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第五章 透镜及其应用 一、单选题 1.如图所示,F为凸透镜的焦点,P到凸透镜的距离为2倍焦距。把一只点燃的蜡烛放在如图所示的位置,在凸透镜的另一侧调节光屏的位置可找到一个清晰的烛焰的像,这个像是( ) A.倒立、放大的实像 B.倒立、缩小的实像 C.正立、放大的实像 D.正立、放大的虚像 2.像和影是多彩生活的重要组成部分,关于生活中常见的“像”和“影”的有关物理现象,下列说法正确的是( ) A.在水边喝水的羚羊,看到水中“自己的像”是实像 B.手机人脸识别,用的照相机成像原理和人眼成像原理相同 C.成语中形影不离,其中“人影”是由于光的折射形成的 D.放电影时,屏幕上的“像”能被所有观众看到,屏幕越光滑越好 3.人眼是一个高度精密的光学系统,下列围绕人眼的讨论,错误的是( ) A.角膜和晶状体的共同作用相当于凸透镜 B.视网膜相当于光屏 C.来自物体的光会聚在视网膜上,形成一个正立的像 D.眼球好像一架照相机,外界物体在视网膜上成的像是缩小的 4.在探究“凸透镜成像规律”的实验中,将点燃的蜡烛放在距凸透镜24cm处,在透镜另一侧距透镜16cm处的光屏上得到烛焰清晰的像。下列说法正确的是( ) A.光屏上所成的是倒立、放大的实像 B.该透镜的焦距f一定满足8cm<f<12cm C.将点燃的蜡烛移至距透镜8cm处,不能观察到烛焰放大的虚像 D.透镜位置不变,蜡烛和光屏位置互换,光屏上不能得到烛焰清晰的像 5.把凸透镜正对太阳光,在距凸透镜10cm的光屏上得到一个最小最亮的光斑,若将一支点燃的蜡烛放在此凸透镜前15cm处,在凸透镜另一侧调节光屏的位置,可得到烛焰清晰的( ) A.正立、放大的虚像 B.倒立、缩小的实像 C.倒立、等大的实像 D.倒立、放大的实像 6.在探究凸透镜成像规律的实验中,移动光屏距透镜20cm时,在光屏上正好得到烛焰清晰放大的像。则( ) A.蜡烛距透镜的距离大于20cm B.凸透镜的焦距大于10cm C.投影仪应用了该次实验的成像规律 D.照相机应用了该次实验的成像规律 7.如图,下列有关各成像原理图说法正确的是( ) A.甲图中橡皮膜处一定成倒立、放大的实像 B.乙图中的蜡烛向平面镜靠近时,镜中的像会变大 C.丙图显示的为放大镜的成像原理,若想看到更大的像需将蜡烛向右移动一定的距离 D.在图丁中的透镜左侧放一近视眼镜后需向右移动光屏才能得到清晰的像 8.图中点划线表示某一凸透镜的主轴,但未标出透镜位置。一物体放在a、b两点间,某观察者观察到放大正立的像。当物体从a移向b时,发现正立的像逐渐增大。下列关于凸透镜L的位置及焦点F的位置,判断正确的是( ) A.L位于b、N间,其左焦点F位于a、b间 B.L位于b、N间,其左焦点F位于M、a间 C.L位于M、a间,其右焦点F位于a、b间 D.L位于M、a间,其右焦点F位于b、N间 二、填空题 9.森林中乱丢塑料瓶容易引发火灾,这是因为装水的塑料瓶可看成一个 (选填“凸透镜”或“凹透镜”),对光有 (选填“会聚”或“发散”)作用。 10.显微镜的目镜和物镜使用的都是凸透镜。当载物片在物镜的 (选填“二倍焦距以外”、“一倍焦距与二倍焦距之间”或“一倍焦距以内”)时,物体通过物镜成一个 (选填“实”或“虚”)像,它的目镜的成像特点与我们生活中的 (选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)成像性质相同。 11.小芳先在纸上画了一个小于凸透镜大小的圆环。如图所示,将凸透镜正对太阳光。在其下方距透镜10cm处的白纸上的光斑恰好与圆环重合,这个现象表明凸透镜对光有 作用;当将该凸透镜靠近白纸垂直移动6cm时,此时白纸上的光斑再次与圆环重合,此过程中光斑的大小 (选填“先变小后变大”或“先变大后变小”),通过计算可以得到该凸透镜的焦距为 cm。 12.用显微镜观察物体时,物镜对物体所成的像是一个放大的 (选填“虚”或“实”)像,与 (选填“放大镜”或“投影仪”)的成像原理一样,目镜相当于一个 (选填“放大镜”或“投影仪”),再次对这个像成放大的 (选填“实”或“虚”)像。 13.最简单的透镜的两个表面都是球面的一部分,通过两个球心的直线叫做透镜的 , 到凸透镜光心的距离叫做焦距。 三、实验题 14.如图所示是自制水滴显微镜探究它的工作原理的实验。 (1)如图甲,在白屏上画一个箭头,放在透明磁带盒的下方,在磁带盒上表面上滴一滴水,小水滴可看作一个焦距很小的 镜; ①透过这个小水滴,若看到一个与原来方向相同的、放大的箭头,则该箭头是 (选填“实”或“虚”)像; ②在不调整水滴与箭头距离的情况下,把水滴变厚,直至看到与原来方向相反的、放大了的箭头,则该箭头是 (选填“实”或“虚”)像,此时如果磁带盒的厚度是12mm,那么最终水滴凸透镜的焦距范围是 ; (2)如图乙:制作一个显微镜,本实验以小水滴作为显微镜的 镜(选填“物”或“目”),图中凸透镜的作用与 (选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)的作用类似。 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 A B C B D C D D 1.A 【详解】由图可知,此蜡烛处于一倍焦距到二倍焦距之间,成倒立放大实像,故BCD不符合题意,A符合题意。 故选A。 2.B 【详解】A.羚羊看到水中“自己的像”是光的反射形成的虚像,故A错误; B.人眼相当于一部照相机,晶状体的角膜相当于照相机的镜头,所成的是倒立、缩小的实像,故B正确; C.形影不离,其中“人影”是由于光的直线传播形成的,故C错误; D.电影院的屏幕做得很粗糙,光线射到上面能发生漫反射,使坐在电影院的任一角落里,都能看清屏幕上的图像,故D错误。 故选B。 3.C 【详解】AB.眼睛相当于一架照相机,晶状体和角膜相当于照相机的凸透镜,视网膜相当于光屏,故AB正确,不符合题意 ; CD.我们看物体时,是通过睫状体的伸缩来调节晶状体的弯曲程度,改变晶状体的焦距,使不同远近的物体都能在像距相同的视网膜上生成清晰的倒立缩小的实像,故C错误,符合题意;D正确,不符合题意。 故选C。 4.B 【详解】A.蜡烛距离凸透镜24cm时,在透镜的另一侧16cm处光屏上得到一个清晰的像,物距大于像距,成倒立、缩小实像,故A错误; B.此时物体的位置在二倍焦距以外,像在一倍焦距和二倍焦距之间,即 24cm>2f,2f>16cm>f 解得 8cm<f<12cm 故B正确; C.将点燃的蜡烛移至距透镜8cm处,此时物距小于一倍焦距,可以能观察到烛焰放大的虚像,故C错误; D.光的折射现象中光路可逆,所以保持凸透镜位置不变,将蜡烛与光屏位置互换,光屏上仍能得到清晰的像,故D错误。 故选B。 5.D 【解析】略 6.C 【详解】B.光屏距透镜20cm时,在光屏上正好得到烛焰清晰放大的像,说明像在二倍焦距以外,即 20cm>2f f<10cm 故B不符合题意; A.此时物体应在一倍焦距和二倍焦距之间,即物距 10cm<u<20cm 故A不符合题意; CD.在光屏上正好得到烛焰清晰放大的像,投影仪应用了该次实验的成像规律,故C符合题意,D不符合题意。 故选C。 7.D 【详解】A.甲图中小孔成像时像的大小取决于物体距小孔的距离,物体距离小孔越近,所成像越大,因此所成的像并不一定是放大的像,故A错误; B.根据平面镜成像特点可知,平面镜成的像与物等大,因此乙图中的蜡烛向平面镜靠近时,镜中的像不会变大,故B错误; C.丙图显示的为放大镜的成像原理,若想看到更大的像需将蜡烛向靠近焦点的位置移动,即向左移动,故C错误; D.近视眼镜为凹凸镜,对光线具有发散左右,在图丁中的透镜左侧放一近视眼镜后,像的位置会向右移动,故需向右移动光屏才能得到清晰的像,故D正确。 故选D。 8.D 【详解】凸透镜成正立放大的虚像,物体一定在凸透镜的一倍焦距以内,当物体从a移向b时,发现正立放大的虚像逐渐增大,此时物体一定远离凸透镜,并且在凸透镜的一倍焦距以内,所以凸透镜L在M、a间,其右焦点F位于b、N间,故D正确,ABC错误。 故选D。 9. 凸透镜 会聚 【详解】[1][2]装水的塑料瓶中间厚、边缘薄,相当于一个凸透镜,对太阳光有会聚作用,如果热量集中,容易引起火灾。 10. 一倍焦距与二倍焦距之间 实 放大镜 【详解】[1][2]载物片离物镜距离较小,位于物镜的一倍焦距与二倍焦距之间,根据凸透镜成像规律,成倒立、放大的实像。 [3]物镜所成的实像位于目镜的一倍焦距以内,通过目镜再次成正立、放大的虚像,与我们生活中的放大镜工作原理相同。 11. 会聚 先变小后变大 7 【详解】[1]小芳先在纸上画一个小于透镜大小的圆环,将凸透镜正对太阳光,在其下方距透镜10cm处的白纸上的光斑恰好与圆环重合,这表明光会聚了,即凸透镜对光线具有会聚作用。 [2][3]当将该透镜靠近白纸垂直移动6cm时,此时白纸上的光斑都不是最小最亮的光斑,也就是说不是凸透镜的焦点的位置,说明凸透镜的焦点在两次出现光斑的中间,可知此过程中的光斑是先变小后变大,两次光斑之间的距离为6cm,凸透镜焦点距第一次的光斑距离为 该凸透镜的焦距为 12. 实 投影仪 放大镜 虚 【详解】[1][2]根据显微镜的成像特点可知,显微镜的物镜相当于投影仪的镜头,成倒立、放大的实像。目镜都相当于一个放大镜,成正立、放大的虚像。 13. 主光轴 焦点 【详解】[1]透镜的两个表面都是球面的一部分,通过两个球心的直线也通过透镜的光心,我们将这条直线叫做透镜的主光轴。 [2]凸透镜能将平行于主光轴的光线会聚在一点上,这点叫做凸透镜的焦点,焦点到凸透镜光心的距离叫做焦距。 14. 凸透 虚 实 6mm~12mm(或6mm<f<12mm) 物 放大镜 【详解】(1)[1]小水滴接近圆形,中间厚边缘薄,可以看作是一个焦距很小的凸透镜。 ①②[2][3][4]由题意可知,小水滴此时相当于放大镜,成的是正立、放大的虚像,说明箭头在小水滴的焦点之内,即小水滴的焦距过大,因此应该把水珠变得再厚些,使其焦距变小,直至成倒立、放大的实像,此时物距满足 f<12mm<2f 即凸透镜的焦距为 6mm<f<12mm (2)[5]小水滴接近圆形,所以其相当于一个焦距很小的凸透镜,是当作显微镜的物镜来使用的。 [6]由乙图可知,凸透镜在上面,应该是目镜;凸透镜放置的位置是水平的,此时,凸透镜镜相当于一个放大镜,成的是一个正立、放大的虚像;由此可以看出图中凸透镜的作用与放大镜的作用类似。 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 $$