福建省2021、2022两年物理中考真题、模拟题分类选编—透镜及其应用 练习题
一、单选题
1.(2022·福建泉州·二模)桌面上放有一只离墙很近的盛满水的玻璃杯,小明无意中发现玻璃杯后方白墙上出现窗外景物清晰的像。下列光学仪器中应用了该现象成像原理的是( )
A.放大镜 B.照相机 C.投影仪 D.潜望镜
2.(2022·福建漳州·二模)如图“p”字发光体经过凸透镜在不透明的光屏上得到清晰地像。我们的眼睛看到屏上的像的形状为( )
A.“b” B.“p” C.“d” D.“q”
3.(2022·福建厦门·一模)图是小华在园博苑拍摄的郁金香特写,若要拍摄郁金香花海盛景,可采用的方法是( )
A.更换短焦距镜头,使像变大 B.更换长焦距镜头,使像变小
C.相机靠近郁金香,使像变大 D.相机远离郁金香,使像变小
4.(2022·福建漳州·一模)如图是某校门禁的刷脸机,师生通过“刷脸”进出校园。下列说法正确的是( )
A.“刷脸机”的摄像头是凹透镜
B.人在“摄像头”里所成的像是虚像
C.“刷脸”的同学要位于摄像头二倍焦距以外
D.要使屏幕上自己的像变小,需靠近“刷脸机”的摄像头
5.(2022·福建三明·一模)2021年12月9日,我国神舟十三号乘组航天员在中国空间站进行了“太空授课”,其实早在8年前航天员也展示了太空水球光学实验,如图所示,水球相当于一个凸透镜,通过它形成( )
A.倒立、缩小的实像 B.正立、缩小的实像
C.正立、放大的虚像 D.倒立、放大的虚像
6.(2022·福建泉州·模拟预测)在探究凸透镜成像规律的实验中,移动光屏距透镜20cm时,在光屏上正好得到烛焰清晰放大的像。则( )
A.蜡烛距透镜的距离大于20cm
B.凸透镜的焦距大于10cm
C.投影仪应用了该次实验的成像规律
D.照相机应用了该次实验的成像规律
7.(2022·福建福州·模拟预测)图甲是一种能满足特殊人群需求的眼镜片,它的改变是通过在透明薄膜中注入或抽出光学液体来实现的。图乙是小明看远处物体时的成像情况,下列说法正确的是( )
A.镜片Ⅰ可用于制作照相机的镜头
B.镜片Ⅱ可以使物体成倒立的虚像
C.继续往镜片Ⅱ中注入液体,其焦距将变大
D.小明需配戴合适的镜片Ⅰ进行矫正
8.(2021·福建漳州·一模)如图为漳州“达达通”电动车,便于市民绿色出行(规定满 18 周岁公民方可扫码骑行),在扫码过程中( )
A.摄像头相当于近视眼镜的镜片
B.若扫码不成功,可能是摄像头离二维码太近
C.二维码位于摄像头的一倍焦距和二倍焦距之间
D.二维码白色部分吸收所有色光,黑色部分反射所有色光
9.(2021·福建南平·二模)如图所示的武夷山网红图片,相关描述正确的是( )
A.玉女峰在平静水面的倒影是等大的实像
B.以正在行驶的竹筏为参照物,山峰是静止的
C.武夷水秀璀璨梦幻的光柱是光的直线传播现象
D.用手机拍摄武夷水秀的照片是利用小孔成像原理
10.(2021·福建宁德·一模)在探究凸透镜成像规律的实验中,将点燃的蜡烛放在距凸透镜30cm处,在透镜另一侧距透镜15cm处的光屏上得到烛焰清晰的像 若把点燃的蜡烛放在距凸透镜15cm处,则移动光屏( )
A.能承接到倒立 缩小的实像 B.能承接到倒立、放大的实像
C.不能承接到像 D.距透镜15cm处才能承接到清晰的像
11.(2021·福建福州·模拟预测)下列有关光现象的描述正确的是( )
A.近视眼应配戴凸透镜来矫正
B.平面镜成像是由光的反射形成的
C.照相机形成的是正立、缩小的实像
D.向平面镜走近时,人在镜中的像将变大
二、填空题
12.(2021·福建福州·模拟预测)如图所示,凸透镜焦距为20cm。保持透镜位置不变,当蜡烛在15cm刻度处时,为了在光屏的中心找到像,应调整光屏的高度,并将光屏向______方向移动(选填“远离透镜”或“靠近透镜”),才能得到______(填像的大小和性质)。
13.(2021·福建泉州·模拟预测)2021年春节,一支名为《唐宫夜宴》的舞蹈受到观众好评。如图所示,这是照相机拍摄的演出现场的一个画面。拍照时,相机镜头与演员之间的距离应大于______。如果想让画面两侧的演员全部进入画面中,可将照相机的镜头______(选填“远离”或“靠近”)演员。
14.(2021·福建龙岩·二模)同学们常喝矿泉水,当用手握住装满水的圆柱形矿泉水瓶时,透过瓶子看到瓶后的手指变粗的________像,将手指远离瓶子一些,将会看到与手指指向相反的_________像。(均选填“实”或“虚”)
15.(2021·福建宁德·一模)由于新冠疫情影响,学生在家上网课,部分同学由于手机管控不力,长时间过度使用手机,导致眼睛近视,如图所示,近视形成的原理与图______(选填“甲”或“乙”)相符,应配戴______(选填“凹”或“凸”)透镜矫正。
三、作图题
16.(2022·福建泉州·二模)将图中的光路补充完整。
17.(2021·福建南平·二模)如图所示,请补充平面镜的入射光线和透镜的折射光线,完成光路图。
( )
四、实验题
18.(2021·福建·中考真题)在“探究凸透镜成像规律实验”中:
(1)将蜡烛、凸透镜和光屏依次安装在光具座上,点燃蜡烛,调整它们的高度使烛焰中心、透镜光心和光屏中心在______;
(2)如图甲所示,光屏上成清晰的像。由光路可逆可以推断,保持蜡烛和光屏的位置不变,只移动透镜到______cm 刻度处,光屏上可再次成清晰______、倒立的实像;
(3)实验一段时间后,原来在光屏中心的像“跑”到光屏上方,如图乙所示位置。能让像重新回到光屏中心的操作是______;(填序号)
①光屏下调 ②蜡烛上调 ③透镜上调
(4)实验中,光屏上成模糊的像,如果蜡烛和透镜位置不变,将光屏往凸透镜方向靠近,光屏上能成清晰的像;如果蜡烛、凸透镜和光屏位置不变,在蜡烛与凸透镜之间放上一个合适的凹透镜。光屏上也能成清晰的像。上述现象说明凹透镜对光具有______作用。______视眼的矫正与上述成像过程类似。
19.(2022·福建南平·二模)在探究“凸透镜成像规律”的实验中,所用凸透镜的焦距为10 cm。
(1)如图甲,移动凸透镜至16 cm刻度线处,移动光屏,观察到光屏上只能出现光斑,而人眼在图中A处应向______(选填“左”或“右”)看才能观察到烛焰正立放大的______像;
(2)如图乙,光屏上呈现清晰的像,此像的性质是倒立______的实像;
(3)如图丙,在烛焰和凸透镜之间放一眼镜的镜片,发现光屏上的像由清晰变模糊了,将光屏向靠近凸透镜的方向移动适当距离后,光屏上再次呈现清晰的像,则该眼镜的镜片是______镜,可用于矫正______(选填“近视眼”或“远视眼”)。
20.(2022·福建福州·二模)在探究“凸透镜成像规律”的实验中:
(1)将凸透镜正对太阳,移动光屏,直至光屏上出现最小最亮的光斑,如图甲所示,则凸透镜的焦距_______cm。
(2)点燃蜡烛后,需要调整烛焰、凸透镜和光屏的中心大致在_______。
(3)如图乙,光屏上可得到烛焰清晰的像,则像是倒立、_______的______像;保持凸透镜位置不变,移动蜡烛减小物距到如图丙所示位置,在光具座上无论怎样移动光屏都无法在光屏上成像,原因可能是______。
21.(2022·福建泉州·一模)在“探究凸透镜成像规律”实验中,当实验器材处于如图甲所示的位置时光屏上成清晰的像(像未画出)。
(1)如图甲所示物距为______cm。此时光屏上呈清晰的像,该像是倒立______(选填“放大”“等大”或“缩小”)的实像;
(2)甲图中固定透镜位置不变,将蜡烛移到45cm刻度线处,移动光屏______(选填“能”或“不能”)承接到像。______就是应用这一原理制成的(选填“照相机”“幻灯机”或“放大镜”);
(3)甲图中固定蜡烛位置不变,将透镜移到45cm刻度线处,要在光屏上再次看到清晰的像,应将光屏向______(选填“左”或“右”)移动;此时观察到的像如图乙所示的______;
(4)图中将个眼镜片放在透镜和烛焰之间,光屏上的像变模糊了,将光屏向左移动,光屏上再次呈现清晰的像,该眼镜片是______(选填“近视”或“远视”)眼镜的镜片。
22.(2021·福建漳州·一模)在探究“凸透镜成像规律”实验中:
(1)如图甲,凸透镜的焦距为______ cm;
(2)实验时,应使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在______;
(3)实验中发现光屏上的像如图丙所示,可将光屏向______(填“上”或“下”)移动,使像成在光屏中心;
(4)如图乙,光屏上恰好呈现出烛焰清晰的像,此时光屏上成倒立______的实像;
(5)如图乙,在蜡烛和凸透镜之间放一个近视镜,发现像变模糊,蜡烛应______(填“远离”或“靠近”)凸透镜,才能重新在光屏上得到烛焰清晰的像。
23.(2021·福建三明·一模)实验小组同学用蜡烛、凸透镜和光屏等器材做“探究凸透镜成像规律”的实验。
(1)若在图中所示的位置上,蜡烛成的像是等大、倒立的实像,则实验所用凸透镜的焦距为______cm;
(2)将点燃的蜡烛由图中所示位置向左移至光具座的20cm刻度线时,凸透镜位置保持不变,要想在光屏上重新看到清晰的像,应向______(选填“左”或“右”)移动光屏,光屏上会得到一个______、______的实像。
24.(2021·福建泉州·一模)在做探究凸透镜成像规律的分组实验时,每组使用的凸透镜都相同。
(1)小明先让一束平行于凸透镜主光轴的光线经过凸透镜后,在光屏上形成了一个最小、最亮的光斑,如图甲所示可知,该凸透镜的焦距是______cm;
(2)小刚实验时,蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上摆放的位置如图乙所示,其中明显需要调整的是______。调整后,移动光屏得到一个清晰的蜡烛的像。生活中的______就是利用这个原理制成的;
(3)保持凸透镜位置不变,若使蜡烛远离透镜,仍要在光屏上得到清晰的像,光屏应向______(选填靠近或远离)透镜的方向移动,此时的像与原来的像相比______(选填变大或变小);
(4)小宏移动蜡烛到另一位置,在光屏总找不到像,物体到凸透镜的距离可能是______
A.20cm B.25cm C.30cm D.8cm
25.(2021·福建南平·二模)如图是小南探究“凸透镜成像规律”的装置,已知凸透镜焦距为10cm。
(1)实验前,应先将烛焰、凸透镜和光屏的中心调节到______;
(2)如图甲,此时光屏上出现______的等大清晰的像(填“倒立”或“正立”);
(3)若保持凸透镜位置不动,将蜡烛移到光具座20cm的刻度线处,调整光屏后成一清晰的像,成像情况与此类似的是______(填“放大镜”“投影仪”或“照相机”);
(4)如图乙,小南将一副眼镜放到凸透镜前,光屏上呈现清晰的像。拿走眼镜,需将光屏向凸透镜方向移动,才能在光屏上再次呈现清晰的像,说明该眼镜是______(填“近视”或“远视”)眼镜。
26.(2021·福建莆田·一模)在做“探究凸透镜成像的规律”实验中,平行于主光轴的光线经凸透镜后会聚在光屏上一点,如图甲所示。
(1)由图甲可知,该凸透镜的焦距是______cm;
(2)将蜡烛、凸透镜和光屏放在光具座上,使烛焰、凸透镜和光屏的中心在______;
(3)调整蜡烛、凸透镜和光屏的位置如乙图所示,在光屏上能成倒立、______的实像;
(4)小明将近视眼镜片放在蜡烛与凸透镜之间,光屏上原来清晰的像变模糊了,为了能在光屏上再次看到蜡烛清晰的像,应使光屏______(选填“远离”或“靠近”)透镜;
(5)乙图中,将蜡烛向远离凸透镜方向移动一小段距离l1,为使光屏上再次呈现清晰的像,应将光屏向______(选填“远离”或“靠近”)透镜的方向移动一小段距离l1,通过实验可知,l1______l2(选填“<”“=”或“>”)。
参考答案:
1.B
【详解】盛满水的玻璃杯相当于凸透镜,窗外景物和玻璃杯之间的距离大于凸透镜的2倍焦距,成倒立、缩小的实像,照相机应用此原理制成的。
故选B。
2.C
【详解】由图可知,此时物距大于像距,成缩小、倒立(上下和左右颠倒)的实像,故我们看到的像应该是“d”。故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
3.D
【详解】A.更换短焦距镜头,透镜的会聚能力会更强,则像距会变小,故像变小,但是物距不变,相机拍摄的范围不变,所以不能拍摄郁金香花海盛景。故A不符合题意;
B.更换长焦距镜头,透镜的会聚能力会变弱,则像距会变长,故像变大,但是物距不变,相机拍摄的范围不变,所以不能拍摄郁金香花海盛景。故B不符合题意;
CD.拍完近景,若要拍花海,根据凸透镜成实像时的特点,则需增加物距,同时像距减小,像变小。故C不符合题意,D符合题意。
故选D。
4.C
【详解】ABC.“刷脸机”摄像头的工作原理与照相机相同,“刷脸”时,人要在凸透镜的二倍焦距之外,成的是倒立、缩小的实像,故C正确,AB错误;
D.要使屏幕上自己的像变小,需要减小像距,增大物距,即要远离“刷脸”机镜头,故D错误。
故选C。
5.A
【详解】水球相当于一个凸透镜,宇航员和凸透镜之间的距离大于2倍焦距,此时成的像是倒立、缩小的实像。
故选A。
6.C
【详解】B.光屏距透镜20cm时,在光屏上正好得到烛焰清晰放大的像,说明像在二倍焦距以外,即
20cm>2f
f<10cm
故B不符合题意;
A.此时物体应在一倍焦距和二倍焦距之间,即物距
10cm故A不符合题意;
CD.在光屏上正好得到烛焰清晰放大的像,投影仪应用了该次实验的成像规律,故C符合题意,D不符合题意。
故选C。
7.D
【详解】A.由图可知,镜片Ⅰ中央薄、两边厚,故为凹透镜,因此不可用于制作照相机的镜头。故A错误;
B.由图可知,镜片Ⅱ中央厚、两边薄,故为凸透镜,根据凸透镜成像规律,无法使物体成倒立的虚像。故B错误;
C.继续往镜片Ⅱ中注入液体,其中央将变得更厚,会聚能力变强,焦距将变小。故C错误;
D.由图乙可知,像成在视网膜的前方,因此小明是近视眼,需要佩戴凹透镜。镜片Ⅰ是凹透镜。故D正确。
故选D。
8.B
【详解】A.摄像头相当于凸透镜的镜片,凸透镜可以矫正远视眼,故A错误;
B.若扫码不成功,可能是物距太小,即摄像头离二维码太近,小于二倍焦距,故B正确;
C.手机摄像头扫描二维码所成的是倒立缩小的实像,故二维码位于手机摄像头的二倍焦距之外,故C错误;
D.黑色条纹吸收所有光线,故黑色条纹不反射色光,而白色条纹能够反射所有色光,故D错误。
故选B。
9.C
【详解】A.玉女峰在平静水面的倒影,属于平面镜成像,成的是等大的虚像,故A错误;
B.以正在行驶的竹筏为参照物,山峰相对于竹筏的位置发生改变,是运动的,故B错误;
C.光在同种、均匀、透明介质中沿直线传播,武夷水秀璀璨梦幻的光柱是光的直线传播现象,故C正确;
D.用手机拍摄武夷水秀的照片是凸透镜成像,属于光的折射,故D错误。
故选C。
10.B
【详解】将点燃的蜡烛放在距凸透镜30cm处,在透镜另一侧距透镜15cm处的光屏上得到烛焰清晰的像,此时物距大于像距,说明此时凸透镜成的是倒立、缩小的实像。物距满足
像距满足
若把点燃的蜡烛放在距凸透镜15cm处,此时物距为原来的像距,由于光路可逆,此时像距为原来的物距,即此时像距为30cm。此时物距满足
像距满足
此时凸透镜所成的像是倒立、放大的实像。故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
11.B
【详解】A.近视眼由于晶状体太厚,折光能力太强,或者眼球前后方向上太长,远处来的光线会聚在视网膜前形成的,所以应佩戴凹透镜来矫正,故A错误;
B.平面镜成像是由物体的光在镜面发生反射,其反射光线的反射延长线在镜面会聚成成像,所以是光的反射形成的,故B正确;
C.照相机成像时,其物距大于二倍焦距,成倒立缩小的实像,故C错误;
D.在平面镜成像中,像与物的大小相等,向平面镜走近时,人的大小不变,则其像的大小也不变,故D错误。
故选B。
12. 远离透镜 倒立、放大、实像
【详解】[1][2]如图所示蜡烛在15cm刻度处,透镜在50cm刻度处,则物距为
u=50cm-15cm=35cm
因为凸透镜焦距为f=20cm,所以物距和焦距关系为
f此时凸透镜成倒立放大实像,物体和像在凸透镜两侧,像距v>2f,即像到凸透镜的距离大于40cm。图中光屏在70cm刻度处,刚好二倍焦距处,所以当透镜位置不变时,应该将光屏向远离透镜方向移动到90cm刻度右边才能找到清晰的像。
13. 二倍焦距 远离
【详解】[1]根据凸透镜成倒立、缩小的实像的条件,拍照时,相机镜头与演员之间的距离应大于二倍焦距。
[2]如果想让画面两侧的演员全部进入画面中,则所成的像变小,应增大物距,减小像距,可将照相机的镜头远离演员。
14. 虚 实
【详解】[1]当用手握住装满水的圆柱形矿泉水瓶时,手指距离瓶子在一倍焦距以内,此时成正立放大的虚像。
[2]将手指远离瓶子一些时,手指到瓶子的距离大于一倍焦距,此时成倒立的实像。
15. 乙 凹
【详解】[1]近视眼的像成在视网膜前,故与乙图相符。
[2]凹透镜对光线具有会聚作用,能使像距变近,凹透镜对光线具有发散作用,能使像距变远,故近视眼用凹透镜矫正。
16.
【详解】过凸透镜光心的光线传播方向不变,平行与主光轴的光线交于凸透镜的焦点,故作图如下:
17.。
【详解】经过入射点作出法线,因为反射光线与镜面的夹角是,所以反射角为
根据反射角与入射角相等作出入射光线;反射光线是平行于凸透镜的主光轴,经过凸透镜后折射光线过焦点,如图所示:
。
18. 同一高度 55 缩小 ② 发散 近
【详解】(1)[1]为了是蜡烛的像呈现在光屏的中央,应该将点燃蜡烛,调整它们的高度使烛焰中心、透镜光心和光屏中心在同一高度。
(2)[2]如图甲所示,光屏上成清晰的像。由光路可逆可以推断,
u1=v2=40.0cm-25.0cm=15.0cm
v1=u2=70.0cm-40.0cm=30.0cm
保持蜡烛和光屏的位置不变,移动透镜到刻度尺上的刻度为
70.0cm-15.0cm=55.0cm
[3]如图甲所示,光屏上呈现的是倒立、放大的实像,根据光路的可逆性,光屏上可再次成清晰缩小、倒立的实像。
(3)[4]实验一段时间后,蜡烛燃烧变短,原来在光屏中心的像“跑”到光屏上方,要让像重新回到光屏中心,可将蜡烛上调、将光屏上调或将透镜下调,故①③不符合题意,②符合题意。
故选②。
(4)[5][6]实验中,光屏上成模糊的像,如果蜡烛和透镜位置不变,将光屏往凸透镜方向靠近,光屏上能成清晰的像,说明此时像呈现在原来位置的前侧,与近视眼类似。如果蜡烛、凸透镜和光屏位置不变,在蜡烛与凸透镜之间放上一个合适的凹透镜,光屏上也能成清晰的像。说明凹透镜对光线具有发散作用。
19. 左 虚 放大 凸透 远视眼
【详解】(1)[1][2]由图甲得,此时物距
凸透镜成的是正立、放大的虚像,像与物在凸透镜同侧,人眼在图中A处应向左看才能观察到烛焰的像。
(2)[3]由图乙得,物距
凸透镜成的像是倒立、放大的实像。
(3)[4][5]在烛焰和凸透镜之间放一眼镜的镜片,发现光屏上的像由清晰变模糊了,将光屏向靠近凸透镜的方向移动适当距离后,光屏上再次呈现清晰的像,说明该眼镜具有会聚作用,是凸透镜,用于矫正远视眼。
20. 15.0 同一水平高度 放大 实 见详解
【详解】(1)[1]如图所示,光屏上出现的最小最亮光斑为凸透镜的焦点,刻度尺的分度值为0.1cm,则凸透镜的焦距为
(2)[2]为了使像成在光屏正中央,便于观察,点燃蜡烛后,需要调整烛焰、凸透镜和光屏的中心大致在同一水平高度。
(3)[3][4]如图乙,物距为22.0cm,物体在1倍焦距与2倍焦距之间,根据凸透镜成像的规律,所成的像是倒立、放大的实像。
[5]根据乙图可知,当物距为22.0cm时,光屏已移动到光具座接近最边沿的位置了,而丙图中物距17.0cm左右,物距变小,像距变大,光屏与凸透镜的距离达不到像距的要求,故无论怎样移动光屏都无法在光屏上成像。
21. 20 等大 不能 放大镜 左 C 远视
【详解】(1)[1]物距是物体到凸透镜的距离,由图可知,此时物距等于20cm。
[2]由图可知,此时物距等于像距,等于20cm,即此时物体在凸透镜的二倍焦距处,则凸透镜的焦距等于10cm,所以在光屏上成倒立、等大的实像。
(2)[3]将蜡烛移到45cm刻度线处,则物距等于5cm,凸透镜的焦距等于10cm,此时物距小于一倍焦距,凸透镜成虚像,所以在光屏上不能承接到像。
[4]放大镜的成像原理是物距小于一倍焦距,成正立、放大的虚像;照相机的成像原理是物距大与二倍焦距,成倒立、缩小的实像,幻灯机的成像原理是物距在一倍焦距与二倍焦距之间,成倒立、放大的实像,所以与此时成像原理相同的是放大镜。
(3)[5]将透镜移到45cm刻度线处,物距减小为15cm,凸透镜成倒立、放大的实像,同时应该增大像距,才能在光屏上看到清晰的像,即将光屏向右移动。
[6]ACD.此时成倒立、放大的像,由图可知,A为缩小的像,C为放大的像,D为等大的像,故AD不符合题意,C符合题意;
B.此时成实像,且倒立,而B图中的像正立,故B不符合题意。
故选C。
(4)[7]在透镜和烛焰之间放上镜片后,将光屏向左移动,光屏上再次呈现清晰的像,即需要减小像距,说明光线提前会聚,则该镜片是凸透镜,远视眼的矫正需要凸透镜,所以该镜片是远视眼镜的镜片。
22. 10.0 同一高度 下 放大 远离
【详解】(1)[1]由图甲可知,光屏上出现一个最小最亮的光斑即为凸透镜的焦点处,焦点到凸透镜的距离为
60.0cm-50.0cm=10.0cm
故凸透镜的焦距是10.0cm。
(2)[2]实验时,为使像成在光屏的中心,应使烛焰、凸透镜、光屏三者的中心大致在同一高度。
(3)[3]由图丙可知,像在光屏的下方,为了使像成在光屏的中央,根据经过光心的光线的传播方向不变可知,应将光屏向下移动。
(4)[4]由图乙可知,此时物距为15.0cm,在一倍焦距和二倍焦距之间,故成倒立、放大的实像。
(5)[5]在蜡烛和凸透镜之间放一个近视镜时,因近视眼镜是凹透镜,对光线有发散的作用,故此时光线会聚点将向右移动,在光屏位置不动时,应减小像距,增大物距,即蜡烛远离凸透镜,才能重新在光屏上得到烛焰清晰的像。
23. 10.0 左 倒立 缩小
【详解】(1)[1]由图示知,此时的物距等于像距,即
u=v=20.0cm
且成的是等大、倒立的实像,那么
2f=20.0cm
那么此凸透镜的焦距
f=10.0cm
(2)[2][3][4]将蜡烛向左移至20cm刻度线时,物距变成了30.0cm,满足物距大于二倍焦距,那么在光屏上成的是倒立、缩小的实像。而物距变远了,那么像距会变小,所以应将光屏向左移动。
24. 15.0 光屏 投影仪 靠近 变小 D
【详解】(1)[1]由图可知,最小、最亮的光斑距离凸透镜的距离为
f=60.0cm-45.0cm=15.0cm
故凸透镜的焦距为15.0cm。
(2)[2][3]为了使像成在光屏的中心,在实验时,要调节烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度上,而图示的凸透镜位置偏上,因此要使凸透镜的位置下降;凸透镜的焦距为15厘米,此时物距大于一倍焦距小于二倍焦距,所以物体通过凸透镜成倒立的放大的实像,利用凸透镜的这种成像情况制成了投影仪。
(3)[4][5] 使蜡烛远离透镜,则物距变大,像距变小,像变小,故光屏应向左移动,即应该靠近凸透镜,才能在光屏上呈现清晰的像。
(4)[6]若光屏上没有像,可能是因为物距小于焦距,即物距小于15cm,成了虚像,不能成在光屏上,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
25. 同一高度(或同一水平线) 倒立 照相机 近视
【详解】(1)[1]为了使像成在光屏中心,实验开始前,应将烛焰、凸透镜和光屏中心调节在同一高度上。
(2)[2]由图甲可知,物距为
u=50cm-30cm=20cm
像距为
v=70cm-50cm=20cm
此时
u=v=2f
可在光屏上得到倒立、等大的实像。
(3)[3]若保持凸透镜位置不动,将蜡烛移到光具座20cm的刻度线处,此时物距为
50cm-20cm=30cm
物距大于2倍焦距,光屏上得到倒立、缩小的实像,照相机应用此原理。
(4)[4]摘下眼镜放到凸透镜前,光屏上呈现清晰的像,拿走眼镜,需将光屏向凸透镜方向移动,才能在光屏上再次呈现清晰的像,这表明放上该眼镜时,像推迟会聚,即该眼镜对光线具有发散作用,是凹透镜,凹透镜可以矫正近视眼。
26. 10.0 同一高度(同一水平直线) 缩小 远离 靠近 >
【详解】(1)[1]如图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,光屏上的光点是凸透镜的焦点,光心到焦点的距离叫凸透镜的焦距,焦距是
60.0cm-50.0cm=10.0cm
(2)[2]为使像成在光屏的中央,使烛焰、凸透镜和光屏的中心在同一高度。
(3)[3]由图乙可知,物距是
50.0cm-10.0cm=40.0cm>2f
成倒立、缩小的实像。
(4)[4]近视眼镜是凹透镜,凹透镜对光线有发散作用,发散作用是使原来会聚成像的光线推迟会聚,所以将近视眼镜片放在蜡烛和凸透镜之间,光屏上原来清晰的像变模糊了;使光屏远离凸透镜,又能在光屏上看到蜡烛清晰的像。
(5)[5][6]将蜡烛向远离透镜方向移动一小段距离l1,物距变大了,像距变小,为使光屏上再次呈现清晰的像,应将光屏向靠近透镜的方向移动一小段距离l2,由前面解答可知,原来凸透镜倒立、缩小的实像,则
u>2f,f<v<2f
所以可知物距的变化范围大于像距的变化范围,则蜡烛移动的距离要大于光屏移动的距离,即
l1>l2