内容正文:
课时训练(三) 透镜及其应用
A 基础练
一、选择题
1.(2024长春)用凸透镜看远处的物体,看到的像是 ( )
A.放大的 B.等大的 C.倒立的 D.正立的
2.(2024扬州)在探究凸透镜成像的规律时,蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图K3-1所示,光屏上的像清晰,此成像规律的应用是 ( )
图K3-1
A.照相机 B.放大镜
C.摄像机 D.投影仪
3.(2024梧州模拟)微雕师傅创作微雕艺术品时,利用光学元件来看清雕刻痕迹。与这个光学元件的成像原理相同的器材是 ( )
A.照相机 B.平面镜
C.望远镜 D.放大镜
4.(2024常州)《重庆市消防条例》规定:2023年7月1日起,禁止携带电动自行车或其电池进入电梯轿厢,一旦有人违规操作,会被电梯内的摄像头拍摄成像并智能识别,电梯将停止运行并发出声、光警报。如图K3-2所示,某次警报时,摄像头内凸透镜成像的像距为10.1 mm,则该凸透镜的焦距可能为 ( )
图K3-2
A.5 mm B.10 mm
C.15 mm D.20 mm
5.(2022河南)小明用透明塑料盒设计了一个昆虫标本观察器,如图K3-3所示。盒底上放标本,盒盖上可嵌入凸透镜。有焦距为5 cm和10 cm的两种凸透镜,为了在盒盖上方附近通过凸透镜观察到标本正立、放大的像,凸透镜焦距f与盒高h选择合理的是 ( )
图K3-3
A.f=5 cm,h=10 cm
B.f=10 cm,h=12 cm
C.f=5 cm,h=12 cm
D.f=10 cm,h=6 cm
6.(2024枣庄)2024年6月6日是第29个全国“爱眼日”,其主题是:关注普遍的眼健康,保护视力、科学用眼已成为社会共识,下列有关眼睛和眼镜的说法正确的是 ( )
A.近视眼看远处物体,像成在视网膜的后方
B.矫正近视眼需配戴合适度数的凹透镜
C.矫正远视眼需配戴合适度数的凹透镜
D.物体在正常眼睛的视网膜上成正立的实像
7.(2024无锡)用焦距为10 cm的凸透镜探究凸透镜成像的规律,将点燃的蜡烛、凸透镜、光屏置于光具座上如图K3-4所示的位置,下列说法中正确的是 ( )
图K3-4
A.只向左移动光屏至适当位置,光屏上能呈现烛焰缩小的像
B.只向右移动光屏至适当位置,光屏上能呈现烛焰放大的像
C.只向右移动蜡烛至适当位置,光屏上能呈现烛焰放大的像
D.只移动凸透镜至适当位置,光屏上能呈现烛焰等大的像
8.(2024天津)(多选)在用一凸透镜研究其成像的规律时,某同学得到的部分实验信息如下表所示。根据表中信息判定下列说法正确的是 ( )
实验次序
物距/cm
像的性质
像距/cm
1
20
倒立、等大、实像
2
30
15
3
15
倒立、放大、实像
30
A.第1次实验的像距为20 cm
B.第2次实验成倒立、缩小的实像
C.第3次实验成像特点与照相机成像特点相同
D.若物距是12 cm,物体通过透镜所成的像是虚像
二、填空题
9.某汽车司机下车时,随手将一瓶矿泉水放在仪表台上,如图K3-5所示。不料因阳光照射、水瓶聚光,车内物品被点燃,引发了火灾。太阳光经过矿泉水瓶发生了 (选填“反射”或“折射”),矿泉水瓶相当于 。因此,提醒大家不要在车内放置有聚光效果的物品。
图K3-5
10.(2024龙东)正常人眼通过调节晶状体薄厚来看清远近不同的物体,如果不注意用眼卫生,可能使晶状体薄厚的调节能力减弱,导致晶状体变厚,看不清远处的物体,形成 眼,应用 透镜矫正。
11.(2024遂宁)亮亮在探究凸透镜成像的规律时,用图K3-6甲所示的方法测凸透镜的焦距,图中光屏上呈现最小、最亮的光斑,则该凸透镜的焦距是 cm(估读到分度值的下一位)。当凸透镜和蜡烛的位置如图乙所示时,光屏上呈现一个清晰的像,此时成像的原理与 (选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)相同。
图K3-6
12.(2024苏州)在“探究凸透镜成像的规律”实验中,蜡烛、凸透镜、光屏的位置如图K3-7所示,光屏上恰好成清晰的像,该像是倒立、 的实像,此凸透镜的焦距是 cm。凸透镜和光屏位置不动,将蜡烛远离凸透镜,给凸透镜“戴上”合适的 镜,光屏上可再次获得清晰的像。
图K3-7
三、作图、实验探究题
13.(2024福建)根据图K3-8中折射光线画出对应的入射光线。
图K3-8
14.(2024宜宾)如图K3-9所示,根据透镜对光的作用,将图中三条光线补充完整。
图K3-9
15.(2024眉山)小龙在“探究凸透镜成像的规律”实验中,进行了如下探究:
图K3-10
(1)如图K3-10甲所示,平行光正对着凸透镜照射,光屏上出现一个最小、最亮的光斑,则凸透镜的焦距是
cm。
(2)将蜡烛、凸透镜和光屏放在光具座上。点燃蜡烛,发现烛焰在光屏上所成的像如图乙所示,产生这一现象的原因是烛焰中心、凸透镜光心和光屏中心 (选填“在”或“不在”)同一高度。
(3)如图丙所示,光屏上呈现清晰的像,与生活中 (选填“放大镜”“照相机”或“投影仪”)原理相同。凸透镜位置不动,将蜡烛向凸透镜方向移动10 cm,为了在光屏上呈现清晰的像,应将光屏向 (选填“左”或“右”)移动,像将变 。
(4)手机的摄像头相当于凸透镜,在日常生活中该类透镜可以用来矫正 (选填“近视眼”或“远视眼”)。
B 提升练
16.(2023扬州)如图K3-11所示,在装有水的杯子里,小红将一支铅笔分别紧贴杯壁内、外竖直放置,两次都观察到铅笔放大的像,俯视图如图K3-12甲、乙所示。下列说法正确的是 ( )
图K3-11
图K3-12
A.图甲中铅笔向前移,像一直变小
B.图甲中铅笔向前移,像先变小后变大
C.图乙中铅笔向后移,像一直变大
D.图乙中铅笔向后移,像先变小后变大
17.(2024河南)在“爱眼日”宣传活动中,小明用如图K3-13所示的装置研究眼睛的成像,此时烛焰在光屏上成清晰的像,用此模拟正常眼睛的成像。接下来下列操作可模拟近视眼的是 ( )
图K3-13
A.向水透镜注水,烛焰的像成在光屏右侧
B.向水透镜注水,烛焰的像成在光屏左侧
C.从水透镜抽水,烛焰的像成在光屏右侧
D.从水透镜抽水,烛焰的像成在光屏左侧
18.(2024南宁武鸣区模拟)(多选)光刻技术的工作原理如图K3-14所示。用紫外线照射镂空掩膜,调整镂空掩膜、缩图透镜的位置,恰好能在硅片上成极小的、清晰的像,从而实现集成电路的“光刻”,下列说法中正确的是 ( )
图K3-14
A.缩图透镜相当于凸透镜,凸透镜可以用于矫正近视眼
B.镂空掩膜位于缩图透镜的二倍焦距以内
C.镂空掩膜的像是倒立、缩小的
D.硅片相当于光屏
19.(2024广元)如图K3-15所示,“问天”学习小组在实验室研究投影仪的成像特点。
图K3-15
(1)他们将投影片放在载物台上,调节镜头的位置,屏幕上出现清晰、倒立、放大的实像,是因为投影片放在了距离镜头 的位置。(只填下列正确选项前的序号)
A.二倍焦距以外
B.一倍焦距到二倍焦距之间
C.一倍焦距以内
(2)他们将投影片到镜头的距离调大,同时将镜头到屏幕的距离调小,当屏幕上再次出现清晰的像时,与(1)中的像相比,像 (选填“变大”“不变”或“变小”)。
20.(2024自贡改编)在“探究凸透镜成像的规律”实验中,进行了如下操作:
图K3-16
(1)通过探究,记录并绘制了像距v与物距u之间的关系图像如图K3-16甲所示,则该凸透镜的焦距是
cm。
(2)实验前,调整凸透镜、烛焰和光屏,使三者的中心在 。实验过程中,无论怎样移动光屏都不能在光屏上得到像,请你写出一条可能的原因: 。
(3)当烛焰、凸透镜和光屏三者间的位置调节到如图乙所示时,光屏上出现了倒立、 (选填“放大”“缩小”或“等大”)的烛焰的像。 (填光学仪器)就是利用这一成像规律工作的。
(4)在(3)的基础上,保持凸透镜位置不变,将蜡烛与光屏对调,光屏上也能得到烛焰清晰的像, (选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)就是根据这个原理设计的。实验过程中,由于蜡烛燃烧变短,使烛焰的像成在了光屏中心的上方,要使像重新成在光屏的中心,如果只调光屏,应将光屏向 调。
(5)如果将蜡烛在(3)的基础上远离透镜,仍要在光屏上得到清晰的像,光屏应向 (选填“靠近”或“远离”)凸透镜的方向移动。如果保持蜡烛、凸透镜、光屏的位置不变,小柳利用不透光的纸板遮住凸透镜的上半部分,则在光屏上观察到的像是 (填选项前的字母)。
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
【参考答案】
1.C [解析]用凸透镜看远处的物体,满足u>2f,看到的是倒立、缩小的实像。
2.D [解析]由图可知,物距小于像距,且光屏上的像清晰,此时成倒立、放大的实像,投影仪就是利用这一规律工作的。
3.D 4.B
5.D
6.B
7.D [解析]图中物距为45.0 cm-35.0 cm=10.0 cm,凸透镜的焦距是10 cm,物距等于焦距,光屏上不能成像,则只向左或向右移动光屏至适当位置,光屏上不能成像,A和B均错误;只向右移动蜡烛至适当位置,物距小于焦距,成正立、放大的虚像,光屏上不能成像,C错误;将凸透镜移动到55 cm刻度线处,物距为55.0 cm-35.0 cm=20.0 cm,像距为75.0 cm-55.0 cm=20.0 cm,此时u=v=2f,光屏上能呈现烛焰等大的像,D正确。
8.AB [解析]第1次实验成倒立、等大的实像,则u=v=2f=20 cm,A正确;f=10 cm,第2次实验u>2f,成倒立、缩小的实像,B正确;第3次实验成倒立、放大的实像,是投影仪的成像特点,照相机的成像特点与第2次实验相同,C错误;若物距u=12 cm,则f<u<2f,与第3次实验成像特点相同,成实像,D错误。
9.折射 凸透镜
10.近视 凹
[解析]近视眼是晶状体曲度变大,会聚能力增强,即折光能力增强,像成在视网膜的前方,应配戴发散透镜,使光线推迟会聚。
11.10.0 投影仪
[解析]由图甲可知,刻度尺的分度值为1 cm,光屏上出现的最小、最亮的光斑即为焦点,焦点到凸透镜的距离是50.0 cm-40.0 cm=10.0 cm,所以凸透镜的焦距是10.0 cm;当凸透镜和蜡烛的位置如图乙所示时,光屏上呈现一个清晰的像,由图乙可知,物距小于像距,根据凸透镜成像规律可知,此时成倒立、放大的实像,此时的成像原理与投影仪相同。
12.等大 15.0 凹透
[解析]由图可知,此时u=v=30.0 cm=2f,光屏上成倒立、等大的实像;此凸透镜的焦距
f=15.0 cm;凸透镜和光屏位置不动,将蜡烛远离凸透镜,增大物距,则像距和像均减小,光屏不动,为了在光屏上再次获得清晰的像,应增大像距,使折射光线发散一些,则应该给凸透镜“戴上”合适的凹透镜。
13.如图所示
14.如图所示
15.(1)10.0 (2)不在
(3)照相机 右 大
(4)远视眼
16.A
17.B [解析]近视眼是晶状体凸度过大或眼球前后径过长时,外界物体的像成在视网膜前方,所以为模拟近视眼,应该向透镜内注水,烛焰的像成在光屏左侧。
18.CD [解析]根据图示可知,缩图透镜对光线具有会聚作用,是凸透镜,可用于矫正远视眼,故A错误;
由图可知,要制造出含有众多元件的集成电路,则掩膜上的电路在硅片上的像应变小,所以可知该凸透镜成倒立、缩小的实像,与照相机的原理相同,镂空掩膜位于缩图透镜的二倍焦距以外,故B错误,C正确;
图中的像成在硅片上,硅片相当于光屏,故D正确。
19.(1)B (2)变小
20.(1)10
(2)同一高度 蜡烛在一倍焦距以内
(3)放大 幻灯机(投影仪)
(4)照相机 上 (5)靠近 C
学科网(北京)股份有限公司
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