内容正文:
4.5.2科学探究:凸透镜成像
一、单选题
1.用光具座和焦距为10cm的凸透镜做成像实验,当把点燃的蜡烛放在离凸透镜20cm处,则在透镜另一侧的光屏上得到的像是( )
A.放大、倒立的实像 B.放大、正立的虚像
C.等大、倒立的实像 D.缩小、倒立的虚像
【答案】C
【解析】由题意知凸透镜的焦距是10cm,蜡烛放在距凸透镜20cm处,物距等于2倍焦距,此时所以成倒立、等大的实像。
故选C。
2.将物体分别放在甲凸透镜(f甲=10cm)、乙凸透镜(f乙=5cm)前,物距相同。通过两个透镜,在光屏上一个成缩小的像,一个成放大的像。则( )
A.甲凸透镜比乙凸透镜的折光能力强 B.甲凸透镜成的是缩小的像
C.物距可能是15cm D.物距可能是20cm
【答案】C
【解析】A.焦距越小,折光能量越强,故甲凸透镜比乙凸透镜的折光能力弱,故A不符合题意;
B.若物体通过甲凸透镜成缩小的实像,则像是倒立、缩小的实像,物距要大于二倍焦距;物距大于20cm,此时
20cm>2f乙=2×5cm
物体通过乙凸透镜液成倒立、缩小的实像,不符合题意,故甲凸透镜成的是放大的像,故B不符合题意;
C.若物体经乙凸透镜成倒立缩小的实像,则物距大于10cm,当物距在10cm到20cm之间(u=15cm)时,通过甲能成倒立、放大的实像,符合题意,故C符合题意;
D.若物距是20cm时,对于甲凸透镜,物距等于二倍焦距,对于乙凸透镜,大于二倍焦距,不会成放大的像,故D不符合题意。
故选C。
3.在探究凸透镜成像规律的实验中,首先需要调整烛焰和光屏的中心位于主光轴上,下列照片中的情况属于调整好的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】观察上述四幅图可以看出,烛焰、凸透镜的光心以及光屏的中央大致在同一高度的是C图,A图中凸透镜的角度不对,B图中的凸透镜太低,D图中蜡烛的位置太低,故C正确,ABD错误。
故选C。
4.把物体放到凸透镜前16cm处可得到倒立、放大的实像,现将物体向凸透镜移近8cm时,得到的是( )
A.倒立、放大的实像 B.倒立、等大的实像
C.倒立、缩小的实像 D.正立、放大的虚像
【答案】D
【解析】一物体在凸透镜前16cm处,在凸透镜另一侧光屏上能得到一个倒立放大的实像,所以由凸透镜成像的规律可知,,即
解得
当物体移到离透镜8cm处时,此时,由凸透镜成像规律可知,此时成正立、放大的虚像。故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
5.在探究凸透镜成像规律的实验中,若在光屏上得到一个倒立、缩小的实像,这时测得光屏到凸透镜的距离为12厘米,则该凸透镜的焦距可能为( )
A.15厘米 B.8厘米 C.6厘米 D.4厘米
【答案】B
【解析】据凸透镜成像实验,发现光屏上有一个清晰缩小的像,此时像处于透镜的1倍焦距和二倍焦距之间,即
2f>μ>f
光屏距离凸透镜12cm,所以
2f>12cm>f
即
12cm>f>6cm
故B符合题意,ACD不符合题意
故选B。
6.如图所示,是放置在水平桌面上的刻度尺的一部分,甲、乙、丙、丁是通过凸透镜所看到的刻度尺的像,若凸透镜从远处逐渐贴近刻度尺,则看到刻度尺的像的先后顺序正确的是( )
A.丙、甲、丁、乙 B.甲、乙、丙、丁 C.乙、丁、甲、丙 D.丁、甲、丙、乙
【答案】A
【解析】由凸透镜成像规律可知,物距逐渐变小的成像规律依次为:刻度尺到凸透镜的距离在二倍焦距以外时,凸透镜成倒立、缩小的实像,即丙图;刻度尺到凸透镜的距离在二倍焦距处,凸透镜成倒立、等大的实像,即甲图;刻度尺到凸透镜的距离在一倍焦距和二倍焦距之间时,凸透镜成倒立、放大的实像,即丁图;刻度尺到凸透镜的距离在一倍焦距以内时,凸透镜成正立、放大的虚像,即乙图。综上可知,若凸透镜从远处逐渐贴近刻度尺,则看到刻度尺的像的先后顺序为丙、甲、丁、乙。故B、C、D错误,A正确。
故选A。
7.在做“凸透镜成像”的实验中,当蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图时,在光屏的中央承接到了蜡烛的像。则下列说法正确的是( )
①光屏上的像与照相机成的像性质相同
②若只升高蜡烛,光屏上的像会向上移动
③若只将蜡烛向左移动,光屏上还会承接到像
④若将蜡烛和凸透镜之间放一焦距适当的凹透镜,光屏向右移动才能承接到像
A.①③ B.②④ C.③④ D.①④
【答案】D
【解析】①由图可知,此时物距大于像距,则成的是倒立、缩小的实像,与照相机的成像情况相同,故①正确;
②若只升高蜡烛,由于经过光心的光线的传播方向不变,则像会向下移动,故②错误;
③若只将蜡烛向左移动,物距变大,像距变小,像变小,需要移动光屏才能承接到像,故③错误;
④若将蜡烛和凸透镜之间放一焦距适当的凹透镜,凹透镜对光线有发散作用,使像距变大,所以光屏需要向右移动才能承接到像,故④正确。
故