内容正文:
凸透镜的应用、眼睛及视力矫正
一、选择题(共4小题,每小题2分,共8分)
小明一家周末去电影院看电影.请完成第1~2题.
1.小明的妈妈看电影时会给自己准备了一款专供近视眼使用的软质隐形眼镜,如图所示.若该隐形眼镜的边缘厚度只有0.05 mm,则这款超薄镜片的中心厚度 ( )
A. 小于0.05 mm
B. 等于0.05 mm
C. 大于0.05 mm
D.无法判断
2.小明的爸爸患有远视眼,妈妈患有近视眼,如图所示为他们看电影前,未戴眼镜时眼睛看物体的光路图.下列分析正确的是 ( )
A.甲图表示妈妈眼睛看物体的光路图
B.眼睛的晶状体相当于凹透镜
C.矫正妈妈的眼睛所用镜片为凹透镜
D.矫正爸爸的眼睛所用镜片对光有发散作用
3. 2025 年 2 月 2 日,小明参加北京开展的 AI科技庙会时,看到了如图所示正在写“福”字的机器人,其头部安装有高感知摄像头.下列选项中能正确表示机器人写字时,摄像头成像的原理图的是 ( )
4.如图所示,把一滴水滴在玻璃板上,再拿一个放大镜作为目镜放在水滴的上方,这样就可以制成一个显微镜.把一张图片放在玻璃板的下方,慢慢调节放大镜与水滴之间的距离,就可以看清玻璃板下方图片中的微小细节了.下列有关水滴显微镜的描述正确的是 ( )
A.放大镜所成的像为实像
B.图片经水滴所成的像是缩小的
C.水滴的功能与照相机镜头的功能相同
D.将图片往右移,图片的影像会往左移
二、填空题(共7小题,每空1分,共18分)
5.如图所示为人体眼球的结构图,当学生由远看前方黑板变为近看双手时,晶状体会变 (选填“厚”或“薄”),此功能可以使不同远近的物体都能在 像 距 相 同 的 视 网 膜 上 成 清 晰 的 (填像的性质).
6.(中考新考法·透镜模型建构)如图所示,小明发现水滴落在平板电脑屏幕上时,透过水滴会看到图文层上的文字成 (选填“放大”或“缩小”)的像,此时的水滴相当于一个 透镜;他联想到每一个透镜的两侧都有焦点,则这个“水滴透镜”下方的焦点在图中图文层的 (选填“上”或“下”)方.
7.小明使用如图所示的小型望远镜观察远处的物体时,其物距大于物镜的 倍焦距,使远处的物体在目镜焦点以内成倒立、缩小的 (选填“实”或“虚”)像;望远镜的目镜相当于一个 (选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”),用来把这个像放大.
8. 如图甲、乙所示是小明拿自己和奶奶的眼镜在同样近的距离看同一本书的情景.奶奶是老花眼,请你判断图 是奶奶的眼镜;若奶奶眼睛的视力度数增加,则应更换比原来镜片焦距更 (选填“长”或“短”)的眼镜.
9.中学生近视发生率急剧上升,且低龄化。读书写字时,睫状肌收缩使晶状体变厚,晶状体的焦距 (选填“变短”或“变长”),近处物体反射的光就可以会聚在视网膜上;长时间观看近处的物体,睫状肌的弹性减弱,导致的视力缺陷与图 原理相符;为矫正视力,可以通过手术 (选填“加强”或“减弱”)晶状体及角膜构成的“透镜”对光的偏折能力.
10.如图所示是一个自制的模型照相机.纸筒A的一端蒙了一层半透明纸,纸筒 B的一端嵌了一个凸透镜.纸筒 B能在纸筒 A中前后移动.用该照相机观察物体时,把纸筒 B对着明亮的室外,半透明纸上能呈现倒立、 (选填“放大”“缩小”或“等大”)的像,凸透镜所成的像能被半透明纸承接,所以是 像;若想要半透明纸上的像大一些,应该使照相机 (选填“靠近”或“远离”)景物.
11.为满足特殊人群需要,科学家制造出一种如图所示的镜片,可以通过在薄膜中注入或抽出光学液体来实现其功能.向薄膜中注入液体后,镜片可以用来矫正 (选填“近视眼”或“远视眼”).小明只能看清近处的物体,看较远处的物体时,感觉很模糊,为了看清楚远处物体应选择在薄膜中 (选填“注入”或“抽出”)部分液体.
三、作图题(共2小题,每小题2分,共4分)
12. “眼睛是心灵的窗户”,我们每个人都应该保护好自己的眼睛.请在图虚线框内补画出相应的透镜用于矫正近视患者视力.
13.如图甲所示为小明看近处花束时的情况,请在图乙虚线框内画出能使小明看清花束的透镜来矫正小明的视力.
1. A【解析】近视眼患者戴的是凹透镜,凹透镜的边缘厚度要比中间的厚度厚,所以该超薄镜片的中心厚度小于0.05mm。故选A.
2. C【解析】甲图看物体时折射光线会聚在视网膜的后方,为远视眼,是爸爸眼睛看物体的光路图,A错误;眼睛的晶状体相当于凸透镜,B错误;矫正近视眼需用对光具有发散作用的凹透镜,C正确;矫正远视眼需用对光具有会聚作用的凸透镜,D错误。故选 C.
3. A【解析】摄像头的镜头是一个凸透镜,其成像原理与照相机相同,当u>2f时,2f>v>f,成倒立、缩小的实像。故选 A.
4. D【解析】把一滴水滴在玻璃板上,再拿一个放大镜作为目镜放在水滴的上方,水滴作为物镜,成倒立、放大的实像,与照相机镜头成倒立、缩小的像不同,B、C错误;放大镜作为目镜,成正立、放大的虚像,A错误;显微镜成的像是倒立的,所以将图片往右移,图片的影像会往左移,D正确。故选 D.
评分标准:5~11小题,每空1分,共18分.
5.厚 倒立、缩小的实像【解析】当眼睛看远处的物体时,晶状体较薄折光能力较弱,可以使像成在视网膜上;当眼睛看近处的物体时,由于光特别发散,晶状体的折光能力需要变强,即晶状体变厚,才能使像成在视网膜上。人体眼球中睫状体可以调节晶状体的厚度,从而改变晶状体的焦距,使不同远近的物体,眼球看到的都是倒立、缩小的实像.
6.放大 凸 下【解析】由题意可知,此时透明水滴具有边缘薄、中间厚的特征,相当于一个凸透镜;根据凸透镜成像的规律可知,此时图文层在凸透镜的1倍焦距以内,成正立、放大的虚像,故这个“水滴透镜”下方的焦点在图中图文层的下方.
7.2 实 放大镜【解析】使用望远镜时,物体在很远处,物距远远大于物镜的2倍焦距,远处的物体通过物镜在目镜焦点以内成倒立、缩小的实像;望远镜的目镜相当于一个放大镜,用来把这个像放大.
8.乙 短【解析】图甲中透过眼镜看到书上的字是正立、缩小的,图乙中透过眼镜看到书上的字是正立、放大的;奶奶是老花眼,眼睛晶状体的折光能力变弱,看不清近处的物体,所以奶奶应戴对光有会聚作用的凸透镜制成的眼镜,由凸透镜成像的规律可知,在看近处物体时,老花眼镜与放大镜原理相同,成的是正立、放大的像,因此图乙中的眼镜是奶奶的;若奶奶的视力度数增加,晶状体的折光能力变得更弱,她需要对光会聚能力更强的凸透镜,即需要更换焦距更短的眼镜.
9.变短 乙 减弱【解析】读书写字时,睫状肌收缩,晶状体的焦距变短,像成在视网膜上;长时间观看近处的物体,睫状肌的弹性减弱,晶状体变厚,焦距变小,像成在视网膜的前方,会形成近视眼,与图乙相符合;近视眼的成因是近视眼的晶状体较厚,会聚能力较强,看远处的物体时,像成在视网膜的前面,通过手术使晶状体和角膜构成的“透镜”对光的偏折能力减弱一些,使来自远处的光会聚在视网膜上.
10.缩小 实 靠近【解析】照相机所成的像是倒立、缩小的像,凸透镜所成的像能被半透明纸承接,所以是实像;根据凸透镜成实像时,物近像远像变大可知,若想要半透明纸上的像大一些,应该使照相机靠近景物.
11.远视眼 抽出【解析】向薄膜中注入液体时,镜片相当于一个凸透镜,凸透镜对光有会聚作用、可以用来矫正远视眼;小明看远处物体很模糊,是近视眼,近视眼成因是晶状体太厚,折光能力太强,使像成在视网膜之前,可以用凹透镜进行矫正,故应选择在薄膜中抽出部分液体.
12.(2分)如答图所示
【解析】矫正近视患者视力的镜片是对光具有发散作用的凹透镜,故应在虚线框内补画一个凹透镜.具体如答图所示.
13.(2分)如答图所示
【解析】由图甲可知,小明看不清近处的花束,所以小明患上的是远视眼,远视眼是由于晶状体太薄,折射能力弱,像成在了视网膜的后方;所以小明应该使用对光有会聚作用的凸透镜进行矫正.具体如答图所示.
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