人教版中考物理一轮复习章节分类考点讲解与训练第5章透镜及其应用真题演练(原卷版+解析)
展开一、选择题。
1.(2020•株洲)炎炎夏日,汽车停在露天车场,若把装满水的矿泉水瓶留在车内,太阳光透过矿泉水瓶后可能把汽车内的易燃物引燃,这是因为这瓶水( )
A.相当于一个凸透镜,会聚光线 B.相当于一个凸透镜,发散光线
C.相当于一个凹透镜,会聚光线 D.相当于一个凹透镜,发散光线
2.(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.①③B.②④C.①④D.②③
3.(2022•梧州)购物支付已进入“刷脸”时代,消费者结账时只需面对摄像头,经系统自动拍照扫描等,确认相关信息后,即可迅速完成交易。下列说法正确的是( )
A.摄像头相当于凹透镜
B.摄像头成像特点与照相机相同
C.“刷脸”时,面部位于摄像头两倍焦距以内
D.“刷脸”时,面部经摄像头成正立、缩小的实像
4.(2020•郴州)物体放在凸透镜前适当位置能在屏上得到一个清晰的像,如果把屏拿开,则( )
A.像还存在,但眼睛看不到
B.像还存在,眼睛从各个方向看得到
C.像还存在,但眼睛只能在一定范围内看到
D.像不存在
5.(2022•新疆)新疆天池的风景在晓宁同学的视网膜上成的像是( )
A.放大的实像B.缩小的实像C.放大的虚像D.缩小的虚像
6.(2022•成都)如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
7.(2021•湖北)小花用水凸透镜模拟人眼的晶状体,光屏相当于视网膜(如图)。当用注射器向胶膜内注水,水凸透镜的凸起程度增加,光屏上原来清晰的像变模糊了;将蜡烛靠近水凸透镜,光屏上再次得到清晰的像,此过程模拟的眼睛及该眼睛的矫正方法是( )
A.近视眼 用凸透镜矫正B.远视眼 用凸透镜矫正
C.近视眼 用凹透镜矫正D.远视眼 用凹透镜矫正
8.(2021•乐山)下列图示光现象中,正确的是( )
A.平面镜成正立放大的虚像
B.光从空气中斜射入水中远离法线偏折
C.凸透镜对光有会聚作用
D.凹透镜对光有会聚作用
9.(2022•资阳)为严控新冠疫情,保护师生生命安全,我市部分中小学对校园门禁系统进行了升级,配备了人脸识别和测温系统,如图所示。通过校门时,只需将人脸面向屏幕摄像头,该系统就能将测试者的面部信息与备案信息进行比对并获取体温,决定放行与否。关于门禁系统,下列说法中正确的是( )
A.系统屏幕边框呈黑色是由于所选材质对光的反射能力较强
B.该系统的核心光学元件是凸透镜
C.该系统的成像原理主要是利用光的反射
D.该系统的摄像头所成的像是正立放大的虚像
10.(2022•鄂州)实验操作考试临近,同学们上实验室动手实验,通过训练提高操作技能。如图,小明正在做凸透镜成像实验,此时光屏上出现了清晰的像。下列说法正确的是( )
A.该透镜与近视眼镜的镜片是同一类透镜
B.该透镜的焦距是30cm
C.此时成的是倒立、等大的实像
D.如果将蜡烛向左移,光屏需要适当右移才能再次形成清晰的像
11.(2022•镇江)如图所示,凸透镜位于P处(图中未画出)位置不变,移动蜡烛,光屏先后在P同侧的甲、乙两处得到烛焰清晰的像,且甲处的像比乙处大,则( )
A.甲处可能成的是虚像B.乙处像可能是放大的
C.P点位置在甲的左侧D.蜡烛的移动方向向左
12.(2022•北京)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
13.(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=10cmB.f=10cm、h=12cm
C.f=5cm、h=12cmD.f=10cm、h=6cm
14.(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
(多选)15.(2022•大连)照相机常用来记录生活中的美好瞬间,照相机的镜头相当于一个凸透镜。下列说法正确的是( )
A.照相机镜头成像利用的是光的反射
B.照相时,成的像是倒立、缩小的
C.照相机的镜头与远视眼镜的镜片是同一类透镜
D.照相时,要想使人像变大,人应该在镜头的一倍焦距与二倍焦距之间
(多选)16.(2022•聊城)下列对各光学现象的相应解释或描述,正确的是( )
A.甲:入射光垂直射向镜面时,入射角等于0°
B.乙:蜡烛远离玻璃板时,玻璃板后面蜡烛的像大小不变
C.丙:点燃蜡烛前,需调整蜡烛、凸透镜和光屏的中心在同一高度
D.丁:是远视眼矫正后的成像光路图
二、填空题。
17.(2022•呼和浩特)近视眼只能看清近处的物体,看不清远处的物体,需要矫正;远视眼只能看清远处的物体,看不清近处的物体,亦需要矫正。下面四幅图中,正确表示远视眼成像情况的是 图;正确表示近视眼矫正情况的是 图。对近视眼矫正,是利用了 (选填“A”“B”)。
A.凸透镜对光的会聚作用 B.凹透镜对光的发散作用
18.(2022•柳州)人的眼球结构如图所示,眼睛的成像原理跟 (选填“凸”或“凹”)透镜类似,其中 相当于光屏。
19.(2022•绥化)某次实验中各光学元件在如图所示位置光屏上得到清晰倒立 的实像(选填“放大”“缩小”或“等大”),生活中的 就是根据这个原理制成的(选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)。
20.(2022•晋中)如图所示,西汉时期的《淮南万毕术》中记载有“削冰令圆,举以向日,以艾承其影,则火生。”请你用学过的光学知识判断“削冰令圆”就是把冰块制成 镜,若要“火生”应把“艾”放在镜的 位置。
21.(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”)。
22.(2022•无锡)用焦距为10cm的凸透镜探究凸透镜成像的规律,当点燃的蜡烛、凸透镜、光屏置于光具座上如图所示的位置时,光屏上呈现烛焰的倒立、 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。将蜡烛移至光具座上40cm处,人站在光屏一侧,通过凸透镜可以看到一个 、放大的“烛焰”。
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。
24.(2022•湖北)小红和家人一起乘高铁去旅行,进站时要进行身份验证,她发现屏幕上的头像较小,不能完成人脸识别,后来在工作人员的指导下顺利完成了识别。她了解到屏幕上的头像是通过摄像头内的凸透镜形成的,于是带着兴趣进行了以下实验。
(1)小红将蜡烛、凸透镜、光屏安装在光具座上并靠在一起,点燃蜡烛,调整烛焰、透镜和光屏的中心大致在 。
(2)如图甲所示,烛焰恰好在光屏上成清晰的像,光屏上的像是 (选填“镜面反射”或“漫反射”)形成的,保持凸透镜位置不变,若将蜡烛向右移动少许,则应将光屏向 (选填“左”或“右”)移动才能再次在光屏上成清晰的像,此时的像变大。
(3)根据以上实验,小红进行人脸识别时,为使屏幕上的头像变大,她应该 (选填“靠近”或“远离”)镜头。
(4)在图乙所示位置时,烛焰也在光屏上成清晰的像,这个像是倒立、 (选填“放大”“缩小”或“等大”)的实像,由此可知凸透镜的焦距为 cm。
25.(2022•巴中)在探究凸透镜成像规律的实验中,小聪用凸透镜先看到了某物体正立放大的像,则此像为 像(选填“实”或“虚”);若他想看到这个物体倒立放大的像,应将此凸透镜与物体的距离 (选填“增大”、“不变”或“减小”)。
26.(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。
三、作图题。
27.(2022•黔东南州)如图所示,请分别画出AB的入射光线和CO的折射光线。
28.(2022•恩施州)请在图中完成光路图。
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
四、实验探究题。
30.(2022•丹东)如图所示,是“探究凸透镜成像的规律”的实验装置,已知使用的凸透镜的焦距为10cm。
(1)实验时,要将 (选填“蜡烛”或“烛焰”)、凸透镜、光屏三者的中心调到同一 。
(2)如图所示,光屏上承接到清晰的实像,像距为 cm, (选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)就是利用这个成像原理制成的。
(3)保持透镜位置不动,将蜡烛向右移动10cm,光屏移动到 cm的刻度线处,光屏上再次得到清晰的像。
(4)实验中,由于蜡烛变短,烛焰在光屏上的像位于光屏的 (选填“上半部”或“下半部”)。
31.(2022•牡丹江)【活化知识,还原生活】眼睛是人体重要的器官之一,小冰想弄清楚晶状体的厚度对眼睛成像远近的影响。根据凸透镜成像的规律,他用凸透镜和球形半透明的塑料盒自制了一个简易眼睛模型,模型上的凸透镜相当于人眼的晶状体,后面的塑料盒相当于视网膜,将蜡烛和模型放在光具座上。
(1)我们观察物体时,物体在视网膜上能成 实像。
(2)如图甲所示,调节蜡烛到合适的高度后,移动蜡烛的位置,模型上成清晰的像,此时,像的位置在 之间。
(3)如图乙所示,给模型换上一块焦距小的凸透镜,像变模糊了。移动蜡烛,直到成清晰的像,发现蜡烛的位置离凸透镜近了。这表明焦距小的凸透镜厚度大,对光的 作用强。此时,若蜡烛远离凸透镜,像的位置会 凸透镜,模型上的像就不清晰了。
(4)小冰分析,当晶状体变厚时,远处物体成像在视网膜前方,所以就只能看清 的物体。
(5)为了保护视力,你应该 。(写出一点)
32.(2022•辽宁)在“天宫课堂”的水球实验中,小玉看到王亚平老师的倒立、缩小的像,如图甲所示。于是她利用实验室的光学器材探究凸透镜成像的规律。
(1)小玉找到了一个焦距未知的凸透镜,用一束平行光正对凸透镜照射,移动光屏,直到光屏上出现最小最亮的光斑,如图乙所示。则凸透镜的焦距是 cm。
(2)如图丙所示,将蜡烛、凸透镜、光屏依次安装在光具座上。点燃蜡烛,调整它们的高度到合适的位置。
(3)将凸透镜固定在50cm刻度线处,蜡烛移动到20cm刻度线处,向 (填“靠近”或“远离”)凸透镜的方向移动光屏,直到出现烛焰倒立、 的实像。
(4)在(3)的基础上,更换成另一个焦距为9cm的凸透镜,光屏上的像变模糊了,此现象与 (填“近视眼”或“远视眼”)成因相似。为了使光屏上的像恢复清晰,可向 (填“靠近”或“远离”)凸透镜的方向移动蜡烛。
(5)在实验过程中,原来光屏中央的像“跑”到上方,为了使像回到中央,接下来的操作是 (填“①”“②”或“③”)。
①向下调光屏 ②向上调凸透镜 ③向上调蜡烛
2023年中考物理第一轮复习真题演练(解析版)
第五章 透镜及其应用
一、选择题。
1.(2020•株洲)炎炎夏日,汽车停在露天车场,若把装满水的矿泉水瓶留在车内,太阳光透过矿泉水瓶后可能把汽车内的易燃物引燃,这是因为这瓶水( )
A.相当于一个凸透镜,会聚光线 B.相当于一个凸透镜,发散光线
C.相当于一个凹透镜,会聚光线 D.相当于一个凹透镜,发散光线
【答案】A。
【解答】解:装满水的矿泉水瓶相当于一个凸透镜,凸透镜对光线有会聚作用,这样就会使太阳光汇聚于一点,凸透镜焦点的温度高,达到易燃物的着火点,易燃物燃烧引起火灾,故A正确。
故选:A。
2.(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.①③B.②④C.①④D.②③
【答案】B。
【解答】解:
由图知,②图的光线会聚在视网膜的前方,所以②图表示近视眼的成像情况;近视眼是由于晶状体焦距太短,像落在视网膜的前方,为了使光线会聚在原来会聚点后面的视网膜上,就需要在光线进入人眼以前发散一些,所以应佩戴对光线具有发散作用的凹透镜来矫正,则④图是近视眼的矫正原理图。
故选:B。
3.(2022•梧州)购物支付已进入“刷脸”时代,消费者结账时只需面对摄像头,经系统自动拍照扫描等,确认相关信息后,即可迅速完成交易。下列说法正确的是( )
A.摄像头相当于凹透镜
B.摄像头成像特点与照相机相同
C.“刷脸”时,面部位于摄像头两倍焦距以内
D.“刷脸”时,面部经摄像头成正立、缩小的实像
【答案】B。
【解答】解:
A、摄像头相当于一个凸透镜,故A错误;
B、物体通过摄像头成倒立、缩小的实像,与照相机的成像特点相同,故B正确;
CD、当u>2f时,成倒立、缩小的实像,所以,“刷脸”时,面部应位于摄像头两倍焦距之外,故CD错误。
故选:B。
4.(2020•郴州)物体放在凸透镜前适当位置能在屏上得到一个清晰的像,如果把屏拿开,则( )
A.像还存在,但眼睛看不到
B.像还存在,眼睛从各个方向看得到
C.像还存在,但眼睛只能在一定范围内看到
D.像不存在
【答案】C。
【解答】解:用光屏承接的像,是实像,它是由实际光线交汇而成的,撤去光屏,则交汇的光线会继续传播,眼睛只要在光的传播方向上,就能看到。
故选:C。
5.(2022•新疆)新疆天池的风景在晓宁同学的视网膜上成的像是( )
A.放大的实像B.缩小的实像C.放大的虚像D.缩小的虚像
【答案】B。
【解答】解:人眼的晶状体相当于一个凸透镜,视网膜相当于光屏。人观察物体时,物距往往要远大于2倍焦距,因此新疆天池的风景在视网膜上成倒立、缩小的实像。
故选:B。
6.(2022•成都)如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
【答案】C。
【解答】解:
A、“城市之眼”自身不能发光,不是光源,故A错误;
B、光照在游人的伞面上发生的是漫反射,反射光线射向四面八方,故B错误;
CD、在黑屏状态下通过屏幕看到了身后游人的像属于平面镜成像,是由光的反射形成的虚像;在拍照时通过屏幕看到了“城市之眼”的像,属于凸透镜成倒立、缩小的实像,其成像原理是光的折射现象,两次成像原理是不同的,故C正确,D错误。
故选:C。
7.(2021•湖北)小花用水凸透镜模拟人眼的晶状体,光屏相当于视网膜(如图)。当用注射器向胶膜内注水,水凸透镜的凸起程度增加,光屏上原来清晰的像变模糊了;将蜡烛靠近水凸透镜,光屏上再次得到清晰的像,此过程模拟的眼睛及该眼睛的矫正方法是( )
A.近视眼 用凸透镜矫正B.远视眼 用凸透镜矫正
C.近视眼 用凹透镜矫正D.远视眼 用凹透镜矫正
【答案】C。
【解答】解:当用注射器向胶膜内注水,水凸透镜的凸起程度增加,焦距变小,光屏上原来清晰的像变模糊了,将蜡烛靠近水凸透镜,光屏上再次得到清晰的像,这说明像成在光屏的前方,这是近视眼的成因,由于凹透镜对光线具有发散作用,所以可以用凹透镜矫正近视眼。
故选:C。
8.(2021•乐山)下列图示光现象中,正确的是( )
A.平面镜成正立放大的虚像
B.光从空气中斜射入水中远离法线偏折
C.凸透镜对光有会聚作用
D.凹透镜对光有会聚作用
【答案】C。
【解答】解:A、平面镜成的是正立、等大的虚像,故A错误;
B、光从空气中斜射入水中靠近法线偏折,故B正确;
C、凸透镜对光有会聚作用,故C正确;
D、凹透镜对光有发散作用,故D错误。
故选:C。
9.(2022•资阳)为严控新冠疫情,保护师生生命安全,我市部分中小学对校园门禁系统进行了升级,配备了人脸识别和测温系统,如图所示。通过校门时,只需将人脸面向屏幕摄像头,该系统就能将测试者的面部信息与备案信息进行比对并获取体温,决定放行与否。关于门禁系统,下列说法中正确的是( )
A.系统屏幕边框呈黑色是由于所选材质对光的反射能力较强
B.该系统的核心光学元件是凸透镜
C.该系统的成像原理主要是利用光的反射
D.该系统的摄像头所成的像是正立放大的虚像
【答案】B。
【解答】解:A、系统屏幕边框呈黑色是由于所选材质对光的反射能力较弱,故A错误;
B、该系统的核心光学元件是凸透镜,故B正确;
C、该系统的成像原理主要是利用光的折射,故C错误;
D、该系统的摄像头与照相机的成像原理相同,所成的像是倒立缩小的实像,故D错误。
故选:B。
10.(2022•鄂州)实验操作考试临近,同学们上实验室动手实验,通过训练提高操作技能。如图,小明正在做凸透镜成像实验,此时光屏上出现了清晰的像。下列说法正确的是( )
A.该透镜与近视眼镜的镜片是同一类透镜
B.该透镜的焦距是30cm
C.此时成的是倒立、等大的实像
D.如果将蜡烛向左移,光屏需要适当右移才能再次形成清晰的像
【答案】C。
【解答】解:
A、实验中的透镜是凸透镜,近视眼镜是凹透镜,所以不是同种透镜,故A错误;
BC、由图可知,此时的物距为:40cm﹣10cm=30cm,像距为:70cm﹣40cm=30cm,成的是倒立、等大的实像,则u=2f,故f=15cm,故B错误,C正确;
D、凸透镜成实像时,具有物远像近像变小,将蜡烛向左移,光屏需要适当左移才能再次形成清晰的像,故D错误。
故选:C。
11.(2022•镇江)如图所示,凸透镜位于P处(图中未画出)位置不变,移动蜡烛,光屏先后在P同侧的甲、乙两处得到烛焰清晰的像,且甲处的像比乙处大,则( )
A.甲处可能成的是虚像B.乙处像可能是放大的
C.P点位置在甲的左侧D.蜡烛的移动方向向左
【答案】B。
【解答】解:(1)由题意可知,光屏先后在P同侧的甲、乙两处得到烛焰清晰的像,且甲处的像比乙处大,根据物远像近,像变小可知,像在不断的靠近凸透镜,因此凸透镜在乙的右侧,蜡烛在凸透镜的右侧,此时蜡烛在远离凸透镜,因此蜡烛向右移动,故CD错误;
由于甲处和蜡烛位于凸透镜的两侧,因此甲处只能成实像,故A错误;
(2)由于题干未提供物距和凸透镜的焦距,因此乙处可能成放大的实像也可能成缩小的实像,故B正确。
故选:B。
12.(2022•北京)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
【答案】C。
【解答】解:A、由图可知,物体通过凸透镜成正立放大的虚像,故A错误;
BCD、当物体通过凸透镜成正立放大的虚像时,物距小于焦距,即提示牌上“关灯”两字到凸透镜的距离小于10cm,故BD错误、C正确。
13.(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=10cmB.f=10cm、h=12cm
C.f=5cm、h=12cmD.f=10cm、h=6cm
【答案】D。
【解答】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,物距应小于焦距,则只有D符合题意。
故选:D。
14.(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
【答案】C。
【解答】解:A、由图可知,此时u>v,则凸透镜成倒立、缩小实像,故A错误;
B、由图可知,u=50cm﹣25cm=25cm,v=67cm﹣50cm=17cm,即25cm>2f,2f>17cm>f,则8.5cm<f<12.5cm,故B错误;
C、先向右移动光屏,透镜到光屏的距离变远,向右移动凸透镜到某位置一定能在光屏上看到清晰的像,故C正确;
D、在图所示情况下,保持光屏和凸透镜的位置不变,将蜡烛向左移动一段距离后,物距变大,像距变小,成像于光屏前,为了使光屏上可成像,由于凹透镜对光有发散作用,应在凸透镜左侧附近安装一个焦距适当的凹透镜(近视眼镜片),故D错误。
故选:C。
(多选)15.(2022•大连)照相机常用来记录生活中的美好瞬间,照相机的镜头相当于一个凸透镜。下列说法正确的是( )
A.照相机镜头成像利用的是光的反射
B.照相时,成的像是倒立、缩小的
C.照相机的镜头与远视眼镜的镜片是同一类透镜
D.照相时,要想使人像变大,人应该在镜头的一倍焦距与二倍焦距之间
【答案】BC。
【解答】解:
AC、照相机镜头是一个凸透镜,其成像原理是光的折射;远视眼镜的镜片是凸透镜,与照相机的镜头相同,故A错误,C正确;
B、照相机成的是倒立、缩小的实像,故B正确;
D、照相时,人应该在镜头的二倍焦距之外,故D错误。
故选:BC。
(多选)16.(2022•聊城)下列对各光学现象的相应解释或描述,正确的是( )
A.甲:入射光垂直射向镜面时,入射角等于0°
B.乙:蜡烛远离玻璃板时,玻璃板后面蜡烛的像大小不变
C.丙:点燃蜡烛前,需调整蜡烛、凸透镜和光屏的中心在同一高度
D.丁:是远视眼矫正后的成像光路图
【答案】AB。
【解答】解:
A、入射光垂直射向镜面时,入射光线与法线之间的夹角为0°,所以入射角等于0°,故A正确;
B、蜡烛远离玻璃板时,由于像与物体等大,所以玻璃板后面蜡烛的像大小不变,故B正确;
C、探究凸透镜成像规律时,需要调整凸透镜、光屏、烛焰的中心大致在同一高度上,所以该调节要在点燃蜡烛后,故C错误;
D、由图可知,该透镜为凹透镜,对光线具有发散作用,凹透镜可以矫正近视眼,所以丁图是近视眼矫正后的成像光路图,故D错误。
故选:AB。
二、填空题。
17.(2022•呼和浩特)近视眼只能看清近处的物体,看不清远处的物体,需要矫正;远视眼只能看清远处的物体,看不清近处的物体,亦需要矫正。下面四幅图中,正确表示远视眼成像情况的是 甲 图;正确表示近视眼矫正情况的是 丁 图。对近视眼矫正,是利用了 B (选填“A”“B”)。
A.凸透镜对光的会聚作用 B.凹透镜对光的发散作用
【答案】甲;丁;B。
【解答】解:
甲图,看近处物体时,像成在视网膜的后方,是远视眼的成像情况;
乙图,看远处物体时,像成在视网膜的前方,是近视眼的成像情况;
丙图,是用凸透镜来矫正的,凸透镜对光线具有会聚作用,可以矫正远视眼;
丁图,是用凹透镜来矫正的,凹透镜对光线具有发散作用,可以矫正近视眼;
由此可知,甲是近视眼的成像图;丁是矫正近视眼的图。
故答案为:甲;丁;B。
18.(2022•柳州)人的眼球结构如图所示,眼睛的成像原理跟 凸 (选填“凸”或“凹”)透镜类似,其中 视网膜 相当于光屏。
【答案】凸;视网膜。
【解答】解:人的眼睛像一架神奇的照相机,晶状体相当于凸透镜,视网膜相当于光屏,外界物体在视网膜上成倒立、缩小的实像。
故答案为:凸;视网膜。
19.(2022•绥化)某次实验中各光学元件在如图所示位置光屏上得到清晰倒立 放大 的实像(选填“放大”“缩小”或“等大”),生活中的 投影仪 就是根据这个原理制成的(选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)。
【答案】放大;投影仪。
【解答】解:由图知,像距大于物距,所以此时在光屏上成倒立放大的实像,投影仪是利用这一原理制成的。
故答案为:放大;投影仪。
20.(2022•晋中)如图所示,西汉时期的《淮南万毕术》中记载有“削冰令圆,举以向日,以艾承其影,则火生。”请你用学过的光学知识判断“削冰令圆”就是把冰块制成 凸透 镜,若要“火生”应把“艾”放在镜的 焦点 位置。
【答案】凸透;焦点。
【解答】解:“削冰令圆”就是把冰磨制成凸透镜;因凸透镜对光线有会聚作用,则当凸透镜正对太阳光时,太阳光将会聚在焦点处,从而使焦点处温度升高,所以,若要“火生”,应把“艾”放在镜的焦点位置。
故答案为:凸透;焦点。
21.(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 实 像(选填“实”或“虚”),人在靠近摄像头的过程中,人所成的像逐渐 变大 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】实;变大。
【解答】解:(1)摄像头的工作原理相当于凸透镜,在大于2倍焦距之外的物体经凸透镜成倒立缩小的实像;
(2)凸透镜成实像时,物近像远像变大,当人走近摄像头的过程中,所成的像是变大的。
故答案为:实;变大。
22.(2022•无锡)用焦距为10cm的凸透镜探究凸透镜成像的规律,当点燃的蜡烛、凸透镜、光屏置于光具座上如图所示的位置时,光屏上呈现烛焰的倒立、 放大 的实像。若此时将光屏移走,烛焰通过凸透镜 能 (选填“能”或“不能”)成实像。将蜡烛移至光具座上40cm处,人站在光屏一侧,通过凸透镜可以看到一个 正立 、放大的“烛焰”。
【答案】放大;能;正立。
【解答】解:由图可知,u=45.0cm﹣30.0cm=15.0cm,则f<u<2f,成倒立、放大的实像;
实像是实际光线会聚而成的,此时若拿掉光屏,则烛焰通过凸透镜能成实像,实验中光屏的作用是便于观察物体通过凸透镜所成的实像;
将蜡烛移至光具座上40cm处,此时u'=45.0cm﹣40.0cm=5.0cm,则u'<f,成正立、放大的虚像。
故答案为:放大;能;正立。
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 10.0 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 左 (选填“左”或“右”)侧用眼睛观察,生活中的 放大镜 是利用这个原理制成的。
【答案】10.0;左;放大镜。
【解答】解:(1)蜡烛恰好在光屏上成倒立、等大的像,由图可知,此时u=v=20cm=2f,则f=10.0cm;
(2)保持凸透镜位置不动,把蜡烛移到57cm处时,u=7cm<f,成的是一个正立、放大的虚像,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,生活中的放大镜是利用这个原理制成的。
故答案为:10.0;左;放大镜。
24.(2022•湖北)小红和家人一起乘高铁去旅行,进站时要进行身份验证,她发现屏幕上的头像较小,不能完成人脸识别,后来在工作人员的指导下顺利完成了识别。她了解到屏幕上的头像是通过摄像头内的凸透镜形成的,于是带着兴趣进行了以下实验。
(1)小红将蜡烛、凸透镜、光屏安装在光具座上并靠在一起,点燃蜡烛,调整烛焰、透镜和光屏的中心大致在 同一高度 。
(2)如图甲所示,烛焰恰好在光屏上成清晰的像,光屏上的像是 漫反射 (选填“镜面反射”或“漫反射”)形成的,保持凸透镜位置不变,若将蜡烛向右移动少许,则应将光屏向 右 (选填“左”或“右”)移动才能再次在光屏上成清晰的像,此时的像变大。
(3)根据以上实验,小红进行人脸识别时,为使屏幕上的头像变大,她应该 靠近 (选填“靠近”或“远离”)镜头。
(4)在图乙所示位置时,烛焰也在光屏上成清晰的像,这个像是倒立、 等大 (选填“放大”“缩小”或“等大”)的实像,由此可知凸透镜的焦距为 10.0 cm。
【答案】(1)同一高度;(2)漫反射;右;(3)靠近;(4)等大;10.0。
【解答】解:(1)点燃蜡烛后,调节凸透镜和光屏的高度,使烛焰中心、光屏中心和凸透镜的光心在同一高度上,其目的是使像成在光屏的中央;
(2)烛焰恰好在光屏上成清晰的像,我们在不同角度都能看到像,所以光屏上的像是漫反射;当凸透镜的位置不变时,只将蜡烛向右移动少许,由“物近像远像变大”的规律可知,应向右移动光屏,才能再次在光屏上成清晰的像,且此时的像变大;
(3)若要使小红所成的像变大,应增大像距,减小物距,则她应该靠近摄像头;
(4)当蜡烛、透镜和光屏的位置如图乙所示时,u=20cm,在另一侧距凸透镜20cm处的光屏上可以得到一个与蜡烛等大倒立的像,所以2f=20.0cm,即f=10.0cm。
故答案为:(1)同一高度;(2)漫反射;右;(3)靠近;(4)等大;10.0。
25.(2022•巴中)在探究凸透镜成像规律的实验中,小聪用凸透镜先看到了某物体正立放大的像,则此像为 虚 像(选填“实”或“虚”);若他想看到这个物体倒立放大的像,应将此凸透镜与物体的距离 增大 (选填“增大”、“不变”或“减小”)。
【答案】(1)虚;(2)增大。
【解答】解:(1)从光屏这侧透过透镜看到蜡烛正立、放大的像,是u<f时,凸透镜成的虚像;
(2)这个物体成倒立放大的像,物距为:2f>u>f,因此应将此凸透镜与物体的距离增大。
故答案为:(1)虚;(2)增大。
26.(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 B 。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 左 移动光屏。
【答案】B;左。
【解答】解:如题图甲所示,一束平行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,故B对光的会聚作用较强。
如题图乙所示,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。
故答案为:B;左。
三、作图题。
27.(2022•黔东南州)如图所示,请分别画出AB的入射光线和CO的折射光线。
【解答】解:过光心的光线经凹透镜折射后传播方向不改变;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,由此画出对应的入射光线。如下图所示:
。
28.(2022•恩施州)请在图中完成光路图。
【解答】解:平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点,过光心的光线传播方向不改变,如图所示:
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
【解答】解:过入射点作出法线,已知反射光线与平面镜的夹角为30°,可知反射角等于入射角等于90°﹣30°=60°,据此在法线上侧画出入射光线;
又知反射光线平行于凸透镜的主光轴,可知折射光线过凸透镜的焦点,如图所示
四、实验探究题。
30.(2022•丹东)如图所示,是“探究凸透镜成像的规律”的实验装置,已知使用的凸透镜的焦距为10cm。
(1)实验时,要将 烛焰 (选填“蜡烛”或“烛焰”)、凸透镜、光屏三者的中心调到同一 高度 。
(2)如图所示,光屏上承接到清晰的实像,像距为 15.0 cm, 照相机 (选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)就是利用这个成像原理制成的。
(3)保持透镜位置不动,将蜡烛向右移动10cm,光屏移动到 80.0 cm的刻度线处,光屏上再次得到清晰的像。
(4)实验中,由于蜡烛变短,烛焰在光屏上的像位于光屏的 上半部 (选填“上半部”或“下半部”)。
【答案】(1)烛焰;高度;(2)15.0;照相机;(3)80.0;(4)上半部。
【解答】解:(1)在实验中,为使像能成在光屏的中心,应调整烛焰、凸透镜和光屏的高度,使它们的中心大致在同一高度;
(2)由图可知,此时u=30.0cm,v=15.0cm,此时物距大于二倍焦距,成倒立缩小的实像,应用为照相机;
(3)将蜡烛向右移动10cm,移至40cm处,此时u=20.0cm=2f,所以v=2f=20.0cm,即光屏需要移到80.0cm,此时成倒立等大的实像;
(4)凸透镜成实像是倒立的,蜡烛燃烧变短时,烛焰向下移动,根据通过光心的方向不变,那么光屏上的像要向上移动,烛焰在光屏上的像位于光屏的上半部。
故答案为:(1)烛焰;高度;(2)15.0;照相机;(3)80.0;(4)上半部。
31.(2022•牡丹江)【活化知识,还原生活】眼睛是人体重要的器官之一,小冰想弄清楚晶状体的厚度对眼睛成像远近的影响。根据凸透镜成像的规律,他用凸透镜和球形半透明的塑料盒自制了一个简易眼睛模型,模型上的凸透镜相当于人眼的晶状体,后面的塑料盒相当于视网膜,将蜡烛和模型放在光具座上。
(1)我们观察物体时,物体在视网膜上能成 倒立、缩小 实像。
(2)如图甲所示,调节蜡烛到合适的高度后,移动蜡烛的位置,模型上成清晰的像,此时,像的位置在 一倍与二倍焦距 之间。
(3)如图乙所示,给模型换上一块焦距小的凸透镜,像变模糊了。移动蜡烛,直到成清晰的像,发现蜡烛的位置离凸透镜近了。这表明焦距小的凸透镜厚度大,对光的 会聚 作用强。此时,若蜡烛远离凸透镜,像的位置会 靠近 凸透镜,模型上的像就不清晰了。
(4)小冰分析,当晶状体变厚时,远处物体成像在视网膜前方,所以就只能看清 近处 的物体。
(5)为了保护视力,你应该 注意保持看书写字的距离 。(写出一点)
【答案】(1)倒立、缩小:(2)一倍与二倍焦距:(3)会聚(或折射),靠近;(4)近处:(5)注意保持看书写字的距离。
【解答】解:(1)人眼的晶状体相当于凸透镜,当人观察物体时,物体在2倍焦距以外,物体成的像是倒立、缩小的实像;
(2)根据图示可知,物距大于像距,成倒立、缩小的实像,此时,像的位置在一倍与二倍焦距之间:
(3)凸透镜对光线有会聚作用,当凸透镜越厚时,折光能力越强;蜡烛远离凸透镜,像的位置会靠近凸透镜;
(4)当晶状体变厚时,折光能力越强,远处物体成像在视网膜前方,所以就只能看清近处的物体;
(5)为了保护视力,要注意保持看书写字的距离。
故答案为:(1)倒立、缩小:(2)一倍与二倍焦距:(3)会聚(或折射),靠近;(4)近处:(5)注意保持看书写字的距离。
32.(2022•辽宁)在“天宫课堂”的水球实验中,小玉看到王亚平老师的倒立、缩小的像,如图甲所示。于是她利用实验室的光学器材探究凸透镜成像的规律。
(1)小玉找到了一个焦距未知的凸透镜,用一束平行光正对凸透镜照射,移动光屏,直到光屏上出现最小最亮的光斑,如图乙所示。则凸透镜的焦距是 10.0 cm。
(2)如图丙所示,将蜡烛、凸透镜、光屏依次安装在光具座上。点燃蜡烛,调整它们的高度到合适的位置。
(3)将凸透镜固定在50cm刻度线处,蜡烛移动到20cm刻度线处,向 远离 (填“靠近”或“远离”)凸透镜的方向移动光屏,直到出现烛焰倒立、 缩小 的实像。
(4)在(3)的基础上,更换成另一个焦距为9cm的凸透镜,光屏上的像变模糊了,此现象与 近视眼 (填“近视眼”或“远视眼”)成因相似。为了使光屏上的像恢复清晰,可向 靠近 (填“靠近”或“远离”)凸透镜的方向移动蜡烛。
(5)在实验过程中,原来光屏中央的像“跑”到上方,为了使像回到中央,接下来的操作是 ③ (填“①”“②”或“③”)。
①向下调光屏 ②向上调凸透镜 ③向上调蜡烛
【答案】(1)10.0;(3)远离;缩小;(4)近视眼;靠近;(5)③。
【解答】解:(1)如图,让一束平行光正对凸透镜照射,在凸透镜后的光屏上接收到一个最小、最亮的光斑,这个光斑是凸透镜的焦点,焦点跟光心之间的距离是凸透镜的焦距,所以凸透镜的焦距为:f=60.0cm﹣50.0cm=10.0cm。
(3)凸透镜的焦距为10.0cm,将凸透镜固定在50cm刻度线处,蜡烛移动到20cm刻度线处,物距u=50cm﹣20cm=30cm,
u>2f,成倒立、缩小的实像,2f>v>f,所以光屏向右移动,移动到60cm到70cm刻度线之间,所以光屏远离凸透镜。
(4)原来凸透镜的焦距是10.0cm,更换成另一个焦距为9cm的凸透镜,凸透镜的焦距变小,折光能力变强,使像成在视网膜的前方,和近视眼的成因相似。凸透镜的焦距变小,折光能力变强,使像提前会聚,为了使光屏上的像恢复清晰,要使物距减小,或使像距减小,所以要向靠近凸透镜的方向移动蜡烛。
(5)在实验过程中,原来光屏中央的像“跑”到上方,为了使像回到中央,由于光线过光心不改变方向,可以把光屏向上移动,或凸透镜向下移动,或蜡烛向上移动,故①②错误,③正确。
故答案为:(1)10.0;(3)远离;缩小;(4)近视眼;靠近;(5)③。
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