![八年级物理上册同步精品课堂(人教版2024)5.3凸透镜成像规律试题含解析答案01](http://img-preview.51jiaoxi.com/2/6/16045004/0-1722998242125/0.jpg?x-oss-process=image/resize,w_794,m_lfit,g_center/sharpen,100)
![八年级物理上册同步精品课堂(人教版2024)5.3凸透镜成像规律试题含解析答案02](http://img-preview.51jiaoxi.com/2/6/16045004/0-1722998242334/1.jpg?x-oss-process=image/resize,w_794,m_lfit,g_center/sharpen,100)
![八年级物理上册同步精品课堂(人教版2024)5.3凸透镜成像规律试题含解析答案03](http://img-preview.51jiaoxi.com/2/6/16045004/0-1722998242393/2.jpg?x-oss-process=image/resize,w_794,m_lfit,g_center/sharpen,100)
初中物理第3节 凸透镜成像的规律同步练习题
展开一、单选题
1.小欣在做“探究凸透镜成像的规律"实验,当物距u=15cm时,像距v=25cm,在光屏上得到清晰的像;保持蜡烛和光屏的位置不动,将凸透镜向靠近光屏的方向移动适当距离,在光屏上再次得到清晰的像,此时她看到的是( )
A.倒立、放大的像B.倒立、缩小的像C.正立、放大的像D.正立、缩小的像
2.在凸透镜成像的实验中,保持凸透镜位置不变,如图所示,先后使烛焰位于a、b、c、d四点,并分别调整光屏的位置,实验后,他归纳出以下说法,其中错误的是( )
A.使烛焰位于a点时,屏上出现的实像最小B.使烛焰位于b点时,成缩小的实像
C.使烛焰位于c点时,屏上出现的实像最大D.使烛焰位于d点时,成放大的实像
3.小明按正确操作测量凸透镜焦距,在距凸透镜10cm的白纸上得到一个最小、最亮的光斑;然后将一支点燃的蜡烛放在此凸透镜前30cm处,在凸透镜另一侧调节光屏的位置,直到出现清晰的像。则( )
A.光屏与凸透镜的距离约为15cmB.光屏与凸透镜的距离约为40cm
C.光屏上呈现正立、放大的虚像D.光屏上呈现倒立、放大的实像
4.在探究凸透镜成像实验中,小红把蜡烛放在凸透镜前的某一位置时,在透镜另一侧离透镜10cm的光屏上得到一个倒立、缩小的清晰的像。当她把蜡烛移到距透镜10cm处时,所成的像是( )
A.倒立缩小的实像B.倒立放大的实像
C.正立放大的虚像D.正立放大的实像
5.把凸透镜正对着太阳光,可在距凸透镜13cm处得到一个最小,最亮的光斑。若将某一物体放在此透镜前30cm处,可得到一个( )
A.倒立放大的实像B.正立放大的虚像
C.正立放大的实像D.倒立缩小的实像
6.在用一凸透镜研究其成像的规律时,某同学得到的部分实验信息如下表所示。根据表中信息判断下列说法错误的是( )
A.该凸透镜的焦距是7.5cm
B.当v=10cm时,凸透镜成放大的像
C.当u=20cm时,凸透镜成缩小的像
D.若把物体从距凸透镜12cm处向距凸透镜22cm处移动,像逐渐变小
7.将蜡烛、凸透镜、光屏按图放置, 点燃蜡烛,烛焰在光屏上恰好成清晰的像,现在把蜡烛向左移到 10cm处,若 仍在光屏上成清晰的像,则应将( )
A.光屏向右移动适当距离B.光屏向左移动适当距离
C.光屏不动D.以上方法都可以
8.一个凸透镜焦距是5cm,小明想利用此透镜当作放大镜看清邮票上的细微部分,则邮票到透镜的距离应( )
A.小于5cmB.等于5cm
C.在5cm和10cm之间D.大于10cm
9.如图所示,这是一款5G警用巡逻机器人,它装有5个高清摄像头,可实现全景无死角巡逻,它能拍摄出周围0.5m到5m内的景物,下列有关说法正确的是( )
A.摄像头拍摄到的是倒立、缩小的虚像
B.在拍摄时,人到摄像头的距离在一倍焦距和二倍焦距之间
C.当被拍摄的人远离摄像头时,人经摄像头成的像会变小
D.镜头相当于凸透镜,焦距可能为0.5m
10.如图所示,这是妈妈给李华上网课使用的一款手机屏幕放大器。其主要部件是一个透镜,通过它可以看到正立、放大的手机上的画面,下面关于它的说法正确的是( )
A.该透镜的应用与投影仪的原理相同
B.通过透镜看到的画面是放大的实像
C.手机离透镜的距离要大于该透镜的二倍焦距
D.要想通过放大器看到的画面变大些,应将手机稍远离放大器
11.用照相机给某人拍了一张半身像后,再给他拍一张全身像。则应采取的措施是( )
A.照相机离人近一些,镜头到底片的距离近一些
B.照相机离人远一些,镜头离底片的距离近一些
C.照相机离人远一些,镜头到底片的距离远一些
D.照相机离人近一些,镜头到底片的距离远一些
12.如图所示是一种道路上常见的监控摄像头,它的成像镜头可简化为一个凸透镜,图中能正确反映车辆ab成像原理的是( )
A.B.
C.D.
13.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,为了在盒盖上方通过凸透镜观察到标本正立、放大的像且尽量使看到的像更大些,凸透镜焦距f与盒高h应选择( )
A.f=5cm;h=10cmB.f=5cm;h=8cm
C.f=10cm;h=5cmD.f=10cm;h=8cm
14.如图所示,在“探究凸透镜成像的规律”实验中,烛焰在距离凸透镜8cm处时,在距离凸透镜15cm处的光屏上成倒立的像.保持蜡烛和光屏不动,现把凸透镜向光屏方向移动7cm,下列关于烛焰在光屏上成像的说法正确的是
A.不能成清晰的像B.成倒立的缩小的像
C.成倒立的放大的像D.成倒立的等大的像
15.把点燃的蜡烛放在凸透镜前20cm处时,在距透镜8cm处的光屏上得到一个清晰的像,如图所示。则下列说法正确的是( )
A.该凸透镜的焦距在10cm和4cm之间
B.把光屏与蜡烛的位置对调,在光屏上会得到一个倒立、放大的实像
C.把蜡烛远离透镜,要在光屏上得到清晰的像,则光屏也应远离透镜
D.把蜡烛放在距透镜8cm处时,无论怎样移动光屏,在光屏上都得不像
16.在探究凸透镜成像规律的实验中,将点燃的蜡烛放在凸透镜前某一位置,在凸透镜后20cm的光屏上出现一个清晰的倒立等大的像,如果将蜡烛移动到凸透镜前25cm处,则( )
A.将光屏靠近凸透镜一段距离,光屏上会出现倒立缩小的实像
B.将光屏靠近凸透镜一段距离,光屏上会出现倒立放大的实像
C.将光屏远离凸透镜一段距离,光屏上会出现倒立缩小的实像
D.将光屏远离凸透镜一段距离,光屏上会出现倒立放大的实像
17.小明将印有奥运五环标志的透明胶片,贴在发白光的手电筒上,并正对着焦距为10cm的凸透镜,此时在墙上得到了一个清晰放大的像(如图),下列说法正确的是( )
A.手电筒与凸透镜的距离应小于10cm
B.成像原理与投影仪相同
C.此时墙上的像是正立的像
D.若要墙上的像大一些,应增大手电筒与透镜间的距离
18.小明用一个凸透镜先后观察手指和窗外远处的景物,如图甲、乙所示∶小华用焦距为10cm的凸透镜进行实验,蜡烛和凸透镜放置在如图丙所示的位置时,将光屏移动到图示位置时,光屏上得到烛焰清晰的像。下列说法正确的是( )
A.甲中凸透镜靠近手指像变大;乙中凸透镜靠近景物像变小
B.甲中成像规律可应用于投影仪;乙中成像规律可应用于照相机
C.小华保持凸透镜和光屏的位置不变,换用焦距为20cm的凸透镜继续实验,向左移动蜡烛,可以在光屏上得到烛焰缩小的清晰的实像
D.小华保持凸透镜和光屏的位置不变,换用焦距为20cm的凸透镜继续实验,无论怎样移动蜡烛,在光屏上都得不到烛焰的清晰的像
19.把高为 5cm 的发光体立于焦距为 10cm 的凸透镜前,在凸透镜后面的光屏上得到一个8cm 高的像,则物体到凸透镜距离可能是( )
A.15.5cmB.20cmC.25.5cmD.5.5cm
20.如图所示,AC为入射光线,CB为折射光线,且AO
A.f=10cmB.f=5cmC.f=8cmD.f=12cm
21.小明用一张画有两个箭头的白纸(如右图甲所示),将一个玻璃杯放置白纸正前方,当向玻璃杯中注水至两箭头中间时,透过玻璃杯中的水看到有一个箭头反向且变长了,如右图图乙所示。下列说法中正确的是( )
A.甲图中直接看到白纸上的两个箭头是因为光在白纸上发生了镜面反射
B.乙图中看到的上面的箭头是光的反射形成的虚像
C.乙图中看到下面的箭头反向变短的现象与照相机成像原理相同
D.乙图中如果将水杯远离纸片,看到的下面的箭头可能变大
22.小明用凸透镜先后两次观察书本上的字,看到如图所示的两种情景,以下说法中正确的是( )
A.甲图中成的是实像;乙图中成的是虚像
B.甲图中书本在凸透镜2倍焦距以外;乙图中书本在凸透镜l倍焦距以内
C.乙图中凸透镜远离书本,所成的像也变小
D.甲图中成像规律可应用于投影仪;乙图中成像规律可应用于放大镜
23.在“探究凸透镜成像的规律”实验时,某小组测量出物距和像距的数据,并绘制成如图所示的图像,根据图像可知( )
A.该凸透镜的焦距为20cm
B.当物距为30cm时,成倒立、缩小的实像,照相机利用了这条规律
C.当物距为8cm时,成倒立、放大的实像,投影仪利用了这条规律
D.把物体从距凸透镜15cm处移动到30cm处的过程中,像逐渐变大
24.小助同学在研究凸透镜成像的特点时,多次调整凸透镜和光屏的位置,直至观察到清晰的像,如图所示。仔细观察,可以初步得出( )
A.此凸透镜的焦距为15cm
B.此凸透镜的焦距为30cm
C.物距变大时,像变小,像离凸透镜越近
D.物距变小时,像变大,像离凸透镜越近
25.有四块凸透镜,它们的焦距分别是、、、。某个同学用其中一块凸透镜做实验,将蜡烛放在镜前处,在另一侧距离凸透镜的地方得到烛焰的像。这个同学所用的凸透镜焦距是( )
A.B.
C.D.
26.“祝融号”火星探测器的后置照相机对着平台先后拍摄得到甲、乙、丙3张照片,如图所示。下列说法正确的是( )
A.平台下的影子是光的折射现象B.照相机的镜头是凹透镜
C.照相机拍丙图时成正立缩小的实像D.拍摄过程中相机镜头逐渐远离平台
27.如图所示,融融同学发现在塑料袋中装水后,透过其观察远处的景物可以成缩小的像,之后他又利用这个水透镜做了一些实验,下列说法中正确的是( )
A.图中看到的像与投影仪成像原理相同
B.他拿着水透镜远离景物,所成像变大
C.他把自己的手放在水透镜后可以看到一个正立放大的实像
D.他想让远处景物所成像更小,于是往塑料袋中加了一部分水
28.如图所示,在探究凸透镜成像规律的实验中,当蜡烛和凸透镜之间的距离为26cm时,在光屏上得到一个清晰缩小的实像。下列说法正确的是( )
A.该凸透镜的焦距大于13cm
B.将蜡烛原远离凸透镜时,为了在光屏上得到清晰的像,应将光屏远离凸透镜
C.只将蜡烛和光屏的位置互换,可以在光屏上得到清晰缩小的像
D.只将凸透镜向左移动,可以在光屏上得到放大的像
29.图为投影式电子白板,它利用投影机将画面投影到屏幕上,投影机的镜头相当于一个凸透镜。下列说法正确的是( )
A.投影机的镜头与近视眼镜片为同一透镜
B.光经过投影机的镜头成像利用的是光的反射
C.画面经投影机镜头成的是倒立放大的实像
D.屏幕上的丰富色彩由红、白、蓝三种色光混合而成
30.为了保障安全,学校在校园的一些关键部位安装了监控摄像头,摄像头相当于一个透镜。下列说法错误的是( )
A.监控摄像头对光有会聚作用
B.被监控对象位于摄像头二倍焦距外
C.摄像头成在传感器上的像是正立缩小的实像
D.当监控对象靠近摄像头时,其在传感器上的像变大
31.小明用透明塑料盒设计了一个高为15cm的昆虫标本观察器,如图所示。盒底上放标本,盒盖上嵌入一凸透镜。为了让观察者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选择合理的是( )
A.f=16cmB.f=10cmC.f=7.5cmD.f=5cm
32.如图所示,图甲是测凸透镜焦距的方法,图乙是探究凸透镜成像的规律实验。乙图所示的位置,光屏上恰好成清晰的像,下列说法正确的是( )
A.由图甲可知凸透镜的焦距是5cm
B.图乙的成像原理与投影仪的成像原理相同
C.图乙中若用遮光板挡住凸透镜的上半部分,则光屏上只出现像的下半部分
D.图乙中若在凸透镜左侧“戴”上近视镜,则光屏向右移动才能找到清晰的像
33.在“探究凸透镜成像规律”的实验中,小明将烛焰放在凸透镜前某一位置时,恰好在凸透镜后20cm处的光屏上出现一个与该烛焰等大的像,下列说法正确的是( )
A.该凸透镜的焦距是20cm
B.此时的物距大于20cm
C.当物距是6cm时,看到正立放大的虚像
D.当物距是30cm时,光屏上呈现倒立放大的实像
34.如图所示,是兴趣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,应该( )
A.相机向前移,纸筒向后缩B.相机向后移,纸筒向后缩
C.相机向前移,纸筒向前伸D.相机和纸筒的位置均不变
35.移动支付已经逐渐成为人们常用的支付手段,付款时顾客只需面对付款设备,该设备就会利用摄像头自动进行人脸识别,识别成功即表示付款完成。以下关于该设备摄像头的说法正确的是( )
A.摄像头镜头成像原理与投影仪成像的原理相同
B.摄像头对光线有会聚作用
C.人脸经过摄像头成的像与人脸在摄像头同侧
D.人脸到摄像头的距离只要大于一倍焦距就能成清晰的像
36.如图所示,有一个圆柱体PQ,放在凸透镜前图示位置( )
A.B.
C.D.
37.如图所示,OO' 为凸透镜的主光轴,将点光源放在A点时,像在B点;将点光源放在B点时,像在C点。当将点光源放在C点时,则( )
A.一定在B点成一个实像B.一定在A点的左侧成一个虚像
C.可能在B、C之间成一个实像D.可能在C点的右侧成一个虚像
38.有一个点光源放在凸透镜的正前方.当点光源放在A点时,成像在B点,当点光源放在B点时,成像在C点,如图所示.则 ( )
A.凸透镜应放在C点右侧
B.凸透镜应放在B、C点之间
C.凸透镜应放在A、B点之间
D.凸透镜应放在A点左侧
39.如图所示,凸透镜竖直放置,凸透镜焦距f,现有一点光源S在凸透镜左侧以凸透镜两倍焦距处为圆心,在经过主光轴的竖直平面内做顺时针圆周运动,直径为D,且f
二、填空题
40.如图所示,是小明在“探究凸透镜成像的规律”实验中看到的一种成像的情况。此时凸透镜所成的像是 (选填“实”或“虚”)像,光屏 (选填“能”或“不能”) 承接到像,当蜡烛逐渐靠近透镜时,像 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
41.如图所示,在研究凸透镜成像的实验中,若将点燃的蜡烛依次放在a、b、c、d四处,其中蜡烛放在 处得到的实像离凸透镜最远,放在 处得到的实像最小,放在 处得到的虚像。
42.如图所示是投影仪的示意图,它是利用凸透镜能成倒立 像(选填“放大”,“缩小”或“等大”)的原理制成的。在练习调节投影仪的实践活动中,小明使屏幕上出现了清晰画面,这时,教室后排同学要求他将画面调得大一些。为此,小明的操作应当是:适当 (增大/减小)投影仪与屏幕的距离,并将凸透镜适当向 (上/下)移动。
43.如图是小洛在重阳节送给奶奶的台式放大镜,它是 透镜(选填“凸”或“凹”),对光有 作用。若此放大镜的焦距为25cm,则奶奶正确使用这个放大镜看书时,书与放大镜之间的距离应 25cm(选填“大于”“等于”或“小于”)。
44.如图所示是一款手机屏幕放大器,它相当于一个凸透镜,与放大镜工作原理相同,手机离放大器的距离要 (选填“大于”“小于”或“等于”)该放大器的焦距,通过它可以看到 (选填“正”或“倒”)立、放大的手机视频画面。若将手机适当远离放大器, (选填“会”或“不会”)看到倒立的手机视频画面。
45.某同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中,测量出物距和像距的数据记录在下表中(表示物体到凸透镜的距离,v表示像到凸透镜的距离),用该凸透镜作放大镜使用时,被观察的物体到透镜的距离在 cm以内;把物体从距凸透镜15cm处移动到距凸透镜30cm处的过程中,像的大小将 (选填“变大”、“变小”、“先变小再变大”或“先变大再变小”)。
46.如图1所示,一束光会聚于b点,在虚线区域内放一透镜后,光会聚于主光轴上的c点,可判断该透镜是 (填“凸透镜”或“凹透镜”)。现小明想探究凸透镜成像特点,他将透镜固定在光具座上某位置(图中未标出),如图2所示,当蜡烛从光具座上的M点移到N点并调整光屏的位置,发现光屏上的像逐渐变小,可判断此透镜位于 (填“M点左侧”或“N点右侧”)。
三、作图题
47.如图所示是“探究凸透镜成像规律”实验时物体所在的位置,请你在图上大致画出其所对应的像。
48.如图甲是科科小朋友玩凸透镜时的情景,请在图乙中用笔画线补齐在透镜的另一边看科科小朋友眼镜的光路图。
49.物体AB通过凸透镜成像A'B',MN是凸透镜的主光轴。作光路图,画出凸透镜的位置以及它的一个焦点F(凸透镜用“”表示)。
50.已知凸透镜成像中物和像的位置,请确定凸透镜和焦点的位置。
51.如图所示,S为一点光源,S'为其像点(作图时请保留必要的辅助光线):
(1)请作图确定凸透镜左侧焦点F的位置;
(2)画出S发出的光线SA通过凸透镜后的光路图。
四、实验题
52.在探究凸透镜成像的实验中,
(1)小芳让凸透镜正对着太阳,得到图甲所示的光路图,由图可知,该凸透镜的焦距为 cm;
(2)利用图乙装置进行以下操作:
①为了使烛焰的像能成在光屏的中央,要调整三者的位置,使它们的中心在大致在同一高度;
②当蜡烛距凸透镜的位置如乙图所示时,移动光屏,可以在光屏上得到一个清晰的倒立的实像,成像情况与此类似的是 (填照相机、投影仪或放大镜);
(3)实验时有只甲虫停在了凸透镜上,则此时光屏上烛焰的像 (选填“完整”或“不完整”)。
53.小明在“探究凸透镜成像规律”的实验中。
(1)如图甲所示,一束平行于凸透镜主光轴的光线经过凸透镜后,在光屏上形成了一个最小、最亮的光斑。由图甲可知,凸透镜的焦距为 cm;
(2)将点燃的蜡烛、凸透销、光屏依次放在光具座上,为了使像成在光屏的中央,应调节烛焰、凸透镜和光屏的中心在 ;
(3)小明把烛焰放在距凸透镜17cm处时如图乙所示,在凸透镜另一侧移动光屏,会在光屏上得到一个倒立、 (选填“放大”“等大”或“缩小”)的实像;
(4)如图丙,把蜡烛放在二倍焦距以外的a点,移动光屏找到像;接着光屏和凸透镜不动,把蜡烛从a点移到b点,要使烛焰的像还能清晰地呈在光屏上,则需在凸透镜和蜡烛间再加一个合适的 (选填“凸透镜”或“凹透镜”);
(5)在探究凸透镜成像规律实验中,当烛焰位于距离凸透镜一倍焦距以内时,人眼观察烛焰成像的情形是图中的 。
54.在探究“凸透镜成像的规律”的实验中,如图所示,小明用“F”字样的LED光源、焦距为10cm的凸透镜、光屏、光具座进行了如下实验。
(1)组装器材时,为了使像成在光屏中央,除了将光源、凸透镜和光屏依次放在光具座上,还应调整它们的中心大致在 。光源选用“F”字样的好处是 。
(2)将透镜和光屏固定在图乙所示的位置,光源应移到 (填“A点左侧”、“A、B之间”或“B点右侧”)才能成像,此时如何确定光屏上所成清晰的像? 。
(3)移动光源,在光屏上得到一个放大的像,接着小明将一副近视眼镜放在光源和凸透镜之间靠近透镜的位置,发现光屏上的像变模糊了。为了再次承接到清晰的像,他应将光屏向 (填“远离”或“靠近”)透镜的方向移动适当的距离。
55.某实验小组做“探究凸透镜成像的规律”实验过程中,进行了如下操作:
(1)为使烛焰的像成在光屏中央,实验前需要调整烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在 ;
(2)在图中光屏上恰好成一清晰的像,该像的性质是倒立、 的实像;
(3)在上述实验的基础上,只移动蜡烛和光屏,可以实现投影仪成像原理的操作是 ;(选填字母)
A.都左移 B.都右移
C.蜡烛左移,光屏右移 D.蜡烛右移,光屏左移
(4)实验过程中蜡烛燃烧变短,烛焰的像偏离了光屏中央,在保持蜡烛和光屏不动的条件下,使像重新回到光屏的中央,应将凸透镜向 (选填“上”或“下”)调节;
(5)当蜡烛移动到小于一倍焦距时,无论怎样移动光屏,都不能在光屏上得到烛焰的像。此时眼睛在 (选填“烛焰”或“光屏”)一侧通过透镜观察,可以看到正立、放大的虚像。
56.在利用光具座进行“凸透镜成像规律”的实验探究中:
(1)如图甲所示,一束平行于凸透镜主光轴的光线经过凸透镜折射后,在光屏上形成了一个最小、最亮的光斑。由图可知,该凸透镜的焦距是 cm;
(2)把蜡烛放在距凸透镜16cm处时(如图乙所示),在凸透镜另一侧前后移动光屏,会在光屏上得到一个倒立、 (放大,缩小)的实像。如果将蜡烛在乙图的基础上远离透镜,仍要在光屏上得到清晰的像,可以采用下列方法:
a.若移动光屏,则应将光屏 (填“靠近”或“远离”)凸透镜;
b.若不移动光屏,则可以在蜡烛和凸透镜之间再放上一个焦距合适的 (填“凸透镜”或“凹透镜”)。
57.小李用光具座、凸透镜、蜡烛、光屏等器材探究凸透镜成实像的规律。
(1)小李让一束平行于透镜主光轴的光射向凸透镜,在光屏上形成一个最小、最亮的光斑,如图1所示。由图可知,凸透镜对光有 作用,该凸透镜的焦距是 cm;
(2)实验中,小李依次改变蜡烛的位置,移动光屏找到清晰的像,记录了下表所示的数据;
分析数据时,小李发现第六次的像距忘记记录了,根据规律你认为是 cm,第3次实验中,凸透镜所成的像为倒立、 的实像,实验进行一段时间后蜡烛变短了,要使蜡烛的像仍在光屏中心,应将光屏向 移动;
(3)实验后,小李总结了凸透镜成实像的规律。图1乙中,烛焰在光屏上成了一个清晰的像,小李正确判断出了这是倒立、 的实像;如果保持蜡烛和光屏的位置不变,只移动中间的凸透镜可使光屏上再次出现一个清晰的像,则应向 移动凸透镜;
(4)小李观察到十字路口处安装的监控摄像头,如图2甲所示。它可以拍下违章行驶的汽车照片,摄像头的镜头相当于一个凸透镜,此时汽车距镜头的距离 2倍焦距(选填“大于”、“等于”或“小于”)。乙、丙是一辆汽车经过十字路口时,先后拍下的两张照片,可以看出汽车是 (选填“靠近”或“远离”)摄像头。
58.在“探究凸透镜成像规律”的实验中。
(1)小明找来A、B两个透镜探究“凸透镜成像规律”的实验,如图甲所示将A、B两块透镜分别正对太阳光时,在离透镜较近的光屏上出现了不同的光斑,应选择 (选填“A”或“B”)完成实验;然后在光具座上从左到右分别放置蜡烛、凸透镜和光屏,将烛焰、光屏中心调在 ;
(2)实验过程中,当蜡烛与凸透镜的距离如图乙时,在光屏上可得到一个清晰的倒立、 (选填“放大”或“缩小”)的实像,该实验现象可以说明 的成像特点(选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”);
(3)保持蜡烛位置不变,移动透镜至16cm刻度线处,如图丙所示。则人眼在图中的 (选填“A”或“B”)处能观察到蜡烛的像,像是图丁中的 (选填“1”“2”“3”或“4”);
(4)如图乙所示,当光屏上呈现清晰的像时,不改变图乙中蜡烛和透镜位置:
①若仅将凸透镜换成焦距相同直径较小的凸透镜,再次实验,光屏上所成的像与原来相比 (选填“变小”“变暗”或“变不完整”)了。
②若将凸透镜换成直径大小相同、焦距稍小的凸透镜,再次实验,则需将屏 (选填“向左”或“向右”)移动才能成清晰的像。
59.小明用F光源、凸透镜、光屏“探究凸透镜成像特点”,如图甲所示,其中凸透镜的焦距为15cm。他在进行实验的同时在坐标纸上记录F光源与光屏上像的位置和大小,如图乙所示。(用带箭头的线段表示物或像,、分别表示F光源在A、B处像的位置)
(1)从图乙中可以看出,F光源在A、B位置时光屏上得到的是 (选填“放大”、“等大”、“缩小”)的实像。
(2)小明将F光源从C处移动至D处,如图乙,眼睛可以直接观察到所成的像的大小 (选填“变大”、“变小”或者“不变”)。
(3)小明想起曾在自家的阳台上,用手机拍远处的长江大桥,成像都特别小。在不能改变相机到大桥的距离的情况下,怎样把成像变大呢?他决定用图甲的实验装置探究一番。他选择更换不同焦距的透镜,实验的结果是需要更换焦距 的透镜(选填“更长”、“更短”),同时,将光屏向 移动。
60.在“探究凸透镜成像的规律”的实验中,如图1所示,小明用高为4cm的发光体(由发光二极管组成)作为物体,把凸透镜固定在光具座50cm刻度线处不动。下表是小明记录的凸透镜成实像时的部分实验数据(数据记录时取整数):
(1)分析表中数据可知,实验中所用凸透镜的焦距为 cm;
(2)在第3次实验时,将光屏移到光具座 cm刻度线处,光屏上会出现清晰的像。此时,如果小明不小心用手指尖触碰到了凸透镜,光屏上 (选填“会”或“不会”)出现手指尖的像;
(3)根据实验数据推测,当把物体放在光具座“0”刻度线处时,物体通过凸透镜所成实像的高度 (选填“大于”、“小于”或“等于”)2cm;
(4)当光屏上出现清晰实像时,将一镜片放在发光体和透镜之间后,光屏上的像变模糊了,将光屏向左移动,光屏上再次出现清晰的像,则所加镜片可以矫正 (选填“近视”或“远视”)的视力缺陷;
(5)将透镜及物体、光屏置于光具座上(如图甲),做成像实验,记录每次成实像的物距u,像距v,物像间距L(u+v),绘出图线乙(以f为长度单位),由图乙可知,要想成实像,发光体与光屏的间距应满足L≥4f、物理学中,有一个凸透镜成实像的“新概念”:放大率n==,结合甲、乙两图,可知①当物距u=1.5f时,n= ,②当n>1时,像与物的距离随物距的减小而 。
实验次序
1
2
3
4
5
物距u/cm
10
12.5
15
20
25
像距v/cm
30
19
15
12
11
物距
50
30
20
15
像距
15
20
30
50
实验次数
1
2
3
4
5
6
7
物距/cm
50
40
35
30
25
20
15
像距/cm
12.5
13.3
14.0
15.0
16.7
___________
30
实验次数
物距/cm
像距/cm
像高/cm
1
30
15
2
2
20
4
3
15
8
参考答案:
1.B
【详解】当物距u=15cm时,像距v=25cm,在光屏上得到清晰的像,此时物距小于像距,根据凸透镜成像规律,此时物体应在一倍焦距和二倍焦距之间,成像在二倍焦距以外,成倒立放大的实像;将凸透镜向靠近光屏的方向移动适当距离,此时物距增大,当v=15cm,u=25cm时,根据光路可逆,此时成倒立缩小的实像。故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
2.D
【详解】A.使烛焰位于a点时,u>2f,成倒立、缩小的实像,物体在a点的物距大于物体在b点的物距,即a点物距最大,像距最小,像最小,故A正确,不符合题意;
B.使烛焰位于b点时,u>2f,成倒立、缩小的实像,,故B正确,不符合题意;
C.使烛焰位于c点时,2f>u>f,成倒立、放大的实像,物体在一倍焦距以外,在c点,物距最小,像距最大,像最大,故C正确,不符合题意;
D.使烛焰位于d点时,u
3.A
【详解】测量凸透镜焦距,在距凸透镜10cm的白纸上得到一个最小、最亮的光斑,可以得到凸透镜的焦距是10cm,将一支点燃的蜡烛放在此凸透镜前30cm处,物距大于2倍焦距,成倒立缩小的实像,像距大于1倍焦距小于2倍焦距,即
20cm>v>10cm
故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
4.B
【详解】蜡烛位于凸透镜前,调节好透镜和光屏位置后,在透镜另一侧离透镜10cm的光屏上呈现缩小、倒立的像,说明此时u>2f,2f>v>f。把蜡烛移到距透镜10cm处时,2f>u>f,v>2f,相当于像与物的位置对调,光屏上呈现倒立、放大的实像。故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
5.D
【详解】把凸透镜正对着太阳光时,太阳的平行光线平行于主光轴,经凸透镜折射后会聚在主光轴上最小最亮的一点,这点是凸透镜的焦点,焦点到光心的距离是凸透镜的焦距,所以凸透镜的焦距是13cm。物体放在距此透镜30cm处,物距u>2f,因此成倒立、缩小的实像。故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
6.B
【详解】A.由表中的数据知道,实验3中
此时物距,则焦距,故A正确,不符合题意;
B.当时,像距大于一倍焦距小于二倍焦距,则物距大于二倍焦距,成倒立、缩小的实像,故B错误,符合题意;
C.当时,物距大于二倍焦距,凸透镜成倒立、缩小的实像,故C正确,不符合题意;
D.若把物体从距凸透镜12cm处向距凸透镜22cm处移动,物距变大,像距变小,像变小,故D正确,不符合题意。
故选B。
7.B
【详解】根据题意知道,烛焰在光屏上恰好成清晰的像,现在把蜡烛向左移到10cm处,物距变大,像距变小,光屏向左移动适当距离,才能在光屏上呈现清晰的像,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
8.A
【详解】要用放大镜看邮票,放大镜与邮票之间的距离要小于焦距,即小于5cm,故BCD不符合题意,A符合题意。
故选A。
9.C
【详解】AB.摄像头相当于一个凸透镜,其成像原理与照相机相同,人到摄像头的距离在二倍焦距以外时,摄像头拍摄到的是倒立、缩小的实像,故AB错误;
C.根据凸透镜成实像时物远像近像变小的规律可知,当被拍摄的人远离摄像头时,物距变大,像距变小,人经摄像头成的像会变小,故C正确;
D.根据题意可知,能拍摄出周围0.5m到5m内的景物,镜头相当于凸透镜,焦距不可能为0.5m,如果焦距是0.5m,则物体位于一倍焦距上时,不成像,无法拍摄景物,故D错误。
故选C。
10.D
【详解】ABC.手机屏幕放大器,其主要部件是一个凸透镜,当手机离透镜的距离小于该透镜的焦距时,通过它就可以看到正立、放大的手机视频画面;由于此时凸透镜成的是虚像,物距小于焦距,与放大镜的原理相同,故ABC错误;
D.凸透镜成虚像时,物远像远像变大,要想通过放大器看到的画面变大些,应将手机稍远离放大器,故D正确。
故选D。
11.B
【详解】照相机的镜头相当于一个凸透镜,摄影师先给某人拍了一张半身像,再用这个相机给他拍一张全身像,相对于第一次而言,第二次的像变小,所以物距要增大,即相机和人的距离应增大,底片相当于是光屏,根据凸透镜成像规律,物距越大像距越小,则底片与镜头的距离应减小;故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
12.A
【详解】监控摄像头成的是倒立、缩小的实像,此时的物距大于二倍焦距,像距在一倍焦距和二倍焦距之间,故BCD不符合题意,A符合题意。
故选A。
13.D
【详解】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,此时物距应小于焦距,且物距越接近焦距,所成的像越大,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
14.B
【详解】如图所示,在”探究凸透镜成像的规律”实验中,烛焰在距离凸透镜8cm处时,在距离凸透镜15cm处的光屏上成倒立的像.
此时物距小于像距,f<u=8cm<2f,v=15cm>2f,
保持蜡烛和光屏不动,现把凸透镜向光屏方向移动7cm,
此时u′=8cm+7cm=15cm>2f,
v′=15cm﹣7cm=8cm,f<v′<2f,
凸透镜成倒立缩小的实像,
A.不能成清晰的像,不符合题意;
B.成倒立的缩小的像,符合题意;
C.成倒立的放大的像,不符合题意;
D.成倒立的等大的像,不符合题意.
15.B
【详解】A.由图可知,且成实像,2f>v=8cm>f,故4cm<f<8cm,故A错误;
B.把光屏与蜡烛的位置对调,像距等于原来的物距,根据在光的折射中光路是可逆的,在光屏上会得到一个倒立,放大的实像,故B正确;
C.把蜡烛远离透镜,根据凸透镜成实像时规律:物远像近像变小,光屏应靠近透镜,故C错误;
D.把蜡烛放在距透镜8cm处,根据前面分析,此时2f>u>f,成倒立、放大的实像。故D错误。
故选B。
16.A
【详解】已知距离凸透镜20cm的光屏上得到一个清晰的倒立等大的像,所以
则凸透镜的焦距为
如果将蜡烛移动到凸透镜前25cm处,则
根据凸透镜成像原理可知,成倒立、缩小的实像,此时物距增大,像距减小,所以应该将光屏靠近凸透镜一段距离,光屏上会出现倒立缩小的实像。
故选A。
17.B
【详解】A.焦距为10cm的凸透镜,要在墙上得到了一个清晰放大的实像,为投影仪的成像原理,根据凸透镜成像的规律可知,此时物距应处于一倍焦距和两倍焦距之间,即手电筒与凸透镜的距离应大于10cm小于20cm,故A错误;
B.在墙上得到了一个清晰放大的像,说明该像为实像,根据凸透镜成像规律可知,此为投影仪的成像原理,故B正确;
C.在墙上得到了一个清晰放大的像,说明该像为实像,根据凸透镜成像规律可知,此为投影仪的成像原理,成倒立、放大的实像,故C错误;
D.根据凸透镜成像规律,当所成的像为实像时,像越大,物距越小,若要墙上的像大一些,应缩小手电筒与透镜间的距离,故D错误。
故选B。
18.D
【详解】A.甲中凸透镜离手指较近,使手指成放大虚像,靠近手指像变小;乙中凸透镜离景物较远,使物体成缩小实像,靠近景物像变大,故A错误;
B.甲中成像规律可应用于放大镜;乙中成像规律可应用于照相机,故B错误;
CD.如图丙所示,光屏上有清晰像,此时物距大于像距,所以物距大于凸透镜的二倍焦距,像距在凸透镜的一倍焦距和二倍焦距之间,即光屏到凸透镜的距离小于20cm;小华保持凸透镜和光屏的位置不变,换用焦距为20cm的凸透镜继续实验,则光屏在新凸透镜的一倍焦距以内,所以,无论怎样移动蜡烛,在光屏上都得不到烛焰的清晰的像,故C错误,D正确。
故选D。
19.A
【详解】根据题意可知,此时所成的像是倒立放大的实像,所以满足
f即物距范围为
10cm故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
20.C
【详解】AC为入射光线,CB为折射光线,A点发出的光线通过光心传播方向不变,会与CB交于B点,则B点是A点通过凸透镜所成的像,其中AO是物距,OB是像距,因AO
f<10cm<2f
解得
5cm
故选C。
21.C
【详解】A.白纸表面较粗糙,甲图中直接看到白纸上的两个箭头是因为光在白纸上发生了漫反射,故A错误;
B.乙图中看到的箭头是箭头反射的光线透过玻璃折射形成的虚像,故B错误;
C.乙图中下方箭头反向变短,物距在两倍焦距外,成倒立缩小实像,是照相机原理,故C正确;
D.乙图中如果将水杯远离纸片,则物距变大,根据凸透镜成实像时,物远像近像变小的规律,看到的下面的箭头可能变小,故D错误。
故选C。
22.C
【详解】A.凸透镜成像时,实像都是倒立的,虚像都是正立的,所以甲图中成的是虚像,乙图中成的是实像,故A错误;
B.由图知,甲图成正立、放大的虚像,则物距小于一倍焦距(即书本在凸透镜1倍焦距以内);乙图成倒立、放大的实像,则物距大于一倍焦距而小于二倍焦距,故B错误;
C.乙图成实像,乙图中凸透镜远离书本时,由凸透镜成实像的规律可知,物距变大,像距变小,则像变小,故C正确;
D.甲图成正立、放大的虚像,成像规律可应用于放大镜;乙图成倒立、放大的实像,成像规律可应用于投影仪或幻灯机,故D错误。
故选C。
23.B
【详解】A.分析图象中有关数据和凸透镜成像的规律可知,当像距等于物距时,成倒立等大的实像,此时物距等于2倍焦距,故
故凸透镜的焦距为
故A不符合题意;
B.当物距为30cm时,物距大于2倍焦距,成倒立、缩小的实像,照相机利用了这条规律,故B符合题意;
C.当物距为8cm时,物距小于1倍焦距,成正立、放大的虚像,是放大镜原理,故C不符合题意;
D.把物体从距凸透镜15cm处移动到30cm处的过程中,物距增大,像距减小,像变小,故D不符合题意。
故选B。
24.C
【详解】AB.由图丙可知,物距为40.0cm,像距为40.0cm,物距等于像距,由凸透镜成像规律可知,有如下关系式成立
所以凸透镜的焦距是20cm,故AB不符合题意;
CD.比较图甲、乙和丙中像距随物距变化的关系,物距不断增大,像距不断减小;分析比较图甲、乙和丙中像的大小随物距变化的关系,物距不断增大,像不断变小,故C符合题意,D不符合题意。
故选C。
25.B
【详解】根据题意可知,物距小于像距,此时成像原理为投影仪,成倒立放大的实像,此时的物距满足
此时的像距满足
只有焦距为20cm的透镜同时满足要求要求,故ACD错误,B正确。
故选B。
26.D
【详解】A.平台下的影子是光的直线传播形成的,故A错误;
BC.照相机的镜头是一个凸透镜,照相机拍丙图时成倒立、缩小的实像,故BC错误;
D.由图可知,像越来越小,这说明像距变小,物距变大,拍摄过程中相机镜头逐渐远离平台,故D正确。
故选D。
27.D
【详解】A.在塑料袋中装水后,水相当于是一个凸透镜,透过其观察远处的景物可以成缩小的像,与照相机的成像原理相同,故A错误;
B.他拿着水透镜远离景物,物距变大,像距变小,像变小,故B错误;
C.他把自己的手放在水透镜后,物距小于焦距,凸透镜成正立、放大的虚像,故C错误;
D.他想让远处景物所成像更小,可以减小焦距,往塑料袋中加了一部分水,水的厚度变大,焦距变小,故D正确。
故选D。
28.D
【详解】A.观察图示知道,在光屏上得到一个清晰缩小的实像,则
解得
故A错误;
B.蜡烛远离凸透镜时,物距增大,为了在光屏上得到清晰的像,应减小像距,光屏应靠近凸透镜,故B错误;
C.由于光路是可逆的,根据凸透镜成像规律可知,只将蜡烛和光屏互换,可以在光屏上得到清晰放大的像,故C错误;
D.只将凸透镜向左移,减小物距,增大像距,可以在光屏上得到清晰放大的像,故D正确。
故选D。
29.C
【详解】ABC.投影仪的镜头相当于一个凸透镜,物距在二倍焦距和一倍焦距之间时,像距大于2倍焦距,成倒立、放大的实像,其实质是光的折射现象;近视眼镜是凹透镜,所以投影机的镜头与近视眼镜片不是同一透镜,故AB错误,C正确;
D.屏幕上的丰富色彩由红、绿、蓝三种色光混合而成,故D错误;
故选C。
30.C
【详解】A.监控摄像头的镜头是凸透镜,凸透镜对光线具有会聚作用,故A正确,不符合题意;
BC.当时,被监控对象通过摄像头成倒立、缩小的实像,故B正确,不符合题意,C错误,符合题意;
D.凸透镜成实像时,物近像远像变大,因此监控对象靠近摄像头时,其在传感器上的像变大,故D正确,不符合题意。
故选C。
31.A
【详解】要想通过凸透镜观察到昆虫正立、放大的虚像,则昆虫到凸透镜的距离,即物距应小于一倍焦距。图示中凸透镜到昆虫的距离为15cm,所以凸透镜的焦距应大于15cm,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
32.D
【详解】A.由图甲可知,凸透镜在30cm刻度线处,平行凸透镜主光轴的光线,经凸透镜折射后,折射光线会聚在40cm刻度线处,根据凸透镜焦距:焦点到凸透镜光心的距离可知,该凸透镜的焦距f=10.0cm,故A错误;
B.由图乙可知,蜡烛在10cm刻度线处,距凸透镜的距离为30cm,大于2倍焦距,根据凸透镜成像规律可知,当物体在2倍焦距以外,成倒立、缩小的实像,与照相机的成像原理,故B错误;
C.若将凸透镜用不透明的物体遮住一半,烛焰的光仍能通过凸透镜的另一半到达光屏上,光屏上仍能成完整的烛焰的像,只是像的亮度变暗,故C错误;
D.图乙中若在凸透镜左侧“戴”上近视镜,近视镜是凹透镜,对光线有发散作用,会使光线延迟会聚,像距变大,则光屏向右移动才能找到清晰的像,故D正确。
故选D。
33.C
【详解】AB.距离凸透镜20cm的光屏上得到一个清晰的与物体等大的像,此时物距与像距相等,且等于二倍焦距,即
则,故AB错误;
C. 当物距是6cm时,物距小于一倍焦距,是放大镜的成像原理,故可以看到正立放大的虚像,故C正确;
D.当物距是30cm时,物距大于二倍焦距,是照相机的成像原理,故光屏上呈现倒立缩小的实像,故D错误。
故选C。
34.A
【详解】根据凸透镜成实像时的规律,物近像远像变大,因此想在半透明膜上成实验楼更大清晰的像,应当相机向前移,纸筒向后缩。
故选A。
35.B
【详解】凸透镜对光线有会聚作用,利用了当u>2f时,凸透镜另一侧成倒立、缩小的实像原理制成,人脸到镜头的距离必须大于2倍焦距才能成清晰的像,这种镜头成像原理与照相机成像的原理相同,故选项ACD错误,故B正确。
故选B。
36.B
【详解】整个物体放在距凸透镜一倍焦距以外的位置,此时物体通过凸透镜成倒立的实像。物体通过凸透镜成实像时,物距越大,像和像距越小。物体左边缘距凸透镜比右边缘远,所以它的像距离凸透镜比较近,且比较小。成像情况如下:
故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
37.D
【详解】如果凸透镜放在C点右侧,那么当点光源放在A点时,成像在A点左侧,而不是右侧的B,所以不可能;当光源在A点时,像在透镜另一侧,说明成实像,那么像距应在一倍焦距外,这样当点光源在B点时就也会在相对于B的另一侧成实像,(也就是A的一侧)而不是成像在C点。所以透镜不可能在AB和BC之间。如果凸透镜放在A点左侧,那么当点光源放在A点时,成像在B点,当点光源放在B点时,成像在C点,成像都是虚像。故此时凸透镜只能放在A点的左侧;所以该情况下有如下几种可能,即若C点在透镜的1倍焦距以外,像应成在透镜左侧的1倍焦距以外;另一种可能是,若C点还在透镜的1倍焦距以内,即此时所成的像应在C点的右侧。故分析四个选项,只有D是正确的。
故选D。
38.D
【分析】解答此题要明确以下知识点:凸透镜如果成像在同一侧的话应该是成虚像,并且像距大于物距。
【详解】AB.凸透镜成实像时,物与像在异侧,且物近像远像变大.如果凸透镜放在C点右侧,那么当点光源放在A点时,成像在A点左侧,而不是右侧的B,故选项AB均错误;
C.当光源在A点时,像在透镜另一侧,说明成实像,那么像距应在一倍焦距外,这样当点光源在B点时就也会在相对于B的另一侧成实像,(也就是A的一侧)而不是成像在C点.故选项C错误;
D.如果凸透镜放在A点左侧,那么当点光源放在A点时,成像在B点,当点光源放在B点时,成像在C点,成像都是虚像.故选项D正确.
故选D.
39.C
【详解】将点光源S运动的轨迹看成一个物体,在物体上找四个点:上、下、左、右各一个,利用凸透镜成像的规律作出像点,连接各像点即可得到一个不规则的圆,且转动方向为逆时针,所以像点运动图象是选项C的形状,大致如图所示:
故选C。
40. 虚 不能 变小
【详解】[1][2][3]蜡烛在凸透镜的一倍焦距以内,成正立、放大的虚像,虚像不能呈现在光屏上,凸透镜成虚像时,物距越小,像越小,当蜡烛逐渐靠近透镜时,像变小。
41. b d a
【详解】[1][2][3]由图可知:d点在二倍焦距以外,由凸透镜成像的规律:,可知成倒立、缩小的实像,此时;c点在二倍焦距处,由凸透镜成像的规律:,可知成倒立、等大的实像,此时;b点在一倍焦距和二倍焦距之间,由凸透镜成像的规律:,可知成倒立、放大的实像,此时;a点在一倍焦距之内,由凸透镜成像的规律:,可知成正立、放大的虚像。综上分析可知,蜡烛放在b处得到的实像离凸透镜最远,放在d得得到的实像最小,放在a处,可得到虚像。
42. 放大 增大 下
【详解】[1]投影仪是利用当物距大于一倍焦距小于两倍焦距时,凸透镜使物体成倒立、放大实像的规律工作的。
[2][3]凸透镜使物体成实像时,物距越小像距越大,像也越大,教室后排同学要求他将画面调的大一些,则应将凸透镜适当向下移动以减小物距,同时需要增大投影仪与屏幕的距离来增大像距。
43. 凸 会聚 小于
【详解】[1][2][3]台式放大镜属于凸透镜,对光线具有会聚作用;根据放大镜的成像原理知,使用这个放大镜看书时,放大镜成正立、放大的虚像,需满足
u<f=25cm
即书与放大镜之间的距离应小于25cm。
44. 小于 正 会
【详解】[1][2]手机放大器相当于放大镜,放大镜成的是正立、放大的虚像,所以手机与放大器间的距离要小于放大器的焦距,通过放大器看到的是正立、放大的虚像。
[3]若将手机适当远离放大器,当两者距离大于一倍焦距时,可成倒立的实像,所以会看到倒立的手机视频画面。
45. 10 变小
【详解】[1]由凸透镜成像规律知道
凸透镜成倒立、等大的实像,由图像知道
所以
[2]用该凸透镜作放大镜使用时,,成正立、放大的虚像,即被观察的物体到透镜的距离在10cm以内;把物体从距凸透镜15cm处移动到距凸透镜30cm处的过程中,凸透镜成实像,物距增大,像距减小,像变小。
46. 凹透镜 M点左侧
【详解】[1]由图1知,若光沿直线传播会聚到b点,经过透镜后光线重新会聚到c点,说明该透镜对光线有发散作用,即为凹透镜。
[2]如图2所示,当蜡烛在光具座上,由M点移到N点得过程中,发现光屏上出现了蜡烛的像,并逐渐变小,说明其成的像是实像,根据凸透镜成实像时,物远像近像变小的原理可知,此透镜位于M点左侧。
47.
【详解】由图知,物体在1倍和2倍焦距之间,根据凸透镜成像规律,像在2倍焦距之外,此时物体成倒立、放大的实像。如图所示
48.
【详解】由图可知,此时物距小于一倍焦距,根据凸透镜的成像规律可知,此时成正立、放大的虚像,如图所示:
49.
【详解】过凸透镜光心的光线传播方向不变,连接AAʹ,与主光轴相交于一点,即为光心O,过光心O垂直于主光轴画出凸透镜;由A点射出的平行于主光轴的光线,经过凸透镜折射后过像点A′,折射光线与主光轴的交点即为焦点F,如图所示:
50.
【详解】连接MA并延长交主光轴与一点,该点是凸透镜的光心O,过光心O作垂直于主光轴的直线OP,由A点向凸透镜作平行于主光轴的光线与OP交于C点,连接MC并延长交主光轴与一点F,此时F点即是凸透镜的焦点,根据左右焦点到光心的距离相等可确定另一焦点F,如下图所示
51.
【详解】(1)S为一点光源,S′为其像点,则S点发出的光线经过凸透镜折射后一定过S′点;由平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线将经过凸透镜的焦点,则过S点作平行于凸透镜主光轴的入射光线SB,再连接BS′交主光轴于F点,则点F就是凸透镜的焦点。
(2)将SA延长,与凸透镜交于点C,由于S点发出的任意光线经凸透镜折射后一定过其像点S′,则连接CS′,就是入射光线SA经凸透镜后的折射光线。如图所示:
52. 10.0 照相机 完整
【详解】(1)[1]如图所示,平行光会聚于一点,这一点就是焦点,从光心到焦点的距离为焦距,刻度尺需要估读到分度值下一位,起始刻度为20.0cm,终点刻度为30.0cm,故该凸透镜的焦距为10.0cm。
(2)[2]如乙图所示时,物距为30cm,在两倍的焦距开外,故成的是倒立的缩小的实像。
(3)[3]实验时有只甲虫停在了凸透镜上,烛焰全身发出的光线经凸透镜其它地方折射成完整的像。
53. 10.0 同一高度 放大 凹透镜 C
【详解】(1)[1] 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,所以凸透镜的焦距是
f=40.0cm﹣30.0cm=10.0cm
(2)[2] 为了使像成在光屏中央,应调节烛焰、凸透镜和光屏的中心在同一高度。
(3)[3] 小明把烛焰放在距凸透镜17cm处时如图乙所示,此时物距大于一倍焦距,小于二倍焦距,根据2f>u>f时,在光屏上成倒立、放大的实像。
(4)[4] 蜡烛放在二倍焦距以外的a点,移动光屏找到像,蜡烛从a点移到b点,物距变大,像距变小,像会成在光屏的左侧,要使光屏和凸透镜位置不动,在光屏上仍能得到清晰的像,使会聚成像的光线延后会聚到光屏上,即光线要发散一些,凹透镜对光线具有发散作用,所以在凸透镜和蜡烛之间再加一个凹透镜。
(5)[5] 当物距小于一倍焦距时,凸透镜成的是正立的放大的虚像,且像距大于物距,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
54. 同一高度 成像更稳定,且便于比较像的性质 A点左侧 移动光源,直到光屏上出现最小的像 远离
【详解】(1)[1]为了使像成在光屏中央,除了将光源、凸透镜和光屏依次放在光具座上,还应调整它们的中心大致在同一高度上。
[2] “F”发光二极管做光源的好处是成像更稳定,且便于比较像的性质。
(2)[3]当透镜和光屏固定在图乙所示的位置时,像距
已知,,要在光屏上得到像,物距此时应该
故LED光源应移到A点左侧,此时凸透镜成倒立、缩小的实像。
[4]为了确定光屏上所成的像最清晰,应该移动光源,直到光屏上出现最小的像。
(3)[5]将一副近视眼镜放在光源和凸透镜之间靠近透镜的位置,近视眼镜是凹透镜,对光线具有发散作用,所以为了再次承接到清晰的像,应将光屏向远离透镜的方向移动适当的距离。
55. 同一高度 缩小 B 下 光屏
【详解】(1)[1]为使烛焰的像成在光屏中央,更好探究凸透镜成像特点,实验前需要调整烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度。
(2)[2]由图可知,此时物距大于像距,因此成倒立、缩小的实像。
(3)[3]投影仪的成像原理是当物距在一倍焦距至二倍焦距之间时,像距在二倍焦距之外,成倒立、放大的实像。因此需要将蜡烛和光屏都向右移。故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
(4)[4]蜡烛燃烧变短,根据过光心的光传播方向不变,可知像将向光屏上方移动。为使像重新回到光屏中央,应将凸透镜向下调节。
(5)[5]当物距小于一倍焦距时成虚像,此时眼睛应在光屏一侧透过透镜观察,可以看到正立、放大的虚像。
56. 11.0 放大 靠近 凹
【详解】(1)[1]平行于凸透镜主光轴的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,根据图示中光屏在刻度尺上的位置,可以读出该凸透镜的焦距
f=41.0cm-30.0cm=11.0cm
(2)[2][把烛焰放在距凸透镜16cm处时,此时物距大于1倍焦距小于2倍焦距,成倒立、放大的实像。
[3][4]如果将蜡烛在乙图的基础上远离透镜,仍要在光屏上得到清晰的像,成实像,由凸透镜成实像时,物远像近像变小可知,光屏应向靠近透镜的方向移动;若不移动光屏,需要使光线发散一些,即可以在蜡烛和凸透镜之间再放上一个焦距合适的凹透镜。
57. 会聚 10.0 20 缩小 上 放大 右 大于 远离
【详解】(1)[1]由图知,凸透镜对光线有会聚作用。
[2]最小、最亮的光斑即为凸透镜的焦点,所以焦距为
(2)[3]分析数据时,第六次的物距为20cm,等于二倍焦距,此时凸透镜成的像为倒立等大的像,则第六次的像距为20cm。
[4]由上表可知,第3次实验中,故凸透镜所成的像为倒立、缩小的实像。
[5]根据光线过光心不改变方向,蜡烛燃烧时变短了,像会往上移动,要使像成在光屏的中央位置,光屏应向上移动。
(3)[6]如图,物距小于像距,成倒立、放大的实像。
[7]当蜡烛和光屏的位置不变时,只移动中间的凸透镜,要使光屏上再次出现一个明亮清晰的像,根据凸透镜成像时光路的可逆性可得,此时要让物距增大,像距缩小,当凸透镜移动到物距和原来的像距刚好相等时,凸透镜可以成一个倒立缩小的实像,即此时应将凸透镜向右移动。
(4)[8]根据图片可知,汽车的像小于汽车本身的大小,由凸透镜的成像规律克制,此时汽车距镜头的距离大于2倍焦距。
[9]根据先后拍下的两张照片乙、丙可知,像的大小在减小,则物距变大,即汽车是远离摄像头。
58. B 凸透镜的主光轴上 缩小 照相机 B 4 变暗 向左
【详解】(1)[1][2]图中的A对光起发散作用,是凹透镜,B对光起会聚作用,是凸透镜,探究凸透镜成像规律应该选择B透镜进行实验;为了使像成在光屏的中央,点燃蜡烛之后应使烛焰、光屏的中心在凸透镜的主光轴上。
(2)[3][4]实验过程中,当蜡烛与凸透镜的距离如图乙时,此时u=30cm,v=15cm,像距小于物距,所以在光屏上可得到一个清晰的倒立、缩小的实像,该实验现象可以说明照相机的成像特点。
(3)[5][6]根据(2)有
u>2f,2f>v>f
即
30cm>2f,2f>15cm>f
解得
7.5cm保持蜡烛位置不变,移动透镜至16cm刻度线处,此时u′=6cm,此时u
②[8]如果将凸透镜换成镜面直径相同、但焦距稍小的凸透镜,则透镜的折光能力变强,像成在光屏的前方,故光屏要向左移动。
59. 放大 变小 更长 右
【详解】(1)[1]当光源在A、B处时,到透镜的距离均大于15cm且小30cm,即物距在一倍焦距与二倍焦距之间,此时成的是倒立的放大的实像。
(2)[2]C、D两处距离透镜的距离均小于15cm,即此时物距小于一倍焦距,物体通过凸透镜成的正立的、放大的虚像。成虚像时,物体离透镜越近,成的像越小。故眼睛观察到的像变小。
(3)[3][4]凸透镜成像时,像的情况取决于物体到透镜的实际距离与透镜焦距的关系。当不能改变物体到透镜的实际距离,想使像变大,此时可以换用焦距较大的透镜,使物体到透镜的实际距离与透镜焦距的比值变小,此时像就能变大。像变大时,像远离透镜,故要向右移动光屏。
60. 10.0 80.0 不会 小于 远视 2 增大
【详解】(1)[1]在第2次成等大的实像,当物距u=2f,成倒立、等大的实像,即此时
u=2f=20.0cm
f=10.0cm
(2)[2]在第3次实验时,根据光路的可逆性,此时像距等于30.0cm,由图可知,将光屏移到光具座80.0cm刻度线处,光屏上会出现清晰的像。
[3]小明不小心用手指尖触碰到了凸透镜,指尖到光心的距离小于焦距,不能成实像,所以光屏上不会出现手指的像。
(3)[4]由第1次实验数据可知,物距为30cm时,像高2cm,当把物体放在光具座“0”刻度线处时,物距u=50cm,根据凸透镜成实像时,物远像近像变小,可知物体通过凸透镜所成实像的高度小于2cm。
(4)[5]将一镜片放在烛焰和透镜之间后,光屏上的像变模糊了,将光屏向左移动,光屏上再次出现清晰的像,可看出该透镜对光线有会聚作用,故为凸透镜,可用于矫正远视眼视力缺陷。
(5)[6]根据凸透镜的成实像时满足u>f,由图丁可知,随着物距u的增大,物像间距L先减小后增大,当物距u=2f时,物像间距L最小为4f,因此,要想成实像,蜡烛与光屏的间距应满足L≥4f。由图丁可知,当物距u=3f时,物像间距L=4.5f,根据L=u+v可得
v=L﹣u=4.5f﹣1.5f=3f
则放大率为
[7]当n>1时,即此时像距大于物距,即物体放在距凸透镜1倍焦距与2倍焦距之间时,成放大的实像,像在2倍焦距以外。读图乙可知,物距减小,像与物的距离随物距的减小而增大。
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