内容正文:
第四章神奇的透镜基础练习
一、单选题
1.如图甲、乙是用某款具有拍照功能的手机先后拍下同一辆小车的两张照片(设摄像头焦距不变),则下列说法正确的是( )
A.这种拍摄镜头可用来矫正近视眼
B.拍摄第二张时摄像头离小车远些
C.在拍摄时成像的特点为正立、缩小的实像
D.两次拍摄时,摄像头离小车的距离都在二倍焦距以外
2.凸透镜的焦距是10厘米。当发光物体放在距离凸透镜30厘米处时,在光屏上能成一个清晰的像L1。若把该发光物体移至距离凸透镜15厘米时,移动光屏,也能使发光物体在光屏上成一个清晰的像L2。L1和L2的大小关系是( )
A.L1比L2大 B.L1跟L2一样大
C.L1比L2小 D.无法比较L1跟L2的大小
3.在白纸板上画两个向右的箭头,竖立在桌子上,将玻璃杯移到白纸板正前方合适位置。往杯中倒入水后,透过玻璃杯观察到的情形如图所示。下列说法正确的是( )
A.透过玻璃杯观察到的下方箭头的像是虚像
B.白纸板一定在玻璃杯透镜的一倍焦距内
C.将玻璃杯靠近白纸板,图中下方箭头的方向会发生变化
D.将玻璃杯远离白纸板,透过玻璃杯观察到下方的箭头将变大
4.如图,是我国自主研制的某新型战斗机上的光电搜索跟踪系统。该系统功能与人眼相似,下列说法不正确的是( )
A.该系统的光学元件相当于一个凸透镜
B.该系统在光电传感器上成的是倒立、放大的实像
C.周围景物通过该系统成像时,景物到镜头的距离大于镜头的2倍焦距
D.该系统的成像原理与照相机的成像原理相同
5.人的眼睛像一架照相机,晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜。当人观察物体时,物体在视网膜上所成的像是( )
A.倒立、缩小的实像 B.倒立、放大的实像 C.正立、放大的虚像 D.正立、放大的实像
6.关于显微镜和望远镜成像的说法:①显微镜先成放大的实像,再成放大的虚像;②显微镜先成缩小的实像,再成放大的虚像;③望远镜先成放大的实像,再成放大的虚像;④望远镜先成缩小的实像,再成放大的虚像。上述说法中正确的是( )
A.①③ B.②④ C.①④ D.②③
7.“强行透视法”是一种富有创意的拍摄技巧。拍摄时,让两个物体离镜头远近不同,再调整拍摄角度,使两物体的像在同一张照片中呈现出有趣的效果。如图,是利用该技巧拍摄的照片,下列说法正确的是( )
A.照相机镜头对光有发散作用
B.拍摄该照片时,花比人更靠近照相机镜头
C.花和人通过照相机镜头成的是正立、缩小的实像
D.若要使花的像更大一些,可将花移到照相机镜头一倍焦距之内
8.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
9.暑假期间,小明和家人一起去海边旅行,乘坐高铁时发现需要通过“刷脸”进站,乘客进站时需面对摄像头,经系统自动拍照扫描等,确认相关信息后,即可通过进站。下列说法正确的是( )
A.“刷脸”时,人脸属于光源
B.“刷脸”时,人脸与摄像头的距离应该位于一倍焦距和二倍焦距之间
C.摄像头的成像特点与投影仪的成像特点相同
D.“刷脸”时,面部经摄像头成倒立、缩小的实像
二、填空题
10.老年人容易得老花眼,这是由于晶状体对光的偏折能力变 引起的(选填“强”或“弱”)。为了方便老年人剪指甲,在指甲刀的上方加装了一个小凸透镜,如图所示。为了达到目的,应调整加装的凸透镜到刀口的距离在凸透镜的 (选填“一倍焦距以内”或“一倍焦距和二倍焦距之间”)。
11.如图所示是人脸识别系统,其摄像头的镜头相当于一个凸透镜。“刷脸”时要使人像变大,人应 摄像头,且脸部到摄像头的距离应 (选填“小于”“等于”或“大于”)凸透镜的两倍焦距,其成像原理与生活中的 (选填“照相机”或“放大镜”)相同。
12.如图所示,人眼的晶状体相当于一个焦距可调节的 透镜,来自物体的光折射后在视网膜上成倒立、 (选填“等大”“放大”或“缩小”)的实像,近视眼的形成是因为晶状体变厚,调节能力变弱,因此为了使像正常成在视网膜上,需要佩戴一个 透镜。
13.现代生活中,手机给人们带来了许多便利,但长时间看手机屏幕,容易导致视力下降,如图所示的四幅图是眼球成像及视力矫正的示意图,其中属于近视眼成因的是图 ,矫正方法的是图 。
14.如图小华拿出手机,保持手机到眼镜的距离不变,开启屏幕打开手机前置摄像头,通过摄像头成的像与屏幕关闭时成的像相比 ,由于不合理使用手机,小华患上了近视眼,图 是近视眼的光路图。
15.航空器可用于高空摄影、旅游观光等,航空器的摄像头相当于 透镜,远处的物体通过摄像头成倒立缩小的 (选填“实”或“虚”)像。在摄像头远离物体的过程中,像的大小将变 。
16.人的眼球的晶状体相当于凸透镜,近视眼看不清远处的物体,是因为物体的像落在视网膜的 面(选填“前”或“后”),应该利用 透镜矫正。
17.我国宇航员王亚平在“天宫一号”完成了太空授课,如图甲是她做水球实验时的情景,水球相当于凸透镜,通过水球可以看到她的 (选填“实”或“虚”)像,这种成像规律在生活中的应用是 (选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”),李佳同学将一只透镜放在眼前10 cm处玩赏时,被别的同学拍下了照片(如图乙所示),据此推断该透镜的焦距f满足的条件是f (选填“>”“<”或“=”)10 cm.
三、实验题
18.在探究凸透镜成像规律的实验中:
(1)将蜡烛、凸透镜和光屏依次放在水平光具座上,调节烛焰、凸透镜和光屏三者中心在 ;
(2)调节蜡烛、凸透镜和光屏至如图所示的位置,则烛焰在光屏上成倒立、 的像。根据这一成像特点,可制成 (选填“放大镜”“投影仪”或“照相机”);
(3)实验一段时间后,蜡烛燃烧变短。要使像仍然成在光屏的中央,应将光屏向 移动。
19.小华同学在探究“凸透镜成像规律”的实验中。
(1)将点燃的蜡烛、光屏放在凸透镜的两侧,并将烛焰、凸透镜和光屏的中心调整到 ;
(2)小华为了准确的知道凸透镜的焦距,找到了平行光源,进行了如图甲所示的实验。根据实验现象可知,该凸透镜的焦距是 cm;
(3)将凸透镜固定在图乙中的光具座上,位于50cm刻度线处,光屏和点燃的蜡烛位于凸透镜两侧。小华将蜡烛移至35cm刻度线处,移动光屏,直到光屏上出现了烛焰清晰的像,则该像是 、 的实像, (选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)利用了这条规律;
(4)若保持图乙中凸透镜和光屏的位置不变,小华将蜡烛移动到15cm刻度线处,在光屏上得不到清晰的像。如果把凸透镜看成人的眼睛,光屏看成视网膜,则此时成像情况相当于 (选填“近视眼”或“远视眼”)的形成原因。
20.小吴在“探究凸透镜成像规律”的过程中,将蜡烛、凸透镜和光屏按如图甲所示放置,则:
(1)烛焰、凸透镜、光屏三者的中心应在 。
(2)此时蜡烛通过凸透镜在光屏上形成一个倒立、 的清晰的像,利用凸透镜的这一成像规律制成了 。
(3)若保持透镜和光屏的位置不变,将蜡烛移到15cm刻度线的位置,小吴将自己戴的眼镜放在蜡烛和透镜间适当的位置时,光屏上又出现了清晰的像,则小吴所患的眼疾是 眼,他戴的眼镜是 透镜。
(4)实验进行较长时间后,烛焰所成的像将呈在图乙中的 点处。
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.D
【详解】A.手机摄像头相当于凸透镜,可以矫正远视眼,故A错误;
B.凸透镜成实像时,物距减小,像距增大,像变大,甲乙两图比较,乙的像大,所以乙的物距小,所以拍摄第二张比拍摄第一张摄像头离小车近一些,故B错误;
C.手机拍摄时是照相机的成像原理,凸透镜成倒立、缩小的实像,故C错误;
D.甲乙两图都是照相机的原理,成倒立、缩小的实像,摄像头离小车的距离都大于二倍焦距,故D正确。
故选D。
2.C
【详解】L1和L2都是光屏上能呈接到的清晰的像,都是实像,当发光物体从距离凸透镜30厘米到15厘米,物距减小,像距增大,像增大,所以L2比L1大。故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
3.C
【详解】A.由图可知,此时像的箭头的方向是向左的,是倒立、放大的像,这说明成的是实像,故A错误;
B.凸透镜成实像时,物距大于焦距,白纸板一定在玻璃杯透镜的一倍焦距外。故B错误;
C.将玻璃杯靠近白纸板,当物距小于焦距时,成正立、放大的虚像,图中下方箭头的方向会发生变化,故C正确;
D.将玻璃杯远离白纸板,物距变大,像距变小,透过玻璃杯观察到的箭头将变小,故D错误。
故选C。
4.B
【详解】A.人眼的晶状体相当于一个凸透镜,所以该系统的光学元件相当于凸透镜,故A正确,不符合题意;
B.人眼在成像时,成倒立缩小的实像,所以次光学元件也成倒立缩小的实像,故B错误,符合题意;
C.根据凸透镜成像规律,成倒立缩小实像时,物距要大于凸透镜的二倍焦距,故C正确,不符合题意;
D.该系统成倒立缩小的实像,所以与照相机成像原理相同,故D正确,不符合题意。
故选B。
5.A
【详解】人眼的晶状体和角膜相当于凸透镜,视网膜相当于光屏,外界物体在视网膜上成倒立、缩小的实像;故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
6.C
【详解】显微镜物镜和目镜都是凸透镜,把标本放在物镜的二倍焦距和一倍焦距之间,这样得到一个放大的实像,这个放大的实像正好成在目镜焦点以内,由凸透镜成像规律可知,当u<f时,成正立、放大的虚像。故显微镜的物镜成倒立、放大的实像,目镜成正立、放大的虚像,故①正确,②错误。用望远镜观察远处物体时,物体通过物镜成的是倒立、缩小的实像,这个像通过靠近眼睛的目镜成正立、放大的虚像,故③错误,④正确。
综上所述,故C正确,ABD错误。
故选C。
7.B
【详解】A.照相机镜头是凸透镜,对光有会聚作用,故A错误;
B.拍摄该照片时,花比人更靠近照相机镜头,根据凸透镜成实像的规律可知,花比人的物距小,因此在利用同一凸透镜成像时花比人的像距大,像也大,故B正确;
C.由于花和人都在二倍焦距以外,通过照相机镜头成的是倒立、缩小的实像,故C错误;
D.若要使花的像更大一些,可将花再向镜头方向移动适当的距离,但花到照相机镜头的距离应始终大于镜头的二倍焦距,故D错误。
故选B。
8.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。
9.D
【详解】A.人脸自身不能发光,不是光源,故A错误;
BCD.摄像头原理和照相机相同,物距大于二倍焦距时,成倒立缩小实像。所以“刷脸”时,人脸与摄像头的距离应大于二倍焦距,故BC错误、D正确。
故选D。
10. 弱 一倍焦距以内
【详解】[1]老年人容易得老花眼,这是由于晶状体对光的偏折能力变弱,使像成在视网膜后面。
[2]为了方便老年人剪指甲,在指甲刀的上方加装了一个小凸透镜,为了达到目的,应调整加装的凸透镜到刀口的距离在凸透镜的一倍焦距以内,成的像是正立放大的虚像,方便修剪指甲。
11. 靠近 大于 照相机
【详解】[1][2][3]“刷脸”时摄像头的工作原理和照相机相同,利用物距大于2倍焦距时,凸透镜成倒立、缩小的实像的原理,所以“刷脸”时面部应位于摄像头的两倍焦距之外;要使像变大,像距变大,物距变小,人应靠近摄像头。
12. 凸 缩小 凹
【详解】[1][2]人眼的晶状体相当于凸透镜,视网膜相当于光屏,晶状体与视网膜之间的距离不变,人的眼睛是靠调节晶状体的平凸程度改变焦距来获得清晰的像的,所成的像是倒立缩小的实像。
[3]近视眼的晶状体较厚,会聚能力较强,看远处的物体时,将像成在视网膜的前面,需戴具有发散作用的凹透镜矫正。
13. 甲 丁
【详解】[1][2]由题图可知,甲图的光线会聚在视网膜的前方,所以甲图表示近视眼的成像情况;近视眼是由于晶状体焦距太短,像落在视网膜的前方,为了使光线会聚在原来会聚点后面的视网膜上,就需要在光线进入人眼以前发散一些,所以应佩戴对光线具有发散作用的凹透镜来矫正,则丁图是近视眼的矫正原理图;乙图的光线会聚在视网膜的后方,所以乙图表示远视眼(老花眼)的成像情况;为了使光线会聚在原来会聚点前面的视网膜上,就需要在光线进入人眼以前会聚一些,所以应佩戴对光线具有会聚作用的凸透镜来矫正,即丙图是远视眼的矫正原理图。
14. 变小 乙
【详解】[1]屏幕关闭时成的像是平面镜成像,像和小华大小相等;通过摄像头成的像是小华缩小的实像,因此通过摄像头成的像与屏幕关闭时成的像相比变小。
[2]小华患上了近视眼,近视眼是由于晶状体变厚,对光的折射能力变强,使像成在视网膜的前方,因此图乙是近视眼的光路图。
15. 凸 实 小
【详解】[1][2]航空器的摄像头相当于凸透镜,其成像原理与照相机相同,即物体在二倍焦距以外成倒立、缩小的实像。
[3]在摄像头远离物体的过程中,物距增大,像距减小,像变小。
16. 前 凹
【详解】[1][2]人的眼球的晶状体相当于凸透镜。近视眼的晶状体和角膜构成的透镜较厚,会聚能力较强,看远处的物体时,将像成在视网膜的前面。佩戴发散透镜即凹透镜,可以使光线推迟会聚,使所成的像相对于晶状体后移,成在视网膜上。
17. 实 照相机 >
【详解】[1][2]如图甲是她做水球实验时的情景,水球相当于凸透镜,人到水球的距离大于二倍焦距,所以通过水球可以看到她的倒立缩小的实像像在一倍焦距和二倍焦距之间;照相机就是利用凸透镜成倒立缩小实像的原理制成的;
[3]李佳同学将一只透镜放在眼前10 cm处玩赏时,被别的同学拍下了照片,由图乙所示可知,此时成正立放大的虚像,根据凸透镜成虚像的条件可知,物距10cm小于焦距,该透镜的焦距f满足的条件是f>10 cm。
18. 同一高度 缩小 照相机 上
【详解】(1)[1]实验中,为了使像成在光屏的中央,要调节烛焰、凸透镜、光屏三者的中心大致在同一高度。
(2)[2][3]如图,此时物距大于像距,由凸透镜成像规律可知,此时物体在二倍焦距以外,像在一倍焦距和二倍焦距之间,成倒立、缩小的实像,根据这一成像特点,可制成照相机。
(3)[4]实验一段时间后,蜡烛燃烧变短,要使像仍然成在光屏的中央,根据过光心的光线传播方向不变可知,应将光屏向上移动。
19.(1)同一高度
(2)10.0
(3) 倒立 放大 投影仪
(4)近视眼
【详解】(1)为了使像呈现在光屏中央,实验前要将烛焰、凸透镜和光屏的中心调整至同一高度。
(2)当平行光经过凸透镜时,会发生偏折,汇集于凸透镜焦点,焦点到凸透镜光心的距离,称为焦距,由图可知,该凸透镜的焦距为10.0cm。
(3)[1][2][3]将蜡烛移至35cm刻度线处,此时物距为15cm,在凸透镜一倍和两倍焦距之间,成的是倒立、放大的实像,与投影仪成像原理相同,照相机成的是倒立、缩小的实像,放大镜成的是正立、放大的虚像。
(4)将蜡烛移动到15cm刻度线处,物距变大,由凸透镜成实像时“物远像近像变小”的规律可知,像距将变小,保持光屏的位置不变,则像会呈现在光屏前方,近视眼所成的像呈现在视网膜前,所以与近视眼的成因相同。
20.(1)同一高度
(2) 缩小 照相机
(3) 近视 凹
(4)B
【详解】(1)为了使像成在光屏中央,应调整烛焰、凸透镜和光屏三者的中心在同一高度。
(2)[1][2]根据图中所示,此时物距大于二倍焦距成倒立、缩小实像,利用凸透镜这一成像规律制成的是照相机。
(3)[1][2]将蜡烛移到“15cm”刻度线位置,物距变大了,像距应当减小,他将自己戴的眼镜放在蜡烛和透镜间适当位置时,光屏上又出现了清晰的像,说明眼镜对光线有发散作用,应为凹透镜,近视镜是凹透镜,可以矫正近视眼。
(4)实验进行较长时间后,蜡烛燃烧变短,根据过光心的光线传播方向不变可知,烛焰的像应向上移动,所成的像将呈在图乙中的B点处。
答案第1页,共2页
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