2.6 透镜和视觉 同步练习（含解析）

2.6透镜和视觉
、选择题
医学对近视的矫正有一种技术，就是用激光对近视患者的角膜进行适当的切削，改变眼睛角膜表面弧度，来矫正视力。这种对角膜进行切削的目的是（　　）
A．缩短眼球折光系统的焦距 B．增加眼球折光系统的焦距
C．减少进入眼球的光线 D．增强对晶状体的调节能力
下列关于实像和虚像的说法不正确的是(　　)
A．实像能成在光屏上，虚像则不能
B．虚像可以是正立的，也可以是倒立的
C．虚像既可以由光的反射形成也可以由光的折射形成
D．实像可以是放大的或缩小的，也可以是与物体等大的
下列关于图中所示光学现象的描述或解释正确的是(　　)
A． 小孔成的是倒立的虚像
B． 人配戴的凹透镜可以矫正远视眼
C． 三棱镜可将白光分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七色光
D． 漫反射的光线杂乱无章不遵循光的反射定律
如图是把一副眼镜放在太阳光下，在地面上看到的情形．由此可以判断镜片是(　　)
A．凸面镜 B．凹面镜 C．凸透镜 D．凹透镜
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
关于凸透镜，下列说法错误的是（　　）
A．凸透镜是一种中间厚，边缘薄的透镜
B．经过凸透镜的光线一定会聚在焦点上
C．凸透镜所成的像可能是放大的，也可能是缩小的
D．凸透镜既能成实像，也能成虚像
下列有关于光的说法中，不正确的是（　　）
A．紫外光有灭菌作用
B．雨后天空中的彩虹是光的反射现象
C．光在电影银幕上发生的是漫反射
D．配戴凸透镜可以矫正远视眼
如图所示，有一个圆柱体PQ，放在凸透镜前图示位置，它所成像的形状应该是图中的（　　）
A． B． C． D．
让一束平行光经过一透镜，在光屏上得到一个最小、最亮的光斑（如图所示），小明用此透
镜做“探究透镜成像规律”的实验．下列说法不正确的是（ ）
A．当物体距透镜5cm时，成正立的像
B．当物体距透镜15cm时，成倒立、放大的实像
C．当物体从距透镜20cm处向远离透镜的方向移动时，所成的像逐渐变小
D．当物体从距透镜20cm处向透镜的方向移动时，要得到清晰的像，应使光屏靠近透镜
某同学自制了一个简易投影仪(如图所示)，在暗室中将印有奥运五环标志的透明胶片贴在手电筒上，并让灯光正对着焦距为 10cm 的凸透镜，调整手电筒、凸透镜、白色墙壁之间的位置，在墙上得到了一个清晰正立放大的像。则下列说法正确的是：（　　）
A．胶片应正立放置，且与凸透镜的距离大于 10cm 小于 20cm
B．胶片应倒立放置，且与凸透镜的距离大于 10cm 小于 20cm
C．胶片应正立放置，且与凸透镜的距离小于 10cm
D．胶片应倒立放置，且与凸透镜的距离大于 20cm
、填空题
“小眼镜”成为全社会的“大关切”，有人大代表建议要高度重视近视低龄化问题。
（1）如图甲所示，正常人眼看远近不同物体时能实现自动变焦，使物体都成像在　 　上，看清近处物体时的焦距　 　(选填“大于”、“等于“或“小于”)看清远处物体时的焦距。
（2）如图乙所示，现流行的全飞秒近视手术，在眼角膜上削去一部分并从切口取出，从而使角膜形成一个　 　 (选填“凸透镜”或“凹透镜”)的形状，达到矫正近视的目的，但也有一定的后遗症。
实验室利用光具座研究凸透镜成像的规律，回答下列问题：
（1）将蜡烛移动到30cm处，另外两个元件不变，光屏上出现了清晰的像，关于得到的像的规律在生活中的应用，举一个例子　 　
（2）从图中读出物距，并推算出焦距为 （选填字母）
A．f < 10cm B．10cm < f < 15cm
C．10cm < f < 20cm D．f > 20cm
（3）如果保持蜡烛与凸透镜的位置不变，撤去光屏，是否仍然成像？　 　
放大镜：一个短焦距的凸透镜。
原理：根据凸透镜　 　时的成像规律，通过调节放大镜与物体的距离来改变放大倍数，成　 　像。
、实验题
某同学用蜡烛、焦距为10厘米的凸透镜、光屏和光具座等器材进行“凸透镜成像规律”的探究实验。
（1）把蜡烛和凸透镜固定，位置如右图所示。为了在光屏上得到一个清晰的实像，接下来他应将光屏移至图中 　 　（选填“Ⅰ”、“Ⅱ”或“Ⅲ”）区域内。
（2）关于本实验中得到的像在生活中的应用，举一个例子：　 　。
（3）本实验需测量物距和像距，哪个量误差较大？请做出判断并说明理由：　 　 。
、解答题
杭州某公园的郁金香开了，吸引许多游客前来观赏，在游玩时小柯发现如下现象：
（1）阳光下，小柯看见自己在地面上留下了影子，可以用光的　 　知识来解释。
（2）来到湖边，小柯看见湖水中的鱼在蓝天白云间游弋，看见的鱼是光的　 　形成的，看见的蓝天白云是光的反射形成的　 　像。
（3）正常情况下，能看清远处美丽的郁金香，主要是因为眼球中[3] 　 　受到睫状肌的调节会变　 　 (填“薄”或“厚”)，使物像落在[6]　 　上，最终在　 　产生视觉。小柯在现场看远处郁金香时，所成的像如图甲所示，两种矫正方案如图乙，你认为小柯应选择方案　 　(填序号)。
（4）小柯去眼镜店配眼镜，商家采用了如图方法给她检查视力，请根据图中的数据找出正确选项　 　(填字母，多选)。
A．视力表的像距离平面镜2.1 m
B．视力表的像距离小柯4.6 m
C．小柯距离她的像5 m
D．小柯的像距离视力表的像0.4 m
2.6透镜和视觉答案解析
、选择题
B
近视眼的晶状体和角膜构成的透镜较厚，会聚能力较强，看远处的物体时，将像成在视网膜的前面，采用激光对角膜进行处理、就是使晶状体和角膜构成的适镜对光的会聚能力变得弱一些；即用激光对近视患者的角膜进行适当的切削来矫正视力，这种对角膜进行切削的目的是改变晶状体过凸的状态，减弱它对光的会聚能力。
【解答】近视眼的晶状体较厚，会聚能力较强，需戴凹透镜矫正或采用激光对角膜进行处理，使晶状体和角膜对光的会聚能力变弱。同理增加焦距可，会减弱汇聚能力，使看远处物体像成在视网膜前面。看清物体。
故选B
B
【解析】虚像是本来不存在的像，它是由于人观察东西时候大脑处理信息的特殊方式所产生的虚幻的像，光在像的位置上不会汇集，如平面镜成像。实像是真是存在的，光在那一点是真实的汇聚的。判断的方法有两个：一个是光路图，如果实像，那么在必然有一点光线汇聚；如果是虚像，光路是发散的，在光线的反向延长线上才汇聚。二是实验光屏，用光屏放在像位置上，能在光屏上成像的是虚像，能在光屏上成像的是实像。
【解答】A.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。A不符合题意。
B.一切虚像都不是光线汇聚产生，镜面出射光线的反向延长线指向虚像，不存在可以成倒立虚像的镜面，虚像只能正立。B符合题意。
C.光的直线传播可以产生实像也可以产生虚像，光的折射可以产生实像，也可以产生虚像。C不符合题意。
D.实像有放大、等大、缩小，虚像有等大、缩小、放大的。D不符合题意。
故答案为B.
C
【解答】小孔成的是倒立的实像，选项A错误；
人配戴的凹透镜可以矫正近视眼，选项B错误；
三棱镜可将白光分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七色光，选项C正确；
漫反射和镜面反射都遵守光的反射定律，选项D正确；
故选C。
掌握常见的光学现象。
D
【解答】由图可见，阳光通过眼镜形成的光斑中间较四周暗，对光线起发散作用，因此是凹透镜；
故选D。
凸透镜和凹透镜的区分：(1)边缘薄、中间厚的凸透镜，边缘厚、中间薄的凹透镜；(2)对光起会聚作用的是凸透镜，对光起发散作用的是凹透镜；(3)能成实像的是凸透镜；能起放大作用的是凸透镜。
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
B
【解析】A、根据中间比边缘厚的透镜是凸透镜分析．
B、根据凸透镜对光线的作用分析．
C、根据凸透镜的成像规律分析．
D、根据凸透镜成像的规律分析．
【解答】解：A、一种中间厚，边缘薄的透镜是凸透镜，A说法正确．
B、过光心的光线传播方向不变，不会会聚于焦点上；过焦点的光线经凸透镜后平行于主光轴；只有平行于主光轴的光线经透镜后会聚于焦点上，B说法不正确．
C、当u＞2f，成缩小的实像；当u=2f，成等大的实像；当f＜u＜2f，成放大的实像，C说法正确．
D、当u＞f成实像，当u＜f成虚像，D说法正确．
故选B．
B
【解析】A、紫外线可以杀死微生物，所以医院用紫外线来杀菌．
B、雨后彩虹是由于光的折射造成的；
C、光的反射分为镜面反射和漫反射两种；
D、近视眼佩戴凹透镜，远视眼佩戴凸透镜．
【解答】解：A、紫外光的作用是灭菌、防伪等，A正确；
B、雨后的天空，可以看到彩虹，是光的折射造成的，故B错，符合题意要求；
C、光在电影银幕上发生的是漫反射，所以各个角落都能看得见，C选项正确
D、远视眼成因：远处物体反射来的光线通过晶状体折射后形成的物像，就会落在视网膜的后方造成的．远视矫正方法，需佩戴凸透镜，D选项正确．
故选B．
B
【解析】根据凸透镜成像“物近像远大，物远像近小”的规律分析判断。
【解答】根据“物近像远大，物远像近小”的规律可知，P比Q离凸透镜更远，则P点的像P'比Q点的像Q'离凸透镜更近，且更小，故B正确，而A、C、D错误。
故选B。
D
【解析】首先根据图片确定凸透镜的焦距，再根据凸透镜的成像特点判断。
【解答】根据图片可知，该凸透镜的焦距f=40cm-30cm=10cm；
A.当物体距透镜5cm时，此时uB.当物体距透镜15cm时，此时fC.当物体从距透镜20cm处向远离透镜的方向移动时，根据“物远像近小”可知，所成的像逐渐变小，故C正确不合题意；
D.当物体从距透镜20cm处向透镜的方向移动时，根据“物近像远大”可知，要得到清晰的像，应使光屏远离透镜，故D错误符合题意。
故选D。
B
【解析】根据凸透镜成像的特点分析判断。
【解答】在墙壁上得到放大的实像，则物体肯定在一倍焦距和二倍焦距之间，而光屏在二倍焦距以外。胶片相当与物体，因此到凸透镜的距离大于10cm小于20cm。因为实像都是倒立的，所以胶片应该倒立放置，故B正确，而A、C、D错误。
故选B。
、填空题
（1）视网膜；小于
（2）凹透镜
【解析】1、正常人的眼镜看远近不同的物体时，由于晶状体和眼球前后径的调节，物体都能成像在视网膜上，所以能看到清晰的像；
2、近视是由于眼球前后径过长或晶状体曲度过大，而使物体成像在视网膜的前方，而变模糊。一般可通过配戴凹透镜进行矫正。
【解答】（1）由分析可知，正常人眼看远近不同的物体时能实现自动变焦，使物体都成像在视网膜上。要看清近处物体时晶状体要变凸，焦距要变小，所以填小于；
（2）根据近视的原因“眼球前后径过长或晶状体曲度过大”和矫正方法“配戴凹透镜”，可知，手术也是为了达到这种配戴凹透镜的效果，所以通过削去一部分使角膜形成一个凹透镜的形状，达到矫正近视的目的。
故答案为：（1）视网膜；小于 （2）凹透镜
（1）投影仪
（2）C
（3）仍然成像
【解析】（1）当凸透镜成实像时，如果像距大于物距，那么成放大的实像；如果像距小于物距，那么成缩小的实像，根据成像的特点确定应用。
（2）根据凸透镜成像的特点推测焦距的范围；
（3）根据光屏的作用分析。
【解答】（1）当蜡烛移动到30cm处时，物距u=50cm-30cm=20cm，像距v=80cm-50cm=30cm。因为像距大于物距，所以成放大的实像，应用为投影仪。
（2）当成放大的实像时，f故选C。
（3）光屏的作用是借助反射，让我们看到所成的像。如果没有光屏，那么像仍然成在原来的位置，但是我们看不到它的存在。
u【解析】根据凸透镜成像的规律解答。
【解答】放大镜：一个短焦距的凸透镜。
原理：根据凸透镜u、实验题
（1）Ⅱ
（2）照相机
（3）像距，在移动光屏过程中，通过肉眼确定最清晰像的位置时存在误差
【解析】（1）当凸透镜成实像时，像和物体的位置是相反的；当物体在二倍焦距以外时，像成在一倍焦距和二倍焦距之间；当物体在一倍焦距和二倍焦距之间时，像成在二倍焦距以外；
（2）放大镜成正立放大的虚像；照相机成倒立缩小的实像；幻灯机成倒立放大的实像；
（3）在实验中，像的位置就是像最明亮，最清晰的位置，但是这个位置是靠肉眼感觉出来的，而不是测量出来的，所以误差较大。
【解答】（1）根据图片可知，蜡烛肯定在凸透镜的二倍焦距以外，那么所成的实像肯定在一倍焦距和二倍焦距之间，即将光盘移动至图中的II区域内；
（2）由于u>2f，所以现在成倒立缩小的实像，应用是照相机；
（3）本实验中测量像距时误差大，理由是：在移动光屏过程中，通过肉眼确定最清晰像的位置时存在误差。
、解答题
（1）直线传播
（2）折射；虚
（3）晶状体；薄；视网膜；大脑皮层；①
（4）B、D
【解析】(1)沿直线传播的光被不透明的物体挡住，在物体后面光照不到的地方形成影子，光在同种均匀介质中沿直线传播，利用这一特点，人们可以看到许多自然现象，例如日食月食、小孔成像，影子的形成等等。
(2)水中的鱼反射的光由水斜射如空气发射折射，折射光线进入人眼，人便看到了水中的鱼；水中的蓝天白云是蓝天与白云在水面形成的像，是光的反射形成的。
(3)近视眼佩戴凹透镜，远视眼佩戴凸透镜。
(4)根据平面镜的成像特点解答。
【解答】(1)阳光下，看见自己在地面上留下了影子，是由于光沿直线传播过程中，遇到不透明的人体后，形成的黑色区域，即影子，故此现象可以用光的直线传播来解释。
(2)水中的鱼反射的光线从水中射向水面，在水面发生折射，看见的鱼是光的折射形成的。
天空中的白云反射的光线射到水面上，一部分光线反射回来，反射光线的反向延长线会聚于一点，就是白云的虚像。
(3)正常情况下，能看清远处美丽的郁金香，主要是因为眼球中[3] 晶状体受到睫状肌的调节会变薄，使物像落在视网膜上，最终在大脑皮层产生视觉。
小柯在现场看远处郁金香时，所成的像如图甲所示，图甲为近视眼，用凹透镜矫正，两种矫正方案如图乙，则应选择方案①。
(4)A.视力表距离平面镜为2.1m+0.4m=2.5m，则视力表的像距离平面镜也是2.5m，故本选项错误；
B.小柯距离平面镜为2.1m，视力表的像距离平面镜为2.5m，则视力表的像距离小柯4.6 m，故本选项错误；
C.视力表的像到镜面的距离为2.5米，人到镜面的距离为2.1米，故视力表的像距离小春4.6米，故本选项错误；
D.人的像到镜面的距离为2.1米，视力表到镜面的距离为2.5米，小柯的像距离视力表的像0.4米，故本选项正确。
故选 B、D 。
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