内容正文:
第五章透镜及其应用复习题
一、单选题
1.一凸透镜的焦距为10cm,将点燃的蜡烛从离凸透镜30cm处沿主光轴移到15cm处的过程中,像的大小和像距的变化情况是( )
A.像变小,像距变小 B.像变大,像距变小
C.像变大,像距变大 D.像变小,像距变大
2.如图是摄影师拍摄的成都东湖公园的美景。下列分析正确的是( )
A.摄像镜头离建筑物的距离越远,镜头中的图像反而越大
B.图片上的水面“反光”,是因为水本身就是光源
C.水中的倒影是光的反射所成的实像
D.人们能从不同的方向看到建筑,是因为光在建筑上发生了漫反射
3.把物体放到凸透镜前16cm处可得到倒立、放大的实像,现将物体向凸透镜移近8cm时,得到的是( )
A.倒立、放大的实像 B.倒立、等大的实像
C.倒立、缩小的实像 D.正立、放大的虚像
4.用一个凸透镜看课本的情景如图所示,下列说法正确的是( )
A.“理”是正立。放大的实像
B.书到透镜的距离大于焦距
C.这与投影仪成像特点相同
D.这是由于光的折射形成的
5.如图,该望远镜的目镜和物镜是由两组凸透镜组成的,下列说法正确的是( )
A.第一个用望远镜观测天体并进行绘制的科学家是开普勒
B.目镜的作用相当于投影仪
C.远处景物通过物镜成缩小的像
D.①是物镜,②是目镜
6.小明通过焦距为8cm的凸透镜看到了提示牌上“关灯”两字放大的像,如图所示。下列说法正确的是( )
A.“关灯”两字放大的像是实像
B.提示牌上“关灯”两字在凸透镜的焦点上
C.提示牌上“关灯”两字到凸透镜的距离小于8cm
D.提示牌上“关灯”两字到凸透镜的距离大于16cm
7.如图所示的凸透镜焦距为f。把小灯泡放在透镜主光轴的某点上,能利用透镜使灯发出的光变成平行光。该点是( )
A.M点 B.P点 C.F点 D.N点
8.现在很多家庭都配备了智能扫地机器人,其避障功能利用了类似凸透镜成像的原理。扫地机器人顶部的传感器相当于凸透镜,当有障碍物靠近时,传感器能感知到物体并避开。若该传感器的焦距为5cm,某次它检测到一个距离它8cm的障碍物,以下说法正确的是( )
A.此时传感器成倒立、缩小的实像,像距在5cm到10cm之间
B.此时传感器成倒立、放大的实像,像距大于10cm
C.此时传感器成正立、放大的虚像,像距大于8cm
D.此时传感器成倒立、等大的实像,像距等于10cm
9.青少年时期是近视的高发期,长时间上网、看电视、玩手机都有可能导致近视,如图所示,能正确表示近视眼成像情况和矫正方法的是( )
A.甲丙 B.甲丁 C.乙丙 D.乙丁
10.如图甲所示一幅漫画立在桌面上,小明把一个装有水的圆柱形玻璃杯放在漫画前,惊奇地发现,透过水杯看到漫画中的老鼠变“胖”了,还掉头奔向猫,如图乙所示,下列关于此现象的说法正确的是( )
A.透过水杯看到变“胖”的老鼠是虚像
B.装有水的圆柱形玻璃杯相当于一个凹透镜
C.将漫画逐渐靠近水杯,透过水杯看到的老鼠始终是掉头的
D.将漫画离水杯远一些,透过水杯看到的老鼠会变“瘦”一些
11.如图所示是用放大镜在近处观察一只蚂蚁的情形,下列说法正确的是( )
A.可以用光屏承接蚂蚁的像
B.蚂蚁的像是虚像
C.物距大于一倍焦距
D.放大镜进一步靠近蚂蚁时,所成的像变大
12.物理小组同学在探究凸透镜成像的规律时,记录并绘制了物距u和像距v之间的关系图像。下列说法正确的是( )
A.物距为5cm时,无论怎样移动光屏,都无法在光屏上找到一个清晰的像
B.物距为10cm时,在光屏一侧透过凸透镜可以在其后面看到一个正立的像
C.物距为30cm时,成放大的像,这种成像情况与投影仪的成像原理相同
D.物距由30cm减小到10cm的过程中,在光屏上看到的像始终是放大的
二、填空题
13.2023年6月6日是第28个全国“爱眼日”,今年的活动主题为“关注普遍的眼健康”“眼睛是心灵的窗户”,我们应该保护好自己的眼睛。但有些同学因为不良习惯导致眼睛近视了。如图所示,能大致表示近视眼形成的光路示意图的是 (选填“甲”或“乙”)图。
14.如图,某汽车司机下车时,随手将一瓶矿泉水放在仪表台上。不料因阳光照射,车内物品被点燃引起火灾。原因是矿泉水瓶相当于 (选填“凹透镜”或“凸透镜”),对光有 作用。因此,在山林中,除了携带火种容易发生火灾外,随意丢弃的矿泉水瓶也容易引发火灾,同学们不要随地扔垃圾。
15.2021年5月15日,中国探测器成功着陆火星、屈原在《天问》诗句中所表达的美好愿望成为现实,如图甲,“祝融号“火星车驶离平台的过程中,其后置照相机对着平台先后拍摄得到乙、丙、丁3张照片,照相机的镜头是一个 透镜,拍摄过程中相机镜头逐步 (向外伸/向内缩)。观看三张照片感觉平台是运动的,这是以 为参照物。
16.如图所示,纸筒A的一端蒙了一层半透明纸,纸筒B的一端嵌有一个凸透镜,两纸筒套在一起组成了一个简易照相机。用该照相机观察物体时,要把纸筒 (选填“A”或“B”)对着明亮的室外,半透明纸上恰能呈现 (选填“放大”或“缩小”)的像。若想在半透明纸上看到更多的景物,则应将照相机 (选填“靠近”或“远离”)景物。
三、作图题
17.画出下图中光线经过透镜折射的光线。
18.如图,点光源S位于凸透镜一侧,在图中画出S发出的两条光线通过凸透镜后的折射光线。
19.小华拍照得虾的胶片后,他用如图所示的投影仪展示给同学们看。如图,来自物体MN的三束光线a、b、c平行于主光轴,O是透镜的光心,a经过透镜后的光线过主光轴的一点;
①在图中画出b经透镜后的光线;
②根据凸透镜的成像原理,画出MN经透镜后所成的像M′N′。
四、实验题
20.小华利用“F”光源来研究凸透镜成像。
(1)实验前,小华应调整“F”光源和光屏的中心在凸透镜的 上;
(2)小华将“F”光源、凸透镜和光屏按照图1所示位置放置时,光屏上能成清晰的像,所成的像是 立的。凸透镜的焦距为 cm;
(3)小华继续进行研究,当出现图2所示场景时,光屏上的像是清晰的;
①依此成像原理可制成 (选填“投影仪”、“照相机”或“放大镜”);
②现保持光源和光屏位置不变,小华将凸透镜移至另一位置,发现光屏上也成清晰的像,此时凸透镜所在位置的刻度是 cm。若要再模拟近视眼成因,小华仅需将光屏向 移动少许。
试卷第1页,共3页
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1.C
【详解】凸透镜的焦距是10cm,将点燃的蜡烛从离凸透镜30cm处沿主光轴移到15cm处的过程中,物距始终大于焦距,因此凸透镜成实像,由于物距减小,则像距变大,像变大,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
2.D
【详解】A.根据凸透镜成像规律,摄像镜头离建筑物的距离越远,即物距越大,像距越小,像越小,所以镜头中的图像反而越小,故A错误;
B.水本身不能发光,不是光源。图片上的水面 “反光” 是因为光在水面发生了反射,故B错误;
C.水中的倒影是光的反射形成的虚像,不是实像,故C错误;
D.人们能从不同的方向看到建筑,是因为光在建筑表面发生了漫反射,反射光线射向各个方向,故D正确。
故选D。
3.D
【详解】一物体在凸透镜前16cm处,在凸透镜另一侧光屏上能得到一个倒立放大的实像,所以由凸透镜成像的规律可知,,即
解得
当物体移到离透镜8cm处时,此时,由凸透镜成像规律可知,此时成正立、放大的虚像。故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
4.D
【详解】AB.由图可知,图中的“理”是正立、放大的虚像,此时书到透镜的距离要小于一倍焦距,故AB错误;
C.由于成正立放大的虚像,与放大镜的原理相同,属于光的折射现象,故C错误,D正确。
故选D。
5.C
【详解】A.第一个用望远镜观测天体并进行绘制的科学家是伽利略,故A错误;
B.目镜的作用相当于放大镜,故B错误;
C.望远镜的物镜相当于照相机的镜头,成倒立、缩小的实像,故C正确;
D.靠近眼睛的是目镜,离眼睛较远的是物镜,故D错误。
故选C。
6.C
【详解】由凸透镜成像规律可知,当物距小于1倍焦距时,成正立、放大的虚像,图中的像是正立放大的像,所以是虚像;此时物距小于焦距,即“关灯”两字在透镜焦点和透镜之间,“关灯”两字到凸透镜的距离小于8cm。
故选C。
7.C
【详解】根据凸透镜的特点:经过焦点或从焦点发出的光线经凸透镜折射后平行于主光轴,由图可知该凸透镜的焦点为F,所以小灯泡应放在F点,故C符合题意。
故选C。
8.B
【详解】扫地机器人顶部的传感器相当于凸透镜,该传感器的焦距为5cm,某次它检测到一个距离它8cm的障碍物,根据凸透镜的成像原理可知,此时物距在一倍焦距与二倍焦距之间,像距大于二倍焦距,像距大于10cm,传感器成倒立、放大的实像,故ACD错误,B正确。
故选B。
9.A
【详解】近视眼是由于晶状体对光线的会聚作用太强造成的,使远处物体射来的光线会聚在视网膜的前方;由图知,甲图的入射光线会聚在视网膜的前方,所以甲图表示了近视眼的成像情况;结合图示可知,为了使像刚好成在视网膜上,需要使入射光线发散一些,所以应佩戴对光线具有发散作用的凹透镜来矫正,则丙图能正确表示近视眼的矫正情况,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
10.D
【详解】AB.圆柱形玻璃杯装有水后,形成一个中间厚边缘薄的凸透镜,由图可知此时透过水杯看到变“胖”的老鼠是倒立、放大的实像,故AB错误;
C.将漫画逐渐靠近水杯,即物距减小,而当物距小于焦距时,成正立、放大的虚像,透过水杯看到的老鼠始终是向右跑的,故C错误;
D.将漫画离水杯远一些,即物距变大,像距变小,像变小,则透过水杯看到的老鼠会变“瘦”一些,故D正确。
故选D。
11.B
【详解】放大镜是凸透镜,当物体位于凸透镜1倍焦距之内时,成正立、放大的虚像,光屏不能承接到虚像,无论是实像还是虚像,都是越靠近焦点越大;用放大镜在近处观察蚂蚁时,蚂蚁在凸透镜1倍焦距之内,成正立、放大的虚像,放大镜靠近蚂蚁时,所成的像变小,故ACD错误,B正确。
故选B。
12.A
【详解】A. 根据凸透镜成像规律可知,当时,有
故,得,物距为5cm时,,此时成虚像。无论怎样移动光屏,都无法在光屏上找到一个清晰的像,故A正确;
B.物距为10cm时,,此时不能成像,故B错误;
C.物距为30cm时,成倒立放大的实像,故C错误;
D.物距由30cm减小到10cm的过程中,物距变近,像距变远,像变大,当u=10cm时,凸透镜不成像,光屏上看不到像,故D错误。
故选A。
13.乙
【详解】近视眼是晶状体太厚,折光能力太强或眼球前后距离太远,远处来的光线在视网膜前会聚成像了,表示近视眼形成的光路示意图为乙图。
14. 凸透镜 会聚
【详解】[1]装有水的瓶子中间厚、边缘薄,相当于凸透镜。
[2]凸透镜对光有会聚作用。
15. 凸 向内缩 相机镜头
【详解】[1][2]照相机镜头是凸透镜,利用凸透镜成像,由图可知,像变小,物距增大,像距减小,所以相机镜头逐步向内缩。
[3]以相机镜头为参照物,平台位置改变,是运动的。
16. B 缩小 远离
【详解】[1]简易照相机中在纸筒B的右端为凸透镜,纸筒A的左端的半透明纸就相当于真实照相机的底片,在半透明纸上所看到的就是凸透镜前方的景物通过凸透镜所生成的像,所以应该把模型照相机的B对着明亮的室外,A端朝着较暗的室内。
[2]根据凸透镜成像特点,此时物距大于像距,半透明纸上恰能呈现缩小的像。
[3]用照相机想看到更多的景物,需要减小像的大小,根据凸透镜成像规律可知,应减小像距,增大物距,所该将照相机远离景物。
17.
【详解】根据凸透镜三条特殊线光线作图,平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点,如图所示:
18.
【详解】平行于主光轴的光线,经凸透镜折射后,折射光线过焦点F,通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴,如图所示:
19.①
②
【详解】①平行主光轴的光凸透镜折射后过焦点射出,如下图
②根据过光心的光线传播方向不变,连接MO并延长,与a的折射光线交于一点M'',过M'向主光轴作垂线交于点N',M''N'即为MN经透镜后所成的像,如图
20.(1)主光轴
(2) 倒 5.0
(3) 投影仪 17.5 右
【详解】(1)为了使像成在光屏中央,应调整烛焰和光屏的中心在凸透镜的主光轴上。
(2)[1]当蜡烛、凸透镜和光屏处于图1所示位置时,恰好在光屏上成清晰的像,由图可知,此时物距等于像距,在光屏上成倒立、等大的实像。
[2]由图1结合凸透镜成像规律可知,此时物距等于像距等于二倍焦距,此时物距u=20.0cm-10.0cm=10.0cm
物距是10.0cm,则焦距为5.0cm。
(3)[1]图2中物距小于像距,则成倒立、放大的实像,投影仪根据此原理工作的。
[2]保持光源和光屏位置不变,小华将凸透镜移至另一位置,发现光屏上也成清晰的像,根据光路可逆,此时物距与像距交换,原来物距是7.0cm,移动后的像距为7.0cm,则凸透镜的位置应为24.5cm-7cm=17.5cm
[3]要模拟近视眼,即像成在光屏的前方,因而将光屏向右移动一段距离即可。
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