3.5 奇妙的透镜 练习题（含解析）

3.5　奇妙的透镜
题组1　认识透镜
1.如图1所示的透镜中,属于凹透镜的是(　　)
图1
2.下列有关透镜的知识,叙述正确的是 (　　)
A.凸透镜是很厚的透镜,凹透镜是很薄的透镜
B.透镜只能用透明玻璃制造
C.透镜至少有一面被磨成球面
D.透镜的原理为光的反射
3.透镜的两侧或一侧的表面是　　　的。透镜有两类,中间比边缘　　　　的叫凸透镜,中间比边缘　　　　的叫凹透镜。透镜的中心叫做透镜的　　　　,凡是经过这一点的光的传播方向　　　　。如图2所示,把一个透明均匀的玻璃球切成五块,其中属于凸透镜的是　　　　　　,属于凹透镜的是　　　　　(后两空均填字母)。?
图2
对于凸透镜和凹透镜,通常根据其形状进行区分。透镜通常是由玻璃制成的,也可以由冰等透明物质制成。
题组2　透镜对光的作用
4.在如图3所示虚线框内各放置一个透镜,远处发出的两束光通过透镜前后的传播方向如图(a)(b)所示。则以下判断中正确的是 (　　)
图3
A.(a)中为凸透镜,(b)中为凹透镜
B.(a)(b)中都为凸透镜
C.(a)中为凹透镜,(b)中为凸透镜
D.(a)(b)中都为凹透镜
5.如图4所示是把一副眼镜放在太阳光下在地面上看到的情形,由此可以判断镜片是 (　　)
图4
A.凸面镜 B.凹面镜
C.凸透镜 D.凹透镜
6.如图5所示,玻璃砖内有一个凸透镜形状的空气泡,一束平行光恰好正对着空气泡射入玻璃砖,则关于射出玻璃砖的光束情形,下列猜想和解释正确的是 (　　)
　图5
A.仍为平行光束;玻璃砖是对称的,且对边互相平行
B.变为发散光束;玻璃砖中间是空的,被空气泡分成的左右两半玻璃砖,中间薄,边缘厚,相当于凹透镜
C.变为会聚光束;中间的空气泡等效于凸透镜
D.变为不规则光束;光经过的路径有平面和曲面
7.[2020·怀化] 在踏青活动中,老师提醒同学们不要随意丢弃矿泉水瓶,这是由于下雨时瓶内灌满雨水后,相当于一个　　　　(选填“凸透镜”或“凹透镜”),对太阳光有　　　　(选填“会聚”或“发散”)作用,可能会引起火灾。?
题组3　透镜的焦点和焦距
8.小明利用太阳光测量凸透镜的焦距。图6中操作最合理的是 (　　)
图6
9.如图7所示,将凸透镜正对太阳光,其下方的纸上呈现一个并非最小的光斑,这时光斑到凸透镜的距离为l。若凸透镜远离纸的过程中光斑一直变大,则该凸透镜的焦距 (　　)
图7
A.一定小于l
B.一定等于l
C.一定大于l
D.可能小于l,也可能大于l
10.用焦距为10 cm的凸透镜正对太阳光,其下方的白纸上呈现一光斑,此时光斑到凸透镜的距离为12 cm。若将凸透镜靠近白纸,看到光斑的大小和亮度的变化情况分别是 (　　)
A.光斑一直变大,亮度越来越暗
B.光斑一直变小,亮度越来越暗
C.光斑先变小后变大,亮度先变亮后变暗
D.光斑一直变大,亮度越来越亮
11.如图8所示,透镜的材质是相同的,则它们焦距的关系是 (　　)
图8
A.f甲>f乙>f丙 B.f丙>f甲>f乙
C.f乙>f甲>f丙 D.无法判断
题组4　透镜作图
12.如图9所示的光路中,正确的是 (　　)
图9
13.[2020·永州] 如图10所示,O为凸透镜的光心,F为焦点,请将图中两条光线的光路补充完整。
图10
14.[2020·郴州] 如图11所示,画出光线经过凹透镜后的折射光线。
图11
15.[2020·丹东] 如图12所示,凹透镜与凸透镜的主光轴平行且凸透镜的主光轴与水面重合,凹透镜的虚焦点为F1,凸透镜的焦点为F2,一条光线经凹透镜(该光线的延长线过凹透镜的虚焦点F1)折射后射向凸透镜,后经凸透镜折射后最终射入水中,请画出此过程的光路图。
图12
【能力提升】
16.如图13所示,在注有清水的试管内留有一稍大的空气泡,使太阳光从试管的正上方向下照,观察试管下方的白纸,可以发现白纸上与空气泡相对应的位置上,有一椭圆黑影,而其他部分竟是一条与试管平行的亮线。这是因为试管充满水的地方相当于　　　　透镜,而气泡与周边的水组成　　　　透镜。?
　图13
17.根据图14进行分析,以下做法中可以测出凹透镜焦距的是 (　　)
图14
A.用平行于主光轴的光束照射凹透镜,移动光屏得到最亮、最小的光斑
B.将点光源放置在主光轴上,移动光屏得到与凹透镜等大的光斑
C.将待测凹透镜与焦距已知的凸透镜平行放置,对着太阳光调节,使出射光也是平行光
D.以上做法都无法测出凹透镜的焦距
参考答案
1.D
2.C
3.球面　厚　薄　光心　不改变　a、c、e、d　b
4.D
5.D　[解析] 由图可见,阳光通过镜片形成的光斑中间较四周暗,可知该镜片对光起发散作用,因此是凹透镜。
6.B　
7.凸透镜　会聚
[解析] 因为瓶内灌了雨水后,瓶中水的形状是中间厚、边缘薄,符合凸透镜的形状特点,对光线有会聚作用,如果热量集中,会造成树叶燃烧,造成火灾。
8.C　[解析] 利用会聚太阳光测焦距时,要将凸透镜正对着太阳光,把白纸置于凸透镜的另一侧,改变白纸与凸透镜间的距离,直到光屏上出现一个最小、最亮的光斑,这个光斑便为焦点,测出光斑到凸透镜的距离,即为凸透镜的焦距,故C最合理。
9.A
10.C　[解析] 太阳光经凸透镜会聚在焦点的光斑最亮、最小,故凸透镜靠近白纸,光斑先变小后变大,亮度先变亮后变暗。
11.B
12.B　[解析] 对于凸透镜,平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线应过焦点,故A错误;过凹透镜光心的光线传播方向不变,故B正确;凸透镜对光有会聚作用,而不是发散作用,故C错误;凹透镜对光具有发散作用,而不是会聚作用,故D错误。
13.如图所示
14.如图所示
15.如图所示
16.凸　凹
17.C　[解析] 当凹透镜左侧的虚焦点与凸透镜的左侧焦点重合时,太阳光从凸透镜右侧射入,出射光也是平行光。凸透镜焦距已知,两块透镜光心之间的距离也可测出,两者相减,则可得出凹透镜的焦距。