内容正文:
专题10 透镜及其应用
(试题分值:50分 测试时间:30分钟)
一、选择题(本题包括15小题,每小题2分,共30分。1~12题每小题只有一个正确答案,13~15题为多选题,全选对得2分,选对但不全得1分。)
1.如图所示,透过表盘上光滑透明凸起部分,能清楚地读出日期信息,此凸起部分相当于( )
A.玻璃砖 B.平面镜 C.凸透镜 D.凹透镜
2.微雕是中国传统工艺美术中的袖珍艺术品,如图,微雕师傅创作微雕艺术品时,利用焦距为20cm的透镜来看清雕刻痕迹,下列说法正确的是( )
A.该透镜对光线具有发散作用
B.该透镜的成像原理与投影仪类似
C.雕刻痕迹与该透镜之间的距离应小于20cm
D.通过该透镜看到的是正立、放大的实像
3.关于透镜,下列说法正确的是( )
A.照相机中所成的像是倒立缩小的虚像
B.投影仪所成的像相对于投影片是正立放大的
C.矫正远视眼要使用凹透镜
D.凸透镜对光有会聚作用
4.照相机能“记住”生活中的美好瞬间。如图所示的四个图中,是物体AB经透镜成的像,能较好说明照相机成像原理的图是( )
A. B.
C. D.
5.同学学习了“小孔成像”、“平面镜成像”和“凸透镜成像”的知识后,总结出关于“实像”和“虚像”的一些特点,错误的是( )
A.虚像不可以用光屏承接
B.观察实像时有光进入人眼,观察虚像时没有光进入人眼
C.实像可以是放大的,也可以是缩小的
D.既有等大实像,也有等大虚像
6.将一张画有箭头的纸条放在圆柱形空杯后方一定距离处,透过空杯观察到如图甲所示的情景。向杯中倒入适量水后,透过水杯观察到的箭头如图乙所示。关于此现象下列说法正确的是( )
A.装水的圆柱形水杯相当于一个凹透镜
B.放大箭头的成像原理与放大镜原理相同
C.透过水杯观察到的放大箭头是虚像
D.改变纸条的位置可透过水杯成缩小的像
7.光学器件在我们的生活、学习中有着广泛的应用。你认为下面说法正确的是( )
A.借助放大镜看地图时,地图到放大镜的距离应大于一倍焦距
B.近视眼镜是利用凸透镜对光线有会聚作用来矫正近视的
C.用照相机在同一位置拍摄远处的物体,要使像大一些,应使镜头向前伸
D.投影仪在光屏上成正立、放大的实像,且像距大于物距
8.如图所示,当蜡烛放在a点时,光屏上可得到一个清晰的像,下列说法中正确的是( )
A.此时光屏上的像是倒立缩小的
B.当蜡烛由a点向b点移动时,像的大小逐渐变大
C.当蜡烛移动到c点时,调节光屏可在屏上看到一个正立放大的像
D.将图中蜡烛和光屏的位置对调,此时的成像情况与照相机的成像原理相同
9.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.
10.在“探究凸透镜成像的规律”实验中,光具座上依次摆放蜡烛、凸透镜和光屏,如图所示,此时烛焰在光屏上恰好成清晰等大的像。下列说法正确的是( )
A.凸透镜的焦距为20cm
B.实验过程中,蜡烛烧短之后,成像会在光屏的下方
C.保持凸透镜位置不动,将蜡烛移至15cm刻度处,移动光屏得到清晰的像,此时与照相机的成像原理相同
D.在蜡烛和凸透镜之间放一个近视眼镜,要想光屏上得到清晰的像,光屏需要向左移动
11.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
12.当蜡烛、透镜甲和光屏放置在图1所示位置时,烛焰在光屏上成清晰的像。现保持蜡烛和透镜的位置不变,将透镜甲更换为透镜乙后,需将蜡烛向右移动距离s,方可在光屏上再次成清晰的像,透镜乙物距和像距的关系如图2所示,则( )
A.透镜乙的焦距为10cm
B.蜡烛移动的距离s>10cm
C.若不移动蜡烛,则需向右移动光屏才能成清晰的像
D.第二次所成的像是缩小的
13.(多选)实验室有两个没有标注焦距的凸透镜甲和乙。如图所示,小欣先调节烛焰中心、凸透镜光心和光屏中心在同一水平高度,然后将凸透镜甲固定在光具座上40cm刻线处保持不动,将点燃的蜡烛放置在光具座上20cm刻线处,调节光屏到透镜的距离,直到光屏上得到烛焰清晰的像,此时光屏位于光具座上60cm刻线处。小欣用此方法测出了凸透镜甲的焦距,并进一步通过实验研究凸透镜成像的规律。关于小欣的实验,下列描述正确的是( )
A.凸透镜甲的焦距为10cm
B.将蜡烛和光屏都向左移动,光屏上可以得到烛焰清晰的缩小的像,此规律应用在照相机上
C.将蜡烛移至光具座上35cm刻线处,移动光屏,在光屏上可以得到烛焰清晰的像
D.保持蜡烛位于光具座上20cm刻线处不动,用凸透镜乙替换凸透镜甲,发现光屏左移可得到烛焰清晰的缩小的像,说明凸透镜乙的焦距比甲小
14.(多选)同学在做凸透镜成像的实验时,保持凸透镜位置不变,如图所示,先后使蜡烛位于a、b、c、d四点,并分别调整光屏的位置,直至光屏出现清晰的像。关于a、b、c、d四点的成像情况,他归纳出下列说法,其中正确的是( )
A.烛焰位于a点时,屏上出现的实像最小
B.烛焰位于c点时,屏上出现的实像最小
C.烛焰位于b点时,成等大倒立的实像
D.烛焰位于d点时,成放大的虚像
15.(多选)如图所示是近视眼及远视眼成因光路,下列说法中正确的是( )
A.图甲为近视眼成因光路图,应使用凹透镜矫正
B.图乙为远视眼成因光路图,应使用凸透镜矫正
C.图甲为远视眼成因光路图,应使用凸透镜矫正
D.图乙为近视眼成因光路图,应使用凹透镜矫正
二、实验探究题(本题3小题,每空2分,共20分)
16.小海通过一个焦距为10cm的凸透镜观察物理课本上的字,发现课本上的“理”字所成的像是倒立、缩小的,如图甲所示。为了研究上述现象,小海利用该凸透镜及蜡烛、光具座和光屏等器材进行实验,如图乙所示。
(1)小海先调节烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度,将凸透镜固定在光具座的50cm刻度线处,接下来应将蜡烛移至 cm(选填“40”“30”或“20”)刻度线处,再适当移动光屏,就能在光屏上呈现烛焰清晰缩小的像;
(2)在(1)的实验基础上,小海将一近视眼镜片放在45cm刻度线处,并使其中心与烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度。为在光屏上得到清晰的像,他可以进行的操作是 或 。(每空选填一个选项前的字母)
A.只将蜡烛适当左移 B.只将蜡烛适当右移
C.只将光屏适当左移 D.只将光屏适当右移
17.小华进行“探究凸透镜成像规律”的实验。实验器材有带支架的电子蜡烛(图甲)、光屏、两个焦距不同的凸透镜A和B、平行光光源(接通电源后可发出平行光)、光具座等器材。
(1)小华安装调试好器材后,首先测量凸透镜A的焦距。他接通平行光光源的电源,在透镜另一侧不断移动光屏,直到光屏上的光斑最亮最小,此时各元件位置如图乙所示,则凸透镜A的焦距为 cm;
(2)小华只将平行光源替换成电子蜡烛。若要探究“凸透镜成像时,像的特点与物距的关系”,他应当不断改变 ,并移动光屏,观察所成像的情况;
(3)在探究“凸透镜成像时,像的特点与凸透镜的焦距是否有关”时,小华使蜡烛到凸透镜A的距离为20cm,移动光屏直到光屏上呈现清晰的像,如图丙所示;换上凸透镜B后,保持物距不变,移动光屏直到光屏上呈现清晰的像,如图丁所示。可以得到的结论是: 。根据两次成像情况可知,凸透镜 (选填“A”或“B”)的焦距比较大。
18.在探究“近视眼的矫正”课外实验中,用蜡烛模拟远处所视物体;水凸透镜模拟人眼晶状体,并与注射器相连,其凸起程度(凸起程度越大,其焦距就越小)可通过注射器注入或抽出水量来调节;用光屏模拟人眼视网膜。
(1)如图所示,此时水凸透镜的焦距为10cm,蜡烛放在20cm刻度线处,在光屏上得到了烛焰清晰的像,该像是倒立、 (选填:“放大”、“缩小”或“等大”)的实像;
(2)向水凸透镜内注入适量的水来模拟近视眼,发现光屏上原来清晰的像变模糊了。若想在光屏上再次得到清晰的像,可以将光屏向 (选填:“远离”或“靠近”)透镜的方向移动;或者光屏不移动,在烛焰和水凸透镜间加一个焦距合适的 (选填:“凸”或“凹”)透镜也可以。
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专题10 透镜及其应用
(试题分值:50分 测试时间:30分钟)
一、选择题(本题包括15小题,每小题2分,共30分。1~12题每小题只有一个正确答案,13~15题为多选题,全选对得2分,选对但不全得1分。)
1.如图所示,透过表盘上光滑透明凸起部分,能清楚地读出日期信息,此凸起部分相当于( )
A.玻璃砖 B.平面镜 C.凸透镜 D.凹透镜
【答案】C
【解析】透明凸起的部分中间比边缘厚,能清楚读出日期信息,即可以使日期成放大像,其作用相当于一个凸透镜,起到了放大镜的作用,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
2.微雕是中国传统工艺美术中的袖珍艺术品,如图,微雕师傅创作微雕艺术品时,利用焦距为20cm的透镜来看清雕刻痕迹,下列说法正确的是( )
A.该透镜对光线具有发散作用
B.该透镜的成像原理与投影仪类似
C.雕刻痕迹与该透镜之间的距离应小于20cm
D.通过该透镜看到的是正立、放大的实像
【答案】C
【解析】ABD.微雕师傅创作微雕艺术品时用透镜来看清雕刻痕迹,此时的透镜成的是正立放大的虚像,是凸透镜,对光线有会聚作用,生活中的放大镜就是利用这一原理制成的,故ABD错误;
C.根据凸透镜的成像规律可知当成正立放大的虚像时物距应在一倍焦距以内,所以雕刻痕迹与该透镜之间的距离应小于20cm,故C正确。
故选C。
3.关于透镜,下列说法正确的是( )
A.照相机中所成的像是倒立缩小的虚像
B.投影仪所成的像相对于投影片是正立放大的
C.矫正远视眼要使用凹透镜
D.凸透镜对光有会聚作用
【答案】D
【解析】A.照相机的镜头相当于一个凸透镜,用照相机给景物照相时,成的是倒立、缩小的实像,故A错误;
B.根据凸透镜成像的规律可知,当2f>u>f时,成倒立、放大的实像,投影仪就是利用了这一原理,故B错误;
C.远视眼成像在视网膜后方,应该戴凸透镜进行矫正,故C错误;
D.凸透镜对光有会聚作用,凹透镜对光有发散作用,故D正确;
故选D。
4.照相机能“记住”生活中的美好瞬间。如图所示的四个图中,是物体AB经透镜成的像,能较好说明照相机成像原理的图是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】照相机利用凸透镜成倒立、缩小的实像的原理制成的,当u>2f 时,凸透镜才成倒立、缩小的实像。
A.图中物体在1倍焦距到2倍焦距之间,成倒立放大的实像,是投影仪的成像原理,故A错误;
B.图中是凹透镜。故B错误;
C.图中u>2f 时,凸透镜成倒立、缩小的 实像,是照相机的原理,故C正确;
D.图中物距小于焦距,成正立放大的虚像,是放大镜的原理,故D错误。
故选C。
5.同学学习了“小孔成像”、“平面镜成像”和“凸透镜成像”的知识后,总结出关于“实像”和“虚像”的一些特点,错误的是( )
A.虚像不可以用光屏承接
B.观察实像时有光进入人眼,观察虚像时没有光进入人眼
C.实像可以是放大的,也可以是缩小的
D.既有等大实像,也有等大虚像
【答案】B
【解析】A.实像可以用光屏承接,虚像无法用光屏承接,故A正确,A不符合题意;
B.观察实像时有光进入人眼,观察虚像时,有反射光线、折射光线进入人眼,故B错误,B符合题意;
C.实像可以是放大的,也可以是缩小的,比如凸透镜成像,既可以成倒立的缩小的实像,也可以成倒立的放大的实像,故C正确,C不符合题意;
D.既有等大实像,比如凸透镜成像时,物距等于像距时,物体成等大的实像,也有等大虚像,比如平面镜成像,故D正确,D不符合题意。
故选B。
6.将一张画有箭头的纸条放在圆柱形空杯后方一定距离处,透过空杯观察到如图甲所示的情景。向杯中倒入适量水后,透过水杯观察到的箭头如图乙所示。关于此现象下列说法正确的是( )
A.装水的圆柱形水杯相当于一个凹透镜
B.放大箭头的成像原理与放大镜原理相同
C.透过水杯观察到的放大箭头是虚像
D.改变纸条的位置可透过水杯成缩小的像
【答案】D
【解析】A.圆柱形水杯装有水的部分具有中间厚、边缘薄的特征,相当于一个凸透镜,故A错误;
BC.看到这个方向改变的箭头是放大的,即物体成倒立放大的像,根据凸透镜成像规律可知,该像为实像,与投影仪的成像原理相同,故BC错误;
D.根据凸透镜成像规律可知,当物体在二倍焦距外时,成倒立缩小的实像,所以改变纸条的位置透过水杯可能看到缩小的像,故D正确。
故选D。
7.光学器件在我们的生活、学习中有着广泛的应用。你认为下面说法正确的是( )
A.借助放大镜看地图时,地图到放大镜的距离应大于一倍焦距
B.近视眼镜是利用凸透镜对光线有会聚作用来矫正近视的
C.用照相机在同一位置拍摄远处的物体,要使像大一些,应使镜头向前伸
D.投影仪在光屏上成正立、放大的实像,且像距大于物距
【答案】C
【解析】A.在u<f时,凸透镜成正立、放大的虚像,即借助放大镜看地图时,地图到放大镜的距离应小于一倍焦距,故A错误;
B.近视眼是由于晶状体或眼球的前后方向太长,导致像成在视网膜的前方,而凹透镜对光线有发散作用,可延迟光线的会聚,从而使像成在视网膜上,因此近视眼镜是利用凹透镜对光线有发散作用来矫正近视的,故B错误;
C.用照相机在同一位置拍摄远处的物体,根据凸透镜成实像时,物近像远像变大的特点,要使像大一些,应使镜头向前伸,故C正确;
D.投影仪在光屏上成倒立、放大的实像,且像距大于物距,故D错误。
故选C。
8.如图所示,当蜡烛放在a点时,光屏上可得到一个清晰的像,下列说法中正确的是( )
A.此时光屏上的像是倒立缩小的
B.当蜡烛由a点向b点移动时,像的大小逐渐变大
C.当蜡烛移动到c点时,调节光屏可在屏上看到一个正立放大的像
D.将图中蜡烛和光屏的位置对调,此时的成像情况与照相机的成像原理相同
【答案】D
【解析】A.蜡烛放在a点,物距大于1倍焦距小于2倍焦距,成倒立放大的实像,故A错误;
B.当蜡烛由a点向b点移动时,物距增大,像距减小,像逐渐变小,故B错误;
C.当蜡烛移动到c点时,物距小于焦距,成虚像,不能在光屏上呈现,故C错误;
D.将图中蜡烛和光屏的位置对调,由光路的可逆性,此时物距等于原来的像距,成倒立缩小的实像,此时的成像情况与照相机的成像原理相同,故D正确。
故选D。
9.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
【解析】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。
10.在“探究凸透镜成像的规律”实验中,光具座上依次摆放蜡烛、凸透镜和光屏,如图所示,此时烛焰在光屏上恰好成清晰等大的像。下列说法正确的是( )
A.凸透镜的焦距为20cm
B.实验过程中,蜡烛烧短之后,成像会在光屏的下方
C.保持凸透镜位置不动,将蜡烛移至15cm刻度处,移动光屏得到清晰的像,此时与照相机的成像原理相同
D.在蜡烛和凸透镜之间放一个近视眼镜,要想光屏上得到清晰的像,光屏需要向左移动
【答案】C
【解析】A.如图,此时恰好成等大像,物距和像距均为20cm,则凸透镜的二倍焦距为20cm,所以,凸透镜的焦距为10cm,故A错误;
B.实验过程中,蜡烛烧短之后,烛焰下移,根据通过光心的光线传播方向不变可知,成像会在光屏的上方,故B错误;
C.保持凸透镜位置不动,将蜡烛移至15cm刻度处,物距大于二倍焦距,移动光屏得到清晰的倒立、缩小的实像,此时与照相机的成像原理相同,故C正确;
D.在蜡烛和凸透镜之间放一个近视眼镜,近视眼镜为凹透镜,对光起发散作用,像距变大,要想光屏上得到清晰的像,光屏需要向右移动,故D错误。
故选C。
11.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
【解析】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。
12.当蜡烛、透镜甲和光屏放置在图1所示位置时,烛焰在光屏上成清晰的像。现保持蜡烛和透镜的位置不变,将透镜甲更换为透镜乙后,需将蜡烛向右移动距离s,方可在光屏上再次成清晰的像,透镜乙物距和像距的关系如图2所示,则( )
A.透镜乙的焦距为10cm
B.蜡烛移动的距离s>10cm
C.若不移动蜡烛,则需向右移动光屏才能成清晰的像
D.第二次所成的像是缩小的
【答案】B
【解析】A.读图2可以知道,某次物体通过凸透镜乙成像时,物距与像距都为10 cm。则此时物距与像距都等于焦距的2倍,则乙的焦距为
故A不符合题意;
BD.此时烛焰通过乙成像,像距为20 cm。乙的焦距为5cm,即像距大于2倍焦距,成的是放大的实像;则此时物距大于1倍焦距5cm且小于2倍焦距10cm。原来蜡烛距离透镜20cm,现在到透镜的距离小于10cm,则蜡烛移动的距离大于10cm。故B符合题意,D不符合题意;
C.若不移动蜡烛,更换焦距较小的透镜后,像距减小,故应将光屏向左移动才能在光屏上得到清晰的像。故C不符合题意。
故选B。
13.(多选)实验室有两个没有标注焦距的凸透镜甲和乙。如图所示,小欣先调节烛焰中心、凸透镜光心和光屏中心在同一水平高度,然后将凸透镜甲固定在光具座上40cm刻线处保持不动,将点燃的蜡烛放置在光具座上20cm刻线处,调节光屏到透镜的距离,直到光屏上得到烛焰清晰的像,此时光屏位于光具座上60cm刻线处。小欣用此方法测出了凸透镜甲的焦距,并进一步通过实验研究凸透镜成像的规律。关于小欣的实验,下列描述正确的是( )
A.凸透镜甲的焦距为10cm
B.将蜡烛和光屏都向左移动,光屏上可以得到烛焰清晰的缩小的像,此规律应用在照相机上
C.将蜡烛移至光具座上35cm刻线处,移动光屏,在光屏上可以得到烛焰清晰的像
D.保持蜡烛位于光具座上20cm刻线处不动,用凸透镜乙替换凸透镜甲,发现光屏左移可得到烛焰清晰的缩小的像,说明凸透镜乙的焦距比甲小
【答案】ABD
【解析】A.将凸透镜甲固定在光具座上40cm刻线处保持不动,将点燃的蜡烛放置在光具座上20cm刻线处,调节光屏到透镜的距离,直到光屏上得到烛焰清晰的像,此时光屏位于光具座上60cm刻线处可知,物距等于像距等于二倍焦距,所以凸透镜甲的焦距为10cm,故A正确;
B.根据凸透镜成实像的特点,物远像近像变小,所以将蜡烛和光屏都向左移动,光屏上可以得到烛焰清晰的缩小的像,此规律应用在照相机上,故B正确;
C.将蜡烛移至光具座上35cm刻线处时,此时物距为5cm,小于一倍焦距,因此成正立放大的虚像,不能在光屏上呈现,故C错误;
D.保持蜡烛位于光具座上20cm刻线处不动,用凸透镜乙替换凸透镜甲,发现光屏左移可得到烛焰清晰的缩小的像,说明像提前形成,说明凸透镜乙的会聚能力强,因此凸透镜乙的焦距比甲小,故D正确。
故选ABD。
14.(多选)同学在做凸透镜成像的实验时,保持凸透镜位置不变,如图所示,先后使蜡烛位于a、b、c、d四点,并分别调整光屏的位置,直至光屏出现清晰的像。关于a、b、c、d四点的成像情况,他归纳出下列说法,其中正确的是( )
A.烛焰位于a点时,屏上出现的实像最小
B.烛焰位于c点时,屏上出现的实像最小
C.烛焰位于b点时,成等大倒立的实像
D.烛焰位于d点时,成放大的虚像
【答案】AD
【解析】AB.物距大于f时成实像,所以物体在a、b、c三点成实像,根据“成实像时,物远像近像变小”可知,烛焰位于a点时,物距最大,屏上出现的实像最小,故A正确,B错误;
C.当物距u=2f时,成倒立等大的实像,而b点到凸透镜的距离小于二倍焦距,所以成倒立、放大的实像,故C错误;
D.烛焰位于d点时,物距u<f,根据凸透镜成像规律可知,此时成放大的虚像,D正确。
故选AD。
15.(多选)如图所示是近视眼及远视眼成因光路,下列说法中正确的是( )
A.图甲为近视眼成因光路图,应使用凹透镜矫正
B.图乙为远视眼成因光路图,应使用凸透镜矫正
C.图甲为远视眼成因光路图,应使用凸透镜矫正
D.图乙为近视眼成因光路图,应使用凹透镜矫正
【答案】AB
【解析】AC.甲图的折射光线会聚在视网膜的前方,是晶状体折光能力太强,所以甲图表示近视眼的成像情况;为了使光线会聚在原来的会聚点后面的视网膜上,就需要在光线进入人的眼睛以前发散一下,因此应使用对光线具有发散作用的凹透镜来矫正,故A正确,C错误;
BD.乙图的折射光线会聚在视网膜的后方,是晶状体折光能力太弱,所以乙图表示远视眼的成像情况;为了使光线会聚在原来的会聚点前面的视网膜上,就需要在光线进入人的眼睛以前会聚一下,因此应使用对光线具有会聚作用的凸透镜来矫正,故B正确,D错误。
故选AB。
二、实验探究题(本题3小题,每空2分,共20分)
16.小海通过一个焦距为10cm的凸透镜观察物理课本上的字,发现课本上的“理”字所成的像是倒立、缩小的,如图甲所示。为了研究上述现象,小海利用该凸透镜及蜡烛、光具座和光屏等器材进行实验,如图乙所示。
(1)小海先调节烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度,将凸透镜固定在光具座的50cm刻度线处,接下来应将蜡烛移至 cm(选填“40”“30”或“20”)刻度线处,再适当移动光屏,就能在光屏上呈现烛焰清晰缩小的像;
(2)在(1)的实验基础上,小海将一近视眼镜片放在45cm刻度线处,并使其中心与烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度。为在光屏上得到清晰的像,他可以进行的操作是 或 。(每空选填一个选项前的字母)
A.只将蜡烛适当左移 B.只将蜡烛适当右移
C.只将光屏适当左移 D.只将光屏适当右移
【答案】20 A D
【解析】(1)[1]根据凸透镜成实像规律知道,u>2f时成倒立、缩小的实像,所以,将凸透镜固定在光具座的50cm刻度线处时,接下来应将蜡烛移至30cm刻度线以左时,物距可以满足u>2f,再适当移动光屏,就能在光屏上呈现烛焰清晰缩小的像,故20cm符合题意。
(2)[2][3]近视眼是凹透镜, 对光线有发散作用,为在光屏上得到清晰的像,他可以进行的操作是将蜡烛适当左移或将光屏适当右移。
17.小华进行“探究凸透镜成像规律”的实验。实验器材有带支架的电子蜡烛(图甲)、光屏、两个焦距不同的凸透镜A和B、平行光光源(接通电源后可发出平行光)、光具座等器材。
(1)小华安装调试好器材后,首先测量凸透镜A的焦距。他接通平行光光源的电源,在透镜另一侧不断移动光屏,直到光屏上的光斑最亮最小,此时各元件位置如图乙所示,则凸透镜A的焦距为 cm;
(2)小华只将平行光源替换成电子蜡烛。若要探究“凸透镜成像时,像的特点与物距的关系”,他应当不断改变 ,并移动光屏,观察所成像的情况;
(3)在探究“凸透镜成像时,像的特点与凸透镜的焦距是否有关”时,小华使蜡烛到凸透镜A的距离为20cm,移动光屏直到光屏上呈现清晰的像,如图丙所示;换上凸透镜B后,保持物距不变,移动光屏直到光屏上呈现清晰的像,如图丁所示。可以得到的结论是: 。根据两次成像情况可知,凸透镜 (选填“A”或“B”)的焦距比较大。
【答案】10.0 电子蜡烛到透镜A的距离(物距) 凸透镜成像时,像的特点与凸透镜的焦距有关 B
【解析】(1)[1]由图知,光点到凸透镜的距离为10.0cm,所以凸透镜的焦距为10.0cm。
(2)[2]小华只将平行光源替换成电子蜡烛。若要探究“凸透镜成像时,像的特点与物距的关系”,需要控制物距改变,观察像的特点,所以他应当不断改变电子蜡烛到透镜A的距离(物距),并移动光屏,观察所成像的情况。
(3)[3]保持物距不变,换上两个焦距不同的凸透镜A和B,发现成像的大小改变,可以得到的结论是:凸透镜成像时,像的特点与凸透镜的焦距有关。
[4]凸透镜的焦距越大,聚光能力越差,看到的像会大一些,根据两次成像情况可知,凸透镜B的焦距比较大。
18.在探究“近视眼的矫正”课外实验中,用蜡烛模拟远处所视物体;水凸透镜模拟人眼晶状体,并与注射器相连,其凸起程度(凸起程度越大,其焦距就越小)可通过注射器注入或抽出水量来调节;用光屏模拟人眼视网膜。
(1)如图所示,此时水凸透镜的焦距为10cm,蜡烛放在20cm刻度线处,在光屏上得到了烛焰清晰的像,该像是倒立、 (选填:“放大”、“缩小”或“等大”)的实像;
(2)向水凸透镜内注入适量的水来模拟近视眼,发现光屏上原来清晰的像变模糊了。若想在光屏上再次得到清晰的像,可以将光屏向 (选填:“远离”或“靠近”)透镜的方向移动;或者光屏不移动,在烛焰和水凸透镜间加一个焦距合适的 (选填:“凸”或“凹”)透镜也可以。
【答案】缩小 靠近 凹
【解析】(1)[1]此时,物距为30cm,大于二倍焦距,物体通过凸透镜成的是倒立的、缩小的实像。
(2)[2]向凸透镜内注入水,凸透镜的焦距减小了。相对来说,物距与透镜焦距的比例关系变大了。物距变大时,像和像距要变小,所以要将光屏向左移动,即靠近透镜方向移动。
[3]物体通过凸透镜成的实像,是物体发出或者反射的光通过透镜之后会聚形成的。此时,像的位置在透镜与光屏之间,要使像成在光屏上,就要让物体通过透镜后的光线发散一些,将其会聚延迟。因此要使用凹透镜。
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