九年級物理假期培優(yōu)講義專題03 透鏡及其應(yīng)用（測試）（解析版）

專題03透鏡及其應(yīng)用（測試）（解析版）

（滿分100分，時間60分鐘）

一、選擇題（10小題，每小題3分，共30分）

1.如圖所示，畫出了光線通過透鏡后的光路，其中正確的是（）。

A．B．

C．D．

【答案】C。

【解析】AB．由圖可知，圖中透鏡為凹透鏡，對光線有發(fā)散作用，經(jīng)透鏡折射后的光線較折射之前的

光線更會聚，光路圖不正確，故AB錯誤；

C．由圖可知，圖中透鏡為凸透鏡，對光線有會聚作用，圖中經(jīng)透鏡折射后的光線較折射之前的光線更

加會聚，光路圖正確，故C正確；

D．由圖可知，圖中透鏡為凸透鏡，對光線有會聚作用，而圖中經(jīng)透鏡折射后的光線較折射之前的光線

發(fā)散，光路圖不正確，故D錯誤。故選C。

2.下列關(guān)于透鏡的說法中，正確的是（）。

A．凹透鏡對光有發(fā)散作用；

B．凸透鏡只對平行光有會聚作用；

C．平行光經(jīng)過凸透鏡折射后一定會聚于焦點；

D．凸透鏡的焦距越大，透鏡對光的會聚作用越強(qiáng)

【答案】A。

【解析】A．凸透鏡對光線有會聚作用，凹透鏡對光線有發(fā)散作用，故A正確；

B．凸透鏡對光有會聚作用，不單指對平行光，對所有的光線都有會聚作用，故B錯誤；

C．只有平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后才會聚于焦點，故C錯誤；

D．凸透鏡的焦距越大，透鏡對光的會聚作用越弱，焦距越小，對光的會聚能力越強(qiáng)，故D錯誤。故選A。

3.生活中我們常用手機(jī)自拍美顏照，則下列說法正確的是（）。

A．自拍時應(yīng)用了凸透鏡成正立縮小的實像；

B．拍照時人到鏡頭的距離應(yīng)保持在大于f且小于2f；

C．要使自拍的照片更大一些，人應(yīng)靠近鏡頭一些；

D．手機(jī)鏡頭和監(jiān)控攝像頭成像原理不同

1

【答案】C。

【解析】AB．自拍時，手機(jī)的照相機(jī)是凸透鏡，拍照時人到鏡頭的距離是物距，應(yīng)大于二倍焦距，此

時凸透鏡成倒立縮小的實像，故AB錯誤；

C．要使自拍的照片更大一些，像距應(yīng)變大，物距應(yīng)變小，所以人應(yīng)靠近鏡頭一些，故C正確；

D．手機(jī)鏡頭和監(jiān)控攝像頭成像原理與照相機(jī)的成像原理是相同的，都是利用凸透鏡在物距大于2倍焦

距時，成倒立縮小的實像的原理，故D錯誤。故選C。

4.各種光現(xiàn)象所成的像有實像和虛像兩種。下面所列的成像實例：①汽車觀后鏡中的像、②在潛望鏡

中看到的景物的像、③放大鏡中看到的物體的像、④幻燈機(jī)屏幕上的像、⑤針孔照相機(jī)內(nèi)所成的像，說法

正確的是（）。

A．屬于實像的是①④；

B．屬于虛像的是②③④；

C．屬于折射成像的是①③；

D．屬于反射成像的是①②

【答案】D。

【解析】①汽車觀后鏡中的像屬于凸面鏡成像，是正立縮小的虛像，由光的反射形成的；

②在潛望鏡中看到的景物的像是虛像，利用的是平面鏡成像原理，屬于光的反射現(xiàn)象；

③放大鏡中看到的物體的像，利用的是光的折射現(xiàn)象中成虛像的情況；

④幻燈機(jī)屏幕上的像凸透鏡成倒立的放大的實像，是由光的折射形成的；

⑤針孔照相機(jī)內(nèi)所成的像屬于小孔成像，成的是倒立的實像，是由光的直線傳播形成的；

綜上所述，屬于實像的是④⑤；屬于虛像的是①②③；屬于折射成像的是③④；屬于反射成像的是①

②；故ABC錯誤，D正確。故選D。

5.如圖所示，拿一個近視眼鏡放在凸透鏡前，光屏上出現(xiàn)燭焰清晰的像，而拿走近視眼鏡則燭焰的像

變得模糊。那么在拿走近視眼鏡后，下列操作能使光屏上重新得到清晰像的是（）。

A．將光屏適當(dāng)遠(yuǎn)離凸透鏡B．將蠟燭適當(dāng)遠(yuǎn)離凸透鏡

C．將光屏適當(dāng)移近凸透鏡D．同時將光屏和蠟燭適當(dāng)遠(yuǎn)離凸透鏡

【答案】C。

【解析】根據(jù)近視眼的成因和矯治原理可知，去掉近視鏡后，像會成在光屏前，所以要使光屏上重新

得到清晰的像可以將光屏適當(dāng)靠近凸透鏡。根據(jù)物近像遠(yuǎn)像變大的規(guī)律，也可以將蠟燭適當(dāng)靠近凸透鏡。

或者兩種做法結(jié)合，同時將光屏和蠟燭適當(dāng)靠近凸透鏡也可。故選C。

6.小京通過焦距為10cm的凸透鏡看到了提示牌上“關(guān)燈”兩字放大的像，如圖所示。下列說法正確的

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是（）。

A．“關(guān)燈”兩字放大的像是實像；

B．提示牌上“關(guān)燈”兩字在凸透鏡的焦點上；

C．提示牌上“關(guān)燈”兩字到凸透鏡的距離小于10cm；

D．提示牌上“關(guān)燈”兩字到凸透鏡的距離大于20cm

【答案】C。

【解析】由圖可知，像是正立的，所以成正立放大的虛像，由凸透鏡成像規(guī)律可知，當(dāng)物距小于一倍

焦距時，成正立放大的虛像，由于該凸透鏡焦距為10cm，所以提示牌上“關(guān)燈”兩字到凸透鏡的距離小于

10cm，故ABD錯誤，C正確。故選C。

7.現(xiàn)代生活，智能手機(jī)給人們帶來了許多便利，但長時間盯著手機(jī)屏幕，容易導(dǎo)致視力下降。下列關(guān)

于近視眼及其矯正的原理圖正確的是（）。

A．甲乙B．甲丁C．丙乙D．丙丁

【答案】A。

【解析】由圖知，甲圖的光線會聚在視網(wǎng)膜的前方，所以甲圖表示近視眼的成像情況；

近視眼是由于晶狀體焦距太短，像落在視網(wǎng)膜的前方，為了使光線會聚在原來會聚點后面的視網(wǎng)膜上，

就需要在光線進(jìn)入人眼以前發(fā)散一些，所以應(yīng)佩戴對光線具有發(fā)散作用的凹透鏡來矯正，則乙圖是近視眼

的矯正原理圖。

丙圖的光線會聚在視網(wǎng)膜的后方，所以丙圖表示遠(yuǎn)視眼的成像情況；為了使光線會聚在原來會聚點前

面的視網(wǎng)膜上，就需要在光線進(jìn)入人眼以前會聚一些，所以應(yīng)佩戴對光線具有會聚作用的凸透鏡來矯正，

即丁圖是遠(yuǎn)視眼的矯正原理圖。故A正確。故選A。

8.小紅想探究“凸透鏡成像的規(guī)律”，在第一次實驗時將蠟燭和透鏡放在如圖所示位置（光屏未畫出），

移動光屏，在光屏上得到一個清晰的像；然后再移動蠟燭、光屏繼續(xù)進(jìn)行實驗，當(dāng)蠟燭在30cm刻度處時，

光屏上得到一個相同大小、清晰的像，下列說法錯誤的是（）。

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A．該凸透鏡的焦距是10cm；

B．第一次實驗得到的像是倒立、縮小的實像；

C．第一次實驗的成像規(guī)律可應(yīng)用于照相機(jī)；

D．將蠟燭從圖中位置向25cm刻度處移動的過程中，光屏上的像在逐漸變小

【答案】D。

【解析】A．由圖示知，當(dāng)蠟燭在30cm刻度處時，即物距為20.0cm，光屏上得到一個相同大小、清晰

的像，說明物距等于二倍焦距，故該凸透鏡的焦距是10cm。故A正確，不符合題意；

BC．在第一次實驗時將蠟燭和透鏡放在如圖所示位置，此時物距為50.0cm-15.0cm=35.0cm>2f

在光屏上得到一個倒立縮小的實像，照相機(jī)就是利用這一原理制成的，故BC正確，不符合題意；

D．將蠟燭從圖中位置向25cm刻度處移動的過程中，物距減小，根據(jù)凸透鏡成實像時，物近像遠(yuǎn)像變大

可知，光屏上的像在逐漸變大。故D錯誤，符合題意。故選D。

9.光學(xué)器件在我們的生活、學(xué)習(xí)中有著廣泛應(yīng)用，對下面光學(xué)器件的成像原理解釋不正確的是（）。

A．顯微鏡：顯微鏡的目鏡和物鏡都是凸透鏡，顯微鏡的原理是：先通過物鏡使物體成

一倒立、放大的實像，然后再通過目鏡把這個實像再次放大，利用光的折射規(guī)律成像；

B．照相機(jī)：物距大于2倍焦距時，凸透鏡成倒立、縮小的實像，利用光的折射規(guī)

律成像；

C．老花鏡：老花鏡即凸透鏡，物距小于1倍焦距時，凸透鏡成正立、放大的實

像，利用光的折射規(guī)律成像；

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D．“拐彎鏡”：“拐彎鏡”是凸面鏡，利用光的反射規(guī)律成像，可擴(kuò)大視野范圍

【答案】C。

【解析】A．顯微鏡的目鏡和物鏡都是凸透鏡，物鏡使物體成一個倒立、放大的實像，將倒立的放大的

實像成在目鏡的焦點以內(nèi)，使像再次成正立的放大的虛像，利用光的折射規(guī)律成像，故A正確，不符合題意；

B．照相機(jī)原理是，物距大于2倍焦距時，凸透鏡成倒立、縮小的實像，利用光的折射規(guī)律成像，故B

正確，不符合題意；

C．老花鏡即凸透鏡，是利用了凸透鏡的會聚作用，而不是凸透鏡成正立、放大的實像，故C錯誤，符

合題意；

D．“拐彎鏡”是凸面鏡，凸面鏡對光線由發(fā)散作用，利用光的反射規(guī)律成像，可擴(kuò)大視野范圍，故D

正確，不符合題意。故選C。

10．（雙選）某班同學(xué)在“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實驗中，記錄并繪制了物體到凸透鏡的距離u跟像

到凸透鏡的距離v之間關(guān)系的圖像，如圖所示，下列判斷正確的是（）。

A．該凸透鏡的焦距是12cm；

B．當(dāng)u＝15cm時成放大的像，放大鏡就是根據(jù)這一原理制成的；

C．當(dāng)u＝30cm時，在光屏上能得到一個縮小像；

D．把物體從距凸透鏡10cm處移動到30cm處的過程中，像逐漸變大

【答案】AC。

【解析】A．由圖知，當(dāng)物距為24cm時，像距也為24cm，根據(jù)凸透鏡成像的規(guī)律，物距等于2倍焦距

時，成倒立等大的實像，此時像距與物距相等，所以2f=24cm，則f=12cm，故A正確；

B．當(dāng)物距u=15cm時，物距處于f和2f之間，所以成倒立、放大的實像，投影儀就是根據(jù)這個原理制

成的，故B錯誤；

C．當(dāng)u=30cm時，物距大于2倍焦距，所以此時成倒立、縮小的實像，故C正確；

D．把物體從距凸透鏡10cm處移到30cm處的過程中，從10cm到12cm，成正立放大的虛像，逐漸變大；

在12cm處不成像；從12cm到30cm成實像，像逐漸變小，故D錯誤。故選AC。

二、填空題（7小題，每空2分，共36分）

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11.如圖所示，兩束光線經(jīng)過一個透鏡后相交于主光軸上的A點，取走透鏡后，光線相交于B點，則該透

鏡為（填“凸透鏡”或“凹透鏡”），由此說明，能把光線相交于一點的透鏡（填“一定”“不

一定”或“一定不”）是凸透鏡。

【答案】凹透鏡；不一定。

【解析】[1][2]放上透鏡的會聚點A要比不放透鏡的會聚點B更要遠(yuǎn)離透鏡，由此可知，該透鏡對光線

有發(fā)散作用；所以該透鏡是發(fā)散透鏡，即凹透鏡；可見，在此種情況下，會聚的入射光線經(jīng)過凹透鏡折射

后也會會聚于一點；而凸透鏡對光線有會聚作用，凸透鏡也可以將光線會聚于一點。

12．如圖所示，西漢時期的《淮南萬畢術(shù)》中記載有“削冰令圓，舉以向日，以艾承其影，則火生?！?/p>

“削冰令圓”就是把冰塊制成凸透鏡，凸透鏡對光線有作用，若要“火生”應(yīng)把“艾”放在透鏡

的位置。

【答案】會聚；焦點。

【解析】[1][2]“削冰令圓”就是把冰磨制成凸透鏡，因凸透鏡對光線有會聚作用，能使平行光會聚

于一點，這個點就是凸透鏡的焦點；當(dāng)凸透鏡正對太陽光時，太陽光將會聚在焦點處，從而使焦點處溫度

升高，所以若要“火生”，應(yīng)把“艾”放在鏡的焦點位置。

13.手機(jī)攝像頭相當(dāng)于凸透鏡，影像傳感器相當(dāng)于光屏。如圖所示，用手機(jī)掃描二維碼，相當(dāng)于給二維

碼拍了一張照片，則手機(jī)攝像頭離二維碼的距離肯定大于（選填“一倍焦距”或“二倍焦距”）。

影像傳感器上成的是（選填“正立”或“倒立”）（選填“放大”“縮小”或“等大”）的

實像。

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【答案】二倍焦距；倒立；縮小。

【解析】[1][2][3]手機(jī)攝像頭相當(dāng)于凸透鏡，是利用物體在2倍焦距以外，成倒立、縮小實像的原理

工作的，所以，掃碼時二維碼要位于攝像頭的兩倍焦距以外。

14.如圖所示，a、b、c、d是距凸透鏡不同距離的四個點，F(xiàn)為焦點．日常生活中所用的幾種光學(xué)儀器

的成像原理與物體在不同點時的成像情況相對應(yīng)，其中照相機(jī)是根據(jù)物體放在點時的成像特點

制成的，幻燈機(jī)是根據(jù)物體放在點時的成像特點制成的。

【答案】a；c。

【解析】由圖知，a點在2倍焦距之外，此時成倒立縮小的實像，照相機(jī)是根據(jù)這個原理制成的；

c點處于1倍和2倍焦距之間時，凸透鏡成倒立放大的實像，幻燈機(jī)、投影儀都是根據(jù)這個原理制成的。

15．考試時，我們能從不同方向看到答題卡上用來識別考生信息的條形碼（如圖甲），這是由光射到

條形碼上時，發(fā)生了光的（選填“鏡面反射”或“漫反射”）的緣故；二維碼在現(xiàn)代生活中隨處可

見，用手機(jī)掃描二維碼時，手機(jī)的鏡頭相當(dāng)于鏡，二維碼圖案通過手機(jī)鏡頭成（填“實“或

“虛“）像。如圖乙所示的體溫槍能方便地測量體溫，是利用（填“紅外線”或“紫外線”）來工

作的。

【答案】漫反射；凸透；實；紅外線。

【解析】[1]我們能從不同方向看到答題卡上用來識別考生信息的條形碼，這說明反射光線射向四面八

方，是發(fā)生了光的漫反射。

[2][3]凸透鏡成像時，物距u＞2f，成倒立縮小的實像，所以，手機(jī)的鏡頭相當(dāng)于凸透鏡，二維碼反射

的光經(jīng)過攝像頭后，成倒立、縮小的實像。

[4]紅外線的熱作用很強(qiáng)，體溫槍是利用紅外線來工作的。

16.小亮的爺爺是老花眼，爸爸是近視眼，如圖甲、乙示意圖中，圖是爺爺眼睛的成像示意圖，

矯正需配戴眼鏡的鏡片應(yīng)選用（填“丙”或“丁”）。爺爺想看書，小亮應(yīng)拿眼鏡給他。（填

“A”或“B”）

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【答案】甲；??；A。

【解析】[1]甲圖將光線會聚在視網(wǎng)膜后方，因此甲圖表示遠(yuǎn)視眼，遠(yuǎn)視眼應(yīng)該佩戴凸透鏡進(jìn)行矯正。

乙圖將光線會聚在視網(wǎng)膜前方，因此乙圖表示近視眼，近視眼應(yīng)該佩戴凹透鏡進(jìn)行矯正。

[2]因為小亮的爺爺是老花眼，所以甲圖是爺爺眼睛的成像示意圖；矯正需配戴眼鏡的鏡片應(yīng)選用丁凸

透鏡。

[3]A是成的正立、放大的虛像，與放大鏡的成像情況相符，所以爺爺想看書，小亮應(yīng)拿A眼鏡給他。

17．如圖甲所示，是新疆地區(qū)普遍使用的太陽灶，這是利用鏡能會聚光線的特點制成的。如

圖乙所示是一部望遠(yuǎn)鏡，它是由兩組凸透鏡組成的，其物鏡成像的道理相當(dāng)于一個（填“照相機(jī)”

“投影儀”或“放大鏡”）。

【答案】凹面；照相機(jī)。

【解析】[1]因為平行光射到凹面鏡上，經(jīng)凹面鏡反射，反射光線會聚于焦點，所以可將物體放在凹面

鏡的焦點上加熱，太陽灶是利用凹面鏡對光線的會聚作用制成的；

[2]望遠(yuǎn)鏡觀察物體時，物距大于物鏡的二倍焦距，成倒立縮小的實像，與照相機(jī)的成像原理相似。

三、作圖題（3小題，共10分）

18.（4分）補(bǔ)充完成圖中經(jīng)過凸透鏡的兩條光線的光路圖。

【解析】通過焦點的光線經(jīng)凸透鏡折射后將平行于主光軸；過凸透鏡光心的光線傳播方向不改變，光

路如下圖：

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19.（2分）如圖所示，已給出了入射光線和出射光線，請在方框內(nèi)畫出合適的透鏡。

【解析】圖中折射光線與入射光線相比，遠(yuǎn)離主光軸偏折，光線發(fā)散了，故填入凹透鏡，如圖所示：

20.（4分）如圖所示A’B’是物體AB在凸透鏡中成的像，請在圖中適當(dāng)位置畫出凸透鏡符號和凸透鏡

的焦點F。

【解析】根據(jù)凸透鏡特殊光線確定其位置，過光心的光線方向不發(fā)生變化，則連接A與A’可確定凸透

鏡光心位置，與主光軸平行的光線過異側(cè)焦點，則由此可找到焦點位置，作圖如下：

四、實驗題（2小題，共24分）

21．（14分）探究凸透鏡成像特點時。

（1）小聰將凸透鏡正對著太陽光，在透鏡下方平行地放上白紙，如圖甲所示，繪出如圖乙所示圖像，

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測出透鏡與白紙間距離s與對應(yīng)的白紙被烤焦的時間t，繪制如圖乙所示的圖像，由圖可知，白紙被烤焦的

最短時間是2min，對應(yīng)的s為cm，此距離即為該透鏡的焦距f；

（2）當(dāng)透鏡與蠟燭的距離為15cm時，可在光屏上得到一個倒立、（選填“放大”“縮小”

或“等大”）的清晰實像，利用這一成像原理可制成生活中的（選填“照相機(jī)”“投影儀”或“放

大鏡”）；

（3）僅將題（2）中蠟燭和光屏位置對調(diào)，在光屏上（選填“能”或“不能”）得到一個清

晰的像，原因是；

（4）將蠟燭移至如圖丙所示位置，可以透過凸透鏡看到燭焰所成的（選填“虛”或“實”）

像；

（5）實驗結(jié)束后小明認(rèn)為：凸透鏡成實像時，不但像與物上下是顛倒的，而且左右也是相反的，請你

設(shè)計一個簡單的方法，驗證小明的觀點：。

【答案】10；放大；投影儀；能；光路是可逆的；虛；見解析。

【解析】（1）[1]當(dāng)正對太陽光的凸透鏡將陽光會聚為一個最小、最亮的點時、能量最大。這點到凸

透鏡光心的距離即為焦距，當(dāng)凸透鏡到紙的距離為10cm時將紙烤焦的時間最短、所以此距離即為該凸透鏡

的焦距。

（2）[2][3]當(dāng)透鏡與蠟燭的距離為15cm時，物距大于一倍焦距而小于二倍焦距，此時成倒立放大的實

像。投影儀是利用凸透鏡成放大的實像的原理工作的、照相機(jī)是利用凸透鏡成縮小的實像的原理工作的、

放大鏡是利用凸透鏡成放大的虛像的原理工作的。

（3）[4][5]僅將題（2）中蠟燭和光屏位置對調(diào)，根據(jù)光路可逆可知、光屏上會成倒立、縮小的清晰

實像。

（4）[6]圖丙中，蠟燭與凸透鏡相距6cm，此時物距小于一倍焦距，故物體經(jīng)透