2021年广东省中考物理复习专练（广州专版）（3）——透镜成像规律

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2021年广东省中考物理复习专练（广州专版）（3）——透镜成像规律
一．选择题（共15小题）
1．（2019秋•花都区期末）蜡烛的蜡焰发出一束平行于主光轴的光线经过凸透镜后，传播情况如图所示，下列说法正确的是（　　）

A．该凸透镜的焦距为10.0cm
B．蜡焰通过透镜后成的是放大的像
C．蜡焰通过透镜成的是虚像
D．眼睛在A处有可能观察到蜡焰经过凸透镜折射后所形成的像
2．（2020•白云区一模）如图所示，光屏上能看到烛焰清晰的像，下列操作不能使光屏上清晰的像变大的是（　　）

A．保持凸透镜位置不变，将蜡烛和光屏的位置对调
B．保持蜡烛和光屏的位置不变，只将凸透镜向左移动适当距离
C．保持凸透镜的位置不变，将蜡烛和光屏都向右移动适当距离
D．换一个焦距更小的凸透镜，调整光屏至适当的位置
3．（2020秋•越秀区校级月考）小春同学用焦距为10cm的放大镜观察《阳光学业评价》，观察到了图中的情形。下列说法正确的是（　　）
A．图中的成像为放大正立的虚像
B．图中的透镜到书本的距离大于10cm
C．图中的透镜如果靠近书本，所成的像将变小
D．图中的透镜与近视眼镜镜片的透镜种类相同，均为凸透镜
4．（2018秋•番禺区期末）蜡烛放在如图所示位置，通过凸透镜成倒立、缩小的像。小红画了图中的光路。下列说法正确的是（　　）
A．透镜成的是虚像 B．透镜的焦距小于10cm
C．透镜的焦距等于10cm D．小红画的光路是正确的
5．（2019•越秀区校级一模）将蜡烛、光屏放在如图所示的位置。假设光屏上下足够长，根据光路，下列说法正确的是（　　）
A．透镜的焦距大于20cm
B．此时光屏上能看见一个缩小、倒立的像
C．移动光屏至凸透镜的左侧并左右移动，可以在光屏上找到蜡烛的像
D．将蜡烛移到刻度尺左侧30cm处，为了在光屏上找到清晰的像，需将图中的光屏向右移动
6．（2019•白云区二模）将一发光体分别放在甲、乙凸透镜前不同距离处。分别调整光屏到透镜距离都得到清晰的像，且光屏到透镜距离恰好相等。通过甲透镜成缩小的像，通过乙透镜成等大的像。由此可推断正确的是（　　）
A．甲成的是实像，乙成的是虚像
B．乙的焦距等于光屏到透镜的距离
C．甲的焦距大于乙的焦距
D．发光体离甲透镜的距离小于离乙透镜的距离
7．（2019•增城区一模）如图是平行于主光轴的光线通过凸透镜的光路图，下列说法正确的是（　　）

A．凸透镜的焦距为10cm
B．把物体放在离凸透镜15cm处，在透镜的另一侧能成一放大倒立的实像
C．把物体放在离凸透镜25cm处，像距大于40cm
D．把物体放在离凸透镜30cm处，所成的像是正立放大的虚像
8．（2020秋•黄埔区期末）蜡烛放在如图所示位置，通过凸透镜成倒立、放大的像，小明画了图中的光路。下列说法正确的是（　　）

A．小明画的光路是正确的
B．透镜的焦距等于20cm
C．透镜的焦距小于10cm大于5cm
D．透镜的焦距大于10cm小于20cm
9．（2020秋•白云区期末）将图甲所示的黑白卡片放在一只未装满水的薄高脚玻璃杯后面，在高脚杯前方观察到的现象如图乙所示，此时装水部分的高脚杯和杯内水的组合相当于一个（　　）

A．凸透镜 B．凹透镜 C．凸面镜 D．平面镜
10．（2020秋•天河区期末）如图1、图2分别是光通过晶状体P、透镜Q的光路图，则（　　）

A．图1的眼睛属于远视眼
B．晶状体P的折光能力比正常眼睛的弱
C．透镜Q是凸透镜
D．图1的眼睛可戴装有透镜Q的眼镜加以矫正
11．（2020秋•广州期末）如图是用来研究凸透镜成像规律的实验装置示意图（屏未画出），当蜡烛和透镜放在图示位置时，通过移动光屏，可以在光屏上得到与物体等大的像。若透镜位置不变，将蜡烛移到刻度为30cm处，则（　　）

A．移动光屏，可以在屏上得到倒立放大的像
B．不论光屏移到什么位置，都不能在屏上得到清晰的像
C．移动光屏，可以在屏上得到正立放大的像
D．移动光屏，可以在屏上得到倒立缩小的像
12．（2020秋•越秀区校级月考）探究烛焰通过焦距10cm的凸透镜成像规律时，蜡烛、透镜、光屏位置如图所示。此时（　　）

A．a为物距
B．b为焦距
C．若向右移动蜡烛，该凸透镜的焦距变大
D．若蜡烛、透镜不动，仅移动光屏，烛焰始终不可能在光屏上成清晰的像
13．（2020•海珠区一模）将物体分别放在甲凸透镜（f甲＝10cm）、乙凸透镜使（f乙＝5cm）前，物距相同。通过两个透镜，在光屏上都能成像：一个缩小，一个放大。则（　　）
A．缩小的像是实像，放大的像是虚像
B．甲凸透镜成的是缩小的像
C．物距可能是15cm
D．物距可能是20cm
14．（2020•白云区模拟）当物体距离凸透镜8cm时，在透镜另一侧光屏上成一个清晰放大的实像；若保持物体与光屏的位置不变，把凸透镜向光屏方向移动2cm，则在光屏上又成一清晰的缩小的像。凸透镜的焦距f是（　　）
A．4cm＜f＜5cm B．8cm＜f＜10cm C．10cm D．5cm＜f＜8cm
15．（2020•番禺区模拟）小明用放大镜看自己的指纹，如图1所示。随后小明拿着同一个放大镜看窗外的物体，并且离窗外的物体越来越远，如图2所示。以下说法正确的是（　　）
A．小明用放大镜看自己的指纹，看到的是正立、放大的实像
B．小明用放大镜看自己的指纹，看到的是倒立、放大的虚像
C．小明拿同一个放大镜看窗外的物体，离窗外的物体越来越远时，看到的是像越来越小
D．小明拿同一个放大镜看窗外的物体，离窗外的物体越来越远时，看到的是像虚像
二．多选题（共1小题）
16．（2020秋•越秀区期末）两束光通过透镜的光路如图所示，哪幅图是错误的（　　）
A．
B．
C．
D．
三．填空题（共2小题）
17．（2020•海珠区一模）自制显微镜的实验中，在透明胶盒的底部画“←”印记，在盒上滴有一薄水滴（如图甲所示），人能观察到一正立放大的箭头像；把水滴加厚，能观察到一个倒立放大的箭头像，如图乙所示：最后在盒子上方合适的位置加一凸透镜，能观察到一个倒立，但更加放大的箭头像，如图丙所示。

（1）上述情景中，薄水滴相当于　 　，厚水滴相当于　 　（以上选填：“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）
（2）图中，示意了图（丙）成像的部分光路（水滴与凸透镜的主光轴在同一直线上），水滴的焦点为F水滴：凸透镜的焦点为F凸透镜，在图中画出
①光线a、b经水滴折射前，各自的入射光线。②光线b经过凸透镜后的折射光线

18．（2019秋•荔湾区期末）如图所示，CD是发光体AB经凸透镜所成的像。F为凸透镜焦点，O为光心。
①请根据凸透镜后的折射光线，画出入射光线，并确定像点D对应的物点A；
②相对于物体AB，所成的像CD是　 　立的　 　像。

四．作图题（共5小题）
19．（2020•荔湾区二模）显微镜主要由物镜和目镜两组凸透镜组成，被观察的细微物体先在物镜中成一个像，这个像就相当于目镜中的物体，然后它在目镜中再次成像。F1为物镜的焦点，F2为目镜的焦点，图中已画出细小物体AB在物镜中所成像A′B′的光路图，以及A′B′射向目镜的两条光线。
（1）请你画出A′B′在目镜中所成的像及光路图。

（2）AB在物镜的成像原理与生活中的　 　相同。
20．（2020•荔湾区校级二模）从蜡烛处发出两条光线射入透镜，已知透镜的焦距为15cm，请将光路图补充完整。

21．（2019秋•花都区期末）如图所示，点O是凸透镜的光心，点F是凸透镜的焦点。请在图中画出两条入射光线经凸透镜后的折射光线。

22．（2020•白云区校级一模）发光点S发出的两条光线通过透镜的光路如图所示，

（1）该透镜是　 　透镜。（填“凸”或“凹”）
（2）光线a射向平行玻璃砖。在图中
①画出a的射向玻璃前表面的反射光；
②作出光线a穿透玻璃射向墙面的大致光路；
（3）将平行玻璃砖慢慢向墙面靠近，光线a在墙面形成的光斑会　 　（填“上移”、“下移”或“不动”）
23．（2020秋•白云区期末）如图是投影仪的简化结构图，F为透镜焦点。请在图中画出入射光线a经凸透镜折射及再经平面镜反射后的光路图。

五．实验探究题（共4小题）
24．（2020秋•白云区期末）小明做“探究凸透镜成像规”实物：
（1）调整凸透镜光心、烛焰中心、光屏中心在同一高度，目的是　 　；
（2）他用同一凸透镜做了两次实验，如图甲、乙所示，光屏上均有清晰的像（未画出），其中成缩小像的是图　 　；
（3）凸透镜的焦距可能是　 　（填字母）；
A.5cm B.8cm C.10cm D.15cm
（4）在图甲中将一镜片放在烛焰和透镜之间后，光屏上的像变模糊了，将光屏向左移动，光屏上再次出现清晰的像，则所加镜片可以矫正图　 　（选填“丙”或“丁”）的视力缺陷。

25．（2020秋•番禺区期末）把带有“F”字样的纸板放在光具座的零刻度线上，让凸透镜逐步远离纸板，用眼睛透过透镜观察纸板上的“F”字，当透镜分别在a、b、c三个位置时，眼睛看到的像如图所示，各位置的物距（即物体“F”到凸透镜的距离）已记录在下表中，已知凸透镜的焦距为10cm。

（1）请在下表中写出各位置的物距u与焦距f的大小关系；
（2）请在下表中写出各位置所成像的特点（从像的大小、正倒来描述像的特点）；
凸透镜位置
a
b
c
物距u
5cm
15cm
25cm
物距u与焦距f的大小关系
u＜f
③　 　
⑤　 　
像的特点
放大、正立
④　 　
⑥　 　
（3）由实验可知，同一个透镜，　 　不同，凸透镜所成的像也不同。
26．（2020•海珠区校级模拟）在“探究凸透镜成像规律”的实验中：
（1）需要将凸透镜、蜡烛和光屏安装在光具座上，置于中间位置的应是　 　。
（2）调节好装置，将蜡烛放在2倍焦距之外时，光屏上能成　 　（选填“放大”或“缩小”）、倒立的实像。生活中常用的　 　是利用这一成像规律制作的。
（3）将蜡烛移至1倍焦距与2倍焦距之间某处，光屏上成清晰的像。若烛焰中心下降lcm，光屏上的像会　 　移动（选填“向上”或“向下”），移动的距离　 　1cm（选填“大于”“小于”或“等于”）。
27．（2020秋•黄埔区期末）小军用如图1所示的装置做“探究凸透镜成像规律”的实验。

（1）如图2所示，小军让一束平行于凸透镜主光轴的光通过凸透镜，在光屏上得到一个最小、最亮的光斑。则该透镜的焦距为　 　cm。
（2）小军用蜡烛做实验，烛焰在图3所示位置能在光屏上成一清晰的像，请画出蜡烛发出的两条光线通过凸透镜后的光路图，可以判断此时蜡烛通过凸透镜所成的像是　 　（选填“正立”或“倒立”）、　 　（选填“放大”、“等大”或“缩小”）的实像。
（3）若想使光屏上烛焰的像变得再大一些，在不改变凸透镜位置的情况下，应将蜡烛向　 　（选填“左”或“右”）适当移动一段距离，再调整光屏的位置。
六．解答题（共4小题）
28．（2020•广州）如图所示物体MN放在凸透镜前，0cm处为凸透镜光心，M点发出的光线a平行于主光轴。
①凸透镜的焦距为　 　cm。
②画出光线b经光心后的光线。
③物体MN经凸透镜成的像相对于物是　 　（选填“放大”“等大”“缩小”）的。
④要使光线a经凸透镜后的光线经过K点，应使凸透镜沿主光轴水平向左还是水平向右移动？　 　。
29．（2020•番禺区模拟）（1）用二束平行光射向凸透镜，现象如图1甲，则凸透镜的焦距是　 　。若将光源换成发光LED的F灯时，在图乙支架a、b、c的位置对应分别放置：光屏、凸透镜与F灯，光屏上能得清晰的像，则此像是　 　（选填“放大”或“缩小”）、　 　（选填“正立”或“倒立”）的。
（2）画出图2中两条入射光线经凸透镜后的出射光线。
30．（2020•天河区一模）图甲是车门迎宾灯，其内部结构示意图如图乙，点亮光源后，在地面上出现清晰的像。
（1）在图乙中标示出物距；
（2）画出图乙中所示两条光线经过凸透镜之后的光线；
（3）请完整说明地面上的像的特点　 　。

31．（2020秋•天河区期末）如图为一种望远镜内部部分光路图，物镜和目镜都是凸透镜，O1为物镜光心。F1为物镜焦点，O2为目镜的光心，F2为目镜的焦点。用该望远镜观测物体AB时：
（1）AB经物镜成一个　 　（选填“倒立”、“正立”）、　 　（选填“放大”、“等大”、“缩小”）的　 　（选填“实”、“虚”）像A'B'。此时物镜的成像原理与　 　（选填“放大镜”、“投影仪”、“照相机”）的成像原理相同。
（2）AB离物镜的距离u与物镜焦距f的大小满足的关系是　 　（选填“u＜f”、“f＜u＜2f”、“u＞2f”）。物体AB远离物镜时，经物镜所成的像　 　（选填“变大”、“不变”、“变小”）。
（3）画出光线a、b经目镜折射后的光线。


2021年广东省中考物理复习专练（广州专版）（3）——透镜成像规律
参考答案与试题解析
一．选择题（共15小题）
1．【解答】解：
A、因为平行于主光轴的入射光线经过凸透镜后，折射光线过焦点，所以根据图示可知，该凸透镜的焦距：f＝30.0cm﹣10.0cm＝20.0cm，故A错误；
BC、根据图示可知，蜡烛在凸透镜的一倍焦距和二倍焦距之间，所以蜡焰通过透镜后成倒立、放大的实像，故B正确，C错误；
D、凸透镜此时成倒立、放大的实像，因为眼睛在蜡烛这一侧，折射光线不会进入眼睛，所以眼睛在A处不可能观察到蜡焰经过凸透镜折射后所形成的像（如果左侧有光屏，则可观察到像），故D错误。
故选：B。
2．【解答】解：A、由图可知，u＞v，凸透镜成实像时，成倒立缩小的实像，保持凸透镜位置不变，将蜡烛和光屏的位置对调，根据光的可逆性，可成倒立、放大的实像，故A能；
B、由图可知，u＞v，凸透镜成实像时，成倒立缩小的实像，保持蜡烛和光屏的位置不变，只将凸透镜向左移动适当距离，当2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，故B能；
C、根据凸透镜物近像远像变大的性质，保持凸透镜的位置不变，将蜡烛和光屏都向右移动适当距离，可成倒立、放大的实像，故C能；
D、换一个焦距更小的凸透镜，焦距越小，凸透镜会聚能力越强，调整光屏至适当的位置可得倒立缩小的实像，故D不能。
故选：D。
3．【解答】解：
A、放大镜为凸透镜；凸透镜成像时，实像都是倒立的，虚像都是正立的，则由图可知成像为倒立、放大的实像，故A错误；
B、物距大于一倍焦距小于二倍焦距时，凸透镜成倒立、放大的实像，因此图中的透镜到书本的距离大于10cm小于20cm，故B正确；
C、凸透镜成实像时，物距变小，像距变大，像变大；图中的透镜如果靠近书本，成实像时，所成的像将变大，故C错误；
D、放大镜为凸透镜，而近视眼镜镜片是凹透镜，故D错误。
故选：B。
4．【解答】解：
（1）凸透镜所成虚像是正立的、实像是倒立的，已知此时成的是倒立的像，所以是实像，故A错误。
（2）由图知，物距为20cm，已知物体经凸透镜折射后成倒立、缩小的像，说明物体在二倍焦距之外，即20cm＞2f，所以f＜10cm，故B正确，C错误。
（3）平行于主光轴的光线经凸透镜折射后过焦点，而f＜10cm，所以折射光线不可能过凸透镜右侧的“20cm”处，故D错误。
故选：B。
5．【解答】解：A、平行光经凸透镜后会聚到一点，出现一个最小最亮的光点便是凸透镜的焦点，图中凸透镜的焦距f＝20cm，故A错误；
BC、物距u＝10cm，u＜f，成正立、放大的虚像，光屏上不成像，移动光屏至凸透镜的左侧并左右移动，不能在光屏上找到蜡烛的像，故BC错误；
D、将蜡烛移到刻度尺左侧30cm处，2f＞u＞f，v＞2f，为了在光屏上找到清晰的像，需要将图中光屏向右移动到40cm以外，故D正确。
故选：D。
6．【解答】解：A、由题知：调整光屏到透镜距离都得到清晰的像，光屏上只能承接实像，所有甲乙透镜都成实像，故A错误。
B、光屏到透镜距离是像距，根据凸透镜成像规律，u＝2f，成倒立、等大的实像，则乙的焦距等于光屏到透镜的距离的一半，故B错误；
C、光屏到透镜距离恰好相等，说明像距相同，通过甲透镜成缩小的像，像距2f＞v＞f；
通过乙透镜成等大的像，像距v＝2f，则甲的焦距大于乙的焦距，故C正确；
D、由C可知，甲的焦距大于乙的焦距，已知通过甲透镜成缩小的像，u＞2f，通过乙透镜成等大的像，u＝2f，则发光体离甲透镜的距离大于离乙透镜的距离，故D错误。
故选：C。
7．【解答】解：A、平行光经凸透镜折射后过透镜的焦点，所以此透镜的焦距为20cm，故A错误；
B、把物体放在离凸透镜15cm处，物距小于焦距成正立放大虚像，故B错误；
C、把物体放在离凸透镜25cm处，物距大于一倍焦距小于二倍焦距成倒立放大实像，像距大于二倍焦距，即像距大于40cm，故C正确；
D、把物体放在离凸透镜30cm处，物距大于一倍焦距小于二倍焦距成倒立放大实像，故D错误。
故选：C。
8．【解答】解：由图知，物距为20cm，已知物体经凸透镜折射后成倒立、放大的像，说明物体在一倍焦距与二倍焦距，即2f＞20cm＞f，所以20cm＞f＞10cm，故D正确、BC错误；
平行于主光轴的光线经凸透镜折射后过焦点，而20cm＞f＞10cm，所以折射光线不可能过凸透镜右侧的“20cm”处，故A错误。
故选：D。
9．【解答】解：玻璃杯中有水的这一部分中间厚，边缘薄，相当于一个凸透镜，黑白卡片是左右颠倒的，成倒立、放大的实像。
故选：A。
10．【解答】解：ABD、由图1可知，像成在视网膜的前方，故该眼睛是近视眼，近视眼是晶状体曲度变大，会聚能力增强，即折光能力增强，应佩戴发散透镜，使光线推迟会聚；即用凹透镜矫正，不能用装有透镜Q的眼镜加以矫正，故ABD错误；
C、由图2可知，光线经透镜Q后，折射光线向主光轴会聚，故透镜Q是凸透镜，故C正确；
故选：C。
11．【解答】解：由题意可知，当物距为30cm时，可以在光屏上得到与物体等大的像，所以f＝15cm；
将蜡烛移到刻度为30cm处时，物距为10cm，即u＜f，所以应该成正立、放大的虚像，虚像不能在光屏上呈现，故ACD错误，B正确。
故选：B。
12．【解答】解：
AB、分析图可知，像到凸透镜的距离为像距，由于不知道像的位置，所以无法判定像距的大小；蜡烛到凸透镜的距离为物距，即b为物距，故AB错误；
C、若向右移动蜡烛，该凸透镜的焦距不变，故C错误；
D、若蜡烛、透镜不动，仅移动光屏，由于此时的物距在一倍焦距之内，成正立、放大的虚像，虚像不能成在光屏上，故烛焰不可能在光屏上成清晰的像，故D正确。
故选：D。
13．【解答】解：
A、物体经凸透镜成的缩小像都是实像（u＞2f），放大的像可能是实像（f＜u＜2f）、也可能是虚像（u＜f），故A错误；
B、若物体通过甲凸透镜成缩小的实像，则像是倒立、缩小的实像，物距要大于二倍焦距；物距大于20cm，此时20cm＞2×5cm，物体通过乙凸透镜液成倒立、缩小的实像，不符合题意，故B错误；
C、若物体经乙凸透镜成倒立缩小的实像，则物距大于10cm，当物距在10cm到20cm之间（u＝15cm）时，通过甲能成倒立、放大的实像，符合题意，故C正确；
D、若物距是20cm时，对于甲凸透镜，物距对于二倍焦距，对于乙凸透镜，大于二倍焦距，不会成放大的像，故D错误。
故选：C。
14．【解答】解：
物体离凸透镜8cm时，在透镜的另一侧得到一个倒立的、放大的实像，
由凸透镜成像规律可知2f＞u＞f，即2f＞8cm＞f，
解得8cm＞f＞4cm﹣﹣﹣﹣﹣①；
由“保持物体与光屏的位置不变，把凸透镜向光屏方向移动2cm，则在光屏上又成一清晰的缩小的像”，可知此时的物距u′＝10cm＞2f，解得f＜5cm﹣﹣﹣﹣②，
由①②可得4cm＜f＜5cm。
故选：A。
15．【解答】解：AB、如图所示，将手指靠近凸透镜看指纹时，因物距小于一倍焦距，所以成正立、放大的虚像，故AB错误；
CD、小明拿同一个放大镜看窗外的物体，离窗外的物体越来越远时，物距会大于焦距，成的是倒立的实像；由于物距变大，则像距会减小，看到的是像越来越小，故C正确，D错误。
故选：C。
二．多选题（共1小题）
16．【解答】解：AB、过焦点的入射光线经凸透镜折射后应该平行于主光轴射出，故A、B错误。
C、延长线过另一侧焦点的光线经凹透镜折射后将平行于主光轴，过光心的光线经凹透镜折射后传播方向不改变，故C正确；
D、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D正确。
故选：AB。
三．填空题（共2小题）
17．【解答】解：
（1）由题意可知，当在盒上滴有一薄水滴，人能观察到一正立放大的箭头像，所以薄水滴相当于放大镜；
把水滴加厚，能观察到一个倒立放大的箭头像，则由凸透镜成像规律及其应用可知，厚水滴相当于投影仪；
（2）①由题意可知，折射光线a过水滴的焦点，折射光线b平行于主光轴，
凸透镜的2条特殊光线：①平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点；②通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴；
由此可知，光线a经水滴折射前的入射光线平行于主光轴，光线b经水滴折射前的入射光线过水滴的焦点；
②光线b平行主光轴，经过上面的凸透镜后折射后，其折射光线过该凸透镜另一侧的焦点，如图所示：

故答案为：（1）放大镜；投影仪；（2）见上图。
18．【解答】解：①根据通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴、过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变分别作出两条折射光线对应的入射光线，两条入射光线的交点即为像点D对应的物点A．如图所示：

②如上图，过物点A作出物体AB，可知此时物距大于一倍焦距小于二倍焦距，故相对于物体AB，所成的像CD是成倒立、放大的实像。
故答案为：①见解答图；②倒；实。
四．作图题（共5小题）
19．【解答】解：（1）由图可知，从B′点发出的两条光线，一条光线经过光心，则光线的传播方向不变；另外一条光线平行于主光轴，则经过凸透镜后会过焦点，这两个折射光线的反向延长线的焦点为B′的像，然后做出A'的像，如图所示：

（2）由图知，AB在物镜一倍焦距与二倍焦距之间，成像原理与生活中的投影仪或幻灯机相同
故答案为：（1）如上图；（2）投影仪（或幻灯机）。
20．【解答】解：过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变；平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点，据此画出两条折射光线，其交点即为烛焰顶点的像，如图所示：

21．【解答】解：
通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴；过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变。如图所示：

22．【解答】解：（1）由图可知经过透镜的折射光线比原来的入射光线会聚，说明该透镜是凸透镜；
（2）光线a射向玻璃表面时，过入射点作垂直于界面的法线，根据反射角等于入射角，在法线上侧的空气中画出反射光线；
光线从空气斜射入玻璃中，折射角小于入射角，当光从玻璃斜射入空气时，入射光线和折射光线分居法线的两侧，折射角大于入射角；如图所示：

（3）通过作图可以得到，无论玻璃砖水平移动到哪个位置，入射光线在玻璃砖内向下偏离一定的距离就是射出的光线，所以射出光线的位置不变，光斑不动。
故答案为：（1）凸；（2）见上图；（3）不动。
23．【解答】解：
过焦点的光线经凸透镜折射后折射光线平行于主光轴，由此作画经凸透镜的折射光线；
经凸透镜的折射光线射到平面镜上，过入射点垂直于镜面画出法线，图中平面镜与主光轴夹角为45°，则射向平面镜的光线与镜面夹角也为45°，故入射角为90°﹣45°＝45°，再根据反射角等于入射角画出反射光线，且反射光线与主光轴垂直，如图所示：

五．实验探究题（共4小题）
24．【解答】解：（1）将烛焰、凸透镜、光屏三者的中心放在同一高度上，为了使像呈在光屏的中心；
（2）凸透镜成实像时，甲图，物距大于像距，凸透镜成倒立、缩小的实像；乙图，物距小于像距，凸透镜成倒立、放大的实像。
（3）甲图，凸透镜成倒立、缩小的实像，
当u＞2f，2f＞v＞f 时，成倒立缩小的实像；
u＝50cm﹣20cm＝30cm，30cm＞2f，
v＝65cm﹣50cm＝15cm，2f＞15cm＞f，
解得，15cm＞f＞7.5cm ①
乙图，2f＞u＞f，v＞2f 时，成倒立放大的实像，
u＝50cm﹣32cm＝18cm，2f＞18cm＞f，
v＝73cm﹣50cm＝23cm，23cm＞2f，
解得，11.5cm＞f＞9cm ②
由①②得，11.5cm＞f＞9cm，
所以凸透镜的焦距可能是10cm，故选C。
（4）丙图，像成在视网膜的前方，是近视眼，需要凹透镜矫正。
丁图，像成在视网膜的后方，是远视眼，需要凸透镜矫正。
在图乙中将一镜片放在烛焰和透镜之间后，光屏上的像变模糊了，将光屏向左移动，光屏上再次出现清晰的像，说明所放的镜片对光线有会聚作用，是矫正远视眼的凸透镜，故选丁图。
故答案为：（1）使像呈在光屏的中心；（2）甲；（3）C；（4）丁。
25．【解答】解：（1）（2）已知凸透镜的焦距为10cm，物距15cm，2f＜u＜f，成倒立、放大的实像，
当物距为25cm时，u＞2f，成倒立、缩小的实像，
（3）由实验可知，同一个透镜，物距不同，凸透镜所成的像的性质也不同。
故答案为：（1）2f＜u＜f；u＞2f；（2）倒立、放大的实像；倒立、缩小的实像；（3）物距。
26．【解答】解：（1）探究凸透镜成像特点时，在光具座上从左到右或从右到左依次放置蜡烛、凸透镜、光屏。
（2）调节好装置，将蜡烛放在2倍焦距之外时，u＞2f，成倒立、缩小的实像，2f＞v＞f，生活中常用的照相机是利用这一成像规律制作的。
（3）将蜡烛移至1倍焦距与2倍焦距之间某处，光屏上成清晰的像，f＜u＜2f，成倒立、放大的实像；若烛焰中心下降1cm，光屏上的像会向上移动，相距大于物距时，像移动速度大于物体，移动的距离大于1cm。
故答案为：（1）凸透镜；（2）缩小，照相机；（3）向上，大于。
27．【解答】解：（1）如图2所示，小军让一束平行于凸透镜主光轴的光通过凸透镜，在光屏上得到一个最小、最亮的光斑，这个点是凸透镜的焦点，光点到凸透镜的距离是凸透镜的焦距，所以是40.0cm﹣30.0cm＝10.0cm；
（2）平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点；过光心的光线其传播方向不变；如图所示：

两条光线经凸透镜折射后的焦点即发光点的像点，由图可知，物体经凸透镜成放大、倒立的实像；
（3）凸透镜成实像时有物近像远像变大的特点，若想使光屏上烛焰的像变得再大一些，在不改变凸透镜位置的情况下，应将蜡烛向右靠近透镜，移动一段距离，再调整光屏的位置。
故答案为：（1）10.0；（2）见解答；倒立；放大；（3）右。
六．解答题（共4小题）
28．【解答】解：①由图可知，光线a平行于主光轴，经凸透镜折射后与主光轴的交点即为焦点，光心O到这一点的距离为焦距，则该凸透镜的焦距为3.0 cm。
②过凸透镜光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变，据此画出光线b经光心后的光线，如图所示：

③由图知，物距u＝8.0cm，大于2倍焦距，由凸透镜成像规律可知此时成倒立缩小的实像，即物体MN经凸透镜成的像相对于物是缩小的；
④因光线a的入射点和光心的距离不变（等于MN），且凸透镜的焦距不变，所以两次光线a的折射光线应平行，作出光线a经凸透镜后的光线经过K点的光路图，如图所示，所以应将凸透镜水平向左移动，

故答案为：①3.0；②见上图；③缩小；④水平向左。
29．【解答】解：
（1）由图甲可知，焦点到凸透镜光心的距离为25.0cm﹣15.0cm＝10.0cm，所以该透镜的焦距为f＝10.0cm；
由图乙可知，此时物距u＝18.0cm，则f＜u＜2f，根据凸透镜成像的规律可知，此时凸透镜成倒立、放大的实像；
（2）平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点，过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变，如图所示：
；
故答案为：（1）10.0cm；放大；倒立；（2）见上图。
30．【解答】解：（1）物体到凸透镜的距离叫物距，用字母u来表示，如图所示：
（2）过光心的光线传播方向不变；过焦点的光线经凸透镜折射后平行射出，由此作出折射光线如图所示；
；
（3）物体发出光经折射后会聚于一点，由图可知，像点相对物体在主光轴两侧，像点距离凸透镜远些，所以所成的是倒立放大的实像。
故答案为：（1）（2）见上图；（3）倒立放大的实像。
31．【解答】解：（1）望远镜的物镜是是把远处的物体拉近，相当于照相机的镜头，远处的物体经过物镜后形成倒立缩小的实像；
（2）由于物镜相当于照相机的镜头，所以物距应在2倍焦距以外，且物距越远像越小；
（3）入射光线如果平行于凸透镜的主光轴，则光线经过凸透镜折射后光线经过凸透镜的焦点，光线通过透镜的光心，传播方向不变，光线a、b经目镜折射后的光线如下图：

故答案为：（1）倒立，缩小，实，照相机；（2）u＞2f，变小；（3）如上图所示。