内容正文:
十分钟练习
专题九 凸透镜成像
选择题 (单选题)
1.在探究凸透镜成像规律的实验中,当蜡烛、凸透镜、光屏位于如图所示位置时,在光屏上出现一个清晰烛焰的像,其成像特点是( )
A. 倒立放大的实像
B. 倒立放大的虚像
C. 倒立缩小的实像
D. 正立放大的虚像
2.小明做“探究凸透镜的成像规律”实验时,先用焦距是10cm的凸透镜甲放在如图所示的位置,移动光屏得到清晰的像。保持蜡烛、透镜位置不变,改用焦距是20cm的凸透镜乙继续进行实验,则( )
A.无需移动光屏,可在光屏上得到清晰的像
B.向左移动光屏,可在光屏上得到清晰、缩小的像
C.向右移动光屏,可在光屏上得到清晰、等大的像
D.向右移动光屏,可在光屏上得到清晰、放大的像
3.关于图中“凸透镜成像规律”的实验,下列说法正确的是( )
图4
A.图中蜡烛到凸透镜的距离u为(f为焦距)
B.图中凸透镜成像规律与投影仪的成像原理相同
C.两只凸透镜既可以组合成望远镜也可以组合成显微镜
D.近视眼和远视眼都可以戴这种透镜矫正
4.在探究“凸透镜成像的规律”的实验中,光具座上各元件位置如图所示,此时在光屏上恰好成一个清晰的像,则下列说法正确的是( )
A.若将蜡烛远离凸透镜,则应将光屏靠近凸透镜才能得到清晰的像,且像逐渐变大
B.若保持凸透镜位置不变,将蜡烛放在刻度线处,适当移动光屏,也能在光屏上得到一个清晰的像
C.图中此时成像原理与显微镜物镜的成像原理相同
D.若在蜡烛和凸透镜之间放一个近视眼镜,则光屏应靠近凸透镜才能得到清晰的像
5.在“探究凸透镜成像的规律”实验中,蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示,烛焰在光屏上恰好成一清晰的像。则下列说法正确的是( )
A.照相机应用了这一成像规律
B.蜡烛燃烧一段时间后,光屏上的像会向下移
C.蜡烛不动,将透镜移至35cm刻度处,移动光屏可能得到倒立的清晰像
D.蜡烛和光屏不动,若将凸透镜移至65cm刻度处,光屏上仍然能成清晰的像
6.在“探究凸透镜成像规律”的实验中,蜡烛、凸透镜、光屏位置如图所示,此时光屏上恰好呈现烛焰清晰的像(图中未画出)。下列说法正确的是( )
A.该透镜焦距可能为10cm
B.图中成像特点与投影仪成像特点相同
C.蜡烛燃烧变短,光屏上的像也会向下移动
D.透镜位置不动,蜡烛向左移动并调整光屏的位置,光屏上清晰的像将变大
7.在验证凸透镜成像实验中,蜡烛、凸透镜和光屏在光具座上的位置如图所示,此时在光屏上得到烛焰清晰的像;若保持蜡烛位置不变,将凸透镜在光具座上移动5厘米,对于此时成像的性质判断正确的是( )
A. 可能是缩小的实像
B. 一定是缩小的实像
C.一定是正立的虚像
D.可能是放大的虚像
8.某同学在做“研究凸透镜成像规律”的实验中,将光屏移到离凸透镜16厘米处,得到烛焰的倒立放大的像,他使用的凸透镜的焦距可能为( )
A.18厘米 B.12厘米
C.8厘米 D.4厘米
9.在做“探究凸透镜成像的规律”的实验中,小明组装的装置如图甲所示,他保持凸透镜的位置不变,不断地移动蜡烛位置,观察到四种烛焰的清晰像,如图乙所示,已知凸透镜的焦距为10cm,按蜡烛到凸透镜距离由近到远所得到的像进行排序,正确顺序为( )
A. ④③②① B.③②①④
C.①②③④ D.④①②③
10.在凸透镜成像的实验中,光屏上获得一个放大的像。如果把烛焰向远离透镜的方向移动,则光屏上的像和像距的变化情况是( )
A.像和像距越来越小
B.像和像距越来越大
C.像距变小、像变大
D.像距变大,像变小
11.在做“探究凸透镜成像规律”的实验中,小明利用如图甲所示的装置测出了凸透镜的焦距,正确安装并调节实验装置后,在光屏上得到一个清晰的像,如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.由图甲可知,该凸透镜的焦距是40.0cm
B.蜡烛在图乙所示的位置时,成像特点与照相机成像特点相同
C.若将蜡烛从光具座35.0cm刻线处向远离凸透镜方向移动,烛焰所成的像将逐渐变小
D.蜡烛在图乙所示的位置时,若用黑纸片将凸透镜遮挡一半,在光屏上只能成半个烛焰的像
12.在学习了凸透镜成像规律后,小慧同学计划制作一个“手机投影仪”。现有器材如下:焦距分别为10cm、20cm、30cm的凸透镜各一个,手机一部,长为30cm的纸盒,胶带和剪刀等。“投影仪”模型如图所示,将手机和凸透镜分别固定在纸盒的两端,调整“投影仪”到墙面的距离,可在墙上看到手机画面清晰放大的像。下列说法正确的是( )
A.应选择焦距为10cm的凸透镜
B.应选择焦距为20cm的凸透镜
C.将手机正立放置,在墙上看到的像是正立的
D.墙上手机画面的像是虚像
13.小明在做“探究凸透镜成像规律”的实验时,将凸透镜固定在光具座上50cm刻度线处,在光屏上得到烛焰清晰的像,如图所示,以下说法中正确的是( )
A.照相机成像原理与图中成像的原理相同
B.凸透镜不动,将蜡烛和光屏位置互换,一定可以在光屏上得到清晰、缩小的像
C.若将蜡烛远离凸透镜,则应将光屏远离凸透镜才能得到清晰的像,且像逐渐变大
D.若将透镜换为焦距更小的凸透镜,则只将光屏右移也能再次接收到清晰的像
14.在探究凸透镜成像规律的实验中,凸透镜的焦距为20cm,将光屏放在距离凸透镜32cm处,适当调整蜡烛到透镜的距离,此时光屏上得到蜡烛清晰的像,该像为( )
A.正立放大的虚像
B.正立放大的实像
C.倒立缩小的实像
D.倒立放大的实像
15.小刚在做“探究凸透镜成像规律”的实验时,自制了“水凸透镜”。当蜡烛、“水凸透镜”和光屏位于如图所示的位置时,光屏上呈现烛焰清晰的像,下列说法正确的是( )
A.此“水凸透镜”的焦距为15.0cm
B.图中成像规律与放大镜成像规律相同
C.将蜡烛放到10cm处,若要在光屏上仍能得到清晰的像应向右移动光屏
D.往图中“水凸透镜”中继续加水增加其厚度,要在光屏上成清晰的像,要向左移动光屏
16.在“探究凸透镜成像的规律”实验中,光具座上依次摆放蜡烛、凸透镜和光屏,如图所示,此时烛焰在光屏上恰好成清晰等大的像。下列说法错误的是( )
A.当蜡烛因燃烧逐渐变短,光屏上的像会逐渐向上移动
B.凸透镜的焦距为20cm
C.若在蜡烛和凸透镜之间放置一个远视镜,为得到清晰的像光屏应向左移动
D.若遮挡凸透镜的一部分,光屏上将得不到完整的像
17.某同学在做“探究凸透镜成像规律”的实验中,记录并绘制了像到凸透镜的距离 v 与物到凸透镜的距离 u 的关系图像,如图所示。下列说法正确的有( )
A.该凸透镜的焦距 f = 16 cm
B.当 u = 10 cm时,在光屏得到的是放大的像
C.当 u = 6 cm时,在光屏上得到的是倒立、缩小的实像
D.把物体从距透镜30 cm处移动到距透镜10 cm处的过程中,像逐渐变小
18.某同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中,记录并绘制了物体到凸透镜的距离u与像到凸透镜的距离v之间关系的图像,如图所示。下列判断正确的是( )
A.用白纸遮住凸透镜上半部分,光屏上的像会变暗且不完整
B.该凸透镜的焦距是10cm
C.当时,成倒立、等大的实像
D.物体从距凸透镜12cm处移动到1cm处的过程中,所成像的大小一直变大
参考答案
1.A
【详解】由图知道,此时物距小于像距,根据成实像时,物距小于像距,成倒立、放大的实像,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
2.D
【详解】由图知,物距
若
此时u大于2f,在光屏成倒立缩小的实像,像距处于10.0cm和20.0cm之间;若换用
的凸透镜,30.0cm处于f和2f之间,成倒立放大的实像,像距将大于2f,即大于40cm,所以需向右移动光屏,将在光屏上成倒立放大的实像,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
3.C
【详解】AB.由图可知,物距大于像距,凸透镜会成倒立、缩小的实像,此时物距u为u>2f,这种成像规律与照相机的成像原理相同,故AB错误;
C.两只凸透镜的组合可以非常灵活。如果它们的焦距和相对位置选择得当,它们既可以组合成望远镜(一个凸透镜作为物镜,另一个作为目镜),也可以组合成显微镜,故C正确;
D.近视眼是由于晶状体曲度变大,折光能力增强,导致像成在视网膜的前方。为了矫正近视眼,需要配戴凹透镜,使光线发散后再进入眼睛。而凸透镜对光线有会聚作用,因此不能用来矫正近视眼。远视眼则是由于晶状体曲度变小,折光能力减弱,导致像成在视网膜的后方。为了矫正远视眼,需要配戴凸透镜,使光线会聚后再进入眼睛,故D错误。
故选C。
4.C
【详解】A.图示中,光屏上成清晰的像,则成的是实像,蜡烛远离凸透镜时,物距变大,则像距变小,像变小,所以应将光屏靠近凸透镜,才能在光屏上成清晰的像,且像变小,故A错误;
B.图示中,物距小于像距,成倒立放大的实像,刻度尺的分度值为1cm,此时物距和像距分别为
u=50.0cm-35.0cm=15.0cm,v=80.0cm-50.0cm=30.0cm
则有
f<15.0cm<2f,30.0cm>2f
解得,7.5cm<f<15.0cm。将蜡烛放在45cm刻度线处,则物距
u1=50.0cm-45.0cm=5.0cm<f
此时成虚像,在光屏上不能承接到,无论如何移到光屏也无法得到清晰的像,故B错误;
C.图示中所成的像是倒立、放大的实像,而显微镜的物镜相当于投影仪,成倒立、放大的实像,故C正确;
D.在蜡烛与凸透镜之间放一个近视眼镜,光屏应远离凸透镜才能得到清晰的像,因为近视眼镜是凹透镜,对光线有发散作用,故D错误。
故选C。
5.D
【详解】A. 由图可知,物距小于像距,故在光屏上得到倒立,放大的实像,应用于投影仪,故A错误;
B. 蜡烛变短后,根据光线过透镜的光心不改变方向,光屏上的像会向下移,故B错误;
C. 图示物距为30cm,在一倍二倍焦距之间,像距45cm,大于二倍焦距,可得焦距的范围15cm<f<22.5cm,将透镜移至35cm刻度处,物距为15cm,则物体一定在一倍焦距内,成正立、放大的虚像,故C错误;
D. 蜡烛和光屏不动,此时物距为45cm,像距30cm,根据光路可逆,光屏上仍然能成清晰的像,故D正确。
故选D。
6.B
【详解】A.根据图示可知,物距小于像距,成倒立、放大的实像,则
f<u=50.0cm-30.0cm=20.0cm<2f⋯⋯①
v=80.0cm-50.0cm=30.0cm>2f⋯⋯②
解①②得
10cm<f<15cm
故A错误;
B.根据图示可知,物距小于像距,成倒立、放大的实像,其应用是投影仪,故B正确;
C.蜡烛燃烧变短,烛焰相对于凸透镜向下移动,光屏上的像向上移动,故C错误;
D.透镜位置不动,蜡烛向左移动,物距变大,像距变小,像变小,所以调整光屏的位置,光屏上清晰的像将变小,故D错误。
故选B。
7.D
【详解】由图可知,物距为
u=50.0cm-30.0cm=20.0cm
像距为
v=70.0cm-50.0cm=20.0cm
此时
u=v=20.0cm=2f
f=10.0cm
将凸透镜在光具座上向左移动5厘米,此时物距大于2倍焦距,成倒立缩小的实像,将凸透镜在光具座上向右移动5厘米,此时物距大于1倍焦距小于2倍焦距,成倒立放大的实像。
故选D。
8.D
【详解】光屏移到离凸透镜16cm处,得到烛焰倒立放大的像,所以
16cm>2f
解得
f<8cm
所以凸透镜的焦距可能是4cm,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
9.A
【详解】按蜡烛到凸透镜距离由近到远所得到的像进行排序,刚开始时,物距小于一倍焦距,成的是正立的放大的虚像④;蜡烛慢慢远离,物距在一倍焦距和两倍焦距之间,成的倒立的放大的实像③,物体慢慢远离,像变近,且像变小,故成的像是②,最后物体大于两倍的焦距,成的是倒立的缩小的实像①,故A符合题意;BCD不符合题意。
故选A。
10.A
【详解】由题意“光屏上获得一个放大的像”。可知2f>u>f,如果把烛焰向远离透镜的方向移动,则物距增大,由凸透镜成像规律可知,物距增大,像距变小,像变小。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
11.C
【详解】A.由甲图可知,该凸透镜的焦距是
故A错误;
B.由乙图可知,物距处于f和2f之间,凸透镜成倒立放大的实像,是投影仪的成像原理,故B错误;
C.烛焰从光具座35.0cm刻线处向远离凸透镜方向移动,根据物距增大像距减小像变小可知,烛焰所成的像将逐渐变小,故C正确;
D.用黑纸片将凸透镜遮挡一半,透镜的另外一半部分仍能会聚烛焰发出的光线,在光屏上成烛焰完整的像,只是像比原来变暗,故D错误。
故选C。
12.B
【详解】A.若选择焦距为10cm的凸透镜,此时物距为30cm,物距大于两倍焦距,此时会成倒立的缩小的实像,与题意不符,故A不符合题意;
B.若选择焦距为20cm的凸透镜,此时物距为30cm,物距在一倍焦距和两倍焦距之间,成的是倒立的放大的实像,是投影仪原理,故可以满足题意,故B符合题意;
C.将手机正立放置,在墙上看到的像是倒立的像,故C不符合题意;
D.能够在光屏上承接,说明是实像,故D不符合题意。
故选B。
13.B
【详解】A. 如图所示,此时物距小于像距,成的是倒立、放大的实像,投影仪成像原理与图中成像的原理相同,照相机是利用凸透镜成倒立缩小的实像的原理制成的。故A错误;
B. 凸透镜不动,将蜡烛和光屏位置互换,根据光路可逆原理可知,光屏上仍可成清晰的像,此时物距大于像距,光屏上得到清晰、缩小的像,故B正确;
C.若将蜡烛远离凸透镜,物距变大,则像距变小,则应将光屏靠近凸透镜才能得到清晰的像,且像逐渐变小,故C错误;
D.若将透镜换为焦距更小的凸透镜,透镜对光的会聚能力更强,像距变小,则只将光屏左移也能再次接收到清晰的像,故D错误。
故选B。
14.C
【详解】在探究凸透镜成像规律的实验中,凸透镜的焦距为20cm,将光屏放在距离凸透镜32cm处,此时像在一倍焦距和二倍焦距之间,适当移动蜡烛的距离,光屏上得到蜡烛倒立、缩小的实像,物体在二倍焦距以外,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
15.D
【详解】AB.由图可知,物距为
40.0cm-25.0cm=15.0cm
像距为
70.0cm-40.0cm=30.0cm
物距小于像距,成倒立放大的实像,与投影仪成像规律相同,此时
2f>15.0cm>f①
30.0cm>2f②
由①②得到
15.0cm>f>7.5cm
故AB错误;
C.凸透镜成实像,物远像近像变小,将蜡烛放到10cm处,物距增大,若要在光屏上仍能得到清晰的像,像距减小,应向左移动光屏,故C错误;
D.往图中“水凸透镜”中继续加水增加其厚度,凸透镜凸度越大,对光的会聚能力越强,要在光屏上成清晰的像,要向左移动光屏,故D正确。
故选D。
16.BD
【详解】A.当蜡烛因燃烧逐渐变短,根据过光心的光线传播方向不变知道,光屏上的像会逐渐向上移动,故A正确,不符合题意;
B.由图知道,此时
u=v=20cm
由于
u=v=2f
成倒立、等大的实像,即
2f=20cm
因此该凸透镜的焦距
f=10cm
故B错误,符合题意;
C.若在蜡烛和凸透镜之间放置一个远视镜,远视镜是凸透镜,凸透镜对光线具有会聚作用,会将光线提前会聚成像,因此为得到清晰的像光屏应向左移动,故C正确,不符合题意;
D.若遮挡凸透镜的一部分,剩余部分仍能会聚光线成完整的像,但由于会聚的光线比原来减少,所以像比原来变暗,故D错误,符合题意。
故选BD。
17.B
【详解】A.由图得
则该凸透镜的焦距
故A错误;
B.当
时,物距在f~2f之间,此时在光屏得到的是放大的实像,故B正确;
C.当
时,物距小于f,在光屏上得到的是放大的虚像,故C错误;
D.把物体从距透镜30 cm处移动到距透镜10 cm处的过程中,物距变小,像距变大,像逐渐变大,故D错误。
故选B。
18.C
【详解】A.用白纸遮住凸透镜上半部分,凸透镜下半部分仍能成完整的像,但因为光线减少,所以像会变暗,故A错误;
B.由图可知,物距等于像距等于16cm时,物距等于两倍焦距,所以焦距为8cm,故B错误;
C.当时,物距等于两倍焦距,成倒立、等大的实像,故C正确;
D.物体距凸透镜12cm时,处于一倍到两倍焦距之间,凸透镜成实像时遵循:物近像远像变大的规律,所以物体靠近凸透镜时,像会变大。当物体距离凸透镜的距离小于一倍焦距,即8cm时,成的是虚像,成虚像时,像随着物距的减小而减小,故物体从距凸透镜12cm处移动到1cm处的过程中,所成像的大小先变大后变小,故D错误。
故选C。
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