
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第5章:透镜及其应用练习题2022年广东省中考物理模拟试题选编
展开这是一份第5章:透镜及其应用练习题2022年广东省中考物理模拟试题选编,共21页。试卷主要包含了单选题,双选题,多选题,填空题,作图题,实验题,综合题等内容,欢迎下载使用。
第5章:透镜及其应用 练习题
一、单选题
1.(2022·广东·广州市第四中学模拟预测)在“探究凸透镜成像的规律”时,将点燃的蜡烛放在距凸透镜18cm处,在透镜另一侧距离透镜30cm处的光屏上得到烛焰清晰的像。则下列相关说法正确的是( )
①光屏上成倒立、放大的虚像
②若蜡烛远离透镜,要使光屏上出现清晰的像,光屏应靠近透镜
③该透镜的焦距一定满足9cm
A.只有①和③ B.只有②和④ C.只有②和③ D.只有①和④
二、双选题
2.(2022·广东·模拟预测)在“探究凸透镜成像规律”的实验中,当蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示时,烛焰在光屏上恰好成一清晰等大的像。下列说法正确的是( )
A.该凸透镜的焦距是20cm
B.将蜡烛移动到45cm刻度处,调节光屏位置可在光屏上得到正立、放大的虚像
C.将蜡烛移动到10cm刻度处,调节光屏位置可在光屏上得到倒立、缩小的实像
D.将蜡烛移动到35cm刻度处,为使烛焰在光屏上成一清晰的像,应向右移动光屏
三、多选题
3.(2022·广东深圳·一模)一位同学利用如图所示的装置探究凸透镜成像规律,他先用焦距为20cm的凸透镜进行实验,在屏上得到清晰的像。接下来他想改用焦距为10cm的凸透镜继续进行实验,下列分析正确的有( )
A.要使光屏再次成清晰的像,可只将光屏向右移
B.要使光屏再次成清晰的像,可只将蜡烛向右移
C.若只移动光屏重新得到清晰的像,像将变大
D.若只移动蜡烛重新得到清晰的像,像将变大
四、填空题
4.(2022·广东·模拟预测)光电鼠标在电脑中应用非常广泛,其原理就是利用发光二极管照射移动表面(如图),并被反射回鼠标的光学感应器(相当于光屏),用以记录移动动作,以此捕捉移动位置的不同画面。鼠标移动时,感应器会连续拍摄鼠标垫表面所成的像,并利用数字信号处理来比较各个影像,以决定移动的距离和方向。产生的结果会传回计算机,而屏幕上的光标根据这些结果来移动,图中光学感应器、透镜、发光二极管等元件固定在鼠标内。
(1)当发光二极管的光照射在粗糙的鼠标垫上时会发生______(镜面反射/漫反射)。
(2)当鼠标平放在鼠标垫上,成像透镜距鼠标垫7mm,光学感应器距成像透镜3mm,则在光学感应器上成______(倒立/正立)、______(放大/缩小)的______(实/虚)像,这和______成像原理是一样的。
(3)将鼠标离开鼠标垫一定高度后悬空向前移动时,电脑显示器上的光标并不移动,是因为像成在光学感应器的______(上/下)方,而且所成的像______(变大/不变/变小)。
5.(2022·广东·模拟预测)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")。
6.(2022·广东·模拟预测)在某次探究凸透镜成像规律的实验中:
(1)小明想知道实验中凸透镜的焦距做了图甲所示的实验,镜面垂直于阳光,在凸透镜下面放上白纸(白纸与透镜平行),测出透镜与白纸间距s/cm与对应的白纸被烤焦的时间t/min,绘出图乙所示的图像,可判断该凸透镜的焦距f为________cm。
(2)如果实验中固定好该凸透镜和蜡烛后,发现无论如左右移动光屏,光屏上只有一个与透镜大小几乎相同的光斑,其原因可能是________。
(3)小明将蜡烛如图丙中位置逐渐靠近凸透镜的过程中,观察到如图丁所示四个不同的像,则四个像出现的先后顺序是________(填符号)。
(4)实验过程中,当蜡烛与凸透镜的距离如图丙所示时,在光屏上可得到一个清晰的倒立的实像,若保持蜡烛和光屏位置不变,移动透镜至________cm刻度线处,光屏上能再次呈现清晰的实像。
五、作图题
7.(2022·广东佛山·一模)小明在学习了近视眼成因后,知道应该用凹透镜进行矫正,其原理如图所示,一束光经过凹透镜和晶状体的折射,最后会聚在视网膜上A点,请你画出光线传播的大致光路图.
( )
8.(2022·广东佛山·模拟预测)如图,请画出图中由发光点S发出的两条光线经过凸透镜后的折射光线;并确定发光点S的像点在图中用S'标出来。
9.(2022·广东·广州外国语学校模拟预测)蜡烛放在如图所示的位置,通过透镜成倒立、等大的像。蜡烛上A点发出一束平行于主光轴的光线,请在图中画出入射光线经透镜的折射光线。
10.(2022·广东茂名·一模)如图,请画出凸透镜的入射光线,进入水中的折射光线和在水面的反射光线。
11.(2022·广东·东莞市茶山中学一模)如图所示,点发出的一条光线经平面镜反射后,再经凸透镜折射,折射光线平行于主光轴射出。请画出:
(1)S点发出的入射光线;
(2)经平面镜的反射光线;
(3)凸透镜左侧焦点的位置。
12.(2016·广东广州·中考模拟)如图所示,—束光射向凸透镜经折射后,折射光线射到一个平面镜上.请在图中画出射向凸透镜这束入射光和经平面镜反射的光路,并标出反射角的度数.
13.(2022·广东·广州市第四中学模拟预测)小华拍照得虾的胶片后,他用如图所示的投影仪展示给同学们看。如图,来自于物体MN的三束光线a、b、c平行于主光轴,O是透镜的光心,a经过透镜后的光线过主光轴的一点;
①在图中画出b经透镜后的光线;
②根据凸透镜的成像原理,画出MN经透镜后所成的像M′N′。
六、实验题
14.(2022·广东·广州市第四中学模拟预测)(1)小华在水塘中看到形状特殊的“虾”,如图甲所示。
①他看到的“虾”是因为光的折射而形成的虚像,真正的虾在水中 ______(选填图中序号)处。
②画出小华看到虾的光路图。______
③他用激光笔从A点向 ______(选填图中序号)处射出光束,即可把虾照亮。
(2)拍照得到虾的胶片后,他用如图乙所示的幻灯机展示给同学们看。
①胶片上虾的头部朝( )(选填“上”或“下”)
②测得胶片到凸透镜的距离为8cm,则该凸透镜的焦距可能是( )
A.2cm B.7cm C.9cm D.10cm
③要使像变得更大,应将幕布向右移,并将凸透镜向( )移。(均选填“左”或“右”)
15.(2022·广东·普宁市红领巾实验学校一模)小明同学在“研究凸透镜成像规律”的实验中,记录并绘制了物距u和像距v之间关系的图象,如图图乙所示。
(1)该凸透镜的焦距是___________cm;
(2)当烛焰距凸透镜15cm时,移动光屏,可在光屏,上得到一个清晰的倒立、________(选填“放大,或“缩小”)的实像,___________(填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)是根据这一原理制成的;
(3)若固定蜡烛和透镜位置后,调节光屏的位置,在光屏上却怎么也得不到像,其原因是________;
(4)调节三者位置,在光屏上得到倒立、缩小的像,保持凸透镜位置不变,当蜡烛逐渐远离凸透镜,则光屏应___________(选填“远离”或“靠近”)凸透镜,才能在光屏上得到清晰的像;
(5)蜡烛的火焰经凸透镜在光屏上成清晰的像,若此时有只苍蝇落在透镜的上部,则屏上的像( )
A.根本看不到 B.将变得比原来暗些
C.只剩下半截了 D.不发生任何变化
16.(2022·广东·珠海市第九中学一模)在探究“凸透镜成像规律”的实验中。
(1)如图甲蜡烛位置,调节光屏刚好在光屏上得到一个倒立、______的实像,在生活中的应用是______;若向左移动蜡烛则光屏向______(选:左/右)移动,才能在光屏上得到清晰的像;
(2)图乙“探究凸透镜成像的规律”实验装置示意图,若凸透镜的焦距是20cm,如图的情景,眼睛可能观察到烛焰经凸透镜折射所成的虚像是______;
(3)图丙中,点燃蜡烛,经过凸透镜在光屏上成清晰的倒立缩小的实像。然后,在烛焰和凸透镜之向放副近视眼镜,发现光屏上的像变模糊了。不改变眼镜和透镜的位置,要使光屏上再次呈现清晰的像,可以进行的操作是______(填“光屏远离透镜”或“蜡烛远离透镜”);
(4)小红不断改变蜡烛与透镜间的距离,并移动光屏进行实验,所获得的实验数据如下表所示。你认为小王同学的实验过程是否全面?请提出你的看法(只需写出一种),答:______。
实验次序
物体到凸透镜的距离u/cm
光屏上像到凸透镜的距离v/cm
光屏上像的大小
1
60
12
缩小
2
30
15
缩小
3
20
20
等大
4
15
30
放大
5
12
60
放大
17.(2022·广东·模拟预测)如图所示,将焦距为10cm的凸透镜固定在光具座50cm刻度线处,此时在光屏中心已成烛焰清晰的像:
(1)此时烛焰在光屏上的成像特点与______(选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)成像特点相同,若蜡烛移至33cm刻度线处,要使烛焰在光屏再次成清晰的像,光屏应移至______cm刻度线处,此时光屏上成的像应是______(选填“放大的”、“缩小的”或“等大的”)。
(2)在图中的烛焰和凸透镜之间放一副远视眼镜,要使烛焰在光屏上再次成清晰的像,光屏应______(选填“靠近凸透镜”、“远离凸透镜”或“保持在原位置”)。
18.(2022·广东深圳·模拟预测)在“探究凸透镜成像规律”的实验时,小颖同学依次进行了如下操作。
(1)小颖先在光具座上依次安装蜡烛、凸透镜、光屏,然后点燃蜡烛并调节烛焰、凸透镜、光屏的中心在______;
(2)如图所示,小颖移动光屏,在光屏上观察到一个倒立缩小的实像,此成像原理和生活中的______(选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)相同。接着保持凸透镜的位置不动,仅将蜡烛和光屏位置互换,光屏上______(选填“能”或“不能”)观察到烛焰清晰的像;
(3)上述实验完成后,小颖借用物理老师的眼镜继绒探究,他将眼镜放在蜡烛和凸透镜之间,发现像变模糊了,接着保持蜡烛和凸透镜位置不动,将光屏远离凸透镜后又能观察到清晰的像,则可判断物理老师的眼镜是______眼镜(选填“近视”或“远视”)。
19.(2022·广东中山·一模)在探究“凸透镜成像规律”的实验中。
(1)小红用平行光作光源,移动光屏,在光屏上得到一个最小最亮的光斑,如图甲所示,则该凸透镜的焦距为___cm;
(2)如图乙蜡烛位置,调节光屏刚好在光屏上得到一个倒立、_____的实像,在生活中的应用是___;
(3)如图丙所示,保持蜡烛的位置不变,移动透镜至图丙所示刻度线处,则人眼应该在图中______(选填“A”、“B”或“C”)处且朝着相应方向,才能观察到烛焰正立、放大的像;
(4)图丁中,点燃蜡烛,经过凸透镜在光屏上成清晰的、倒立缩小的实像。然后,在烛焰和凸透镜之间放一副近视眼镜,发现光屏上的像变模糊了,不改变眼镜和透镜的位置,要使光屏上再次呈现清晰的像,可以进行的操作是___(填“光屏远离透镜”或“蜡烛靠近透镜”);
(5)小红不断改变蜡烛与透镜间的距离,并移动光屏进行实验,所获得的实验数据如表所示。
实验次序
物体到凸透镜的距离
光屏上像到凸透镜的距离
光屏上像的大小
1
60
12
缩小
2
30
15
缩小
3
20
20
等大
4
15
30
放大
5
12
60
放大
小红同学的实验过程是不全面的,因为她只记录了像的大小,没有记录像的___。
20.(2022·广东·佛山市南海区大沥镇许海初级中学模拟预测)在“探究凸透镜成像规律”的实验中,将蜡烛、焦距等于10 cm的凸透镜、光屏放在光具座上,如图所示。实验时应先调节烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一直线上,并且大致在同一高度,把凸透镜固定在50cm处。
(1)将蜡烛放在A点,光屏在B位置上,为了找到清晰的像,应将光屏向______(选填“左”或“右”)移动。
(2)依次改变蜡烛的位置,移动光屏,直到找到清晰的像。记录的数据如表所示:
次数
1
2
3
4
5
6
物距/cm
40
35
30
25
20
15
像距/cm
13.5
14
15
16.7
20
30
①在1~4次实验中,所成的像为倒立、______的实像。
②第6次的像比第5次的______(选填“大”或“小”)。
(3)将蜡烛放在C点,观察到烛焰的正立、放大的虚像后,若希望看到更大的虚像,应将蜡烛向______(选填“左”或“右”)移动。
【问题补充】
(4)实验过程中,如果用不透明的硬纸板挡住凸透镜的上半部分,则光屏上______(选填字母代号)。
A.只出现烛焰像的上半部分
B.只出现烛焰像的下半部分
C.出现烛焰完整的像,但像变小了
D.像仍然是完整的,且大小不变,只是变暗了
(5)当光屏上呈现烛焰清晰缩小的像时,将蜡烛和光屏的位置对调,仍能在光屏上接收到清晰放大的像,出现这种现象的原因是光发生折射时,光路具有______。
(6)实验时,在光屏上得到了一个清晰的像,但像的位置偏高,你的解决方法是______。
21.(2022·广东广州·模拟预测)小明同学利用如图甲所示的实验装置,进行“探究凸透镜成像规律”的实验,小明将凸透镜放在光具座50cm刻度处,蜡烛放在光具座10cm刻度处。点燃蜡烛进行实验,依次改变蜡烛的位置,移动光屏,直到找到清晰的蜡烛的像,记录的数据如下表。
(1)在1—6次实验中,所成的像都是倒立的实像,且随着像距的变大,所成的像______(填“变大”、“不变”或“变小”)。
(2)根据表格中的数据,小明也可得出:凸透镜的焦距是______ cm。
(3)如图乙所示,ab是光源S经平面镜反射后的反射光线,并经过凸透镜的焦点F,S'是光源S在平面镜中的像,请利用平面镜的成像特点确定光源S的位置,并完成反射光线ab的入射光线和经凸透镜后的折射光线
( )
次数
1
2
3
4
5
6
物距(cm)
40
35
30
25
20
15
像距(cm)
13.5
14
15
16.7
20
30
七、综合题
22.(2022·广东广州·一模)(1)如图所示,有一个平面镜斜靠墙放置,小明手持一支激光笔,笔口A点发出的一束光经平面镜反射后在天花板上留下光点B______。
①画出笔口A点在平面镜中的像;②画出上述现象的入射、反射光线和法线;
(2)图中凸透镜的焦距为2cm,透镜的光心恰好位于刻度轴上的3cm处,某垂直于轴放置的物体上M点发出的三条光线经过透镜折射后为图中的光线a、b、c,已知b与c平行。
①在图中画出光线a、b经透镜前的光线并找到M点______;
②经透镜后的光线c相对于它的入射光线______(选填“靠近”或“远离”)主光轴,
③物体经透镜后的成像情况是______(选填“倒立放大的实像”、“正立放大的虚像”或“不能”)。
参考答案:
1.C
【解析】
由题意知,物距为18cm,像距为30cm,即物距小于像距,所以成的是倒立、放大的实像;此时物距大于一倍焦距而小于二倍焦距,像距大于二倍焦距,即
f<18cm<2f,30cm>2f
所以9cm
2.CD
【解析】
A.如图所示,烛焰在光屏上恰好成一清晰等大的实像,此时物距等于二倍焦距成倒立等大实像,即
得,故A错误;
B.将蜡烛移动到45cm刻度处,物距小于焦距,成正立、放大的虚像,虚像在光屏上不能呈现,故B错误;
C.将蜡烛移动到10 cm刻度处,此时物距为
调节光屏位置可在光屏上得到倒立、缩小的实像,故C正确;
D.凸透镜成实像时,物近像远像变大,将蜡烛移动到35 cm刻度处,物距减小,为使烛焰在光屏上成一清晰的像,增大像距,应向右移动光屏,故D正确。
故选CD。
3.BD
【解析】
AB.先用焦距为20cm的凸透镜进行实验,在屏上得到清晰的像,接下来改用焦距为10cm的凸透镜继续进行实验,在蜡烛和凸透镜位置不变的情况下,相当于增大了物距,则像距应该减小,所以应该将光屏向左移动,才能在光屏上呈现清晰的像;若不移动光屏,此时应该减小物距来增大像距,即将蜡烛向右移动,故A错误,B正确;
C.若只移动光屏重新得到清晰的像,由于物距变大,像距应变小,则像会变小,故C错误;
D.若只移动蜡烛重新得到清晰的像,物距变小,像距变大,像将变大,故D正确。
故选BD。
4. 漫反射 倒立 缩小 实 照相机 下 变小
【解析】
(1)[1]凹凸不平的表面会把平行的入射光线向着四面八方反射,这种反射叫漫反射。当发光二极管的光照射在粗糙的鼠标垫上时会发生漫反射。
(2)[2][3][4][5]由成像透镜到鼠标垫距离7mm(物距)和光学感应器距成像透镜3mm(像距),可知,物距大于像距(此时物距大于2倍焦距),则光学感应器上所成的是倒立、缩小的实像;这和照相机成像原理是一样的。
(3)[6][7]凸透镜成实像时,当物距增大时,像距减小,像变小。鼠标悬空相当于增大了物距,这时候像距会变小,而且所成的像变小;因为成像透镜和光学感应器距离是不变的,导致像成在光学感应器下方。
5. 左 缩小 远视
【解析】
[1][2]将焦距为10cm的凸透镜固定在光具座上50cm刻线处,根据凸透镜成像的规律可知
u=30cm>2f
成倒立、缩小的实像;此时像距
2f>v>f
为了在光屏上找到烛焰清晰的像,应将光屏向左移动。
[3]该类透镜对光有会聚作用,是凸透镜,可以矫正远视眼。
6. 10 将蜡烛置于焦点处 DCAB 25
【解析】
(1)[1]由图乙可知,当透镜与白纸间距s=10cm时,白纸被烤焦的时间t=4min,所用的时间最短,说明太阳光经过凸透镜会聚后该点的温度最高,这个点就是凸透镜的焦点,则测出透镜与白纸间距即为焦距f=10cm。
(2)[2]说明光平行于主光轴射出,则可能将蜡烛置于焦点处了。
(3)[3]由图可知,当前物距超过2倍焦距,成D所示的倒立、缩小的实像;将蜡烛逐渐靠近凸透镜,当物距等于2倍焦距时,成C所示的倒立、等大的实像;当物距小于2倍焦距、大于1倍焦距时,成A所示的倒立、放大的实像;当物距小于1倍焦距时,成B所示的正立、放大的虚像。则四个像出现的先后顺序是DCAB。
(4)[4]当蜡烛与凸透镜的距离如图丙所示时,物距为30cm,像距为15cm,根据折射光路可逆性可知,保持蜡烛和光屏位置不变,移动透镜使物距达到15cm时,光屏上能再次呈现清晰的实像,此时透镜位于25cm刻度线处。
7.
【解析】
近视眼的晶状体和角膜构成的透镜较厚,会聚能力较强,看远处的物体时,将像成在视网膜的前面.为了使像正好呈在视网膜上,应使光线推迟会聚,使所成的像相对于晶状体后移,所以应佩戴发散透镜即凹透镜.如图所示:
8.
【解析】
经过光心的光线传播方向不变,故直接延长过光心的光线,平行主光轴光线其折射光线必然过焦点,故连接右侧焦点与折射点,并带上箭头即为折射光线。将两折射光线反向延长,交于一点,即为像点S’,故下图所示:
9.
【解析】
蜡烛放在如图所示的位置,物距为
u=20cm
蜡烛通过凸透镜成倒立、等大的像,此时
u=2f=20cm
则凸透镜的焦距
f=10cm
凸透镜右侧的焦点在凸透镜右侧“10”刻度处,平行于凸透镜主光轴的光线将凸透镜折射后,折射光线过凸透镜另一侧的焦点,如图所示:
10.
【解析】
凸透镜图像中,过焦点的光线入射光线平行于主光轴,画出平行于主光轴的光线为入射光线,过点F做垂线为法线,画出反射光线和射入水中的折射光线,如图所示:
。
11.
【解析】
通过平面镜作出S的对称点S′,即为光源S的像位置,连接S′与凸透镜的入射点,即反射光线,反射光线与主光轴的交点即凸透镜的焦点F。
12.
【解析】
经凸透镜的折射光线过焦点,入射光线平行于主光轴画;过平面镜的入射点垂直镜面作出法线,求出入射角为60∘,则反射角为60∘,在法线右侧作出反射光线,标出反射角如图:
13.①
②
【解析】
①平行主光轴的光凸透镜折射后过焦点射出,如下图
②根据过光心的光线传播方向不变,连接MO并延长,与a的折射光线交于一点M'',过M'向主光轴作垂线交于点N',M''N'即为MN经透镜后所成的像,如图
14. E B 下 B 左
【解析】
(1)[1][2]虾反射的光线由水中射向空气中时,在水面处发生折射,折射角大于入射角,人逆着折射光线看过去,看到的B点是虾的虚像,位置比虾的实际位置浅,所以虾的位置在看到的虾的下方,即E处;据此作光路图如下:
[3]根据光路的可逆性原理,他用激光笔从A点逆着原来的折射光线向B处射出光束,即可把虾照亮。
(2)[4]凸透镜成实像时,像是倒立的,因此,胶片上虾的头部应该在下方。
[5]因为投影仪的原理是物距大于f小于2f时,成倒立放大的实像,故
f<8cm<2f
则
4cm<f<8cm
故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
[6]凸透镜成实像时,物距越小,像距越大,像越大,因此要想使像变大,应应将幕布向右移,并将凸透镜向左移。
15. 10 放大 投影 蜡烛放置在一倍焦距以内 靠近 B
【解析】
(1)[1]由图2可知,u=20cm时,v=20cm, 由凸透镜成像规律可知
u=v=2f=20cm
解得焦距f=10cm。
(2)[2][3]当烛焰距凸透镜15cm时,即u=15cm,因为 2f=20cm,所以
f<u<2f
此时成倒立放大实像。投影仪就是根据这原理制成。
(3)[4]若固定蜡烛和透镜位置后,调节光屏的位置,在光屏上却怎么也得不到像,其原因可能是物距小于焦距,此时成虚像,即蜡烛放置在一倍焦距以内。
(4)[5]光屏上得到倒立缩小的实像,由凸透镜成像规律可知,此时u>2f
f<v<2f
保持凸透镜位置不变,当蜡烛逐渐远离凸透镜,即物距增大,像距减小,则光屏要靠近凸透镜。
(5)[6]苍蝇遮住凸透镜的上半部,烛焰上任一点有光射向凸透镜的下半部,经凸透镜折射后,照样能会聚成像,像的大小不发生变化,折射光线减少,会聚成的像变暗,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
16. 放大 投影仪 左 B 光屏远离透镜 见解析
【解析】
(1)[1] [2][3]物距小于像距时,凸透镜成倒立放大的实像;生活中应用有投影仪或幻灯机;当物距变大时,像距变小,光屏向左移动。
(2)[4]AC.眼睛应在凸透镜另一侧观察,故AC不符合题意;
B.焦距是20cm,物距是15cm在凸透镜另一侧观察到正立、放大的虚像,故B符合题意;
D.物距是30cm,大于一倍焦距小于二倍焦距,像距大于二倍焦距,应在0刻度线左侧观察,故D不符合题意。
故选B。
(3)[5]近视镜是凹透镜,对光有发散作用,使整个透镜组对光的会聚作用变弱,故光屏远离透镜,或光屏不动,蜡烛靠近透镜。
(4)[6]探究凸透镜成像实验中既要记录像的大小,又要记录像的正倒。故答案为:不全面,他只记录了像的大小,没有记录像的正倒。
17. 照相机 75 放大的 靠近凸透镜
【解析】
(1)[1]由图知道,物距
u=50.0cm﹣25.0cm=25.0cm
像距
v=67.0cm﹣50.0cm=17.0cm
根据题意知道,焦距f=10.0cm,此时u>2f,能够成倒立、缩小的实像,即说明是照相机的成像原理。
[2][3]若蜡烛移至33.0cm刻度线处,此时的物距为
50.0cm﹣33.0cm=17.0cm
根据折射时光路的可逆性知道,要使烛焰在光屏两次成清晰的像,此时的像距应为25.0cm,即光屏应移至75.0cm刻度线处,此时物距在一倍焦距和二倍焦距之间,成的是倒立、放大的实像。
(2)[4]若在图示中的烛焰和凸透镜之间放一副远视眼镜,因为远视眼镜是凸透镜,对光线有会聚作用,则成的像会向左移动,要使烛焰在光屏上再次成清晰的像,光屏应靠近凸透镜。
18. 同一高度 照相机 能 近视
【解析】
(1)[1]为了使蜡烛的像成在光屏中央,调节烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度。
(2)[2]在光屏上观察到一个倒立缩小的实像,由凸透镜成像规律可知,此时物体与凸透镜的距离大于二倍焦距,此成像原理和生活中的照相机相同。
[3]保持凸透镜的位置不动,仅将蜡烛和光屏位置互换,根据光路是可逆的可知,光屏上能观察到烛焰清晰的像。
(3)[4]将眼镜放在蜡烛和凸透镜之间,发现像变模糊了,接着保持蜡烛和凸透镜位置不动,将光屏远离凸透镜后又能观察到清晰的像,此时像距变大,说明眼镜对光线起发散作用,是凹透镜,所以可判断物理老师的眼镜是近视眼镜。
19. 10.0 放大 投影仪 B 光屏远离透镜 正倒
【解析】
(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
f=20.0cm-10.0cm=10.0cm
所以凸透镜的焦距是凸透镜的焦距是10.0cm。
(2)[2][3]由图可知此时的物距为15cm,位于一倍焦距和二倍焦距之间,成倒立放大实像;是投影仪的应用。
(3)[4]当物距小于一倍焦距时,凸透镜成正立放大的虚像,光屏上承接不到,透过凸透镜观察蜡烛看到正立放大的虚像;虚像与成像物体同侧,C处眼睛在观察光屏,虚像要透过透镜观察,所以应从B处观察。
(4)[5]近视眼镜的镜片为凹透镜,对光有发散作用,可使光线的会聚点推迟延后。因此,不改变眼镜和透镜的位置,要使光屏上再次呈现清晰的像,可以进行的操作是:将光屏向远离凸透镜的方向移动适当距离或将蜡烛向远离凸透镜的方向移动适当距离。
(5)[6]小红同学的实验过程不够全面,因为他只记录了像的大小,没有记录像的正倒,所以他的记录不全。
20. 左 缩小 大 左 D 可逆性 将凸透镜向下调节(或将蜡烛向上调节或光屏向上调节)
【解析】
(1)[1]蜡烛放在A点时,物距为
u=50.00cm-8.00cm=42.00cm>2f=20cm
物距大于二倍焦距,像距应该会在一倍至二倍焦距之间,即60.00cm到70.00cm之间,故应将光屏向左移动。
(2)[2]在1~4次实验中,物距大于二倍焦距,所成的像应为倒立、缩小的实像。
[3]第6次的像比第5次物体更靠近凸透镜,根据成实像时“物近像远像变大”可知,像应更远离凸透镜,像便变大了。
(3)[4]将蜡烛放在C点成虚像,成虚像时“物近像近像变小”,所以希望看到更大的虚像,则像要远离凸透镜,那么蜡烛也应远离凸透镜,即蜡烛向左移动。
(4)[5]实验过程中,如果用不透明的硬纸板挡住凸透镜的上半部分,只会使透过的光线减少,成像更暗,但仍能成完整的像。
(5)[6]无论光发生反射还是折射,光都遵循光路可逆。
(6)[7]利用光经过凸透镜光心传播方向不改变的特点,若实验时像的位置偏高,可采用三种方法进行调节:将凸透镜向下调节,或将蜡烛向上调节,或光屏向上调节。
21. 变大 10
【解析】
本题考查凸透镜成像规律,平面镜的光源作图及凸透镜三条特殊光线的作法。
(1)[1]通过实验可知,当物距变小时,像距变大,成像会变大。
(2)[2]由第5次数据知,
u=v=20cm
即
u=2f=20cm
所以凸透镜的焦距
f=10cm
(3)[3]根据平面镜的成像规律,物与像的连线与镜面垂直,先经S'作镜面的垂线,再由物和像与镜面距离相等,确定光源S的位置;由反射光线可以确定光在镜中的入射点,连接入射点与光源S,再在线上标出指向镜面的箭头,即为入射光线;反射光线ab经焦点后射向凸透镜,其折射光线平衡于主光轴。如图。
【点睛】
光线的综合作图,需根据光的各个规律,逐一完成。本题先根据平面成像规律完成平面镜作图,再根据凸透镜的三条特殊光线作出折射光线。
22. 靠近 不能
【解析】
(1)[1]通过A做镜面的垂线然后延长相等的距离,该点处为A的像A';连接A'B,A'B与平面镜的交点O为入射点,连接AO即为入射光线,则OB为反射光线,如图所示:
(2)①[2]平行于主光轴的光线,经凸透镜的折射后过另一侧的焦点;光线经凸透镜的光心后传播方向不改变,两条入射光线的焦点为M,据此作图如下:
②[3]凸透镜对光有会聚作用,经透镜后的光线c相对于它的入射光线靠近主光轴。
③[4]由图可知,物距是2cm,凸透镜的焦距是2cm,物距等于焦距,光屏上不能成像。
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