第五章 透镜及其应用 单元测试卷
一、单选题(共15小题)
1.如图是某同学佩戴隐形眼镜用来矫正近视眼.隐形眼镜的形状应为( )
A.
B.
C.
D.
2.如图所示,将凸透镜固定在光具座上某位置(图中未标出),点燃的蜡烛放在光具座上的a点,调节光屏的位置,在光屏上得到烛焰清晰倒立缩小的像.将蜡烛从a点滑到b点后,再移动光屏,屏上得到清晰的像变小.则( )
A. 凸透镜位于a点左侧
B. 凸透镜位于b点右侧
C. 蜡烛在a点时,物距大于一倍焦距小于二倍焦距
D. 蜡烛在b点时,像距大于二倍焦距
3.显微镜的结构如图所示,则下列说法正确的是( )
A. 物镜相当于凸透镜,目镜相当于凹透镜
B. 物镜和目镜都相当于凸透镜,但只有目镜起放大作用
C. 物镜和目镜都相当于凸透镜,但只有物镜起放大作用
D. 反光镜的作用是将光反射到载物台上
4.像的成因有三个:直线传播成像、反射成像和折射成像,所成的像,有实像和虚像两种,下面列出了部分成像实例:
(1)小孔成像所成的像;
(2)在潜望镜中看到的景物的像;
(3)放大镜中看到的物体的像;
(4)幻灯机屏幕上的像;
(5)人照镜子时镜中的像.
以下说法中正确的是( )
A. 属于实像的是:(1)(3)
B. 属于虚像的是:(2)(3)(4)
C. 属于折射成像的是:(1)(4)
D. 属于反射成像的是:(2)(5)
5.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
6.如图所示,小聪同学在“探究凸透镜成像规律”实验时,烛焰在光屏上成了一个清晰的像,下列说法正确的是( )
A. 利用这一成像规律可制成幻灯机
B. 要使光屏上烛焰的像变小,只须将蜡烛靠近凸透镜
C. 实验中,蜡烛越烧越短,光屏上烛焰的像向上移动
D. 为了便于从不同方向观察光屏上的像,光屏应选用较光滑的玻璃板
7.如图所示的情景中,形成实像的是( )
A.镜中的小红
B.水中的折笔
C.眼睛看物体
D.放大的手指
8.两个完全相同的凸透镜L1、L2如图放置,其中AO1=O1B=BO2,过A点的一条光线经L1折射后按如图方向到达L2,则关于该光线再经L2折射后的去向,以下判断正确的是( )
A. 过L2的二倍焦距点
B. 过L2的焦点
C. 平行于L2的主光轴
D. 过L2的二倍焦距以外的点
9.我们经常提到的像:①小孔成像②平面镜成像 ③放大镜成像 ④电影屏幕上的像 ⑤汽车观后镜中的像,其中( )
A. 属于实像的是①②③
B. 属于虚像的是②③④
C. 由于反射而成的像是②⑤
D. 由于折射而成的像是①③④
10.使用下列光学器材,使物体成正立、放大的虚像的是( )
A. 放大镜
B. 照相机
C. 幻灯机
D. 平面镜
11.如图所示的凸透镜,若把它用在书写投影仪上,则物体应放的位置为( )
A. A点
B. B点
C. C点
D. E点
12.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
13.人眼的晶状体相当于凸透镜,下列关于近视眼的成因说法中正确的是( )
A. 晶状体太薄,折光能力太弱
B. 晶状体太薄,折光能力太强
C. 晶状体太厚,折光能力太弱
D. 晶状体太厚,折光能力太强
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.下列透镜中,对光有会聚作用的有( )
A. 一种
B. 两种
C. 三种
D. 四种
二、填空题(共3小题)
16.小莉看不清黑板上的字,她向黑板靠近几步就看清了,说明她是 ______ 眼(选填“近视”或“远视”).如果小莉仍坐在原位,为了使物体的像刚好落在小莉的视网膜上,她应该配戴适当度数的 ______ 透镜制作的眼镜来矫正视力,使远处物体在视网膜上成倒立、 ______ 的实像.
17.在如图所示的四幅小图中,正确表示远视眼成像情况的是图 ______ ,其矫正做法是 ______ 图.
18.如图所示,小勇利用焦距为 10cm的放大镜看自己的手指纹时,应将手指放在距放大镜_______(填“大于”、“小于”或“等于”) 10cm的位置.当他将手臂伸直,用这个放大镜看窗外远处的物体时,他所看到的是倒立的、_______(填“放大”、“缩小”或“等大”)的实像.
三、实验题(共3小题)
19.小明用图示装置探究凸透镜成像的规律,所用凸透镜焦距为10cm.
(1)点燃蜡烛后,发现烛焰的像成在光屏的上方(如上图),此时他应将凸透镜向 ______ (选填“上”或“下”)移动,使烛焰的像成在光屏的中央,此时会看到一个倒立、 ______ 的实像,生活中的 ______ 就是应用了此成像规律制成的.
(2)小明仍将凸透镜固定在光具座50cm刻线处,将蜡烛移到35cm刻线处,同时将光屏向 ______ (选填“左”或“右”)移动,直到在光屏上再次看到像后,正确测出了像距.此时,小华同学将自己的近视眼镜放在了凸透镜的左边,小明要想再次得到清晰的像应将将光屏向 ______ (选填“左”或“右”)移动.
(3)邻座的小红用同样的实验器材做该实验,小红将点燃的蜡烛、凸透镜固定好位置后,无论怎样移动光屏,在光屏中心都只能看到一个大小不变的圆形光斑,你认为可能出现的原因应该是 ______ .
20.小周用图所示的装置“探究凸透镜成像规律”.
(1)调节烛焰、凸透镜和光屏的高度,使它们的中心大致在同一高度,其目的是使像能成在 ______ .
(2)小周在图所示位置得到一个清晰的像.老师要求她在凸透镜不动的情况下.
在光屏上再成一个更小的实像,小周应当把蜡烛向 ______ 移动.同时把光屏向 ______ 移动.
(3)小周把自己的近视眼镜放在凸透镜与蜡烛之间,发现光屏上的像变得模糊不清.她应当向 ______ 移动光屏,可再次得到清晰的像.
21.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.
答案解析
1.【答案】A
【解析】近视眼是因为晶状体太厚或眼球太长,使像成在视网膜的前方,可以利用凹透镜对光线的发散作用,使像后移,重新成在视网膜上.图A透镜的四周要比中间厚,属于凹透镜.故A符合.
2.【答案】A
【解析】(1)将蜡烛从a点滑到b点后,在屏上得到清晰的像变小,则说明像距在变小,物距在变大,而凸透镜固定在光具座上位置不变,所以凸透镜应位于a点的左侧.故A符合题意,B不符合题意.
(2)当点燃的蜡烛放在光具座上的a点时,在光屏上得到烛焰清晰缩小倒立的像,所以从凸透镜成像的规律可知,此时物距应大于二倍焦距.故C不符合题意.
(3)蜡烛在a点时,成倒立、缩小的实像;当蜡烛在b点时,仍然成倒立、缩小的实像,此时物距应大于二倍焦距,像距应大于一倍焦距小于二倍焦距.故D不符合题意.
3.【答案】D
【解析】A、物镜相当于凸透镜,目镜相当于凸透镜,故A错误;
B、物镜和目镜都相当于凸透镜,都起放大作用,故B错误;
C、物镜和目镜都相当于凸透镜,都起放大作用,故C错误;
D、反光镜的作用是将光反射到载物台上,故D正确.
4.【答案】D
【解析】(1)小孔成像,成的是实像,它是光的直线传播原理形成的;
(2)从潜望镜中观察景物,观察到的是虚像,利用的是平面镜成像原理,属于光的反射现象;
(3)放大镜中看到的物体的像,是光的折射现象,成的是正立放大的虚像;
(4)看幻灯机屏幕上的像,是光的折射现象,成的是倒立放大的实像;
(5)人照镜子时镜中的像,是平面镜成像,属于光的反射现象,成的是虚像.
综上分析,属于实像的是:(1)(4);属于虚像的是:(2)(3)(5);属于折射成像的是:(3)(4);属于反射成像的是:(2)(5)
故只有D正确.
5.【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.
6.【答案】C
【解析】A、由图知,蜡烛放在2倍焦距之外,所以此时成缩小、倒立的实像.照相机是根据这个原理制成的.而幻灯机是根据物距处于f和2f之间时,成放大、倒立的实像原理制成.故本选项说法错误.
B、要使光屏上的烛焰的像变小,蜡烛应远离凸透镜.故本选项说法错误.
C、由于成的实像是倒立的,所以蜡烛越烧越短,光屏上烛焰的像就应该越向上移动,故本选项说法正确.
D、为了便于从不同方向观察光屏上的像,光屏应选用较粗糙的毛玻璃板.故本选项说法错误.
7.【答案】C
【解析】A、镜中的小红属于平面镜成像,平面镜成像特点是正立等大的虚像,故A不符合题意;
B、从水中笔上反射的光从水中斜射入空气中时,发生折射,折射光线远离法线,当人逆着折射光线的方向看时,看到的是笔的虚像,比实际位置偏高,所以感觉折断了,故B不符合题意;
C、人的眼睛好像一架照相机,物体在视网膜上成倒立缩小的实像,故C符合题意;
D、用放大镜看手指时,看到的手指是正立放大的虚像,故D不符合题意;
8.【答案】A
【解析】过主光轴上的一点A发出的光线,经过凸透镜折射后交于主光轴上一点B,并且A、B两点到光心的距离相等,可知:AO1和O1B为凸透镜的二倍焦距.因为两个透镜完全相同,且AO1=O1B=BO2,所以BO2也是凸透镜L2的二倍焦距,所以光线再经L2折射后仍过L2的二倍焦距点.
9.【答案】C
【解析】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电影银幕上的像,属于凸透镜成像,是由光的折射形成的实像.
⑤汽车观后镜中的像,观后镜是凸面镜,所以它成的像是由光的反射形成的虚像.
其中,属于实像的是①④;属于虚像的是②③⑤;由于反射而成的像是②⑤;由于折射而成的像是③④.
10.【答案】A
【解析】A.放大镜是利用凸透镜在U<f时,通过凸透镜能看到一个正立的、放大的虚像,故该选项符合题意;
B.照相机是利用凸透镜在U>2f时,在另一侧光屏上得到倒立、缩小的实像,故该选项不符合题意;
C.幻灯机是利用凸透镜在2f>U>f时,在另一侧光屏上得到一个倒立、放大的实像,不符合题意;
D.平面镜成正立、等大的虚像,故该选项不符合题意.
11.【答案】C
【解析】投影仪投出的像是倒立放大的实像,所以物体应当放在1倍焦距与2倍焦距之间.
12.【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.
13.【答案】D
【解析】眼睛的晶状体相当于凸透镜;近视眼的晶状体变厚,对光的折射能力增强,物体的像成在视网膜的前方,从而看不清楚物体.
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】根据凸透镜和凹透镜的结构特点:第一个透镜是凹透镜,第二、三、四个透镜是凸透镜;凸透镜对光线有会聚作用,所以可以对光有会聚作用的有三种.
16.【答案】近视;凹;缩小
【解析】小莉看不清黑板上的字,她向黑板靠近几步就看清了,说明她是近视眼;可以看清近处的物体,但远处的物体则看不清.需要佩戴凹透镜进行矫正,利用凹透镜的发散作用,把光线的会聚点移到视网膜上,呈现一个倒立缩小清晰的像.
17.【答案】B;D
【解析】远视眼是因为眼球晶状体的曲度过小,远处物体反射来的光线通过晶状体折射后形成的物像,落在视网膜的后方造成的,所以需要利用凸透镜对光线的会聚作用,使像前移,重新落在视网膜上,应当佩戴凸透镜.
18.【答案】小于;缩小
【解析】放大镜是利用了凸透镜在物距小于一倍焦距时的成像情况工作的.看自己的手指纹时,凸透镜作为一个放大镜使用,因为焦距为10厘米,故应将凸透镜放在距手指小于10cm的位置;用凸透镜去观察窗外远处的景物,此时的物体距凸透镜的距离要大于该透镜的2倍焦距,由凸透镜成像规律可知,成的是倒立缩小的实像.
19.【答案】(1)下;缩小;照相机;(2)右;右;(3)物距等于焦距.
【解析】(1)从图中可以看出,此时像成在光屏的上方,没有成在光屏的中央,是因为凸透镜、光屏、烛焰的中心未在同一高度处的缘故,为使烛焰的像能成在光屏的中央,应把凸透镜向下调.
如图,凸透镜的焦距f=10cm,u=50cm,u>2f,成倒立、缩小的实像,应用于照相机.
(2)当“将蜡烛移至35cm刻度线处时”此时u=50cm-35cm=15cm,2f>u>f,成倒立、放大的实像.凸透镜成像时,物近像远像变大,可知同时将光屏向右移动;
由于近视眼镜是凹透镜,对光线有发散作用,所以通过凸透镜的光线比以前会聚得要推迟了,像距更大了,因此要得到清晰的像,需将光屏远离凸透镜,即应向右移动光屏.
(3)无论怎样移动光屏,在光屏中心都只能看到一个大小不变的圆形光斑,说明折射光线是平行的,则可能出现的原因应该是物距等于焦距.
20.【答案】(1)光屏中央;(2)远离透镜方向(左);靠近透镜方向(左);(3)远离透镜方向(右).
【解析】(1)为了使烛焰的像能成在光屏的中心,必须使烛焰、凸透镜和光屏三者的中心放在同一高度上.
(2)要使所成的像更小,应增大物距,所以使蜡烛向远离透镜方向或向左移动.物距变大,则像距要变小,所以光屏要靠近透镜或向左移动.
(3)近视镜是凹透镜,对光线有发散作用,所以通过透镜的光线会晚一些会聚,因此需要使光屏向远离透镜或向右移动.
21.【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.