2022-2023学年度鲁科版八年级物理上册 第4章透镜及其应用 单元测试
一、单选题
1.(2022·桂林)在如图所示的光学元件中,属于凸透镜的是( )
A. B. C. D.
2.(2022·长沙)我国出土的文物“水晶饼”为中部鼓起的透明圆饼,古籍记载“正午向日,以艾承之,即火燃”。关于“水晶饼”利用太阳光生火,下列说法正确的是( )
A.这是光的反射现象 B.这是光的色散现象
C.“水晶饼”对光有会聚作用 D.“水晶饼”对光有发散作用
3.(2022·新疆)新疆天池的风景在晓宁同学的视网膜上成的像是( )
A.放大的实像 B.缩小的实像 C.放大的虚像 D.缩小的虚像
4.(2022·泸州)如图所示,为小赵同学探究凸透镜成像规律时的一种成像情况,下列哪种光学器件成像原理与它相同( )
A.投影仪 B.照相机 C.电影放映机 D.放大镜
5.(2022·山西)如图所示,是创新小组的同学们自制的照相机。在较暗的教室内,让凸透镜对着明亮的室外,拉动纸筒,在半透明膜上可看到室外实验楼清晰的像,若想在半透明膜上成实验楼更大清晰的像,下列做法正确的是( )
A.相机向前移,纸筒向前伸 B.相机向后移,纸筒向后缩
C.相机不移动,纸筒向后缩 D.相机和纸筒的位置均不变
6.(2022·藤县模拟)在“探究凸透镜成像规律”的实验中。当蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示时,光屏上得到清晰的像。则凸透镜的焦距可能是( )
A.10cm B.13cm C.15cm D.20cm
7.(2022·镇江)如图所示,凸透镜位于P处(图中未画出)位置不变,移动蜡烛,光屏先后在P同侧的甲、乙两处得到烛焰清晰的像,且甲处的像比乙处大,则( )
A.甲处可能成的是虚像 B.乙处像可能是放大的
C.P点位置在甲的左侧 D.蜡烛的移动方向向左
8.(2022·黔西)如图所示,小明妈妈用手机拍视频。下列关于手机镜头成像的说法正确的是( )
A.手机摄像镜头相当于一个凹透镜
B.妈妈通过手机镜头成正立的虚像
C.要拍面部特写,可以把手机靠近面部一些
D.手机镜头的成像规律与投影仪的成像规律相同
9.(2022·湘潭)如图,将印有花的透明胶片,贴在发光手电筒前端玻璃上,正对着焦距为10cm的凸透镜,调整位置,墙上出现一朵清晰放大的“花”。下列说法正确的是( )
A.胶片上的花是倒立的
B.此透镜可作为近视眼镜镜片
C.胶片与透镜的距离小于10cm
D.白墙相当于光屏,发生的是镜面反射
10.(2022八下·辽阳期末)如图中画出了光线通过透镜(图中未画出)的情形,其中凸透镜是( )
A. B.
C. D.
11.(2022九上·安徽开学考)在做“探究凸透镜成像规律”的实验中,某实验小组所描绘的图像如图所示。图线中A、B、C三点分别与蜡烛在光具座上移动过程中的三个位置相对应。则下列说法正确的是( )
A.透镜的焦距是20cm
B.蜡烛处于B点时,成倒立、放大的实像
C.蜡烛处于A点时,成倒立,放大的实像
D.蜡烛从B移动到C的过程中,所成的像逐渐变大
12.(2022·上海市)已知在某物体透过凸透镜在距离透镜25厘米的光屏上成放大的像,若将物体移动到距离凸透镜30厘米处,则此时成( )
A.放大的虚像 B.正立的虚像 C.放大的实像 D.缩小的实像
13.(2022·枣庄)在“探究凸透镜成像的规律”实验中,蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图所示,这时烛焰在光屏上能成等大清晰的像。关于本实验下列说法正确的是( )
A.凸透镜的焦距是20cm
B.把蜡烛移至刻度尺10cm处,凸透镜不动,移动光屏,能在光屏上得到清晰的像
C.把蜡烛移至刻度尺32cm处,凸透镜不动,移动光屏,能在光屏上得到清晰的像。这与照相机的成像原理相同
D.把蜡烛移至刻度尺45cm处,凸透镜不动,移动光屏,会再次在光屏上得到清晰的像
14.(2022·河南)小明用透明塑料盒设计了一个昆虫标本观察器,如图所示。盒底上放标本,盒盖上嵌入一凸透镜。有焦距为5cm和10cm的两种凸透镜,为了在盒盖上方附近,通过凸透镜观察到标本正立、放大的像,凸透镜焦距f与盒高h选择合理的是( )
A.f=5cm h=10cm B.f=10cm h=12cm
C.f=5cm h=12cm D.f=10cm h=6cm
15.(2022·宜昌)如图所示是一种常见的投射灯,它的成像镜头可简化为一个凸透镜,能把投影片ab投射到地面,下图中能正确反映其成像原理的示意图是( )
A.
B.
C.
D.
16.(2022·泰安)光学知识在我们的生活、学习中有着广泛应用。下列说法中( )
①近视镜是凸透镜,利用了凸透镜对光有会聚作用
②照相时,被照者应位于镜头二倍焦距以外
③放大镜能放大地图,利用了光通过凸透镜能成正立、放大的实像的原理
④阳光下绿树的影子是光沿直线传播形成的
A.只有①④正确 B.只有②④正确
C.只有②③正确 D.只有①③正确
17.(2022·瑶海模拟)在天宫课堂中,王业平制作了一个水球,此时的水球可以看做一个凸透镜,接着她向水球中间注入一个气泡,通过水球可看到她两个像,一个是正立、缩小的像,另一个是倒立、缩小的像,如图左所示。图右是观察像的示意图,关于上述实验下面说法正确的是( )
A.王亚平到水球的距离应小于水球凸透镜的二倍焦距
B.利用倒立的的像成像原理可以制成投影仪
C.利用正立的像成像原理可以制成放大镜
D.注入气泡后水球的中间部分相当于凹透镜,可成正立缩小的虚像
18.(2022·上海模拟)把放大镜正对太阳光,可在距放大镜10cm处得到一个最小最亮的光斑;若用此放大镜来放大观察邮票上的细小部分,则邮票到透镜的距离应该( )
A.小于10cm B.等于10cm
C.在10cm到20cm之间 D.大于20cm
19.(2022·宣州模拟)《综合防控儿童青少年近视实施方案》已经试行三年,我国儿童青少年总体近视率显著下降。小明利用如图所示的装置探究近视眼的成因和矫正,图中刚好能在光屏上看到烛焰清晰的像,实验过程中光屏与注水胶膜的位置不变,下列说法正确的是( )
A.注水的胶膜相当于一个凹透镜
B.图中成像原理与照相机的成像原理相同
C.注水后,在水透镜前放置一个合适的凸透镜,在光屏上可再次看到烛焰清晰的像
D.注水后,将蜡烛向左移动,在光屏上可再次看到烛焰清晰的像
20.(2022·江阴模拟)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,其中正确的是( )
A.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
B.幻灯机是根据物体放在C点时的成像特点制成的
C.照相机是根据物体放在D点时的成像特点制成的
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
二、填空题
21.(2022·遵义)某同学在家用一个玻璃球做成像实验,如图所示。墙上的像是 (选填“实”或“虚”)像,墙面到玻璃球球心的距离 (选填“大于”、“小于”或“等于”)蜡烛到玻璃球球心的距离。
22.(2022·永州)2021年12月9日,中国空间站太空授课以天地互动的形式圆满完成,航天员叶光富进行了太空水球光学实验。在太空失重环境下,水滴收缩成一个接近完美球体的水球,这个水球可以被看成一个凸透镜。将一个物体放在这个凸透镜二倍焦距以外的某一位置,可以看到一个倒立、 (选填“放大”或“缩小”)的 (选填“实像”或“虚像”)。
23.(2022·贺州)如图所示的四个透镜,属于凸透镜的有 ,属于凹透镜的有 (两空均填编号)。
24.(2022·河南模拟)新冠疫情防控已是常态,出入公共场所要用手机扫健康码、行程码。扫码时,手机摄像头的成像原理与 (选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)相同,其所成的是倒立、 (填“放大”、“缩小”或“不变”)的实像;当手机远离健康码、行程码时,摄像头所成的像将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
25.(2022·合肥模拟)如图为一点光源S通过透镜AB的光路图,请你判断该点光源成的像 (选填“能”或“不能”)用光屏接收到。
26.(2022·威海)如图所示,小明透过水滴状的鱼肝油胶囊观察积木,发现上面的数字“9”变成了“6”,与该成像原理相同的光学仪器有 ;若想让“6”变大一些,可将积木与胶囊的距离 。
27.(2022八下·锦州期末)如图是某同学制作的昆虫观察瓶。为了便于观察瓶底小昆虫放大的像,他在瓶口安装的应是 (选填“凸”或“凹”)透镜,对光线有 作用。若瓶口到瓶底的距离为10cm,他选择透镜的焦距应 (选填“大于”、“等于”或“小于”)10cm。
28.(2022·攀枝花)某同学为进一步了解“视力矫正”的原理,利用探究凸透镜成像规律的装置做了实验。他在发光体和凸透镜之间放置一个眼镜片,观察到了如下现象:“将眼镜片放在发光体和凸透镜之间,光屏上原来清楚的像变模糊了;使光屏远离透镜,又能在光屏上看到了发光体清晰的像”。说明这个眼镜片对光有 (选填“发散”或“会聚”)作用,它应该是 透镜,戴上这个眼镜可以矫正 (选填“近视”或“远视”)眼。
29.(2022八下·辽阳期末)如图所示为某款智能无针疫苗注射机器人,通过一个简单的三维点云相机对人体进行拍摄,准确识别疫苗注射部位及注射角度,云相机的镜头相当于一个 透镜,拍摄识别时,云相机和人体之间的距离应满足 (选填“u>2f”“f30.(2022八下·辽阳期末)国家卫生健康委发布数据显示,我国儿童青少年近视总体发生率为53.6%,高中生为81%,大学生总体发生率为90%。近视已经成为国民健康的重要问题。如图所示,图中 (选填甲/乙)是近视眼的成因,应佩戴 (选填丙/丁)透镜矫正。
三、作图题
31.(2022·河池)如图所示,请完成光线通过透镜后的光路。
32.(2022·百色)如图所示,请完成图中两条入射光线通过凸透镜后的光路图。
33.(2022·大庆)甲图是近视眼的成像示意图,其中晶状体相当于凸透镜,平行光经过晶状体等结构未会聚在视网膜上。请在乙图虚线框内画出适当的透镜,并将两条光线的光路补充完整。使光线会聚在视网膜上的a点。
四、实验探究题
34.(2022·滨州)小滨同学“探究凸透镜成像的规律”。
(1)如图甲所示,小滨让凸透镜正对平行光,调整凸透镜到光屏的距离,光屏上会出现一个很小、很亮的光斑,则该凸透镜的焦距f= cm;
(2)小滨在组装器材时,将蜡烛、凸透镜和光屏依次放在光具座上,点燃蜡烛并调节烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度上,目的是让烛焰的像成在 ;
(3)如图乙所示,小滨将凸透镜固定在50cm刻度线处,当蜡烛距凸透镜15cm时,移动光屏,可在光屏上得到一个倒立、 (选填“缩小”、“等大”或“放大”)的实像,利用该成像规律制成的光学仪器是 (选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)。此时,若在凸透镜与光屏之间放置一远视镜片,要在光屏上成清晰的像,光屏应向 (选 )移动;
(4)小滨在实验过程中,光屏上得到清晰的像,突然,一只飞虫落到了凸透镜表面上,则光屏上出现____。
A.飞虫的像 B.飞虫的影子 C.仍是烛焰的像
35.(2022·朝阳)学习了透镜的知识以后,小明借来了爷爷的眼镜片进行了探究:
(1)如图甲所示,太阳光经过镜片在光屏上形成了一个最小最亮的光斑,由此判断,爷爷佩戴的是 (选填“近视镜”或“远视镜”),镜片的焦距是 cm。
(2)他把镜片放置在桌子上,调节到如图乙所示的位置,墙上出现了窗户清晰的像(像未画出),这个像是倒立 的实像, (选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)就是利用这一成像原理工作的。
(3)小明将镜片向上移动一定高度,墙壁上的像将 (选填“向上移动”、“向下移动”或“仍然成在原来的位置”)。
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】透镜及其特点与分类
【解析】【解答】AB.中间薄,边缘厚的透镜是凹透镜,AB不符合题意;
C.该透镜中间厚,边缘薄,属于凸透镜,C符合题意;
D.该元件厚度相同,不是凹透镜,也不是凸透镜,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】中间厚边缘薄的透镜是凸透镜。
2.【答案】C
【知识点】透镜及其特点与分类
【解析】【解答】A.“水晶饼”相当于凸透镜,发生的是光的折射现象,A不符合题意;
B.光的色散现象是指太阳光(白光)透过三棱镜分解成各种色光的现象,B不符合题意;
CD.“水晶饼”相当于凸透镜,凸透镜对光有会聚作用,把一束太阳光的能量会聚到焦点上,从而点燃了焦点处的艾草,C符合题意,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】中间厚边缘薄的透镜是凸透镜,对光有会聚作用。
3.【答案】B
【知识点】眼睛及其视物原理
【解析】【解答】当眼睛成像时,物距远大于像距,故由凸透镜的成像规律可知,此时所成的像为倒立、缩小的实像,ACD不符合题意,B符合题意。
故答案为:B。
【分析】眼睛的成像是倒立缩小的实像。
4.【答案】B
【知识点】凸透镜成像的应用;生活中的透镜
【解析】【解答】由图可知,物距大于像距,光屏上呈现倒立、缩小的实像。
AC.投影仪和电影放映机都是成倒立、放大的实像,与图示成像原理不同,故不符合题意;
B.照相机成倒立缩小的实像,与图示成像原理相同,B符合题意;
D.放大镜成正立、放大的虚像,与图示成像原理不同,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】当物体在凸透镜的二倍焦距外时,成倒立缩小的实像,实际应用是照相机。
5.【答案】A
【知识点】凸透镜成像的应用
【解析】【解答】A.相机向前移,物距减小,根据凸透镜成像规律可知,像距会变大,像也变大,所以纸筒向前伸来增大像距,则可在半透明膜上成更大的清晰的像,A符合题意;
B.相机向后移,物距增大,根据凸透镜成像规律可知,像将变小,B不符合题意;
C.相机不移动,物距不变,所像距也不会变,所以纸筒向后缩不能得到更大清晰的像,C不符合题意;
D.相机和纸筒的位置均不变,像的大小不会发生变化,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】凸透镜成像时,当物体靠近凸透镜时,像远离凸透镜,像变大。
6.【答案】B
【知识点】凸透镜成像的应用
【解析】【解答】由图得,此时物距为
像距为
物距小于像距,凸透镜成的像是倒立、放大的实像,故 ,
解得。
故答案为:B。
【分析】利用凸透镜成像的特点分析解答。
7.【答案】B
【知识点】凸透镜成像的应用;生活中的透镜
【解析】【解答】ACD.由题意可知,光屏先后在P同侧的甲、乙两处得到烛焰清晰的像,且甲处的像比乙处大,根据物距变大,像距变小,像变小可知,像在不断的靠近凸透镜,因此凸透镜在乙的右侧,蜡烛在凸透镜的右侧,此时蜡烛在远离凸透镜,因此蜡烛向右移动;由于甲处的像成在光屏上,因此甲处只能成实像,ACD不符合题意;
B.由于题干未提供物距和凸透镜的焦距,若物距大于1倍焦距小于2倍焦距,乙处成放大的实像;若物距大于2倍焦距,成缩小的实像;若物距等于2倍焦距,成等大的实像,B符合题意。
故答案为:B。
【分析】凸透镜成像时,物体越靠近凸透镜,成像变大;光屏上的像可能是放大、等大或缩小的。
8.【答案】C
【知识点】凸透镜成像的应用
【解析】【解答】手机的摄像头相当于凸透镜,利用其成倒立、缩小的实像,与照相机的工作原理相同;要拍面部特写,此时的像会变大,像距变大,物距变小,可以把手机靠近面部一些,ABD不符合题意,C符合题意。
故答案为:C。
【分析】手机的摄像头相当于凸透镜,利用其成倒立、缩小的实像,与照相机的工作原理相同;凸透镜成实像时,物近像远像变大。
9.【答案】A
【知识点】凸透镜成像的应用
【解析】【解答】AC.墙上出现一朵清晰放大的“花”,该像是放大、倒立的实像,此时的物距应该在一倍焦距和二倍焦距之间,所以胶片与透镜的距离小于20cm,大于10cm,A符合题意,C不符合题意;
B.远视眼的成因是像成在了视网膜的后方,需要佩戴对光线具有会聚作用的凸透镜矫正;近视眼的成因是像成在了视网膜的前方,需要佩戴对光线具有发散作用的凹透镜矫正,B不符合题意;
D.白墙的表面凹凸不平,光线照射到白墙后会发生的是漫反射,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】凸透镜成像时,光屏上的像是实像,像和物体是倒立的;当物体在一倍焦距和二倍焦距间时,像在二倍焦距外。
10.【答案】D
【知识点】透镜的光路图
【解析】【解答】从光线通过凸透镜的情形可知,ABC的折射光线相对于入射光线是发散的,所以是凹透镜;而D的折射光线是会聚的,所以是凸透镜,ABC不符合题意,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】凸透镜对光有会聚作用。
11.【答案】C
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】AB.由图像知,当蜡烛处于B点时,像距等于物距为20cm。根据凸透镜成像规律得,蜡烛处于B点时,应处于二倍焦距处,成倒立、等大的实像。即焦距为
AB不符合题意;
C.由图像知,蜡烛处于A点时,像距大于物距,蜡烛处于一倍焦距和两倍焦距之间,根据凸透镜成像规律得,成倒立,放大的实像,C符合题意;
D.由图像知,蜡烛从B移动到C的过程中,物距逐渐变大,像距逐渐变小,所成的像逐渐变小,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】像距等于物距,物体处于二倍焦距处,成倒立、等大的实像;蜡烛处于一倍焦距和两倍焦距之间,成倒立,放大的实像;物距逐渐变大,像距逐渐变小,所成的像逐渐变小。
12.【答案】D
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】在距离透镜25厘米的光屏上成放大的像,则像距大于二倍焦距,即
25cm>2f
可得f<12.5cm
将物体移动到距离凸透镜30厘米处,此时物距30cm,则u=30cm>2f
所以成倒立缩小的实像。
故答案为:D。
【分析】根据凸透镜成像规律,物距大于像距时,成倒立缩小的实像。
13.【答案】B
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】A.当物距等于二倍焦距时,凸透镜成等大像时,由图可知
u=20cm=2f
解得f=10cm,A不符合题意;
B.把蜡烛移至刻度尺10cm处,凸透镜不动,此时物距40cm,大于二倍焦距,根据凸透镜成像规律可知,移动光屏,能在光屏上得到清晰的倒立的缩小的实像,B符合题意;
C.把蜡烛移至刻度尺32cm处,凸透镜不动,此时物距为18cm,等于一倍焦距而小于二倍焦距,根据凸透镜成像规律可知,移动光屏,能在光屏上得到清晰的倒立的放大的实像,这与投影仪的成像原理相同,C不符合题意;
D.把蜡烛移至刻度尺45cm处,凸透镜不动,此时物距为5cm,小于焦距,根据凸透镜成像规律可知,此时成的是虚像,不能在光屏上不成像,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】当物距等于二倍焦距时,凸透镜成等大像;物距大于二倍焦距,移动光屏,能在光屏上得到清晰的倒立的缩小的实像;物距等于一倍焦距而小于二倍焦距,能在光屏上得到清晰的倒立的缩小的实像;物距小于焦距,成的是虚像,不能在光屏上不成像。
14.【答案】D
【知识点】凸透镜成像的应用
【解析】【解答】ABCD.盒盖处安装凸透镜,盒底处有昆虫标本,要使凸透镜作放大镜使用时,物距必须小于焦距,ABC不符合题意,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】当物体在凸透镜的焦点内时,可以成正立放大的像。
15.【答案】B
【知识点】凸透镜成像的应用
【解析】【解答】由图结合题意可知,灯内部较小的投影片在地面成倒立、放大的实像,根据凸透镜成像规律可知,此时投影片位于凸透镜的一倍焦距和二倍焦距之间,其实像在凸透镜另一侧二倍焦距之外,B符合题意,ACD不符合题意。
故答案为:B。
【分析】投影仪成像时,物体在凸透镜的一倍焦距和二倍焦距间,成像是倒立放大的实像。
16.【答案】B
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验;凸透镜成像的应用
【解析】【解答】①近视眼的晶状体曲度变大,会聚能力增强,即折光能力增强,成像于视网膜前,应佩戴发散的凹透镜,使光线推迟会聚,故①错误;
②照相机照相的原理是物距大于2倍焦距,成倒立缩小的实像,所以照相时应该站在镜头的二倍焦距以外,故②正确;
③利用放大镜看地图时,物体在焦点之内,物距小于1倍焦距,成正立放大的虚像,故③错误;
④阳光下绿树的影子是光在同种均匀介质中沿直线传播形成的,故④正确。
故答案为:B。
【分析】近视眼镜是凹透镜;照相机成像时,物体在二倍焦距外;放大镜成像时,物体在一倍焦距内,成像是正立放大的虚像;影子是光沿直线传播形成的。
17.【答案】D
【知识点】凸透镜成像的应用
【解析】【解答】AB.根据水球的形状可知,水球相当于凸透镜,此时王亚平到水球的距离大于2倍焦距,成倒立、缩小的实像,根据此原理可以制成照相机,AB不符合题意;
CD.水球中间部分被气泡分为了两部分,中间是空气、气泡周围是水,则中间部分相当于变成了两个凹透镜的组合,这个时候又出现了一个正立、缩小的虚像,放大镜成的是正立、放大的虚像,两者原理不同,C不符合题意,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】物距大于二倍焦距时,凸透镜成倒立、缩小的实像;中间薄、边缘厚的透镜为凹透镜,凹透镜可以成正立、缩小的虚像。
18.【答案】A
【知识点】凸透镜成像的应用
【解析】【解答】凸透镜能使平行于主光轴的光会聚在焦点,并且焦点到光心的距离为焦距,因此透镜的焦距为
若用此放大镜来放大观察邮票上的细小部分,物距应小于焦距时,所成像是正立放大的虚像,则邮票到透镜的距离应该小于焦距f,即
A符合题意,BCD不符合题意。
故答案为:A。
【分析】放大镜成像时,物体在凸透镜的焦点内。
19.【答案】B
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】A.注水的胶膜相当于一个凸透镜,用来模拟人的眼睛,A不符合题意;
B.人眼相当于一架照相机,因此图中凸透镜成像原理与照相机的成像原理相同,B符合题意;
C.注水后,在水透镜前放置一个合适的凸透镜,由于凸透镜对光线具有会聚作用,烛焰的像将靠近水透镜,在光屏上不能再次看到烛焰清晰的像,C不符合题意;
D.注水后,将蜡烛向左移动,物距增大,像距将减小,要想在光屏上可再次看到烛焰清晰的像,光屏需向左移动,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】中间厚边缘薄的透镜是凸透镜;当物距大于像距时,成像于照相机的成像原理相同;当物体远离凸透镜时,像靠近凸透镜。
20.【答案】B
【知识点】凸透镜成像的应用
【解析】【解答】A.物体放在A点时,,成倒立、缩小的实像,应用于照相机,A不符合题意;
B.物体放在C点,,成倒立、放大的实像,应用于幻灯机和投影仪,B符合题意;
C.物体放在D点,,成正立、放大的虚像,应用于放大镜,C不符合题意;
D.物体放在F点时,不会成像,而眼睛成像与照相机的原理相同,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】凸透镜成像的三种情况和应用:
u>2f,成倒立、缩小的实像,应用于照相机和摄像机。
2f>u>f,成倒立、放大的实像,应用于幻灯机和投影。
u<f,成正立、放大的虚像,应用于放大镜和老花镜。
21.【答案】实;小于
【知识点】凸透镜成像的应用
【解析】【解答】墙面能够承接的像为实像。
玻璃球成在墙面的像为倒立缩小的实像,所以与照相机的成像原理相同,所以物距大于二倍焦距,像距大于一倍焦距小于二倍焦距,墙面到玻璃球球心的距离为像距,蜡烛到玻璃球球心的距离为物距,所以墙面到玻璃球球心的距离小于蜡烛到玻璃球球心的距离。
【分析】当物体在凸透镜的二倍焦距外时,成倒立缩小的实像,像在一倍焦距和二倍焦距间。
22.【答案】缩小;实
【知识点】凸透镜成像的应用
【解析】【解答】根据凸透镜的成像规律可知,物体到透镜的距离大于二倍焦距,则成的像是一个倒立、缩小的实像。
【分析】物体在凸透镜的二倍焦距外时,成倒立缩小的实像。
23.【答案】②③;①④
【知识点】透镜及其特点与分类
【解析】【解答】中间厚,边缘薄的透镜叫凸透镜,如图所示的四个透镜,属于凸透镜的有②③。
中间薄,边缘厚的透镜叫凹透镜,如图所示的四个透镜,属于凹透镜的有①④。
【分析】中间厚,边缘薄的透镜叫凸透镜;中间薄,边缘厚的透镜叫凹透镜。
24.【答案】照相机;缩小;变小
【知识点】凸透镜成像的应用
【解析】【解答】用于扫码的手机摄像头相当于一个凸透镜,物体在两倍焦距以外,成倒立、缩小的实像;与照相机的成像原理相同。
当手机远离健康码、行程码时,物距变大,像距变小,摄像头所成的像将变小。
【分析】摄像头成像是倒立缩小的实像,和照相机相同;物体越远,成像变小。
25.【答案】不能
【知识点】透镜的光路图;凸透镜成像的应用
【解析】【解答】由图像可知,右侧无法成像,折射光线的反向延长线可以成虚像,虚像不能用光屏接收到。
【分析】物体在凸透镜的焦点内时,折射光线发现,反向延长像会聚,成虚像,不能用光屏承接。
26.【答案】照相机;减小
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】水滴状的鱼肝油胶囊相当于一个凸透镜,透过水滴状的鱼肝油胶囊观察积木,发现上面的数字“9”变成了“6”,说明数字“9”通过胶囊成倒立缩小的实像,即积木放在了胶囊的二倍焦距以外,像成在一倍焦距与二倍焦距之间,与该成像原理相同的光学仪器有照相机。
若想让“6”变大一些,即像变大一些,则像距必须变大,根据物距变小像距变大,可将积木与胶囊的距离减小。
【分析】凸透镜成倒立缩小的实像,物体二倍焦距以外,像成在一倍焦距与二倍焦距之间,与该成像原理相同的光学仪器有照相机;凸透镜成实像时,物距变小像距变大时,像变大。
27.【答案】凸;会聚;大于
【知识点】透镜及其特点与分类;凸透镜成像的应用
【解析】【解答】在瓶口处安装一个透镜便于观察瓶底小昆虫放大的像,安装的应是凸透镜,凸透镜对光线具有会聚作用。
盒盖到盒底的距离为10cm,物距是10cm,凸透镜做放大镜使用,物距小于焦距,凸透镜的焦距要大于10cm。
【分析】凸透镜对光有会聚作用,当物体在凸透镜的焦点内时,成正立放大的虚像。
28.【答案】发散;凹;近视
【知识点】近视眼的成因与矫正办法
【解析】【解答】因为凸透镜对光具有会聚的作用,凹透镜对光句发散的作用,将眼镜片放在发光体与凸透镜之间,光屏上原来清晰的像变模糊了;使光屏远离透镜,又能在光屏上看到发光体清晰的像。说明该眼镜片对光线具有发散作用,是凹透镜。
因为近视眼的晶状体太厚,对光的会聚本领太强,光还没有达到视网膜就形成清晰的像,要使成清晰的像在视网膜上,就要减弱对光的会聚本领,因为凹透镜对光具有发散作用,所以利用凹透镜可以矫正近视眼。
【分析】凹透镜对光句发散的作用,利用凹透镜可以矫正近视眼。
29.【答案】凸;;缩小;变大
【知识点】凸透镜成像的应用
【解析】【解答】云相机的镜头相当于一个凸透镜,拍摄识别时,物距大于2倍焦距,即u>2f
能成一个倒立、缩小的实像。
凸透镜成实像时,物近像远像变大,机器人向接种者靠近,物距变小,像距变大,拍摄到接种者的像将变大。
【分析】照相机的镜头是凸透镜,物体在凸透镜的二倍焦距外,成像是倒立缩小的实像;当凸透镜成实像时,物体靠近凸透镜,成像变大。
30.【答案】甲;丁
【知识点】近视眼的成因与矫正办法
【解析】【解答】近视眼形成原因是长时间看近处,折光能力太强,在视网膜前成像,故答案为:甲。
折光能力太强,在视网膜前成像,需要佩戴发散透镜,故答案为:丁。
【分析】近视眼成像在视网膜前,利用凹透镜矫正;远视眼成像在视网膜后,利用凸透镜矫正。
31.【答案】解:如图所示:
【知识点】透镜的光路图
【解析】【解答】过凹透镜光心的光线传播方向不改变,平行于主光轴的光线经凹透镜折射后,其折射光线的反向延长线过焦点,如图所示:
【分析】光线过凹透镜的光心,沿直线传播;光线和凹透镜的主光轴平行,折射光线的反向延长线过焦点。
32.【答案】解:如图所示:
【知识点】透镜的光路图
【解析】【解答】由图可知,根据三条经过凸透镜的特殊光线可知,平行于主光轴的光线经凸透镜折射后,折射光线经过焦点;经过凸透镜光心的光线,其传播方向不变,如图所示:
【分析】光线平行于凸透镜的主光轴,折射光线过焦点;光线过凸透镜的光心,光沿直线传播。
33.【答案】解:如图所示
【知识点】眼睛及其视物原理
【解析】【解答】图甲是近视眼的成像示意图,需要用凹透镜来矫正,故虚线框内应该画凹透镜,凹透镜对光线有发散作用,再经过晶状体会聚到视网膜上的a点。如下图所示:
【分析】凹透镜对光有会聚作用;眼睛成像在视网膜上,才能看清楚物体。
34.【答案】(1)10.0
(2)光屏正中央
(3)放大;投影仪;左
(4)C
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】(1)平行主光轴的光线会聚于一个很小、很亮的光斑,这个光班称为焦点,焦点到光心的距离是焦距,故焦距为30.0cm-20.0cm=10.0cm
(2)点燃蜡烛并调节烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度上,烛焰的中心发出的光线经过凸透镜的光心传播方向不变,故当烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度上,像成在光屏的正中央。
(3)当蜡烛距凸透镜15cm时,物距在一倍焦距和两倍的焦距之间,成的是倒立的放大的实像,投影仪就是利用这一原理制成的。
远视眼是晶状体太薄,折光能力变弱,需要佩戴凸透镜,故远视镜片是凸透镜,当在凸透镜与光屏之间放置一远视镜片,对光线有会聚作用,故需要将光屏向左移动。
(4) A.飞虫在1倍焦距以内,成的是虚像,无法用光屏承接,A不符合题意;
B.影子是光照射不到的地方形成区域,而凸透镜成像原理是烛焰发出光线经过凸透镜折射后形成的像,经光屏反射后进入人眼,人就可以看到像,光屏上比较亮,不会形成影子,B不符合题意;
C.凸透镜成实像时,所有透过透镜的光会聚到光屏上成像,小虫落在透镜上后,整个物体发出的光虽有一小部分被挡住,但总会有一部分光通过凸透镜而会聚成像,因此,像与原来相同,仍是烛焰的像,大小不变;由于透镜的一小部分被遮住,因此折射出的光线与原来相比减少了,像将完好,但亮度会变暗。C符合题意。
故答案为:C。
【分析】(1)平行于主光轴的光线会聚于焦点,焦点到凸透镜的距离是焦距;
(2)当烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度上,凸透镜成像在光屏中央;
(3)当物体在凸透镜的一倍焦距和二倍焦距间时,成倒立放大的实像,实际应用有投影仪;远视眼镜是凸透镜,使成像靠近凸透镜;
(4)凸透镜成实像时,凸透镜上的物体,不改变成像形状。
35.【答案】(1)远视镜;25.0
(2)缩小;照相机
(3)向上移动
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】(1)由图甲可知,平行光线经镜片后会聚到一点,说明该镜片具有会聚作用,为凸透镜,远视镜就是用凸透镜制成的。
由图甲可知,该镜片的焦距为35.0-10.0=25.0cm
(2)由图乙可知,像距小于物距,此时物距大于二倍焦距,根据凸透镜成像原理特点可得,成倒立缩小的实像,照相机就是根据这个原理制成的。
(3)在凸透镜成实像时,通过凸透镜光心的光线方向不变,所以将镜片上移一定的距离,墙壁上的像将向上移动。
【分析】(1)凸透镜对光有会聚作用;远视镜就是用凸透镜制成的,焦点到光心的距离是焦距;
(2)物距大于二倍焦距,根据凸透镜成像原理特点可得,成倒立缩小的实像,照相机就是根据这个原理制成的;
(3)将镜片上移一定的距离,墙壁上的像将向上移动。
1 / 12022-2023学年度鲁科版八年级物理上册 第4章透镜及其应用 单元测试
一、单选题
1.(2022·桂林)在如图所示的光学元件中,属于凸透镜的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】透镜及其特点与分类
【解析】【解答】AB.中间薄,边缘厚的透镜是凹透镜,AB不符合题意;
C.该透镜中间厚,边缘薄,属于凸透镜,C符合题意;
D.该元件厚度相同,不是凹透镜,也不是凸透镜,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】中间厚边缘薄的透镜是凸透镜。
2.(2022·长沙)我国出土的文物“水晶饼”为中部鼓起的透明圆饼,古籍记载“正午向日,以艾承之,即火燃”。关于“水晶饼”利用太阳光生火,下列说法正确的是( )
A.这是光的反射现象 B.这是光的色散现象
C.“水晶饼”对光有会聚作用 D.“水晶饼”对光有发散作用
【答案】C
【知识点】透镜及其特点与分类
【解析】【解答】A.“水晶饼”相当于凸透镜,发生的是光的折射现象,A不符合题意;
B.光的色散现象是指太阳光(白光)透过三棱镜分解成各种色光的现象,B不符合题意;
CD.“水晶饼”相当于凸透镜,凸透镜对光有会聚作用,把一束太阳光的能量会聚到焦点上,从而点燃了焦点处的艾草,C符合题意,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】中间厚边缘薄的透镜是凸透镜,对光有会聚作用。
3.(2022·新疆)新疆天池的风景在晓宁同学的视网膜上成的像是( )
A.放大的实像 B.缩小的实像 C.放大的虚像 D.缩小的虚像
【答案】B
【知识点】眼睛及其视物原理
【解析】【解答】当眼睛成像时,物距远大于像距,故由凸透镜的成像规律可知,此时所成的像为倒立、缩小的实像,ACD不符合题意,B符合题意。
故答案为:B。
【分析】眼睛的成像是倒立缩小的实像。
4.(2022·泸州)如图所示,为小赵同学探究凸透镜成像规律时的一种成像情况,下列哪种光学器件成像原理与它相同( )
A.投影仪 B.照相机 C.电影放映机 D.放大镜
【答案】B
【知识点】凸透镜成像的应用;生活中的透镜
【解析】【解答】由图可知,物距大于像距,光屏上呈现倒立、缩小的实像。
AC.投影仪和电影放映机都是成倒立、放大的实像,与图示成像原理不同,故不符合题意;
B.照相机成倒立缩小的实像,与图示成像原理相同,B符合题意;
D.放大镜成正立、放大的虚像,与图示成像原理不同,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】当物体在凸透镜的二倍焦距外时,成倒立缩小的实像,实际应用是照相机。
5.(2022·山西)如图所示,是创新小组的同学们自制的照相机。在较暗的教室内,让凸透镜对着明亮的室外,拉动纸筒,在半透明膜上可看到室外实验楼清晰的像,若想在半透明膜上成实验楼更大清晰的像,下列做法正确的是( )
A.相机向前移,纸筒向前伸 B.相机向后移,纸筒向后缩
C.相机不移动,纸筒向后缩 D.相机和纸筒的位置均不变
【答案】A
【知识点】凸透镜成像的应用
【解析】【解答】A.相机向前移,物距减小,根据凸透镜成像规律可知,像距会变大,像也变大,所以纸筒向前伸来增大像距,则可在半透明膜上成更大的清晰的像,A符合题意;
B.相机向后移,物距增大,根据凸透镜成像规律可知,像将变小,B不符合题意;
C.相机不移动,物距不变,所像距也不会变,所以纸筒向后缩不能得到更大清晰的像,C不符合题意;
D.相机和纸筒的位置均不变,像的大小不会发生变化,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】凸透镜成像时,当物体靠近凸透镜时,像远离凸透镜,像变大。
6.(2022·藤县模拟)在“探究凸透镜成像规律”的实验中。当蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示时,光屏上得到清晰的像。则凸透镜的焦距可能是( )
A.10cm B.13cm C.15cm D.20cm
【答案】B
【知识点】凸透镜成像的应用
【解析】【解答】由图得,此时物距为
像距为
物距小于像距,凸透镜成的像是倒立、放大的实像,故 ,
解得。
故答案为:B。
【分析】利用凸透镜成像的特点分析解答。
7.(2022·镇江)如图所示,凸透镜位于P处(图中未画出)位置不变,移动蜡烛,光屏先后在P同侧的甲、乙两处得到烛焰清晰的像,且甲处的像比乙处大,则( )
A.甲处可能成的是虚像 B.乙处像可能是放大的
C.P点位置在甲的左侧 D.蜡烛的移动方向向左
【答案】B
【知识点】凸透镜成像的应用;生活中的透镜
【解析】【解答】ACD.由题意可知,光屏先后在P同侧的甲、乙两处得到烛焰清晰的像,且甲处的像比乙处大,根据物距变大,像距变小,像变小可知,像在不断的靠近凸透镜,因此凸透镜在乙的右侧,蜡烛在凸透镜的右侧,此时蜡烛在远离凸透镜,因此蜡烛向右移动;由于甲处的像成在光屏上,因此甲处只能成实像,ACD不符合题意;
B.由于题干未提供物距和凸透镜的焦距,若物距大于1倍焦距小于2倍焦距,乙处成放大的实像;若物距大于2倍焦距,成缩小的实像;若物距等于2倍焦距,成等大的实像,B符合题意。
故答案为:B。
【分析】凸透镜成像时,物体越靠近凸透镜,成像变大;光屏上的像可能是放大、等大或缩小的。
8.(2022·黔西)如图所示,小明妈妈用手机拍视频。下列关于手机镜头成像的说法正确的是( )
A.手机摄像镜头相当于一个凹透镜
B.妈妈通过手机镜头成正立的虚像
C.要拍面部特写,可以把手机靠近面部一些
D.手机镜头的成像规律与投影仪的成像规律相同
【答案】C
【知识点】凸透镜成像的应用
【解析】【解答】手机的摄像头相当于凸透镜,利用其成倒立、缩小的实像,与照相机的工作原理相同;要拍面部特写,此时的像会变大,像距变大,物距变小,可以把手机靠近面部一些,ABD不符合题意,C符合题意。
故答案为:C。
【分析】手机的摄像头相当于凸透镜,利用其成倒立、缩小的实像,与照相机的工作原理相同;凸透镜成实像时,物近像远像变大。
9.(2022·湘潭)如图,将印有花的透明胶片,贴在发光手电筒前端玻璃上,正对着焦距为10cm的凸透镜,调整位置,墙上出现一朵清晰放大的“花”。下列说法正确的是( )
A.胶片上的花是倒立的
B.此透镜可作为近视眼镜镜片
C.胶片与透镜的距离小于10cm
D.白墙相当于光屏,发生的是镜面反射
【答案】A
【知识点】凸透镜成像的应用
【解析】【解答】AC.墙上出现一朵清晰放大的“花”,该像是放大、倒立的实像,此时的物距应该在一倍焦距和二倍焦距之间,所以胶片与透镜的距离小于20cm,大于10cm,A符合题意,C不符合题意;
B.远视眼的成因是像成在了视网膜的后方,需要佩戴对光线具有会聚作用的凸透镜矫正;近视眼的成因是像成在了视网膜的前方,需要佩戴对光线具有发散作用的凹透镜矫正,B不符合题意;
D.白墙的表面凹凸不平,光线照射到白墙后会发生的是漫反射,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】凸透镜成像时,光屏上的像是实像,像和物体是倒立的;当物体在一倍焦距和二倍焦距间时,像在二倍焦距外。
10.(2022八下·辽阳期末)如图中画出了光线通过透镜(图中未画出)的情形,其中凸透镜是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【知识点】透镜的光路图
【解析】【解答】从光线通过凸透镜的情形可知,ABC的折射光线相对于入射光线是发散的,所以是凹透镜;而D的折射光线是会聚的,所以是凸透镜,ABC不符合题意,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】凸透镜对光有会聚作用。
11.(2022九上·安徽开学考)在做“探究凸透镜成像规律”的实验中,某实验小组所描绘的图像如图所示。图线中A、B、C三点分别与蜡烛在光具座上移动过程中的三个位置相对应。则下列说法正确的是( )
A.透镜的焦距是20cm
B.蜡烛处于B点时,成倒立、放大的实像
C.蜡烛处于A点时,成倒立,放大的实像
D.蜡烛从B移动到C的过程中,所成的像逐渐变大
【答案】C
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】AB.由图像知,当蜡烛处于B点时,像距等于物距为20cm。根据凸透镜成像规律得,蜡烛处于B点时,应处于二倍焦距处,成倒立、等大的实像。即焦距为
AB不符合题意;
C.由图像知,蜡烛处于A点时,像距大于物距,蜡烛处于一倍焦距和两倍焦距之间,根据凸透镜成像规律得,成倒立,放大的实像,C符合题意;
D.由图像知,蜡烛从B移动到C的过程中,物距逐渐变大,像距逐渐变小,所成的像逐渐变小,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】像距等于物距,物体处于二倍焦距处,成倒立、等大的实像;蜡烛处于一倍焦距和两倍焦距之间,成倒立,放大的实像;物距逐渐变大,像距逐渐变小,所成的像逐渐变小。
12.(2022·上海市)已知在某物体透过凸透镜在距离透镜25厘米的光屏上成放大的像,若将物体移动到距离凸透镜30厘米处,则此时成( )
A.放大的虚像 B.正立的虚像 C.放大的实像 D.缩小的实像
【答案】D
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】在距离透镜25厘米的光屏上成放大的像,则像距大于二倍焦距,即
25cm>2f
可得f<12.5cm
将物体移动到距离凸透镜30厘米处,此时物距30cm,则u=30cm>2f
所以成倒立缩小的实像。
故答案为:D。
【分析】根据凸透镜成像规律,物距大于像距时,成倒立缩小的实像。
13.(2022·枣庄)在“探究凸透镜成像的规律”实验中,蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图所示,这时烛焰在光屏上能成等大清晰的像。关于本实验下列说法正确的是( )
A.凸透镜的焦距是20cm
B.把蜡烛移至刻度尺10cm处,凸透镜不动,移动光屏,能在光屏上得到清晰的像
C.把蜡烛移至刻度尺32cm处,凸透镜不动,移动光屏,能在光屏上得到清晰的像。这与照相机的成像原理相同
D.把蜡烛移至刻度尺45cm处,凸透镜不动,移动光屏,会再次在光屏上得到清晰的像
【答案】B
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】A.当物距等于二倍焦距时,凸透镜成等大像时,由图可知
u=20cm=2f
解得f=10cm,A不符合题意;
B.把蜡烛移至刻度尺10cm处,凸透镜不动,此时物距40cm,大于二倍焦距,根据凸透镜成像规律可知,移动光屏,能在光屏上得到清晰的倒立的缩小的实像,B符合题意;
C.把蜡烛移至刻度尺32cm处,凸透镜不动,此时物距为18cm,等于一倍焦距而小于二倍焦距,根据凸透镜成像规律可知,移动光屏,能在光屏上得到清晰的倒立的放大的实像,这与投影仪的成像原理相同,C不符合题意;
D.把蜡烛移至刻度尺45cm处,凸透镜不动,此时物距为5cm,小于焦距,根据凸透镜成像规律可知,此时成的是虚像,不能在光屏上不成像,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】当物距等于二倍焦距时,凸透镜成等大像;物距大于二倍焦距,移动光屏,能在光屏上得到清晰的倒立的缩小的实像;物距等于一倍焦距而小于二倍焦距,能在光屏上得到清晰的倒立的缩小的实像;物距小于焦距,成的是虚像,不能在光屏上不成像。
14.(2022·河南)小明用透明塑料盒设计了一个昆虫标本观察器,如图所示。盒底上放标本,盒盖上嵌入一凸透镜。有焦距为5cm和10cm的两种凸透镜,为了在盒盖上方附近,通过凸透镜观察到标本正立、放大的像,凸透镜焦距f与盒高h选择合理的是( )
A.f=5cm h=10cm B.f=10cm h=12cm
C.f=5cm h=12cm D.f=10cm h=6cm
【答案】D
【知识点】凸透镜成像的应用
【解析】【解答】ABCD.盒盖处安装凸透镜,盒底处有昆虫标本,要使凸透镜作放大镜使用时,物距必须小于焦距,ABC不符合题意,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】当物体在凸透镜的焦点内时,可以成正立放大的像。
15.(2022·宜昌)如图所示是一种常见的投射灯,它的成像镜头可简化为一个凸透镜,能把投影片ab投射到地面,下图中能正确反映其成像原理的示意图是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【知识点】凸透镜成像的应用
【解析】【解答】由图结合题意可知,灯内部较小的投影片在地面成倒立、放大的实像,根据凸透镜成像规律可知,此时投影片位于凸透镜的一倍焦距和二倍焦距之间,其实像在凸透镜另一侧二倍焦距之外,B符合题意,ACD不符合题意。
故答案为:B。
【分析】投影仪成像时,物体在凸透镜的一倍焦距和二倍焦距间,成像是倒立放大的实像。
16.(2022·泰安)光学知识在我们的生活、学习中有着广泛应用。下列说法中( )
①近视镜是凸透镜,利用了凸透镜对光有会聚作用
②照相时,被照者应位于镜头二倍焦距以外
③放大镜能放大地图,利用了光通过凸透镜能成正立、放大的实像的原理
④阳光下绿树的影子是光沿直线传播形成的
A.只有①④正确 B.只有②④正确
C.只有②③正确 D.只有①③正确
【答案】B
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验;凸透镜成像的应用
【解析】【解答】①近视眼的晶状体曲度变大,会聚能力增强,即折光能力增强,成像于视网膜前,应佩戴发散的凹透镜,使光线推迟会聚,故①错误;
②照相机照相的原理是物距大于2倍焦距,成倒立缩小的实像,所以照相时应该站在镜头的二倍焦距以外,故②正确;
③利用放大镜看地图时,物体在焦点之内,物距小于1倍焦距,成正立放大的虚像,故③错误;
④阳光下绿树的影子是光在同种均匀介质中沿直线传播形成的,故④正确。
故答案为:B。
【分析】近视眼镜是凹透镜;照相机成像时,物体在二倍焦距外;放大镜成像时,物体在一倍焦距内,成像是正立放大的虚像;影子是光沿直线传播形成的。
17.(2022·瑶海模拟)在天宫课堂中,王业平制作了一个水球,此时的水球可以看做一个凸透镜,接着她向水球中间注入一个气泡,通过水球可看到她两个像,一个是正立、缩小的像,另一个是倒立、缩小的像,如图左所示。图右是观察像的示意图,关于上述实验下面说法正确的是( )
A.王亚平到水球的距离应小于水球凸透镜的二倍焦距
B.利用倒立的的像成像原理可以制成投影仪
C.利用正立的像成像原理可以制成放大镜
D.注入气泡后水球的中间部分相当于凹透镜,可成正立缩小的虚像
【答案】D
【知识点】凸透镜成像的应用
【解析】【解答】AB.根据水球的形状可知,水球相当于凸透镜,此时王亚平到水球的距离大于2倍焦距,成倒立、缩小的实像,根据此原理可以制成照相机,AB不符合题意;
CD.水球中间部分被气泡分为了两部分,中间是空气、气泡周围是水,则中间部分相当于变成了两个凹透镜的组合,这个时候又出现了一个正立、缩小的虚像,放大镜成的是正立、放大的虚像,两者原理不同,C不符合题意,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】物距大于二倍焦距时,凸透镜成倒立、缩小的实像;中间薄、边缘厚的透镜为凹透镜,凹透镜可以成正立、缩小的虚像。
18.(2022·上海模拟)把放大镜正对太阳光,可在距放大镜10cm处得到一个最小最亮的光斑;若用此放大镜来放大观察邮票上的细小部分,则邮票到透镜的距离应该( )
A.小于10cm B.等于10cm
C.在10cm到20cm之间 D.大于20cm
【答案】A
【知识点】凸透镜成像的应用
【解析】【解答】凸透镜能使平行于主光轴的光会聚在焦点,并且焦点到光心的距离为焦距,因此透镜的焦距为
若用此放大镜来放大观察邮票上的细小部分,物距应小于焦距时,所成像是正立放大的虚像,则邮票到透镜的距离应该小于焦距f,即
A符合题意,BCD不符合题意。
故答案为:A。
【分析】放大镜成像时,物体在凸透镜的焦点内。
19.(2022·宣州模拟)《综合防控儿童青少年近视实施方案》已经试行三年,我国儿童青少年总体近视率显著下降。小明利用如图所示的装置探究近视眼的成因和矫正,图中刚好能在光屏上看到烛焰清晰的像,实验过程中光屏与注水胶膜的位置不变,下列说法正确的是( )
A.注水的胶膜相当于一个凹透镜
B.图中成像原理与照相机的成像原理相同
C.注水后,在水透镜前放置一个合适的凸透镜,在光屏上可再次看到烛焰清晰的像
D.注水后,将蜡烛向左移动,在光屏上可再次看到烛焰清晰的像
【答案】B
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】A.注水的胶膜相当于一个凸透镜,用来模拟人的眼睛,A不符合题意;
B.人眼相当于一架照相机,因此图中凸透镜成像原理与照相机的成像原理相同,B符合题意;
C.注水后,在水透镜前放置一个合适的凸透镜,由于凸透镜对光线具有会聚作用,烛焰的像将靠近水透镜,在光屏上不能再次看到烛焰清晰的像,C不符合题意;
D.注水后,将蜡烛向左移动,物距增大,像距将减小,要想在光屏上可再次看到烛焰清晰的像,光屏需向左移动,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】中间厚边缘薄的透镜是凸透镜;当物距大于像距时,成像于照相机的成像原理相同;当物体远离凸透镜时,像靠近凸透镜。
20.(2022·江阴模拟)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,其中正确的是( )
A.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
B.幻灯机是根据物体放在C点时的成像特点制成的
C.照相机是根据物体放在D点时的成像特点制成的
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
【答案】B
【知识点】凸透镜成像的应用
【解析】【解答】A.物体放在A点时,,成倒立、缩小的实像,应用于照相机,A不符合题意;
B.物体放在C点,,成倒立、放大的实像,应用于幻灯机和投影仪,B符合题意;
C.物体放在D点,,成正立、放大的虚像,应用于放大镜,C不符合题意;
D.物体放在F点时,不会成像,而眼睛成像与照相机的原理相同,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】凸透镜成像的三种情况和应用:
u>2f,成倒立、缩小的实像,应用于照相机和摄像机。
2f>u>f,成倒立、放大的实像,应用于幻灯机和投影。
u<f,成正立、放大的虚像,应用于放大镜和老花镜。
二、填空题
21.(2022·遵义)某同学在家用一个玻璃球做成像实验,如图所示。墙上的像是 (选填“实”或“虚”)像,墙面到玻璃球球心的距离 (选填“大于”、“小于”或“等于”)蜡烛到玻璃球球心的距离。
【答案】实;小于
【知识点】凸透镜成像的应用
【解析】【解答】墙面能够承接的像为实像。
玻璃球成在墙面的像为倒立缩小的实像,所以与照相机的成像原理相同,所以物距大于二倍焦距,像距大于一倍焦距小于二倍焦距,墙面到玻璃球球心的距离为像距,蜡烛到玻璃球球心的距离为物距,所以墙面到玻璃球球心的距离小于蜡烛到玻璃球球心的距离。
【分析】当物体在凸透镜的二倍焦距外时,成倒立缩小的实像,像在一倍焦距和二倍焦距间。
22.(2022·永州)2021年12月9日,中国空间站太空授课以天地互动的形式圆满完成,航天员叶光富进行了太空水球光学实验。在太空失重环境下,水滴收缩成一个接近完美球体的水球,这个水球可以被看成一个凸透镜。将一个物体放在这个凸透镜二倍焦距以外的某一位置,可以看到一个倒立、 (选填“放大”或“缩小”)的 (选填“实像”或“虚像”)。
【答案】缩小;实
【知识点】凸透镜成像的应用
【解析】【解答】根据凸透镜的成像规律可知,物体到透镜的距离大于二倍焦距,则成的像是一个倒立、缩小的实像。
【分析】物体在凸透镜的二倍焦距外时,成倒立缩小的实像。
23.(2022·贺州)如图所示的四个透镜,属于凸透镜的有 ,属于凹透镜的有 (两空均填编号)。
【答案】②③;①④
【知识点】透镜及其特点与分类
【解析】【解答】中间厚,边缘薄的透镜叫凸透镜,如图所示的四个透镜,属于凸透镜的有②③。
中间薄,边缘厚的透镜叫凹透镜,如图所示的四个透镜,属于凹透镜的有①④。
【分析】中间厚,边缘薄的透镜叫凸透镜;中间薄,边缘厚的透镜叫凹透镜。
24.(2022·河南模拟)新冠疫情防控已是常态,出入公共场所要用手机扫健康码、行程码。扫码时,手机摄像头的成像原理与 (选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)相同,其所成的是倒立、 (填“放大”、“缩小”或“不变”)的实像;当手机远离健康码、行程码时,摄像头所成的像将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】照相机;缩小;变小
【知识点】凸透镜成像的应用
【解析】【解答】用于扫码的手机摄像头相当于一个凸透镜,物体在两倍焦距以外,成倒立、缩小的实像;与照相机的成像原理相同。
当手机远离健康码、行程码时,物距变大,像距变小,摄像头所成的像将变小。
【分析】摄像头成像是倒立缩小的实像,和照相机相同;物体越远,成像变小。
25.(2022·合肥模拟)如图为一点光源S通过透镜AB的光路图,请你判断该点光源成的像 (选填“能”或“不能”)用光屏接收到。
【答案】不能
【知识点】透镜的光路图;凸透镜成像的应用
【解析】【解答】由图像可知,右侧无法成像,折射光线的反向延长线可以成虚像,虚像不能用光屏接收到。
【分析】物体在凸透镜的焦点内时,折射光线发现,反向延长像会聚,成虚像,不能用光屏承接。
26.(2022·威海)如图所示,小明透过水滴状的鱼肝油胶囊观察积木,发现上面的数字“9”变成了“6”,与该成像原理相同的光学仪器有 ;若想让“6”变大一些,可将积木与胶囊的距离 。
【答案】照相机;减小
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】水滴状的鱼肝油胶囊相当于一个凸透镜,透过水滴状的鱼肝油胶囊观察积木,发现上面的数字“9”变成了“6”,说明数字“9”通过胶囊成倒立缩小的实像,即积木放在了胶囊的二倍焦距以外,像成在一倍焦距与二倍焦距之间,与该成像原理相同的光学仪器有照相机。
若想让“6”变大一些,即像变大一些,则像距必须变大,根据物距变小像距变大,可将积木与胶囊的距离减小。
【分析】凸透镜成倒立缩小的实像,物体二倍焦距以外,像成在一倍焦距与二倍焦距之间,与该成像原理相同的光学仪器有照相机;凸透镜成实像时,物距变小像距变大时,像变大。
27.(2022八下·锦州期末)如图是某同学制作的昆虫观察瓶。为了便于观察瓶底小昆虫放大的像,他在瓶口安装的应是 (选填“凸”或“凹”)透镜,对光线有 作用。若瓶口到瓶底的距离为10cm,他选择透镜的焦距应 (选填“大于”、“等于”或“小于”)10cm。
【答案】凸;会聚;大于
【知识点】透镜及其特点与分类;凸透镜成像的应用
【解析】【解答】在瓶口处安装一个透镜便于观察瓶底小昆虫放大的像,安装的应是凸透镜,凸透镜对光线具有会聚作用。
盒盖到盒底的距离为10cm,物距是10cm,凸透镜做放大镜使用,物距小于焦距,凸透镜的焦距要大于10cm。
【分析】凸透镜对光有会聚作用,当物体在凸透镜的焦点内时,成正立放大的虚像。
28.(2022·攀枝花)某同学为进一步了解“视力矫正”的原理,利用探究凸透镜成像规律的装置做了实验。他在发光体和凸透镜之间放置一个眼镜片,观察到了如下现象:“将眼镜片放在发光体和凸透镜之间,光屏上原来清楚的像变模糊了;使光屏远离透镜,又能在光屏上看到了发光体清晰的像”。说明这个眼镜片对光有 (选填“发散”或“会聚”)作用,它应该是 透镜,戴上这个眼镜可以矫正 (选填“近视”或“远视”)眼。
【答案】发散;凹;近视
【知识点】近视眼的成因与矫正办法
【解析】【解答】因为凸透镜对光具有会聚的作用,凹透镜对光句发散的作用,将眼镜片放在发光体与凸透镜之间,光屏上原来清晰的像变模糊了;使光屏远离透镜,又能在光屏上看到发光体清晰的像。说明该眼镜片对光线具有发散作用,是凹透镜。
因为近视眼的晶状体太厚,对光的会聚本领太强,光还没有达到视网膜就形成清晰的像,要使成清晰的像在视网膜上,就要减弱对光的会聚本领,因为凹透镜对光具有发散作用,所以利用凹透镜可以矫正近视眼。
【分析】凹透镜对光句发散的作用,利用凹透镜可以矫正近视眼。
29.(2022八下·辽阳期末)如图所示为某款智能无针疫苗注射机器人,通过一个简单的三维点云相机对人体进行拍摄,准确识别疫苗注射部位及注射角度,云相机的镜头相当于一个 透镜,拍摄识别时,云相机和人体之间的距离应满足 (选填“u>2f”“f【答案】凸;;缩小;变大
【知识点】凸透镜成像的应用
【解析】【解答】云相机的镜头相当于一个凸透镜,拍摄识别时,物距大于2倍焦距,即u>2f
能成一个倒立、缩小的实像。
凸透镜成实像时,物近像远像变大,机器人向接种者靠近,物距变小,像距变大,拍摄到接种者的像将变大。
【分析】照相机的镜头是凸透镜,物体在凸透镜的二倍焦距外,成像是倒立缩小的实像;当凸透镜成实像时,物体靠近凸透镜,成像变大。
30.(2022八下·辽阳期末)国家卫生健康委发布数据显示,我国儿童青少年近视总体发生率为53.6%,高中生为81%,大学生总体发生率为90%。近视已经成为国民健康的重要问题。如图所示,图中 (选填甲/乙)是近视眼的成因,应佩戴 (选填丙/丁)透镜矫正。
【答案】甲;丁
【知识点】近视眼的成因与矫正办法
【解析】【解答】近视眼形成原因是长时间看近处,折光能力太强,在视网膜前成像,故答案为:甲。
折光能力太强,在视网膜前成像,需要佩戴发散透镜,故答案为:丁。
【分析】近视眼成像在视网膜前,利用凹透镜矫正;远视眼成像在视网膜后,利用凸透镜矫正。
三、作图题
31.(2022·河池)如图所示,请完成光线通过透镜后的光路。
【答案】解:如图所示:
【知识点】透镜的光路图
【解析】【解答】过凹透镜光心的光线传播方向不改变,平行于主光轴的光线经凹透镜折射后,其折射光线的反向延长线过焦点,如图所示:
【分析】光线过凹透镜的光心,沿直线传播;光线和凹透镜的主光轴平行,折射光线的反向延长线过焦点。
32.(2022·百色)如图所示,请完成图中两条入射光线通过凸透镜后的光路图。
【答案】解:如图所示:
【知识点】透镜的光路图
【解析】【解答】由图可知,根据三条经过凸透镜的特殊光线可知,平行于主光轴的光线经凸透镜折射后,折射光线经过焦点;经过凸透镜光心的光线,其传播方向不变,如图所示:
【分析】光线平行于凸透镜的主光轴,折射光线过焦点;光线过凸透镜的光心,光沿直线传播。
33.(2022·大庆)甲图是近视眼的成像示意图,其中晶状体相当于凸透镜,平行光经过晶状体等结构未会聚在视网膜上。请在乙图虚线框内画出适当的透镜,并将两条光线的光路补充完整。使光线会聚在视网膜上的a点。
【答案】解:如图所示
【知识点】眼睛及其视物原理
【解析】【解答】图甲是近视眼的成像示意图,需要用凹透镜来矫正,故虚线框内应该画凹透镜,凹透镜对光线有发散作用,再经过晶状体会聚到视网膜上的a点。如下图所示:
【分析】凹透镜对光有会聚作用;眼睛成像在视网膜上,才能看清楚物体。
四、实验探究题
34.(2022·滨州)小滨同学“探究凸透镜成像的规律”。
(1)如图甲所示,小滨让凸透镜正对平行光,调整凸透镜到光屏的距离,光屏上会出现一个很小、很亮的光斑,则该凸透镜的焦距f= cm;
(2)小滨在组装器材时,将蜡烛、凸透镜和光屏依次放在光具座上,点燃蜡烛并调节烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度上,目的是让烛焰的像成在 ;
(3)如图乙所示,小滨将凸透镜固定在50cm刻度线处,当蜡烛距凸透镜15cm时,移动光屏,可在光屏上得到一个倒立、 (选填“缩小”、“等大”或“放大”)的实像,利用该成像规律制成的光学仪器是 (选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)。此时,若在凸透镜与光屏之间放置一远视镜片,要在光屏上成清晰的像,光屏应向 (选 )移动;
(4)小滨在实验过程中,光屏上得到清晰的像,突然,一只飞虫落到了凸透镜表面上,则光屏上出现____。
A.飞虫的像 B.飞虫的影子 C.仍是烛焰的像
【答案】(1)10.0
(2)光屏正中央
(3)放大;投影仪;左
(4)C
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】(1)平行主光轴的光线会聚于一个很小、很亮的光斑,这个光班称为焦点,焦点到光心的距离是焦距,故焦距为30.0cm-20.0cm=10.0cm
(2)点燃蜡烛并调节烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度上,烛焰的中心发出的光线经过凸透镜的光心传播方向不变,故当烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度上,像成在光屏的正中央。
(3)当蜡烛距凸透镜15cm时,物距在一倍焦距和两倍的焦距之间,成的是倒立的放大的实像,投影仪就是利用这一原理制成的。
远视眼是晶状体太薄,折光能力变弱,需要佩戴凸透镜,故远视镜片是凸透镜,当在凸透镜与光屏之间放置一远视镜片,对光线有会聚作用,故需要将光屏向左移动。
(4) A.飞虫在1倍焦距以内,成的是虚像,无法用光屏承接,A不符合题意;
B.影子是光照射不到的地方形成区域,而凸透镜成像原理是烛焰发出光线经过凸透镜折射后形成的像,经光屏反射后进入人眼,人就可以看到像,光屏上比较亮,不会形成影子,B不符合题意;
C.凸透镜成实像时,所有透过透镜的光会聚到光屏上成像,小虫落在透镜上后,整个物体发出的光虽有一小部分被挡住,但总会有一部分光通过凸透镜而会聚成像,因此,像与原来相同,仍是烛焰的像,大小不变;由于透镜的一小部分被遮住,因此折射出的光线与原来相比减少了,像将完好,但亮度会变暗。C符合题意。
故答案为:C。
【分析】(1)平行于主光轴的光线会聚于焦点,焦点到凸透镜的距离是焦距;
(2)当烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度上,凸透镜成像在光屏中央;
(3)当物体在凸透镜的一倍焦距和二倍焦距间时,成倒立放大的实像,实际应用有投影仪;远视眼镜是凸透镜,使成像靠近凸透镜;
(4)凸透镜成实像时,凸透镜上的物体,不改变成像形状。
35.(2022·朝阳)学习了透镜的知识以后,小明借来了爷爷的眼镜片进行了探究:
(1)如图甲所示,太阳光经过镜片在光屏上形成了一个最小最亮的光斑,由此判断,爷爷佩戴的是 (选填“近视镜”或“远视镜”),镜片的焦距是 cm。
(2)他把镜片放置在桌子上,调节到如图乙所示的位置,墙上出现了窗户清晰的像(像未画出),这个像是倒立 的实像, (选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)就是利用这一成像原理工作的。
(3)小明将镜片向上移动一定高度,墙壁上的像将 (选填“向上移动”、“向下移动”或“仍然成在原来的位置”)。
【答案】(1)远视镜;25.0
(2)缩小;照相机
(3)向上移动
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】(1)由图甲可知,平行光线经镜片后会聚到一点,说明该镜片具有会聚作用,为凸透镜,远视镜就是用凸透镜制成的。
由图甲可知,该镜片的焦距为35.0-10.0=25.0cm
(2)由图乙可知,像距小于物距,此时物距大于二倍焦距,根据凸透镜成像原理特点可得,成倒立缩小的实像,照相机就是根据这个原理制成的。
(3)在凸透镜成实像时,通过凸透镜光心的光线方向不变,所以将镜片上移一定的距离,墙壁上的像将向上移动。
【分析】(1)凸透镜对光有会聚作用;远视镜就是用凸透镜制成的,焦点到光心的距离是焦距;
(2)物距大于二倍焦距,根据凸透镜成像原理特点可得,成倒立缩小的实像,照相机就是根据这个原理制成的;
(3)将镜片上移一定的距离,墙壁上的像将向上移动。
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