内容正文:
第五章透镜及其应用基础练习题
一、单选题
1.根据入射光线和折射光线,虚线框内的透镜正确的是( )
A.①② B.①③ C.②③ D.②④
2.在“研究凸透镜成像”的实验中,当物距小于焦距时,在透镜的另一侧的屏上( )
A.可以得到倒立、缩小的像 B.可以得到倒立、放大的像
C.可以得到倒立、等大的像 D.得不到像
3.智能手机给人们带来了便利,但长时间看手机屏幕,容易导致视力下降。如图所示是近视眼的眼球成像情况的示意图,下列有关近视眼的说法正确的是( )
A.晶状体太厚,折光能力太弱 B.晶状体太薄,折光能力太强
C.戴凸透镜制成的眼镜矫正 D.戴凹透镜制成的眼镜矫正
4.如图所示,投影仪是教学中的常用设备,下面关于投影仪的叙述中不正确的是( )
A.屏幕表面粗糙,有利于光发生漫反射
B.物体在屏幕上所成的像是一个放大的实像
C.若使屏幕上的像变大,应使镜头远离投影片
D.在镜头前方加一块平面镜可以改变光的传播方向
5.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
6.小明用弹性膜充水制作了一个水透镜,通过注射器注水或抽水改变透镜的厚度。如图是他模拟正常眼睛看物体的情形,固定透镜,将F形光源放在合适的位置后,调节光屏得到清晰的像。下列说法正确的是( )
A.此时光源放在透镜一倍焦距以内
B.此时光屏上成倒立、放大的实像
C.模拟近视眼的成因时,需向透镜内注水
D.模拟近视眼的成因后,可向右移动光屏重新得到清晰的像
7.为保护人民生命财产安全,在公共区域安装了电子监控设备,如图所示是常见的电子监控器,其光学系统的工作原理是( )
A.平面镜成虚像 B.凸透镜成实像 C.凹透镜成虚像 D.凸透镜成虚像
8.如图所示,平面镜和凸透镜的主光轴垂直并处在凸透镜两倍焦距处,在凸透镜另一侧两倍焦距处有一个点光源S。现将平面镜向凸透镜靠近的过程中,关于点光源所成的像,下述结论中错误的是( )
A.平面镜在移动过程中,最多只能成两个实像
B.平面镜移动到一定位置时,正好只成一个实像
C.平面镜移动到一定位置时,正好只成一个虚像
D.平面镜移动到一定位置时,正好既成一个实像,又成一个虚像
9.投影仪、照相机和放大镜都是凸透镜成像原理的具体应用。如图所示,下列关于投影仪、照相机、放大镜使用和成像的说法正确的是( )
A.投影仪:被投影的物体应在甲区域内,成倒立、放大的实像
B.照相机:被拍物体应在甲区域内,成倒立、缩小的实像
C.放大镜:被观察物体应在乙区域内,成正立、放大的虚像
D.放大镜:被观察物体应在丙区域内,成正立、放大的实像
二、填空题
10.西汉时期《淮南万毕术》中,记载有“削冰令圆,举以向日,以艾承其影,则火生”;其中“削冰令圆”是把冰削成 透镜,用于生火:该种透镜可以用来矫正图中 (选填“乙”或“丙”)图中的视力问题。
11.将一支点燃的蜡烛放在焦距为10cm的凸透镜前24cm处,烛焰在光屏上成一清晰 (选填“放大”或“缩小”)的像。如图所示,将一近视眼镜放在烛焰和凸透镜之间,由于眼镜片对光具有 作用,烛焰的像会变模糊,要使像再次变清晰,应将光屏向 (选填“靠近”或“远离”)透镜的方向移动。
12.如图所示是投影仪成像的示意图。其中凸透镜的作用是成倒立、 (选填“放大”、“等大”或“缩小”)的实像。在使用过程中发现成像超出了屏幕范围,则应将投影仪 (填“靠近”或“远离”)屏幕,同时调整凸透镜的位置。
13.如图所示,图中的烛焰到凸透镜的距离 (选填“大于”、“等于”或“小于”)焦距;来自烛焰某点的光经透镜折射后, (选填“折射光”或“折射光的反向延长线”)会聚于一点,这个点就是像,它 (选填“有”或“没有”)光实际会聚,是 (选填“实”或“虚”)像,它 (选填“能”或“不能”)在光屏上呈现。
14.雨后天晴的午后,少海上空出现了美丽的彩虹,这是光的 现象。正在少海游玩的小明发现后用照相机对彩虹拍照,彩虹在照相机上成一个 、缩小的实像。小明由于不注意用眼卫生,患上了近视眼,他的晶状体成像光路图应为甲、乙两图中的 ,此时他应该佩戴 透镜进行矫正。
15.小明为判别直径相同的两透镜的类型,分别将它们正对太阳,把一张纸放在它的下方,在纸上得到相应的光斑,透镜与光斑的大小如图所示(d1<d<d2)。其中形成甲光斑的是 (凸/凹)透镜,形成乙光斑的 (一定/可能/一定不)是凹透镜。
三、作图题
16.如图所示,请根据经过凹透镜前后的光线,画出对应的入射光线和折射光线。(保留作图痕迹)
17.作图题
(1)如图所示,一束光从空气中斜射到水面,请画出这条入射光线的反射光线和大致的折射光线。
(2)如图所示,请完成出凸透镜的两条光路图。
18.根据光的传播光路,在下图中虚线框内,填上适当的光学镜。
四、实验题
19.如图所示,某同学用自制的水透镜来探究凸透镜成像规律,当向水透镜里注水时,水透镜的焦距将变小;当从水透镜里抽水时,水透镜的焦距将变大。
(1)如图甲所示,一束平行于主光轴的光射向水透镜,在光屏上得到一个最小光斑,则此时水透镜的焦距为 ;
(2)该同学移动蜡烛,水透镜和光屏至图乙所示位置时,恰能在光屏上看到清晰 (选填“放大”“等大”“缩小”)的像,若仅将蜡烛与光屏位置对调,则在光屏上 (选填“能”“不能”)看到清晰的像;
(3)在(2)中将蜡烛与光屏位置对调后的场景下,该同学取了一幅眼镜给水透镜“戴上”,如图丙所示,发现光屏上的像变模糊,当往水透镜中加入适量的水后,发现烛焰的像再次变得清晰,由此判断该眼镜是 眼镜(选填“近视”“远视”)。
试卷第1页,共3页
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1.C
【详解】由①②可知,折射光线相对于入射光线向外发散,而凹透镜对光有发散作用,所以②正确①错误;由③④可知,折射光线也相对于入射光线向外发散,而凹透镜对光有发散作用,所以③正确④错误,故ABD错误,C正确。
故选C。
2.D
【详解】当物距小于焦距时,成正立、放大的虚像,虚像不能用光屏承接,所以在透镜的另一侧的屏上看不到像。故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
3.D
【详解】近视眼是只能看清近处的物体,看不清远处的物体,产生近视眼的原因是;长时间看手机,导致眼球的晶状体变厚,折光能力太强,因此来自远处点的光会聚在视网膜前;对近视眼的矫正可通过凹透镜对光线的发散作用进行纠正,故D正确,ABC错误。
故选D。
4.C
【详解】A.屏幕做的粗糙,这样光可以在其表面发生漫反射,能够让各个方向的人看到屏幕上的像,故A正确,不符合题意;
B.投影仪成放大、倒立的实像,故B正确,不符合题意;
C.若使屏幕上的像变大,应减小物距,增大像距,所以应使镜头靠近投影片的同时投影机适当远离屏幕,故C错误,符合题意;
D.投影仪中的平面镜可以将透镜会聚的光反射到屏幕上,起到改变光的传播方向的作用,故D正确,不符合题意。
故选C。
5.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。
6.C
【详解】AB.人的眼睛相当于一架照相机,成的是倒立、缩小的实像;根据图示可知,此时的像是倒立、缩小的实像,此时光源在二倍焦距之外,故AB错误;
C.近视眼是因为晶状体太厚,像成在了视网膜的前方,此时对光会聚能力变强,所以模拟近视眼的成因时,应该向透镜内注水,故C正确;
D.模拟近视眼的成因后,成的像靠近透镜,所以可向左移动光屏重新得到清晰的像,故D错误。
故选C。
7.B
【详解】电子监控器的镜头相当于一个凸透镜,由于光学系统收集被监控区域内的景物信息是由实际的光线会聚形成的,且成在较小的区域上,故是成缩小的实像,与照相机的成像原理相同。故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
8.C
【详解】平面镜在2f和1.5f之间时,平面镜反射的实像在f和2f之间,在凸透镜右侧2f外形成一个实像;
平面镜在1.5f处,反射的实像在焦点F处,透镜右侧不成像;
平面镜在1.5f和f之间时,反射的实像在F内,透镜左侧成虚像;
平面镜在F处时,光心处成一实像;
平面镜在f内时,透镜右侧成一实像。
故ABD正确,不符合题意,C错误,符合题意。
故选C。
9.B
【详解】AB.当物体在甲区域内时,物距大于二倍焦距,通过凸透镜所成的像为倒立、缩小的像,应用是照相机,故A错误,B正确;
C.当物体在乙区域内时,物距大于一倍焦距且小于二倍焦距,通过凸透镜所成的像为倒立放大的实像,应用是投影仪,故C错误;
D.当物体在丙区域内时,物距小于焦距,在凸透镜的另一侧会看到正立、放大的虚像,应用于放大镜,故D错误。
故选B。
10. 凸 乙
【详解】[1]从题意可知,需要利用该透镜生火,说明该透镜对光线有会聚作用,故是凸透镜。
[2]凸透镜对光线有会聚作用。图乙是远视眼,折光能力太弱,导致在视网膜后成像,需要佩戴凸透镜。图丙是近视眼,是折光能力太强,导致在视网膜前成像,需要佩戴发散透镜,即凹透镜。
11. 缩小 发散 远离
【详解】[1]已知f=10cm,u=24cm,则u﹥2f,凸透镜成倒立、缩小的实像。
[2][3]近视眼镜是凹透镜,凹透镜对光线有发散作用,像距会增大,因此要用光屏接到清晰的像,光屏要远离凸透镜的方向移动。
12. 放大 靠近
【详解】[1][2]投影仪就是根据凸透镜成放大、倒立实像的原理制成的;在使用过程中发现成像超出了屏幕范围,要使像变小,像距应变小,应将投影仪靠近屏幕,同时调节凸透镜的位置。
13. 小于 折射光的反向延长线 没有 虚 不能
【详解】[1][2][3][4][5]由图可知,图中的烛焰到凸透镜的距离小于焦距;来自烛焰的光经透镜折射后,折射光线的反向延长线会聚于一点——虚像点,它没有实际光会聚,不能用光屏承接,所以是虚像。
14. 色散 倒立 乙 凹
【详解】[1]雨后天晴,天空出现了美丽的彩虹,这是由于太阳光照到空气中的小水滴上,被分解为绚丽的七色光,即光的色散。
[2]用照相机对彩虹拍照,物体在凸透镜二倍焦距以外,成倒立、缩小的实像。
[3]小明不注意用眼卫生,患上近视眼,是因为晶状体变厚,对光线的会聚能力增强,形成了近视眼,近视眼成的像在视网膜的前方,故他的晶状体成像光路图应为乙图。
[4]要矫正近视眼需要使光线发散一些,由于凹透镜对光线有发散作用,故用凹透镜来矫正。
15. 凸 可能
【详解】[1][2]因为凸透镜对光线有会聚作用,凹透镜对光线起发散作用,根据图示可知,甲一定是对光线起了会聚作用,而乙可能是对光线起了发散作用,也可能是光线经凸透镜会聚到焦点后,继续向前传播,形成放大的光斑,因此形成甲光斑的一定是凸透镜,形成乙光斑的可能是凹透镜。
16.
【详解】由凹透镜的三条特殊光线可知:通过凹透镜光心的光线,经过凹透镜折射后传播方向不变;延长线过焦点的光线经凹透镜折射后平行于主光轴射出,如图所示:
17.(1)
(2)
【详解】(1)光线射向水面时,发生反射和折射。过入射点O作出法线,测量出入射角,反射角等于入射角,作出反射光线;光线从空气中射入水中时,折射光线靠近法线,折射角小于入射角,如图所示:
(2)图中的透镜是凸透镜。过凸透镜光心的光线传播方向不变;与主光轴平行的光线折射后过焦点,如图所示:
18.
【详解】第一个图中入射光线是平行的,而折射光线远离主光轴,即透镜有发散作用,所以是凹透镜;第二个图中折射光线平行于主光轴,折射光线相对于入射光线靠近了主光轴,即透镜有会聚作用,所以是凸透镜;如图所示
.
19. 9.0 缩小 能 近视
【详解】(1)[1]如图甲所示,一束平行于主光轴的光射向水透镜,在光屏上得到一个最小光斑,该最小最亮的光斑为焦点,则此时水透镜的焦距为
(2)[2]该同学移动蜡烛,水透镜和光屏至图乙所示位置时,此时物距大于像距,恰能在光屏上看到清晰缩小的像。
[3]若仅将蜡烛与光屏位置对调,由光路可逆得,像距变为原来的物距,物距变为原来的像距,则在光屏上能看到清晰的像。
(3)[4]在(2)中将蜡烛与光屏位置对调后的场景下,该同学取了一幅眼镜给水透镜“戴上”,如图丙所示,发现光屏上的像变模糊,当往水透镜中加入适量的水后,水透镜变厚,会聚能力变强,发现烛焰的像再次变得清晰,说明水透镜“戴上”眼睛后,像距变大,由此判断该眼镜是近视眼镜,对光线具有发散作用。
答案第1页,共2页
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