2.4眼的成像原理 视力的矫正 同步测试（含答案）

4__眼的成像原理__视力的矫正__ [学生用书A14]
1．(2019·宁波模拟)某同学在学习“眼球折光系统”一节时，制作了一个眼球模型，如图，模型中的凸透镜相当于晶状体，烧瓶的后壁相当于视网膜，烧瓶里放有一种透明液体表示玻璃体，则图示表示的眼球模型和应采取的矫正措施分别是(　A　)
图2－4－1
A．远视眼模型，用凸透镜矫正
B．近视眼模型，用凹透镜矫正
C．近视眼模型，用凸透镜矫正
D．远视眼模型，用凹透镜矫正
2．某同学是近视眼，戴上眼镜刚好能看清书上的字迹，为了摘下眼镜仍能看清书上的字迹，他应该(　A　)
A．将书靠近眼睛，视网膜上所成的像是倒立的
B．将书靠近眼睛，视网膜上所成的像是正立的
C．将书远离眼睛，视网膜上所成的像是倒立的
D．将书远离眼睛，视网膜上所成的像是正立的
【解析】近视眼的晶状体太厚，看远处的物体时，像成在视网膜的前方，近视眼镜对光线有发散作用，戴上眼镜能使像成在视网膜上，才能看清书上的字迹；摘下眼镜后，书要离眼睛近一些，才能看清书上的字迹。眼睛看物体时，物距大于像距，物体在晶状体的2倍焦距以外，成倒立、缩小的实像。
3．关于近视眼和远视眼，以下说法正确的是(　B　)
A．近视眼只能看清楚远处的物体，看不清近处的物体
B．远视眼只能看清楚远处的物体，看不清近处的物体
C．产生近视眼的原因是晶状体太薄，折光能力太弱
D．产生远视眼的原因是晶状体太厚，折光能力太强
4．有一次，小明上学前取自己眼镜时，发现自己的近视镜和爷爷的老花镜混在一起，如图所示，外形完全一样，小明想要找出自己的眼镜，下列做法正确的是(　C　)
图2－4－2
A．用手摸镜片时，中间厚边缘薄的是近视镜
B．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近视镜
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近视镜
D．拿着镜片看字，把字放大的是近视镜
5．(2018·海南)每年6月6日是全国爱眼日。如果不爱护眼睛容易患上近视眼，矫正近视眼应配戴__凹__透镜(选填“凸”或“凹”)。视力正常的眼睛，远近景物都能在视网膜上成倒立、缩小的__实__像(选填“实”或“虚”)。
【解析】根据凸透镜的成像原理知，视力正常的眼睛，远近景物，物距大于二倍焦距，此时在视网膜上都能成倒立、缩小的实像；近视眼，是远处过来的光线，成像在视网膜的前方，所以看不清远处的物体，要使像后移到视网膜上，应使光线进入眼睛前发散一些，所以配戴由凹透镜制成的眼镜。
6．如图是凸透镜成像的实验，甲、乙是能在光屏上呈现清晰像的两种情形。这两种成像情形中，__乙__(选填“甲”或“乙”)能够模拟眼睛成像。为了模拟近视眼看东西模糊的情形，应该把图中的光屏向__远离__(选填“靠近”或“远离”)凸透镜方向移动或使凸透镜的曲度变得更大。
图2－4－3
7．(2018·宁波)为了研究眼的成像原理，小科自主研制了如图所示的实验装置。用水透镜模拟眼的晶状体，通过注水或抽水可改变水透镜凸度大小。光屏和水透镜固定在光具座如图所示的位置。点燃蜡烛后，调节水透镜凸度，直至光屏上成一个清晰倒立、__缩小__(选填“放大”“等大”或“缩小”)的实像。若将点燃的蜡烛向左移动一小段距离，要使光屏上重新得到清晰的像，应对水透镜__抽水__(选填“注水”或“抽水”)。
图2－4－4
8．(2018·温州期中)人眼球的折光系统整体作用相当于光轴可转、焦距可变的凸透镜。其特点是物距必须大于二倍焦距，所以只能在视网膜上成倒立、缩小的实像。在某同学从低头写字到抬头看黑板的过程中，其眼球折光系统的焦距将(　A　)
A．变大 B．变小
C．不变 D．先变大后变小
9.如图所示，将凸透镜看成是眼睛的晶状体，光屏看成是眼睛的视网膜，烛焰看成是被眼睛观察的物体。拿一个近视眼镜给“眼睛”戴上，光屏上出现烛焰清晰的像，而拿走近视眼镜则烛焰的像变得模糊。在拿走近视眼镜后，为了能在光屏上重新得到清晰的像，下列操作可行的是(　C　)
图2－4－5
A．将蜡烛远离凸透镜
B．将光屏远离凸透镜
C．将光屏靠近凸透镜
D．将光屏和蜡烛同时远离凸透镜
【解析】近视眼镜的镜片属于凹透镜，凹透镜对光线有发散作用，拿走近视眼镜后，烛焰的像成在光屏的前面，即凸透镜所成的清晰的像应该在光屏和透镜之间，所以应将光屏向靠近透镜方向移动或将蜡烛靠近透镜，才能在光屏上得到清晰的烛焰的像。
10．足球守门员注视由远处向他飞来的足球时，其眼球的变化是(　C　)
A．晶状体曲度变大，由紧张变松弛
B．晶状体曲度变小，由紧张变松弛
C．晶状体曲度变大，由松弛变紧张
D．晶状体曲度变小，由松弛变紧张
11．如图所示，某同学用自制的水透镜来探究凸透镜成像规律，当向水透镜里注水时，水透镜的焦距将变小；当从水透镜里抽水时，水透镜的焦距将变大。
图2－4－6
(1)如图甲所示，一束光平行于主光轴射向水透镜，在光屏上得到一个最小光斑，则此时水透镜的焦距为__8.0__cm，实验前，应调节烛焰、水透镜和光屏三者中心在__同一高度__。
(2)该同学移动蜡烛、水透镜和光屏至图乙所示位置时，恰能在光屏上看到清晰的像，利用此成像特点可制成__照相机__(选填“照相机”或“投影仪”)；若仅将蜡烛与光屏位置对调，则在光屏上__能__(选填“能”或“不能”)看到清晰的像。
(3)在图乙所示实验场景下，该同学把自己的眼镜给水透镜“戴上”(如图丙所示)，当从水透镜中抽出适量的水后，他发现烛焰的像再次变得清晰，由此判断该同学戴的是__远视__(选填“近视”或“远视”)眼镜。
12．阅读文字材料，完成下列问题：
透镜的焦距f的长短表示折光本领的大小，焦距越短，折光本领越大。通常把透镜焦距的倒数叫做透镜的焦度，用Φ表示，即Φ＝1/f。如果某透镜的焦距是0.5 m，它的焦度就是Φ＝2 m－1。平时说的眼镜片的度数，就是镜片的焦度乘100的值。例如，400度远视镜片的透镜焦度是4 m－1，它的焦距是0.25 m。
注意：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。
若小明所戴近视眼镜镜片的焦距为0.2 m，则该镜片的焦度为__5__m－1，度数为__－500__度。
13．小月同学平常眼睛近视，却一直没配戴眼镜，致使近视得越加厉害。意识到这一点后就在同学的陪同下到眼镜店配了一副眼镜。她走出眼镜店，戴上眼镜刚下台阶，猛地一个趔趄差点摔倒。同学问她：“你怎么越戴眼镜越看不清路了？”她说：“你不知道，我一戴眼镜猛然发现地面似乎变高了！”请你帮她解释一下这是为什么？
【答案】 由于凹透镜成缩小的像，戴上眼镜后，看起来地面与眼睛间的距离缩小，所以地面看起来变高了。
__周练小测(三)__ [学生用书B14]
1.(2019·衢州三模)北京世界园艺博览会开幕，位于“C位”的浙江园打造了新时代、现实版的“富春山居图”，一幅“看得见山、望得见水、记得住乡愁”的江南画卷展示了“美丽浙江”风采。下列现象属于光的反射原理的是(　B　)
图1
A．金鱼看起来很“浅”
B．假山的倒影
C．阳光穿过树木
D．喷泉附近出现彩虹
2．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“凸透镜”，使叶脉放大了。这种情形下，叶脉应该位于“凸透镜”的(　A　)
A．一倍焦距以内
B．一倍焦距和二倍焦距之间
C．二倍焦距处
D．二倍焦距以外
3．用手机看视频，图像太小，屏幕放大器(凸透镜)来帮忙，小明通过透镜可看到放大了的图像，如图所示，手机距离透镜15 cm，凸透镜的焦距可能为(　A　)
图2
A．20 cm
B．15 cm
C．10 cm
D．5 cm
4．把一副眼镜放在太阳光下，在地面上看到如图所示的情形，关于该眼镜镜片的类型和可以矫正的视力缺陷，下列说法正确的是(　C　)
图3
A．凹透镜，可以矫正远视眼
B．凹透镜，可以矫正近视眼
C．凸透镜，可以矫正远视眼
D．凸透镜，可以矫正近视眼
5．如图所示，小明同学在“探究凸透镜成像规律”实验时，烛焰在光屏上成了一个清晰的像，下列说法正确的是(　B　)
图4
A．投影仪就是利用这一成像原理制成的
B．实验中蜡烛越烧越短，光屏上蜡烛的像向上移动
C．为了从不同方向观察光屏上的像，光屏应选用较光滑的玻璃板
D．要使光屏上烛焰的像变小，只需将蜡烛靠近凸透镜
【解析】由图可知，蜡烛放在2倍焦距之外，所以此时成缩小、倒立的实像，照相机是根据这个原理制成的，而投影仪是根据物距处于f和2f之间时，成放大、倒立的实像原理制成。由于成的实像是倒立的，当蜡烛越烧越短，光屏上烛焰的像就越向上移动。为了便于从不同方向观察光屏上的像，光屏应选用较粗糙的毛玻璃板。要使光屏上的烛焰的像变小，蜡烛应远离凸透镜。
6．在“探究凸透镜成像的规律”的实验中，凸透镜焦距为15 cm，把蜡烛放在凸透镜前28 cm处，光屏上可承接到烛焰放大、倒立、清晰的实像，然后保持凸透镜位置不变，将蜡烛缓慢向凸透镜靠近，最终停在距凸透镜20 cm处，为在光屏上得到烛焰清晰的实像，则光屏的移动方向和光屏上所得到像的大小变化分别是(　B　)
A．靠近凸透镜，变大
B．远离凸透镜，变大
C．靠近凸透镜，变小
D．远离凸透镜，变小
【解析】已知f＝15 cm，f<28 cm<2f，蜡烛成倒立、放大的实像，当蜡烛由28 cm处缓慢移动到20 cm处时，f<20 cm<2f，此时蜡烛仍成倒立、放大的实像，根据“物近像远像变大”可得出，像距变大，像变大，故应将光屏远离凸透镜。
7．一个物体在凸透镜前20 cm处时，在透镜另一侧上成一个倒立、缩小的实像，则该凸透镜的焦距符合(　C　)
A．10 cm＜f＜20 cm B．f＞10 cm
C．f＜10 cm D．f＞20 cm
8．(2018·湖州)小华在研究凸透镜成像规律时，将平行光正对凸透镜照射，另一侧的光屏移动到距凸透镜10 cm处时，得到一个最小最亮的光斑。接着把光源换成蜡烛，调整好相关器材的高度，将凸透镜固定在光具座中央50 cm刻度线处，移动蜡烛到光具座的左端并点燃，再移动光屏至如图所示位置时，在光屏中央得到一个清晰的像。保持凸透镜位置不变，通过移动蜡烛及光屏的位置，下列成像情况符合实际的是(　C　)
图5
A．若蜡烛放置在10 cm刻度线处，移动光屏，在光屏上都不能呈清晰的像
B．若蜡烛放置在30 cm刻度线处，移动光屏，可在光屏上呈清晰缩小的像
C．若蜡烛放置在35 cm刻度线处，移动光屏，可在光屏上呈清晰放大的像
D．若蜡烛放置在45 cm刻度线处，移动光屏，可在光屏上呈清晰放大的像
9．小明在房间里进行探究凸透镜成像的情景如图所示。保持蜡烛的位置不变，只移动透镜，小明发现透镜在A、B两处时，墙壁上都能得到清晰的像，则两次所成的像(　D　)
图6
A．透镜在A处时成倒立的像，在B处时成正立的像
B．透镜在A处时成虚像，在B处时成实像
C．透镜在B处时成像原理和投影机原理一样
D．透镜在A处时墙上成的像较大
10．(2019·嘉兴舟山)如图，保持矿泉水瓶与白纸的位置不变。当向空瓶中倒入水后，可观察到“黑白颠倒”的现象，这是由于倒入水后的矿泉水瓶相当于形成了一块__凸透__镜。此时，若要将“黑白颠倒”的现象重新颠倒回来，白纸应__靠近__矿泉水瓶(选填“靠近”或“远离”)。
图7
11.一个大烧杯倒扣在桌面上，里面充以烟雾，用手电筒通过杯底自上而下照射，调节手电筒的聚光圈，使通过烟雾的光成粗细均匀的柱形光束(图甲)。
(1)烧杯内充以烟雾，是利用了烟尘微粒对光的__漫反射__来显示光通过的路径。
(2)烧杯底上放一个凸透镜，观察到的现象如图乙所示，说明凸透镜对光有__会聚__作用。
(3)烧杯底上放一个凹透镜，观察到的现象如图丙所示，说明凹透镜对光有__发散__作用。
12．有一种新型自拍神器如图所示，可用手机发出的电磁波来遥控它在空中悬停、飞行、拍照。其镜头部分相当于一个__凸透镜__。拍照时，物体通过镜头成倒立、__缩小__的实像。现使自拍神器远离自己，同步传播到手机上自己的像会变__小_。
　图9
13．(2018·宜昌)五一期间小红随父亲到宜昌市磨基山公园游玩，小红父亲用照相机拍摄了夷陵长江大桥的清晰照片，小红发现相机中桥的像有点小，提议能否把桥的像拍得更大一些，她父亲便更换相机镜头后在原地又拍摄了一张夷陵长江大桥的清晰照片，如图甲所示，两次成像的大小不同是什么原因造成的呢？她猜想可能是两个镜头的焦距不同造成的。为了验证这一想法，返校后，她在学校实验室找来了一支蜡烛，焦距分别为5 cm和10 cm的两个凸透镜、光具座、光屏等器材进行了以下探究：
图10
(1)如图乙所示，她先将f＝5 cm凸透镜固定在光具座50 cm刻度处，再将蜡烛放在光具座10 cm刻度处，移动光屏，使光屏上出现清晰的像，此时的像是一个倒立、__缩小__的实像。
(2)接下来她换用f＝10 cm的凸透镜，仍然固定在光具座50 cm刻度处，为了再次得到清晰的像，她应该保持__蜡烛的位置(或物距)__不变，移动__光屏__，直到出现清晰的像为止。
(3)对比两次实验中像的大小，发现第二次成的像比第一次稍大，据此小红得出的结论是__在物距相同时，焦距越大，像越大__。
(4)用照相机拍照时，要想成的像更大，除了更换相机镜头外，还可以__靠近物体(或减小物距)__。
14．在研究凸透镜成像实验中，小柯不断改变蜡烛到透镜的距离，移动光屏寻找蜡烛的像，并将实验结果记录在表格中。
图11
序号
蜡烛到透镜的距离(cm)
像的特点
1
20.0
倒立、缩小的实像
2
16.0
倒立、等大的实像
3
12.0
倒立、放大的实像
4
6.0
？
(1)第4次实验中，小柯移动光屏只观察到模糊的圆形光斑。若要观察到此时所成的像，正确的操作是__在光屏侧透过凸透镜观察像__。
(2)小柯在第1次实验的基础上，换用另一个凸透镜后，发现光屏上的像不清晰。把光屏慢慢地向凸透镜方向移动，光屏上又出现了清晰的像。若第1次实验模拟的是正常眼球的成像情况，则换用透镜后的实验是在模拟__近视眼__的成像情况。
【解析】(1)由表格中的信息可知，当u＝16.0 cm时，成倒立、等大的实像，则u＝2f，凸透镜的焦距为f＝8 cm；第4次实验中，u＝6 cm＜f，成正立、放大的虚像，虚像与物体在同侧，虚像只能在光屏侧透过凸透镜观察。(2)小柯在第1次实验的基础上，换用另一个凸透镜后，发现光屏上的像不清晰，把光屏慢慢地向凸透镜方向移动，这表明像距减小，即该透镜对光线的折射能力变强了，故模拟的是近视眼的成像情况。
15．某科学学习小组在研究“凸透镜成像规律”时，使用的器材如图。(凸透镜的焦距是10 cm，刻度尺上标记着点，相邻两点间距为10 cm)
图12
(1)实验前，蜡烛、凸透镜、光屏摆放和调整好的要求是__将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在同一直线上；烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度__。
(2)凸透镜放在D点，当图中光屏上承接到烛焰的倒立、放大、清晰的像时，蜡烛应放在图中的__B和C两点之间__。
(3)保持凸透镜位置不动，在(2)实验基础上，要想在光屏上得到烛焰缩小、清晰的像，接下来的操作是__将蜡烛移到B点左侧，并调整光屏位置于E和F之间__。
16．小峰在探究凸透镜成像规律之后，又对凸透镜的焦距与其凸起程度的关系进行了探究：
图13
(1)小峰第一次选取一个凸起程度较小的凸透镜，测量焦距的实验如图所示，测得的焦距为__10.0__cm__。
(2)第二次他又选用一个凸起程度较大的凸透镜，测得的焦距为8 cm，由这两次实验可得出的初步结论：__材料和横截面积相同的凸透镜，凸起程度越大其焦距越小__。
(3)在用焦距为10 cm的凸透镜探究成“等大实像”的实验时，老师发现有两个小组所测像距分别为17.5 cm和22 cm，与理论像距20 cm相比偏差较大。若不是因为长度测量方法错误和测量误差导致的，请分析出现这种情况的原因：__光屏上还没有出现清晰的像时就测出了像距__。