内容正文:
第四章神奇的透镜练习题
一、单选题
1.在探究凸透镜成像规律的实验中,凸透镜的焦距为20cm,将光屏放在距离凸透镜32cm处,适当调整蜡烛到透镜的距离,此时光屏上得到蜡烛清晰的像,该像为( )
A.正立放大的虚像 B.正立放大的实像
C.倒立缩小的实像 D.倒立放大的实像
2.将一副眼镜放在太阳底下,使镜片正对太阳光,在地面上观察到如图所示的现象,则下列判断正确的是( )
A.它是近视眼镜,对光线有会聚作用
B.它是远视眼镜,对光线有发散作用
C.它是老花眼镜,对光线有会聚作用
D.它是近视眼镜,对光线有发散作用
3.如图所示,随着科技的发展,为方便就医,“线上医院”开始慢慢兴起,下列说法正确的是( )
A.摄像头工作时利用的是光的反射原理
B.若要使屏幕中的人像更大,人应远离摄像头
C.此时人与摄像头的距离在镜头二倍焦距之外
D.医生与患者线上交流是借助超声波传递信息的
4.在研究凸透镜成像的实验中,测得光屏到凸透镜的距离为12厘米,若在光屏上得到的是一个倒立、缩小的实像,则该凸透镜的焦距可能为( )
A.4厘米 B.6厘米 C.8厘米 D.15厘米
5.微信支付从密码支付到指纹支付再到刷脸支付,关于手机刷脸支付,下列说法正确的是( )
A.手机镜头和远视眼镜的镜片都对光有会聚作用 B.刷脸时,人脸位于摄像头二倍焦距以内
C.人脸远离摄像头时,通过摄像头成的像变大 D.手机屏上成的是虚像
6.将蜡烛放在离凸透镜的主光轴上,在透镜的另一侧光屏上得到蜡烛放大的像,将蜡烛向凸透镜方向移动,若成像,则一定是( )
A.放大的 B.缩小的 C.正立的 D.倒立的
7.如图所示是一种居家合影方式:人们利用手机直播软件与朋友视频,并将直播软件中的“朋友”利用投影仪投放到家中的墙壁上,仿佛是朋友来到自己家中聚会。下列有关描述正确的是( )
A.手机直播软件拍摄到的是正立、缩小的虚像
B.投影仪投在墙上的画面是正立、放大的虚像
C.要使墙上投影画面变大应将投影仪远离墙壁
D.当朋友远离手机时直播软件中的像将会变大
8.某人通过焦距为12cm、直径为4cm的放大镜(薄凸透镜)看报纸,报纸与放大镜的距离为3cm,且与放大镜的主光轴垂直,保持放大镜的位置不变,眼睛始终位于主轴上且距离放大镜24cm位置处进行观测(不考虑眼睛的大小),报纸上有部分区域是“盲区”(即眼睛观测不到),该区域的面积为( )
A.9πcm2 B.5πcm2 C.3πcm2 D.2πcm2
9.在“探究凸透镜成像规律”的实验中,将“F”光源放在凸透镜前某位置处,在光屏上成一清晰的像。现将“F”光源靠近透镜的方向移动一段距离,调整光屏的位置,又在屏上形成一清晰的像,则( )
A.像变小,像距变小 B.像变小,像距变大
C.像变大,像距变小 D.像变大,像距变大
10.在“探究凸透镜成像规律”的实验中,蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示,此时光屏上呈现一个清晰的像,下列说法正确的是( )、
A.此时符合照相机的成像原理
B.保持透镜不动,将蜡烛、光屏都向左移动,可在光屏上呈现一个清晰的像
C.保持蜡烛和光屏的位置不动,向右移动透镜,在光屏上一定能看到一个放大的清晰的烛焰像
D.若有小虫落到凸透镜上,光屏上的像会被遮挡而不完整
11.如图所示,四个图画出了光线通过透镜(图中未画出)的情形,其中凸透镜是( )
A. B.
C. D.
12.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
13.在“爱眼日”宣传活动中,小明用如图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远视眼的是( )
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
二、填空题
14.如图,用焦距为10cm的凸透镜观察文字,此时透镜与文字的距离 (选填“大于”、“小于”或“等于”)10cm,凸透镜靠近文字,透过透镜观察到的像会 (选填“变大”、“变小”或“不变”),此时看到的像是 像(选填“实”或“虚”)。
15.如图所示,在“探究凸透镜成像的规律”实验中,若将点燃的蜡烛依次放在a、b、c三处, 处得到的实像最大,放在 处得到的像是虚像。
16.“人班即静”要求同学们在教室养成轻声说话的习惯。“轻声”是指声音的 (选填“音调”“响度”或“音色”)小。教室中的投影仪工作时,成的是投影片 立的像。
17.在图所示光具座上,从左到右依次放置蜡烛、凸透镜和光屏,调整透镜和光屏的中心大致与烛焰的中心在 高度,目的是 。先后二次将焦距为5厘米和10厘米的凸透镜放置在“40厘米”刻度处,将蜡烛置于的“20厘米”刻度处,移动光屏,可在光屏上得到大小不同的两个像,比较两次所成的像,当选用焦距为 厘米的透镜时,所成的像较小;保持透镜位置不变,若要确保在“45~60厘米”刻度之间移动光屏得到像,蜡烛应置于光具座上A、B、C、D中的 点处。
18.国庆期间,小明跟随家人一起去牛背梁国家森林公园进行徒步,爸爸告诉小明不能随意丢弃饮料瓶,这是因为饮料瓶进水后,相当于一个 镜,对太阳光有 作用,容易引发火灾。小明透过装满清水的饮料瓶观察爸爸时,发现爸爸“变瘦了”,小明分析“变瘦”的原因是爸爸在饮料瓶的 (选填“一倍焦距内”、“一倍焦距到二倍焦距之间”或“二倍焦距外”)时,可以成倒立、 的实像。
19.现有如下光学元件: (a)平面镜 (b)凸面镜 (c)凹面镜 (d)凸透镜 (e)凹透镜。在下列光学仪器或用具中用到了哪种器件?请把相应的字母填入空格:自制潜望镜用 ,太阳灶用 ,老花镜用 ,汽车观后镜用 ,近视镜用 。
20.如图所示,平行光正对凸透镜照射,光屏上出现个最小最亮的光斑,则凸透镜对光有 作用(填“会聚”或“发散”),该凸透镜的焦距 cm。
21.如图所示,小明用同一个相机给同一个古塔先后拍了两张照片,当他拍完第一张照片甲后,应该 (选填“靠近或“远离”)古塔,并把镜头 (选填“伸长”或“缩短”),才能清晰地拍摄到第二张照片乙。
三、实验题
22.小明用如图所示的装置“探究凸透镜成像规律”。
(1)实验前将烛焰、凸透镜、光屏三者的中心调节到 ,将蜡烛固定在40cm刻线处时,移动光屏,在光屏上始终得到一个大小不变的光斑,则该凸透镜的焦距为 cm;
(2)当蜡烛、凸透镜及光屏处于图示位置时,光屏上恰好成一清晰的像,该像的性质是倒立、 的实像;
(3)小明想模拟投影仪成像原理,他保持透镜不动,应将蜡烛向 移动,同时将光屏向 移动。(两空均选填“左”或“右”)
23.在探究“凸透镜成像的规律”时:
(1)如图,此时光屏上成清晰像的特点是倒立、 的实像;
(2)若将光具座上的凸透镜换为焦距是10cm的凸透镜,发现光屏上的像变模糊了,此现象与 (填“近视眼”或“远视眼”)成因相似,为了使光屏上的像恢复清晰,可在凸透镜和蜡烛之间放一个合适的 透镜来进行矫正。
24.小明同学在“探究凸透镜成像规律及应用”的活动中,选用了焦距未知的凸透镜。
(1)将凸透镜安装在光具座上,用平行光作光源,移动光屏,在光屏上得到一个最小最亮的光斑,如图甲所示.则该凸透镜的焦距为 cm。
(2)将蜡烛、凸透镜、光屏依次安装在光具座上,并调整蜡烛火焰、凸透镜及光屏三者的中心,使其大致在 上,为实验探究做好准备。
(3)如图乙所示,将点燃的蜡烛移到标尺10cm处,再移动光屏,直到在光屏上得到一个清晰倒立、 的实像,然后将光屏与蜡烛互换,光屏上出现倒立、 的实像。
(4)在图乙所示情况下,保持光屏和凸透镜的位置不变,将蜡烛向左移动一段距离后,为了在光屏上再次得到清晰的像,应在凸透镜左侧附近安装一个焦距适当的__________。
A.凸透镜 B.凹透镜
(5)若保持凸透镜位置不变,将蜡烛移动到标尺35cm处,会在光屏上得到一个倒立 的实像;生活中照相机和投影仪与其相似的是 。
(6)如果用不透明纸板将凸透镜上半部分遮住,结果__________。
A.没有影响 B.不能成像 C.成一半的像 D.仍能成完整的像,但亮度变暗
(7)蜡烛随着燃烧而变短,光屏上成的像将向上移动.由于影响到了实验的进行,这时最合理的调整是__________。
A.将凸透镜和光屏向下移动一些 B.只需将光屏向下移动一些
试卷第1页,共3页
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1.C
【详解】在探究凸透镜成像规律的实验中,凸透镜的焦距为20cm,将光屏放在距离凸透镜32cm处,此时像在一倍焦距和二倍焦距之间,适当移动蜡烛的距离,光屏上得到蜡烛倒立、缩小的实像,物体在二倍焦距以外,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
2.D
【详解】地面上形成的影子比镜片大,这说明镜片对光线具有发散作用,所以可知镜片是凹透镜,凹透镜可以用来进行近视眼的矫正,所以该眼镜是近视眼镜。
故选D。
3.C
【详解】A.摄像头相当于凸透镜,应用光的折射原理,故A错误;
B.凸透镜成实像时,物距变小,像距变大,像变大,则若要使屏幕中的人像更大,人应靠近摄像头,故B错误;
C.摄像头的成像原理与照相机相同,凸透镜成倒立、缩小的实像,此时人与摄像头的距离在镜头二倍焦距之外,故C正确;
D.电磁波的传播不需要介质,医生们线上交流是借助电磁波进行通讯的,故D错误。
故选C。
4.C
【详解】据凸透镜成像实验,发现光屏上有一个清晰缩小的像,此时像处于透镜的1倍焦距和二倍焦距之间,即
光屏距离凸透镜12cm,所以
即
故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
5.A
【详解】A.手机镜头和远视眼镜的镜片都是凸透镜,对光有会聚作用,故A正确;
BD.刷脸时,人脸离摄像头距离即物距应大于2倍焦距,像距在1倍焦距和2倍焦距之间,成倒立、缩小的实像,故BD错误;
C.人脸远离摄像头时,通过摄像头成的像的像距与大小均变小,故C错误。
故选A。
6.A
【详解】将蜡烛放在离凸透镜的主光轴上,在透镜的另一侧光屏上得到蜡烛放大的像,则成的是倒立、放大的实像,此时物距在凸透镜的一倍焦距和二倍焦距之间,即
解得,凸透镜焦距的范围为
将蜡烛向凸透镜方向移动,则物距为
此时物距一定小于凸透镜的二倍焦距,可能大于一倍焦距,也可能小于一倍焦距,若成像,可能是倒立、放大的实像,也可能成正立、放大的虚像,所以,若成像,则一定是放大的,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
7.C
【详解】A.手机的镜头相当于照相机,其工作原理是物距大于二倍焦距时,凸透镜成倒立、缩小的实像,因此手机的直播软件拍摄到的是倒立、缩小的实像,故A错误;
B.投影仪是根据物距大于一倍焦距、小于二倍焦距时,凸透镜成倒立、放大的实像的原理来工作的,故投影仪投在墙上的画面是倒立、放大的实像,故B错误;
C.根据凸透镜成实像时,物近像远像变大可知,要使墙上投影画面变大,应将投影仪远离墙壁,故C正确;
D.根据凸透镜成实像时,物远像近像变小可知,当朋友远离手机时,直播软件中的像将会变小,故D错误。
故选C。
8.D
【详解】由题知,放大镜(薄凸透镜)的焦距为12cm,眼睛始终位于主轴上且距离放大镜24cm位置处进行观测,该距离为放大镜焦距的2倍,由凸透镜成像规律可知,当物体在另一侧24cm处时,则眼睛可观察到等大的像,如下图所示:
报纸与放大镜的距离为3cm,小于焦距(成虚像,像在凸透镜的右侧),设眼睛可观察到圆形区域的半径为r(如上图),图中R之外的区域可直接观察到;半径为R之外的区域和半径为r之内的区域之间为盲区,如下图所示:
根据图示,由相似三角形的性质可得
解得
眼睛始终位于主轴上且距离放大镜24cm位置,由相似三角形的性质可得
解得
则该区域的面积
故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
9.D
【详解】根据凸透镜成实像规律“物近像远、像变大”可知,当光源靠近透镜的方向移动一段距离,像距会变大,且像会变大,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
10.B
【详解】A.由图知,像距大于物距,此时成倒立、放大的实像,与投影仪成像原理相同,故A错误;
B.透镜不动,蜡烛和光屏都向左移动,根据凸透镜成实像时,物远像近像变小,则可在光屏上呈现一个清晰的像,且像变小,故B正确;
C.由图知,此时像距大于物距,所以在光屏上成倒立、放大的实像;保持蜡烛和光屏位置不动,向右移动凸透镜,当像距等于原来的物距,物距等于原来的像距时,根据光路的可逆性,此时应成倒立、缩小的实像,故C错误;
D.若有小虫落到凸透镜上,一部分光线被遮挡,但其余光线仍可以通过透镜成完整的像,故D错误。
故选B。
11.C
【详解】ABD.由图知,折射光线相对于入射光线是发散的;凹透镜对光线有发散作用,ABD是凹透镜,故ABD不符合题意;
C.入射光线经透镜折射后变得会聚,凸透镜对光线有会聚作用,所以C是凸透镜,故C符合题意;
故选C。
12.B
【详解】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。
13.C
【详解】远视眼的成因是晶状体太薄,对光的折射能力太弱,成像在视网膜的后方,故应从水透镜抽水,烛焰的像成在光屏右侧,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
14. 小于 变小 虚
【详解】[1]由图可知,此时物体成的是正立、放大的虚像,所以物距小于焦距,即此时透镜与文字的距离小于10cm。
[2][3]凸透镜成虚像时,物距越小,像越小;凸透镜靠近文字,物距变小,则透过透镜观察到的像会变小,此时看到的像是虚像。
15. b a
【详解】[1][2]由图可知,a点在一倍焦距之内, u<f,由凸透镜成像的规律可知,成正立、放大的虚像;b点在一倍焦距和二倍焦距之间,f<u<2f,由凸透镜成像的规律可知成倒立、放大的实像;c点在二倍焦距以外,u>2f,由凸透镜成像的规律可知,成倒立、所小的实像。所以b处得到的实像最大,放在a处得到的像是虚像。
16. 响度 倒
【详解】[1]“轻声”是指发出的声音要小,体现的是声音的强弱,声音的强弱是指响度这一声音的特性。
[2]投影仪是利用凸透镜成倒立、放大的实像制成的,所以教室中的投影仪工作时,成的是投影片倒立的像。
17. 同一 使像成在光屏中央 5 A或B或C
【详解】[1][2]根据凸透镜成像规律,为了使成的像在光屏中央位置,需要把蜡焰、凸透镜和光屏的中心大致调在同一高度。
[3]由“蜡烛放置在20厘米处,保持透镜在40cm刻线处位置不变,移动光屏,可在光屏上得到大小不同的两个像”可知,在光屏上得到的像是实像,那么如果选择透镜的焦距为5cm,蜡烛放置在20厘米处,此时物距大于2倍焦距,在光屏上得到倒立缩小的实像;如果选择透镜的焦距为10cm,蜡烛放置在20厘米处,保持透镜位置不变,由于u=2f,所以移动光屏,那么能在.光屏上得到倒立等大实像。所以当选用焦距为5cm的透镜时,所成的像较小。
[4]保持透镜位置不变,若要确保在“45~60厘米”刻度之间移动光屏得到像,也就是像距大于5cm小于20cm,当凸透镜焦距为5cm时,若像距位于5cm和10cm之间时,物距应位于二倍焦距之外,即物距大于10cm,蜡烛应在30cm刻度线的左侧;若像距大于2倍焦距,则物距应在1倍焦距和2倍焦距之间,即蜡烛放在30cm和35cm之间;因此当焦距为5cm时四个点都可以完成实验。当选用的凸透镜焦距为10cm时,像距位于凸透镜的二倍焦距之内,物距应位于凸透镜的二倍焦距之外,即物距大于20cm,蜡烛应位于20cm刻度线的左侧。综上所述,保持透镜位置不变,若要确保在“45~60厘米”刻度之间移动光屏得到像,蜡烛应置于光具座上20cm的左侧,即A、B和C都可以。
18. 凸透 会聚 二倍焦距外 缩小
【详解】[1]饮料瓶进水后,相当于一个凸透镜,中间厚,边缘薄。
[2]凸透镜对光线有会聚作用,会引发火灾。
[3][4]透过装满清水的饮料瓶观察爸爸时,发现爸爸“变瘦了”,说明了是一个缩小的像,小明分析“变瘦”的原因是爸爸在饮料瓶的两倍焦距外,成的是倒立的缩小的实像。
19. a c d b e
【详解】[1]自制潜望镜用平面镜,利用光的反射,改变光的传播路径,故选a。
[2]太阳灶用凹面镜,利用光的反射,会聚光线,故选c。
[3]老花镜用凸透镜,会聚光线,利用光的折射成像,故选d。
[4]汽车观后镜用凸面镜,扩大视野,故选b。
[5]近视镜用凹透镜,发散光线,故选e。
20. 会聚 10.0
【详解】[1]凸透镜能够将平行于主光轴的光会聚成最小最亮的光斑,经过凸透镜的光线向主光轴靠近,故凸透镜对光有会聚作用;
[2]由图可知,该光斑到凸透镜的距离即为凸透镜的焦距,凸透镜位于10.0cm处,光斑位于20.0cm处,故该凸透镜焦距为
21. 靠近 伸长
【详解】[1]小明用同一个相机给同一个古塔先后拍了两张照片,当他拍完第一张照片甲后,如图乙所示,是近景图,应该靠近古塔。
[2]根据凸透镜成像规律可知,物体靠近,像变远,故需要伸长镜头。
22.(1) 同一高度 10.0
(2)缩小
(3) 右 右
【详解】(1)[1]实验过程中,调整凸透镜和光屏的高度,使烛焰、凸透镜和光屏三者中心大致在同一高度,目的是使烛焰的像成在光屏的中央。
[2]由题意可知,当蜡烛距离透镜为
时,在右侧无论怎样移动光屏,发现光屏上始终是一个大小不变的圆形光斑(即凸透镜右侧为平行光),说明蜡烛正好在焦点上,则由焦距的定义可知该透镜的焦距为10.0cm。
(2)由图可知,此时的物距为40cm,大于二倍焦距,成倒立、缩小的实像。
(3)[1][2]根据物近像远像变大规律,可以将蜡烛向右移动,同时将光屏向右移动。
23.(1)缩小
(2) 近视眼 凹
【详解】(1)图中物距大于像距,成的是倒立、缩小的实像。
(2)[1]图中像距为20cm,在原来凸透镜的一倍焦距和两倍焦距之间,所以原来凸透镜的焦距大于10cm,将原来的凸透镜换成焦距为10cm的凸透镜,相当于增大了物距,则像距会变小,像会成在光屏前面,与近视眼成因相同。
[2]为了使光屏上的像恢复清晰,使像重新呈现在光屏上,可以在凸透镜和蜡烛之间放置一个对光线具有发散作用的凹透镜,使像延迟会聚。
24.(1)10.0
(2)同一高度
(3) 缩小 放大
(4)B
(5) 放大 投影仪
(6)D
(7)A
【详解】(1)甲图中,平行光线经凸透镜后会聚到一点,说明凸透镜对光线具有会聚作用,光屏上得到的最小、最亮的光斑便是凸透镜的焦点,所以焦距为
(2)实验时需要使蜡烛、凸透镜的光心和光屏三者在同一条直线上,三者的中心大致在同一高度,这样像可以成在光屏的中心。
(3)[1][2]由图乙可知,将点燃的蜡烛移到标尺10cm处,此时的物距为40cm,大于二倍焦距,在光屏上成倒立、缩小的实像。将光屏与蜡烛互换,根据光路是可逆的可以知道,此时仍可以成清晰的像,物距在一倍焦距和二倍焦距之间,根据凸透镜成像规律可知,成倒立、放大的实像。
(4)在图乙所示情况下,保持光屏和凸透镜的位置不变,将蜡烛向左移动一段距离后,此时所成的像也会向左移动,由于凹透镜对光有发散作用,应在凸透镜左侧附近安装一个焦距适当的凹透镜,才能在光屏上再次得到清晰的像,故B符合题意,A不符合题意。
故选B。
(5)[1][2]若保持凸透镜位置不变,将蜡烛移动到标尺35cm处,此时物距为15cm,处于蜡烛位于一倍焦距和二倍焦距之间,根据凸透镜成像规律,此时成倒立放大的实像,与投影仪的成像原理相同。
(6)遮住凸透镜的上半部,物体上任一点射向凸透镜的下半部,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D符合题意,ABC不符合题意,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
(7)由(2)可知,实验时,需要使三者的中心大致在同一高度,这样像可以成在光屏的中心,蜡烛随着燃烧而变短,光屏上成的像将向上移动,此时可以将凸透镜和光屏向下移动一些,或者只将光屏向上移动一些,故A符合题意,B不符合题意。
故选A。
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页
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