专题05透镜及其应用-2024年中考物理【热点·重点·难点】专练（江苏专用）

这是一份专题05透镜及其应用-2024年中考物理【热点·重点·难点】专练（江苏专用），共37页。试卷主要包含了单选题，填空题，作图题，实验题等内容，欢迎下载使用。

2023年考点与往年变化不大，考法上更加注重对学生能力的考查，在生活生产实例中运用物理知识解决问题。
如：探究凸透镜成像规律的实验及结论仍是高频考点，占分比较重；近视眼和远视眼、照相机、放大镜、投影仪等的原理也是常考点；另外还有结合其他知识点综合考查，与电磁的结合，与声现象等的结合。
预测今年中考考点不会变化太大，考点还是会延续之前的考点。考查方式会进一步突出对能力的考查，即用所学知识解决问题，情景设置上更加新颖、贴近生活、加入最近科技信息，考有所依，学有所用。
（建议用时：20分钟）
一、单选题
1．（2023·江苏扬州·二模）张老师从实验室中拿给你一个凸透镜，用它不能解决的问题是（ ）
A．把天上的星星放大B．把文字放大
C．把文字缩小D．让一张干纸片着火
【答案】A
【详解】A．天上的星星一定处于凸透镜的2倍焦距以外，所以此时通过凸透镜只能成一个倒立缩小的实像，故不可能将天上的星星放大，故A符合题意；
B．当将字放到凸透镜的1倍焦距以内时，此时看到的就是一个正立放大的虚像，故B不符合题意；
C．当将字放到凸透镜的2倍焦距以外时，此时看到的就是一个倒立、缩小的实像，故C不符合题意；
D．由于凸透镜对光线有会聚的作用，所以它可以让一张干纸片着火，故D不符合题意。
故选A。
2．（2023·江苏镇江·一模）日环食是天空中壮观的景观，火红的太阳逐渐变成了一个金色的“指环”（如图），下列现象与此成因相同的是（ ）

A． 手影B． 倒影
C． 放大镜D． 光的色散
【答案】A
【详解】日环食是光沿直线传播的现象。
A．手影是光沿直线传播的现象，故A符合题意；
B．倒影属于平面镜成像，是光的反射现象，故B不符合题意；
C．放大镜是光的折射现象，故C不符合题意；
D．光的色散是太阳光经过三棱镜分解成七种颜色的光，是光的折射现象，故D不符合题意。
故选A。
3．（2023·江苏徐州·一模）将一凸透镜正对太阳，可在距透镜20cm处得到一个最小、最亮的光斑，若将一个物体放在此透镜前30cm处，则可在透镜另一侧得到（ ）
A．倒立、缩小的实像B．正立、缩小的实像
C．倒立、放大的实像D．正立、放大的虚像
【答案】C
【详解】把一个凸透镜对准太阳光，可在距凸透镜20cm处得到一个最小、最亮的光斑，所以焦距f=20cm。若将一个物体放在此透镜前30cm处，物距u=30cm，则
2f>u>f
此时光屏上成倒立、放大的实像。故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
4．（2023·江苏南京·二模）如图所示，利用水透镜探究凸透镜成像规律，在光屏上恰好成清晰的像，下列说法正确的是（ ）

A．水透镜的焦距范围为
B．透镜注水后，仅右移光屏，能在屏上成清晰的像，可模拟远视眼的成因
C．实验过程中，光屏上的像将缓慢向下移动
D．向透镜外抽水后，在水透镜左侧放合适凸透镜能在屏上成清晰的像，可模拟远视眼的矫正
【答案】D
【详解】A．由图可知，此时物距大于像距，凸透镜成倒立缩小的实像；此时物距
u=70.0cm-20.0cm=50.0cm
像距
v=90.0cm-70.0cm=20.0cm
则
f＜20.0cm＜2f
解得
10.0cm＜f＜20.0cm
故A错误；
B．透镜注水后，凸透镜的焦距变小，对光线的会聚能力增强，像成在光屏的左侧，这是近视眼的成因，故B错误；
C．实验过程中，蜡烛变短，根据经过光心的光线的传播方向不变可知，像将向上移动，故C错误；
D．向透镜外抽水后，凸透镜的焦距变大，会聚能力减弱，在水透镜左侧放合适凸透镜能在屏上成清晰的像，可模拟远视眼的矫正，故D正确。
故选D。
5．（2023·江苏苏州·二模）实验室有两个没有标注焦距的凸透镜甲和乙。如图所示，小欣先调节烛焰中心、凸透镜光心和光屏中心在同一水平高度，然后将凸透镜甲固定在光具座上40cm刻线处保持不动，将点燃的蜡烛放置在光具座上20cm刻线处，调节光屏到透镜的距离，直到光屏上得到烛焰清晰的像，此时光屏位于光具座上60cm刻线处。小欣用此方法测出了凸透镜甲的焦距，并进一步通过实验研究凸透镜成像的规律。关于小欣的实验，下列描述错误的是（ ）

A．凸透镜甲的焦距为10.0cm
B．将蜡烛和光屏向左移动，光屏上可能得到烛焰清晰的缩小的像，此规律应用在照相机上
C．将蜡烛移至光具座上35cm刻线处，移动光屏，在光屏上可能得到烛焰放大的像
D．保持蜡烛位于光具座上20cm刻线处不动，用凸透镜乙替换凸透镜甲，发现光屏左移可得到烛焰清晰的缩小的像，说明凸透镜乙的焦距一定比甲小
【答案】C
【详解】A．由图可知，此时
u=v=20cm
根据
u=v=2f
时，成倒立等大的实像，则凸透镜焦距为f甲=10cm，故A正确，不符合题意；
B．将蜡烛和光屏都向左移动，此时物距增大，像距变小，根据凸透镜成实像时，物远像近像变小可知，光屏上可以得到烛焰清晰的缩小的像，照相机就是利用此原理制成的，故B正确，不符合题意；
C．将蜡烛移至光具座上35cm刻线处，此时
u= 40cm－35cm=5cm
根据物距小于1倍焦距时，成正立放大的虚像，光屏上不能得到烛焰清晰的像，故C错误，符合题意；
D．保持蜡烛位于光具座上20cm刻线处不动，用凸透镜乙替换凸透镜甲，发现光屏左移可得到烛焰清晰的缩小的像，说明物距变大，像距变小，由于减小凸透镜焦距，相当于增大物距，所以凸透镜乙的焦距比甲小，故D正确，不符合题意。
故选C。
6．（2023·江苏淮安·一模）如图所示，眼睛角膜是晶状体会聚光线的重要组成部分。激光治疗近视手术是运用激光，精确切削眼睛角膜基质层，制作出均匀完美的角膜瓣和角膜透镜，以矫正患者近视。手术的结果是（ ）

A．眼球会聚光线的能力变强，成像到视网膜
B．眼球发散光线的能力变强，成像到视网膜
C．晶状体的会聚光能力没变，成像视网膜前
D．晶状体的发散光能力没变，成像视网膜后
【答案】B
【详解】近视眼的晶状体和角膜构成的透镜较厚，会聚能力较强，看远处的物体时，将像成在视网膜的前面；激光治疗近视手术是运用激光，精确切削眼睛角膜基质层，使晶状体和角膜构成的凸透镜对光的偏折能力变得弱一些，将像成在视网膜上，故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
7．（2023·江苏泰州·模拟预测）抗击新冠疫情期间，我市部分中小学对校园门禁系统进行了升级，配备了人脸识别和测温系统，如图所示。通过校门时，只需将人脸面向屏幕摄像头，该系统就能将测试者的面部信息与备案信息进行比对并获取体温，决定放行与否。关于门禁系统，下列说法中正确的是（ ）

A．该系统的体温监测功能是通过探测人体发出的红外线实现的
B．该系统的摄像头所成的像是正立缩小的实像
C．该系统的核心光学元件是凸透镜，成像原理主要是光的反射
D．系统屏幕边框呈黑色是由于所选材质对光的反射能力较强
【答案】A
【详解】A．红外线具有热效应，测温系统是通过接受人体表面辐射出来的红外线来测温的，故A正确；
B．该系统的摄像头与照相机的成像原理相同，所成的像是倒立、缩小的实像，故B错误；
C．该系统的核心光学元件是凸透镜，成像原理主要是利用光的折射，故C错误；
D．系统屏幕边框呈黑色是由于黑色物体吸收所有颜色的光，因而对光的反射能力较弱，白色对光的反射能力较强，故D错误。
故选A。
8．（2023·江苏镇江·一模）如图所示，蜡烛位置不动，将凸透镜从图示位置开始向左移动，光屏先后在凸透镜右侧的甲、乙两处得到烛焰清晰的像，且乙处的像比甲处大，则（ ）

A．凸透镜的焦距f＜15cmB．乙处烛焰的像是放大的
C．乙位置在甲位置的左侧D．乙和甲的位置可能重合
【答案】D
【详解】A．甲、乙处都在凸透镜的同侧成实像，都是倒立的，由于不知道具体的物距、像距，无法判断焦距，故A不符合题意；
B．根据蜡烛位置不动，凸透镜靠近蜡烛，物距减小，像距变大，像也变大，由于不知道焦距，乙处的像比甲处的像大，但不一定是放大的，故B不符合题意；
CD．乙和甲的位置可能重合，例如凸透镜在某一位置成倒立、缩小的实像，在另一位置成倒立、放大的实像，这时两次成像的物距和像距相等，所以乙和甲的位置可能重合，故C不符合题意，D符合题意。
故选D。
9．（2023·江苏淮安·二模）在探究“凸透镜成像规律”的实验中，光具座上各元件位置如图甲所示，此时在光屏上成一个清晰的像，则下列说法正确的是（ ）

A．图甲中凸透镜焦距可能为20cm
B．若实验时有一只蚊子停在图甲的凸透镜上，则在光屏上能看到蚊子的像
C．若保持凸透镜位置不变，对调蜡烛和光屏的位置，则可以在光屏上看到放大的像
D．图乙中，在烛焰和凸透镜之间放置一眼镜，屏上原来清晰的像变得模糊了。现使光屏远离透镜，在光屏上又看到了清晰的像，则该眼镜片能矫正近视眼
【答案】D
【详解】A．u＜v，且成像，说明
2f＞u＝15cm＞f
v＝30cm＞2f
即
15cm＞f＞7.5cm
故A错误；
B．若实验时有一只蚊子停在图甲的凸透镜上，此时物距小于焦距，根据u＜f时，成正立放大的虚像，即光屏上不能看到蚊子的像，故B错误；
C．若保持凸透镜位置不变，对调蜡烛和光屏的位置，根据在光的折射中，光路是可逆的可知，依然能在光屏上得到清晰的像，互换前像距大于物距，互换后像距小于物距，根据凸透镜成像规律可知，可以在光屏上得到倒立缩小的实像，故C错误；
D．图乙中，在烛焰和凸透镜之间放置一眼镜，屏上原来清晰的像变得模糊了；现使光屏远离透镜，在光屏上又看到了清晰的像，说明该眼镜对光线具有发散作用，会推迟光线会聚成像；近视眼睛是凹透镜，凹透镜对光线具有发散作用，可以矫正近视眼，故D正确。
故选D。
10．（2023·江苏常州·模拟预测）某班同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中，记录并绘制了物体到凸透镜的距离u跟像到凸透镜的距离v之间关系的图象，如图所示，下列判断正确的是（ ）

A．该凸透镜的焦距是20cm
B．当u＝15cm时，在光屏上能得到一个缩小的像
C．当u＝25cm时成缩小的像，投影仪就是根据这一原理制成的
D．把物体从距凸透镜10cm处移动到30cm处的过程中，像逐渐变小
【答案】D
【详解】A．当u＝v＝2f时，凸透镜成倒立、等大的实像，由图可知
则该凸透镜的焦距为
故A错误；
B．当u＝15cm时，2f＞u＞f，成倒立、放大的实像。故B错误；
C．当u＝25cm时，u＞2f，成倒立、缩小的实像，应用于照相机。故C错误；
D．物体从距凸透镜10cm处移动到30cm处的过程中，凸透镜的物距大于焦距，成实像，凸透镜成实像时，物距增大，像距减小，像变小。故D正确。
故选D。
二、填空题
11．（2023·江苏淮安·二模）如图甲所示是直播上课的场景，老师的电脑上的摄像头相当于一个 透镜，若该透镜的焦距（或虚焦距）为10cm，直播老师应坐在如图乙所示的 （选填“AO”“BA”或“CB”）区间上，经摄像头就能成清晰的 （选填“倒立”或“正立”）的影像。

【答案】 凸 CB 倒立
【详解】[1]摄像头工作原理与照相机相同，镜头相当于一个凸透镜。
[2][3]根据凸透镜成像规律可知，照相机成像时物距应大于二倍焦距，所以教师到摄像头的距离应满足大于二倍焦距的条件，图乙中CB区间在二倍焦距以外，所以直播老师应坐在如图乙所示的CB区间上，摄像头成倒立、缩小的实像。
12．（2023·江苏宿迁·一模）小明在做“探究凸透镜成像规律”的实验中，将装置调整到如图所示的位置，可以在光屏上看到一个清晰的 （填“放大”、“等大”或“缩小”）的像，若此时将蜡烛向右移动，要想得到清晰的像，需将光屏向 （填“左”或“右”）移动；小红没有调节光屏，将自己的眼镜放在蜡烛与光屏中间也能得到清晰的像，小红戴的是 眼镜（填“近视”或“远视”）。
【答案】 缩小 向右 远视
【详解】[1]由图知道，物距大于像距，根据凸透镜成像规律知道，此时成的是倒立、缩小的实像。
[2][3]根据凸透镜成实像时，物近像远像变大知道，将蜡烛向右移动，要想得到清晰的像，需将光屏向右移动。若不调节光屏，此时像呈在光屏的后面，此时相当于远视眼，要想得到清晰的像，用在蜡烛与透镜之间再放一个凸透镜，以使像呈在光屏上，故小红佩戴的是远视眼镜。
13．（2023·江苏无锡·二模）如图甲，F和F'为凸透镜的焦点，P和P'到凸透镜的距离为二倍焦距。蜡烛、凸透镜的位置不变时，应将光屏向 （左/右）移动，才能在光屏上得到清晰的像，此成像特点可应用在 上（照相机/投影机/放大镜）。现代人们大量使用手机、平板和电脑等电子设备，长时间盯着屏幕，容易导致视力下降，患上近视眼；图中 （乙/丙）是近视眼的光路示意图、近视眼应配戴 透镜（凸/凹）制成的眼镜来矫正。

【答案】 左 照相机 丙 凹
【详解】[1][2]由图中可知，蜡烛在2倍焦距（P点）之外，所以成倒立、缩小的实像。要想在光屏上得到清晰倒立的、缩小的实像，需要像距满足
f则光屏应向左移动，生活中利用这个成像特点制成了照相机。
[3]由丙图知，眼睛看远处的物体，像成在视网膜的前方，说明晶状体对光的折射能力变强，是近视眼的成因，故图中丙是近视眼的光路示意图。
[4]凹透镜对光线有发散作用，使像推迟会聚在视网膜上，所以近视眼配戴凹透镜来矫正。
14．（2023·江苏南通·一模）如图是某住宅小区内的场景。
（1）夏天，很远的地方就能闻到小区荷花池里的香味，这是由于 引起的；雨后天睛，当荷叶上两滴滚动的水珠相遇时，会汇合成一滴较大的水珠，这说明分子间存在着相互作用的 力。
（2）图中A为小区大门旁的禁鸣标志，鸣叫的笛声是由汽车喇叭的 产生的，人们能从各个方向看到此标志是因为光发生了 反射。
（3）图中B是汽车限速标志，汽车以此速度行驶200m，至少需要 s。
（4）图中C是摄像头，它的内部有光学元件，其作用相当于凸透镜，小区内的景物通过它成像，当汽车远离摄像头过程中，所成的像 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。

【答案】 分子在不停地做无规则的运动 吸引 振动 漫 144 变小
【详解】（1）[1]荷花绽放的时候，距离荷花很远的地方就能闻到花的香味，荷花的芳香分子扩散到空气中，这种现象说明了分子在不停地做无规则的运动。
[2]雨后天晴，荷叶上的水珠随荷叶拂动而滚动不止，当两滴水珠相遇时，会汇合变成一滴较大的水滴，这说明：分子之间存在引力。
（2）[3]声音是由物体振动产生的，一切正在发声的物体都在振动，鸣叫的笛声是由汽车喇叭的振动产生的。
[4]反射分为漫反射和镜面反射，能从各个方向看到此标志是因为光在标志牌上发生漫反射。
（3）[5]由图可知，限速标志内的数字是5，则表示的是限制车速不高于5km/h；由可得，汽车以此速度行驶200m，需要时间为
（4）[6]摄像头是利用凸透镜成倒立、缩小的实像的原理制成的，凸透镜成实像时，物远像近像变小，因此当汽车远离摄像头过程中，物距增大，像距减小，所成的像变小。
15．（2023·江苏苏州·二模）物理学家牛顿曾用如图所示的实验装置来研究太阳光的色散现象，该装置主要由三个三棱镜（标记为1、2、3）和一个凸透镜构成，三棱镜2与三棱镜3之间的光束应为 （白/彩色）光；其中凸透镜对光束具有 作用；如果紧贴凸透镜放置一光屏遮挡住凸透镜的一半，那么墙上的彩色光带将会 （不变/变窄/变宽）。

【答案】 白 会聚 不变
【详解】[1]太阳光是复色光，经过三棱镜后分解成七种色光，三棱镜2与三棱镜3之间的光束是重新聚拢的太阳光，因此是白色的。
[2]由图可知，凸透镜将分散的光线重新汇聚，因此凸透镜对光线有会聚作用。
[3]如果紧贴凸透镜放置一光屏遮挡住凸透镜的一半，透过光线偏折的角度不变，因此墙上的彩色光带不变，只是射到墙上的光线会减少，光带变暗。
三、作图题
16．（2023·江苏苏州·一模）如图所示，F为凹透镜的焦点，请画出对应的入射和折射光线。
【答案】
【详解】过凹透镜光心的光线其传播方向不变；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。如图所示：
17．（2023·江苏盐城·模拟预测）补全图中射向凸透镜折射后的光路，保留必要的作图痕迹，否则不给分。

【答案】
【详解】由S发出的、平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点；过光心的光线传播方向不改变。两条折射光线的交点S′就是S通过凸透镜成的像，图中入射光线经凸透镜折射后过像点，如图所示：

四、实验题
18．（2023·江苏苏州·二模）在“探究凸透镜成像规律”的实验中，凸透镜焦距为10cm。蜡烛、透镜和光屏的位置如图所示。

（1）图（1）中光屏上呈一清晰的像，该像是倒立、 （选填“放大”、“等大”或“缩小”）的实像；
（2）图中固定光屏位置不变，将凸透镜移到40cm刻度线处，要在光屏上再次看到清晰的像，应将蜡烛向 （选填“左”或“右”）移动；
（3）图中固定透镜位置不变，将蜡烛移到45cm刻度线处，移动光屏 （选填“能”或“不能”，下同）承接到像。把光屏放在蜡烛的左侧，移动光屏 承接到像；
（4）图中将一个眼镜片放在透镜和烛焰之间，光屏上的像变模糊了，将光屏向右移动，光屏上再次呈现清晰的像，该眼镜片是 （选填“近视”或“远视”）眼镜的镜片。
（5）实验中如图（2），将蜡烛放在图示位置，光屏上恰好成清晰的像，若切除凸透镜中间的阴影部分，再将剩余部分靠拢在一起，则蜡烛能成 （选填0、1、2、3）个像。如不切除凸透镜中间的阴影部分并把阴影部分用黑纸遮挡起来，此时在光屏上成 （选填编号：①一个部分像、②一个全像、③两个部分像、④两个全像）。
【答案】 等大 左 不能 不能 近视 2 ②
【详解】（1）[1]图（1）中光屏上呈一清晰的像，此时
二倍焦距处成倒立等大的实像。
（2）[2]图中固定光屏位置不变，将凸透镜移到40cm刻度线处，此时
像距
根据
成倒立、放大的实像，故应将蜡烛向左移动。
（3）[3][4]图中固定透镜位置不变，将蜡烛移到45cm刻度线处，此时物距
根据
成正立、放大的虚像，像与物同侧，故移动光屏不能承接到像；此时把光屏放在蜡烛的左侧，由于是虚像，移动光屏也不能承接到像。
（4）[5]图中将一个眼镜片放在透镜和烛焰之间，光屏上的像变模糊了，将光屏向右移动，光屏上再次呈现清晰的像，说明该眼镜片对光线具有发散作用，近视眼镜是凹透镜，凹透镜对光线具有发散作用，会将光线推迟会聚成像，故该眼镜片是近视眼镜的镜片。
（5）[6]因为凸透镜中间厚，边缘薄，切去中间部分后相当于两个透镜，光心位置改变了，上面的像下移，下面的像上移，错位将成2个像。
[7]物体由无数点组成，物体上任一点有无数条光线射向凸透镜，经凸透镜折射后，无数条光线会聚成该点的像，把阴影部分用黑纸遮挡起来，还有光线经另外的部分透过透镜成像，故成一个完整的像，只是像的亮度变暗了，故①③④不符合题意，②符合题意。
19．（2023·江苏常州·模拟预测）小明利用光具座、两个凸透镜（焦距分别为、）、光屏、蜡烛、火柴等器材探究凸透镜成像规律。

（1）实验中将其中一个凸透镜放在光具座上，当蜡烛、透镜及光屏的位置如图所示时，恰能在光屏上得到清晰的像，则他选择的是焦距为 的凸透镜；
（2）接着，当小明将蜡烛稍微靠近凸透镜放置，光屏上的像又变得模糊，要再次在光屏上得到清晰的像，可以不移动光屏，在蜡烛和凸透镜之间再放上一个焦距合适的 （填“凸透镜”或“凹透镜”）；
（3）小明还发现，如果保持图中蜡烛和光屏位置不动，需将透镜从刻度处移到 刻度处，才能再次在光屏上看到清晰的像；
（4）实验中屏上已成清晰的像，此时固定蜡烛，换用一个会聚能力更强但面积相同的凸透镜进行实验，则光屏需向 （填“靠近”或“远离”）凸透镜的方向移动，才能在光屏上再次成清晰的像。此次所成的像更 （填“大”或“小”），像将更 （填“亮”或“暗”）。
【答案】 凸透镜 靠近 小 亮
【详解】（1）[1]由图可知，物距大于像距，即，且成实像，根据凸透镜成像规律，有
且
解得，故他选择的是焦距为的凸透镜。
（2）[2]小明将蜡烛稍微靠近凸透镜放置，此时物距减小，根据凸透镜成实像时，“物近像远像变大”可知，此时像成在光屏的右侧，要再次在光屏上得到清晰的像，可以不移动光屏，在蜡烛和凸透镜之间再放上一个焦距合适的凸透镜，凸透镜对光线具有会聚作用，会将光线提前会聚成像。
（3）[3]如果保持图中蜡烛和光屏位置不动，需将透镜从刻度处移到刻度处，此时物距等于原来的像距，像距等于原来的物距，根据在光的折射中，光路是可逆的可知，光屏上能再次看到清晰的像。
（4）[4][5][6]实验中光屏上已成清晰的像，此时固定蜡烛，换用一个会聚能力更强但面积相同的凸透镜进行实验，凸透镜对光线会聚能力越强，焦距越短，相当于增大物距，缩小像距，像距越小像越小，故光屏需向靠近凸透镜的方向移动，才能在光屏上再次成清晰的像；此次所成的像更小；由于两个凸透镜的面积相同，对光线会聚能力越强的凸透镜所成的像越亮。
20．（2023·江苏苏州·三模）“一双好眼睛，能更好地探索未来”，小丽了解到人眼的晶状体相当于凸透镜，眼睛是如何看清远近不同物体的？她对这一问题产生了浓厚兴趣。

（1）首先用平行光正对凸透镜A照射，如图甲所示，光屏上出现一个最小最亮的光斑，则凸透镜的焦距f＝ cm；
（2）然后适当调整凸透镜A和光屏的位置，移动蜡烛，使烛焰在光屏上成清晰的像，如图乙所示，此时成的是倒立 （放大/等大/缩小）的实像；接着她将凸透镜A换为焦距稍大的凸透镜B，并保持位置不变，移动蜡烛，使烛焰在光屏上再次成清晰的像，如图丙所示。可见小丽研究的问题是：当凸透镜成实像时，保持 （物距/像距/焦距）不变，探究 （物距/像距/焦距）与 （物距/像距/焦距）的关系；
（3）通过探究发现，当人眼由远处转为近处观察物体时，晶状体的焦距变 （大/小）。
【答案】 10.0 缩小 像距 物距 焦距 小
【详解】（1）[1]如图甲所示，平行光正对凸透镜照射，光屏上出现一个最小最亮的光斑，该光斑为凸透镜焦点，
则凸透镜的焦距
f＝20.0cm﹣10.0cm＝10.0cm
（2）[2]适当调整凸透镜A和光屏的位置，移动蜡烛，使烛焰在光屏上成清晰的像，如图乙所示，此时成的是倒立、缩小的实像。
[3][4][5]由乙、丙两图和题意可知，光屏到凸透镜的距离保持不变，凸透镜的焦距改变时，需调整蜡烛到凸透镜的距离，才能在光屏上再次出现清晰的像。所以，小丽研究的问题是：当凸透镜成实像时，保持光屏到凸透镜距离（即像距）不变，探究物距与凸透镜焦距的关系。
（3）[6]人的眼睛在看清远近不同物体时，眼球的前后距离是不变的，即像距不变，是通过改变晶状体的焦距来实现的，与上述规律相同；由乙、丙两图和题意可知，在像距不变时，若凸透镜的焦距增大，则物距也应增大，才能在光屏上成清晰的实像；由此可知，当人眼观察近处物体时（物距减小），则晶状体的焦距应变小。
21．（2023·江苏南京·模拟预测）某实验小组在做“探究凸透镜成像规律”的实验时：该凸透镜的焦距为10cm。

（1）实验前，应调整烛焰和光屏的中心在凸透镜的 上；
（2）如图1所示，将该凸透镜固定在光具座上，当把发光物体蜡烛放在光具座上20cm位置时，恰好可以在右侧65cm位置处的光屏上得到一个清晰的像，若保持蜡烛和光屏位置不变，移动透镜到 cm刻度线处，则屏上能再次呈现清晰的像；
（3）在图1中，保持凸透镜在50cm位置处，当把蜡烛放在光具座 cm位置时，发现无论怎样移动凸透镜右侧的光屏，在光屏上始终只有一个大小不变的圆形光斑；
（4）如图2所示，烛焰通过凸透镜成正立的像时，则人眼在图中 处能观察到烛焰的像；
（5）如图3所示，将盛满水的圆柱形透明玻璃杯贴近书本，改变玻璃杯到书本的距离，尝试透过玻璃杯观看书上的鹦鹉图片（圆圈中的鹦鹉图与书本中的鹦鹉图实际大小相等），他所看到像不可能是 （选填“A”、“B”、“C”或“D”）。

【答案】 主光轴 35cm 40 B D
【详解】（1）[1]实验前，应调整烛焰和光屏的中心在凸透镜的主光轴上，这样像才能成在光屏的中央,便于观察。
（2）[2]如图1所示，将该凸透镜固定在光具座上，当把发光物体蜡烛放在光具座上20cm位置时，物距
u=50cm-20cm=30cm>2f
恰好可以在右侧65cm位置处的光屏上得到一个清晰的倒立、缩小的实像，此时像距是
v=65cm-50cm=15cm
若保持蜡烛和光屏位置不变，根据光的可逆性，移动透镜使物距等于原来的像距
20cm+15cm=35cm
即透镜移至35cm刻度线处，屏上能再次呈现清晰的像。
（3）[3]在图1中，保持凸透镜在50cm位置处，当把蜡烛放在光具座上40cm位置时，物距等于焦距，即物体正好放在凸透镜的焦点上，光经过凸透镜折射后平行于主光轴射出，所以会发现无论怎样移动凸透镜右侧的光屏，在光屏上始终只有一个大小不变的圆形光斑。
（4）[4]烛焰通过凸透镜成正立的像时，像在透镜的左侧，则人眼在图中右侧B处能观察到烛焰的像。
（5）[5]因为左右方向的玻璃杯面是一个弧形样子，中间厚边缘薄，与凸透镜一样，所以是左右方向发生变化，而上下方向不变化；当物距小于焦距时，成正立放大的虚像，即左右变大，上下左右均不颠倒，如图A；当物距大于焦距小于二倍焦距时，成倒立、放大的实像，即左右颠倒，如图C；当物体大于二倍焦距时，成倒立、缩小的实像，即左右颠倒，如图B。由于玻璃杯面上下相同（不是弧形样子），不会起到放大作用，所以像与图片应该是左右发生变化，而上下与图片相同，故不可能出现D选项中的图片。
22．（2023·江苏泰州·三模）小明做“探究凸透镜成像规律”的实验：

（1）如图所示是两束激光分别射向并通过甲、乙两透镜的传播路径，小明应该选择 （选填“甲透镜”或“乙透镜”）进行实验；
（2）小明利用太阳光测量凸透镜的焦距，方法如图甲所示，他注意到让凸透镜正对阳光，但没有仔细调节纸片与透镜的距离，在纸片上的光斑并不是最小时，就测出了光斑到凸透镜中心的距离L，那么，凸透镜的实际焦距为 ；
A．一定小于L
B．一定大于L
C．可能等于L
D．可能小于L、也可能大于L
（3）如图乙所示，经过调节后，此时在光屏上得到一清晰的像， 就是利用这一成像规律工作的。若遮去凸透镜的上面一半，则光屏上所成的像将 ；（选填“完整”或“不完整”）
（4）对于焦距相同的凸透镜，一个物距应该对应唯一的像距，但从各组汇报数据中发现，物距均为时，有三个小组所测像距分别为，，。若他们的数据差别不是因为长度测量误差导致的，你认为出现这种情况的操作原因是 ；
（5）小明认为：凸透镜成实像时，不但像与物上下是颠倒的，而且左右也是相反的。请你设计一种简单的方法验证小亮的观点 。
【答案】 甲透镜 D 照相机 完整 光屏上还没有出现清晰的像就测像距 沿垂直于光具座方向吹动烛焰，观察光屏上像的晃动方向是否与烛焰的晃动方向相反
【详解】（1）[1]如图所示，甲透镜的传播路径具有会聚作用，甲透镜为凸透镜，乙透镜的传播路径具有发散作用，乙透镜为凹透镜，应该选择甲透镜进行实验。
（2）[2]让凸透镜正对阳光，但没有仔细调节纸片与透镜的距离，在纸片上的光斑并不是最小时，此点可能在焦点前，也可能在焦点后，故凸透镜的实际焦距可能小于L、也可能大于L，故D符合题意，ABC不符合题意。
故选D。
（3）[3]如图乙所示，物距大于像距，所成的像为倒立、缩小的实像，照相机就是利用这一成像规律工作的。
[4]遮去凸透镜的上面一半，不会影响透镜成像，由于物距不变，像距不变，像的位置不变，则光屏上的像和原来相比，像仍完整但会变暗。
（4）[5]对于同一凸透镜，物距一定，像距一定，而小组实验数据的不同，数据差别不是因为长度测量误差导致的，其原因可能是光屏上还没有出现清晰的像就测像距。
（5）[6]沿垂直于光具座方向吹动烛焰，观察光屏上像的晃动方向是否与烛焰的晃动方向相反。
23．（2023·江苏无锡·一模）某兴趣小组做“探究凸透镜成像规律”的实验。
（1）现将凸透镜、蜡烛和光屏放在光具座上进行实验。其中 （选填“A”、“B”或“C”）处应放置透镜；
（2）小明保持透镜的位置不动，将点燃的蜡烛从90cm处移至60cm处的过程中，发现烛焰在图示位置光屏上所成的像一直比较清晰，由此小明估计透镜的焦距约为 cm。小明运用这种方法测出来的焦距与实际相比 （选填“偏大”或“偏小”）；
（3）调整物距，使烛焰在光屏上成倒立、缩小的像和倒立放大的像，多次实验，测量并记录物距和像距，如下表。请将下表中漏缺的数据补上 ；
（4）小明猜想，烛焰成倒立、等大的像时的物距可能是10cm，他猜想的依据是 ；
（5）当把蜡烛放在刻度37cm处时，移动光屏，光屏上得不到清晰的像，此时取下光屏，透过透镜观察，我们可以看到蜡烛正立 的像，为了确定是否是虚像，接下来的操作是 。
【答案】 B 5 偏大 15.0 由表格可知u≥11.0cm时成倒立缩小的像，u≤9.0cm时成倒立放大的像 放大 将光屏放在像的一侧并左右移动，直接观察光屏上是否有像
【详解】（1）[1]安装凸透镜、蜡烛和光屏时，透镜应放在中间，即B处。
（2）[2][3]凸透镜成实像时，物近像远像变大，当物距很大时，像距非常靠近焦点，由乙图可知，该透镜的焦距约为5cm，但实际相距在1~2倍焦距之间，故运用这种方法测出来的焦距与实际相比偏大。
（3）[4]由表可知，当u＝15.0cm时，v＝7.5cm，根据光的折射光路可逆，当u＝7.5cm时，v＝15.0cm，故表中漏缺的数据为15.0。
（4）[5]由表格可知u≥11.0cm时成倒立缩小的像，u≤9.0cm时成倒立放大的像，所以烛焰成倒立、等大的像时的物距可能是10cm。
（5）[6]当把蜡烛放在37cm刻度处时，u＜f，此时成正立、放大像。
[7]实像可以用光屏承接，虚像不能，故可以将光屏放在像的一侧并左右移动，直接观察光屏上是否有像，判断是否是虚像。
24．（2023·江苏盐城·模拟预测）小明做“探究透镜成像规律”的实验：

（1）小明将一把刻度尺的一端支于水平地面上，观察尺在地面上的影子，不断调节刻度尺，使其在地面上的影子最短，这时尺的方向就与太阳光的方向 ，保持尺不动，将光屏和透镜按照图甲方式摆放，移动光屏，在光屏上形成一个 的光斑，该透镜的焦距为 ；
（2）将此透镜、点燃的蜡烛、光屏置于光具座上，调节烛焰和光屏，使它们位于透镜的 ，这样做的目的是 。如图乙是某实验时的情景，此时光屏上呈现一个 （选填“倒立”或“正立”）的实像，保持蜡烛和光屏的位置不变，将透镜移到光具座上 cm刻度线处，光屏上能再次呈现蜡烛清晰的像。
【答案】 平行 最小、最亮 10.0cm 主光轴上 使像成在光屏中央 倒立 35.0
【详解】（1）[1]根据光的直线传播可知，刻度尺的影子最短时，刻度尺与光线平行。
[2][3]小明保持尺不动，将光屏和凸透镜按照图甲所示的方式均垂直于刻度尺摆放，光屏上形成了一个最小、最亮的光斑。刻度尺的分度值是1cm，该凸透镜的焦距为
f＝10.0cm﹣0＝10.0cm
（2）[4][5]调节烛焰和光屏，使它们位于透镜的主光轴上；调整烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度，是为了使像能够成在光屏中央。
[6]由乙图可知，蜡烛到凸透镜距离大于光屏到凸透镜距离，即物距大于像距，所以此时所成的像是倒立、缩小的实像。
[7]由图乙知，当蜡烛在刻度尺的20.0cm处，物距为
u＝50.0cm﹣20.0cm＝30.0cm
像距为15.0cm，根据折射中光路可逆可知，保持蜡烛和光屏位置不变，当
u′＝v=15.0cm
时，即凸透镜移动至35.0cm刻度线处，移动光屏，当
v′=u=30.0cm
时，在屏上能再次呈现清晰的像。
25．（2023·江苏盐城·三模）在利用光具座进行凸透镜成像的实验探究中：
（1）如图甲，一束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，由图可知，该凸透镜的焦距是 cm；

（2）当烛焰位于如图乙所示位置时，移动光屏，可在光屏上得到一个清晰的倒立、 的像，此成像规律常应用在 （放大镜/照相机/投影仪）上；
（3）当烛焰再次位于如图乙所示位置时，若将蜡烛稍远离凸透镜，光屏上的像变模糊，若要再次在光屏上得到清晰的像，可采用下列方法：
①若移动光屏，则应将光屏 （远离/靠近）凸透镜，此时像的大小比原来的像要 些；
②若不移动光屏，则可在蜡烛和凸透镜之间再放上一个焦距合适 （近视眼镜/远视眼镜）；
（4）窗外阳光明媚，小明看到窗边饮水机的水桶旁有一条亮线，如图丙所示。由此，他认为装有水的水桶相当于凸透镜。他又找来一个圆柱形玻璃杯，在玻璃杯后面的白纸上画一水平方向的箭头，如图丁所示，慢慢向玻璃杯中注入水至水面高过箭头位置，透过玻璃杯看纸上的“箭头”，不可能是图戊中的 。

【答案】 11.0 放大 投影仪 靠近 小 近视眼镜 D
【详解】（1）[1]平行于主光轴的光线经凸透镜折射后，会聚在主光轴上一点，这点是凸透镜的焦点，焦点到光心的距离是凸透镜的焦距，所以凸透镜的焦距是
（2）[2]当烛焰位于如图乙所示位置，此时
物距在一倍焦距二倍焦距之间，成倒立、放大的实像。
[3]投影仪成倒立、放大的实像。
（3）[4]当烛焰再次位于如图乙所示位置时，若将蜡烛稍远离凸透镜，此时物距变大，根据凸透镜成实像时，物远像近像变小，可知，此时像成在光屏的左侧，若移动光屏，应将光屏靠近凸透镜。
[5]物远像近像变小，所以像的大小要比原来小。
[6]若不移动光屏，则可在蜡烛和凸透镜之间再放上一个焦距合适近视眼镜，近视眼镜是凹透镜，凹透镜对光线具有发散作用，会将光线推迟会聚成像。
（4）[7]A．中的像相对于物体是正立放大的，当物体在凸透镜的焦距之内时可以成正立、放大的虚像，故A不合题意；
B．相对于物体是倒立、缩小的，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，故B不符合题意；
C．像相对于物体是倒立、放大的，物体在大于一倍焦距小于二倍焦距时可以成倒立、放大的实像，故C不符合题意；
D．像是倒立、变粗的像，由于玻璃杯上下的形状是相同的，所以像在上下方向的大小是不变的，故D符合题意。
故选D。
26．（2023·江苏泰州·模拟预测）小华利用水透镜“探究凸透镜成像的规律”，他将水透镜固定在光具座50cm刻度线处，移动蜡烛，调节光屏直到光屏上成清晰的像，如图所示，这一成像特点与 （选填“照相机”“放大镜”或“投影仪”）相同。后来小华推动活塞使水透镜变厚，发现光屏上的像变模糊，将光屏适当 （选填“靠近”或“远离”）透镜，像又变清晰；若不移动蜡烛和光屏，要让光屏上的像变清晰，可在蜡烛与水透镜之间放一个合适的 （选填“近视”或“远视”）眼镜。如果将水透镜换成一个中心有小孔的纸板，要使光屏上的像变大，下列说法正确的是 （填序号）。

A．可以只把蜡烛向右移或只把光屏向右移
B．必须把蜡烛和光屏都向右移适当的距离
C．可以只把蜡烛向左移或只把光屏向左移
D．必须把蜡烛和光屏都向左移适当的距离
【答案】 照相机 靠近 近视 A
【详解】[1]由图可知，此时物距大于像距，根据凸透镜成实像时，物距大于像距，成倒立、缩小的实像，照相机就是利用此原理制成的。
[2]小华推动活塞使水透镜变厚，此时水凸透镜的凸度变大，对光的偏折能力变强，焦距变小，像距变短，故应将光屏适当靠近透镜，像又变清晰。
[3]若不移动蜡烛和光屏，要让光屏上的像变清晰，可在蜡烛与水透镜之间放一个合适的近视眼镜，近视眼镜是凹透镜，凹透镜对光线具有发散作用，会将光线推迟会聚成像。
[4]如果将水透镜换成一个中心有小孔的纸板，要使光屏上的像变大，可以将蜡烛向右移，即蜡烛靠近小孔，此时光线发散程度变大，在像距不变，所成的像将变大；或将光屏向右移，增大像距，像距越大像越大，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
27．（2023·江苏扬州·一模）小明探究凸透镜成像的规律，实验过程中使用同一个凸透镜。

（1）实验前，应调整烛焰和光屏的中心在凸透镜的 上；根据图甲可知，小明所使用透镜的焦距为 cm；
（2）小明将蜡烛、凸透镜和光屏调节处于图乙所示位置时，恰好在光屏上成清晰的像，此时光屏上所成像的特点与 （选填“照相机”、“放大镜”或“投影仪”）相同；
（3）某次实验时，小明将蜡烛、凸透镜和光屏按照图丙位置放置后，保持蜡烛位置不变，让凸透镜和光屏分别以0.5cm/s、1cm/s的速度，从图示位置同时匀速向右运动，经过 s，光屏上成清晰的像。
【答案】 主光轴 10.0 照相机 10
【详解】（1）[1]为了使像成在光屏中央，烛焰的中心、光屏的中心和凸透镜的光心应调至同一高度处，所以烛焰和光屏的中心在凸透镜的主光轴上。
[2]由于凸透镜能将平行光聚焦在焦点上，焦点距离光心的距离为焦距，由图甲可知，刻度尺的分度值为1cm，光会聚的位置为40.0cm，光心的位置为30.0cm，所以透镜的焦距
f=40.0cm-30.0cm=10.0cm
（2）[3]由图乙可知，物距大于像距，且在光屏上成清晰的像，由凸透镜成像规律可知，成倒立、缩小的实像，故此时光屏上所成像的特点与照相机相同。
（3）[4]由图可知，物距为15.0cm，像距为15.0cm，让凸透镜和光屏分别以0.5cm/s、1cm/s的速度匀速向右移动，则物距
u=15.0cm+0.5cm/s×t
像距
v=15.0cm+（1cm/s-0.5cm/s）×t
由凸透镜成像规律可知，物距等于像距等于二倍焦距时，成倒立、等大的实像，则
15.0cm+0.5cm/s×t=2f=20.0cm
解得
t=10s
（建议用时：20分钟）
一、单选题
1．（2023·江苏常州·统考中考真题）2023年3月7日凌晨，在清华大学校园内，张嘉奇等同学用照相机拍到“太空中的中国空间站”的照片，如图所示。照相机镜头的焦距为f，拍照时像距（ ）

A．略小于fB．略大于fC．略小于D．略大于
【答案】B
【详解】根据凸透镜成像规律，照相机的物距大于2f，像距大于f小于2f，拍“太空中的中国空间站”时，物距非常大，像会靠近焦点，即像距略大于f，故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
2．（2023·江苏南通·统考中考真题）运载火箭搭载神舟十六号飞船腾空而起，它在地面摄像机中所成的像是（ ）
A．实像，像变大B．实像，像变小C．虚像，像变大D．虚像，像变小
【答案】B
【详解】摄像机与照相机成像原理相同，都成成倒立、缩小的实像；在腾空而起的过程中，物距变大，根据“成实像时，物远像近像变小”可知，像变小，故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
3．（2023·江苏扬州·统考中考真题）如图1，在装有水的杯子里，小红将一支铅笔分别紧贴杯壁内、外竖直放置，两次都观察到铅笔放大的像，俯视图如图2、图3所示，下列说法正确的是（ ）

A．图2中铅笔向前移，像一直变小
B．图2中铅笔向前移，像先变小后变大
C．图3中铅笔向后移，像一直变大
D．图3中铅笔向后移，像先变小后变大
【答案】A
【详解】装有水的杯子相当于凸透镜，两次都观察到铅笔放大的像，且由图示可知像与铅笔在凸透镜的同侧，则可知凸透镜成的是正立、放大的虚像，且图2、3中的铅笔在凸透镜的一倍焦距之内； 图2中的铅笔向前移，物距变小，由凸透镜成虚像的规律可知，像距也变小，像一直变小； 图3中的铅笔向后移动，物距变大，若铅笔在凸透镜的一倍焦距以内，由凸透镜成虚像的规律可知，像距也变大，像变大；当铅笔在一倍焦距和二倍焦距之间时，成倒立、放大的实像，物距变大时，像距变小，像变小；当铅笔在二倍焦距以外时，成倒立、缩小的实像，物距变大时，像距变小，像变小；所以图3中铅笔向后移，像先变大后变小； 综上所述，A正确。
故选A。
4．（2023·江苏连云港·统考中考真题）在探究凸透镜成像规律的实验中，当烛焰、凸透镜、光屏处于如图所示的位置时，恰能在光屏上得到一个清晰、缩小的像。利用这种成像规律可以制成（ ）
A．潜望镜B．照相机C．幻灯机D．放大镜
【答案】B
【详解】A．潜望镜是根据平面镜成像的原理制成的，故A不符合题意；
B．由图知，物距大于像距，所以此时成倒立、缩小的实像，照相机是根据这个原理制成的，故B符合题意；
C．幻灯机、投影仪都是根据物距大于1倍焦距小于2倍焦距时，像距大于物距、成倒立、放大实像的原理制成的，而此时图中所示像距小于物距，故C不符合题意；
D．放大镜是根据物距小于焦距时，成正立、放大虚像的原理制成的，故D不符合题意。
故选B。
二、填空题
5．（2023·江苏盐城·中考真题）如图所示，用焦距为10.0cm的凸透镜模拟视力矫正的情况。组装并调整实验器材，使烛焰和光屏的中心位于凸透镜的 上、要想在光屏上呈现清晰的像，可以不改变蜡烛和透镜的位置，将光屏向 移动；也可以不改变透镜和光屏的位置，将蜡烛向 移动，还可以不改变器材的位置，在透镜和蜡烛之间放置合适的 （选填“近视”或“远视”）眼镜片。
【答案】 主光轴 左 右 近视
【详解】[1]实验中为了使像成在光屏的中央，要求烛焰和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上。
[2][3]不改变蜡烛和透镜的位置，根据凸透镜成像规律可知，将光屏向左移动，或不改变透镜和光屏的位置，将蜡烛向右移动均可以成实像。
[4]不改变器材的位置，此时物距大于二倍焦距，则像距处在一倍焦距和二倍焦距之间，此时像距大于二倍焦距，则可以在透镜和蜡烛之间放置合适的凹透镜，即近视眼镜。
6．（2023·江苏徐州·统考中考真题）徐州市博物馆展出了一枚“彭城御丞”印章。为了方便观看印文细节，印章前放有如图所示的装置，请你解释其中的物理道理： 。

【答案】该装置是凸透镜，印章置于凸透镜下方一倍焦距以内，从上方看到放大正立的虚像
【详解】为了方便观看印文细节，则该装置应使印章的印文细节放大，所以该装置是凸透镜，根据凸透镜成像规律可知，印章放在凸透镜的一倍焦距以内，成正立、放大的虚像。
7．（2023·江苏扬州·统考中考真题）在今年扬州鉴真半程马拉松赛的起点，发令枪响起后，远处小明听到的枪声是通过 传播的。空中直升飞机对赛况进行航拍，摄像头所成的是倒立、 的实像，此时物体离镜头的距离u与镜头焦距f之间的关系是 。市民通过 波将手机拍的照片发朋友圈。
【答案】 空气 缩小 u>2f 电磁
【详解】[1]声音的传播需要介质，小明听到的枪声是通过空气传播的。
[2][3]摄像头是一个凸透镜，当物距u>2f时，成倒立、缩小的实像，照相机（摄像机）就是利用这一原理工作的。
[4]手机是通过电磁波传递信息的，即市民通过电磁波将手机拍的照片发朋友圈。
三、实验题
8．（2023·江苏镇江·中考真题）小华利用“F”光源来研究凸透镜成像。
（1）实验前，小华应调整“F”光源和光屏的中心在凸透镜的 上；
（2）小华将“F”光源、凸透镜和光屏按照图1所示位置放置时，光屏上能成清晰的像，所成的像是 立的。凸透镜的焦距为 cm；
（3）小华继续进行研究，当出现图2所示场景时，光屏上的像是清晰的；
①依此成像原理可制成 （选填“投影仪”“照相机”或“放大镜”）；
②现保持光源和光屏位置不变，小华将凸透镜移至另一位置，发现光屏上也成清晰的像，此时凸透镜所在位置的刻度是 cm。若要再模拟近视眼成因，小华仅需将光屏向 移动少许。
【答案】 主光轴 倒 5.0 投影仪 17.5 右
【详解】（1）[1]为了使像成在光屏中央，应调整烛焰和光屏的中心在凸透镜的主光轴上。
（2）[2]当蜡烛、凸透镜和光屏处于图1所示位置时，恰好在光屏上成清晰的像，由图可知，此时物距等于像距，在光屏上成倒立、等大的实像。
[3]此时物距等于像距等于二倍焦距，此时物距
u=20.0cm-10.0cm=10.0cm
物距是10.0cm，则焦距为5.0cm。
（3）[4]图2中物距小于像距，则成倒立、放大的实像，投影仪根据此原理工作的。
[5]保持光源和光屏位置不变，小华将凸透镜移至另一位置，发现光屏上也成清晰的像，根据光路可逆，此时物距与像距交换，原来物距是7.0cm，移动后的像距为7.0cm，则凸透镜的位置
l=24.5cm-7cm=17.5cm
[6]要模拟近视眼，即像成在光屏的前方，因而将光屏向右移动一段距离即可。
9．（2023·江苏泰州·统考中考真题）小华用如图所示的器材探究凸透镜成像规律，已知凸透镜的焦距为10.0cm。

（1）组装并调整器材，使烛焰、光屏的中心位于凸透镜的 上；
（2）小华按照实验方案完成各操作步骤，将观测到的现象和数据记录在表格中，分析表中信息可得：
①当物距 焦距时，成倒立、缩小的实像；
②成实像时，随着物距的减小，像的大小逐渐 。
（3）在第⑥、⑦两次实验中小华无论怎样移动蜡烛、凸透镜和光屏，都不能在光屏上观察到烛焰的像，于是她认为：“物距小于一倍焦距时，物体通过凸透镜不能成像。”这个结论并不严谨，为得出正确的结论，她应该增加的一步操作是：取下光屏， ；
（4）将一个镜片放在烛焰和凸透镜之间后，光屏上的像变模糊了，向右移动光屏，光屏上再次出现清晰的像，则所加的镜片属于 透镜，用来矫正 的视力缺陷。
【答案】 主光轴 大于两倍 变大 从光屏一侧透过透镜看能否观察到烛焰的像 凹 近视眼
【详解】（1）[1]探究凸透镜成像规律的实验中，为了使像呈现在光屏中央，应该调整烛焰、光屏的中心位于凸透镜的主光轴上。
（2）①[2]分析实验数据中的物距和焦距的大小关系以及成像的性质，可得到的结论是：当物距大于两倍焦距时，成倒立、缩小的实像。
②[3]分析实验数据中的物距和焦距的大小关系以及成像大小情况，可得出物距、像距、成像大小变化规律：成实像时，物距减小，像距变大，像变大。
（3）[4]物距等于焦距时，不能成像；而物距小于焦距时，成正立、放大的虚像，物像同侧，所以应该增加的一步操作是：取下光屏，从光屏一侧透过透镜看能否观察到烛焰的像。
（4）[5][6]将一个镜片放在烛焰和凸透镜之间后，光屏上的像变模糊了，向右移动光屏，光屏上再次出现清晰的像，相当于像距变大了，说明该透镜对光有发散作用，是一个凹透镜，可用于矫正近视眼。
10．（2023·江苏宿迁·统考中考真题）在实验操作大赛上，小明与小华分别展示了下面两个实验：

（1）图甲是小明展示的“探究平面镜成像特点”的实验，他在透明玻璃板中既能够看到蜡烛A的像，同时又能看见玻璃板后的蜡烛B，这是因为在玻璃与空气分界面处分别发生了 、 （选填“光的直线传播”、“光的反射”或“光的折射”）；
（2）图乙是小华展示的“探究凸透镜成像规律”的实验，凸透镜的焦距为10cm，当各元件位于图中的位置时，光屏上承接到清晰的像，这个像是倒立、 的实像。将蜡烛移至5cm刻度线处，其他元件的位置不变，若使清晰的像呈现在光屏上需在蜡烛与透镜间放置一个 眼镜。
【答案】 光的反射 光的折射 缩小 近视
【详解】（1）[1]根据平面镜成像原理可知，看到蜡烛A的像，是因为发生光的反射形成的虚像。
[2]透过玻璃板，能看到玻璃板后的蜡烛B，光经过不同的介质，发生光的折射。
（2）[3]由图乙可知，凸透镜的焦距是10cm，此时的物距大于2倍焦距，根据凸透镜成像规律可知，成倒立、缩小的实像。
[4]将蜡烛移至5cm刻度线处，此时物距变大，根据凸透镜成像规律可知，所成的像靠近凸透镜，而保持光屏位置不变，说明所加的镜片对光线具有发散的作用，所以放置的是近视眼镜。
11．（2023·江苏无锡·统考中考真题）小红拿到一块玻璃透镜，仔细观察这块透镜，发现一面有螺纹，一面是光滑的，她对此透镜进行了探究。

（1）她把该透镜靠近书上的“实验”二字，观察到如图甲所示的现象，由此可以判定该透镜是 （选填“凸”或“凹”）透镜；
（2）小红查阅资料后了解到，用如图乙所示的三棱镜组合可以描述该透镜对光的作用，请在图乙中画出平行光入射两个三棱镜后出射光线的大致方向 ；

（3）为探究该透镜的成像规律，小红将“F”光源、透镜、光屏放置在光具座上，调整好后，固定透镜位置，使“F”光源从距离透镜较远处逐次靠近透镜，每次都调节光屏到透镜的距离，使“F”光源在光屏上成清晰的像，将结果记录在下表中，则该透镜的焦距为 。当“F”光源位于如图丙所示位置时，光屏应适当向 （选填“左”或“右”）移动，才能在光屏上得到清晰的像。
（4）在了解了该透镜的成像规律后，小红用长方形不透明纸盒、平面镜、该透镜设计制作了一个投影仪，其剖面图如图丁所示，平面镜与底面夹角为，平面镜的中心位于透镜的主光轴上，盒上方开一方形孔，将“F”光源按照图示方式朝下平放在方形孔上、中心与平面镜中心在一条竖直线上，若盒子高度h为，为保证在正对透镜前方的屏幕上能看到一个放大的投影，则盒子长度l的范围为 ，屏幕上所成的图像形状是 。（选填“ ”、“ ”或“ ”）
【答案】 凸 10 左 10cm【详解】（1）[1]由图甲可知，“实验”二字被放大了，透镜起放大作用，是放大镜，说明该透镜是凸透镜。
（2）[2]从折射点作法线，光从玻璃斜射入空气中，折射角大于入射角，如图所示：

（3）[3]由表中数据可知，第2次实验中物距和像距相等，成倒立等大的实像，此时
u=v=2f=20cm
凸透镜焦距
f=10cm
[4]由表中数据可知，物距是15cm，像距是30cm，图丙中，光屏到透镜的距离是30cm，如果“F”光源在25cm刻度处，光屏上成清晰的像，但是“F”光源在23cm刻度处，物距增大，像距减小，才能成清晰的像，所以光屏应适当向左移动，才能在光屏上得到清晰的像。
（4）[5]A点为光源的位置，根据平面镜成像的特点作出A点的像点A′点，为保证在正对透镜前方的屏幕上能看到一个放大的投影，物距大于1倍焦距小于2倍焦距，所以A′点到透镜距离大于10cm小于20cm，盒子长度l的范围为
10cm[6]根据平面镜成像的特点可知“F”光源在平面镜成的像形状是“”，经过凸透镜后成像的形状是“ ”。
12．（2023·江苏苏州·统考中考真题）在“探究凸透镜成像规律”的实验中。
（1）如图甲，把蜡烛、凸透镜、光屏依次摆放在光具座上，并将蜡烛烛焰和光屏的中心调到凸透镜的主光轴上，目的是使像成在 ；

（2）按要求进行观察和测量，并将部分观测情况记录在下列表中：
①凸透镜焦距f＝ cm；
②当物距u=20cm时，像距v＝ cm；
③当物距u=10cm时，像的性质是 ；
（3）如图乙是航天员王亚平太空授课制作水球时呈现的情景，假设她稍向后远离水球，则她在球中所成的像将 （“变大”、“变小”或“不变”）。

【答案】 光屏中央 15 60 正立、放大、虚像 变小
【详解】（1）[1]将蜡烛烛焰、凸透镜中心和光屏中央调到同一高度，目的是使像成在光屏中央。
（2）[2] ①观察表格中数据，当物距为30cm时，像距也为30cm，可知，此时蜡烛在2倍焦距处，因此该凸透镜额焦距
f=15cm
[3] ②观察表格数据，当物距为60cm时，像距为20cm，根据光的折射中光路可逆可知，当物距为20cm时，像距为60cm。
[4]③当物距为10cm，物距小于一倍焦距，根据凸透镜成像规律可知，此时成正立、放大的虚像。
（3）[5]图中成倒立的像，说明此时成实像。当王亚平稍向后远离水球，则物距变大，根据凸透镜成实像时的规律（物远像近像变小）可知，她在球中所成的像变小。
四、综合题
13．（2023·江苏常州·统考中考真题）2022年卡塔尔世界杯足球赛，球场草坪所用的自动灌溉工程得到了中国技术团队的支持。球场草坪种植的黑麦草，适合在湿度为50%的土壤中生长。
（一）灌溉技术
（1）传统灌溉采用如图（a）所示的喷洒技术，这会导致草叶灼伤，原因是：水喷洒在草叶上，如图（b）所示，透过水珠可见叶面正立、放大的 （虚/实）像，水珠作为 透镜，对阳光有 作用；
（2）技术团队选择如图（c）所示的地下渗透灌溉新技术，该技术既可避免草叶灼伤，又可节水，节水的原因是： 。

（二）电阻测量
自动灌溉系统需要湿敏电阻，小明把放入湿度为50%的土壤内，设计如图（d）所示的电路，测量的阻值。

（3）图中有一根导线连接错误，请在这根导线上打“×”，并以笔画线重新连接该导线；
（4）闭合开关S前，应将滑动变阻器的滑片P移到 （A/B）端；
（5）闭合开关S，移动滑片P，测得多组数据如表格所示。实验②的数据如图（e）所示，电压表示数为 V，电流表示数为 A。根据实验①②③的数据可得：湿度为50%的土壤内的阻值为 。
（三）装置设计
（6）湿敏电阻的阻值随所在土壤湿度变化的图像如图（f）所示。已知：蓄电池电压恒为；电磁继电器线圈电流大于时衔铁被吸下，小于时衔铁被弹回，线圈电阻不计；电动机的额定电压为。请以笔画线代替导线完成图（g）所示的电路连接，要求：闭合开关S，当土壤湿度低于50%时，电动机转动送水；当土壤湿度高于50%时，电动机不转停止送水；

（7）定值电阻的阻值为 ；
（8）生物学家正在培育新品黑麦草，能在湿度低于50%的土壤中生长，一旦成功，电路中的电阻应换用阻值更 的定值电阻。
【答案】 虚 凸 会聚 减少了水的蒸发 B 1.8 0.2 10 20 小
【详解】（1）[1][2][3]小水滴接近圆形，相当于一个焦距很小的凸透镜，凸透镜焦距到叶子的距离特别小，在焦距以内，根据凸透镜成像规律可知，透过水珠可见叶面正立、放大的虚像。凸透镜对光线由会聚作用。
（2）[4]技术团队选择如图（c）所示的地下渗透灌溉新技术，该技术减小了水的表面积，从而减少水的蒸发，既可避免草叶灼伤，又可节水。
（3）[5]测量湿敏电阻，电压表测量湿敏电阻两端电压，应与湿敏电阻并联，如图所示：

（4）[6]为了保护电路，闭合开关前，应将滑动变阻器划片移至阻值最大处，即B端。
（5）[7][8]图e中，电压表使用的是0~3V的量程，分度值为0.1V，示数为1.8V。电流表使用的是0~0.6A的量程，分度值为0.02A，读数为0.2A。
[9]由欧姆定律和表格数据可得
则湿度为50%的土壤内的阻值为
（6）[10]由图像可知，湿度越大，湿敏电阻的阻值越小，控制电路的电流越大，电磁铁的磁性越强，衔铁被吸合，电动机不转，停止送水，反之电动机转动送水，湿敏电阻与定值电阻串联，电磁继电器相等于开关，应控制火线，电路图连接如图所示：

（7）[11]衔铁被吸下时的总电阻
串联电路总电阻等于各部分电阻之和，则定值电阻
（8）[12]生物学家正在培育新品黑麦草，能在湿度低于50%的土壤中生长，则湿敏电阻的阻值增大，通过控制电路的电流不变，根据欧姆定律可知电路中总电阻不变，根据串联电路电阻规律可知，需要减小定值电阻的阻值，即应换用阻值更小的定值电阻。
像的性质
实验序号
物距u/cm
像距v/cm
倒立、缩小的像
1
20.0
6.5
2
15.0
7.5
3
11.0
9.0
倒立、放大的像
1
9.0
11.0
2
7.5
3
6.0
33.3
实验序号
物距/cm
像的大小
像的正倒
光屏到凸透镜的距离/cm
①
50.0
缩小
倒立
12.5
②
30.0
缩小
倒立
15.0
③
20.0
等大
倒立
20.0
④
15.0
放大
倒立
30.0
⑤
12.5
放大
倒立
50.0
⑥
9.0
光屏上没有像
⑦
7.0
光屏上没有像
实验序号
物距
像距
像的性质
1
30
15
倒立、缩小的像
2
20
20
倒立、等大的像
3
15
30
倒立、放大的像
实验序号
物距u/cm
像距v/cm
像的性质
1
60
20
倒立、缩小、实像
2
30
30
倒立、等大、实像
3
20
4
10
实验序号
①
②
③
电压表示数/V
1.1
2.6
电流表示数/A
0.1
0.26