内容正文:
第四章 神奇的透镜
一、单选题
1.手持一个凸透镜在室内的白墙和窗户之间移动,下列情况中不可能发生的是( )
A.可能在墙上看到倒立、缩小的窗户的像
B.可能在墙上看到倒立、放大的窗户的像
C.可能在墙上看到正立的窗户的像
D.可能在墙上看不到窗户的像
2.物体通过凸透镜在光屏上成放大的像,像距为30厘米、像高为2厘米。移动该物体使物距变为35厘米,关于此时所成像高度的判断正确的是( )
A.一定大于2厘米 B.可能小于2厘米
C.一定等于2厘米 D.一定小于2厘米
3.如图甲为李爷爷眼睛成像的示意图,为了矫正视力,他可以配戴的透镜是图乙中的( )
A.①② B.①④ C.②④ D.②③
4.小明用电视机在家里收看“空中课堂”,下列说法正确的是( )
A.彩色电视机画面上的丰富色彩是由红、黄、蓝三种色光混合而成的
B.电视机遥控器利用红外线实现对电视机的控制
C.看电视时,小明佩戴的近视眼镜是凸透镜
D.小明看到电视屏幕上老师讲课的画面是因为光的反射
5.图中S表示发光点,S’表示它的像,方框内的光学器件应是( )
A.凸透镜 B.凸面镜
C.凹面镜 D.凹透镜
6.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的像。下列说法不正确的是( )
A.凸透镜的焦距为10cm
B.当蜡烛因燃烧逐渐变短,光屏上的像会逐渐向下移动
C.若遮挡凸透镜的一部分,光屏上仍将得到完整的像
D.若在蜡烛和凸透镜之间放置一个近视镜,为得到清晰的像光屏应向右移动
二、填空题
7.透镜是用透明物质制成的光学器件,如图所示的透镜中,属于凹透镜的有 。(填字母)
8.小强用自制的水凸透镜做凸透镜成像实验,在光屏上得到了清晰的像,如图所示,此时光屏上成倒立 (填“放大”、“缩小”或“等大”)的像。他继续向水凸透镜内注水,使水凸透镜的焦距变小,如果不改变蜡烛和凸透镜的位置,要在光屏上再次成清晰的像,光屏应向移动 (填“左”或“右”);若不动光屏,给水凸透镜“戴上”合适的 (填“近视”或“远视”)眼镜,光屏上再次成清晰的像。
9.将一物体放在凸透镜前20cm处,成倒立、等大的实像,如果将此物体向凸透镜移动5cm,此时的成像规律是 (生活中实际应用一例) 的成像原理,成 立、 的 像。
10.如图,鱼缸中只有一条小鱼,而眼睛从A点可以观察到两条小鱼,一条鱼的位置变浅,另一条鱼变大,前者是由于光的折射形成的 (填“实”或“虚”像);后者是由于鱼缸的 (填“左”或“右”)侧部分等效于凸透镜而形成的 (填“实”或“虚”)像。
11.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,利用透镜对光的 作用将物体点燃,如图所示。此类透镜应用非常广泛,用它制作的眼镜片可以用来矫正 眼;投影仪的镜头也相当于这类透镜,用投影仪工作时 的实像(填像的性质)。
三、作图题
12.根据给出的入射光线,画出相应的折射光线。
四、实验题
13.在探究“凸透镜成像规律”的实验中,圆梦小组将焦距为10cm的凸透镜固定在光具座上50cm刻度处,进行实验。
(1)调节实验器材的高度时,蜡烛 (选填“需要”或“不需要”)点燃。
(2)如图是圆梦小组某次实验时的情景,此时烛焰在光屏上成清晰的像,应用此成像原理可制成 (选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)。将蜡烛移到35cm刻度处,保持凸透镜的位置不变,为了再次得到清晰的像,应该向 (选填“左”或“右”)移动光屏。
(3)若将近视镜放在图中蜡烛与凸透镜之间,为使成像再次清晰,应移动光屏,使其 (选填“远离”或“靠近”)凸透镜。
五、简答题
14.教室里,物理教师把凸透镜和凹透镜混合在一起,然后问同学们:“谁上来帮我把这两种透镜分开。”班上同学纷纷举手,相信你也有办法,请你写出两种不同的简单方法,并说明理由。
15.秋季是森林火灾高发期,此时气候干燥,地面枯枝落叶较多。消防员在宣传森林防火时要求市民或者旅客朋友不要将手中的塑料瓶随意丢弃在森林中,因为这样做一方面会造成环境污染,另一方面这个瓶子可能会造成森林大火。有的同学很疑惑,塑料瓶怎么会引起森林火灾呢?请你用你学过的物理知识解释随意丢弃的塑料瓶可能会引起森林火灾的原因。
16.分析判断:
有一起森林火灾,事后调查发现,起火原因竟是游客们随手丢弃的矿泉水瓶引起的。
(1)有水的矿泉水瓶是如何点火的?请运用透镜知识解释。
(2)瓶子的形状、水量等对火灾隐患有怎样的影响?
(3)除了可能引起火灾,丢弃在野外的矿泉水瓶还可能造成哪些危害?
试卷第1页,共3页
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参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
答案
C
D
C
B
B
B
1.C
【详解】A.如果窗户到凸透镜的距离大于二倍焦距,可能在墙上看到窗户倒立、缩小的实像,故A不符合题意;
B.如果窗户到凸透镜的距离小于二倍焦距,大于一倍焦距,可能在墙上看到窗户倒立、放大的实像,故B不符合题意;
C.如果窗户到凸透镜的距离小于一倍焦距,窗户成正立、放大的虚像,但虚像不能呈现在墙壁上,所以不可能在墙上看到正立的窗户的像,故C符合题意;
D.如果窗户到凸透镜的距离小于等于一倍焦距,在墙上就不会看到窗户的像,故D不符合题意。
故选C。
2.D
【详解】物体通过凸透镜在光屏上成放大的像,像距为 30厘米、像高为 2厘米,物体的高度要小于 2 厘米,此时的 v=30 cm>2f,移动该物体使物距变为 35厘米,35厘米大于 2f,则成倒立、缩小的实像,像的高度一定小于 2厘米。
故选D。
3.C
【详解】由乙图可知,①③是凹透镜,②④是凸透镜。由甲图可知,像呈在视网膜的后方,说明晶状体曲度变小,会聚能力减弱,他所患眼疾是远视眼,应佩戴会聚透镜,即凸透镜进行矫正。故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
4.B
【详解】A.彩色电视机画面上的丰富色彩是由红、绿、蓝三种色光混合而成,故A错误;
B.电视机遥控器利用红外线对电视机实现控制,故B正确;
C.近视镜是凹透镜,故C错误;
D.小明看到电视屏幕上老师讲课是由于光的直线传播,故D错误。
故选B。
5.B
【详解】几种镜的成像关系由下图可判断
故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
6.B
【详解】A.由图可知,此时的物距等于像距,即
所以,故A正确,不符合题意;
B.由于过光心的入射光线经凸透镜折射后传播方向不变,所以随着蜡烛燃烧变短,光屏上的像将向上移动,故B错误,符合题意;
C.遮住凸透镜的一半,物体上任一点的光射向凸透镜的另一半,经凸透镜折射后,照样能会聚成像,像的大小不发生变化,折射光线减少,会聚成的像变暗,故C正确,不符合题意;
D.在蜡烛和凸透镜之间放一个近视眼镜,近视眼镜是凹透镜,凹透镜对光线具有发散作用,会使像远离凸透镜,所以为得到清晰的像光屏应向右移动,故D正确,不符合题意。
故选B。
7.AD
【详解】凹透镜中间薄、边缘厚;凸透镜中间厚、边缘薄。所以属于凹透镜的有AD。
8. 缩小 左 近视
【详解】[1]由图中可以看出,物距大于像距,在屏上得到清晰倒立缩小的实像。
[2][3]当他继续向凸透镜内注水,使水凸透镜的焦距变小,透镜的聚光能力变强,所以像会向透镜方向移动,要在光屏上成清晰的像,光屏将靠近透镜向左移动;若不动光屏,根据凹透镜对光线有发散作用,则可在蜡烛和水凸透镜之间放上一个焦距合适的凹透镜,延迟对光线会聚,可在光屏上得到清晰的像,近视眼镜是凹透镜,所以选近视眼镜。
9. 投影仪 倒 放大 实
【详解】[1][2][3][4]当成倒立、等大的实像时,物距等于像距等于二倍的焦距,由物体到凸透镜的距离为20 cm,可知焦距f=10 cm;当将物体向凸透镜移动5 cm时,此时物距变为15 cm,处于一倍焦距到二倍焦距之间,所以成倒立、放大的实像,这一原理的应用有投影仪、幻灯机、放映机等。
10. 虚 右 虚
【详解】[1]我们看到的第一条鱼,不是鱼的实际位置,而是由于光的折射形成的一个虚像。
[2][3]我们看到的另一条鱼变大,这是因为鱼缸的右侧部分相当于一个凸透镜,鱼恰好在焦距以内,所以成一个正立放大的虚像。
11. 会聚 远视 倒立、放大
【详解】[1]由于凸透镜对光有会聚作用,可以把冰块削成凸透镜形状,就可以点燃物体。
[2]远处物体通过人眼所成的像成在视网膜的后方,为远视眼,需要佩戴对光线具有会聚作用的凸透镜。
[3]投影仪的镜头相当于一个凸透镜,其原理是物体在凸透镜的1倍焦距和2倍焦距之间,成一个倒立、放大的实像。
12.
【详解】通过凸透镜光心的光线传播方向不变,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:
13.(1)需要
(2) 照相机 右
(3)远离
【详解】(1)探究凸透镜成像规律实验时,烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度,像才能呈在光屏的中央位置,所以需要点燃蜡烛后再调节实验器材高度。
(2)[1]如图是某次实验时的情景,烛焰在光屏上成清晰的像,此时物距
根据u>2f,成倒立、缩小的实像,照相机就是利用此原理制成的。
[2]将蜡烛移到35cm刻度线处,此时物距减小,根据凸透镜成实像时,物近像远像变大可知,为了再次得到清晰的像;应该向右移动光屏。
(3)近视眼镜是凹透镜,对光线有发散作用,将近视眼镜片放在蜡烛与凸透镜之间,光屏上原来清晰的像变模糊了,为了使光屏上再次成清晰的像,应移动光屏使其远离透镜。
14.见解析
【详解】根据凸透镜和凹透镜的成像特点设计方法如下:
方法一:放大镜法:将透镜放到书上,透过透镜看到书上的字变小的是凹透镜,字变大的是凸透镜;
方法二:成实像方法:将透镜放在眼前正对前面的景物,如果看到倒立缩小的物像是凸透镜,正立的是凹透镜;
方法三:阳光聚焦的方法:把透镜正对着太阳光,上下移动能在地面上出现最小最亮的光斑是凸透镜;同样的操作在地面上出现暗圈的是凹透镜。
15.见解析
【详解】因为瓶内原本有水或灌了雨水后,瓶中水的形状是中间厚、边缘薄,符合凸透镜的形状特点,对光线有会聚作用,如果热量集中,会造成树叶燃烧,造成火灾。
16.(1)见解析
(2)见解析
(3)见解析
【详解】(1)有水的矿泉水瓶两边薄,中间厚,相当于一个凸透镜,对太阳光有会聚作用,会将太阳光会聚在易燃物上,使易燃物的内能增加,温度升高,容易引发森林火灾。
(2)瓶子的形状应该符合圆柱形的特点,水量要适合,会使得凸透镜的焦距较小,会聚能力变强,更容易引发火灾。
(3)除了可能引起火灾,丢弃在野外的矿泉水瓶还会污染环境。
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