内容正文:
3.5奇妙的透镜 同步训练
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.关于凸透镜的焦点和焦距,下列说法错误的是( )
A.凸透镜有两个实焦点
B.凸透镜两个焦点之间的距离叫焦距
C.平行于主光轴的光线经过凸透镜后会聚于焦点
D.把点光源放在焦点上,通过凸透镜后的折射光线一定平行于主光轴
2.将凸透镜正对太阳光,其下方的纸上呈现一个并非最小的光斑,这时光斑到凸透镜的距离为l。若凸透镜靠近纸的过程中光斑一直变大,该凸透镜的焦距( )
A.一定小于l B.一定等于l
C.一定大于l D.可能小于l,也可能大于l
3.下列所示各图属于凹透镜的是( )
A. B.
C. D.
4.如图是关于透镜的几种光路图,正确的是( )
A. B. C. D.
5.下列光学器件中,属于凹透镜的是( )
A. B. C. D.
二、填空题
6.小芳先在纸上画了一个小于凸透镜大小的圆环。如图所示,将凸透镜正对太阳光。在其下方距透镜10cm处的白纸上的光斑恰好与圆环重合,这个现象表明凸透镜对光有 作用;当将该凸透镜靠近白纸垂直移动6cm时,此时白纸上的光斑再次与圆环重合,此过程中光斑的大小 (选填“先变小后变大”或“先变大后变小”),通过计算可以得到该凸透镜的焦距为 cm。
7.用冰取火,似乎不可思议,但这绝非讹传,据晋代张华的《博物志》记载,我国古代就把冰块制成 (选填“凸”或“凹”)透镜,利用透镜对光的 作用将物体点燃。
8.如图所示,某同学将凸透镜正对太阳光,在透镜的另一侧移动白纸,在距透镜10cm时白纸上出现一个最小、最亮的光斑,该凸透镜的焦距是 cm。换成凹透镜再做这个实验,在纸上 (选填“能”或“不能”)看到很小、很亮的光斑。
9.凹透镜对光线有 (选填“会聚”或“发散”)作用。如图所示的透镜中,图 是凹透镜(选填序号)。
A. B. C. D.
10.如图甲所示,眼镜是一种增强现实技术的眼镜,结构简图如图乙所示,主要由数字显示屏,半透半反棱镜等核心部件组成。数字显示屏发出的光,经棱镜反射进入人眼,来自外部环境的光,经棱镜折射后进入人眼,各自成像,实现虚实结合。用户通过棱镜看到显示屏的像是 (选填“虚”或“实”)像。当显示屏向下移动时,像的移动方向是 。当用户戴着眼镜看到的像是字母“F”,则摘下眼镜旋转90°后,直接观察显示屏看到的字母形状是 。由于AR眼镜体积过小,显示屏离人眼距离过近,其发出的光过于发散,晶状体折射后仍无法会聚成像,可以在显示屏与棱镜之间加的光学器材是 镜,让显示屏发出的光透过它后,再经棱镜反射进入人眼成像,从而看清。
三、作图题
11.请画出图中入射光线对应的出射光线。
四、实验题
12.小伟妹妹过生日时,小伟买了若干大小的水晶球作为送给妹妹的礼物。小伟陪妹妹在阳光下玩水晶球时,发现阳光通过水晶球在地面形成光斑。小伟想探究水晶球的聚光能力和水晶球大小的关系,于是利用两个大小不同的水晶球、白纸和刻度尺进行实验。他将一个水晶球正对太阳光,并将白纸放在水晶球的另一侧,接下来的操作是: 通过实验数据分析可得结论:如果 ,则说明水晶球的聚光能力和水晶球大小有关。
五、简答题
13.如图,甲、乙两个凸透镜的焦距分别是3cm和5cm,按照2:1的比例画出平行光经过它们之后的光线。哪个凸透镜使光偏折得更显著些?
14.“森林防火,人人有责”,森林火灾,是指火势失去人为控制,在林地内自由蔓延和扩展,对森林、森林生态系统和人类带来一定危害和损失的自然灾害。为了防止森林火灾,消防专家建议公众在户外不要随意丢弃尚有未喝完饮料的饮料瓶,瓶子有可能造成森林火灾。请回答以下问题:
(1)在森林里不允许随地丢弃透明的装液体的饮料瓶的原因;
(2)森林火灾,重在预防,请你再提出一条预防森林火灾的措施。
试卷第1页,共3页
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参考答案:
题号
1
2
3
4
5
答案
B
C
D
C
B
1.B
【详解】AC.平行于主光轴的光线经凸透镜的折射后将会聚于一点,这个点是实际光线会聚而成,因此是实焦点,凸透镜左右两侧各有一个实焦点。故AC正确,AC不符合题意;
B.凸透镜中心到焦点的距离称为焦距。故B错误,B符合题意;
D.平行于主光轴的光线经凸透镜的折射后将会聚于焦点处,根据光路是可逆的,若把点光源放在焦点上,通过凸透镜后的折射光线一定平行于主光轴。故D正确,D不符合题意。
故选B。
2.C
【详解】由于光斑到凸透镜的距离为l时,纸上呈现一个并非最小的光斑,所以凸透镜的焦距f≠l; 若凸透镜靠近纸的过程中光斑一直变大,说明凸透镜的焦点在光斑之后,故焦点应在光斑之后,因此f一定大于l,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
3.D
【详解】由图可知A是凸面镜,B是凹面镜,C是中间比边缘厚的凸透镜,中间比边缘薄的是D,故D是凹透镜。故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
4.C
【详解】图中凹透镜的入射光线看似过焦点,其实它不是特殊光线,折射光线应该比入射光线更远离主光轴,故A错;
平行于主光轴的光线经凹透镜折射后折射光线反向延长通过焦点,故B错;
平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点,故C正确,D错;故选C.
【点睛】根据凸透镜对光线有会聚作用,凸透镜的特殊光线有三条:过光心的光线其传播方向不变,平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点,过焦点的光线经凸透镜折射后折射光线平行于主光轴;
凹透镜对光线有发散作用,凹透镜的特殊光线有三条:过光心的光线其传播方向不变,平行于主光轴的光线经凹透镜折射后折射光线反向延长通过焦点,指向另一侧焦点的光线经凹透镜折射后折射光线平行于主光轴.
5.B
【详解】中间薄、边缘厚的透镜是凹透镜,由图知,B是凹透镜,ACD中透镜中间比边缘厚是凸透镜; 故选B.
点睛:中间厚、边缘薄的透镜是凸透镜;中间薄、边缘厚的透镜是凹透镜,据此解答.
6. 会聚 先变小后变大 7
【详解】[1]小芳先在纸上画一个小于透镜大小的圆环,将凸透镜正对太阳光,在其下方距透镜10cm处的白纸上的光斑恰好与圆环重合,这表明光会聚了,即凸透镜对光线具有会聚作用。
[2][3]当将该透镜靠近白纸垂直移动6cm时,此时白纸上的光斑都不是最小最亮的光斑,也就是说不是凸透镜的焦点的位置,说明凸透镜的焦点在两次出现光斑的中间,可知此过程中的光斑是先变小后变大,两次光斑之间的距离为6cm,凸透镜焦点距第一次的光斑距离为
该凸透镜的焦距为
7. 凸 会聚
【详解】[1][2]根据透镜的特点可知,凸透镜对光线有会聚作用,因此我国古代就把冰块制成凸透镜,利用透镜对光的会聚作用将物体点燃。
8. 10 不能
【详解】[1]平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚在主光轴上一点,这点是凸透镜的焦点。焦点到光心的距离是凸透镜的焦距;太阳光会聚在透镜另一侧10cm处,故凸透镜的焦距为10cm。
[2]换成凹透镜再做这个实验,凹透镜对光线具有发散作用,所以在纸上不能看到很小、很亮的光斑。
9. 发散 B、C
【详解】[1][2]我们通常把中间厚边缘薄的透镜称为凸透镜,所以图中A、D为凸透镜,凸透镜对光线有会聚作用;我们把中间薄边缘厚的透镜称为凹透镜,所以图中B、C为凹透镜,凹透镜对光线有发散的作用。
10. 虚 水平向左 凸透
【详解】[1]根据图中光路,用户通过棱镜看到显示屏的像是光的反射形成的,相当于平面镜成像,此时成虚像。
[2]根据像与物体关于反射面对称,当显示屏向下移动时,显示屏靠近反射面,像的移动方向是向左。
[3]由于反射面与水平方向成45度角,当用户戴着眼镜看到的像是字母“F”,则摘下眼镜旋转90°后,直接观察显示屏看到的字母形状是倒立的,如图所示:
[4]显示屏离人眼距离过近,其发出的光过于发散,晶状体折射后仍无法会聚成像,需要将光线会聚,可以在显示屏与棱镜之间加的光学器材凸透镜。
11.
【详解】观察凹透镜的入射光线,和凸透镜的入射光线,根据透镜的三条特殊光线的作法,凹透镜的入射光线的延长线经过凹透镜的焦点,它的折射光线会平行于主光轴射出;而对于凸透镜,平行于主光轴的入射光线,其折射光线会经过另一侧的焦点,经过凸透镜光心的入射光线,其折射光线方向不变;如下图所示。
12. 见解析
【详解】[1]调整水晶球与白纸间的距离,直到白纸上出现最小、最亮的光斑;用刻度尺测量出水晶球与白纸间的距离,记为f1;换用另一个水晶球重复上述步骤,记录水晶球到白纸的距离为f2。
[2]如果f1与f2大小不相等,说明水晶球的聚光能力和水晶球大小有关;如果f1与f2大小相等,说明水晶球的聚光能力和水晶球大小无关。
13.见解析
【详解】平行于主光轴的光,经过凸透镜折射后会聚在焦点上,如图所示:
甲透镜比乙透镜的焦距更小,则甲使光偏折的更显著些。
14.见解析
【详解】(1)透明的装液体的饮料瓶的形状是中间厚、边缘薄,因此相当于凸透镜,因为凸透镜对光有会聚作用,它能使太阳光会聚于焦点,使焦点的光最集中,温度最高,可点燃枯草、枯枝、树叶等易燃物;
(2)预防森林火灾的措施:不携带火种进山、不在林区吸烟、不在山上野炊等。
答案第1页,共2页
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