第2章第3节《透镜成像》课时作业
一、单选题
1．如图所示虚线方框内各放置一个透镜，远处发出的两束光通过透镜前后的方向。如图所示，则以下判断中正确的是（ ）
A．（a）为凸透镜（b）为凹透镜 B．（a）（b）都为凸透镜
C．（a）为凹透镜（b）为凸透镜 D．（a）（b）都为凹透镜
2．关于实像和虚像的说法中不正确的是（ ）
A．实像是来自物体的光通过镜子后会聚而成的
B．凸透镜既能成实像，又能成虚像
C．照相机所成的像是实像
D．平面镜不能成虚像
3．下列关于透镜应用的说法，正确的是（ ）
A．近视眼需要用凸透镜来矫正
B．用手机扫描二维码时，应该使二维码到手机镜头的距离大于1倍焦距
C．要使投影仪成像变大，应该使投影仪远离屏幕，同时使镜头靠近投影片
D．放大镜成正立放大的实像
4．下列不是使用凸透镜成像原理工作的光学器材是（ ）
A．照相机 B．汽车后视镜 C．望远镜 D．显微镜
5．一物体置于距凸透镜的焦点10厘米处时，通过凸透镜成缩小的像，对于该透镜的焦距以下说法正确的是（ ）
①可能为3厘米 ②可能为5厘米 ③可能为10厘米 ④可能为8厘米
A．只①有正确 B．只有①、②和④正确
C．只有②和④正确 D．①、②、③、④均正确
6．刘艳同学对于如图所示的情景解释正确的是（ ）
A．验钞机是利用红外线照射荧光物质鉴别真假币
B．平行光通过凹透镜会聚
C．玻璃砖中钢笔的像是由于光的折射现象形成的
D．日食是由于光的折射而形成的
7．如图所示是户外投影广告灯投出的钟表画面。若投影灯筒长 30cm，镜头的焦距可能是( )
A．60cm
B．40cm
C．30cm
D．20cm
8．世界最早、距今约4700年的山西陶寺古观象台，由13根直立的夯土柱组成，呈半圆形，如图是其结构示意图，据考古研究推断，先民们在观测点通过土柱间的狭缝观测日出方位，以此确定季节和节气，下列现象中与其利用的原理相同的是（ ）
A．凸面镜成像 B．日环食
C．海市蜃楼 D．露珠下的叶脉
9．如图为某超市的自助结算系统，顾客将挑选好的商品的条形码对着机器扫码口依次扫描后，打开结算系统，利用摄像头“刷脸”即可通过事先绑定的银行卡自动付费，不需要使用现金或手机，下列有关说法正确的是（ ）
A．该结算系统使用的摄像头的镜头是凹透镜
B．人通过镜头成的是一个正立的虚像
C．人到镜头的距离应该大于镜头的两倍焦距
D．若人远离镜头，屏幕上的像会变大
10．大门和一楼“刷脸”作为教师考勤识别手段，刷脸成像过程与手机镜头成像原理相同。下列说法正确的是（ ）
A．所成的像在摄像头一倍焦距和二倍焦距之间 B．摄像头的镜片是凹透镜
C．为使屏上半张脸变完整，可适当靠近摄像头 D．获取脸部特征时成的是正立的实像
二、多选题
11．利用如图所示的装置探究凸透镜成像的规律，此时在光屏上恰好成一个清晰的烛焰像，下列说法正确的是（ ）
A．透镜的焦距为25cm
B．利用此成像特点制成了投影仪
C．将蜡烛置于40cm位置，透镜不动光屏右移，光屏上会成清晰的倒立的烛焰像
D．靠近透镜放一眼镜片，向左移动光屏会再次成清晰的烛焰像，此镜片可矫正远视眼
12．光学器件在我们的生活、学习中有着广泛应用，下列说法中错误的是（ ）
A．凸透镜成虚像时对光起发散作用
B．平行光射到凸透镜上一定会聚到焦点上
C．汽车后视镜一般使用凸面镜，是利用光的反射来扩大视野
D．用放大镜看地图，地图应放在放大镜一倍焦距以外
三、填空题
13．小川发现自己看不清黑板上的字，戴上近视眼镜后像又变的清晰，近视镜为 （选填“凸透镜”或“凹透镜”），这是利用近视眼镜对光有 作用（选填“会聚”或“发散”），使眼睛中的像再一次移到视网膜上。
14．在用焦距为10cm的凸透镜做实验时，当物体在距离凸透镜16cm的地方，在凸透镜的另一侧光屏上可以得到一个倒立、 （选填“放大”、“缩小”或“等大”）的实像，根据这一原理制成的是 （选填“照相机”、“放大镜”或“投影仪”）。
15．报纸上放有小明的近视眼镜、爸爸的老花镜、奶奶的度数更深的老花镜及妈妈的平光眼镜，如图所示。
（1）奶奶的眼镜为 ；
（2）爸爸的眼镜为 ；
（3）妈妈的眼镜为 ；
（4）小明的眼镜为 。
16．要使光线会聚应选用 透镜，要使光线发散应选用 透镜，为了矫正近视眼，应戴近视眼镜，近视眼镜的镜片是 透镜。
17．小宇在做“探究凸透镜成像规律”实验，其实验装置的示意图如图所示。a、b、c、d、e是主光轴上的五个点，F点和2F点分别是凸透二倍焦距在a、b、c、d、e这五个点中：
（1）把烛焰放在 点上，可以成正立、放大的虚像；
（2）把烛焰放在 点上，所成的像最小；
（3）把烛焰放在 点上，可成倒立、缩小的实像，属于 原理；
（4）把烛焰放在 点上，可成倒立、放大的实像，属于 原理。
18．如图所示的甲、乙两幅图中，反映近视眼成因的是 图，戴一个合适的 （凹/凸）透镜就能实现成像于视网膜上。
四、作图题
19．在方框内画出适合的透镜。
五、实验题
20．如图所示，利用焦距为f1=10cm的凸透镜B做了三次实验；透镜放置在50cm刻度线处，将蜡烛分别放在20cm、30cm和35cm刻度线处，移动光屏得到清晰的像，随着物距的不断变小，像的大小变化情况是 。将蜡烛放置在43cm刻度线处，蜡烛经凸透镜所成的像是 （选填“正立放大”或“倒立缩小”）的像。
21．在做“探究凸透镜成像的规律”的实验中：
(1)晶晶将蜡烛置于透镜前，调节蜡烛和光屏的位置，发现光屏上出现等大、倒立、清晰的像，此时蜡和光屏相距60cm，则此凸透镜焦距是 cm。
(2)晶晶同学做实验时，发现烛焰在光屏上的像如图甲所示偏高，若要使烛焰的像成在光屏中心，只调节透镜，应将透镜向 （填“上”或“下”）调节。
(3)若将烛焰移至距透镜40cm处，移动光屏，使烛焰在光屏上得到倒立、 、清晰的实像， （填“照相机”“幻灯机”或“放大镜”）就是应用这原理制成的。
(4)当烛焰通过凸透镜在光屏上成一实像时，如果凸透镜被某同学用纸片挡住一半，则光屏上所成的像将 （填“完整”或“不完整”），像的 （填“大小”、“明暗”或“形状”）将发生改变。
(5)小明提出用9个红色的发光二极管按“F”字样镶嵌排列在白色方格板上替代蜡烛作为光源，又用同样的白色方格板做成光屏，使用实验装置如图乙所示，同学们对小明使用的实验装置进行如下评价，其中错误的是 。
A．与烛焰相比，实验使用的光源不会晃动，光屏上所成的像比较稳
B．若凸透镜的焦距未知，则利用此实验装置不能测量凸透镜的焦距
C．光源嵌在白色方格板上，用同样的白色方格板做光屏，便于比较像与物的大小
D．零刻度线刻在光具座标尺的中央，可直接测出物距和像距
六、综合题
22．（1）“”是汽车应用的一种新型技术，也叫“平行显示系统”。其原理是：位于仪表台后端的显示屏将车速、导航等信息投射到贴有透明反射膜的前挡风玻璃上，挡风玻璃将光反射给驾驶员，驾驶员就看到显示屏的虚像，让司机在不低头、不转头时就能看到车辆行驶信息。请在图中作出人眼通过前挡风玻璃看到显示屏上A点的像的光路图；
（2）一束平行于主光轴的光经过某凸透镜后的光路图如图甲所示，凸透镜的光心在0cm处。把物体MN放在凸透镜前某位置，如图乙所示；
①把图乙中N点发出的两条光线的光路补充完整 ；（a平行于主光轴，b过0cm处）；
②物体MN经凸透镜后成 （选填“倒立”或“正立”）、 （选填“放大”或“缩小”）的 （选填“实像”或“虚像”）， （选填“照相机”、“放大镜”或“投影仪”）就是利用该原理成像的。
23．人在水中看物体会成像在视网膜后，相当于人眼的晶状体变 （选填“厚”或“薄”）。潜水员戴上潜水镜实质上是在眼前加上一个空气层，如图。请根据图中已有的光路，完成光路图，画出物体A的大致位置 。
参考答案：
1．D
【详解】根据凸透镜和凹透镜对光线的作用分析，由于两图中光线经过透镜折射后都变得发散了，而凹透镜对光线起发散作用，凸透镜对光起会聚作用，故两个图中都是凹透镜。
故选D。
2．D
【详解】A．实像是实际光线会聚而成的，可以直接呈现在光屏上，离开镜子仍然能够观察到；虚像是反射光线或折射光线的反向延长线的交点，不是实际光线的会聚，不能将像成在光屏上，只能在镜中观察到，故A正确，A不符合题意；
B．照相机、投影仪、幻灯机、摄像头中的凸透镜均成实像；放大镜中的凸透镜成虚像，所以凸透镜既能成实像，又能成虚像，故B正确，B不符合题意；
C．照相机所成的像是倒立缩小的实像，故C正确，C不符合题意；
D．平面镜只能成虚像，不能成实像，故D错误，D符合题意。
故选D。
3．C
【详解】A．近视眼观察远处物体时，像成在视网膜的前方，为使光线延迟会聚，应佩戴具有发散作用的凹透镜来矫正，故A错误；
B．手机摄像头是利用物距大于二倍焦距时，成倒立缩小实像的规律工作的，因此，用手机扫描二维码时，应使二维码位于手机镜头的两倍焦距以外，故B错误；
C．要使投影仪成像变大，应减小物距，增大像距，所以，应使投影仪远离屏幕（增大像距），同时使镜头靠近投片（减小物距），故C正确；
D．放大镜成正立放大的虚像，故D错误。
故选C。
4．B
【详解】A．u>2f，成倒立、缩小的实像，应用于照相机和摄像机。故A不符合题意
B．凸面镜是利用光的反射，它的主要优点是：相同面积的凸面镜比平面镜观察到的范围大，因此用于汽车后视镜，故B符合题意；
C．望远镜由两组凸透镜组成，物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成倒立、缩小的实像；这个倒立缩小的实像正好落在目镜焦距内的位置，目镜的作用相当于一个放大镜，这个实像经过目镜成一个正立、放大的虚像。故C不符合题意；
D．显微镜的目镜和物镜都是根据凸透镜成像原理工作的。故D不符合题意。
故选B。
5．B
【详解】一物体置于距凸透镜的焦点10厘米处时，通过凸透镜成缩小的像，由凸透镜成像规律可知
u＞2f
10cm+f＞2f
10cm＞f
所以焦距可能为3厘米、5厘米、8厘米；不可能为10厘米，这样物距就等于两倍焦距了，不符合题意。故ACD错误，B正确。
故选B。
6．C
【详解】A．验钞机能发出紫外线，钞票上涂有荧光物质，荧光物质只有在紫外线照射时，才发光。所以验钞机是利用紫外线照射荧光物质鉴别真假币，故A错误；
B．凹透镜对光线具有发散作用，平行光通过凹透镜会发散，故B错误；
C．玻璃砖中钢笔的像是由于光的两次折射形成的，故C正确；
D．日食是由于光的直线传播形成的，故D错误。
故选C。
7．D
【详解】由题意可知，户外投影广告灯投出的钟表画面较大，根据凸透镜成像规律可知，物距符合关系式，而物距，即
可求得
故选D。
8．B
【详解】古观象台的原理是光在同种均匀介质中沿直线传播。
A．凸面镜成像，利用了光的反射现象，故A不符合题意；
B．日环食的形成是由于光的直线传播，故B符合题意；
C．海市蜃楼是由光的折射现象形成的，故C不符合题意；
D．露珠下的叶脉，通过露珠看叶脉会很清晰，属于凸透镜成像，是由光的折射现象形成的，故D不符合题意。
故选B。
9．C
【详解】该结算系统使用的摄像头，相当于照相机的镜头，是凸透镜；人与镜头的距离，即物距，大于镜头的像距，成倒立、缩小的实像；根据凸透镜的动态成像规律，物远像近像变小，则若人远离镜头，屏幕上的像会变小；故ABD错误，C正确。
故选C。
10．A
【详解】ABD．摄像头的镜片是凸透镜，获取脸部特征时，根据凸透镜成像规律，人应位于其镜头的二倍焦距之外，像在一倍焦距和二倍焦距之间，成倒立、缩小的实像，故A正确，BD错误；
C．凸透镜成实像时，物远像近像变小，为使屏幕上半张脸变完整，即要使像小一些，则物距应变大，人可适当远离摄像头，故C错误。
故选A。
11．BD
【详解】A．由题图可知，此时物距为25cm，像距为40 cm，在光屏上恰好成一个清晰的烛焰像，物距小于像距，此时物距大于一倍焦距小于二倍焦距，像距大于二倍焦距。即
解得
故A错误；
B．物距小于像距，成倒立放大的实像，据此原理制成了投影仪，故B正确；
C．将蜡烛置于40cm位置时，物距为10cm，小于一倍焦距，蜡烛成正立、放大的虚像，透镜不动光屏右移，光屏上不会出现蜡烛的像。故C错误；
D．靠近透镜放一眼镜片，向左移动光屏会再次成清晰的烛焰像，说明光线提前会聚，放置的是凸透镜，此镜片可矫正远视眼，故D正确。
故选BD。
12．ABD
【详解】A．凸透镜不管是成实像还是虚像，都对光起会聚作用，故A错误，符合题意；
B．只有平行于凸透镜主光轴的光线经过凸透镜折射后会聚于焦点，而不是平行光射到凸透镜上一定会聚到焦点上，故B错误，符合题意；
C．凸面镜对光线有发散作用，汽车后视镜一般使用凸面镜，可以利用光的反射来扩大视野，故C正确，不符合题意；
D．根据放大镜的原理可知，利用放大镜观察地图时，地图必须在放大镜的一倍焦距内，故D错误，符合题意。
故选ABD。
13． 凹透镜 发散
【详解】[1][2]近视眼看远处物体时，像成在视网膜的前方，凹透镜对光线有发散作用，配戴凹透镜能使眼睛中的像再一次移动在视网膜上，从而看到清晰的像。
14． 放大 投影仪
【详解】[1][2]在用焦距为10cm的凸透镜做实验时，当物体在距离凸透镜16cm的地方，此时物距在一倍焦距和二倍焦距之间，由凸透镜成像规律可知，此时凸透镜成倒立、放大的实像，投影仪所成的像是放大的像，是根据这一原理制成的。
15． B A C D
【详解】[1][2]老花眼镜是凸透镜，透过它看到的是正立、放大的虚像，老花眼镜的度数越深，焦距越短，物距相同且小于焦距时，放大倍数就越高，所以A为爸爸的眼镜，B为奶奶的眼镜。
[3]妈妈的平光眼镜，平光眼镜是平板玻璃，透过它看到的物体大小不变，所以妈妈的眼镜为C。
[4]小明的眼镜为近视眼镜是凹透镜，透过它看到的是正立、缩小的虚像，所以小明的眼镜为D。
16． 凸 凹 凹
【详解】[1][2]凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜对光线有发散作用，要使光线会聚应选用凸透镜，要使光线发散应选用凹透镜。
[3]近视眼是由于人眼的晶状体变凸，会聚能力增强，像成在视网膜的前方，故应佩戴发散透镜，使光线发散，从而使像成在视网膜上，即近视眼镜的镜片是凹透镜。
17． e a a、b 照相机 c、d 投影仪
【详解】（1）[1]把烛焰放在e点上，物距小于1倍焦距，可以成正立、放大的虚像，虚像在光屏上承接不到。
（2）[2]成实像时，物距变大，像距变小，像变小，把烛焰放在a点上，物距大于2倍焦距，物距最大，所成的像最小。
（3）[3][4]a、b在二倍焦距以外，成倒立缩小的实像，照相机应用此原理制成的。
（4）[5][6]c、d在一倍焦距和二倍焦距之间，成倒立放大的实像，投影仪应用此原理制成的。
18． 甲 凹
【详解】[1][2]甲图，看物体时，像成在视网膜的前方，是近视眼的成像情况，即用凹透镜矫正。图乙像成在视网膜的后方，是远视眼，需用凸透镜来矫正的。
19．
【详解】通过透镜的光线比入射光线向主光轴靠拢，说明该透镜对光线有会聚作用，因此该透镜应该是凸透镜。如图
20． 变大 正立放大
【详解】[1]当蜡烛放在20cm处时，此时的物距为
u1=50.0cm-20.0cm=30.0cm>2f1
此时成的是倒立缩小的实像；当蜡烛放在30cm处时，此时的物距为
u2=50.0cm-30.0cm=20.0cm=2f1
此时成的是倒立等大的实像；当蜡烛放在35cm处时，此时的物距为
f1
[2]将蜡烛放置在43cm刻度线处，此时的物距为
u4=50.0cm-43.0cm=7.0cm
21． 15 下 缩小 照相机 完整 明暗 B
【分析】(1)掌握凸透镜成像的规律，知道当物距（像距）等于2倍焦距时，成倒立等大的实像。
(2)要知道凸透镜成倒立的实像。若烛焰的像成在光屏的上方，说明烛焰的位置太靠下，所以凸透镜要相对于烛焰向下移动。
(3)物体位于凸透镜2倍焦距之外时，成倒立、缩小的实像，照相机就是运用这个原理制成的。
(4)凸透镜成像属于光的折射现象，物体发出的光线经凸透镜折射后，会聚在凸透镜另一侧的光屏上，形成物体的实像；如果凸透镜的口径大，透过的光多，像就亮；口径小，透过的光少，像就暗。
(5)对本实验的评价，要从小明的实验操作：用9个红色的发光二极管按“F”字样镶嵌排列在白色方格板上替代蜡烛作为光源，用同样的白色方格板做成光屏分析；还要从光具座上的刻度尺来分析。
【详解】(1)[1]晶晶将蜡烛置于透镜前，调节蜡烛和光屏的位置，发现光屏上出现等大、倒立、清晰的像，此时蜡和光屏相距60cm
u＝v＝2f
则此凸透镜焦距是
(2)[2]烛焰在光屏上的像位置偏高，由于凸透镜成倒立的实像，所以蜡烛相对于凸透镜偏低，所以可以将凸透镜向下移。
(3)[3][4]将烛焰移至距透镜40cm处
u＝40cm＞2f
移动光屏，使烛焰在光屏上得到倒立、缩小的实像，是照相机的原理。
(4)[5][6]凸透镜成实像时，所有透过透镜的光会聚到光屏上成像，如果凸透镜被某同学用纸片挡住一半，整个物体发出的光虽有一小部分被挡住，但总会有一部分光通过凸透镜而会聚成像，因此，像与原来相同，还是完整的；由于透镜的一部分被遮住，因此折射出的光线与原来比减少了，故亮度会减弱。
(5)[7]小明在实验中：用9个红色的发光二极管按“F”字样镶嵌排列在白色方格板上替代蜡烛作为光源，光源比较稳定；用同样的白色方格板做成光屏便于比较像与物的大小；零刻度线刻在光具座标尺的中央，可直接测出物距和像距；可以根据像与物大小相等时测出像距和物距，此时
u＝v＝2f
算出焦距，故B错误，符合题意，ACD正确，不符合题意。
故选B。
22． 倒立 放大 实像 投影仪
【详解】（1）[1]利用平面镜成像的特点：像与物关于平面镜对称，作出A点关于挡风玻璃的对称点，即为其像点A'，根据反射光线反向延长通过像点，连接与平面镜的交点即为入射点O，OB即为反射光线，AO为入射光线，如下所示：
（2）①[2]根据图乙可知，平行于主光轴的光线经过凸透镜后过焦点，光线平行于主光轴，经凸透镜折射后过另一侧的焦点；光线经凸透镜的光心后传播方向不改变，据此作图；
②[3][4][5][6]焦点到凸透镜光心的距离叫焦距，故焦距为2cm，由图乙知，物体在一倍焦距和二倍焦距之间，此时成倒立、放大的实像，生活中投影仪就是依据此原理制成的。
23． 薄
【详解】[1]人眼的晶状体变薄，晶状体折光能力变弱时，物体才成像于视网膜后。
[2]根据光的折射规律，光从水中进入空气，折射角大于入射角，折射光线远离法线，入射光线靠近法线。由此作出两条折射光线对应的入射光线，入射光线的交点为物体A的大致位置，如图所示：
