广东(2021-2023)中考物理模拟题分类汇编---透镜及其应用
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这是一份广东(2021-2023)中考物理模拟题分类汇编---透镜及其应用,共34页。
A.投影仪、照相机B.照相机、放大镜
C.投影仪、放大镜D.放大镜、投影仪
2.(2021•龙岗区校级一模)将一个凸透镜正对着太阳光,在距凸透镜20cm的纸上接到一个很小的亮斑。当将一个物体放在距这个透镜50cm处时,在凸透镜的另一侧可以得到( )
A.倒立、放大的实像B.倒立、缩小的实像
C.正立、放大的实像D.正立、缩小的实像
3.(2023•惠州校级一模)下列关于图中所示光学现象的描述或解释正确的是( )
A.图甲中,小孔成的是倒立的虚像
B.图乙中,人配戴的凹透镜可以矫正近视眼
C.图丙中,白光通过三棱镜主要分解成红、绿、蓝三色光
D.图丁中,漫反射的反射光线杂乱无章不遵循光的反射定律
4.(2023•龙华区二模)有关光现象及其应用。以下说法正确的是( )
A.阳光透过树叶间的缝隙射到地面上的光斑是虚像
B.游泳池注水后,看上去好像变浅了,是由于光的反射形成的
C.用手机要扫的二维码应位于摄像头的二倍焦距以外
D.空中的鸟越飞越高,它在湖面的倒影也越来越小
5.(2022•揭阳一模)如图所示,这是一款测温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另外可实现5m以内红外线快速测量体温,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.红外测温利用的是人的体温越高,辐射的红外线越弱
6.(2021•赤坎区校级模拟)小华把一个物体放在凸透镜15cm的位置上。通过调节在另一侧的光屏上出现倒立、放大的像。该凸透镜焦距可能是( )
A.10cmB.20cmC.30cmD.40cm
7.(2021•南山区一模)(单选)在“探究凸透镜成像的规律”实验时,某小组测量出物距u和像距v的数据,开绘制成如图所示的图像,下列说法中正确的是( )
A.该凸透镜的焦距f=20cm
B.当物距u=8cm 时,成正立、放大的虚像,投影仪利用了这条规律
C.当物距u=30cm 时,成倒立、缩小的实像,照相机利用了这条规律
D.物体从距凸透镜30cm处向距凸透镜15cm处移动过程中,所成的像会逐渐变小
8.(2021•从化区一模)蜡烛放在如图所示位置,一条平行于主光轴的光线经透镜后的光路图。下列说法正确的是( )
A.透镜的焦距等于10.0cmB.透镜成的是虚像
C.透镜成的是正立的像D.透镜成的是缩小的像
9.(2023•茂南区校级四模)关于如图所示的几种现象的说法正确的是( )
A.图甲中,小孔成的是倒立的虚像
B.图乙中,漫反射的光线杂乱无章,不遵循光的反射定律
C.图丙中,海市蜃楼是由光的折射形成的
D.图丁为远视眼,可用凹透镜进行矫正
10.(2023•南山区校级三模)下列关于光现象的描述正确的是( )
A.图甲:是表示矫正近视眼的光路示意图
B.图乙:凸透镜只对平行于主光轴的光有会聚作用
C.图丙:用放大镜看远处的物体时,像是缩小、倒立的
D.图丁:把纸板NOF向后折,在纸板上能看到反射光
11.(2023•罗湖区校级四模)如图是小明在探究“凸透镜成像规律”的实验,图中甲为蜡烛,乙为蜡烛通过凸透镜后在光屏上所成的像,丙图中F为凸透镜的焦点,2f为2倍焦距处。甲可能放在丙图中的位置是( )
A.a点处B.b点处C.2f处D.F处
12.(2022•黄埔区一模)如图,移动支付迅猛发展的时代,扫码支付逐渐普及。用手机扫码支付的过程中,下列说法正确的是( )
A.商店里贴在墙上的二维码是光源
B.二维码要位于镜头一倍焦距以内
C.二维码通过镜头成倒立、缩小实像
D.手机远离二维码时,所成的像会变大
13.(2022•深圳模拟)如图所示,是放置在水平桌面上的刻度尺的一部分,甲、乙、丙、丁是通过凸透镜所看到的刻度尺的像,若凸透镜从远处逐渐贴近刻度尺,则看到刻度尺的像的先后顺序正确的是( )
A.丙→甲→丁→乙B.甲→乙→丙→丁
C.乙→丁→甲→丙D.丁→甲→丙→乙
14.(2022•榕城区二模)现代生活中,手机给人们带来了许多便利,但长时间看手机屏幕,容易导致视力下降,如图所示的四幅图是眼球成像及视力矫正的示意图,其中属于近视眼的成因及其矫正的是( )
A.甲、乙B.甲、丁C.丙、乙D.丙、丁
15.(2021•南山区校级三模)小明和小华在窗边用凸透镜贴近报纸看文字,看到了文字的像。在移动凸透镜时,意外的发现在报纸上出现了窗外景物的像,如图所示。两次所成的像相对于原来被观察的物体,对比像的正倒、大小、虚实三个方面,它们( )
A.有一个方面相同,两个方面不同
B.三个方面都相同
C.有两个方面相同,一个方面不同
D.三个方面都不同
二.填空题(共8小题)
16.(2022秋•徐汇区期末)如图,这是一款人脸识别门禁一体机,通过摄像镜头来捕捉人脸信息,该摄像镜头相当于凸透镜,所成的是 (填“放大”、“缩小”或“等大”)的 像(填“实”或“虚”);若镜头的焦距为10cm,为了能成清晰的像,人脸到镜头的距离应大于 cm。
17.(2022•乐昌市一模)小区、高铁站、机场等场所已广泛使用人脸识别智能门禁,出行进入“刷脸”时代,如图所示,只需要面对摄像头,系统通过拍照、扫描、身份信息校对便可通行。摄像头相当于一个 (选填“凹”或“凸”)透镜;“刷脸”时,面部经摄像头成缩小、 (选填“正立”或“倒立”)的 (选填“实”或“虚”)像。
18.(2021•顺德区二模)小明在“探究凸透镜成像规律”的实验中,记录并绘制了像到凸透镜的距离v跟蜡烛到凸透镜的距离u之间关系的图像,如图所示。凸透镜的焦距是 cm,当u=15cm时成 (选填“放大”“缩小”或“等大”)的像,把蜡烛从距凸透镜15cm处移动到20cm处的过程中,像逐渐 (选填“变大”或“变小”)。
19.(2021•揭阳一模)某同学用蜡烛、凸透镜和光屏做“探究凸透镜成像规律”的实验,当烛焰、凸透镜、光屏位于如图所示的位置时,光屏上出现了烛焰清晰的像。
(1)该同学看到光屏上所成的像是一个烛焰 (填“放大”“缩小”或“等大”)的像,此像的成像原理与 (填“投影仪”“照相机”或“放大镜”)相同;
(2)蜡烛发出的光在光屏上发生了 (填“镜面”或“漫”)反射。
20.(2023•香洲区校级三模)如图所示,小明透过水滴状的鱼肝油胶囊观察积木,发现上面的数字“9”变成了“6”,则此像是 (选填“虚”或“实”)像,与该成像原理相同的光学仪器是 ,若想让“6”变大一些,可将积木与胶囊的距离 (选填“增大”“减小”或“不变”)。
21.(2023•南海区一模)如图,在注射器中吸入少量的液态乙醚,用橡皮帽把注射器的小孔堵住,拉动活塞液态乙醚会消失;把活塞向相反的方向运动,会看见注射器中又出现了液态乙醚。这表明用 的方法可以使气体液化。在探究凸透镜成像规律时,实验进行一段时间后,蜡烛变短,像会出现在光屏的 方(选填“上”或“下”)。为使像回到光屏中央,合理的操作是将凸透镜 (选填“向上移动”或“向下移动”)。
22.(2023•宝安区校级三模)(1)如图1是深圳湾人才公园建筑物的照片,从远处观看,高楼大厦和水中的倒影展现了城市的魅力,产生这种视觉效果的原因是光的 ,春笋大厦露出水面部分高392.5米,则“水中的春笋大厦”高 米。
(2)如图2,A、B是同一架照相机的不同状态,甲、乙是照相机在这两种状态下所拍摄的学校照片,则照片 (填“甲”或“乙”)是照相机在A状态下拍摄的,此时照相机镜头成 (填“正立”或“倒立”)、 (填“放大”或“缩小”)的 像(填“实”或“虚”)。
23.(2022•顺德区校级模拟)如图所示,小华拿出手机对着关闭的屏幕,看到了自己的 (填“虚”或“实”)像。保持手机到眼睛的距离不变,开启屏幕打开手机前置摄像头,大威通过摄像头成的像与屏幕关闭时成的像相比 (填“变大”“变小”或“不变”),由于不合理使用手机,小华患上了近视眼,图 (选填“甲”或“乙”)是近视眼的光路示意图。
三.作图题(共2小题)
24.(2023•茂南区二模)如图,请画出由S点发出的光经过凸透镜后的折射光线,并确定发光点S的像点S′.
25.(2022•乳源县三模)如图所示,一点光源S发出的两束光线射向透镜,请画这两束光线经透镜后的折射光线。
四.实验探究题(共2小题)
26.(2022•南海区校级模拟)刘勇同学用如图的装置做“探究凸透镜成像规律”的实验,凸透镜的焦距是10cm。
(1)将蜡烛、凸透镜和光屏依次放在光具座上,调整蜡烛、凸透镜和光屏的高度,使烛焰、凸透镜和光屏的中心大致在同一高度的目的是 ;
(2)将蜡烛和光屏放在如图所示位置时,光屏上成清晰的像,这个像是倒立、 的实像,生活中的 利用了这个原理;
(3)保持凸透镜位置不动,将蜡烛移到45cm刻度线处,光屏移到 cm刻度线处,光屏上能成清晰的像,像的特点是 ;
(4)继续保持凸透镜位置不动,将蜡烛移到55cm刻度线处,在移动光屏的过程中,光屏上 (选填“能”或“不能”)承接到像;
(5)在(2)的条件下,保持蜡烛和凸透镜的位置不变,刘勇将一副近视眼镜放在蜡烛和凸透镜之间的合适位置,为使光屏上仍能成清晰的像,应将光屏向 (选填“左”或“右”)移动适当距离。
27.(2023•香洲区校级三模)小文利用凸透镜(焦距为10cm)、蜡烛、光具座和光屏等器材探究凸透镜成像的规律。
(1)本实验是探究像的虚实、大小、正倒与 (填“焦距”“物距”或“像距”)是否有关。
(2)如图甲所示,先将凸透镜固定在光具座的50cm刻度线处,将蜡烛、光屏靠近透镜并进行适当的调节,直至三者中心在同一高度,目的是 。
(3)实验中,将蜡烛移至 cm(填“45”“30”或“20”)刻度线处,再适当移动光屏,就能在光屏上呈现出和图乙中(通过透镜观察到的)像的性质一样的像。
(4)在(3)的实验基础上,小文将一近视眼镜片放在烛焰与透镜之间,并使其中心与烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度。为在光屏上得到清晰的像,他可以进行的操作是 。(多选)
A.只将蜡烛适当左移
B.只将蜡烛适当右移
C.只将光屏适当左移
D.只将光屏适当右移
(5)将蜡烛换成发光体,利用图甲中所示器材想进一步探究“凸透镜成实像时,像的高度与物体的高度是否有关”。
(a)为完成实验,还需要补充的一个实验器材是 。
(b)下述实验设计方案正确的是 (填序号)。
①方案一:先测出发光体A的高度并适当调节发光体A、凸透镜和光屏的高度;再将发光体A放在光具座不同的位置,移动光屏,每次在光屏上得到发光物体A清晰的像,测量像的高度并记录在数据表格中;
②方案二:先测出高度不同的发光体A、B的高度并适当调节发光体、凸透镜和光屏的高度;再先后将发光体A、B放在光具座同一位置,移动光屏,光屏上得到发光物体A、B清晰的像,测量像的高度并记录在数据表格中。
广东(2021-2023)中考物理模拟题分类汇编---透镜及其应用
参考答案与试题解析
一.选择题(共15小题)
1.(2022•罗湖区校级模拟)显微镜的物镜和目镜的成像原理分别和下列哪组仪器成像原理类似( )
A.投影仪、照相机B.照相机、放大镜
C.投影仪、放大镜D.放大镜、投影仪
【考点】显微镜.
【专题】透镜及其应用;应用能力.
【答案】C
【分析】解答此题要明确显微镜的构造和成像原理:显微镜由物镜和目镜组成,目镜成的是正立、放大的虚像,显微镜的物镜成的是放大、倒立的实像。
【解答】解:显微镜的物镜焦距短,目镜焦距长,所以放在载物台上的物体在物镜的一倍焦距和二倍焦距之间,通过物镜成倒立放大的实像,相当于投影仪;
显微镜通过物镜成倒立放大的实像,这个实像位于目镜的焦点之内,通过目镜成正立、放大的虚像,相当于放大镜;
因此A、B、D错误,C正确。
故选:C。
【点评】本题考查了显微镜的物镜和目镜的成像特点。它们都是利用了凸透镜的成像规律。还要熟知投影仪、照相机、放大镜的成像原理。
2.(2021•龙岗区校级一模)将一个凸透镜正对着太阳光,在距凸透镜20cm的纸上接到一个很小的亮斑。当将一个物体放在距这个透镜50cm处时,在凸透镜的另一侧可以得到( )
A.倒立、放大的实像B.倒立、缩小的实像
C.正立、放大的实像D.正立、缩小的实像
【考点】物距、像距、焦距与成像性质的关系.
【专题】应用题.
【答案】B
【分析】首先确定凸透镜的焦距,然后根据凸透镜成像特点判断成像情况。
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,这个点是凸透镜的焦点。
凸透镜的光心到焦点的距离是凸透镜的焦距。
掌握凸透镜成像时,u>2f,成倒立、缩小的实像。
【解答】解:太阳离地球很远,太阳光达到地球上,几乎接近平行光,太阳光正对着凸透镜,光线平行于主光轴,经凸透镜折射成一点,会聚在主光轴上,这点是凸透镜的焦点。
凸透镜到焦点的距离是20cm,焦距f=20cm。
物体到凸透镜的距离是物距,u=50cm,则u>2f,由凸透镜成像规律可知,在凸透镜的另一侧可以得到倒立、缩小的实像。
故选:B。
【点评】本题首先判断焦点,再判断焦距,最后根据凸透镜成像的三种情况进行判断。
3.(2023•惠州校级一模)下列关于图中所示光学现象的描述或解释正确的是( )
A.图甲中,小孔成的是倒立的虚像
B.图乙中,人配戴的凹透镜可以矫正近视眼
C.图丙中,白光通过三棱镜主要分解成红、绿、蓝三色光
D.图丁中,漫反射的反射光线杂乱无章不遵循光的反射定律
【考点】近视眼的成因与矫正办法;光在均匀介质中直线传播;漫反射;光的色散现象.
【专题】应用题;图析法;光的传播和反射、平面镜成像;光的折射、光的色散;透镜及其应用;应用能力.
【答案】B
【分析】(1)小孔成像依据光的直线传播原理,成倒立的实像,像可能放大可能缩小;
(2)近视患者成像在视网膜前,利用凹透镜发散作用可以使成像后移到视网膜上,远视患者成像在视网膜后,利用凸透镜的会聚作用可以使成像前移到视网膜上;
(3)白光分解成七色光叫光的色散,是光的折射现象;
(4)不论是镜面反射还是漫反射,即使是看不见的光的反射,都遵循光的反射定律。
【解答】解:A、小孔成的像是由实际光线形成的,可以用光屏接收到,符合实像的特征,不是虚像,故A错误;
B、近视是因为晶状体曲度过大,折光能力太强使像成在视网膜前面,用凹透镜矫正,故B正确;
C、白光由七色光组成,白光通过三棱镜要分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七色光,故C错误;
D、只要是光的反射,都遵循光的反射定律,镜面反射和漫反射都遵循光的反射定律,故D错误。
故选:B。
【点评】此题通考查了对光的折射、光的直线传播、光的反射的理解与掌握,在学习过程中要善于利用所学知识解释有关现象,达到学以致用的目的。
4.(2023•龙华区二模)有关光现象及其应用。以下说法正确的是( )
A.阳光透过树叶间的缝隙射到地面上的光斑是虚像
B.游泳池注水后,看上去好像变浅了,是由于光的反射形成的
C.用手机要扫的二维码应位于摄像头的二倍焦距以外
D.空中的鸟越飞越高,它在湖面的倒影也越来越小
【考点】凸透镜成像规律的其他应用;光在均匀介质中直线传播;平面镜成像的特点;光的折射现象及其应用.
【专题】应用题;光的传播和反射、平面镜成像;光的折射、光的色散;透镜及其应用;应用能力.
【答案】C
【分析】(1)光在自然界中存在三种光现象:光在同种均匀物质中沿直线传播,在日常生活中,激光准直、小孔成像和影子的形成等都表明光在同一种均匀介质中是沿直线传播的;
(2)当光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向会偏折,发生折射现象,如:看水里的鱼比实际位置浅等;
(3)手机摄像头的镜头是凸透镜,其是利用物体在2倍焦距以外,像成在另一侧的1倍焦距和2倍焦距之间,成倒立缩小实像的原理工作的。凸透镜成实像时,物近像远像变大的特点;
(4)平面镜成正立、等大的虚像。
【解答】解:A、阳光透过树叶间的缝隙射到地面上,形成圆形光斑是倒立的实像,故A错误;
B、游泳池注水后看上去好像变浅了,是由于光从水中通过空气斜射入人的眼睛时,光线的传播方向发生改变而形成的虚像,属于光的折射现象,故B错误;
C、手机摄像头相当于凸透镜,是利用物体在2倍焦距以外,凸透镜成倒立、缩小实像的原理工作的,所以,二维码要位于摄像头二倍焦距以外,故C正确;
D、空中的鸟越飞越高,它在湖面的倒影与鸟的大小相同,所以倒影大小不变,故D错误。
故选:C。
【点评】此题主要考查了光的直线传播、光的折射、凸透镜成像,属于基础题。
5.(2022•揭阳一模)如图所示,这是一款测温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另外可实现5m以内红外线快速测量体温,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.红外测温利用的是人的体温越高,辐射的红外线越弱
【考点】凸透镜成像规律的其他应用;红外线.
【专题】应用题;光的折射、光的色散;透镜及其应用;应用能力.
【答案】C
【分析】(1)(2)(3)凸透镜成实像时,遵循“物近像远像变大,物远像近像变小”规律;光线通过凸透镜时会发生折射,根据凸透镜成像规律,当u>2f时,成倒立缩小的实像,应用于照相机;
(4)物体的温度越高,辐射的红外线越强。
【解答】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,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、红外测温利用的是人的体温越高,辐射的红外线越强,故D错误。
故选:C。
【点评】本题主要考查了凸透镜成像的原理和规律,明确凸透镜成像的三种情况和应用,以及凸透镜成实像时,“物近像远像变大,物远像近像变小”的成像规律是解题的关键。
6.(2021•赤坎区校级模拟)小华把一个物体放在凸透镜15cm的位置上。通过调节在另一侧的光屏上出现倒立、放大的像。该凸透镜焦距可能是( )
A.10cmB.20cmC.30cmD.40cm
【考点】凸透镜成像规律的其他应用.
【专题】应用题;透镜及其应用;应用能力.
【答案】A
【分析】凸透镜成像时,物体离凸透镜15cm时,在透镜的另一侧得到一个放大的实像一定是倒立的;凸透镜成倒立的、放大的实像时,2f>u>f,解不等式得出结果。
【解答】解:因为当f<u<2f时,成倒立放大的实像;所以f<15cm<2f,则7.5cm<f<15cm。
故选:A。
【点评】本题主要考查的是凸透镜成像规律的应用,关键是记熟成像规律,并搞清成像特点与物距之间的关系。
7.(2021•南山区一模)(单选)在“探究凸透镜成像的规律”实验时,某小组测量出物距u和像距v的数据,开绘制成如图所示的图像,下列说法中正确的是( )
A.该凸透镜的焦距f=20cm
B.当物距u=8cm 时,成正立、放大的虚像,投影仪利用了这条规律
C.当物距u=30cm 时,成倒立、缩小的实像,照相机利用了这条规律
D.物体从距凸透镜30cm处向距凸透镜15cm处移动过程中,所成的像会逐渐变小
【考点】探究凸透镜成像的规律.
【专题】应用题;透镜及其应用;应用能力.
【答案】C
【分析】(1)根据凸透镜成像的四种情况和应用进行判断:u>2f,成倒立、缩小的实像,2f>v>f,应用于照相机和摄像机。u=2f,成倒立、等大的实像,v=2f,一般用来求凸透镜的焦距。2f>u>f,成倒立、放大的实像,v>2f,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)当物距大于焦距时,凸透镜成实像。凸透镜成实像时,物距增大,像距减小,像变小。
【解答】解:
A、据凸透镜成像规律可知,当u=v=2f,凸透镜成倒立、等大的实像;由图可知,u=v=2f=20cm,所以f=10cm,故A错误;
B、当物距u=8cm时,u<f,成正立、放大的虚像,应用于放大镜,故B错误;
C、当物距u=30cm时,u>2f,成倒立、缩小的实像,2f>v>f,应用于照相机和摄像机,故C正确;
D、物体从距凸透镜30cm处移动到15cm处的过程中,物距大于焦距,成实像,凸透镜成实像时,物距减小,像距增大,像变大,故D错误。
故选:C。
【点评】本题考查凸透镜成像规律,关键是将课本知识内容记忆清楚,仔细分析即可。
8.(2021•从化区一模)蜡烛放在如图所示位置,一条平行于主光轴的光线经透镜后的光路图。下列说法正确的是( )
A.透镜的焦距等于10.0cmB.透镜成的是虚像
C.透镜成的是正立的像D.透镜成的是缩小的像
【考点】透镜的光路图.
【专题】应用题;透镜及其应用;应用能力.
【答案】A
【分析】(1)平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点,凸透镜的焦距是指焦点到光心的距离;
(2)凸透镜成像规律:u>2f,成倒立、缩小的实像,2f>v>f;2f>u>f,成倒立、放大的实像,v>2f;u<f,成正立、放大的虚像。
【解答】解:A、平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点,此透镜的焦距为10.0cm,故A正确;
BCD、透镜的焦距为10cm,蜡烛在1倍焦距到2倍焦距之间,经凸透镜成倒立、放大的实像,故BCD错误。
故选:A。
【点评】要熟记凸透镜成像的规律,特别搞清物距与像距之间的关系是解答此题的关键。
9.(2023•茂南区校级四模)关于如图所示的几种现象的说法正确的是( )
A.图甲中,小孔成的是倒立的虚像
B.图乙中,漫反射的光线杂乱无章,不遵循光的反射定律
C.图丙中,海市蜃楼是由光的折射形成的
D.图丁为远视眼,可用凹透镜进行矫正
【考点】远视眼的成因与矫正办法;光直线传播的应用;漫反射;光的折射现象及其应用.
【专题】定性思想;光的传播和反射、平面镜成像;透镜及其应用;理解能力.
【答案】C
【分析】(1)小孔成像依据光的直线传播原理,成倒立的实像,像可能放大可能缩小;
(2)不论是镜面反射还是漫反射,即使是看不见的光的反射,都遵循光的反射定律;
(3)当光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向会偏折,发生折射现象;
(4)近视患者成像在视网膜前,利用凹透镜发散作用可以使成像后移到视网膜上;远视患者成像在视网膜后,利用凸透镜的会聚作用可以使成像前移到视网膜上。
【解答】解:A、小孔成的像是由实际光线形成的,可以用光屏接收到,符合实像的特征,不是虚像,故A错误;
B、只要是光的反射,都遵循光的反射定律,镜面反射和漫反射都遵循光的反射定律,故B错误;
C、海市蜃楼是一种由光的折射产生的现象,是由于光在密度不均匀的物质中传播时,发生折射而引起的,故C正确;
D、远视是因为折光能力太弱使像成在视网膜后面,用凸透镜矫正,故D错误。
故选:C。
【点评】此题通考查了对光的折射、光的直线传播、光的反射的理解与掌握,在学习过程中要善于利用所学知识解释有关现象,达到学以致用的目的。
10.(2023•南山区校级三模)下列关于光现象的描述正确的是( )
A.图甲:是表示矫正近视眼的光路示意图
B.图乙:凸透镜只对平行于主光轴的光有会聚作用
C.图丙:用放大镜看远处的物体时,像是缩小、倒立的
D.图丁:把纸板NOF向后折,在纸板上能看到反射光
【考点】近视眼的成因与矫正办法;光的反射定律的应用;凸透镜的会聚作用;凸透镜成像规律的其他应用.
【专题】应用题;透镜及其应用;应用能力.
【答案】C
【分析】(1)由光的反射定律可知:入射光线与反射光线在同一平面内,若把法线右边的纸板向后或向前折,则在纸板上将不能看到反射光线;
(2)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将过焦点;
(3)当物距大于2倍焦距时,则像距在1倍焦距和2倍焦距之间,成倒立、缩小的实像;
(4)近视眼是晶状体会聚能力增强,像成在视网膜的前方,应配戴凹透镜矫正;远视眼是晶状体会聚能力减弱,使像成在了视网膜的后面,需要配戴凸透镜进行矫正。
【解答】解:A、图甲配戴凸透镜进行矫正,是表示矫正远视眼的光路示意图,故A错误;
B、平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点,凸透镜对非平行于主光轴的光也有会聚作用,故B错误;
C、放大镜是凸透镜,看远处的物体时,物体位于2倍焦距外,像是倒立、缩小的实像,故C正确;
D、反射光线与入射光线在同一平面内,把纸板NOF向后折,在纸板上不能看到反射光,故D错误。
故选:C。
【点评】本题考查近视眼及其矫正、凸透镜的会聚作用、凸透镜的成像规律、光的反射规律,是对基础知识的考查。
11.(2023•罗湖区校级四模)如图是小明在探究“凸透镜成像规律”的实验,图中甲为蜡烛,乙为蜡烛通过凸透镜后在光屏上所成的像,丙图中F为凸透镜的焦点,2f为2倍焦距处。甲可能放在丙图中的位置是( )
A.a点处B.b点处C.2f处D.F处
【考点】探究凸透镜成像的规律.
【专题】定量思想;透镜及其应用;应用能力.
【答案】B
【分析】物距大于一倍焦距小于二倍焦距成倒立放大实像。
【解答】解:由图甲、乙知凸透镜成倒立放大的实像,此时物体放在大于一倍焦距小于二倍焦距处,即b处,故B正确;
故选:B。
【点评】此题主要考查了凸透镜成像的规律及应用,要熟记规律,并能做到灵活的应用,同时要注意实验中的要求。此题为常见的考题。
12.(2022•黄埔区一模)如图,移动支付迅猛发展的时代,扫码支付逐渐普及。用手机扫码支付的过程中,下列说法正确的是( )
A.商店里贴在墙上的二维码是光源
B.二维码要位于镜头一倍焦距以内
C.二维码通过镜头成倒立、缩小实像
D.手机远离二维码时,所成的像会变大
【考点】凸透镜成像规律的其他应用;光源.
【专题】透镜及其应用;应用能力.
【答案】C
【分析】(1)能发光的物体称为光源;
(2)手机镜头相当于凸透镜,凸透镜成像时,物距u>2f,成倒立缩小的实像,应用是照相机;
(3)凸透镜成实像的规律:物远像近像小。
【解答】解:A、二维码本身不发光,不是光源,故A错误;
BC、使用手机的摄像功能时,物距大于二倍焦距,成倒立、缩小的实像,所以二维码位于摄像头的两倍焦距以外,故B错误、C正确;
D、手机镜头远离二维码时,物远像近像变小,故所成的像会变小,故D错误。
故选:C。
【点评】本题考查了光源和凸透镜成像的特点,虽知识点多、综合性强,但都属于基础难度不大。
13.(2022•深圳模拟)如图所示,是放置在水平桌面上的刻度尺的一部分,甲、乙、丙、丁是通过凸透镜所看到的刻度尺的像,若凸透镜从远处逐渐贴近刻度尺,则看到刻度尺的像的先后顺序正确的是( )
A.丙→甲→丁→乙B.甲→乙→丙→丁
C.乙→丁→甲→丙D.丁→甲→丙→乙
【考点】凸透镜成像规律的其他应用.
【专题】应用题;透镜及其应用;应用能力.
【答案】A
【分析】若凸透镜从远处逐渐贴近刻度尺,刻度尺到凸透镜的距离(物距)从二倍焦距以外→二倍焦距处→一倍焦距和二倍焦距之间→一倍焦距以内,从这几个过程中凸透镜的成像情况进行判断。
【解答】解:
(1)刻度尺到凸透镜的距离在二倍焦距以外时,凸透镜成倒立、缩小的实像,即丙图。
(2)刻度尺到凸透镜的距离在二倍焦距处,凸透镜成倒立、等大的实像,即甲图。
(3)刻度尺到凸透镜的距离在一倍焦距和二倍焦距之间时,凸透镜成倒立、放大的实像,即丁图。
(4)刻度尺到凸透镜的距离(物距)在一倍焦距以内时,凸透镜成正立、放大的虚像,即乙图。
综上可知,若凸透镜从远处逐渐贴近刻度尺,则看到刻度尺的像的先后顺序为丙→甲→丁→乙。
故选:A。
【点评】首先要明确凸透镜成像的几种情况,然后分析凸透镜从贴近刻度尺到远离刻度尺经历了几个阶段,根据成像特点进行解答。
14.(2022•榕城区二模)现代生活中,手机给人们带来了许多便利,但长时间看手机屏幕,容易导致视力下降,如图所示的四幅图是眼球成像及视力矫正的示意图,其中属于近视眼的成因及其矫正的是( )
A.甲、乙B.甲、丁C.丙、乙D.丙、丁
【考点】近视眼的成因与矫正办法.
【专题】应用题;透镜及其应用;应用能力.
【答案】D
【分析】近视眼是由于晶状体对光线的会聚作用太强,使远处物体射来的光线会聚在视网膜的前方,由此可以确定哪一个图表示了近视眼的成像情况。近视眼配戴凹透镜进行矫正。
【解答】解:甲图成像在视网膜之后,是远视眼的成因;乙图配戴凸透镜,是远视眼的矫正;
丙图成像在视网膜之前,是近视眼的成因;丁图配戴凹透镜,是近视眼的矫正。故D符合题意。
故选:D。
【点评】图示的四个图来源于课本,分别表示了远视眼和近视眼的成因与矫正的光路图。明确近视眼与远视眼的成因是解决此题的关键。
15.(2021•南山区校级三模)小明和小华在窗边用凸透镜贴近报纸看文字,看到了文字的像。在移动凸透镜时,意外的发现在报纸上出现了窗外景物的像,如图所示。两次所成的像相对于原来被观察的物体,对比像的正倒、大小、虚实三个方面,它们( )
A.有一个方面相同,两个方面不同
B.三个方面都相同
C.有两个方面相同,一个方面不同
D.三个方面都不同
【考点】凸透镜成像规律的其他应用.
【专题】定性思想;透镜及其应用.
【答案】D
【分析】凸透镜成像规律:
①物距小于焦距成正立、放大的虚像;
②物距大于一倍焦距小于二倍焦距成倒立、放大的实像;
③物距等于二倍焦距成倒立、等大实像;
④物距大于二倍焦距成倒立、缩小的实像
【解答】解:原来贴近报纸看文字时,看到的应该是正立、放大的虚像,而窗外景物到凸透镜的距离较大,应该成在报纸上的像是倒立、缩小的实像,故倒正、大小、虚实三方面都不同,故D正确。
故选:D。
【点评】本题要求学生熟练掌握凸透镜成像的规律及应用。
二.填空题(共8小题)
16.(2022秋•徐汇区期末)如图,这是一款人脸识别门禁一体机,通过摄像镜头来捕捉人脸信息,该摄像镜头相当于凸透镜,所成的是 缩小 (填“放大”、“缩小”或“等大”)的 实 像(填“实”或“虚”);若镜头的焦距为10cm,为了能成清晰的像,人脸到镜头的距离应大于 20 cm。
【考点】凸透镜成像规律的其他应用.
【专题】应用题;透镜及其应用;应用能力.
【答案】缩小;实;20
【分析】凸透镜成像时,u>2f,成倒立、缩小的实像,应用于照相机和摄像头。
【解答】解:摄像头的镜头相当于凸透镜,所成的像是倒立缩小的实像;若镜头的焦距是10cm,人的脸距离凸透镜的距离应大于20cm时,成倒立、缩小的实像。
故答案为:缩小;实;20。
【点评】凸透镜成像的三种情况和应用的凸透镜成像习题的重要依据,一定要掌握。
17.(2022•乐昌市一模)小区、高铁站、机场等场所已广泛使用人脸识别智能门禁,出行进入“刷脸”时代,如图所示,只需要面对摄像头,系统通过拍照、扫描、身份信息校对便可通行。摄像头相当于一个 凸 (选填“凹”或“凸”)透镜;“刷脸”时,面部经摄像头成缩小、 倒立 (选填“正立”或“倒立”)的 实 (选填“实”或“虚”)像。
【考点】凸透镜成像规律的其他应用.
【专题】应用题;透镜及其应用;应用能力.
【答案】凸;倒立;实
【分析】根据凸透镜成像规律及其应用之一,当u>2f时,成倒立缩小实像,应用于照相机。
【解答】解:摄像机的镜头相当于一个凸透镜,当物体位于其二倍焦距以外时,物体在凸透镜中成倒立缩小的实像。
故答案为:凸;倒立;实。
【点评】明确凸透镜成像在现实生活中的应用是解决此题的关键,要理论与实际结合起来。
18.(2021•顺德区二模)小明在“探究凸透镜成像规律”的实验中,记录并绘制了像到凸透镜的距离v跟蜡烛到凸透镜的距离u之间关系的图像,如图所示。凸透镜的焦距是 10 cm,当u=15cm时成 放大 (选填“放大”“缩小”或“等大”)的像,把蜡烛从距凸透镜15cm处移动到20cm处的过程中,像逐渐 变小 (选填“变大”或“变小”)。
【考点】探究凸透镜成像的规律.
【专题】应用题;透镜及其应用;应用能力.
【答案】10;放大;变小
【分析】当u=2f时,成倒立等大的实像,此时像距v=2f;当f<u<2f时,成倒立、放大的实像;根据物远像近像变小的原理做出解答。
【解答】解:由图像可以看出,当物体在20cm处时,像距也是20cm,此时成的是倒立等大的实像,此时u=20cm=2f,所以其焦距f=10cm;
当u=15cm时,物体在一倍焦距和二倍焦距之间,成的是倒立放大的实像;
把蜡烛从距凸透镜15cm处移动到20cm处的过程中,物体远离透镜,那么像就会靠近透镜,且像逐渐变小。
故答案为:10;放大;变小。
【点评】此题主要考查的是学生对凸透镜成像规律的理解和掌握,根据图像读出相关解题信息是解决此题的关键,难度不大。
19.(2021•揭阳一模)某同学用蜡烛、凸透镜和光屏做“探究凸透镜成像规律”的实验,当烛焰、凸透镜、光屏位于如图所示的位置时,光屏上出现了烛焰清晰的像。
(1)该同学看到光屏上所成的像是一个烛焰 放大 (填“放大”“缩小”或“等大”)的像,此像的成像原理与 投影仪 (填“投影仪”“照相机”或“放大镜”)相同;
(2)蜡烛发出的光在光屏上发生了 漫 (填“镜面”或“漫”)反射。
【考点】探究凸透镜成像的规律.
【专题】实验题;透镜及其应用;实验基本能力.
【答案】见试题解答内容
【分析】(1)根据物距处于1倍焦距和2倍焦距之间时,成倒立放大实像的原理进行分析,投影仪或幻灯机就是根据这个原理制成的;
(2)为能在不同方向都能看到像,应使像在光屏上发生漫反射。
【解答】解:(1)由图知,当蜡烛、凸透镜位于图中刻度对应的位置时,像距大于物距,此时凸透镜能成倒立放大的实像,投影仪是根据这个原理制成的。
(2)能够在不同方向看到光屏上烛焰的像,可知蜡烛发出的光在光屏上发生了漫反射。
故答案为:(1)放大;投影仪;(2)漫。
【点评】此题是探究凸透镜成像规律的实验,知道像距大于物距时像大于物是解决问题的关键。
20.(2023•香洲区校级三模)如图所示,小明透过水滴状的鱼肝油胶囊观察积木,发现上面的数字“9”变成了“6”,则此像是 实 (选填“虚”或“实”)像,与该成像原理相同的光学仪器是 照相机 ,若想让“6”变大一些,可将积木与胶囊的距离 减小 (选填“增大”“减小”或“不变”)。
【考点】凸透镜成像规律的其他应用.
【专题】透镜及其应用;理解能力.
【答案】实;照相机;减小。
【分析】凸透镜成实像时,物距大于像距,成倒立缩小的实像,此时u>2f,2f>v>f,应用于照相机。
【解答】解:上面的数字“9”变成了“6”,成倒立缩小的实像,所以是u>2f,2f>v>f,应用于照相机。若想让“6”变大一些,可以适当减小物距,即减小积木和胶囊的距离。
故答案为:实;照相机;减小。
【点评】本题考查了凸透镜成像规律的应用,属于基础题。
21.(2023•南海区一模)如图,在注射器中吸入少量的液态乙醚,用橡皮帽把注射器的小孔堵住,拉动活塞液态乙醚会消失;把活塞向相反的方向运动,会看见注射器中又出现了液态乙醚。这表明用 压缩体积 的方法可以使气体液化。在探究凸透镜成像规律时,实验进行一段时间后,蜡烛变短,像会出现在光屏的 上 方(选填“上”或“下”)。为使像回到光屏中央,合理的操作是将凸透镜 向下移动 (选填“向上移动”或“向下移动”)。
【考点】探究凸透镜成像的规律;液化方法及其应用.
【专题】透镜及其应用;汽化和液化、升华和凝华;分析、综合能力.
【答案】压缩体积;上;向下移动。
【分析】(1)由气态变为液态的过程叫液化,液化的两种方法:降温和压缩体积;
(2)实验一段时间后,蜡烛变短了,根据过光心不改变方向,判断正确操作。
【解答】解:在注射器中吸入少量的液态乙醚,用橡皮帽把注射器的小孔堵住,拉动活塞液态乙醚会消失,活塞向相反的方向运动,即推动活塞,使注射器内的乙醚气体被压缩,分子间距变小,变成了液态的乙醚,说明用压缩体积的方法可以使气体液化;
蜡烛变短了,光屏上的像会向上移动,要使像成在光屏的中央,根据过光心不改变方向,凸透镜向下移动,或光屏向上移动,蜡烛向上移动都可以使像呈在光屏的中央。
故答案为:压缩体积;上;向下移动。
【点评】本题主要考查了液体的方法及探究凸透镜成像的规律,难度不大。
22.(2023•宝安区校级三模)(1)如图1是深圳湾人才公园建筑物的照片,从远处观看,高楼大厦和水中的倒影展现了城市的魅力,产生这种视觉效果的原因是光的 反射 ,春笋大厦露出水面部分高392.5米,则“水中的春笋大厦”高 392.5 米。
(2)如图2,A、B是同一架照相机的不同状态,甲、乙是照相机在这两种状态下所拍摄的学校照片,则照片 乙 (填“甲”或“乙”)是照相机在A状态下拍摄的,此时照相机镜头成 倒立 (填“正立”或“倒立”)、 缩小 (填“放大”或“缩小”)的 实 像(填“实”或“虚”)。
【考点】凸透镜成像规律的其他应用;光的反射现象;平面镜成像的特点.
【专题】应用题;光的传播和反射、平面镜成像;透镜及其应用;应用能力.
【答案】(1)反射;392.5;(2)乙;倒立;缩小;实
【分析】(1)平静的水面相当于一面镜子,平面镜成像是由于光的反射;平面镜所成的像与物体大小相等;
(2)u>2f,凸透镜成倒立、缩小的实像,2f>v>f,应用于照相机和摄像机;凸透镜成实像时,物距减小,像距增大,像变大。
【解答】解:(1)水中的倒影属于平面镜成像,是由光的反射形成的虚像;春笋大厦露出水面部分高392.5米,根据平面镜成像时像与物体大小相等可知,“水中的春笋大厦”高392.5米;
(2)照相机镜头成的是倒立、缩小的实像;A照相机镜头前伸,感光层和镜头的距离增大,像变大,所以A照相机拍摄的乙照片;B照相机镜头后缩,感光层和镜头的距离变小,像变小,所以乙照相机拍摄的甲照片,由此可知,像距越大,像也越大。
故答案为:(1)反射;392.5;(2)乙;倒立;缩小;实。
【点评】本题主要考查学生对平面镜成像原理及特点的了解、凸透镜成像规律的应用,是一道基础题。
23.(2022•顺德区校级模拟)如图所示,小华拿出手机对着关闭的屏幕,看到了自己的 虚 (填“虚”或“实”)像。保持手机到眼睛的距离不变,开启屏幕打开手机前置摄像头,大威通过摄像头成的像与屏幕关闭时成的像相比 变小 (填“变大”“变小”或“不变”),由于不合理使用手机,小华患上了近视眼,图 乙 (选填“甲”或“乙”)是近视眼的光路示意图。
【考点】近视眼的成因与矫正办法;凸透镜成像规律的其他应用.
【专题】应用题;光的传播和反射、平面镜成像;透镜及其应用;应用能力.
【答案】虚;变小;乙。
【分析】平面镜成正立、等大的虚像;摄像头是利用当物体在二倍焦距以外时,凸透镜成倒立、缩小的实像的原理工作的。
近视眼是因为晶状体太厚或眼球过长,远处物体的像成在视网膜的前方,凹透镜对光线有发散作用,使原来会聚成像的光线错后会聚到视网膜上。
【解答】解:屏幕关闭时,手机屏幕相当于平面镜,成正立、等大的虚像;
开启屏幕打开手机前置摄像头,摄像头是凸透镜,此时大威到摄像头的距离大于两倍焦距,则他通过摄像头成的是倒立、缩小的实像,所以大威通过摄像头成的像与屏幕关闭时成的像相比变小了;
近视眼是晶状体的曲度变大,会聚能力(即折光能力)增强,像呈在视网膜的前方,图乙是近视眼的光路示意图。
故答案为:虚;变小;乙。
【点评】本题考查了平面镜成像的特点和凸透镜成像规律的应用,关键是知道“屏幕关闭时,手机屏幕相当于平面镜”。本题还考查了学生对近视眼的成因的理解。
三.作图题(共2小题)
24.(2023•茂南区二模)如图,请画出由S点发出的光经过凸透镜后的折射光线,并确定发光点S的像点S′.
【考点】透镜的光路图.
【专题】作图题;透镜及其应用.
【答案】见试题解答内容
【分析】在作凸透镜的光路图时,先确定所给的光线的特点再根据透镜的光学特点作出反射光线,反向延长两条折射光线,即可得到发光点S的像点S′。
【解答】解:过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变;平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点。两条折射光线的反向延长线的交点即为发光点S的像点S′.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。
25.(2022•乳源县三模)如图所示,一点光源S发出的两束光线射向透镜,请画这两束光线经透镜后的折射光线。
【考点】透镜的光路图.
【专题】作图题;透镜及其应用;应用能力.
【答案】见解答图
【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:过凹透镜光心的光线传播方向不改变;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,如图所示:
【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过凹透镜光心的光线传播方向不改变。
四.实验探究题(共2小题)
26.(2022•南海区校级模拟)刘勇同学用如图的装置做“探究凸透镜成像规律”的实验,凸透镜的焦距是10cm。
(1)将蜡烛、凸透镜和光屏依次放在光具座上,调整蜡烛、凸透镜和光屏的高度,使烛焰、凸透镜和光屏的中心大致在同一高度的目的是 使像呈在光屏的中央位置 ;
(2)将蜡烛和光屏放在如图所示位置时,光屏上成清晰的像,这个像是倒立、 缩小 的实像,生活中的 照相机 利用了这个原理;
(3)保持凸透镜位置不动,将蜡烛移到45cm刻度线处,光屏移到 90 cm刻度线处,光屏上能成清晰的像,像的特点是 倒立、放大的实像 ;
(4)继续保持凸透镜位置不动,将蜡烛移到55cm刻度线处,在移动光屏的过程中,光屏上 不能 (选填“能”或“不能”)承接到像;
(5)在(2)的条件下,保持蜡烛和凸透镜的位置不变,刘勇将一副近视眼镜放在蜡烛和凸透镜之间的合适位置,为使光屏上仍能成清晰的像,应将光屏向 右 (选填“左”或“右”)移动适当距离。
【考点】探究凸透镜成像的规律.
【专题】透镜及其应用;分析、综合能力.
【答案】(1)使像呈在光屏的中央位置;(2)缩小;照相机;(3)90;倒立、放大的实像;(4)不能;(5)右。
【分析】(1)探究凸透镜成像的实验时,在光具座上依次放蜡烛、凸透镜、光屏,三者在同一条直线上,三者的中心大致在同一高度,像才能呈在光屏的中央位置。
(2)u>2f,成倒立、缩小的实像,应用于照相机。
(3)光的折射中,光路是可逆的。
2f>u>f,成倒立、放大的实像。
(4)u<f,成正立、放大的虚像。光屏上不能承接到虚像。
(5)近视眼镜用凹透镜来矫正,凹透镜对光线有发散作用。
【解答】解:(1)探究凸透镜成像的实验时,在光具座上依次放蜡烛、凸透镜、光屏,三者在同一条直线上,调整蜡烛、凸透镜和光屏的高度,使烛焰、凸透镜和光屏的中心大致在同一高度,像才能呈在光屏的中央位置。
(2)凸透镜的焦距:f=10cm,
如图,u=60cm﹣30cm=30cm,
u>2f,成倒立、缩小的实像,应用于照相机。
(3)如图,物距u=30cm,像距v=75cm﹣60cm,光屏上呈现倒立、缩小的实像。
当保持凸透镜位置不动,将蜡烛移到45cm刻度线处,物距u'=60cm﹣45cm=15cm,
根据光的折射中光路是可逆的,所以此时的像距为v'=30cm,所以光屏移到60cm+30cm=90cm处,
凸透镜的焦距:f=10cm,
此时2f>u'>f,成倒立、放大的实像。
(4)继续保持凸透镜位置不动,将蜡烛移到55cm刻度线处,
物距u''=60cm﹣55cm=5cm,
凸透镜的焦距:f=10cm,
u''<f,成正立、放大的虚像。光屏上不能承接到虚像。
(5)在(2)的条件下,保持蜡烛和凸透镜的位置不变,刘勇将一副近视眼镜放在蜡烛和凸透镜之间的合适位置,近视眼镜用凹透镜来矫正,凹透镜对光线有发散作用,所以像会错后会聚,所以要把光屏向右移动才能再次在光屏上呈现清晰的像。
故答案为:(1)使像呈在光屏的中央位置;(2)缩小;照相机;(3)90;倒立、放大的实像;(4)不能;(5)右。
【点评】凸透镜成像的三种情况是凸透镜成像习题的重要依据,一定要熟练掌握。
27.(2023•香洲区校级三模)小文利用凸透镜(焦距为10cm)、蜡烛、光具座和光屏等器材探究凸透镜成像的规律。
(1)本实验是探究像的虚实、大小、正倒与 物距 (填“焦距”“物距”或“像距”)是否有关。
(2)如图甲所示,先将凸透镜固定在光具座的50cm刻度线处,将蜡烛、光屏靠近透镜并进行适当的调节,直至三者中心在同一高度,目的是 使像成在光屏中央 。
(3)实验中,将蜡烛移至 20 cm(填“45”“30”或“20”)刻度线处,再适当移动光屏,就能在光屏上呈现出和图乙中(通过透镜观察到的)像的性质一样的像。
(4)在(3)的实验基础上,小文将一近视眼镜片放在烛焰与透镜之间,并使其中心与烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度。为在光屏上得到清晰的像,他可以进行的操作是 AD 。(多选)
A.只将蜡烛适当左移
B.只将蜡烛适当右移
C.只将光屏适当左移
D.只将光屏适当右移
(5)将蜡烛换成发光体,利用图甲中所示器材想进一步探究“凸透镜成实像时,像的高度与物体的高度是否有关”。
(a)为完成实验,还需要补充的一个实验器材是 刻度尺 。
(b)下述实验设计方案正确的是 ② (填序号)。
①方案一:先测出发光体A的高度并适当调节发光体A、凸透镜和光屏的高度;再将发光体A放在光具座不同的位置,移动光屏,每次在光屏上得到发光物体A清晰的像,测量像的高度并记录在数据表格中;
②方案二:先测出高度不同的发光体A、B的高度并适当调节发光体、凸透镜和光屏的高度;再先后将发光体A、B放在光具座同一位置,移动光屏,光屏上得到发光物体A、B清晰的像,测量像的高度并记录在数据表格中。
【考点】探究凸透镜成像的规律.
【专题】实验题;透镜及其应用;科学探究能力.
【答案】(1)物距;(2)使像成在光屏中央;(3)20;(4)AD;(5)(a)刻度尺;(b)②。
【分析】(1)物距变化,导致所成的像也随之发生变化,像的虚实、大小、正倒跟物距有关;
(2)为了使像成在光屏中央,应将蜡烛、光屏靠近透镜并进行适当的调节,直至三者中心在同一高度;
(3)通过透镜观察到图乙中成倒立、缩小的实像,根据u>2f,成倒立、缩小的实像;
(4)近视眼镜是凹透镜,凹透镜对光线具有发散作用;
(5)(a)为了测量像与物体的高度,需要用到刻度尺;
(b)本题探究凸透镜成实像时,像的高度与物体的高度是否有关,根据控制变量法分析回答。
【解答】解:(1)物体离照相机的镜头比较远,成缩小的像;物体离投影仪的镜头比较近,成放大的实像;物体离放大镜比较近,成放大、正立的虚像,由此可知物距在变化,导致所成的像也随之发生变化,据此小文提出的问题时,像的虚实、大小、正倒跟物距有什么关系;
(2)为了使像成在光屏中央,应将蜡烛、光屏靠近透镜并进行适当的调节,直至三者中心在同一高度;
(3)通过透镜观察到图乙中成倒立、缩小的实像,根据u>2f,成倒立、缩小的实像,故实验中,将蜡烛移至20cm刻度线处,再适当移动光屏,就能在光屏上呈现出和图乙中像的性质一样的像;
(4)在(3)的实验基础上,小文将一近视眼镜片放在烛焰与透镜之间,近视眼镜是凹透镜,凹透镜对光线具有发散作用,会将光线推迟会聚成像,此时像成在光屏的右侧,为在光屏上得到清晰的像,他可以只将蜡烛适当左移,此时物距增大,根据凸透镜成实像时,物远像近像变小可知,光屏上可以得到清晰的像;或者只将光屏适当右移,也可以得到清晰的像,故选:AD;
(5)(a)为了测量像与物体的高度,需要用到刻度尺,故为完成实验,还需要补充的一个实验器材是刻度尺;
(b)本题探究凸透镜成实像时,像的高度与物体的高度是否有关,根据控制变量法,应保持物距不变,改变发光物体的高度,移动光屏,光屏上得到发光物体A、B清晰的像,测量像的高度并记录在数据表格中,故选②。
故答案为:(1)物距;(2)使像成在光屏中央;(3)20;(4)AD;(5)(a)刻度尺;(b)②。
【点评】此题考查了凸透镜成像规律的探究及应用,关键是熟记成像规律的内容,并做到灵活运用。
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