第五章《透镜及其应用》测试卷
一、单选题(共15小题)
1.如图,是小明同学画的一条通过凸透镜或凹透镜后折射的光线光路图,错误的是( )
A.
B.
C.
D.
2.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
3.学习了透镜知识后,小勇回家认真研究爷爷的老花镜,并得出以下结论,你认为他的这些结论中不妥当的是( )
A. 老花镜是一种凹透镜
B. 老花镜可以用来做放大镜
C. 老花镜能在阳光下点燃白纸
D. 爷爷是个远视眼
4.如下图所示,N是一个水平放置的长方形暗盒,盒内有水平向右的平行光,P为暗盒右侧平面上的一个圆孔,M是一个与暗盒右侧平面平行的、相间一定距离的光屏,若用一个外径与圆孔P相同的光学器件嵌入其中,发现在光屏M上呈现出一个比圆孔P大的圆形光斑,则嵌入圆孔P的光学器件( )
A. 一定是凹透镜
B. 一定是凸透镜
C. 可能是凸透镜或凹透镜
D. 可能是厚平板玻璃
5.李明同学的妈妈发现李明自从上了初中以后,学习比原来更刻苦了,但也发现李明看书时眼睛与书的距离比正常情况越来越近了,请你在下列判断及矫正措施中选出正确的一项向李明同学说明( )
A. 李明同学已患上近视眼,需要佩戴用凸透镜制成的眼镜
B. 李明同学已患上近视眼,需要佩戴用凹透镜制成的眼镜
C. 李明同学已患上远视眼,需要佩戴用凸透镜制成的眼镜
D. 李明同学已患上远视眼,需要佩戴用凹透镜制成的眼镜
6.一支蜡烛位于焦距为10cm的凸透镜前,调节好透镜和光屏的位置后,光屏上呈现倒立、缩小的像,这支蜡烛可能距离透镜( )
A. 10cm
B. 15cm
C. 20cm
D. 25cm
7.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
8.教学中常用的仪器,如图所示是投影仪的结构图,在水平放置的凸透镜的正上方有一与水平面成45°角的平面镜,右边竖直放一屏幕,物体发出的光线经过凸透镜和平面镜后,可在屏上成一清晰的像.一教师在使用投影仪时,发现在屏幕上画面太小,正确的调节方法是( )
A. 减小投影仪与屏幕间的距离,下调凸透镜,减小凸透镜到物体间的距离
B. 减小投影仪与屏幕间的距离,上调凸透镜,增大凸透镜到物体间的距离
C. 增大投影仪与屏幕间的距离,下调凸透镜,减小凸透镜到物体间的距离
D. 增大投影仪与屏幕间的距离,上调凸透镜,增大凸透镜到物体间的距离
9.如图是德国设计师设计的一个球形透镜太阳能系统,通过透镜聚光之后再发电.此透镜是一个( )
A. 凸透镜,对光线具有会聚作用
B. 凸透镜,对光线具有发散作用
C. 凹透镜,对光线具有会聚作用
D. 凹透镜,对光线具有发散作用
10.如图容器水中有一个空气泡,则其对水平射入其中的光线有何作用( )
A. 会聚作用
B. 发散作用
C. 既不会聚也不发散
D. 无法判断
11.物体AB通过凸透镜成像如下图所示,利用这一成像规律制造的光学仪器是( )
A. 照相机
B. 放大镜
C. 幻灯机
D. 潜望镜
12.要使小灯泡发出的光经透镜后变成平行光,应把小灯泡放在( )
A. 凸透镜前任意位置
B. 凸透镜的焦点上
C. 凹透镜前任意位置
D. 凹透镜的焦点上
13.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
14.已知某同学所戴近视镜镜片的焦距是0.4m,下列说法中正确的是( )
A. 该眼镜的焦度为40 m-1
B. 该眼镜的焦度为-2.5 m-1
C. 该眼镜的度数为400度
D. 该眼镜的度数为250度
15.某人坐在家门口看小说,看得正起劲时,突然发现一个人在庭院外走动,他马上摘除眼镜,认出了这个人是谁.那么,此人摘除的眼镜应是( )
A. 平面镜
B. 凹透镜
C. 凸透镜
D. 变色镜
二、填空题(共3小题)
16.投影仪的镜头相当于透镜,这种透镜对光线具有作用.
17.手指投影灯玩具内部的结构示意图如图甲所示.调节它到墙壁的距离,墙上会出现如图乙所示清晰的喜羊羊图像.完成下题.
(1) ①在图甲中标示出物距;②画出图甲中所示的两条光线经凸透镜之后的光线.
(2) 墙上的喜羊羊是实像还是虚像 .该像相对于物是“正立”还是“倒立”的 .
18.如下图所示表示一种光学仪器的原理,图中L1是物镜,L2是目镜.这种仪器 是_______ (选填“望远镜”或“显微镜”),目镜的作用相当于_____(选填“放大镜”或“投影仪”)
三、实验题(共3小题)
19.在探究凸透镜成像的规律活动中,小明用是凸透镜焦距为15cm,蜡烛、凸透镜和光屏的组装,如图所示.
(1)图中烛焰通过凸透镜所成的像在光屏的 ______ (填“上方”、“中央”或“下方”),为使实验顺利进行,应将烛焰、凸透镜和光屏三者的中心调节在 ______ 上;
(2)保持烛焰、凸透镜和光屏三者之间距离不变,进行调节后,在光屏上恰好得到一个清晰的像,则像的性质:倒立 ______ (选填“放大”、“缩小”、“等大”)的实像;
(3)使烛焰放在光具座上30cm刻度处,移动光屏,在光屏上可得到一个倒立 ______ (选填“放大”、“缩小”、“等大”)的清晰的实像.生活中常用的 ______ 就是利用这一原理制成的.
20.如图所示,在“探究凸透镜成像规律”的实验中,凸透镜在光具座上的位置保持不变,凸透镜的焦距为10cm.
(1)实验中随着蜡烛的燃烧,光屏上依然得到烛焰清晰的像,但光屏上像的位置却偏高,为了使像仍成在光屏的中央,则应向 ______ 调节凸透镜.
(2)调整后,保持透镜位置不变,若想在光屏上得到倒立、缩小的像,移动蜡烛以后,需要缓慢向 ______ 移动光屏,写出一个原理相同的应用 ______ .如果在蜡烛和凸透镜之间放一个近视镜,要想在光屏上得到清晰的像,应缓慢向 ______ 移动光屏.
(3)透镜位置不变,将蜡烛移到标尺45cm处,此时应站在 ______ 一侧观察蜡烛的像,当观察像时, ______ (选填“有”或“没有)光进入人眼.
21.小明想要探究凸透镜成像规律,实验装置如图所示.
(1)现有甲、乙、丙三个凸透镜,它们的焦距分别为50cm、25cm、15cm,应选择 ______ 凸透镜.(选填“甲”、“乙”或“丙”).
(2)在实验过程中,将光具座放到水平桌面上,调整凸透镜的中心,蜡烛火焰的中心和光屏的中心应保持在 ______ .
(3)改变蜡烛位置,使其位于15cm刻度线外,再移动光屏,使蜡烛在光屏上成清晰、倒立、______的实像.(选填“放大”或“缩小”)
答案解析
1.【答案】C
【解析】凸透镜有三条特殊光线:过光心的光线其传播方向不变;过焦点的光线经凸透镜折射后折射光线平行于主光轴;平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点.
凹透镜有三条特殊光线:过光心的光线传播方向不变,平行于主光轴的入射光线经凹透镜折射后折射光线反向延长通过焦点,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.
2.【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.
3.【答案】A
【解析】A、老花镜的镜片中间厚,边缘薄,因此是凸透镜,故A错误;
B、C、对光线起会聚作用,同时也可以用来当放大镜使用,故BC正确;
D、远视眼是晶状体会聚能力减弱,像成在视网膜的后方,应佩戴凸透镜矫正,因此爷爷是个远视眼,故D正确.
4.【答案】C
【解析】由题意知,光线经过光学元件后形成了比圆孔P大的圆形光斑,可能是光学器件对光线有发散作用,则可能是凹透镜,B错误;
凸透镜对光线有会聚作用,若M在焦点外,平行光线会聚在焦点继续传播,M离得屏越远,则光斑越大,所以可能是凸透镜,此时M在焦点外某一距离处,A错误;
光透过厚平板玻璃后,仍平行射出,光斑的大小不变,所以D错误.
5.【答案】B
【解析】李明看书时眼睛与书的距离比正常情况越来越近了,说明能看清近处的物体,不能看清远处的物体,属于近视眼,近视眼用凹透镜来矫正.
6.【答案】D
【解析】光屏上能得到物体倒立、缩小的实像,说明物距大于二倍焦距,凸透镜的焦距是10cm,故蜡烛与透镜的距离大于20cm.
7.【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.
8.【答案】C
【解析】投影仪是利用凸透镜成实像时,f<u<2f,成倒立放大的实像规律制作的;凸透镜成实像时,减小物距,增大像距,即减小透镜到投影片的距离,增大投影仪和屏幕间的距离,才能将屏幕上较小的画面变大.
9.【答案】A
【解析】由题意可知,通过透镜聚光之后再发电,说明该透镜是一个凸透镜.
10.【答案】B
【解析】方法一:可以把容器中的水看作左右两个凹透镜,因为凹透镜对光线有发散作用,所以,其对水平射入水中的光有发散作用;
方法二:可以从光折射角度去考虑.光从水斜射入空气中时,折射角大于入射角,由空气射入水中时,折射角小于入射角,如图所示,所以会发散.
11.【答案】B
【解析】照相机的成像是倒立、缩小的实像,幻灯机成像是倒立放大的实像,放大镜成像是正立放大的虚像,潜望镜是由平面镜组成,成像是正立等大的虚像.由图可知,此题中的成像情况符合放大镜的成像.ACD不符合要求,故选B.
12.【答案】B
【解析】小灯泡发出的光是发散光,要经过透镜变为平行光,这个透镜对光线起到了会聚作用,应该是凸透镜;过凸透镜焦点的光线经过凸透镜的折射后,会变为平行于主光轴的光线射出,所以可以将小灯泡放在凸透镜的焦点上.
13.【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.
14.【答案】B
【解析】老花镜是凸透镜,其度数是正数;近视镜是凹透镜,其度数是负数.
眼镜的度数等于焦距倒数的100倍,所以近视镜镜片的度数为:D=,所以C、D错误;
眼镜的焦度,焦距的关系为,所以近视镜镜片的焦度为,所以A错误,B正确.
15.【答案】C
【解析】远处物体反射来的光线通过晶状体折射后形成的物像,就会落在视网膜的前方就是近视眼,不能看清远处的物体.远视正好相反,能看清远处的而看不清近处的物体,看书离得近戴上眼镜就能看清,突然发现一个人在庭院外走动,看不清,他马上摘除眼镜.表明这个人是远视眼,戴的是凸透镜.
16.【答案】凸;会聚
【解析】投影仪上有一个相当于凸透镜的镜头,投影片上的图案通过这个凸透镜形成倒立放大的实像.凸透镜对光线具有会聚作用.
17.【答案】(1)
(2) 实像 倒立
【解析】(1)①带图案的胶片相当于物体,物距是指物体到凸透镜的距离;②由凸透镜的三条特殊光线可知,过光心的光线,其传播方向不变;过焦点的光线,折射后平行于主光轴;(2)墙壁可以承接的像一定是实像,根据凸透镜成像规律可知,成实像时,成的一定是倒立的实像.
18.【答案】望远镜;放大镜
【解析】对着物体的叫物镜,靠近人眼的叫目镜.由图可知,进入人眼的光线几乎是平行的,是由远处的物体发出的,显然是望远镜;然后用目镜将远处物体通过物镜成的像再放大,就能看清远处的物体,这就是望远镜的原理,目镜相当于一个放大镜.
19.【答案】(1)下方;同一高度;(2)缩小;(3)放大;幻灯机(或电影放映机、投影仪).
【解析】(1)由图知,烛焰位置偏上,由于实像是倒立的,所以像偏向光屏的下方;
为使像能够成在光屏的中央,应调节凸透镜、光屏、烛焰中心大致在同一高度处;
(2)已知f=15cm,由图知,物距大于2f,所以此时凸透镜成倒立缩小的实像;
(3)使烛焰放在光具座上30cm刻度处,则物距u=50cm-30cm=20cm,处于f和2f之间,成倒立放大的实像,生活中的幻灯机、投影仪或电影放映机就是根据这个原理制成的.
20.【答案】(1)下;(2)左;照相机;右;(3)光屏;有.
【解析】(1)根据光线过光心不改变方向,如图,像成在光屏的上方,要使像成在光屏的中央位置,可以让蜡烛向上移动,或凸透镜向下移动,或光屏向上移动.
(2)如图所示,此时物体处于1倍焦距和2倍焦距之间,成倒立放大的实像,所以要想成倒立、缩小的实像,即必须增大物距,即将蜡烛向左移动到2倍焦距以外,同时像距应该变小,所以光屏应该向左移动;
由于近视镜是凹透镜,对光线有发散的作用,所以如果在蜡烛和凸透镜之间放一个近视镜,此时使得光线发散,所以会推迟成像,故应该将光屏向右移动;
(3)透镜位置不变,将蜡烛移到标尺45cm处,即此时物体处于1倍焦距以内,此时光屏上没有像,但应站在光屏一侧观察,能看到蜡烛的正立、放大的虚像,当观察像时肯定有光进入人眼;
21.【答案】(1)丙;(2)同一高度处;(3)缩小
【解析】(1)当物距等于2f时,像距等于2f,此时像与物体之间的距离最小,为4f,4×50cm=200cm>100cm,不能使用焦距为50cm的凸透镜;
4×25cm=100cm,只能探究等大的情况,不能探究其他成实像的情况,不能使用焦距为25cm的凸透镜;
4×15cm=60cm,所以可用此凸透镜进行探究;
(2)在实验过程中,调整凸透镜的中心,蜡烛火焰的中心和光屏的中心应保持在同一高度处,这样像才能成在光屏的中央;
(3)使蜡烛位于15cm刻度线外,此时u>35cm,物距大于2f,所以成倒立缩小的实像.