中小学教育资源及组卷应用平台
透镜及其应用 单元测试卷
[测试范围:第五章 时间:40分钟 分值:100分]
一、选择题(每题3分,共30 分)
1.单反相机的镜头由多种光学器件组成,其中较为重要的是透镜组,如图5-Z-1所示透境组中属于凹透镜的是 ( )
A.① B.② C.③ D.④
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.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
4.如图5-Z-2所示,小明通过焦距为15 cm的凸透镜观察到邮票正立、放大的像。下列说法正确的是 ( )
A.通过凸透镜观察到的像是实像 B.邮票到凸透镜的距离等于 15 cm
C.邮票到凸透镜的距离小于 15 cm D.邮票到凸透镜的距离大于30cm
5.如图5-Z-3甲所示是天文爱好者通过纯手工打磨镜片自制的望远镜,该望远镜不仅可以看到8亿千米外的木星,甚至能清晰地看到木星表面的斑纹,图乙是该望远镜内部结构及光路示意图。下列关于该自制望远镜的说法正确的是 ( )
A.纯手工磨制的镜片是凹透镜
B.看到8亿千米外的木星只利用了光沿直线传播
C.清晰看到木星表面的斑纹时物镜的成像原理与照相机相同
D.木星到物镜的距离u满足f6.如图5-Z-4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10cm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
7.如图5-Z-5所示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,下列说法中不正确的是( )
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二倍焦距
D.该系统的成像原理与照相机的成像原理相同
8.在“探究凸透镜成像的规律”实验中,点燃的蜡烛、凸透镜及光屏处于如图5-Z-6所示的位置时,在光屏上得到烛焰清晰的像(未画出)。下列说法正确的是 ( )
A.该凸透镜的焦距范围为10cmB.图中成像特点与投影仪的成像特点相同
C.燃烧的蜡烛不断变短,光屏上成的像会下移
D.保持蜡烛与光屏不动,向左移动透镜至合适位置,光屏上仍能得到清晰的像
9.在“探究凸透镜成像的规律”实验中,某小组测量出物距和像距的数据,并绘制成如图5-Z-7所示的图像,根据图像可知 ( )
A.该凸透镜的焦距f=20cm
B.当物距u=30cm时,成倒立、缩小的实像
C.当物距u=8cm时,所成的像能用光屏承接
D.把物体从距凸透镜30cm处向距凸透镜15cm处移动过程中,所成的像会逐渐变小
10.小华用弹性膜充水制作了一个水凸透镜,通过注射器注水或抽水改变透镜的厚度,如图5-Z-8所示是他用其模拟眼睛看物体的实验装置。模拟正常眼睛时,固定透镜,将一个“F”形光源放在合适的位置后,调节光屏得到清晰的像,下列说法正确的是 ( )
A.此时光源放在透镜二倍焦距以内
B.此时光屏上成倒立、放大的实像
C.光源远离透镜时,要将光屏靠近透镜才能再次得到清晰的像
D.模拟近视眼的成因时需要从透镜向外抽水
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5-Z-9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.如图5-Z-10所示,白纸上画了两个箭头(图甲),用玻璃杯装半杯水放在白纸前(图乙),人眼观察到位于下方的箭头发生了变化,这是因为玻璃杯下半部相当于一个 ,使下方箭头成缩小的 (选填“实”或“虚”)像,这种成像原理在生活中的实例有 (写一种)。
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5-Z-11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5-Z-12所示是一种投影仪的成像示意图。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.为了控制外来人员出入小区,很多小区装备了人脸识别系统(如图5-Z-13所示)。其中摄像机可以自动将镜头前0.4m处的人脸拍摄成数码照片,则摄像机镜头的焦距应小于 m,该镜头与 (选填“近视”或“远视”)眼镜属于同一类透镜。
16.如图5-Z-14 所示,在“探究凸透镜成像的规律”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5-Z-15所示的光路图。
18. (4分)如图5-Z-16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“探究凸透镜成像的规律”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5-Z-17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 (填字母)。
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(焦距为10 cm)、光屏在光具座上进行“探究凸透镜成像的规律”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5-Z-18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,该像与改变物距前的像相比会 (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=5cm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“探究凸透镜成像的规律”实验。
(1)如图5-Z-19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,绘出的图像如图乙所示,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5-Z-20(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。
(6)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)所示的三个字母中适合做 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)所示的图像,线段MN为凸透镜的像距倒数 /v和物距倒数 的对应关系,根据图像信息可知,他所用凸透镜的焦距为 cm。
1. B 2. D 3. D 4. C 5. C
6. A 7. B 8. D 9. B 10. C
11.会聚 发散
12.凸透镜 实照相机
13. 甲 丁 B
14.改变光路 下
15. 0.2 远视
16. B、C 不同
17. 图略 18. 图略
19.主光轴(1)C(2)P(3)DB
20. (1)较暗(2)缩小 照相机 变小
(3)正立 (4)右近视
21. (1)12 (2)点燃
(3)虚放大镜
(4)②①③⑤⑥④ (5)上
(6)F (7)12.5