第五章 透镜及其应用 单元测试
一、选择题(每题3分,共30分)
1.光通过透镜时会发生折射,如图所示为四束光透过透镜的光路图,其中正确的是( )
A. B. C. D.
2.学习了透镜知识后,小勇回家认真研究爷爷的老花镜,并得出以下结论,你认为他的这些结论中不妥当的是( )
A. 老花镜是凸透镜 B. 老花镜可以用来做放大镜
C. 老花镜能在阳光下点燃白纸 D. 爷爷是近视眼
3.如图所示,晓茗把一凸透镜正对着太阳光,在距凸透镜 10 cm 处的纸片上得到一个最小、最亮的光斑。若她用此凸透镜当作放大镜来观察物理试卷上较小的字时,凸
透镜与试卷的距离 u 应( )
A. u<10 cm B. 10 cmC. u=20 cm D. u>20 cm
4.2022年5月10日,在蔚蓝地球的映衬下,我国发射的“天舟四号”货运飞船成功对接空间站的“天和”核心舱。如图所示是对接过程中核心舱上摄像机拍摄的照片。下列说法正确的是( )
A. 核心舱摄像机的镜头相当于凸透镜
B. 光通过摄像机的镜头都是沿直线传播的
C. 地球通过核心舱上摄像机的镜头成虚像
D. “天舟四号”靠近核心舱时,它在核心舱摄像机上成的像逐渐变小
5.如图所示,将印有花的透明胶片,贴在发光手电筒前端玻璃上,正对着焦距为 10 cm 的凸透镜,调整位置,墙上出现一朵清晰放大的“花”。下列说法正确的是( )
A. 胶片上的花是倒立的
B. 此透镜可作为近视眼镜的镜片
C. 胶片与透镜的距离小于 10 cm
D. 白墙相当于光屏,发生的是镜面反射
6.在初中物理的学习中,我们经常提到的“像”有:①小孔成像;②平面镜成像;③放大镜成像;④投影仪投影在屏幕上的像;⑤汽车观后镜中的像。下列关于上述“像”的说法
中正确的是( )
A. 属于实像的是①②③ B. 属于虚像的是④⑤
C. 由反射形成的像是①②⑤ D. 由折射形成的像是③④
7.如图所示,从 P 点发出的三条特殊光线经过凸透镜后会聚于 P′ 点。现有一条光线也从 P 点发出,经过凸透镜后的传播路径,图中表示正确的是( )
AB
CD
8.做凸透镜成像实验时,将光具座上的蜡烛、凸透镜、光屏按如图所示放置,光屏上呈现清晰的像。下列说法正确的是( )
A. 光屏上的像是倒立、放大的
B. 该凸透镜的焦距可能是 8 cm
C. 先向右移动光屏,再移动凸透镜到某位置,一定能在光屏上看到清晰的像
D. 只将蜡烛向左移动一段距离,放上远视眼镜可在光屏上再次看到清晰的像
9.在做“探究凸透镜成像规律”的实验时,某实验小组所描绘的图线如图所示。图线上 A 、 B 、 C 三点分别与蜡烛在光具座上移动过程中的三个位置相对应。下列说法正确的( )
A. 蜡烛处于 A 、 B 间某一位置时,成倒立、缩小的实像
B. 蜡烛处于 B 、 C 间某一位置时,成倒立、放大的实像
C. 将蜡烛从 C 点移动到 B 点的过程中,所成的像逐渐变大
D. 将蜡烛从 B 点移动到 A 点的过程中,所成的像逐渐变小
10.将蜡烛放在离凸透镜较远的位置,如图所示,给凸透镜“戴”上近视眼镜,此时光屏上能成一清晰的像;若“取”下近视眼镜,为使光屏上的像再次清晰,在保持透镜位置不变的条件下,下列操作可行的是( )
①将光屏远离透镜 ② 将光屏靠近透镜
③ 将蜡烛远离透镜 ④ 将蜡烛靠近透镜
A. ①③ B. ①④ C. ②③ D. ②④
二、填空题(每空2分,共28分)
11.取一个大烧杯,里面充满烟雾,倒扣在桌子上,用手电筒射出一平行光束(如图甲所示)。若在杯底放置一个凸透镜,光的传播方向如图乙所示,这说明当光从空气射入透镜时,凸透镜对光有______作用;若换成凹透镜,光的传播方向如图丙所示,这又说明当光从空气射入透镜时,凹透镜对光有______作用。
12.同学们利用如图所示的装置探究“凸透镜成像的规律”,将蜡烛从远处逐渐靠近凸透镜的过程中,蜡烛经过_________位置以后,所成实像由缩小的变成放大的,经过________位置以后,所成像由实像变成虚像。
13.近视眼只能看清近处的物体,看不清远处的物体,需要矫正;远视眼只能看清远处的物体,看不清近处的物体,亦需要矫正。图中正确表示远视眼成像情况的是图____;正确表示近视眼矫正情况的是图____。对于近视眼矫正,是利用了___(选填“A”或“B”)。
A. 凸透镜对光的会聚作用 B. 凹透镜对光的发散作用
14.如图所示是一种投影仪的示意图。图中平面镜的作用是__________,小明通过调节使屏
幕上出现了清晰的画面,若要将屏幕上的画面再调得大一些,应将凸透镜适当向____(选填“上”或“下”)调。
15.图是通过显微镜观察到的植物叶片上的气孔,气孔经过物镜所成的是一个放大的____(选填“实”或“虚”)像,此时被观察的叶片到物镜的距离 u 与焦距 f 的关系是___________。最后,人眼通过目镜看到的是____(选填“实”或“虚”)像。
16.如图所示,在探究凸透镜成像规律的实验中,凸透镜、蜡烛、光屏放在同一直线上。当烛焰在 B 点时,成像在 A 点;当烛焰在 A 点时,成像在 C 点,则凸透镜一定固定在_______之间,两次成像的虚实情况______(选填“相同”或“不同”)。
三、作图题(共7分)
17.(3分)请完成如图所示的光路图。
18.(4分)如图所示, A 、 B 是发光点 S 发出的光线,请你画出 A 、 B
两条光线通过凹透镜的折射光线。
四、实验探究题(共35分)
19.(5分)小明在“探究凸透镜成像规律”的实验中,将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上并调节它们的中心位于凸透镜的________上,如图所示, O 、 F 间的距离等于一倍焦距。现进行如下操作:
(1)将蜡烛第一次放置在 M 处,第二次放置在 N 处,则蜡烛与所成像的位置关系为( )
A. 两次都在凸透镜同侧
B. 两次都在凸透镜两侧
C. 第一次在凸透镜同侧,第二次在凸透镜两侧
D. 第一次在凸透镜两侧,第二次在凸透镜同侧
(2)某次实验中将蜡烛放置在 P 处,光屏上所成的像在 Q 处,现将蜡烛放置在 Q 处,光屏上所成的像在_ __(选填“ N ”“ M ”“ P ”或“ Q ”)处。
(3)小明将遮光板紧贴着凸透镜自上而下插入透镜前,直至挡住其上半部分,在该过程中光屏上所成像的变化情况是___;再将遮光板从图示位置沿凸透镜的主光轴向左平移到烛焰旁,像可能出现的变化是___。(均填字母)
A. 像位置改变,像完整 B. 像位置不变,像不完整
C. 像位置不变,像完整但变小 D. 像位置不变,像完整
20.(14分)小明用蜡烛、凸透镜(焦距 10 cm )、光屏在光具座上进行“探究凸透镜成像规律”的实验。
(1)实验在______(选填“较亮”或“较暗”)的环境下进行,现象更明显。
(2)蜡烛、透镜和光屏的位置如图甲所示,光屏上会出现烛焰清晰______(选填“放大”“等大”或“缩小”)的像,此现象和生活中________(选填“照相机”“投影仪”或“放大
镜”)的原理相同;保持凸透镜位置不变,增大物距后,将光屏移动到适当位置,光屏上会重新出现烛焰清晰的像,该像与移动前的像相比会______(选填“变大”“变小”或“不
变”)。
(3)保持凸透镜位置不变,移动蜡烛至图乙所示位置,在透镜右侧通过透镜可以观察到烛焰______(选填“正立”或“倒立”)的像。
(4)将图甲中的透镜换成焦距 f=5 cm 的凸透镜,光屏上烛焰的像变模糊。将蜡烛向____(选填“左”或“右”)移动适当距离,光屏上重新出现烛焰清晰的像;若不移动蜡烛,
在蜡烛和透镜之间放置一个度数适当的______(选填“近视”或“远视”)镜片,光屏上也会重新出现烛焰清晰的像。
21.(16分)小雨用凸透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验。
(1)如图甲所示,将凸透镜正对着太阳光,在透镜下方平行地放上白纸,测出透镜与白纸间的距离 s 与对应的白纸被烤焦的时间 t ,绘出的图象如图乙所示,则可判断该
透镜的焦距 f 为____ cm 。
(2)调整器材高度时,应______(选填“点燃”或“不点燃”)蜡烛。
(3)如图丙所示,将蜡烛移至 42 cm 刻度线处时,从凸透镜右侧通过凸透镜可以看到烛焰的____(选填“虚”或“实”)像;该实验现象可以说明________(选填“照相机”“幻灯机”
或“放大镜”)的成像特点。
(4)小雨在实验过程中不断移动烛焰位置,观察到如图(a)所示的①至⑥六种烛焰清晰的像,请按蜡烛到凸透镜的距离由远到近所得到的6个像进行排序,正确顺序为
______________。
(5)实验中,燃烧的蜡烛在不断缩短,导致光屏上的像向____(选填“上”或“下”)移动。
另一同学小超想利用 LED 发光字母来探究凸透镜成像上下左右的位置关系,如图(b)所示的三个字母适合做 LED 光源的是字母___。
(7)小亮更换相关器材后也顺利完成了该实验,根据记录的实验数据得到了如图(c)所示的图象,线段 MN 为凸透镜的像距倒数 1/v 和物距倒数 1/u 的对应关系,根据图象信息可
知,他所用凸透镜的焦距为_____ cm 。
答案
1.B
2.D
3.A
4.A
5.A
6.D
7.A
8.C
9.C
10.D
11.会聚、发散
12.二倍焦距、焦点(或一倍焦距)
13.甲、丁、B
14.改变光路、下
15.实、f16.B、C不同
三、作图题(共7分)
17.
18.
19.
主光轴、C、P
D、B
20.较暗
缩小、照相机、变小
正立
右、近视
21.
12、点燃
虚、放大镜
②①③⑤⑥④
上、F、12.5