2.6 透镜和视觉 同步练习（含解析）

2.6透镜和视觉
、选择题
小军同学对生活中的一些实例和对应解释，正确的是（　　）
A．路灯下人影相随﹣﹣光的反射
B．平静的水面上有桥和树的倒影﹣﹣光的直线传播
C．近视眼镜的镜片﹣﹣凸透镜
D．斜插在水中的筷子好像在水面折断了﹣﹣光的折射现象
如图，宇航员王亚平在太空舱中利用失重状态制成了一个完美的水球，我们透过水球也可以看到她的“脸”，通过观察我们可以判断，此时她的脸到水球的距离（　　）
A．小于一倍焦距 B．大于一倍焦距，小于两倍焦距
C．等于两倍焦距 D．大于两倍焦距
下列实例中，能看到物体实像的是（　　）
A．对着平面镜看自己的像 B．欣赏玻璃缸水中的鱼
C．用放大镜观察蚂蚁 D．坐在电影院里看电影
光线经过甲、乙两透镜后的折射光线如图所示，下列对两透镜类型的分析正确的是(　　)
A．甲透镜的折射光线会聚于一点，说明甲透镜是凸透镜
B．乙透镜的折射光线是发散的，说明乙透镜是凹透镜
C．甲透镜的折射光线比人射光线更向主光轴靠拢，说明甲透镜是凸透镜
D．乙透镜的折射光线比入射光线更向主光轴靠拢，说明乙透镜是凸透镜
如今很多街口都安装了360°高清晰摄像头，由公安局实施24小时监控，来保护人民的安全，摄像机的像距几乎不变，但镜头的功能类似于人眼睛的晶状体，焦距可以调节，如图所示，某嫌疑犯在成像板上已经成清晰的像，此时镜头的焦点在F处，在监控此人的过程中(该人在成像板上的像保持清晰)，下列说法正确的是（　　）
A．如果该人远离镜头，镜头的焦点可能变在b点
B．如果该人远离镜头，镜头的焦点可能变在a点
C．如果该人靠近镜头，镜头的焦点可能变在c点
D．如果该人靠近镜头，镜头的焦点可能变在b点
某班同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中，记录并绘制了物体到凸透镜的距离u跟像到凸透镜的距离v之间关系的图象，如图所示，下列判断正确的是（　　）
A．该凸透镜的焦距是20cm
B．当u=15cm时，光屏上不能成像
C．当u=25cm时成缩小的像，照相机就是根据这一原理制成的
D．把物体从距凸透镜11cm处移动到30cm处的过程中，像逐渐变大
根据你的经验，下列措施中，不能预防近视的是（　　）
A．长期做眼保健操
B．不持续长时间用眼，注意休息
C．发现视力下降，立即佩戴近视眼镜
D．看书写字时控制眼镜与书本的距离
图中蜡烛在光屏上成清晰缩小的像。下列哪一项操作可能使烛焰在光屏上成清晰放大的像（　　）
A．透镜不动，蜡烛、光屏靠近透镜
B．透镜不动，蜡烛、光屏向右移动
C．透镜、光屏都不动，蜡烛向右移动
D．蜡烛、光屏都不动，透镜靠近光屏
下列光路作图及有关说明，不正确的是(　　)
A．经凹透镜折射后的折射光线
B．舞蹈运动员通过平面镜看到角尖的像的光路图
C．物体PQ在平面镜中成像P`Q`
D．进入玻璃砖和穿出玻璃砖后的光路图
如图甲测凸透镜的焦距，如图乙“探究凸透镜成像的规律”，实验过程中小徐同学将蜡烛分别放在甲、乙、丙、丁不同的位置(图甲和图乙中的透镜相同)，下列说法正确的是（　　）
A．由图甲可知凸透镜的焦距是5.0cm
B．图乙四个位置中，移动光屏，4个位置上的蜡烛都可以在光屏上成像
C．将蜡烛放在丙位置，若凸透镜上有一个泥点，则在光屏上不会出现泥点的影子
D．将蜡烛放在乙位置，光屏应向左移动才能找到清晰的像，此时成放大的像
、填空题
某人在眼镜店所配的眼镜是+200度，它是　 　眼镜片（选填“近视”或“远视”）．站在山下用相机拍摄山上的“革命烈士纪念塔”，如果所用相机的镜头焦距是50mm，则胶片到镜头的距离范围是　 　．
在鉴定文物时，常用放大镜观察文物的细微部分，这时他看到的像是　 　 、　 　 、　 　 。
检修工人在查看线路密集的电路板时，为了看清线路的连接情况，常透过一个较大的透镜进行观察，这个透镜应该是　 　(填“凸”或“凹”透镜，工人看到的是放大的　 　(填“实”或“虚”)像，电路板到透镜的距离应　 　；检修时还用到了照明灯，这是为了照亮　 　(填“透镜”或“电路板”)。
、实验题
在做“探究凸透镜成像规律”的实验时：
（1）小明发现所用的凸透镜没有标明焦距，于是他让太阳光平行于主光轴照射在凸透镜上，在透镜另一侧F点得到一个最小的亮点，如图1所示。试作出这一过程的光路图。
（2）小明将该凸透镜放在光具座上进行实验，蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图2所示，其中明显还需要调整的是　 　。调整后，在光屏上恰好得到一个清晰的蜡烛的像，请你详尽地描述这个像的特点：　 　(测得这个凹透镜的焦距为5 cm)。
（3）此时，小明把自己的近视眼镜放在蜡烛和凸透镜之间且靠近凸透镜的位置，结果光屏上原来清晰的像变模糊了，若不改变蜡烛和凸透镜的位置，应将光屏向 　 　(填“远离”或“靠近")凸透镜的方向移动，才能使蜡烛的像变清晰。此实验说明近视眼配戴合适的近视眼镜能矫正视力的原因是　 　。
、解答题
（1）图甲为魔术“飞天仙女”的解密图。请你作图来说明为什么观众看不到演员本人却可以看到直立在空中的“飞天仙女”？(请用“↑”表示直立的人)
（2）如图乙所示，两块完全相同的直角三角形玻璃砖A和B放置在同一水平面内，斜边平行且相距一定距离。一条光线从空气中垂直于玻璃砖A的直角边射入，请作出从玻璃砖B的直角边射出的光路图。
（3）如图丙所示，F为凸透镜的焦点，OO'为凸透镜的主光轴，AB为射向凸透镜且过焦点的光线，请画出经凸透镜折射后的完整光路图。
2.6透镜和视觉答案解析
、选择题
D
【解析】【解答】解：A．路灯下出现人的影子，是光沿直线传播造成的，故A错误；
B、平静的水面上有桥和树的倒影是平面镜成像现象，是光的反射现象，故B错误；
C、近视眼镜的镜片是凹透镜，远视眼镜的镜片是凸透镜，故C错误；
D、斜插入水中的筷子看起来变弯折了属于光的折射现象，故D正确．
故选：D．
（1）光在同种均匀物质中沿直线传播，在日常生活中，激光准直、小孔成像和影子的形成等都表明光在同一种均匀介质中是沿直线传播的；
（2）当光照射到物体界面上时，有一部分光被反射回来发生反射现象，例如：平面镜成像、水中倒影等；
（3）当光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向的会偏折，发生折射现象，如：看水里的鱼比实际位置浅等．
D
【解析】根据凸透镜的成像规律判断。
【解答】根据图片可知，水球相当于一个凸透镜，王亚平在里面成倒立缩小的实像，因此她到水球的距离肯定大于二倍焦距，故D正确，而A．B、C错误。
故选D。
D
【解析】（1）凸透镜成像的三种情况：①U＞2f，成倒立、缩小的实像，应用于照相机和摄像机．②2f＞U＞f，成倒立、放大的实像，应用于投影仪和幻灯机．③U＜f，成正立、放大的虚像，应用于放大镜．（2）看到水中的物体，是由光的折射形成的，为物体的虚像；平面镜成的像是虚像．
【解答】解：A．平面镜中所成的是虚像，故该选项不符合题意；
B、欣赏玻璃缸水中的鱼，看到的是鱼的虚像，故该选项不符合题意；
C、用放大镜观察蚂蚁，看到蚂蚁成正立、放大的虚像，故该选项不符合题意；
D、电影和投影仪是一样的，银幕上成倒立、放大的实像，故该选项符合题意．
故选D．
D
【解析】凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜对光线有发散作用，根据对“会聚”和“发散”的认识判断。
【解答】根据图片可知，经过甲透镜后，光线比原来远离主光轴，即甲透镜使光线发散，应该为凹透镜。经过乙透镜后，光线比原来靠拢主光轴，即乙透镜使光线会聚，应该为凸透镜，故D正确，而A．B、C错误。
故选D。
D
【解析】假设凸透镜的焦距不变，根据“物近像远大，物远像近小”分析像的位置变化，然后分析像回到原来的光屏上需要光线会聚还是发散。如果要使光线会聚，那么减小焦距f；如果要使光线发散，那么增大焦距，据此分析判断。
【解答】根据“物远像近小”的规律可知，如果该人远离镜头，那么像会靠近凸透镜。要使像回到原来的光屏上，需要光线发散，即焦距变大，此时焦点可能在c点，故A．B错误；
如果该人靠近镜头，那么像会远离凸透镜。要使像回到原来的光屏上，需要光线会聚，即焦距变小，此时焦点可能在b点，故C错误，D正确。
故选D。
C
【解析】根据凸透镜成像的四种情况和应用进行判断：
（1）u＞2f，成倒立、缩小的实像，2f＞v＞f，应用于照相机和摄像机。
（2）u=2f，成倒立、等大的实像，v=2f，一般用来求凸透镜的焦距。
（3）2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，v＞2f，应用于幻灯机和投影仪。
（4）u＜f，成正立、放大的虚像，应用于放大镜和老花镜。
另外，当物距大于焦距时，凸透镜成实像，凸透镜成实像时，物距增大，像距减小，像变小。
【解答】A．u=v=2f，凸透镜成倒立、等大的实像，由图分析可知，此时u=v=2f=20cm ，解得f=10cm，说法不正确。
B、由分析已知f=10cm，当u=15cm时，2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，所以光屏上能成像，说法不正确。
C、由分析已知f=10cm，当u=25cm时，u＞2f，成倒立、缩小的实像，此时2f＞v＞f，应用于照相机和摄像机等，符合题意。
D、由分析已知f=10cm，物体从距凸透镜11cm处移动到30cm处的过程中，凸透镜的物距始终大于焦距，成实像。凸透镜成实像时，物距增大，像距减小，像变小，说法不正确。
故选：C
C
【解析】物像只有落到视网膜上，人才能够清晰地看到这个物体．近视指眼球的前后径过大或晶状体曲度过度变凸，物体反射的光线形成的物像落在了视网膜的前方．这种看不清远处物体的眼，叫做近视眼．
【解答】解：A．按时做眼保健操，可起到调整眼及头部的血液循环，调节肌肉，改善眼疲劳，能预防近视．不符合题意．
B、看书一段时间后应远眺几分钟，可以放松睫状体，使晶状体的曲度变小，有利于促进眼的血液循环，保护视力．不符合题意．
C、发现视力下降后，还不一定就是形成了近视，应该注意用眼卫生，预防近视的发生，不要立即佩戴近视镜．符合题意．
D、看书时书与眼的距离越近，晶状体的曲度越大，眼睛越容易疲劳，时间长了会形成近视．因此要控制眼睛与书本的距离．不符合题意．
故选：C
B
【解析】【解答】光屏上能再次出现清晰的像，此时像是实像，要使像成放大的，要减小物距，增大像距。透镜不动，蜡烛、光屏靠近透镜，像距和物距都减小，故A错误；
透镜不动，蜡烛、光屏向右移动，物距减小，像距增大，故B正确；
透镜、光屏都不动，蜡烛向右移动，物距减小，像距不变，故C错误；
蜡烛、光屏都不动，透镜靠近光屏，物距增大，像距减小，故D错误。
故选B
凸透镜成像的动态变化概括为：成实像时，物近像远像变大（物距增大，像距减小，像变小；物距减小，像距增大，像变大）；成虚像时，物近像近像变小。光屏上能承接清晰的像是实像，凸透镜成实像时，物距减小，像距变大，像变大。
C
【解析】A．凹透镜对光线起发散作用；
B、根据平面镜成像的规律进行解答；
C、物体在平面镜后面的部分不能成像；
D、光从空气中斜射入玻璃或从玻璃斜射入空气中时，光线发生折射。
【解答】A．平行于主光轴的光线经凹透镜折射后，其反向延长线经过另一侧的虚焦点，故A正确，但不符合题意；
B、先做出脚尖关于平面镜的对称点Q'，即脚尖在平面镜中成的像，连接Q'和人眼，与平面镜的交点为入射点，连接Q和入射点的光线就是入射光线，连接入射点和眼睛为反射光线，故B正确，但不符合题意；
C、物体PQ在平面镜右侧的部分在平面镜中不能成像，故C错误，但符合题意；
D、光从空气中斜射入空气中，发生第一次折射，过入射点垂直玻璃砖上表面作法线，再在玻璃砖内部法线的另一侧做折射光线，折射角小于入射角，光从玻璃砖下表面斜射入空气中，在玻璃砖的下侧垂直于玻璃砖做法线，在玻璃砖下侧空气中作出折射光线，折射角大于入射角，折射光线与玻璃砖上表面的入射光线平行，故D正确，但不符合题意；
故选C。
C
【解析】（1）凸透镜的焦点到光心的距离叫焦距；
（2）比较物距和焦距的大小关系，根据凸透镜成像的特点分析判断；
（3）当u（4）根据凸透镜成像的规律分析。
【解答】A．根据甲图可知，凸透镜的焦距f=40cm-30cm=10cm，故A错误；
B.甲、乙、丙，三个位置时的物距u>f，成实像，可以成在光屏上；丁的物距uC.凸透镜上的泥点，肯定在一倍焦距以内，此时成虚像，不能成实像，因此在光屏上不会出现泥点的影子，故C正确；
D.当蜡烛在乙位置时，此时物距u=50cm-15cm=35cm>2f，此时成倒立缩小的实像，像距f故选C。
、填空题
远视；大于50mm小于100mm
【解析】（1）凸透镜（远视镜片）的度数是正数，凹透镜（近视镜片）的度数是负数．眼镜的度数等于焦距的倒数乘100．（2）物体到透镜的距离（物距）大于二倍焦距，成的是倒立、缩小的实像；
【解答】解：（1）由凸透镜（远视镜片）的度数是正数可知，标着+200度的眼睛片，属于远视镜片．（2）物体到透镜的距离（物距）大于二倍焦距，成的是倒立、缩小的实像，照相机是根据这个原理制成的，因为相机的镜头焦距是50mm，所以胶片到镜头的距离范围是大于50mm小于100mm（或50mm＜v＜100mm）．
故答案为：远视；大于50mm小于100mm．
正立；放大；虚像
【解析】放大镜的成像原理采用了凸透镜的成像原理，当物体放在焦点之内，在凸透镜同一侧成正立放大的虚像。
【解答】解：因放大镜成像时物距小于焦距，所成的像是正立、放大的虚像。
故答案为：正立；放大；虚像。
凸；虚；小于1倍焦距；电路板
【解析】根据凸透镜的成像规律分析解答。
【解答】当u、实验题
（1）
（2）光屏和凸透镜的高度，使蜡烛焰心、凸透镜和光屏中心在同一直线上；倒立缩小的实像
（3）远离；能把在视网膜前形成的像会聚在视网膜上
【解析】（1）根据凸透镜焦距的测量方法解答；
（2）在探究凸透镜成像特点的实验中，要调整蜡烛火焰、凸透镜和光屏三者的中心在同一高度上，这样能够保证像成在光屏的中央。根据凸透镜的成像规律描述成像的特点。
（3）根据近视眼镜的特点分析光线比原来发散了还是会聚了，进而确定像的移动方向即可。看到的物体不清晰，说明物体的像没有成在视网膜上，而合适的近视眼镜，能够将物体的像移动到视网膜上，据此分析解答。
【解答】（1）与主轴平行的光线，经过凸透镜后，折射光线经过另一侧的焦点，如下图所示：
（2）小明将该凸透镜放在光具座上进行实验，蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图2所示，其中明显还需要调整的是：光屏和凸透镜的高度，使蜡烛焰心、凸透镜和光屏中心在同一直线上。
根据图片可知，此时的物距u>2f，应该成倒立、缩小的实像。
（3）近视眼镜为凹透镜，对光线有发散作用，因此放入近视眼镜后，光线比原来发散，于是像距增大，应该将光屏远离凸透镜方向移动。此实验说明近视眼配戴合适的近视眼镜能矫正视力的原因是：能把在视网膜前形成的像会聚在视网膜上。
、解答题
（1）如图
（2）如图
（3）如图
【解析】（1）根据平面镜成像的特点完成作图；
（2）根据光的折射规律完成作图；
（3）根据凸透镜的三条特殊光线完成作图。
【解答】（1）首先通过箭头上的点作镜面的垂线，然后在镜面右侧根据“物像等距”做出对应的像点；同理，作出箭头另一端对应的像点，最后将两个像点用虚线连接即可，如下图所示：
（2）光从左侧垂直射入玻璃，传播方向不变；当光线到达第一个三角形的斜边时，根据“折射角大于入射角”左侧射入空气的折射光线；再根据“折射角小于入射角”，作出从空气斜射入第二个三角形斜边的折射光线；这时，折射光线与第二个三角形的直角边垂直，传播方向不变射入空气，如下图所示：
（3）从凸透镜的焦点射出的光线，经过凸透镜的折射后，光线与主光轴平行，如下图所示：
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