《第五章 透镜及其应用》1-3节阶段练习卷
一.选择题(共16小题)
1.用手机摄像头扫描二维码可快速登录网页,访问网络数据。 当手机扫描二维码时( ) A.摄像头相当于凹透镜
B.必须保证二维码位于摄像头的二倍焦距以外 C.二维码是光源
D.二维码中黑色部分反射光,白色部分吸收光
2.放映幻灯片时,要想银幕上出现放大的“F”字母,幻灯片插法是(3.下列光学器件所成的像为虚像的是( )
A.针孔照相机内所成的像
B.照相机中内所成的像
C.放大镜看到的物体的像
D.投影仪屏幕上所成的像
4.如图所示,通过透镜的光路图正确的是( )
5.关于透镜,下列说法正确的是( )
A.凸透镜和凹透镜都有焦点,凸透镜有实焦点,凹透镜有虚焦点
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)
B.平行于主光轴的光,通过透镜后必过焦点 C.凸透镜只对平行光有会聚作用
D.凸透镜对光有会聚作用,因此通过凸透镜光一定会聚在焦点
6.如图所示,是一副眼镜放到太阳光下,眼镜到地面的距离在一倍焦距以内,在地面上观察到的情境,由此可以判断镜片是( )
A.凸面镜
B.凹面镜
C.凹透镜
D.凸透镜
7.下列关于实像和虚像的说法正确的是( )
A.实像是由光的折射现象形成的,虛像是由光的反射现象形成的 B.实像能成在光屏上,虛像不能成在光屏上 C.虚像是人的幻觉,光线并没有进入人眼,实像是相反 D.实像有放大的,也有缩小的,虛像一定是放大的
8.把凸透镜正对着太阳,可在距凸透镜15cm处得到一个最小、最亮的光斑。若将某物体放在此凸透镜前20cm处,在凸透镜的另外一侧,调节光屏位置,可得到一个( ) A.倒立、放大的实像 C.正立、放大的实像
B.倒立、缩小的实像 D.正立、放大的虚像
9.如图所示,烛焰在光屏上成了一个清晰的像,下列说法正确的是( )
A.此时成倒立放大的实像
B.要使光屏上烛焰的像变小,只须将蜡烛靠近凸透镜
C.在凸透镜左侧放一个凹透镜,需要把光屏向右移才能再次看到清晰的像 D.为了便于从不同方向观察光屏上的像,光屏应选用较光滑的玻璃板
10.如图所示,在“探究凸透镜成像规律”的实验中,凸透镜焦距是10cm,蜡烛放在A处,位于C处的光屏(图中未画出)上得到了清晰的像;保持透镜位置不变,将蜡烛移到B处,移动光屏再次得到清晰的像。关于光屏移动的方向和移动距离L屏与蜡烛移动距离L
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烛
的大小关系,正确的是( )
A.向右移动光屏,L屏<L烛 C.向左移动光屏,L屏>L烛
B.向左移动光屏,L屏<L烛 D.向右移动光屏,L屏>L烛
11.如图,正午时,太阳光直射在水平地面,取一圆形薄透镜正对阳光,在距透镜20cm的地面上得到一个光斑,其直径与透镜直径相等,透镜的焦距是( )
A.10cm
B.20cm
C.30cm
D.40cm
12.我们经常提到的像:①小孔成像、②平面镜成像、③放大镜成像、④电影银幕上的像,其中( )
A.属于实像的是①②③ B.属于虚像的是②③④
C.由于光的反射而成的像是①② D.由于光的折射而成的像是③④
13.为加强校园安全管理,在校内安装监控摄像机,来自物体的光经过摄像机的镜头后形成( )
A.倒立、缩小的实像 C.倒立、放大的虚像
B.正立、放大的实像 D.正立、缩小的虚像
14.如图所示,小明将蜡烛、凸透镜(f=10cm)、光屏依次摆放在光具座上,光屏上成清晰的烛焰像,然后进行了如下的操作和判断(每次操作均在图基础上),下列说法正确的
是( )
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A.根据图中凸透镜成像原理可制成投影仪
B.将蜡烛沿光具座移动15cm,再适当移动光屏,一定能在光屏上成清晰放大的烛焰像
C.小明把自己的眼镜放在蜡烛和透镜之间,然后向右移动光屏,光屏上可再次成清晰的烛焰像,小明戴的是近视镜
D.将蜡烛放在45cm刻度线处,移动光屏,光屏上成正立放大的烛焰像
15.不允许在森林里随地丢弃瓶子,因为雨水进入透明的瓶子后,在阳光照射下就可能会引发火灾,能说明此现象发生原因的选项是( )
16.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象如图所示。图象中A、B、C三点分别与蜡烛在光具座上移动过程中的三个位置相对应。则下列说法正确的是( )
A.蜡烛处于A点时,成倒立,缩小的实像 B.蜡烛处于B点时,成倒立、放大的实像
C.蜡烛从B移动到C的过程中,所成的像逐渐变大 D.透镜的焦距是10cm 二.填空题(共8小题)
17.常用体温计的刻度部分为三棱体,横截面如图,其正面呈圆弧形,这样就可看清体温计内极细的水银柱,以便于读数,这是因为圆弧形玻璃的作用相当于 ,使我们能看
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到水银柱放大后的 像。(填“实”或“虚”)
18.如图是现代城市很多路口安装的监控摄像头,它可以拍下违章行驶或发生交通事故时的现场照片。摄像头的镜头相当于一个凸透镜,它的工作原理与 (选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)相似。
19.在“探究凸透镜成像的规律”实验中,把蜡烛、凸透镜固定在光具座上,调整光屏到凸透镜的距离,使光屏上出现烛焰清晰的像,三者在光具座上的位置如图所示,该像为倒立、 (选填“放大”、“缩小”或“等大”)的实像,生活中 (选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)利用了这个成像规律。
20.小亮将爷爷的眼镜正对着太阳光,调节眼镜到地面的距离,在眼镜下方的地上形成了一个很小且明亮的光斑,由此可以判断,爷爷是 眼,爷爷的眼镜对光有 作用。
21.清晨室外花叶上有许多露珠,露珠下面的叶脉看起来比较粗大,这是露珠产生 镜的功能,形成叶脉的 (填“实”或“虚”)像。
22.如图所示,在探究凸透镜成像规律时,在E点的光屏上有烛焰清晰放大的像,此时一定是把点燃的蜡烛放在了 点(选填:“A”、“B”、“C”或“D”),若在物体和透镜之间再放置一个凸透镜,调节光屏位置,在光屏上仍能得到清晰的像,光屏应该是在E点 侧(选填“左”或“右”)。
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23.为了加强管理,某单位利用人工智能技术,实行刷脸考勤制度。如图,当人靠近摄像头时,光源自动打开,照亮 (选填“人脸”或“显示屏”)。当人脸往摄像头靠近时,所成的像 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
24.如图所示,某同学在探究凸透镜成像规律的实验中,将焦距f=10cm的凸透镜固定在光具座上50cm处,将光屏向 (选填“左”或“右”)移动,才能在光屏上观察到烛焰清晰倒立 (选填“放大”、“等大”或“缩小”)的像,利用该类透镜可以矫正 眼(选填“近视”或“远视”)
三.作图题(共2小题) 25.请你完成图中的光路图。
26.请补全图中光线的光路图。
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四.实验探究题(共2小题)
27.如图所示,小宁和同学们在老师指导下做“探究凸透镜成像规律”的实验。
(1)在凸透镜不动的情况下、不断改变物距,测出对应的像距,得到物距与像距的关系图象,如图甲,则凸透镜的焦距为 cm。
(2)如乙图所示,当蜡烛位于图中B处时,移动光屏到 (选填“C”、“D”或“E”)点,光屏上才能成清晰的像。
(3)小宁同学把蜡烛移动到A处,移动光屏,找到清晰的像,此时光屏上的像应该是倒立 的实像,利用这个成像原理人们制成了 (选填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”)。若蜡烛燃烧变短了,其在光屏上的像的位置将 (选填“升高”或“降低”)。
(4)同组的小丽在探究凸透镜成像实验时,不小心将凸透镜碰到地上,透镜的上半部分摔烂了,她坚持用余下的半部分继续实验,则光屏上将 。 A.得不到像 B.仅成上半部分的像 C.仅成上半部分的像 D.像是完整的,亮度变暗
28.用如图所示的装置做“探究凸透镜成像规律”实验。
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(1)图甲中一束平行光射向凸透镜,光屏上得到一个最小、最亮的光斑。则该凸透镜的焦距为 cm。
(2)图乙中烛焰在光屏上恰好成一清晰的像(未画出)
①若在图乙中烛焰和凸透镜之间合适位置放一眼镜的镜片,将光屏向右移动适当距离才能再次看到清晰的像。说明该眼镜对光线具有 (选填“发散”或“会聚”)作用,是 (选填“近视”或“远视”)眼镜。
②若在图乙中将蜡烛移到35cm刻度线处,则将光屏移动到 cm刻度线处,可以再次看到清晰的像,此时的像是 (选填“放大”“缩小”或“等大”)的。日常生活中, (选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)就是利用这一原理制成的。 ③若在图乙所示位置的基础上,保持蜡烛位置不动,将凸透镜和光屏同时向右移动相同的距离后,光屏上 (选填“能”或“不能”)看到清晰的像。
④若将图乙中的凸透镜换成焦距为25cm凸透镜,保持蜡烛和凸透镜在原来位置不变,在光具座上移动光屏, (选填“能”或“不能”)找到一个位置,使像清晰的呈现在光屏上。(光具座总长100cm)
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参考答案与试题解析
一.选择题(共16小题)
1.【分析】凸透镜成像时,物距u>2f,成倒立缩小的实像,应用是照相机。 能发光的物体称为光源。
如果物体能吸收所有的光,物体是黑色,如果物体反射所有的光,物体是白色。 【解答】解:AB、摄像头相当于凸透镜,成倒立缩小实像,物体到摄像头的距离大于二倍焦距,故A错误、B正确;
C、二维码本身不发光,不是光源,故C错误;
D、当扫描黑白相间的条纹时,黑色条纹吸收所有光线,故黑色条纹不反射色光,而白色条纹能够反射所有色光,故D错误。 故选:B。
【点评】凸透镜成像的规律:u>2f,成倒立缩小的实像,应用是照相机;u=2f,成倒立等大的实像,应用是测焦距;f<u<2f,成倒立放大的实像,应用是投影仪;u=f,不成像;u<f,成正立放大的虚像,应用是放大镜。
2.【分析】根据凸透镜的成像规律,物距在一倍焦距和二倍焦距之间时,凸透镜成倒立放大的实像,其实际应用是幻灯机或投影仪。
【解答】解:幻灯机是利用物距在一倍焦距和二倍焦距之间时凸透镜成倒立放大的实像的原理工作的。
此时的倒立不仅包括上下颠倒,也包括左右颠倒,由此可知为了使像呈现“F”字样,则要按照C项的方法去放置幻灯片。 故选:C。
【点评】熟练掌握凸透镜成像规律,明确凸透镜成像中倒立的包括:上下倒、左右倒两方面的含义是解答此题的关键。
3.【分析】(1)小孔成像成的是倒立的实像;
(2)照相机利用的是凸透镜成像时:u>2f,成倒立缩小的实像; (3)放大镜应用的是u<f 时成正立放大的虚像;
(4)投影仪利用的是凸透镜成像时:f<u<2f,成倒立放大的实像。
【解答】解:A、针孔照相机内所成的像属于小孔成像,小孔成像成的是倒立的实像,故A不符合题意;
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B、照相机是利用u>2f时,凸透镜成倒立缩小的实像,故B不符合题意;
C、放大镜应用的是u<f 时,成正立放大的虚像,因此放大镜看到的物体的像是正立放大的虚像,故C符合题意;
D、投影仪是利用f<u<2f时,凸透镜成倒立放大的实像,故D不符合题意。 故选:C。
【点评】此题主要考查了凸透镜成像的规律,要掌握规律的内容,搞清每种情况下的应用。在学习过程中要善于总结、寻找规律,学着将所学知识与生活实际联系起来。 4.【分析】在作凸透镜或凹透镜的光路图时,先确定所给光线的特点再根据透镜的光学特点来作图。
【解答】解:A、对于凸透镜,过焦点的光线经凸透镜折射后折射光线平行于主光轴,故A错;
B、对于凸透镜,平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点,故B错误; C、对于凹透镜,指向另一侧焦点的入射光线经凹透镜折射后平行于主光轴,故C正确; D、对于凹透镜,过焦点的光线不属于特殊光线,折射光线将远离主光轴,故D错误。 故选:C。
【点评】凸透镜有三条特殊光线:过光心的光线其传播方向不变;过焦点的光线经凸透镜折射后折射光线平行于主光轴;平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点。
凹透镜有三条特殊光线:过光心的光线传播方向不变,平行于主光轴的入射光线经凹透镜折射后折射光线反向延长通过焦点,指向另一侧焦点的入射光线经凹透镜折射后平行于主光轴。
5.【分析】(1)凸透镜对光线有会聚作用,凹透镜对光线有发散作用;凸透镜有实焦点,凹透镜有虚焦点。
(2)对于凸透镜来说:平行于主光轴的光线会聚于焦点,过光心的光线传播方向不变。 【解答】解:A、凸透镜和凹透镜都有焦点,凸透镜有两个实焦点,凹透镜有两个虚焦点,故A正确;
B、平行于主光轴的光线通过凸透镜后一定经过焦点;平行于主光轴的光线通过凹透镜后折射光线的反向延长线过焦点,故B错误;
C、凸透镜对原来会聚的光线也有会聚作用,故C错误;
D、只有平行于凸透镜主光轴的光线,经凸透镜会聚在焦点,故D错误。
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故选:A。
【点评】本题考查透镜的光线性质,知道凸透镜和凹透镜对光线的作用是解决该题的关键。
6.【分析】凸透镜和凹透镜的区分:
(1)边缘薄、中间厚的凸透镜,边缘厚、中间薄的凹透镜; (2)对光起会聚作用的是凸透镜,对光起发散作用的是凹透镜; (3)能成实像的是凸透镜;能起放大作用的是凸透镜。
【解答】解:将眼镜放到太阳光下,眼镜到地面的距离在一倍焦距以内,由图知,阳光通过眼镜形成的光斑四周亮、中间暗,说明该眼镜对光线起发散作用,所以是凹透镜。 故选:C。
【点评】本题考查了凸透镜、凹透镜的特点:凸透镜能使光线会聚,凹透镜能使光线发散,属于基础知识的考查。
7.【分析】(1)实像和虚像的区别:实像能用光屏呈接,虚像不能;实像是实际光线会聚而成的,虚像是实际光线的反向延长线会聚形成的。 (2)人看物体的条件:物体发光或反射光线进入人眼。 (3)平面镜的虚像是正立的、等大的。是光的反射形成的。
(4)凸透镜的虚像是正立的、放大的。实像是倒立的,有放大的,也有等大的,也有缩小的。是光的折射形成的。
(5)小孔成像成倒立的、有放大的,也有等大的,也有缩小的实像。 (6)凹镜的虚像是正立的、缩小的。
【解答】解:A、光的直线传播可以产生实像,光的折射可以产生实像,也可以产生虚像。故本选项不符合题意。
B、是否用光屏能呈接是实像和虚像的重要区别,实像能用光屏呈接,虚像呈接不到。故本选项符合题意。
C、我们能看到虚像和实像,一定有光线进入人的眼睛,不是幻觉。故本选项不符合题意。 D、实像有放大、等大、缩小,虚像有等大、缩小、放大的。故本选项不符合题意。
故选:B。
【点评】实像和虚像的区别:不同点:
(1)成因不同,实像是由实际光线会聚而成的,而虚像是由实际光线的反向延长线会聚
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而成的;
(2)像的正倒不一样,实像一般是倒立的,而虚像是正立的; (3)呈现效果不同,实像可以用光屏接收,而虚像不能用光屏接收。 共同点:实像和虚像都能用眼睛看得到。
8.【分析】利用题目中提到的物理过程,可确定该凸透镜的焦距;再利用物距与焦距的关系,结合凸透镜的成像规律来得到成像的情况。
【解答】解:凸透镜正对着太阳光,可在距凸透镜15cm处得到一个最小最亮的光斑,这个亮斑就是凸透镜的焦点,所以15厘米就是该凸透镜的焦距,这是利用平行光聚焦法测得了透镜的焦距。
现在的物距是20厘米,大于一倍焦距、小于二倍焦距,由凸透镜的成像规律可知,此时凸透镜成倒立放大的实像。 故选:A。
【点评】本题先求出凸透镜的焦距,然后根据物距和焦距的关系,判断凸透镜的成像情况。
9.【分析】解答此题从以下知识点入手:
①凸透镜成像规律:物距小于焦距成正立放大虚像。应用是放大镜。
物距大于一倍焦距小于二倍焦距成倒立放大实像,像距大于二倍焦距。应用是幻灯机、投影仪。
物距等于二倍焦距成倒立等大实像,像距等于二倍焦距。
物距大于二倍焦距成倒立缩小实像,像距大于一倍焦距小于二倍焦距。应用是照相机。 ②成实像时:物像异侧,物距变大,像距变小,像变小。 ③凹透镜对光线具有发散作用。
③掌握漫反射的概念。知道要从不同方向看到同一个物体,需要发生漫反射。 【解答】解:
A、由图知,蜡烛放在凸透镜的2倍焦距之外,所以此时成倒立、缩小的实像,故A错误。
B、要使光屏上的烛焰的像变小,根据凸透镜成像规律“物远像近像变小”可知,蜡烛应远离凸透镜,同时光屏要靠近凸透镜一些,故B错误。
C、在凸透镜左侧放一个凹透镜,凹透镜对光线具有发散作用,能推迟像的会聚,所以需要把光屏向右移才能再次看到清晰的像,故C正确。
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D、为了便于从不同方向观察光屏上的像,光屏应选用较粗糙的毛玻璃板,故D错误。 故选:C。
【点评】此题主要考查了凸透镜成像的规律及应用。首先要熟练掌握规律的内容,要做到灵活运用,同时还考查了漫反射在生活中的应用。
10.【分析】凸透镜成实像时,物距变小,像距变大;在物距大于像距时,移动蜡烛,蜡烛移动的距离要大于像移动的距离。
【解答】解:将蜡烛放在A处时,此时的物距大于二倍焦距,光屏上得到了清晰的缩小像:保持透镜位置不变,向右移动蜡烛至B处,物距等于二倍焦距;光屏上得到清晰的放大像,像变大,则像距变大,由于实像与成像物体位于凸透镜的两侧,光屏应向右移动;
在物距大于像距时,移动蜡烛,蜡烛移动的距离要大于像移动的距离,即L屏<L烛;故A正确。 故选:A。
【点评】此题考查凸透镜成像实验,包括凸透镜成像特点及凸透镜成像性质与物距的关系,属于基础知识。
11.【分析】凸透镜对光线有会聚的作用;最小、最亮的光斑就是该凸透镜焦点的位置,焦点到透镜光心的距离就是焦距。 【解答】解:
在距透镜20cm的地面上得到一个直径与透镜直径一样大小的圆形光斑,这是太阳光经凸透镜折射后经过凸透镜的焦点继续向前传播形成的,且光斑位置到焦点的距离与凸透镜到焦点的位置相同,因此,透镜的焦距是此时总距离的一半,即×20cm=10cm,故A正确,BCD错误。 故选:A。
【点评】考查了凸透镜焦距的求法,太阳光经凸透镜在光屏上出现最小最亮的光斑,就是凸透镜的焦点,此题的光斑不是凸透镜的焦点。 12.【分析】(1)平面镜成像是由于光的反射形成的。
(2)水底看起来比实际的要浅、斜插入水中的筷子向上折、海市蜃楼、凸透镜成像都是光的折射。
(3)影子的形成、日月食的形成、小孔成像都是光沿直线传播形成的。小孔成像能成倒
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立的实像。 【解答】解:
①小孔成像是由光的直线传播形成的实像。 ②平面镜成像是由光的反射形成的虚像。
③放大镜成像属于凸透镜成像,是由光的折射形成的虚像。 ④电影银幕上的像,属于凸透镜成像,是由光的折射形成的实像。
综上所述,由于反射而形成的像是②,由于折射而形成的像是③④,属于实像的是①④,属于虚像的是②③,所以只有选项D正确。 故选:D。
【点评】此题主要考查了光的反射、光的折射、光的直线传播现象,平时要注意各个现象的形成原因,把凸透镜成像、小孔成像、平面镜成像的原因和成像性质对比记忆,效果比较好。
13.【分析】凸透镜成像的规律:u>2f,成倒立缩小的实像,应用是照相机。
【解答】解:摄像机的镜头与照相机的镜头类似,应用的是当u>2f时,来自物体的光经过摄像机的镜头后形成倒立缩小的实像。 故选:A。
【点评】本题主要考查凸透镜成像规律及应用,运用物理知识来解决实际问题,可激发同学们学习物理的兴趣,培养大家的思维能力和创新精神,使同学们能初步运用物理知识解释和解决一些简单的实际问题。
14.【分析】(1)(4)凸透镜成像的三种情况和应用。 u>2f,成倒立、缩小的实像,应用于照相机和摄像机。 2f>u>f,成倒立、放大的实像,应用于幻灯机和投影仪。 u<f,成正立、放大的虚像,应用于放大镜。 (2)根据光的可逆性分析;
(3)近视镜是凹透镜,且凹透镜对光线有发散作用,若将凹透镜放在光屏和蜡烛之间,光线经凹透镜发散后,成的像会远离凸透镜;
【解答】解:A、由图可知,凸透镜成实像时,物距大于像距,成倒立、缩小实像,是照相机的原理,故A错误;
B、将蜡烛沿光具座向左移动15cm,此时物距大于二倍焦距,成倒立、缩小的实像,将蜡烛沿光具座向右移动15cm,此时物距在一倍焦距和二倍焦距之间,成倒立、放大的实
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像,故B错误;
C、小明把自己的眼镜放在蜡烛和透镜之间,然后向右移动光屏,光屏上可再次成清晰的烛焰像,这说明该眼镜对光线具有发散作用,是凹透镜,凹透镜可以矫正近视镜,故C正确;
D、将蜡烛放在45cm刻度线处,此时的物距小于焦距,成正立放大的虚像,光屏上不能接收虚像,故D错误。 故选:C。
【点评】探究“凸透镜成像规律”题目中,应注意光学元件的放置和调整,同时要熟练掌握凸透镜成像的规律,并能够对数据进行规律性的总结,会给问题的解决带来方便。 15.【分析】玻璃凸透镜、水凸透镜、冰凸透镜等凸透镜都对光线有会聚作用。
【解答】解:在森林里随地丢弃瓶子,雨水进入透明的瓶子后,形成水凸透镜,水凸透镜对光线有会聚作用,能使太阳光会聚于一点,这点的温度很高,会把枯叶点燃,导致森林火灾。
A、蜡烛发出的光线经过小孔射到光屏上,是小孔成像,小孔成像是光的直线传播形成的,与题干的原理不同。
B、平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚成一点,这点是凸透镜的焦点,图示反映了凸透镜对光线有会聚作用,与题干的原理相同。
C、平面镜成像,属于光的反射现象,与题干的原理不同。
D、太阳光通过三棱镜后,分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光,是光的色散现象,与题干的原理不同。 故选:B。
【点评】此题考查了对凸透镜的认识及其作用,会利用凸透镜的特点解释一些自然现象。 16.【分析】(1)根据u=v=2f,成倒立、等大的实像,判断凸透镜的焦距。 (2)掌握凸透镜成像的三种情况和应用:
U>2f,成倒立、缩小的实像,应用于照相机和摄像机。 2f>U>f,成倒立、放大的实像,应用于幻灯机和投影仪。 U<f,成正立、放大的虚像,应用于放大镜。 凸透镜成实像时,物距变大,像距变小,像变小。
【解答】解:(1)由图象知,蜡烛在B点时,u=v=2f=20cm,凸透镜成倒立、等大的实像,所以凸透镜的焦距:f=10cm,故B错误,D正确;
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(2)当蜡烛在A点时,由图象可知,2f>u>f,成倒立、放大的实像,故A错误; (3)将蜡烛从B移动到C的过程中,物距变大,像距应该变小,同时像变小;故C错误。 故选:D。
【点评】A凸透镜成像的几种情况和凸透镜成实像时,物距增大,像距减小,像变小在凸透镜成像习题中有广泛的应用,一定要熟练掌握。 二.填空题(共8小题)
17.【分析】当物距小于焦距时,凸透镜成放大、正立的虚像,放大镜就是根据这个原理制成的。
【解答】解:从图中体温计的横截面看,此温度计的圆弧形玻璃相当于凸透镜,当物距小于焦距时,可以成放大、正立的虚像。 故答案为:凸透镜;虚。
【点评】此题主要考查凸透镜成像规律及其应用,其中主要是考查放大镜的成像特点,平时要把所学知识与生活实际联系起来。都是基础知识。
18.【分析】凸透镜成像的规律:u>2f,成倒立缩小的实像,应用是照相机。
【解答】解:摄像机的镜头与照相机的镜头类似,应用的凸透镜成实像时u>2f,成倒立缩小的实像;与照相机的原理是相同的。 故答案为:照相机。
【点评】本题主要考查凸透镜成像规律及应用,运用物理知识来解决实际问题,可激发同学们学习物理的兴趣,培养大家的思维能力和创新精神,使同学们能初步运用物理知识解释和解决一些简单的实际问题。
19.【分析】当物距大于2f时,凸透镜成倒立缩小的实像,照相机根据这个原理制成; 【解答】解:由图可知,物距大于2倍焦距,成倒立、缩小的实像,照相机利用这一原理制成的。
故答案为:缩小;照相机。
【点评】本题考查了凸透镜成像规律及应用,不仅要掌握成像特点与物距像距之间的关系,而且要善于总结规律。
20.【分析】(1)凸透镜对光线有会聚作用,凹透镜对光线有发散作用,近视眼佩戴凹透镜矫正,远视眼佩戴凸透镜矫正。
(2)近视眼是因为晶状体太厚或眼球太长,像成在视网膜的前方;远视眼是因为晶状体
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太薄或眼球太短,像成在视网膜的后方。
【解答】解:小亮将爷爷的眼镜正对着太阳光,调节眼镜到地面的距离,在眼镜下方的地上形成了一个很小且明亮的光斑,这表明该透镜对光线具有会聚作用,是凸透镜,凸透镜可以矫正远视眼,所以爷爷是远视眼。 故答案为:远视;会聚。
【点评】正确理解凸透镜对光线的会聚作用和凹透镜对光线的发散作用:凸透镜的会聚作用是使原来的光路变窄,会聚的光线提前会聚,平行光会聚成点,发散的光线变为平行光或发散小一些的光线;凹透镜的发散作用是使原来的光路变宽,会聚的光线错后会聚,平行光线变得发散,发散的光线变得更散。
21.【分析】水珠中间厚边缘薄,形成一个水凸透镜,物距小于焦距,成正立、放大的虚像,此时相当于放大镜。 【解答】解:
露珠中间厚边缘薄,形成一个水凸透镜,具有放大镜的功能,成正立、放大的虚像,所以叶脉看起来比较大。 故答案为:放大;虚。
【点评】透明的物质都可以制成凸透镜和凹透镜,材料不同,但是成像性质相同。 22.【分析】由凸透镜成像的规律知,当物距在一倍焦距以内时,得到正立、放大的虚像;物体在一倍焦距到二倍焦距之间时,得到倒立、放大的实像;物体在二倍焦距以外时,得到倒立、缩小的实像; 凸透镜对光线具有会聚作用;
【解答】解:因为当物体在凸透镜的一倍焦距与二倍焦距之间时,在光屏上可以得到倒立放大的实像,所以在E点的光屏上有烛焰清晰放大的像时,一定把点燃的蜡烛放在了C点。
在物体和透镜之间再放置一个凸透镜时,由于凸透镜对光线具有会聚作用,则成的像将靠近凸透镜,光屏应该是在E点的左侧。 故答案为:C;左。
【点评】此题主要考查凸透镜成像规律的应用,难度不大,要掌握。
23.【分析】想看清物体必须有足够的光线,物体的光线足够明亮成的像才更清晰。 凸透镜成实像时,物距减小,像距变大,像变大。
【解答】解:只有将更多的光射到人脸上时,才会有更多的光被反射,才能清楚地看到
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人脸通过镜头所成的像,所以当人靠近摄像头时,光源自动打开,照亮人脸。 凸透镜成实像时,物距减小,像距变大,像变大,因此当人脸往摄像头靠近时,所成的像变大。
故答案为:人脸;变大。
【点评】本题考查了凸透镜的成像特点和应用,要掌握凸透镜成像的规律,搞清每种情况下的应用。在学习过程中要善于总结、寻找规律,学着将所学知识与生活实际联系起来。
24.【分析】(1)当物距大于2f时,成倒立、缩小的实像; (2)凸透镜可以矫正远视眼。
【解答】解:已知凸透镜的焦距f=10cm,将点燃的蜡烛移动到光具座上20cm刻线处,此时u=50cm﹣20cm=30cm,
u>2f,成倒立、缩小的实像,像距大于1倍f小于2f;故将光屏向左移动到60cm~70cm之间,观察到烛焰清晰的像。
凸透镜对光线有会聚作用,可以矫正远视眼。 故答案为:左;缩小;远视。
【点评】此题是探究凸透镜成像的规律,主要考查了实验的探究过程及成像规律的应用。此题看似复杂,其实只要用心,仔细审题,并不难。 三.作图题(共2小题)
25.【分析】在作凹透镜的光路图时,先确定所给的光线的特点再根据透镜的光学特点来作图。
【解答】解:平行于主光轴射向凹透镜的光线,经过凹透镜后会向外发散,其反向延长线会经过凹透镜的焦点;经过凹透镜光心的光线,其传播方向不会发生改变。如图。
【点评】凹透镜三条特殊光线的作图:①延长线过另一侧焦点的光线经凹透镜折射后将平行于主光轴。②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。③过光心的光线经凹透镜折射后传播方向不改变。
26.【分析】在作凸透镜的光路图时,先确定所给光线的特点再根据凸透镜的光学特点来作图。 【解答】解:
通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴,据此作出对应的折射光线和入射光线,
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如图所示;
【点评】凸透镜的三条特殊光线:①通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴。②平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点。③过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变。
四.实验探究题(共2小题)
27.【分析】(1)凸透镜成像时,u=v=2f,成倒立、等大的实像,可以根据这个特点求出凸透镜的焦距。
(2)当物距等于2倍焦距时,像距也等于2倍焦距;
(3)根据物近像远像变大的特点分析;根据凸透镜成倒立实像进行分析,若物体相对于凸透镜向下移动,则像向上移动;
(3)当将凸透镜的部分挡住后,光屏上仍能成物体完整的像,只是凸透镜会聚光线数量比原来减少,像比原来变暗。
【解答】解:(1)由甲图可知,当u=v=20cm时,凸透镜成倒立、等大的实像,所以2f=20cm,所以f=10cm;
(2)如乙图所示,当蜡烛位于图中B处时,此时物距等于2倍焦距时,像距也等于2倍焦距,移动光屏到D点,光屏上才能成清晰的像;
(3)把蜡烛移动到A处,物距变大,像距变小,所以应将光屏靠近透镜,向左移动;此时物距大于2f,所以在光屏上成倒立缩小的实像,是照相机的原理;蜡烛燃烧变短,根据经过光心的光线的传播方向不变可知,像成在了光屏的上方,即像变高了;
(4)小丽在探究凸透镜成像实验时,不小心将凸透镜碰到地上,透镜的上半部分摔烂了,她坚持用余下的半部分继续实验,由于凸透镜的下半部分仍能会聚光线而成像,所以光屏上呈现的仍然是烛焰完整的像,只是此时的像比完整凸透镜前的像要暗一些,故D正确。
故答案为:(1)10;(2)D;(3)缩小;照相机;升高;(4)D。
【点评】本题是“探究凸透镜成像规律”的实验,关键掌握凸透镜成像规律及应用,属于基础知识的考查,难度不大。
28.【分析】(1)从焦点到凸透镜的距离叫做焦距;
(2)①凸透镜对光线具有会聚作用,凹透镜对光线具有发散作用; ②在光的折射中,光路是可逆的;
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③根据物远像近像变小分析解答;
④物距大于一倍焦距小于二倍焦距成倒立放大实像,像距大于二倍焦距。 【解答】解:(1)由焦距的概念知,f=40.0cm﹣30.0cm=10.0cm;
(2)①若在图乙中烛焰和凸透镜之间合适位置放一眼镜的镜片,将光屏向右移动适当距离才能再次看到清晰的像,这表明该透镜对光线具有发散作用,是凹透镜,能矫正近视眼,是近视眼镜;
②若在图乙中将蜡烛移到35cm刻度线处,此时的物距变为原来的像距,根据光路可逆可知,此时的像距为原来的物距,原来物距为50.0cm﹣20.0cm=30.0cm,所以需要将光屏移动到50cm+30cm=80cm刻度线处,可以再次看到清晰倒立、放大的实像,其应用是投影仪;
③将凸透镜和光屏同时向右移动相同的距离后,此时物距增大,而像距不变,所以光屏上不能成清晰的像;
④将图中的凸透镜换成焦距为25cm的凸透镜,保持蜡烛和凸透镜的位置不变,则物距大于一倍焦距小于二倍焦距成倒立放大实像,像距大于二倍焦距,即v>50.0cm,像距过大,超出了光具座所提供的长度,所以光屏上找不到清晰的像。能;④不能。
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