内容正文:
第五章 透镜及其应用
一、单选题
1.矫正近视和远视眼的隐形眼镜,是一种直接贴在眼睛角膜表面的薄镜片,有凸片和凹片两种。有一种规格的软质隐形眼镜,中心厚度0.05mm。图所示是某人观察远处物体时,物体在眼球内成像的示意图,则他所患眼病及应配戴的这种隐形眼镜镜片边缘的厚度分别为( )
A.近视眼,大于0.05mm B.近视眼,小于0.05mm
C.远视眼,小于0.05mm D.远视眼,大于005mm
2.小明用透明塑料盒设计了一个昆虫标本观察器,如图所示。盒底上放标本,盒盖上嵌入一凸透镜。有焦距为5cm和10cm的两种凸透镜,为了在盒盖上方附近,通过凸透镜观察到标本正立、放大的像,凸透镜焦距f与盒高h选择合理的是( )
A.f=5cm,h=16cm B.f=10cm,h=16cm
C.f=5cm,h=10cm D.f=10cm,h=6cm
3.现在,学生近视的较多,很多人选择通过准分子激光切削角膜中央前表面进行矫正,下列说法正确的是( )
A.眼球的结构相当于投影仪,视网膜相当于光屏
B.在眼球的视网膜上成的像是正立、等大的实像
C.近视眼是因晶状体太厚,像成在了视网膜后方
D.对角膜进行切削的目的是增大眼球的焦距,使像成在视网膜上
4.烛焰通过凸透镜恰好在光屏上得到一个缩小、倒立的像,若保持透镜位置不变,把烛焰与光屏的位置对调一下,则( )
A.光屏上不能呈现出像,但眼睛透过透镜能看到像
B.光屏上没有像,需调节光屏的位置像才能呈现出来
C.光屏上仍呈现出一个缩小的像
D.光屏上将呈现出一个放大的像
5.对下图所示的眼睛判断和纠正正确的是
A.(1)是近视眼,配凹透镜 B.(1)是远视眼,配凸透镜
C.(2)是近视眼,配凸透镜 D.(2)是远视眼,配凹透镜
6.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
7.在探究凸透镜成像的实验中,蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示,烛焰在光屏上恰好成一清晰的像。此时在凸透镜前再放置一块凸透镜,若要使光屏上的像再次清晰,则可以( )
A.将蜡烛适当右移,光屏上会成放大的像 B.将蜡烛适当左移,光屏上会成缩小的像
C.将光屏适当左移,光屏上会成放大的像 D.将光屏适当右移,光屏上会成缩小的像
二、填空题
8.凹透镜、中间 、边缘 的透镜,如:近视镜片,门上的猫眼;
9.小明拾得一眼镜镜片,将其正对太阳光,在另一侧距离镜片中心20cm的地面上得到一个最小最亮的光斑,这说明该镜片对光有 作用,可用来矫正 (选填“近视”或“远视”)眼;如果用该镜片作为一个放大镜来观察微小物体,则镜片到物体的距离应该 cm.
10.小强同学用凸透镜先后两次观察书上的字,看到如图所示的两种情景,则 图是虚像, 图成像的规律可应用在投影仪上。(填“甲”或“乙”)
11.小明自制了一个水凸透镜.器材如图光屏上得到烛焰清晰的像;接着他推动活塞使水凸透镜变厚,发现光屏上的像变模糊,将蜡烛适当靠近透镜,像又变清晰;若不移动蜡烛,要让光屏上的像变清晰,可在蜡烛与水透镜之间适当位置安装一个合适的 (选填“凹”或“凸”)透镜。此过程模拟的是 (选填“近视眼”或“远视眼”)的成因及矫正方法。
三、实验题
12.如图所示为“探究凸透镜成像规律”的实验,将蜡烛、焦距为10cm的凸透镜、光屏放在光具座凸透镜固定在50cm。
(1)实验前,应调节烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度,目的是使像呈现在光屏的中央,若调节过程中发现像呈现在光屏的上方,可将凸透镜 (选填“向上”或“向下”)调节,使像回到光屏的中央;
(2)将蜡烛放在A点,无论怎样移动光屏都不能光屏上承接到烛焰的像,此实验现象说明了 (填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)的成像特点;
(3)当光屏上出现烛焰清晰的像时,如果用遮光板挡住透镜的上半部分,我们观察光屏时,将会在光屏上看到 。
A.烛焰像下半部分
B.烛焰像的上半部分
C.烛焰完整的像,像的亮度变暗
D.烛焰完整的像,像的亮度不变
13.小明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50cm刻度处。
(1)实验前将烛焰、凸透镜、光屏三者的中心调节到同一高度,目的是 。实验时蜡烛固定在40cm刻度处时,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)当他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倒立、 (选填“放大”、“缩小”成“等大”)的清晰实像,利用该成像规律制成光学仪器是 (选填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”);
(3)在成像清晰的情况下,用一张不透明纸把透镜上半部分遮挡住,看到的像会如何变化? (选填“像部分消失”、“像完整亮度不变”或“像完整亮度变暗”);
(4)将原凸透镜更换为一个焦距较小的凸透镜后,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;
【拓展】若题(2)中保持蜡烛和光屏不动,将凸透镜移动到 cm刻度处时,仍能在光屏上成清晰的像,依据是 。
四、计算题
14.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
答案
A
D
D
D
A
C
A
1.A
【详解】由图可知,光线会聚于视网膜之前,是近视眼,近视眼矫正用凹透镜,凹透镜特点是中间薄、边缘厚,若中心厚度为0.05mm,那边缘厚度要大于0.05mm,故A符合题意。
故选A。
2.D
【详解】根据凸透镜成像规律可知,当物距小于焦距时,成正立、放大的虚像。由题可知,盒底上放标本,盒盖上嵌入一凸透镜,则盒高等于物距。若使用焦距f为5cm的凸透镜时,盒高h应小于5cm;若使用焦距f为10cm的凸透镜时,盒高h应小于10cm,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
3.D
【详解】AB.眼球的结构相当于照相机,视网膜相当于光屏,外界物体在视网膜上所成的像是倒立、缩小的实像,故AB错误;
C.近视眼是因晶状体太厚,像成在了视网膜前方,故C错误;
D.激光矫正近视,是对人的晶状体和角膜构成的透镜进行手术,使其变薄,其对光的偏折能力变弱,增大了眼球的焦距,使成的像后移,直到移到视网膜上,故D正确。
故选D。
4.D
【详解】烛焰放在凸透镜的二倍焦距以外,在凸透镜的一倍焦距和二倍焦距之间得到倒立、缩小的实像,凸透镜的位置不变,调换烛焰和光屏的位置,物体在凸透镜的一倍焦距和二倍焦距之间,在凸透镜的二倍焦距以外光屏上得到一个倒立、放大的实像,由折射光路是可逆的可知,成放大的像,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
5.A
【详解】近视眼的晶状体较厚,会聚能力较强,看远处的物体时,将像成在视网膜的前面,需戴凹透镜矫正。远视眼的晶状体较薄,会聚能力较弱,看近处的物体时,将像成在视网膜的后面,需戴凸透镜矫正。
(1)图中像成在视网膜的前面,属于近视眼,需戴凹透镜矫正。
(2)图中像成在视网膜的后面,属于远视眼,需戴凸透镜矫正。
故选A。
6.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。
7.A
【详解】A B.如图所示,像距等于物距等于两倍的焦距,成的是等大的像,此时在凸透镜前再放置一块凸透镜,折光能力变强,像靠近,而此时光屏不动,像距需要变大,那么根据物近像远,像变大的原则,物体需要变近,像才能变远,像变大,故A选项正确,B选项错误;
C D.此时在凸透镜前再放置一块凸透镜,折光能力变强,像靠近,故光屏左移,根据物距相等时,像距越大,像越大,现在放置了一个折光能力强的,则焦距变短,故像变小,故CD选项错误。
故选A。
8. 薄 厚
【解析】略
9. 会聚 远视 小于20
【详解】[1][2]太阳光通过镜片时会在两种介质的交界面处发生折射现象,然后在另一侧距离镜片20cm的白纸上得到个最小最亮的光斑,说明该镜片对光有会聚作用,即该镜片是凸透镜,凸透镜可以用来矫正远视眼,该凸透镜的焦距为20cm。
[3]根据凸透镜成像规律可知,用该镜片作为一个放大镜来观察微小物体,微小物体到凸透镜的距离应该小于1倍焦距,即小于20cm。
10. 甲 乙
【详解】[1]如图所示,是凸透镜成像,甲成的是正立放大的像,故此时相当于放大镜,成的是正立的放大的虚像,乙图是倒立的实像。
[2]投影仪成的像是倒立的放大实像,故选乙图。
11. 凹 近视眼
【详解】[1]向水凸透镜内注入适量的水,使水凸透镜的焦距变短,会聚能力越强,故若不移动蜡烛,要让光屏上的像变清晰,可在蜡烛与水透镜之间适当位置安装一个对光线有发散作用的凹透镜。
[2]近视眼镜是凹透镜,对光线由发散作用,此过程模拟的是近视眼的成因及矫正方法。
12. 向下 放大镜 C
【详解】(1)[1]实验中他发现光屏上的像偏上,根据光线过光心不改变方向,凸透镜向下移动,或蜡烛向上移动,或光屏上移动。
(2)[2]将蜡烛放在A点,此时
成正立、放大的虚像,所以无论怎样移动光屏都得不到烛焰的虚像,放大镜利用了此原理。
(3)[3]如果用遮光板挡住透镜的上半部分,下半部分仍能会聚光线成完整的像,但由于会聚的光线比原来减少,所以像比原来变暗,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
13. 使烛焰的像成在光屏的中央 10.0 缩小 照相机 像完整亮度变暗 凹 35.0 在光的折射现象中,光路是可逆的
【详解】(1)[1]实验过程中,为了使烛焰的像成在光屏的中央,需要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。
[2]由图示知刻度尺的分度值为1cm,则蜡烛距离透镜为
s=50.0cm-40.0cm=10.0cm
此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)[3][4]由图可知,此时的物距为30.0cm,大于二倍焦距,成倒立缩小的实像,应用为照相机。
(3)[5]当用纸挡住透镜的某一部分时,由于通过凸透镜会聚的光线数量减少,所以像会比原来变暗,但仍成完整的像。
(4)[6]将原凸透镜更换为一个焦距较小的凸透镜后,由于焦距变小,折光能力变强,像会成在光屏的前方,所以需要在蜡烛和凸透镜之间放置一个可以使光线发散的凹透镜。
[7][8]保持蜡烛和光屏的位置不动,将凸透镜移动到光具座35.0cm刻度处,此时的物距等于原来的像距,根据光路可逆可知,光屏上再次出现烛焰倒立、放大的实像。
14.
【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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