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1.5透镜和视觉（第1课时）能力提升
一、选择题
1．小明利用太阳光测量凸透镜的焦距。图中操作最合理的是（　　）
A． B． C． D．
【答案】C
【详解】利用太阳光测量凸透镜的焦距时，凸透镜应垂直于光线放置，使太阳光平行于主光轴，白纸相当于光屏，应垂直于主光轴放置，故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
2．下列说法正确的是（ ）
A．不论是凸透镜还是凹透镜，经过光心的光线传播方向不变
B．凸透镜有虚焦点，凹透镜有实焦点
C．凸透镜对光线有会聚作用，所以通过凸透镜的光线一定相交于一点
D．放在凹透镜焦点上的光源，它发出的光线经过透镜折射后，平行于主光轴
【答案】A
【详解】A．透镜的三条特殊光线中，经过光心的光线传播方向不变。故A正确。
B．凸透镜有实焦点，凹透镜有虚焦点。故B错误。
C．凸透镜对光线有会聚作用，但通过凸透镜的光线不一定相交于一点。比如，光源在凸透镜焦点或焦点以内，此时通过凸透镜的光线就不会相交。故C错误。
D．放在凹透镜焦点上的光源，它发出的光线是发散的，经过凹透镜后要更加发散，不会平行于主光轴。故D错误。
3．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，该凸透镜的焦距（　　）
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
【答案】A
【详解】由于光斑到凸透镜的距离为L时，即像距为L时，纸上呈现一个并非最小的光斑，这个光斑可能是焦点之后的，也可能是焦点之前的光斑，所以凸透镜的焦距f≠L；若凸透镜远离纸的过程中光斑一直变大，说明凸透镜的焦点不在光斑之后，故焦点应在光斑之前，因此f一定小于L。故BCD不符合题意，故A符合题意。
故选A。
4．小科用透明塑料盒设计了一个昆虫标本观察器，在盒底上放标本，盒盖上阴影处（如图）最好应嵌入一枚（ ）
A．平面镜 B．玻璃板 C．凸透镜 D．凹透镜
【答案】C
【详解】昆虫标本观察器，是为了看到放大的像，所以在盒底上放标本，盒盖上阴影处应嵌入一枚放大镜，即凸透镜，故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
5．平行光从右边射向凸透镜，会聚于点F，当凸透镜左侧放一厚矩形玻璃砖，则会聚点将（　　）
A．向左移 B．向右移 C．向上移 D．向下移
【答案】A
【详解】在一凸透镜左侧放一厚矩形玻璃砖，当平行光从右边射来通过玻璃砖时，折射角大于入射角，光线要发散，所以其聚焦位置较无此玻璃砖时要向左移动。故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
6．如图所示，虚线框内为一透镜，MN为透镜的主光轴，O是透镜的光心，a（双箭头）和b（单箭头）是射向透镜的两条光线。已知光线a通过透镜之后与MN交于P点，光线b通过透镜之后与MN交于 Q点，由图可知，下列说法中正确的是（　　）
A．此透镜的焦距一定大于OP 间距离
B．此透镜的焦距一定小于OQ 间距离
C．物体经此透镜只能成虚像
D．物体经此透镜成像的情况取决于物体所处的位置
【答案】ABD
【详解】A．光线a若平行主光轴，OP恰好等于焦距；根据图中光线a传播方向，可判断点P应在焦点的左侧，所以此透镜焦距一定大于OP间距离，故A正确；
B．光线b若平行主光轴，OQ恰好等于焦距；根据图中光线b传播方向，可判断点Q应在焦点的右侧，所以此透镜焦距一定小于OQ间距离，故B正确；
C．根据光线折射后方向判断，光线发生了会聚，所以透镜是凸透镜，凸透镜所成的像可以是虚像，也可以是实像，故C错误；
D．物体在距离光心O距离不同，像的性质、大小、位置等都会发生变化，成像情况取决于物体所处的位置，故D正确。
故选ABD。
7．将直径为D的透镜正对太阳光，在其后与其平行的光屏上得到一个直径为d的光斑，下列说法正确的是（　　）
A．若D＞d，则该透镜可能是凹透镜 B．若D＞d，则该透镜一定是凸透镜
C．若D＜d，则该透镜一定是凹透镜 D．若D＜d，则该透镜一定是凸透镜
【答案】B
【详解】AB．如果D＞d，说明该透镜对光有会聚作用，则一定是凸透镜，故A 错误，B正确；
CD．如果D＜d，可能是凸透镜，此时太阳光没有完全通过透镜中心，也可能是凹透镜，因凹透镜具有发散作用，也可以得到放大的光斑，故CD错误。
故选B。
8．望远镜起源于眼镜。1608年，荷兰眼镜制造商汉斯·里帕希的一个学徒偶然发现，将两块透锴叠在一起可以清楚看到远处的东西。如图是一种望远镜的原理图，下列分析错误的是（　　）
A．物镜是凸透镜，可以用来矫正远视眼 B．目镜是凹透镜，能对光起发散作用
C．视觉在大脑皮层的视觉神经中枢形成 D．在视网膜上成的是正立缩小的实像
【答案】D
【详解】A.物镜是凸透镜，凸透镜对光线有会聚作用，可以用来矫正远视眼，故A正确。
B.目镜是凹透镜，能对光起发散作用，故B正确。
C.视觉在大脑皮层的视觉神经中枢形成，故C正确。
D.如图可知，该像是折射光线的反向延长线交点所形成的像，属于虚像。所以在视网膜上成的是正立放大的虚像，故D错误。
故选D。
9．夏天，在汽车中放置香水容易引发安全事故。香水的主要成分是易燃酒精，下列四瓶香水中， 透明的玻璃瓶盖形状各异，在阳光下最容易引发火灾的是（ ）
A． B． C． D．
【答案】B
【详解】如图所示为四瓶香水，透明玻璃瓶盖形状各异，最容易在阳光下引发火灾的应该是B瓶，因为B瓶的玻璃瓶盖相当于凸透镜，对光有会聚作用，最容易在阳光下引发火灾。故选：B。
10．如图所示，是一种称之为“七仙女”的神奇玻璃酒杯，空杯时什么也看不见，斟上酒，杯底立即显现出栩栩如生的仙女图，下列对仙女图形成原因的探讨，错误的是（ ）
A．可能是酒和凸透镜对光产生折射，出现放大的像
B．空杯时，“七仙女”的图片可能在凸透镜的焦点上
C．可能是斟酒后杯底凸透镜焦距变小，使原来在焦点上的图片移在一倍焦距以外，成放大的像
D．可能是斟酒后杯底凸透镜焦距变大，使原来在焦点上的图片移在一倍焦距以内，成放大的像
【答案】C
【详解】A．玻璃凸透镜和酒凹透镜对图片射出的光线发生折射作用，折射光线的反向延长线会聚成像，故A正确，不符合题意；
B．空杯时，什么也看不见，图片可能在凸透镜的焦点上，光线经凸透镜之后成为平行光，不会成实像，也不会成虚像，故B正确，不符合题意；
C．加入酒后，酒凹透镜对光线有发散作用，使玻璃凸透镜和酒凹透镜组成的凸透镜焦距变大，图片在凸透镜的一倍焦距以内，成正立、放大的虚像，故C错误，符合题意；
D．加入酒后，酒凹透镜对光线有发散作用，使玻璃凸透镜和酒凹透镜组成的凸透镜焦距变大，图片在凸透镜的一倍焦距以内，成正立、放大的虚像，故D正确，不符合题意。
故选C。
11．根据如图所示的光线，虚线框内应填入的光学元件是（　　）
A． B． C． D．
【答案】A
【详解】由图可知，该光学元件对光线具有发散作用，而下列选项中，只有凹透镜对光线具有发散作用，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
12．“天宫课堂 ”上航天员王亚平制作了一个水球，通过水球可看到一个像（如图甲），往水球内注入气体，在水球中央形成一个气泡，结果同时形成两个人像（如图乙）。下列关于图乙两个像的形成原因解释正确的是（　　）
A．只有正立虚像是凸透镜成像 B．只有倒立实像是凸透镜成像
C．正立虚像、倒立实像都是凸透镜成像 D．正立虚像、倒立实像都不是凸透镜成像
【答案】B
【详解】由图甲知道，水球相当于是一个凸透镜，成倒立、缩小的实像；由图乙知道，内圈相当于变成了两个凹透镜的组合，这个时候又出现了一个正立的虚像，成正立、缩小的虚像，故B正确。
故选B。
13．焦距为f1的凸透镜与焦距为f2的凹透镜的主光轴重合，光心间为15cm。平行于主光轴的一束平行光通过两透镜后得到一束宽为d的平行光束，如图（a）所示，若将两透镜位置互换，将得到一束宽度为4d的平行光束，如图（b）所示，则（　　）
A． B．
C． D．
【答案】A
【详解】由图a可知，设入射光的宽度为H，由于其出来的平行光的宽度为d，则根据光路图的比例可知
①
由图b可知，由于入射光的宽度仍为H，由于其出来的平行光的宽度为4d，则根据光路图的比例可知
②
联立①②解得
f1=2f2
结合四个选项可知，只有A选项中的焦距符合，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
14．如图所示，一玻璃砖内有一凸形气泡，一束平行光垂直射向玻璃砖的侧面，通过玻璃砖后，光线将会（）
A．仍然平行 B．会聚 C．发散 D．无法确定
【答案】C
【详解】从图中同学们若不进行分析，很容易选B为答案，这是错误的，因为凸形是气泡不是玻璃元件，故它不是凸透镜，这是一块玻璃砖被气泡分成两部分，这两部分都是中间薄，边缘厚，是凹透镜.因此对照过去的平行光有发散作用，所以C是正确的
二、非选择题
15．如图所示，两束光射向凸透镜，请画出缺失的入射光线和折射光线。
【答案】
【详解】根据平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点画出入射光线；经过凸透镜光心的光线方向保持不变画出折射后的光线。如图所示：

16．请根据题意作图（保留作图痕迹）：已知图中的凹透镜和凸透镜的焦距相同，根据两种透镜对光线的作用，画出已知光线的入射光线和折射光线。
【答案】
【详解】根据光路可逆可知，平行于主光轴的光线经过凹透镜后会发散，发散光线的反向延长线过焦点，据此做出凹透镜的入射光线；平行于主光轴的光线经凸透镜折射后，其折射光线过焦点；如图所示：
17．如图所示，根据透镜对光的作用，将图中三条光线补充完整。
【答案】
【详解】凹透镜对光线有发散作用，平行于主光轴的光线经凹透镜折射后，其折射光线的反向延长线过焦点；延长线过另一侧焦点的光线经凹透镜折射后将平行于主光轴，过光心的光线传播方向不变，光路如下图
18．如图所示，将光路图补充完整。
(1)请画出入射光线或折射光线；
(2)请画出AB通过凸透镜后所成的像。（F为焦点，P为2f所在位置）
【答案】(1)
(2)
【详解】（1）根据凹透镜的特殊光线可知，延长线过另一侧焦点的光线经凹透镜折射后将平行 于主光轴;过光心的光线经凹透镜折射后传播方向 不改变.如图所示：
（2）先确定A点对应的像点，从A点画一条平行于主光轴的光线会过对侧的焦点，再从A点画一条过光心的光线传播方向不变，则两条线的交点为A的像A'，由于B点在主光轴上，因此由A'做主光轴的垂线，交点即为B点的对称点B'，A'B'为AB的像，如下图所示：
19．一个大烧杯倒扣在桌面上，里边充以烟雾，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 （选填“镜面反射”或“漫反射”）来显示光通过的路径。这种方法是 。
（2）烧杯底上和手电筒的聚光圈之间放一块镜子，观察到的现象如图乙所示，说明该镜子对光有 作用。观察到的现象如图丙所示，说明该镜子为 镜。
【答案】 漫反射 转换法 会聚 凹透
【详解】（1）[1][2]烟尘微粒能将光向各个方向反射，即发生漫反射，所以我们从不同的方向都能看到光的传播路径，这是利用了转换法。
（2）[3]烧杯底上和手电筒的聚光圈之间放一块镜子，图乙中经过镜子的光束先变细后变粗，说明该镜子将光会聚到了一点后又继续传播，即该镜子对光有汇聚作用。
[4]图丙中镜子将通过镜子的光束发散了，说明该镜子是凹透镜。
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1.5透镜和视觉（第1课时）能力提升
一、选择题
1．小明利用太阳光测量凸透镜的焦距。图中操作最合理的是（　　）
A． B． C． D．
2．下列说法正确的是（ ）
A．不论是凸透镜还是凹透镜，经过光心的光线传播方向不变
B．凸透镜有虚焦点，凹透镜有实焦点
C．凸透镜对光线有会聚作用，所以通过凸透镜的光线一定相交于一点
D．放在凹透镜焦点上的光源，它发出的光线经过透镜折射后，平行于主光轴
3．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，该凸透镜的焦距（　　）
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
4．小科用透明塑料盒设计了一个昆虫标本观察器，在盒底上放标本，盒盖上阴影处（如图）最好应嵌入一枚（ ）
A．平面镜 B．玻璃板 C．凸透镜 D．凹透镜
5．平行光从右边射向凸透镜，会聚于点F，当凸透镜左侧放一厚矩形玻璃砖，则会聚点将（　　）
A．向左移 B．向右移 C．向上移 D．向下移
6．如图所示，虚线框内为一透镜，MN为透镜的主光轴，O是透镜的光心，a（双箭头）和b（单箭头）是射向透镜的两条光线。已知光线a通过透镜之后与MN交于P点，光线b通过透镜之后与MN交于 Q点，由图可知，下列说法中正确的是（　　）
A．此透镜的焦距一定大于OP 间距离
B．此透镜的焦距一定小于OQ 间距离
C．物体经此透镜只能成虚像
D．物体经此透镜成像的情况取决于物体所处的位置
7．将直径为D的透镜正对太阳光，在其后与其平行的光屏上得到一个直径为d的光斑，下列说法正确的是（　　）
A．若D＞d，则该透镜可能是凹透镜 B．若D＞d，则该透镜一定是凸透镜
C．若D＜d，则该透镜一定是凹透镜 D．若D＜d，则该透镜一定是凸透镜
8．望远镜起源于眼镜。1608年，荷兰眼镜制造商汉斯·里帕希的一个学徒偶然发现，将两块透锴叠在一起可以清楚看到远处的东西。如图是一种望远镜的原理图，下列分析错误的是（　　）
A．物镜是凸透镜，可以用来矫正远视眼 B．目镜是凹透镜，能对光起发散作用
C．视觉在大脑皮层的视觉神经中枢形成 D．在视网膜上成的是正立缩小的实像
9．夏天，在汽车中放置香水容易引发安全事故。香水的主要成分是易燃酒精，下列四瓶香水中， 透明的玻璃瓶盖形状各异，在阳光下最容易引发火灾的是（ ）
A． B． C． D．
10．如图所示，是一种称之为“七仙女”的神奇玻璃酒杯，空杯时什么也看不见，斟上酒，杯底立即显现出栩栩如生的仙女图，下列对仙女图形成原因的探讨，错误的是（ ）
A．可能是酒和凸透镜对光产生折射，出现放大的像
B．空杯时，“七仙女”的图片可能在凸透镜的焦点上
C．可能是斟酒后杯底凸透镜焦距变小，使原来在焦点上的图片移在一倍焦距以外，成放大的像
D．可能是斟酒后杯底凸透镜焦距变大，使原来在焦点上的图片移在一倍焦距以内，成放大的像
11．根据如图所示的光线，虚线框内应填入的光学元件是（　　）
A． B． C． D．
12．“天宫课堂 ”上航天员王亚平制作了一个水球，通过水球可看到一个像（如图甲），往水球内注入气体，在水球中央形成一个气泡，结果同时形成两个人像（如图乙）。下列关于图乙两个像的形成原因解释正确的是（　　）
A．只有正立虚像是凸透镜成像 B．只有倒立实像是凸透镜成像
C．正立虚像、倒立实像都是凸透镜成像 D．正立虚像、倒立实像都不是凸透镜成像
13．焦距为f1的凸透镜与焦距为f2的凹透镜的主光轴重合，光心间为15cm。平行于主光轴的一束平行光通过两透镜后得到一束宽为d的平行光束，如图（a）所示，若将两透镜位置互换，将得到一束宽度为4d的平行光束，如图（b）所示，则（　　）
A． B．
C． D．
14．如图所示，一玻璃砖内有一凸形气泡，一束平行光垂直射向玻璃砖的侧面，通过玻璃砖后，光线将会（）
A．仍然平行 B．会聚 C．发散 D．无法确定
二、非选择题
15．如图所示，两束光射向凸透镜，请画出缺失的入射光线和折射光线。
16．请根据题意作图（保留作图痕迹）：已知图中的凹透镜和凸透镜的焦距相同，根据两种透镜对光线的作用，画出已知光线的入射光线和折射光线。
17．如图所示，根据透镜对光的作用，将图中三条光线补充完整。
18．如图所示，将光路图补充完整。
(1)请画出入射光线或折射光线；
(2)请画出AB通过凸透镜后所成的像。（F为焦点，P为2f所在位置）
19．一个大烧杯倒扣在桌面上，里边充以烟雾，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 （选填“镜面反射”或“漫反射”）来显示光通过的路径。这种方法是 。
（2）烧杯底上和手电筒的聚光圈之间放一块镜子，观察到的现象如图乙所示，说明该镜子对光有 作用。观察到的现象如图丙所示，说明该镜子为 镜。
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