1.小明利用如图所示的装置探究凸透镜成像的规律。将蜡烛放在凸透镜左侧适当位置,调整光屏到凸透镜的距离,使烛焰在光屏上成清晰的像,分别测出物距u和像距v,实验数据如表。下列说法正确的是( )
实验次数 1 2 3 4 5
物距u/cm 60 30 20 15 12
像距v/cm 12 15 20 30 60
A.该凸透镜的焦距为20cm
B.从第1次实验到第5次实验,在光屏上的像越来越小
C.当u=45cm时,移动光屏,可在光屏上成倒立、放大的清晰实像
D.第4次实验时,在靠近凸透镜左侧放一近视镜片,向右移动光屏,光屏上也能成清晰的像
2.某人看远处的物体时,其光路如图所示。则下列说法正确的是( )
A.此人的眼睛正常,无须戴眼镜
B.此人的眼睛是近视眼,应戴凹透镜做成的眼镜
C.此人的眼睛是近视眼,应戴凸透镜做成的眼镜
D.此人的眼睛是远视眼,应戴凸透镜做成的眼镜
3.在探究凸透镜成像规律的实验中,当点燃的蜡烛、凸透镜及光屏处于下图所示的位置时,在光屏上得到烛焰清晰的像。下列说法正确的是( )
A.光屏上成倒立、缩小的实像
B.图中成像特点与照相机的成像特点相同
C.透镜不动,将蜡烛与光屏互换位置,光屏上仍能得到清晰的像
D.透镜不动,蜡烛向左移动,光屏向右移动,可再次得到清晰的像
4.如图所示表示一个凸透镜某次成像的情况,在这一次实验中( )
A.蜡烛到凸透镜的距离小于焦距 B.蜡烛到凸透镜的距离大于2倍焦距
C.像到凸透镜的距离大于2倍焦距 D.所成的是虚像
5.如图所示,投影仪是教学中常用的设备。下面关于投影仪的叙述中正确的是( )
A.投影仪成的像一定是正立的
B.投影仪成的像是一个放大的虚像
C.若使屏幕上的像变大,应使凸透镜靠近投影片
D.若不小心手挡住透镜一部分,幕布上的像就不完整
6.如图所示的甲图,一幅漫画立在桌面上。小亮把一个装水的圆柱形玻璃杯放在漫画前,惊奇的发现:透过水杯看到漫画中的老鼠变“胖”了,还掉头奔向猫,如图乙所示,那么下列有关说法中正确的是( )
A.这个装水的玻璃杯起到凸透镜的作用
B.我们透过水杯看到的是老鼠放大的虚像
C.此时漫画中的老鼠到玻璃杯的距离应满足u>2f
D.若把玻璃杯远离漫画,则看到的老鼠像变大
7.在做“探究凸透镜成像规律”的实验中,小敏所在的小组利用如图甲所示的装置,测出凸透镜的焦距,正确安装并调节实验装置后,在光屏上得到一个清晰的像,如图乙所示。下列说法中正确的是( )
A.由图甲可知该凸透镜的焦距是40.0cm
B.烛焰在如图乙所示的位置时,成像特点与照相机成像特点相同
C.若烛焰从光具座30.0cm刻线处向远离凸透镜方向移动,烛焰所成的像将逐渐变小
D.若烛焰从光具座40.0cm刻线处向靠近凸透镜方向移动,烛焰所成的像将逐渐变大
8.某同学用燃烧的蜡烛探究“凸透镜成像规律”的实验时,记录并绘制了物距u和像距v之间关系的图像,如图所示。下列说法正确的是( )
A.该凸透镜的焦距是16cm
B.当u=2cm时,会呈现出一个倒立放大的像
C.当u=18cm时,其成像原理与投影仪相同
D.一段时间后,可将凸透镜下移,才能在光屏上呈现完整的像
9.在探究“凸透镜成像的规律”实验中,光具座上各元件位置如图所示,此时在光屏上恰好成一个清晰的像。则下列说法正确的是( )
①凸透镜的焦距可能是6cm
②利用这一原理制成了照相机
③若将蜡烛远离凸透镜,则应将光屏靠近凸透镜才能得到清晰的像,且像逐渐变小
④若保持凸透镜位置不变,将蜡烛和光屏的位置互换,则光屏上成一个清晰倒立、缩小的像
A.只有①②正确 B.只有③④正确 C.只有②③正确 D.只有②③④正确
10.如图,小华同学在做探究“凸透镜成像规律”实验时,把周老师的眼镜放在蜡烛和凸透镜之间,发现光屏上烛焰的像变模糊了。接着,他再将光屏远离凸透镜,又能在光屏上看到烛焰清晰的像。关于周老师的眼睛和眼镜说法正确的是( )
A.周老师是近视眼,戴凹透镜 B.周老师是近视眼,戴凸透镜
C.周老师是远视眼,戴凹透镜 D.周老师是远视眼,戴凸透镜
11.如图所示,早期照相馆里摄影师取景时看到的像是倒立的。在图示场景中,下列说法正确的是( )
A.摄影师面前所成的是倒立缩小的虚像
B.两位照相的人站在照相机镜头的二倍焦距以外
C.若要改拍全身像,应减小相机和两位照相的人之间的距离
D.要使人像更亮,必须在两位照相的人身后进行“补光”
12.如图,b是人观察到的蜡烛a经凸透镜所成的像,以下说法错误的有( )
A.此像是正立、放大的虚像 B.此情境下的凸透镜对光有发散作用
C.蜡烛a到凸透镜距离小于焦距 D.若将蜡烛a向凸透镜靠拢,人所观察到的像会变小
13.小明在探究凸透镜成像规律时,做了如下实验:①用平行光正对凸透镜照射,移动光屏得到一个最小、最亮的光斑,如图甲所示;②保持该透镜位置不变,将点燃的蜡烛放在图乙所示的位置,移动光屏得到烛焰清晰的像(图中未画出)。则( )
A.实验②中,烛焰在光屏上成缩小的像
B.实验②中,像到透镜的距离一定大于15cm
C.若增大蜡烛与透镜的距离,所成的像会变小
D.若使该透镜成虚像,蜡烛与透镜的距离应大于10cm
14.如图所示,人脸识别一体机通过摄像机镜头来捕捉人脸信息,下列说法正确的是( )
A.屏幕上所成的是缩小的虚像
B.该摄像机镜头是一个凹透镜
C.若镜头的焦距为f,人脸到镜头的距离应大于2f
D.若要使屏幕上显示的人脸小一些,人应离镜头近些
15.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
16.有一圆柱体PQ,平放在凸透镜的左侧,具体位置如图所示。则该圆柱体通过凸透镜所成的像是( )
A.B.C.D.
17.在天宫课堂中,王亚平制作了一个水球,透过水球可以看到她倒立、缩小的像,如图甲所示;随即她调整与水球间的距离,她的像逐渐变大。如图乙所示下面,说法正确的是( )
A.在这个过程中所成的像不能够用光屏呈接
B.像逐渐变大,是因为王亚平和水球间的距离变大
C.在图乙中王亚平到水球的距离小于水球的焦距
D.成像原理与照相机相似
18.小明同学利用如图装置探究凸透镜成像规律。他依次将箭头状的物体放在A、B、C三个位置,并且操作正确。请判断:物体放在______点成像的特点是投影仪的原理;物体放在______点时,光屏上的像是最大的。物体在______点成像的像距小于物距。
19.如图所示,人眼的功能类似于照相机。人眼结构中,视网膜到晶状体的距离不变,相当于“探究凸透镜成像规律”实验中________到凸透镜的距离不变,人眼是通过调节________来看清远近不同物体的,人长时间看近处物体,眼睛容易疲劳。学习较长时间后,建议同学们适当远眺,使睫状体放松,晶状体变________(选填“厚”或“薄”),焦距变大,舒缓眼疲劳,保护眼睛。
20.小华同学将一凸透镜正对一束平行光,可得到一个很小、很亮的光斑如图甲所示,该凸透镜的焦距为_cm。将该凸透镜、蜡烛和光屏按图乙所示安装到光具座上,在光屏上可观察到清晰倒立_(选填“放大”“缩小”或“等大”)的像,我们生活中的____(选填“放大镜”、“近视眼镜”或“照相机”)就是遵循了凸透镜的这一成像规律。把凸透镜换成薄玻璃板,在蜡烛一侧观察玻璃板也能看到一个____(选填“放大”缩小”或“等大”)的蜡烛的像。
答案及解析
1.D
【解析】A.由表中数据可知
所以该凸透镜的焦距为10cm,故A错误;
B.从第1次实验到第5次实验,物距始终大于焦距,物距变小,像距变大,像变大,故B错误;
C.当
时,物距大于二倍焦距,移动光屏,可在光屏上成倒立、缩小的清晰实像,故C错误;
D.第4次实验时,在靠近凸透镜左侧放一近视镜片,近视镜片是凹透镜,凹透镜对光线具有发散作用,所以向右移动光屏,光屏上也能成清晰的像,故D正确。
2.B
【解析】由图可知,远处的物体经过眼睛成像在视网膜的前方,所以该眼睛是近视眼;近视眼是晶状体曲度变大,会聚能力增强,即折光能力增强,应佩戴发散透镜,即凹透镜,使光线推迟会聚。故B正确,ACD错误。
故选B。
3.C
【解析】AB.由图可知,物距小于像距,则f<u<2f,v>2f,由凸透镜成像的规律可知,此时光屏上成倒立、放大的实像,这与幻灯机或投影仪的成像特点相同;故AB错误;
C.透镜不动,将蜡烛与光屏互换位置,根据光路的可逆性可知,此时光屏上仍能得到清晰的像,故C正确。
D.凸透镜成实像时的动态变化规律是物远像近像变小;所以,若透镜不动,蜡烛向左移动,光屏也应向左移动,才能得到清晰的像,且像逐渐变小,故D错误。
故选C。
4.B
【解析】由图中可知,物距大于像距,光屏上成实像,蜡烛到凸透镜的距离大于2倍焦距,而像到凸透镜的距离处于1倍和2倍焦距之间,蜡烛在光屏上成的是烛焰倒立缩小的实像,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
5.C
【解析】AB.投影仪的镜头是一个凸透镜,物距在焦距和二倍焦距之间时,在屏幕上所成的像为倒立、放大的实像,故AB错误;
C.若使屏幕上的像变大,根据凸透镜成实像的规律可知,应减小物距,则应使镜头靠近投影片,故C正确;
D.遮住凸透镜的一部分,物体上任一点的光射向凸透镜的另一半,经凸透镜折射后,照样能会聚成像,像的大小不发生变化,折射光线减少,会聚成的像变暗,故D错误。
故选C。
6.A
【解析】A.圆柱形玻璃杯盛满水,圆柱形玻璃杯中的水中间厚边缘薄,形成水凸透镜,故A正确;
B.由题意可知,该凸透镜能使图片横向放大、颠倒,成的是倒立、放大的实像,故B错误;
C.由乙图可知,此时的老鼠的像与甲图中的老鼠相比,是放大的,左右颠倒的实像,所以此时的物距在一倍焦距和二倍焦距之间,即fD.若把玻璃杯远离漫画,物距变大,像距变小,像会变小,故D错误。
故选A。
7.C
【解析】A.由甲图可知该透镜焦距为 40.0cm-30.0cm=10.0cm
故A错误;
B.由图乙可知,物距 u=50.0cm-35.0cm=15.0cm
此时 2f>u>f
凸透镜成倒立放大的实像,是投影仪的成像原理,故B错误;
C.凸透镜成像时,物距增大像距减小像减小,若烛焰从光具座30.0cm刻线处向远离凸透镜方向移动,物距变大,烛焰所成的像将逐渐变小,故C正确;
D.凸透镜成虚像,物距变小,像距变小,像变小,若烛焰从光具座40.0cm刻线处向靠近凸透镜方向移动,物距小于焦距,凸透镜成虚像,所以烛焰所成的像将逐渐变小,故D错误。
8.D
【解析】A.从图中可知,物距和像距相等时 u=v=2f=16cm
该凸透镜的焦距为
故A错误;
B.当u=2cm时,u<f,会呈现出一个正立放大的虚像,故B错误;
C.当u=18cm时,u>2f,成倒立、缩小的实像,其成像原理与照相机相同,故C错误;
D.一段时间后,蜡烛越烧越短,根据穿过光心的光线方向不变,可知像会出现在光屏的上方,可将凸透镜下移,才能在光屏上呈现完整的像,故D正确。
9.B
【解析】①②由图可知,蜡烛到凸透镜的距离 u=50.0cm-35.0cm=15.0cm
像到凸透镜的距离 v=80.0cm-50.0cm=30.0cm
像距大于物距,成倒立放大的实像,幻灯机或投影仪利用了此原理,此时
2f>u=15.0cm>f v=30.0cm>2f 15.0cm>f>7.50cm
故①②错误;
③凸透镜成实像时的动态变化规律是:物远像近像变小,则若将蜡烛远离凸透镜,则应将光屏靠近凸透镜才能得到清晰的像,且像逐渐变小,故③正确;
④若保持凸透镜位置不变,将蜡烛和光屏的位置互换,此时u>2f,2f>v>f,此时光屏上成倒立缩小的实像,是因为折射现象中,光路是可逆的,故④正确。
所以,正确的只有③④。
综上,ACD错误,B正确。
10.A
【解析】将一副眼镜放在蜡烛和凸透镜之间,光屏上原来清晰的像变模糊了,他只将光屏向远离凸透镜的方向移动适当距离时,又在光屏上观察到蜡烛清晰的像,说明光线较之前发散一些,故放置的是凹透镜,这种眼镜是用来矫正近视眼的,故A正确,BCD错误。
11.B
【解析】AB.照相机的成像原理是:当
时,成倒立缩小的实像;所以,两位照相的人站在照相机镜头的二倍焦距以外,摄影师面前所成的是倒立缩小的实像,故A错误,B正确;
C.若要改拍全身像,是要把成的实像变小一些,由凸透镜成实像的规律可知,应增大物距,所以应增大相机和两位照相人之间的距离,故C错误;
D.“补光”可以使照片更亮,若在两位照相的人身后增加亮度,即“补光”,则像的背景更亮,而不是人像更亮;所以,要使像更加明亮,应该在两位照相的人前面增加光照,使人体反射的光增多,照出的像才更明亮,故D错误。
12.B
【解析】AC.由图可知,凸透镜作为放大镜使用,所以看到的像是正立、放大的虚像,此时的物距小于焦距,故AC正确,不符合题意;
B.由图可知,该透镜是一个凸透镜,凸透镜对光线具有会聚作用,故B错误,符合题意;
D.凸透镜作为放大镜使用时,将蜡烛a向凸透镜靠拢,物距变小,人所观察到的像会变小,故D正确,不符合题意。
故选B。
13.C
【解析】AB.平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将会聚于一点,该点为此透镜的焦点,从焦点到透镜光心的距离即为焦距,由图甲可知,透镜的焦距为 f=60.0cm-50.0cm=10.0cm
图乙中物距为 u=50.0cm-35.0cm=15.0cm
此时 2f>u>f
烛焰在光屏上成倒立、放大的像,此时的像距应该大于二倍焦距,即像到透镜的距离一定大于20.0cm,故AB不符合题意;
C.凸透镜成实像时,物距增大,像距减小,像变小,若增大蜡烛与透镜的距离,即物距变大,则像距变小,像变小,故C符合题意;
D.若使该透镜成虚像,则应使物距小于焦距,蜡烛与透镜的距离应小于10cm,故D不符合题意。
14.C
【解析】A.由图中可知,摄像机镜头到人脸的距离较远,大于镜头焦距的两倍,即物距大于二倍焦距,故由凸透镜成像的规律可知,此时屏幕上所成的是倒立、缩小的实像,故A错误;
B.由生活常识可知,摄像机镜头中间厚,边缘薄,故是一个凸透镜,故B错误;
C.若镜头的焦距为f,由A中可知,此时物距应大于2f,即人脸到镜头的距离应大于2f,故C正确;
D.若要使屏幕上显示的人脸小一些,则由凸透镜成实像时“物远像近像变小”可知,应增大物距,即人应离镜头远些,故D错误。
故选C。
15.B
【解析】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,故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,故B符合题意。
故选B。
16.B
【解析】由图可知,Q点物距小于2倍焦距、大于1倍焦距,此时像距大于2倍焦距, 成倒立、放大的实像;P点物距大于2倍焦距,此时像距在1倍焦距和2倍焦距之间,成倒立、缩小的实像,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
17.D
【解析】A.水球具有中间厚,边缘薄的特点,因此水球相当于一个凸透镜,此时成的是倒立、缩小的实像,能够用光屏呈接,故A错误;
B.根据凸透镜成像规律可知,成实像时,物近像远像变大,像逐渐变大,是因为王亚平和水球间的距离变小,故B错误;
C.在图乙中成的是倒立、缩小的实像,王亚平到水球的距离在二倍焦距之外,故C错误;
D.透过水球可以看到她倒立、缩小的实像,与照相机的原理相同,故D正确。
故选D。
18. B B A
【解析】当物距在一倍焦距和二倍焦距之间时,凸透镜成倒立、放大的实像,其应用是投影仪,所以物体放在B点成像的特点是投影仪的原理。
能被光屏接收到的像是实像,若像最大,则像距最大,物距最小,故B点的实像是最大的。
像距小于物距时,成的是倒立、缩小的实像,物距应大于二倍焦距,故物体在A点成像的像距小于物距。
19.光屏 晶状体焦距 薄
【解析】结构中,晶状体相当于凸透镜,视网膜相当光屏,视网膜到晶状体的距离不变,相当于“探究凸透镜成像规律”实验中,光屏到凸透镜的距离不变。
人眼是通过调节晶状体焦距来看清远近不同物体的。
人眼长时间看近处物体,然后远眺,像距不变,物距变大,焦距也要变大,即眼睛的晶状体变薄。
20. 10.0 缩小 照相机 等大
【解析】凸透镜正对一束平行光,可得到一个很小、很亮的光斑,即为焦点,焦点到凸透镜的距离即为焦距,焦距为10.0cm。
该凸透镜、蜡烛和光屏按图乙,物距为30cm,蜡烛在两倍焦距以外,故成的是倒立、缩小的实像。照相机就是利用这一原理制成的。把凸透镜换成薄玻璃板,即平面镜成像,成的是正立、等大的虚像。
透镜与视觉