内容正文:
第五章透镜及其应用复习题
一、单选题
1.(0分)随着网络信息技术的发展,未成年人长时间盯着手机、电脑容易导致视力下降,引起近视眼。如图中关于近视眼和远视眼,下列说法正确的是( )
A.甲为远视眼,应戴凸透镜矫正 B.乙为近视眼,应戴凸透镜矫正
C.乙为远视眼,应戴凹透镜矫正 D.甲为近视眼,应戴凹透镜矫正
2.(0分)小明在探究凸透镜成像规律时,将蜡烛、凸透镜和光屏放置在光具座上如图所示的位置时,光屏上恰好出现等大的清晰的像,下列说法正确的是( )
A.凸透镜的焦距为
B.当蜡烛移至刻度处,此时成倒立、放大的实像
C.当蜡烛被移至刻度处,无论怎样移动光屏,光屏上始终接收不到像,要想观察到像可以从凸透镜的左侧用眼睛观察
D.若在图中蜡烛与凸透镜之间放置一个近视眼镜,将光屏向右移动,光屏上仍能出现清晰的像
3.(0分)如图甲所示,把一个箭头图标水平地放在空玻璃杯的后方,透过玻璃杯观察到的情形如图乙;将玻璃杯灌满水后,将箭头由靠近玻璃杯的位置向远处慢慢地移动,在逐渐远离的过程中,通过玻璃杯观察到箭头不同的像,如图丙所示。像出现的先后顺序是( )
A.①②③ B.②③① C.③①② D.③②①
4.(0分)已知某物体透过凸透镜在距离透镜25cm的光屏上成放大的像。若将物体移动到距离凸透镜30cm处,则此时成( )
A.放大的虚像 B.正立的虚像 C.放大的实像 D.缩小的实像
5.(0分)公元前2世纪,西汉淮南王刘安的《淮南万毕术》就有光学、力学、声学、磁学、热学方面的内容,其中记载冰透镜“削冰令圆,举以向日,以艾承其影,则火生”,其描述的现象如图所示,下列说法错误的是( )
A.这是光的折射现象 B.近视眼镜利用的就是这种透镜
C.“举以向日”指的是冰透镜正对太阳光 D.“以艾承其影”中的“影”指冰透镜的焦点
6.(0分)用三块凸透镜做成像实验,在保持各凸透镜跟烛焰距离相等的条件下,得到的实验结果如下:透镜甲成放大、倒立、实像;透镜乙成缩小、倒立、实像;透镜丙成放大、正立、虚像。由此可知甲、乙、丙三个透镜的焦距关系为( )
A.f甲>f乙>f丙 B.f丙>f甲>f乙
C.f甲<f乙<f丙 D.f乙<f丙<f甲
7.(0分)如图是小强用手机、透镜和纸盒自制的简易“投影仪”,它能将手机上的画面放大投射到白墙上。下列说法不正确的是( )
A.手机屏幕到透镜的距离应在透镜的一倍焦距和二倍焦距之间
B.白墙上呈现的是手机画面倒立、放大的实像
C.若用不透明的硬纸板遮住透镜的一部分,白墙上的画面将不再完整
D.为了使墙上的画面更大一些,小明应使手机适当靠近镜头,同时投影仪适当远离白墙
8.(0分)如图所示为某旅游爱好者外出游玩时用手机拍到的场景,平静的水面,苍鹭的倒影清晰可见。下列分析正确的是( )
A.水中倒影比水面上的苍鹭略大 B.水中倒影是光反射形成的虚像
C.苍鹭向上飞起倒影一同向上飞 D.手机拍的场景是正立缩小实像
9.(0分)兴趣小组在课余时间利用太阳光测量某一凸透镜的焦距f。同学们将凸透镜正对着太阳,再把一张纸放在它的下方,如图所示。在纸上呈现一个并非最小的光斑,测得这个光斑到凸透镜的距离为l。将凸透镜向远离纸的方向移动,发现光斑先变小后变大,则下列关于l和f的关系正确的是( )
A.l=f B.l>f C.l<f D.l≥f
10.(0分)常用显微镜中的物镜和目镜为两个焦距不同的凸透镜,则( )
A.物镜成倒立、放大的实像 B.目镜成倒立、放大的实像
C.物镜和目镜都成倒立、放大的实像 D.物镜和目镜都成正立、放大的虚像
11.(0分)对于下列图中光学知识的描述正确的是( )
A.甲图从圆形玻璃鱼缸侧面看金鱼时,看到的是放大的实像
B.乙图放大镜观察物体时,物体到放大镜的距离小于焦距
C.丙图望远镜物镜成的是正立、缩小的虚像
D.丁图光学显微镜的物镜不是利用凸透镜成像
12.(0分)在研究凸透镜成像实验中,烛焰到透镜距离20cm,在另一侧12cm的光屏上观察到一个像,则( )
A.一定成缩小的实像 B.一定成等大的实像
C.可能成虚像 D.可能成放大的实像
二、填空题
13.(0分)如图是摄影爱好者在鄱阳湖拍到的候鸟从水面振翅起飞的照片。候鸟起飞时,候鸟相对于湖水中的像是 (选填“静止”或“运动”)的:如果想把该候鸟的像拍得更大一些,应该将照相机的镜头 (选填“靠近”或“远离”)候鸟。
14.(0分)小雨拿着放大镜到处观察各种物体。当他尝试对着房间的顶灯观看时,被妈妈及时制止了。这是因为放大镜是 透镜,对光有 作用。对着灯光看可能会对眼睛产生伤害。
15.(0分)2024年2月我国生产的无人驾驶电动垂直起降航空器首飞成功,航空器可用于高空摄影、旅游观光等。远处的物体通过航空器的摄像头成 、 的实像。在摄像头远离物体的过程中,像的大小将变 (大/小)。
16.(0分)望远镜由目镜和物镜组成,物镜使物体成 、倒立的实像,目镜相当于 镜,成放大的 像。
17.(0分)人的眼睛像一架照相机,晶状体和角膜的共同作用相当于一个 透镜,来自物体的光会在视网膜上形成一个 的(选填“正立”或“倒立”)像;如图是近视眼镜的矫正示意图,眼镜其实是一个 透镜,在它的矫正作用下,光屏上恰好成一清晰的像;若拿走眼镜,则应该向 (选填“左”或“右”)移动光屏,方可在光屏上重新看到清晰的像,这反映了近视眼镜的作用是使像向视网膜 (选填“前方”或“后方”移动)。
18.(0分)“父亲节”那天晚饭后,小明同学给父亲沏了一杯热茶.他从杯子侧面透过水杯看到茶叶比从水面上方看到的茶叶大,这是因为侧面的部分相当于 (填“凸透”或“凹透”)镜,使茶叶成了一个放大的 (填“实”或“虚”)像。
19.(0分)小丽在“探究凸透镜成像的规律”时,将蜡烛、凸透镜、光屏放置在光具座上如图所示位置时,光屏上恰好出现等大的清晰的像,此凸透镜的焦距为 cm;当蜡烛被移至65cm刻度处,移动光屏,能观察到光屏上清晰的像的特点是 。使蜡烛从刻度线50cm处向100cm处移动,移动光屏可得到的清晰的像逐渐变 。
20.(0分)小云由于某种原因导致两眼的视力分别是远视和近视,她将一只2B铅笔放在她的眼镜的后面1cm处时,透过眼镜看到铅笔的形状如图所示,则图中左侧的镜片是 (选填“凸透镜”或“凹透镜”),该镜片所矫正的是 (选填“近视”或“远视”)眼。
三、实验题
21.(0分)物理兴趣小组进行“探究凸透镜成像规律”实验,首先按照图甲所示进行了凸透镜焦距的测量实验。
(1)实验前,应使烛焰焰心、凸透镜的光心和光屏的中心位于 (选填“同一高度”或“同一直线”)。
(2)如图乙所示,需要将光屏向 (选填“左”或“右”)移动,光屏上才能呈现清晰的像。
22.(0分)某同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中,选用了焦距未知的凸透镜。
(1)如图甲所示,该凸透镜的焦距为 cm;
(2)如图乙所示,想在光屏上得到烛焰清晰的像,需将光屏向 (左右)移动,此时光屏上能得到一个倒立、 的实像, (照相机/放大镜/投影仪)就是根据此原理工作的;
(3)在光屏上得到清晰的像后,该同学把他爷爷的老花眼镜放在蜡烛与凸透镜之间,光屏上烛焰的像变模糊了,在不改变凸透镜和蜡烛位置的情况下,若想在光屏上再一次得到烛焰清晰的像,他应该将光屏向 (左右)移动;
(4)如图丙所示,保持蜡烛位置不变,移动透镜至18cm刻度线处,则人眼在 能观察到烛焰的像,像是图丁中的 (1/2/3/4)。
23.(0分)某同学利用如图所示的装置做“探究凸透镜成像规律”的实验,凸透镜固定在光具座55cm刻度线处不变。
(1)将蜡烛固定在40cm刻度线处时,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)将三个元件移动到如图所示的位置时,光屏上恰好出现了烛焰清晰的像,利用该成像规律制成的光学仪器是 (选填“放大镜”“投影仪”或“照相机”);
(3)将原凸透镜更换为一个焦距更大的凸透镜后,其他元件不动,为了使光屏上再次得到清晰的像,可以在蜡烛和凸透镜之间放置一个 (选填“凸”或“凹”)透镜,所放透镜可以用来矫正 (选填“近视眼”或“远视眼”)。
试卷第1页,共3页
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1.D
【详解】近视眼的成因是晶状体曲度过大,对光的会聚能力变强,使像成在了视网膜的前面,所以需要佩戴具有发散光线作用的凹透镜来矫正;远视眼刚好相反,像成在视网膜后面,所以需要佩戴具有会聚光线作用的凸透镜来矫正,所以图中甲为近视眼,乙为远视眼,故ABC错误,D正确。
故选D。
2.C
【详解】A.由图可知,将蜡烛、凸透镜和光屏放置在光具座上如图所示的位置时,光屏上恰好出现等大的清晰的像,此时
u=v=20.0cm
成倒立等大的实像,故
2f=20.0cm
即f=10.0cm,故A错误;
B.当蜡烛移至刻度处,物距为
90.0cm-50.0cm=40.0cm>2f
此时成倒立、缩小的实像,故B错误;
C.当蜡烛被移至刻度处,物距为
58.0cm-50.0cm=8.0cm<f
成正立放大的虚像,光屏上接收不到像,要想观察到像可以从凸透镜的左侧用眼睛观察,故C正确;
D.在烛焰和凸透镜之间给凸透镜戴上一个近视眼镜,由于近视眼镜是凹透镜,对光线有发散作用,所以通过凸透镜的光线比以前会聚得要晚了,像距更大了,因此要得到清晰的像,需将光屏远离凸透镜向右移动,即光屏向左移动,光屏上仍能出现清晰的像,故D错误。
故选C。
3.D
【详解】玻璃瓶装满水在水平方向上相当于一个凸透镜,在竖直方向上,因为水的厚度相同,不能相当于凸透镜;当铅笔由靠近瓶子的位置逐渐远离时,透过透镜会看到正立、放大的虚像(横向放大,纵向不放大),所以会逐渐变长,如图③;当到达某一位置时,铅笔尖忽然改变方向,成倒立、放大的实像(横向放大,纵向不放大,也就是变长,但是不能变粗),如图②;继续移动,当物距大于二倍焦距时,横向缩小,所以变短,如图①,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
4.D
【解析】略
5.B
【详解】古人将冰磨成一种冰透镜,该透镜中间厚、边缘薄,属于凸透镜,凸透镜对光线具有会聚作用,能使光线发生折射; 冰透镜正对太阳光,能使太阳光会聚焦点,从而能点燃艾草,“以艾承其影”中的“影”指冰透镜的焦点; 近视眼镜是凹透镜;故B错误,符合题意;ACD正确,不符合题意。
故选B。
6.B
【详解】在保持各凸透镜跟烛焰距离相等的条件下,说明物距u相等,透镜甲成放大、倒立、实像,说明
则
透镜乙成缩小、倒立、实像,说明
则
透镜丙成放大、正立、虚像,说明
所以
故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
7.C
【详解】AB.此时的手机屏幕相当于物体,根据投影仪成像的原理可知,手机到透镜的距离应大于一倍焦距,小于二倍焦距,此时投影仪上成的像是倒立、放大的实像,故AB正确,不符合题意;
C.若用不透明的硬纸板遮住透镜的一部分,折射光线减少了一部分,白墙上的画面仍然完整,只是亮度变暗,故C错误,符合题意;
D.为了使墙上的画面更大一些,应增大像距,减小物距,小明应使手机适当靠近镜头,同时投影仪适当远离白墙,故D正确,不符合题意。
故选C。
8.B
【详解】A.水中的倒影是平面镜成像,是光的反射,像的大小与物体的大小相等,故A错误;
B.水中的倒影是平面镜成像,成的是虚像,故B正确;
C.苍鹭向上飞起,物距变大,根据平面镜成像特点可知,像距变大,所以倒影向下运动,故C错误;
D.手机拍照的原理是凸透镜成像,物距大于像距,成倒立、缩小的实像,故D错误。
故选B。
9.C
【详解】AD.若l=f,则平行于凸透镜主光轴的入射光经凸透镜会聚于焦点,焦点到光心的距离就是焦距,此时光斑应是最小最亮的,但题中告诉纸上并非最小光斑,故AD错误;
B.若l>f,将凸透镜向远离纸的方向移动时,光斑应越来越大,故B错误;
C.若l<f,将凸透镜向远离纸的方向移动时,l增大,光斑应先变小,当光斑最小最亮时l=f,再远离时光斑逐渐变大,故C正确。
故选C。
10.A
【详解】显微镜的物镜焦距短,目镜焦距长,所以放在载物台上的物体在物镜的一倍焦距和二倍焦距之间,通过物镜成倒立、放大的实像,这个实像位于目镜的焦点之内,通过目镜成正立、放大的虚像,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
11.B
【详解】A.从球形鱼缸侧面看金鱼时感觉变大了,这是因为在鱼和鱼缸侧壁之间形成了水凸透镜,鱼在水凸透镜的一倍焦距以内,成正立、放大的虚像,故A错误;
B.放大镜是一个凸透镜,用放大镜观察物体时,要观察到正立放大的虚像,由凸透镜成像的规律可知,物体应处于凸透镜的焦点以内,故B正确;
C.使用望远镜时,物体到物镜的距离大于物镜的2倍焦距,所以望远镜的物镜成倒立、缩小的实像,故C错误;
D.显微镜的物镜相当于投影仪,成倒立、放大的实像,利用了凸透镜成像,故D错误。
故选B。
12.A
【详解】根据凸透镜成像规律可知,物距大于二倍焦距,即
像距在一倍焦距和二倍焦距之间,即
成倒立缩小的实像 。
由题意可知,烛焰到透镜距离20cm,在另一侧12cm的光屏上观察到一个像,所以
即,蜡烛在二倍焦距之外,像在一倍焦距和二倍焦距之间,成倒立缩小的实像,故A符合题意,故BCD不符合题意。
故选A。
13. 运动 靠近
【详解】[1]候鸟起飞时,候鸟到湖面(相当于镜面)的距离变大,则像到湖面的距离也会变大,所以候鸟与其在湖水中的像的距离越来越大,它们的相对位置发生了变化,则候鸟相对于湖水中的像是运动的。
[2]在凸透镜成实像的条件下,当减小物距时,像距变大,像变大,若想把候鸟的像拍得更大些,可将照相机的镜头靠近候鸟。
14. 凸 会聚
【详解】[1]放大镜中间厚、边缘薄是凸透镜。
[2]凸透镜对光有会聚作用,当对着顶灯观看时,会聚的光可能会对眼睛造成伤害。
15. 倒立 缩小 小
【详解】[1][2]远处的物体通过航空器的摄像头成的像的像距小于物距,成倒立、缩小的实像。
[3]在摄像头远离物体的过程中,物距变大,像距变小,像的大小将变小。
16. 缩小 放大 虚
【详解】[1][2][3]望远镜由两组凸透镜组成,远处的物体在物镜的二倍焦距之外,远处的物体通过物镜成倒立、缩小的实像,该实像在物镜的焦点附近,也在目镜的焦点以内,目镜相当于放大镜,成正立、放大的虚像。
17. 凸 倒立 凹 左 后方
【详解】[1][2]根据凸透镜中眼睛的知识点可知,人眼的晶状体和角膜相当于凸透镜,它能把来自物体的光会聚在视网膜上,外界物体在视网膜上成倒立缩小的实像。
[3]根据近视眼和远视眼的知识点可知,近视眼看不清远处,即晶状体对光线的会聚作用太强,使像成在视网膜的前面,所以近视眼应该戴凹透镜来矫正视力,因为凹透镜对光线有发散作用,所以戴上凹透镜后,可以使像的位置向后移动。
[4]去掉凹透镜后,像向前移动,为了使像成在光屏上,就要向左移动光屏。
[5]近视镜的作用可以使光线推迟会聚,这样使像向视网膜的后方移动
18. 凸透 虚
【详解】[1][2]透过水杯看到茶叶比上方的大,这是因为装水的杯子相当于凸透镜,成正立、放大的虚像。
19. 10.0 倒立、放大的实像 小
【详解】[1]当u=f=2f时,成倒立、等大的实像,由图可知此时2f=20.0cm,故该凸透镜的焦距为10.0cm。
[2]当蜡烛被移至65cm刻度处时,物距u=15cm,在一倍焦距到两倍焦距之间,成倒立、放大的实像。
[3]使蜡烛从刻度线50cm处向100cm处移动,物距变大,像距变小,故移动光屏可得到的清晰的像逐渐变小。
20. 凹透镜 近视
【详解】[1][2]由题意可知,透过眼镜看到铅笔的形状,左侧是正立缩小的虚像,右侧是正立放大的虚像,根据凸透镜成像规律可知,右侧的镜片是凸透镜,左侧的镜片是凹透镜,凹透镜对光线有发散作用,可以矫正近视眼。
21. 同一高度 右
【详解】(1)[1]探究凸透镜成像规律实验时,将蜡烛、凸透镜、光屏安装在光具座上,为了使所成的像在光屏的中心,需使烛焰的焰心、凸透镜的光心和光屏的中心在同一高度。
(2)[2]由甲图可知凸透镜的焦距为
f=60.0cm-50.0cm=10.0cm
由乙图可知,此时的物距为
u=50.0cm-20.0cm=30.0cm
即物体位于二倍焦距之外,此时成倒立、缩小的实像,像距应在一倍焦距与二倍焦距之间,故光屏应向右移动,才能呈现清晰的像。
22. 10.0 右 放大 投影仪 左 B 4
【详解】(1) [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,这一点是凸透镜的焦点;焦点到光心的距离是凸透镜的焦距,所以凸透镜的焦距是
f=40.0cm-30.0 cm = 10.0 cm
(2)[2][3][4]图乙中,蜡烛在焦距与二倍焦距之间,根据凸透镜成像规律可知,要得到烛焰清晰的像,则像距应该大于二倍焦距,故应将光屏向右移动,此时光屏上能得到一个倒立、放大的实像,投影仪就是根据此原理工作的。
(3)[5] 爷爷的老花眼镜是凸透镜,对光有会聚发散作用,使光线会聚;在不改变凸透镜和蜡烛位置的情况下,若想在光屏上再一次得到烛焰清晰的实像,他应该将光屏向左移动,使像能成在光屏上。
(4)[6][7]保持蜡烛位置不变,移动透镜至18cm刻度线处,物距
u=18cm-10 cm = 8 cm
物体在焦点以内,成正立放大的虚像,像和物在透镜的同侧,人眼在透镜的右侧B处能观察到烛焰的像,像是图丁中的4。
23.(1)15.0
(2)投影仪
(3) 凸 远视眼
【详解】(1)由题意可知,当蜡烛距离透镜
55.0cm-40.0cm=15.0cm
时,移动光屏,在光屏上始终得到一个大小不变的光斑,则说明蜡烛正好在焦点上,则根据焦距的定义可知该透镜的焦距为15.0cm。
(2)由图可知,此时的物距为
u=55.0cm-30.0cm=25.0cm
大于1倍焦距而小于2倍焦距,成倒立放大的实像,利用该成像规律制成的光学仪器是投影仪。
(3)[1][2]将原凸透镜更换为一个焦距较大的凸透镜后,由于焦距变大,折射能力变弱,像会成在光屏的后方,所以需要在蜡烛和凸透镜之间放置一个可以使光线会聚的凸透镜,凸透镜可以用来矫正远视眼。
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