5.3 凸透镜成像的规律 同步练习(含答案) 2022-2023学年上学期贵州省各地八年级物理期末试题选编

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名称 5.3 凸透镜成像的规律 同步练习(含答案) 2022-2023学年上学期贵州省各地八年级物理期末试题选编
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资源类型 教案
版本资源 人教版
科目 物理
更新时间 2023-09-25 00:20:12

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5.3 凸透镜成像的规律
一、单选题
1.(2022秋·贵州黔南·八年级统考期末)如图所示,这是某款智能无针疫苗注射机器人,利用高压流体射流,使药剂在强压力下被人体组织迅速地渗透吸收,进而完成疫苗的注射,机器人利用摄像头对接种者进行识别,下列说法正确的是(  )
A.摄像头的镜头相当于一个凸透镜
B.识别时,接种者经摄像头成正立、缩小的实像
C.识别时,摄像头与人体之间的距离应小于镜头焦距
D.机器人靠近接种者时,接种者经摄像头成的像将变小
2.(2022秋·贵州贵阳·八年级统考期末)时隔8年,太空课堂再次开讲。如图所示,当王亚平为水球注入气泡后我们可以透过水球看到两个像,下列应用的成像原理与上述成倒立的像原理相同的是(  )
A.商店的“试衣镜” B.交叉路口的“拐弯镜”
C.潜艇的“潜望镜” D.爷爷的“老花镜”
3.(2022秋·贵州铜仁·八年级统考期末)同学们在“探究凸透镜成像的规律”实验时,测量出物距和像距的数据,并绘制成如图所示的图像,根据图像可知(  )
A.该凸透镜的焦距f=10cm
B.当物距u=10cm时,成倒立、等大的实像,照相机利用了这条规律
C.当物距u=4cm时,成倒立、放大的实像,投影仪利用了这条规律
D.若把物体从距凸透镜10cm处向距凸透镜20cm处移动过程中,所成的像逐渐变小
4.(2022秋·贵州铜仁·八年级统考期末)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
5.(2022秋·贵州遵义·八年级统考期末)小张同学在“探究凸透镜成像规律”的实验时,他将高为7cm的发光棒安装在焦距为10cm的凸透镜前方,移动光屏,在光屏上接收到5cm高清晰的像,则发光棒与凸透镜的距离可能是(  )
A.22.5cm B.20.0cm C.16.5cm D.2.5cm
6.(2022秋·贵州铜仁·八年级统考期末)某凸透镜的焦距f=8cm,物体到凸透镜的距离为u,则下列说法正确的是(  )
A.当u=6cm时,物体成正立、放大的虚像,放大镜就是根据这一原理制成的
B.当u=8cm时,物体成正立、放大的虚像,放大镜就是根据这一原理制成的
C.当u=12cm时,物体成倒立、缩小的实像,照相机就是根据这一原理制成的
D.当u=20cm时,物体成倒立、放大的实像,投影仪就是根据这一原理制成的
7.(2022秋·贵州铜仁·八年级期末)物体放在凸透镜的主光轴上,当距透镜6cm时,物体通过透镜成正立的像;当距透镜20cm时,物体通过透镜成缩小的像,由此可以推断出该透镜的焦距f所在的范围(  )
A.f<6cm B.f<20cm
C.10cm<f<20cm D.6cm<f<10cm
8.(2022秋·贵州黔东南·八年级统考期末)用手机的摄像头对着“微信”或“支付宝”的二维码扫一扫,就可以快捷方便地完成收付款交易。下列说法正确的是(  )
A.手机的摄像头相当于一个凹透镜
B.手机这种摄像头可用来矫正近视眼
C.手机拍摄物体成缩小的实像时与显微镜物镜成像的原理是一样的
D.二维码到摄像头的距离大于二倍焦距
9.(2022秋·贵州铜仁·八年级统考期末)物体离凸透镜22厘米时,能在光屏上得到一个清晰的倒立缩小的像,则下列判断正确的是( )
A.如果物距小于11厘米时,一定不能成实像
B.如果物距等于11厘米时,一定成放大的实像
C.如果物距大于11厘米时,一定成放大的实像
D.改变物距,当像距为22厘米时,在光屏上得到的是放大的像
10.(2022秋·贵州铜仁·八年级期末)小强在做探究凸透镜成像的规律的实验时,在光屏上得到一个倒立、缩小的清晰的像,下列器材工作时运用上述成像规律的是
A.放大镜 B.投影仪 C.照相机 D.平面镜
11.(2022秋·贵州毕节·八年级统考期末)把下图甲所示的一只点燃的蜡烛放在距离凸透镜2倍焦距以外的地方,在透镜的另一侧调节光屏位置可找到一个清晰的像.这个像是下图乙中的
A.B. C. D.
二、多选题
12.(2022秋·贵州贵阳·八年级统考期末)小明用凸透镜先后两次观察书本上的字,看到如图所示的两种情景。以下说法中正确的是(  )
A.甲图中成的是虚像;乙图中成的是实像
B.甲图中书本在凸透镜倍焦距以外;乙图中书本在凸透镜倍焦距以内
C.甲图中成像规律可应用于投影仪;乙图中成像规律可应用于照相机
D.甲图中凸透镜靠近书本,所成的像变小;乙图中凸透镜远离书本,所成的像也变小
三、填空题
13.(2022秋·贵州毕节·八年级统考期末)如图是一款人脸识别门禁一体机,通过摄像镜头来捕捉人脸信息。该摄像镜头相当于 透镜,若想使拍摄的图像变大,人脸应该 (填“远离”或“靠近”)镜头。若镜头的焦距为10cm,为了能成缩小清晰的像,人脸到镜头的距离应大于 cm。
14.(2022秋·贵州贵阳·八年级统考期末)在做“探究凸透镜成像的规律”实验时,某实验小组所描绘的像距随物距变化的图线如图所示。图线中A点所对应的成像特点在生活中的应用可以是 。
15.(2022秋·贵州铜仁·八年级统考期末)如图是一款具有摄像功能的手机,摄像头的镜头相当于一个 镜,图中甲、乙是用这款手机先后拍下同一小车的两张照片(设摄像头焦距不变),拍摄第二张比拍摄第一张摄像头离小车 (填“远”或“近”)些。两次拍摄时,摄像头离小车的距离都满足 (填与焦距之间的关系)。
16.(2022秋·贵州黔西·八年级期末)某同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中,绘制了如图所示的图像(v表示像到凸透镜的距离,u表示物体到凸透镜的距离),用该凸透镜作放大镜使用时,被观察的物体到透镜的距离在 cm以内;把物体从距凸透镜3cm处移动到距凸透镜20cm处的过程中,像的大小将 (选填“变大”“变小”“先变小再变大”“先变大再变小”)。
17.(2022秋·贵州毕节·八年级统考期末)购物支付已进入“刷脸”时代,如图所示,消费者结账时只需面对摄像头,经系统自动拍照、扫描等,确认相关信息后,即可迅速完成交易。“刷脸”支付过程中,摄像头相当于 (选填“凸”或“凹”)透镜,面部经摄像头成倒立、 (选填“缩小”、“等大”或“放大”)的实像。
四、作图题
18.(2022秋·贵州黔南·八年级统考期末)如图甲是科科小朋友玩凸透镜时的情景,请在图乙中用笔画线补齐在透镜的另一边看科科小朋友眼镜的光路图。
五、实验题
19.(2022秋·贵州六盘水·八年级统考期末)为探究“凸透镜成像的特点”,选用的实验器材有:光具座、蜡烛、凸透镜(f=10cm)、火柴、光屏、刻度尺等,实验装置如图所示:

(1)首先将蜡烛、凸透镜和光屏放在光具座上,使之都与光具座的轨道 (选填“平行”或“垂直”);
(2)点燃蜡烛后,为使烛焰的像始终成在光屏中央,需要调节烛焰的中心、凸透镜的光心和光屏的中心在 ;
(3)调整好器材后,将蜡烛放在光具座上的某点,如图所示,此时光屏上承接到的像是倒立的 (选填“虚”或“实”)像;利用该成像规律制成的光学仪器是 (选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”);
(4)某小组同学在实验时发现实验台上的凸透镜有一个小缺口,并且实验室没有多余的完好的凸透镜了,该小组若用此凸透镜实验,光屏上能否看到烛焰完整的像? (选填“能”或“不能”)。
20.(2022秋·贵州黔南·八年级统考期末)在“探究凸透镜成像的规律”实验中,将水透镜固定在光具座50cm刻度线处,移动蜡烛,调节光屏直到光屏上承接到清晰的像,如图所示。
(1)此时光屏上承接到的清晰的像的性质是倒立、 的实像;
(2)实验中只移动蜡烛和光屏,通过“物距等于两倍焦距时,像和物的大小相等”来估测水透镜焦距,此时应将 ;
A.蜡烛左移,光屏左移
B.蜡烛右移,光屏右移
C.蜡烛左移,光屏右移
D.蜡烛右移,光屏左移
(3)实验中,随着蜡烛燃烧变短,烛焰的像会向 (选填“上”或“下”)移动;
(4)实验中,推动活塞使水透镜变厚,发现光屏上的像变模糊,将蜡烛适当靠近透镜,像又变清晰;若不移动蜡烛,要让光屏上的像变清晰,可在蜡烛与水透镜之间放置一个合适的 (选填“近视”或“远视”)眼镜镜片。
21.(2022秋·贵州铜仁·八年级统考期末)小明和小亮用如图所示的装置探究凸透镜成像的规律;
(1)实验前将烛焰、凸透镜和光屏的中心调至同一高度,目的: ;
(2)如图所示,光屏上呈现一个清晰的像保持凸透镜位置不变,将蜡烛向左移动一段距离,要再次在光屏上得到清晰的像,应将光屏向 移动,像的大小将变 ;
(3)如果凸透镜的焦距是15cm,某次实验时在距凸透镜38cm处得到的蜡烛清晰的像这种成像主要应用在 上。
22.(2022秋·贵州铜仁·八年级统考期末)在“探究凸透镜成像规律”的实验中:
(1)操作前先要把烛焰、凸透镜、光屏放在同一直线上,并调整三者的中心大致在 ,烛焰的像才能呈在光屏的中央;
(2)若该凸透镜的焦距为10cm,把烛焰由如图所示的位置向凸透镜靠近5cm,则需将光屏向 (选填“左”或“右”)移动当适当的位置,光屏上才能得到烛焰清晰的倒立、 的实像;(选填“放大”或“缩小”)
(3)此时若用一块硬纸板将凸透镜遮住一半,则光屏上 得到烛焰完整的像。(选填“能”或“不能”)
23.(2022秋·贵州黔东南·八年级统考期末)在“探究凸透镜成像规律的实验”中,将蜡烛、焦距等于10cm的凸透镜、光屏放在光具座上,如图所示。
(1)点燃蜡烛后,下列“调节烛焰、透镜、光屏三者的中心在同一高度上”的操作,比较规范的是 (填选项前的字母);
A.将三者分散排列,然后用目测的方法调节
B.将三者靠拢,然后用目测的方法调节
(2)把凸透镜固定在50cm处,当烛焰离凸透镜20cm时,在另一侧光屏上得到一个清晰 (选填“倒立”或“正立”)的烛焰的像,随着蜡烛的燃烧,可观察到光屏上的像向 (选填“上”或“下”)移动;
(3)将蜡烛放在A点,光屏在B位置上,为了找到清晰的像,应将光屏向 (选填“左”或“右”)移动,光屏上的像将会 (选填“变大”或“变小”);将蜡烛放在C点,可观察到烛焰的 (选填“虚”或“实”)像;
(4)当烛焰通过凸透镜在光屏上成实像时,如果透镜上有一只小虫在爬动,则光屏上的像的大小将 (选填“变大”、“变小”或“不变”),像的明暗将 (选填“变亮”、“变暗”或“不变”)。
24.(2022秋·贵州遵义·八年级统考期末)某学习兴趣小组在“探究凸透镜成像规律”的实验中,他们选用焦距为12cm的凸透镜进行如下实验。
(1)点燃蜡烛,调节烛焰、凸透镜和光屏,使三者的中心大致在 ;
(2)当蜡烛与凸透镜的距离如图所示,烛焰在光屏上成倒立、 的实像(选填“放大”、“缩小”或“等大”),利用此成像规律制成的光学仪器是 (选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)。
25.(2022春·贵州铜仁·八年级统考期末)某同学探究“凸透镜成像规律”的实验装置如图所示,其中焦距为15cm的凸透镜固定在光具座上50cm刻度线处,光屏和点燃的蜡烛分别位于凸透镜的两侧。
(1)实验前应先将烛焰中心、透镜光心和光屏中心调到 ;
(2)他将蜡烛移至光具座上10cm刻度线处,移动光屏,直到烛焰在光屏上成 (选填“倒立缩小”,“倒立放大”或者“正立放大”)清晰的像,该成像特点与 (选填“照相机”“幻灯机”或“放大镜”)相同;
(3)他将蜡烛移至光具座上30cm刻度线处,要在光屏上呈现清晰的像,接下来的操作是 。
26.(2022秋·贵州毕节·八年级统考期末)小勇同学在探究“凸透镜成像规律”实验中遇到了问题,请你帮他解决:
(1) 如图甲所示操作,测得本实验所用凸透镜的焦距为 cm;
(2) 实验时,首先调节烛焰、凸透镜和光屏的高度,使它们的中心大致在 ,使像成在光屏 ;
(3) 始终保持图乙中凸透镜的位置不变,适当向左移动蜡烛时,应该向 (填“左”或“右”)移动光屏,才能再次得到清晰的像;小勇又向右移动蜡烛至43cm刻度处,移动光屏,发现屏上 (选填“能”或“不能”)得到清晰的像;
(4) 若用不透明物体挡住透镜中心部分,像会 (选填“完整”或“不完整”),且变 (选填“亮”或“暗”)。
(5) 蜡烛燃烧一段时间后,光屏上的像将向 (选填“下”或“上”)移动,可以向 (选填“下”或“上”)调节凸透镜,使像再次成在光屏中央。
27.(2022秋·贵州遵义·八年级统考期末)小明想探究凸透镜成像规律。实验桌上有两个凸透镜,焦距分别为10cm和20cm:
(1)将其中一块凸透镜放在光具座上,当烛焰、透镜及光屏的位置如图所示时,恰能在光屏上得到一个清晰的像,他选择的凸透镜焦距为 cm;
(2)小明将蜡烛向右移动15cm,为了在光屏上仍能成像,则应将光屏向 移动 cm。此时像的性质是倒立、 的实像;这个像的成像原理与 (填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”)相同;
(3)在步骤(2)中,不改变各元件的位置,小明换了另一块凸透镜,调节光屏的位置,此时 (填“能”或“不能”)在光屏上找到烛焰的像,这是因为 。
28.(2022秋·贵州毕节·八年级统考期末)小体用如图所示实验装置来探究凸透镜的成像规律,用到的光具座足够长.
(1)如图所示,依次放置好蜡烛、凸透镜、光屏并将它们调整好后,点燃蜡烛,无论怎样移动光屏,光屏上都没出现烛焰的像:但取掉光屏,在放光屏同侧通过凸透镜可以看到烛焰的像.则此凸透镜的焦距 (选填“大于”、“等于”或“小于”)15cm.看到的像是 (选填“虚”或“实”)像.
(2)将蜡烛移至零刻度处,凸透镜位置不变,当把光屏放回如图所示位置时,在光屏上看到了烛焰模糊的像,当把光屏向 (选填“靠近”或“远离”)凸透镜的方向移动,在光屏上可以看到烛焰 (选填“放大”、“等大”成“缩小”)的清晰像:在看到清晰像后,保持蜡烛和光屏的位置不变,将凸透镜向 (选填“靠近”成“远离”)光屏的方向移动,在光屏上可以再次看到烛焰 (选填“放大”,“等大”成“缩小”)的清晰像.
29.(2022秋·贵州毕节·八年级统考期末)如图所示,小强在“探究凸透镜成像规律”的实验中,凸透镜位置保持不变,凸透镜的焦距为10cm。
(1)实验中随着蜡烛的燃烧,光屏上依然得到烛焰清晰的像,但光屏上像的位置却偏高,为了使像仍成在光屏的中央,则应向 (选填“上”或“下”)调节凸透镜;
(2)调整后,图中光屏上烛焰的像是倒立、 的实像,此规律的应用是 (举一例);
(3)此时,若有一只苍蝇落到凸透镜上,则屏上 (选填“能”或“不能”)成完整的烛焰的像;
(4)要使光屏上的像变成与物大小相等,则应向左调节蜡烛到30cm处,光屏应向 (选填“左”或“右”)移到 cm处;
(5)若透镜位置不变,将蜡烛移到标尺45cm处,此时小强应站在 (选填“蜡烛”或“光屏”)一侧,观察蜡烛的像。
30.(2022秋·贵州贵阳·八年级统考期末)如图所示,李宁同学在张老师指导下做“探究凸透镜成像规律”的实验.
(1)当蜡烛位于图中B处时,移动光屏到D处,观察到光屏上呈现清晰的像,此时像和物大小相等,则该凸透镜焦距为 cm.
(2)李宁同学把蜡烛移动到A处,屏上的像变得模糊,要使像变清晰,光屏应向 (选填“左”或“右”)适当移动,此时光屏上的像应该是倒立、 的实像.
(3)在上述(2)操作的基础上,张老师取下自己戴的眼镜放于蜡烛和凸透镜之间,光屏上的像又变得模糊,李宁同学发现当光屏向左移动适当距离后像又清晰.由此可知,张老师所戴的眼镜是 透镜,张老师的眼镜属于 (选填“近视镜”、“远视眼”或“正常眼”).
六、简答题
31.(2022秋·贵州贵阳·八年级统考期末)在人眼的构造中,晶状体相当于凸透镜,视网膜相当于光屏。物体在视网膜上成像再经过神经系统传到大脑,经过大脑处理,我们就能看到物体。但是当我们将手指靠近眼睛到一定距离后,无论怎样努力眼睛都看不清楚手指,请说明此时眼睛看不清手指的原因。(写出两条即可)
32.(2022秋·贵州毕节·八年级统考期末)如图所示,小明手拿一个透明玻璃球,将其放置在距眼睛较远的位置,透过它能看到远处大树倒立、缩小的像。请解释这个现象。
参考答案:
1.A
【详解】ABC.此摄像头的工作原理和照相机相同,其镜头是一个凸透镜,对光线具有会聚作用;是利用物距大于2倍焦距时,凸透镜成倒立、缩小的实像的原理,则接种者应位于摄像头的两倍焦距之外,故A正确,BC错误;
D.机器人靠近接种者时,物距变小,像距变大,接种者经摄像头成的像将变大,故D错误。
故选A。
2.D
【详解】当王亚平为水球注入气泡后,水球由两部分组成,中间是空气,气泡周围是水,如图
此时整个水球就相当于两个透镜,外圈是凸透镜,内圈是是凹透镜,由题图可知凸透镜成一个倒立、缩小的实像,而凹透镜成一个正立缩小的虚像,所以我们可以透过水球看到一正一反的两个像;
AC.试衣镜、潜望镜利用的是平面镜成等大的虚像,故AC不符合题意;
B.拐弯镜利用的是凸面镜成像,可以扩大视野,凸面镜成正立缩小的虚像,故B不符合题意;
D.老花镜是凸透镜,凸透镜可以成倒立、缩小的实像,故D符合题意。
故选D。
3.D
【详解】A.据凸透镜成像规律可知,当u=v=2f,凸透镜成倒立、等大的实像;由图可知
u=v=2f=10cm
所以
f=5cm
故A不符合题意;
B.当物距u=10cm时
u=2f
成倒立、等大的实像,而照相机成倒立、缩小的实像,故B不符合题意;
C.当物距u=4cm时
u<f
成正立、放大的虚像,应用于放大镜,故C不符合题意;
D.若把物体从距凸透镜10cm处向距凸透镜20cm处移动过程中,物距变大,像距变小,所成的像逐渐变小,故D符合题意。
故选D。
4.B
【详解】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。
5.A
【详解】根据题意可知,发光棒的高度为7cm,像的高度为5cm,成的是缩小的实像,此时的物距应该大于二倍焦距,由于焦距为10cm,所以物距要大于20cm,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
6.A
【详解】AB.当u=6cm时,当物距小于1倍焦距时,则成正立、放大的虚像,放大镜就是根据这一原理制成的;当u=8cm时,物距等于1倍焦距,不成像,光线平行射出,故A正确、B错误;
C.当u=12cm时,当物距小于2倍焦距、大于1倍焦距时,则像距大于2倍焦距,成倒立、放大的实像,投影仪、幻灯机、电影放映机就是根据这一原理制成的,故C错误;
D.当u=20cm时,当物距大于2倍焦距时,则像距在1倍焦距和2倍焦距之间,成倒立、缩小的实像,照相机、摄像机就是根据这一原理制成的,故D错误。
故选A。
7.D
【详解】物体到凸透镜距离为6cm时,成正立、放大的虚像,所以f>6cm;物体放在离凸透镜20cm处,成一个缩小、倒立的实像,所以20cm>2f,即f<10cm。所以6cm<f<10cm。故ABC错误,不符合题意;D正确,符合题意。
故选D。
8.D
【详解】A.手机的摄像头相当于一个凸透镜,故A错误;
B.近视眼需要佩戴凹透镜来矫正,而手机摄像头相当于凸透镜,故不可以用来矫正近视眼,故B错误;
C.手机拍摄物体时,物距大于两倍焦距,所成像为倒立、缩小的实像,显微镜物镜成像时,物距位于一倍焦距和二倍焦距之间,所成像为倒立、放大的实像,二者成像原理不同,故C错误;
D.手机扫码时,二维码到摄像头的距离大于二倍焦距,所成像为倒立、缩小的实像,故D正确。
故选D。
9.D
【详解】光屏上能呈接到的像是实像.物体离凸透镜22cm时,凸透镜能得到倒立、缩小的实像,22cm>2f,所以f<11cm.
A.如果物距小于11cm时,u<f,成正立、放大的虚像.2f>u>f,成倒立、放大的实像.A判断错误,故A不符合题意.
B.如果物距等于11cm时,u>2f,成倒立、缩小的实像.u=2f,成倒立、等大的实像.2f>u>f,成倒立、放大的实像.B判断错误,故B不符合题意.
C.如果物距大于11cm时,u>2f,成倒立、缩小的实像.u=2f,成倒立、等大的实像.2f>u>f,成倒立、放大的实像.C判断错误,故C不符合题意.
D.当像距为22cm时,v>2f,成倒立、放大的实像.D判断正确,故D符合题意.
10.C
【详解】根据凸透镜成像规律,当u>2f、2f>v>f时,成倒立、缩小的实像,该应用为照相机.故C正确.
11.B
【详解】因蜡烛放在距离凸透镜2倍焦距以外的地方,所以在光屏上会成一个倒立、缩小的实像,分析各选项可知,只有B选项中的是倒立、缩小的实像;故选B.
12.AD
【详解】A.实像都是倒立的,虚像都是正立的,故甲图中成的是虚像;乙图中成的是实像;故A正确;
B.甲图成正立放大的虚像,物距小于焦距;乙图成倒立放大的实像,物距大于一倍焦距小于二倍焦距,故B错误;
C.甲图中成像规律可应用于放大镜;乙图中成像规律可应用于投影仪,故C错误;
D.甲图成虚像,凸透镜靠近书本,物距变小,像变小;乙图成实像,凸透镜远离书本,物距变大,像变小,故D正确。
故选AD。
13. 凸 靠近 20
【详解】[1]该摄像镜头相当于一个凸透镜,是利用当物距大于2倍焦距时,凸透镜成倒立、缩小的实像的原理工作的。
[2]若想使拍摄的图像变大,由凸透镜成实像的规律可知,应增大像距,减小物距,所以人脸应该靠近镜头。
[3]若镜头的焦距为10cm,为了能成缩小清晰的像,则人脸和摄像头的距离应大于二倍焦距,即大于20cm。
14.投影仪
【详解】由图像上B点知
u=v=2f=20cm
此时凸透镜成倒立、等大的实像,则凸透镜的焦距f=10cm;图线中A点所对应的物距在10cm到20cm之间,即2f>u>f,则凸透镜成倒立、放大的实像,其应用是投影仪或幻灯机。
15. 凸透 近 大于二倍焦距
【详解】[1]手机摄像头相当于凸透镜,手机拍摄时,凸透镜成倒立、缩小的实像。
[2]凸透镜成实像时,物距减小,像距增大,像变大,甲、乙两图比较,乙的像大,所以乙的物距小,所以拍摄第二张比拍摄第一张摄像头离小车近一些。
[3]甲、乙两图都是倒立、缩小的实像,摄像头离小车的距离都大于二倍焦距。
16. 5 先变大再变小
【详解】[1]根据当物距等于2倍焦距时,则像距也在2倍焦距,成倒立、等大的实像可知,2f=10cm,即焦距f为5cm;用该凸透镜作放大镜使用时,物距小于1倍焦距,成正立、放大的虚像,即被观察的物体到透镜的距离在5cm以内。
[2]把物体从距凸透镜3cm处,此时物距小于1倍焦距成正立、放大的虚像,且成虚像时物距越大像越大;当物距等于1倍焦距时不成像,成平行光射出;当物距小于2倍焦距、大于1倍焦距时,成倒立、放大的实像;当物距等于2倍焦距时成倒立、等大的实像;当物距大于2倍焦距时成倒立、缩小的实像;综上可知移动到距凸透镜20cm处的过程中,像的大小将先变大再变小。
17. 凸 缩小
【详解】[1][2]摄像机的镜头相当于一个凸透镜,使用时物体位于其二倍焦距以外,物体在凸透镜中成倒立缩小的实像。
18.
【详解】由图可知,此时物距小于一倍焦距,根据凸透镜的成像规律可知,此时成正立、放大的虚像,如图所示:
19. 垂直 同一高度 实 投影仪 能
【详解】(1)[1]当物体通过凸透镜成实像时,成的像要用光屏来承接,所以要调整凸透镜、光屏、烛焰的中心大致在同一高度上,且使凸透镜和光屏所在的平面都与光具座的轨道垂直。
(2)[2]为使像成在光屏的中央,应调节烛焰、凸透镜、光屏三者的中心大致在同一高度处。
(3)[3][4]根据物近像远像变大,物远像近像变小的原则,如图所示,物距为15cm,焦距为10cm,f(4)[5]凸透镜成实像时,所有透过透镜的光会聚到光屏上成像,当凸透镜有一个小缺口,则通过透镜折射的光会减少一部分,亮度会减弱,像会变暗,但不影响像的完整性,因此光屏上烛焰的像能完整。
20. 缩小 B 上 近视
【详解】(1)[1]由图可知,此时物距大于像距,由凸透镜成像规律可知,成倒立缩小的实像。
(2)[2]“物距等于两倍焦距时,像和物的大小相等”来估测水透镜焦距的操作是蜡烛和光屏都右移,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
(3)[3]实验一段时间蜡烛变短,根据过光心的光线传播方向不变,烛焰在光屏上的像会向上移动。
(4)[4]向水凸透镜内注入适量的水,水凸透镜的焦距变短,会聚能力变强,故若不移动蜡烛,要让光屏上的像变清晰,可在蜡烛与水透镜之间适当位置安装一个对光线有发散作用的凹透镜,近视眼镜是凹透镜。
21. 使像成在光屏中央 左 小 投影仪
【详解】(1)[1]为了使像成在光屏中央,在探究该实验时,实验前,应使凸透镜的光心、光屏的中心、烛焰的焰心,大致在同一高度。
(2)[2][3]如图所示,光屏上呈现一个清晰的像,保持凸透镜位置不变,凸透镜成实像时,物远像近像变小,将蜡烛向左移动一段距离,要再次在光屏上得到清晰的像,应将光屏向左移动,像的大小将变小。
(3)[4]凸透镜的焦距是15cm,像距为38cm,大于2倍焦距,所成的像是倒立、放小的实像,此成像规律主要应用在投影仪上。
22. 同一高度 右 放大 能
【详解】(1)[1]为了使像成在光屏的中央,烛焰、凸透镜、光屏三者中心大致在同一高度。
(2)[2][3]点燃的蜡烛在30cm处,凸透镜在50cm处,把烛焰向凸透镜靠近5cm后,蜡烛到凸透镜的距离为
凸透镜的焦距为10cm,物距大于一倍焦距小于二倍焦距,凸透镜成倒立、放大是实像,像在二倍焦距以外,即
故光屏需要向右移动。
(3)[4]凸透镜成实像时,所有透过透镜的光会聚到光屏上成像,当将透镜的下半部分挡住后,整个物体发出的光虽有一部分被挡住,但总会有一部分光通过上半部分凸透镜而会聚成像,因此,像与原来相同,仍然完整;由于透镜的一半被遮住,因此折射出的光线与原来相比减少了一半,故亮度会减弱,变暗了。
23. B 倒立 上 左 变小 虚 不变 变暗
【详解】(1)[1]“调节烛焰、透镜、光屏三者的中心在同一高度上”的操作,比较规范的是将三者靠拢,然后用目测的方法调节,这样误差较小,故A不符合题意,B符合题意。
故选B。
(2)[2]把凸透镜固定在50cm处,当烛焰离凸透镜20cm时,u=20cm=2f,凸透镜成倒立等大的实像;
[3]实验过程中,蜡烛燃烧变短,根据光线过光心不改变方向,像会向光屏的上方移动。
(3)[4]将蜡烛放在A点,光屏在B位置上,此时u>2f,f<v<2f,为了找到清晰的像,应将光屏向左移动到60~70cm之间,应该向左移动。
[5]当物距增大时,像距减小,像变小。
[6]将蜡烛放在C点,物距小于焦距,此时所成的像是正立、放大的虚像。
(4)[7][8]凸透镜成实像时,所有透过透镜的光会聚到光屏上成像,小虫落在透镜上后,整个物体发出的光虽有一小部分被挡住,但总会有一部分光通过凸透镜而会聚成像,因此,像与原来相同,大小不变;由于透镜的一部分被遮住,因此折射出的光线与原来相比减少了,故亮度会变暗。
24. 同一高度 缩小 照相机
【详解】(1)[1]在做实验的过程中,为使烛焰的像成在光屏的中心,需调整烛焰、凸透镜和光屏三者中心大致在同一高度。
(2)[2][3]由题意知,焦距f=12.0cm,由图可知,物距为
u=50.0cm-20.0cm=30cm
此时物距u>2f,根据凸透镜成像的规律可知,此时成倒立、缩小的实像。人们根据这个原理制成了照相机。
25. 同一高度 倒立缩小 照相机 向右调节光屏,直到光屏上得到清晰的实像
【详解】(1)[1]调节蜡烛、凸透镜、光屏的高度,使它们的中心大致在同一高度处,这样烛焰的像才能成在光屏的中央。
(2)[2]由题意知
f=15cm
当将蜡烛移至光具座上10cm刻度线处时,物距等于40cm,大于2倍焦距,成倒立缩小的实像。
[3] 照相机所成的像为倒立缩小的实像,所以该成像特点与照相机成像特点相同。
(3)[4]当物体在光具座上30cm刻度线处时,物距等于20cm,处于1倍和2倍焦距之间,成倒立放大的实像,根据物近像远的规律可知,要想在光屏上得到清晰的像,接下来向右调节光屏,直到光屏上得到清晰的实像。
26. 10.0 同一高度 中央 左 不能 完整 暗 上 下
【详解】(1)[1]由图甲知道,光斑会聚在焦点处,所以焦距
f=60.0cm一50.0cm=10.0cm
(2)[2][3]实验过程中,调整凸透镜和光屏的高度,使蜡烛、凸透镜和光屏三者中心大致在同一高度,目的是使蜡烛的像成在光屏的中央。
(3)[4]保持图乙中凸透镜的位置不变,当向左移动蜡烛时,物距变大,像距应减小,故应该向左移动光屏,才能再次得到清晰的像。
[5]小勇又向右移动蜡烛至43cm刻度处,此时物距小于焦距,成正立、放大的虚像,虚像不能成在光屏上。
(4)[6][7]遮住凸透镜的一部分,凸透镜的其他部分仍能透过光线,同样能会聚成像,像的大小不发生变化,折射光线减少,会聚成的像仍然是完整的,只是亮度会变暗。
(5)[8][9]随着蜡烛燃烧而变短,根据过光心不改变方向,像会向上移动,像成在了光屏的上方,为了使像仍在成在光屏中央,在蜡烛和光屏固定的情况下,应将凸透镜向下移动。
27. 10 右 15 放大 投影仪 不能 虚像不能用光屏接收到
【详解】(1)[1]由图可知,此时物距为30cm,像距15cm,物距大于像距,且恰能在光屏上得到一个清晰的像,说明此时物距大于2倍焦距,像距在1倍焦距和2倍焦距之间,成倒立、缩小的实像,选择的凸透镜焦距为10cm。
(2)[2][3][4][5]小明将蜡烛向右移动15cm后,物距为15cm,根据光的折射可逆性,像距应为30cm,故应将光屏向右移动15cm;此时物距小于2倍焦距、大于1倍焦距,像距大于2倍焦距,成倒立、放大的实像,这个像的成像原理与投影仪、幻灯机、电影放映机相同。
(3)[6][7]不改变各元件的位置,新凸透镜的焦距为20cm,此时物距15cm小于1倍焦距,则成正立、放大的虚像,故不能在光屏上找到烛焰的像。
28. 大于 虚 远离 放大 靠近 缩小
【详解】(1)根据题意知道,无论怎样移动光屏,光屏上都没出现烛焰的像:但取掉光屏,在放光屏同侧通过凸透镜可以看到烛焰的像,说明此时成的是虚像,根据凸透镜成像规律知道,当u<f时,成正立、放大的虚像;由图知道此时物距是u=15cm,所以,凸透镜的焦距大于15cm;
(2)将蜡烛移至零刻度处,凸透镜位置不变,此时物距是30cm在一倍焦距和二倍焦距之间,成的是放大、倒立的实像,此时像距应大于二倍焦距,由图知道此时应把光屏向远离凸透镜的方向移动,直到观察到清晰的放大、倒立的实像;若保持蜡烛和光屏的位置不变,根据光路可逆知道,将凸透镜向靠近光屏的方向移动,当u>2f时,在光屏上可以再次看到烛焰倒立、缩小的实像.
【点睛】本题考查的是探究凸透镜成像的规律实验,解题的关键是要熟练掌握成像特点与物距、像距之间的关系及其应用,做到灵活应用.
29. 下 放大 幻灯机(投影仪) 能 左 70 光屏
【详解】(1)[1]根据凸透镜的成像特点知道,实验过程中随着蜡烛变短,光屏上的像会向上移动,若要使光屏上的像呈现在光屏的中央位置,应使凸透镜向下移动。
(2)[2][3]由图知道此时物距是
50cm-35cm=15cm
像距是
80cm-50cm=30cm
因为凸透镜的焦距是f=10cm,此时物距是15cm,即2f>u>f,所以,成倒立、放大的实像,此规律的应用是投影仪。
(3)[4]若有一只苍蝇落到凸透镜上,就会挡住了一部分光,会影响像的亮度,因为整个物体上的任何一点都有光能透过透镜不同的部位而折射后会聚成像,所以,屏上仍能成完整的蜡烛的像。
(4)[5][6]要使光屏上的像变成与物大小相等,应满足u=v=2f,所以,蜡烛向左移动到30cm处,光屏向左移动到70cm处。
(5)[7]当将蜡烛移到标尺45cm处,即蜡烛到凸透镜的距离是5cm时,由于u<f=10cm,所以会成正立、放大的虚像,且物像在凸透镜的同侧,小强应在光屏一侧透过凸透镜观察蜡烛的像,所以,此时有光线通过透镜进入人眼。
30. 10.0 左 缩小 凸 远视眼
【详解】(1)由图知,u=v=20.0cm,则可知20.0cm=2f,f=10.0cm;
(2)把蜡烛移动到A处,物距变大,像距变小,所以应将光屏靠近透镜,向左移动;
此时物距大于2f,所以在光屏上成倒立缩小的实像;
(3)把眼镜放于蜡烛和凸透镜之间,光屏向左移动适当距离后像又清晰.说明该眼镜对光线具有会聚作用,为凸透镜,是远视眼镜.
31.见解析
【详解】(1)人的眼睛像一架神奇的照相机,晶状体相当于凸透镜,视网膜相当于光屏,外界物体在视网膜上成倒立、缩小的实像;这样来自物体的光线通过瞳孔,经过晶状体成像在视网膜上,再经过神经系统传到大脑,经过大脑处理,我们就看到物体了;当我们将手指靠近眼睛到一定距离后,若此时的物距小于凸透镜的一倍焦距,成的是正立、放大的虚像,虚像不能成在视网膜上,所以看不清楚手指。
(2)凸透镜成像时物近像远像变大,当物体接近一倍焦距时像在二倍焦距以外,像距很大,不能在视网膜上成清晰的像,此时眼睛看不清手指的原因。
32.见解析
【分析】本题考查透镜成像规律的应用。
【详解】玻璃球中间厚,边缘薄,相当于凸透镜。远处的建筑物距玻璃球的距离大于2倍焦距,来自建筑物的光经过玻璃球折射,成一个倒立、缩小的像。人眼距玻璃球距离大于像距,会聚成像的光线继续传播到人眼,就看到了这个像。