内容正文:
第五章 透镜及其应用
一、单选题
1.如图所示,投影仪是教学中常用的设备。下面关于投影仪的叙述中正确的是( )
A.投影仪成的像一定是正立的
B.投影仪成的像是一个放大的虚像
C.若使屏幕上的像变大,应使凸透镜靠近投影片
D.若不小心手接触到了透镜一部分,幕布上就有手指的像
2.物体放在透镜前某一位置时,在透镜的另一侧离透镜10cm处的光屏上成倒立缩小的像,当物体移至透镜前20cm处时,所成的像是( )
A.正立放大的实像
B.正立等大的实像
C.倒立缩小的实像
D.倒立放大的实像
3.如图所示是“探究凸透镜成像规律”的实验装置。蜡烛在如图所示的位置光屏上能成清晰的像,下列说法不正确的是( )
A.由图可知凸透镜的焦距是
B.图中成像的特点与照相机的成像原理相同
C.若在凸透镜左侧“戴”上远视眼镜,光屏向右移动才能找到清晰的像
D.只将凸透镜向左移也可以在光屏上得到倒立、放大的清晰的像
4.小明同学用数码相机(可调焦距)拍摄了同一花菜的两张照片,如图所示。结合图片分析,下列说法不正确的是( )
A.照相机的镜头与放大镜镜片属于同一类透镜
B.凸透镜能成缩小的实像是照相机的工作原理
C.在物距相同的情况下,拍摄乙照片时,镜头焦距需调得小一些
D.在物距相同的情况下,拍摄乙照片时,镜头焦距需调得大一些
5.关于近视眼的成因及矫正,说法正确的是( )
A.晶状体太厚,折光能力太弱,像成在视网膜的后方
B.晶状体太薄,折光能力太强,像成在视网膜的前方
C.戴凸透镜制成的眼镜矫正
D.戴凹透镜制成的眼镜矫正
6.如图是某校园监控摄像头,摄像镜头与下列设备所用镜子相同的是( )
A.汽车观后 B.穿衣镜 C.照相机 D.近视镜
7.当蜡烛、透镜甲和光屏放置在图示位置时,烛焰在光屏上成清晰的像。小明进行以下两种操作,均可在光屏上再次成清晰的像,操作1:保持蜡烛和光屏在图示位置不变,将透镜甲向左移到M点,操作2:保持蜡烛和透镜甲在图示位置不变,将透镜甲换成透镜乙,再向左移动光屏到N点,则下列说法正确的是( )
A.两次操作均可在光屏上观察到放大的像
B.透镜乙的焦距大于透镜甲
C.M点和N点之间距离定大于20cm
D.完成操作2后保持蜡烛和光屏位置不动移动透镜乙可能出现等大的像
8.如图甲所示,某透镜L正对太阳光,在一侧与透镜平行放置一张白纸,在白纸上看到的现象如图乙。下列判断正确的是( )
A.透镜远离白纸,若I区变小,则L是凸透镜
B.透镜靠近白纸,若I区变大,则L是凹透镜
C.无需操作,就能判断该透镜是凸透镜
D.无需操作,就能判断该透镜是凹透镜
二、填空题
9.对于一个使用固定焦距相机的人来说,拍摄一个人的半身照后,改拍全身照,他需要 (选填“靠近”或“远离”)被拍摄的人;而一个使用可变焦距相机的人,站在原地不动,使用镜头的 (选填“长”或“短”)焦距功能,拍摄范围更大。
10.照相机底片上的“景物”是 ,穿衣镜中看到的“人”是 ,放大镜中看到的“字”是 (选填“实像”或“虚像”)。
11.凹透镜对光线具有 作用;将凹透镜放在图1的虚线框内,光线a、b经过透镜后可能相交于主光轴上的 (选填“A”“B”或“C”)点。该透镜可以用来矫正图2中 (选填“甲”或“乙”)图所示的视力问题。
12.物理课上,小花透过装有水的圆柱形矿泉水瓶看到同学的“眼睛”,如图所示,此时的矿泉水瓶相当于一个 透镜(填“凸”或“凹”)。
三、实验题
13.小明做“探究凸透镜成像规律”实验。
(1)调整实验器材高度时,蜡烛 (选填“需要”或“不需要”)点燃。
(2)他用同一凸透镜做了两次实验,如1图、2图所示,光屏上均有清晰的像(未画出),其中成缩小像的是 (选填“1”或“2”)图。
(3)本实验中凸透镜的焦距可能是 (填字母)。
A.5cm B.8cm C.10cm D.15cm
(4)在2图中将一镜片放在烛焰和透镜之间后,光屏上的像变模糊了,将光屏向左移动,光屏上再次出现清晰的像,则所加镜片可以矫正 (选填“3”或“4”)图中的视力缺陷。
(5)如5图所示,是探究凸透镜成像规律实验时发光体AB所处的位置,请你根据所学的透镜知识,用特殊光线作出AB在光屏上所成像A'B'的大致位置 。
14.小明同学将点燃的蜡烛、凸透镜和光屏放在如图所示的位置时,在光屏上观察到了清晰的像。
(1)由图可以判断出实验所用透镜的焦距为 cm;
(2)小明把蜡烛移到光具座的10cm刻度线处,需要把光屏向 适当移动(选填“左”或“右”),才能在光屏上得到一个清晰的像,此时的像将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
四、计算题
15.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
试卷第1页,共3页
学科网(北京)股份有限公司
《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
C
C
C
C
D
C
C
D
1.C
【详解】AB.投影仪的镜头是一个凸透镜,物距大于一倍焦距小于二倍焦距时,在屏幕上倒立、放大的实像,故AB错误;
C.若使屏幕上的像变大,根据凸透镜成实像的规律可知,应减小物距,则应使镜头靠近投影片,故C正确;
D.若不小心手接触到了透镜一部分,手指在凸透镜的焦点之内,成虚像,不会成在幕布上,故D错误。
故选C。
2.C
【详解】蜡烛位于凸透镜前,调节好透镜和光屏位置后,在透镜另一侧离透镜10cm的光屏上呈现缩小、倒立的像,说明此时像距大于二倍焦距而小于一倍焦距,即
2f>10cm>f
所以凸透镜的焦距
5cm<f<10cm
把蜡烛移到距透镜20cm处时,u>2f,光屏上呈现倒立、缩小的实像。故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
3.C
【详解】AB.由图知,物距为
像距为
物距大于像距,成倒立、缩小的实像,与照相机成像原理相同,根据凸透镜成像的规律知
,
解得
故A、B正确,不符合题意;
C.远视眼镜是凸透镜,若在凸透镜左侧“戴”上远视眼镜,则相当于增大物距,根据凸透镜成像的规律知,此时像距减小,要得到清晰的像,则应将光屏向左移动,故C错误,符合题意;
D.根据光路的可逆,只将只将凸透镜向左移也可以在光屏上得到倒立、放大的清晰的像,故D正确,不符合题意。
故选C。
4.C
【详解】A.照相机的镜头是凸透镜,放大镜镜片也是凸透镜,属于同一类透镜,故A正确,A不符合题意;
B.照相机是利用凸透镜能成倒立、缩小的实像的原理工作的,故B正确,B不符合题意;
CD.凸透镜成实像时,若物与物距不变,则凸透镜焦距越大,像距越大,像越大,在物距相同的情况下,乙照片中花菜大些,则拍摄乙照片时镜头的焦距需调得大些,故C错误,C符合题意,D正确,D不符合题意。
故选C。
5.D
【详解】近视眼的形成原因是晶状体变厚,折光能力变强,像成在视网膜的前方,可用发散作用的凹透镜矫正,使光线会聚能力减弱,能使像成在视网膜上,能看清远处的物体,故ABC错误,D正确。
故选D。
6.C
【详解】A.摄像镜头是利用凸透镜成倒立、缩小的实像的原理制成的,而汽车观后镜是凸面镜,主要利用凸面镜能使光线发散的特点,可以起到扩大视野的目的,故A不符合题意;
B.穿衣镜属于平面镜,成正立、等大的虚像,与摄像镜头成像特点不相同,故B不符合题意;
C.照相机所成的像是倒立、缩小的实像,与摄像镜头成像特点相同,故C符合题意;
D.近视镜所成的像是正立、缩小的虚像,与摄像镜头成像特点不相同,故D不符合题意。
故选C。
7.C
【详解】A.如图,此时物距为40cm,像距为20cm,烛焰在光屏上成清晰的像,此时的像为倒立、缩小的实像;根据光路可逆原理可知,保持蜡烛和光屏位置不变,当物距为20cm时,像距为40cm,仍可在光屏上成清晰像,此时物距小于像距,成的是倒立、放大的实像;保持蜡烛和透镜甲在图示位置不变,将透镜甲换成透镜乙,再向左移动光屏到N点,光屏上能成清晰像,像距变小,说明透镜乙对光的会聚能力更强,成的像更小,是缩小实像,故A错误;
B.透镜乙对光的会聚能力更强,所以透镜乙的焦距小于透镜甲,故B错误;
C.由A项分析可知,将透镜甲向左移到M点,此时物距为20cm,所以M点在30cm刻度处;操作2中,透镜位置不变,N点在透镜右侧,所以,M点和N点之间距离定大于20cm,故C正确;
D.完成操作2后,光屏上成的是缩小实像,则此时物距与像距之和大于四倍焦距,成等大实像时,物距、像距均等于二倍焦距,则物距与像距之和为四倍焦距,所以,保持蜡烛和光屏位置不动移动透镜乙不可能出现等大的像,故D错误。
故选C。
8.D
【详解】实验中将透镜逐渐远离白纸,根据图乙可知,光线是发散的,所以该透镜为凹透镜,即:无需操作,就可以判断该透镜是凹透镜,故ABC错误,D正确。
故选D。
9. 远离 短
【详解】[1]照相机是利用凸透镜成倒立、缩小、实像的性质制成的。使用照相机照相时,物体离镜头越远,像越小,故用一台焦距固定的照相机给一个人照完半身照后,改拍全身照,此时像变小,摄影师应使照相机远离被拍摄的人。
[2] 使用可变焦距相机,被拍摄的人站在原地不动,使用镜头的短焦距功能,此时像变小,拍摄范围更大。
10. 实像 虚像 虚像
【详解】[1]照相机是利用凸透镜成像的原理来工作的。当物体位于凸透镜的二倍焦距之外时,凸透镜会成倒立、缩小的实像,这个实像就是我们所看到的底片上的“景物”。
[2]穿衣镜实际上是一个平面镜。平面镜成像的特点是成正立、等大的虚像。当我们站在穿衣镜前时,镜中的“人”就是我们的虚像。
[3]放大镜是利用凸透镜在物距小于一倍焦距时成正立、放大的虚像的原理来工作的。当用放大镜看字时,字会被放大并成正立的虚像。
11. 发散 A 乙
【详解】[1]凸透镜对光线具有会聚作用,凹透镜对光线具有发散作用。
[2]光线a、b经凹透镜后会延迟会聚,可能相交于主光轴上的A点。
[3]凹透镜可以用来矫正近视眼,近视眼的像成在视网膜的前面,该透镜可以用来矫正图2中乙图所示的视力问题。
12.凸
【详解】瓶中装有水后,瓶中的水形状是中间厚、边缘薄,因此装水的矿泉水瓶相当于一个凸透镜。小花透过装有水的圆柱形矿泉水瓶看到同学的“眼睛”,此时眼睛到透镜的距离小于焦距,小花看到的“眼睛”是正立、放大的虚像。
13. 需要 1 C 4
【详解】(1)[1] 进行凸透镜成像实验时,是利用烛焰成像,要调节烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度,像才能成在光屏的中央位置,所以需要点燃蜡烛后再调节实验器材高度。
(2)[2]成缩小像时,物距大于二倍焦距,像距在一倍焦距和二倍焦距之间,物距大于像距;成放大像时,物距在一倍焦距和二倍焦距之间,像距大于二倍焦距,物距小于像距,所以成缩小像的是1图。
(3)[3]由1图得
,
,
解得
①
由2图得
,
,
解得
②
由①②得
故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
(4)[4] 3图,像成在视网膜的前方,是近视眼,需要凹透镜矫正。4图,像成在视网膜的后方,是远视眼,需要凸透镜矫正。在题2图中将一镜片放在烛焰和透镜之间后,光屏上的像变模糊了,将光屏向左移动,光屏上再次出现清晰的像,说明所放的镜片对光线有会聚作用,是矫正远视眼的凸透镜,故可矫正4图中的视力缺陷。
(5)[5]
过光心的光线,经凸透镜后方向不变;平行于凸透镜主光轴的光线,经凸透镜后,过凸透镜的焦点;经过凸透镜折射后的光线交于一点,该点是物体AB的A点像的位置,由该点向主光轴作垂线,垂线段即为AB在光屏上所成的像A'B'的大致位置。如下图所示:
14. 15.0 左 变小
【详解】(1)[1]由图可知,此时
u=v=2f=30.0cm
烛焰成倒立、等大的实像,所以
(2)[2][3]把蜡烛移到光具座的10cm刻度线处,此时物距
u=40.0cm>2f
根据凸透镜成像特点可知,像距
f<v<2f
需要把光屏向左移动,才能在光屏上得到一个倒立、缩小的实像,即像将变小。
15.
【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
答案第1页,共2页
学科网(北京)股份有限公司
$$