光的折射 透镜
1.有一圆柱形敞口容器,从其左侧某一高度斜射一束激光,在容器底部产生一个光斑O,如图所示。下列操作使光斑向左移动的是( )
A.使激光笔向右平移 B.向容器内加水
C.使容器向左移动 D.使激光束远离法线
2.陶瓷茶杯底部放有一枚硬币,人移动到某一位置时看不见硬币(如图甲),往茶杯中倒入一些水后,又能够看见硬币了(如图乙).关于“看不见”和“又看见了”两种情况,下列分析正确的是( )
①“看不见”是由于硬币没有反射光
②“看不见”是由于硬币反射的光没有到达眼睛
③“又看见了”是由于硬币反射的光通过水面的反射到达眼睛
④“又看见了”是由于硬币反射的光通过水面的折射到达眼睛
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
3.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入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
4.如图所示,该凸透镜的焦距是( )
A.10.0 cm B.20.0 cm C.30.0 cm D.50.0 cm
5.在“探究凸透镜成像的规律”实验中,蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图所示,这时烛焰在光屏上成清晰的像。下列说法中( )
①图中凸透镜的焦距可能是14 cm
②图中成像特点与投影仪成像特点相同
③把蜡烛适当左移,透镜保持不动,向左适当移动光屏,会再次在光屏上得到清晰的像
④把蜡烛移至45 cm处,透镜保持不动,向右适当移动光屏,会再次在光屏上得到清晰的像
A.只有①②正确 B.只有①③正确 C.只有②④正确 D.只有③④正确
6.凸透镜的焦距是15 cm,当将一个物体放在距这个透镜50 cm处时,在凸透镜的另一侧可以得到( )
A.倒立、放大的实像 B.倒立、缩小的实像
C.正立、放大的实像 D.正立、缩小的实像
7.如图是探究凸透镜成像规律的实验装置,实验中所使用的透镜焦距为10 cm,实验中将蜡烛分别放在甲、乙、丙、丁四个位置,观察光屏上成像情况(光屏位置未标出)。下列说法正确的是( )
A.蜡烛在甲位置时,应将光屏移动到大于70 cm刻度线的位置,才能在光屏上成清晰的像
B.将蜡烛从甲位置移到乙位置,应将光屏向右移动才能再次得到清晰的像
C.蜡烛在丙位置时,光屏上成的清晰的像为倒立、缩小的实像
D.蜡烛在丁位置时,成正立、放大的实像,与放大镜的成像原理相同
8.如图所示是人眼球的结构图,眼球好像一架照相机,晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜,把来自物体的光会聚在视网膜上,形成物体的像.物体在视网膜上成的是( )
A.倒立、缩小的实像 B.倒立、等大的实像
C.倒立、放大的实像 D.正立、放大的虚像
9.现代生活,智能手机给人们带来了许多便利,但长时间盯着手机屏幕,容易导致视力下降,下列关于近视眼及其矫正原理图正确的是( )
A.甲、乙 B.甲、丁 C.乙、丙 D.丙、丁
10.用镜头焦距不变的相机对某个同学拍照,拍出的底片如图乙所示。若要使底片的像如图甲所示,则( )
A.相机离人远些,镜头要往前伸
B.相机离人近些,镜头要往后缩
C.相机离人远些,镜头要往后缩
D.相机离人近些,镜头要往前伸
11.如图所示为显微镜和天文望远镜,关于图中两种仪器,下列说法错误的是( )
A.显微镜的目镜相当于放大镜,物镜相当于投影仪的镜头
B.天文望远镜的目镜相当于放大镜,物镜相当于照相机的镜头
C.显微镜的目镜是凸透镜,物镜是凹透镜
D.天文望远镜的目镜和物镜都是凸透镜
12.显微镜的结构如图所示,则下列说法正确的是( )
A.物镜是凹透镜,目镜是凸透镜 B.物镜成倒立缩小的实像
C.目镜成正立放大的虚像 D.反光镜利用光的折射提高载玻片亮度
13.如图所示,关于该望远镜,下列说法正确的是( )
A.通过这个望远镜最终看到的是物体倒立的像
B.它的物镜相当于放大镜,用来把像放大
C.它的物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成虚像
D.它的目镜成实像
14.在“探究凸透镜成像规律”的实验中,选用了焦距未知的凸透镜。
(1)将凸透镜安装在光具座上,用平行光作为光源,移动光屏,在光屏上得到一个最小、最亮的光斑,如图甲所示,则该凸透镜的焦距为_______cm。
(2)将蜡烛、凸透镜、光屏依次安装在光具座上,并调整蜡烛烛焰、凸透镜和光屏三者的中心,使其在_______,为实验探究做好准备。
(3)如图乙所示,将点燃的蜡烛移到10 cm处,再移动光屏,直到在光屏上得到一个清晰的像为止。生活中_______就是利用这一成像特点来工作的。
(4)在图乙中光屏上得到一个清晰的像,若保持凸透镜位置不变,将蜡烛和光屏的位置互换,光屏上_______(选填“能”或“不能”)看到清晰的像。此时成像情况符合_______(选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)的成像特点。
(5)若保持凸透镜位置不变,将蜡烛移动到35 cm处,移动光屏,会在光屏上得到一个倒立、_______的实像。
(6)实验中,蜡烛随着燃烧而变短,光屏上的像将向_______(选填“上”或“下”)移动。
(7)若保持凸透镜位置不变,将蜡烛移到43 cm处时,从_______(选填“光屏”或“蜡烛”)一侧透过凸透镜可看到_______(选填“倒立”或“正立”)的像。
15.在信息化时代,照相机和手机都是常用的图像采集设备。
(1)用照相机拍照时,所成的像是倒立、缩小的_______(选填“实”或“虚”)像。镜头靠近人时,像的大小将_______(选填“变大”“变小”或“不变”),此时像会_______(选填“靠近”或“远离”)镜头。
(2)小敏同学发现手机不能“调焦”但成像也基本清晰,她将手机拿到哥哥工作的大学实验室去探究,实验数据如表所示,根据表中数据,判断手机镜头的焦距大约为_______。
次数 1 2 3 4 5 6 7
物距 10.00 5.00 2.00 1.00 0.50 0.10 0.05
像距 0.500 0.501 0.502 0.503 0.505 0.526 0.556
A.5 m B.0.5 m C.0.05 m D.0.005 m
(3)请分析,手机拍摄远近不同的物体不需要“调焦”的原因是____________。
16.眼睛是人体重要的器官之一,小冰想弄清楚晶状体的厚度对眼睛成像远近的影响。根据凸透镜成像的规律,他用凸透镜和球形半透明的塑料盒自制了一个简易眼睛模型,模型上的凸透镜相当于人眼的晶状体,后面的塑料盒相当于视网膜,将蜡烛和模型放在光具座上。
(1)我们观察物体时,物体在视网膜上能_______成实像。
(2)如图甲所示,调节蜡烛到合适的高度后,移动蜡烛的位置,模型上成清晰的像,此时,像的位置在_______之间。
(3)如图乙所示,给模型换上一块焦距小的凸透镜,像变模糊了。移动蜡烛,直到成清晰的像,发现蜡烛的位置离凸透镜近了。这表明焦距小的凸透镜厚度大,对光的_______作用强。此时,若蜡烛远离凸透镜,像的位置会_______凸透镜,模型上的像就不清晰了。
(4)小冰分析,当晶状体变厚时,远处物体成像在视网膜前方,所以就只能看清_______的物体。
(5)为了保护视力,你应该_______。(写出一点)
答案以及解析
1.答案:B
解析:使激光笔向右平移,则入射光线和折射光线都向右平移,光斑右移,故A不符合题意;向容器内加水,水位会升高,折射光路图如图1,光斑会向左移动,故B符合题意;使容器向左移动,如图2,此时的光斑相对于原来的光斑位置没有变,但相对于容器,光斑向右移动,故C不符合题意;使激光束远离法线时,入射角变大,则折射角变大,光斑会向右移动,故D不符合题意。
2.答案:D
解析:对题图的分析如下:
“看不见”是由于硬币反射的光沿直线传播,被杯子挡住没有进入人眼,故①错误、②正确.“又看见了”是由于硬币反射的光经过水和空气的界面时发生折射,折射光线进入了人眼,故③错误、④正确.故D正确.
3.答案:D
解析:光线经过甲透镜折射后,折射光线比原来光线更发散,更远离主光轴,故甲透镜应为凹透镜;光线经过乙透镜折射后,折射光线比原来光线更会聚,更向主光轴靠拢,因此乙透镜为凸透镜。故选D。
4.答案:A
解析:平行光经凸透镜后会聚于一点,这一点即为凸透镜的焦点。凸透镜所对刻度值为20.0 cm,光屏所对刻度值为30.0 cm,所以焦点到凸透镜光心的距离为10.0 cm,即该凸透镜的焦距为10.0 cm。故选A。
5.答案:B
解析:物距为30 cm,则有,像距为20 cm,则有,,则,故图中凸透镜的焦距可能是14 cm,故①正确;图中成倒立、缩小的实像,成像特点与照相机成像特点相同,故②错误;把蜡烛适当左移,透镜保持不动,物距增大,像距应减小,故向左适当移动光屏,会再次在光屏上得到清晰的像,故③正确;把蜡烛移至45 cm处,透镜保持不动,物距小于一倍焦距,凸透镜成虚像,不能成在光屏上,故④错误。故选B。
6.答案:B
解析:由题意可知,物距,故在凸透镜的另一侧可以得到倒立、缩小的实像。故选B。
7.答案:B
解析:蜡烛在甲位置时,物距大于二倍焦距,像距在一倍焦距和二倍焦距之间,所以应将光屏移动到大于60 cm小于70 cm刻度线的位置,才能在光屏上成清晰的像,故A错误;将蜡烛从甲位置移到乙位置,成实像,物距变小,像距变大,像变大,应将光屏向右移动才能再次得到清晰的像,故B正确;蜡烛在丙位置时,物距大于一倍焦距小于二倍焦距,光屏上成的清晰的像为倒立、放大的实像,故C错误;蜡烛在丁位置时,物距小于焦距,成正立、放大的虚像,与放大镜的成像原理相同,故D错误。故选B。
8.答案:A
解析:由题意可知,眼球好像一架照相机,晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜,把来自物体的光会聚在视网膜上,此时物距大于2倍焦距,成一个倒立、缩小的实像。
故选:A。
9.答案:A
解析:近视眼是由于晶状体变厚,像落在视网膜的前方,所以甲图表示近视眼的成像情况,为了使光线会聚在视网膜上,应戴对光线具有发散作用的凹透镜来矫正,则乙图是近视眼的矫正原理图。故选A。
10.答案:D
解析:甲中的像比乙中的像大,根据凸透镜成像的规律,成实像时,成的像越大,物距越小,像距越大;若要使底片的像如题图甲所示,镜头的焦距不变,需要减小物距,增大像距,故相机应离人近些,镜头要往前伸,故D正确。
11.答案:C
解析:显微镜的目镜和物镜都是凸透镜,目镜相当于放大镜,成正立、放大的虚像,物镜相当于投影仪的镜头,成倒立、放大的实像,故A正确,C错误;天文望远镜的目镜和物镜都是凸透镜,目镜相当于放大镜,成正立、放大的虚像,物镜相当于照相机的镜头,成倒立、缩小的实像,故B、D正确。
12.答案:C
解析:A.物镜是凸透镜,目镜是凸透镜,故A选项错误;
B.物镜成倒立放大的实像,故B选项错误;
C.目镜相当于放大镜,成正立放大的虚像,故C选项正确;
D.由于是面镜,反光镜利用光的反射提高载玻片亮度,故D选项错误。
故选C。
13.答案:A
解析:望远镜的物镜使得远处的物体成一个倒立、缩小的实像,实像在目镜的焦距内,目镜相当于放大镜,成正立、放大的虚像,所以,通过这个望远镜最终看到的是物体倒立的像,故A正确;望远镜的物镜相当于照相机的镜头,使远处的物体在目镜的焦距内成一个倒立、缩小的实像,故B、C错误;目镜相当于放大镜,成正立、放大的虚像,故D错误。
14.答案:(1)10.0
(2)同一高度
(3)照相机
(4)能;投影仪
(5)放大
(6)上
(7)光屏;正立
解析:(2)蜡烛烛焰、凸透镜、光屏三者在同一条直线上,三者的中心在同一高度,像才能成在光屏的中心。
(3)将点燃的蜡烛移到10 cm处,此时的物距为,在光屏上成倒立、缩小的实像,照相机就是利用此成像特点工作的。
(4)若将蜡烛和光屏的位置互换,因为折射现象中,光路可逆,此时,所以能在光屏上成倒立、放大的实像,投影仪就是利用此成像特点工作的。
(5)若保持凸透镜位置不变,将蜡烛移动到35 cm处,此时物距为,蜡烛位于1倍焦距和2倍焦距之间,所以光屏上成倒立、放大的实像。
(6)实验中蜡烛变短,烛焰向下移动,过光心的光线向上移动,则光屏上的像将向上移动。
(7)当蜡烛移到43 cm处时,此时物距为7 cm,小于一倍焦距,光屏上不成像,在光屏一侧透过凸透镜能看到蜡烛一侧有一个正立、放大的虚像。
15.答案:(1)实;变大;远离
(2)D
(3)手机镜头的焦距小,物距都远大于2倍焦距,像距接近焦距,且像距变化的范围小
解析:(1)照相机的镜头相当于凸透镜,用照相机拍照时,成倒立、缩小的实像;镜头靠近人时,物距变小,像距变大,则像的大小将变大,像会远离镜头。
(2)由表可知,当时,v均大约为,且变化很小,根据凸透镜成像特点可知,当物距远大于凸透镜2倍焦距时,物距越大,像距就越接近焦距,所以手机镜头的焦距大约为0.005 m。
(3)因手机镜头的焦距小,拍摄时物距都远大于2倍焦距,像距接近焦距,像距变化的范围小,这样远近不同的物体成像的位置相差不大,所以手机拍摄远近不同的物体不需要“调焦”。
16.答案:(1)倒立、缩小的
(2)一倍与二倍焦距
(3)会聚;靠近
(4)近处
(5)注意保持看书写字的距离(合理即可)
解析:(2)由题图甲可知,物距大于像距,成倒立、缩小的实像,此时,像的位置在凸透镜的一倍与二倍焦距之间。
(3)凸透镜对光有会聚作用,凸透镜越厚,折光能力越强;蜡烛远离凸透镜,像的位置会靠近凸透镜。
(4)当晶状体变厚时,折光能力变强,远处的物体成像在视网膜前方,所以就只能看清近处的物体。
(5)为了保护视力,要科学用眼,注意保持看书写字的距离,少看电子设备等。