第五章《透镜及其应用》单元测试卷
一、单选题(共15小题)
1.焦距为5cm的凸透镜,当物体从离凸透镜8cm处逐渐移到离凸透镜20cm处的过程中,下列说法正确的是( )
A. 像和像距逐渐变小
B. 像和像距逐渐变大
C. 像逐渐变小,像距逐渐变大
D. 像距逐渐变大,像距逐渐变小
2.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
3.小明在“探究凸透镜成像规律”的实验中,根据测得的数据得到了物距u跟像距v之间关系的图象,如图所示,则下列判断正确的是( )
A. 该凸透镜的焦距是20cm
B. 当u=15cm时,在光屏上能得到一个缩小的像
C. 把物体从距凸透镜15cm处移动到30cm处的过程中,像逐渐变小
D. 当u=25cm时成放大的像,投影仪就是根据这一原理制成的
4.放映幻灯片时,要使银幕上所成的像再放大一些,应( )
A. 减小银幕与镜头的距离,同时增大幻灯片与镜头的距离
B. 增大银幕与镜头的距离,同时减小幻灯片与镜头的距离
C. 将银幕与镜头的距离和幻灯片与镜头的距离同时增大
D. 将银幕与镜头的距离和幻灯片与镜头的距离同时减小
5.某同学为了探究“视力矫正”原理,用探究凸透镜成像规律的装置做了以下实验:在光具座上依次放上烛焰、凸透镜(相当于人的眼睛)、光屏,调整后,光屏上得到的是模糊的倒立实像,他将一个眼睛片放在凸透镜和烛焰之间,发现光屏上的像变清晰了,他移走眼镜片,稍微将光屏远离凸透镜,屏上再次得到清晰的像,则( )
A. 人的眼睛是老花眼,眼镜片是凸透镜,对光线有会聚作用
B. 人的眼睛是老花眼,眼镜片是凸透镜,对光线有发散作用
C. 人的眼睛是近视眼,眼镜片是凹透镜,对光线有会聚作用
D. 人的眼睛是近视眼,眼镜片是凹透镜,对光线有发散作用
6.下列关于显微镜和望远镜的说法,正确的是( )
A. 使用显微镜观察物体,看到的是物体被两次放大之后的虚像
B. 通过望远镜看到的是物体被两次放大之后的实像
C. 所有望远镜的物镜都相当于凸透镜
D. 以上说法都不对
7.如图所示是小明在活动课中自制的一个水滴显微镜,它是以小水滴作为物镜的,小明利用自制显微镜看到了肉眼看不到的细盐粉、头发丝的细微部分.微小物体经过物镜成一个倒立放大的像,再经过目镜成一个正立放大的像,下列有关水滴显微镜的描述正确的是( )
A. 水滴和目镜一样都起到放大镜的作用,所成的像都是实像
B. 水滴和目镜一样都起到放大镜的作用,所成的像都是虚像
C. 水滴所成的像为虚像,目镜所成的像为实像
D. 水滴所成的像为实像,目镜所成的像为虚像
8.下列关于实像和虚像的说法中,正确的是( )
A. 实像能用光屏接收,虚像不能用光屏接收
B. 实像可以拍摄,虚像不能拍摄
C. 实像可以用眼睛看到,虚像不能用眼睛看到
D. 实像是由实际光线会聚而成的,虚像也是由实际光线会聚而成的
9.小刚同学站在池塘边看到“鱼在云中游”的奇景,他看到的( )
A. 鱼是实像,云是虚像
B. 鱼是实像,云是实像
C. 鱼是虚像,云是虚像
D. 鱼是虚像,云是实像
10.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
11.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
12.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
13.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
14.在探究凸透镜成像规律的实验中,当烛焰、凸透镜、光屏位于如图所示的位置时,烛焰在光屏上呈现一个清晰放大的像.要使烛焰在光屏上呈现一个清晰缩小的像,调节的方法是( )
A. 透镜不动,蜡烛远离透镜移动,光屏靠近透镜移动
B. 透镜不动,蜡烛远离透镜移动,光屏远离透镜移动
C. 透镜不动,蜡烛靠近透镜移动,光屏远离透镜移动
D. 蜡烛不动,透镜不动,光屏靠近透镜移动
15.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
二、填空题(共3小题)
16.用放大镜去查看地图,地图与凸透镜之间的距离应_______焦距(选填“大于”或“小于”或“等于”),看到的像是_______像(选填“实”或“虚”).
17.远视眼只能看清 ______ 的物体,看不清 ______ 的物体.产生远视眼的原因是晶状体太 ______ ,折光能力太 ______ ,或者眼球在前后方向上太 ______ ,因此来自近处一点的光还没有会聚成一点就到达视网膜了,在视网膜上形成一个模糊的光斑.利用凸透镜能使光 ______ 的特点,在眼睛前放一个凸透镜,就能使来自近处物体的光会聚在视网膜上.
18.在望远镜中,物镜的作用是使远处的物体在物镜的____________附近成实像,目镜的作用是把这个像____________.天文望远镜的物镜口径做得较大,是为了____________,使成的像更加明亮.
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.用如图所示装置模拟人眼成像情况,此时烛焰在光屏上成清晰的像.
(1)实验时,应使烛焰和 ______ 的中心位于凸透镜的主光轴上.
(2)图中物距u应满足 ______ .
(3)当蜡烛远离凸透镜时,烛焰的像将落在光屏的 ______ 方.
(4)在第(3)小题的情况下,若用此实验模拟人眼的调节功能,重新在光屏上得到清晰的像,应该进行的操作是 ______ .
A.将光屏靠近凸透镜
B.将光屏远离凸透镜
C.换焦距更大的凸透镜
D.换焦距更小的凸透镜.
(5)在第(3)小题的情况下,若拿来一只眼镜放在蜡烛和凸透镜之间,且较靠近凸透镜,结果重新在光屏上得到清晰的像,这只眼镜是 ______ 透镜.
21.在“探究凸透镜成像规律”的实验中,蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图所示.
(1)明显还需要调整高度的是 ______ .
调整后恰好能从光屏上观察到倒立、 ______ (选填“缩小”或“放大”)的实像,此凸透镜的焦距f的范围是 ______ .该成像特点可作为 ______ 的原理(选填“照相机”或“投影仪”).
(2)此时,小明拿来一只眼镜放在蜡烛和凸透镜之间,且较靠近凸透镜.结果,光屏上原来清晰的像变模糊了,他只将光屏向远离凸透镜的方向移动适当距离时,又在光屏上观察到蜡烛清晰的像.由此可见,这只眼镜是 ______ (填“凸”或“凹”)透镜,戴这种眼镜人的眼睛的缺陷是 ______ (选填“近视”或“远视”).
答案解析
1.【答案】A
【解析】已知凸透镜的焦距是5cm,把一个物体从离凸透镜8cm处逐渐向20cm处的过程中,物距增大,像距逐渐变小,像也逐渐变小.
2.【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.
3.【答案】C
【解析】A、u=v=2f,凸透镜成倒立、等大的实像.根据图像,u=v=2f=20cm,所以f=10cm.故A错误.
B、当u=15cm时,2f>u>f,成倒立、放大的实像.故B错误.
C、物体从距凸透镜15cm处移动到30cm处的过程中,凸透镜的物距大于焦距,成实像,凸透镜成实像时,物距增大,像距减小,像变小.故C正确.
D、当u=25cm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D错误.
4.【答案】B
【解析】当物体能过凸透镜成倒立的实像时,物距越小,像距越大,像越大;如果让像变大,则需增大像距,减小物距;即增大幻灯机到银幕的距离,同时减小幻灯片到镜头的距离.
5.【答案】A
【解析】由题意可知,光屏上得到的是模糊的倒立实像,当移走眼镜片后,稍微将光屏远离凸透镜,屏上再次得到清晰的像,可知像成在了光屏的后方即像距增大了,类似于远视眼(老花眼)的情况,当将一个眼镜片放在凸透镜和烛焰之间,发现光屏上的像变清晰,说明该透镜对光线有会聚作用,凸透镜对光线有会聚作用,因此人的眼睛是老花眼,眼镜片是凸透镜.
6.【答案】A
【解析】望远镜是由两组透镜组成,靠近眼睛的叫做目镜,靠近被观测物体的叫做物镜,物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成缩小的实像,目镜成放大的虚像,观察物体时,观察者感觉远处的物体被拉近了;对于伽利略望远镜是以凹透镜作物镜的,而对于开普勒望远镜,其物镜和目镜都是凸透镜.故B、C错误.
显微镜物镜和目镜都是凸透镜,把标本放在物镜的二倍焦距和一倍焦距之间,这样得到一个放大的实像,那么这个放大的实像正好成在目镜焦点以内,由凸透镜成像规律可知,当u<f时,成正立放大的虚像.故A正确.
7.【答案】D
【解析】由图可见,水滴作为物镜,成倒立放大的实像;放大镜是目镜,成正立放大的虚像.
8.【答案】A
【解析】A.是否能用光屏承接是实像和虚像的重要区别,实像能用光屏承接,虚像承接不到,故本选项符合题意;
B. 实像可以拍照,虚像也可以拍照,故本选项说法错误;
C.实像能呈现在屏上,也能用眼睛观察,故本选项说法错误;
D.实像是实际光线会聚而成的,虚像是实际光线的反向延长线会聚形成的,故D错误.
9.【答案】C
【解析】水中的云是云彩反射的光经水面反射后形成的虚像,是由光的反射形成的.
水中鱼的反射的光斜射到水面进入空气中时,会发生折射现象,折射光线远离法线,我们逆着折射光线就能看到水中的鱼的较浅的虚像;所以二者都是虚像,只是成像原理不同.
10.【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.
11.【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.
12.【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.
13.【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.
14.【答案】A
【解析】根据提供的图示可知,物距小于像距,成倒立放大的实像.要使光屏上呈现倒立、缩小的实像,就要增大物距,同时减小像距,所以在凸透镜不动时,蜡烛远离凸透镜,同时光屏靠近凸透镜.
15.【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.
16.【答案】小于;虚
【解析】放大镜是凸透镜在物距小于一倍焦距时成正立放大虚像原理的应用,用放大镜去查看地图,是希望看到放大的虚像,地图应放在1焦距以内,看到的像是虚像.
17.【答案】远处;近处;薄;弱;短;会聚.
【解析】晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜,它把来自物体的光会聚在视网膜上,形成物体的像.
而远视眼是只能看清远处的物体,看不清近处的物体,产生近视眼的原因是:晶状体太薄,折光能力太弱,或者眼球在前后方向上太短,因此来自远处点的光会聚在视网膜后;
对远视眼的矫正可通过凸透镜对光线的会聚作用进行矫正.
18.【答案】焦点;放大;增加折射光线.
【解析】望远镜的物镜和照相机镜头相同,成倒立、缩小的实像,物距越远,像距越小,像越接近焦点;目镜和放大镜作用相同,目镜把物镜成的像再放大.
天文望远镜的物镜口径越大,折射光线越多,像越清晰.
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)光屏;(2)u>2f;(3)前;(4)C;(5)凹.
【解析】(1)烛焰和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上可使像成在光屏的中央;
(2)在图中成的是倒立缩小的实像,蜡烛应放在大于2倍焦距的位置,故u>2f;
(3)凸透镜的成像规律是:物距增大,像距减小.所以当蜡烛远离凸透镜时,烛焰的像将落在光屏的前方;
(4)像成在光屏的前方说明焦距较小,为了能得到清晰的像应换用焦距更大的凸透镜,故选C.
(5)已知在第(3)小题的情况下,烛焰的像将落在光屏的前方;当拿来一只眼镜放在蜡烛和凸透镜之间,且较靠近凸透镜,结果重新在光屏上得到清晰的像,说明这只眼镜对光线有发散作用,这只眼镜是凹透镜.
21.【答案】(1)光屏的高度;缩小;4.5~6.0cm;照相机;(2)凹;近视.
【解析】(1)为使所成像能在光屏的中心,必须使烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度上.如图所示,光屏有些高了,所以要调整光屏的高度.
此时烛焰到凸透镜的距离即物距大约为12cm,像距大约为9cm,u>v,凸透镜成像规律可知,此时的像是倒立缩小的实像;此成像特点是照相机的原理.
此时12cm>2f,所以f<6cm,2f>9cm>f,所以9cm>f>4.5cm,凸透镜的焦距的范围是:6cm>f>4.5cm.
(2)只将光屏向远离凸透镜的方向移动适当距离时,又在光屏上观察到蜡烛清晰的像,说明物距不变,像距增大了,也就是眼镜对光线有发散作用,因此这只眼镜是凹透镜;戴这种眼镜人的眼睛的缺陷是近视.