专题5 透镜及其应用
一、选择题
1.（2020·四川省乐山市）在“探究凸透镜成像的规律”实验中，下列说法正确的是（）
A. 将蜡烛移至a处时，移动光屏，可看见放大、正立的实像
B. 将蜡烛移至b处时，移动光屏，可看见缩小、倒立的实像
C. 将蜡烛移至c处时，移动光屏，可看见放大、倒立的实像
D. 将蜡烛移至d处时，移动光屏，可看见放大、正立的虚像
【答案】C
【解析】
【详解】A．由图可知，将蜡烛移至a处时，物距小于焦距，成正立、放大的虚像，移动光屏，找不到像，故A错误；
B．将蜡烛移至b处时，物距等于焦距，此时不成像，故B错误；
C．将蜡烛移至c处时，物距大于一倍焦距小于二倍焦距，移动光屏，可看见放大、倒立的实像，故C正确；
D．将蜡烛移至d处时，物距大于焦距，移动光屏，可看见倒立的实像，故D错误。
故选C。
2.（2020·四川省甘孜州）如图所示，关于近视眼和远视眼，下列说法正确的是（）
A. 乙为远视眼，应佩戴凸透镜矫正
B. 乙为近视眼，应佩戴凹透镜矫正
C. 甲为远视眼，应佩戴凹透镜矫正
D. 甲为近视眼，应佩戴凸透镜矫正
【答案】A
【解析】
【详解】A．远视眼是由于晶状体太薄，折光能力太弱，使像成在视网膜后，所以图乙为远视眼的成因，远视眼应佩戴凸透镜矫正，故A正确；
B．远视眼是由于晶状体太薄，折光能力太弱，使像成在视网膜后，所以图乙为远视眼的成因，远视眼应佩戴凸透镜矫正，故B错误；
C．近视眼是由于晶状体太厚，折光能力太强，使像成在视网膜前，所以图甲为近视眼的成因，近视眼应佩戴凹透镜矫正，故C错误；
D．近视眼是由于晶状体太厚，折光能力太强，使像成在视网膜前，所以图甲为近视眼的成因，近视眼应佩戴凹透镜矫正，故D错误。
故选A。
3.（2020·山东省聊城市）下列关于光现象的描述正确的是（）
A. 图甲：是表示矫正近视眼的光路示意图
B. 图乙：凸透镜只对平行于主光轴的光有会聚作用
C. 图丙：用放大镜看远处的物体时，像是缩小、倒立的
D. 图丁：把纸板NOF向后折，在纸板上不能看到反射光
【答案】CD
【解析】
【详解】A．近视眼需要佩戴凹透镜，图中眼睛前面是凸透镜，用来矫正远视眼，故A错误；B．凸透镜对所有光线有会聚作用，故B错误；
C．用放大镜看远处的物体时，物距大于2倍焦距，成缩小、倒立的实像，故C正确；
D．由于反射光线、入射光线和法线都在同一平面内，把纸板NOF向后折，两块纸板不在同一平面上，在纸板上不能看到反射光，故D正确。
故选CD。
二、填空题
4.（2020·黑龙江省龙东地区）在“探究凸透镜成像规律”的实验中，将凸透镜正对着太阳，在距凸透镜15cm处得到一个最小、最亮的光斑，则该凸透镜的焦距为_____cm；若将一个物体放在此透镜前40cm处，可在透镜另一侧光屏上得到一个倒立_____（选填“放大”、“等大”或“缩小”）的实像．
【答案】 (1). 15 (2). 缩小
【解析】
【详解】将一个凸透镜正对太阳，可在距凸透镜15cm处得到一个最小、最亮的光斑．可知蜡烛正好放在凸透镜的焦点上了，则该凸透镜焦距为15cm；将一物体放在此透镜前40cm处，40cm＞2f，成倒立、缩小的实像．
5.（2020·黑龙江省龙东地区）如图所示，下列有关眼睛的示意图，远视眼是______图，远视眼矫正是______图。
【答案】 (1). 丁 (2). 乙
【解析】
【详解】[1][2]远视眼是由于晶状体会聚能力弱，成像在视网膜的后方，需要佩戴凸透镜矫正。故远视眼为丁图，远视眼矫正为乙图。
三、作图、
6.（2020·重庆A）按要求完成下列作图:
(1)在图11中人射光线平行于主光轴,画出它经凸透镜折射后的光线:
答案：
7.（2020·重庆B）按要求完成下列作图：
(1)如图所示，请画出平行于主光轴的入射光线AB经凸透镜折射后的光线________；
【答案】 (1).
【解析】
【详解】(1)[1]平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点，如图：
8.（2020·四川省南充市）一東光从空气射向玻璃砖，并穿过玻璃砖；画出这束光进入和离开玻璃砖的折射光线。
【答案】
【解析】
【详解】光从空气垂直进入玻璃砖，所以其传播方向不变；然后光从玻璃斜射入空气中，先过入射点垂直于界面画出法线，然后根据折射光线和入射光线分别位于法线两侧、折射角大于入射角，画出折射光线。如图所示：
四、实验与探究题（本题共4个小题，共26分）
9.（2020·新疆生产建设兵团）如图所示，在探究凸透镜成像规律时，将焦距为10 cm的凸透镜A固定在光具座上50 cm刻线处，光屏和点燃的蜡烛位于凸透镜两侧。首先调整烛焰中心、透镜中心和光屏中心在_________高度，再将点燃的蜡烛放置在光具座上30 cm刻线处，移动光屏到_________cm刻线处，烛焰在光屏上成清晰的像，接着保持蜡烛的位置不变，将凸透镜A换成焦距为8 cm的凸透镜B并保持位置不变，为使烛焰在光屏上成清晰的像，应将光屏向_________（填“左”或“右”）移动。
【答案】 (1). 同一 (2). 70 (3). 左
【解析】
【详解】[1]首先调整烛焰中心、透镜中心和光屏中心在同一高度上。
[2]将点燃的蜡烛放置在光具座上30cm刻线处，此时物距为20cm，等于2倍焦距，移动光屏到70cm刻线处，此时像距也是2倍焦距，烛焰在光屏上成倒立等大的实像。
[3]保持蜡烛的位置不变，换成焦距为8cm的凸透镜B并保持位置不变，此时物距大于2倍焦距，应将光屏向在左移动，使像距在1倍焦距和2倍焦距之间，可使烛焰在光屏上成倒立缩小的实像。
10.（2020·四川省南充市）某学习小组“探究凸透镜成像的规律"，进行了如下操作：
(1)安装并调节烛焰透镜、光屏，使它们三者中心大致在________；
(2)通过探究，记录并绘制了物距u与像距v之间的关系图像，如图甲所示，则该凸透镜的焦距是___________cm；
(3)当蜡烛放在如图乙所示位置时，调节光屏，可在光屏上得到一个倒立、________的实像，生活中的________(选填"照相机”“投影仪“、“放大镜")就是利用这样的成像原理工作的；
(4)若将透镜的上半部分用不适明的纸板挡住，则光屏上________(选填"能”或“不能”)成完整的像；
(5)在图乙中，小明借来物理老师的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，说明老师戴的是________(选填“近视”或“远视")眼镜。
【答案】 (1). 同一高度 (2). 5 (3). 缩小 (4). 照相机 (5). 能 (6). 近视
【解析】
【详解】(1)[1]为了使凸透镜成像到光屏中央，安装器材时，调节烛焰、透镜、光屏，使它们三者中心大致在同一高度。
(2)[2]凸透镜成像的规律中，当物距等于两倍焦距时，像距也等于两倍焦距，此时成倒立、等大的实像，结合甲图，当物距为10cm时，像距也为10cm，则焦距为5cm。
(3)[3][4]当蜡烛放在如图乙所示位置时，物距在两倍焦距以外，凸透镜成倒立、缩小的实像，与这一工作原理相符的是照相机。
(4)[5]凸透镜成实像时，所有透过透镜的光会聚到光屏上成像，当将透镜的上半部分挡住后，整个物体发出的光虽有一部分被挡住，但总会有一部分光通过下半部分凸透镜而会聚成像，因此，像与原来相同。
(5)[6]物理老师的眼镜将其放在蜡烛和凸透镜之间，右移动光屏，光屏上的像变清晰，说明了物理老师的眼镜具有发散光的作用，因此是凹透镜，近视眼镜就是凹透镜。
11.（2020·四川省甘孜州）在“探究凸透镜成像规律”的实验中，凸透镜的焦距是10cm，按照实验要求安装好实验器材，如图所示。
(1)点燃蜡烛，当蜡烛、凸透镜在图所示位置时，移动光屏，在光屏上______（选填“能”或“不能”）得到清晰的像。
(2)保持凸透镜位置不变，将光屏移回至50cm刻度处，把蜡烛移至15cm刻度处后，再将光屏向________（选填“左”或“右”）移动到适当位置，能在光屏上得到清晰的__________（选填“正立”或“倒立”）、______（选填“放大”或“缩小”）的像。
【答案】 (1). 不能 (2). 右 (3). 倒立 (4). 放大
【解析】
【详解】(1)[1]已知凸透镜的焦距是10cm，如图所示物距
u=30cm-20cm=10cm
物距等于一倍焦距，此时光屏上不能成像。
(2)[2][3][4]保持凸透镜位置不变，把蜡烛移至15cm刻度处后，此时物距
u'=-=
30cm15cm15cm
物距大于一倍焦距且小于两倍焦距，此时光屏上成倒立、放大的实像，像距大于两倍焦距；由题意可知应将光屏向右移动才能在光屏上得到清晰的像。
12.（2020·山东省滨州市）某小组在“探究凸透镜成像的规律”的实验中。
(1)实验前，要调整烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在______；
(2)通过调整，恰好在光屏上得到烛焰等大的像，如图所示，则所用凸透镜的焦距是______cm；
(3)在图中，把蜡烛向左移动15cm，凸透镜的位置不变，应把光屏向______（选填“左”或“右”）适当调节，才能在光屏上得到烛焰清晰倒立、______（选填“放大”、“缩小”或“不变”）的实像。接下来改用焦距为15cm的凸透镜继续进行实验，如果不改变蜡烛和凸透镜的位置，要在光屏上成清晰的像应把光屏向______（选填“左”或“右”）适当调节；
(4)在探究凸透镜成实像的过程中，他们又尝试用白纸遮挡住凸透镜的一半，发现在光屏上
______（选填“仍能”或“不能”）成烛焰完整的像。
【答案】 (1). 同一高度 (2). 10 (3). 左 (4). 缩小 (5). 右 (6). 仍能
【解析】
【详解】(1)[1]实验前，为了使像成在光屏的中央，要调整烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度。
(2)[2]由图可知，物距等于像距为20cm，即
u=v=20cm=2f
f=10cm
(3)[3][4]把蜡烛向左移动15cm，凸透镜的位置不变，物距为
20cm+15cm=35cm
物距大于2倍焦距，像距大于1倍焦距小于2倍焦距，所以应把光屏向左移动，光屏上成倒立、缩小的实像。
[5]接下来改用焦距为15cm的凸透镜继续进行实验，焦距变大，光线会推迟会聚成像，像距变大，要使光屏上得到清晰的像，光屏应远离凸透镜，把光屏向右适当调节；
(4)[6]在做凸透镜成像的实验时，用白纸遮挡住凸透镜的一半，另一半部仍可以会聚光线，所以仍可以成物体完整的像。