内容正文:
专题05 透镜及其应用
本节要点
对应题号
专项精练1 凸透镜的成像规律
1-8,19-21,22-25
专项精练2 透镜的应用
9-13,26-31
专项精练3 眼睛和眼镜
14-18,32-33,46
专项精练4 透镜成像作图
34-45
一、单选题
1.(2024·湖北武汉·模拟预测)关于“影”的形成与对应的光学原理,下列说法正确的是( )
A.树下的“阴影”——光的折射
B.水中的“倒影——光的反射
C.屏幕上的“投影”——光的直线传播
D.墙上的“手影”——光的色散
2.(2024·河南洛阳·一模)如图所示是小明做实验的情景。烛焰通过凸透镜在光屏上得到清晰的像。下列说法中正确的是( )
A.蜡烛位于凸透镜的2倍焦距以外
B.若想让像变小,蜡烛与光屏都应向左移动
C.放大镜成像规律与此情景相同
D.照相机成像规律与此情景相同
3.(2024·河北·模拟预测)在“探究凸透镜成像的规律”实验中,小明先将蜡烛和凸透镜放在如图所示的位置(光屏未画出),移动光屏,在光屏上得到一个清晰的像;再移动蜡烛、光屏继续进行实验,当蜡烛在30cm刻度处时,光屏上恰好呈现烛焰清晰、等大的像。下列说法正确的是( )
A.该凸透镜的焦距是20cm
B.照相机的原理与第一次的成像规律相同
C.将蜡烛放置在42cm刻度处时,移动光屏,能在光屏上得到放大的像
D.蜡烛在30cm刻度处时,紧贴凸透镜放置一近视镜片,要使光屏上再次呈现清晰的像,应向左移动光屏
4.(2024·广东东莞·二模)在探究凸透镜成像规律的实验中,当凸透镜、光屏和烛焰的位置如图所示时,光屏上能成一清晰的像,此时蜡烛距凸透镜15 cm,则下列说法中正确的是( )
①此时的应用是投影仪,且凸透镜的焦距小于15cm
②蜡烛距透镜18cm时,可能成放大的实像
③保持透镜的位置不动,将蜡烛与光屏的位置进行对调,光屏上能呈现放大的像
④将蜡烛逐渐远离凸透镜时,为了在光屏上得到清晰的像,应将光屏左移
A.只有①④正确 B.只有③④正确
C.只有①②④正确 D.只有①②③正确
5.(2024·山东泰安·二模)在“探究凸透镜成像的规律”的实验过程中,当装置位于如图所示位置时,光屏上呈现清晰的烛焰像,下列判断正确的是( )
①凸透镜的焦距可能为6cm
②根据此时的成像规律可以制成投影仪
③若保持蜡烛和光屏位置不变,将凸透镜移至65cm刻度线处,光屏上可以再次成像
④在蜡烛和凸透镜之间放上一个远视眼镜,则将光屏向右移动适当距离可以再次成像
A.①② B.②③ C.③④ D.①④
6.(2024·湖北·一模)如图1,在装有水的杯子里,小胡将一支铅笔紧贴杯壁外竖直放置,观察到铅笔的像,俯视图如图2所示。将铅笔沿虚线向后移动,下列说法正确的是( )
A.铅笔像一直变小 B.铅笔像一直变大
C.铅笔像先变小后变大 D.铅笔像先变大后变小
7.(2024·江苏常州·一模)如图所示,小明在一圆柱形水杯后面,紧靠水杯放置一个小泥娃,他将泥娃逐渐远离水杯,在该过程中,透过水杯观察,他看到的小泥娃像( )
A.一直变瘦 B.变高
C.先变高后变矮 D.先变胖后变瘦
8.(2024·河南漯河·一模)小文在家中做凸透镜成像实验,把点燃的蜡烛正对凸透镜时,墙上出现了一个倒立、缩小、清晰的像,如图所示,下列说法正确的是( )
A.墙上烛焰的像是虚像
B.墙上烛焰的像是由光沿直线传播形成的
C.烛焰与凸透镜的距离在一倍焦距和二倍焦距之间
D.若蜡烛远离墙面,且将透镜适当靠近墙面,则烛焰的像会变小
9.(2024·河北·模拟预测)下列关于光学器件的说法中,正确的是( )
A.太阳灶和汽车后视镜的作用是相同的
B.照相机的镜头与晶状体的成像特点是相同的
C.投影仪的镜头和显微镜的目镜成像特点是相同的
D.老花镜和近视镜的作用是相同的
10.(2024·湖北武汉·一模)关于“影”的形成与对应的光学原理,下列说法正确的是( )
A.树下的“阴影”——光的折射 B.水中的“倒影”——光的反射
C.屏幕上的“投影”——光的直线传播 D.墙上的“手影”——光的反射
11.(2024·湖南长沙·一模)如图所示为实验室用显微镜和天文望远镜。关于图中两种仪器,下列说法正确的是( )
A.显微镜的目镜相当于投影仪,物镜相当于放大镜
B.天文望远镜的目镜相当于投影仪,物镜相当于照相机
C.显微镜的目镜是凸透镜,物镜是凹透镜
D.天文望远镜的目镜和物镜都是凸透镜,但成像特点不同
12.(2024·广东广州·二模)世梁同学取两个焦距不同的放大镜,一只手握住一个,调整两个放大镜间的距离,可以看清远处的广州塔。以下说法错误的是( )
A.靠近眼睛的镜片,能使光线靠近主光轴
B.远处的镜片,成的是正立放大像
C.靠近眼睛的镜片,其作用相当于一个放大镜
D.远处的镜片,直径比我们眼睛的瞳孔大得多,这样可以会聚更多的光
13.(2024·宁夏银川·二模)在“探究凸透镜成像的规律”实验中,实验桌上有光具座、蜡烛、光屏、焦距分别为15cm和20cm的凸透镜L1和L2等器材,小明先将蜡烛、凸透镜L1、光屏正确安装在光具座上,如图所示在光屏上得到烛焰清晰的像,下列说法正确的是( )
A.光屏上能成倒立放大的像,此成像原理可以应用于投影仪
B.蜡烛燃烧变短,向上适当调节透镜,可使像再次成在光屏中央
C.保持蜡烛位置不变,若将L1换成L2,此时将光屏靠近凸透镜适当位置可以再次得到清晰的像
D.蜡烛和透镜位置不变,将L1换成L2,在透镜和蜡烛间加合适的老花镜,可再次得到清晰的像
14.(2024·广东汕头·模拟预测)手机为人们日常生活提供便利,但是不控制看手机的时间,会影响人们的健康,长时间看手机可能导致眼睛的晶状体变厚,焦距变短,造成近视;下列能正确表示近视眼成像原理的是( )
A. B. C. D.
15.(2024·广东汕尾·模拟预测)我们能看清一个物体是因为( )
A.这个物体没有其它物体遮挡
B.无论在什么情况下都能看到
C.这个物体一定是光源
D.物体射出(反射)的光线进入我们的眼睛
16.(2024·陕西西安·模拟预测)下列说法符合实际的是( )
A.西安市夏季的最高温度约为25℃ B.中学生的平均身高约为165cm
C.复兴号高铁的最高时速为350m/s D.矫正近视眼的镜片是凸透镜
17.(2024·陕西西安·模拟预测)光刻技术的工作原理如图所示。用紫外光照射镂空掩膜,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”,下列说法正确的是( )
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.要想在同一硅片上得到更多的集成电路图像,应增大缩图透镜到硅片的距离
18.(23-24八年级上·江苏宿迁·期末)随着年龄增长,人眼调节能力逐渐下降,从而引起患者视近困难,形成老花眼。如图所示,关于老花眼及其矫正的原理图正确的是( )
A.①③ B.②④ C.①④ D.②③
二、多选题
19.(2024·河北石家庄·二模)如图所示,小明将凸透镜(f=10cm)固定在光具座40cm的位置,探究凸透镜的成像规律。下列说法不正确的是( )
A.将蜡烛从焦点内某处向透镜方向移动过程中,像逐渐变小
B.当光屏上呈现清晰像时,在贴近凸透镜左侧的位置放一个远视镜片,向左移动蜡烛,光屏上仍能得到清晰的像
C.将蜡烛放在10cm刻线处,移动光屏可在光屏上得到倒立、放大的清晰的像
D.当光屏上成清晰像时,拿开光屏,眼睛在一定范围内仍能看到像
20.(2024·河北石家庄·模拟预测)小明用自制的“水凸透镜”探究凸透镜成像规律,当蜡烛、“水凸透镜”和光屏位于如图所示的位置时,光屏上呈现烛焰清晰的像,下列说法正确的是( )
A.此时成像特点与投影仪的相同 B.此时“水凸透镜”的焦距为7.0cm
C.调节“水凸透镜”的厚度可改变其焦距 D.蜡烛燃烧变短,光屏上的像会向下移动
21.(2024·河南南阳·一模)一位同学利用如图所示的装置探究凸透镜成像规律,他先用焦距为20cm的凸透镜进行实验,在光屏上得到了清晰的缩小实像,接下来他改用焦距为10cm的凸透镜继续进行实验,下列分析正确的( )
A.要使光屏再次成清晰的像,可只将光屏向右移
B.要使光屏再次成清晰的像,可只将蜡烛向右移
C.若只移动光屏重新得到清晰的像,像将变大
D.若只移动蜡烛重新得到清晰的像,像将变大
三、填空题
22.(2024·青海·三模)如图所示,利用自制照相机模型时镜头离景物的距离至少要 ,才能在薄膜上看到清晰的像;照近处的物体时,拉长两筒间的间距,此时薄膜上的像 (选填“变大”或“变小”)。
23.(2024·广东茂名·模拟预测)小红在探究凸透镜成像规律时,安装好器材,调节蜡烛、凸透镜与光屏在如图所示的位置,像是 (放大/等大/缩小)的,该凸透镜的焦距为 cm;此时在凸透镜前放一眼镜片,光屏稍向右移得到清晰的像,则该透镜是 (近视/远视)镜片。
24.(2024·广东肇庆·二模)图甲为物理课本,图乙和丙分别为同一凸透镜离物理课本的距离为和时成的像,则 (选填“>”“<”或“=”);图乙是 (选填“实”或“虚”)像,若要使此时所成的像变大一些,应 (选填“增大”或“减小”)凸透镜到物理课本的距离.
25.(2024·安徽滁州·二模)如图所示,在探究凸透镜成像实验的过程中,小明在光屏上得到清晰的烛焰的像,若保持光屏和蜡烛的位置不变,只移动凸透镜,还可以成一次 (填出成像的性质)的实像,此时从光具座上可以测出像距是 cm,生活中的 机(选填“照相”或“幻灯”)就是根据这个原理制成的。
v'=65.0cm-35.0cm=30.0cm此时物距在一倍焦距到二倍焦距之间成像,生活中运用这个原理制成的是幻灯机。
26.(2024·内蒙古通辽·模拟预测)(新题)如图所示,是我校校门入口处设置的人脸识别机,能够进行人脸识别。它的镜头实际上是一个 透镜,当我们走近一体机时,人在镜头上所成的像将变 。
27.(2024·陕西西安·二模)小明送给奶奶一张龙年邮票——“天龙行健”,奶奶借助放大镜能够清楚地欣赏到邮票上的图案,如图所示。放大镜的镜片对光线具有 (选填“会聚”或“发散”)作用;图中邮票与放大镜之间的距离 (选填“大于”“小于”或“等于”)透镜的1倍焦距,此时通过放大镜看到的是邮票正立、放大的 (选填“虚像”或“实像”)。
28.(2024·广东中山·三模)把带双箭头的图片放在装有水的圆柱形玻璃杯后不同位置,看到的情景如图甲和乙所示。此时的玻璃杯相当于 镜,箭头离玻璃杯较远的是 (选填“甲”或“乙”)图,其成像原理与 (选填“照相机”“放大镜”或“投影仪”)类似。
29.(2024·云南昆明·模拟预测)无人机利用携带的微型摄像机(镜头焦距一定)进行航拍,地面的景物通过摄像机镜头形成倒立、 的实像;教室中都安装了电子白板,老师精心准备的各种素材投影在白板上,为同学们获取知识服务。投影仪成像时,像距 物距(选填“小于”、“大于”或“等于”)。
30.(23-24八年级上·江苏无锡·期末)小明在南禅寺街上发现了米粒般大小的精致工艺品。为看清工艺品上的文字和图像,小明应利用如图甲所示透镜中的 (选填序号)进行观察;正确选择透镜后,小明利用太阳光测得透镜的焦距为5cm;透过透镜观察工艺品,小明看清了像如图乙所示,此时透镜到工艺品的距离d满足 的条件。
31.(2024·江苏·模拟预测)显微镜的物镜是把微小的物体成放大的 (选填“虚”或“实”)像,望远镜的物镜把远处物体成 (选填“放大”或“缩小”)的实像,两者目镜都是相当于用 再来观察物镜所成的像。
32.(2024·江苏苏州·二模)现如今的大街小巷,不论哪里,都能看到这样的人,手里拿着手机;玩游戏、看视频、发微信……这就是“手机依赖症”的表现。
(1)如图甲所示,用相机拍照时,在芯片上所成的像是 (选填“倒立”或“正立”)的、缩小的实像。该镜头可以用来矫正 (选填“近视眼”或“远视眼”)
(2)如图丙是人脸识别测温系统终端。当人站在某范围内时,光源自动打开照亮 (选填“人脸”或“显示屏”),人通过摄像头成一个倒立、 的实像。
(3)手机扫码支付极大方便了人们的生活,如图丁所示,手机扫描二维码,摄像头到二维码的距离应位于 处。
33.(2024·江苏徐州·三模)人眼中的晶状体相当于 镜,我们看东西时,在视网膜上所成的是 (选填“实”或“虚”)像。近视眼是晶状体对光的偏折能力变 (选填“强”或“弱”)造成的。
四、作图题
34.(2024·四川内江·三模)如图所示,请画出光源S发出的三条光线通过凸透镜后的折射光线。
35.(2024·福建莆田·二模)如图所示,F为凸透镜的焦点,O为光心,请分别画出两条入射光线经过凸透镜后的折射光线。
36.(2024·安徽合肥·二模)如图所示,物体AB在凸透镜的一倍焦距和二倍焦距之间,请在图中利用作光路图的方法作出物体AB经凸透镜折射所成的像A'B'。(请保留作图痕迹)
37.(2024·安徽六安·模拟预测)已知凸透镜的焦距为3cm,请在图上画出出射光线a、b在经过凸透镜前的光线,并标出发光点N的位置。
38.(23-24八年级上·江苏无锡·期末)如图所示,将光路图补充完整。
39.(2024·四川广安·模拟预测)完成光路。(F1、F2分别为凹透镜、凸透镜的右焦点)
40.(2024·广东深圳·一模)如图所示是一条经平面镜反射后的光线,再射向前方的凸透镜。请画出经平面镜反射前的入射光线以及经过凸透镜折射后的折射光线。
41.(2024·湖北襄阳·一模)如图所示,画出AB的入射光线。
42.(2024·安徽六安·模拟预测)眼睛是心灵的窗户,每年的6月6日是全国“爱眼日”。人眼的成像原理可通过画光路图去理解。请在图中利用凸透镜的特殊光线作出物体CD经过凸透镜所成的像。(保留作图痕迹)
43.(2024·安徽·二模)如图甲所示是小安瞻仰烈士山英雄纪念碑时拍的照片,图乙中是拍摄时纪念碑顶所成的像,请你根据凸透镜成像的光路图确定纪念碑碑顶位置A。
44.(2024·四川凉山·模拟预测)F是凸透镜的焦点,在凸透镜上有一个点C,在凸透镜左上方有两个点A、B,能够在F点通过C点看见A、B两点在同一直线上,请画出添加的光学元件及其位置,并将上述光线补充完整。
45.(23-24八年级上·广东广州·期末)根据物体S和像的位置,在图中找出凸透镜的位置并标明焦点的位置。
五、科普阅读题
46.(2024·山西·一模)阅读短文,回答下列问题。
近视眼激光矫正术
近视眼激光手术是临床常用的矫正近视的手术,主要是利用激光能够精确切削组织的特性,用光束重塑角膜曲率,从而达到矫正近视的目的。治疗近视眼使用的是准分子激光,它是一种能够精确聚焦和控制的紫外线光束,其切削精度非常高,每个光脉冲切削深度为0.2微米(1米=106微米)。准分子激光又是冷光源,不会产生热量,因而对切削部分的周围组织不会造成损伤。
激光治疗是在电脑控制下进行的,医生在治疗前将近视度数输入电脑,由电脑来控制切削的范围和深度,指挥激光器发出一系列的激光脉冲照射到角膜上,在角膜中心削出一个光滑的平面,每个脉冲切除一薄层中心角膜组织,多个脉冲照射到角膜组织上以后,使角膜曲率变平,矫正原有屈光误差,使患者看到清晰的物体。
(1)眼睛像一架照相机,来自物体的光会在视网膜上形成一个 的像(选填“正立”或“倒立”)。如果长期不注意用眼卫生,眼睛调节功能变差,像会成在视网膜 (选填“前”或“后”),从而造成视觉模糊导致近视;
(2)医生用激光治疗近视眼,因为激光具有 的特性。利用激光切削角膜,使角膜曲率 ,让晶状体和角膜构成的凸透镜的焦距变 (选填“大”或“小”),可以让像成在视网膜上。
试卷第20页,共46页
试卷第1页,共46页
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专题05 透镜及其应用
本节要点
对应题号
专项精练1 凸透镜的成像规律
1-8,19-21,22-25
专项精练2 透镜的应用
9-13,26-31
专项精练3 眼睛和眼镜
14-18,32-33,46
专项精练4 透镜成像作图
34-45
一、单选题
1.(2024·湖北武汉·模拟预测)关于“影”的形成与对应的光学原理,下列说法正确的是( )
A.树下的“阴影”——光的折射
B.水中的“倒影——光的反射
C.屏幕上的“投影”——光的直线传播
D.墙上的“手影”——光的色散
【答案】B
【详解】A.树下的“阴影”是由于光的直线传播形成的,故A错误;
B.水中的“倒影”属于平面镜成像,是由光的反射形成的,故B正确;
C.屏幕上的“投影”是利用凸透镜成像,是由光的折射形成的,故C错误;
D.墙上的“手影”是由于光的直线传播形成的,故D错误。
故选B。
2.(2024·河南洛阳·一模)如图所示是小明做实验的情景。烛焰通过凸透镜在光屏上得到清晰的像。下列说法中正确的是( )
A.蜡烛位于凸透镜的2倍焦距以外
B.若想让像变小,蜡烛与光屏都应向左移动
C.放大镜成像规律与此情景相同
D.照相机成像规律与此情景相同
【答案】B
【详解】ACD.由图可知,物距小于像距,光屏上成倒立放大的实像,根据凸透镜成实像规律可知,此时物距
投影仪成像规律与此情景相同,放大镜成正立、放大的虚像;照相机成倒立、缩小的实像。故ACD错误;
B.若想让像变小,由凸透镜成实像的规律:物远像近像变小可知,蜡烛与光屏都应向左移动,故B正确。
故选B。
3.(2024·河北·模拟预测)在“探究凸透镜成像的规律”实验中,小明先将蜡烛和凸透镜放在如图所示的位置(光屏未画出),移动光屏,在光屏上得到一个清晰的像;再移动蜡烛、光屏继续进行实验,当蜡烛在30cm刻度处时,光屏上恰好呈现烛焰清晰、等大的像。下列说法正确的是( )
A.该凸透镜的焦距是20cm
B.照相机的原理与第一次的成像规律相同
C.将蜡烛放置在42cm刻度处时,移动光屏,能在光屏上得到放大的像
D.蜡烛在30cm刻度处时,紧贴凸透镜放置一近视镜片,要使光屏上再次呈现清晰的像,应向左移动光屏
【答案】B
【详解】A.蜡烛在30cm刻度处时,光屏上恰好呈现烛焰清晰、等大的像。所以物距为
50.0cm-30.0cm=20.0cm
根据凸透镜成像规律可知此时的像距等于物距,即像距也为20.0cm,则
u=v=20cm=2f
故f=10.0cm,故A错误;
B.由图可知第一次成像时物距为
50.0cm-15.0cm=35.0cm
即物距大于二倍焦距,根据凸透镜成像规律可知此时成倒立、缩小的实像,所以与照相机成像原理相同,故B正确;
C.将蜡烛移动到42cm刻度处,物距
50.0cm﹣42.0cm=8.0cm
物距小于焦距,成正立、放大的虚像,故光屏上接收不到像,故C错误;
D.蜡烛在30cm刻度处时,光屏上恰好呈现烛焰清晰、等大的像。在蜡烛与凸透镜之间放一近视镜片,近视镜片是凹透镜,对光线具有发散作用,会延迟光线的会聚,使像距变大,所以需要增大像距,即将光屏右移,故D错误。
故选B。
4.(2024·广东东莞·二模)在探究凸透镜成像规律的实验中,当凸透镜、光屏和烛焰的位置如图所示时,光屏上能成一清晰的像,此时蜡烛距凸透镜15 cm,则下列说法中正确的是( )
①此时的应用是投影仪,且凸透镜的焦距小于15cm
②蜡烛距透镜18cm时,可能成放大的实像
③保持透镜的位置不动,将蜡烛与光屏的位置进行对调,光屏上能呈现放大的像
④将蜡烛逐渐远离凸透镜时,为了在光屏上得到清晰的像,应将光屏左移
A.只有①④正确 B.只有③④正确
C.只有①②④正确 D.只有①②③正确
【答案】C
【详解】由题意蜡烛距凸透镜15 cm时,光屏上能成一清晰的像,结合凸透镜成像规律可得
2f>15cm>f
解得
7.5cm<f<15cm
①由图可知,此时物距位于一倍焦距和二倍焦距之间,成放大的实像,应用为投影仪,故①正确;
②根据焦距的范围可知,二倍焦距的范围是
15cm<2f<30cm
蜡烛距透镜18 cm时,可能物距位于一倍焦距和二倍焦距之间,成放大的实像,故②正确;
③保持透镜的位置不动,将蜡烛与光屏的位置进行对调,此时物距大于像距,成倒立、缩小的像,故③错误;
④将蜡烛逐渐远离凸透镜时,此时物距变大,根据凸透镜成像成实像时物远像近像变小可知,为了在光屏上得到清晰的像,应将光屏左移,同时像在变小,故④正确,故ABD错误,C正确。
故选C。
5.(2024·山东泰安·二模)在“探究凸透镜成像的规律”的实验过程中,当装置位于如图所示位置时,光屏上呈现清晰的烛焰像,下列判断正确的是( )
①凸透镜的焦距可能为6cm
②根据此时的成像规律可以制成投影仪
③若保持蜡烛和光屏位置不变,将凸透镜移至65cm刻度线处,光屏上可以再次成像
④在蜡烛和凸透镜之间放上一个远视眼镜,则将光屏向右移动适当距离可以再次成像
A.①② B.②③ C.③④ D.①④
【答案】B
【详解】①②由图可知,蜡烛距离凸透镜15cm时,物距小于像距,物距在一倍焦距到二倍焦距之间,根据凸透镜成像的特点可知,此时成倒立、放大的实像;根据此时的成像规律可以制成投影仪,此时物距在1倍焦距和2倍焦距之间,即
f<15cm<2f
所以
7.5 cm<f<15 cm
故①错误,②正确;
③若保持蜡烛和光屏位置不变,将凸透镜移至65cm刻度线处,此时物距与原来的像距相等,像距与原来的物距相等,由光路可逆可知,光屏上可以再次成像,故③正确;
④在蜡烛和凸透镜之间放一个远视眼镜,远视眼镜是凸透镜,可以使光线会聚提早成像,因此应减小像距,即将光屏左移适当距离可以再次成像,故④错误。
故选B。
6.(2024·湖北·一模)如图1,在装有水的杯子里,小胡将一支铅笔紧贴杯壁外竖直放置,观察到铅笔的像,俯视图如图2所示。将铅笔沿虚线向后移动,下列说法正确的是( )
A.铅笔像一直变小 B.铅笔像一直变大
C.铅笔像先变小后变大 D.铅笔像先变大后变小
【答案】D
【详解】根据图示和题意知道,装有水的杯子相当于凸透镜,图中的铅笔向后移动,物距变大,若铅笔在凸透镜的一倍焦距以内,由凸透镜成虚像的规律可知,像距也变大,像变大;当铅笔在一倍焦距和二倍焦距之间时,成倒立、放大的实像,物距变大时,像距变小,像变小;当铅笔在二倍焦距以外时,成倒立、缩小的实像,物距变大时,像距变小,像变小;所以图中铅笔向后移,像的大小先变大后变小,故D正确,ABC错误。
故选D。
7.(2024·江苏常州·一模)如图所示,小明在一圆柱形水杯后面,紧靠水杯放置一个小泥娃,他将泥娃逐渐远离水杯,在该过程中,透过水杯观察,他看到的小泥娃像( )
A.一直变瘦 B.变高
C.先变高后变矮 D.先变胖后变瘦
【答案】D
【详解】BC.盛水的水杯相当于柱形凸透镜,所成的像上下方向高度不变,只有左右会发生变化,故BC不符合题意;
AD.紧靠水杯放置一个小泥娃,将泥娃逐渐远离水杯过程中,在焦点内时,成正立、放大的虚像,越靠近焦点,像越大,所以虚像逐渐变胖;过了焦点后,成倒立的实像,离焦点越远,实像越小,所以实像逐渐变瘦。所以他看到的小泥娃像先变胖后变瘦,故A不符合题意,D符合题意。
故选D。
8.(2024·河南漯河·一模)小文在家中做凸透镜成像实验,把点燃的蜡烛正对凸透镜时,墙上出现了一个倒立、缩小、清晰的像,如图所示,下列说法正确的是( )
A.墙上烛焰的像是虚像
B.墙上烛焰的像是由光沿直线传播形成的
C.烛焰与凸透镜的距离在一倍焦距和二倍焦距之间
D.若蜡烛远离墙面,且将透镜适当靠近墙面,则烛焰的像会变小
【答案】D
【详解】A.墙上出现了一个倒立、缩小、清晰的像,该像是实际光线会聚而成的,因此为实像,故A错误;
B.墙上烛焰的像属于凸透镜成像,是由光的折射形成的,故B错误;
C.墙上出现了一个倒立、缩小、清晰的像,根据凸透镜成像规律可知,烛焰与凸透镜的距离大于二倍焦距,故C错误;
D.若蜡烛远离墙面,且将透镜适当靠近墙面,物距变大,像距变小,则像变小,故D正确。
故选D。
9.(2024·河北·模拟预测)下列关于光学器件的说法中,正确的是( )
A.太阳灶和汽车后视镜的作用是相同的
B.照相机的镜头与晶状体的成像特点是相同的
C.投影仪的镜头和显微镜的目镜成像特点是相同的
D.老花镜和近视镜的作用是相同的
【答案】B
【详解】A.太阳灶对光有会聚作用,后视镜是凸面镜,对光有发散作用,故A错误;
B.照相机的镜头成的是倒立的缩小实像,晶状体的成像也是成的倒立的缩小的实像,故B正确;
C.投影仪的镜头成倒立放大的实像,显微镜的目镜成正立放大的虚像,故C错误;
D.老花镜是用来矫正远视眼的,近视镜是用来矫正近视眼的,故D错误。
故选B。
10.(2024·湖北武汉·一模)关于“影”的形成与对应的光学原理,下列说法正确的是( )
A.树下的“阴影”——光的折射 B.水中的“倒影”——光的反射
C.屏幕上的“投影”——光的直线传播 D.墙上的“手影”——光的反射
【答案】B
【详解】A.树下的“阴影”是由于光线经过不透明物体时被遮挡形成的,属于光的直线传播,故A错误;
B.水中的“倒影”属于平面镜成像,是由光的反射形成的,故B正确;
C.屏幕上的“投影”是利用凸透镜成像,是由光折射形成的,故C错误;
D.墙上的“手影”是由于光线经过不透明物体时被遮挡形成的,属于光的直线传播,故D错误。
故选B。
11.(2024·湖南长沙·一模)如图所示为实验室用显微镜和天文望远镜。关于图中两种仪器,下列说法正确的是( )
A.显微镜的目镜相当于投影仪,物镜相当于放大镜
B.天文望远镜的目镜相当于投影仪,物镜相当于照相机
C.显微镜的目镜是凸透镜,物镜是凹透镜
D.天文望远镜的目镜和物镜都是凸透镜,但成像特点不同
【答案】D
【详解】A.显微镜的目镜相当于放大镜,物镜相当于投影仪,故A错误;
B.天文望远镜的目镜相当于放大镜,物镜相当于照相机,故B错误;
C.显微镜的目镜和物镜都是凸透镜,故C错误;
D.天文望远镜的目镜和物镜都是凸透镜,目镜相当于放大镜,成正立放大的虚像,物镜相当于照相机,成倒立的缩小的实像,成像特点不同,故D正确。
故选D。
12.(2024·广东广州·二模)世梁同学取两个焦距不同的放大镜,一只手握住一个,调整两个放大镜间的距离,可以看清远处的广州塔。以下说法错误的是( )
A.靠近眼睛的镜片,能使光线靠近主光轴
B.远处的镜片,成的是正立放大像
C.靠近眼睛的镜片,其作用相当于一个放大镜
D.远处的镜片,直径比我们眼睛的瞳孔大得多,这样可以会聚更多的光
【答案】B
【详解】A.靠近眼睛的镜片是目镜,成的是正立放大的虚像,相当于放大镜,能使光线靠近主光轴,故A正确,不符合题意;
B.两个不同焦距的放大镜组成了望远镜,远处的镜片是物镜,成的是倒立缩小的实像,故B错误,符合题意;
C.靠近眼睛的镜片是目镜,成的是正立放大的虚像,相当于放大镜,故C正确,不符合题意;
D.远处的镜片,直径比我们眼睛的瞳孔大得多,这样可以会聚更多的光,使得所成的像更加明亮,故D正确,不符合题意。
故选B。
13.(2024·宁夏银川·二模)在“探究凸透镜成像的规律”实验中,实验桌上有光具座、蜡烛、光屏、焦距分别为15cm和20cm的凸透镜L1和L2等器材,小明先将蜡烛、凸透镜L1、光屏正确安装在光具座上,如图所示在光屏上得到烛焰清晰的像,下列说法正确的是( )
A.光屏上能成倒立放大的像,此成像原理可以应用于投影仪
B.蜡烛燃烧变短,向上适当调节透镜,可使像再次成在光屏中央
C.保持蜡烛位置不变,若将L1换成L2,此时将光屏靠近凸透镜适当位置可以再次得到清晰的像
D.蜡烛和透镜位置不变,将L1换成L2,在透镜和蜡烛间加合适的老花镜,可再次得到清晰的像
【答案】D
【详解】A.由图示知,物距大于像距,在光屏上成倒立缩小的实像,这是照相机的成像原理,故A错误;
B.通过凸透镜光屏的光线传播方向不变,蜡烛燃烧变短,通过光心的光线向上移动,为了让像再次成在光屏中央,应向下适当调节透镜,故B错误;
C.L2比L1的焦距大,将L1换成L2,聚光能力变弱,蜡烛通过透镜的光线会聚点变远,像距变远,可将光屏向远离凸透镜位置移动可在光屏上再次得到清晰的像,故C错误;
D.蜡烛和透镜的位置不变,将L1换成L2,像距变远,可在透镜和蜡烛间加合适的老花镜,因为老花镜是凸透镜,对光有会聚作用,能将蜡烛的光线先会聚一下,再射向透镜,所以可在光屏上再次得到清晰的像,故D正确。
故选D。
14.(2024·广东汕头·模拟预测)手机为人们日常生活提供便利,但是不控制看手机的时间,会影响人们的健康,长时间看手机可能导致眼睛的晶状体变厚,焦距变短,造成近视;下列能正确表示近视眼成像原理的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】近视眼是由于晶状体对光线的会聚作用太强,使远处物体射来的光线会聚在视网膜的前方。
A.远处的光经过晶状体成在视网膜上,这是正常眼睛观察远处物体时的情况,故A不符合题意;
B.近处的光经过晶状体成在视网膜上,这是正常眼睛观察近处物体时的情况,故B不符合题意;
C.远处的光经过晶状体成在视网膜的前方,这是近视眼观察远处物体时的情况,故C符合题意;
D.近处的光经过晶状体成在视网膜的后方,这是远视眼观察近处物体时的情况,故D不符合题意。
故选C。
15.(2024·广东汕尾·模拟预测)我们能看清一个物体是因为( )
A.这个物体没有其它物体遮挡
B.无论在什么情况下都能看到
C.这个物体一定是光源
D.物体射出(反射)的光线进入我们的眼睛
【答案】D
【详解】若要使眼睛看见一个物体,一定是物体发出的光,或者反射的光进入眼里,这个物体不一定是光源,但物体发出或反射的光线一定进入了眼睛,有没有其他物体遮挡,不是看见物体的条件,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
16.(2024·陕西西安·模拟预测)下列说法符合实际的是( )
A.西安市夏季的最高温度约为25℃ B.中学生的平均身高约为165cm
C.复兴号高铁的最高时速为350m/s D.矫正近视眼的镜片是凸透镜
【答案】B
【详解】A.西安市夏季的最高温度约为35℃~40℃,故A不符合题意;
B.中学生的身高约为1.65m,即165cm,故B符合题意;
C.复兴号高铁运行时的速度约为350km/h,即约为97m/s,故C不符合题意;
D.近视眼是由于晶状体太厚,对光的折射能力太强,使像成在视网膜的前方,因此应佩戴具有发散作用的凹透镜,故D不符合题意。
故选B。
17.(2024·陕西西安·模拟预测)光刻技术的工作原理如图所示。用紫外光照射镂空掩膜,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”,下列说法正确的是( )
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.要想在同一硅片上得到更多的集成电路图像,应增大缩图透镜到硅片的距离
【答案】C
【详解】A.近视眼需要用对光有发散作用的凹透镜来矫正,故A错误;
BC.镂空掩膜在硅片上成极小的清晰的像,则成的是倒立缩小的实像,此时的缩图透镜相当于凸透镜,物距应大于二倍焦距,故B错误,C正确;
D.想在同一硅片上得到更多的图像,应缩小物体在硅片上成的像,而在凸透镜成像中,物远,像近,像变小,所以增大物距,减小像距,减小缩图透镜与硅片的距离,故D错误。
故选C。
18.(23-24八年级上·江苏宿迁·期末)随着年龄增长,人眼调节能力逐渐下降,从而引起患者视近困难,形成老花眼。如图所示,关于老花眼及其矫正的原理图正确的是( )
A.①③ B.②④ C.①④ D.②③
【答案】A
【详解】①图,眼睛看近处的物体时,近处物体的像成在视网膜的后方,是远视眼的成因;
②图,眼睛看远处的物体时,像成在视网膜的前方,是近视眼的成因;
③图,凸透镜对光线有会聚作用,能使像提前会聚在视网膜上,说明配戴凸透镜能矫正远视眼;
④图,凹透镜对光线有发散作用,能使像推迟会聚在视网膜上,说明配戴凹透镜能矫正近视眼;
由以上分析可知,关于老花眼及其矫正的原理图正确的是①③,故A正确,BCD错误。
故选A。
二、多选题
19.(2024·河北石家庄·二模)如图所示,小明将凸透镜(f=10cm)固定在光具座40cm的位置,探究凸透镜的成像规律。下列说法不正确的是( )
A.将蜡烛从焦点内某处向透镜方向移动过程中,像逐渐变小
B.当光屏上呈现清晰像时,在贴近凸透镜左侧的位置放一个远视镜片,向左移动蜡烛,光屏上仍能得到清晰的像
C.将蜡烛放在10cm刻线处,移动光屏可在光屏上得到倒立、放大的清晰的像
D.当光屏上成清晰像时,拿开光屏,眼睛在一定范围内仍能看到像
【答案】BC
【详解】A.蜡烛在凸透镜的焦点内成虚像,根据“物体成虚像时,物近像近像变小”可知,蜡烛从焦点内某处向靠近透镜方向移动过程中,所成的虚像靠近凸透镜且像将变小,故A正确,不符合题意;
B.若在蜡烛和透镜间放一远视眼镜,远视眼镜为凸透镜,对光线有会聚作用,此时所成的像将更靠近透镜,让光屏上仍能得到清晰的像,根据“物体成实像时,物近像远像变大”,应将蜡烛靠近凸透镜方向移动,即向右移动蜡烛,故B错误,符合题意;
C.当蜡烛放在10cm处,物距大于二倍焦距,成倒立、缩小的实像,故C错误,符合题意;
D.当光屏上成清晰像时,此时成的是实像,拿开光屏,眼睛在一定范围内仍能看到像,故D正确,不符合题意。
故选BC。
20.(2024·河北石家庄·模拟预测)小明用自制的“水凸透镜”探究凸透镜成像规律,当蜡烛、“水凸透镜”和光屏位于如图所示的位置时,光屏上呈现烛焰清晰的像,下列说法正确的是( )
A.此时成像特点与投影仪的相同 B.此时“水凸透镜”的焦距为7.0cm
C.调节“水凸透镜”的厚度可改变其焦距 D.蜡烛燃烧变短,光屏上的像会向下移动
【答案】AC
【详解】AB.如图所示,物距与像距分别为
此时像距大于物距,则
则焦距的范围为,根据凸透镜成像的规律,此时成像特点为倒立放大的实像,与投影仪的相同。故A正确,B错误;
C.凸透镜的焦距与会聚能力有关,同等情况下,中间越厚,会聚能力越强,焦距越小,故调节“水凸透镜”的厚度可改变其焦距,故C正确;
D.过光心的光线传播方向不变,蜡烛燃烧变短,光屏上的像会向上移动,故D错误。
故选AC。
21.(2024·河南南阳·一模)一位同学利用如图所示的装置探究凸透镜成像规律,他先用焦距为20cm的凸透镜进行实验,在光屏上得到了清晰的缩小实像,接下来他改用焦距为10cm的凸透镜继续进行实验,下列分析正确的( )
A.要使光屏再次成清晰的像,可只将光屏向右移
B.要使光屏再次成清晰的像,可只将蜡烛向右移
C.若只移动光屏重新得到清晰的像,像将变大
D.若只移动蜡烛重新得到清晰的像,像将变大
【答案】BD
【详解】AB.先用焦距为20cm的凸透镜进行实验,在屏上得到清晰的像,接下来改用焦距为10cm的凸透镜继续进行实验,在蜡烛和凸透镜位置不变的情况下,相当于增大了物距,则像距应该减小,所以应该将光屏向左移动,才能在光屏上呈现清晰的像;若不移动光屏,此时应该减小物距来增大像距,即将蜡烛向右移动,故A错误,B正确;
C.若只移动光屏重新得到清晰的像,像距变小了,则像会变小,故C错误;
D.若只移动蜡烛重新得到清晰的像,物距变小,像距变大,像将变大,故D正确。
故选BD。
三、填空题
22.(2024·青海·三模)如图所示,利用自制照相机模型时镜头离景物的距离至少要 ,才能在薄膜上看到清晰的像;照近处的物体时,拉长两筒间的间距,此时薄膜上的像 (选填“变大”或“变小”)。
【答案】 大于两倍焦距 变大
【详解】[1]照相机的镜头相当于凸透镜,照相机照相时物体到镜头的距离应大于凸透镜的二倍焦距,才能在光屏上成清晰的像.
[2]用照相机照近处的物体时,物距变小,像要变大,像距也变大,要把两筒的间距拉长。
23.(2024·广东茂名·模拟预测)小红在探究凸透镜成像规律时,安装好器材,调节蜡烛、凸透镜与光屏在如图所示的位置,像是 (放大/等大/缩小)的,该凸透镜的焦距为 cm;此时在凸透镜前放一眼镜片,光屏稍向右移得到清晰的像,则该透镜是 (近视/远视)镜片。
【答案】 等大 10.0 近视
【详解】[1]由图可知,此时
则此时成的像是倒立、等大的实像。
[2]由凸透镜成像规律得
则
则
[3]此时在凸透镜前放一眼镜片,光屏稍向右移得到清晰的像,说明该镜片是凹透镜,会将光线推迟会聚成像,是近视镜片。
24.(2024·广东肇庆·二模)图甲为物理课本,图乙和丙分别为同一凸透镜离物理课本的距离为和时成的像,则 (选填“>”“<”或“=”);图乙是 (选填“实”或“虚”)像,若要使此时所成的像变大一些,应 (选填“增大”或“减小”)凸透镜到物理课本的距离.
【答案】 < 虚 增大
【详解】[1][2]图甲为物理课本,图乙和丙分别为同一凸透镜离物理课本的距离为u1和u2时成的像。乙是正立的,物距小于焦距,是虚像,丙是倒立的实像,且缩小的,是物距大于2倍焦距,则
u1<u2
[3]由于图乙是虚像,若要使此时所成的像变大一些,应增大凸透镜到物理课本的距离。
25.(2024·安徽滁州·二模)如图所示,在探究凸透镜成像实验的过程中,小明在光屏上得到清晰的烛焰的像,若保持光屏和蜡烛的位置不变,只移动凸透镜,还可以成一次 (填出成像的性质)的实像,此时从光具座上可以测出像距是 cm,生活中的 机(选填“照相”或“幻灯”)就是根据这个原理制成的。
【答案】 倒立、放大 30.0 幻灯
【详解】[1][2][3]由图可知,此时物距为30.0cm大于像距15.0cm而成像,则可知此时蜡烛在2倍焦距以外,即u>2f,v<2f,成倒立、缩小的实像;由于物距和像距的乘积是一个定值(等于凸透镜焦距的四倍),因此当凸透镜移动到某个位置时,物距和像距会同时满足另一种成像条件;若保持光屏和蜡烛的位置不变,只移动凸透镜,根据光路的可逆性,若凸透镜不动仅将蜡烛和光屏互换位置,此时在光屏上也能再次成像,成的是放大、倒立的实像,但是本题只移动凸透镜而不改变蜡烛和光屏的位置,则需将凸透镜移动到离蜡烛15.0cm处的35.0cm处即可,故此时的像距为
v'=65.0cm-35.0cm=30.0cm此时物距在一倍焦距到二倍焦距之间成像,生活中运用这个原理制成的是幻灯机。
26.(2024·内蒙古通辽·模拟预测)(新题)如图所示,是我校校门入口处设置的人脸识别机,能够进行人脸识别。它的镜头实际上是一个 透镜,当我们走近一体机时,人在镜头上所成的像将变 。
【答案】 凸 大
【详解】[1]该机器镜头的成像原理与照相机成像原理相同,所以镜头实际上是一个凸透镜。
[2]凸透镜成实像时物距减小,像距增大,像变大;当人走近一体机时,物距减小,人通过镜头所成的像将变大。
27.(2024·陕西西安·二模)小明送给奶奶一张龙年邮票——“天龙行健”,奶奶借助放大镜能够清楚地欣赏到邮票上的图案,如图所示。放大镜的镜片对光线具有 (选填“会聚”或“发散”)作用;图中邮票与放大镜之间的距离 (选填“大于”“小于”或“等于”)透镜的1倍焦距,此时通过放大镜看到的是邮票正立、放大的 (选填“虚像”或“实像”)。
【答案】 会聚 小于 虚像
【详解】[1]放大镜的镜片是一个凸透镜,凸透镜对光线具有会聚作用。
[2][3]当物距小于焦距时,凸透镜成正立、放大的虚像,其应用是放大镜。所以,当邮票与放大镜之间的距离小于透镜的1倍焦距时,透过放大镜,可以看到邮票正立、放大的虚像。
28.(2024·广东中山·三模)把带双箭头的图片放在装有水的圆柱形玻璃杯后不同位置,看到的情景如图甲和乙所示。此时的玻璃杯相当于 镜,箭头离玻璃杯较远的是 (选填“甲”或“乙”)图,其成像原理与 (选填“照相机”“放大镜”或“投影仪”)类似。
【答案】 凸透 乙 照相机
【详解】[1]装有适量水的圆柱形玻璃杯相当于一个凸透镜。
[2][3]当看到的情景如图乙所示时,呈现倒立、缩小的像,此时与照相机的成像原理相同,物距大于2倍焦距,所以箭头离玻璃杯较远。
29.(2024·云南昆明·模拟预测)无人机利用携带的微型摄像机(镜头焦距一定)进行航拍,地面的景物通过摄像机镜头形成倒立、 的实像;教室中都安装了电子白板,老师精心准备的各种素材投影在白板上,为同学们获取知识服务。投影仪成像时,像距 物距(选填“小于”、“大于”或“等于”)。
【答案】 缩小 大于
【详解】[1][2]微型摄像机成像原理与照相机成像原理相同,地面的景物通过摄像机镜头形成倒立、缩小的实像;投影仪的镜头是凸透镜,成倒立、放大的实像,根据凸透镜成像的规律可知,物距在一倍焦距和二倍焦距之间,像距大于二倍焦距,因此像距大于物距。
30.(23-24八年级上·江苏无锡·期末)小明在南禅寺街上发现了米粒般大小的精致工艺品。为看清工艺品上的文字和图像,小明应利用如图甲所示透镜中的 (选填序号)进行观察;正确选择透镜后,小明利用太阳光测得透镜的焦距为5cm;透过透镜观察工艺品,小明看清了像如图乙所示,此时透镜到工艺品的距离d满足 的条件。
【答案】 A 小于5cm
【详解】[1]为看清工艺品上的文字和图像,需要成放大的像。中间厚,边缘薄的透镜是凸透镜,当放大镜时,成正立、放大的虚像,中间薄边缘厚的透镜为凹透镜,凹透镜成正立、缩小的虚像,故小明应利用如图甲所示透镜中的A进行观察。
[2]该透镜的焦距为5cm,成正立、放大虚像时,物距小于焦距,所以透镜到工艺品的距离d满足小于5cm的条件。
31.(2024·江苏·模拟预测)显微镜的物镜是把微小的物体成放大的 (选填“虚”或“实”)像,望远镜的物镜把远处物体成 (选填“放大”或“缩小”)的实像,两者目镜都是相当于用 再来观察物镜所成的像。
【答案】 实 缩小 放大镜
【详解】[1][2][3]望远镜是由两组透镜组成,靠近眼镜的叫目镜,靠近被测物体的叫物镜;物镜的作用是使物体在焦点附近成倒立、缩小的实像,目镜相当于一个放大镜,成正立、放大的虚像。显微镜包括物镜和目镜,物镜相当于幻灯机(或者投影仪),成倒立、放大的实像,目镜相当于放大镜,成正立、放大的虚像。两者的目镜的作用相当于一个放大镜,由凸透镜成像规律可知,当u<f时,成正立放大的虚像,可以以把物镜成的像放大。
32.(2024·江苏苏州·二模)现如今的大街小巷,不论哪里,都能看到这样的人,手里拿着手机;玩游戏、看视频、发微信……这就是“手机依赖症”的表现。
(1)如图甲所示,用相机拍照时,在芯片上所成的像是 (选填“倒立”或“正立”)的、缩小的实像。该镜头可以用来矫正 (选填“近视眼”或“远视眼”)
(2)如图丙是人脸识别测温系统终端。当人站在某范围内时,光源自动打开照亮 (选填“人脸”或“显示屏”),人通过摄像头成一个倒立、 的实像。
(3)手机扫码支付极大方便了人们的生活,如图丁所示,手机扫描二维码,摄像头到二维码的距离应位于 处。
【答案】(1) 倒立 远视眼
(2) 人脸 缩小
(3)二倍焦距之外
【详解】(1)[1]照相机的镜头相当于一个凸透镜,凸透镜成像时,u>2f,成倒立、缩小的实像。
[2]凸透镜对光线具有会聚作用,可以矫正远视眼。
(2)[1][2]只有将更多的光射到人脸上时,才会有更多的光被反射,才能清楚地看到人脸通过镜头所成的像,所以当人靠近摄像头时,光源自动打开,照亮人脸,人通过摄像头成倒立、缩小的实像。
(3)手机摄像头相当于凸透镜,是利用物体在2倍焦距以外,成倒立、缩小实像的原理工作的,所以,扫码时二维码要位于摄像头的两倍焦距以外。
33.(2024·江苏徐州·三模)人眼中的晶状体相当于 镜,我们看东西时,在视网膜上所成的是 (选填“实”或“虚”)像。近视眼是晶状体对光的偏折能力变 (选填“强”或“弱”)造成的。
【答案】 凸透 实 强
【详解】[1][2]人眼的晶状体中间厚、边缘薄,相当于一个凸透镜,对光具有会聚作用,视网膜相当于光屏,由凸透镜成像规律可知,物距大于二倍焦距,在视网膜上成倒立、缩小的实像。
[3]近视眼患者由于晶状体对光的偏折能力较强,像成在视网膜的前方,所以需要佩戴对光具有发散作用的凹透镜来矫正。
四、作图题
34.(2024·四川内江·三模)如图所示,请画出光源S发出的三条光线通过凸透镜后的折射光线。
【答案】
【详解】凸透镜对三条特殊光线的折射特点是:平行于主光轴的光线,经凸透镜折射后折射光线过焦点;过光心的光线传播方向不变;过焦点的光线折射后平行于主光轴,如图所示:
35.(2024·福建莆田·二模)如图所示,F为凸透镜的焦点,O为光心,请分别画出两条入射光线经过凸透镜后的折射光线。
【答案】
【详解】过光心的光线过凸透镜后传播方向不变;过焦点的光线过凸透镜后平行于主光轴,如图所示:
36.(2024·安徽合肥·二模)如图所示,物体AB在凸透镜的一倍焦距和二倍焦距之间,请在图中利用作光路图的方法作出物体AB经凸透镜折射所成的像A'B'。(请保留作图痕迹)
【答案】
【详解】过A点画平行于主光轴的光线,该光线经凸透镜折射后过焦点;画通过光心的光线,过凸透镜光心的光线传播方向不改变,两条折射光线的交点A′就是A点的像。过A′向主光轴引垂线段,垂足为B′,A′B′即为物体AB经凸透镜折射所成的像。如图所示:
37.(2024·安徽六安·模拟预测)已知凸透镜的焦距为3cm,请在图上画出出射光线a、b在经过凸透镜前的光线,并标出发光点N的位置。
【答案】
【详解】经光心的直线传播方向不变,据此画出光线a在经过凸透镜前的光线;在主光轴上标出焦点F,过焦点的光线经过凸透镜后平行于主光轴,据此画出b通过凸透镜前的光线,则发光点N在两条光线的交点处,如图:
38.(23-24八年级上·江苏无锡·期末)如图所示,将光路图补充完整。
【答案】
【详解】过凸透镜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,如图所示:
39.(2024·四川广安·模拟预测)完成光路。(F1、F2分别为凹透镜、凸透镜的右焦点)
【答案】
【详解】指向凹透镜另一侧焦点F1的光线经凹透镜折射后折射光线平行于主光轴;该光线平行于凸透镜的主光轴,经凸透镜后会过凸透镜的焦点F2,如图所示:
40.(2024·广东深圳·一模)如图所示是一条经平面镜反射后的光线,再射向前方的凸透镜。请画出经平面镜反射前的入射光线以及经过凸透镜折射后的折射光线。
【答案】
【详解】图中反射光线平行于凸透镜的主光轴,主光轴与平面镜的夹角为45°,则反射光线与平面镜的夹角也为45°,过入射点做出法线,反射角等于
90°−45°=45°
反射角等于入射角,则入射角等于45°,然后画出入射光线。再根据平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点画出折射光线;如图所示:
41.(2024·湖北襄阳·一模)如图所示,画出AB的入射光线。
【答案】
【详解】对准凹透镜另一侧焦点的光线,经凹透镜折射后,折射光线平行于主光轴,故作图如下:
42.(2024·安徽六安·模拟预测)眼睛是心灵的窗户,每年的6月6日是全国“爱眼日”。人眼的成像原理可通过画光路图去理解。请在图中利用凸透镜的特殊光线作出物体CD经过凸透镜所成的像。(保留作图痕迹)
【答案】
【详解】平行于主光轴的光线经凸透镜折射后通过焦点,过光心的光线其传播方向不变。分别在图中作出这两条特殊光线,在透镜的右侧交于点,再向主光轴引垂线,垂足即为D点的像点,即为CD的像,如图:
43.(2024·安徽·二模)如图甲所示是小安瞻仰烈士山英雄纪念碑时拍的照片,图乙中是拍摄时纪念碑顶所成的像,请你根据凸透镜成像的光路图确定纪念碑碑顶位置A。
【答案】
【详解】根据凸透镜三条特殊光线规律可知,过光心的光线传播方向不变,可做出过光心的第一条光线,同时根据平行于主光轴的光线经凸透镜后过焦点,可画出主光轴上方平行于主光轴的第二条光线,两条光线的交点即为纪念碑碑顶位置A,如下图所示:
44.(2024·四川凉山·模拟预测)F是凸透镜的焦点,在凸透镜上有一个点C,在凸透镜左上方有两个点A、B,能够在F点通过C点看见A、B两点在同一直线上,请画出添加的光学元件及其位置,并将上述光线补充完整。
【答案】见解析
【详解】在F点通过C点看见A、B两点在同一直线上,说明先后经过B、A的光线,经平面镜反射后平行于凸透镜的主光轴入射到C点,说明经过平面镜反射的光线平行于主光轴且过C点;连接BA并延长画出入射光线,过C点做平行于主光轴的光线为反射光线,反射光线与入射光线的交点为入射点,过入射点做出入射光线与反射光线的夹角的角平分线,为法线,过入射点做与法线垂直的镜面;连接CF,得到折射光线,如图所示:
45.(23-24八年级上·广东广州·期末)根据物体S和像的位置,在图中找出凸透镜的位置并标明焦点的位置。
【答案】
【详解】由于过关心的光线不发生折射,所以连接S和Sˊ,与主光轴的交点为凸透镜的光心,过光心作出凸透镜,由于平行于主光轴的光线经过凸透镜折射的光线经过焦点,所以经过凸透镜折射的光线与主光轴的交点为凸透镜的焦点,凸透镜有两个焦点,则凸透镜的位置和焦点的位置,如下图所示:
五、科普阅读题
46.(2024·山西·一模)阅读短文,回答下列问题。
近视眼激光矫正术
近视眼激光手术是临床常用的矫正近视的手术,主要是利用激光能够精确切削组织的特性,用光束重塑角膜曲率,从而达到矫正近视的目的。治疗近视眼使用的是准分子激光,它是一种能够精确聚焦和控制的紫外线光束,其切削精度非常高,每个光脉冲切削深度为0.2微米(1米=106微米)。准分子激光又是冷光源,不会产生热量,因而对切削部分的周围组织不会造成损伤。
激光治疗是在电脑控制下进行的,医生在治疗前将近视度数输入电脑,由电脑来控制切削的范围和深度,指挥激光器发出一系列的激光脉冲照射到角膜上,在角膜中心削出一个光滑的平面,每个脉冲切除一薄层中心角膜组织,多个脉冲照射到角膜组织上以后,使角膜曲率变平,矫正原有屈光误差,使患者看到清晰的物体。
(1)眼睛像一架照相机,来自物体的光会在视网膜上形成一个 的像(选填“正立”或“倒立”)。如果长期不注意用眼卫生,眼睛调节功能变差,像会成在视网膜 (选填“前”或“后”),从而造成视觉模糊导致近视;
(2)医生用激光治疗近视眼,因为激光具有 的特性。利用激光切削角膜,使角膜曲率 ,让晶状体和角膜构成的凸透镜的焦距变 (选填“大”或“小”),可以让像成在视网膜上。
【答案】(1) 倒立 前
(2) 精确切削组织 变平 大
【详解】(1)[1]眼睛像一架照相机,照相机的成像原理是物距大于二倍焦距成倒立、缩小的实像,则来自物体的光会在视网膜上形成一个倒立的像。
[2]根据近远视眼的成因可知,如果长期不注意用眼卫生,眼睛调节功能变差,晶状体变厚,对光折射能力增强,像会成在视网膜前方,从而造成视觉模糊导致近视。
(2)[1]根据题意可知,医生用激光治疗近视眼,因为激光具有精确切削组织的特性。
[2][3]利用激光切削角膜,使角膜曲率变平,让晶状体和角膜构成的“凸透镜”的焦距变大,对光的折射能力减弱,可以让像成在视网膜上。
试卷第20页,共46页
试卷第1页,共46页
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