2.6 透镜和视觉 同步练习（含解析）

2.6 透镜和视觉
一、选择题
1．用一个凸透镜成像时，下面说法中正确的是（　　）
A．实像总是正立的，虚像总是倒立的
B．实和虚像都可能是放大的或缩小的
C．成实像时，物体离凸透镜越近，像越大
D．成虚像时，物体离凸透镜越近，像越大
2．我市兰溪盛产杨梅，人们有制作杨梅酒的习俗。如图甲将杨梅浸泡在盛有白酒的球形容器中，此时球形容器及其内部的白酒相当于一个凸透镜，而瓶中的杨梅位于该“凸透镜”的一倍焦距之内。则从正面观察瓶中的杨梅，可观察到杨梅的像应如图乙中的（　　）
A． B． C． D．
3．下列说法中正确的是（ ）
A．凹面镜可发散光线，可应用于太阳灶，灯罩等
B．凸透镜可应用于放大镜、老花镜、望远镜、近视眼镜、显微镜等
C．凹透镜则起到了会聚光线的作用，主要用于矫正近视眼
D．凸面镜在生产生活中可应用于各种弯道、路口，可以扩大司机视野
4．某小组同学在做凸透镜成像实验时，在图所示光具座上得到一个清晰的像。他们把一个近视眼镜镜片放在凸透镜与蜡烛之间，发现光屏上的像变得模糊不清，他们想再次得到清晰的像，下面是他们的分析，正确的是（　　）
A．近视眼镜镜片对光线有发散作用，光屏应向左调
B．近视眼镜镜片对光线有发散作用，光屏应向右调
C．近视眼镜镜片对光线有会聚作用，光屏应向左调
D．近视眼镜镜片对光线有会聚作用，光屏应向右调
5．红外线是一种不可见光。由于玻璃对红外线的会聚能力比可见光弱，因而同一透镜在红外线射入时的焦距比可见光射入时长。现有一幅书上的图片用普通胶片摄影时刚好成等大的像，如换成红外线胶片（只对红外线敏感），仍要成等大的像，则应该（　　）
A．减小物距，增加暗箱长度 B．减小物距，缩短暗箱长度
C．增大物距，增加暗箱长度 D．增大物距，缩短暗箱长度
6．近年来，青少年的近视问题越来越受到社会的关注。如图所示，关于近视眼的形成和矫正方法，正确的是（　　）
A．①③ B．②④ C．①④ D．②③
7．“影”是生活中常见的光现象，如做光学游戏的“手影”、留下美好记忆照片的“摄影”、幻灯机射到屏幕上的摄影“投影”、湖岸景色在水中形成的“倒影”等，如图，它们与科学知识对应关系正确的是（ ）
A．手影—平面镜成像 B．摄影—光的反射
C．投影—凸透镜成像 D．倒影—光的折射
8．手机扫描二维码时，对此说法正确的是（　　）
A．摄像头相当于凹透镜
B．二维码位于摄像头的一倍焦距以内
C．二维码一定是光源
D．吸收各种色光部分呈现黑色，白色部分反射各种色光
9．如图甲是来自远处的光线经某人眼球折光系统的光路。下列关于该人远、近视眼的判断及矫正所需配戴的眼镜镜片的选择正确的是（ ）
A．近视眼；乙 B．远视眼；乙
C．近视眼；丙 D．远视眼；丙
10．关于实像与虚像，以下说法中不正确的是（　　）
A．实像都是倒立的，虚像都是正立的
B．凸透镜能成实像，不能成虚像
C．实像能呈现在光屏上，虚像不能
D．实像是实际光线会聚而成的，而虚像则不是
11．如图所示，a、b、c、d是距凸透镜不同距离的四个点，F为焦点。下列几种光学仪器的成像原理与物体在不同点时的成像情况相对应，其中说法正确的是（　　）
A．照相机是根据物体放在d点时的成像特点制成的
B．投影仪是根据物体放在c点时的成像特点制成的
C．使用放大镜时的成像情况与物体放在a点时的成像情况相似
D．人眼看物体时的成像情况与物体放在F点时的成像情况相似
12．两平面镜AM，AN之间的夹角为90°，凸透镜的主光轴恰好是该直角的角平分线，凸透镜的光心为O，A点恰好是凸透镜的焦点，光源S位于主光轴上，通过该系统，光源S所成的像为（ ）
A．四个虚像，三个实像
B．四个虚像，一个实像
C．三个虚像，一个实像
D．三个虚像，两个实像
13．小科想利用焦距为f的凸透镜使小灯泡发出的光变成平行光，可以把小灯泡放在主光轴上的（　　）
A．M或Q点 B．O点
C．M或N点 D．N或P点
二、填空题
14．如下图是十字路口安装的监控摄像头，它可以拍下违章行驶的汽车照片，摄像头的镜头相当于一个_______镜。甲、乙是一辆汽车经过十字路口时，先后拍下的两张照片，可以看出汽车是_______（填“靠近”或“远离”）摄像头。
15．如图所示，把一凸透镜放在平面镜前，当用眼睛观察镜子时，光束似乎是从处发散开来的，则光束会聚处和点的距离是___________，该凸透镜的焦距是___________。
16．在鉴定文物时，文物专家常用放大镜观察文物的细微部分，如图所示，如果在文物上有两条裂纹，其夹角是5°，要想使看到的像更大些，应该将放大镜离裂纹___________（选填“近”或“远”）一点，这时放大镜的放大倍数是原来的6倍，那么他看到的夹角是___________度。
17．如图是十字路口安装的监控摄像头，它可以拍下违章行驶的汽车照片，摄像头的镜头相当于一个______镜。甲、乙是一辆汽车经过十字路口时，先后拍下的两张照片，可以看出汽车是______（填“靠近”或“远离”）摄像头。
18．（1）如图1中有一条平行于主光轴的光线经凸透镜后发生偏折，斜射入水中后再次折射时，请画出完整的光路图。
（2）如图2学校楼梯拐角的墙上装有平面镜，既方便同学们整理衣冠，又能利用光的反射对楼道进行照明。请在图中准确画出灯S发出的光经平面镜反射后到达A点的光路图。
19．当用平面镜仔细观察自己的脸部时，应当把镜子拿到离眼睛______cm处最为合适。如图是人眼与鱼眼的结构示意图，我们观察发现：鱼眼晶状体的形状比人眼更加凸一些，如果人眼的晶状体像鱼这样，观察远处物体的像将成在视网膜的______（填“前”或“后”）面，若要看清远处的物体，应该配戴______（填“凹”或“凸”）透镜。
三、探究题
20．在利用太阳光测量凸透镜焦距时，小华将凸透镜正对着太阳，再把一张纸放在它的下方，如图所示。当在纸上呈现一个并非最小的光斑时，测得这个光斑到凸透镜的距离为L。小华推断，凸透镜的焦距一定大于L。
（1）你认为小华的推断______（选填“正确”或“不正确”）。
（2）为了检验小华的推断是否正确，可将凸透镜向下方的纸张慢慢移近，若观察到纸上呈现的光斑变______（选填“大”或“小”），则他的推断是不正确的。
21．作图题
如图，请画出从光源发出的三条光线，经透镜折射后的传播方向
试卷第2页，共2页
试卷第1页，共1页
参考答案
1．C
【详解】
A.凸透镜成像时，实像都是倒立的，虚像都是正立的，故A错误。
B.实像可能放大或缩小，虚像是放大的，故B错误。
C.成实像时，物距越小，成的像越大，故C正确。
D.成虚像时，物体离凸透镜越远，成的像越大，故D错误。
故选C。
2．D
【详解】
瓶中的杨梅位于该“凸透镜”的一倍焦距之内，根据凸透镜成像规律可知，当物距小于一倍焦距时，成正立、放大的虚像，故D符合题意，ABC不符合题意。
故选D。
3．D
【详解】
A．凹面镜对光线有会聚作用，平行光照射到凹面镜上，经凹面镜反射后，反射光线会会聚在焦点上，太阳灶和灯罩都是利用了这一原理，故A错误；
B．显微镜、照相机、放大镜和老花镜的镜头相当于一个凸透镜，近视眼需要利用凹透镜进行矫正，故B错误；
C．凹透镜则起到了发散光线的作用，主要用于矫正近视眼，故C错误；
D．街头拐角处的凸面镜对光有发散作用，可以扩大司机的视野，故D正确。
故选D。
4．B
【详解】
近视眼镜镜片是凹透镜，对光线有发散作用。把一个近视眼镜镜片放在凸透镜与蜡烛之间，光线被发散，凸透镜对光线的汇聚能力没有变，像距变大，故光屏应远离凸透镜，即向右调。故选B。
5．C
【详解】
由于玻璃对红外线的会聚能力比可见光线弱，因而同一透镜在红外线射入时的焦距比可见光线射入时长。若可见光正好在胶片上成像，当红外线入射时，由于焦距变大，相当于物镜间距变小，要成清晰的像，则胶片必须远离相机透镜，即使物距增大；成等大的像，则像距等于物距等于2f（2倍焦距），焦距变长了，则像距也变大，故C正确。
故选C。
6．C
【详解】
近视眼是晶状体曲度变大，会聚能力增强，即折光能力增强，像呈在视网膜的前方，应佩戴发散透镜（凹透镜），使光线推迟会聚。因此图①能够说明近视眼的成像原理，图④给出了近视眼的矫正方法。
故选C。
7．C
【详解】
A.手影是影子，光在沿直线传播过程中遇到不透明的物体，在物体的后面形成的光照不到的暗区叫影子，这是光的直线传播造成的，故A错误。
B.摄影是利用凸透镜成倒立、缩小、实像的原理进行工作的，属于光的折射，故B错误。
C.投影是利用凸透镜成倒立、放大、实像的原理工作的，故C正确。
D.岸上的景物在水中的倒影是平面镜成像，平静的水面相当于平面镜，其原理是光的反射，故D错误。
故选C。
8．D
【详解】
AB．摄像头相当于凸透镜，成倒立缩小实像，物体到摄像头的距离大于二倍焦距，故AB错误；
C．二维码本身不发光，不是光源，故C错误；
D．当扫描黑白相间的条纹时，黑色条纹吸收所有光线，而白色条纹能够反射所有色光，故D正确。
故选D。
9．C
【详解】
由图知道，物体成像在了视网膜的前面，这是近视眼的特征；近视眼是眼睛的晶状体会聚能力变强，像呈在视网膜的前方，如果要让成像在视网膜上，需要将光线发散些；凹透镜对关线有发散作用，所以可以利用凹透镜进行纠正，故C正确。
故选C。
10．B
【详解】
A．实像是实际光线会聚成的像，虚像不是实际光线会聚成的，实像都是倒立的，虚像都是正立的，故A正确，不符合题意；
B．凸透镜既能成倒立的实像，又能成正立的虚像，故B错误，符合题意；
C．实像是实际光线会聚成的像，虚像不是实际光线会聚成的，所以实像能呈现在光屏上，虚像则不能，故C正确，不符合题意；
D．实像是实际光线会聚而成的，而虚像是反射光线或折射光线反向延长线会聚成的，故D正确，不符合题意。
故选B。
11．B
【详解】
A．图中d点在一倍焦距内，物体放在d点时成正立、放大的虚像，是放大镜的原理，故A错误；
B．图中c点在一倍焦到二倍焦距之间，物体放在c点时成倒立、放大的实像，是投影仪的原理，故B正确；
C．图中a点在二倍焦距以外，物体放在a点时成倒立、缩小的实像，是照相机的原理，故C错误；
D．F为焦点，物体放在焦点时不成像，故D错误。
故选B。
12．B
【详解】
如图所示：
①S通过两个平面镜成3个虚像，（因为其中两个重合了），分别是S1、S2、S3；
②S1、S2分别在凸透镜的焦点处，则不能成像，只有S3在凸透镜的焦点以外，且通过凸透镜的光心，可以成一个实像S4；
③S在凸透镜的焦点以内，由u＜f，成正立放大的虚像S′；综上分析，通过该系统，光源S所成的像有四个虚像，一个实像。
故选B。
13．D
【详解】
因为
ON=OP=f
可以判断N、P都是凸透镜的焦点，根据平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚在主光轴上一点，这点是凸透镜的焦点，根据光的折射中光路是可逆的，所以把光源放在焦点N或P上，光线经凸透镜会平行射出。
故选D。
14．凸透 靠近
【详解】
[1]摄像头的镜头相当于一个凸透镜，其成像原理是：物体在两倍焦距以外时，成倒立、缩小的实像。
[2]由甲乙两图可知，汽车的像变大，所以根据凸透镜成实像时物近像远像变大可知，汽车靠近摄像头。
15．0.6 0.2
【详解】
根据题意知道，当用眼睛观察镜子时，光束似乎是从M处发散开来的，则凸透镜的焦点在平面镜前面，而物体在平面镜中成像时，物像关于平面镜对称，由平面镜成像特点作出凸透镜的焦点F，如下图
光束会聚处F和M点的距离
s=2×0.3m=0.6m
焦距是焦点到光心的距离，则凸透镜的焦距
f=0.5m-0.3m=0.2m
16．远 5
【详解】
[1]用放大镜放大物体图像时，在一倍焦距以内，物距越小，像距越小，虚像越小，要想像变大，就要增长物距，将放大镜离裂纹稍微远些；
[2]无论放大镜的倍数多大，只能放大物体本身，但不能改变物体之间的角度，所以看到的角度仍为5°。
17．凸透 靠近
【详解】
[1]监控摄像头与照相机工作原理相同，其镜头相当于一个凸透镜。
[2]由图可知，先后拍得的汽车照片中汽车的像变大了，根据凸透镜成实像时“物近像远像变大”可知，汽车是在靠近摄像头。
18．（1）（2）
【详解】
（1）平行于主光轴的入射光线经过凸透镜折射后，折射光线过焦点，由此可以确定该条入射光线对应的折射光线。过入射点垂直界面作出法线，根据折射角小于入射角，在法线右侧的水中作出折射光线，如图所示：
（2）利用平面镜成像的特点，作出点S关于镜面的对称点S'，即S'在平面镜中的像点。因为反射光线看上去就像是从像点S'发出来的一样，所以我们可以连接S'点和A点，得到反射光线。线段S'A与镜面的交点即为入射点，连接S与入射点便可得到入射光线，如图所示：
19．12.5 前 凹
【详解】
[1]因平面镜成像时物距与像距是相等的，如能清晰看到镜中的像，就必须人到像的距离为25厘米，那么人到镜的距离为人到像距离的一半，即为12.5厘米。
[2][3]鱼眼晶状体的形状比人眼更加凸一些，即晶状体曲度大，焦距短，会聚能力强，在陆地上看远处的物体时，像成在视网膜的前面，相当于近视眼；若要看清远处的物体，应该配戴凹透镜使光线推迟会聚，正好会聚在视网膜上。
20．不正确 小
【详解】
（1）[1]凸透镜正对着太阳，平行光平行于主光轴，当在纸上呈现一个并非最小的光斑时，这个并非最小的光斑，可能在会聚成焦点之前，也可能在会聚焦点之后，如果并非最小的光斑在会聚成焦点之前，则凸透镜的焦距大于L，如果并非最小的光斑在会聚焦点之后，则凸透镜的焦距小于L，小华的推断是错误的。
（2）[2]为了检验小华的推断是否正确，可将凸透镜向下方的纸张慢慢移近，此时光斑变小，说明光斑在焦点之后，焦距小于L，说明小华推断错误。
21．
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