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人教版2022年中考物理真题汇编:透镜及其应用附解析
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人教版2022年中考物理真题汇编:透镜及其应用附解析学生版
一、单选题
1.(2022·泸州)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
2.(2022·北京市)小京通过焦距为10cm的凸透镜看到了提示牌上“关灯”两字放大的像,如图所示。下列说法正确的是( )
A.“关灯”两字放大的像是实像
B.提示牌上“关灯”两字在凸透镜的焦点上
C.提示牌上“关灯”两字到凸透镜的距离小于10cm
D.提示牌上“关灯”两字到凸透镜的距离大于20cm
3.(2022·长沙)我国出土的文物“水晶饼”为中部鼓起的透明圆饼,古籍记载“正午向日,以艾承之,即火燃”。关于“水晶饼”利用太阳光生火,下列说法正确的是( )
A.这是光的反射现象 B.这是光的色散现象
C.“水晶饼”对光有会聚作用 D.“水晶饼”对光有发散作用
4.(2022·河南)小明用透明塑料盒设计了一个昆虫标本观察器,如图所示。盒底上放标本,盒盖上嵌入一凸透镜。有焦距为5cm和10cm的两种凸透镜,为了在盒盖上方附近,通过凸透镜观察到标本正立、放大的像,凸透镜焦距f与盒高h选择合理的是( )
A.f=5cm h=10cm B.f=10cm h=12cm
C.f=5cm h=12cm D.f=10cm h=6cm
5.(2022·山西)如图所示,是创新小组的同学们自制的照相机。在较暗的教室内,让凸透镜对着明亮的室外,拉动纸筒,在半透明膜上可看到室外实验楼清晰的像,若想在半透明膜上成实验楼更大清晰的像,下列做法正确的是( )
A.相机向前移,纸筒向前伸 B.相机向后移,纸筒向后缩
C.相机不移动,纸筒向后缩 D.相机和纸筒的位置均不变
6.(2022·郴州)2022年6月5日10时44分,神舟十四号飞船成功发射,我国空间站建设又跨出了关键一步。王大爷从报纸上看到这一消息时,感到无比自豪。他用放大镜读报时透过镜片看到的文字是( )
A.倒立、缩小的实像 B.正立、放大的虚像
C.倒立、放大的实像 D.正立、缩小的虚像
7.(2022·宜昌)如图所示是一种常见的投射灯,它的成像镜头可简化为一个凸透镜,能把投影片ab投射到地面,下图中能正确反映其成像原理的示意图是( )
A.
B.
C.
D.
8.(2022·泰安)光学知识在我们的生活、学习中有着广泛应用。下列说法中( )
①近视镜是凸透镜,利用了凸透镜对光有会聚作用
②照相时,被照者应位于镜头二倍焦距以外
③放大镜能放大地图,利用了光通过凸透镜能成正立、放大的实像的原理
④阳光下绿树的影子是光沿直线传播形成的
A.只有①④正确 B.只有②④正确
C.只有②③正确 D.只有①③正确
9.(2022·成都)图是龙泉山城市森林公园的“城市之眼”,它见证了成都由“两山夹一城”到“一山连两翼”的跨越式发展,立于此,“城市绿心”跳动的脉搏清晰可感。周末,游人如织,小张拿出手机留影纪念,在黑屏状态下通过屏幕看到了身后游人的像,在拍照时通过屏幕看到了“城市之眼”的像,为了探究成像原因,小张用手指挡住摄像头,发现不能看到“城市之眼”的像。下列分析正确的是( )
A.游人看见“城市之眼”是因为它是光源
B.光照在游人的伞面上发生了镜面反射
C.两次通过屏幕看到的像成像原理不同
D.摄像头的镜头成的是正立缩小的实像
10.(2022·自贡)现代生活,智能手机给人们带来了许多便利,但长时间盯着手机屏幕,容易导致视力下降。如图所示,关于近视眼及其矫正的原理图正确的是( )
A.①③ B.②④ C.①④ D.②③
11.(2022·遂宁) 2022年2月,第24届冬奥会在北京成功举办,小华得到了冬奥会吉祥物“冰墩墩”。他和“冰墩墩”一起完成了几个光学实验,下列描述与实验情景不相符的是( )
A.平面镜中的像由光的反射形成
B.通过放大镜看到的像是实像
C.小孔成像是因为光沿直线传播
D.岸上看到水中的虚像比物体位置高
12.(2022·苏州)做凸透镜成像实验时,将光具座上的蜡烛、凸透镜、光屏如图放置,光屏上呈现清晰的像。下列说法正确的是( )
A.屏上的像是倒立放大的
B.该凸透镜的焦距可能是8cm
C.先向右移动光屏,再移动凸透镜到某位置一定能在光屏上看到清晰的像
D.只将蜡烛向左移动一段距离,放上远视眼镜可在屏上再次看到清晰的像
13.(2022·上海市)已知在某物体透过凸透镜在距离透镜25厘米的光屏上成放大的像,若将物体移动到距离凸透镜30厘米处,则此时成( )
A.放大的虚像 B.正立的虚像 C.放大的实像 D.缩小的实像
14.(2022·达州)清晨,太阳从东方冉冉升起,云缝中射出道道霞光,它让我们的大千世界五彩缤纷,让我们的世界拥有了无穷奥妙。下列对光的世界的探究中,结论正确的是( )
A.甲图,通过注入气泡的水球,我们看到太空授课的王亚平成“一正一倒”两个像,其中正立的是虚像,倒立的是实像
B.乙图,央视春晚节目舞蹈诗剧《只此青绿》的临水起舞画面中,舞者在舞台上的“倒影”和小孔成像的原理相同
C.丙图,光源经凸透镜在光屏上成一清晰的像,此时飞来一只小虫落在凸透镜上,则光屏上光源的像不完整
D.丁图,小薇按照图示将眼镜放在蜡烛与凸透镜之间,光屏上清晰的像变模糊,只将光屏靠近凸透镜时,又能在光屏上看到清晰的像,则该眼镜是近视眼镜
15.(2022·枣庄)在“探究凸透镜成像的规律”实验中,蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图所示,这时烛焰在光屏上能成等大清晰的像。关于本实验下列说法正确的是( )
A.凸透镜的焦距是20cm
B.把蜡烛移至刻度尺10cm处,凸透镜不动,移动光屏,能在光屏上得到清晰的像
C.把蜡烛移至刻度尺32cm处,凸透镜不动,移动光屏,能在光屏上得到清晰的像。这与照相机的成像原理相同
D.把蜡烛移至刻度尺45cm处,凸透镜不动,移动光屏,会再次在光屏上得到清晰的像
二、填空题
16.(2022·广元)生活中随处可见摄像头,摄像头的镜头相当于一个凸透镜。摄像头拍摄实景所成的像是 像(选填“实”或“虚”),人在靠近摄像头的过程中,人所成的像逐渐 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
17.(2022·乐山)日常生活中,不注意用眼卫生长期用眼疲劳就可能患上近视眼。近视眼成像于视网膜 (选填“前”或“后”),为娇正视力需要佩戴 (选填“凹”或“凸”)透镜。
18.(2022·永州)2021年12月9日,中国空间站太空授课以天地互动的形式圆满完成,航天员叶光富进行了太空水球光学实验。在太空失重环境下,水滴收缩成一个接近完美球体的水球,这个水球可以被看成一个凸透镜。将一个物体放在这个凸透镜二倍焦距以外的某一位置,可以看到一个倒立、 (选填“放大”或“缩小”)的 (选填“实像”或“虚像”)。
19.(2022·赤峰)让平行于主光轴的光分别射向凸透镜A与B,情况如图甲所示,则A与B中对光的会聚作用较强的是 。如图乙所示,烛焰通过凸透镜A恰好能在光屏上成清晰的像,如果保持蜡烛的位置不动,将凸透镜A换成凸透镜B,还想在光屏上看到清晰的像,应该向 移动光屏。
20.(2022·济宁)用冰取火,似乎不可思议。但这绝非讹传,据晋代张华的《博物志》记载,我国古代就把冰块制成透镜,利用透镜对光的 作用将物体点燃,如图所示。用这类透镜制作的眼镜片,可以用来矫正 眼。
21.(2022·贺州)如图所示的四个透镜,属于凸透镜的有 ,属于凹透镜的有 (两空均填编号)。
22.(2022·遂宁)小陈发现爷爷看书报时将书报拿得很远,根据所学知识想到人的眼睛与 (选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)的成像原理相同,爷爷眼睛的问题是因为晶状体太薄造成的 (选填“近”或“远”)视眼。于是他建议父母带爷爷到眼镜店选配一副由 透镜制成的老花镜。
23.(2022·连云港)小明在探究凸透镜成像特点时,将蜡烛、凸透镜、光屏放置在如图所示位置时,光屏上恰好出现等大的清晰的像,此凸透镜的焦距为 cm。当蜡烛被移至57cm刻度处,无论怎样移动光屏,光屏上始终接收不到像,要想观察到像可以从凸透镜的 (选填“左”或“右”)侧用眼睛观察,生活中的 是利用这个原理制成的。
三、作图题
24.(2022·聊城)如图所示,画出光经过透镜折射后的光线。
25.(2022·广安)根据入射光线和折射光线,在图中的虚线框内画出适当类型的透镜。
26.(2022·绥化)画出图中折射光线的入射光线。
27.(2022·黔东南)如图所示,请分别画出AB的入射光线和CO的折射光线。
28.(2022·泰州)如图,请完成图中光通过透镜后的光路。
29.(2022·常德)图中的光线经过平面镜反射后水平射向竖直放置的凸透镜,请画出平面镜的入射光线和凸透镜的折射光线。
30.(2022·大庆)甲图是近视眼的成像示意图,其中晶状体相当于凸透镜,平行光经过晶状体等结构未会聚在视网膜上。请在乙图虚线框内画出适当的透镜,并将两条光线的光路补充完整。使光线会聚在视网膜上的a点。
31.(2022·广州)如图,凸透镜的焦点为F,光心为O。
①在图中画出S点发出的光线a经过透镜光心后的光线
②S点发出的一条光线经过透镜后与主光轴平行,在图中画出上述光路。
四、实验探究题
32.(2022·益阳)在“探究凸透镜成像的规律”实验时:
(1)若发现凸透镜表面沾满了灰尘,下面去除灰尘的方法中最合理的是:____(选填序号);
A.直接用手将灰尘擦去
B.先用水冲洗,再用柔软纸巾轻轻擦干
C.用毛巾将灰尘擦去
(2)要能在光屏上成像,必须将蜡烛和光屏安放在凸透镜的 (选填“同侧”或“异侧”),并且烛焰、光心和光屏的中心在同一水平直线上;
(3)做完实验后,将凸透镜平放在物理课本封面上,通过透镜看到书名《物理》的“物”字形状是下图中的____。
A. B.
C. D.
33.(2022·贵阳)近视程度不同的同学需要佩戴焦距不同的眼镜。为了探究近视眼的矫正过程,组装如图甲所示的实验装置,其中“F”字样的光源代替可视物体,光屏模拟视网膜。选用如图乙所示的2号凸透镜模拟晶状体,打开“F”光源,调节各个元件的位置,直到光屏上呈现倒立缩小的清晰像,正常眼睛的视物模型便组装完成。
请回答下列问题:
(1)模拟近视眼视物情况,选择图乙中的 (填序号)号透镜替代2号透镜安装在光具座上后,光屏上的像变模糊;
(2)用如图丙所示的水透镜模拟近视眼矫正视力。应将水透镜置于光具座上的 (选填“A”“B”或“C”)点,缓慢调节水透镜中的水量,当水透镜形成焦距合适的 透镜时,光屏上呈现清晰的像,近视眼的成像情况得到改善;
(3)更换焦距更小的凸透镜模拟近视程度更严重的眼睛晶状体,为了改善视网膜上的成像情况,实验时需要用注射器 (选填“抽取”或“注入”)适量水;
(4)根据上述实验,近视程度更严重的同学应选择焦距更大还是更小的透镜来矫正呢? ,请结合透镜对光的作用来分析选择的理由: 。
34.(2022·锦州)小明做“探究凸透镜成像规律”的实验。
(1)如图甲所示,将一束平行光正对凸透镜照射,光屏上出现一个最小、最亮的光斑,则凸透镜的焦距f= cm;
(2)小明在某次实验中,将蜡烛、凸透镜、光屏放在光具座上如图乙所示的位置,光屏上呈现清惭的像,此像是倒立、 的实像,生活中 (选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)就是依据此成像原理制成的;
(3)保持蜡烛位置不变,移动凸透镜至如图丙所示位置,则人眼在图中 (选填“A”或“B”)处能观察到烛焰的像;
(4)小明在图乙中烛焰和凸透镜之间的适当位置放一副眼镜,发现光屏上原本清晰的像变模糊了。将蜡烛向靠近凸透镜方向移动适当距离后,光屏上再次得到清晰的像,则该眼镜是 (选填“近视”或“远视”)眼镜。
35.(2022·包头)如图所示,小明利用凸透镜成像原理来研究电影放映时银幕上的影像情况。
(1)进入影院,小明发现银幕表面较为粗糙,观众在不同位置都可以看到银幕上的影像,这是因为光在银幕上发生了 反射。
(2)小明在银幕上看到了清晰的影像,这个影像相对于胶片上的图案是 (填“正立”或“倒立”)的。同时,影像又是放大的,是因为胶片放在了距离镜头 (填答案序号)的位置。
A.一倍焦距以内 B.一倍焦距到二倍焦距之间 C.二倍焦距以外
(3)放映过程中影像大小超出了银幕边界,要使影像缩小到银幕范围且仍然清晰,在放映机镜头靠近银幕的同时,还要将胶片到镜头的距离调 (填“大”或“小”)一些。
36.(2022·陕西)如图1所示,人眼的功能类似于照相机,学习了凸透镜成像规律后,小明对人眼和照相机如何成清晰的像,进行了进一步研究;
(1)人眼结构中,视网膜到晶状体的距离不变,相当于“探究凸透镜成像规律”实验中, 到凸透镜的距离不变,能否看清远近不同的物体,可能与晶状体的焦距有关,使用变焦照相机拍照,能否得到清晰的像,可能同时与焦距和像距有关,于是他用图2装置进行探究;
(2)实验前,调节“F”光源和光屏的中心在凸透镜的主光轴上,是为了使像呈现在 ;
(3)实验主要步骤:①保持光屏到凸透镜的距离不变,换上不同焦距的凸透镜,调节“F”光源到凸透镜的距离,直到光屏上成清晰的像,分别记录焦距、物距和像的高度;
②保持 到凸透镜的距离不变,换上不同焦距的凸透镜,调节光屏到凸透镜的距离,直到光屏上成清晰的像,分别记录焦距、像距和像的高度;
(4)实验数据如下表所示:物体的高度H=5.0cm
实验序号
物距u/cm
像距v/cm
焦距f/cm
像的高度ℎ/cm
1
17.1
15.0
8.0
4.4
2
30.0
15.0
10.0
2.5
3
60.0
15.0
12.0
1.3
4
25.0
11.8
8.0
2.4
5
25.0
16.7
10.0
3.3
6
25.0
23.1
12.0
4.6
①分析 三组数据可知:当像距不变时,物距变大,要成清晰的像,凸透镜焦距要变大;
②分析4、5、6三组数据可知:当物距不变时,凸透镜焦距越 ,像距越大,像也越大;
根据以上探究可知:人眼是通过调节晶状体焦距来看清远近不同物体的;用变焦照相机在同一位置拍摄同一物体时,是通过同时调节焦距和像距,使物体成大小不同的清晰的像;
(5)实验结束后,小明和同学们进行了如下交流:
①人长时间看近处物体,眼睛容易疲劳。学习较长时间后,建议同学们适当远眺,使睫状体放松,晶状体变 (选填“厚”或“薄”),焦距变大,舒缓眼疲劳,保护眼睛;
②用变焦相机拍完西安钟楼的全景后,要在原地把钟楼上的钟拍得更大一些,应该把照相机的镜头 (选填“向前伸”或“往后缩”)同时增大焦距。
答案解析部分
1.【答案】B
【解析】【解答】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,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,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】当物体在凸透镜的二倍焦距外时,成倒立缩小的实像,实际应用是照相机。
2.【答案】C
【解析】【解答】由图可知,像是正立的,所以成正立放大的虚像,由凸透镜成像规律可知,当物距小于一倍焦距时,成正立放大的虚像,由于该凸透镜焦距为10cm,所以提示牌上“关灯”两字到凸透镜的距离小于10cm,ABD不符合题意,C符合题意。
故答案为:C。
【分析】当物体在凸透镜的一倍焦距内时,可以成正立放大的虚像。
3.【答案】C
【解析】【解答】A.“水晶饼”相当于凸透镜,发生的是光的折射现象,A不符合题意;
B.光的色散现象是指太阳光(白光)透过三棱镜分解成各种色光的现象,B不符合题意;
CD.“水晶饼”相当于凸透镜,凸透镜对光有会聚作用,把一束太阳光的能量会聚到焦点上,从而点燃了焦点处的艾草,C符合题意,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】中间厚边缘薄的透镜是凸透镜,对光有会聚作用。
4.【答案】D
【解析】【解答】ABCD.盒盖处安装凸透镜,盒底处有昆虫标本,要使凸透镜作放大镜使用时,物距必须小于焦距,ABC不符合题意,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】当物体在凸透镜的焦点内时,可以成正立放大的像。
5.【答案】A
【解析】【解答】A.相机向前移,物距减小,根据凸透镜成像规律可知,像距会变大,像也变大,所以纸筒向前伸来增大像距,则可在半透明膜上成更大的清晰的像,A符合题意;
B.相机向后移,物距增大,根据凸透镜成像规律可知,像将变小,B不符合题意;
C.相机不移动,物距不变,所像距也不会变,所以纸筒向后缩不能得到更大清晰的像,C不符合题意;
D.相机和纸筒的位置均不变,像的大小不会发生变化,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】凸透镜成像时,当物体靠近凸透镜时,像远离凸透镜,像变大。
6.【答案】B
【解析】【解答】用放大镜读报时,放大镜与报纸的距离小于一倍焦距,根据凸透镜成像的规律可知,此时成正立、放大的虚像,ACD不符合题意,B符合题意。
故答案为:B。
【分析】放大镜成正立放大的虚像。
7.【答案】B
【解析】【解答】由图结合题意可知,灯内部较小的投影片在地面成倒立、放大的实像,根据凸透镜成像规律可知,此时投影片位于凸透镜的一倍焦距和二倍焦距之间,其实像在凸透镜另一侧二倍焦距之外,B符合题意,ACD不符合题意。
故答案为:B。
【分析】投影仪成像时,物体在凸透镜的一倍焦距和二倍焦距间,成像是倒立放大的实像。
8.【答案】B
【解析】【解答】①近视眼的晶状体曲度变大,会聚能力增强,即折光能力增强,成像于视网膜前,应佩戴发散的凹透镜,使光线推迟会聚,故①错误;
②照相机照相的原理是物距大于2倍焦距,成倒立缩小的实像,所以照相时应该站在镜头的二倍焦距以外,故②正确;
③利用放大镜看地图时,物体在焦点之内,物距小于1倍焦距,成正立放大的虚像,故③错误;
④阳光下绿树的影子是光在同种均匀介质中沿直线传播形成的,故④正确。
故答案为:B。
【分析】近视眼镜是凹透镜;照相机成像时,物体在二倍焦距外;放大镜成像时,物体在一倍焦距内,成像是正立放大的虚像;影子是光沿直线传播形成的。
9.【答案】C
【解析】【解答】A.能够发光的物体叫做光源,而“城市之眼”不能自己发光,但它能够反射光源的光,游人看见的“城市之眼”,是它的反射的光进入人眼形成的像,A不符合题意;
B.镜面反射是平行光照射到光滑的平面上发生的反射,而游人的伞面是粗糙不平的,因此光照在游人的伞面上发生的是漫反射而不是镜面反射,B不符合题意;
C.小张在黑屏状态下通过屏幕看到了身后游人的像,是游人反射的光经过手机屏幕反射形成的,属于平面镜成像;小张在拍照时通过屏幕看到了“城市之眼”的像,是“城市之眼”反射的光经过镜头折射后形成的像,属于凸透镜成像,所以两次通过屏幕看到的像成像原理不同,C符合题意;
D.小张在拍照时通过屏幕看到了“城市之眼”的像,用手指挡住摄像头,发现不能看到“城市之眼”的像说明“城市之眼”和它的像在镜头两侧,根据凸透镜的成像规律可知此时成的是实像,且像的大小明显小于物体大小,所以摄像头的镜头的成像原理应该与照相机成像原理相同,而照相机成的是倒立缩小的实像,屏幕上正立的像是通过手机内电子器件的进一步转换形成的,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】光源是能够自行发光的物体;粗糙的物体表面发生漫反射;摄像头成像是倒立缩小的实像。
10.【答案】B
【解析】【解答】①图中光线会聚在视网膜后方,是远视眼的成像情况。要佩戴凸透镜进行矫正,即③所示矫正原理图;
②图中光线会聚在视网膜前方,是近视眼的成像情况。要佩戴凹透镜进行矫正,即④所示矫正原理图。
①③组合是远视眼及矫正原理图,②④组合是近视眼及矫正原理图,ACD不符合题意,B符合题意。
故答案为:B。
【分析】近视眼成像在视网膜前,利用凹透镜矫正。
11.【答案】B
【解析】【解答】A.平面镜成像的原理是光的反射,A不符合题意;
B.通过放大镜看到的像是正立放大的虚像,B符合题意;
C.影子、日食、月食、小孔成像等都是由光的直线传播形成,C不符合题意;
D.从岸上看水中的物体比实际的浅,也就是虚像的位置比实际的物体高,D符合题意。
故答案为:B。
【分析】平面镜成像的原理是光的反射,平面镜所成的像是正立、等大的虚像。
凸透镜成像规律及其应用之一,u<f,成正立放大的虚像。
小孔成像的原理是光的直线传播,所成的倒立的实像。
利用光发生折射时光线传播路径的规律解答。
12.【答案】C
【解析】【解答】A.图中物距大于像距,由凸透镜成像规律可知成倒立缩小的实像,A不符合题意;
B.此时物距为50.0cm-25.0cm=25.0cm
此时u>2f
即25.0cm>2f①
像距v=67.0cm-50.0cm=17.0cm
此时2f>v>f
即2f>17.0cm>f②
由①②得8.5cm
C.凸透镜成实像时,物近像远像变大,向右移动光屏,像距变大,应该减小物距,才能成清晰的像,再向左移动凸透镜到某位置一定能在光屏上看到清晰的像,C符合题意;
D.凸透镜成实像时,物远像近像变小,只将蜡烛向左移动一段距离,物距变大,像距变小,像成在光屏的前面,远视眼镜是凸透镜,对光有会聚作用,放上远视眼镜使像更靠近凸透镜,不能在屏上再次看到清晰的像,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】当凸透镜成像时,若物距大于像距,成倒立缩小的实像;根据物距和像距范围,可以计算焦距范围;当物体和光屏向同一方向移动,可以再次成像;远视眼镜是凸透镜,使成像靠近凸透镜。
13.【答案】D
【解析】【解答】在距离透镜25厘米的光屏上成放大的像,则像距大于二倍焦距,即
25cm>2f
可得f<12.5cm
将物体移动到距离凸透镜30厘米处,此时物距30cm,则u=30cm>2f
所以成倒立缩小的实像。
故答案为:D。
【分析】根据凸透镜成像规律,物距大于像距时,成倒立缩小的实像。
14.【答案】A
【解析】【解答】A.甲图中,将气泡注入水球,水球中间部分中间薄边缘厚,相当于凹透镜,此时凹透镜成正立的虚像;水球的周围部分中间厚边缘薄,相当与凸透镜,此时成倒立的实像,因此我们能看到太空授课的王亚平成“一正一倒”两个像,其中正立的是虚像,倒立的是实像,A符合题意;
B.乙图中,舞者在舞台上的“倒影”属于平面镜成像,是光的反射形成的,小孔成像是由光的直线传播形成的,两者的成像原理不同,B不符合题意;
C.丙图中,小虫落在凸透镜上,此时小虫在凸透镜的焦点以内,在光屏上不能成像,小虫挡住了部分成像的光线,但是其余的光线仍能使物体成完整的像,由于成像光线变少,光屏上的像会变暗,C不符合题意;
D.丁图中,将光屏靠近凸透镜时,又能在光屏上看到清晰的像,说明此时所成清晰像的像距变小了,则所放透镜对光的会聚能力增强,因此在蜡烛与凸透镜之间放的是一个会聚透镜,远视眼镜是凸透镜,对光具有会聚作用,因此应是远视眼镜,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】凸透镜成实像,是倒立的;凹透镜成像正立的虚像;影子是光沿直线传播形成的;凸透镜成实像时,凸透镜上的物体不影响成像;近视眼是凹透镜,使凸透镜成像远离凸透镜。
15.【答案】B
【解析】【解答】A.当物距等于二倍焦距时,凸透镜成等大像时,由图可知
u=20cm=2f
解得f=10cm,A不符合题意;
B.把蜡烛移至刻度尺10cm处,凸透镜不动,此时物距40cm,大于二倍焦距,根据凸透镜成像规律可知,移动光屏,能在光屏上得到清晰的倒立的缩小的实像,B符合题意;
C.把蜡烛移至刻度尺32cm处,凸透镜不动,此时物距为18cm,等于一倍焦距而小于二倍焦距,根据凸透镜成像规律可知,移动光屏,能在光屏上得到清晰的倒立的放大的实像,这与投影仪的成像原理相同,C不符合题意;
D.把蜡烛移至刻度尺45cm处,凸透镜不动,此时物距为5cm,小于焦距,根据凸透镜成像规律可知,此时成的是虚像,不能在光屏上不成像,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】当物距等于二倍焦距时,凸透镜成等大像;物距大于二倍焦距,移动光屏,能在光屏上得到清晰的倒立的缩小的实像;物距等于一倍焦距而小于二倍焦距,能在光屏上得到清晰的倒立的缩小的实像;物距小于焦距,成的是虚像,不能在光屏上不成像。
16.【答案】实;变大
【解析】【解答】摄像头成像原理与照相机成像原理相同,成倒立缩小的实像,故摄像头拍摄的像是实像。
人靠近摄像头的过程中,是物距变小,物体靠近凸透镜,由“物近像远像变大”可知像逐渐变大。
【分析】照相机成像原理:成倒立缩小的实像;凸透镜成实像时,“物近像远像变大”。
17.【答案】前;凹
【解析】【解答】近视眼形成的原因是长时间看近处的物体,晶状体变厚,折光能力变强,在视网膜前成像。
需要佩戴发散透镜,才能将像成在视网膜上,故需要佩戴凹透镜。
【分析】近视眼成像在视网膜前,利用凹透镜矫正。
18.【答案】缩小;实
【解析】【解答】根据凸透镜的成像规律可知,物体到透镜的距离大于二倍焦距,则成的像是一个倒立、缩小的实像。
【分析】物体在凸透镜的二倍焦距外时,成倒立缩小的实像。
19.【答案】B;左
【解析】【解答】如图甲所示,一束平行于主光轴光经过透镜后会聚一点,该点就是焦点,焦点到光心的距离是焦距,焦距越小,说明会聚作用越强,B对光的会聚作用较强。
如图乙所示,烛焰通过凸透镜A恰好能在光屏上成清晰的像,如果保持蜡烛的位置不动,将凸透镜A换成凸透镜B,因为凸透镜B对光的会聚作用更强,所以光线会提前会聚,即成像在光屏左侧,所以应该向左移动光屏才能在光屏上看到清晰的像。
【分析】凸透镜越厚,对光的会聚能力越强;凸透镜的焦距越小,成像越靠近凸透镜。
20.【答案】会聚;远视
【解析】【解答】透镜分为凸透镜和凹透镜,其中凸透镜对光有会聚作用。
由于凸透镜对光线有会聚作用,使物体所成的像前移,而远视眼成像在视网膜后方,可以利用凸透镜的会聚作用使像向前移动,成在视网膜上,所以用凸透镜制成的镜片可以矫正远视眼。
【分析】凸透镜对光有会聚作用,可以矫正远视眼。
21.【答案】②③;①④
【解析】【解答】中间厚,边缘薄的透镜叫凸透镜,如图所示的四个透镜,属于凸透镜的有②③。
中间薄,边缘厚的透镜叫凹透镜,如图所示的四个透镜,属于凹透镜的有①④。
【分析】中间厚,边缘薄的透镜叫凸透镜;中间薄,边缘厚的透镜叫凹透镜。
22.【答案】照相机;远;凸
【解析】【解答】人的眼睛与照相机的成像原理相同,都是成倒立、缩小的实像。
晶状体太薄,导致晶状体对光线的会聚能力变弱,看远处物体时,像呈在视网膜后方,所以爷爷眼睛的问题是因为晶状体太薄造成的远视眼。
远视眼是由于看远处物体时,像呈在视网膜后方,所以应该佩戴会聚透镜,即凸透镜,使光线提前会聚。
【分析】当物距大于二倍焦距时,成倒立、缩小的实像,其应用是照相机。远视眼的晶状体比较薄,所以,其对光的偏折能力弱,也就是说其会聚能力弱,导致其成像在视网膜的后方;要使像成在视网膜上,只有一个办法:间接的增强其会聚能力,也就是通过会聚光线的方法达到重新成像在视网膜上的目的。而凸透镜也就是远视镜(老花镜)具有这种作用,所以远视眼的老年人戴的眼镜都是凸透镜!
23.【答案】10.0;左;放大镜
【解析】【解答】蜡烛恰好在光屏上成倒立、等大的像,由图可知,此时u=v=20.0cm=2f
则f=10.0cm。
当蜡烛被移至57.0cm刻度处,此时物距是7.0cm,物距小于焦距,成的是一个正立、放大的虚像,光屏上始终接收不到像,且像和物在凸透镜的同一侧,因此要想看到这个像,应从凸透镜的左侧透过凸透镜去观察。放大镜的原理是物距小于焦距,成正立放大的虚像,所以放大镜是利用这个原理制成的。
【分析】当物体在二倍焦距点时,物距等于像距,可以计算焦距大小;当物体在凸透镜的焦点内时,成虚像,不能用光屏承接;实际应用有放大镜。
24.【答案】解:如图所示:
【解析】【解答】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,如图所示:
【分析】根据凹透镜的特殊光线,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射出。
25.【答案】解:如图所示:
【解析】【解答】如图所示,折射光线与入射光线对比,折射光线向主光轴偏折,说明是会聚透镜,故是凸透镜,故如图所示:
【分析】凸透镜对光有会聚作用。
26.【答案】解:如图所示:
【解析】【解答】凸透镜对光线有会聚作用,平行于主光轴的光线经凸透镜折射后过焦点,则入射光线如下图所示:
【分析】光线平行于凸透镜的主光轴,折射光线过焦点。
27.【答案】解:如图所示
【解析】【解答】根据凹透镜的三条特殊光线可知,延长线过凹透镜另一侧焦点的光线经凹透镜折射后,将平行于主光轴;过凹透镜光心的光线经凹透镜折射后,传播方向不变,据此完成AB的入射光线和CO的折射光线,如图所示:
【分析】凹透镜的三条特殊光线: 1、过光心的光线经透镜后传播方向不改变;2、平行于主光轴的光线,经凹透镜后向外发散,但其反向延长线必过焦点;3、射向异侧焦点的光线经凹透镜后平行于主光轴射出。
28.【答案】解:如图所示:
【解析】【解答】过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不变,过焦点入射的光线经凸透镜折射后平行与主光轴,如图所示:
【分析】入射光线和凸透镜的主光轴平行,折射光线过焦点;入射光线过焦点,折射光线和主光轴平行。
29.【答案】解:如图所示:
【解析】【解答】过反射点做平面镜的垂线,根据反射角等于入射角,画出入射光线,延长反射光线,直至与凸透镜相交,反射光线平行主光轴射入凸透镜,会发生偏折,折射光线必然过焦点,故连接折射点和右侧焦点,并且带上向下的箭头,即为折射光线,故如图所示:
【分析】光在反射时,反射角等于入射角,画出入射光线;光线和凸透镜的主光轴平行时,折射光线过焦点。
30.【答案】解:如图所示
【解析】【解答】图甲是近视眼的成像示意图,需要用凹透镜来矫正,故虚线框内应该画凹透镜,凹透镜对光线有发散作用,再经过晶状体会聚到视网膜上的a点。如下图所示:
【分析】凹透镜对光有会聚作用;眼睛成像在视网膜上,才能看清楚物体。
31.【答案】解:如图所示:
【解析】【解答】过光心的光线,经透镜后传播方向不改变,如图。S点发出的一条光线经过透镜后与主光轴平行,故它的入射光线一定过焦点,如图:
【分析】光线过凸透镜的焦点,折射光线和主光轴平行;光线过光心,沿直线传播。
32.【答案】(1)B
(2)异侧
(3)A
【解析】【解答】(1)AC.凸透镜表面沾满了灰尘,因为灰尘是颗粒,用手擦拭或用毛巾擦,可能会划伤显凸透镜,AC不符合题意;
B.先用水冲洗,再用柔软纸巾轻轻沿着一个方向擦可减少对凸透镜的划伤,B符合题意。
故答案为:B。
(2)在光屏上成像,即成的是实像,是来自烛焰的光通过凸透镜折射后会聚在光屏上形成的,所以必须将蜡烛和光屏安放在凸透镜的异侧,并且烛焰、光心和光屏的中心在同一水平直线上。
(3)做完实验后,将凸透镜平放在物理课本封面上,课本与凸透镜的距离很近,小于一倍焦距,根据凸透镜成像的规律,此时通过透镜看到书名《物理》的“物”成正立、放大的虚像。A符合题意,BCD不符合题意。
故答案为:A。
【分析】(1)用水冲洗凸透镜进行清洁,可以保持凸透镜的表面;
(2)凸透镜成实像时,像和物体在凸透镜的异侧;
(3)当物体在凸透镜的焦点内时,可以成正立放大的虚像。
33.【答案】(1)3
(2)B;凹
(3)抽取
(4)更小;近视程度更严重的同学,其晶状体焦距更小,对光的会聚能力更强,故需用对光发散能力更强、焦距更小的凹透镜矫正。
【解析】【解答】(1)由题意可知,图乙所示的2号凸透镜模拟晶状体,近视眼成像在视网膜前,近视眼的晶状体比正常人眼睛的晶状体对光的会聚能力更强,故模拟近视眼视物情况,选择图乙中的3号透镜替代2号透镜安装在光具座上后,光屏上的像变模糊。
(2)矫正近视眼使用凹透镜,将凹透镜放置于物与凸透镜之间,使成的像正好处于视网膜处,即应将水透镜置于光具座上的B点。当使用的凹透镜焦距合适时,光屏上呈现清晰的像,近视眼的成像情况得到改善。
(3)更换焦距更小的凸透镜模拟近视程度更严重的眼睛晶状体,物成的像在视网膜之前,且距离视网膜更远,使用凹透镜改善视网膜情况时,应使用对光线发散能力更强的凹透镜,即可用注射器抽取适量水。
(4)近视程度更严重的同学,其晶状体焦距更小,对光的会聚能力更强,故需用对光发散能力更强、焦距更小的凹透镜矫正。
【分析】(1)近视眼成像在视网膜前,近视眼的晶状体比正常人眼睛的晶状体对光的会聚能力更强;
(2)矫正近视眼使用凹透镜;
(3)改善近视程度更严重的眼睛晶状体,应使用对光线发散能力更强的凹透镜;
(4)需用对光发散能力更强、焦距更小的凹透镜矫正近视程度更严重的同学。
34.【答案】(1)10.0
(2)放大;投影仪
(3)B
(4)远视
【解析】【解答】(1)由图可知,平行光线经过凸透镜后会聚于一点,这一点就是焦点;焦点到光心的距离是焦距,由图可知,该凸透镜的焦距为f=50.0cm-40.0cm=10.0cm
(2)由乙图可知,物距u=15.0cm,由于f (3)保持蜡烛位置不变,移动凸透镜至如图丙所示位置,此时物距u=7.0cm<10.0cm
根据凸透镜成像规律可知,此时成正立、放大的虚像,像与物位于凸透镜的同侧,所以人眼在图中B处能观察到烛焰的像。
(4)在图乙中烛焰和凸透镜之间的适当位置放一副眼镜,发现光屏上原本清晰的像变模糊了。将蜡烛向靠近凸透镜方向移动适当距离后,光屏上再次得到清晰的像,说明所放的透镜对光有会聚作用,是凸透镜,而远视眼镜片是凸透镜制成的,所以该眼镜是远视眼镜。
【分析】(1)平行于凸透镜主光轴的光线会聚于焦点,焦点到凸透镜的距离是焦距;
(2)当物体在凸透镜的一倍焦距和二倍焦距间时,成倒立放大的实像,实际应用有投影仪;
(3)当物体在凸透镜的焦点内时,需要通过凸透镜观察像的情况;
(4)凸透镜可以矫正远视眼,凸透镜对光有会聚作用,使物体和像的距离靠近。
35.【答案】(1)漫
(2)倒立;B
(3)大
【解析】【解答】(1)银幕表面较为粗糙,镜头折射出来的光在银幕上发生了漫反射,反射光线射向四面八方,使坐在各个位置的观众都能看到荧幕。
(2)小明在银幕上看到了清晰的影像,是电影胶片通过凸透镜在荧幕上成的倒立、放大的实像,因此这个影像相对于胶片上的图案是倒立的。
荧幕上的影像是放大的,是因为胶片放在了距离镜头的一倍焦距和二倍焦距之间,像成在二倍焦距以外,像距大于物距,B符合题意,AC不符合题意。
故答案为:B。
(3)放映过程中影像大小超出了银幕边界,说明胶片成的像太大,即像距太大,要使影像缩小到银幕范围且仍然清晰,应使放映机镜头靠近银幕,缩小相距;还要将胶片到镜头的距离调大一些,即物远像近像变小。
【分析】(1)粗糙物体的表面发生漫反射;
(2)物体在凸透镜的一倍焦距和二倍焦距间时,成像倒立放大;
(3)当物体与凸透镜的距离变大,成像减小。
36.【答案】(1)光屏
(2)光屏中央
(3)“F”光源
(4)1、2、3;大(或长)
(5)薄;向前伸
【解析】【解答】(1)在人眼结构中,外界事物透过晶状体最终成像在视网膜上,视网膜相当于凸透镜成像规律中的光屏,故视网膜到晶状体的距离不变,相当于光屏到凸透镜的距离不变。
(2)实验前,调节“F”光源和光屏的中心在凸透镜的主光轴上,是为了使像最终能够在光屏的中央显现。
(3)保持“F”光源到凸透镜的距离不变,保持物距不变,换上不同焦距的凸透镜,直到光屏上成清晰的像,可以探究焦距与像距之间的关系。
(4)要得出“当像距不变时,物距变大,要成清晰的像,凸透镜焦距要变大。”的结论,需要控制像距保持不变,改变物距,故答案为:1、2、3组数据。
分析4、5、6三组数据可知,物距保持不变,透镜的焦距逐渐增大,发现像距也在逐渐增大,且像的高度也在逐渐增大,故当物距不变时,凸透镜焦距越大,像距越大,像也越大。
(5)人长时间看近处物体,晶状体收缩变厚,对光的偏折能力变大,眼睛的焦距变小,远眺时,使睫状体放松,晶状体变薄,对光的偏折能力变小,眼睛的焦距变大,远处物体射来的光刚好聚在视网膜上,可以看清远处的事物,可以起到舒缓眼疲劳,保护眼睛的作用。
拍完西安钟楼的全景后,需要在原地把钟楼上的钟拍得更大一些,则物距保持不变,像变大,分析表格数据可知,此时焦距变大,故把照相机的镜头像前伸。
【分析】(1)探究眼睛成像规律时,光屏到凸透镜的距离不变;
(2)当物体和凸透镜的中心、光屏中心在同一高度时,像成在光屏中央;
(3)若更换不同的凸透镜,需要保持物体到凸透镜的距离不变;
(4)根据实验数据的变化,判断改变的物理量;当物距不变时,凸透镜焦距越大,像距越大,像也越大;
(5)当眼睛的睫状肌放松,晶状体变薄;当物距变大时,凸透镜的焦距变大,像距变大。
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