第5章 透镜及其应用
一、单选题
1.(2023上·山东淄博·八年级统考期末)如图所示是两束激光分别射向并通过甲、乙两透的传播路径,甲、乙透的类型分别是( )
A.甲、乙都是凸透镜 B.甲、乙都是凹透镜
C.甲是凸透镜,乙是凹透镜 D.甲是凹透镜,乙是凸透镜
2.(2023上·山东济南·八年级校考期末)小华在一家汽车美容店门口看到如图所示的“小贴士”,对此比较合理的解释是( )
A.水滴相当于平面镜,车漆发生反射而失去光泽
B.水滴相当于凹透镜,使光聚在车身局部产生高温
C.水滴相当于凹面镜,使光聚在车身局部产生高温
D.水滴相当于凸透镜,使光聚在车身局部产生高温
3.(2023上·山东枣庄·八年级统考期末)在初中物理的学习中,我们经常提到的“像”有:①小孔成像:②平面镜成像:③放大镜成像:④投影仪投影在屏幕上成的像:⑤照相机成像。下列关于上述“像”的说法中正确的是( )
A.属于实像的是①③④⑤ B.属于虚像是②③④
C.由于光的反射而成的像是①②⑤ D.由于光的折射而成的像是③④⑤
4.(2023上·山东泰安·八年级统考期末)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( )
①甲图中成的是虚像;乙图中成的是实像
②甲图中书本到凸透镜的距离比乙图中书本到凸透镜的距离大
③甲图中成像规律可应用于放大镜;乙图中成像规律可应用于投影仪
④甲图中凸透镜靠近书本,所成的像变小;乙图中凸透镜远离书本,所成的像也变小
A.只有①③正确 B.只有②③正确
C.只有①②③正确 D.只有①③④正确
5.(2023上·山东泰安·八年级校考期末)在“探究凸透镜成像的规律”实验中,小明将蜡烛、凸透镜、光屏正确安放在光具座上,如图所示,此时光屏上出现了清晰的像。下列说法中( )
①图中所成像的原理与照相机相同
②将蜡烛向右移动10cm,若光屏仍得到清晰的像,需将光屏也向右移动,像会变的更小
③保持蜡烛和光屏的位置不变,只移动凸透镜,可以在光屏上再次出现清晰的倒立放大的像
④蜡烛燃烧变短,若要成像仍在光屏中心,可以将凸透镜向下移动或将光屏向上移动
A.只有①②③正确 B.只有①③④正确
C.只有①②④正确 D.①②③④都正确
6.(2023上·山东淄博·八年级统考期末)一支蜡烛位于凸透镜前,调节好透镜和光屏的位置后,在光屏上呈现放大倒立的像,若保持凸透镜的位置不动,将蜡烛和光屏的位置对调一下,则在光屏上( )
A.呈现放大倒立的像 B.呈现缩小倒立的像
C.呈现放大正立的像 D.无法呈现清晰的像
7.(2023上·山东淄博·八年级统考期末)某同学在做“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与物到凸透镜的距离u的关系图像,如图所示。下列判断正确的是( )
A.该同学所用凸透镜的焦距f=10cm
B.当u=15cm时,光屏得到的是放大的像,投影仪利用这一原理
C.当u=8cm时,在光屏上得到的是倒立、缩小的实像
D.把物体从18cm处移动到6cm处的过程中,像逐渐变大
8.(2023上·山东德州·八年级统考期末)小京通过凸透镜看到了提示牌上“关灯”两字放大的像,如图所示。如图所示能正确反映其成像原理的示意图是( )
A. B.
C. D.
9.(2023上·山东枣庄·八年级统考期末)为了加强管理,某单位利用人工智能技术,实行“刷脸”考勤制度。如图所示,下列有关说法正确的是( )
A.“刷脸”时,面部经摄像头成倒立放大的实像
B.“刷脸”时,面部应位于摄像头两倍焦距之外
C.摄像头成像特点与投影仪相同
D.“刷脸”时,面部经摄像头成倒立缩小的虚像
10.(2023上·山东泰安·八年级统考期末)甲乙两图为眼睛成像情况示意图,下列说法中( )
①甲图为近视眼成像情况示意图,应用凹透镜矫正
②甲图为远视眼成像情况示意图,应用凸透镜矫正
③乙图为近视眼成像情况示意图,应用凹透镜矫正
④乙图为远视眼成像情况示意图,应用凸透镜矫正
A.只有①③正确 B.只有①④正确
C.只有②③正确 D.只有②④正确
11.(2023上·山东滨州·八年级统考期末)关于“凸透镜成像规律”的应用,下列说法正确的是( )
A.放大镜成正立、放大的实像
B.近视眼需要戴一副由凸透镜片做的眼镜来矫正
C.幻灯机、投影仪成倒立、放大的虚像
D.照相机成倒立、缩小的实像
12.(2023上·山东枣庄·八年级统考期末)分析如图所示天文爱好者用的望远镜的光路图可知( )
A.它的物镜是平面镜
B.它的目镜是凹透镜
C.它的物镜是凸透镜
D.远处景物通过物镜成放大的像
二、多选题
13.(2023上·山东济南·八年级统考期末)如图所示,将一个透镜置于太阳光下,在另一侧的纸上会形成光斑,下列说法正确的是( )
A.该光斑是由光的折射形成的
B.该光斑就是该透镜的焦点
C.各种透镜均可完成上述实验
D.该透镜对光有会聚作用
14.(2023上·山东济南·八年级统考期末)关于如图所示的四个情境,下列说法中正确的是( )
A.图中:猴子捞月亮,水中的月亮要比空中的月亮小
B.图中:声呐是利用超声波帮助渔民获取鱼群信息的
C.图中:电视画面颜色由红、绿、蓝三种色条合成的
D.图中:放大镜是用凸透镜制成,成正立放大的实像
15.(2023上·山东聊城·八年级校考期末)下列说法正确的是( )
A.水池的池底看上去变“浅”了,这是光的折射现象
B.树荫下的光斑是光的直线传播形成的
C.凸透镜对光有会聚作用,所以通过凸透镜的光一定相交于一点
D.照相机是利用凸透镜成正立、缩小、实像的原理制成的
16.(2023上·山东济南·八年级统考期末)小君在家学习期间对相关光学知识进行了归纳,下列说法正确的是( )
A.要给家里开得艳丽的蟹爪花拍局部特写,可以把手机更靠近花卉一些
B.洗脸时更靠近一点平面镜看,感觉自己的眼睛变大了,但离自己距离没变
C.贴在盛水玻璃杯后的字变大了,这是光的折射现象,与放大镜的原理相同
D.晚上做一做手影游戏放松一下,手影游戏是利用了光沿直线传播原理
17.(2023上·山东威海·八年级统考期末)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,在图中光屏上得到一个清晰的实像。下列说法正确的是( )
A.该凸透镜的焦距小于13cm
B.一小虫飞落在透镜的中间部分,屏上会出现小虫的像
C.只将蜡烛和光屏互换,可以在光屏上得到清晰放大的像
D.将蜡烛远离凸透镜时,为了在光屏上得到清晰的像,应将光屏靠近凸透镜
三、填空题
18.(2021上·山东泰安·八年级统考期末)在“水中倒影”、“小孔成像”、“电影”、“海市蜃楼”中,成像原理与“手影”相同的是 。
19.(2021上·山东枣庄·八年级统考期末)显微镜主要的构造是物镜和目镜,物镜是凸透镜,目镜是 (选填“凸透镜”或“凹透镜”) 观察微小物体时,被观察物体的光经过物镜成一个 放大的实像,这个像刚好在目镜的焦点以内,经过目镜的折射,可以得到一个正立 放大 像
四、作图题
20.(2023上·山东泰安·八年级统考期末)请根据凸透镜对光线的作用,将如图所示的光路图补充完整。
21.(2023上·山东威海·八年级统考期末)如图所示,平行光束射向透镜,请完成光路图。
五、实验题
22.(2023上·山东泰安·八年级统考期末)某学习小组“探究凸透镜成像的规律”,进行了如下操作:
(1)将点燃的蜡烛、光屏放在凸透镜的两侧,并将烛焰、凸透镜和光屏的中心调整到 ;
(2)通过探究,记录并绘制了物距u与像距v之间的关系图像,如图甲所示,则该凸透镜的焦距是 cm;
(3)将凸透镜固定在图乙中的光具座上,位于50cm刻度线处,光屏和点燃的蜡烛位于凸透镜两侧;小华将蜡烛移至35cm刻度线处,移动光屏,直到光屏上出现了烛焰清晰的像,则该像是倒立、 的实像(选填“缩小”、“放大”或“等大”),生活中的 (选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)利用了这条成像规律;
(4)若将透镜的上半部分用不透明的纸板挡住,则光屏上 (选填“能”或“不能”)成完整的像。
23.(2023上·山东济宁·八年级统考期末)在“探究凸透镜成像规律的实验”中:
(1)如图甲所示,是小明同学确定焦距时所做的实验,一束平行主光轴的光线经凸透镜后,在光屏上形成一个最小、最亮的光斑,则该凸透镜的焦距为 cm;
(2)如图乙所示,小明同学保持蜡烛和凸透镜的位置不变,左右移动光屏,在光屏上 (选填“能”或“不能”)得到清晰的烛焰像。此时取下光屏,从原光屏处透过透镜看蜡烛,看到的是烛焰 的像(选填“正立”或“倒立”);
(3)实验一段时间后,蜡烛因燃烧变短,所成像移至屏顶端,要使像能够成在光屏的中央,应将凸透镜向 (选填“上”或“下”)调整;
(4)小明同学在调整凸透镜时,手上的墨甲、乙水涂在了透镜中央,形成了一个黑色指纹,则此时在光屏上看到蜡烛的像 。
A.像变暗且正中间出现黑斑
B.像亮度不变中间出现指纹的影像
C.像变暗形状不受影响
24.(2023上·山东淄博·八年级统考期末)以下是小美和小丽利用家里的物品做的几个小实验。
(1)在如图甲所示的圆形璃杯注入高度不同的水,并用大小相同的力抚玻璃杯沿时,会听到玻璃杯发出“高低”不同的声音。这里的“高低”指的是声音的 ;
(2)如图乙所示,在易拉罐底部开一个小的圆孔,除去盖子,蒙上一张牛皮纸。在桌子上隔5cm沿一条直线放置一支点燃的蜡烛,用手敲击一下纸膜,在听到敲击声的同时,会看到蜡烛火焰由近及远逐一被“吹斜”,这说明 ;
(3)如图两所示,小美用一个放大镜观察白纸上的“F”,她让放大镜从贴白纸到开始慢慢的远离,直到离白纸足够远的距离,在这个过程中她能看到图丙中的哪些成像情形?按照观察顺序,序号依次是 ;
(4)如图丁所示,小丽将一束激光射到P点,形成一个光斑,向水槽内慢慢注水,水底部光斑的位置将 (选填“向左移动”、“向右移动”或“不动”),在此过程中,折射角 (选填“变大”、“不变”或“变小”)。
25.(2023上·山东滨州·八年级统考期末)某实验小组的同学们用凸透镜、蜡烛、光屏和刻度尺等器材,探究凸透镜成像的规律。
(1)将蜡烛、凸透镜、光屏依次放到光具座上,调整三者的中心到 ;
(2)如图甲所示,该实验小组的同学们通过一束平行光射向凸透镜后会聚在光屏上,则该凸透镜的焦距为 cm;
(3)当蜡烛放在25cm刻度线处时,移动光屏,可在光屏上得到一个清晰的倒立、 (填“放大”或“缩小”)的 (填“实”或“虚”)像;
(4)某同学在图乙所示位置得到一个清晰的像,老师要求他在蜡烛和光屏不动的情况下,让在光屏上的实像变大些,该同学应当把凸透镜向 (填“远离”或“靠近”)蜡烛的方向移动;
(5)实验过程中,飞来一只小昆虫落在凸透镜上,光屏上 (填“会”或“不会”)出现小昆虫的像;
(6)网课期间,老师指出部分同学用手机拍照上传作业的图片一头大一头小,如图丙所示,这是由于成像大的那端离镜头的距离更 。
26.(2023上·山东烟台·八年级统考期末)小明同学在探究凸透镜成像的规律的实验中:
(1)如图甲所示,让凸透镜正对平行光,调整凸透镜到光屏的距离,光屏上会出现一个很小、很亮的光斑,则该凸透镜的焦距f= cm;
(2)在调整蜡烛、凸透镜和光屏高度时,蜡烛 (选填“需要”或“不需要”)点燃;调整它们高度的目的是 ;
(3)如图乙所示,将凸透镜固定在50cm刻度线处,当蜡烛距凸透镜15cm时,移动光屏,可在光屏上得到一个倒立、 (选填“缩小”、“等大”或“放大”)的实像,利用该成像规律制成的光学仪器是 (选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)。此时,若在凸透镜与光屏之间放置一远视镜片,要在光屏上成清晰的像,光屏应向 (选填“左”或“右”)移动;
(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”)。
27.(2023上·山东淄博·八年级统考期末)小宇和家人一起乘高铁去旅行,进站时要进行身份验证,他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。他了解到屏幕上的头像是通过摄像头内的凸透镜形成的,于是他从实验室借来一架光具座,一个凸透镜(焦距10cm)、一个光屏、一根蜡烛,进行实验探究。
(1)小宇将蜡烛、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)当蜡烛、凸透镜和光屏在光具座上的位置如图所示时,光屏上成清晰的像,则光屏上所成的像是 (选填“放大”、“等大”或“缩小”)的实像;小宇能从不同的角度看到光屏上的像,是因为像在光屏上发生 (选填“镜面反射”或“漫反射”)的原因。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。根据以上实验,小字进行人脸识别时,为使屏幕上的头像变大,他应该 (选填“靠近”或“远离”)镜头;
(3)小宇移动蜡烛到35cm刻度线处,移动光屏得到烛焰清晰 (填“放大”“缩小”或“等大”)的实像。(填“照相机”“投影仪”或“放大镜”) 就是根据该原理工作的;小宇将同学的近视眼镜放在蜡烛和凸透镜之间,光屏上原来清晰的像变模糊了,将光屏 (选填“靠近”或“远离”)凸透镜,又能在光屏上看到烛焰清晰的像;
(4)继续向右将蜡烛移至光具座45cm刻度线处,小宇发现无论怎么移动光屏,在光屏上都得不到像。这是因为此时烛焰通过凸透镜成的是 (选填“实像”或“虚像”)。
28.(2023上·山东德州·八年级统考期末)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,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 (选填“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15cm的凸透镜,此现象与 (选填“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 (选填“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 (选填“①”、“②”或“③”)。
①向下调光屏
②向上调凸透镜
③向上调蜡烛
29.(2023上·山东淄博·八年级统考期末)小强和小刚同学用光具座、凸透镜、水透镜、F光源、光屏进行探究实验。
(1)如图甲所示,小强让凸透镜正对平行光,调整凸透镜到光屏的距离,光屏上出现一个很小、很亮的光斑,则该凸透镜的焦距f= cm;
(2)如图乙所示,小强将凸透镜固定在50cm刻度线处,当F光源距透镜15cm时,移动光屏,可在光屏上得到一个倒立、 (选填“缩小”、“等大”或“放大”)的实像,利用该成像规律制成的光学仪器是 (选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”);
(3)将F光源放在20cm刻线处,要在光屏上重新得到清晰的像,光屏应放 cm刻度处,依据是折射时光路 ;
(4)小刚用图丙所示的装置进行实验。推动活塞使水凸透镜变厚,发现光屏上像变模糊,将蜡烛适当 透镜(选填“远离”或“靠近”),像又变清晰,若不移动蜡烛,要让光屏上的像变清晰,可在蜡烛与水透镜之间适当位置安装一个合适的 (选填“近视”或“远视”)镜。
参考答案:
1.C
【详解】从图知,通过甲透镜的光线比入射光线向主光轴靠拢,对光有会聚作用,因此甲是是凸透镜;通过乙透镜的光线比起入射光线更加远离主光轴,所以乙对光线有发散作用,故乙为凹透镜,综上分析知,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
2.D
【详解】水滴相当于凸透镜,它对光具有会聚作用,使透过它的太阳光会聚在一起,在车身局部产生高温,时间一久会导致车漆失去光泽,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
3.D
【详解】①小孔成像是由光的直线传播形成的实像。
②平面镜成像是由光的反射形成的虚像。
③放大镜成像属于凸透镜成像,是由光的折射形成的虚像。
④投影仪投影在屏幕上成的像,属于凸透镜成像,是由光的折射形成的实像。
⑤照相机成像,属于凸透镜成像,是由光的折射形成的实像。
其中,属于实像的是①④⑤;属于虚像的是②③;由于反射而成的像是②;由于折射而成的像是③④⑤。
故选D。
4.D
【详解】①②③由图可知,甲图成正立、放大的虚像,此时的物距小于焦距(即书本在凸透镜1倍焦距以内),其成像规律可应用于放大镜;乙图成倒立、放大的实像,物距大于一倍焦距小于二倍焦距时(即书本在凸透镜1倍焦距和2倍焦距之间),其成像规律可应用于投影仪,故①③正确,②错误;
④凸透镜成实像时,物近像远,像变大;凸透镜成虚像时,物近像近,像变小;所以,甲图中凸透镜靠近书本时,所成的像变大;乙图中凸透镜远离书本时,所成的像变小,故④正确;
综上所述,D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
5.B
【详解】①图中像距小于物距,根据凸透镜成像规律,所成像为倒立缩小的实像,与照相机相同,故①正确;
②将蜡烛向右移动10cm,物距变小,根据凸透镜成像规律,像距变大,像变大,若光屏仍得到清晰的像,需将光屏也向右移动,像会变的更大,故②错误;
③保持蜡烛和光屏的位置不变,只移动凸透镜,使像距与物距大小对调,根据光路的可逆性,可以在光屏上再次出现清晰的倒立放大的像,故③正确;
④蜡烛燃烧变短,像会向上移动,由于过光心的光线传播方向不变,若要成像仍在光屏中心,可以将凸透镜向下移动或将光屏向上移动,故④正确。
综上所述只有①③④正确,故ACD错误,B正确。
故选B。
6.B
【详解】根据凸透镜成像规律可知,当物距小于像距时,在光屏上呈现放大倒立的像,若保持凸透镜的位置不动,将蜡烛和光屏的位置对调一下,则物距大于像距,由凸透镜成像规律和光路的可逆性可知,此时成倒立缩小的实像。故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
7.D
【详解】A.根据凸透镜成像规律可知,当
u=v=2f
时,成倒立等大的实像,由图像可知,
u=v=2f=10cm
因此f=5cm,故A错误;
B.当u=15cm时,u>2f,此时成倒立、缩小的实像,故B错误;
C.当u=8cm时,
f成倒立放大的实像,故C错误;
D.把物体从18cm处移动到6cm处的过程中,物距逐渐变小,物距大于焦距,成实像。根据凸透镜成实像时,物近像远像变大的规律可知,像逐渐变大。故D正确。
故选D。
8.C
【详解】通过凸透镜看到了提示牌上“关灯”两字成正立、放大的虚像。
A.如图,物体在二倍焦距以外,像在一倍焦距和二倍焦距之间,成倒立、缩小的实像,故A不符合题意;
B.如图,物体在一倍焦距和二倍焦距之间,像在二倍焦距以外,成倒立、放大的实像,故B不符合题意;
C.如图,物体在焦距以内,成正立放大的虚像,故C符合题意;
D.如图,物体在一倍焦距和二倍焦距之间,像在二倍焦距以外,成倒立、放大的实像,故D不符合题意。
故选C。
9.B
【详解】刷脸时,面部位于摄像头镜头的两倍焦距以外,成倒立缩小的实像,生活中的照相机就是根据这个原理制成的,故ACD错误,B正确。
故选B。
10.C
【详解】甲图,近处物体发出的光线会聚在视网膜的后方,看不清近处的物体,是远视眼的成像光路图;为了使光线会聚在原来会聚点前面的视网膜上,就需要在光线进入人眼以前会聚一些,所以应佩戴对光线具有会聚作用的凸透镜来矫正;
由乙图知,远处物体发出的光线会聚在视网膜的前方,看不清远处的物体,所以乙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;
由以上分析可知,②③正确、①④错误,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
11.D
【详解】A.放大镜成正立放大的虚像,故A错误;
B.近视眼是由于晶状体太厚,像成在视网膜的前方,需要佩戴由凹透镜片做的眼镜,故B错误;
C.幻灯机、投影仪成倒立、放大的实像,故C错误。
D.照相机成倒立、缩小的实像,故D正确。
故选D。
12.C
【详解】ABC.如图所示,光线通过目镜、物镜后会聚,所以,对光有会聚作用的透镜只有凸透镜,故AB不符合题意,C符合题意;
D.远处的景物是在二倍焦距以外的,通过物镜后成的缩小的像,这个像刚好在目镜的一倍焦距以内,通过目镜再一次放大,故D不符合题意。
故选C。
13.AD
【详解】A.据图可知,该装置是透镜,所以光斑是由于光的折射形成的,故A正确;
B.由于不知道该光斑是不是最小、最亮的那一点,所以不能确定该点是否是焦点,故B错误;
CD.据图可知,该透镜对光线有会聚作用,所以是凸透镜,故C错误,D正确。
故选AD。
14.BC
【详解】A.猴子捞月亮,水中月亮是平面镜中的像,由平面镜成像的特点可知水中月亮与天空中的月亮等大;故A错误;
B.声呐是根据回声定位原理发明的,声呐是利用超声波帮助渔民获取鱼群信息的,故B正确;
C.光的三原色是红、绿、蓝,电视画面颜色由红、绿、蓝三种色条合成的,故C正确;
D.放大镜是用凸透镜制成,成正立放大的虚像,故D错误。
故选BC。
15.AB
【详解】A.水池的池底看上去变“浅”了,是由于光从水中斜射入空气中发生折射形成的,这是光的折射现象。故A正确;
B.小孔成像的原理是光的直线传播,树荫下的光斑由于小孔成像形成的太阳的像;树荫下的光斑是光的直线传播形成的。故B正确;
C.凸透镜对光有会聚作用;发散的光线经凸透镜后发散面变小,也叫会聚,但通过凸透镜的光不一定相交于一点。故C错误;
D.照相机是利用凸透镜成倒立、缩小、实像的原理制成的。故D错误。
故选AB。
16.ACD
【详解】A.由凸透镜成像规律可知,物距变小,像距变大,像会变大,所以要拍局部特写,可以把手机靠近花卉一些,故A正确;
B.洗脸时更靠近一点平面镜看时,由于像到镜子的距离变小,这时眼睛看像的视角变大,感觉自己的眼睛变大了,像到自己的距离近了,故B错误;
C.装水的水杯相当于是一个凸透镜,故贴在盛水玻璃杯后的字变大了,是光的折射现象,其原理与放大镜的原理相同,故C正确;
D.手影游戏是由于光的直线传播形成的,故D正确。
故选ACD。
17.ACD
【详解】A.观察图示可知在光屏上得到一个清晰的实像,此时物距大于像距,成倒立缩小的实像,则
u=26cm>2f
解得
f<13cm
故A正确;
B.此时有一小虫飞落在透镜的中间部分,即小虫处于凸透镜的1倍焦距以内,所以光屏上不能成像,故B错误;
C.像距小于物距,光屏上成倒立、缩小的实像,只将蜡烛和光屏互换,像距大于物距时,根据光路的可逆性可知,成倒立、放大的实像,故C正确;
D.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,即光屏应靠近凸透镜,故D正确。
故选ACD。
18.小孔成像
【详解】“水中倒影”,是平面镜成像,属于光的反射现象;
“小孔成像”、“手影”都是由光的直线传播形成的;
“电影”属于凸透镜成像,是由光的折射形成的;
“海市蜃楼”是光在不均匀的空气中传播时发生折射形成的,属于光的折射现象。
19. 凸透镜 倒立 虚
【详解】[1][2][3]由显微镜的特点可知,显微镜的物镜和目镜都是凸透镜。来自被观察物体的光经过显微镜的物镜后成一个倒立、放大的实像,相当于投影仪的作用;显微镜目镜的作用则像一个普通的放大镜,把这个像再放大一次,成正立、放大的虚像。经过这两次放大作用,我们就可以看到肉眼看不见的小物体了。
20.
【详解】入射光线平行于主光轴,经过凸透镜后会经过焦点,入射光线过光心,传播方向不变,如下图所示:
21.
【详解】指向另一侧焦点的入射光线经凹透镜折射后平行于主光轴;过光心的光线传播方向不变,如图所示:
22. 同一高度 10 放大 投影仪 能
【详解】(1)[1]根据实验的要求,为使像成在光屏的中心,要将烛焰、凸透镜和光屏三者的中心调整到同一高度。
(2)[2]由图象可知
u1=v=2f=20cm
所以该凸透镜的焦距是
f=10cm
(3)[3][4]小华将蜡烛移至35cm刻度线处,物距为
u2=50cm-35cm=15cm
物距大于一倍焦距小于二倍焦距,调节光屏,能在光屏上得到一个倒立、放大的实像,其应用是投影仪。
(4)[5]物体由无数点组成,物体上任一点射向凸透镜有无数条光线,经凸透镜折射后,有无数条折射光线会聚成该点的像;当遮住凸透镜的一部分,还有另外的部分光线,经凸透镜折射会聚成像。当将透镜的上半部分挡住后,整个物体发出的光虽有一部分被挡住,但总会有一部分光通过下半部分凸透镜而会聚成像,因此,光屏上能成完整的像。
23. 15.0 不能 正立 下 C
【详解】(1)[1]图甲中,凸透镜的焦距等于凸透镜与光屏之间的距离,即
f=35.0cm-20.0cm=15.0cm
(2)[2][3]由图乙知,物距为
u1=20.0cm-10.0cm=10.0cm<15.0cm
物距小于像距,则烛焰通过凸透镜成的是正立、放大的虚像,所以此时在光屏上不能到清晰的烛焰像,取下光屏,从原光屏处透过透镜看蜡烛,看到的是烛焰正立的像。
(3)[4]根据光线过凸透镜光心不改变方向,蜡烛因燃烧变短,所成像移动到了光屏顶端,要使像能够成在光屏的中央,应将光心下移,即凸透镜向下调节。
(4)[5]虽然手上的墨水涂在了透镜中央,形成了一个黑色指纹,但烛焰的光线可以通过凸透镜别的部位仍能在光屏上成像,像的形状不受影响,只是由于成像的光线减少了,像会变暗。
故选C。
24. 音调 声能传递能量 ③④② 向左移动 不变
【详解】(1)[1]由于杯中水的体积不同,导致玻璃杯振动的快慢不同,振动的快慢影响声音的音调,所以这样的“高低”指的是声音的音调。
(2)[2]用手敲击一下纸膜,左边蜡烛火焰由近及远逐一被“吹斜”,说明声能传递能量。
(3)[3]根据图丙可知,①是正立,②是倒立,③是正立,④是倒立,让放大镜从贴着白纸开始慢慢的远离,直到大于二倍焦距。当小于一倍焦距时,成正立、放大的虚像;当等于一倍焦距时,不成像;当大于一倍且小于两倍焦距时,成倒立、放大的实像;当大于两倍焦距时,成倒立、缩小的实像;故不能观察到图①情形,序号依次是③④②。
(4)[4][5]光从空气斜射入水或其它透明介质时,折射角小于入射角,形成一个光斑,光线在水面处发生折射,注水过程中,水面上升,入射点(折射点)向左移动,水槽底部光斑的位置将向左移动,传播方向会发生改变,在此过程中,入射角不变,折射角大小不变。
25. 同一高度 10.0 缩小 实 靠近 不会 近
【详解】(1)[1] 点燃蜡烛后,他还应调整烛焰中心、凸透镜中心和光屏中心大致在同一高度上,这样做的目的是使像成在光屏的中心。
(2)[2]由图知道,平行光线经过凸透镜后会聚于一点,光屏上得到一个最小、最亮的光斑,这一点就是焦点;焦点到光心的距离是焦距,由图知道,该凸透镜的焦距为
f=40.0cm﹣30.0cm=10.0cm
(3)[3][4]物距大于二倍焦距,成倒立、缩小的实像。当蜡烛放在25cm刻度线处时,物距大于二倍焦距,可在光屏上得到一个倒立、缩小的实像。
(4)[5]他在蜡烛和光屏不动的情况下,让在光屏上的实像变大些,结合光路的可逆性知道,凸透镜应该向靠近蜡烛的方向移动,使物距等于原来的像距,即透镜移动到23cm处时,重新成放大的实像。
(5)[6]实验过程中,飞来一只小昆虫落在凸透镜上,此时昆虫的物距小于焦距,成正立、放大的虚像,所以光屏上不会出现小昆虫的像。
(6)[7]在成实像的情况下,物体到凸透镜的距离越近,所成的像越大,所以是大的一头离镜头近。
26. 10.0 需要 让烛焰的像成在光屏的中央 放大 投影仪 左 上半部
【详解】(1)[1]由图甲可知,凸透镜正对平行光,调整凸透镜与光屏间的距离,光屏上得到一个很小、很亮的光斑,此光斑位置即为凸透镜的焦点位置,则该凸透镜的焦距为
(2)[2][3]实验时要调整蜡烛、凸透镜和光屏高度,让他们的中心共线,为了确定烛焰的中心,所以需点燃蜡烛;在组装器材时,将蜡烛、凸透镜和光屏依次放在光具座上,点燃蜡烛并调节烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度上,目的是让烛焰的像成在光屏的中央。
(3)[4][5][6]由图乙可知,凸透镜固定在50cm刻度线处,得到蜡烛到凸透镜的距离为15cm,,调节光屏的位置,可在光屏上得到一个倒立、放大的实像;应用该成像规律的光学仪器是投影仪;远视镜片为凸透镜,对光线有会聚作用,此时在凸透镜与光屏之间放置一个远视镜片,为使光屏上能成清晰的像,光屏应向左移动。
(4)[7]凸透镜成实像是倒立的,蜡烛燃烧变短时,烛焰向下移动,根据通过光心光线的方向不变,那么光屏上的像要向上移动,所以烛焰在光屏上的像位于光屏的上半部。
27. 同一高度 缩小 漫反射 右 靠近 放大 投影仪 远离 虚像
【详解】(1)[1]为了让烛焰的像成在光屏中央,应调节蜡烛、凸透镜及光屏的中心在同一高度。
(2)[2]由图示知,蜡烛与凸透镜的距离即物距大于光屏与凸透镜的距离即像距,所以在光屏上成的是倒立缩小的实像。
[3]能从不同角度看到光屏上的像,是因为光线在光屏上发生的是漫反射,反射光线向各个方向传播。
[4]在凸透镜的成像中,物近像远,像变大,所以蜡烛向右移动,即物距变小,则像距会变大,应将光屏向右移动,才能再次承接到清晰的像。
[5]人脸识别时,要想让屏幕上的像变大,应减小物距,所以应靠近镜头。
(3)[6][7]由图示知,刻度尺的分度值为1cm,物距为30.0cm,像距为15.0cm,此时成倒立缩小实像。蜡烛移动到35cm刻度线处,物距变成15.0cm,据光的折射中,光路是可逆的,可知,此时的像距为30.0cm,则物距小于像距,在光屏上成倒立放大的实像。投影仪是根据这一原理工作的。
[8]近视眼镜是凹透镜,对光有发散作用,将近视眼镜放在蜡烛和凸透镜间,蜡烛发出的光线经近视眼镜发散后,再经凸透镜,光线的会聚会延迟,物距会变远,将光屏远离凸透镜,才能在光屏上看到清晰的像。
(4)[9]由以上分析知,物距为15.0cm时,像距为30.0cm,成倒立放大实像,则物距大于一倍焦距而小于二倍焦距,像距大于二倍焦距,所以有
f<15.0cm<2f,2f<30.0cm
解得,凸透镜的焦距
7.5cm
28. 10.0 远离 缩小 远视眼 远离 ③
【详解】(1)[1]平行于主光轴的光正对凸透镜照射,光线会聚在焦点上,焦点跟光心之间的距离是凸透镜的焦距,由图乙可知,凸透镜的焦距为
60.0cm-50.0cm=10.0cm
(3)[2][3]将凸透镜固定在50cm刻度线处,物距
u=50cm-20cm=30cm
凸透镜的焦距为10.0cm,u>2f,成倒立、缩小的实像,此时
2f>v>f
即像在60cm到70cm刻度线之间,所以应向远离凸透镜的方向移动光屏。
(4)[4][5]原来凸透镜的焦距是10.0cm,更换成另一个焦距为15cm的凸透镜,折光能力变弱,像成在光屏的后面,和远视眼的成因相似;为了使光屏上的像恢复清晰,蜡烛应远离凸透镜,使像向凸透镜靠近,直到光屏上的像变清晰。
(5)[6]在实验过程中,由于蜡烛燃烧变短,烛焰下移,原来光屏中央的像“跑”到上方。为了使像回到中央,由于过光心的光线不改变方向,可以向上调光屏、向下调凸透镜或向上调蜡烛。故①②不符合题意,③符合题意。
故选③。
29. 10.0 放大 投影仪 65 可逆 靠近 近视
【详解】(1)[1]如图甲所示,小强让凸透镜正对平行光,调整凸透镜到光屏的距离,光屏上会出现一个很小、很亮的光斑,此光斑位置即为凸透镜的焦点位置,则该凸透镜的焦距
f=20.0cm-10.0cm=10.0cm
(2)[2][3]如图乙所示,将凸透镜固定在50cm刻度线处,物距为
u=50.0cm-35.0cm=15.0cm
像距
v=80.0cm-50.0cm=30.0cm
此时
f可在光屏上得到一个倒立、放大的实像,利用该成像规律制成的光学仪器是投影仪。
(3)[4][5]保持凸透镜位置不变,将F光源放在20cm刻线处,此时物距
u1=50.0cm-20.0cm=30.0cm
物距等于原来的像距,由于光路具有可逆性,此时像距等于原来的物距
v1=u=15.0cm
即光屏要距离透镜15cm,故应将光屏移到65cm刻度处。
(4)[6][7]向水凸透镜内注入适量的水,水凸透镜的焦距变短,会聚能力变强,可将蜡烛适当靠近透镜,像才会远离透镜回到光屏上,像才又变清晰;若不移动蜡烛,要让光屏上的像变清晰,可在蜡烛与水透镜之间适当位置安装一个对光线有发散作用的凹透镜,近视眼镜是凹透镜。
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