内容正文:
第五章透镜及其应用练习题
一、单选题
1.玩抖音、刷快手、微信聊天等,已严重影响人们正常工作和生活,长时间盯着手机屏幕,视力和精神受到伤害。下列关于近视眼及其矫正的原理图正确的是( )
A.甲丙 B.甲丁
C.乙丙 D.乙丁
2.如图,小博在做凸透镜成像实验时,他得到以下结论,你认为正确的是( )
A.蜡烛置于c点时,在光屏上能成一个正立放大的像
B.蜡烛置于b点时,在光屏上能成一个倒立缩小的像
C.蜡烛置于d点时,光屏上能成一个倒立放大的像
D.蜡烛从a点向b点移动,光屏要适当向右移动才能使像变得清晰,而且像还变大了
3.用投影仪放映幻灯片时,屏幕上出现正常画面,这时有一个小虫正好落在凸透镜的镜片上,此时对画面的影响为( )
A.画面上有一只小虫 B.画面变得模糊
C.几乎无影响 D.画面上有小虫,但不清晰
4.如图所示,下列关于光现象说法正确的是( )
A.图甲是教室里投影仪的成像原理图 B.图乙是矫正近视眼的光路示意图
C.图丙潜望镜是平面镜成像原理应用 D.图丁从各个方向都能看到书是镜面反射
5.陕西汉中朱鹮国家级自然保护区位于陕西秦岭南坡,保护区总面积37549公顷。如图甲是小明周末去景区游玩时用相机拍摄的一张照片,下列有关说法正确的是( )
A.照相机的镜头相当于凹透镜
B.拍照时,朱鹮位于照相机镜头二倍焦距以内
C.拍照时,朱鹮能够在底片上成缩小的虚像
D.要拍出如图乙所示的照片,照相机应远离朱鹮,同时照相机镜头向后缩
6.如图是来自远处某点的光经晶状体到达视网膜的示意图。下列说法中正确的是( )
A.图中为近视眼的成因,应配戴凸透镜纠正 B.图中为近视眼的成因,应配戴凹透镜纠正
C.图中为远视眼的成因,应配戴凸透镜纠正 D.图中为远视眼的成因,应配戴凹透镜纠正
7.让凸透镜正对着阳光,在离凸透镜10cm处的光屏上得到一个很小的亮斑,那么物体位于该凸透镜前30cm处时,在透镜的另一侧可以得到( )
A.倒立、放大的实像
B.倒立、缩小的实像
C.正立、放大的实像
D.正立、放大的虚像
8.凸透镜的焦距为10cm,将点燃的蜡烛放在距离凸透镜32cm处,在凸透镜另一侧的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
9.下列关于透镜及成像的说法正确的是
A.虚像都是正立的,实像都是倒立的
B.通过放大镜观察物体时,透镜离物体越近看到的像越大
C.凸透镜对光线有会聚作用,任何光束经过凸透镜后都是会聚到一起
D.凹透镜对光线有发散作用,任何光束经过凹透镜后都是分散开的
10.如图所示,小明同学在“探究凸透镜成像的规律”时,记录并绘制了物距u和像距v之间的关系图像。下列说法正确的是( )
A.凸透镜焦距为20cm
B.当u=12cm时,在光屏上能得到一个缩小的像
C.当u=25cm时,在光屏上能得到一个缩小的像
D.把物体从距凸透镜25cm处移动到12cm的过程中像变小
11.增强现实技术可以利用眼镜将电脑形成的图像叠加在现实情境之中。如图所示,增强现实眼镜上有摄像头,它可以对周围物体进行摄像并分析识别,下列有关说法中错误是( )
A.物体通过摄像头成像时,像距在一倍和二倍焦距之间
B.当光从空气垂直射入摄像头时,光的传播速度保持不变
C.在视网膜上所成的像是倒立缩小的实像
D.人眼角膜和晶状体相当于凸透镜,对光有会聚作用
12.如图所示,某同学用自制的水透镜做凸透成像实验,此时在光屏上得到了清晰的像,关于下列现象的分析,正确的是( )
A.此时在光屏上得到的是倒立放大的实像
B.若保持水透镜的位置和注水量不变,将蜡烛移到光具座35cm刻度线处,光屏向右移动适当距离才能在光屏上呈现清晰的烛焰像
C.若保持蜡烛和水透镜位置不变,用针筒在水透镜内抽出少量水后,光屏向右移动适当距离才能在光屏上呈现清晰的烛焰像
D.水透镜上飞来一只小飞蛾附着在其表面,在光屏上不会看到蜡烛完整的像
13.某同学用自制的水透镜做凸透镜成像实验,在光屏上得到了清晰的像,如图所示。他继续向水透镜内注水,使水透镜的焦距变小,如果不改变蜡烛和水透镜的位置,要在光屏上再次成清晰的像,则( )
A.光屏应向左移动,成缩小的像 B.光屏应向右移动,成放大的像
C.光屏应向左移动,成放大的像 D.光屏应向右移动,成缩小的像
二、填空题
14.小明找到一个圆柱形的玻璃杯,里面装上水。把一支铅笔放在玻璃瓶的一侧,笔尖朝左,透过玻璃杯可以看到这支笔。当笔靠近玻璃瓶时,小明观察到笔尖朝 (填“左”或“右”),当铅笔慢慢向远处移动,小明发现笔尖朝 (填“左”或“右”)。
15.2021年12月9日,中国空间站太空授课以天地互动的形式圆满完成,航天员叶光富进行了太空水球光学实验。在太空失重环境下,水滴收缩成一个接近完美球体的水球,这个水球可以被看成一个凸透镜。将一个物体放在这个凸透镜二倍焦距以外的某一位置,可以看到一个倒立、 (选填“放大”或“缩小”)的 (选填“实像”或“虚像”)。
16.凸透镜能使跟主光轴平行的光会聚在主光轴上的一点,这个点叫凸透镜的焦点,请你猜想,要想利用凸透镜使小灯泡发出的光变成平行光,应该把小灯泡放在凸透镜的 位置,你猜想的依据是:在折射中光路是 的。
17.显微镜的物镜和目镜都是 (选填“凸”或“凹”)透镜,其中物镜的作用相当于 (选填“照相机”或“投影仪”);如图所示是简易天文望远镜的内部结构,远处的物体经过物镜成一个倒立的 (选填“实”或“虚”)像。
18.有关人士研究发现:在烈日下洗车,水滴所形成的效果会使车漆的最上层产生局部高温现象,时间长了车漆便会失去光泽,这是因为水滴相当于 ,能使光 在车身的局部产生高温(后一空选填“会聚”或“发散”)。
19.如图,小宇用凸透镜观察窗外远处的景物时,他 (选填“能”或“不能”)看到景物所成的实像,此时凸透镜成像的原理与 (选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)成像原理相同。
20.某同学只能看清近处的物体,而看不清远处的物体,来自远处物体的光会成像于其视网膜 (前/后)方,该同学可能患上 (近/远)视眼,需要用 (凹/凸)透镜进行矫正。
21.如图所示是近视眼成因示意图,造成近视眼的原因是晶状体太 (选填“薄”或“厚”),折光能力太强,使远处某点的光会聚在视网膜的 方,要用 镜来矫正。
三、实验题
22.小华在“探究凸透镜成像的规律”实验中。
(1)小明将一束平行光经过凸透镜折射后,在光屏上出现一个最小、最亮的光斑,如图甲所示。由此可知,凸透镜的焦距是 cm;
(2)实验时,小明应首先调整烛焰、凸透镜和光屏三者的中心大致在 ;
(3)正确安装调节好实验装置后,小明同学进行实验。他把烛焰放在距离凸透镜如图乙所示的位置时,在凸透镜另一侧前后移动光屏,会在光屏上得到一个倒立、 (选填“等大”、“放大”或“缩小”)的清晰的 (选填“实像”或“虚像”);
(4)小明把烛焰放在如图乙所示光具座上42cm处,根据此成像规律可以制成的光学仪器是 (选填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”)。
23.在实验“探究凸透镜成像规律”中:所使用的凸透镜焦距是15 cm。
(1)当把凸透镜固定在50cm刻度线位置,蜡烛固定在15cm刻度线位置时,光屏应在 (选填“I”“II”或“III”)区域内左右移动,才能在光屏上得到清晰的像。若得到清晰的像后,只将光屏和蜡烛的位置对调,则像的大小 (选填“变小”“不变”或“变大”);
(2)把自己的近视眼镜放在凸透镜和蜡烛之间,发现光屏上的像变得模糊不清,应该向 (选填“靠近”或“远离”)凸透镜方向移动光屏,可再次得到清晰的像,当凸透镜成实像时,物距增大,像距 (选填“增大”或“减小”);
(3)当蜡烛逐渐燃烧变短时,光屏上烛焰的像将随之 (选填“上升”或“下降”),为使像成在光屏中央,应将蜡烛 (选填“升高”或“降低”);
(4)在整理器材时,某同学偶然在凸透镜上看到了身后景物的像,它的成像原因是光的 (选填“直线传播”“反射”或“折射”)。
试卷第1页,共3页
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参考答案:
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
A
D
C
C
D
B
B
C
A
C
题号
11
12
13
答案
B
C
A
1.A
【详解】甲图中像成在视网膜的前方,表明晶状体会聚能力太强了,属于近视眼的图像;乙图中像成在视网膜的后方,表明晶状体会聚能力太弱了,属于远视眼的图像;丙图中用用有发散作用的凹透镜矫正,说明原来为近视眼,属于近视眼矫正;丁图中用用有会聚作用的凸透镜矫正,说明原来为远视眼,属于远视眼矫正。所以近视眼及其矫正的原理图为甲丙,故A正确,BCD错误。
故选A。
2.D
【详解】A.蜡烛置于c点时,物距小于焦距,成的是虚像,虚像不能呈现在光屏上,故A错误;
B.蜡烛置于b点时,物距在一倍焦距和二倍焦距之间,成的是倒立、放大的实像,故B错误;
C.蜡烛置于d点时,物距等于二倍焦距,光屏上能成一个倒立等大的实像,故C错误;
D.蜡烛从a点向b点移动,由于此时的物距都大于焦距,成实像,物距减小,像距变大,光屏上的像逐渐变大,故D正确。
故选D。
3.C
【详解】小虫只是使通过凸透镜光线少了一些,所以画面暗一点,但不影响成像。故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
4.C
【详解】A.图中物距大于像距,此时透镜成倒立、缩小的实像,投影仪成倒立、放大的实像,故A错误;
B.佩戴凸透镜矫正后,物体成像在视网膜上,这是矫正远视眼,故B错误;
C.由于光的反射,平面镜可成与物体等大的虚像,潜望镜里用两块平面镜来改变光路,使人在水下看到水面上的情况,其利用的是平面镜成像原理,故C正确;
D.从各个方向都能看到书,这是书对光进行了漫反射,使光射到了不同的方向,故D错误。
故选C。
5.D
【详解】A.照相机的镜头相当于凸透镜,当物距大于二倍焦距时,成倒立、缩小的实像,故A错误;
BC.照相机是根据物距大于2倍焦距时,凸透镜成倒立缩小实像的原理制成的,故照相时,被照者应站在镜头二倍焦距之外,故BC错误;
D.乙图比甲图朱鹮的像小,根据凸透镜成实像时,物距变大,像距变小,所以照相机可能远离朱鹮,同时照相机镜头向后缩,故D正确。
故选D。
6.B
【详解】近视眼是因为晶状体太厚,折光能力太强,来自于远处的光线会聚在视网膜前,故图中为近视眼的成因,应配戴凹透镜纠正,利用凹透镜对光线的发散作用,延迟光线的会聚,使像成在视网膜上。故ACD错误,B正确。
故选B。
7.B
【详解】一束平行光正对凸透镜照射,在离透镜10cm处的光屏上得到一个亮点,由此可以确定该凸透镜的焦距为10cm;当物体在镜前30cm时,此时的物距大于二倍焦距,根据凸透镜成像的规律可知,此时成的像是倒立的缩小的实像。故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
8.C
【详解】凸透镜的焦距为10cm,将点燃的蜡烛放在距离凸透镜32cm处,此时u>2f,凸透镜成倒立、缩小的实像,故C正确。
故选C。
9.A
【详解】A.根据凸透镜成像规律可知所成的实像都是倒立的,虚像都是正立的;平面镜所成的虚像都是正立的,由此可知,虚像都是正立的,实像都是倒立的,故A正确;
B.在放大镜的焦距内,放大镜离物体越远像越大,故B错误;
C.凸透镜对光线有会聚作用,折射光线相对于入射光线是会聚的,但光束经过凸透镜后不一定会会聚到一起,故C错误;
D.凹透镜对光线有发散作用,折射光线相对于入射光线是发散的,但是光束经过凹透镜后有可能会相交,故D错误。
故选A。
10.C
【详解】A.由u-v图像可知
u=v=20cm=2f
此时凸透镜成倒立、等大的实像,故 f=10cm,故A错误;
B.当u=12cm时,2f>u>f,成倒立、放大的实像,故B错误;
C.当u=25cm时,u>2f,在光屏上成倒立、缩小的实像,故C正确;
D.物体从距凸透镜25cm处移动到12cm处的过程中,物距大于焦距,成实像。根据凸透镜成实像时“物近像远像变大”的成像规律可知,物距减小,像距增大,像变大,故D错误。
故选C。
11.B
【详解】A.凸透镜成像时,u>2f,成倒立、缩小的实像,应用于摄像头,此时的像距在一倍焦距和二倍焦距之间,故A正确,不符合题意;
B.当光从空气垂直射入摄像头时,介质的种类发生了变化,光的传播速度改变,故B错误,符合题意;
CD.人眼角膜和晶状体相当于凸透镜,对光有会聚作用,远处的物体在视网膜上所成的像是倒立缩小的实像,故CD正确,不符合题意。
故选B。
12.C
【详解】A.如图所示,物距为30cm,比较大,像距为15cm,比较小,而且此时能够成像,则物距在两倍的焦距开外,像距在一倍到两倍之间,故成的是倒立的缩小的实像,故A错误;
B.从图可知,从物距等于30cm时,像距为15cm,物距在两倍的焦距开外,像距在一倍到两倍之间,可以列等式可知,该透镜的焦距范围为
经整理可知
若保持水透镜的位置和注水量不变,将蜡烛移到光具座35cm刻度线处,物距为5cm,小于一倍的焦距,故成像原理是放大镜,成的是虚像,在光屏上看不到像,故B错误;
C.若保持蜡烛和水透镜位置不变,用针筒在水透镜内抽出少量水后,凸透镜变薄,折光能力变弱,则凸透镜的焦距变大,光屏向右移动适当距离才能在光屏上呈现清晰的烛焰像,故C正确;
D.水透镜上飞来一只小飞蛾附着在其表面,烛焰全身的光线经过其他部位发生折射,在光屏上会看到蜡烛完整的像,故D错误。
故选C。
13.A
【详解】由图中可以看出,物距大于像距,在屛上得到清晰缩小的实像,此时u>2f;当他继续向凸透镜内注水,使水凸透镜的焦距变小,透镜的聚光能力变强,光线会比注水前要提前交汇,所以像会向透镜方向移动,根据凸透镜成实像时,物远像近像变小,可知,要在光屏上成清晰的像,光屏将靠近透镜移动,而且像变小,故BCD不符合题意,A符合题意。
故选A。
14. 左 右
【详解】[1]当笔靠近玻璃瓶时,铅笔在一倍焦距内,透过透镜会看到正立、放大的虚像,所以笔尖朝左。
[2]当铅笔慢慢向远处移动,当物距大于焦距时,凸透镜成倒立的实像,小明发现笔尖朝右。
15. 缩小 实
【详解】[1][2]根据凸透镜的成像规律可知,物体到透镜的距离大于二倍焦距,则成的像是一个倒立、缩小的实像。
16. 焦点 可逆
【详解】[1][2]平行于凸透镜主光轴的光线经凸透镜折射后,会聚于焦点,在光的折射中光路是可逆的,故将小灯泡放在凸透镜的焦点处,灯泡发出的光经凸透镜折射后,折射光线平行于主轴而成平行线。
17. 凸 投影仪 实
【详解】[1][2]根据透镜的知识可知,显微镜的物镜和目镜都是凸透镜,其物镜相当于投影仪,能成倒立、放大的实像;此实像再通过目镜成立放大的虚像,这样经过两次放大,能使很小的物体被人眼观察到。
[3]如图所示是简易天文望远镜的物镜是一个凸透镜,相当于照相机,成倒立、缩小的实像。
18. 凸透镜 会聚
【详解】[1][2]在阳光下的水滴相当于一个小的凸透镜,把太阳光进行了会聚,同时也会聚了太阳光的能量,使得局部高温,从而伤害汽车的外表。
19. 能 照相机
【详解】[1][2]小宇用凸透镜观察窗外远处的景物时,由于物距大于2倍焦距,所以能看到成倒立缩小的实像,其成像原理与照相机的成像原理相同。
20. 前 近 凹
【详解】[1][2]某同学只能看清近处的物体,而看不清远处的物体,该同学患上的是近视眼,来自远处物体的光会成像于其视网膜前面。
[3]凹透镜对光线具有发散作用,近视眼用凹透镜进行矫正。
21. 厚 前 凹透
【详解】[1][2]眼睛看物体时成的像在视网膜上,且晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜,当晶状体太厚,对光会聚能力太强,来自远处点的光会聚在视网膜前,人就只能看清近处的物体,看不清远处的物体。
[3]因凹透镜对光线有发散作用,在近视眼睛前面放一个凹透镜,就能使来自远处物体的光会聚在视网膜上。
22. 5.0 同一高度 缩小 实像 投影仪
【详解】(1)[1]光屏上最小、最亮的光斑到透镜中心的距离就是焦距,由图甲可知,该透镜的焦距
f=60.0cm-55.0cm=5.0cm
(2)[2]在做凸透镜成像规律实验时,首先调节烛焰、凸透镜和光屏三者的中心在同一高度上,其目的是使像能呈在光屏的中心。
(3)[3][4]由图乙可知,此时的物距
u=50.0cm-34.0cm=16.0cm
物距大于二倍焦距,则调节光屏的位置,会在光屏上得到一个倒立、缩小的实像。
(4)[5]小明把烛焰放在如图乙所示光具座上42cm处,则此时物距
u1=50.0cm-42.0cm=8.0cm
此时物距在一倍焦距和二倍焦距之间,光屏上成倒立、放大的实像,根据此成像规律可以制成的光学仪器是投影仪。
23. II 变大 远离 减小 上升 升高 反射
【详解】(1)[1]如图,凸透镜的焦距f=15cm,此时物距
u=50cm-15cm=35cm
即u>2f,根据凸透镜成像规律,f<v<2f,即15cm<v<30cm,故光屏应在Ⅱ区域内左右移动。
[2]u>2f时,成倒立、缩小的实像,根据透镜成像时,光的可逆性可知,只将光屏和蜡烛的位置对调,则像的大小变大。
(2)[3]近视眼镜是凹透镜,对光有发散作用,会使得像距增大,故应向远离凸透镜方向移动光屏。
[4]凸透镜成像时,像与物的移动方向相同,所以当物距增大,像距会减小。
(3)[5][6]当蜡烛逐渐燃烧变短时,烛焰向下移动,则像向上移动,要使像成在光屏中央,需将蜡烛向上移动。
(4)[7]从凸透镜上看到了身后景物正立、缩小的像,此时她所持的凸透镜镜面相当于反射面,即相当于凸面镜,此时成的是正立缩小的虚像,是根据光的反射来成像的。
答案第1页,共2页
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