透镜成像原理原卷版+解析

透镜成像原理原卷版一．选择题（共12小题）1．（2021•衡阳县自主招生）如图为光通过凸透镜的光路图，图中P为2倍焦距处，关于凸透镜成像的下列说法中错误的是（）A．利用物体放在A点时的成像特点，人们制成照相机 B．荒野求生中，贝尔用冰取火时，他拿着这块“冰”要正对太阳光，引火物放在AB两点间取火 C．眼睛要在凸透镜右侧合适的位置才能看到C点处物体所成的像 D．利用物体放在B点时的成像特点，人们制成电影放映机2．（2021•青岛自主招生）小阳同学同学在做凸透镜成像实验时，观察到在距凸透镜20cm处的光屏上呈现一个放大的像。则此凸透镜的焦距可能为（）A．5cm B．10cm C．15cm D．25cm3．（2020•鄞州区校级自主招生）如图所示，主光轴上有一点光源，在透镜的另一侧有一光屏。光屏、点光源通过凸透镜在光屏上形成一个光斑，现让光屏稍远离凸透镜，光斑的面积会增大，设凸透镜的焦距为f，由此可判断（）A．d一定小于f B．d一定大于2f C．d可能大于2f，也可能小于f D．d一定大于f，小于2f4．（2020•鼓楼区校级自主招生）用照相机给小兰拍照，先拍半身照，保持小兰和相机位置不变，调整摄像头焦距，拍小兰全身照，照相机镜头的焦距和像距位置变化（）A．焦距变大，像距变大 B．焦距变小，像距变小 C．焦距变大，像距变小 D．焦距变小，像距变大5．（2020•昆山市自主招生）小明在光具座上做“研究凸透镜成像”的实验。当光屏、透镜及烛焰的相对位置如图所示时，恰能在光屏上得到一个清晰的像。由此判断，当他把烛焰放在距透镜9cm的位置时，则（）A．成倒立、放大的实像 B．不成像 C．成正立、放大的虚像 D．上述成像都有可能6．（2020•宁波自主招生）用手拿着一支铅笔，开始时手伸直，眼睛盯住铅笔。然后慢慢弯曲手臂，让铅笔靠近眼睛，这时你会发现，在一定的位置，铅笔开始由清晰变模糊。下列有关说法中正确的是（）A．物距变小时，像就变大，因而变得模糊 B．物距变小时，到一定程度，成的像变成了虚像，因而变得模糊 C．物距变化时，当超出眼睛能调节的范围时，像就不能落在视网膜上而变得模糊 D．物距变化时，焦距不变，像距就要发生变化，因而变得模糊7．（2020•市南区校级自主招生）如图所示，一点光源位于凸透镜的主轴上，凸透镜位置固定。当点光源位于A点时，它的像在B点；当点光源位于B点时，它的像在C点。则凸透镜位于（）A．A的左侧 B．AB之间 C．BC之间 D．C的右侧8．（2020•宁波自主招生）如图所示，主光轴上有一点光源，在透镜的另一侧有一光屏。光屏、点光源通过凸透镜在光屏上形成一个光斑，现让光屏稍微靠近凸透镜，光斑的面积会减小，设凸透镜的焦距为f，由此可判断（）A．d一定小于f B．d一定大于2f C．d一定大于f，小于2f D．d可能大于2f，也可能小于f9．（2020•余姚市校级自主招生）一焦距为f的凸透镜。主轴和水平x轴重合，透镜左侧x轴上有一点光源。点光源到透镜的距离大于f而小于2f，若将此透镜沿x轴向右平移2f的距离，则在此过程中点光源经透镜所成的像将（）A．一直向右移动 B．一直向左移动 C．先向右移动，接着向左移动 D．先向左移动，接着向右移动10．（2019•市南区校级自主招生）某同学在实验室中探究凸透镜的成像规律，取来一个凸透镜，首先用平行光做了如图甲所示的实验，然后用该透镜做蜡烛成像的实验，如图所示的四个实验情景中，能在光屏上得到蜡烛清晰像的是（）A． B． C． D．11．（2019•永春县自主招生）如图所示，一块玻璃砖内有一个类似凸透镜的空气泡，你猜猜看，当平行光线穿过它后，光线会（A．发散 B．会聚 C．仍平行 D．不改变方向12．（2019•江西自主招生）关于光学器件在我们的生活和学习中的应用，下面的说法不正确的是（）A．照相时，被照者与相机的距离是在镜头的二倍焦距之外 B．汽车的观后镜是利用了凸面镜对光线的发散作用来增大视野 C．借助放大镜看地图时，地图到放大镜的距离应略大于一倍焦距 D．阳光通过凸透镜可以点燃纸屑，这利用了凸透镜对光的会聚作用二．填空题（共5小题）13．（2020•李沧区校级自主招生）在探究凸透镜成像规律的实验中，小明同学通过查阅资料得到：在透镜成像中，物距u、像距v和焦距f满足如下关系：。（1）如图1所示，小明同学将凸透镜正对太阳，调整凸透镜和白纸之间的距离，直至白纸上出现最小、最亮的光斑，实验示意图如图1所示，由此可知，该凸透镜的焦距f为cm。（2）小明所用的实验装置如图2所示，若将凸透镜放在光具座50.0cm刻度线处不变，把一根长度为5cm的蜡烛放在35.0cm刻度线处，光屏在cm处得到蜡烛清晰的图像，蜡烛的像的高度为cm。（3）当u＞2f时，物体移动的速度（大于，等于，小于）像移动的速度。14．（2019•鸠江区校级自主招生）如图所示，两端开口的圆筒内嵌有一凸透镜，透镜主光轴恰好与圆筒中轴线重合。为了测出透镜在圆筒内的位置，做如下实验：在圆筒左侧凸透镜的主光轴上放置一点光源S，在圆筒右侧垂直凸透镜的主光轴固定一光屏，点光源S与光屏的距离为L。左右移动圆筒，当圆筒左端面距离点光源S为a时，恰好在光屏上成一个清晰的像；将圆筒向右水平移动距离b，光屏上又出现了一个清晰的像，则凸透镜和圆筒左端面的距离x为。15．（2019•涪城区校级自主招生）如图1所示，一束光会聚于b点，在虚线区域内放透镜甲后，光会聚于主光轴上的c点，在虚线区域内放透镜乙后，光会聚于主光轴上的a点，可判断甲、乙透镜分别是、（填“凸透镜”或“凹透镜”）。现小虎想探究凸透镜成像特点，他将透镜固定在光具座上某位置（图中未标出），如图2所示，当蜡烛从光具座上的M点移到N点并调整光屏的位置，发现光屏上的像逐渐变小，可判断此透镜位于（填“M点左侧”或“N点右侧”）。16．（2017•宣州区校级自主招生）如图，一束平行光垂直照射在直径为a的圆孔上，圆孔中有一凹透镜，在距离圆孔为L的光屏上得到直径为b的圆形亮斑，则这个凹透镜的焦距为。17．（2017•永春县校级自主招生）如图所示，两个薄透镜L1和L2共轴放置，已知L1的焦距f1＝f，L2的焦距f2＝﹣f，两透镜间的距离也是f，小物体位于物面P上，物距u1＝3f。（1）小物体经过这两个透镜的像在L2的边，到L2的距离，是像（填“实”或“虚”）、像（填“正”或“倒”）。（2）现在两个透镜位置调换，若还要使给定的原物体的原像处成像，两透镜作为整体应沿光轴向边移动距离，这个新的像是像（填“实”或“虚”）、像（填“正”或“倒”）。三．作图题（共1小题）18．（2020•娄底）如图，OA是光源S发出的一条经平面镜反射后的反射光线，反射光线OA经过了凸透镜焦点F，请作出OA的入射光线和经凸透镜折射后的折射光线。四．实验探究题（共3小题）19．（2021•市北区校级自主招生）在探究凸透镜成像规律的实验中：（1）为了方便从不同方向观察光屏上的像，光屏应选用较（选填“粗糙”或“光滑”）的白色硬纸板。（2）当蜡烛、凸透镜、光屏置于图的位置时，光屏上得到清晰的像，这个像是的（选填“放大”、“等大”或“缩小”）。若保持蜡烛和透镜的位置不变，将光屏适当远离凸透镜，光屏上得的像变得模糊，这时在蜡烛和凸透镜之间放上一个合适的（选填“近视”或“远视”）镜片，能在光屏上重新得到清晰的像。（3）爱米同学到郊外旅游时，用照相机拍摄某风景，他想拍得范围更大一些，应将照相机离风景一些，同时还要将镜头离底片一些。（选填“近”或“远”）20．（2020•市南区校级自主招生）利用焦距10cm的凸透镜进行“探究凸透镜成像特点”的实验，将透镜固定在光具座上50cm刻度线处不动。（1）如图甲所示，SA、SB是蜡烛发出的两束光，请你画出光经凸选镜折射后的光路。（2）如图乙所示，保持蜡烛和透镜的位置不变，光屏应当向（填“左”或“右”）移动，移至（选填序号A.50～60cmB.60～70cmC.70～80cm）范围内才能承接到清晰的（选填序号A.倒立缩小B.倒立放大C.正立放大）的像。（3）保持蜡烛和透镜的位置不变，将老花镜的镜片放在蜡烛和透镜之间适当位置，此时应将光屏向（选填“左”或“右”）移动，才能再次承接到清晰的像。21．（2020•市北区校级自主招生）探究凸透镜成像的规律：如图是探究凸透镜成像规律的实验中的一次实验操作情景，这时烛焰在光屏上成清晰的像，则：（1）此凸透镜的焦距是cm。（2）若将蜡烛移动到距离凸透镜15cm处，调节光屏，在光屏上可得到（选填“放大”、“缩小”或“等大”）的像，日常生活中的（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）就是利用这一原理工作的。（3）若用遮光板遮住图示中凸透镜的上半部分，则光屏上的像相比原来会（选填“变暗”、“缩小”或“不完整”）。（4）保持图示中各器材的位置不变，换用另一焦距较大的凸透镜进行实验，为了在光屏上得到烛焰清晰的像，应将光屏向（选填“左”或“右”）移动。五．解答题（共1小题）22．（2018•夏津县校级自主招生）物理操作实验考试中，小明抽到的是“探究凸透镜成像规律”实验。小明利用如图装置进行实验，并将凸透镜固定在50cm位置保持不动。（1）实验前，小明将凸透镜正对阳光，适当移动光屏的位置，当光屏上出现一个最小最亮的圆点时，小明测得圆点与凸透镜之间距离为10cm，则凸透镜的焦距为cm。（2）实验前，首先调节光源、凸透镜和光屏的高度，使它们的中心大致在同一上，其目的是使。（3）当蜡烛位于20cm位置，光屏必须位于cm到cm之间，才能得到的清晰的像。（4）随着蜡烛的燃烧，蜡烛越来越短，可以观察到光屏上的像（选填“向上”或“向下”）移动。透镜成像原理解析版一．选择题（共12小题）1．（2021•衡阳县自主招生）如图为光通过凸透镜的光路图，图中P为2倍焦距处，关于凸透镜成像的下列说法中错误的是（）A．利用物体放在A点时的成像特点，人们制成照相机 B．荒野求生中，贝尔用冰取火时，他拿着这块“冰”要正对太阳光，引火物放在AB两点间取火 C．眼睛要在凸透镜右侧合适的位置才能看到C点处物体所成的像 D．利用物体放在B点时的成像特点，人们制成电影放映机【解答】解：A、物体放在A点时，u＞2f，成倒立、缩小的实像，2f＞v＞f，应用于照相机和摄像机，故A正确；B、“用冰取火”时，“冰”要正对太阳光，棉絮放在焦点F处温度很高，可以取火，在AB两点间不可以，故B错误；C、u＜f，成正立、放大的虚像，因此眼睛要在凸透镜右侧合适的位置才能看到C点处物体所成的像，故C正确；D、物体放在B点时，2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，v＞2f，应用于幻灯机和投影仪，故D正确。故选：B。2．（2021•青岛自主招生）小阳同学同学在做凸透镜成像实验时，观察到在距凸透镜20cm处的光屏上呈现一个放大的像。则此凸透镜的焦距可能为（）A．5cm B．10cm C．15cm D．25cm【解答】解：因为当在距凸透镜20cm处的光屏上呈现一个放大的像；所以，v＝20cm＞2f；则f＜10cm，四个选项中只有A符合题意；故选：A。3．（2020•鄞州区校级自主招生）如图所示，主光轴上有一点光源，在透镜的另一侧有一光屏。光屏、点光源通过凸透镜在光屏上形成一个光斑，现让光屏稍远离凸透镜，光斑的面积会增大，设凸透镜的焦距为f，由此可判断（）A．d一定小于f B．d一定大于2f C．d可能大于2f，也可能小于f D．d一定大于f，小于2f【解答】解：如图一，点光源在焦点上，点光源射出的光线经凸透镜折射后平行于主光轴。（如黑色的光线）当点光源在一倍焦距以内，点光源射出的光线，经凸透镜之后也会聚一些，但是不会到达平行光线的位置，如红色光线会聚在光屏上，形成比较大的光斑，光屏向凸透镜靠近时，光斑会减小。如图二，点光源在一倍焦距和二倍焦距之间，点光源在另一侧会形成倒立、放大的实像，光屏没有放在实像的位置，而是放在和点光源距凸透镜等距离的位置上，光屏靠近凸透镜光斑会增大。如图三，点光源在二倍焦距以外，点光源在另一侧会形成倒立、缩小的实像，到达实像位置后，光线继续向外传播，光屏没有放在实像的位置，而是放在和点光源距凸透镜等距离的位置上，光屏靠近凸透镜光斑会减小。所以光屏和点光源与凸透镜等距离时，当点光源在一倍焦距以内和二倍焦距以外，光屏上形成光斑，光屏靠近凸透镜时，光斑减小。；综上所述，C正确。故选：C。4．（2020•鼓楼区校级自主招生）用照相机给小兰拍照，先拍半身照，保持小兰和相机位置不变，调整摄像头焦距，拍小兰全身照，照相机镜头的焦距和像距位置变化（）A．焦距变大，像距变大 B．焦距变小，像距变小 C．焦距变大，像距变小 D．焦距变小，像距变大【解答】解：当拍了一张半身照之后，保持相机和人的位置不变，又拍了一张全身照，即该过程中的像在变小，所以应增大物距，即增大相机和人之间的距离，但此时保持相机和小兰的位置不变，即物距不变，只能使透镜的焦距变小，就相当于增大物距，同时像距也在变小。故选：B。5．（2020•昆山市自主招生）小明在光具座上做“研究凸透镜成像”的实验。当光屏、透镜及烛焰的相对位置如图所示时，恰能在光屏上得到一个清晰的像。由此判断，当他把烛焰放在距透镜9cm的位置时，则（）A．成倒立、放大的实像 B．不成像 C．成正立、放大的虚像 D．上述成像都有可能【解答】解：由图可知：u＝20cm，v＝16cm．且u＞v；由凸透镜成像规律可知：此时的像是倒立缩小的实像；则u＝20cm＞2f，2f＞16cm＞f，解得8cm＜f＜10cm；凸透镜成像时有：+＝，所以：+＝，解得：f≈8.89cm；当他把烛焰放在距透镜9cm的位置时，u＝9cm，f＜u＜2f，所以成倒立、放大的实像，故BCD错误，A正确。故选：A。6．（2020•宁波自主招生）用手拿着一支铅笔，开始时手伸直，眼睛盯住铅笔。然后慢慢弯曲手臂，让铅笔靠近眼睛，这时你会发现，在一定的位置，铅笔开始由清晰变模糊。下列有关说法中正确的是（）A．物距变小时，像就变大，因而变得模糊 B．物距变小时，到一定程度，成的像变成了虚像，因而变得模糊 C．物距变化时，当超出眼睛能调节的范围时，像就不能落在视网膜上而变得模糊 D．物距变化时，焦距不变，像距就要发生变化，因而变得模糊【解答】解：A、当观察物变近时，物距变小，像距不变，像不变，故A错误；B、物距变小时，到一定程度，成的像不会变成虚像，四因为像不能落在视网膜上而变得模糊，故B错误；C、物距变化时，当超出眼睛能调节的范围时，像就不能落在视网膜上而变得模糊，故C正确；D、物距变化时，焦距改变，就要发生变化，像就不能落在视网膜上而变得模糊，故D错误；故选：C。7．（2020•市南区校级自主招生）如图所示，一点光源位于凸透镜的主轴上，凸透镜位置固定。当点光源位于A点时，它的像在B点；当点光源位于B点时，它的像在C点。则凸透镜位于（）A．A的左侧 B．AB之间 C．BC之间 D．C的右侧【解答】解：A、如图1，当凸透镜在A的左侧时，当物体在A点时，物距小于焦距，像在B点。当物体在B点时，物距小于像距，像在C点，两次成的虚像，物距都小于像距，并且物距增大，像距也增大。符合题意。B、如图2，当凸透镜在AB之间时，物像在凸透镜的两侧成实像，如果物体在A点，像在B点，根据光路是可逆的，物体在B点，像一定在A点。不符合题意。C、如图3，当凸透镜在BC之间时，当物体放在A点，像在B点，物像在凸透镜的同侧成虚像，物距大于像距。不符合题意。D、如图4，当凸透镜在C点右侧时，当物体放在A点，像在B点，物像在凸透镜的同侧成虚像，物距大于像距。当物体放在B点，像在C点，物像在凸透镜的同侧成虚像，物距大于像距。不符合题意。故选：A。8．（2020•宁波自主招生）如图所示，主光轴上有一点光源，在透镜的另一侧有一光屏。光屏、点光源通过凸透镜在光屏上形成一个光斑，现让光屏稍微靠近凸透镜，光斑的面积会减小，设凸透镜的焦距为f，由此可判断（）A．d一定小于f B．d一定大于2f C．d一定大于f，小于2f D．d可能大于2f，也可能小于f【解答】解：如图一，点光源在焦点上，点光源射出的光线经凸透镜折射后平行于主光轴。（如黑色的光线）当点光源在一倍焦距以内，点光源射出的光线，经凸透镜之后也会聚一些，但是不会到达平行光线的位置，如红色光线会聚在光屏上，形成比较大的光斑，光屏向凸透镜靠近时，光斑会减小。如图二，点光源在一倍焦距和二倍焦距之间，点光源在另一侧会形成倒立、放大的实像，光屏没有放在实像的位置，而是放在和点光源距凸透镜等距离的位置上，光屏靠近凸透镜光斑会增大。如图三，点光源在二倍焦距以外，点光源在另一侧会形成倒立、缩小的实像，到达实像位置后，光线继续向外传播，光屏没有放在实像的位置，而是放在和点光源距凸透镜等距离的位置上，光屏靠近凸透镜光斑会减小。所以光屏和点光源与凸透镜等距离时，当点光源在一倍焦距以内和二倍焦距以外，光屏上形成光斑，光屏靠近凸透镜时，光斑减小。故选：D。9．（2020•余姚市校级自主招生）一焦距为f的凸透镜。主轴和水平x轴重合，透镜左侧x轴上有一点光源。点光源到透镜的距离大于f而小于2f，若将此透镜沿x轴向右平移2f的距离，则在此过程中点光源经透镜所成的像将（）A．一直向右移动 B．一直向左移动 C．先向右移动，接着向左移动 D．先向左移动，接着向右移动【解答】解：点光源到透镜的距离大于f而小于2f，若将此透镜沿x轴向右平移2f的距离，点光源一直在凸透镜的一倍焦距以外，成倒立的实像。凸透镜成实像时，点光源在二倍焦距处物像之间的距离最小。如图所示，（黑色）物体在凸透镜的一倍焦距和二倍焦距之间，在凸透镜的二倍焦距以外成倒立放大的实像。凸透镜向右移动，（蓝色）凸透镜移动距离物体二倍焦距处，在凸透镜的二倍焦距处得到倒立等大的实像。凸透镜继续向右移动，（红色）凸透镜距离物体在二倍焦距以外，在凸透镜的一倍焦距和二倍焦距之间成倒立缩小的实像。通过图可以看出像首先向左移动，然后再向右移动。故选：D。10．（2019•市南区校级自主招生）某同学在实验室中探究凸透镜的成像规律，取来一个凸透镜，首先用平行光做了如图甲所示的实验，然后用该透镜做蜡烛成像的实验，如图所示的四个实验情景中，能在光屏上得到蜡烛清晰像的是（）A． B． C． D．【解答】解：（1）如图甲所示，让一束平行光经过一个凸透镜，在光屏上得到了一个最小、最亮的光斑，则凸透镜焦距f＝60.0cm﹣50.0cm＝10.0cm；（2）AB、由图可以看到u＝15.0cm，10.0cm＜u＜20.0cm，像距应该v＞2f，由A图可以看到这里v＝80.0cm﹣50.0cm＝30.0cm＞20cm，故A符合题意；由B图可以看到这里v＝65.0cm﹣50.0cm＝15.0cm，即10.0cm＜v＜20.0cm，故B不符合题意；C、此时物距为27.0cm，稍微大于二倍焦距，像距应该小于2f以内，即v＜20.0cm，由C图可知v＝30.0cm＞20.0cm，故C不符合题意；D、由D图可以看出u＜10.0cm，不能成实像，故D不符合题意。故选：A。11．（2019•永春县自主招生）如图所示，一块玻璃砖内有一个类似凸透镜的空气泡，你猜猜看，当平行光线穿过它后，光线会（A．发散 B．会聚 C．仍平行 D．不改变方向【解答】解：如果同学们不对图片进行分析，很容易选B，这是错误的，因为凸形气泡不是玻璃元件，故它不是凸透镜。这是一块玻璃砖被气泡分成两部分，这两部分都是中间薄，边缘厚，是凹透镜。因此对照过去的平行光有发散作用，所以A是正确的。故选：A。12．（2019•江西自主招生）关于光学器件在我们的生活和学习中的应用，下面的说法不正确的是（）A．照相时，被照者与相机的距离是在镜头的二倍焦距之外 B．汽车的观后镜是利用了凸面镜对光线的发散作用来增大视野 C．借助放大镜看地图时，地图到放大镜的距离应略大于一倍焦距 D．阳光通过凸透镜可以点燃纸屑，这利用了凸透镜对光的会聚作用【解答】解：A、照相机照相的原理是将2倍焦距以外的物体成像在胶片上，所以照相时应该站在镜头的二倍焦距以外，故A正确。B、汽车观后镜则是利用了凸面镜对光有发散作用，能成正立、缩小的虚像，利用凸面镜可以达到扩大视野的目的，故B正确；C、借助放大镜看地图时，地图到放大镜的距离应小于一倍焦距，故C错误；D、因凸透镜对光线的会聚作用，所以阳光通过凸透镜可以会聚一点，热量集中，温度较高可以点燃纸屑，故D正确。故选：C。二．填空题（共5小题）13．（2020•李沧区校级自主招生）在探究凸透镜成像规律的实验中，小明同学通过查阅资料得到：在透镜成像中，物距u、像距v和焦距f满足如下关系：。（1）如图1所示，小明同学将凸透镜正对太阳，调整凸透镜和白纸之间的距离，直至白纸上出现最小、最亮的光斑，实验示意图如图1所示，由此可知，该凸透镜的焦距f为10.0cm。（2）小明所用的实验装置如图2所示，若将凸透镜放在光具座50.0cm刻度线处不变，把一根长度为5cm的蜡烛放在35.0cm刻度线处，光屏在80.0cm处得到蜡烛清晰的图像，蜡烛的像的高度为10.0cm。（3）当u＞2f时，物体移动的速度大于（大于，等于，小于）像移动的速度。【解答】解：（1）由图甲可知，光屏上出现一个最小最亮的光斑即为凸透镜的焦点处，焦点到凸透镜的距离为10.0cm，则凸透镜的焦距是10.0cm；（2）由题意可得：f＝10.0cm，u＝50.0cm﹣35.0cm＝15.0cm，带入公式：+＝，解得：v＝30.0cm，30.0cm+50.0cm＝80.0cm，光屏应该在80.0cm处；距离越大像越大，＝，解得：h＝10cm；（3）当u＞2f时，物距的变化大于像距的变化，物体移动速度大于像移动的速度。故答案为：（1）10.0；（2）80.0；10.0；（3）大于。14．（2019•鸠江区校级自主招生）如图所示，两端开口的圆筒内嵌有一凸透镜，透镜主光轴恰好与圆筒中轴线重合。为了测出透镜在圆筒内的位置，做如下实验：在圆筒左侧凸透镜的主光轴上放置一点光源S，在圆筒右侧垂直凸透镜的主光轴固定一光屏，点光源S与光屏的距离为L。左右移动圆筒，当圆筒左端面距离点光源S为a时，恰好在光屏上成一个清晰的像；将圆筒向右水平移动距离b，光屏上又出现了一个清晰的像，则凸透镜和圆筒左端面的距离x为。【解答】解：当圆筒左端面距离点光源S为a时，恰好在光屏上成一个清晰的像，由图1可知，此时的物距u＝a+x；将圆筒向右水平移动距离b，光屏上又出现了一个清晰的像，此时的像距为v′＝L﹣a﹣b﹣x；根据光路的可逆性，第一次的物距等于第二次的像距，所以a+x＝L﹣a﹣b﹣x，解得x＝；故答案为：。15．（2019•涪城区校级自主招生）如图1所示，一束光会聚于b点，在虚线区域内放透镜甲后，光会聚于主光轴上的c点，在虚线区域内放透镜乙后，光会聚于主光轴上的a点，可判断甲、乙透镜分别是凹透镜、凸透镜（填“凸透镜”或“凹透镜”）。现小虎想探究凸透镜成像特点，他将透镜固定在光具座上某位置（图中未标出），如图2所示，当蜡烛从光具座上的M点移到N点并调整光屏的位置，发现光屏上的像逐渐变小，可判断此透镜位于M点左侧（填“M点左侧”或“N点右侧”）。【解答】解：（1）由图1知，若光沿直线传播会聚到b点，经过甲会聚到c点，说明甲对光线有发散作用，是凹透镜；经过乙会聚到a点，说明乙对光线有会聚作用，是凸透镜；（2）如图2所示，当蜡烛从光具座上的M点移到N点并调整光屏的位置，发现光屏上的像逐渐变小，说明成的像是实像，根据凸透镜成实像时，物远像近像变小，可知，此透镜位于M点左侧。故答案为：凹透镜；凸透镜；M点左侧。16．（2017•宣州区校级自主招生）如图，一束平行光垂直照射在直径为a的圆孔上，圆孔中有一凹透镜，在距离圆孔为L的光屏上得到直径为b的圆形亮斑，则这个凹透镜的焦距为。【解答】解：平行于凹透镜主光轴的光线，经凹透镜折射后变得发散，但其反向延长线过焦点；将图中折射光线反向延长，与主光轴交于点F，则O、F之间的距离就是焦距f，如下图所示：；三角形A′B′F和三角形ABF相似，对应边成比例，则有＝，即＝，解得：f＝。故答案为：。17．（2017•永春县校级自主招生）如图所示，两个薄透镜L1和L2共轴放置，已知L1的焦距f1＝f，L2的焦距f2＝﹣f，两透镜间的距离也是f，小物体位于物面P上，物距u1＝3f。（1）小物体经过这两个透镜的像在L2的右边，到L2的距离f，是实像（填“实”或“虚”）、倒像（填“正”或“倒”）。（2）现在两个透镜位置调换，若还要使给定的原物体的原像处成像，两透镜作为整体应沿光轴向左边移动距离2f，这个新的像是实像（填“实”或“虚”）、倒像（填“正”或“倒”）。【解答】解：（1）由物距u1＝3f．可知u＞2f，则在L1的右侧成倒立、缩小的实像，由+＝可得，+＝，解得v＝1.5f，因为L1的焦距f1＝f，L2的焦距f2＝﹣f，两透镜间的距离也是f，所以小物体经过这两个透镜的像到L2的距离为1.5f﹣0.5f＝f，（2）根据光的可逆原理可知，现在两个透镜位置调换，若还要使给定的原物体的原像处成像，第二次的物距等于第一次的像距，所以，透镜组应整体向左平移3f﹣f＝2f，最终得到的是倒立等大的实像。故答案为：（1）右；f；实；倒；（2）左；2f；实；倒。三．作图题（共1小题）18．（2020•娄底）如图，OA是光源S发出的一条经平面镜反射后的反射光线，反射光线OA经过了凸透镜焦点F，请作出OA的入射光线和经凸透镜折射后的折射光线。【解答】解：过反射点垂直于镜面作出法线，根据反射光线与入射光线分居法线两侧，反射角等于入射角，在法线左侧作出入射光线，对于凸透镜，过焦点的光线经凸透镜折射后，其折射光线平行于主光轴；如下图所示。四．实验探究题（共3小题）19．（2021•市北区校级自主招生）在探究凸透镜成像规律的实验中：（1）为了方便从不同方向观察光屏上的像，光屏应选用较粗糙（选填“粗糙”或“光滑”）的白色硬纸板。（2）当蜡烛、凸透镜、光屏置于图的位置时，光屏上得到清晰的像，这个像是缩小的（选填“放大”、“等大”或“缩小”）。若保持蜡烛和透镜的位置不变，将光屏适当远离凸透镜，光屏上得的像变得模糊，这时在蜡烛和凸透镜之间放上一个合适的近视（选填“近视”或“远视”）镜片，能在光屏上重新得到清晰的像。（3）爱米同学到郊外旅游时，用照相机拍摄某风景，他想拍得范围更大一些，应将照相机离风景远一些，同时还要将镜头离底片近一些。（选填“近”或“远”）【解答】解：（1）从不同方向观察光屏上的像，光屏应该发生漫反射，其表面应该是粗糙的。（2）由图可知，物距大于像距，根据凸透镜成像规律可知，此时成倒立缩小的实像，其应用是照相机；保持蜡烛和透镜的位置不变，将光屏适当远离凸透镜，光屏上的像变得模糊，即此时像在光屏的前方，要想使得像成在光屏上，应该让光线推迟会聚，所以应该用对光线有发散的透镜，即凹透镜，所以在蜡烛和凸透镜之间放上一个合适的凹透镜，能在光屏上重新得到清晰的像。（3）爱米同学到郊外旅游时，用照相机拍摄某风景，他想拍得范围更大一些，即此时所成的像一定会变小了，所以应该减小像距，同时增大物距，即应将照相机离风景远一些，同时还要将镜头离底片近一些。故答案为：（1）粗糙；（2）缩小；近视；（3）远；近。20．（2020•市南区校级自主招生）利用焦距10cm的凸透镜进行“探究凸透镜成像特点”的实验，将透镜固定在光具座上50cm刻度线处不动。（1）如图甲所示，SA、SB是蜡烛发出的两束光，请你画出光经凸选镜折射后的光路。（2）如图乙所示，保持蜡烛和透镜的位置不变，光屏应当向左（填“左”或“右”）移动，移至B（选填序号A.50～60cmB.60～70cmC.70～80cm）范围内才能承接到清晰的A（选填序号A.倒立缩小B.倒立放大C.正立放大）的像。（3）保持蜡烛和透镜的位置不变，将老花镜的镜片放在蜡烛和透镜之间适当位置，此时应将光屏向左（选填“左”或“右”）移动，才能再次承接到清晰的像。【解答】解：（1）根据凸透镜对光线的作用可知，从焦点发出的光线经过凸透镜后会平行于主光轴；如图：；（2）如图乙所示，保持蜡烛和透镜的位置不变，此时的物距为u＝50.0cm﹣20.0cm＝30.0cm＞2f，像距f＜v＜2f，要将光屏移到60cm﹣70cm之间，成的是倒立、缩小的实像；（3）远视眼镜是凸透镜，将远视眼镜的镜片放在蜡烛和透镜之间适当位置，对光线能够起到提