内容正文:
【第三章光和眼睛】
3.7眼睛与光学仪器
一、单选题
1.对于正常的眼来说,外界的物体不管是远处的还是近处的,在视网膜上成像后,所成的像都是( )
A.正立缩小的虚像 B.倒立缩小的实像
C.倒立放大的实像 D.正立放大的虚像
2.显微镜和望远镜都装有一组目镜,目镜的作用相当于( )
A.投影仪的镜头 B.一个放大镜
C.照相机镜头 D.以上说法都不对
3.学习了透镜知识后,小勇回家认真研究爷爷的老花镜,并得出以下结论,你认为他的这些结论中不妥当的是( )
A.老花镜是一种凸透镜 B.老花镜可以用来做放大镜
C.老花镜能在阳光下点燃白纸 D.爷爷原来是个近视眼
4.关于电影拍摄、放映、观看过程,下列说法正确的是( )
A.拍摄时,物体在胶片上所成的像是倒立、放大的实像
B.放映时,胶片到放映机镜头的距离大于2倍的镜头焦距
C.光在银幕上发生的是镜面反射
D.画面在人眼视网膜上所成的像是倒立、缩小的实像
5.小明戴度的近视镜,小芳戴度的近视镜,则二人相比,下列说法正确的是( )
A.小明的镜片的凸凹程度大,焦距长,折光本领大
B.小明的镜片的凸凹程度小,焦距短,折光本领大
C.小明的镜片的凸凹程度大,焦距长,折光本领小
D.小明的镜片的凸凹程度小,焦距长,折光本领小
6.学习了显微镜的使用后,小明用显微镜观察蝉的翅膀,使用物镜甲时,视野中所看到的画面如图一所示,而改用物镜乙时,视野中所看到的画面如图二所示,则下列说法正确的是( )
A.物镜乙可观察到的细胞数量较物镜甲少
B.若使用相同的光圈,物镜甲比物镜乙视野暗
C.若不改变目镜,则物镜甲比乙的镜头要短
D.若想将图一中的X点移到视野中央,应将蝉翅样本向左下方移动
7.如图所示为实验室用显微镜和天文望远镜,关于图中两种仪器下列说法错误的是( )
A.显微镜的目镜成正立放大的虚像,物镜成倒立放大的实像
B.天文望远镜的目镜成正立放大的虚像,物镜成倒立缩小的实像
C.显微镜的目镜相当于凸透镜,物镜相当于凹透镜
D.天文望远镜的目镜和物镜都相当于凸透镜
8.深圳市天文台位于大鹏新区南澳街道西涌,配备有反射式望远镜、光学望远镜等多种观测设备。反射式望远镜的原理如图(甲),利用一个球面反射镜将进入镜头的光线会聚后反射到位于镜筒前端的一个平面镜上,然后再由这个平面镜将光线反射到镜筒外的目镜里,这样我们便可以观测到星空的影像。而光学望远镜的原理如图(乙),下列说法正确的是( )
A.反射式望远镜的主镜是凹面镜,不遵循光的反射定律
B.反射式望远镜利用了小孔成像的原理
C.光学望远镜的目镜成倒立、缩小的实像
D.光学望远镜的物镜成像原理与照相机相同
二、多选题
9.如图甲、乙所示分别是显微镜和天文望远镜的示意图,关于两种仪器下列说法正确的是( )
A.显微镜的物镜相当于投影仪
B.显微镜的目镜是凹透镜
C.天文望远镜的物镜相当于放大镜
D.天文望远镜的目镜是凸透镜
10.眼睛角膜外表面是光滑凸起的,下列关于角膜的说法正确的是( )
A.角膜位于眼球前部
B.角膜能透过各种颜色的光,包括不可见光
C.角膜有焦点
D.角膜相当于照相机的镜头
11.下列关于光现象的描述正确的是( )
A.图甲:是表示矫正近视眼的光路示意图
B.图乙:凸透镜只对平行于主光轴的光有会聚作用
C.图丙:用放大镜看远处的物体时,像是缩小、倒立的
D.图丁:把纸板NOF向后折,在纸板上不能看到反射光
12.下列关于眼睛瞳孔的描述中,正确的是( )
A.虹膜中间那个圆形的透光孔是瞳孔
B.瞳孔大小随光线强度而变化
C.人死亡时瞳孔大小不变
D.瞳孔相当于照相机的光圈和快门
13.下列说法正确的是( )
A.“朝辞白帝彩云间,千里江陵一日还”,句中的“彩云”是由光的色散形成的
B.“大漠孤烟直,长河落日圆”,诗人看到的“落日”是光线经过大气发生折射而成的像
C.利用紫外线的热效应可以鉴别物质真伪
D.天文望远镜中物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成虚像
14.有关眼睛视物的问题,下列说法中正确的是( )
A.当晶状体变厚时,对光的偏折变大,此时人能看清近处物体
B.当晶状体变厚时,对光的偏折变小,此时人能看清远处的物体
C.当晶状体变薄时,对光的偏折变小,此时人能看清远处物体
D.当晶状体变薄时,对光的偏折变大,此时人能看清近处物体
15.如图所示,图甲是小胡同学通过简易显微镜观察白纸上的字母“F”的情景,图乙是该同学眼睛看到的“F”的像,图丙中A、B处是简易显微镜上两个凸透镜所在的位置,测得A处凸透镜的焦距,B处凸透镜的焦距,C处是白纸上的字母“F”的位置,之间的距离。则下列说法中正确的是( )
A.A处是目镜,B处是物镜
B.图乙中的像是“F”经过凸透镜两次放大形成的
C.由s与的关系可以判断,A处透镜的作用相当于放大镜
D.由s与的关系可以判断,字母“F”经过B处的凸透镜成放大的实像
三、填空题
16.最近,小明的爷爷配制了一幅新的老花镜,他想知道爷爷的老花镜片的焦距。老师给他一张卡片(如图),让他通过卡片上的信息自己解决问题。若爷爷的老花镜度数为400度,则这个老花镜片的焦距是 cm。
眼镜的度数
在配眼镜时,常用“度数”来反映眼镜的性能。眼镜的度数等于镜片焦距(单位:m)的倒数乘100得到的数值。例如,某一老花眼镜片(凸透镜)的焦距f是0.5m,眼镜片的度数就是(度)。
17.人的眼睛是一架精密的照相机.如图所示,是描述人眼看物体的成像图,其中看远处景物的是 图,景物在视网膜上成的是 像(选填“实”或“虚”).
18.《血战无名川》讲述了志愿军狙击手英勇作战的故事。狙击手爬伏时,瞄准镜的物镜上覆盖有伪装网,目的是防止光滑的镜片发生 反射暴露目标;狙击手的瞄准镜起到了 (“望远镜”或“显微镜”)的作用;由于人体会辐射出 (“红外”或“紫外”)线,在现代战争中狙击手可以使用热感成像仪寻找目标。
19.小明爷爷带400度的老花镜,该镜的焦距是 cm,它对光线具有 作用。
20.光学显微镜由两块凸透镜组成。成像光路示意图如图所示。物体AB经物镜成 、倒立的实像,它位于目镜的物方焦距的内侧,经目镜后成 (前两空选填“放大”或“缩小”)的 (选填“实”或“虚”)像。
21.如图所示,在玻璃板上滴加水滴,水滴相当于一个 透镜;玻璃板下面放置一小物体,如果通过小水滴看不清,可以在水滴上方放一个放大镜,这样就组成了一个 (选填“显微镜”或“望远镜”),水滴就相当于此光学仪器的 (选填“物镜”或“目镜”),待观察物体通过水滴成倒立、 (选填“放大”或“缩小”)的实像。
22.分别通过凸透镜和凹透镜靠近书本观察文字,发现通过 透镜看到的文字是缩小的。生物课上常用的显微镜能对微小物体进行高倍放大,它利用两个焦距不同的凸透镜分别作为物镜和目镜,通过目镜所成的像是放大的 (选填“实”或“虚”)像。
23.眼睛和照相机不同的是眼睛通过睫状体来改变 ,从而使我们能看清不同位置的物体.当人眼所看物体较远时,睫状体 ,晶状体变 ;当人眼看近处物体时,睫状体 ,晶状体变 ,对光的偏折能力变 (“大”、“小”).
24.人的眼睛像一架神奇的照相机,晶状体相当于照相机的 ,外界物体在视网膜上所成的像是 的实像(选填“正立”或“倒立”).
四、实验探究题
25.在探究“凸透镜成像的规律”的实验中:
(1)按如图甲所示的操作,可测出凸透镜焦距是 cm。
(2)把蜡烛、凸透镜和光屏依次安装在光具座上,点燃蜡烛,调整烛焰、凸透镜、光屏三者的中心大致在 。蜡烛、光屏和凸透镜在光具座上的位置如图所示,光屏上成清晰的像(像未画出),该像为倒立、 (填“放大”或“缩小”)的实像,生活中 (填“显微镜”或“望远镜”)的物镜利用了这个成像原理。
五、作图题
26.眼睛是心灵的窗户,我们要有保护视力的意识。如图是李老师戴眼镜矫正视力的部分光路,请在方框内画出矫正视力的透镜,并画出两条光线经晶状体折射后的光线。
六、综合题
27.小明发现自己戴的近视眼镜的镜片是一块凹透镜,于是他查阅相关资料得知:①物体通过凹透镜成缩小的像,且物距越大、像距越大、像越小;②同一物体,物距相同时,通过焦距越小的凹透镜,所成的像越小;③近视眼镜的镜片度数与其焦距的关系如下表:
焦距(米)
镜片度数
2
50
1
100
0.5
200
0.2
500
(1)分析表格数据中近视眼镜的镜片度数与其焦距的数量关系,可得结论: ;
(2)小明将近视眼镜逐渐靠近纸上文字时,看到的文字大小将逐渐 (选填“增大”或“减小”);
(3)小明分别将A、B 两副不同度数的近视眼镜,放置在书籍前相同位置,通过镜片观察到不同的像,如图(a)、(b)所示,请判断哪副眼镜的镜片度数较高,并说明理由: 。
28.显微镜主要由物镜和目镜两组透镜组成,被观察的细微物体先在物镜中成一个像,这个像就相当于目镜中的物体,然后它在目镜中再次成像。如图,F1为物镜的焦点,F2为目镜的焦点,图中已出细小物体AB在物镜中所成像A’B’的光路图,以及A’B’射向目镜的两条光线。
(1)该显微镜的物镜相当于 (选填“凸透镜”、“凹透镜”);
(2)请你画出光线a,b经目镜L2折射后的光线;
(3)与A’B’对比,目镜L2所成的像是一个 (选填“正立”或“倒立”)、 (选填“实像”或“虚像”)。
答案解析部分
1.【答案】B
【解析】【解答】解:人眼的晶状体和角膜相当于凸透镜,视网膜相当于光屏,外界物体在视网膜上成倒立缩小的实像.
故选B.
【分析】人类和某些动物的眼睛很像一架照相机.眼球内的晶状体相当于一个凸透镜,视网膜相当于光屏,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实像.
2.【答案】B
【解析】【解答】解:显微镜的物镜相当于幻灯机的镜头,望远镜的物镜相当于照相机的镜头,显微镜和望远镜的目镜都相当于一个放大镜.
故选B.
【分析】(1)望远镜是由两组透镜组成,靠近眼镜的叫目镜,靠近被测物体的叫物镜;物镜的作用是使物体在焦点附近成倒立、缩小的实像,目镜相当于一个放大镜,成正立、放大的虚像.
(2)显微镜包括物镜和目镜,物镜相当于幻灯机(或者投影仪),成倒立、放大的实像,目镜相当于放大镜,成正立、放大的虚像.
3.【答案】D
【解析】【解答】A、老花眼是因为晶状体的折光能力太弱而造成的,应用凸透镜来矫正,A不符合题意;
B、老花镜是凸透镜,当物距小于1倍焦距时,可以做放大镜用,B不符合题意;
C、老花镜是凸透镜,对光线具有会聚作用,在阳光下可以点燃白纸,C不符合题意;
D、老花眼晶状体的折光能力太弱,看不清近处的东西,为远视眼,D符合题意.
故答案为:D.
【分析】(1)老花镜是凸透镜,凸透镜对光线具有会聚作用;(2)凸透镜可以作为放大镜;(3)老花眼是远视眼.
4.【答案】D
5.【答案】D
6.【答案】B
【解析】【解答】A、由图可知:图一中细胞大,放大倍数较大,看到的细胞数目越少;图二中细胞小,放大倍数较小,看到的细胞数目越多.可见甲物镜放大倍数比乙物镜放大倍数大.A不合题意;
B、如果光圈和反光镜相同,甲放大倍数更大,视野更暗,B符合题意;
C、物镜的放大倍数越大,镜头越长,甲放大倍数大,镜头长,C不合题意;
D、显微镜下成的是倒像,玻片移动的方向与物像移动的方向相反 . 图一中的X点在视野的右上,应将蝉翅样本向右上方移动,才能到视野中央,D不合题意 .
故答案为:B .
【分析】显微镜的放大倍数越大,视野越窄(即看的范围越小),看到的细胞数目越少,视野越暗;物镜的放大倍数越大,像距越大;显微镜下成的是倒像,玻片移动的方向与物像移动的方向相反 .
7.【答案】C
【解析】【解答】
AC.显微镜的目镜和物镜都是凸透镜,目镜成正立放大的虚像,物镜成倒立放大的实像,故A正确,C不正确;
BD.天文望远镜的目镜和物镜都是由凸透镜组成,目镜成正立放大的虚像,物镜成倒立缩小的实像,故BD正确;
故选C。
【分析】 显微镜结构均由两个凸透镜组成,靠近眼睛的凸透镜叫做目镜,目镜成正立放大的虚像;靠近被观察物体的凸透镜叫做物镜,物镜成倒立放大的实像,用来看清微小物体的;
而望远镜也是由两组凸透镜组成的,靠近眼睛的凸透镜叫做目镜,目镜成正立放大的虚像,靠近被观测物体的凸透镜叫做物镜,物镜成倒立缩小的实像,用来观看远处物体的。
8.【答案】D
9.【答案】A,D
10.【答案】A,B,C,D
【解析】【解答】解:A、眼球外膜前端透明的部分是角膜,故A正确;
B、角膜位于眼球前部;角膜本身是透明的,因此可以透过各种色光及红外线、紫外线,故B正确;
C、角膜外表面是光滑凸起的,与空气相比虽也传播光线,但毕竟是两种介质,外界物体射来的光线,在角膜处发生折射会聚,最终可以有规则地交于焦点,所以角膜有焦点,故C正确;
D、角膜相当于照相机的镜头,成倒立缩小的实像,故D正确.
故选ABCD.
【分析】A、该选项要从眼球的结构方面分析,眼球由眼球壁和内容物组成,眼球壁包括外膜、中膜和内膜,内容物由房水、晶状体、玻璃体组成.
B、角膜本身是透明的,因此可以透过各种色光和不可见光;
C、角膜外表面是光滑凸起的,能会聚光线;
D、角膜相当于照相机的镜头.
11.【答案】C,D
【解析】【解答】A.近视眼需要佩戴凹透镜,图中眼睛前面是凸透镜,用来矫正远视眼,A不符合题意;
B.凸透镜对所有光线有会聚作用,B不符合题意;
C.用放大镜看远处的物体时,物距大于2倍焦距,成缩小、倒立的实像,C符合题意;
D.由于反射光线、入射光线和法线都在同一平面内,把纸板NOF向后折,两块纸板不在同一平面上,在纸板上不能看到反射光,D符合题意。
故答案为:CD。
【分析】凸透镜用来矫正远视眼;凸透镜对所有光线有会聚作用;物距大于2倍焦距,成缩小、倒立的实像;反射光线、入射光线和法线都在同一平面内。
12.【答案】A,B
【解析】【解答】解:A、瞳孔是由虹膜围成的中央一个圆形的透光孔,故A正确;
B、通过虹膜肌肉的收缩或舒张来控制瞳孔的大小,光线强时虹膜肌收缩瞳孔变小,光线弱时虹膜肌放松瞳孔变大,以便让更多的光进入眼睛,故B正确;
C、人死亡时虹膜肌失去收缩功能,瞳孔散大,通过瞳孔的形状可检验一个人是否已死亡,故C错误.
D、瞳孔的作用相当于照相机的光圈,而眼帘(即上下眼皮)的作用相当于快门.故D错误.
故选AB.
【分析】根据瞳孔的作用及瞳孔和散瞳现象的应用来分析此题.
13.【答案】A,B
【解析】【解答】解:A、“朝辞白帝彩云间,千里江陵一日还”中的“彩云”是太阳光通过悬浮在空气中细小的水珠折射而成的,白光经水珠折射以后,分成各种彩色光,这种现象叫做光的色散现象,故A正确.
B、“大漠孤烟直,长河落日圆”中,“落日”是由于大气分布不均匀,下部空气密度大,上部空气密度小,落日发出的光在不均匀的空气中传播时发生折射,折射光线不断向下偏折,我们逆着折射光线看去所看到的落日位置比实际位置高,我们看到的“落日”是由于光的折射而形成的太阳的虚像,故B正确;
C、紫外线能使荧光物质发光,利用紫外线能鉴别钞票,故C错误;
D、望远镜的物镜相当于照相机镜头,让远处的物体成像在焦点附近,成的是倒立缩小的实像,故D错误.
故选:AB.
【分析】(1)(2)当光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向会发生偏折,这就是光的折射,复色光发生折射时,会出现色散现象,如:海市蜃楼、看水里的鱼比实际位置浅、雨后天空中的彩虹等都是光的折射形成的.(3)紫外线能使荧光物质发光;(4)望远镜是由两组透镜组成,靠近眼镜的叫目镜,靠近被测物体的叫物镜;物镜的作用是使物体在焦点附近成倒立、缩小的实像,目镜相当于一个放大镜,成正立、放大的虚像.
14.【答案】A,C
【解析】【解答】解:(1)当睫状体放松时,晶状体比较薄,对光的偏折变小,远处物体射来的光刚好会聚在视网膜上,眼球可以看清远处的物体;(2)当睫状体收缩时,晶状体变厚,对光的折射能力偏大,近处物体射来的光会聚在视网膜上,眼睛就可以看清近处的物体.则选项AC正确,BD错误.
故选AC.
【分析】眼球好像一架照相机,晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜,它把来自物体的光会聚在视网膜上,形成物体的像,通过视神经把信号传给大脑,我们就看到了物体,晶状体越厚,对光的偏折能力越强,此时视网膜接受的是近处物体射来的光线;反之,晶状体越薄,对光的偏折能力越弱,视网膜接受远处物体射来的光线.
15.【答案】A,B,D
【解析】【解答】A.由图丙知B靠近物体,A靠近眼睛,所以A处是目镜,B处是物镜,故A正确;
BC.u<f,成正立、放大的虚像,应用于放大镜和老花镜。显微镜成像原理,物镜成放大实像,实像在目镜的一倍焦距以内,再一次成放大的虚像,s是BC间的距离,与fA的关系比较,没有意义,故B正确,C错误;
D.2f>u>f,成倒立、放大的实像,应用于幻灯机和投影仪。BC之间的距离,,所以
即字母“F”经过B处的凸透镜成放大的实像,故D正确。
故选ABD。
【分析】显微镜的物镜靠近物体,目镜靠近眼睛。u>2f,成倒立、缩小的实像,应用于照相机和摄像机。u<f,成正立、放大的虚像,应用于放大镜和老花镜。
16.【答案】25
17.【答案】甲;实
18.【答案】镜面;望远镜;红外
19.【答案】25;会聚
【解析】【解答】解:(1)因为眼镜的度数等于焦距倒数的100倍,
即:400= ×100,f= m=0.25m=25cm。(2)凸透镜对光线具有会聚作用。
故答案为:25;会聚。
【分析】眼镜的规格通常不用焦距,而是用“度”表示,其数值等于焦距倒数的100倍.
凸透镜对光线具有会聚作用,凹透镜对光线具有发散作用.
20.【答案】放大;放大;虚
21.【答案】凸;显微镜;物镜;放大
22.【答案】凹;虚
【解析】【解答】(1)分别通过凸透镜和凹透镜靠近书本观察文字,发现通过凹透镜看到的文字是缩小的。
(2) 生物课上常用的显微镜能对微小物体进行高倍放大,它利用两个焦距不同的凸透镜分别作为物镜和目镜,通过目镜所成的像是放大的虚像。
【分析】(1)物体通过凸透镜成放大、正立的虚像,通过凹透镜成缩小、正立的虚像;
(2)显微镜的物镜相当于投影仪,成放大、倒立的实像;目镜相当于放大镜,成放大、正立的虚像。
23.【答案】晶状体的弯曲程度;放松;薄;收缩;厚;大
【解析】【解答】解:眼睛是一个“变焦距”的凸透镜,它是通过睫状体来改变晶状体的弯曲程度,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实像.
当睫状体放松时,晶状体比较薄,对光的偏折能力变小,远处物体射来的光刚好会聚在视网膜上,眼球可以看清远处的物体;当睫状体收缩时,晶状体变厚,对光的偏折能力变大,近处物体射来的光会聚在视网膜上,眼睛就可以看清近处的物体.
故答案为:晶状体的弯曲程度;放松,薄;收缩;厚;大.
【分析】人的眼睛很像一架照相机.眼球内的晶状体相当于一个凸透镜,视网膜相当于光屏,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实像.
24.【答案】镜头;倒立
25.【答案】11.0;同一高度;缩小;望远镜
26.【答案】
【解析】【解答】根据图片可知,光线经透镜后比原来的光线发散,说明是矫正透镜为凹透镜。矫正后能够看清物态,即矫正后折射的光线在视网膜上会聚成像,如图所示:
【分析】根据经过透镜后光线会聚还是发散确定透镜的种类,根据“看清物体说明像成在视网膜上”确定光线交点的位置。
27.【答案】近视眼镜的镜片度数与焦距成反比;增大;根据图像,将A、B两副不同度数的近视眼镜,放置在书籍前相同位置,B眼镜成的像更小,则B眼镜焦距小,近视眼镜的镜片度数与焦距成反比,所以B眼镜的度数较高。
【解析】【解答】(1)根据表中数据,焦距变为原来的几分之一,近视眼镜的镜片度数就变为原来的几倍,焦距和眼镜的度数乘积一定,故得出结论:近视眼镜的镜片度数与焦距成反比。
(2)近视眼镜是凹透镜,对光有发散作用,当逐渐靠近纸上文字时,物距减小,看到的文字逐渐增大。
(3)根据图像,将A、B两副不同度数的近视眼镜,放置在书籍前相同位置,B眼镜成的像更小,则B眼镜焦距小,近视眼镜的镜片度数与焦距成反比,所以B眼镜的度数较高。
【分析】(1)根据焦距和镜片度数的数值分析,由于乘积一定,则度数与焦距成反比;
(2)凹透镜成像时,物距减小,像变大;
(3)凹透镜的焦距越小,成像越小,眼镜的度数越大。
28.【答案】凸透镜;;正立;虚像
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