第5节 透镜和视觉 培优练习（含答案）

第二讲 透镜和视觉培优练习
知识点一 凸透镜成像光路图
例1 我国第一位“太空教师”王亚平曾在天宫一号中完成太空授课。如图所示为王亚平在天宫一号中授课时做的水球透镜实验，通过水球我们可以看到她的像。下列各图中能说明这种现象的成像原理的是( )。
知识点二 凸透镜成像规律
例2 如图所示，凸透镜的焦距为10cm，此时烛焰在光屏上成一个清晰的像。凸透镜的位置固定不变，只移动点燃的蜡烛和光屏，下列说法中正确的是( )。
A.把蜡烛移到刻度值为30cm处，再向左移动光屏，能在光屏上得到倒立、缩小的清晰实像，成像规律可以应用于照相机
B.把蜡烛移到刻度值为14cm处，再向右移动光屏，能在光屏上得到倒立、放大的虚像，成像规律可以应用于投影仪
C.把蜡烛移到刻度值为5cm处，再向右移动光屏，能在光屏上得到正立、放大的虚像，成像规律可以应用于放大镜
D.烛焰在光屏上已成一个清晰的像，如果在蜡烛和凸透镜之间放一副近视眼镜，为了在光屏上重新得到清晰的像，光屏应向左移动
知识点三 凸透镜的应用
例3 照相机、投影仪和放大镜都是凸透镜成像原理的具体应用。对应下图，下列说法中错误的是( )。
A.照相机：被拍物体应在甲区域内，成倒立、缩小的实像
B.投影仪：物体应在乙区域内，成倒立、放大的实像
C.放大镜：被观察物体应在丙区域内，成正立、放大的虚像
D.将物体从甲区域逐渐移动到丙区域的过程中，都可以观察到物体的像
知识点四 视力缺陷与矫正
例4 如图所示，关于近视眼的成像原理和矫正方法，正确的是( )。
①③ B.②④ C.②③ D.①④
探究提升
例5 实验课中，某同学利用光具座、凸透镜、蜡烛、火柴、光屏做“探究凸透镜成像规律”的实验。请根据所学知识，回答下列问题：
(1)某次实验时，凸透镜、蜡烛和光屏在光具座上的位置如图甲所示，此时烛焰在光屏上成倒立、缩小的像，则图中C位置上放置的是 。
(2)由于蜡烛的燃烧，使烛焰在光屏上的像偏高。若只调节蜡烛，使烛焰的像成在光屏中心，则应将蜡烛向 调节。
某同学在透明玻璃板上用黑色笔画了个画像(如图乙所示)，他把玻璃板有画像的这一面面向凸透镜，用平行光源对着玻璃板上的画像照射，如图丙所示。移动光屏找到像，此时画像在光屏上所成的像应是
(填字母)。
夯实基础
1.有一次，小明上学前取自己的眼镜时，发现自己的近视眼镜和爷爷的老花眼镜混在一起，两副眼镜的外形完全一样，如图所示。小明要想找出自己的眼镜，下列做法中正确的是( )。
A.用手摸镜片时，中间厚、边缘薄的是近视眼镜
B.拿着镜片近距离看书本上的字，把字放大的是近视眼镜
C.让镜片正对太阳光，太阳光通过镜片后能呈现一个大光斑的是远视眼镜
D.让镜片正对太阳光，太阳光通过镜片能呈现一个明亮小光斑的是远视眼镜
2.如图所示为眼球的结构示意图，下列对其分析中不正确的是( )。
A.如果把眼睛比喻成心灵的窗户，那么结构①是窗户上那明亮的玻璃
B.眼球的成像过程中，对进入眼球的光起折射作用的主要结构是②
C.眼球的成像原理与照相机相似，相当于胶卷的眼球结构是④
D.当某学生从教室走到明亮的室外时，他的瞳孔变大
3.对下列四幅图的阐述中正确的是( )。
A.图甲：近视眼成像在视网膜前，用凸透镜矫正
B.图乙：远视眼成像在视网膜后，用凹透镜矫正
C.图丙：显微镜的目镜相当于放大镜，成正立、放大的虚像
D.图丁：折射望远镜的物镜使远处的物体成倒立、放大的实像
4.如图所示，纸筒A的一端蒙了一层半透明纸，纸筒B的一端嵌了一个凸透镜，两纸筒套在一起组成了一个照相机模型，为了在纸筒A的半透明纸上得到清晰的像，要适当调整A、B的位置，这时( )。
A.眼睛应从B端向筒内观察，观察像是否清楚
B.在半透明纸上观察到的像是倒立的
C.观察像时，应把纸筒A朝着明亮的室外，B端朝着较暗的室内，否则看不清楚
D.在清晰地观察近处物体后，再看远处物体时应该增加A、B间的距离
5.在“探究凸透镜成像规律”的实验中，当把物体放在距离凸透镜40cm处时，在另一侧距离凸透镜40cm处得到一个倒立、等大的实像。下列说法中正确的是( )。
A.将物体移至距离透镜30cm处时，得到的像与照相机成像的性质相同
B.将物体移至距离透镜10cm处时，在另一侧会得到倒立、放大的实像
C.将物体移至距离透镜10cm处时，在同一侧会得到正立、放大的实像
D.距离透镜40cm处发出的两条光线(如图所示)，经过透镜后能会聚在主光轴上的一点
6.如图所示，一容器中装满水，水中有一个空气泡，则其对水平射入其中的光有何作用 ( )。
A.会聚作用
B.发散作用
C.既不会聚也不发散
D.无法判断
7.如图所示，投影仪是教学中常用的设备。下列关于投影仪的叙述中正确的是( )。
A.投影仪成的像一定是正立的
B.投影仪成的像是一个放大的虚像
C.若要使屏幕上的像变大，则应使凸透镜靠近投影片
D.若不小心手挡住透镜的一部分，则屏幕上的像不完整
8.仔细观察并分析下列三幅示意图，通过小孔成像、平面镜成像、凸透镜成像的实验，我们可以做出如下总结：
(1)上述三种实验中，实像总是 立的， (填“能”或“不能”)用光屏接收，而虚像则正好相反。
(2)在凸透镜成像中，实像和实物总是分居在透镜的 (填“同”或“异”，下同)侧，虚像与实物则居于透镜的 侧。
9.按要求完成下列作图：
(1)补全图甲中的光线，使光路完整。
(2)在图乙中的虚线框内补上适当的光学元件。
10.如图所示，物体MN放在凸透镜前，0cm刻度处为凸透镜光心，自M点发出的光线a平行于主光轴。
(1)凸透镜的焦距为 cm。
(2)在图上画出光线b经光心后的光线。
(3)物体MN经凸透镜成的像相对于物是 (填“放大”“等大”或“缩小”)的。
(4)要使光线a经凸透镜后的光线经过K点，应使凸透镜沿主光轴水平向 (填“左”或“右”)移动。
11.如图所示，为探究凸透镜成像规律，小明和同学利用桌上A、B两块凸透镜进行实验，A、B两块凸透镜的焦距分别为10cm和20cm，则：
(1)小明将其中一块凸透镜放在光具座上，当凸透镜及光屏的位置如图甲所示时，恰能在光屏上得到一个清晰的像。由图可知他选择的凸透镜为 (填“A”或“B”)。
(2)实验前，要调整凸透镜、光屏和烛焰的高度，使它们的中心在同一高度，目的是 。
(3)随着蜡烛越烧越短，会发现光屏上的像向 (填“上”或“下”)移动。
(4)实验过程中，小明已在光屏上得到烛焰清晰的实像，此时他用黑纸遮住透镜的下半部分，那么光屏上的像 (填字母)。
A.上半部分没有了 B.下半部分没有了 C.整个像缩小了 D.整个像变暗了
(5)为了探究近视眼和远视眼的成因，小明和同学课后利用透明橡皮膜、注射器、乳胶管、止水夹等器材制成凹、凸形状可改变的液体透镜，当蜡烛、光屏和液体透镜按如图乙所示的方式放置时，光屏上出现清晰的烛焰像，此烛焰像应是 (填“放大”“缩小”或“等大”)的实像。用注射器向橡皮膜注水，改变液体透镜的凸起程度，发现光屏上的烛焰像模糊了，若把蜡烛逐渐靠近凸透镜，则光屏上的像又清晰了，说明液体透镜注水后，成的像将 (填“靠近”或“远离”)凸透镜，此实验说明了 (填“近视”或“远视”)眼的成因。该实验中，在蜡烛和液体透镜之间加一个 (填“凸透镜”或“凹透镜”)也可以让光屏上的像重新变得清晰。
重难点培优
1.在研究凸透镜成像规律时做了如下记录：当物距： 时，在光屏上得到倒立、缩小的像；当物距 时，在光屏上得到倒立、放大的像。下列对该凸透镜的焦距f的判断中，最精确的是( )。
A.10cm2.某同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中，记录并绘制了像到凸透镜的距离v与物体到凸透镜的距离u之间的关系图像(如图所示)。下列判断中正确的是( )。
A.该凸透镜的焦距是16cm
B.当u=12cm时，在光屏上能得到一个缩小的像
C.当u=20cm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12cm处移动到24cm处的过程中，像逐渐变小
3.如图甲所示为放置在水平桌面上的刻度尺的一部分，乙、丙、丁、戊是通过凸透镜所看到的刻度尺的像。若凸透镜先贴着刻度尺然后逐渐远离，则看到刻度尺的像的先后顺序正确的是( )。
A.乙→丙→丁→戊 B.丙→丁→乙→戊 C.丙→戊→乙→丁 D.丁→乙→丙→戊
4.如图所示，有一圆柱体PQ，放在凸透镜前图示的位置，它所成的像为（ ）。
5.在“探究凸透镜成像规律”的实验中，当蜡烛距凸透镜36cm时，在凸透镜另一侧18cm处的光屏上得到清晰、缩小的像，当蜡烛距凸透镜18cm时，它的像一定是( )。
A.像距为36cm，且成缩小的实像 B.像距为36cm，且成放大的实像
C.像距为18cm，且成缩小的实像 D.像距为18cm，且成放大的虚像
6.如图所示为某款数码相机的成像原理，镜头相当于一个凸透镜，影像传感器相当于光屏，拍照时，将镜头对准景物，相机通过自动调节，就能得到清晰的像。下列说法中正确的是( )。
A.为拍摄到更大的像，应将镜头远离景物
B.为扩大拍摄范围，应将镜头靠近景物
C.影像传感器上成的是正立的实像
D.景物在两倍焦距以外才能成缩小的像
7.如图所示为物体AB经照相机镜头成像原理示意图，当AB沿主光轴远离镜头时，则物体上A点的像A'会沿( )。
A. A'O移动 B.A'F移动
C.水平向右移动 D.水平向左移动
8.如图所示，夜晚，把桌子放在电灯下面，在桌面上放一张白纸，然后再把凹透镜放在白纸上方。当逐渐向上移动凹透镜时，可以观察到：通过凹透镜的光束在白纸上所形成的光斑的面积会随着凹透镜的移动而逐渐变 (填“大”或“小”)，光斑的亮度则逐渐变 (填“亮”或“暗”)。
9.从牛顿的色散实验中可知，不同的色光通过三棱镜后的偏折能力是不同的。小明用红光和紫光分别做实验，请在图中画出红光和紫光折射后的光路图(图中的A、B点分别为两种色光经过透镜后会聚于主光轴上的点)。
10.人工视网膜通过临床试验，为失明患者带来了福音。人工视网膜主要由装有摄像头的眼镜、电子设备和芯片电极三部分组成，其工作原理如图所示。
(1)从眼球的成像原理来看，眼球对光的作用相当于 镜。
(2)从视觉的形成过程来看，“人工视网膜”相当于其中的 (填“感受器”“感觉器官”“传入神经”或“视觉中枢”)。
(3)摄像头中的对焦结构能调节镜头和CCD之间的距离。当配有人工视网膜的人向远处眺望时，对焦结构将使镜头与CCD之间的距离变 。
11.在“探究凸透镜成像规律”的实验中，所用凸透镜的焦距是10cm，用米尺在水平桌面上画一直线并标明刻度，将透镜固定在50cm处，实验装置如图甲所示。
(1)当把点燃的蜡烛放在20cm刻度处，保持蜡烛、凸透镜的位置不变，为了找到清晰的像，应将光屏在光具座上移到 cm的刻度范围内，才能在光屏上得到一个倒立、缩小的实像。
(2)当把蜡烛移到35cm刻度处时，移动光屏可得到一个清晰的实像。照相机、投影仪、放大镜这三种光学仪器正常使用时，与这种成像规律相同的是 。
(3)小明做完实验后，想进一步研究凸透镜成像的情况，他又在透明的玻璃板上用黑色笔画了个表盘及指针的位置，然后把这个玻璃板放在蜡烛的位置上，并用平行光源对着玻璃板上的表盘照射，如图乙所示。移动光屏直到成清晰的像为止，此时表盘在光屏上所成的像应是 (填字母)。
12.如图所示,AC为入射光线,CB为折射光线,且AOA.10cm
B.5cm
C.8cm
D.12cm
13.把一块薄玻璃板按如图所示的方式以球形割面切开，成为2个薄透镜，然后沿主轴分开一定的距离，若1束平行光沿主轴投射到1个透镜上，则( )。
A.无论平行光是从哪边入射，经过2个透镜折射后仍是平行光
B.平行光从左边入射，经过2个透镜折射后一定是会聚光束
C.平行光从左边入射，经过2个透镜折射后可能是会聚光束，也可能是发散光束
D.平行光从右边入射，经过2个透镜折射后可能是会聚光束，也可能是发散光束
14.透镜的焦距越小，折射光的本领越大，透镜这种折射光的本领可用焦距f的倒数(焦度D)来表示，即：D=1/f，式中f的单位是m，D的单位是m-1。平时我们所说的度数，就是透镜的焦度D乘以100的值。凸透镜(远视镜片)的度数是正数，凹透镜(近视镜片)的度数是负数。请根据以上内容，回答有关问题：
（1）-200°，-500°，+100°，+200°四种眼镜片中，属于远视镜片的是 ，属于近视镜片的是 ，上述镜片的焦距分别是 。
(2)通过分析(1)中的数据可知，近视镜片和远视镜片度数深浅与透镜焦距大小的关系是 。
(3)请找一副老花镜，设计测量该镜片度数的最简单方法。(写出测量步骤即可)
参考答案
A
A
D
D
（1）蜡烛；（2）上；（3）A
夯实基础
D
D
C
B
D
B
C
（1）倒，能；（2）异，同
（1）3.0；（2）略；（3）缩小；（4）左
（1）A；（2）使像成在光屏中央；（3）上；（4）D；（5）缩小，靠近，近视，凹透镜
重难点培优
A
D
C
B
B
D
B
大，暗
（1）凸透镜；（2）感受器；（3）小
（1）60—70；（2）投影仪；（3）D
C
C
(1)+100°、+200°，-200°、-500°，-0.5m、-0.2m、+1m、+0.5m
（2）透镜度数越大，焦距越小。（3）略