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中考初中物理单元综合提升与单元检测
第5章 透镜及其应用
【知识提升】
考点一、凸透镜与凹透镜
1.中间厚边缘薄的透镜叫做凸透镜。凸透镜对光线有汇聚作用。凸透镜能成各种(缩小、等大、放大)倒立实像与正立虚像。
2.中间薄边缘厚的透镜叫做凹透镜。凹透镜只能成正立缩小的虚像。
考点二、实像和虚像
1. 光线经过光学元件的反射和折射后,实际光线的汇聚点,称为实像;实像既能呈现在光屏上,也能用眼睛直接观看。
2. 光线经过光学元件的反射和折射后,实际光线发散,光线的反向延长线的汇聚点,称为虚像;虚像不能呈现在光屏上,能用眼睛直接观看。
3. 虚像和实像可以因反射形成(平面镜成虚像),也可因折射形成(透镜成像)。
考点三、透镜成像作图法
考点四、三种成像对比
1.小孔成像
图示:
原理:光的直线传播
成像特点:倒立虚像
应用:小孔照相机
2.平面镜成像
图示:
原理:光的反射
成像特点:正立、等大、虚像;像与物到平面镜距离相等;像与物连线与平面镜垂直,像与物关于平面镜对称。
3.凸透镜成像规律
【单元检测】
一 选择题
1.(2025安徽)同学们在实践活动中设计并制作一个如图所示规格的“手机投影仪”,通过推拉纸盒调整手机到凸透镜的距离,将手机上的画面放大,投影到白墙上。则( )
A.若要在墙上正常阅读手机内容,手机应正立放置
B.此时手机到凸透镜的距离可能为15cm
C.要使墙上清晰的像变大,应增大手机与凸透镜间的距离
D.墙上画面是虚像,所以看起来没有手机画面亮
【答案】B
【解析】若要在墙上正常阅读手机内容,手机应倒立放置,A错误;
要使成为放大实像,此时手机到凸透镜的距离大于1倍焦距小于2倍焦距,可能为15cm,B正确;
要使墙上清晰的像变大,不一定增大手机与凸透镜间的距离,也可能减小手机与凸透镜间的距离,C错误;
墙上画面是实像,墙面漫反射,所以看起来没有手机画面亮,D错误。
2. (2025成都中考题)机器人跳秧歌舞、跑马拉松、做家务……人形机器人用“眼睛”感知获取信息,如图。人形机器人“眼睛”的光学成像与人眼相似,是通过镜头使物体在图像传感器成像面上(相当于人眼的视网膜)成清晰的像。下列说法正确的是( )
A.物体在成像面上成放大的虚像
B.机器人“眼睛”的镜头对光有发散作用
C.机器人“眼睛”光学成像原理与照相机成像原理相同
D.机器人“眼睛”只能“看见”自身正在发光的物体
【答案】C
【解析】人形机器人“眼睛”的光学成像与人眼相似,是通过镜头使物体在图像传感器成像面上(相当于人眼的视网膜)成清晰的像。物体在成像面上成缩小的实像,机器人“眼睛”的镜头对光有汇聚作用,AB错误;机器人“眼睛”光学成像原理与照相机成像原理相同,机器人“眼睛”不但可以“看见”自身正在发光的物体,也可“看见”能够反射光的物体,C正确D错误。
3. (2024北京)小东用凸透镜、纸盒等器材自制了一个简易投影仪,可以将手机屏幕画面投影到白墙上,如图甲所示。该投影仪工作示意图如图乙所示,使用时将手机屏幕调至“冰墩墩”画面,然后放在纸盒中某位置,使屏幕正对凸透镜,调整该投影仪与白墙之间的距离,可在墙上得到一个清晰、放大的像。下列说法正确的是( )
A.手机屏幕到透镜的距离应大于透镜的二倍焦距
B.透镜到墙面的距离应在透镜的一倍焦距和二倍焦距之间
C.能从不同角度看到墙上的“冰墩墩”,是由于光在墙面上发生了镜面反射
D.墙上呈现的是手机画面倒立的实像
【答案】D
【解析】将手机屏幕画面投影到白墙上,成放大实像,手机屏幕到透镜的距离应大于透镜的一倍焦距小于二倍焦距,透镜到墙面的距离应在透镜的二倍焦距之外,AB错误;能从不同角度看到墙上的“冰墩墩”,是由于光在墙面上发生了漫反射,C正确;墙上呈现的是手机画面倒立的实像,D正确。
4.(2025山东济南)在学习了凸透镜成像规律后,小慧同学计划制作一个“手机投影仪”。现有器材如下:长为30cm的纸盒,焦距分别为10cm、20cm、30cm的凸透镜各一个,手机一部,胶带和剪刀等。“投影仪”模型如图所示,将手机和凸透镜分别固定在纸盒的两端,调整“投影仪”到墙面的距离,可在墙上看到手机画面清晰放大的像。下列说法正确的是( )
A.该模型利用光的反射原理
B.应选择焦距为20cm的凸透镜
C.手机应正立放置便于观影
D.选一个更长的盒子可以成出更大的像
【答案】B
【解析】将手机和凸透镜分别固定在纸盒的两端,调整“投影仪”到墙面的距离,可在墙上看到手机画面清晰放大的像。该模型利用光的凸透镜成像原理,长为30cm的纸盒,物距30cm,应选择焦距为20cm的凸透镜,A错误B正确;手机应倒立放置便于观察到正立实像,C错误;选一个更长的盒子可以成出更小的像,D错误。
5. (2025江苏苏州)如图甲所示是公共场所的宣传投影灯,装在高处的投影灯照在地面上出现图案,其内部结构如图乙所示,下列说法正确的是( )
A.投影灯距地面越低,成像越大
B.调低光源,地面的图案变大
C.“梦想成真”投影在白色地面上的效果更好
D.夜间拍摄地面上的“梦想成真”,打开相机闪光灯效果更好
【答案】C
【解析】投影灯距地面越高,像距越大,成像越大,A错误;调低光源,并调高投影灯,才能使地面的图案变大,B错误;“梦想成真”投影在白色地面上的效果更好,C正确;夜间拍摄地面上的“梦想成真”,打开相机闪光灯效果不好,D错误。
6.(2025福建三明)如图甲所示,这是公共场所的宣传投影灯,装在高处的投影灯照在地面上出现图案,其内部结构如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.投影灯的镜头与近视眼镜的镜片属于同一类型的透镜
B.图片经镜头成倒立、放大的实像
C.地面上多彩的图案是由红、黄、蓝三种色光混合而成的
D.投影灯的光在地面上发生了镜面反射
【答案】B
【解析】投影灯的镜头与远视眼镜的镜片属于同一类型的透镜,A错误;
图片经镜头成倒立、放大的实像,B错误;地面上多彩的图案是由红、绿、蓝三种色光混合而成的,C错误;
投影灯的光在地面上发生了镜面反射,D正确。
7. 小丽用照相机对远处的同学进行拍照,拍出的底片如图乙所示,若相机的焦距不变,要使底片的像如图甲所示,则( )
A.小丽离被拍同学的距离远些,镜头要往前伸
B.小丽离被拍同学的距离近些,镜头要往后缩
C.小丽离被拍同学的距离远些,镜头要往后缩
D.小丽离被拍同学的距离近些,镜头要往前伸
【答案】D
【解析】若相机的焦距不变,要使底片的像如图甲所示,应是物距减小,像距变大,小丽离被拍同学的距离近些,镜头要往前伸,D正确。
8. 照相机是根据凸透镜能成倒立缩小的实像这一规律制成的;如果需要从高空飞机上向地面照相(航空摄影),使用的镜头的焦距是60mm,则照相底片与镜头之间的距离为( )
A.略小于120mm B.等于120mm
C.等于60mm D.略大于60mm
【答案】D
【解析】从高空飞机上向地面照相(航空摄影),使用的镜头的焦距是60mm,则照相底片与镜头之间的距离为略大于60mm,D正确。
9 在探究近视眼视力矫正问题时用图中的装置模拟眼睛,烧瓶中的着色液体相当于玻璃体,烧瓶左侧紧靠瓶壁的凸透镜相当于眼球的晶状体,右侧内壁相当于视网膜。图中的四幅图是一些同学描绘近视眼矫正的方法和光路,其中能达到近视眼矫正目的的是( )
【答案】D.
【解析】能达到近视眼矫正目的的是:佩戴凹透镜,成像在视网膜上,D正确。
10 (2025许昌)小乐同学准备制作一个简易单筒望远镜,来观看校园内远处的美丽的景物。关于简易望远镜的制作,下列说法中正确的是( )
A.应选择直径较大、焦距较大的凸透镜作为物镜
B.远处的景物通过望远镜的物镜所成的是放大、倒立的实像
C.若把物镜和目镜的位置互换,仍能看到远处的景物
D.观察室外较近处景物时,目镜的镜筒要稍微向后拉以便看到清晰的像
【答案】AD
【解析】简易单筒望远镜由两个透镜组成,靠近人眼的透镜叫做目镜,靠近观察物体的透镜叫做物镜,目镜的焦距较短,物镜的焦距较长,所以应选择直径较大、焦距较大的凸透镜作为物镜,A正确。远处的景物通过望远镜的物镜所成的是缩小、倒立的实像,B错误;若把物镜和目镜的位置互换,根据光路可逆,可知不能看到远处的景物,C错误;观察室外较近处景物时,物近像远像变大,所以目镜的镜筒要稍微向后拉以便看到清晰的像,D正确。
二、非选择题
11 (2025江西宜春)如图1至图3,把下列光路中的入射光线或折射光线补充完整;
【答案】
【解析】根据透镜成像的三条特殊光线补充画出。
12 (2025江苏泰州)在“爱眼日”宣传活动中,小明用如图所示的装置研究眼睛的成像,此时烛焰在光屏上成清晰______(选填“放大”、“等大”或“缩小”)的像,用此模拟正常眼睛的成像;接下来要模拟近视眼的像,应该从(或向)水透镜中______(选填“抽水”或“注水”),烛焰的像将成在光屏______(选填“左”或“右”)侧。
【答案】缩小 注水 左
【解析】小明用如图所示的装置研究眼睛的成像,此时烛焰在光屏上成清晰 “缩小”的像,用此模拟正常眼睛的成像;接下来要模拟近视眼的像,应该向水透镜中 “注水”,烛焰的像将成在光屏左侧。
13. (2025沈阳)小杭同学在“探究凸透镜成像的规律”的实验中,凸透镜的焦距为。
(1)小杭将此凸透镜、点燃的蜡烛、光屏置于光具座上如图甲所示的位置时,恰好在光屏上呈现了烛焰倒立的、____________(选填“放大”、“等大”或“缩小”)的实像:保持图甲中蜡烛和光屏的位置不变,将凸透镜移到光具座上____________cm刻度线处,光屏上能再次呈现烛焰清晰的像。实验中,小杭又在蜡烛和凸透镜间放上一只近视眼镜的镜片,若仍要在光屏上成清晰的像。则需将蜡烛向____________(选填“靠近”或“远离”)凸透镜的方向移动;
(2)小杭又将蜡烛放在距离凸透镜6.0cm时,光屏上____________(选填“有”或“无”)烛焰经过凸透镜折射后的光线。此时,像成在____________(选填“光屏”或“蜡烛”)一侧;
(3)窗外阳光明媚,小杭看到窗边饮水机的水桶旁有一条亮线,如图乙所示。由此,他认为装有水的水桶相当于凸透镜。他又找来一个圆柱形的玻璃杯,在玻璃杯后面的白纸上画一水平方向的箭头,如图丙所示,慢慢地向玻璃杯中注入水至水面高过箭头的位置,透过玻璃杯看纸上的“箭头”,不可能观察到的像是图丁中的____________(选填“A”“B”“C”或“D”)。
【答案】(1)缩小 35 远离 (2) 有 蜡烛 (3)D
【解析】(1)小杭将此凸透镜、点燃的蜡烛、光屏置于光具座上如图甲所示的位置时,恰好在光屏上呈现了烛焰倒立的、 “缩小”的实像:保持图甲中蜡烛和光屏的位置不变,根据光路可逆,将凸透镜移到光具座上35cm刻度线处,光屏上能再次呈现烛焰清晰的像。实验中,小杭又在蜡烛和凸透镜间放上一只近视眼镜的镜片,若仍要在光屏上成清晰的像。则需将蜡烛向 “远离”凸透镜的方向移动;
(2)小杭又将蜡烛放在距离凸透镜6.0cm时,物距小于焦距,光屏上 “有” 烛焰经过凸透镜折射后的光线。此时,像为虚像,像成在 “蜡烛”一侧;
(3)窗外阳光明媚,小杭看到窗边饮水机的水桶旁有一条亮线,如图乙所示。由此,他认为装有水的水桶相当于凸透镜。他又找来一个圆柱形的玻璃杯,在玻璃杯后面的白纸上画一水平方向的箭头,如图丙所示,慢慢地向玻璃杯中注入水至水面高过箭头的位置,透过玻璃杯看纸上的“箭头”,可能观察到沿直径方向正立放大虚像、倒立缩小、放大实像,但沿水桶轴线方向不能放大,所以不可能观察到的像是图丁中的 “D”。
14 (2024深圳)阅读短文,回答文后问题。
机器人的“眼睛”
很多机器人为了“看见”周围的物体,需要有自己的“眼睛”,例如家庭中的扫地机器人,工作时就要能探知前方的家具、墙壁等障碍物。红外传感器就是一种机器人的“眼睛”,其工作原理如图所示。红外发射器向前方发射一束红外线,碰到障碍物后向各个方向反射,其中一束光通过接收透镜中心,照射到红外检测器上的某一位置。该位置偏离透镜主光轴的距离称为偏移值。如果检测器到透镜的距离为f,红外发射器中心线与接收透镜主光轴之间的距离为d,当偏移值为L时,根据三角形的相似关系,可计其出红外传感器到障碍物的距离D=。
(1)红外线属于_________光(填“可见”或“不可见”);
(2)红外线碰到障碍物时发生_________反射;
(3)一个红外传感器的检测器到透镜的距离为10cm,红外发射器中心线与接收透镜主光轴之间的距离为20cm,一次测量时偏移值为2cm。则红外传感器到障碍物的距离为_________cm;
(4)如果偏移值更大一些,说明红外传感器到障碍物的距离更_________;
(5)某型号扫地机器人呈圆盘形,圆盘的直径是30cm,工作时的行走速度约为3m/min,要清扫一个长4.5m,宽3.3m的空房间,它沿3.3m的宽边从一侧走到另一侧需要_________min,要将整个空房间清扫一遍至少需要_________min。
【答案】(1)不可见 (2)漫 (3)110 (4)小(5)1 16.4
【解析】(3)一个红外传感器的检测器到透镜的距离为f=10cm,红外发射器中心线与接收透镜主光轴之间的距离为d=20cm,一次测量时偏移值为L=2cm。则红外传感器到障碍物的距离为
D==cm=110cm。
(4)如果偏移值L更大一些,说明红外传感器到障碍物的距离D更小。
(5)扫地机器人沿3.3m的宽边从一侧走到另一侧路程s=3.3m-0.3m=3.0m
时间t=s/v=1min
沿3.3m的宽边行走次数n=4.5/0.3=15
总时间t1=nt=15min
由沿3.3m的宽边拐到沿4.5m的长边所用时间t2=min=1.4min
要将整个空房间清扫一遍至少需要t’= t1+ t2=15min+1.4min=16.4min
15 近视眼矫正的福音可调式眼镜。
如1图:人类的眼睛很像一架照相机;如2图,眼睛与照相机的不同之处是:人的眼睛是通过调节晶状体的薄厚程度,改变晶状体的焦距来获得清晰的实像;如3图所示,一项被称作“可调式眼镜”的新技术可以帮助人们不用通过眼科医生就可以矫正自己的视力。这种眼镜的镜片中含有一种液体,通过调节此液体的含量,镜片的形状会随之改变;如4图所示,改变滑块的位置就可实现镜片形状的变化。
(1)由短文可知,人的眼睛是通过调节晶状体的______,从而改变晶状体的焦距来获得清晰倒立、______(选填“缩小”或“放大”)的实像;其实可调式眼镜的想法也是一种仿生学研究的成果,人眼睛的晶状体就是根据观察对象自动调节的可调式镜片,通过眼部肌肉调节晶状体可以实现的功能的是帮助我们看清______(选填“不同距离”或“不同大小”)的物体。
(2)2图是不同位置处的两个物体的成像示意图,由图得出:眼睛看近处的物体时,晶状体的焦距______(选填“变大”、“变小”或“不变”。人眼若长期观察近处物体,会造成晶状体过度弯曲,形成______(选填“远”或“近”)视眼,当他看远处物体时,像会成在视网膜的______(选填“前”或“后”)方。
(3)按如4图所示,近视眼患者如果用“可调式眼镜”加以矫正,应将滑块从中间逐渐向______(选填“左”或“右”)移动,直至看清物体,若患者的眼镜度数是500度,此时眼镜的焦距是______m。
【答案】(1)扁平 缩小 不同距离 (2)变小 近似 前 (3)左 1/5
【解析】(1)由短文可知,人的眼睛是通过调节晶状体的扁平,从而改变晶状体的焦距来获得清晰倒立、 缩小的实像;其实可调式眼镜的想法也是一种仿生学研究的成果,人眼睛的晶状体就是根据观察对象自动调节的可调式镜片,通过眼部肌肉调节晶状体可以实现的功能的是帮助我们看清 “不同距离”的物体。
(2)2图是不同位置处的两个物体的成像示意图,由图得出:眼睛看近处的物体时,晶状体的焦距变小。人眼若长期观察近处物体,会造成晶状体过度弯曲,形成 “近”视眼,当他看远处物体时,像会成在视网膜的 “前”方。
(3)按如4图所示,近视眼患者如果用“可调式眼镜”加以矫正,应将滑块从中间逐渐向 “左”移动,直至看清物体,若患者的眼镜度数是500度,此时眼镜的焦距是1/5 m。
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第5章 透镜及其应用
【知识提升】
考点一、凸透镜与凹透镜
1.中间厚边缘薄的透镜叫做凸透镜。凸透镜对光线有汇聚作用。凸透镜能成各种(缩小、等大、放大)倒立实像与正立虚像。
2.中间薄边缘厚的透镜叫做凹透镜。凹透镜只能成正立缩小的虚像。
考点二、实像和虚像
1. 光线经过光学元件的反射和折射后,实际光线的汇聚点,称为实像;实像既能呈现在光屏上,也能用眼睛直接观看。
2. 光线经过光学元件的反射和折射后,实际光线发散,光线的反向延长线的汇聚点,称为虚像;虚像不能呈现在光屏上,能用眼睛直接观看。
3. 虚像和实像可以因反射形成(平面镜成虚像),也可因折射形成(透镜成像)。
考点三、透镜成像作图法
考点四、三种成像对比
1.小孔成像
图示:
原理:光的直线传播
成像特点:倒立虚像
应用:小孔照相机
2.平面镜成像
图示:
原理:光的反射
成像特点:正立、等大、虚像;像与物到平面镜距离相等;像与物连线与平面镜垂直,像与物关于平面镜对称。
3.凸透镜成像规律
【单元检测】
一 选择题
1.(2025安徽)同学们在实践活动中设计并制作一个如图所示规格的“手机投影仪”,通过推拉纸盒调整手机到凸透镜的距离,将手机上的画面放大,投影到白墙上。则( )
A.若要在墙上正常阅读手机内容,手机应正立放置
B.此时手机到凸透镜的距离可能为15cm
C.要使墙上清晰的像变大,应增大手机与凸透镜间的距离
D.墙上画面是虚像,所以看起来没有手机画面亮
2. (2025成都中考题)机器人跳秧歌舞、跑马拉松、做家务……人形机器人用“眼睛”感知获取信息,如图。人形机器人“眼睛”的光学成像与人眼相似,是通过镜头使物体在图像传感器成像面上(相当于人眼的视网膜)成清晰的像。下列说法正确的是( )
A.物体在成像面上成放大的虚像
B.机器人“眼睛”的镜头对光有发散作用
C.机器人“眼睛”光学成像原理与照相机成像原理相同
D.机器人“眼睛”只能“看见”自身正在发光的物体
3. (2024北京)小东用凸透镜、纸盒等器材自制了一个简易投影仪,可以将手机屏幕画面投影到白墙上,如图甲所示。该投影仪工作示意图如图乙所示,使用时将手机屏幕调至“冰墩墩”画面,然后放在纸盒中某位置,使屏幕正对凸透镜,调整该投影仪与白墙之间的距离,可在墙上得到一个清晰、放大的像。下列说法正确的是( )
A.手机屏幕到透镜的距离应大于透镜的二倍焦距
B.透镜到墙面的距离应在透镜的一倍焦距和二倍焦距之间
C.能从不同角度看到墙上的“冰墩墩”,是由于光在墙面上发生了镜面反射
D.墙上呈现的是手机画面倒立的实像
4.(2025山东济南)在学习了凸透镜成像规律后,小慧同学计划制作一个“手机投影仪”。现有器材如下:长为30cm的纸盒,焦距分别为10cm、20cm、30cm的凸透镜各一个,手机一部,胶带和剪刀等。“投影仪”模型如图所示,将手机和凸透镜分别固定在纸盒的两端,调整“投影仪”到墙面的距离,可在墙上看到手机画面清晰放大的像。下列说法正确的是( )
A.该模型利用光的反射原理
B.应选择焦距为20cm的凸透镜
C.手机应正立放置便于观影
D.选一个更长的盒子可以成出更大的像
5. (2025江苏苏州)如图甲所示是公共场所的宣传投影灯,装在高处的投影灯照在地面上出现图案,其内部结构如图乙所示,下列说法正确的是( )
A.投影灯距地面越低,成像越大
B.调低光源,地面的图案变大
C.“梦想成真”投影在白色地面上的效果更好
D.夜间拍摄地面上的“梦想成真”,打开相机闪光灯效果更好
6.(2025福建三明)如图甲所示,这是公共场所的宣传投影灯,装在高处的投影灯照在地面上出现图案,其内部结构如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.投影灯的镜头与近视眼镜的镜片属于同一类型的透镜
B.图片经镜头成倒立、放大的实像
C.地面上多彩的图案是由红、黄、蓝三种色光混合而成的
D.投影灯的光在地面上发生了镜面反射
7. 小丽用照相机对远处的同学进行拍照,拍出的底片如图乙所示,若相机的焦距不变,要使底片的像如图甲所示,则( )
A.小丽离被拍同学的距离远些,镜头要往前伸
B.小丽离被拍同学的距离近些,镜头要往后缩
C.小丽离被拍同学的距离远些,镜头要往后缩
D.小丽离被拍同学的距离近些,镜头要往前伸
8. 照相机是根据凸透镜能成倒立缩小的实像这一规律制成的;如果需要从高空飞机上向地面照相(航空摄影),使用的镜头的焦距是60mm,则照相底片与镜头之间的距离为( )
A.略小于120mm B.等于120mm
C.等于60mm D.略大于60mm
9 在探究近视眼视力矫正问题时用图中的装置模拟眼睛,烧瓶中的着色液体相当于玻璃体,烧瓶左侧紧靠瓶壁的凸透镜相当于眼球的晶状体,右侧内壁相当于视网膜。图中的四幅图是一些同学描绘近视眼矫正的方法和光路,其中能达到近视眼矫正目的的是( )
10 (2025许昌)小乐同学准备制作一个简易单筒望远镜,来观看校园内远处的美丽的景物。关于简易望远镜的制作,下列说法中正确的是( )
A.应选择直径较大、焦距较大的凸透镜作为物镜
B.远处的景物通过望远镜的物镜所成的是放大、倒立的实像
C.若把物镜和目镜的位置互换,仍能看到远处的景物
D.观察室外较近处景物时,目镜的镜筒要稍微向后拉以便看到清晰的像
二、非选择题
11 (2025江西宜春)如图1至图3,把下列光路中的入射光线或折射光线补充完整;
12 (2025江苏泰州)在“爱眼日”宣传活动中,小明用如图所示的装置研究眼睛的成像,此时烛焰在光屏上成清晰______(选填“放大”、“等大”或“缩小”)的像,用此模拟正常眼睛的成像;接下来要模拟近视眼的像,应该从(或向)水透镜中______(选填“抽水”或“注水”),烛焰的像将成在光屏______(选填“左”或“右”)侧。
13. (2025沈阳)小杭同学在“探究凸透镜成像的规律”的实验中,凸透镜的焦距为。
(1)小杭将此凸透镜、点燃的蜡烛、光屏置于光具座上如图甲所示的位置时,恰好在光屏上呈现了烛焰倒立的、____________(选填“放大”、“等大”或“缩小”)的实像:保持图甲中蜡烛和光屏的位置不变,将凸透镜移到光具座上____________cm刻度线处,光屏上能再次呈现烛焰清晰的像。实验中,小杭又在蜡烛和凸透镜间放上一只近视眼镜的镜片,若仍要在光屏上成清晰的像。则需将蜡烛向____________(选填“靠近”或“远离”)凸透镜的方向移动;
(2)小杭又将蜡烛放在距离凸透镜6.0cm时,光屏上____________(选填“有”或“无”)烛焰经过凸透镜折射后的光线。此时,像成在____________(选填“光屏”或“蜡烛”)一侧;
(3)窗外阳光明媚,小杭看到窗边饮水机的水桶旁有一条亮线,如图乙所示。由此,他认为装有水的水桶相当于凸透镜。他又找来一个圆柱形的玻璃杯,在玻璃杯后面的白纸上画一水平方向的箭头,如图丙所示,慢慢地向玻璃杯中注入水至水面高过箭头的位置,透过玻璃杯看纸上的“箭头”,不可能观察到的像是图丁中的____________(选填“A”“B”“C”或“D”)。
14 (2024深圳)阅读短文,回答文后问题。
机器人的“眼睛”
很多机器人为了“看见”周围的物体,需要有自己的“眼睛”,例如家庭中的扫地机器人,工作时就要能探知前方的家具、墙壁等障碍物。红外传感器就是一种机器人的“眼睛”,其工作原理如图所示。红外发射器向前方发射一束红外线,碰到障碍物后向各个方向反射,其中一束光通过接收透镜中心,照射到红外检测器上的某一位置。该位置偏离透镜主光轴的距离称为偏移值。如果检测器到透镜的距离为f,红外发射器中心线与接收透镜主光轴之间的距离为d,当偏移值为L时,根据三角形的相似关系,可计其出红外传感器到障碍物的距离D=。
(1)红外线属于_________光(填“可见”或“不可见”);
(2)红外线碰到障碍物时发生_________反射;
(3)一个红外传感器的检测器到透镜的距离为10cm,红外发射器中心线与接收透镜主光轴之间的距离为20cm,一次测量时偏移值为2cm。则红外传感器到障碍物的距离为_________cm;
(4)如果偏移值更大一些,说明红外传感器到障碍物的距离更_________;
(5)某型号扫地机器人呈圆盘形,圆盘的直径是30cm,工作时的行走速度约为3m/min,要清扫一个长4.5m,宽3.3m的空房间,它沿3.3m的宽边从一侧走到另一侧需要_________min,要将整个空房间清扫一遍至少需要_________min。
15 近视眼矫正的福音可调式眼镜。
如1图:人类的眼睛很像一架照相机;如2图,眼睛与照相机的不同之处是:人的眼睛是通过调节晶状体的薄厚程度,改变晶状体的焦距来获得清晰的实像;如3图所示,一项被称作“可调式眼镜”的新技术可以帮助人们不用通过眼科医生就可以矫正自己的视力。这种眼镜的镜片中含有一种液体,通过调节此液体的含量,镜片的形状会随之改变;如4图所示,改变滑块的位置就可实现镜片形状的变化。
(1)由短文可知,人的眼睛是通过调节晶状体的______,从而改变晶状体的焦距来获得清晰倒立、______(选填“缩小”或“放大”)的实像;其实可调式眼镜的想法也是一种仿生学研究的成果,人眼睛的晶状体就是根据观察对象自动调节的可调式镜片,通过眼部肌肉调节晶状体可以实现的功能的是帮助我们看清______(选填“不同距离”或“不同大小”)的物体。
(2)2图是不同位置处的两个物体的成像示意图,由图得出:眼睛看近处的物体时,晶状体的焦距______(选填“变大”、“变小”或“不变”。人眼若长期观察近处物体,会造成晶状体过度弯曲,形成______(选填“远”或“近”)视眼,当他看远处物体时,像会成在视网膜的______(选填“前”或“后”)方。
(3)按如4图所示,近视眼患者如果用“可调式眼镜”加以矫正,应将滑块从中间逐渐向______(选填“左”或“右”)移动,直至看清物体,若患者的眼镜度数是500度,此时眼镜的焦距是______m。
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