第 5章透镜及其应用 综合练习
一、单选题
1. 下列有关凸透镜的说法不正确的是( )
A. 凸透镜对光有会聚作用
B. 凸透镜可以矫正近视眼的视力
C. 凸透镜所成的虚像一定是放大的
D. 凸透镜所成的实像可以是放大的,也可以是缩小的
2. 在“探究凸透镜成像规律”的过程中,小明同学观察到了如图所示的实验现象,下列光学仪器的工作原理与该现象所反映的规律相同的是( )
A. 放大镜 B. 照相机 C. 投影仪 D. 试衣镜
3. 如图所示,烛焰在光屏上刚好成清晰的像。透镜不动,将蜡烛移至刻度处,移动光屏,在光屏上能观察到
A. 倒立、缩小的实像 B. 倒立、放大的实像
C. 光屏上不能呈现像 D. 正立、放大的实像
4. 现有五种光学元件如图甲所示,对图乙的光路图,方框中可放入的元件为( )
A. 或 B. 或 C. 或或 D. 或或
5. 如图是光通过透镜前、后的光路图,正确的是( )
A. B. C. D.
6. 夜晚,下列物体中放出红外线较多的是 ( )
A. 草木 B. 人 C. 岩石 D. 河水
7. 如图所示是用放大镜观察一只蚂蚁的情形,下列说法正确的是( )
A. 蚂蚁的像是实像
B. 蚂蚁的像是虚像
C. 物距大于一倍焦距
D. 放大镜靠近蚂蚁时,所成的像变大
8. 在探究凸透镜成像规律的实验中,当凸透镜、光屏和烛焰的位置如图所示时,光屏上能成一清晰的像.若保持透镜位置不变,将光屏、蜡烛位置互换一下,则( )
A. 光屏上能成倒立缩小的实像 B. 光屏上能成倒立放大的实像
C. 光屏上没有清晰的像 D. 光屏上能成正立缩小的像
9. 下列说法正确的是( )
A. 宇航员能在太空中对话,说明声音可以在真空中传播
B. 手在小提琴上不同位置按弦,主要目的是改变声音的响度
C. 道路两旁建隔音墙是为了在声源处减弱噪声
D. 超检查身体是利用超声波传递的信息
10. 在图中,、为某凸透镜主光轴上的两点.若物体放在点可得到一个放大的实像,放在点可得到一个缩小的实像,则下列判断中正确的是( )
A. 凸透镜可在点左侧,也可在、之间
B. 凸透镜可在点右侧,也可在、之间
C. 凸透镜必须在、之间
D. 凸透镜一定不在、之间
11. 在研究凸透镜成像的实验中,点燃蜡烛后,无论怎样移动光屏,在光屏上都不能形成蜡烛的像,其原因是蜡烛放在了凸透镜的( )
A. 二倍焦距以外 B. 二倍焦距处 C. 焦点以外 D. 焦点以内
12. 关于实像和虚像,下面说法中正确的是( )
A. 实像与虚像均可用光屏接收到
B. 实像有放大的也有缩小的,而虚像没有缩小的
C. 实像一定是光的折射造成的,而虚像一定是光的反射造成的
D. 实像为实际光线相交形成,而虚像由实光线的反向延长线相交形成
13. 关于光现象下列说法正确的是( )
A. 光的传播必须有介质
B. 凸透镜既能成倒立等大的实像,又能成倒立等大的虚像
C. 用照相机拍摄时,人在镜中都是虚像
D. 太阳光经过三棱镜后可分解成各种单色光
14. 望远镜能对远处的物体进行视角放大,它利用两个焦距不同的凸透镜分别作为物镜和目镜,则物镜和目镜对被观察物体所成的像是( )
A. 物镜和目镜都成虚像 B. 物镜和目镜都成实像
C. 物镜成倒立放大的实像 D. 目镜成正立放大的虚像
15. 小红用同一凸透镜先后两次观察同一书本上的字,看到如图所示的两种情景。以下说法中错误的是( )
A. 甲、乙两图成像原理都是光的折射
B. 甲图中成的是虚像,乙图中成的是实像
C. 甲图中的成像规律可应用于放大镜,乙图中的成像规律可应用于照相机
D. 甲图中书本到凸透镜的距离比乙图中书本到凸透镜的距离小
二、填空题
16. 晋代张华的博物志中记载:“削冰令圆,举以向日,以艾承其影,则得火.”“削冰令圆就是把冰块制成______镜.要得火,应把“艾”放在镜的______位置.
17. 如图所示,某同学把一支铅笔放在一只盛水的烧杯后,透过烧杯观察铅笔的像,他惊奇地发现,手中铅笔的笔尖是朝左的,可他看到的像却是笔尖朝右,这是因为盛水的烧杯相当于一个______镜,他看到的是铅笔的______填“实”或“虚”像。
18. 小明利用无人机进行航拍,无人机的镜头相当于______透镜,无人机上升时相对于地面是______的。
19. 小明利用电脑上的视频摄像头给自己拍数码登记照.试拍后发现左边的脸白,原来脸的左侧放有台灯,这是由于光的______造成的;如果觉得像偏小,他应该______填“靠近”或“远离”镜头.
20. 如图所示的四块透镜中,属于凸透镜的是______,属于凹透镜的是______前两空均填对应字母,凸透镜对光有______作用。
21. 沾益西河湿地公园,位于曲沾大道旁边。春天的西河湿地公园,人工湖水清澈如镜,如图夜晚,小桥流水,倒影如画,这里的倒影是反射形成的______像。这幅图是用可调焦相机拍摄的,如果你想把桥的像再大一些,那么镜头应该往______填前伸或,后缩
三、作图题
22. 在图中,一束光线从空气斜射到水面,完成光路图。
请画出图中入射光线经过凹透镜后的折射光线。
在图中作出点发出的光线经平面镜反射时经过点的光路图
请在图所示的图中填上合适的镜子。
.
23. 完成下列光线经过透镜的光路图。
四、实验探究题
24. 小明同学利用如图甲所示的实验装置在实验室中测量直径为的凸透镜焦距并观察成像情况。将点光源固定在刻度线处,
调整实验器材,使小灯泡和光屏的中心位于凸透镜的______上。
将凸透镜从紧挨着点光源的位置缓慢向右移动,同时测量光屏上光斑的大小,当光屏上的光斑的直径为时,停止移动凸透镜,如图甲则凸透镜的焦距为______。
将点光源换上光源,继续向右移动凸透镜至位置处,同时调整光屏的位置,可在光屏上得到清晰的像,该成像情况与______照相机投影仪的原理相同。小明在如图甲位置看到光屏上像的形状是图乙中的______。
小明又取了一副近视镜放在凸透镜和光源之间,要使光屏上还能呈清晰的像,可将光源适当______选填“左”或“右”移.
25. 小明用蜡烛、凸透镜和光屏做“探究凸透镜成像的规律”实验如图:
要使烛焰的像能成在光屏的中央,应将蜡烛向______填“上”或“下”调整.
烛焰放距凸透镜处,移动光屏至某位置,在光屏上得到一个等大清晰的像,则凸透镜的焦距是______.
使烛焰向右移动,此时应该将光屏向______填“左”或“右”移至另一位置,才能得到一个倒立、______填“放大”、“缩小”或“等大”的清晰实像.
答案解析
1.【答案】
【解析】解:、说法正确,凸透镜对光有会聚作用,故凸透镜又叫会聚透镜;
B、说法错误,远视眼才用凸透镜来矫正;
C、说法正确,当凸透镜成虚像时,一定是放大的,是放大镜的原理;
D、说法正确,凸透镜成实像时,可以是放大的,也可以是缩小的,还可以是等大的。
故选:。
2.【答案】
【解析】解:放大镜利用了能成正立放大的像的规律,照相机利用了凸透镜能成倒立缩小的像的规律,投影仪利用了凸透镜能成倒立放大的像的规律,后视镜利用了面镜的成正立的像规律,由题意知,像是倒立放大的,故是投影仪的成像原理。
故选:。
3.【答案】
【解答】
如图,,,此时光屏上出现清晰的像,
,说明此时成的是倒立放大的实像,
,即,,
所以,
将蜡烛移至刻度处,,
物距小于焦距,凸透镜成正立、放大的虚像,虚像不能用光屏承接,所以光屏上不能呈现像。
故选C。
4.【答案】
【解析】解:
由图可知,此透镜是将光线发散了,所以是凹透镜,而、、都为凹透镜。
5.【答案】
【解析】解:
A、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,故A正确;
B、平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点,故B错;
C、这条入射光线不属于凹透镜的特殊光线,经凹透镜后应该变得远离主光轴,故C错;
D、通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴,故D错.
故选A.
6.【答案】
【解析】解:夜晚,在草木、人、岩石、河水中,人的温度最高,所以人放出红外线较多.
故选B.
7.【答案】
【解析】解:、用放大镜观察小蚂蚁的形体时,观察到蚂蚁的像是正立的,所以蚂蚁到放大镜的距离要小于焦距,这样才可以成放大、正立的虚像,故AC错误,B正确;
D、根据凸透镜的成像特点知,凸透镜成虚像时,物近像近像变小,所以放大镜靠近蚂蚁时,物距变小,像距变小,所成的像变小,故D错误。
故选:。
8.【答案】
【解答】
解:由题意“蜡烛在如图所示的位置,可知,此时,恰好能在光屏上成一倒立放大的实像”,若将蜡烛和光屏互换位置,则,则像距处于和之间,凸透镜成倒立、缩小的实像,故BCD错误,A正确。
故选A。
9.【答案】
【解析】解:、声音传播需要介质,不能在真空中传播,宇航员在太空中需要靠无线电对话,故A说法错误;
B、小提琴上不同位置按弦,改变了振动频率,所以是主要目的是改变声音的音调,所以说法错误;
C、道路两旁建隔音墙是为了阻断噪声的传播,即在声的传播过程中减弱,说法错误;
D、超就是利用超声波检查人体,利用的是声音能够传递信息的特点。故D说法正确。
故选:。
10.【答案】
【解析】解:当物体在一倍焦距和二倍焦距之间时,形成的是倒立放大的实像;
当物体在二倍焦距之外时,形成的是倒立缩小的实像.
凸透镜可在点左侧,当点在凸透镜的倍焦距和倍焦距之间时,可得到一个放大的实像,点在倍焦距以外,可得到一个缩小的实像,
凸透镜也可在、两点之间时,可以让透镜靠近点一些,此时处于一倍到两倍焦距之间,而处于两倍焦距之外,也可满足题设条件.
故选A.
11.【答案】
【解析】解:在光屏上都不能形成烛焰的像,可能是由于此时成的是虚像,不能在光屏上呈现,此时物距小于焦距,而都大于焦距,能成实像,所以不正确;
在焦点内,成放大的虚像,不能形成蜡烛的像.
故选D.
12.【答案】
【解析】解:、实像可以承接在光屏上,虚像不能,故A错误;
B、实像有放大的,也有缩小的,凸面镜成的是缩小的虚像,故B错误;
C、小孔成像成的是实像,是由光沿直线传播形成的,因此,实像不一定是光的折射形成的,故C错误;
D、实像是由光线相交形成的,而虚像是由光的反向延长线相交而形成的,故D正确。
故选:。
13.【答案】
【解析】解:、光的传播不需要介质,在真空中可以传播,故A错误;
B、凸透镜既能成倒立等大的实像,不能成倒立等大的虚像,故B错误;
C、照相机是利用凸透镜能成倒立、缩小的实像的原理制成的,故C错误;
D、太阳光经过三棱镜后分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等七种颜色的色光,故D正确。
故选:。
14.【答案】
【解析】解:望远镜望是由两组透镜组成,物镜成倒立、缩小的实像,与照相机的成像原理相同;目镜成正立、放大的虚像,与放大镜的成像原理相同。
故选:。
15.【答案】
【解析】解:
A、图中都是使用凸透镜观察物体,光透过凸透镜时会发生折射,即它们的成像原理都是光的折射,故A正确;
B、凸透镜成像时,实像都是倒立的,虚像都是正立的,则甲图中成的是虚像,乙图中成的是实像,故B正确;
C、根据凸透镜的成像规律可知,甲图中成像规律可应用于放大镜,乙图中成像规律可应用于投影仪或幻灯机,故C错误;
D、甲图成正立、放大的虚像,物距小于焦距;乙图成倒立、放大的实像,物距大于一倍焦距小于二倍焦距,所以甲图中书本到凸透镜的距离物距更小,故D正确。
故选:。
16.【答案】凸透 焦点
【解析】解:要取火需要将光线会聚,所以应该将冰块制成凸透镜,透镜会把光线集中在焦点上时,所以当把艾放在焦点上时,会随着温度的升高达到燃点时即可燃烧.
故答案为:凸透;焦点.
17.【答案】凸透 实
【解析】解:
装满水后的烧杯相当于一个凸透镜,当物体在焦点以外时,成倒立的实像;
手中铅笔的笔尖本是朝左的,可他看到的像却是笔尖朝右,说明铅笔在凸透镜的焦点以外,看到的是铅笔倒立的实像。
故答案为:凸透;实。
18.【答案】凸;运动
【解析】解:无人机进行航拍时使用的照相机镜头是凸透镜,利用了物体到凸透镜的距离大于二倍焦距时,成倒立、缩小的实像的原理;
无人机上升时相对于地面的位置发生了变化,则无人机是运动的。
故答案为:凸;运动。
19.【答案】反射;靠近
【解析】解:由于光沿直线传播,台灯放在左侧,所以灯光几乎全部射到人的左侧脸上,左脸反射的光线多,因此左脸白,
摄像头就相当于照相机,照相机是利用物距大于倍焦距成倒立缩小的实像的原理制成的,如果觉得像偏小,要想使像大一些,应靠近镜头,使物距减小,像距增大,像也增大.
故答案为:反射;靠近.
20.【答案】、 、 会聚
【解析】解:由题知:
、透镜中间比边缘厚是凸透镜,对光线具有会聚作用;
、透镜中间比边缘薄是凹透镜,对光线具有发散作用。
故答案为:、;、;会聚。
21.【答案】虚 前伸
【解析】解:湖中的倒影,属于平面镜成像,是由光的反射形成的虚像,
拍摄时想把桥的像再大一些,由凸透镜成实像的规律“物近像远像变大”可知,应减小物距,增大像距,即镜头应该靠近景物一些,且镜头往前伸。
故答案为:虚;前伸。
22.【答案】解:过入射点,做垂直于水面的法线,由此确定了入射角的大小及入射光线位于法线的左侧。根据光的反射规律可知,反射角等于入射角,并且反射光线位于法线的右侧。由此可以做出反射光线。
光从水中进入空气,折射角小于入射角,折射光线与入射光线分居法线的两侧,由此可以确定折射光线,如下图所示:
由于入射光线的延长线过焦点,故折射光线平行于主光轴,如图所示:
过镜面作出点的对称点,即为点光源在平面镜中的像,连接与镜面交于点,即为入射点反射点,连接光源和入射点就得到入射光线,如下图所示:
图中的光学元件不能使光线透过,但能改变光路,所以该元件是平面镜。
图的折射光线比入射光线向主光轴靠拢,所以该元件对光线有会聚作用,因此是凸透镜。
图的折射光线比入射光线更加远离主光轴,所以该元件对光线有发散作用,因此是凹透镜。
如下图所示:
23.【答案】解:平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点;
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:
24.【答案】主光轴 投影仪 左
【解析】解:在实验前,必须先调整小灯泡,凸透镜的中心和光屏中心,三者中心放在同一高度,即使小灯泡和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上;
当光屏上的光斑的直径为时,与凸透镜的直径是相同的,故此时的光线是从焦点发出的,故焦距为;
继续向右移动凸透镜至位置处,此时物距在一倍焦距和二倍焦距之间,成倒立、放大的实像,该成像情况与投影仪的原理相同,小明在如图甲位置看到光屏上像的形状是图乙中的;
小明又取了一副近视镜放在凸透镜和光源之间,近视眼镜是凹透镜,凹透镜对光线有发散作用,使原来会聚的光线推迟会聚,光源向左远离凸透镜,才能在光屏上得到清晰的像。
故答案为:主光轴;;投影仪;;左。
25.【答案】下;;右;放大
【解答】如图烛焰射出的光线经凸透镜的光心,折射光线会射向光屏的下方,如果使凸透镜的像呈在光屏的中央,烛焰下移,或凸透镜上移,或光屏下移,或同时将烛焰下移,光屏上移,使烛焰的中心、凸透镜的光心、光屏的中心在同一高度.
凸透镜成像时,光屏上得到的像都是倒立的实像.烛焰放距凸透镜处,移动光屏至某位置,在光屏上得到一个等大清晰的像,此时的像是倒立的、等大的实像,,,.
凸透镜成实像时,物距减小,像距增大,使烛焰向右移动,光屏应该向右移.使烛焰向右移动,,,成倒立、放大的实像.
故答案为:下;;右;放大。