2.6 透镜和视觉 同步练习（含解析）

2.6透镜和视觉
、选择题
下列关于实像与虚像的说法中，正确的是 （　　）
A．虚像是人的幻觉，实像是有实际光线进入人眼
B．虚像就是影子，实像是由实际光线形成的亮斑
C．实像能在光屏上呈现，虚像则不能
D．光线经折射后总成实像，经平面镜的反射总是成虚像
根据你学的光学知识或是平时的生活经验，判断下列哪一个仪器上使用的光学元件与另外三个不是同一类型的（　　）
A．照相机镜头 B．显微镜目镜 C．放大镜 D．汽车观后镜
小徐是一位近视患者，下列四幅图中表示近视眼成像原理的是（　　）
A．甲 B．乙 C．丙 D．丁
一凸透镜的焦距为20cm，高为10cm的物体由该透镜在光屏上成一个高为7cm的象，则物体到透镜的距离一定是（　　）
A．小于20cm B．大于20cm而小于40cm
C．等于40cm D．大于40cm
截面为正方形、中空部分为椭圆形的玻璃体如图所示。则这个玻璃体(　　)
A．可以看成两块凹面镜 B．可以看成一块凸透镜
C．对图示光束具有发散作用 D．对图示光束具有会聚作用
下列属于预防近视的做法是（　　）
A．课间远眺几分钟 B．强光下看书
C．在公交车上看书 D．躺着看手机
如图所示，凸透镜焦距为f，烛焰在图示位置时恰能在光屏上成清晰的像．现将蜡烛沿主光轴向左移动2f的距离，移动蜡烛的同时移动光屏，使烛焰始终能在光屏上成清晰的像，则光屏上的像（　　）
A．一直变小 B．一直变大
C．先变大后变小 D．先变小后变大
在“探究凸透镜成像的规律”实验中，实验桌上有光具座、蜡烛、光屏、焦距分别为15cm和20cm的凸透镜L1和L2等器材，小明先将蜡烛、凸透镜、光屏正确安放在光具座上，如图所示．下列说法正确的是（　　）

A．若凸透镜是L1，小明能在光屏上看到烛焰清晰的像
B．若凸透镜是L1，小明将光屏向右移动适当的距离，光屏上能出现烛焰清晰的像
C．若凸透镜是L2，小明将光屏移到60cm刻度线处，光屏上能出现烛焰清晰的像
D．若凸透镜是L2，小明将光屏移到70cm刻度线处，光屏上能出现烛焰清晰的像
2021年全国中小学生近视率调查统计结果显示，中学生近视率约为55%。上图表示近视、远视及矫正透镜的示意图，其中属于近视眼示意图及其矫正透镜依次是（　　）
A．甲、丙 B．甲、丁 C．乙、丙 D．乙、丁
如图是我们熟悉的二维码的图片。手机扫描二维码时相当于给二维码拍一张照片，识别软件依靠颜色的深浅来完成对二维码识别，再转换成数字信号。关于涉及到的科学知识，下列说法正确的是（　　）
A．黑色区域能够反射所有的色光
B．识别软件能识别二维码本身发出的亮暗不同的光
C．识别时，二维码反射的光经过摄像头折射后成虚像
D．二维码位于摄像头的二倍焦距之外才能被清晰识别
、填空题
中间厚、边缘薄，这类透镜叫做　 　透镜。凸透镜对光有　 　作用。凸透镜能使平行于主光轴的光会聚于一点，这一点叫做凸透镜的　 　，焦点到凸透镜光心的距离叫做　 　（f）。中间薄、边缘厚，这类透镜叫做　 　透镜。而凹透镜对光有　 　作用。
如下图甲所示是现代城市很多路口安装的监控摄像头，它可以拍下违章行驶或发生交通事故时的现场照片。摄像头的镜头相当于一个　 　透镜，它的工作原理与　 　（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）相似。如图乙和丙是一辆汽车经过路口时与一辆自行车相撞后被先后拍下的两张照片，由图可以看出汽车是逐渐　 　（选填“靠近”或“远离”）摄像头。
善于观察的小明发现，张老师上课时，观察远处的同学时要摘下眼镜，而看近处的课本时，又要戴上眼镜。这样频繁地戴上或摘下眼镜非常不方便。张老师的眼镜属于　 　(填“近视眼镜”或“远视眼镜”)。如图所示是一种新型眼镜，这种眼镜的镜片分为上、下两个区，A区厚薄均匀，B区可以矫正视力。张老师戴上这种眼镜就可以通过　 　(填“A区”或“B区”)看远处的同学，再也不需要频繁地戴上或摘下眼镜了。
、实验题
同学们利用光具座进行凸透镜成像的实验。
（1）实验开始时：
如图甲，让蜡烛的　 　(用 字母表示)处与凸透镜、光屏的中心处于同一高度。
（2）实验过程中：
①若在光屏上得到一个清晰的倒立、放大的像，此时凸透镜和光屏在光具座上的位置如图乙所示。由此可以判断，该凸透镜的焦距f的大小范围是　 　。
②蜡烛在实验过程中由于燃烧会变短，此时光屏上所成的像会往　 　移。
（3）实验结束后：
同学们总结出了一些成像规律，其中正确的是
A．光屏上的像都是倒立的
B．物距等于2f是成实像和虚像的分界点
C．物距变大，像距也变大
D．物距等于f是成倒立和正立像的分界点
、解答题
（1）小明妈妈的手机掉到了沙发下,没有手电筒,小明 借助平面镜反射灯光找到了手机。图中已标出了反射光线和入 射光线,请在图中画出平面镜的位置。(保留作图痕迹)
（2）如图甲所示,一束光自池底射出,在岸边的天花板上的 A处形成一个光斑。若这一束光在天花板上形成的光斑从 A点移动到 B点,此时的水面是上升 了还是下降了 　 　(填“上升”或“下降”)。在图乙中画出水面变化后的折射光线(虚线为原 来水面位置)　 　。
（3）已知上图中的凹透镜和凸透镜的焦距相同，根据两种透镜对光线的作用，画出已知光 线的入射光线和折射光线。
2.6透镜和视觉答案解析
、选择题
C
【解析】 （1）实像和虚像的区别：实像能用光屏呈接，虚像不能；实像是实际光线会聚而成的，虚像是实际光线的反向延长线会聚形成的。
（2）人看物体的条件：物体发光或反射光线进入人眼。
【解答】A．我们能看到虚像和实像，一定有光线进入人的眼睛，不是幻觉，故本选项不符合题意；
B、虚像不是影子，虚像是实际光线的反向延长线会聚形成的，故本选项说法错误；
C、是否用光屏能呈接是实像和虚像的重要区别，实像能用光屏呈接，虚像呈接不到，故本选项符合题意；
D、光的直线传播可以产生实像，光的折射可以产生实像，也可以产生虚像，故本选项不符合题意。
故答案为：C
D
【解析】知道照相机、显微镜、放大镜、汽车观后镜等光学元件的结构和工作原理，是解决本题的关键。
【解答】照相机镜头、显微镜目镜和放大镜都相当于凸透镜，工作原理都是利用凸透镜成像规律；汽车观后镜是面镜，利用光的反射原理。
故答案为：D。
A
【解析】根据近视眼的成因和矫正方法判断。
【解答】A．近视眼的晶状体偏厚，对光线的会聚能力强，成像在视网膜前，那么甲为近视眼的成因，故A正确；
B.远视眼成像在视网膜之后，那么乙为远视眼的成因，故B错误；
C.近视眼用凹透镜矫正，故C错误；
D.远视眼用凸透镜矫正，故D错误。
故选A．
D
【解析】当物体通过凸透镜成像时，如果u>2f，成倒立、缩小的实像；如果f【解答】 高为10cm的物体由该透镜在光屏上成一个高为7cm的象， 那么该物体成的是倒立、缩小的实像，因此u>2f，即物体到透镜的距离一定大于40cm，故D正确，而A．B、C错误。
故选D。
C
【解析】根据图片可知，可以将中空的玻璃体沿竖直方向切为两部分，它们都是中间薄边缘厚，都是凹透镜，则对光线有发散作用，故C正确，而A．B、D错误。 故选C。
A
【解析】保持良好的视力的常用方法有：
1、读书和写字的姿势要正确；书与眼睛的距离要保持约33厘米；应在光强度适宜的环境下阅读。
2、连续看书或写字1小时左右要休息片刻，或者向远处眺望一会，让眼睛的肌肉得以放松。
3、使用电脑时，眼睛与屏幕应相距50 ~ 70厘米。不要长时间地使用电脑。
4、定期接受眼睛检查，若眼睛出现不适，应及时治疗或矫正。
5、如有异物进入眼睛，不要用手揉，可用眼药水等冲洗眼睛。
6、不要躺着或坐车、走路时看书。
【解答】A．课间远眺几分钟，可以让让眼睛的肌肉得以放松，有利于预防近视，说法正确。
B． 强光过于刺眼，在强光下看书会损伤眼睛，说法错误。
C．公交车在不停的运动， 在公交车上看书对视力有影响，说法错误。
D． 躺着看手机 更易使眼睛疲劳，说法错误。
故答案为：A
A
【解析】【解答】烛焰在图示位置时恰能在光屏上成清晰的像，由图可知，像距大于物距，成倒立放大的实像，将蜡烛沿主光轴向同一方向移动距离2f，物距增大，像距变小，像变小．
故选A．
首先根据烛焰在图示位置时恰能在光屏上成清晰的像，确定像的性质，然后再根据凸透镜成实像时，物近像远像变大来解答此题．
B
【解析】【解答】解：
（1）若凸透镜是L1，此时物距u=40cm＞2f，成倒立、缩小的实像，像距应该是f＜v＜2f，．而图中v=10cm，故不能在光屏上看到烛焰清晰的像，当将光屏向右移动适当的距离，光屏上能出现烛焰清晰的像，故A错误，B正确；
（2）若凸透镜是L2，此时物距u=40cm=2f，成倒立、等大的实像，像距应该是v=2f=40cm，将光屏移到60cm刻度线处，此时v=10cm，则光屏上不能出现烛焰清晰的像．故C错误；
（3）若凸透镜是L2，此时物距u=40cm=2f，成倒立、等大的实像，像距应该是v=2f=40cm，而小明将光屏移到70cm刻度线处，此时v=20cm，则光屏上不能出现烛焰清晰的像．故D错误；
故选B．
根据凸透镜成像的几种情况进行判断：u＞2f，成倒立、缩小的实像，像距f＜v＜2f，．
2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，像距v＞2f．
u=2f，成倒立、等大的实像，像距v=2f．
u＜f，成正立、放大的虚像
B
【解析】根据近视眼的成因和矫正方法判断。
【解答】近视眼的晶状体太厚，对光线的会聚能力强，成像在视网膜前面，则表示近视眼的是甲；
要使像向后移动到视网膜上，就必须使光线发散，即使用凹透镜矫正，则表示近视眼矫正的是丁。
故选B。
D
【解析】（1）不透明体的颜色由它反射的色光决定，白色物体反射所有色光，黑色物体吸收所有色光；
（2）分析二维码是否为光源即可；
（3）（4）根据凸透镜成像的特点判断。
【解答】A．黑色区域能够吸收所有的色光，故A错误；
B.二维码本身不能自己发光，它反射其它光源发出的光，故B错误；
C.识别时，二维码反射的光经过摄像头折射后成实像，故C错误；
D.二维码在摄像头内成倒立缩小的实像，此时二维码必须在摄像头的二倍焦距以外，故D正确。
故选D。
、填空题
凸；会聚；焦点；焦距；凹；发散
【解析】透镜是利用光的折射来工作的光学元件，它是由透明物质(如玻璃、塑料、水晶等)制成的，表面是球面的一部分透镜分为凸透镜和凹透镜。
【解答】中间厚、边缘薄的透镜叫凸透镜，凸透镜能使跟主光轴平行的光线会聚在主光轴上的一点，这一点叫凸透镜的焦点，焦点到光心的距离叫做焦距；边缘厚、中问薄的透镜叫凹透镜，凹透镜能使跟主光轴平行的光线通过凹透镜后变得发散，且这些发散光线的反向延长线相交在主光轴上一点，这一点不是实际光线的会聚点，所以叫凹透镜的虚焦点。
故答案为：凸；会聚；焦点；焦距；凹；发散
凸透镜；照相机；远离
【解析】凸透镜成像规律及应用：u＞2f，成倒立缩小的实像，应用是照相机；u=2f，成倒立等大的实像，应用是测焦距；f＜u＜2f，成倒立放大的实像，应用是投影仪；u=f，不成像；u＜f，成正立放大的虚像，应用是放大镜。成实像时的动态变化是“物近像远像变大”。根据凸透镜成像的规律：u＞2f，成倒立缩小的实像，应用是照相机和凸透镜成实像时“物远像近像变小”，来分析解答本题。
【解答】摄像机的镜头与照相机的镜头类似，应用的凸透镜成实像时u＞2f，成倒立缩小的实像；+图中汽车的像逐渐减小，说明汽车远离摄像机镜头，像距减小。
故答案为：凸；照相机；远离。
远视眼镜；A区
（1）远视眼看近处的物体不清楚，近视眼看远处的物体不清楚。
（2）根据看远处物体时是否需要佩戴眼睛即可。
【解答】（1）张老师看近处的课本时需要戴上眼睛，即看近处的物体时不清楚，那么眼镜为近视眼镜。
（2）A区厚薄均匀，即A区对光线没有会聚或发散能力。因为张老师看远处物体时不用佩戴眼镜，所以看远处物体时眼睛没有问题，此时可以通过A区看远处的同学。
、实验题
（1）A
（2）0（3）A；D
【解析】（1）在凸透镜成像的实验中，在光屏上成像的是蜡烛的火焰，因此实验前，要调整蜡烛火焰、凸透镜和光屏的中心处在同一高度。
（2）①根据凸透镜成像的特点判断凸透镜的焦距范围；
②根据凸透镜成实像时“倒立”的特点判断。
（3）根据凸透镜成像的规律分析判断。
【解答】（1）如图甲，让蜡烛的A处与凸透镜、光屏的中心处于同一高度。
（2）①根据乙图可知，此时的像距为：40cm-25cm=15cm。当凸透镜成放大的实像时，此时像距v>2f，即15cm>2f，解得：0②蜡烛在实验过程中由于燃烧会变短，相当于蜡烛火焰向下移动，根据实像倒立的特点可知，光屏上像移动方向与其相反，即此时光屏上所成的像会往上移动。
（3）A．光屏上的像都是实像，而实像都是倒立的，故A正确；
BD.物距等于f是成实像和虚像的分界点，故B错误，D正确；
C.物距变大，像距变小；物距变小，像距变大，故C错误。
故选AD。
、解答题
（1）解：如图所示；
（2）下降；
（3）解：如图所示；
【解析】（1）在光的反射现象中，法线是镜面的垂线，也是反射光线和入射光线夹角的平分线，据此完成作图；
（2）水面在上升或下降的过程中，始终保持水平，由于入射光线不变，因此入射角保持不变，那么折射角也保持不变，因此水面改变时，折射光线是平行的，据此完成作图判断即可。
（3）根据凸透镜和凹透镜的三条特殊光线完成作图。
【解答】（1）首先作出反射光线和入射光线夹角的角平分线（法线），然后通过入射点作法线的垂线，这条垂线就是平面镜的位置，如下图所示：
（2）①将入射点和A点连接，得到原来的折射光线；
②通过B点作折射光线的平行线与入射光线相交，这就是水面变化后的折射光线；
③这个交点就此时的入射点，最后通过它作水平线就是现在水面的位置，如下图所示：
（3）①射向凹透镜另一侧虚焦点的光线，经过凹透镜后与主轴平行；
②与主轴平行的光线经过凸透镜后，折射光线经过焦点，如下图所示：
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