注意事項(xiàng):
1.測試范圍:人教版八年級上冊第5章。
第Ⅰ卷 選擇題
一、選擇題(本題共16小題,每小題2分,共32分。在每小題給出的四個選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)是符合題目要求的)
1.(2023春?洋縣期末)在一千七百多年前,我國古人已能“削冰向日取火”,即用冰磨成一種冰鏡,讓太陽光透過它點(diǎn)燃柴草取火,這種冰鏡應(yīng)為( )
A.平面鏡B.凸透鏡C.凹透鏡D.凸面鏡
【答案】B
【分析】透鏡分為凸透鏡和凹透鏡,凸透鏡對光線具有會聚作用,凹透鏡對光線具有發(fā)散作用。
【解答】解:由題知,太陽光能透過冰鏡,所以該冰鏡為透鏡;
利用該透鏡可以取火是因?yàn)樗梢允构饩€會聚,而凸透鏡可以使光線會聚,故這種冰鏡應(yīng)為凸透鏡。
故選:B。
2.(2023?東莞市模擬)下列關(guān)于透鏡的說法中,正確的是( )
A.凹透鏡對光有發(fā)散作用
B.凸透鏡只對平行光有會聚作用
C.平行光經(jīng)過凸透鏡折射后一定會聚于焦點(diǎn)
D.凸透鏡的焦距越大,透鏡對光的會聚作用越強(qiáng)
【答案】A
【分析】(1)凹透鏡對光線有發(fā)散作用,凸透鏡對光線有會聚作用;平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后會聚于焦點(diǎn);
(2)凸透鏡的焦點(diǎn)到光心的距離為焦距。
【解答】解:
A、凹透鏡對光線有發(fā)散作用,故A正確。
B、凸透鏡對光有會聚作用,不單指對平行光,故B錯誤;
C、只有平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后才會聚于焦點(diǎn),故C錯誤;
D、凸透鏡的焦距越大,透鏡對光的會聚作用越弱,故D錯誤。
故選:A。
3.(2023春?鳳翔縣月考)如圖所示,這是投影儀的工作原理圖。下列說法錯誤的是( )
A.投影儀的鏡頭相當(dāng)于一個凸透鏡
B.為了使觀眾看到正立的像,投影片要倒著插入架上
C.投影片上的畫面在屏幕上成虛像
D.平面鏡的作用是改變光路
【答案】C
【分析】2f>u>f,凸透鏡成倒立、放大的實(shí)像,v>2f,應(yīng)用于幻燈機(jī)和投影儀;平面鏡可以改變光的傳播路徑。
【解答】解:ABC、投影儀的鏡頭相當(dāng)于一個凸透鏡,當(dāng)2f>u>f時(shí),凸透鏡成倒立、放大的實(shí)像;為了使觀眾看到正立的像,投影片要倒著插入架上,故AB正確、C錯誤;
D、平面鏡可以反射光線,改變光的傳播路徑,故D正確。
故選:C。
4.(2023?浉河區(qū)模擬)如圖所示是創(chuàng)新小組的同學(xué)們自制的照相機(jī)。在較暗的教室內(nèi),讓凸透鏡對著明亮的室外,拉動紙筒,在半透明膜上可看到室外實(shí)驗(yàn)樓清晰的像,選項(xiàng)中能正確反映其成像原理的示意圖是(a、b為物體)( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【分析】當(dāng)物距大于二倍焦距時(shí),像距在一倍焦距和二倍焦距之間,成倒立、縮小的實(shí)像。
【解答】解:照相機(jī)成的是倒立、縮小的實(shí)像,此時(shí)物距大于二倍焦距,像距在一倍焦距和二倍焦距之間,故A正確。
故選:A。
5.(2022秋?樂陵市期末)汽車電子后視鏡通過攝像頭成像,將車側(cè)后方路況呈現(xiàn)在顯示屏上,如圖所示。下列說法正確的是( )
A.?dāng)z像頭成的是正立、縮小的虛像
B.當(dāng)側(cè)后方車靠近攝像頭時(shí),顯示屏上車的像變大
C.屏上的彩色畫面是由紅、黃、藍(lán)三種色光混合而成
D.普通后視鏡與電子后視鏡成像原理相同
【答案】B
【分析】(1)凸透鏡對光線有會聚作用,當(dāng)物體在透鏡的2倍焦距之外時(shí),物體經(jīng)透鏡能成倒立、縮小的實(shí)像;
(2)凸透鏡成實(shí)像時(shí),物距變小,像距變大,像變大;
(3)光的三原色是紅、綠、藍(lán);
(4)普通后視鏡是凸面鏡,其成像原理是光的反射。
【解答】解:
A、攝像頭的成像原理與照相機(jī)相同,則攝像頭成倒立、縮小的實(shí)像,故A錯誤;
B、當(dāng)側(cè)后方車靠近攝像頭時(shí),物距變小,像距變大,則顯示屏上車的像變大,故B正確;
C、屏上的彩色畫面是由紅、綠、藍(lán)三種色光混合而成的,故C錯誤;
D、普通后視鏡是凸面鏡,其成像原理是光的反射;而電子后視鏡利用的是凸透鏡成像,其原理是光的折射,兩者的原理不相同,故D錯誤。
故選:B。
6.(2022秋?龍勝縣期末)如圖所示,是航天員王亞平在太空講授水透鏡的畫面,若此時(shí)她的臉離水透鏡光心的距離是40cm,且能在水透鏡另一側(cè)距離光心20cm的地方,用光屏承接到清晰的像,則可推算該水透鏡的焦距可能是( )
A.20cmB.15cmC.10cmD.5cm
【答案】B
【分析】根據(jù)凸透鏡成像的規(guī)律、物距和像距的大小列出不等式,求出焦距的大小。
【解答】解:她的臉離水透鏡光心的距離是40cm,且能在水透鏡另一側(cè)距離光心20cm的地方,用光屏承接到清晰的像,此時(shí)的物距大于像距,此時(shí)物體在二倍焦距以外,像在一倍焦距和二倍焦距之間,即:40cm>2f;2f>20cm>f,解得:10cm<f<20cm,故B正確。
故選:B。
7.(2022秋?長安區(qū)校級期末)如圖所示,能說明近視眼或遠(yuǎn)視眼的成像光路圖及矯正方法正確的是( )
A.近視眼矯正圖
B.遠(yuǎn)視眼成像原理
C.近視眼成像原理
D.近視眼矯正圖
【答案】D
【分析】①近視眼是晶狀體會聚能力增強(qiáng),像呈在視網(wǎng)膜的前方,應(yīng)配戴凹透鏡矯正;
②遠(yuǎn)視眼是晶狀體會聚能力減弱,像呈在視網(wǎng)膜的后方,應(yīng)配戴凸透鏡矯正。
【解答】解:ACD.近視眼是由于晶狀體曲度變大,折光能力增強(qiáng),像成在視網(wǎng)膜的前方,所以應(yīng)該佩戴對光線具有發(fā)散作用的凹透鏡來矯正;圖C不能夠說明近視眼的成像原理,圖A不能說明近視眼的矯正方法,圖D給出了近視眼的矯正方法,故AC錯誤,D正確;
B.遠(yuǎn)視眼是由于晶狀體曲度變小,會聚能力減弱,即折光能力減弱,像成在視網(wǎng)膜的后方,所以圖B不能夠說明遠(yuǎn)視眼的成像原理,故B錯誤。
故選:D。
8.(2023?青秀區(qū)校級開學(xué))一直以來,小強(qiáng)總是用這樣的姿勢看電視,近幾天他發(fā)現(xiàn)自己看不清遠(yuǎn)處的物體,下列相關(guān)說法中( )
A.小強(qiáng)是近視眼,應(yīng)利用凸透鏡矯正
B.小強(qiáng)是遠(yuǎn)視眼,應(yīng)利用凸透鏡矯正
C.小強(qiáng)是遠(yuǎn)視眼,應(yīng)利用凹透鏡矯正
D.小強(qiáng)是近視眼,應(yīng)利用凹透鏡矯正
【答案】D
【分析】近視眼:如果晶狀體的凸度過大,或眼球前后徑過長,遠(yuǎn)處物體反射來的光線通過晶狀體折射后形成的物像就會落在視網(wǎng)膜的前方,導(dǎo)致看不清遠(yuǎn)處的物體,形成近視眼。近視眼戴凹透鏡加以矯正。
【解答】解:由圖和題意可知,小強(qiáng)能看清近處的物體,但看不清遠(yuǎn)處的物體,說明遠(yuǎn)處的物體所成的像在視網(wǎng)膜的前方,則小強(qiáng)的眼睛是近視眼;近視眼戴凹透鏡加以矯正,故D正確。
故選:D。
9.(2023?本溪開學(xué))2022年11月20日卡塔爾世界杯開幕,小剛在電視機(jī)前觀看比賽,下列說法正確的是( )
A.賽場上的球員看不到場上被別人擋住的隊(duì)友,是因?yàn)楣獾闹本€傳播
B.小剛能從各個方向看到遙控器,是因?yàn)楣庠谶b控器上發(fā)生了鏡面反射
C.關(guān)閉電視機(jī)后,小剛在電視機(jī)黑色的屏幕上看到了“自己”,是因?yàn)楣獾恼凵?br>D.現(xiàn)場觀眾使用望遠(yuǎn)鏡看比賽時(shí),望遠(yuǎn)鏡的物鏡所成的是放大的虛像
【答案】A
【分析】(1)光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播;
(2)當(dāng)物質(zhì)表面粗糙時(shí),光照射到上邊會向各個方向發(fā)生反射,這就是漫反射現(xiàn)象;
(3)平面鏡成像是由光的反射形成的;
(4)望遠(yuǎn)鏡的物鏡相當(dāng)于照相機(jī),成倒立、縮小的實(shí)像。
【解答】解:A、賽場上的球員看不到場上被別人擋住的隊(duì)友,是因?yàn)楣獾闹本€傳播,故A正確;
B、小剛能從各個方向看到遙控器,是因?yàn)楣庠谶b控器上發(fā)生了漫反射,故B錯誤;
C、關(guān)閉電視機(jī)后,小剛在電視機(jī)黑色的屏幕上看到了“自己”,屬于平面鏡成像,是由光的反射形成的,故C錯誤;
D、現(xiàn)場觀眾使用望遠(yuǎn)鏡看比賽時(shí),望遠(yuǎn)鏡的物鏡所成的是成倒立、縮小的實(shí)像,故D錯誤。
故選:A。
10.(2022秋?石家莊期末)光學(xué)器件在我們的生活、學(xué)習(xí)中有著廣泛應(yīng)用,對下面光學(xué)器件的成像原理解釋不正確的是( )
A.顯微鏡:顯微鏡的目鏡和物鏡都是凸透鏡,顯微鏡的原理是:先通過物鏡使物體成一倒立、放大的實(shí)像,然后再通過目鏡把這個實(shí)像再次放大,利用光的折射規(guī)律成像
B.照相機(jī):物距大于2倍焦距時(shí),凸透鏡成倒立、縮小的實(shí)像,利用光的折射規(guī)律成像
C.老花鏡:老花鏡即凸透鏡,物距小于1倍焦距時(shí),凸透鏡成正立、放大的實(shí)像,利用光的折射規(guī)律成像
D.“拐彎鏡”:“拐彎鏡”是凸面鏡,利用光的反射規(guī)律成像,可擴(kuò)大視野范圍
【答案】C
【分析】(1)凸透鏡成像的規(guī)律和應(yīng)用:u>2f,成倒立縮小的實(shí)像,應(yīng)用是照相機(jī);
u=2f,成倒立等大的實(shí)像,應(yīng)用是測焦距;f<u<2f,成倒立放大的實(shí)像,應(yīng)用是投影儀;u=f,不成像;u<f,成正立放大的虛像,應(yīng)用是放大鏡。
(2)顯微鏡有兩組透鏡:一組是靠近物體的物鏡,相當(dāng)一個投影儀,成倒立的放大的實(shí)像;一組是靠近眼睛的目鏡,相當(dāng)于一個放大鏡,將倒立的放大的實(shí)像成在目鏡的焦點(diǎn)以內(nèi),使像再次成正立的放大的虛像;
(3)凸面鏡可以擴(kuò)大視野。
【解答】解:A、顯微鏡的目鏡和物鏡都是凸透鏡,顯微鏡的原理是:先通過物鏡使物體成一個倒立、放大的實(shí)像,將倒立的放大的實(shí)像成在目鏡的焦點(diǎn)以內(nèi),使像再次成正立的放大的虛像,利用光的折射規(guī)律成像,故A正確;
B、照相機(jī)原理是,物距大于2倍焦距時(shí),凸透鏡成倒立、縮小的實(shí)像,利用光的折射規(guī)律成像,故B正確;
C、老花鏡即凸透鏡,是利用了凸透鏡的會聚作用,而不是凸透鏡成正立、放大的實(shí)像,故C錯誤;
D、“拐彎鏡”是凸面鏡,凸面鏡對光線由發(fā)散作用,利用光的反射規(guī)律成像,可擴(kuò)大視野范圍,故D正確。
故選:C。
11.(2023?廬陽區(qū)校級三模)如圖,S是凸透鏡主光軸上的一個發(fā)光點(diǎn),SA是發(fā)光點(diǎn)發(fā)出一條射向凸透鏡的光線,經(jīng)凸透鏡后的光線可能是( )
A.ABB.ACC.ADD.AE
【答案】B
【分析】解答此題從以下知識點(diǎn)入手:
(1)凸透鏡對光線有會聚作用;
(2)凸透鏡成像規(guī)律之一:物距2f>u>f,像距v>2f,成倒立放大的實(shí)像。
【解答】解:
S是凸透鏡主光軸上的一個發(fā)光點(diǎn),由圖知,發(fā)光點(diǎn)S在凸透鏡的二倍焦距之外,根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律可知,其像點(diǎn)應(yīng)該在一倍焦距和二倍焦距之間,即折射光線與主光軸的交點(diǎn)位置應(yīng)在一倍焦距和二倍焦距之間,由圖可知,光線AC符合題意。
故選:B。
12.(2023?撫松縣三模)用凸透鏡觀察地圖時(shí),應(yīng)將地圖放在凸透鏡的( )
A.一倍焦距以內(nèi)
B.焦點(diǎn)處
C.一倍焦距到兩倍焦距之間
D.兩倍焦距處
【答案】A
【分析】凸透鏡成像規(guī)律:
u>2f,成倒立、縮小的實(shí)像,應(yīng)用于照相機(jī)和攝像機(jī)。
2f>u>f,成倒立、放大的實(shí)像,應(yīng)用于幻燈機(jī)和投影儀。
u<f,成正立、放大的虛像,應(yīng)用于放大鏡。
【解答】解:放大鏡實(shí)質(zhì)是一個凸透鏡,用放大鏡觀察地圖時(shí),地圖一定放在凸透鏡的一倍焦距以內(nèi),當(dāng)u<f,成正立、放大的虛像,應(yīng)用于放大鏡。
故選:A。
13.(2023?邗江區(qū)一模)把蠟燭放在凸透鏡前30cm處,光屏上可接收到倒立等大的實(shí)像,若把蠟燭向靠近凸透鏡方向移動5cm,并移動光屏,在光屏上可以看到( )
A.倒立縮小的實(shí)像B.倒立放大的實(shí)像
C.正立放大的虛像D.倒立等大的實(shí)像
【答案】B
【分析】凸透鏡成像的規(guī)律:
當(dāng)u>2f時(shí),成倒立、縮小的實(shí)像。
當(dāng)u=2f時(shí),成倒立、等大的實(shí)像。
當(dāng)f<u<2f時(shí),成倒立、放大的實(shí)像。
當(dāng)u=f時(shí),無像。經(jīng)凸透鏡折射后的光線是平行的,沒有會聚點(diǎn)。
當(dāng)u<f時(shí),成正立、放大的虛像。
并且要知道成實(shí)像時(shí)物距越小,成的像越大。
【解答】解:凸透鏡成倒立等大的實(shí)像時(shí),物距等于二倍焦距,所以可知凸透鏡的焦距應(yīng)是15cm,
此時(shí)把蠟燭向靠近凸透鏡方向移動5 cm,物距變?yōu)?5cm,物距大于一倍焦距小于兩倍焦距,根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律可知,此時(shí)所成的像是倒立放大的實(shí)像,故B正確。
故選:B。
14.(2023?衡山縣二模)在“探究凸透鏡成像的規(guī)律”時(shí),將點(diǎn)燃的蠟燭放在距凸透鏡30cm處,在透鏡另一側(cè)距離透鏡16cm處的光屏上得到燭焰清晰的像。則下列相關(guān)說法正確的是( )
①光屏上成倒立、放大的實(shí)像;
②照相機(jī)是利用這一成像原理工作的;
③該透鏡的焦距f一定滿足8cm<f<15cm;
④將近視鏡片放在蠟燭和凸透鏡之間,要使光屏上出現(xiàn)清晰的像,光屏應(yīng)靠近透鏡
A.只有①和③B.只有②和④C.只有②和③D.只有①和④
【答案】C
【分析】根據(jù)凸透鏡成像的規(guī)律可以得出物體的位置,根據(jù)物體位置列出不等式,解不等式得出結(jié)果;
近視眼鏡是凹透鏡,對光線具有發(fā)散作用。
【解答】解:①②蠟燭距離凸透鏡30cm時(shí),在透鏡的另一側(cè)16cm處光屏上得到一個清晰的像,物距大于像距,成倒立縮小實(shí)像,是照相機(jī)的原理,故①錯誤、②正確;
③此時(shí)物體在二倍焦距以外,像在一倍焦距和二倍焦距之間,即30cm>2f,2f>16cm>f,解得:8cm<f<15cm,故③正確;
④將近視鏡片放在蠟燭和凸透鏡之間,由于近視眼鏡是凹透鏡,對光線具有發(fā)散作用,會延遲光線的會聚,所以需要將光屏遠(yuǎn)離凸透鏡,故④錯誤。
故選:C。
15.(2023?開福區(qū)校級一模)我們生活在一個五彩繽紛的世界里,下列關(guān)于光現(xiàn)象的描述正確的是( )
A.潛望鏡成像原理是光的反射,成倒立等大的虛像
B.在學(xué)校視力篩查中,小北被查出患了近視眼,需要配戴凸透鏡
C.奧運(yùn)會現(xiàn)場,觀眾使用望遠(yuǎn)鏡看比賽時(shí),望遠(yuǎn)鏡的目鏡所成的是放大的實(shí)像
D.在生物課上,小南用顯微鏡觀察洋蔥表皮細(xì)胞,顯微鏡的物鏡成像與投影儀成像原理相同
【答案】D
【分析】(1)平面鏡成正立的、等大的虛像,制作穿衣鏡和潛望鏡;
(2)凹透鏡可以矯正近視眼;
(3)兩組凸透鏡組成的望遠(yuǎn)鏡,首先通過物鏡成物體倒立縮小的實(shí)像,這與照相機(jī)的成像原理相似;然后通過目鏡成正立放大的虛像,這與放大鏡的成像原理相;
(4)顯微鏡有物鏡和目鏡組成,顯微鏡的物鏡成的是放大、倒立的實(shí)像,目鏡成的是正立、放大的虛像。
【解答】解:A、潛望鏡是平面鏡,成正立、等大的虛像,利用的是光的反射,故A錯誤;
B、在學(xué)校視力篩查中,小北被查出患了近視眼,需要配戴對光線具有發(fā)散作用的凹透鏡矯正,故B錯誤;
C、望遠(yuǎn)鏡觀察物體時(shí),物距大于2f,成倒立縮小的實(shí)像,與照相機(jī)的成像原理相似;目鏡成正立放大的虛像,這與放大鏡的成像原理相似,故C錯誤;
D、顯微鏡包括物鏡和目鏡,靠近物體的稱之為物鏡,另一個稱之為目鏡,物體首先由物鏡成一個倒立、放大的實(shí)像,再經(jīng)目鏡成一個正立、放大的虛像。因此,物鏡成像原理相當(dāng)于投影儀,目鏡成像原理相當(dāng)于放大鏡,故D正確。
故選:D。
16.(2023?茂南區(qū)校級四模)關(guān)于如圖所示的幾種現(xiàn)象的說法正確的是( )
A.圖甲中,小孔成的是倒立的虛像
B.圖乙中,漫反射的光線雜亂無章,不遵循光的反射定律
C.圖丙中,海市蜃樓是由光的折射形成的
D.圖丁為遠(yuǎn)視眼,可用凹透鏡進(jìn)行矯正
【答案】C
【分析】(1)小孔成像依據(jù)光的直線傳播原理,成倒立的實(shí)像,像可能放大可能縮??;
(2)不論是鏡面反射還是漫反射,即使是看不見的光的反射,都遵循光的反射定律;
(3)當(dāng)光從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)時(shí),傳播方向會偏折,發(fā)生折射現(xiàn)象;
(4)近視患者成像在視網(wǎng)膜前,利用凹透鏡發(fā)散作用可以使成像后移到視網(wǎng)膜上;遠(yuǎn)視患者成像在視網(wǎng)膜后,利用凸透鏡的會聚作用可以使成像前移到視網(wǎng)膜上。
【解答】解:A、小孔成的像是由實(shí)際光線形成的,可以用光屏接收到,符合實(shí)像的特征,不是虛像,故A錯誤;
B、只要是光的反射,都遵循光的反射定律,鏡面反射和漫反射都遵循光的反射定律,故B錯誤;
C、海市蜃樓是一種由光的折射產(chǎn)生的現(xiàn)象,是由于光在密度不均勻的物質(zhì)中傳播時(shí),發(fā)生折射而引起的,故C正確;
D、遠(yuǎn)視是因?yàn)檎酃饽芰μ跏瓜癯稍谝暰W(wǎng)膜后面,用凸透鏡矯正,故D錯誤。
故選:C。
第Ⅱ卷 非選擇題
二、填空題(本題共6小題,每題2分,共12分)
17.(2023春?利川市期中)在森林里游客如果隨地丟棄裝水的透明圓飲料瓶,可能會引起森林火災(zāi),這是因?yàn)轱嬃掀肯喈?dāng)于 凸透 鏡,對太陽光有 會聚 作用。
【答案】凸透;會聚。
【分析】解決此題要知道中間厚邊緣薄的透鏡是凸透鏡,凸透鏡對光線有會聚作用。
【解答】解:因?yàn)檠b水的透明圓飲料瓶,瓶中的水形狀是中間厚、邊緣薄,符合凸透鏡的形狀特點(diǎn),對光線有會聚作用,會造成樹葉燃燒,造成火災(zāi)。
故答案為:凸透;會聚。
18.(2021秋?如皋市期末)如圖所示,在鑒定文物時(shí),考古學(xué)家常用放大鏡觀察文物的細(xì)微部分,這時(shí)放大鏡距文物的距離應(yīng) 小于一倍焦距 。在文物上有兩條裂紋,其夾角是5°,若放大鏡的放大倍數(shù)是10倍,則他看到的角度是 5 度。
【答案】小于一倍焦距;5。
【分析】放大鏡的成像原理采用了凸透鏡的成像原理,當(dāng)物體放在焦點(diǎn)之內(nèi),無論放大鏡的倍數(shù)多大,只能放大物體本身,但不能改變物體之間的角度。
【解答】解:因放大鏡成像時(shí)物距小于一倍焦距,所成的像是正立放大的虛像;
無論放大鏡的倍數(shù)多大,只能放大物體本身,但不能改變物體之間的角度,所以若放大鏡的放大倍數(shù)是10倍,則看到的角度仍為5°。
故答案為:小于一倍焦距;5。
19.(2022秋?五華區(qū)期末)小花同學(xué)用手機(jī)拍攝景物時(shí),在同種拍攝參數(shù)下分別拍攝到了如圖所示的照片甲和照片乙,則拍攝照片 乙 時(shí)手機(jī)與景物距離較近;照片乙是景物通過手機(jī)鏡頭成倒立、 縮小 的實(shí)像。
【答案】乙;縮小
【分析】凸透鏡成實(shí)像時(shí),物距越大,像距越小,像越小。照相機(jī)成倒立、縮小的實(shí)像。
【解答】解:根據(jù)圖示可知,乙圖中的像大一些,像距大小、物距小,所以拍攝照片乙時(shí)手機(jī)與景物距離較近;手機(jī)鏡頭是一個凸透鏡,景物通過手機(jī)鏡頭成倒立、縮小的實(shí)像。
故答案為:乙;縮小。
20.(2022秋?宛城區(qū)校級期末)同學(xué)們在走廊上跳望遠(yuǎn)方,此時(shí)晶狀體變 薄 (選填“厚”或“薄”),遠(yuǎn)處的景物在視網(wǎng)膜上成倒立、 縮小 實(shí)像。有些同學(xué)看不清遠(yuǎn)處的景物,可以配戴 凹 透鏡制作的眼鏡矯正視力。
【答案】??;縮小;凹
【分析】①人的眼睛像一架神奇的照相機(jī),晶狀體和角膜相當(dāng)于凸透鏡,視網(wǎng)膜相當(dāng)于膠片,外界物體在視網(wǎng)膜上成倒立、縮小的實(shí)像;
人的眼睛看清物體是通過改變晶狀體的形狀來實(shí)現(xiàn)的,晶狀體相當(dāng)于全自動變焦鏡頭;看近處物體時(shí),晶狀體變凸一些,折射光線的能力變強(qiáng);看遠(yuǎn)處物體時(shí),晶狀體變扁平一些,折射光線的能力變?nèi)酢Mㄟ^這樣的調(diào)節(jié),使遠(yuǎn)近不同的物體均能在視網(wǎng)膜上成像。
②近視眼的成因是只能看清近處的物體,看不清遠(yuǎn)處的物體,晶狀體太厚,折光能力太強(qiáng),或者眼球在前后方向上太長,因此來自遠(yuǎn)處點(diǎn)的光會聚在視網(wǎng)膜前;對近視眼的矯正可通過凹透鏡對光線的發(fā)散作用進(jìn)行糾正。
【解答】解:同學(xué)們觀看遠(yuǎn)方時(shí),此時(shí)晶狀體變薄,折射光的能力變?nèi)?,晶狀體的焦距變大,晶狀體把光線會聚到視網(wǎng)膜上,成一個倒立縮小的實(shí)像;
有些同學(xué)看不清遠(yuǎn)處的景物,是因?yàn)榫铙w的厚度變大,折射光線的能力變強(qiáng),像成在了視網(wǎng)膜的前方,則該同學(xué)的眼睛是近視眼;對近視眼的矯正可通過凹透鏡對光線的發(fā)散作用進(jìn)行糾正。
故答案為:??;縮?。话?。
21.(2022秋?雁峰區(qū)校級期末)顯微鏡的物鏡和目鏡都是 凸 (選填“凸”或“凹”)透鏡,其物鏡的作用相當(dāng)于 投影儀 (填“照相機(jī)”或“投影儀”)的鏡頭。
【答案】凸;投影儀。
【分析】顯微鏡有兩組透鏡:一組是靠近物體的物鏡,相當(dāng)一個投影儀,成倒立的放大的實(shí)像;一組是靠近眼睛的目鏡,相當(dāng)于一個放大鏡,剛才倒立的放大的實(shí)像成在目鏡的焦點(diǎn)以內(nèi),使像再次成正立的放大的虛像。
【解答】解:據(jù)課本知識可知,顯微鏡的物鏡和目鏡都是凸透鏡,即將載物臺上的物體放在物鏡的1倍焦距和2倍焦距之間,成倒立、放大的實(shí)像,其原理與投影儀相似。
故答案為:凸;投影儀。
22.(2023春?臨澧縣期中)魚缸中只有一條小魚,小明從A點(diǎn)觀察到有兩條,如圖所示。看到的一條魚的位置變淺,另一條魚變大。兩者都是由于 光的折射 形成的虛像,但后者是由于魚缸的 右 (選填“左”或“右”)側(cè)部分相當(dāng)于放大鏡而形成的虛像。
【答案】光的折射;右。
【分析】根據(jù)光的折射(光從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)時(shí),傳播方向發(fā)生了偏折)和凸透鏡成像的知識(物體到凸透鏡的距離小于焦距時(shí)成正立、放大的虛像)來分析。
【解答】解:我們看到的第一條魚,不是魚的實(shí)際位置,而是由于光的折射形成的魚的虛像,且虛像比魚的實(shí)際位置淺一些;
如圖,當(dāng)從魚缸側(cè)面看水中魚時(shí),這時(shí)魚缸的右側(cè)部分相當(dāng)于一個凸透鏡,由凸透鏡成像的規(guī)律知,魚在1倍焦距以內(nèi)成正立放大的虛像。
故答案為:光的折射;右。
三.作圖題(共2小題,共6分)
23.(2023?宜興市二模)請?jiān)趫D中將入射光線補(bǔ)畫完整(F是凹透鏡的焦點(diǎn),光線AB平行于主光軸)。
【答案】
【分析】先確定所給的入射光線的特點(diǎn),然后根據(jù)凹透鏡的光學(xué)特點(diǎn)(三條特殊光線)作圖。
【解答】解:根據(jù)圖示可知,平行于主光軸的光線經(jīng)過凹透鏡折射后,折射光線反向延長通過焦點(diǎn);經(jīng)過凹透鏡光心的光線傳播方向不變,如圖所示:
24.(2023?碑林區(qū)校級三模)完成圖中經(jīng)過凸透鏡后的兩條折射光線。
【答案】
【分析】在作凸透鏡的光路圖時(shí),先確定所給的光線的特點(diǎn)再根據(jù)透鏡的三條特殊光線來作圖。
【解答】解:平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后將過焦點(diǎn);通過焦點(diǎn)的光線經(jīng)凸透鏡折射后將平行于主光軸;如圖所示:
四.實(shí)驗(yàn)題(本題共3小題,共26分)
25.(2022?蘇州模擬)透鏡光路基本概念:圖(1)是透鏡光路示意圖。
(1)過透鏡兩個球面球心的直線叫 主光軸 (主軸),用“CC”表示。透鏡的幾何中心叫 光心 ,用“O”表示。
(2)焦點(diǎn):平行于凸透鏡主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后 會聚于 主光軸上一點(diǎn),這點(diǎn)叫凸透鏡 焦點(diǎn) ,用“F”表示,如圖(2)a所示;平行于凹透鏡主光軸的光線經(jīng)凹透鏡折射后發(fā)散,其 反向延長線 會交于一點(diǎn),這是凹透鏡的焦點(diǎn)(虛焦點(diǎn)),如圖(2)b所示。
(3)焦距:焦點(diǎn)到光心的距離 焦距 ,焦距用“f”表示。
(4)物距:物體到光心的距離叫 物距 ,用“u”表示。
(5)像距:像到光心的距離叫 像距 ,用“v”表示。
【答案】(1)主光軸;光心;(2)會聚于;焦點(diǎn);反向延長線;(3)焦距;(4)物距;(5)像距。
【分析】結(jié)合透鏡的相關(guān)概念解答即可。
【解答】解:(1)透鏡一般是由兩個凸凹圓形透明體組成,每個透明體均有兩個曲率半徑和兩個球心,連接兩個球面的中心就是主光軸,簡稱主軸,圖中用“CC”表示,透鏡的中心叫光心,圖中用“O”表示。
(2)由圖a知道,跟主光軸平行的光線,經(jīng)凸透鏡折射后會聚于一點(diǎn),這點(diǎn)就是凸透鏡的焦點(diǎn),用字母F表示。
由圖b知道,平行于主光軸的光線經(jīng)凹透鏡折射后折射光線的反向延長線會交于一點(diǎn),叫做凹透鏡的焦點(diǎn),且是虛焦點(diǎn),故凹透鏡對光線有發(fā)散作用。
(3)焦點(diǎn)到透鏡光心的距離叫焦距,用字母f表示。
(4)由課本知道,物體到光心的距離叫物距,用“u”表示。
(5)由課本知道,像到光心的距離叫像距,用“v”表示。
故答案為:(1)主光軸;光心;(2)會聚于;焦點(diǎn);反向延長線;(3)焦距;(4)物距;(5)像距。
26.(2023秋?淮安月考)小明利用如圖所示的裝置做“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)。
(1)如圖所示,實(shí)驗(yàn)時(shí)為使像呈在光屏的中央,需要把凸透鏡、光屏和蠟燭燭焰的中心調(diào)到凸透鏡的 主光軸 上,操作時(shí)最方便合理的方法是 把光屏和蠟燭緊靠透鏡,讓透鏡、光屏和蠟燭燭焰中心在同一高度 ;
(2)某次實(shí)驗(yàn)中蠟燭、透鏡、光屏的位置如圖所示,此時(shí)光屏上成清晰的像,則此次的物距為 30.0 cm,該透鏡的焦距可能是 10cm (選填“10cm”、“15cm”或“30cm”);
(3)小明在光屏上觀察時(shí),發(fā)現(xiàn)燭焰與燭焰的像上下的確是相反的,但是左右的正反情況不是很明顯,要想證明實(shí)像的左右是否相反,你接下來的操作是 用嘴輕輕地向左或向右吹氣,觀察像的擺動情況 。
【答案】(1)主光軸;把光屏和蠟燭緊靠透鏡,讓透鏡、光屏和蠟燭燭焰中心在同一高度;(2)30.0;10cm;(3)用嘴輕輕地向左或向右吹氣,觀察像的擺動情況。
【分析】(1)為使像能成在光屏的中央,應(yīng)調(diào)整燭焰、凸透鏡和光屏的高度,使它們的中心大致在同一高度,即在凸透鏡的主光軸上;
(2)當(dāng)u>v時(shí),成倒立、縮小的實(shí)像,此時(shí)u>2f,f<v<2f;
(3)兩個蠟燭并排放置且燭焰高度不同。然后觀察光屏上兩個燭焰像的情況(或用嘴輕輕的吹燭焰使其左右擺動。然后觀察光屏上燭焰像的變化情況;或用物體在燭焰前擋住左側(cè)或右側(cè)一部分火焰。然后觀察光屏上燭焰像的變化情況或找一個發(fā)光的F字母作為物體,觀察光屏上的成像情況)合理即可得分。
【解答】解:(1)在做實(shí)驗(yàn)的過程中,調(diào)整凸透鏡和光屏的高度,使?fàn)T焰、凸透鏡和光屏三者中心大致在同一高度,即在凸透鏡的主光軸上,是為使?fàn)T焰的像成在光屏的中央;
具體做法為:把光屏和蠟燭緊靠透鏡,讓透鏡、光屏和蠟燭燭焰中心在同一高度,再分開;
(2)由圖可知,此時(shí)u=30.0cm,v=15.0cm,此時(shí)u>2f,f<v<2f,即30.0cm>2f,f<15.0cm<2f,解得:7.50cm<f<15.0cm,所以該凸透鏡的焦距可能是10cm;
(3)要知道凸透鏡成倒立的實(shí)像,像與物不僅左右相反,而且上下相反。在利用燭焰進(jìn)行驗(yàn)證時(shí),上下相反可以直接看出。左右相反可以通過使火焰左右不同或發(fā)生變化來進(jìn)行驗(yàn)證。所以我們可以通過改變燭焰的形狀,使其左右明顯不對稱,所以可以用嘴輕輕地向左側(cè)或右側(cè)吹氣,觀察像的擺動情況。
故答案為:(1)主光軸;把光屏和蠟燭緊靠透鏡,讓透鏡、光屏和蠟燭燭焰中心在同一高度;(2)30.0;10cm;(3)用嘴輕輕地向左或向右吹氣,觀察像的擺動情況。
27.(2022秋?肇源縣期末)小明用如圖乙所示裝置探究“凸透鏡成像的規(guī)律”,
(1)小明將蠟燭、凸透鏡和光屏依次放在光具座上,點(diǎn)燃蠟燭后,調(diào)整它們的高度,使?fàn)T焰、凸透鏡和光屏三者的中心大致在 同一高度 。
(2)如圖甲所示,是小明測量焦距時(shí)所做的實(shí)驗(yàn),則該凸透鏡的焦距為 11.0 cm。
(3)蠟燭、光屏和凸透鏡在光具座上的位置如圖乙所示,光屏上成清晰的像(像未畫出),該像為倒立、 縮小 (填“放大”或“縮小”)的實(shí)像,生活中的 照相機(jī) (填“照相機(jī)”、“投影儀”或“放大鏡”)利用了這個成像原理。
(4)把蠟燭從圖乙位置移動到25cm位置,為了再次接收到清晰的像,應(yīng)將光屏往 右 (填左或右)移動。
(5)實(shí)驗(yàn)一段時(shí)間后,蠟燭因燃燒變短,所成像向 上 移動,要使像能夠成在光屏的中央,保持蠟燭和光屏不動,只需將凸透鏡向 下 (以上兩空均選填“上”或“下”)調(diào)整。
【答案】(1)同一高度;(2)11.0;(3)縮小;照相機(jī);(4)右;(5)上;下。
【分析】(1)為使像能成在光屏的中心,應(yīng)調(diào)整燭焰、凸透鏡和光屏的高度,使它們的中心大致在同一高度;
(2)根據(jù)凸透鏡的焦點(diǎn)和焦距定義進(jìn)行判斷;
(3)凸透鏡成實(shí)像時(shí),物距大于像距,成倒立縮小的實(shí)像,應(yīng)用于照相機(jī);
(4)凸透鏡成實(shí)像時(shí),物近像遠(yuǎn)像變大;
(5)根據(jù)光線過光心不改變方向進(jìn)行判斷。
【解答】解:(1)小明將蠟燭、凸透鏡和光屏依次放在光具座上,點(diǎn)燃蠟燭后,調(diào)整它們的高度。使?fàn)T焰、凸透鏡和光屏三者中心大致在同一高度,是為使?fàn)T焰的像成在光屏的中心;
(2)凸透鏡正對平行光,平行光線平行于主光軸,經(jīng)凸透鏡折射后會聚在主光軸上一點(diǎn),這點(diǎn)是凸透鏡的焦點(diǎn),焦點(diǎn)到光心的距離是凸透鏡的焦距,所以凸透鏡的焦距是f=41.0cm﹣30.0cm=11.0cm;
(3)將蠟燭移至光具座上20cm刻度線處,u=50cm﹣20cm=30cm>2f,成倒立縮小的實(shí)像,照相機(jī)利用了此原理;
(4)把蠟燭從圖乙位置移動到25cm位置,此時(shí)物距變小,像距變大,所以應(yīng)該將光屏右移;
(5)隨著蠟燭的燃燒,蠟燭越來越短,根據(jù)光線過光心不改變方向,像會成在光屏的上方,為使像成在光屏中央,可以將凸透鏡向下移動。
故答案為:(1)同一高度;(2)11.0;(3)縮小;照相機(jī);(4)右;(5)上;下。
四.解答題(本題共3小題,共24分)
28.(2023?潮南區(qū)模擬)在“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中:
(1)圖甲中光屏上所成的像是倒立 放大 (選填“放大”、“等大”或“縮小”)的實(shí)像。生活中 投影儀 (選填“照相機(jī)”、“投影儀”或“放大鏡”)利用這一原理制成。
(2)圖甲中只移動蠟燭和光屏,可以模擬照相機(jī)成像原理的操作是 A (填字母)。
A.都左移
B.都右移
C.蠟燭左移,光屏右移
D.蠟燭右移,光屏左移
(3)如圖乙,線段AB為凸透鏡成像的物距倒數(shù)和像距倒數(shù)的對應(yīng)關(guān)系,則凸透鏡焦距為 10 cm。
(4)根據(jù)“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,完成下表。
【答案】(1)放大;投影儀;(2)A;(3)10;(4)物距小于焦距,成虛像,不能成在光屏上;光屏、凸透鏡和燭焰的中心不在同一高度上,像無法成在光屏上。
【分析】(1)物距在一倍焦距和二倍焦距之間,像距應(yīng)大于二倍焦距,成倒立、放大的實(shí)像,應(yīng)用于投影儀或幻燈機(jī);
(2)當(dāng)u>2f時(shí),f<v<2f,成倒立縮小的實(shí)像,應(yīng)用于照相機(jī);
(3)物距等于二倍焦距成倒立等大實(shí)像;
(4)若光屏上沒有像,可能是因?yàn)槲锞嘈∮诮咕?,成虛像,不能成在光屏上;有可能光屏、凸透鏡和燭焰的中心不在同一高度上,像無法成在光屏上;也有可能物體在焦點(diǎn)上,不能成像。
【解答】解:(1)由圖可知,此時(shí)的物距小于像距,成倒立、放大的實(shí)像,應(yīng)用于投影儀;
(2)照相機(jī)的成像原理是當(dāng)u>2f時(shí),f<v<2f,成倒立縮小的實(shí)像,因此在圖中應(yīng)將蠟燭和光屏都向左移動;
(3)凸透鏡成實(shí)像時(shí),u=v=2f時(shí),成倒立、等大的實(shí)像,此時(shí)的==5m?1,則u=v=0.2m=20cm=2f,故f=10cm;
(4)若光屏上沒有像,可能是因?yàn)槲锞嘈∮诮咕?,成虛像,不能成在光屏上;有可能光屏、凸透鏡和燭焰的中心不在同一高度上,像無法成在光屏上;也有可能物體在焦點(diǎn)上,不能成像。
故答案為:(1)放大;投影儀;(2)A;(3)10;(4)物距小于焦距,成虛像,不能成在光屏上;光屏、凸透鏡和燭焰的中心不在同一高度上,像無法成在光屏上。
29.(2023?朝陽區(qū)校級一模)如圖所示,有一個中空的平行玻璃磚,中空部分的形狀猶如一個凸透鏡。有一束平行光從左側(cè)垂直入射玻璃磚,從右側(cè)出射之后,是 發(fā)散 (選填“會聚”或“發(fā)散”)光束。請說明你判斷的理由(可畫圖輔助說明)。
【答案】見試題解答內(nèi)容
【分析】要判斷光線通過玻璃磚后會怎樣,關(guān)鍵是要看玻璃磚屬于什么透鏡。圖中玻璃磚是被氣泡分成了兩部分,這兩部分都屬于凹透鏡,凹透鏡對光有發(fā)散作用。
【解答】解:由圖和題知,中空部分的形狀猶如一個凸透鏡,不是玻璃元件,故玻璃元件不是凸透鏡。這是一塊玻璃磚被氣泡分成兩部分,這兩部分都是中間薄、邊緣厚,都是凹透鏡。因此對照過去的平行光有發(fā)散作用。
故答案為:發(fā)散。
30.(2022秋?荷塘區(qū)期末)如圖所示,AB為發(fā)光體,O為凸透鏡的光心,MN為A點(diǎn)發(fā)出一條光線經(jīng)凸透鏡折射后的光線,MN平行于主光軸。
(1)請?jiān)趫D中標(biāo)出凸透鏡左側(cè)的焦點(diǎn)F;
(2)請?jiān)趫D中畫出AB經(jīng)凸透鏡折射后的像A′B′;相對于AB,A′B′是 倒立 (選填“倒立”或“正立”)、 放大 (選填“放大”或“縮小”)的 實(shí)像 (選填“實(shí)像”或“虛像”), 投影儀 (選填“照相機(jī)”“放大鏡”或“投影儀”)就是利用該原理成像的。
【答案】(1)(2)倒立;放大;實(shí)像;投影儀。
【分析】(1)凸透鏡的三條特殊光線:
①通過焦點(diǎn)的光線經(jīng)凸透鏡折射后將平行于主光軸;
②平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后將過焦點(diǎn);
③過光心的光線經(jīng)凸透鏡折射后傳播方向不改變;
(2)凸透鏡成像規(guī)律:
①物距大于二倍焦距時(shí),成倒立縮小實(shí)像,照相機(jī)就是根據(jù)此原理制成的;
②當(dāng)物距在一倍焦距和二倍焦距之間時(shí),成倒立、放大的實(shí)像,此時(shí)像距在二倍焦距意外,其應(yīng)用是投影儀;
③當(dāng)物距在一倍焦距以內(nèi)時(shí),成正立、放大的虛像,此時(shí)像物在凸透鏡的同側(cè),此應(yīng)用是放大鏡。
【解答】解:(1)通過焦點(diǎn)的光線經(jīng)凸透鏡折射后將平行于主光軸;如圖所示
(2)AB經(jīng)凸透鏡折射后的像A′B′,如圖所示:
由圖可知,相對于AB,A′B′是倒立、放大的實(shí)像,投影儀就是利用該原理成像的。
故答案為:(1)(2)倒立;放大;實(shí)像;投影儀。
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
分析原因
若點(diǎn)燃蠟燭后,無論怎樣移動光屏,
在光屏上始終沒能看到燭焰的像
1. 物距小于焦距,成虛像,不能成在光屏上
2. 光屏、凸透鏡和燭焰的中心不在同一高度上,像無法成在光屏上

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