内容正文:
寒假精练 透镜及其应用
一、单选题
1.某摄影师在某次利用相机拍照时,发现被拍摄人的正面照在照片中的比例太小,很不美观。为增加人在照片中的比例,摄像过程应该( )
A.被拍摄人不动,摄影师后退,镜头向后调
B.被拍摄人不动,摄影师向前,镜头向前调
C.摄影师不动,被拍摄人向前,镜头向后调
D.摄影师不动,被拍摄人后退,镜头向前调
2.有关光现象的说法中,正确的是( )
A.漫反射光线杂乱无章,不遵循反射定律
B.近视眼患者需佩戴凸透镜加以矫正
C.使用手机照相时,景物在镜头的二倍焦距以外
D.人从岸边看水中,看到的鱼在其实际位置的下方
3.如图所示,通过凸透镜看花朵成放大的像。则下列说法正确的是( )
A.花朵的放大的像是正立的实像
B.看到放大像的成像原理和平面镜成像原理相同
C.花朵到凸透镜的距离应当大于凸透镜的焦距
D.若凸透镜适当远离花朵,则花朵的像会变大
4.在“探究凸透镜成像规律”的实验中,将蜡烛、凸透镜和光屏在光具座上的位置如图所示时,在光屏上恰好观察到烛焰清晰的像。则下列说法正确的是( )
A.实验用的凸透镜焦距范围:10cm<f<20cm
B.凸透镜位置不变,将蜡烛远离凸透镜,移动光屏,观察到像变大
C.蜡烛和光屏位置不变,将凸透镜移至45cm刻度处,在光屏上能观察到一个等大的像
D.蜡烛和光屏位置不变,将凸透镜移至40cm刻度处,在光屏上能观察到一个放大的像
5.夜游兴庆公园时,小明用相机拍下了建筑与它在水中倒影交相辉映的照片。下列说法正确的是( )
A.建筑在水中倒影的形成原理与岸上的人看到水中的鱼原理是相同的
B.若相机镜头焦距为f,拍摄此照片时镜头到建筑物的距离大于2f
C.建筑在数码相机的CCD感光元件(类似凸透镜成像实验中的光屏)上成的像是虚像
D.用LED灯带替代灯泡,因为LED灯工作时主要将电能转化为内能,可以节能
6.如图所示,平面镜M与N的夹角为,一条与平面镜ON平行的光在两个平面镜之间发生多次反射,实验要求这条光能够沿着原来的光路返回,夹角的可能值是( )
A.8° B.18° C.22° D.37°
7.探究凸透镜成像的规律时,如图甲,将一个凸透镜正对着平行光,在光屏上呈现一个最小、最亮的光斑。将该凸透镜、蜡烛、光屏按图乙位置放置,光屏上呈现清晰的实像。以下说法正确的是( )
A.该凸透镜的焦距为15cm
B.图乙所示的光屏上一定是倒立、放大的像
C.保持图乙中凸透镜位置不变,将蜡烛远离凸透镜,移动光屏能看到更大的实像
D.将凸透镜移至距蜡烛10cm内的位置,光屏在任何位置均无法承接到蜡烛的像
8.下列四幅图中能说明近视眼成像原理和远视眼矫正方法的是( )
A.甲、丙 B.甲、丁
C.乙、丙 D.乙、丁
二、填空题
9.世界杯足球比赛是人们喜闻乐道的体育项目,世界杯上使用了VAR(视频助理裁判技术),利用摄像机镜头跟踪运动员和足球。摄像机镜头是 ,足球通过摄像机镜头成一个 (选填“倒立”或“正立”)、 (选填“放大”或“缩小”)的像,运动员射门时,足球向球门框上的镜头靠近的过程中,摄像机中足球的像将 (选填“变大”、“不变”或者“变小”)。
10.如图甲所示,“F”字形发光物经透镜L恰好在毛玻璃光屏M上成一清晰的 (选填“放大”、“等大”或“缩小”)实像,生活中 (选填“照相机”、“放大镜”或“幻灯机”)与之成像特点相同。观察者分别处于A和B处,他在A处看到屏幕上的像的形状为 (根据图乙情况,选择正确的图形序号)。
11.在探究“凸透镜成像规律”的实验中,当光屏、凸透镜和蜡烛在如图所示位置时,光屏上呈现灿焰倒立、 的实像。若此时将光屏移走,烛焰通过凸透镜 (选填“能”或“不能”)成实像。
12.如图所示,小明某次在光具座上探究“视力的矫正”的实验时,它用凸透镜模拟人眼的晶状体,用光屏模拟人眼的 。小明先固定蜡烛,拿一个近视眼镜给“眼睛”戴上,光屏上出现烛焰清晰的像。撤掉眼镜后,光屏上的像变模糊,为了使像重新清晰,应将光屏 (选填“靠近”或“远离”)透镜,得到清晰的像后可以发现,该像的大小与原来的像相比 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
13.如图所示,小明为辨别直径相同的两个透镜的类型,分别将它们正对太阳,把一张纸放在它们的下方,在纸上得到相应的光斑,其操作正确的是 (选填“A”或“B”),透镜与光斑的大小如图所示(d1<d<d2),其中形成甲光斑的是 (选填“凸”或“凹”)透镜,该类透镜可用于矫正 眼。
三、实验题
14.在某次探究凸透镜成像规律的实验中,所使用的凸透镜焦距是。
(1)实验前要调整烛焰的焰心、透镜的光心、光屏的中心在同一高度,目的是 ;
(2)如图所示,当把凸透镜固定在刻度线位置,蜡烛固定在刻度线位置时,光屏应在 (选填“Ⅰ”、“Ⅱ”或“Ⅲ”)区域内左右移动,才能在光屏上得到清晰的 (选填“放大”或“缩小”)倒立的实像, (选填“照相机”或“投影仪”)是根据这一原理制成的;若再向左移动蜡烛,要使光屏上得到清晰的像,需将光屏 (选填“向左”或“向右”)移动;
(3)实验中若用发光二极管代替蜡烛进行实验,你认为好处是 。
15.项目式学习小组根据图甲制作了一个简易照相机,步骤如下:
(1)焦距测定:如图乙,用平行光测出凸透镜的焦距为 cm;
(2)规律探究:通过实验,探究凸透镜成像规律,部分结论如下
物距u
像距v
成像特点
正倒
虚实
大小
2f>v>f
倒立
实像
u=2f
v=2f
倒立
实像
等大
(3)分析测算:要在光屏上成缩小的像,则A、B筒底之间的距离l应在 cm和 cm之间调节;
(4)成品测试:小组成员根据测算出的l选取合适的纸筒制作出了照相机。拍照时,能在光屏上呈现清晰的像。若要使像变大,可先将相机靠近物体,B筒向 (填“前”或“后”)移;
(5)产品优化:小组成员用该相机拍远处的物体,发现像太小,则可以选择焦距更 (填“大”或“小”)的凸透镜来解决这个问题。
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
B
C
D
D
B
B
D
C
1.B
【详解】凸透镜成实像时,物近像远像变大,物远像近像变小,为增加人在照片中的比例,需要像变大,像距变大,物距变小,应使被拍摄人不动,摄影师向前,镜头向前调,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
2.C
【详解】A.无论是镜面反射还是漫反射,都遵循光的反射定律,故A错误;
B.近视眼患者晶状体太厚,折光能力太强,需佩戴凹透镜加以矫正,故B错误;
C.使用手机照相时,物距应该大于二倍焦距,即景物在镜头的二倍焦距以外,故C正确;
D.人从岸边看水中,看到的鱼是光的折射形成的虚像,在其实际位置的上方,故D错误。
故选C。
3.D
【详解】ABC.由图可知,此时花朵成正立像,所以,花朵的像是正立、放大的虚像,此时花朵到凸透镜的距离应当小于凸透镜的焦距,成像原理和放大镜成像原理相同,与平面镜成像原理不同。故ABC错误;
D.凸透镜成虚像时,物距越大,像越大;若凸透镜适当远离花朵,则花朵的像会变大,故D正确。
故选D。
4.D
【详解】A.由图可知,此时物距u=30.0cm,像距v=20.0cm,物距大于像距,成的是倒立、缩小的实像,则
30.0cm>2f,f<20.0cm<2f
解得
10.0cm<f<15.0cm
故A错误;
B.凸透镜位置不变,将蜡烛远离凸透镜,物距变大,则像距变小,像变小,故B错误;
C.蜡烛和光屏位置不变,将凸透镜移至45cm刻度处,物距不等于二倍焦距,所以不能成等大的实像,故C错误;
D.蜡烛和光屏位置不变,将凸透镜移至40cm刻度处,此时的物距等于原来的像距,根据光路可逆可知,像距为为原来的物距,根据光路具有可逆性可知,在光屏上能观察到一个清晰放大、倒立的实像,故D正确。
故选D。
5.B
【详解】A.建筑在水中的倒影是平面镜成像,是由光的反射形成的,人看到水中的鱼成像原理是光的折射,二者的成像原理不相同,故A错误;
BC.照相机的镜头相当于凸透镜,成像原理:,凸透镜成倒立、缩小的实像,故B正确,C错误;
D.用LED灯带替代灯泡,因为LED灯工作时主要将电能转化为光能,可以节能,故D错误。
故选B。
6.B
【详解】根据光的反射定律,画光的反射光路图如下图所示:
由图知:因为第一条入射光线平行于下面平面镜,所以第一条入射光线与上面平面镜的夹角为,光线第一次反射的入射角为;第二次入射时的入射角为;第三次的入射角为;第次的入射角为。要想沿原来光路返回,需要光线某次反射的入射角为零,所以有 ,解得,由于为自然数,所以夹角应为90的因数。故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
7.D
【详解】A.平行于主光轴的光线经凸透镜折射后,会聚在主光轴上一点,这点是凸透镜的焦点,焦点到光心的距离是凸透镜的焦距,所以该凸透镜的焦距是,故A错误;
B.由图乙可知,此时物距,成倒立、缩小的实像,故B错误;
C.保持凸透镜位置不变,将蜡烛远离凸透镜,此时物距变大,像距变小,像变小,故C错误;
D.将凸透镜移至距蜡烛内的位置,,凸透镜成正立、放大的虚像,光屏在任何位置均无法承接到蜡烛的像,故D正确。
故选D。
8.C
【详解】近视眼是由于晶状体对光的折射能力太强,看远处物体时成像于视网膜前;矫正近视眼,需要用对光有发散作用的凹透镜,使成像延迟,成像到视网膜上,所以,四幅图中能说明近视眼成像原理和远视眼矫正方法的是乙、丙,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
9. 凸透镜 倒立 缩小 变大
【详解】[1]摄像机镜头中间厚边缘薄,能成实像,是凸透镜。
[2][3]足球位于凸透镜的二倍焦距之外,则足球通过摄像机镜头成一个倒立缩小的实像。
[4]运动员射门时,足球向球门框上的镜头靠近的过程中,物距变小,根据物近像远像变大的规律可知,摄像机中足球的像将变大。
10. 放大 幻灯机 ④
【详解】[1][2]由图得,物距大于像距,此时凸透镜成的像是放大的实像,生活中幻灯机与之成像特点相同。
[3]光屏上成的像与物体左右相反,上下倒立,则他在A处看到屏幕上的像的形状为④。
11. 放大 能
【详解】[1]在探究“凸透镜成像规律”的实验中,当光屏、凸透镜和蜡烛在如图所示位置时,物距小于像距,光屏上呈现烛焰倒立、放大的实像。
[2]若此时将光屏移走,凸透镜成像条件不变,烛焰通过凸透镜仍能成实像。
12. 视网膜 靠近 变小
【详解】[1]眼睛承接像的结构是视网膜,光屏也是用来承接像的,所以光屏的作用相当于视网膜。
[2]近视眼镜是凹透镜,对光线有发散作用,会使得所成的像远离凸透镜,所以撤去近视眼镜,所成的像会变近,应将光屏靠近透镜,光屏会出现清晰的像。
[3]撤去近视眼镜后,相当于凸透镜的焦距减小了,凸透镜所成的像靠近凸透镜,即像距变小了,根据凸透镜成实像时物远像近像变小的规律可知像变小,即该像的大小与原来的像相比变小了。
13. B 凸 远视
【详解】[1]要辨别两个透镜的类型,应分别将它们正对太阳,即让凸透镜与太阳光垂直,由图可知,操作正确的是B。
[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,所以根据图示可知,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。
[3]凹透镜可用于矫正近视眼,凸透镜可用于矫正远视眼,甲透镜为凸透镜,可用于矫正远视眼。
14. 使像成在光屏中央 Ⅲ 放大 投影仪 向左 (所成的像不会晃动;比烛焰的亮度更亮更环保;更容易看出倒立的实像不仅是上下相反而且是左右相反;)
【详解】(1)[1]为了使像成在光屏的中央,实验前应调整烛焰的中心、透镜的中心、光屏的中心在同一高度。
(2)[2]当把凸透镜固定在刻度线位置,蜡烛固定在刻度线位置时,此时蜡烛在一倍焦距和二倍焦距之间,光屏应在二倍焦距之外,所以光屏应在Ⅲ区域内左右移动。
[3][4]当物距大于一倍焦距小于二倍焦距,像距大于二倍焦距,成倒立、放大的实像,投影仪就是根据这一原理制成的。
[5]若再向左移动蜡烛,此时物距增大,要使光屏上得到清晰的像,像距应该减小,所以光屏应该向左移动靠近透镜。
(3)[6]因为实验中蜡烛的烛焰会晃动,亮度较低,实验中若用发光二极管代替蜡烛进行实验,所成的像不会晃动;比烛焰的亮度更亮更环保;更容易看出倒立的实像不仅是上下相反而且是左右相反。
15.(1)10.0
(2) u>2f 缩小
(3) 10 20
(4)后
(5)大
【详解】(1)乙图中刻度尺的分度值是1cm,该凸透镜的焦距为
(2)[1][2]根据凸透镜成像规律可知,当时,像距,此时成倒立、缩小的实像。
(3)[1][2]光屏上成倒立、缩小的实像,此时像距满足,即A、B筒底之间的距离l应在
(4)根据凸透镜实像时“物近像远像变大”可知,若要使像变大,可先将相机靠近物体使物距减小,同时,B筒向后移来接收到清晰的像。
(5)他们用自制的相机观察远处的景物时,发现像太小,看不清楚,改进的方法是换用焦距更大的镜,使像变大。
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