内容正文:
第三章光的折射透镜练习题
一、单选题
1.如图所示是探究凸透镜成像规律的实验装置,实验中所使用的透镜焦距为,实验中将蜡烛分别放在甲、乙、丙、丁四个位置,观察光屏上成像情况(光屏位置未标出)。下列说法正确的是( )
A.蜡烛在甲位置时,需将光屏移动到大于的位置,才能在光屏上成清晰的像
B.将蜡烛从甲位置移到乙位置,需将光屏向右移动才能再次得到清晰的像
C.蜡烛在丙位置时,光屏上成的清晰的像为倒立、缩小的实像
D.蜡烛在丁位置时,成正立、放大的实像,与放大镜成像原理相同
2.图中画出了光线通过透镜(图中未画出)的情形,其中凹透镜是( )
A.a B.b、d C.c、d D.a、b、d
3.在探究凸透镜成像规律的实验中,当蜡烛、凸透镜、光屏位于如图所示的位置时,烛焰在光屏上呈现一个清晰的像,则下列说法正确的是( )
A.凸透镜的焦距可能是12cm
B.只将透镜向右移动,人眼在光屏和透镜之间,通过透镜向左以一定可以观察到倒立放大的实像
C.只将透镜向右移动的过程中,光屏上一定可以出现倒立等大的实像
D.若在透镜和蜡烛之间放一片近视镜片,光屏适当左移可再次出现清晰的像
4.学校组织全体学生观看电影《长津湖》进行爱国主义教育。放映厅内的高清投影仪、粗糙宽大的屏幕、环绕在四周的音响设备足以给大家带来视觉和听觉上的强烈冲击,而由吸音材料做成的墙壁则大大减小了强音对外界的影响。下列对电影院内涉及的物理知识描述不正确的是( )
A.粗糙宽大的屏幕对光产生漫反射,使各个方向的同学都能看到屏幕上的图像
B.帆布屏幕呈白色是为了呈现彩色图像
C.吸音材料的墙壁也可以减少回声对原声的干扰
D.投影仪在荧幕上成的是正立、放大的虚像
5.图中能表示水中的潜水员看到岸上树木的正确光路图是( )
A. B.
C. D.
6.现在人们基本离不开智能手机了,为了看电影时有更好的观看效果,市场上推出了屏幕放大器,我们可以把这种放大器看成是放大镜,下列说法错误的是( )
A.人眼直接通过放大器看到的是正立的虚像
B.这种放大器的工作原理是光的折射
C.为了防止眼睛疲劳,这种放大器的材质对各种光的透射程度会不同
D.它的工作原理和投影仪一样
7.2024年2月2日,第37届西安城墙灯会启幕,庄重的城墙在灯光的映照下,过年的喜庆感热烈而浓郁,城墙上游客如织,下列说法正确的是( )
A.环卫工身上的亮条是光源
B.要实现五颜六色的灯光,至少需要红、黄、蓝三种颜色的光源
C.从各个方向都能看见城墙,是因为光在城墙上发生了漫反射
D.灯笼发出的红光属于红外线
8.如图是“中华彩灯大世界”,春节期间,游人如织;小张拿出手机留影纪念,在黑屏状态下通过屏幕看到了身后游人的像,拍照时通过屏幕看到了“兔子灯”的像,下列说法正确的是( )
A.游人的像是正立、缩小的虚像
B.兔子灯的像是正立、缩小的实像
C.屏幕上彩色“兔子灯”是由红、黄、蓝三种色光混合而成
D.小张拍照时离兔子灯越远,屏幕上的像越小
9.如图所示,一束激光由空气射入装有水的容器中,折射后射在容器底部的B点,利用注射器将容器中的水取走一部分,其他条件不变,则激光射在容器底部的位置( )
A.仍在B点 B.A、B两点之间
C.B、C两点之间 D.C、D两点之间
10.如图,能正确表示光从空气斜射入玻璃中同时发生反射和折射现象的是( )
A. B. C. D.
11.平面镜水平放置且镜面朝上,在镜面上方竖直放置一凸透镜,在凸透镜左侧主光轴上两倍焦距处有一点光源S,关于点光源在该光具组中成像情况的判断,正确的是( )
A.两个实像,两个虚像 B.两个实像,一个虚像
C.一个实像,两个虚像 D.一个实像,三个虚像
二、填空题
12.如图在探究凸透镜成像规律时,在镜前放一燃着的蜡烛,移动光屏并找到清晰的像。然后将蜡烛远离透镜,调节光屏再次找到清晰的像,比较两次所成的像:像距 ,像 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
13.王老师上课时为了使同学们听得更清晰,经常使用扩音器,通过扩音器能听到王老师声音的 (“响度”或“音色”)变大了。小明在他家的玻璃台板上面滴了一滴水,透过水滴看过去,他发现压在玻璃台板下的报纸上的字变大了,这是由于此时的水滴相当于一个 。
14.如图所示,是一款热成像夜视仪。它利用 (填“可见光”“红外线”或“紫外线”)成像。夜间人体温度比野外草木、岩石的温度更 (填“高”或“低”),人体的热辐射比它们更强,所以利用夜视仪,即使在漆黑的环境下也能看清人的行动。
15.汉代的《准南万毕术》中记载有,“削冰令圆,举以向日,以艾承其影,则火生”。“削冰令圆”就是把冰块制成 透镜,因为这种透镜对光有 作用,若要“火生”,最好把“艾”放在透镜的 位置。
16.幻灯机的工作原理:幻灯机的镜头相当于一个 镜。为了使观众看到正立的像,幻灯片要 (填“顺着”或“倒着”)插入架上。
17.现代智能手机给人们生活带来了很多便利,例如安装一个“遥控精灵”的App就可以把你的手机变成万能遥控了,这个软件需要利用手机发射一种不可见光,这种不可见光是 ;有时手机对着墙壁发射信号也能控制电视(如图甲),说明这种光也和可见光一样能够发生光的 现象。检查视力的时候,视力表放在被检测者头部的后上方,被检测者识别对面墙上镜子里的像(如图乙)。视力表在镜中的像与被测者相距 m。
18.常用体温计的刻度部分为三棱体,横截面如图所示,其正面呈圆弧形,这样就可以看清体温计内极细的水银柱,以便读数。体温计是根据液体的 原理制成的;圆弧形玻璃的作用,相当于 (选填“凸透镜”或“凹透镜”),使我们能看到水银柱放大后的 (选填“实”或“虚”)像。
19.虚线方框内各放置一个透镜,两束光通过透镜前后的方向如图所示,则甲为 透镜,乙为 透镜。
三、实验题
20.用如图所示的装置做“探究凸透镜成像规律”实验。图甲中一束平行光射向凸透镜,光屏上得到一个最小、最亮的光斑(未画出)。
(1)凸透镜的焦距是 cm;
(2)图乙中烛焰在光屏上恰好成一清晰的像(未画出),则该像是倒立、 (选填“放大”或“缩小”)的像,图丙是商场利用该原理将不同方向投影在地上的指路装置,要达到路引装置的效果,为了使地面的路标更大一些,应将设备中的镜头向 (选填“上”或“下”)移动;
(3)若在图乙中烛焰和凸透镜之间放一近视眼镜的镜片,则将光屏向 (选填“左”或“右”)移动才能再次看到清晰的像;
(4)若在图乙中用塑料吸管对准A点沿垂直于纸面方向持续用力吹气,发现光屏上“烛焰尖部”变模糊,则将光屏向 (选填“左”或“右”)移动,“烛焰尖部”又会变清晰。
21.某物理兴趣小组在探究“凸透镜成像的规律”实验时:
(1)如图是某次实验时观察到的现象,生活中的 (选填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”)是利用这一原理制成的;
(2)将近视眼镜片放在蜡烛与凸透镜之间,光屏上原来清晰的像变模糊了。要使光屏上的像重新变得清晰,你应该将光屏 (选填“靠近”或“远离”)
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.B
【详解】A.蜡烛在甲位置时,物距大于二倍焦距,像距在一倍焦距到二倍焦距之间,所以需要将光屏移动到60cm~70cm之间的位置,才能在光屏上成清晰的像,故A错误;
B.将蜡烛从甲位置移到乙位置,物距变小,像距变大、像变大,需要将光屏向右移动才能再次得到清晰的像,故B正确;
C.蜡烛在丙位置时,物距大于一倍焦距小于二倍焦距,光屏上成的清晰的像为倒立、放大的实像,故C错误;
D.蜡烛在丁位置时,物距小于焦距,成正立放大的虚像,与放大镜成像原理相同,故D错误。
故选B。
2.D
【详解】从四个光线通过透镜的情形,如图所示
可知,a、b、d的折射光线相对于入射光线是发散的,所以都是凹透镜;只有c是凸透镜,且入射光线是从凸透镜的焦点以内发出的,折射光线变得会聚了。
故选D。
3.A
【详解】A.由题意知,烛焰在光屏上呈现一个清晰的像,则像的性质为倒立、放大的实像。此时物距为20cm,像距为30cm,则根据成像特点有2f>u>f,v>2f,则2f>20cm>f,30cm>2f,可知15cm>f>10cm。故A正确;
B.只将透镜向左移动,当蜡烛位于凸透镜一倍焦距以内时,人眼在光屏和透镜之间,可观察到烛焰正立放大的虚像,故B错误;
C.只将透镜向右移动,当蜡烛位于凸透镜二倍焦距以外时,可以成倒立缩小的实像,成在光屏上;故C错误;
D.若在透镜和蜡烛之间放近视镜片,近视镜片是凹透镜,对光线有发散作用,折射光线延迟会聚,光屏要适当右移可再次出现清晰的像。故D错误。
故选A。
4.D
【详解】A.粗糙宽大的屏幕,表面是凹凸不平的,所以光在屏幕表面能发生漫反射,使光线向各个方向传播,以便使坐在不同位置上的人都能看到,故A正确,不符合题意;
B.白色不透明物体能够反射所有色光,所以可以呈现彩色的图像,故B正确,不符合题意;
C.在设计、建造电影院时应尽量减少声音的反射,可采用松软多孔的材料,减少回声对观众听觉的干扰和影响,可以减少回声对原声的干扰,故C正确,不符合题意;
D.投影机工作时成倒立、放大的实像,故D错误,符合题意。
故选D。
5.A
【详解】水中的潜水员看到岸上树木,光线应从空气中射向水中,此时折射角小于入射角,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
6.D
【详解】A.放大镜成的是正立放大的虚像,故人眼直接通过放大器看到的是正立的虚像,故A正确,不符合题意;
B.放大镜属于凸透镜,其成像原理是光的折射,故B正确,不符合题意;
C.这种放大器的材质对各种光的透射程度的不同,可以有效缓解眼睛疲劳,故C正确,不符合题意;
D.投影仪的工作原理是:当f<u<2f,v>2f,成倒立放大的实像,故与放大镜的工作原理不同,故D错误,符合题意。
故选D。
7.C
【详解】A.环卫工身上的亮条本身不能发光,所以不是光源,故A错误;
B.红、绿、蓝三种色光叫色光的三原色,要实现五颜六色的灯光,至少需要红、绿、蓝三种颜色的光源,故B错误;
C.从各个方向都能看见城墙,是因为光在城墙上发生了漫反射,反射光线射向各个方向的缘故,故C正确;
D.灯笼发出的红光属于可见光,红外线是看不见的光,故D错误。
故选C。
8.D
【详解】A.小张在黑屏状态下通过屏幕看到了身后游人的像,是游人反射的光经过手机屏幕反射形成的,属于平面镜成像,所以游人成的像是正立、等大的虚像,故A错误;
B.小张在拍照时通过屏幕看到了“兔子灯”的像,是“兔子灯”反射的光经过镜头折射后形成的像,属于凸透镜成像,所以兔子灯的像是倒立、缩小的实像,故B错误;
C.屏幕上的彩色画面是由红、绿、蓝三种色光混合而成的,故C错误;
D.根据凸透镜成像原理可知,小张拍照时离兔子灯越远,即物距越大,像越小,故D正确。
故选D。
9.C
【详解】一束激光由空气射入装有水的容器中,折射后射在容器底部的B点,利用注射器将容器中的水取走一部分,导致水面下降,此时激光射入水中的入射点O向下且向右移动,入射角大小不变,因此折射角不变,所以新的折射光线与原来的折射光线平行且折射后射在容器底的位置由B点向右移动。根据折射定律,光由空气斜射入水中,折射角小于入射角,折射光线靠近法线偏折,因此折射后激光会射在容器底部的C点左侧,故激光射在容器底部的位置应在B、C两点之间。
故选C。
10.C
【详解】光从空气斜射入玻璃中同时发生反射和折射,反射光线与入射光线分居法线两侧,折射光线与入射光线也分居法线两侧,且反射角等于入射角、折射角小于入射角。故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
11.A
【详解】由题知,凸透镜主光轴上两倍焦距处有一点光源S;首先可以确定点光源S在凸透镜右侧两倍焦距处可以成一个等大的实像S1,这个实像又可以通过平面镜成一个虚像S2(平面镜成像),点光源S通过平面镜可以成一个虚像S3,形成的这个虚像S3(相当于一个发光点)又可以通过凸透镜再成一个等大的实像S4(因S3在两倍焦距处的正下方,且过光心的光线传播方向不变)。由于通过S4的光线不能被平面镜反射(或不能再射向平面镜),所以S4不能在平面镜中再成一个虚像;所以,会出现两个实像,两个虚像,即S能成四个像。如下图所示
故选A。
12. 变小 变小
【详解】[1][2]根据凸透镜成像规律,成实像时,物远像近像变小,故将蜡烛远离透镜,调节光屏再次找到清晰的像,比较两次所成的像,像距变小,像变小。
13. 响度 放大镜
【详解】[1]扩音器的作用是增大声音的音量,即声音的响度,因此通过扩音器我们听到王老师声音的响度变大。
[2]水滴的中间厚边缘薄,是凸透镜,报纸与水滴间的距离很小,小于凸透镜的焦距,相当于放大镜,所以报纸上的文字经过水滴折射后成正立、放大的虚像。
14. 红外线 高
【详解】[1]红外线具有热效应,且物体的温度越高,发出的红外线越强,人们利用这个原理做成了夜视仪。
[2]夜间人体温度比野外草木、岩石的温度更高,所以,人体的热辐射比它们更强,更适合利用夜视仪。
15. 凸 会聚 焦点
【详解】[1]“削冰令圆”就是把冰块制成中间厚,两边薄的凸透镜。
[2][3]凸透镜对光有会聚作用,平行与凸透镜主光轴的光线可以会聚与焦点,若要“火生”,最好把“艾”放在透镜的焦点上,当太阳光经过凸透镜时,光线集中到焦点上,焦点处的光线最强,“艾”吸收到的热量最多,温度最快达到燃点。
16. 凸透 倒着
【详解】[1][2]幻灯机的镜头是中间厚、边缘薄,它是一个凸透镜。放映时,幻灯片位于凸透镜一倍焦距和二倍焦距之间,此时凸透镜成的是一个倒立放大的实像,所以为了使观众看到正立的像,幻灯片要倒着放。
17. 红外线 反射 4.6
【详解】[1]电视机的遥控器可以发射一种不可见光,这种不可见光是红外线。
[2]不把它对准电视机,对着墙壁按按钮也能控制电视机,说明这种光线也和可见光一样,能发生反射现象。
[3]由图可知,视力表到平面镜的距离是2.5m,被检测者到平面镜的距离为
2.5m﹣0.4m=2.1m
根据物像到平面镜的距离相等,所以视力表像到平面镜的距离也是2.5m,所以人到视力表像的距离为
2.1m+2.5m=4.6m
18. 热胀冷缩 凸透镜 虚
【详解】[1]体温计的玻璃泡内装有水银,水银的体积会受到温度的影响,所以体温计是根据液体热胀冷缩的性质制成的。
[2][3]从图中体温计的横截面看,从圆弧形表面看去,此温度计相当于凸透镜,当物距小于焦距时,使我们能看到水银柱放大后的虚像。
19. 凸 凹
【详解】[1]图甲中两束光通过甲透镜后折射光线变得会聚了,因此甲应是凸透镜。
[2]图乙中两束光通过乙透镜后折射光线变得发散了,因此乙是凹透镜。
20. 10.0 放大 上 右 左
【详解】(1)[1]图甲中一束平行光射向凸透镜,光屏上得到一个最小、最亮的光斑,该光斑为焦点,光心到焦点的距离为焦距,刻度尺需要估读,故焦距为10.0cm。
(2)[2][3]如图乙所示,物距小于像距,且在光屏上能承接到像,说明物距在一倍焦距和两倍焦距之间,像距在两倍焦距开外,成的是倒立的放大的实像;根据凸透镜成像规律可知,物体靠近,像远离,像变大,故应将设备中的镜头向上移动。
(3)[4]若在图乙中烛焰和凸透镜之间放一近视眼镜的镜片,近视眼镜的镜片是发散透镜,则将光屏向右移动。
(4)[5]图乙中用塑料吸管对准A点沿垂直于纸面方向持续用力吹气,根据流速大的地方压强小,烛焰向A端偏,发现光屏上“烛焰尖部”变模糊,根据凸透镜成像规律,物远像近,像变小,故需要将光屏向左移动。
21. 照相机 远离
【详解】(1)[1]从图知道,物距为30.0cm大于2倍焦距,故成倒立缩小的实像,生活中的照相机是利用这一原理制成的。
(2)[2]将近视眼镜片放在蜡烛与凸透镜之间,光屏上原来清晰的像变模糊了。近视镜是凹透镜,对光线有发散的作用,使像延迟,要使光屏上的像重新变得清晰,你应该将光屏远离。
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