内容正文:
第五章 透镜及其应用
一、单选题
1.张老师从实验室中拿给你一个凸透镜,用它不能解决的问题是( )
A.把天上的星星放大 B.把文字放大
C.把文字缩小 D.让一张干纸片着火
2.疫情期间,不少学生用手机上网课,长时间盯着屏幕,导致视力下降,其眼睛成像原理如图所示,那么( )
A.他患上近视眼,需用凸透镜矫正
B.他患上近视眼,需用凹透镜矫正
C.他患上远视眼,需用凸透镜矫正
D.他患上远视眼,需用凹透镜矫正
3.人的眼睛像一架照相机,从物体射出的光经过晶状体折射后成像于视网膜上,在视网膜上所成的像是( )
A.倒立、缩小的实像 B.倒立、缩小的虚像
C.正立、放大的虚像 D.正立、放大的实像
4.杨光同学在实验室利用光具座“探究凸透镜成像规律”的实验中元件摆放位置如图所示,在光屏中心呈现出清晰的烛焰的像,此时物距为30cm,下列说法正确的是( )
A.此透镜的焦距可能为16cm,光屏上呈倒立、缩小的实像
B.此透镜的焦距可能为12cm,光屏上呈倒立、放大的实像
C.保持蜡烛和透镜位置不变,仅拿掉光屏,如图,用肉眼在A位置沿图示方向能看到实像
D.保持透镜位置不变,将蜡烛向左移动一段距离,光屏应向右移动一段距离才能再次找到烛焰清晰的像
5.在探究凸透镜成像规律的实验时,小明同学利用光具座进行实验,当蜡烛、凸透镜和光屏在如图所示的位置时,光屏上得到了烛焰清晰的像。保持透镜位置不动,下列说法中正确的是( )
A.该凸透镜的焦距为20cm
B.将蜡烛移到光具座上10cm刻度处时,要想光屏上得到清晰的像,光屏应该往右移动
C.将蜡烛移到光具座上35cm刻度处时,移动光屏,光屏上可以得到倒立、放大的实像
D.将蜡烛移到光具座上45cm刻度处时,移动光屏,光屏上可以得到正立、放大的虚像
6.关于透镜下列说法错误的是( )
A.一束光射向凸透镜,通过凸透镜后一定经过焦点
B.从焦点处射向凸透镜的光,通过凸透镜后一定平行主光轴
C.经过光心的光传播方向不变
D.凸透镜的焦距越小,对光的会聚作用越强
7.透镜在我们的生活、学习中应用广泛。下列说法正确的是( )
A.近视眼镜利用了凹透镜对光的发散作用
B.照相时,被照者应站在镜头二倍焦距以内
C.投影仪能使物体在屏幕上成正立、放大的虚像
D.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
8.甲、乙、丙三个凸透镜的焦距:f甲>f乙>f丙,如图所示,用乙透镜进行实验,物体到透镜的距离等于它的两倍焦距时,光屏上成清晰的等大、倒立的像;用甲、丙透镜进行实验时,只把透镜放在乙透镜原来的位置,不改变物距,前后移动光屏,以下判断正确的是( )
A.用甲透镜实验,光屏上能成倒立、缩小的像
B.用甲透镜实验,光屏上能成正立、放大的像
C.用丙透镜实验,光屏上能成倒立、缩小的像
D.用丙透镜实验,光屏上能成倒立、放大的像
二、填空题
9.为了防止森林火灾,在森林里不允许随意丢弃遗明的饮料瓶这是由于雨水进入饮料瓶后相当于一个 , 它对太阳光起 作用,可能导致森林火灾。
10.摄影爱好者拍摄到“站”在水面上的水黾(一种昆虫)纤细的腿使水面发生了形变,如图甲所示;同时看到水底有带“光环”的暗影,如图乙所示,此时“形变的水”相当于 (填光学元件名称):当水黾游到水浅的地方,暗影面积会 (选填“变小”“不变”“变大”)。
11.透镜是用 制成的表面为 一部分的光学元件,透镜是根据光的 制成的。
12.小明用同种材料制成的直径相同、厚度不同的甲、乙两个凸透镜探究近视眼的成因(甲透镜较薄一些)。他先将甲透镜和光屏位置固定,移动蜡烛到如图所示的位置时,光屏上出现了清晰的像,该像是倒立的、 的实像。若只将甲透镜换成乙透镜(蜡烛、透镜和光屏的位置不变),光屏上的像变模糊了,为在光屏上看到清晰的像,可将蜡烛向 (选填“左”或“右”,下同)移动,也可将光屏向 移动,还可在蜡烛与透镜之间靠近透镜处放一适当的 (选填“凸透镜”或“凹透镜”)。
13.望远镜在战地侦查中发挥着重要作用,常用望远镜由两个凸透镜组成,对光线有 作用,望远镜物镜的成像原理和照相机相同,成 (选填“倒立”“正立”)缩小的 (选填“实”“虚”)像。利用凸透镜可以矫正 (选填“近视眼”或“远视眼”)
三、实验题
14.某小组在“探究凸透镜成像的规律”的实验中:
(1)实验前,要调整烛焰、凸透镜、光屏三者的中心大致在 。
(2)通过调整,恰好在光屏上得到烛焰等大的像,如图,则所用凸透镜的焦距是 cm。
(3)在图中,把蜡烛向左移动15cm,凸透镜的位置不变,应把光屏向 (选填“左”或“右”)适当调节才能在光屏上得到烛焰清晰倒立、 (选填“放大”、“缩小”或“不变”)的实像。
(4)在探究凸透镜成实像的过程中,他们又尝试用白纸遮挡住凸透镜的一半,发现在光屏上 (选填“仍能”或“不能”)形成烛焰完整的像。
15.小庆同学用如图所示的实验器材做“探究凸透镜成像规律”的实验。当蜡烛、凸透镜和光屏在如图所示位置时,烛焰恰好在光屏上成清晰、等大、倒立的像。
(1)这时,老师要求他在凸透镜不动的情况下,让在光屏上的实像稍为变大一点,那么小庆应该把蜡烛向 (选填“远离”或“靠近”)透镜的方向移动适当的距离,然后再把光屏向 (选填“远离”或“靠近”)透镜的方向移动,直到找到清晰的像为止。
(2)之后,小庆又把蜡烛移至43cm刻度线处,凸透镜不动,然后取下光屏,通过眼睛直接观察。那么他将看到烛焰成像的情形是图中的 (请填图中的字母)。
(3)下面器材在使用时也是运用上面(2)这一成像原理的是: (请填选项中的字母)。
A.照相机
B.放大镜
C.投影仪
四、计算题
16.如图在遮光板上挖去一直径为 d1的洞,恰好可装入一薄透镜,光屏距遮光板长度为 d,若在光屏上所呈像的直径为 d2,求透镜的焦距。 (提示:如果两个三角形三个角对应相等,则他们为相似三角形,本题可以利用相似三角形对应边成比例来作答)
试卷第1页,共3页
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《第五章 透镜及其应用》参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
答案
A
B
A
C
C
A
A
C
1.A
【详解】A.天上的星星一定处于凸透镜的2倍焦距以外,所以此时通过凸透镜只能成一个倒立缩小的实像,故不可能将天上的星星放大,故A符合题意;
B.当将字放到凸透镜的1倍焦距以内时,此时看到的就是一个正立放大的虚像,故B不符合题意;
C.当将字放到凸透镜的2倍焦距以外时,此时看到的就是一个倒立、缩小的实像,故C不符合题意;
D.由于凸透镜对光线有会聚的作用,所以它可以让一张干纸片着火,故D不符合题意。
故选A。
2.B
【详解】由眼睛成像原理图可知,像呈在视网膜的前方,因此他患上近视眼,近视眼是晶状体的曲度变大,会聚能力(即折光能力)增强,像呈在视网膜的前方,应佩戴发散透镜,即凹透镜,使光线推迟会聚,故B正确,ACD错误。
故选B。
3.A
【详解】人的眼睛相当于一架微型照相机,晶状体相当于照相机的凸透镜,视网膜相当于光屏,无论是近处还是远处的物体到凸透镜的距离都是大于2倍焦距,外界物体在视网膜上成倒立、缩小、实像,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
4.C
【详解】AB.由图可知,此时物距大于像距,成倒立、缩小的实像,此时物体在二倍焦距之外,此时物距为30cm,则满足
解得焦距,故AB错误;
C.此时成的是实像,保持蜡烛和透镜位置不变,仅拿掉光屏,如图,用肉眼在A位置沿图示方向看去时,经过凸透镜的光线会进入人眼成像在视网膜上,所以能看到实像,故C正确;
D.保持透镜位置不变,将蜡烛向左移动一段距离,物距变大,根据凸透镜成像规律可知像距变小,光屏应向左移动一段距离才能再次找到烛焰清晰的像,故D错误。
故选C。
5.C
【详解】A.根据凸透镜成像规律,当物距等于像距等于2倍焦距时,成倒立等大的实像。由图可知,此时
因此焦距为10cm,故A错误;
B.将蜡烛移到光具座上10cm刻度处时,则物距增大,根据凸透镜成实像时,物远像近像变小的规律,要想光屏上得到清晰的像,光屏应向左移动,故B错误;
C.将蜡烛移到光具座上35cm刻度处时,则物距减小,物距为
物距在1倍焦距与2倍焦距之间,根据凸透镜成像规律可知,此时成倒立放大的实像,故C正确;
D.将蜡烛移到光具座上45cm刻度处时,此时物距小于1倍焦距,成正立、放大的虚像,虚像不能在光屏上呈现,故D错误。
故选C。
6.A
【详解】AC.一束光射向凸透镜,通过凸透镜后不一定经过焦点,可以不经过焦点,比如经过光的传播方向不变,就没有经过焦点,故A错误,A符合题意;C正确,C不符合题意;
B.平行于主光轴的光线经折射后必然过焦点,那么根据光路可知,从焦点处射向凸透镜的光,通过凸透镜后一定平行主光轴,故B正确,B不符合题意;
D.凸透镜的焦距越小,对光线的偏折能力越强,对光的会聚作用越强,故D正确,D不符合题意。
故选A。
7.A
【详解】A.近视眼是晶状体曲度变大,会聚能力增强,即折光能力增强,应佩戴发散透镜,使光线推迟会聚,即近视眼镜是凹透镜,故A正确;
B.照相机是根据物距大于2倍焦距时,凸透镜成倒立缩小实像的原理制成的,照相时,被照者应站在镜头二倍焦距之外,故B错误;
C.投影仪能使物体在屏幕上成倒立、放大的实像,故C错误;
D.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D错误。
故选A。
8.C
【详解】AB.用甲透镜实验,由于f甲>f乙,此时的物距要小于二倍焦距;若物距在一倍焦距和二倍焦距之间,移动光屏,光屏上能成倒立、放大的实像;若物距等于一倍焦距,此时凸透镜不成像;若物距小于一倍焦距,成正立、放大的虚像,虚像不能成在光屏上,故AB错误;
CD.用丙透镜实验,由于f乙>f丙,此时的物距要大于二倍焦距,移动光屏,能在光屏上呈现倒立、缩小的实像,故C正确,D错误。
故选C。
9. 凸透镜 会聚
【详解】[1][2]雨水进入瓶中后,瓶中水的形状是中间厚、边缘薄而且透光,符合凸透镜的形状特点,所以相当于一个凸透镜,对太阳光起会聚作用,使热量集中,会造成树叶燃烧,可能导致森林火灾。
10. 凹透镜 变小
【详解】[1]“站”在水面上的水黾使水面发生了形变,水面下凹,此时“形变的水”相当于凹透镜,对光有发散作用,所以看到水底有带“光环”的暗影。
[2]根据几何知识可知,当水黾游到水浅的地方,水面下光传播的距离减小,折射角度不变,暗影面积会变小。
11. 透明物质 球面 折射现象
【详解】[1][2]透明的物体都可以制成透镜,凸透镜和凹透镜的表面为球面的一部分的光学元件。
[3]光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向会发生偏折,这种现象叫光的折射。透镜是根据光的折射原理制成的,而且光通过透镜时发生了两次折射,第一次是从空气射向玻璃,第二次是从玻璃射向空气。
12. 缩小 右 左 凹透镜
【详解】[1]将甲透镜和光屏位置固定,移动蜡烛到如图所示的位置时,此时u>v,凸透镜成倒立、缩小的实像。
[2][3][4]因为凸透镜越厚,焦距越小,若只将甲透镜换成乙透镜(蜡烛、透镜和光屏的位置不变),焦距变小,会聚能力变强,像往左边移动了,为在光屏上看到清晰的像,可将蜡烛向右移动,也可将光屏向左移动,还可在蜡烛与透镜之间靠近透镜处放一适当的凹透镜,将光线进行发散,使像往右移动。
13. 会聚
倒立 实 远视眼
【详解】[1]凸透镜对光线有会聚作用,凹透镜对光有发散的作用。
[2][3]望远镜的物镜为凸透镜,当观察物体时,物距大于二倍焦距,成倒立、缩小的实像,其成像原理与特点与照相机相同。
[4]凸透镜对光有会聚作用,远视眼是晶状体曲度变小,会聚能力减弱,像呈在视网膜的后方,应配戴会聚透镜,即凸透镜,使光线提前会聚,像正好呈在视网膜上。
14. 同一高度 10 左 缩小 仍能
【详解】(1)[1]实验前,要调整烛焰、凸透镜、光屏三者的中心大致在同一高度,保证像成在光屏正中央。
(2)[2]恰好在光屏上得到烛焰等大的像,说明物距等于像距等于两倍的焦距,而此时的物距为20cm,故焦距为10cm。
(3)[3][4]把蜡烛向左移动15cm,物体远离凸透镜,像靠近,故光屏需要向左移动;此时物距为35cm,大于两倍的焦距,故成的是倒立的缩小的实像。
(4)[5]用白纸遮挡住凸透镜的一半,烛焰的光线通过凸透镜的下半部分发生折射,仍然能够成完整的像。
15. 靠近 远离 C B
【详解】(1)[1][2]凸透镜不动的情况下,在光屏上的实像稍为变大一点,根据凸透镜成实像时,物近像远像变大可知,小庆应该把蜡烛向靠近透镜的方向移动适当的距离,然后再把光屏向远离透镜的方向移动,直到找到清晰的像为止。
(2)[3]当蜡烛、凸透镜和光屏在如图所示位置时,烛焰恰好在光屏上成清晰、等大、倒立的像,此时
当时,成倒立、等大的实像,即,故该凸透镜的焦距为。当蜡烛移至43cm刻度线处,凸透镜不动,此时物距
根据,成正立、放大的虚像,像与物同侧,且像距大于物距,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
[4](2)中成像原理是物距小于1倍焦距,成放大、正立的虚像,放大镜就是利用此原理制成的,故B符合题意,AC不符合题意。
故选B。
16.
【详解】解:由题意可知,透镜为凸透镜,光屏上成实像,设凸透镜焦距为f,凸透镜的焦点应位于光屏左侧,光路如图。
由于
根据相似三角形知识可知
则凸透镜的焦距
答∶凸透镜的焦距为。
答案第1页,共2页
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