内容正文:
1.5透镜和视觉同步练习(解析卷)
学校:____________ 班级:__________ 姓名:__________ 学号:__________
一、选择题
1.图中对预防近视有利的一项是( )
A. B.
C. D.
【答案】 D
【解析】 【分析】本题考查近视眼的预防.物像只有落到视网膜上,人才能够清晰地看到这个物体.近视指眼球的前后径过大或晶状体曲度过度变凸,物体反射的光线形成的物像落在了视网膜的前方.这种看不清远处物体的眼,叫做近视眼. 【解答】解:A图为在弱光下看书,B图为走路看书,C图为躺着看书,这三种不当用眼方式能够引起晶状体的持续收缩,久而久之容易形成近视,只有D图,按时做眼保健操,可起到调整眼及头部的血液循环,调节肌肉,改善眼疲劳的作用.故选:D.
2.《淮南万毕术》记载:“削冰令圆,举以向日,以艾承其影,则火生。”即用冰磨成一种冰镜,让太阳光透过它点燃柴草取火,这种冰镜应为( )
A.凸透镜 B.凹透镜 C.平面镜 D.凸面镜
【答案】 A
【解析】 【分析】透镜分为凸透镜和凹透镜,凸透镜对光线具有会聚作用,凹透镜对光线具有发散作用。
【解答】由题知,太阳光能透过冰镜,所以该冰镜为透镜;
利用该透镜可以取火是因为它可以使光线会聚,而凸透镜可以使光线会聚,故这种冰镜应为凸透镜。
故答案为:A。
3.如图所示,是小科制作的一架简易的天文望远镜,镜头选用的凸透镜焦距分别为5cm和50cm。她将寻星装置安装在套筒上,将望远镜固定在三角架上,用于观察月球。下列说法中不正确的是( )
A.物镜所成的像落在目镜的一倍焦距附近偏内侧
B.通过寻星装置寻找月球,是利用了光的直线传播原理
C.目镜的作用相当于放大镜,将物镜所成的像进行放大
D.通过望远镜看到的是月球倒立、放大的虚像
【答案】 B
4.如图中画出了光线通过透镜(图中未画出)的情况,其中是凸透镜的
A.只有a和c B.只有b和c C.只有c D.b和c
【答案】 C
【解析】 【分析】解题时延长光线,若图中光线在延长的光线外侧,说明该透镜的作用是发散光线,即为凹透镜;若图中光线在延长的光线内侧,说明该透镜的作用是会聚光线,即为凸透镜。
【解答】abd.光线经过透镜后发散,可知其为凹透镜;
c.光线经过透镜后会聚,可知其为凹透镜。
故答案为:C。
5.如图所示,太阳光从左上方射下来,在镜的附近放一小纸片,在纸片上可以得到一个很小很亮的光斑,由此可以判断( )
A.若纸片放在a处,则MN处放的是凸透镜
B.若纸片放在a处,则MN处放的是凹透镜
C.若纸片放在b处,则MN处放的是凸透镜
D.若纸片放在b处,则MN处放的是凹透镜
【答案】 C
【解析】 【分析】凸透镜具有会聚光线的能力,凹透镜发散光线。
【解答】太阳光时平行光,经过透镜后有一个很小很亮的光斑,可知该透镜具有会聚光线的能力,即为凸透镜。平行光经过凸透镜后会聚在凸透镜焦点处,可知纸片放置在b处。
故答案为:C。
6.做凸透镜成像实验时,将光具座上的蜡烛、凸透镜、光屏按如图所示放置,光屏上呈现清晰的像(像未画出)。下列说法正确的是( )
A.屏上的像是倒立,缩小的
B.该凸透镜的焦距可能是16厘米
C.先向左移动蜡烛,再移动凸透镜到某位置一定能在光屏上看到清晰的像
D.只将蜡烛向右移动一段距离,在蜡烛和凸透镜之间放上近视眼镜可在光屏上再次看到清晰的像
【答案】 C
7.视觉形成过程中,形成图像和产生视觉的部位分别是()
A.视网膜、视网膜 B.大脑、大脑
C.视网膜、大脑 D.大脑、视网膜
【答案】 C
【解析】 【分析】 视网膜感受光的刺激产生神经冲动;视觉形成部位是大脑皮层的视觉中枢。
【解答】 外界物体反射光线,依次经过角膜、瞳孔、晶状体、玻璃体,经过晶状体折射,最终在视网膜上形成一个倒立物像,刺激了视网膜上的感光细胞,产生神经冲动,通过视神经传到大脑皮层的视觉中枢,形成视觉,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
8.如图所示是老年人专用指甲钳,手柄处嵌有辅助放大镜。下列分析正确的是( )
A.当指甲置于透镜焦点内侧时,形成倒立放大的实像
B.当指甲置于透镜焦点内侧时,形成正立放大的虚像
C.该透镜为凹透镜,通过光线发散使物体视觉放大
D.该透镜为凸透镜,成像原理基于光的反射定律
【答案】 B
【解析】 【分析】凸透镜成像规律:物距在一倍焦距以内,成正立、放大的虚像;物距在一倍和两倍焦距之间,像距大于两倍焦距时,成倒立、放大的实像,物距等于像距等于两倍焦距时,成倒立、等大的实像;物距大于两倍焦距,像距在一倍和两倍焦距之间时,成倒立、缩小的实像。
【解答】AB、当指甲置于透镜焦点内侧时,即物距小于一倍焦距时,形成正立、放大的虚像,故AB错误;
CD、放大镜属于凸透镜,原理是光的折射,故CD错误。
故答案为:B。
9.在做“探究凸透镜成像的规律”实验时,某实验小组所描绘的图线如图所示。图线上A、B、C三点分别与蜡烛在光具座上移动时的三个位置相对应。则下列说法正确的是( )
A.此透镜的焦距为20厘米
B.蜡烛处于BC间某一位置时,成倒立、放大的实像
C.在将蜡烛从C移动到B的过程中,所成像逐渐增大
D.在将蜡烛从B移动到A的过程中,所成像由实像变为虛像
【答案】 C
【解析】 【分析】物距小于凸透镜的一倍焦距时,凸透镜所成的像为虚像,物距大于1倍焦距时,凸透镜所成的像为实像。
【解答】A、当物距等于2倍焦距时,物距等于像距,由图可知,当物距等于20cm时,像距也等于20cm,此时物距等于2倍焦距,所以凸透镜的焦距为10cm,故A错误;
B、蜡烛处于BC间某一位置时,即物距在20cm至40cm之间时,物距大于2倍焦距,成倒立、缩小的实像,故B错误;
C、BC间凸透镜所成的像均为实像,从C移动到B,物距减小,物近像远像变大,故C正确;
D、B为2倍焦距的位置,A大于1倍焦距,所以从B到A,所成的像都为实像,故D错误。
故答案为:C。
10.如图所示的四幅图中阐述正确的是( )
A.甲图:近视眼成像在视网膜前,用凸透镜矫正
B.乙图:远视眼成像在视网膜后,用凹透镜矫正
C.乙图:远视眼成像在视网膜前,用凸透镜矫正
D.甲图:近视眼成像在视网膜前,用凹透镜矫正
【答案】 D
【解析】 【分析】根据近视眼、远视眼的成因和矫正方法分析判断。【解答】根据甲图可知,成像在视网膜前,为近视眼,应该用凹透镜矫正。根据乙图可知,成像在视网膜后面,为远视眼,应该用凸透镜矫正,故D正确,而A、B、C错误。 故选D。
二、填空题
11.一般透镜的两个面中至少有一个是球面的一部分。如果透镜的厚度远小于球面的半径,这种透镜叫作薄透镜。通过两个球面球心的直线叫作 ,简称主轴。主轴上有一点O,通过这个点的光的传播方向不变,这个点叫作 。对于薄透镜,其光心就在透镜的中心。
【答案】 主光轴;光心
【解析】 【分析】(1)主光轴的定义:通过薄透镜两个球面球心的直线叫做主光轴,简称主轴。主光轴是透镜的一个重要几何特征线,用于描述透镜的光学结构。
(2)光心的定义:在主光轴上有一个特殊的点 O,通过这个点的光的传播方向不变,这个点就叫做光心。对于薄透镜来说,其光心就在透镜的中心位置。
【解答】一般透镜的两个面中至少有一个是球面的一部分,当透镜厚度远小于球面半径时为薄透镜。通过薄透镜两个球面球心的直线符合主光轴的定义。主光轴上有一点 O,通过该点的光传播方向不变,这符合光心的定义。
12.如图甲所示为兴趣小组的同学自制的变焦水透镜模型,如图乙所示为某同学看远处物体时物体的成像情况。该同学患有 (填“近视”或“远视”),原因可能是眼球的前后径过 (填“长”或“短”)。矫正时应选择图甲中的 (填“镜片Ⅰ”或“镜片Ⅱ”)。
【答案】 近视;长;镜片Ⅱ
【解析】 【分析】凹透镜具有发散光线的能力,使像延后会聚,可用于矫正像成在视网膜前面的近视眼。【解答】由图乙可知,该同学看远处物体时,光线会聚在视网膜前面,属于近视,可能是眼球前后径过长导致的,近视可用凹透镜矫正,凹透镜中间薄两边厚,即图甲中的镜片Ⅱ。
13.2025年全国“爱眼日”宣传教育活动主题是“关注普遍的眼健康”。
(1)观看比赛时,眼球中能够感受光线的刺激并形成物像的结构是图1中的 (填序号)。
(2)图2是两束光分别射向并通过甲和乙两透镜的光路图。有资料说明,对晶状体中央厚度和眼球前后径长度测量的数据,可以作为判断青少年视力问题的重要参考。如表是有关14~16周岁青少年眼球的相关数据,根据数据可知,小塘的视力状况属于 (选填“近视”或“远视”),应该佩戴 (选填“甲透镜”或“乙透镜”)来进行纠正。
生物统计值
正常情况
小塘
晶状体中央厚度
3.5~3.9mm
3.8mm
眼球前后径长度
23.0~23.5mm
25.1mm
【答案】 (1)④ (2)近视;乙透镜
【解析】 【分析】(1)像成在视网膜上, 视网膜上的感光细胞(视锥细胞和视杆细胞)将光信号转化为神经冲动,传递到大脑形成视觉。
(2)根据晶状体过厚或眼球前后径过长会导致近视进行分析。
(3)分析甲乙透镜种类时,可以利用光路可逆进行分析。
【解答】(1)眼球中能够感受光线刺激并形成物像的结构是视网膜,即图1中的④。
(2)小塘的晶状体中央厚度为3.8mm,在正常范围(3.5~3.9mm)内,但眼球前后径长度为25.1mm,明显长于正常值(23.0~23.5mm)。眼球前后径过长会导致光线焦点落在视网膜前方,形成近视。
近视眼像成在视网膜前,应佩戴具有发散光线能力的凹透镜进行矫正。由图2可知,甲透镜可以会聚光线,是凹透镜,乙透镜可以发散光线,是凹透镜,则小塘应佩戴乙透镜进行矫正。
三、实验探究题
14.为了研究凸透镜的焦距与哪些因素有关,某小组同学选择了如图甲所示的四个透镜,其中A、B和C、D分别是两组厚度相同的凸透镜,它们分别用玻璃、塑料、玻璃和水晶制作而成。
(1)若要探究“凸透镜的焦距与透镜材料的关系”,小组应选择图甲中 (填字母)做实验。
(2)若选择A和C两个透镜还可以探究“凸透镜的焦距与 的关系” ;小组同学让一束与主光轴平行的光,分别经过两凸透镜后会聚于焦点处,如图乙所示。比较两次实验现象,可以得到的初步结论是当 。
(3)本实验采用的科学方法是 。
【答案】 (1)A、B或C、D (2)厚度;材料相同时,凸透镜越厚,凸透镜的焦距越小 (3)控制变量法
【解析】 【分析】 (1)根据控制变量法的要求选择对照实验;
(2)根据图片分析A、C中哪个因素不同即可,并根据现象得出结论;
(3)探究凸透镜焦距和其中一个因素关系时,控制其它因素不变,这种方法是控制变量法。
【解答】 (1)若要探究“凸透镜的焦距与透镜材料的关系”,透镜A、B厚度相同,材料不同,可以探究凸透镜的焦距和透镜材料的关系;透镜C、D厚度相同,材料不同,可以探究凸透镜的焦距和透镜材料的关系。
(2)透镜A和C两个透镜材料相同,厚度不同,可以探究凸透镜的焦距和凸透镜厚度的关系,由图(b)知,A凸透镜的焦距大于C凸透镜的焦距,可以得到:当材料相同时,凸透镜越厚,凸透镜的焦距越小。
(3)凸透镜的焦距可能跟材料和厚度有关,探究凸透镜焦距和材料关系时,控制厚度不变,探究凸透镜焦距和厚度关系时,控制材料不变,这种方法是控制变量法。
15.小明在探究“凸透镜成像的规律”实验中,操作如下:
(1)实验前,小明调节 、凸透镜光心、光屏的中心在同一高度。
(2)将蜡烛放在如图甲所示的位置,在光屏上看到一个清晰的、等大的实像,小明计算出这个凸透镜的焦距是 cm。
(3)把蜡烛移到25 cm刻度线处,向 (选填“靠近”或“远离”)凸透镜的方向移动光屏,可以得到倒立的、 的实像(选填“放大”或“缩小”),这一成像规律应用在 (选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)上。
(4)图乙中,能够观察到烛焰所成的虚像的是 (选填“A”或“B”)。
【答案】 (1)烛焰 (2)10.0 (3)远离;放大;投影仪 (4)A
四、综合题
16.三棱镜是种重要的光学元件,光通过三棱镜的传播路线是怎样的呢?小金用红光以一定角度斜射到三棱镜上,光路如图1所示。改变斜射角度,光路如图2、图3所示。回答下列问题:
(1)分析图1、2或3可知,当光线从玻璃中斜射向空气中时,折射角 入射角;
(2)经过两次折射后,红光均向三棱镜的 (选填“顶角A”或“底面BC”)偏折;
(3)了解了小金的探究后,老师建议小金把凸透镜分割成两部分进行思考,如图4所示。小金经过分析和综合,理解了凸透镜对光具有 作用的原因;
(4)小金还利用三棱镜进行了光的色散实验,得到红上紫下的彩色光带。为什么是红上紫下而不是紫上红下排列?小金经过思考,发现其原因是不同色光的折射角度不同造成的。从相同角度斜射入玻璃时, (选填“红光”或“紫光”)的折射角会更大一些。
【答案】 (1)大于 (2)底面BC (3)会聚 (4)红光
【解析】 【分析】(1)光的折射:折射光线与入射光线分居法线两侧,空气中的角角度更大,无论作为入射角还是反射角。
(2)根据图像和空气中的折射角更大,可知红光将向BC偏折。
(3)凸透镜聚光、凹透镜发散光线。
(4)红光在上,说明不易发生偏折,即折射角与入射角之前差异更小,所以红光折射角大。
【解答】(1)当光线从玻璃(光密介质)斜射向空气(光疏介质)时,折射角大于入射角(依据折射定律,光从密到光疏介质时远离法线偏折)。
(2)观察图1、2、3中红光的偏折方向,经过两次折射后,光线均向三棱镜的底面BC偏折(因光线先向法线靠近再远离,整体向下偏折)。
(3)将凸透镜分割为两部分后,可看作两个三棱镜的组合。光线通过时向中间(主轴)偏折,说明凸透镜对光具有会聚作用。
(4)色散实验中,红光的折射角比紫光更大(红光波长长,折射率小,偏折程度弱),因此红光在上、紫光在下。
17. 请按下列要求作图:
(1)完成光路图
(2)根据平面镜成像的特点,画出图甲中AB 的像(保留作图痕迹)
(3)在进行专业摄影时经常需要给模特补光,但直接照射效果又不佳,如图乙所示要使光线反射到 模特的面部,请在图中完成光路图(保留作图痕迹)。
【答案】 (1) (2) (3)
【解析】 【分析】(1)平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点;折射光线经凸透镜折射后平行于主光
轴,则入射光线过焦点;过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变;平行于主光轴的光线经凹透镜折射后,其折射光线的反向延长线过焦点;折射光线经凹透镜折射后平行与主光轴,则入射光线的延长线过另一侧焦点。
(2)根据像与物关于平面镜对称,作出端点AB在平面镇中的像点, 用虚线连接像点即为物体AB在平面 镜中所成的像;
(3)先根据平面镜成像的特点作出S的像;再根据平面镜成像原理可知,反射光线的反向延长线会过S的像点;连接像点与A点,与平面镜的交点为入射点,再完成光路图即可。
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1.5透镜和视觉同步练习(学生卷)
学校:____________ 班级:__________ 姓名:__________ 学号:__________
一、选择题
1.图中对预防近视有利的一项是( )
A. B.
C. D.
2.《淮南万毕术》记载:“削冰令圆,举以向日,以艾承其影,则火生。”即用冰磨成一种冰镜,让太阳光透过它点燃柴草取火,这种冰镜应为( )
A.凸透镜 B.凹透镜 C.平面镜 D.凸面镜
3.如图所示,是小科制作的一架简易的天文望远镜,镜头选用的凸透镜焦距分别为5cm和50cm。她将寻星装置安装在套筒上,将望远镜固定在三角架上,用于观察月球。下列说法中不正确的是( )
A.物镜所成的像落在目镜的一倍焦距附近偏内侧
B.通过寻星装置寻找月球,是利用了光的直线传播原理
C.目镜的作用相当于放大镜,将物镜所成的像进行放大
D.通过望远镜看到的是月球倒立、放大的虚像
4.如图中画出了光线通过透镜(图中未画出)的情况,其中是凸透镜的
A.只有a和c B.只有b和c C.只有c D.b和c
5.如图所示,太阳光从左上方射下来,在镜的附近放一小纸片,在纸片上可以得到一个很小很亮的光斑,由此可以判断( )
A.若纸片放在a处,则MN处放的是凸透镜
B.若纸片放在a处,则MN处放的是凹透镜
C.若纸片放在b处,则MN处放的是凸透镜
D.若纸片放在b处,则MN处放的是凹透镜
6.做凸透镜成像实验时,将光具座上的蜡烛、凸透镜、光屏按如图所示放置,光屏上呈现清晰的像(像未画出)。下列说法正确的是( )
A.屏上的像是倒立,缩小的
B.该凸透镜的焦距可能是16厘米
C.先向左移动蜡烛,再移动凸透镜到某位置一定能在光屏上看到清晰的像
D.只将蜡烛向右移动一段距离,在蜡烛和凸透镜之间放上近视眼镜可在光屏上再次看到清晰的像
7.视觉形成过程中,形成图像和产生视觉的部位分别是()
A.视网膜、视网膜 B.大脑、大脑
C.视网膜、大脑 D.大脑、视网膜
8.如图所示是老年人专用指甲钳,手柄处嵌有辅助放大镜。下列分析正确的是( )
A.当指甲置于透镜焦点内侧时,形成倒立放大的实像
B.当指甲置于透镜焦点内侧时,形成正立放大的虚像
C.该透镜为凹透镜,通过光线发散使物体视觉放大
D.该透镜为凸透镜,成像原理基于光的反射定律
9.在做“探究凸透镜成像的规律”实验时,某实验小组所描绘的图线如图所示。图线上A、B、C三点分别与蜡烛在光具座上移动时的三个位置相对应。则下列说法正确的是( )
A.此透镜的焦距为20厘米
B.蜡烛处于BC间某一位置时,成倒立、放大的实像
C.在将蜡烛从C移动到B的过程中,所成像逐渐增大
D.在将蜡烛从B移动到A的过程中,所成像由实像变为虛像
10.如图所示的四幅图中阐述正确的是( )
A.甲图:近视眼成像在视网膜前,用凸透镜矫正
B.乙图:远视眼成像在视网膜后,用凹透镜矫正
C.乙图:远视眼成像在视网膜前,用凸透镜矫正
D.甲图:近视眼成像在视网膜前,用凹透镜矫正
二、填空题
11.一般透镜的两个面中至少有一个是球面的一部分。如果透镜的厚度远小于球面的半径,这种透镜叫作薄透镜。通过两个球面球心的直线叫作 ,简称主轴。主轴上有一点O,通过这个点的光的传播方向不变,这个点叫作 。对于薄透镜,其光心就在透镜的中心。
12.如图甲所示为兴趣小组的同学自制的变焦水透镜模型,如图乙所示为某同学看远处物体时物体的成像情况。该同学患有 (填“近视”或“远视”),原因可能是眼球的前后径过 (填“长”或“短”)。矫正时应选择图甲中的 (填“镜片Ⅰ”或“镜片Ⅱ”)。
13.2025年全国“爱眼日”宣传教育活动主题是“关注普遍的眼健康”。
(1)观看比赛时,眼球中能够感受光线的刺激并形成物像的结构是图1中的 (填序号)。
(2)图2是两束光分别射向并通过甲和乙两透镜的光路图。有资料说明,对晶状体中央厚度和眼球前后径长度测量的数据,可以作为判断青少年视力问题的重要参考。如表是有关14~16周岁青少年眼球的相关数据,根据数据可知,小塘的视力状况属于 (选填“近视”或“远视”),应该佩戴 (选填“甲透镜”或“乙透镜”)来进行纠正。
生物统计值
正常情况
小塘
晶状体中央厚度
3.5~3.9mm
3.8mm
眼球前后径长度
23.0~23.5mm
25.1mm
三、实验探究题
14.为了研究凸透镜的焦距与哪些因素有关,某小组同学选择了如图甲所示的四个透镜,其中A、B和C、D分别是两组厚度相同的凸透镜,它们分别用玻璃、塑料、玻璃和水晶制作而成。
(1)若要探究“凸透镜的焦距与透镜材料的关系”,小组应选择图甲中 (填字母)做实验。
(2)若选择A和C两个透镜还可以探究“凸透镜的焦距与 的关系” ;小组同学让一束与主光轴平行的光,分别经过两凸透镜后会聚于焦点处,如图乙所示。比较两次实验现象,可以得到的初步结论是当 。
(3)本实验采用的科学方法是 。
15.小明在探究“凸透镜成像的规律”实验中,操作如下:
(1)实验前,小明调节 、凸透镜光心、光屏的中心在同一高度。
(2)将蜡烛放在如图甲所示的位置,在光屏上看到一个清晰的、等大的实像,小明计算出这个凸透镜的焦距是 cm。
(3)把蜡烛移到25 cm刻度线处,向 (选填“靠近”或“远离”)凸透镜的方向移动光屏,可以得到倒立的、 的实像(选填“放大”或“缩小”),这一成像规律应用在 (选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)上。
(4)图乙中,能够观察到烛焰所成的虚像的是 (选填“A”或“B”)。
四、综合题
16.三棱镜是种重要的光学元件,光通过三棱镜的传播路线是怎样的呢?小金用红光以一定角度斜射到三棱镜上,光路如图1所示。改变斜射角度,光路如图2、图3所示。回答下列问题:
(1)分析图1、2或3可知,当光线从玻璃中斜射向空气中时,折射角 入射角;
(2)经过两次折射后,红光均向三棱镜的 (选填“顶角A”或“底面BC”)偏折;
(3)了解了小金的探究后,老师建议小金把凸透镜分割成两部分进行思考,如图4所示。小金经过分析和综合,理解了凸透镜对光具有 作用的原因;
(4)小金还利用三棱镜进行了光的色散实验,得到红上紫下的彩色光带。为什么是红上紫下而不是紫上红下排列?小金经过思考,发现其原因是不同色光的折射角度不同造成的。从相同角度斜射入玻璃时, (选填“红光”或“紫光”)的折射角会更大一些。
17. 请按下列要求作图:
(1)完成光路图
(2)根据平面镜成像的特点,画出图甲中AB 的像(保留作图痕迹)
(3)在进行专业摄影时经常需要给模特补光,但直接照射效果又不佳,如图乙所示要使光线反射到 模特的面部,请在图中完成光路图(保留作图痕迹)。
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