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凸透镜成像和视觉
一、单选题
1．如图所示，下雨后，用透明塑料薄膜覆盖的棚顶积了些水，则下列说法正确的是(　　)。
A．这些水构成了一个凹透镜，对平行光有发散作用
B．透镜是固体，水是不可能起到透镜的作用
C．水的下表面近似为球面，但上表面是平的，所以起不了凸透镜的作用
D．应防范由于积水形成的凸透镜对太阳光会聚而引燃棚内物品的隐患
2．一焦距为f的凸透镜．主轴和水平x轴重合，透镜左侧x轴上有一点光源．点光源到透镜的距离大于f而小于2f，若将此透镜沿x轴向右平移2f的距离，则在此过程中点光源经透镜所成的像将（　　）
A．一直向右移动 B．一直向左移动
C．先向右移动，接着向左移动 D．先向左移动，接着向右移动
3．如图所示，有一个圆柱体PQ放在凸透镜前的位置，它所成像的形状应该是(　　)
A． B． C． D．
4．如图所示，烛焰、凸透镜和光屏三者的中心在同一高度，该凸透镜的焦距为10.0厘米，凸透镜的位置保持不变。下列说法正确的是(　　)
A．当蜡烛放在图中A区域时，光屏应放在图中D区域才可能呈现清晰的像
B．蜡烛从图中位置逐渐远离透镜时，所成的像会逐渐变小
C．若无论怎么移动光屏，在光屏上都找不到像，则蜡烛可能放在图中B区域
D．若光屏上要得到一个放大的像，则蜡烛应该放在图中C区域
5．“刷脸支付”已成为人们购物付款的一种常用方式。如图所示，顾客只需面对付款设备，该设备就会利用摄像头自动进行人脸识别，识别成功即付款完成。摄像头的光学核心元件是一个凸透镜。下列分析正确(　　)
A．摄像头对光有发散作用
B．人脸识别时，人脸要处于摄像头一倍焦距以内
C．人脸通过摄像头所成的像是正立、缩小的实像
D．当人脸远离摄像头时，人脸经摄像头所成的像会变小
6．青少年长时间使用手机等电子设备容易产生近视等视力问题。角膜塑形镜又名OK镜，常用于近视眼的矫正。如图所示，角膜塑形镜的原理是通过镜片压平角膜的中央曲率，塑形后使像成在视网膜上，从而暂时提高裸眼视力。下列有关说法中正确的是（　　）
A．通过OK镜的矫正，可以增大眼角膜的焦距
B．近视是由于近处物体成像在视网膜前
C．近视患者应配戴凸透镜进行矫正
D．外界光线经眼球折光系统在视网膜上形成视觉
7．某同学用光具座做凸透镜成像实验时，蜡烛的像成在了光屏上方，为了使蜡烛的像能成在光屏中央，以下操作可达到目的的是（　　）。
A．将凸透镜往上移 B．将光屏往下移
C．将蜡烛往上移 D．将蜡烛往下移
8．运动会开幕式时某位同学在操场上利用如图所示的无人机进行拍摄，他操作遥控器，使重为3N的~飞机从水平地面由静止开始竖直上升，飞机先后经历加速、匀速、减速三个阶段，然后悬停在距离地面15m的高度处拍摄，所携带的照相机镜头焦距为45mm。假设飞机在空中的受力情况可以简化为仅受重力和竖直向上的升力，则下列说法中正确的是(　　)
A．悬停时受到的两个力完全相同
B．在上升的阶段受到的升力为3 N
C．航拍时像距略大于45 mm
D．在离开地面的过程中飞机对地面的压力先增大后减小
9．如图所示，烛焰在光屏上刚好成清晰的像。透镜不动，将蜡烛移至40cm刻度处，移动光屏，在光屏上能观察到(　　)
A．倒立、缩小的实像 B．倒立、放大的实像
C．正立、放大的实像 D．光屏上不能呈现像
10．小闻同学在做“探究凸透镜成像规律”实验时，将点燃的蜡烛、凸透镜、光屏调节到如图所示的位置，光屏中心正好出现清晰的像(未画出)。下列说法中正确的是 (　　)
A．凸透镜的焦距为20cm
B．光屏上的像是倒立、等大的实像
C．取走光屏，则凸透镜不成像
D．蜡烛燃烧变短，光屏上像的位置会上升
11．中国制造的智能手机的性能已经能和国外大品牌媲美。下列相关说法中正确的是(　 　)
A．手机的个性化铃声不可能是噪音
B．手机听筒的膜片振动产生声音
C．手机是通过超声波进行联系的
D．手机铃声在水中的传播速度比空气中要慢
12．下列有关光学知识说法错误的是(　　)
A．远视眼的矫正是配戴合适的凸透镜
B．在岸上看到水中的白云是光的折射现象
C．小孔成像中像的大小与小孔到光屏的距离有关
D．烛焰在凸透镜的主光轴上，以速度v从1.2f处匀速运动到1.9f处(f为焦距)，这段时间内像移动的速度为v’，则v’>v
13．下图是探究声现象的四个实验情景。下列说法正确的是（　　）
甲 乙 丙 丁
A．甲图中，当空气被不断抽出后，铃声逐渐减弱，说明只有空气才能传声、
B．乙图中，当钢尺振动的频率越高时，其响度一定越大
C．丙图中，当小球接触到音叉时被弹开得越高，则音叉的音调越高
D．丁图中，靠近发声的扬声器的烛焰不停摆动，说明声波能传递能量
14．小明利用一未知焦距的凸透镜探究透镜的成像规律，进行相关操作并得到了相关数据，则下列说法不正确的是(　　)
实验次序 1 2 3 4 5 6 7
物距/厘米 50 40 35 25 20 15
像距/厘米 12.5 13.3 14 15 16.7 20 30
A．该凸透镜的焦距为10厘米
B．表格中x= 30
C．第7次实验得到的是倒立的像
D．实验中，随着物距的减小，所得的像先变小后变大
15．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。下列说法正确的（）
A．为扩大拍摄范围应将镜头靠近景物
B．为拍摄到更大的像应将镜头远离景物
C．景物在二倍焦距以外才能成缩小的像
D．影像传感器上成的是正立的实像
二、填空题
16．图1是数码照相机的成像原理，当景物在离镜头2倍焦距之外时，能在影像传感器上成一个倒立、缩小的　 　像。人眼观察物体成像原理与照相机相似。小明平时不注意用眼卫生，造成近视，如图2所示，他应配戴　 　透镜来矫正近视。
17．如图所示，为小明在探究凸透镜成像规律实验中的部分图示，请回答下列问题：
（1）如图甲所示，平行光正对凸透镜照射，光屏上出现一个最小最亮的光斑，则小明所用凸透镜的焦距为　 　厘米；
（2）实验时，由于实验时间较长，蜡烛变短，为使像仍能成在光屏的中央，以下操作可达到目的的是____（选填字母）；
A．将凸透镜往上移 B．将光屏往下移
C．将蜡烛往上移 D．将蜡烛往下移
（3）图乙光屏上已经得到一个清情晰的像，若此时保持凸透镜位置不变，将蜡烛向左移动一段距离后，要想在光屏上再次成清晰的像，则光屏必须　 　、（选填“向左移”、“向右移”或“不移动”）．
18．善于观察的小明发现，张老师上课时，观察远处的同学时要摘下眼镜，而看近处的课本时，又要戴上眼镜。这样频繁地戴上或摘下眼镜非常不方便。张老师的眼镜属于　 　(填“近视眼镜”或“远视眼镜”)。如图所示是一种新型眼镜，这种眼镜的镜片分为上、下两个区，A区厚薄均匀，B区可以矫正视力。张老师戴上这种眼镜就可以通过　 　(填“A区”或“B区”)看远处的同学，再也不需要频繁地戴上或摘下眼镜了。
19．6月6日是全国爱眼日，为了预防近视，我们要做好眼保健操，保护好自己的眼睛。
（1）当我们看一个物体时，晶状体和角膜的共同作用相当于一个　 　。它把来自物体的光会聚在视网膜上，形成一个倒立的、　 　的实像。
（2）过度用眼会导致眼睛近视，甲、乙两图中表示近视眼成像原理的是　 　图。近视眼可通过佩戴丙图中的　 　(填字母)透镜来矫正。
三、实验探究题
20．如图甲所示是人眼的成像原理图。小金对人眼既能看清远处，又能看清近处的原因进行了研究。
（1）乙图中的光屏相当于甲图中的　 　（填结构名称）。
（2）小金通过查阅资料得知，人眼的视网膜到晶状体中心的距离是不变的，于是他猜测人眼看远近不同的物体时，晶状体的焦距会变化。为验证猜想，小金进行了以下实验。
①实验时，调节装置直至光屏上成清晰的像，如图乙所示，此时像的性质是　 　。
②为模拟人眼成像的特点，保持步骤①的光屏和凸透镜的位置不变，　 　，调节“F”光源到凸透镜的距离，直到光屏上成清晰的像，分别记录焦距、物距和像的高度。
③实验数据如表所示： 物体高度H=5.0cm
实验次数 像距/cm 焦距/cm 物距/cm 像的高度/cm
1 15.0 8.0 17.1 4.4
2 15.0 10.0 30.0 2.5
3 15.0 12.0 60.0 1.3
④根据实验数据，请说明“人眼看远近不同的物体时，晶状体的焦距会如何变化？ ”　 　。
21．小科想探究凸透镜的成像规律，现有两个凸透镜，焦距分别为10 cm和 20 cm。
（1）小科将其中一个凸透镜放在光具座上，当烛焰、透镜及光屏的位置如图所示时，恰能在光屏上得到一个清晰的像，则他选择的凸透镜的焦距为　 　cm。
（2）小科将蜡烛和光屏的位置对换，发现在光屏上仍能成一清晰的像，此时像的性质是倒立、　 　的实像。
（3）在步骤(2)中，不改变各元件的位置，小科换了另一个凸透镜，调节光屏的位置，此时　 　(填“能”或“不能”)在光屏上找到烛焰的像，这是因为　 　。
四、解答题
22．观看电影后，小科利用凸透镜成像原理来研究电影放映时银幕上的成像情况，如图所示。
（1）请在图中标出凸透镜的焦点F。
（2）放映过程中影像大小超出了银幕边界，要使影像缩小到银幕范围内且仍然清晰，在使放映机镜头靠近银幕的同时，还要将胶片到镜头的距离调　 　(填“大”或“小”)一些。
答案解析部分
1．D
2．D
3．D
4．B
5．D
6．A
7．C
8．C
9．D
10．D
11．B
12．B
13．D
14．D
15．C
16．实；凹
17．（1）10
（2）C
（3）向左移
18．远视眼镜；A区
19．（1）凸透镜；缩小
（2）乙；C、E、F
20．（1）视网
（2）倒立、缩小的实像；换用不同焦距的凸透镜；持像距不变，物距变大（即看远处物体）时，像变小，凸透镜焦距变大，即眼睛的晶状体需要变薄。
21．（1）10
（2）放大
（3）不能；蜡烛在凸透镜的一倍焦距以内， 成虚像
22．（1）
（2）大

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