内容正文:
寒假专项复习 透镜及其应用
一、单选题
1.如图所示,轩轩同学在做“探究凸透镜成像的规律”实验中,记录并绘制了像到凸透镜的距离v与物体到凸透镜的距离u的关系图像,下列说法中正确的是( )
A.该凸透镜的焦距f=16cm
B.物体从u=32cm处向透镜靠近的过程中,光屏上的像先变大后变小
C.u=24cm时,将透镜遮挡住一部分,光屏上仍能呈现完整的像
D.8cm<u<16cm时,在光屏上成缩小的像
2.在2023年中国考古新发现中,陕西一项入选。陕西与中华文明的发展息息相关,成为了考古“重地”。如图所示,用无人机录制了考古人在田野间工作的视频。下列关于无人机拍摄的说法正确的是( )
A.我们能看到考古人,是因为人吸收了各种颜色的光
B.无人机镜头拍摄成的是正立、缩小的实像
C.拍照成像利用了光的反射
D.要想将人拍的大一些,无人机位置不变,应增大镜头的焦距
3.如图所示是光刻机的工作原理,利用缩图透镜将绘制在掩膜上的电路图通过光源投射到涂有光刻胶的硅片上,从而制造出集成电路。若掩膜上的电路图恰好在硅片上成清晰缩小的像,下列说法正确的是( )
A.硅片位于缩图透镜的一倍焦距以内
B.掩膜位于缩图透镜的一倍焦距以内
C.掩膜上的电路图在硅片上成的像是虚像
D.要使硅片上成的像变小,需将掩膜向上移动
4.如图甲所示是公共场所的宣传投影灯,装在高处的投影灯照在地面上出现图案,其内部结构如图乙所示,下列说法正确的是( )
A.投影灯距地面越低,成像越大 B.调低光源,地面的图案变大
C.“梦想成真”投影在白色地面上的效果更好 D.夜间拍摄地面上的“梦想成真”,打开相机闪光灯效果更好
5.某同学做“探究凸透镜成像的规律”的实验时,所用透镜的焦距为f。保持凸透镜位置不变,如图所示,先后把点燃的蜡烛放在a、b、c、d四点,并分别调整光屏的位置,关于a、b、c、d四点的成像情况,他归纳出下列说法,其中正确的是( )
A.蜡烛放在c点比放在b点成的像小
B.正常使用放大镜与蜡烛放在d点时成像情况相同
C.投影仪的成像情况与蜡烛放在a点时的成像情况相同
D.街道上摄像头成像情况与蜡烛在b点时的成像情况相同
6.如图是二维码扫描收银盒,它是一种影像式移动支付装置,其扫描摄像头为焦距等于5厘米的凸透镜,将二维码放置在扫码区则可生成倒立、缩小的实像。小明用凸透镜成像实验模拟收银盒成像规律,其中正确的是( )
A. B.
C. D.
7.如图为小李用照相机拍摄的石拱桥照片,下列有关说法错误的是( )
A.桥在水中的倒影,是光的反射现象
B.桥的倒影看起来比桥暗,是由于一部分光折射到了水中
C.相机镜头相当于凸透镜,可用于矫正近视眼
D.拍摄时镜头到桥的距离要大于2倍焦距
8.学校对校园门禁系统进行了升级,加入了人脸识别系统。师生通过校门时,只需将人脸朝向屏幕前的摄像头,系统自动拍照获取面部信息并与备案信息对比,决定是否放行,如图所示。关于人脸识别系统,下列说法正确的是( )
A.系统拍照时,人脸是光源
B.系统的摄像头相当于一个凹透镜
C.系统的摄像头成的是正立、放大的实像
D.人脸应该在摄像头镜头的二倍焦距之外
二、填空题
9.显微镜的物镜相当于 (填“幻灯机”或“放大镜”),成倒立、放大的实像。而望远镜的物镜相当于一个 (填“照相机”或“放大镜”),成倒立、缩小的实像。
10.小文利用太阳光测量凸透镜的焦距,方法如图所示,他让凸透镜正对阳光,但纸板上的最小光斑却不易确定。于是他移动纸板找到两次成等大光斑的位置,分别测出了光斑到凸透镜中心的距离为8cm和14cm,则凸透镜的焦距是 cm。
11.在①平面镜成像;②投影仪成像;③照相机成像;④放大镜的成像,这四种成像中,成虚像的有 ;像比物大的有 。(填序号)
12.在森林里决不允许随地丢弃透明饮料瓶。这是由于雨水进入饮料瓶后相当于一个 (选填“凸透镜”或“凹透镜”),对太阳光有 作用,容易引燃瓶子下面的易燃物,从而导致火灾发生。
13.小明在做“探究凸透镜成像规律”的实验中,将装置调整到如图所示的位置,可以在光屏上看到一个清晰的 (选填“放大”“等大”或“缩小”)的像,若此时将蜡烛向右移动,要想得到清晰的像,需将光屏向 (选填“左”或“右”)移动。
三、实验题
14.小康同学在做“探究凸透镜成像规律”的实验。
(1)小康按照图甲安装好器材,点燃蜡烛,调整 、凸透镜(f=10cm)、光屏三者的中心在同一高度;
(2)如图甲所示,光屏上会出现烛焰清晰缩小、 (填“正立”或“倒立”)的像;透镜位置保持不变,将蜡烛移动到光具座35cm处,光屏向 (填“左”或“右”)移动到适当位置,光屏上又重新出现烛焰清晰的像;
(3)将一个眼镜片放在甲图中蜡烛和凸透镜间的某一位置,光屏上的像变模糊了,凸透镜和光屏的位置保持不变,向左移动蜡烛,又能在光屏上看到烛焰清晰的像,说明该镜片是 (填“凸透镜”或“凹透镜”);
(4)完成实验后,小康利用图乙所示装置探究光的反射规律。白色硬纸板ENF垂直于水平放置的平面镜,法线ON垂直镜面,使一束光贴着纸板沿EO射到O点,反射光线沿OF射出,当入射光线远离法线时,反射光线将 (填“靠近”或“远离”)法线;如图丙所示,把纸板NOF向后折,在纸板上看不到反射光线,由此初步得出:反射光线、入射光线、法线在 平面内。
15.如图-1,是小明做“探究凸透镜成像的规律”的实验装置;
(1)实验时,调节烛焰中心、凸透镜光心和光屏中心在同一高度;
(2)固定凸透镜的位置,将蜡烛放在距离凸透镜较远处,此时应移动 直至出现最清晰的像,记录物距、像距、像的性质;
(3)改变物距,重复上述操作,多次实验,将实验数据记录在下表中;凸透镜的焦距:
实验次数
物距
像距
像的性质
正立或倒立
放大或缩小
虚像或实像
1
18.0
6.9
倒立
缩小
实像
2
10.0
10.0
倒立
等大
实像
3
7.0
17.7
倒立
放大
实像
4
4.0
/
正立
放大
虚像
分析数据可知:当物距大于凸透镜焦距时,物距减小,像距 ;(选填“增大”、“减小”或“不变”)
(4)当光屏上出现清晰的像时,小明不小心用手指尖遮挡住了凸透镜的一部分,这时光屏上 (选填“仍能”或“不能”)成烛焰完整的像;
(5)如图-2,当无人机在高空拍摄地面场景时,所成的像最靠近图-3中凸透镜主光轴上的 (选填“a”、“b”、“c”或“d”)点;
(6)生活中常用的放大镜应用了表中第 次实验的成像规律。
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
D
D
C
B
C
C
D
1.C
【详解】A.当时,成倒立、等大的实像,由图像可知u=v=16cm,因此焦距f=8cm,故A错误;
B.物体从u=32cm处向透镜靠近的过程中,在u=8cm之前,物体在光屏上成实像,物近、像远、像变大,在u=8cm之后,成虚像,光屏上不成像,故B错误;
C.u=24cm时,物体在光屏上成倒立、缩小的实像,将透镜遮挡住一部分,光屏上还能成完整的像,只是由于通过的光线变少,所成的像会变暗,故C正确;
D.当8cm<u<16cm时,由凸透镜成像规律可知,成倒立、放大的实像,故D错误。
故选C。
2.D
【详解】A.我们能看到考古人,是因为考古人能反射各种光,并且反射光进入人眼,故A错误;
BC.无人机镜头是凸透镜,拍摄时,物距大于像距,成倒立缩小的实像,凸透镜成像是光的折射现象,光从空气中斜射入另一种介质中形成的,故BC错误;
D.想将人拍大一些,即像变大,凸透镜成像中,物近像远像变大,而增大镜头的焦距,其聚光能力变弱,光的会聚延迟,成像变远,像变大,故D正确。
故选D。
3.D
【详解】AB.由图可知,缩图透镜对光线具有会聚作用,是凸透镜,掩膜上的电路图恰好在硅片上成清晰缩小的像,由凸透镜成像原理得,掩膜位于缩图透镜的二倍焦距以外,硅片相当于光屏,硅片位于1倍焦距与2倍焦距之间,故AB错误;
C.硅片相当于光屏,能够承接到像,说明掩膜上的电路图在硅片上成的像是实像,故C错误;
D.根据“凸透镜成实像时,物远像近像变小”的规律可知,要减小硅片上的像,应增大物距,需将掩膜向上移动,故D正确。
故选D。
4.C
【详解】A.投影灯成像原理是利用物距在一倍焦距和两倍焦距之间,像距大于二倍焦距,成的是倒立的放大的实像,投影灯距地面越低,像距越小,由物远像近像变小可知,成像越小,故A错误;
B.调低光源,镜头与图片的距离不变,即物距不变,所以图案大小不变,故B错误;
C.由于白色的地面能反射所有色光,所以“梦想成真”投影在白色地面上,所有的色光都能反射,效果更好,故C正确;
D.由于地面上看到的像是实际光线会聚而成的,打开相机闪光灯,会造成地面反光,影响拍摄效果,故D错误。
故选C。
5.B
【详解】A.b点和c点都在凸透镜的一倍焦距以外,蜡烛放在b点和c点时,凸透镜都成实像,蜡烛在b点到c点,物距减小,像变大,故A错误;
B.蜡烛放在d点时,u<f,成正立、放大的虚像,应用于放大镜,故B正确;
C.蜡烛放在a点时,u>2f,成倒立、缩小的实像,应用于照相机,故C错误;
D.蜡烛放在b点时,2f>u>f,成倒立、放大的实像,应用于幻灯机和投影仪,故D错误。
故选B。
6.C
【详解】将二维码放置在扫码区则可生成倒立、缩小的实像,根据凸透镜的成像规律,此时物距大于二倍焦距,像距大于一倍焦距小于二倍焦距,由于凸透镜的焦距为5cm,所以,,故ABD错误,C正确。
故选C。
7.C
【详解】A.石拱桥在水中的倒影等同于平面镜成像,是光的反射形成的,故A正确,不符合题意;
B.倒影看起来比桥本身暗一些,主要是因为桥的光射到水面时,有一部分发生了折射,故B正确,不符合题意;
C.照相机的镜头相当于凸透镜,远视眼是像呈在视网膜的后方,要想使像呈在视网膜上,应戴一会聚透镜,即凸透镜,所以该眼镜可以用以矫正远视眼,近视眼应该利用凹透镜矫正,故C错误,符合题意;
D.照相机的原理:凸透镜满足u大于2f,成倒立缩小的实像;若相机镜头焦距为f,拍摄时镜头到桥的距离要大于2f,故D正确,不符合题意。
故选C。
8.D
【详解】A.人脸不会发光,故人脸不是光源,故A错误;
BC.摄像头相当于一个凸透镜,物体通过摄像头成倒立、缩小的实像,与照相机的成像特点相同,故BC错误;
D.当u>2f时,成倒立、缩小的实像,所以“刷脸”时,人脸应位于摄像头两倍焦距之外,故D正确。
故选D。
9. 幻灯机 照相机
【详解】[1]显微镜的物镜成倒立、放大的实像,所以物镜相当于投影仪。
[2]望远镜的物镜成倒立、缩小的实像,所以望远镜的物镜相当于照相机。
10.11
【详解】凸透镜正对阳光,在纸板上得到最小最亮的光斑位置就是焦点,焦点到透镜光心的距离就是焦距,由于纸板上的最小光斑不易确定,他移动纸板找到两次成等大光斑的位置,这两个等大光斑的位置关于焦点对称,分别测出了光斑到凸透镜中心的距离为8cm和14cm,则焦距为
11. ①④ ②④
【详解】[1][2]①平面镜成像,是利用光的反射,成正立、等大的虚像;
②投影仪成像,是利用光的折射成倒立、放大的实像;
③照相机成像,是利用光的折射成倒立、缩小的实像;
④放大镜成像,是利用光的折射成正立、放大的虚像;
故成虚像的有①④,像比物大的有②④。
12. 凸透镜 会聚
【详解】[1][2]因为瓶中进入水之后,瓶中的水形状是中间厚、边缘薄,符合凸透镜的形状特点,它能使太阳光会聚于焦点,使焦点的光最集中,温度最高;可点燃枯草、枯枝和树叶等易燃物,造成火灾。
13. 缩小 右
【详解】[1][2]由图可知,物距大于像距,根据凸透镜成像规律可知,此时成的是倒立、缩小的实像。凸透镜成实像时,物近像远像变大,将蜡烛向右移动,物距减小,要想得到清晰的像,像距变大,需将光屏向右移动。
14. 烛焰 倒立 右 凹透镜 远离 同一
【详解】(1)[1]实验前,调整烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度,目的是为了使烛焰的像成在光屏中央。
(2)[2]由图甲可知,此时物距为30.0cm,像距为15.0cm,凸透镜焦距f=10cm,所以物体在两倍焦距以外,像在一倍二倍焦距之间,成倒立缩小实像。
[3]透镜位置保持不变,将蜡烛移动到光具座35cm处,那么物距为15.0cm。根据光路可逆原理,如果此时像距为30.0cm,光屏上会再次成清晰的像,所以光屏应该向右移动至光具座80cm处。
(3)[4]凸透镜和光屏的位置不变,向左移动蜡烛,即物距变大,根据凸透镜成实像时,“物远像近像变小”的规律可知,放入一个眼镜片后,光屏上仍能成清晰的像,即像距变大,则这个眼镜 片对光有发散的作用,是凹透镜。
(4)[5]当入射光线远离法线时,入射角变大。根据反射定律:反射角=入射角可知,所以反射光线也将远离法线。
[6]把纸板NOF向后折,入射光线所在的平面和反射光线所在的平面不相同,这时在纸板上看不到反射光线,由此初步得出:反射光线、入射光线、法线在同一平面内。
15. 光屏 增大 仍能 b 4
【详解】(2)[1]固定凸透镜的位置,则凸透镜的位置不变,将蜡烛放在距离凸透镜较远处,蜡烛的位置保持不变,此时应移动光屏,直至光屏上出现最清晰的像。
(3)[2]由实验次数1、2、3可知,当物距大于凸透镜焦距时,物距减小,像距增大。
(4)[3]当光屏上出现清晰的像时,用手指尖遮挡住了凸透镜的一部分,蜡烛各点发出的光线仍然通过凸透镜成像,只是通过凸透镜的光线变少,所以在光屏上成的像变暗,但仍能成烛焰完整的像。
(5)[4]当无人机在高空拍摄地面场景时,地面场景距离凸透镜的距离远大于二倍焦距,即物距远大于二倍焦距,由凸透镜成像规律可知,像距在一倍焦距到二倍焦距之间,由图-3可知,只有b、c两点在一倍焦距和二倍焦距之间,由凸透镜成实像时物远像近像变小可知,物距越大,像距越小,所以成的像最靠近图-3中凸透镜主光轴上的b点。
(6)[5]由凸透镜成像规律可知,生活中常用的放大镜应用了物距小于一倍焦距时,成正立、放大的虚像,由表中数据可知,应用了第4次实验的成像规律。
答案第1页,共2页
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