内容正文:
第四章神奇的透镜练习题
一、单选题
1.已知某物体透过凸透镜在距离透镜的光屏上成等大的像,若将物体移动到距离凸透镜处,则适当移动光屏,可在光屏上成( )
A.缩小的实像 B.正立的虚像
C.放大的实像 D.放大的虚像
2.一物体在凸透镜前的主光轴上,在离透镜15厘米处成一个放大的像,则物体离开凸透镜的距离( )
A.可能为10厘米 B.可能为20厘米
C.可能为15厘米 D.一定为7.5厘米
3.如图,这是超市安装的一种刷脸自助储物柜。某顾客站在屏幕前50cm处,按下“存”按钮,屏幕上方的摄像头启动,出现人脸缩小的像,柜门打开。下列说法正确的是( )
A.人脸属于光源 B.该摄像头对光线具有发散作用
C.该摄像头成像原理是光的反射 D.该摄像头的焦距可能是0.20m
4.图所示是光线经过凸透镜前后的方向,其中正确的是( )
A. B.
C. D.
5.下列做法或说法中正确的是( )
A.牛顿最先将太阳光分解成七种色光
B.教室没人时依然亮着灯
C.用激光手电直接照射同学的眼睛
D.将有水的矿泉水瓶随意丢弃在森林中
6.关于实像和虚像.正确的判断是( )
A.实像能用光屏得到,虚像不能用光屏得到
B.虚像是人的错觉,并没有光线进入人眼,实像却相反
C.平面镜只能成虚像,凸透镜只能成实像
D.由光的反射成虚像,折射成实像
7.小明去植物园游玩时,用手机拍摄了甲、乙两张同一牡丹的照片,如图所示下列说法正确的是( )
A.手机的镜头相当于凹透镜
B.甲照片中是牡丹缩小的实像,乙照片中是牡丹放大的实像
C.若手机镜头焦距不变,拍摄乙照片时,手机到牡丹的距离更近
D.拍摄乙照片时,牡丹到手机镜头的距离应该在镜头的一倍焦距和二倍焦距之间
8.如图所示的四种情景,下列说法中正确的是( )
A.图甲中,将近视眼镜放到凸透镜与蜡烛之间,可模拟远视眼的矫正
B.图乙中,小猫看到水中的鱼是光的折射形成的虚像
C.图丙中,侧面看到白纸很亮、镜子很暗,是因为光照到白纸上发生了镜面反射
D.图丁中,小红站在平面镜前照镜子,在她向后退的过程中,她在镜中的像变小
9.手持一个凸透镜在室内的白墙和窗户之间移动,下列情况中不可能发生的是( )
A.可能在墙上看到倒立、缩小的窗户的像
B.可能在墙上看到倒立、放大的窗户的像
C.可能在墙上看到正立的窗户的像
D.可能在墙上看不到窗户的像
10.烛焰通过凸透镜恰好在光屏上得到一个缩小的实像。若保持透镜位置不变,把烛焰和光屏的位置对换,则( )
A.光屏上仍能呈规一个缩小的实像
B.光屏上应该呈现一个放大的实像
C.光屏上不会呈现实像,但通过透镜能看到虚像
D.光屏上不会呈现实像,但调节光屏位置后能看到实像
11.学校给同学们布置了做“拿手家常菜”的家庭劳动作业,小明用手机录制了肉夹馍的制作过程。下列有关说法正确的是( )
A.手机镜头相当于凹透镜
B.光通过手机镜头始终沿直线传播
C.肉夹馍在距手机镜头一倍焦距以内
D.拍肉夹馍特写时,要把手机靠近肉夹馍一些
二、填空题
12.依靠眼睛调节所能看清的最远和最近的两个极限点分别叫做 和 。正常眼睛的远点在无限远,近点在大约 cm处。正常眼睛观察近处物体最清晰而又不疲劳的距离大约是 cm,这个距离叫做明视距离。预防近视眼的措施之一,就是读写时眼睛与书本的距离应保持在明视距离左右。
13.物理学中常见的镜子有两类:一类是面镜,如平面镜、凸面镜和凹面镜,其成像原理是光的 ,汽车的后视镜和街头路口的反光镜是 (选填“平面镜”、“凸面镜”或“凹面镜”),它们对光线具有 (选填“会聚”或“发散”)作用;一类是透镜,如凸透镜和凹透镜,下列现象与应用与凸透镜成像原理相同的是 (填序号)。
①立竿见影;②水中倒影;③雨后空中出现的彩虹;④潜望镜;⑤小孔成像;⑥海市蜃楼;⑦用放大镜看书;⑧日食、月食。
14.如图所示,一束光原来会聚于b点,在虚线区域内放入甲透镜后,光会聚于主光轴MN上的c点;在虚线区域内换放乙透镜后,光会聚于主光轴MN上的a点(abc三点在同一条直线上)。则甲透镜是 透镜;若小明想进一步探究凸透镜成像的特点,应选择 (选填“甲”或“乙”)透镜。若在虚线区域内放上一块有一定厚度的玻璃砖,这束光将会聚于b点的 侧(选填“左”或“右”)。
15.如图所示是热成像筒型网络摄像机,人站在摄像机前时,人在摄像机感光元件上所成的是倒立、 (选填“缩小”或“放大”)的实像,并利用 (选填“红外线”或“紫外线”)实时测量人体温度,从而达到监测的目的。当人靠近摄像机时,人在摄像机感光元件上所成的像 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
16.手机自拍是如今年轻人最时尚的娱乐活动之一,而最近风靡的自拍杆更是满足了多种自拍需求的自拍神器(如图所示),它能够在20cm到120cm的长度间任意伸缩,使用者只需将手机固定在伸缩杆上,通过蓝牙遥控器就能实现多角度自拍,蓝牙遥控器是一种短距离通信的无线电技术,它是利用 将自拍杆与手机连接并控制拍摄的。利用自拍杆进行手机自拍增大了被拍摄任务与镜头的距离,使所成的像变 (选填“大”或“小”)了,从而有效地扩大了成像的范围。
17.如图所示,透过手表表盘上光滑透明凸起部分,能清楚地读出日期信息,光滑透明凸起部分相当于 ,观看到的是日期数字 (选填写“实”或“虚”)像,手表的背面打磨得非常光滑,能清晰地照出小明的像,是由光的 形成的。
18.行车记录仪是汽车使用的黑匣子,可以通过高清镜头摄影记录车辆行驶途中的影像及声音,如图所示是一款行车记录仪,通过镜头所成的像是 (选填“实像”或“虚像”),在行车记录仪中看到前方视野范围变大,这时所成的像变 (选填“大”或“小”),表明汽车在 (选填“前进”或“后退”)。
19.现在很多大复都安装了自动门,当有人靠近时,装置接收到人体发出的 ,门会自动打开。大厦门口的摄像头对光有 作用
三、实验题
20.某同学用如图器材,探究“凸透镜成像的规律”。
(1)为了粗略测量凸透镜的焦距,小明做了如图甲所示实验,说明凸透镜对光有 作用,此凸透镜焦距为 cm;
(2)如图乙,将凸透镜固定在光具座50.0cm刻度线处,蜡烛放置在光具座35.0m刻度线处,点燃蜡烛,左右移动光屏,出现图乙所示现象(成像清晰)。要使像成在光屏的中央,应调整烛焰、凸透镜、光屏三者中心大致在同一 ,所以此时应将凸透镜向 (填“上”或“下”)调整。
(3)乙图中,保持凸透镜位置不变,将蜡烛移至15.0cm刻度线处,移动光屏,直到光屏上再次出现清晰的像,该像是倒立 的实像,此性质的应用是 (选填“照相机”、“幻灯机”或“放大镜”);
(4)如图丙,将凸透镜、蜡烛、光屏移至光具座如图位置,则人眼在图中 处能观察到烛焰的像。
(5)实验小组还观看了中国航天员在中国空间站直播的“天宫课堂”。太空教师王亚平展示了一个神奇的水球,在水球中注入一个气泡后,水球中形成一正一倒两个像,如图丁所示。小组同学分析,若人离水球再远一些,则倒立的像会 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。而水和气泡构成了一个 透镜,所以形成了正立缩小的像,生活中这种透镜可以用来矫正 (选填“近视眼”或“远视眼”)的视力缺陷,若将这种透镜放在调整好的图乙中烛焰到凸透镜之间,则只将蜡烛向 (选填“左”或“右”)移动,光屏上再次出现清晰的像。
(6)下列是小明实验过程中一些现象的描述,正确的是
A.发现无论怎样移动三者位置都找不到烛焰的像,可能是凸透镜选择的焦距太小了
B.实验过程中,蜡烛因燃烧而变短,则烛焰在光屏上的像会下移
C.实验时有个小飞虫停在凸透镜表面,则光屏上所成实像将被遮挡一部分
D.取一只与原实验中焦距相同但镜面直径较小的凸透镜,替代原来的凸透镜再次实验,所成的像与原来的像相比,像大小没有变化但是变暗一些
21.如图所示,为探究凸透镜成像的规律,小明进行了如下实验:
(1)如图甲所示,用一束平行光正对凸透镜照射,移动光屏,直到光屏上出现最小、最亮的光斑,该凸透镜的焦距为 cm;
(2)如图乙所示,将该凸透镜固定在光具座上40cm刻度线处,光屏和点燃的蜡烛位于凸透镜两侧,调整凸透镜中心、光屏中心和 在同一高度处。再将蜡烛移至光具座上25cm刻度线处,当移动光屏到70cm刻度线处时,观察到烛焰在光屏上成清晰、倒立 的实像;
(3)保持透镜位置不变,将蜡烛向左移动到20cm刻度线处,为使烛焰在光屏上成清晰的像,应将光屏移动到 cm刻度线处;
(4)实验进行一段时间后,烛焰呈现在光屏的上像如图丙所示,为使烛焰的像再次呈现在光屏中央,这时可以只将凸透镜向 (选填“上”或“下”)移动。
22.用蜡烛、凸透镜、光屏、光具座等器材做“探究凸透镜成像的规律”实验。
(1)实验前应调节 、凸透镜和光屏三者的中心在同一高度,使像完整成在光屏中央;
(2)实验过程中,当蜡烛、凸透镜、光屏的位置如图所示时,在光屏上呈现一个清晰的倒立、 (选填“放大”“缩小”或“等大”)的实像。保持凸透镜位置不动,将蜡烛移动到光具座上20cm处时,则在光具座 cm处的光屏上会出现倒立、 的像,生活中的 (选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)就是利用这个原理工作的;
(3)若拿一副眼镜放在蜡烛与凸透镜之间,发现光屏上原本清晰的像变模糊了,当向右移动光屏后,又在光屏上得到了清晰的像。则该副眼镜是 (选填“近视镜”或“远视镜”)。
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.A
【详解】已知某物体透过凸透镜在距离透镜的光屏上成等大的像,则凸透镜的二倍焦距为10cm,凸透镜的焦距为5cm;若将物体移动到距离凸透镜处,则物距大于凸透镜的二倍焦距,适当移动光屏,可在光屏上成倒立、缩小的实像,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
2.A
【详解】在离透镜15厘米处成一个放大的像,像距为15cm,根据凸透镜成像规律,成放大的像时,像距应大于一倍焦距小于二倍焦距,即
解得
故选A。
3.D
【详解】A.人脸不能自行发光,不属于光源,故A错误;
B.摄像头的镜头是凸透镜,对光是会聚作用,故B错误;
C.摄像头是凸透镜成像,原理是光的折射,故C错误;
D.摄像头启动,出现人脸缩小的像,说明物距大于二倍焦距,则
则
故D正确。
故选D。
4.D
【详解】凸透镜对光线有会聚作用。
A.如图所示,出射光线与入射光线相比远离主光轴,是发散了,故A错误;
B.由图可知,入射光线经凸透镜折射后传播方向没有改变,这是错误的,因为只有经透镜光心的光线传播方向不改变。故B错误;
C.如图所示,出射光线与入射光线相比远离主光轴,是发散了,故C错误;
D.如图所示,出射光线与入射光线相比靠近主光轴,是会聚了,故D正确。
故选D。
5.A
【详解】A.1666年英国物理学家牛顿最先用三棱镜将太阳光分解成七色光,故A正确;
B.为了节省电能,教室没人时应将灯关闭,故B错误;
C.为了防止射伤人眼,不能用激光手电直接照射同学的眼睛,故C错误;
D.有水的矿泉水瓶、边缘薄,则它对太阳光有会聚作用,造成树叶燃烧,所以不能将有水的矿泉水瓶随意丢弃在森林中,故D错误。
故选A。
6.A
【详解】实像是实际光线的会聚,能够观察到也能够呈现在光屏上,虚像是光线反射或折射形成的,是反射光线或折射光线反向延长线会聚形成的,不能呈现在光屏上,A说法正确;看到虚像时,仍有光线进入人眼,虚像是进入人眼的光线反向延长线会聚的结果,B错误;平面镜只能成虚像,凸透镜既可以成实像也可以成虚像,C说法错误;光的反射成虚像,光的折射既能成实像,也能成虚像,D说法错误;答案选A.
点睛:本题考查实像与虚像的区别,解题关键是理解实像与虚像成像原理.
7.C
【详解】A.手机的镜头相当于凸透镜,对光具有会聚作用,故A错误;
B.照相机成的像都是倒立、缩小的实像,所以甲和乙都是牡丹缩小的实像,故B错误;
C.若手机镜头焦距不变,拍摄乙照片时,乙照片的像距较大,物距较小,则拍摄乙照片时手机到牡丹的距离更近,故C正确;
D.照相机成的是倒立缩小的实像,根据凸透镜成像规律可知牡丹到手机镜头的距离应该大于二倍焦距,故D错误。
故选C。
8.B
【详解】A.近视眼镜是凹透镜,凹透镜对光线具有发散作用,将凹透镜放到凸透镜与蜡烛之间,会使得像推迟会聚,可模拟研究近视眼的眼球缺陷,故A错误;
B.水中的鱼反射的光斜射入空气中,折射角大于入射角,猫逆着折射光的方向看去看到是变浅的虚像,故B正确;
C.当手电筒的光正对着平面镜照射时,在平面镜上会发生镜面反射,反射光线会集中在竖直方向,所以从侧面观察几乎没有光线进入眼睛,看到的平面镜是暗的;而光线在白纸上会发生漫反射,反射光线射向各个方向,所以在侧面看到的白纸是亮的,故C错误;
D.平面镜所成的像与物体是等大的,她向后退的过程中,小芳在平面镜中像的大小不变,故D错误。
故选B。
9.C
【详解】A.如果窗户到凸透镜的距离大于二倍焦距,可能在墙上看到窗户倒立、缩小的实像,故A不符合题意;
B.如果窗户到凸透镜的距离小于二倍焦距,大于一倍焦距,可能在墙上看到窗户倒立、放大的实像,故B不符合题意;
C.如果窗户到凸透镜的距离小于一倍焦距,窗户成正立、放大的虚像,但虚像不能呈现在墙壁上,所以不可能在墙上看到正立的窗户的像,故C符合题意;
D.如果窗户到凸透镜的距离小于等于一倍焦距,在墙上就不会看到窗户的像,故D不符合题意。
故选C。
10.B
【详解】烛焰通过凸透镜恰好在光屏上得到一个缩小的实像,所以物距大于2倍焦距,像距介于1倍焦距与2倍焦距之间,当烛焰与光屏对调后,此时物距介于1倍焦距与2倍焦距之间,而像距大于2倍焦距,所以成的像是放大倒立的实像。
故选B。
11.D
【详解】ABC.手机的摄像头相当于凸透镜,只有通过透镜光心的光线才沿直线传播,射向透镜的其它位置的光线会发生光的折射;肉夹馍到手机镜头的距离应在二倍焦距之外,成倒立、缩小的实像,与照相机的工作原理相同,故ABC错误;
D.要拍肉夹馍特写,此时的像会变大,像距变大,物距变小,可以把手机靠近肉夹馍一些,故D正确。
故选D。
12. 远点 近点 10 25
【详解】[1][2][3][4]依靠眼睛调节所能看清的最远和最近的两个极限点分别叫做远点和近点。正常眼睛的远点在无限远,近点在大约10 cm处。正常眼睛观察近处物体最清晰而又不疲劳的距离大约是25 cm,这个距离叫做明视距离。预防近视眼的措施之一,就是读写时眼睛与书本的距离应保持在25 cm左右。
13. 反射 凸面镜 发散 ③⑥⑦
【详解】[1]平面镜、凸面镜和凹面镜,利用光的反射成像,原理是光的反射。
[2][3]汽车的后视镜和街头路口的反光镜是利用凸面镜的发散作用扩大视野范围,它们对光线具有发散作用。
[4]凸透镜是根据光的折射进行成像的;①立竿见影是光的直线传播形成的;②水中倒影,相当于平面镜成像,是光的反射形成的;③雨后空中出现的彩虹,是光的色散,是光的折射形成的;④潜望镜是平面镜的组合,是光的反射成像;⑤小孔成像是光的直线传播形成的;⑥海市蜃楼是光的折射形成的;⑦用放大镜看书是凸透镜的应用,是光的折射;⑧日食、月食,是光的直线传播。综上所述,折射的是③⑥⑦。
14. 凹 乙 右
【详解】[1]一束光会聚于主光轴上的点b,在虚线区域内放甲透镜后,光会聚于主光轴MN上的c点,则该透镜起到发散作用,故甲是凹透镜。
[2]在虚线区域内放乙透镜后,光会聚于主光轴MN上的a点,则该透镜起到会聚作用,故乙是凸透镜,要想探究凸透镜成像的特点,故应选择乙透镜。
[3]若在虚线区域内放上一块有一定厚度的玻璃砖,光线会发生二次折射,先靠近法线,出去时远离法线,最终出射的光线与原光线平行,但会聚点在后面,即两条光线在透过玻璃砖后,都向外侧平移了一小段距离,所以交点向右移动一段距离,将会聚在b点的右侧。
15. 缩小 红外线 变大
【详解】[1]摄像机的摄像头相当于凸透镜,人距摄像头的距离大于它的二倍焦距,所以成的是倒立、缩小的实像。
[2]物体会向外辐射红外线,温度越高,辐射的红外线越强,所以,可以利用红外线来实时测量人体温度。
[3]当人靠近摄像机时,由凸透镜成像的规律可知,当物距减小时,像距变大,像变大。
16. 电磁波 小
【详解】[1]电磁波的传播不需要介质,蓝牙遥控器是利用电磁波将自拍杆与手机连接并控制拍摄的。
[2]利用自拍杆进行手机自拍增大了被拍摄任务与镜头的距离,物距变大,像距变小,所成的像变小,从而有效地扩大了成像的范围。
17. 放大镜 虚 反射
【详解】[1][2]透明凸起的部分中间比边缘厚是凸透镜,其作用相当于一个放大镜,手表数字在凸透镜的一倍焦距以内,则成正立、放大的虚像。
[3]手表的背面打磨得非常光滑,能清晰地照出小明的像,类似于平面镜成像,此像是由于光的反射形成的虚像。
18. 实像 小 后退
【详解】[1][2][3]行车记录仪的摄像头的镜头相当于一个凸透镜。拍摄物体时,物体所成的像是倒立、缩小的实像。根据凸透镜成实像时,物距越大,像距越小,像越小,在行车记录仪中看到前方视野范围变大,所成的像越小,物距越大,表明汽车在后退。
19. 红外线 会聚
【详解】[1]红外线的主要特点还是热作用,常用于红外遥控、红外遥感、红外加热等。很多大厦安装了自动门,当有人靠近时,接收到人体发出的红外线门自动打开
[2]大厦门口的摄像头当于凸透镜,对光有会聚作用。
20.(1) 会聚 10.0
(2) 高度 下
(3) 缩小 照相机
(4)B
(5) 变小 凹 近视眼 左
(6)D
【详解】(1)[1]由图甲可知,光线经凸透镜后会聚于一点,说明凸透镜对光有会聚作用。
[2]由图甲可知该凸透镜的焦距是
f=40.0cm-30.0cm=10.0cm
(2)[1][2]由图乙可知光屏上的像偏高,所以要调整凸透镜、光屏、烛焰的中心大致在同一高度上,故此时应将凸透镜向下调节,以保证物体的像能成在光屏的中心。
(3)[1][2]将蜡烛移至15.0cm刻度线处,此时蜡烛到凸透镜的距离为
物距大于2倍焦距,根据凸透镜成像规律可知成倒立、缩小的实像,照相机是利用这一原理制成的。
(4)由图丙可知此时物距小于1倍焦距,成正立放大的虚像,所以应在凸透镜右侧透过凸透镜观察像的特点,即B处。
(5)[1]倒立的像是实像,根据凸透镜成实像时物远像近像变小的规律,当人离水球远一些时,倒立的像会变小。
[2][3]凹透镜能成正立缩小的像,所以水和气泡构成了一个凹透镜,凹透镜可以用来矫正近视眼。
[4]把凹透镜放在调整好的图乙中烛焰到凸透镜之间,由于凹透镜对光有发散作用,会使凸透镜所成的像变远,根据凸透镜成实像时物远像近的规律,应只将蜡烛向左移动,远离凸透镜,像就会靠近凸透镜,则光屏上会再次出现清晰的像。
(6)A.实验中无论怎样移动三者的位置都找不到烛焰的像,可能是三者中心不在同一高度,凸透镜焦距的大小不影响成像,故A错误;
B.实验过程中,蜡烛因燃烧而变短,由于光屏上成倒立的实像,所以烛焰在光屏上的像会向上移动,故B错误;
C.实验时有个小飞虫停在凸透镜表面,挡住了部分光线,使所成的像变暗,但光屏上仍然成完整的实像,故C错误;
D.取一只与原实验中焦距相同但镜面直径较小的凸透镜,替代原来的凸透镜再次实验,此时凸透镜的焦距不变,透过凸透镜的光线变少,则所成的像与原来的像相比,像大小没有变化,但像会变暗一些,故D正确。
故选D。
21. 10.0 烛焰中心 放大 60 下
【详解】(1)[1]在图甲中,当用一束平行光正对凸透镜照射时,移动光屏,直到光屏上出现最小、最亮的光斑,这个光斑就是凸透镜的焦点。由于焦点到凸透镜光心的距离就是焦距,所以我们可以从图中读出焦距为
(2)[2]在图乙中,为了确保烛焰的像能够清晰地呈现在光屏上,我们需要调整凸透镜中心、光屏中心和烛焰的焰心在同一高度处。这样,烛焰发出的光线经过凸透镜后才能准确地会聚在光屏上。
[3]当蜡烛移至光具座上25cm刻度线处时,物距
由于
根据凸透镜成像的规律,此时烛焰在光屏上应成倒立、放大的实像。
(3)[4]保持透镜位置不变,将蜡烛向左移动到20cm刻度线处时,物距变为
此时,根据凸透镜成像的规律,像距也应等于物距,即
因此,光屏应移动到
刻度线处,才能接收到烛焰清晰的像。
(4)[5]实验进行一段时间后,由于蜡烛的燃烧,烛焰的高度会下降。这导致烛焰的像也会相应地向上移动,如图丙所示。为了使烛焰的像再次呈现在光屏中央,可以将凸透镜向下移动,因为凸透镜向下移动后,烛焰发出的光线经过凸透镜后会向下偏转,从而使得像的位置下移回到光屏中央。
22. 烛焰 放大 65 缩小 照相机 近视镜
【详解】(1)[1]为了使像成在光屏中央,实验前应调节烛焰、凸透镜和光屏三者的中心在同一高度。
(2)[2]由图可知,此时物距小于像距;凸透镜成实像时,物距小于像距,成倒立、放大的实像。
[3][4][5]保持凸透镜位置不动,将蜡烛移动到光具座上20cm处时,则在光具座65cm处,此时物距等于原来的像距,像距等于原来的物距,根据在光的折射中,光路是可逆的可知,光屏上会出现清晰的实像;此时物距大于像距,根据凸透镜成实像时,物距大于像距,成倒立、缩小的实像,应用于照相机。
(3)[6]若拿一副眼镜放在蜡烛与凸透镜之间,发现光屏上原本清晰的像变模糊了,当向右移动光屏后,又在光屏上得到了清晰的像,说明该眼镜对光线具有发散作用,近视镜是凹透镜,凹透镜对光线具有发散作用,会将光线推迟会聚成像。
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页
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