） 请在图中画出平行于主光轴的光线经凸透镜折射后的光线_______．

【答案】见解析。

【解析】根据凸透镜焦点的定义可知，平行于主光轴的光线经凸透镜折射后，折射光线会经过焦点，据此画出折射光线，如图：

点睛：涉及凸透镜或凹透镜的光路作图，应牢记凸透镜和凹透镜的三条特殊光线，在画图中灵活运用，像这一类的作图即可迎刃而解．

13.（2022·江苏扬州） 如图，请完成光线通过凸透镜的光路图。（F是凸透镜的焦点）

【解析】平行于主光轴的光线经凸透镜折射后过焦点，过焦点的光线经过凸透镜折射后光线与主光轴平行，光路图如下图所示：

14.（2022·浙江宁波） 如图甲所示，在小宁与平面镜之间有一只杯子，为何杯子和杯子的像在小宁眼球视网膜上成的像大小不同？根据“平面镜成像”、“视觉的形成”等有关知识，我们可以用作图的方法来解释上述现象。图乙为杯子的像CD在视网膜上成像的示意图，请你在图丙中画出杯子AB在视网膜上成的像A'B'。（要求：先根据平面镜成像规律画出AB，再用图乙的方法画出A'B'）

【解析】据平面镜成像特点：像与物到镜面的距离相等，像与物的连线与镜面垂直，可分别过CD作镜面的垂线，从而确定杯子AB的位置。眼球的晶状体相当于凸透镜，物体在视网膜上所成的是倒立、缩小的实像。由图乙知，CD两点射向晶状体的过光心的光线传播方向不改变，这两条折射光线到达视网膜便形成了CD在眼球中的像。同理，过AB两点作通过光心的光线，这两条光线到达视网膜的位置，便是杯子AB在视网膜上成的像。作图如下：

四、实验题

15.（2022·四川南充）小明在科技书上利用凸透镜制作一个照相机，他找到了一个凸透镜和一些器材，首先在实验室探究凸透镜成像的规律，部分操作如下：

（1）实验前先调节烛焰、___________、光屏的中心在同一水平直线上；

（2）当蜡烛到凸透镜距离为20cm时，能在光屏上呈现等大的像，则该凸透镜焦距f=_________cm；

（3）小明将蜡烛移动到距离凸透镜30cm处，调节光屏的位置，光屏上能呈现清晰倒立缩小的___________（选填“实”或“虚”）像；

（4）小明用一个凸透镜制成照相机的镜头，能在底片上呈现清晰的近处景物的像，而远处景物的像却相当模糊，小明找来了家中废弃的眼镜镜片放在自制照相机镜头前，发现远处景物的像也变得清晰了，则该镜片属于___________（选填“近视”或“远视”）眼镜；取走镜片，他________（选填“增大”或“减小”）相机镜头与底片的距离也能使远处景物的像变得清晰。

【答案】①凸透镜 ；② 10；③ 实；④ 近视；⑤ 减小。

【解析】（1）[1]由图可知，光具座上依次摆放蜡烛、凸透镜和光屏，为使凸透镜所成的像在光屏的中央，实验前要将烛焰、凸透镜、光屏的中心调整到同一水平线上。

（2）当凸透镜成等大的实像时，像和物体都位于凸透镜的二倍焦距的位置上，则凸透镜的焦距

（3）[3]当物距为30cm时，蜡烛位于凸透镜的二倍焦距以外，由凸透镜成像规律可知，光屏上应成倒立缩小的实像。

（4）[4][5]近处的景物能在底片上成清晰的像，远处的景物通过镜头成像，相当于增加了物距，此时清晰的像在底片的前面，则应减小像距才能在底片上成清晰的像，即减小相机镜头与底片的距离；若像距不变，也可以在镜头前放置一个对光具有发散作用的透镜，让光推迟会聚到底片上成清晰的像。近视眼镜是凹透镜，对光具有发散作用，远视眼镜是凸透镜，对光具有会聚作用，因此应在镜头前放近视眼镜片。

16.（2022·江西省） 物理创新实验小组的同学探究凸透镜成像的规律。

【实验器材】蜡烛、凸透镜、光屏、光具座等

【进行实验与收集证据】

（1）测焦距：如图所示，让凸透镜正对着太阳光，在它的另一侧找到最小最亮的光斑，说明凸透镜对光具有______作用，该凸透镜的焦距为______cm；

（2）组装实验装置：将蜡烛、凸透镜和光屏放在光具座上，并对三者进行调节、如图所示，是他们分别调节完的实验装置，其中调节正确的是______装置（填写字母序号），理由是______，使像清晰地星现在光屏的中央；

A.

B.

C

D.

（3）设计实验表格：请将表格中①和②的内容补充到横线上：①______②______；

【分析与论证】略

【拓展】在实验过程中，光屏上呈现了一个清晰的像，此时，某同学将焦距相同、直径更大的凸透镜替换原凸透镜，则光屏上呈现的像比原来的像______（选填“更大”、“更小”或“更亮”）。

【答案】① 会聚；② 5；③ D；④ 烛焰、凸透镜和光屏三者的中心大致在同一高度；⑤ 虚或实；⑥ 倒立或正立；⑦ 更亮。

【解析】（1）[1]测焦距：如图所示，让凸透镜正对着太阳光，在它的另一侧找到最小最亮的光斑，太阳光折射后比折射前更集中，说明凸透镜对光具有会聚作用。

[2]光斑的位置即为焦点的位置，焦点到光心的距离为焦距，故该凸透镜的焦距为5cm。

（2）[3][4]为了能使像始终成在光屏的中央，实验前，应该将将烛焰、凸透镜和光屏三者中心大致调节在同一高度上，故ABC错误，故D正确。故选D。

（3）[5][6]由凸透镜成像规律得，像有实像和虚像之分，像有放大和缩小之分，像有倒立和正立之分。设计实验表格：请将表格中①和②的内容补充到横线上：①虚或实②倒立或正立。

[7]某同学将焦距相同、凸透镜的折光能力没变，物距不变，成像的位置不会变，像的大小不变，但直径更大的凸透镜替换原凸透镜，折射后的成像光线比原来多，则光屏上呈现的像比原来的像更亮。

17.（2022·山东临沂） 用焦距为10cm的凸透镜探究凸透镜成像规律时，将蜡烛、凸透镜和光屏依次放在光具座上，并将凸透镜固定在50cm刻度线处。

（1）点燃蜡烛，调整蜡烛、凸透镜和光屏的高度，使烛焰的中心、凸透镜的光心和光屏的中心大致在______；

（2）当蜡烛和光屏的位置如图所示时，光屏上承接到烛焰清晰的像。应用了此成像特点的是______（选填“照相机”“放大镜”或“投影仪”）；

（3）将蜡烛移至20cm刻度线处，应将光屏移至______cm刻度线处，可再次承接到烛焰清晰的像；

（4）将蜡烛移至45m刻度线处，无论怎样移动光屏，始终承接不到烛焰清晰的像。此时应在凸透镜______（选填“左侧”或“右侧”）透过凸透镜观察像的特点。

【答案】①同一高度；② 投影仪；③ 65.0；④ 右侧。

【解析】（1）[1]为了使像成在光屏的中心，点燃蜡烛，应使烛焰的中心、凸透镜的光心和光屏的中心大致在同一高度。

（2）[2]由图得，此时像距大于物距，凸透镜成的像是放大倒立的实像，投影仪利用该原理工作。

（3）[3]由图得，当物距

像距

将蜡烛移至20cm刻度线处，物距变为

由光路可逆得，此时像距应为15.0cm，即应将光屏移到65.0cm位置可再次承接到烛焰清晰的像。

（4）[4]虚像不能在光屏上呈现，将蜡烛移至45m刻度线处，无论怎样移动光屏，始终承接不到烛焰清晰的像，说明此时凸透镜成得像是虚像，虚像在折射光线的反向延长线的交点上，此时应在凸透镜右侧透过凸透镜观察像的特点。

18.（2022·陕西省） 如图-1所示，人眼的功能类似于照相机，学习了凸透镜成像规律后，小明对人眼和照相机如何成清晰的像，进行了进一步研究；

（1）人眼结构中，视网膜到晶状体的距离不变，相当于“探究凸透镜成像规律”实验中，___________到凸透镜的距离不变，能否看清远近不同的物体，可能与晶状体的焦距有关，使用变焦照相机拍照，能否得到清晰的像，可能同时与焦距和像距有关，于是他用图-2装置进行探究；

（2）实验前，调节“F”光源和光屏的中心在凸透镜的主光轴上，是为了使像呈现在___________；

（3）实验主要步骤：①保持光屏到凸透镜的距离不变，换上不同焦距的凸透镜，调节“F”光源到凸透镜的距离，直到光屏上成清晰的像，分别记录焦距、物距和像的高度；

②保持___________到凸透镜的距离不变，换上不同焦距的凸透镜，调节光屏到凸透镜的距离，直到光屏上成清晰的像，分别记录焦距、像距和像的高度；

（4）实验数据如下表所示：物体的高度H=5.0cm

①分析___________三组数据可知：当像距不变时，物距变大，要成清晰的像，凸透镜焦距要变大；

②分析4、5、6三组数据可知：当物距不变时，凸透镜焦距越___________，像距越大，像也越大；

根据以上探究可知：人眼是通过调节晶状体焦距来看清远近不同物体的；用变焦照相机在同一位置拍摄同一物体时，是通过同时调节焦距和像距，使物体成大小不同的清晰的像；

（5）实验结束后，小明和同学们进行了如下交流：

①人长时间看近处物体，眼睛容易疲劳。学习较长时间后，建议同学们适当远眺，使睫状体放松，晶状体变___________（选填“厚”或“薄”），焦距变大，舒缓眼疲劳，保护眼睛；

②用变焦相机拍完西安钟楼的全景后，要在原地把钟楼上的钟拍得更大一些，应该把照相机的镜头___________（选填“向前伸”或“往后缩”）同时增大焦距。

【答案】①光屏；②光屏中央；③“F”光源；④ 1、2、3；⑤ 大（或长）；⑥ 薄；    ⑦ 向前伸。

【解析】（1）[1]在人眼结构中，外界事物透过晶状体最终成像在视网膜上，视网膜相当于凸透镜成像规律中的光屏，故视网膜到晶状体的距离不变，相当于光屏到凸透镜的距离不变。

（2）[2]实验前，调节“F”光源和光屏的中心在凸透镜的主光轴上，是为了使像最终能够在光屏的中央显现。

（3）[3]保持“F”光源到凸透镜的距离不变，保持物距不变，换上不同焦距的凸透镜，直到光屏上成清晰的像，可以探究焦距与像距之间的关系。

（4）[4]要得出“当像距不变时，物距变大，要成清晰的像，凸透镜焦距要变大。”的结论，需要控制像距保持不变，改变物距，故选1、2、3组数据。

[5]分析4、5、6三组数据可知，物距保持不变，透镜的焦距逐渐增大，发现像距也在逐渐增大，且像的高度也在逐渐增大，故当物距不变时，凸透镜焦距越大，像距越大，像也越大。

（5）[6]人长时间看近处物体，晶状体收缩变厚，对光的偏折能力变大，眼睛的焦距变小，远眺时，使睫状体放松，晶状体变薄，对光的偏折能力变小，眼睛的焦距变大，远处物体射来的光刚好聚在视网膜上，可以看清远处的事物，可以起到舒缓眼疲劳，保护眼睛的作用。

[7]拍完西安钟楼的全景后，需要在原地把钟楼上的钟拍得更大一些，则物距保持不变，像变大，分析表格数据可知，此时焦距变大，故把照相机的镜头像前伸。