1.5透镜和视觉（第三课时）同步练习（含解析）

1.5透镜和视觉（第三课时）
一、选择题
1．小科在研究凸透镜成像规律时，将蜡烛、凸透镜、光屏调节到如图位置，光屏上得到一个清晰的像。下列有关说法正确的是（　　）
A．放映电影就是利用该原理
B．呈现的是一个倒立放大的实像
C．若将光屏靠近凸透镜，所成的像变大
D．若将蜡烛远离凸透镜，所成的像变小
2．如图是某同学制作的某一光学仪器模型，内纸筒的左端贴有半透明膜，外纸筒的左端装有凸透镜，通过调整内外纸筒的位置， 可以在半透明膜上看到远处景物的像。该像的性质是（　　）
A．正立缩小的虚像
B．倒立缩小的实像
C．正立放大的虚像
D．倒立放大的实像
3．四月初，我校组织七年级学生到永嘉书院春游，美丽的景色吸引了不少同学驻足拍摄。如图所示为某款相机的成像原理。下列说法不正确的是（　　）
A．照相机成像原理是因为光的折射
B．所成的像是倒立、缩小的实像
C．为扩大拍摄范围应将镜头远离景物
D．为拍摄到更大的像应将镜头远离景物
4．如图所示为商场门口的广告投影灯及其内部结构，它主要由光源、广告片和焦距为f的凸透镜组成，下列说法正确的是（　　）
A．该广告灯的成像原理与照相机相同
B．地面上的广告图标是倒立放大的实像
C．为了能从不同角度看见广告图标，应选择光滑的地面
D．广告片到镜头的距离应大于2f
5．如图，是我国自主研制的某新型战斗机上的光电搜索跟踪系统。该系统功能与人眼相似，能为战斗机提供感知外界的“视觉”，系统内置的光电传感器，相当于人眼的视网膜，最外层窗口和传感器之间的光学元件，相当于人眼的晶状体。关于该系统说法不正确的是（　　）
A．该系统的光学元件相当于一个凸透镜
B．该系统在光电传感器上成的是倒立、放大的实像
C．周围景物通过该系统成像时，景物到镜头的距离大于镜头的倍焦距
D．该系统的成像原理与照相机的成像原理相同
6．如图甲所示，小科将一个装有水的圆柱形玻璃杯放在漫画前，惊奇地发现透过水杯看到漫画中的老鼠变“胖”了，还掉头奔向猫，如图乙所示。关于此现象，下列说法正确的是（　　）
A．透过水杯看到变“胖”的老鼠是虚像
B．装有水的圆柱形玻璃杯相当于一个凹透镜
C．将漫画靠近水杯一些，透过水杯看到的老鼠始终是掉头的
D．此时漫画中的老鼠到玻璃杯的距离应满足f＜u＜2f，与投影仪成像原理相同
7．如图，商家推出扫码兑奖活动，手机扫描瓶盖二维码时，相当于给二维码拍了一张照片，手机摄像头相当于凸透镜，影像传感器相当于光屏，下列说法正确的（　　）
A．瓶盖上的二维码是光源
B．影像传感器上成的是正立缩小的实像
C．扫码时二维码要位于摄像头二倍焦距以外
D．摄像头成像特点与投影仪相同
8．如图所示，小科自制了一个简易投影仪，在暗室将印有图案的透明胶片贴在发白光的手电筒上，并正对一个焦距为l0cm的凸透镜，调整手电筒、凸透镜和白墙之间的位置，在墙上得到了一个清晰放大的像，下列说法正确的是（　　）
A．胶片与凸透镜的距离应大于20cm
B．能从不同角度看到白墙上的图案，是由于光在墙面上发生漫反射
C．看到的图案是正立的，说明此时投影仪成正立的像
D．放大镜跟此投影仪的原理相同
9．“刷脸支付”已成为人们购物付款的一种常用方式。如图所示，顾客只需面对付款设备，该设备就会利用摄像头自动进行人脸识别（　　）
A．摄像头对光有发散作用
B．人脸识别时，人脸要处于摄像头一倍焦距以内
C．人脸通过摄像头所成的像是正立、缩小的实像
D．当人脸远离摄像头时，人脸经摄像头所成的像会变小
10．2021年12月9日，我国航天员翟志刚、王亚平、叶光富为全国中小学生上了一堂精彩的太空授课。课上水球实验引人关注，王亚平老师站在距离水球处，我们能看到王亚平老师倒立缩小的像。接着向水球内注入气泡，能清楚的看到一正一反两个像，关于上述实验及现象说法正确的是（　　）
A．没有气泡的水球相当于一个凸透镜，且焦距
B．注入气泡后的“水球”相当于一个凹透镜
C．注入气泡后，“正立”和“倒立”的像都是虚像
D．“正立”的像是光经过2次折射所成
11．如图所示，是一种称之为“七仙女”的神奇玻璃酒杯，空杯时什么也看不见，斟上酒，杯底立即显现出栩栩如生的仙女图，下列对仙女图形成原因的探讨，错误的是（ ）
A．可能是酒和凸透镜对光产生折射，出现放大的像
B．空杯时，“七仙女”的图片可能在凸透镜的焦点上
C．可能是斟酒后杯底凸透镜焦距变小，使原来在焦点上的图片移在一倍焦距以外，成放大的像
D．可能是斟酒后杯底凸透镜焦距变大，使原来在焦点上的图片移在一倍焦距以内，成放大的像
二、填空题
12．用冰取火，似乎不可思议，但这绝非传说。据晋代张华的《博物志》记载，我国古代就把冰块制成透镜，利用透镜对光的 作用将物体点燃，如图甲所示。如图乙和丙，同样是凸透镜，不同放法，看到的像不同，其中 图看到的是虚像，丙图的成像原理与 （选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）相同。
13．如图，这是一款人脸识别门禁一体机，通过摄像镜头捕捉人脸信息，该摄像镜头相当于 透镜，这种透镜对光线具有 作用（填“会聚”或“发散”），若镜头的焦距为10cm，为了能成清晰的像，人脸到镜头的距离应大于 cm。
14．夏天的早晨，树叶上常常会有一些露珠，透过这些露珠看到的叶脉会更清楚，这是由于露珠相当于一个 透镜，使得叶脉放大了，这种情形下，叶脉应该位于该“镜”的 填“二倍焦距以外”或“一倍焦距和二倍焦距之间”或“一倍焦距以内”，此时的成像特点可应用于 （填“投影仪”或“放大镜”或“照相机”）。
15．如图甲所示是现代城市很多路口安装的监控摄像头，它可以拍下违章行驶或发生交通事故时的现场照片。摄像头的镜头相当于一个 透镜，它的工作原理与 （选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）相似。如图乙和丙是一辆汽车经过路口时与一辆自行车相撞后被先后拍下的两张照片，由图可以看出汽车是逐渐 （选填“靠近”或“远离”）摄像头。
16．如图，手机扫描二维码，相当于给二维码拍了一张照片，手机摄像头相当于凸透镜，影像传感器相当于光屏。
（1）商家用的收款二维码的颜色是绿色的，是由于它在白光的照射下 （填“反射”或“吸收”）了绿光。
（2）扫码时二维码要位于摄像头二倍焦距以外，此时所成的像的性质是 。
（3）如果想让成像变大，手机需要 二维码（填“稍靠近”或“稍远离”）。
17．购物支付已进入“刷脸”时代，如图所示消费者结账时只要面对摄像头眨眨眼，系统便会自动拍摄、扫描，确认相关信息后，迅速完成交易。
（1）“刷脸支付”的成像原理是 ；
A．u< B．2 >u> ，v>2 C．u=2 ，v=2 D．u>2 ，2 >v>
（2）当人靠近摄像头时，人脸所成的像会 （填“变大”、“变小”或“不变”）；
（3）“刷脸支付”的成像原理与平面镜成像不同，平面镜成像是利用光的 。
18．生产芯片时有一道工艺要用到光刻机，其工作原理如图所示，缩图透镜（凸透镜）把掩膜上的电路图按比例缩小4 10倍，再被激光映射到硅片（相当于光屏）上，成倒立、缩小的实像。请回答：
（1）若要使硅片上成的像更大、更清晰，需将掩膜向 移动；
（2）若将掩膜向上移动1厘米，则硅片向上移动的距离应 （填“大于”、“小于”或“等于”）1厘米，才仍能呈清晰的像。
19．如图是后视镜式行车记录仪，它由前面拍摄车外的摄像机、后面左侧的显示屏和右侧的平面镜组成。司机可在显示屏上观察到摄像机拍摄的车外情况，摄像机的镜头相当于一个 （选填“凸”或“凹”）透镜，显示屏上成的像是 （选填“倒立缩小的实像”，“正立缩小的实像”或“正立缩小的虚像”）。该透镜所成像的原理与司机在记录仪右侧平面镜上看到的车内物体成像原理 （选填“相同”或“不同”）。
三、探究题
20．学习了透镜的成像规律相关内容后，小柯决定利用手机、放大镜和鞋盒制作一个简易投影仪。
【材料准备】小柯购买了一个放大镜作为简易投影仪的镜头，但是产品包装上没有标出放大镜的焦距。以下
哪种操作方式可以测量出该放大镜的焦距 ；
小柯选择了正确的操作方式后，测得放大镜焦距为20cm。
【动手制作】小柯参照放大镜大小在鞋盒一侧开孔，并安装好镜头，然后如图甲所示将手机放在硅盒内固定，简易投影仪就制作完成了。
【产品试验】小柯在较暗的房间进行了测试，但只能在透镜一侧距离幕布约 厘米时能够观察到一个清晰的和手机屏幕等大的实像。他觉得这样得到的像不够大而且不可调，决定在盒子中放置一个可移动的手机支架（如图乙），通过适当 （填“增加”或“减小”）手机与透镜的距离，得到更大的像；
【交流评价】小柯把自己的成品交给老师在教室里展示。下列物体中可作为屏幕，最能清晰地承接到像的是 。（填字母）
A．黑板
B．白色墙面
C．透明窗户玻璃
21．在学习“凸透镜成像的规律”后，某校项目化小组的同学开展“自制校标logo投影灯”的项目化学习活动，活动包括投影灯设计、制作和评价三个环节。
【投影原理】凸透镜成像规律。投影灯结构包括光源、透明图标、镜头。通过凸透镜将透明图标上的图案呈现在屏幕上。
【实验材料】开关、电池、电池盒、电线若干、小灯泡、透明校标logo、凸透镜（焦距）、固定材料、热熔胶（用于粘合）、鞋盒、剪刀等。（每一组材料都相同）
【评价量表】
投影灯评价量表（部分）
评价指标 达标 待改进
指标一 结构 结构完整 结构不完整
指标二 像的大小 像的大小可调 像的大小无法调节
指标三 像的清晰度 像的清晰度可调 像的清晰度无法调节
【设计制作】
（1）投影灯的原理是凸透镜成像，为了能在光屏上得到清晰、放大的像，应将透明校标logo放在距离凸透镜大于10厘米至小于 厘米处；
（2）为了在地面上观察到正立的校标logo，投影灯内校标应 （填“正立”或“倒立”）放置；
【评价优化】某小组的设计作品如图甲所示。老师观看后说：此作品在指标二评价结果为“待改进”。
（3）请你根据图甲和评价量表，对老师的评价作出解释，并提出相应的解决对策（可结合图甲）。解释： ；解决对策： 。
试卷第1页，共3页
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《1.5透镜和视觉（第三课时）》参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 D B D B B D C B D A
题号 11
答案 C
1．D
【详解】AB．图中物距大于像距，且能够成实像，根据凸透镜成像原理可知，成倒立、缩小的实像，生活中照相机利用该原理工作的，故AB错误；
C．若将光屏靠近凸透镜，由于物距不变，则成像特点不变，故C错误；
D．若将蜡烛远离凸透镜，根据凸透镜成像规律“物远像近，像变小”可知，所成的像变小，故D正确。
故选D。
2．B
【详解】在该模型中，凸透镜是照相机的镜头，半透明膜相当于照相机的底片。照相机是根据凸透镜在物距大于二倍焦距时的成像情况制成的，此时凸透镜成的倒立缩小的实像，故ACD错误，B正确。
故选B。
3．D
【详解】A．照相机的镜头相当于一个凸透镜，光透过凸透镜会发生折射，所以照相机成像原理是因为光的折射，故A正确，不符合题意；
B．用照相机给景物照相时，景物距离镜头较远，影像传感器距离镜头较近，由凸透镜成像规律可知，所成的像是倒立、缩小的实像，故B正确，不符合题意；
CD．由凸透镜成像规律可知，凸透镜成实像时，物近像远像变大，为拍摄到更大的像，需要减小物距，故应将镜头靠近景物；物远像近像变小，为扩大拍摄范围，需要增大物距，应将镜头远离景物，故C正确，不符合题意，D错误，符合题意。
故选D。
4．B
【详解】A．广告投影灯是利用凸透镜成倒立、放大的实像的原理制成的，其成像原理与投影仪相同，与照相机不相同，故A错误；
B．广告投影灯是利用凸透镜成倒立、放大的实像的原理制成的，地面上的广告图标是倒立、放大的实像，故B正确；
C．各个方向都能看到地上的广告图标，这是因为发生了漫反射，故应选择粗糙的地面，故C错误；
D．广告投影灯是利用凸透镜成倒立、放大的实像的原理制成的，所以镜头到广告片的距离（物距）应在一倍焦距和二倍焦距之间，镜头到地面的距离（像距）应大于二倍焦距，故D错误。
故选B。
5．B
【详解】A．人眼的晶状体相当于一个凸透镜，所以该系统的光学元件相当于凸透镜，故A正确，不符合题意；
B．人眼在成像时，成倒立缩小的实像，所以次光学元件也成倒立缩小的实像，故B错误，符合题意；
C．根据凸透镜成像规律，成倒立缩小实像时，物距要大于凸透镜的二倍焦距，故C正确，不符合题意；
D．该系统成倒立缩小的实像，所以与照相机成像原理相同，故D正确，不符合题意。
故选B。
6．D
【详解】A．透过水杯看到变“胖”的老鼠是实像，因为他是倒立的，根据凸透镜成像规律，倒立的都是实像，故A错误；
B．装有水的圆柱形玻璃杯边缘薄，中间厚，相当于凸透镜，故B错误；
C．将漫画靠近水杯一些，物距小于一倍的焦距，可以是放大镜成像，故透过水杯看到的老鼠可以是不掉头的，故C错误；
D．此时漫画中的老鼠是倒立放大的实像，根据凸透镜成像规律，此时老鼠到玻璃杯的距离应满足，与投影仪成像原理相同，故D正确。
故选D。
7．C
【详解】A．瓶盖上的二维码不能自主发光所以不是光源，只是反射了光源的光，故A错误；
BC． 手机摄像头成实像在影像传感器上，此时成倒立、缩小的实像，根据凸透镜成像原理可知，此时物距大于二倍焦距，即二维码要位于摄像头二倍焦距以外，故B错误，C正确；
D．摄像头成倒立、缩小的实像，成像原理与照相机相同。投影仪成倒立、放大的实像，故D错误。
故选C。
8．B
【详解】AD．根据凸透镜成像规律可知，成倒立、放大的实像，则此时物距大于一倍焦距小于二倍焦距，因此胶片与凸透镜的距离应大于10cm小于20cm，为投影仪原理，故AD错误；
B．墙面上不是光滑的平面，因此在其上会发生漫反射，可以在不同角度看到白墙上的图案，故B正确；
C．由凸透镜成像规律可知，投影仪成倒立、放大的实像，故C错误。
故选B。
9．D
【详解】ABC．摄像头是一个凸透镜，对光具有会聚作用，是利用物距大于二倍焦距时、成倒立、缩小的实像的规律工作的，故ABC不符合题意；
D．当人脸远离摄像头时，根据凸透镜成像规律，物远像近，像变小，可知像距变小且像变小，故D符合题意。
故选D。
10．A
【详解】BC．水球被气泡变为了两部分，中间是空气，气泡周围是水，这个时候整个水球就变成了两个透镜，外圈成为了一个凸透镜，所以呈现出一个倒立的实像，内圈相当于变成了两个凹透镜的组合，这个时候又出现了一个正立的虚像，故BC错误；
A．王亚平老师站在距离水球30cm处，物距为30cm,成倒立、缩小的实像，物距大于二倍焦距，所以焦距
f＜15cm
故A正确；
D．“正立”的像经过两个凹透镜所成的像，是光经过四次折射形成的，故D错误。
故选A。
11．C
【详解】A．玻璃凸透镜和酒凹透镜对图片射出的光线发生折射作用，折射光线的反向延长线会聚成像，故A正确，不符合题意；
B．空杯时，什么也看不见，图片可能在凸透镜的焦点上，光线经凸透镜之后成为平行光，不会成实像，也不会成虚像，故B正确，不符合题意；
C．加入酒后，酒凹透镜对光线有发散作用，使玻璃凸透镜和酒凹透镜组成的凸透镜焦距变大，图片在凸透镜的一倍焦距以内，成正立、放大的虚像，故C错误，符合题意；
D．加入酒后，酒凹透镜对光线有发散作用，使玻璃凸透镜和酒凹透镜组成的凸透镜焦距变大，图片在凸透镜的一倍焦距以内，成正立、放大的虚像，故D正确，不符合题意。
故选C。
12． 会聚 乙 照相机
【详解】[1]由于凸透镜对光有会聚作用，可以把冰块削成凸透镜形状，把太阳光会聚在焦点上，就可以点燃物体。
[2]如图乙和丙，同样是凸透镜，乙图中物距处于一倍焦距以内，成正立、放大的虚像。
[3]丙图中物距大于二倍焦距，根据凸透镜成像规律可知，成倒立、缩小的实像，与照相机成像原理相同。
13． 凸 会聚 20
【详解】[1]该摄像镜头中间厚，边缘薄，故相当于一个凸透镜。
[2]由凸透镜的性质可知，凸透镜对光线有会聚作用。
[3] 若该镜头的焦距为10cm，为了能成清晰的像，物距应大于二倍焦距，则人脸到镜头的距离应大于20cm。
14． 凸透镜 一倍焦距以内 放大镜
【详解】[1]由凸透镜的定义知道，露珠相当于凸透镜。
[2][3]根据题意知道，透过这些露珠看到的叶脉会放大，由凸透镜成像的规律知道，在凸透镜的一倍焦距以内时，成正立、放大的虚像，而应用此特点的凸透镜是放大镜。
15． 凸 照相机 远离
【详解】[1][2]摄像机的镜头与照相机的镜头类似，应用的凸透镜成实像时u＞2f，成倒立缩小的实像。
[3]凸透镜成实像，物远像近像变小，图中汽车的像逐渐减小，说明汽车远离摄像机镜头，像距减小。
16． 反射 缩小、倒立、实像 稍靠近
【详解】（1）[1]不透明物体的颜色与它反射的色光颜色相同，二维码是绿色的，说明它反射了绿光。
（2）[2]凸透镜成像时，如果物体位于二倍以外焦距的位置上，成的是倒立的、缩小的实像。
（3）[3]当物距变小时，成的实像会变大。故应将手机靠近二维码，使物距变小，从而使像变大。
17． D 变大 反射
【详解】（1）[1]摄像头相当于一个凸透镜，当u>2f时，成倒立、缩小的实像，所以，“刷脸”时，面部应位于摄像头两倍焦距之外，像距在一倍焦距和二倍焦距之间，故D符合题意，ABC不符合题意。
故选D。
（2）[2]当人靠近摄像镜头，物距变小，像距变大，像变大。
（3）[3]“刷脸支付”的成像原理与平面镜成像不同，平面镜成像是利用光的反射，“刷脸支付”的成像原理是光的折射。
18． 下 小于
【详解】（1）[1]要使硅片上的像变大，需将掩膜向下移动，减小物距，增大像距。
（2）[2]根据题意可知，成倒立、缩小的实像，物距大于I倍焦距小于2倍焦距，像在2倍焦距以外，物体的移动速度小于像移动的速度，所以物体在若将掩膜向上移动1厘米，则硅片向上移动的距离应小于1厘米，才仍能呈清晰的像。
19． 凸 倒立缩小实像 不同
【详解】[1][2] 摄像机成像原理与照相机成像原理相同，摄像机的镜头是一个凸透镜，成倒立缩小实像。
[3]司机在记录仪右侧平面镜上看到的车内物体成像原理是光的反射现象，与摄像机成像原理不同。
20． C 40 减小 B
【详解】[1]利用太阳光测量凸透镜焦距，应让凸透镜正对太阳光，白纸应与凸透镜平行，找到最小最亮的光斑，故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
[2]择了正确的操作方式后，测得放大镜焦距为f=20cm，能够观察到一个清晰的和手机屏幕等大的实像，由凸透镜成像规律u= 2f，成倒立等大的 实像，可知，在透镜一侧距离幕布约
[3]想要得到更大的像，由凸透镜成实像时，物近像远 像变大可知，适当减小手机与透镜的距离。
[4]因为黑色吸收各种色光，白色反射所以色光，透明窗户玻璃一部分光线要发生折射，所以最能清晰 地承接到像的是B白色墙面。
21． 20 倒立 不能满足像的大小可调 将CD改为可移动装置
【详解】（1）[1]为了能在光屏上得到清晰、放大的像，手机相当于凸透镜成像实验中的蜡烛，所以手机和凸透镜之间的距离2f＞u＞f，所以手机放在距离凸透镜大于10cm至小于20cm之间。
（2）[2]由于凸透镜成实像时，上下左右都是颠倒的，为了在地面上观察到正立的校标logo，故投影灯内校标应倒立。
（3）[3]由图甲知道，透明校标的位置是固定的，即物距固定，则此时像大小确定，不能满足像的大小可调，所以，老师观看后说：此作品在指标二评价结果为“待改进”。
[4]凸透镜成像时，改变物距才能改变像距，所以，解决对策是将CD改为可移动装置。
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