1.5透镜和视觉（第二课时）同步练习（含解析）

1.5透镜和视觉（第二课时）
一、选择题
1．关于凸透镜成像规律，下列说法正确的是（　　）
A．实像看得见，虚像看不见
B．实像总是倒立的，虚像总是正立的
C．实像总是缩小的，虚像总是放大
D．实像和虚像都可能放大或缩小
2．在“探究凸透镜成像规律”的实验中，当调节蜡烛、凸透镜和光屏分别处于如图位置时，在光屏上恰好呈现清晰、倒立、缩小的像。若将蜡烛与光屏的位置相互对调，光屏上再次呈现清晰的像，则该像的性质是（　　）
A．正立、缩小 B．倒立、缩小 C．正立、放大 D．倒立、放大
3．如图所示是小东制作的昆虫观察盒，在盒盖上端安装凸透镜便于观察盒内小昆虫放大的像，盒盖到盒底的距离为，他应该选择（　　）
A．焦距为的凸透镜
B．焦距为的凸透镜
C．焦距为的凸透镜
D．焦距为的凸透镜
4．在“探究凸透镜成像规律”的实验中，首先需调整烛焰和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上，下列照片中的情况属于已经调整好的是（ ）
A． B．
C． D．
5．实验室利用光具座研究凸透镜成像的规律，当三个元件移动到图示位置时，光屏上出现了清晰的像。以下说法正确的是（　　）
A．此时在光屏上呈现倒立放大的实像
B．此时物距为50cm，由此可推断出焦距为15cm＜f＜25cm
C．保持蜡烛与凸透镜的位置不变，撤去光屏，像就消失了
D．只移动蜡烛和光屏，当蜡烛处于10cm~20cm某处，光屏上出现了倒立等大的像
6．用不透光的纸遮住透镜的上半部分，则在光屏上出现的像与不用纸遮住透镜形成的像区别是（　　）
A．像的上半部分消失 B．像的下半部分消失
C．像全部消失 D．仍有原来大小的像，但亮度变暗
7．如图为凸透镜的物距与像距之间关系的图像，下列判断正确的是（　　）
A．该凸透镜的焦距是
B．当时，在光屏上能得到一个放大的像
C．当时成放大的像，投影仪就是根据这一原理制成的
D．把物体从距凸透镜处移动到处的过程中，像由虚像变为实像
8．烛焰和光屏的中心在凸透镜主光轴上，它们的初位置如图所示，凸透镜的焦距为，下列操作不可能使烛焰在光屏上成清晰像的是（　　）
A．仅将蜡烛移至刻度线的左侧某处
B．将透镜右移，且光屏移至刻度线右侧某处
C．仅将光屏移至刻度线的右侧某处
D．仅将凸透镜向左移至刻度处
9．凸透镜的焦距为f，当物体分别放在离凸透镜18厘米、12厘米和4厘米的主光轴上时，分别得到缩小的实像、放大的实像和放大的虚像，则该凸透镜的焦距范围为（　　）
A．18厘米＞f＞12厘米 B．12厘米＞f＞8厘米
C．9厘米＞f＞6厘米 D．6厘米＞f＞4厘米
10．小江利用一未知焦距的凸透镜探究凸透镜的成像规律，进行相关操作并得到了相关数据，则下列说法不正确的是（　　）
实验次数 1 2 3 4 5 6 7
物距/cm 50.0 45.0 35.0 30.0 25.0 20.0 x
像距/cm 12.5 12.9 14.0 15.0 16.7 20.0 35.0
A．表格中x=14.0
B．该凸透镜的焦距为10.0cm
C．实验中，随着物距的减小，所得的实像逐渐变大
D．实验中，第5次成的是倒立放大的实像
二、填空题
11．在研究凸透镜成像规律的实验中，在光具座上从左向右依次放蜡烛、 和 ，并要使它们的中心大致在 上，其目的是使像呈在光屏的 。
12．如图所示，蜡烛的烛焰能在光屏上成一个清晰的像，现在保持蜡烛和光屏的位置不变，只移动凸透镜，要使光屏上能再次出现一个清晰的像，应该使凸透镜移动到刻度 cm处。
13．让一束平行于主光轴的光经过透镜，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。当物体距透镜时，成 （选填“正立”或“倒立”）、放大的虚像；当物体距透镜时，成倒立、 （选填“放大”“缩小”或“等大”）的实像；当物体从距透镜处向远离透镜的方向移动时，所成的像逐渐变 （选填“大”或“小”）。
14．如图，在我国首次“太空授课”中，女航天员王亚平制造了一个小水球，我们看到了她在水球中的“倒影”。在这个实验中，水球相当于一个 ，我们看到的“倒影” （填“在水球内”、“和王亚平在水球同侧”或“和王亚平在水球异侧”）。
15．将如图甲所示的黑白卡片放在一只未装满水的薄高脚玻璃杯后面，在高脚玻璃杯前方观察到如图乙所示装水部分“黑白颠倒”的现象，此时装水部分的高脚杯和杯内水的组合相当于一个 透镜，若希望看到“黑白颠倒”的现象重新颠倒回来，则应将高脚杯 （选填“靠近”或“远离”）黑白卡片。
16．一位同学用如图器材做实验，先用焦距为20cm的甲透镜进行实验，在屏上得到清晰的像，接下来换用焦距为10cm的乙透镜继续实验，若不改变发光体和凸透镜的位置，要在光屏上成清晰的像，光屏应 （选填“靠近”或“远离”）凸透镜。若实验中手指指尖触摸到了凸透镜，光屏上的像 （选填“完整”或“不完整”）。
17．如图所示是小伟通过实验得到的凸透镜的像距v和物距u的关系图像，当物距为30cm时的成像特点可应用于 （填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）。把物体从距凸透镜15cm处移到距凸透镜40cm处的过程中，像的大小将 （填“变大”“变小”或“不变”）。
三、探究题
18．在探究“凸透镜成像规律”实验中。
(1)如图甲所示，平行光正对凸透镜照射时，光屏上出现一个最小最亮的光斑，则凸透镜的焦距 ；
(2)实验前必须调整烛焰、光屏的中心位于凸透镜的 上；
(3)当该透镜位于图乙中刻度对应的位置时，光屏上 （选填“能”或“不能”）观察到烛焰清晰的像：①若能，请在下面横线上写出像的性质；②若不能，请在下面横线上说明仅在蜡烛和凸透镜之间加一个合适的什么透镜才能在光屏上看到清晰的像。答： 。
19．某兴趣小组利用透明橡皮膜、注射器、乳胶管、止水夹等器材制成形状可改变的水透镜进行以下探究实验，装置如图所示。
(1)在探究“凸透镜对光线的作用”时，先在两个透明长方体玻璃容器中喷入蚊香烟雾，然后将水注入橡皮膜制成水透镜，再将其放在两个玻璃容器之间，如图甲所示。让一束光沿箭头方向射入玻璃容器，经水透镜折射后光将 （选填“偏离”或“偏向”）主光轴。上述实验在玻璃容器中喷入蚊香烟雾的目的是 。
(2)图乙中烛焰清晰的像成在光屏上方，为使像成在光屏中央，应将水透镜 （选填“向上”或“向下”）移动。
(3)保持水透镜的形状不变，依次改变蜡烛的位置，并移动光屏呈现清晰的像，记录数据如下表所示。
次数 1 2 3 4 5
物距（cm） 30.0 15.0 10.0 7.5 6.0
像距（cm） 6.0 7.5 10.0 15.0 30.0
根据表中数据可推断此水透镜的焦距为 cm，推断的依据是 。
20．小科在项目化“制作凸透镜”的实践中，更加深刻地理解了凸透镜的相关知识。
(1)制作凸透镜：用剪刀在塑料矿泉水瓶的凸起部位剪取一样大小的两块塑料片，凸起部位朝外，中间装满水，用热熔胶封闭连接处。然后测焦距，方法为 ；
(2)评估检测：“制作凸透镜”的评价量规表如下所示，其中“？”可填： ；
评价指标 作品等级
优秀 合格 待改进
结构完整与美观效果 不漏水，有手柄且美观 不漏水，无手柄，美观 ？
(3)小文测出此凸透镜的焦距为，在研究凸透镜成像的规律时，有一组实验是将蜡烛、水凸透镜和光屏固定在如图甲所示的位置，此时成像特点： ；
(4)将蜡烛换成“F”形的LED。灯x光屏贴上方格纸，如图乙所示，请写出改进后的一个优点： 。
试卷第1页，共3页
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《1.5透镜和视觉（第二课时）》参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 B D D B D D B D C D
1．B
【详解】A．实像可以用光屏接收，虚像虽然不能用光屏接收，但可以通过眼睛观察，故虚像也能看见，故A错误；
B．由凸透镜成像规律可知：当物距大于二倍焦距时，成倒立、缩小的实像；当物距等于二倍焦距时，成倒立、等大的实像；当物距大于一倍焦距而小于二倍焦距时，成倒立、放大的实像；当物距等于一倍焦距时，不成像；当物距小于一倍焦距时，成正立、放大的虚像；可知，凸透镜成像时，实像总是倒立的，虚像总是正立的，故B正确；
C．由B中分析可知，实像不总是缩小的，故C错误；
D．由B中分析可知，凸透镜成像时，虚像不可能缩小，故D错误。
故选B。
2．D
【详解】由图可知，物距为50.0cm-20.0cm=30.0cm
像距为70.0cm-50.0cm=20.0cm
物距大于像距，成倒立、缩小的实像；若将蜡烛与光屏的位置相互对调，此时物距等于原来的像距，像距等于原来的物距，由光路的可逆性可知成倒立、放大的实像。
故选D。
3．D
【详解】盒盖到盒底的距离为10cm，即物距是10cm。凸透镜做放大镜使用，凸透镜的焦距要大于10cm，所以要选择的凸透镜的焦距是12cm。故D符合题意，ABC不符合题意。
故选D。
4．B
【详解】观察上述四幅图可以看出，烛焰、凸透镜的光心以及光屏的中央大致在同一高度的是B图，A图中凸透镜的角度不对，C图中的凸透镜太低，D图中光屏的位置太低，故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
5．D
【详解】A．由题可知，此时凸透镜成实像，并且由于像距小于物距，所以成倒立缩小的实像，故A错误；
B．由图可知，此时的物距为40cm，像距为30cm，此时物体在二倍焦距以外，像在一倍焦距和二倍焦距之间，即40cm＞2f、f＜30cm＜2f，所以焦距的范围为15cm＜f＜20cm，故B错误；
C．保持蜡烛与凸透镜的位置不变，不影响成像，只是撤去光屏，光屏上不能承接到像了，故C错误；
D．凸透镜位置不变，当蜡烛处于10cm~20cm某处，物距在30cm~40cm之间，此时物距可能等于两倍焦距，所以光屏上会出现了倒立等大的像，故D正确。
故选D。
6．D
【详解】物体有无数点组成，物体上任一点射向凸透镜有无数条光线，经凸透镜折射后，有无数条折射光线会聚成该点的像。当遮住凸透镜的一部分，还有另外的部分光线，经凸透镜折射会聚成像，遮住凸透镜的上半部，物体上任一点射向凸透镜的下半部，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ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
7．B
【详解】A．当物距u=16cm时，像距v=16cm，这时物体在二倍焦距上，即2f =16cm，所以凸透镜焦距是8cm，故 A错误；
B．当u=14cm时，物距范围f < u < 2f，这时成倒立放大的实像，故B正确；
C．当u=20cm时，物距范围u>2f，这时成倒立缩小的实像，照相机根据此原理制成的，故C错误；
D．把物体从距凸透镜14cm处移动到24cm处的过程中，物距始终大于一倍焦距，始终成实像，故D错误。
故选B。
8．D
【详解】A．仅将蜡烛移至刻度线的左侧某处，此时满足物距大于二倍焦距，像距处于一倍焦距和二倍焦距之间，根据凸透镜成像规律可知，可成倒立、缩小的实像，故A不符合题意；
B．将透镜右移，此时物距满足一倍焦距和二倍焦距之间，像距大于二倍焦距，根据凸透镜成像规律可知，可成倒立、放大的实像，故B不符合题意；
C．仅将光屏移至刻度线的右侧某处，此时物距满足一倍焦距和二倍焦距之间，像距大于二倍焦距，根据凸透镜成像规律可知，可成倒立、放大的实像，故C不符合题意；
D．仅将凸透镜向左移至刻度处，此时物距满足一倍焦距和二倍焦距之间，像距不满足大于二倍焦距，因此不能成实像，故D符合题意。
故选D。
9．C
【详解】物距为18cm时，得到缩小的实像，18cm>2f， 所以9cm>f，物距为12cm时，得到放大的实像，则
所以
物距为4cm时，得到放大的虚像， ，则可得焦距的范围为
故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
10．D
【详解】A．由表格中第3组实验数据可知，当物距为35.0cm时，像距是14.0cm，因为光路是可逆的，所以当像距为35.0cm时，物距是14.0cm，故A正确，不符合题意；
B．由表格中的数据可知，第6次数据中，物距等于像距，成倒立、等大的实像，此时
u=2f=20.0cm
该凸透镜的焦距
f=10.0cm
故B正确，不符合题意；
C．凸透镜成实像时，由物近像远像变大可知，物距变小，像距变大，所得的实像逐渐变大，故C正确，不符合题意；
D．由第5次实验数据可知，此时的物距是25.0cm，由于凸透镜的焦距为10.0cm，所以物距大于2倍焦距，则成的是倒立、缩小的实像，故D错误，符合题意。
故选D。
11． 凸透镜 光屏 同一高度 中央
【详解】[1][2][3][4]在探究凸透镜成像规律的实验中，为了使像呈在光屏的中央，在光具座上从左向右依次放蜡烛、凸透镜和光屏，并使烛焰、凸透镜和光屏的中心在同一高度上。
12．65
【详解】由图可知，此时物距为
像距为
由凸透镜成像规律可知，此时成倒立、放大的实像，根据光路可逆，当物距等于30cm，像距等于15cm，即物像互换位置仍能成实像，此时成倒立、缩小的实像，因此应把蜡烛移至65cm处，可再次成实像。
13． 正立 放大 小
【详解】[1]根据图可知，该凸透镜的焦距，当物体距透镜5cm时，此时，成正立、放大的虚像。
[2]当物体距透镜15cm时，此时，成倒立、放大的实像。
[3]根据凸透镜成像规律，成实像时物近像远像变大，物远像近像变小，当物体从距透镜处向远离透镜的方向移动时，物体远离凸透镜，所成的像逐渐变小。
14． 凸透镜 和王亚平在水球异侧
【详解】[1]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。
[2]由图可知，我们看到的“倒影”为倒立、缩小的实像，由凸透镜成像规律可知该“倒影”与王亚平在水球的异侧。
15． 凸 靠近
【详解】[1]玻璃杯中有水的这一部分中间厚，边缘薄，相当于一个凸透镜，黑白卡片是左右颠倒的，成倒立的实像。
[2]希望看到“黑白颠倒”的现象重新颠倒回来，像应该是正立的，所以需要高脚杯靠近卡片，减小物距，使当物距小于焦距时成正立的虚像。
16． 靠近 完整
【详解】[1]由“先用焦距为20cm的透镜甲进行实验，在屏上得到清晰的实像”，当改用焦距为10cm的透镜乙继续实验，不改变发光体和凸透镜的位置，则相当于增大了物距，根据凸透镜成实像时，物远像近像变小，可知，要在光屏上成清晰的像，光屏将靠近透镜移动，像变小。
[2]不小心用手指指尖触摸了凸透镜，因为凸透镜的其他部分仍能使光线折射而成像，所以光屏上呈现的仍然是烛焰完整的像，只是此时像比手指指尖触摸前的像要暗一些。
17． 照相机 变小
【详解】[1]由图可知，
凸透镜的焦距为10cm，当物距为30cm，此时，成倒立、缩小的实像，像在一倍焦距和二倍焦距之间，此成像特点应用于照相机。
[2]把物体从距凸透镜15cm处移到距凸透镜40cm处的过程中，由图像可知，物距增大，像距变小，像变小。
18．(1)10.0
(2)主光轴
(3) 不能 凹透镜
【详解】（1）由图甲知， 平行光经凸透镜折射后，在光屏上得到最小最亮的点，即焦点，焦点到凸透镜的距离为焦距，所以焦距为f=60.0cm-50.0cm=10.0cm
（2）为了使像成在光屏的中央，实验前应调节烛焰中心、透镜中心和光屏中心位于凸透镜的主光轴上。
（3）[1][2]当该透镜位于图乙中刻度对应的位置时u=40cm>2f
由凸透镜成像规律可知，此时像应在一倍焦距与二倍焦距之间，且成倒立、缩小的实像，而图中光屏到凸透镜距离为20cm=2f
所以光屏上不能成像，要使能在光屏上成像，应使光发散一点，所以应该放一个焦距合适的凹透镜。
19．(1) 偏向 显示光路
(2)向下
(3) 5.0 物距等于2倍焦距时成倒立、等大的实像，像距等于物距
【详解】（1）[1]由图可知，水透镜的形状相当于一个凸透镜，凸透镜对光有会聚作用，经透镜折射后折射光线将向主光轴方向偏折；
[2]在玻璃容器中充入蚊香烟雾，当光照到烟雾时，烟雾颗粒对光的反射方向是不同的，会发生漫反射现象，所以我们从各角度可以看到光的路径。
（2）根据光线过光心不改变方向，像在光屏的上方。为使像在光屏的中心位置，蜡烛向上移动，或凸透镜向下移动，或光屏向上移动。
（3）由第3组数据可知，物距u=10.0cm时，像距v=10.0cm，此时成倒立、等大的实像，故水透镜的焦距
20．(1)见解析
(2)漏水、无手柄、不美观
(3)倒立缩小的实像
(4)判断物像的方向
【详解】（1）一般测量凸透镜焦距的方法是：将凸透镜正对太阳光，用白纸在另一侧接收光线。调整透镜与纸的距离，使纸上的光斑最小、最亮。用刻度尺测量光斑到凸透镜中心的距离，即为焦距。
（2）作品等级分三个等级，最差的等级应该是三个指标都未完成，即漏水、无手柄、不美观。
（3）由图知物距在二倍焦距之外，类似于照相机，因此为倒立缩小的实像。
（4）用“F”形的LED灯可以非常清楚地判断物像的方向。
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