内容正文:
期末物理突破:透镜及其应用
一、单选题
1.在“探究凸透镜成像的规律”的实验中,蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示,蜡烛在光屏上恰好成清晰的像。下列说法正确的是( )
A.光屏上形成的是蜡烛倒立缩小的实像
B.凸透镜的焦距范围是15cm<f<30cm
C.若将蜡烛移动到5cm处,光屏移到80cm处,会再次得到一个清晰的像
D.用f=15cm的凸透镜替换图中的透镜,只向右移动光屏,可在光屏上成清晰的像
2.如图所示,为小赵同学探究凸透镜成像规律时的一种成像情况,下列哪种光学器件成像原理与它相同( )
A.投影仪 B.照相机 C.电影放映机 D.放大镜
3.如图所示,在探究凸透镜成像规律的实验中,当蜡烛和凸透镜之间的距离为26cm时,在光屏上得到一个清晰缩小的实像。下列说法正确的是( )
A.该凸透镜的焦距大于13cm
B.将蜡烛原远离凸透镜时,为了在光屏上得到清晰的像,应将光屏远离凸透镜
C.只将蜡烛和光屏的位置互换,可以在光屏上得到清晰缩小的像
D.只将凸透镜向左移动,可以在光屏上得到放大的像
4.如图所示,凸透镜的焦距为10厘米,蜡烛位于A点时,在光屏上成放大的像。保持凸透镜位置不变,第一次将蜡烛从A点向左移动5厘米,第二次将蜡烛从A点向右移动5厘米,则( )
A.一定能成两次实像 B.若能成两次实像,一定都是放大的实像
C.一定只能成一次实像 D.若能成一次实像,一定不是缩小的实像
5.小王戴的近视眼镜的镜片是( )
A.凸透镜 B.凹透镜 C.凸面镜 D.凹面镜
6.在某博物馆,游客使用手机扫描二维码就能获得语音讲解,了解相关知识,如图所示。下列有关手机扫码的说法正确的是( )
A.二维码要位于摄像头的一倍焦距以内 B.二维码通过镜头成正立、缩小的虚像
C.将手机靠近二维码,所成的像会变大 D.手机扫码与放大镜的成像特点相同
7.软质隐型眼镜是一种直接贴在眼睛角膜表面的超薄镜片,可随眼球的运动而运动。其中心厚度只有0.05mm。如图是某人观察物体时成像示意图,请判断该人所患的眼病及配制的隐型眼镜的边缘厚度( )
A.近视眼,大于0.05mm B.近视眼,小于0.05mm
C.远视眼,大于0.05mm D.远视眼,小于0.05mm
8.在探究凸透镜成像规律的实验中,当蜡烛、凸透镜、光屏的位置如图甲所示时,光屏上出现了一个最小的亮点,下列说法错误的是( )
A.根据图甲可知,凸透镜的焦距是10.0cm
B.在图乙的基础上,保持蜡烛、凸透镜的位置不变,将光屏远离凸透镜一段距离,为了在光屏上重新得到清晰的像,可以在蜡烛和凸透镜之间放一块远视眼镜
C.图乙中烛焰成的像是倒立、放大的实像
D.根据图乙中成像特点可以制成投影仪
二、填空题
9.如图所示,方形容器的侧面开孔并安装透镜,小明用一束平行光通过图透镜后观察到的效果。根据现象判断图乙透镜是 ,对光具有 作用。
10.如图甲所示是人的眼球示意图,人眼的成像原理与 (选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)的成像原理类似;如图乙是近视眼看远处物体的成像示意图,可以用 (选填“凹透镜”或“凸透镜”)矫正,才能看清远处的物体。
11.如图所示,是照相机镜头的剖面图。观察可知,照相机的镜头是由许多透镜组成的,这些透镜的中间厚、边缘薄,是 透镜。
12.如图所示,小聪在物理趣味课堂上展示了自制的简易照相机,用它先拍摄到了近处物体清晰的像,再拍摄远处物体时,应将两个纸筒间的距离 ,观察到薄膜上的像 (后两空选填“变小”“变大”或“不变”)。
13.如图所示,烛焰在光屏上成清晰的像(像未画出),蜡烛距离凸透镜10cm,则凸透镜的焦距可能是 cm(选填“4”、“8”或“12”)。若在蜡烛和透镜间放一个镜片,光屏要靠近凸透镜才能重新得到清晰的像,该镜片能矫正 视眼。
三、实验题
14.如图所示为“探究凸透镜成像规律”的实验,将蜡烛、焦距为10cm的凸透镜、光屏放在光具座凸透镜固定在50cm。
(1)实验前,应调节烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度,目的是使像呈现在光屏的中央,若调节过程中发现像呈现在光屏的上方,可将凸透镜 (选填“向上”或“向下”)调节,使像回到光屏的中央;
(2)将蜡烛放在A点,无论怎样移动光屏都不能光屏上承接到烛焰的像,此实验现象说明了 (填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)的成像特点;
(3)当光屏上出现烛焰清晰的像时,如果用遮光板挡住透镜的上半部分,我们观察光屏时,将会在光屏上看到 。
A.烛焰像下半部分
B.烛焰像的上半部分
C.烛焰完整的像,像的亮度变暗
D.烛焰完整的像,像的亮度不变
15.同学们在做“探究凸透镜成像规律”的实验。他们选用多个LED灯制成字母“F”作为发光物体,用标有格子的白色板作为光屏,已知凸透镜的焦距为10cm,实验装置如图所示。
(1)用LED灯代替烛焰的好处是 。
(2)当LED灯位于如图所示位置时,在光屏上得到一个清晰的像,生活中的 就是利用这个原理制成的。保持凸透镜位置不变,要使光屏上的像变大,应该如何调节IED灯和光屏? 。
(3)若保持LED灯与凸透镜位置不变,只将光屏沿远离凸透镜方向移动一小段距离,要想在光屏上再次得到LED灯清晰的像,应在LED灯与凸透镜之间添加一个合适的 (选填“近视”或“远视”)镜片。
(4)再把LED灯移到8cm处,无论怎样调节光屏,光屏上始终接收不到像,是因为此时成的是正立、放大的 像,要想看到这个像,同学们观察的方法应是: 。
试卷第1页,共3页
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参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
答案
C
B
D
D
B
C
A
B
1.C
【详解】A.由图中可知,此时物距小于像距,故由凸透镜成像规律可知,此时所成像为倒立、放大的实像,故A错误;
B.由图中可知,此时物距u=30cm,因此时所成像为倒立、放大的实像,故可知此时物距位于一倍焦距与二倍焦距之间,即
解得
又因此时像距v=45cm,因此时像距大于二倍焦距,即
解得
综上可得,凸透镜的焦距范围为
故B错误;
C.由光路的可逆性可知,当物距与像距交换后,即物距等于45cm,像距等于30cm时,能再次得到一个清晰的像,此时蜡烛在5cm处,光屏在80cm处,故C正确;
D.由B中分析可知,当用f=15cm的凸透镜替换图中的透镜时,替换后的凸透镜焦距变小,对光的偏折能力增强,故光线会聚点在光屏左侧,此时只向右移动光屏,不能在光屏上得到清晰的像,故D错误。
故选C。
2.B
【详解】由图可知,物距大于像距,光屏上呈现倒立、缩小的实像。
AC.投影仪和电影放映机都是成倒立、放大的实像,与图示成像原理不同,故不符合题意;
B.照相机成倒立缩小的实像,与图示成像原理相同,故B符合题意;
D.放大镜成正立、放大的虚像,与图示成像原理不同,故D不符合题意。
故选B。
3.D
【详解】A.观察图示知道,在光屏上得到一个清晰缩小的实像,则
解得
故A错误;
B.蜡烛远离凸透镜时,物距增大,为了在光屏上得到清晰的像,应减小像距,光屏应靠近凸透镜,故B错误;
C.由于光路是可逆的,根据凸透镜成像规律可知,只将蜡烛和光屏互换,可以在光屏上得到清晰放大的像,故C错误;
D.只将凸透镜向左移,减小物距,增大像距,可以在光屏上得到清晰放大的像,故D正确。
故选D。
4.D
【详解】已知蜡烛位于A点时,在光屏上成放大的像,根据凸透镜成像规律可知,此时物距f<uA<2f,已知凸透镜焦距f=10cm,所以10cm<uA<20cm。
第一次将蜡烛从A点向左移动5厘米,此时物距u1=uA+5cm。因为10cm<uA<20cm,所以10cm+5cm<uA+5cm<20cm+5cm,即15cm<u1<25cm。当15cm<u1<20cm时,f<u1<2f,此时成倒立、放大的实像;当u1=20cm时,u1=2f,此时成倒立、等大的实像;当20cm<u1<25cm时,u1>2f,此时成倒立、缩小的实像。
第二次将蜡烛从A点向右移动5厘米,此时物距u2=uA−5cm。因为10cm<uA<20cm,所以10cm−5cm<uA−5cm<20cm−5cm,即5cm<u2<15cm。当5cm<u2<10cm时,u2<f,此时成正立、放大的虚像,虚像不能用光屏承接,所以在光屏上不能成像;当10cm<u2<15cm时,f<u2<2f,此时成倒立、放大的实像。
综上,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
5.B
【详解】近视眼形成的原因是眼球的屈光能力变强,使得远处的物体在视网膜前方成像,所以会看不清楚。因此要做到在视网膜上成像,需要将远处射来的光线向外发散,从而使成像点后移到视网膜上,所以应当使用凹透镜来矫正视力。如下图所示:
故选B。
6.C
【详解】AD.手机摄像头相当于凸透镜,是利用物体在2倍焦距以外,凸透镜成倒立、缩小实像的原理工作的,所以,二维码要位于摄像头二倍焦距以外,与照相机成像的特点相同,故AD错误;
B.手机摄像头相当于凸透镜,影像传感器相当于光屏,在影像传感器上成的是倒立缩小的实像,故B错误;
C.根据凸透镜成实像时,物近像远像变大的规律可知,将手机靠近二维码,物距变小,所成的像会变大,故C正确。
故选C。
7.A
【详解】近视眼的晶状体对光的会聚能力太强,看远处物体时,成像于视网膜前,所以图中眼患的是近视眼;近视眼需要用对光有发散作用的凹透镜来进行矫正,凹透镜的特点是中间薄边缘厚,镜片的中心厚度只有0.05mm,所以镜片边缘的厚度大于0.05mm,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
8.B
【详解】A.由图甲知,平行于主光轴入射的光线,经凸透镜后在光屏上会聚成最小的亮点时,光屏与凸透镜的距离为焦距,图中刻度尺的分度值为1cm,凸透镜的焦距为10.0cm。故A正确,不符合题意;
B.图乙中,物距为15.0cm,小于二倍焦距而大于一倍焦距,保持蜡烛、凸透镜的位置不变,即物距不变,光屏远离凸透镜,即像距变大,为了让光屏上重新得到清晰的像,应让蜡烛发出的光先发散,再经凸透镜会聚,像距会变远,所以应在蜡烛和凸透镜间放一凹透镜,即近视眼镜,故B错误,符合题意;
CD.图乙中,物距大于一倍焦距而小于二倍焦距,成倒立放大的实像。投影仪是根据这一成像特点工作的,故CD正确,不符合题意。
故选B。
9. 凹透镜 发散
【详解】[1][2]通过图像可以观察到,在图乙中,平行光经过透镜后向外散开,凹透镜对光有发散作用,因此图乙中的透镜是凹透镜。
10. 照相机 凹透镜
【详解】[1]人的眼球相当于一架照相机,晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜,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。
[2]近视眼是由于晶状体太厚,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的前方,导致人看不清远处的物体。凹透镜对光线有发散作用,能使光线推迟会聚。凸透镜对光线有会聚作用,能使光线提前会聚。为了使远处物体的像能成在视网膜上,需要佩戴对光线有发散作用的凹透镜,使光线推迟会聚,从而使像成在视网膜上。
11.凸
【详解】透镜的表面是球面的一部分,按其厚薄的形状可分为凸透镜和凹透镜,由题中可知,组成照相机镜头的透镜,中间厚、边缘薄,所以是凸透镜。
12. 变小 变小
【详解】[1][2]根据凸透镜成像规律可知,小聪用它先拍摄到了近处物体清晰的像,再拍摄远处物体时,即物距增大,像距应减小,薄膜上的像变小,所以应将两筒间的距离变小,观察到薄膜上的像变小。
13. 4 远
【详解】[1]由图可知,物距大于像距,烛焰在光屏上成清晰的像,此时的像为倒立缩小的实像,则物距
u=10cm>2f
解得
f<5cm
由此可知,8cm、12cm不符合要求,只有4cm符合,即凸透镜的焦距可能是4cm。
[2]若在蜡烛和透镜间放一个镜片,光屏要靠近凸透镜才能重新得到清晰的像,说明此镜片对光线有会聚作用,则此镜片是凸透镜,凸透镜可以矫正远视眼。
14. 向下 放大镜 C
【详解】(1)[1]实验中他发现光屏上的像偏上,根据光线过光心不改变方向,凸透镜向下移动,或蜡烛向上移动,或光屏上移动。
(2)[2]将蜡烛放在A点,此时
成正立、放大的虚像,所以无论怎样移动光屏都得不到烛焰的虚像,放大镜利用了此原理。
(3)[3]如果用遮光板挡住透镜的上半部分,下半部分仍能会聚光线成完整的像,但由于会聚的光线比原来减少,所以像比原来变暗,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
15. 在光屏上成像稳定 投影仪 把LED灯向靠近透镜的方向适当移动,同时光屏向远离透镜的方向移 近视 虚 从凸透镜左侧透过透镜向右看
【详解】(1)[1]烛焰不如LED灯在光屏上成像稳定,可用LED灯代替烛焰实验。
(2)[2]由图可知,物距大于像距,根据凸透镜成像规律,此时成倒立、放大的实像,生活中投影仪是利用这一原理制成的。
[3]保持凸透镜位置不变,要使光屏上的像变大,根据凸透镜成像动态规律,像变大,像距变大,物距减小,则可把LED灯向靠近透镜的方向适当移动,同时光屏向远离透镜的方向移动。
(3)[4]由题意,此时应使像向右移动,则需在凸透镜和LED灯之间放置适当的凹透镜,近视眼镜是一个凹透镜。
(4)[5] 把LED灯移到8cm处,物距小于一倍焦距, 此时成的是正立、放大的虚像。
[6] 要想看到这个像,应该从凸透镜左侧透过透镜向右看。
答案第1页,共2页
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