内容正文:
第五章透镜及其应用 一、单选题 1.如图所示,在探究凸透镜成像规律的实验中,当蜡烛、凸透镜和光屏位于图中位置时,在光屏上恰好得到了一个清晰的实像。则对此成像性质描述正确的是( ) A.成倒立缩小的实像 B.成倒立放大的实像 C.成正立放大的实像 D.成倒立等大的实像 2.小明家安装了新的家用监控摄像头,小明对监控摄像头的镜片产生好奇,于是拆下旧监控摄像头的镜片进行观察。关于监控摄像头的镜片,下列说法正确的是( ) A.中间薄、边缘厚的透明镜片 B.中间薄、边缘厚的不透明镜片 C.中间厚、边缘薄的透明镜片 D.中间厚、边缘薄的不透明镜片 3.换上了“中国芯”的歼-20首次参加航展,甲、乙是一位军事爱好者用同一架焦距不同的相机在同一位置先后两次拍到同一架歼-20的画面,关于此画面,下列正确的是( ) A.拍照的飞机处于相机的一倍焦距和二倍焦距之间 B.拍摄甲画面时,飞机和相机的距离比拍乙远一些 C.拍完甲之后再拍摄乙照片,需要将相机镜头缩短 D.拍摄画面时,相机成的像是飞机倒立缩小的虚像 4.华为某款手机的相机配有先进的液态镜头。液态镜头由充满液体的容器和弹性高分子膜组成。液态镜头相当于凸透镜,使物体到相机的距离无论远近,都可以变焦成像。液态镜头( ) A.对光有会聚作用 B.能成倒立的虚像 C.能成正立的实像 D.能成缩小的虚像 5.小明在学习透镜后,利用鞋盒和放大镜自制了一台投影仪,如图所示。下列说法正确的是( ) A.为了能看到正立的图像,手机应该正放 B.为了让像更大些,应该把手机远离放大镜 C.手机的镜头为凸透镜 D.投影仪的镜头为凹透镜 6.我们平常使用的望远镜的目镜和物镜都用的是凸透镜,下列对它们各自的功能和成像特点的描述正确的是( ) A.目镜成倒立放大的实像,物镜成倒立缩小的实像 B.目镜成正立放大的虚像,物镜成倒立缩小的实像 C.目镜成正立放大的虚像,物镜成倒立放大的实像 D.目镜成倒立放大的实像,物镜成正立放大的虚像 7.如图所示:在做“探究凸透镜成像规律”的实验时,如果在光屏上得到的缩小、倒立的实像,那么要在光屏上得到放大、倒立的实像,下列操作可行的是( ) A.蜡烛左移,光屏右移 B.蜡烛右移,光屏右移 C.蜡烛左移,光屏左移 D.蜡烛右移,光屏左移 8.在“探究凸透镜成像的规律”实验中,当蜡烛、焦距为10cm的凸透镜、光屏位于如图所示的位置时,光屏上呈现烛焰清晰的像。下列说法正确的是( ) A.照相机就是利用这一规律成像的 B.仅将蜡烛位置调高,光屏上烛焰的像会向上移动 C.凸透镜位置不变,将蜡烛移动到45cm刻度处,光屏置于蜡烛左侧能得到烛焰正立、放大的像 D.更换凸透镜,仅向左移动光屏又能呈现烛焰清晰的像,则该凸透镜的焦距小于10cm 9.小明在跨学科实践活动中,用两块凸透镜和纸板等材料制作了一个如图所示的望远镜。用该望远镜观察星星,下列说法正确的是( ) A.A处是望远镜的目镜 B.物镜的焦距比目镜的小 C.该望远镜能放大我们观察星星的视角 D.星星通过该望远镜的物镜成放大的像 10.在探究凸透镜成像规律的实验中,蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图所示,这时烛焰在光屏上成清晰的像(像未画出)。以下判断全部正确的是( ) ①本次成像规律与投影仪原理相同 ②凸透镜的焦距可能是15cm ③将蜡烛向左移动,要得到清晰的像,需要将光屏也向左移动,此时像会变的更小 ④保持蜡烛与光屏位置不变,只移动凸透镜,光屏上也可以出现清晰的像 A.①②③ B.②③④ C.①②③④ D.①③④ 11.当物体距离凸透镜6cm时,在凸透镜成一个清晰放大的虚像,若保持物体的位置不变,把凸透镜向远离物体的方向移动4cm,移动光屏,在光屏上成一清晰的放大的像。则凸透镜的焦距为( ) A. B. C. D. 12.如图1和2,是一束光分别经过甲、乙两个透镜后的光路图,图中虚线表示透镜的主光轴。图3是远视眼的成因示意图( ) A.甲对光有会聚作用,是凹透镜 B.乙对光有会聚作用,是凸透镜 C.矫正远视眼的镜片和甲对光的偏折作用相同 D.矫正远视眼的镜片和乙对光的偏折作用相同 二、填空题 13.人的眼球结构如图所示,眼睛的成像原理跟 (选填“凸”或“凹”)透镜类似,其中 相当于光屏。 14.明代张宁在《方洲杂言》中记载:“老人目昏,不辨细字,张此物于双目,字明大加倍。”上了年纪的人,眼睛内晶状体会变得扁平一些,焦距会变 (选填“长”或“短”)。看不清近处的字,文中放于眼前的“此物”属于 (选填“凸透镜”或“凹透镜”)。 15.如图甲是一种新型的眼镜片,可通过在透明薄膜中注入或抽出光学液体来实现不同的作用,镜片 对光线有 作用;图乙是小明看远处物体的成像情况,他是 眼(选填“近视”或“远视”)。 16.近年来,青少年眼睛近视日趋严重,我们要养成良好用眼习惯预防近视。眼睛相当于一架照相机。眼睛的晶状体相当于凸透镜,对光线有 作用。如果远处的物体通过晶状体所成的像落在视网膜 (填“前面”或“后面”)就会形成近视眼,图中 图是矫正近视眼的原理图。 17.互联网作为一种信息交流平台,给我们的生活带来很多便利。但少数青少年由于沉迷于网络而过度用眼,使晶状体太厚,折光能力太 (选填“强”或“弱”),无法正常在视网膜上形成了一个清晰 (选填“放大”或“缩小”)的像,导致了近视。如图所示用来矫正近视眼的光学元件对光线有 作用。 18.如图所示,某玻璃砖内有一个凸形气泡,该玻璃砖可以看作 (选填“一块凸透镜”、“两块凹透镜”),一束平行光垂直射向玻璃砖的侧面,通过玻璃砖后,光线将会 (选填“平行”“会聚”或“发散”)。 19.如图是简易天文望远镜内部结构。远处的物体经过物镜成一个 、 (分别填写“倒立”“正立”与“放大”“等大”“缩小”)的实像,这个实像经过目镜成一个正立 像(选填“虚”或“实”)。如果你想制作简易天文望远镜,没有现成的透镜,可以选用合适的 (选填“近视”或“远视”)镜片来代替。 20.在探究凸透镜成像规律的实验中,应调节烛焰和光屏中心位于凸透镜的 上。已知凸透镜焦距为,各元件初位置如图所示,要使光屏上成清晰的像:(1)若移动光屏,应将光屏向 (选填“左”或“右”)移动;(2)若透镜向左移动,最终光屏上成的是倒立、 的实像。 三、作图题 21.如图所示,凹透镜和凸透镜有一侧的焦点重合,请在图中画出光经过凹透镜、凸透镜折射的光路图。 22.如图所示,请画出入射光线经过透镜后的折射光线。 四、实验题 23.小明用如图所示的装置“探究凸透镜成像规律”。 (1)实验前应调节蜡烛、凸透镜、光屏的位置,使三者的中心在 ,如图甲所示,让一束平行光正对着凸透镜,移动光屏,此时在光屏上得到了一个最小、最亮的光斑,则该凸透镜的焦距为 cm。 (2)如图乙所示摆放蜡烛、凸透镜和光屏,烛焰所成的像是 (填“放大”、“缩小”或“等大”)的,生活中的 (填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)就是利用该原理工作的。 (3)保持图乙所示的凸透镜位置不变,将蜡烛向右移动15.0cm,仍要在光屏上得到清晰的像,光屏应向 移动一段距离。 24.小林用蜡烛、凸透镜(焦距10cm)、光屏在光具座上进行“探究凸透镜成像的规律”的实验。 (1)实验在 (选填“较亮”或“较暗”)的环境下进行,现象更明显; (2)蜡烛、透镜和光屏位置如图甲所示,光屏上会出现烛焰清晰 (选填“放大”“等大”或“缩小”)的像,此现象和生活中 (选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)的原理相同;保持凸透镜位置不变,增大物距后,将光屏移动到适当位置,光屏上会重新出现烛焰清晰的像,该像与移动前的像相比会 (选填“变大”“变小”或“不变”); (3)保持凸透镜位置不变,移动蜡烛至图乙所示位置,在透镜 (选填“左侧”或“右侧”)通过透镜可以观察到烛焰 (选填“正立”或“倒立”)的像; (4)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”); (5)将图甲中的透镜换成焦距f=5cm的凸透镜,光屏上烛焰的像变模糊。将蜡烛向 (选填“左”或“右”)移动适当距离,光屏上重新出现烛焰清晰的像;若不移动蜡烛,在蜡烛和透镜之间放置一个度数适当的 (选填“近视”或“远视”)镜片,光屏上也会重新出现烛焰清晰的像。 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 1.A 【详解】由图得,物距大于像距,此时凸透镜成的像是倒立、缩小的实像,故A正确,BCD错误。 故选A。 2.C 【详解】监控摄像头相当于一个凸透镜,凸透镜是中间厚、边缘薄的透明镜片。故ABD错误,C正确。 故选C。 3.C 【详解】A.照相机拍照时,歼-20处于相机的二倍焦距之外。故A错误; B.凸透镜成实像时,物距越大,像距越小,像越小,甲的像大,则物距小,拍摄甲画面时,歼-20战机和相机的距离更近,故B错误; C.拍完甲之后再拍摄乙照片,像变小了,像距变小,此时需要将相机镜头缩短,故C正确; D.相机拍摄的是倒立、 缩小的实像, 故D错误。 故选C。 4.A 【详解】A.液态镜头相当于凸透镜,凸透镜对光有会聚作用,故A正确; BCD.照相机照相时,物体在2倍焦距以外,所成的像是倒立、缩小的实像,故BCD错误。 故选A。 5.C 【详解】A.由于投影仪成的是倒立的实像,则为了能看到正立的图像,手机应该倒放,故A错误; B.凸透镜成实像时,物近像远像变大,为了让像更大些,应该把手机靠近放大镜,故B错误; C.物体通过手机的镜头成的是实像,手机的镜头是凸透镜,故C正确; D.由于投影仪成的是倒立的实像,投影仪的镜头是凸透镜,故D错误。 故选C。 6.B 【详解】使用望远镜看远处物体时,物体到物镜的距离远大于物镜的二倍焦距,物镜成倒立、缩小的实像;目镜起放大镜的作用,使经物镜所成的像再成正立、放大的虚像,故B正确,ACD错误。 故选B。 7.B 【详解】要在光屏上得到放大、倒立的实像,应减小物距,将蜡烛靠近透镜,并增大像距,将光屏远离透镜,所以蜡烛和光屏都要向右移。 故选B。 8.D 【详解】A.当蜡烛、凸透镜、光屏位于图示的位置时,物距小于像距,光屏上成倒立、放大的实像,应用此原理的是幻灯机,故A错误; B.保持凸透镜、光屏不动,仅将蜡烛向上移动,由于此时成倒立的像,光屏上的像将向下移动,故B错误; C.将蜡烛移动到45cm刻度处,此时,成正立、放大的虚像,光屏上不成像,故C错误; D.更换凸透镜,仅向左移动光屏又能呈现烛焰清晰的像,说明凸透镜对光的会聚能力变强,则该凸透镜的焦距小于10cm,故D正确。 故选D。 9.C 【详解】A.望远镜的目镜口径通常比物镜的口径小,由图可知,A处是物镜,故A错误; B.望远镜的物镜焦距较长,作用是使远处的物体的像成在目镜的焦点内,目镜焦距较短,用来把物镜所成的实像放大,故B错误; C.望远镜的物镜使远处的物体的像成在目镜的焦点内,通过增大视角,使我们能观察到放大的星星,故C正确; D.由于星星到望远镜的距离大于2倍焦距,所以物镜成倒立、缩小的实像,与照相机成像原理相同,故D错误。 故选C。 10.C 【详解】①由图可知,物距小于像距,根据凸透镜成像规律可知成倒立、放大的实像,应用是投影仪,故①正确; ②本次成像规律与投影仪原理相同,物距为25cm,像距为40cm,则有 解得,故凸透镜的焦距可能是15cm,故②正确; ③将蜡烛向左移动,此时物距增大,根据凸透镜成实像时,物远像近像变小可知,要得到清晰的像,需要将光屏也向左移动,此时像会变的更小,故③正确; ④保持蜡烛与光屏位置不变,只移动凸透镜,当物距等于原来的像距,像距等于原来的物距时,根据在光的折射中,光路是可逆的,光屏上也可以出现清晰的像,故④正确。 故C正确,ABD错误。 故选C。 11.D 【详解】当物体距离凸透镜6cm时,在凸透镜成一个清晰放大的虚像,则。若保持物体的位置不变,把凸透镜向远离物体的方向移动4cm,移动光屏,在光屏上成一清晰的放大的像,则。综上可知,,故ABC不符合题意,D符合题意。 故选D。 12.C 【详解】A.以主光轴为参照物,光线通过甲后,向主光轴聚拢,故甲对光线起会聚作用,是凸透镜。故A错误; B.以主光轴为参照物,光线通过乙后,与主光轴离散程度变大了,故乙对光线起发散作用,是凹透镜。故B错误; CD.要矫正远视眼,需要佩戴对光起会聚作用的透镜,使物体的光进入眼睛后,会聚在视网膜上,故C正确,D错误。 故选C。 13. 凸 视网膜 【详解】[1][2]人的眼球好像一架照相机,晶状体和角膜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,形成物体倒立缩小的实像,视网膜相当于光屏。 14. 长 凸透镜 【详解】[1]晶状体变得扁平,对光的会聚能力变弱,焦距会变长,导致近处物体的成像在视网膜后方,看不清近处的字。 [2]凸透镜对光有会聚作用,能使近处物体的成像在视网膜上,所以文中放于眼前的 “此物” 属于凸透镜。 15. 会聚 近视 【详解】[1]由图甲得,镜片 中间厚,两边薄,是凸透镜,凸透镜对光线有会聚作用。 [2]由图乙得,小明看远处物体时成像在视网膜前面,是近视眼。 16. 会聚 前面 乙 【详解】[1]凸透镜对光线有会聚作用,眼睛的晶状体相当于凸透镜,所以对光线有会聚作用。 [2]近视眼是因为晶状体太厚,折光能力太强,或者眼球在前后方向上太长,使得远处物体的像成在视网膜前面,而不是落在视网膜上。 [3]矫正近视眼需要佩戴凹透镜,凹透镜对光线有发散作用,能使像后移到视网膜上。图乙中佩戴的是凹透镜,是矫正近视眼的原理图;图甲佩戴的是凸透镜,是矫正远视眼的原理图。 17. 强 缩小 发散 【详解】[1][2]正常人的眼睛与照相机成像原理差不多,都是成倒立、缩小的实像,当晶状体变厚,对光的折射能力变强,会使像成在视网膜的前方,无法成清晰的像,导致了近视。 [3]由图可知,用来矫正近视眼的光学元件中间薄、边缘厚,属于凹透镜,对光线有发散作用。 18. 两块凹透镜 发散 【详解】[1][2]玻璃砖内有一个凸形气泡,把它从气泡中间处分成左右两部分,则左右两部分都看作一个凹透镜,所以,该玻璃砖可以看作两块凹透镜。凹透镜对光起发散作用,一束平行光垂直射向玻璃砖的侧面,通过玻璃砖后,相当于经过了两块凹透镜,两块凹透镜对光线进行了两次发散,所以,最终,光线将会发散。 19. 倒立 缩小 虚 远视 【详解】[1][2][3][4]望远镜中物镜的作用是使远处的物体成倒立、缩小的实像,这个倒立、缩小的实像正好落在目镜焦距内的位置,目镜的作用相当于一个放大镜,这个实像经过目镜成一个正立、放大的虚像。因远视眼的镜片是凸透镜,所以想制作简易天文望远镜,没有现成的透镜,可以选用合适的远视镜片来代替。 20. 主光轴 左 放大 【详解】[1]在探究凸透镜成像规律的实验中,为了确保成像的清晰和准确,我们需要调节烛焰、凸透镜和光屏三者的中心位于同一高度上,即凸透镜的主光轴上。这样,烛焰发出的光线经过凸透镜后,其成像光线才能准确地会聚在光屏上,形成清晰的像。 [2]由于物体(烛焰)到凸透镜的距离(物距)大于两倍焦距(即u>2f),根据凸透镜的成像规律,此时成倒立、缩小的实像,且像距位于一倍焦距和二倍焦距之间(即f<v<2f)。然而,从图中我们可以看出,光屏的初始位置可能并不在这个范围内,因此我们需要移动光屏来找到清晰的像。由于像距小于物距,所以光屏应该向靠近凸透镜的方向移动,即向左移动。 [3]若透镜向左移动,那么物距会减小。当物距减小到一倍焦距和二倍焦距之间,那么像会变大且为倒立、放大的实像。 21. 【详解】凸透镜左右两侧各有一个焦点,且这两个焦点关于光心对称,同理凹透镜也是如此;已知凸透镜与凹透镜的一个焦点重合,则由图可知凹透镜的右焦点和凸透镜的左焦点重合。入射光线延长线过凹透镜虚焦点的光线,经过凹透镜折射后,折射光线平行于主光轴;平行于主光轴的光线,经过凸透镜折射后,折射光线过凸透镜的焦点,作图如下: 22. 【详解】根据凸透镜的三条特殊光线可知,过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不变;过焦点的光线折射后平行于主光轴;根据凹透镜的三条特殊光线可知,平行于主光轴的光线经凹透镜折射后的光线的反向延长线过焦点,通过光心的光线折射后方向不改变。如图所示: 23. 同一高度 10.0 缩小 照相机 右 【详解】(1)[1]实验前应调节蜡烛、凸透镜、光屏的位置,使三者的中心在同一高度。 [2]一束平行于凸透镜主光轴的光线经过凸透镜后,会聚于一点,凸透镜与光屏间的距离为焦距,该凸透镜的焦距为10.0cm。 (2)[3]如图乙所示,u=35cm﹥2f,所成的像是倒立、缩小的实像。 [4]照相机就是利用物距大于2倍焦距,成倒立、缩小的实像,像距在1倍焦距到2倍焦距之间这一原理工作的。 (3)[5]将蜡烛向右移动15.0cm,即物距变小,则像距变大,故要在光屏上得到清晰的像,光屏应向右移动一段距离。 24. 较暗 缩小 照相机 变小 右侧 正立 像完整亮度变暗 右 近视 【详解】(1)[1]在较暗的环境下进行,可以使光路更加清晰,所以实验应该在较暗的环境下进行。 (2)[2][3]物体到凸透镜的距离是物距,像到凸透镜的距离是像距,已知凸透镜的焦距f=10cm,从图上看透镜在光具座刻度50.0cm处,而蜡烛在光具座20.0cm处,物距 u=50.0cm-20.0cm=30.0cm 物距大于二倍焦距,成倒立、缩小的实像,其应用是照相机。 [4]凸透镜成实像时,物近像远像变大,物远像近像变小,保持凸透镜位置不变,增大物距后,像距会变小,像变小。 (3)[5][6]保持凸透镜位置不变,移动蜡烛至图乙时,物距 u=50.0cm-43.0cm=7cm<f 成正立、放大的虚像,此时像与物同侧,所以应该在凸透镜右侧观察。 (4)[7]凸透镜成实像是光的折射形成的,蜡烛射向凸透镜的一部分光线被遮挡,仍有其它光线经凸透镜折射成实像,所以像仍完整,亮度变暗。 (5)[8]将图甲中的透镜换成焦距f=5cm的凸透镜,焦距变小,折射能力变大,像会提前会聚,在光屏的前方,可以适当向右移动蜡烛,使像向右移动到光屏处。 [9]此时像在光屏的前方,相当于近视眼,可以配戴凹透镜,即近视镜,使光线发散,成的像向右移动。 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 $