第五章 透镜及其应用 测试卷
一、单选题(共15小题)
1.如下图所示, 焦距为 10cm 的凸透镜正对太阳光,其下方的白纸上呈现一光斑,此时光斑到凸透镜的距离为 12cm . 若凸透镜远离白纸,看到光斑的大小和亮度的变化情况是( )
A. 光斑一直变大,亮度越来越暗
B. 光斑一直变小,亮度越来越暗
C. 光斑先变小后变大,亮度先变亮后变暗
D. 光斑一直变大,亮度越来越亮
2.关于四种光学仪器的成像情况,以下说法正确的是( )
A. 放大镜成正立放大的实像
B. 潜望镜成正立缩小的虚像
C. 照相机成正立缩小的实像
D. 幻灯机成倒立放大的实像
3.使用显微镜时,被观察物体离物镜的距离( )
A. 小于焦距
B. 等于2倍焦距
C. 小于2倍焦距,大于1倍焦距
D. 大于2倍焦距
4.关于实像和虚像,下列说法正确的是( )
A. 实像能用光屏承接到,虚像不能
B. 虚像是人的幻觉,并没有光线进入人眼,实像则相反
C. 实像一定是由光的折射现象形成的,虚像一定是由光的反射现象形成的
D. 实像有放大的,也有缩小的,而虚像都是放大的
5.放幻灯片时银幕上得到的像应该是( )
A. 正立放大的实像
B. 倒立放大的实像
C. 正立放大的虚像
D. 倒立放大的虚像
6.在“探究凸透镜成像规律”实验中,烛焰、凸透镜和光屏处于如图所示的位置时,恰能在光屏上成一个清晰的像,应用这一成像原理的是( )
A. 潜望镜
B. 放大镜
C. 照相机
D. 投影仪
7.关于凸透镜,下列说法中正确的是( )
A. 用照相机照相时,被照人到镜头的距离必须小于二倍焦距
B. 用放大镜观察邮票时,邮票应放在放大镜的一倍焦距以内
C. 用幻灯机放映幻灯片时,幻灯片到镜头的距离必须大于二倍焦距
D. 照相机、幻灯机的镜头是凸透镜,放大镜的镜头是凹透镜
8.如图所示,向透明塑料袋内吹气后,将袋口扎紧,再在袋口下挂一重物,将它放入盛水的玻璃容器中,就成了一个“空气透镜”.当平行光束射到这个“空气透镜”上时,射出的激光束将成为( )
A. 会聚光束
B. 发散光束
C. 平行光束
D. 不能确定
9.如图是小明戴上眼镜前和戴上眼镜后观察到的远处帆船的情形,由此可以判断出小明视力存在的问题以及所戴眼镜的镜片类型是( )
A. 远视眼 凸透镜
B. 近视眼 凹透镜
C. 远视眼 凹透镜
D. 近视眼 凸透镜
10.某人照相,拍了一张后,他向照相机移近了几步,再拍一张,如果照相机的位置不变,拍照的人应该( )
A. 把镜头向外拉一些,人像变大
B. 把镜头向里缩一些,人像变大
C. 把镜头向外拉一些,人像变小
D. 把镜头向里缩一些,人像变小
11.近视眼、远视眼、正常的眼睛,相对而言,这三种情况中眼睛的晶状体最厚的是( )
A. 近视眼
B. 远视眼
C. 正常的眼睛
D. 一样的厚
12.小明同学把一块透明的玻璃板放在书面上,在玻璃板上滴一个小水珠,透过小水珠看书上的字,如图所示.在玻璃板平行于书面并逐渐远离书面的过程中,小明看到的( )
A. 一定是放大的虚像
B. 不可能是放大的实像
C. 不可能是缩小的实像
D. 可能是放大的实像或缩小的实像
13.人眼的晶状体相当于凸透镜.针对如图所示的成像情况,下列判断正确的是( )
A. 属于近视眼,应配戴凹透镜
B. 属于近视眼,应配戴凸透镜
C. 属于远视眼,应配戴凹透镜
D. 属于远视眼,应配戴凸透镜
14.关于远视眼,下列说法正确的是( )
A. 老年人的睫状体对晶状体的调节能力减弱会造成远视眼
B. 来自近处物体的光将会聚于视网膜的前方
C. 需要戴发散透镜进行矫正
D. 远视眼的原因是晶状体太厚,或者眼球在前后方向上太长
15.如图甲是正常眼睛对光的作用情况,则图乙( )
A. 是近视眼,应配戴凸透镜制成的眼镜矫正
B. 是近视眼,应配戴凹透镜制成的眼镜矫正
C. 是远视眼,应配戴凹透镜制成的眼镜矫正
D. 是远视眼,应配戴凸透镜制成的眼镜矫正
二、填空题(共3小题)
16.用光学照相机拍摄景物时,景物在底片上所成的清晰像是 ______ (填“虚像”或“实像”),拍摄近的景物时,与拍摄远的景物时比较镜头应往 ______ (填“前伸”或“后缩”).
17.+300度和-200度的眼镜片,属于近视镜片的是 ______ ,它的焦度是 ______ ,焦距是 ______ ,眼镜的度数反映镜片 ______ 光的本领的大小,度数越大,表示镜片发散或会聚光线的本领越 ______ .
18.小明找到一块透镜,用它正对太阳光时出现了如图所示的现象,他手中拿的是 ______ 透镜,对光有 ______ 作用.
三、实验题(共3小题)
19.小华在做探究凸透镜成像规律的实验时,将焦距为10cm的薄凸透镜固定在光具座上50cm刻度线处,将点燃的蜡烛放置在光具座上20cm刻度线处,移动光屏至65cm刻度线处,使烛焰在光屏上成清晰的像.如图所示.请结合此实验完成下列问题:
(1)如图所示的实验现象能够说明 ______ 的成像特点.
A.照相机 B.幻灯机 C.放大镜
(2)保持透镜在50cm刻度线处不动,如果想在光屏上得到更大的清晰的像,应该进行的操作是 ______ .
A.将蜡烛左移,光屏左移 B.将蜡烛左移,光屏右移
C.将蜡烛右移.光屏左移 D.将蜡烛右移.光屏右移
(3)保持透镜在50cm刻度线处不动,若将点燃的蜡烛放在光具座上80cm刻度线处,将光屏放在光具座上透镜的左侧,通过移动光屏,在光屏上可呈现烛焰清晰 ______ 的像.
A.倒立放大 B.倒立缩小 C.正立放大.
20.自制水滴显微镜,探究显微镜的工作原理.器材:焦距较长的凸透镜一个,滴管一个,废录音带盒一个,清水.
(1)小水滴可看作一个焦距很小的 ______ 镜,本实验以小水滴作为显微镜的 ______ 镜,它与被观察物体的间距为10-15mm,如左图所示.
(2)如图所示中,任意滴一滴水滴,透过这个小水滴,如果看到一个与原来方向相同的、放大的箭头,在不调整与箭头的距离,应该把水珠变 ______ (填“厚”或者”薄”),直至得到与原来方向相反的、放大了的箭头.如果废录音带盒的厚度是12mm,那么最终水滴凸透镜的焦距范围是: ______ .
(3)透过凸透镜去观察小水滴,使箭头、小水滴,凸透镜 ______ ,并且保持凸透镜水平,看到的箭头相对于原来的箭头是 ______ (填“正立”或“倒立”),如果要看到箭头更大的像,应把凸透镜略微向 ______ (填“上”或“下”)移动.
21.小华同学用蜡烛、凸透镜和光屏等器材做“探究凸透镜成像规律”的实验.
(1)在如下图所示的位置上,成的像是等大的倒立的实像.分析实验成像情况可知实验中所用凸透镜的焦距为 ______ cm.
(2)当把点燃的蜡烛由图甲所示位置向右移至光具座的35cm刻度时,向 ______ (选填“左”或“右”)移动光屏会得到一个倒立、 ______ 的实像; ______ 就是利用这一成像规律工作的.此时,风一吹,烛焰向左偏,则光屏上成的像向 ______ 偏.
(3)小明用此光具座模拟人眼看远近不同物体的情况,当人眼看清眼前30cm处的物体时,凸透镜的位置、形状如图乙所示.如果将物体移至眼前50cm处,保持透镜(晶状体)、光屏(视网膜)之间距离不变,则应该换上更 ______ (选填“薄”或“厚”)的凸透镜(凸透镜直径大小相同),才能在光屏上得到清晰的像.
答案解析
1.【答案】A
【解析】平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚一点,这点是凸透镜的焦点,光线到达焦点并且继续向前射出.依题意可知,此时光斑到凸透镜的距离为12cm ,大于一倍焦距,此时的光线是交点之后的,是发散的,所以光斑一直变大,亮度越来越暗.
2.【答案】D
【解析】A.放大镜成正立放大的虚像,不符合题意;B.潜望镜即平面镜成像,成正立等大的虚像,不符合题意;C.照相机成倒立缩小的实像,不符合题意;D.幻灯机成倒立放大的实像,符合题意.
3.【答案】C
【解析】显微镜的物镜和目镜都是凸透镜,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,这个实像位于目镜的焦点之内,通过目镜成放大的虚像.
4.【答案】A
【解析】A、实像是由实际光线会聚而成的,所以实像能用光屏承接,而虚像是光线的反向延长线的交点,所以虚像不能用光屏接收到.故本选正确.
B、我们能看到虚像和实像,一定有光线进入人的眼睛,不是幻觉.故本选项错误.
C、光的直线传播可以产生实像,光的折射可以产生实像,也可以产生虚像.故本选项错误.
D、实像有放大、等大、缩小,虚像有等大、缩小、放大的.故本选项错误.
5.【答案】B
【解析】幻灯机的制作原理是根据,f<u<2f时,凸透镜成倒立的、放大的实像制成的.所以,银幕上看到的倒立、放大的实像.
6.【答案】D
【解析】由图知,像距大于物距,所以此时成倒立、放大的实像,幻灯机、投影仪都是根据这个原理制成的,D符合题意.
A.潜望镜是根据平面镜成像的原理制成的,所以A不符合题意;
B.放大镜是根据物距小于焦距时,成正立、放大虚像的原理制成的,所以B不符合题意;
C.照相机是根据物距大于2倍焦距时,成倒立、缩小实像的原理制成的,C不符合题意.
7.【答案】B
【解析】本题主要考查了凸透镜成像规律在生活中的应用.
A.照相机照相时,物距需大于2倍焦距才可,故A错误;
B.用放大镜时,物体须放在一倍焦距以内,故B正确;
C.用幻灯机时,幻灯片到镜头的距离须介于1倍焦距与2倍焦距之间,故C错误;
D.照相机、幻灯机、放大镜的镜头都是凸透镜,故D错误.
8.【答案】B
【解析】以空气为标准,可以把它分解为左右两个中间薄,边缘厚“水凹透镜”.因为凹透镜对光线有发散作用,光经过空气透镜时会被发散.因此对照过去的平行光有发散作用.
9.【答案】B
【解析】近视眼的表现是看不清远处的东西,是由于晶状体太厚,其折光能力太强,或眼球的前后距离方向太长,使得像成在视网膜的前方造成的,故若想使像成在视网膜上,需要让原来的光线发散一些,由于凹透镜对光线有发散的作用,故用凹透镜来矫正近视眼.由此可以判断出小明视力存在的问题是近视眼,所戴眼镜的镜片类型应为凹透镜.
10.【答案】A
【解析】保持照相机的位置不变,人向照相机移近了几步,使物距减小,所以像距变大,像变大,即把镜头向外拉一些,人像变大.
11.【答案】A
【解析】正常眼睛的晶状体相当于凸透镜,视网膜相当于凸透镜实验中的光屏,看物体时,在视网膜上成倒立的缩小的实像;近视眼的晶状体变厚,会聚能力增强,像成在视网膜的前方;远视眼的晶状体变薄,会聚能力减弱,像成在视网膜的后方;综上所述可知,近视眼的晶状体最厚.
12.【答案】D
【解析】小水珠相当于凸透镜,此时u<f,成正立、放大的虚像;玻璃板远离书面的过程中,当f<u<2f时,成倒立、放大、实像,当u>2f时,成倒立、缩小、实像.
13.【答案】A
【解析】由图可知:像成在视网膜的前方,故该眼睛是近视眼,近视眼是晶状体曲度变大,会聚能力增强,即折光能力增强,应佩戴发散透镜,使光线发散,成像位置后移.
14.【答案】A
【解析】A、老年人眼球晶状体的曲度过小,睫状体对晶状体的调节能力减弱会造成远视眼,故A正确;
B、远视眼是来自近处物体的光将会聚于视网膜的后方,故B错误;
C、远视眼需要戴会聚透镜,即凸透镜进行矫正,故C错误;
D、远视眼的原因是晶状体太薄,或者眼球在前后方向上太短,故D错误.
15.【答案】B
【解析】由乙图可知:像成在视网膜的前方,故该眼睛是近视眼;
近视眼是晶状体曲度变大,会聚能力增强,即折光能力增强,应佩戴发散透镜,使光线推迟会聚.
16.【答案】实像;前伸
【解析】照相机拍照时,在胶片上得到倒立、缩小的实像,拍摄近的景物时,物距减小,像距增大,镜头前伸.
17.【答案】-200度;2m-1;0.5m; 折射;大
【解析】由凸透镜(远视镜片)的度数是正数,凹透镜(近视镜片)的度数是负数可知,焦度是+300度和-200度的眼睛片,属于远视镜片的是+300度,属于近视镜片的是-200度,
眼镜的度数表示镜片折射光的本领的大小.度数越大,表示镜片发散或会聚光线的本领大,度数越小,表示镜片发散或会聚光线的本领越小.
由透镜焦距和角度的关系=. 可得焦距为0.5m的透镜的焦度为==,则其度数为2×100=200度.
18.【答案】凸;会聚
【解析】根据图示可以看出,该透镜对光有会聚作用,所以是凸透镜.
19.【答案】(1)A;(2)D;(3)B.
【解析】(1)如图所示,物距大于像距,此时成倒立缩小的实像,能够说明照相机的成像原理,故A符合题意;
(2)保持透镜在50cm刻度线处不动,如果想在光屏上得到更大的清晰的像,应使物距缩小,则像距变大,所以应将蜡烛右移,同时光屏也向右移.故D符合题意;
(3)保持透镜在50cm刻度线处不动,若将点燃的蜡烛放在光具座上80cm刻度线处,则此时物距大于2f,将光屏放在光具座上透镜的左侧,通过移动光屏,在光屏上可呈现烛焰清晰的倒立缩小的实像.故B符合题意.
20.【答案】(1)凸透;物;(2)厚;6~12mm;(3)同一竖直直线上;倒立;上.
【解析】(1)小水滴接近圆形,所以其相当于一个焦距很小的凸透镜,是当作显微镜的物镜来使用的;
(2)由题意可知,小水滴此时相当于放大镜,成的是正立、放大的虚像,说明箭头在小水滴的焦点之内,即小水滴的焦距过大,因此应该把水珠变得再厚些,使其焦距变小,直至成倒立、放大的实像,此时物距满足:f<12mm<2f,即:凸透镜的焦距为:6mm<f<12mm;
(3)透过凸透镜去观察小水滴,使箭头、小水滴,凸透镜在同一直线上,此时,凸透镜镜相当于一个放大镜,成的是一个正立、放大的虚像;虽然二次放大成的像相对于物体是倒立的,但旋转的方向是一致的;要使成的虚像更大一些,应增大物距,把凸透镜向上移动.
21.【答案】(1)10;(2)右;放大;投影仪(幻灯机等);右;(3)薄
【解析】(1)当凸透镜成的像是等大的倒立的实像时,物距和像距均为焦距的2倍,由图甲可知物距或像距为20cm,则凸透镜的焦距为10cm;
(2)由“物近像远像变大”可知,当把点燃的蜡烛由图甲所示位置向右移至光具座的35cm刻度时,向右移动光屏会得到一个倒立、放大的实像,投影仪、幻灯机等就是利用这一成像规律工作的;
由“凸透镜成像左右相反”可知,烛焰向左偏,则光屏上成的像向右偏.
(3)由题意可知,物体远离凸透镜即物距变大时,像距不变,说明凸透镜的焦距变大,而薄凸透镜的焦距大于厚凸透镜的焦距,故更换的应是薄凸透镜.