2.6 透镜和视觉 同步练习（含解析）

浙教版七下科学2.6透镜和视觉同步练习
一、选择题
1．图中画出了光线通过透镜（未画出）的情形。其中属于凸透镜的是（ ）
A． B． C． D．
2．如图所示，图甲测凸透镜的焦距，图乙“探究凸透镜成像的规律”，在图乙所示的位置光屏上成清晰的像。下列说法正确的是（　　）
A．由图甲可知凸透镜的焦距是40厘米
B．图乙的成像的特点与投影仪的成像原理相同
C．图乙中若用遮光板挡住凸透镜的上半部分，光屏上只出现像的下半部分
D．蜡烛燃烧变短，光屏上像的位置会上升
3．如图，将一支点燃的蜡烛置于盛有水的烧瓶左侧，水平左右移动烧瓶，改变蜡烛和烧瓶之间的距离，则在烧瓶右侧的墙壁出现不同的像。其中不可能出现的像是(　　)
A．正立的像 B．放大的像 C．倒立的像 D．缩小的像
4．甲同学拿着焦距为10cm的放大镜去看离他1.5m远处的乙同学，乙同学却通过放大镜看到了甲同学眼睛成正立放大的、清晰的虚像，则放大镜与甲同学的距离(　　)
A．小于10cm B．大于10cm小于20cm C．大于20cm D．等于10cm
5．如图所示，在“用‘凸透镜’观察周围的景物”活动中，小科将印有绿色环保标志“”的纸固定在墙上，再将一个装有水的圆柱形玻璃杯移到标志的正前方，然后改变玻璃杯与标志之间的距离。小科站立时透过玻璃杯和水观察，下列图像中，不可能看到的是（　　）
A．
B．
C．
D．
6．将物体分别放在甲、乙凸透镜前，物距相同，通过甲凸透镜成正立、放大的像，通过乙凸透镜成倒立、缩小的像。如图所示是平行于主光轴的光线通过甲凸透镜的光路图，下列可能是平行于主光轴的光线通过乙凸透镜的光路图的是(　　)
A． B．
C． D．
7．如图，小强在做凸透镜成像实验时，他得到以下结论，你认为正确的是（　　）
A．蜡烛置于c点时，在屏光上能成一个放大的像
B．蜡烛置于b点时，在光屏上能成一个倒立缩小的像
C．蜡烛从a点向b点移动，光屏上的像逐渐变大
D．蜡烛从b点向左移动，光屏上的像逐渐变大
8．某班同学在探究凸透镜成像规律的实验中，记录并绘制了物体到凸透镜的距离u跟像到凸透镜的距离v之间关系的图像，如图所示，下列判断正确的是（ ）
A．该凸透镜的焦距是 20cm
B．当 u=8cm 时，在光屏上能得到一个放大的像
C．当 u=15cm 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 10cm 处移动到 30cm 处的过程中，像逐渐变大
9．如果在载玻片上一字如图甲所示，怎样使视野中图像变成如图乙（ ）
A．将载玻片顺时针转动90° B．将载玻片逆时针转动90°
C．将载玻片向左上角移动 D．将载玻片向右下角移
10．在凸透镜的主光轴上放一根木棒，a端在1倍焦距与2倍焦距之间，而b端在2倍焦距之外，如图所示，那么透过透镜观察（　　）
A．若木棒匀速向靠近透镜焦点的方向运动，则a端像的速度大于b端像的速度
B．a端的像离凸透镜的距离比b端的像离凸透镜的距离近
C．若木棒匀速向靠近透镜焦点的方向运动，则a端像的速度小于b端像的速度
D．a端变细，b端变粗
二、填空题
11．学完光学知识后，小海将所学的各种光学仪器所成像的特点和原理进行整理：
（1）平面镜成像；（2）照相机成像；（3）投影仪成像；（4）放大镜成像。
其中成实像的有________，成倒立的像有________，由光的反射形成的有________，由光的折射形成的有________。(选填序号)
12．刷脸支付成为了现在十分流行的支付方式，无需借助手机等工具，人为操作少，更加简单、高效。如图是通过摄像机镜头来捕捉人脸信息的机器。该机器上的摄像 机镜头相当于一个________，所成的是________(选填放大、缩小或等大)的实像，要使屏幕上的像大些，人脸应该离镜头________(选填远或近)些。
13．人脸识别门禁一体机是通过摄像机镜头来捕捉人脸信息．该摄像机镜头相当于_______透镜，它的成像与________（照相机/投影仪/放大镜）相似，所成的是_______（放大/缩小/等大）的实像，要使屏幕上的像大些，人应离镜头________（远/近）些。

14．在焦距为5cm、15cm和20cm的凸透镜中选择一个放置在如图所示的位置，将蜡烛、光屏分别置于光具座上的透镜两侧，调整透镜和光屏的中心大致与烛焰的中心在_____，若将蜡烛放置在A点通过三个凸透镜都能在光屏上成像，则焦距为_____cm的透镜所成的像最大，若在BC间移动光屏时，可在光屏上得到清晰的像，则实验中所用透镜的焦距是_____cm。
15．据统计，我国青少年近视率已高达36.7%。预防近视，珍爱双眼，注意用眼卫生，青少年要从我做起。请结合图示回答下列问题：
（1）若长时间近距离看书写字，就容易造成近视，图1中近视眼成像情况及矫正方法分别是_____________。
（2）课间休息，进行远眺，是预防近视的有效措施，在由近及远的远眺过程中，如图2所示结构[1]__________发生了变化，它发生的变化是________________。
（3）你能看到远处的物体，是因为它的物像落在 _________________________上（填名称），产生的神经冲动通过[9]视神经的传导，最后在________形成视觉。
（4）你是否有这样的经历：夜晚看书时突然停电，瞬间眼前一片漆黑，什么都看不到；片刻后才逐渐看见周围的物体。这种变化是因为眼球的 _________（填名称）变大。
三、画图题
16．根据通过透镜后的折射光线画出入射光线
17．在图中画出与凹透镜对应的入射光线和折射光线；
________
18．如图是光通过某种透镜前后的传播情况，请在虚线框中画出适当类型的透镜示意图。
四、探究题
19．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。
（1）如图1所示，一束平行于主光轴射向水透镜，在光屏上得到一个最小最亮光斑，则此时水透镜的焦距为________ cm，实验前，应调节烛焰、水透镜和光屏三者中心在_________；
（2）该同学移动蜡烛，水透镜和光屏至图2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_____________________________（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_________（选填“能”或“不能”）看到清晰的像。
20．小明同学在做“探究凸透镜成像规律”的实验。
(1)前面学过，物体离照相机的镜头比较远，成缩小的实像，物体离投影仪的镜头比较近，成放大的实像，物体离放大镜比较近，成放大、正立的虚像。据此小明据出的问题是，像的虚实、大小、正倒跟______有什么关系？
(2)如图甲，小明让平行光正对凸透镜照射，光屏上出现一个最小最亮的光斑，则凸透镜的焦距f＝____cm。
(3)小明所用实验装置如图乙所示，若将凸透镜放在光具座刻度50cm位置处不变，把蜡烛放在刻度10cm处，利用此时凸透镜成像的特点制成的光学仪器是______(选填“照相机”“放大镜”或“投影仪”)。
(4)如图丙所示是小明通过实验得到的凸透镜成像时的像距v和物距u关系的图像，由图像可知，成实像时物距逐渐减小，像距逐渐______。当u＞2f时，物体移动速度_________(选填“大于”“小于”或“等于”)像移动的速度；当f＜u＜2f时，物体移动速度_________(选填“大于”“小于”或“等于”)像移动的速度。
21．在“探究凸透镜成像特点”的实验中，将凸透镜固定在光具座上50cm刻度线处不动，移动蜡烛和光屏至如图所示位置时，光屏上承接到清晰的像。
(1)该凸透镜的焦距为________cm。
(2)将近视眼镜的镜片放在蜡烛和透镜之间适当位置，此时应将光屏向________(选填“左”或“右”)移动，才能再次承接到清晰的像。
(3)取走镜片，将蜡烛向左移动一段距离后，应将光屏移至________范围内才能承接到清晰的像。
A．50~65cm　　B．65~80cm　　C．80~95cm
22．小芳同学做探究凸透镜成像的规律实验，她首先按图所示完成仪器装配，图中H 点是 2 倍焦距处。
（1）经过调节，在光屏上得到了一个清晰的像，但像的位置偏高，为了使像能成在光屏的中央，应把蜡烛向_____（选填“上”或“下”）调；
（2）调节好蜡烛的高度后，她把蜡烛移到 A 点处，此时光屏上的像很模糊，为了得到清晰的像，应把光屏向_____移动（填“左”或“右”），这次成的是倒立_____的实像；
（3）再把蜡烛移到B 点处，无论怎样调节光屏，光屏上始终接收不到像，是因为此时成的是正立、放大的_____像，要想看到这个像，小芳观察的方法应是_____。
（4）如果将蜡烛换成光源“false”放在原来蜡烛的位置，其大小如上图所示，凸透镜保持不动，调整光屏后，在光屏上得到清晰像，再用遮光罩将凸透镜的上半部分遮住，在光屏上所成像可能是下列四幅图中的（______）
参考答案
1．C
【详解】
从四个光线通过透镜的情形可知，A、B、D选项图中的折射光线相对于入射光线是发散的，所以都是凹透镜；只有C选项图中是凸透镜，且入射光线是从凸透镜的焦点以内发出的，折射光线变得会聚了。
故选C。
2．D
【详解】
A．根据甲图可以知道凸透镜的焦距为
f=40.0cm-30.0cm=10.0cm
故A错误；
B．根据乙图可知，此时的物距大于像距，则成倒立、缩小的像，应用是照相机，故B错误；
C．挡住了透镜上半部分，光能通过下半部分会聚成像，只是光线变少了能成一个变暗的完整的像，故C错误；
D．因为经过光心的光线方向不发生改变，则蜡烛变短时，屏上像的位置会上升，故D正确。
故选D。
3．A
【详解】
凸透镜成像规律如下：
物距(u)
像的性质
像距(v)
应用
倒正
实虚
放大或缩小
u>2f
倒立
实像
缩小
f照相机
u=2f
倒立
实像
等大
v=2f
特点：实像大小转折点
f倒立
实像
放大
v>2f
幻灯机
u=f
不成像
特点：像的虚实转折点
u正立放大虚像
v>u
放大镜
此时装水的烧瓶相当于一个凸透镜，而墙壁相当于光屏，所以墙壁上所呈现的像是一个实像。根据凸透镜成像规律可知，当成一个正立、放大的像时是一个虚像，此时不可能出现在墙壁上，所以A符合题意。
故选A。
4．A
【详解】
乙同学却通过放大镜看到了甲同学眼睛成正立放大的、清晰的虚像，此时凸透镜的焦距是10cm。那么放大镜与甲同学的距离距离小于10cm，所以只有A选项符合题意。
故选A。
5．C
【详解】
A．因为装有水的圆柱形玻璃杯，中间厚边缘薄，相当于柱形凸透镜，所以成像时左右颠倒，上下不变。当物距小于焦距时，成正立放大的虚像，即左右变大，上下不变，故A可能出现，不符合题意；
B．当物距大于焦距小于二倍焦距时，成倒立、放大的实像，即左右颠倒变大，上下不变，故B可能出现，不符合题意；
C．柱形凸透镜成像时左右颠倒，上下不变，不可能出现左右和上下都颠倒的像，故C不可能出现，C符合题意；
D．当物距大于二倍焦距时，成倒立、缩小的实像，左右颠倒变小，上下不变，故D可能出现，不符合题意。
故选C。
6．A
【详解】
平行于主光轴的光线经凸透镜折射后通过焦点，由图可知，f甲＝20。
设物体到甲和乙凸透镜的物距都为u，物体通过甲凸透镜成正立放大的像，由凸透镜成像规律知，u＜f甲；
物体通过乙凸透镜成倒立缩小的像，则u＞2f乙，所以f甲＞2f乙，即20＞2f乙，所以f乙＜10。A中凸透镜焦距为5，BCD中凸透镜焦距都大于10，故A符合题意。
故选A。
7．C
【详解】
A．蜡烛置于c点时，物距小于焦距，成的是虚像，虚像不能呈现在光屏上，故A错误；
B．蜡烛置于b点时，物距在一倍焦距和二倍焦距之间，成的是倒立、放大的实像，故B错误；
C．蜡烛从a点向b点移动，由于此时的物距都大于焦距，成实像，物距减小，像距变大，光屏上的像逐渐变大，故C正确；
D．蜡烛从b点向左移动，物距增大，像距减小，光屏上的像逐渐变小，故D错误。
故选C。
【点睛】
凸透镜成像规律的实验是常考试的内容，要掌握成像时物距和像距变化的特点，当物距增大时，像距减小，像也会变小，这里的像变小，是与之前比变小，要比较像与物体的大小，要看像距和物距的比较，像距大于物距，像就放大。
8．C
【详解】
A．当
u=v=2f
凸透镜成倒立、等大的实像，如图
u=v=2f=20cm
故
f=10cm
故A错误；
B．当 u=8cm 时，uC．当u=15cm时，2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，其应用是投影仪，故C正确；
D．物体从距凸透镜10cm处移动到30cm处的过程中，凸透镜的物距大于焦距，成实像，凸透镜成实像时，物距增大，像距减小，像变小。故D错误。
故选C。
9．B
【分析】
显微镜成倒立的像，视野中像的移动方向与标本的移动方向相反，简便方法写纸上倒过来看。
【详解】
图甲顺时针旋转90°后得到的物像是图乙．显微镜成倒立的像，物像的移动方向和载玻片的移动方向相反；因此，“如果在载玻片上写一个如图甲所示的‘生’字”，将载玻片逆时针转动90°就能使显微镜下观察到的图像变成如图乙所示。
故选B。
10．A
【详解】
AC．由题意知，a端位于1倍焦距与2倍焦距之间，若木棒匀速向靠近透镜焦点的方向运动，物距减小，像距增大，像增大，a端像距的速度大于物距减小的速度，而b端在2倍焦距之外，当木棒b端在凸透镜的二倍焦距以外向凸透镜焦点的方向运动时，物距减小，像距增大，像增大，b端像距增大的速度小于物距减小的速度，因而若木棒匀速向靠近透镜焦点的方向运动，则a端像的速度大于b端像的速度，故A符合题意，C不符合题意；
B．由题意知，a端位于1倍焦距与2倍焦距之间，故所成的像在2倍焦距以外，b端位于2倍焦距之外，故所成的像在1倍焦距与2倍焦距之间，所以a端的像离凸透镜的距离比b端的像离凸透镜的距离远，故B不符合题意；
D．由题意知，a端位于1倍焦距与2倍焦距之间，故所成的像是倒立、放大的，则b端位于2倍焦距之外，故所成的像是倒立、缩小的；所以在凸透镜的主轴上放着一根粗细均匀的木棒，a端在1倍焦距与2倍焦距之间，b端在2倍焦距之外，则木棒所成的像将是a端变粗，b端变细， 故D不符合题意。
故选A。
11．（2）（3） （2）（3） （1） （2）（3）（4）
【分析】
根据成像的特点和原理及实像与虚像的区别作答
【详解】
平面镜成像是光的反射现象形成的正立的虚像；照相机成像是光的折射现象形成的倒立的实像；投影仪成像是光的折射现象形成的倒立的实像；放大镜成像是光的折射现象形成的倒立的虚像。
[1]其中成实像的有（2）（3）；
[2]成倒立的像有（2）（3）；
[3]由光的反射形成的有（1）；
[4]由光的折射形成的有（2）（3）（4）。
12．凸透镜 缩小 近
【详解】
[1][2]该机器上的摄像 机镜头相当于一个凸透镜，所成的是缩小的实像。
[3]要使屏幕上的像大些，根据“物近像远大”的规律可知，物距要减小，即人脸要离镜头近些。
13．凸 照相机 缩小 近
【详解】
[1][2][3]摄像头的镜头相当于凸透镜，根据的是凸透镜成像时，u＞2f，成倒立、缩小的实像的原理，此成像原理与照相机相同。
[4]已知镜头焦距为f则人的脸距离凸透镜大于2f时，成倒立、缩小的实像；同时当人靠近镜头时，物距变小，故像距应该变大，同时像变大。
14．同一高度 20 5
【详解】
[1]为使像能够成在光屏中央，应使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度处。
[2]由图可知，A点到凸透镜的距离为25cm，即物距为25cm；焦距为5cm的凸透镜，因物距大于其2倍焦距，所以成的是倒立、缩小的实像；焦距为15cm的凸透镜，因f＜25cm＜2f，成的是倒立、放大的实像；焦距为20cm的凸透镜，因f＜25cm＜2f，成的是倒立、放大的实像，此时相对于凸透镜的焦距来说，即此时的物距更小，所以像距更大，像更大，故焦距为20cm的凸透镜成的像最大。
[3]在BC间移动光屏时可在光屏上得到清晰的像，即在凸透镜右侧5cmfalse15cm间移动光屏时可在光屏上得到清晰的像；物距为25cm，结合前面分析可知：
①焦距为5cm的凸透镜，成的是倒立、缩小的实像，像距的范围f＜v＜2f，即5cm＜v＜10cm，在5cmfalse15cm范围以内，在该范围内移动光屏时可在光屏上得到清晰的像，故凸透镜的焦距可能为5cm；
②焦距为15cm的凸透镜，成的是倒立、放大的实像，像距的范围v＞2f，即v＞30cm，超过了5cm～15cm范围，在BC间移动光屏时不能在光屏上得到清晰的像，故凸透镜焦距不可能为15cm；
③焦距为20cm的凸透镜，成的是倒立、放大的实像，像距的范围v＞2f，即v＞40cm，超过了5cmfalse15cm范围，在BC间移动光屏时不能在光屏上得到清晰的像，故凸透镜焦距不可能为20cm。综上分析可知，凸透镜焦距不可能为15cm、20cm，可能为5cm。
15．甲丙 晶状体 曲度由大变小或由厚变薄 视网膜 大脑皮层 瞳孔
【分析】
（1）近视眼晶状体过度变凸，使眼球的前后径过长，使远处物体反射来的光线形成的物像，落在视网膜（眼球壁的最内层）的前方，因此不能看清远处的物体。需要佩戴凹透镜进行矫正。
（2）由近及远的远眺过程中晶状体的曲度由大变小；
图2眼球的结构中，1是晶状体，2是虹膜，3是瞳孔，4是角膜，5是睫状体，6是玻璃体，7是视网膜，8是脉络膜，9是视神经，10是巩膜。
【详解】
(1)若长时间近距离看书写字，晶状体过度变凸，使眼球的前后径过长，使远处物体反射来的光线形成的物像，落在视网膜的前方，因此不能看清远处的物体，这就是近视眼；近视眼需要佩戴凹透镜进行矫正；所以，近视眼的成因图是甲，近视眼的矫正图是丙。
(2)正常人看远近不同的物体时，通过晶状体的调节作用，都能使远近不同的物体，反射来的光线汇聚在视网膜上，形成清晰的物像；视近物时，晶状体的曲度大；视远物时，晶状体的曲度小；课间休息，进行远眺，在这由近及远的过程中，物体离眼由近及远，因此1晶状体的曲度由大变小，睫状肌由收缩变为舒张。
(3)视觉的形成过程是：外界物体反射的光线,经过角膜、房水,由瞳孔进入眼球内部,经过晶状体和玻璃体的折射作用,在视网膜形成一个倒置的物像;视网膜上的感光细胞接受物像的刺激产生神经冲动,然后通过[9]视神经传到大脑皮层的视觉中枢，形成视觉。
(4)夜晚看书时突然停电，瞬间眼前一片乌黑，什么都看不到。这时人体的瞳孔会慢慢放大，使更多的光线进入眼内，然后才能看清物体。
【点睛】
此题考查的知识点是眼球的结构和视觉的形成，近视、远视形成的原因及矫正方法。解答时可以从眼球的结构和近视眼的成因、成像特点、矫正措施方面来切入。
16．
【解析】
【详解】
通过凸透镜后的折射光线与主光轴平行，所以其入射光线过焦点。如图所示：
17．
【详解】
由图可知，折射光线平行凹透镜的主光轴射出，则入射光线过异侧焦点；射向另一侧焦点的入射光线经凹透镜折射后折射光线平行于主光轴射出；如图：
18．
【详解】
折射光线相对于入射光线远离了主光轴，即该透镜有发散作用，所以是凹透镜，如图所示：
19．8.0cm 同一高度 照相机 能
【详解】
(1)[1] )平行于主光轴的光线经凸透镜后会聚在主光轴上一点，这点是凸透镜的焦点。焦点到光心的距离是凸透镜的焦距，所以凸透镜的焦距是8.0cm。
[2]实验前应先调节光具座上烛焰、透镜和光屏三者的中心在同一高度，这样可使像成在光屏的中央。
(2)[3]如图，物距大于像距，成倒立、缩小的实像，应用于照相机。
[4]因为光的折射中光路是可逆的，保持凸透镜的位置不变，将光屏与蜡烛的位置对调，则物距等于原来的像距，成倒立、放大的实像。光屏上能接到像是实像。
20．物距 10.0 照相机 增大 大于 小于
【详解】
（1）[1]根据物体离照相机的镜头比较远，成缩小的实像，物体离投影仪的镜头比较近，成放大的实像，物体离放大镜比较近，成放大、正立的虚像。据此小明提出的问题是，像的虚实、大小，正倒跟物距有关。
（2）[2]图甲中利用的是平行光聚焦法测量凸透镜焦距，光屏上得到的最小、最亮的光斑便是凸透镜的焦点，焦点到光心的距离为就焦距，所以焦距是
f=20.0cm-10.0cm=10.0cm。
（3）[3]因为凸透镜放在50cm处，蜡烛在10cm处，所以物距是
50cm-10cm=40cm
由于凸透镜的焦距是10cm，所以物距大于二倍焦距，成倒立缩小的实像，这是照相机的原理。
（4）[4][5][6]由图象知道，成实像时物距逐渐减小，像距逐渐增大．当u＞2f时，物体移动速度大于像移动的速度，当f＜u＜2f时，物体移动速度小于像移动的速度。
21．15.0 右 B
【分析】
（1）在凸透镜成像的实验中，当物距等于像距时，此时u=v=2f。
（2）近视镜片为凹透镜，首先分析放入近视镜片后光线是会聚了还是发散了，然后确定光线交点前移还是后移了，最终确定光屏的运动方向。
（3）根据“物近像远大，物远像近小”的规律分析解答。
【详解】
（1）[1]根据图片可知，此时物距
u=50cm=30cm
像距
v=80cm-50cm=30cm
因为
u=f=2f=30cm
所以该凸透镜的焦距是15cm。
（2）[2]将近视眼镜的镜片放在蜡烛和透镜之间适当位置，由于凹透镜对光线后发散作用，所以光线的交点后移，因此应该将光屏向右移动，才能再次承接到清晰的像；
（3）[3]取走镜片，将蜡烛向左移动一段距离后，此时物距u>2f，那么像距f50cm+15cm也就是65cm~80cm之间，故选B。
22．上 右 放大 虚 眼睛从右侧向左侧观察 C
【详解】
(1)[1]实验时，烛焰的焰心、凸透镜的光心、光屏的中心应在同一高度上，当凸透镜不动时，向下移动蜡烛，像向上移动；向上移动蜡烛，像向下移动，由图可知，像的位置偏高，应向下移动蜡烛，使像成在光屏中心。
(2)[2]蜡烛靠近透镜，像就远离透镜，即“物近像远像变大”，为了得到清晰的像，应把光屏向右移动。
[3] A 点位于一倍焦距与二倍焦距之间，此时成的是倒立、放大的实像，应用投影仪、幻灯机。
(3)[4]蜡烛移到B点，由于该点位于一倍焦距之内，根据凸透镜成像规律可知，此时成的是正立、放大的虚像。
[5]要想看到这个像，小芳观察应从点燃蜡烛异侧观察，即从右向左观察。
(4)[6]遮光罩将凸透镜的上半部分遮住，仍会有光透过凸透镜成像在光屏上，成完整的实像，但像会变的比原来暗些，由凸透镜成像规律可知，成实像时一定是倒立的，左右颠倒的，故C正确。
故选C。