内容正文:
沪粤版 凸透镜成像规律
单选题+实验题
一、单选题
1.小华用光具座研究凸透镜成像规律,按如图调整完毕,在光屏上得到蜡烛烛焰清晰的像。保持蜡烛、凸透镜、光屏位置不变,小华用不透光的纸板遮住凸透镜上半部分,则在光屏上观察到的像是( )
A.烛焰的上半部分,亮度变暗 B.烛焰的下半部分,亮度变暗
C.完整的烛焰,亮度变暗 D.完整的烛焰,亮度不变
2.在“探究凸透镜成像规律”的实验中,凸透镜的焦距为10cm,要在凸透镜另一侧的光屏上得到一个倒立的、缩小的实像。该物体离凸透镜的距离可能为( )
A.大于20cm B.小于10cm
C.等于20cm D.大于10cm,小于20cm
3.张宁用图甲所示的装置测出凸透镜的焦距,并“探究凸透镜成像规律”,当蜡烛、透镜、光屏位置如图乙时,在光屏上可成清晰的像,下列说法正确的是( )
A.图乙中烛焰成的是倒立放大的像
B.凸透镜的焦距是30cm
C.照相机成像特点与图乙中所成像的特点相同
D.将蜡烛远离凸透镜,保持凸透镜、光屏位置不变,烛焰可在光屏上成清晰的像
4.如图所示,某同学在“探究凸透镜成像规律”实验时,烛焰在光屏上成了一个清晰的像,下列说法正确的是( )
A.利用这一成像规律可制成照相机
B.实验中,蜡烛越烧越短,光屏上烛焰的像向上移动
C.为了便于从不同方向观察光屏上的像,光屏应选用较光滑的玻璃板
D.要使光屏上烛焰的像变大,只须将蜡烛远离凸透镜
5.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。下列判断正确的有( )
A.该同学所用凸透镜的焦距
B.当时,在光屏上得到的是正立、放大的实像
C.把物体从物距20cm处移动到物距8cm处的过程中,像逐渐变大
D.当时,在光屏得到的是放大的像,投影仪利用这一原理
6.在探究“凸透镜成像规律”的实验中,将点燃的蜡烛放在距凸透镜处,在透镜另一侧距透镜处的光屏上得到烛焰清晰的像,下列说法正确的是( )
A.该透镜的焦距可能等于
B.光屏上成的是倒立、放大的实像
C.保持蜡烛和光屏的位置不动,只在中间移动凸透镜,光屏上还能得到倒立、等大的实像
D.蜡烛燃烧一段时间后变短,光屏上的像也会降低
7.在“探究凸透镜成像的规律”实验中,凸透镜的焦距f=12cm,蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的值如图所示,此时烛焰在光屏上成清晰的像。下列判断正确的是( )
A.图中成像特点与投影仪成像特点相同
B.透镜位置不动,把蜡烛向左移动,向右移动光屏,光屏上会再次得到清晰的像
C.透镜位置不动,把蜡烛移到30cm刻度线处,向右移动光屏,光屏上会再次得到清晰的像
D.透镜位置不动,把蜡烛移至45cm刻度线处,向右移动光屏,光屏上会再次得到清晰的像
8.在探究“凸透镜成像规律”的实验中,已知凸透镜的焦距为16cm,且烛焰、凸透镜和光屏在光具座上的位置如下图所示,此时在光屏上得到烛焰清晰的图像为( )
A.倒立,等大,实像
B.倒立,缩小,实像
C.倒立,放大, 实像
D.正立,缩小,虚像
9.在探究凸透镜成像规律时,将点燃的蜡烛、凸透镜和光屏放置在光具座,调整后的位置如图,此时在光屏上得到蜡烛清晰的像,下列描述正确的是( )
A.光屏上成倒立、放大的实像
B.蜡烛向左移动一段距离,为了在光屏上成清晰的像,光屏应远离凸透镜
C.随着蜡烛燃烧的越来越短,光屏上像的位置逐渐向上运动
D.在蜡烛和光屏之间放一近视眼镜,光屏应靠近凸透镜才能成清晰的像
10.小雷做“探究凸透镜成像的规律”的实验时,蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图所示,这时烛焰在光屏上成清晰的像(像未在图中画出来)。下列说法正确的是( )
A.该凸透镜的焦距范围是15cm<f<30cm
B.将蜡烛移到25cm刻度线处,凸透镜不动,光屏向左移动到适当位置才能呈现清晰的烛焰像
C.将凸透镜移到20cm刻度线处,此时光屏上能呈现清晰的倒立、等大的实像
D.图中光屏呈现的是烛焰倒立、缩小的实像
二、实验题
11.小潘同学选用焦距为15cm的凸透镜,做“探究凸透镜的成像规律”的实验。
(1)小潘将蜡烛、凸透镜和光屏依次放在光具座上,点燃蜡烛后,调整蜡烛、凸透镜和光屏的高度,使烛焰、凸透镜和光屏三者的中心大致在同一高度,这样做的目的是使像呈现在 ;
(2)小潘将蜡烛放在10cm刻度线处,移动光屏到如题图所示位置,光屏上恰好呈现一清晰的像,该像的性质是倒立、 (选填“放大”、“缩小”或“等大”)的实像;
(3)保持凸透镜位置不变,小潘将蜡烛移动到25cm刻度线处,若想在光屏上得到清晰的像,应把光屏向 移动(选填“左”或“右”),像将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
12.用焦距为10cm的凸透镜探究凸透镜成像规律时,将蜡烛、凸透镜和光屏依次放在光具座上,并将凸透镜固定在50cm刻度线处。
(1)如图所示,当蜡烛移动到10cm刻度线处时,光屏上的像不清晰,此时应将光屏向 (选填“左”或“右”)移动,可在光屏上得到清晰的实像,生活中利用此成像原理工作的光学仪器是 (选填“放大镜”、 “投影仪”或“照相机”);
(2)调整后若发现像成在光屏中央靠上的位置,应将蜡烛向 (选填“上”或“下”)调节使像成在光屏中央;
(3)在图示情境下,要使光屏上出现清晰的像,可在凸透镜左边适当位置放置一个矫正 (选填“近”或“远”)视眼的镜片。
13.爱动手爱思考的小军,在做了“探究凸透镜成像规律”实验后,又选用了焦距未知的凸透镜进行拓展探究。
(1)将凸透镜安装在光具座上,用平行光作为光源,移动光屏直至光屏上得到一个最小最亮的光斑,如图甲所示,则凸透镜焦距为 cm;(要求估读)
(2)在实验过程中,当物距为5cm时所成像与生活中的 所成像的规律相同;(写出一种即可)
(3)蜡烛随着燃烧而变短,小军发现光屏上所成的像向上移动,从而影响了实验的进行,如图乙所示。为了解决这一问题,你认为他最合理的调整方法是 ;
A.只需将光屏适当上移 B.只需将凸透镜适当下移
C.将光屏和凸透镜都适当下移 D.以上操作均可行
(4)小军认为在实验过程中用蜡烛作为发光体除容易变短外,还存在一些不足之处,比如 。(写出合理的一条即可)
14.小明在“探究凸透镜成像规律”的实验中,选用的凸透镜焦距为10cm。
(1)实验前应在光具座上将蜡烛焰心、透镜光心、光屏中心调到 ;
(2)蜡烛、透镜、光屏的位置如图所示,光屏上呈现烛焰清晰的像,保持透镜不动,将蜡烛移到光具座上30cm刻度线位置时,要在光屏上再次呈现清晰的像,应将光屏向 移动;
(3)将蜡烛从光具座上40cm刻度线位置远离透镜移动时,所成的像逐渐变小;若将蜡烛从光具座上40cm刻度线位置靠近透镜移动,则像的大小将 。
15.小明用蜡烛、凸透镜(焦距为10cm)、光屏在光具座上进行“凸透镜成像规律”的实验。
(1)实验时,要将蜡烛的烛焰、凸透镜、光屏三者的中心调到 ;
(2)如图甲所示,光屏上能承接到清晰的实像,此时保持凸透镜的位置不动,将蜡烛移动到35cm处,如果还想在光屏上承接到接到清晰的实像,光屏应该向 (选填“靠近”或“远离”)凸透镜的方向移动,直到出现倒立、 的实像;
(3)继续保持凸透镜位置不变,移动蜡烛至如图乙所示的位置,此时在凸透镜的 侧(选填“左”或“右”)可以观察到物体的像;
(4)在实验过程中,原来在光屏中央的像“跑”到上方,为了使像回到中央,接下来的操作是 (填“①”、“②”或“③”)。
①向下调光屏 ②向上调凸透镜 ③向上调蜡烛
试卷第6页,共6页
试卷第5页,共6页
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参考答案:
1.C
【详解】凸透镜成实像时,所有透过透镜的光会聚到光屏上成像,当将透镜的上半部分挡住后,整个物体发出的光虽有一部分被挡住,但总会有一部分光通过下半部分凸透镜而会聚成像,因此,像与原来相同,还是完整的像;只是由于透镜的一半被遮住,因此折射出的光线与原来相比减少了一半,亮度会减弱,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
2.A
【详解】A.物体离凸透镜的距离大于20cm,物距大于两倍焦距,成倒立缩小的实像,故A符合题意;
B.物体离凸透镜的距离小于10cm,物距小于一倍焦距,成正立放大的虚像,故B不符合题意;
C.物体离凸透镜的距离等于20cm,物距等于两倍焦距,成倒立等大的实像,故C不符合题意;
D.物体离凸透镜的距离大于10cm,小于20cm ,物距在一倍和两倍焦距之间,成倒立放大的实像,故D不符合题意。
故选A。
3.A
【详解】ABC.由图甲可知,凸透镜的焦距为
图乙中,物距u=15cm,在一倍焦距与二倍焦距之间,由凸透镜成像规律可知,成倒立放大的实像,该成像特点主要应用在投影仪上,故A正确,BC错误;
D.因为凸透镜成实像时,若物距增大,则像距会减小,所以当保持凸透镜、光屏位置不变时,则在光屏上不能成清晰的像,应将光屏向靠近透镜的方向移动,故D错误。
故选A。
4.AB
【详解】A.由图可知,此时物距大于两倍焦距,成的是倒立、缩小的实像,与照相机成像原理相同,故A正确;
B.实验中,蜡烛越烧越短,由于过透镜光心的光线,光的传播方向不变,所以光屏上烛焰的像向上移动,故B正确;
C.为了便于从不同方向观察光屏上的像,光屏不应选用较光滑的玻璃板,因为在光滑的玻璃板表面会发生镜面反射,只有在特定的方向才能观察到光屏上的像,故C错误;
D.由凸透镜成像规律可知,成实像时存在“物近像远像变大”的规律,所以要使光屏上烛焰的像变大,须将蜡烛靠近凸透镜,故D错误。
故选AB。
5.C
【详解】A.根据图可知
凸透镜成倒立、等大的实像,如图当
时,所以
故A错误;
B.当
时,因
所以不成像,故B错误;
C.物体从距凸透镜20cm处移动到8cm处的过程中,物距大于焦距,成实像,凸透镜成实像时,物距减小,像距变大,像变大,故C正确;
D.当
时
成倒立、缩小的实像,应用于照相机,故D错误。
故选C。
6.A
【详解】AB.蜡烛距离凸透镜24cm时,在透镜的另一侧16cm处光屏上得到一个清晰的像,物距大于像距,成倒立缩小实像;此时物体的位置在二倍焦距以外,像在一倍焦距和二倍焦距之间,即
24cm>2f①
2f>16cm>f②
解得
8cm<f<12cm
所以凸透镜的焦距可能为9.5cm,故B错误,A正确;
C.在光的折射现象中光路是可逆的,若保持蜡烛和光屏的位置不动,只在中间移动凸透镜,当物距等于原来的像距16cm、像距等于原来的物距24cm时,光屏上还能得到清晰倒立、放大的实像,故C错误;
D.蜡烛燃烧一段时间后变短,根据经过光心的光线的传播方向不变可知,光屏上的像会升高,故D错误。
故选A。
7.C
【详解】A.由图可知,此时的物距为u=30.0cm,像距为v=20.0cm,则凸透镜的焦距f=l2cm,30.0cm>2f,成的是倒立、缩小的实像,其应用是照相机,故A错误;
B.当成实像时,物距变大时,像距变小,透镜位置不动,把蜡烛向左移动,应该减小像距,即向左移动光屏,光屏上会再次得到清晰的像,故B错误;
C.透镜位置不动,把蜡烛移到30cm刻度线处,物距减小,像距变大,向右移动光屏,光屏上会再次得到清晰的像,故C正确;
D.将蜡烛移动到45cm的刻度线处,物距u=5cm,小于一倍焦距,成正立放大虚像,虚像不能用光屏承接,故D错误。
故选C。
8.B
【详解】由图得,物距大于像距,成的像是倒立,缩小,实像,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
9.C
【详解】A.由图知道 ,物距大于像距,则,此时成倒立、缩小的实像,故A错误;
B.保持凸透镜位置不变,如果蜡烛向左移动一段距离,物距增大,像变小,像距减小,光屏向左运动,靠近凸透镜,故B错误;
C.由于蜡烛的燃烧,烛焰的高度逐渐降低,根据光线过光心不改变方向,光屏上像的位置逐渐向上运动,故C正确;
D.因凹透镜对光线有发散作用,所以此时所成的像向后移动了,光屏必须向右移动才能接到清晰的像,故光屏应远离凸透镜才能成清晰的像,故D错误。
故选C。
10.D
【详解】AD.由图可知,此时物距大于像距,光屏上成倒立缩小的实像,故此时物距大于两倍焦距,像距在一倍焦距和两倍焦距之间,即
40cm>2f
f<30cm<2f
解得
15cm<f<20cm
故A错误,D正确;
B.将蜡烛移到20cm刻度处,此时物距减小,由凸透镜的成像规律可知,像距将增大,所以光屏向右移动到适当位置才能呈现清晰的烛焰像,故B错误;
C.将凸透镜移到20cm刻度线处,此时物距并不等于两倍的焦距,所以光屏上不能呈现清晰的倒立、等大的实像,故C错误。
故选D。
11. 光屏的中央位置 缩小 右 变大
【解析】【小题1】(1)[1] 实验前,要调整凸透镜和光屏的高度,使它们的中心与烛焰中心大致同一高度,这样做的目的是使像呈在光屏的中央位置。
(2)[2]由图所示的情景知道,此时光屏上恰好呈现清晰的像,由凸透镜成实像时的规律可知,此时物距大于像距,在光屏上成倒立缩小的实像。
(3)[3][4]保持凸透镜位置不变,小潘将蜡烛移动到25cm刻度线处,凸透镜成实像时,物距变小像距变大像变大,若想在光屏上得到清晰的像,应把光屏向右移动,像将变大。
12. 左 照相机 上 近
【详解】(1)[1][2]由题可知,凸透镜焦距为10cm,如图所示,当蜡烛移动到10cm刻度线处时,光屏上的像不清晰,此时物距大于二倍焦距,要想在光屏上得到清晰的实像,光屏应向左移动,处于二倍焦距至一倍焦距之间;由于u>2f,所以,凸透镜成倒立、缩小的实像,应用这一成像特点可制成的光学仪器是照相机。
(2)[3]调整后若发现像成在光屏中央靠上的位置,根据过光心的光线传播方向不变可知应将蜡烛向上调节使像成在光屏中央。
(3)[4]在图示情境下,物距大于二倍焦距,成倒立缩小的实像,像距等于二倍焦距,像成在了光屏的前面,要使光屏上出现清晰的像,可在凸透镜左边适当位置放置一个对光有发散作用的凹透镜,即近视眼的镜片。
13. 10.0 放大镜 AB 见解析
【详解】(1)[1]图甲中,刻度尺的分度值为1cm,平行光经过凸透镜后在光屏上得到一个最小最亮的光斑,这个光斑即为焦点,焦点到凸透镜的距离即为焦距,则焦距为
(2)[2]在实验过程中,当物距为5cm时,小于1倍焦距,成正立放大的虚像,放大镜就是根据该原理制成的。
(3)[3]蜡烛在燃放中不断缩短,向下移动,光屏上的像向上移动,要使像能够成在光屏中央,可向上移动光屏;或向上移动蜡烛或向下移动凸透镜。故AB符合题意,CD不符合题意。
故选AB。
(4)[4]实验中烛焰会随空气的流动飘忽不定,影响像的稳定,不方便测量。
14. 同一高度上 右 变小
【详解】(1)[1]为了使像能始终成在光屏中央,实验前应在光具座上将蜡烛焰心、透镜光心、光屏中心调到同一高度上。
(2)[2]保持透镜不动,将蜡烛移到光具座上30cm刻度线位置时,物距变小,则像距变大,要在光屏上再次呈现清晰的像,应将光屏向右移动。
(3)[3]若将蜡烛从光具座上40cm刻度线位置靠近透镜移动,物距小于凸透镜的一倍焦距且物距变小,此时成正立、放大的虚像,像的大小将变小。
15. 同一高度 远离 放大 右 ③
【详解】(1)[1]实验时,为了让像成在光屏的最中央,要将蜡烛的烛焰、凸透镜、光屏三者的中心调到同一高度。
(2)[2][3]当蜡烛移动到35cm处时,此时物距在一倍焦距和二倍焦距之间,根据凸透镜成像规律,此时可以成倒立放大的实像,因为物体靠近凸透镜,所以像的位置会远离凸透镜,因此光屏需要远离凸透镜方向移动。
(3)[4]由图知,此时物距在一倍焦距以内,根据凸透镜成像规律,此时凸透镜相当于一个放大镜,可以从凸透镜右侧观察到正立放大的虚像。
(4)[5]在实验过程中,原来光屏中央的像“跑到上方,为了使像回到中央,由于光线过光心不改变方向,可以把光屏向上移动,或凸透镜向下移动,或蜡烛向上移动,故①②错误,③正确。
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