华师大版科学 八下 2.3.2 凸透镜成像2:实验及应用 课时训练

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华师大版科学 八下 2.3.2 凸透镜成像2:实验及应用 课时训练

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凸透镜成像2:实验及应用
一、选择题
1.小宁用电蜡烛、凸透镜(焦距为10cm)、光屏在光具座上进行”探究凸透镜成像的规律”的实验,图甲的光屏上出现了烛焰清晰的像。则下列说法正确的是(  )
A.图甲的成像原理与教室里的投影仪的成像原理相同
B.用不透光的黑布遮住图甲中透镜的上半部分,光屏上的像的上半部分消失
C.保持凸透镜的位置不变,电蜡烛向左移动,光屏要向右移动才能使像变清晰
D.将光具座上器材移至如图乙所示位置,人眼只有在B处才能观察到烛焰放大的像
2.在鉴定文物时,文物专家常用放大镜观察文物的细微部分,如图所示。如果在文物上有两条裂纹,其夹角是5°,下列说法正确的是(  )
A.要想使看到的像更大些,应该将放大镜离裂纹稍远一些
B.若放大镜的放大倍数是6倍,那么他看到的夹角是30°
C.放大镜的镜片可用于矫正近视眼
D.通过放大镜看到的是一个正立放大的实像
3.如图是放置在水平桌面上的一本科学教科书,甲、乙、丙、丁是通过凸透镜在不同位置所看到教科书的像。若凸透镜从较远处逐渐靠近教科书,则看到教科书像出现的顺序是(  )
A.甲→丁→乙→丙 B.甲→丁→丙→乙
C.丙→乙→丁→甲 D.丙→乙→甲→丁
4.小科用手机拍照,发现手机镜头过于靠近拍摄对象时无法正常对焦,能拍出照片但有些模糊,下列说法中正确的是(  )
A.手机镜头是凹透镜
B.此时拍摄对象位于手机镜头的一倍焦距以内
C.将合适的凸透镜放在手机镜头前某位置可以使成像清晰
D.此时透过镜头的光会提前会聚成像在感光器(相当于光屏)的前方
5.小科在“探究凸透镜成像规律”实验中,记录并绘制了像到凸透镜的距离v跟烛焰到凸透镜的距离u之间关系的图象(如图),下列判断正确的是(  )
A.当u=15cm时,在光屏上得到倒立、放大的实像,这是投影仪的成像特点
B.当u=25cm时,在光屏上得到倒立、缩小的虚像,这是照相机的成像特点
C.把蜡烛从距凸透镜15cm处移动到30cm处的过程中,看到的像逐渐变大
D.若把此凸透镜的镜面正对着太阳光,能在主光轴上距透镜中心20cm处找到一个最小的亮斑
6.在“探究凸透镜成像规律”的实验中,当点燃的蜡烛、凸透镜及光屏处于如图所示的位置时,在光屏上得到烛焰清晰的像。下列说法中正确的是(  )
A.图中成像特点与照相机的成像特点相同
B.该凸透镜的焦距范围为10cm<f<15cm
C.透镜不动,蜡烛从刻度为30cm处移动到5cm处的过程中,像一直变小
D.实验过程中,如果用不透明的硬纸板挡住凸透镜的上半部分,则光屏上的像是不完整的,且变暗
7.如图所示,OO'为凸透镜的主光轴,将点光源放在A点时,像在B点;将点光源放在B点时,像在C点.当将点光源放在C点时,则(  )
A.一定在B点成一个实像 B.一定在A点的左侧成一个虚像
C.可能在B、C之间成一个实像 D.可能在C点的右侧成一个虚像
8.如图所示,手机扫描二维码。相当于给二维码拍了一张照片,手机摄像头相当于凸透镜,影像传感器相当于光屏。下列说法正确的是(  )
A.物体上的二维码是光源
B.扫码时二维码要位于摄像头一倍焦距与二倍焦距之间
C.要使屏幕上二维码的像变小,只需将二维码远离凸透镜
D.影像传感器上成的是正立的实像
9.如图所示,在研究凸透镜成像的实验中,当烛焰离凸透镜的距离小于焦距时,眼睛通过透镜观察到的虚像可能是图中的(  )
A. B.
C. D.
10.如图所示,小聪同学探究“凸透镜成像规律”实验,此时烛焰在光屏上成了一个清晰的像。下列说法正确的是(  )
A.此时要使光屏上烛焰的像变小,可将蜡烛适当靠近透镜,光屏适当远离透镜即可
B.实验中,蜡烛越烧越短,可将透镜向上移动一定距离,就能使像移到光屏中心
C.保持透镜位置不动,将蜡烛和光屏位置互换后,屏上能看到一个缩小的实像
D.保持透镜和光屏位置不动,把蜡烛向左移动一定距离,若要在屏上继续成清晰的像,需换用焦距更长的凸透镜
11.城市的很多街口都安装了360°高清晰摄像头,由公安局实施24小时监控,来保护人民的安全。摄像机的像距几乎不变,但镜头的功能类似于人眼睛的晶状体,焦距可以调节,如图所示。某犯罪嫌疑人在成像板上已经成清晰的像,此时镜头的焦点在F处,在监控此人的过程中(该人在成像板上的像保持清晰),下列说法正确的是(  )
A.正常人的眼睛明视距离为50cm
B.如果该人靠近镜头,镜头的焦点可能变在a点
C.不管该人走近还是走远,所成的像都是倒立、放大的实像
D.如果保持人与镜头的位置不变,撤去成像板,则不能成像
12.将凸透镜正对太阳,可在距凸透镜15cm处得到一个最小最亮的光斑。现将该凸透镜和蜡烛、光屏安装到光具座上,位置如图所示,下列说法正确的是(  )
A.此时可以在光屏上观察到放大的像
B.在凸透镜左侧附近放一合适的凹透镜,可模拟近视眼的矫正
C.将蜡烛移到30cm刻度处,移动光屏可在光屏上得到清晰等大的像
D.将蜡烛移到40cm刻度处,移动光屏可在光屏上得到清晰放大的像
13.如图所示,凸透镜的焦距为5厘米,在透镜左侧10厘米处,有一个与主光轴垂直的物体AB,在透镜右侧15厘米处放一个平面镜,镜面与凸透镜的主光轴垂直,则该光具组中,物体AB的成像情况是(  )
A.一个正立实像,一个倒立实像,一个正立虚像
B.一个正立实像,一个正立虚像,一个倒立虚像
C.一个倒立实像,一个正立虚像,一个倒立虚像
D.一个正立实像,一个倒立实像,一个倒立虚像
14.如图所示是某同学在研究凸透镜成像规律时作出的像距v和物距u的关系图象,根据图象可以判断下列说法正确的是:
A.该凸透镜的焦距是20cm
B.当u=l8cm时成倒立、缩小的实像
C.当u=8cm时,该凸透镜的成像特点与照相机的工作原理相同
D.物距u从15cm增大到30cm的过程中,光屏上成的像逐渐变小
15.如图所示,有一圆柱体PQ,放在凸透镜前图示的位置,它所成像P'Q'的形状应该是下列图中的(P'点是P点的像,Q'点是Q点的像)(  )
A. B. C. D.
16.甲、乙、丙三个凸透镜的焦距:f甲>f乙>f丙,如图所示,用乙透镜进行实验,物体到透镜的距离等于它的两倍焦距时,光屏上成清晰的等大、倒立的像;用甲、丙透镜进行实验时,只把透镜放在乙透镜原来的位置,不改变物距,前后移动光屏,以下判断正确的是(  )
A.用甲透镜实验,光屏上能成倒立、缩小的像
B.用甲透镜实验,光屏上能成正立、放大的像
C.用丙透镜实验,光屏上能成倒立、缩小的像
D.用丙透镜实验,光屏上能成倒立、放大的像
17.学习了透镜的知识以后,小明借来了爸爸的眼镜片进行探究。使太阳光经过镜片在光屏上形成了一个最小最亮的光斑如图甲所示;把镜片放置在桌子上,调节到如图乙所示的位置,墙上出现了窗户清晰的像(像未画出)。下列说法正确的是(  )
A.爸爸的镜片是凸透镜,焦距为35cm
B.乙图中的像是倒立放大的实像
C.乙图中成像和照相机的原理是一样的
D.乙图中小明将镜片上移,窗户的像将向下移动
18.当物体距凸透镜8cm时,在透镜另一侧光屏上成一个清晰放大的实像,若保持物体与光屏的位置不变,把凸透镜向光屏方向移动2cm,在光屏上成一清晰的缩小的像。则凸透镜的焦距为(  )
A.f<2cm B.2cm<f<4cm C.4cm<f<5cm D.5cm<f<8cm
19.小明在探究“平面镜成像”和“凸透镜成像”的两个实验中,分别把一个不透明的木板放在如图甲、乙所示的位置,以下说法正确的是(  )
A.甲、乙均不能成像 B.甲,乙均不能看到像
C.甲、乙都能成像且均能看到像 D.只有甲既能成像也能看到像
20.如图所示,小阳正在用“自拍神器”摄影留念。与用手直接拿手机自拍相比,利用自拍杆可以 (  )
A.增大物距,减小像的大小,从而增大取景范围
B.减小物距,减小像的大小,从而减小取景范围
C.增大物距,增大像的大小,从而减小取景范围
D.减小物距,增大像的大小,从而增大取景范围
21.在“探究凸透镜的成像特点”实验中,所用凸透镜的焦距为f,光屏是用表面涂有白漆的铁板制成。小明把夜光显示的手表置于光具座上,移动光屏,当手表与光屏分别处于如图甲所示的位置时,小明看到光屏上呈现清晰的像。若此时手表表盘指针位置如图乙所示,则小明看到光屏上呈现的像为下图中的(  )
A. B.
C. D.
22.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,再将一只装有水的圆柱形玻璃杯移到标志的正前方,然后改变破璃杯与标志之间的距离。小科站立时透过玻璃杯和水观察。下列图象中,不可能看到的是(  )
A. B. C. D.
二、填空题
23.如图1所示是一支常见体温计的示意图,它的量程是   ℃,它的分度值为   ℃。由此可知体温计的测量结果比实验用温度计更精确,但因液柱太细难以读数,所以体温计具有特殊构造,其横截面如图2所示,a为向外凸起的弧形玻璃面,要看清体温计中液柱的位置就应沿   方向观察(“A”、“B”或“C”),这是利用了   的原理。
24.一位同学用如图器材做实验,先用焦距为20cm的甲透镜进行实验,在屏上得到清晰的像,接下来换用焦距为10cm的乙透镜继续实验,若不改变发光体和凸透镜的位置,要在光屏上成清晰的像,光屏应   (选填“靠近”或“远离”)凸透镜。若实验中手指指尖触摸到了凸透镜,光屏上的像   (选填“完整”或“不完整”)。
25.完成下题
(1)在图甲中,烛焰不能在光屏上成清晰的像,相当于人眼有某种视力缺陷,现保持蜡烛和透镜的位置不变,将光屏向后移动到某一位置时能成清晰的像,则甲图的成像情况相当于   眼(选填“近视”或“远视”)看物体,要使甲图的光屏上能成清晰像,可以在烛焰的凸透镜之间适当位置添加   (选填“凸透镜”或“凹透镜”);
(2)如图乙,在烛焰和凸透镜之间放一副眼镜,发现光屏上的像由清晰变模糊了,将光屏向透镜移动适当距离后光屏上再次呈现清晰的像,则该眼镜是   眼镜(选填“近视”或“远视”)。
26.在模拟“视力缺陷矫正”的活动中,调整烛焰(模拟远处所视物)、水凸透镜(模拟人眼晶状体,并与注射器相连,其凸起程度可通过注射器注入或吸收水量来调节)、光屏(模拟人眼视网膜)在光具座上的位置,如图所示,此时在光屏上得到了烛焰清晰的像。
向水凸透镜内注入适量的水模拟   视眼,为了得到清晰的像,可以采用;
①只移动光屏,则光屏应向   (选填“左”或“右”)移动;
②或在烛焰和水凸透镜间加一个焦距合适的   透镜。
27.在“探究凸透镜成像规律”的实验中,凸透镜的焦距为10厘米。蜡烛和凸透镜位置如图所示,此时应在   (选填“50~60”、“60~65”、“65~70”或“>70”)厘米刻度处移动光屏找像,可找到一个清晰的   (选填“放大”或“缩小”)像。找到像后,若仅将蜡烛与光屏的位置互换,   (选填“能”或“不能”)在光屏上观察到像。若将蜡烛放在45厘米刻度处,   (选填“能”或“不能”)通过移动光屏找到像。
28.在探究“凸透镜成像规律”的实验中:
(1)如图1,小明利用太阳光测量凸透镜的焦距,下列操作最合理的是   ;
(2)按图1中正确的操作,让镜面垂直于阳光,测出透镜与白纸间距s(单位cm)与对应的白纸被烤焦的时间t(单位min),绘出如图2所示的图像,可判断该透镜的焦距f为    cm;
(3)如果实验中固定好透镜和蜡烛后,发现无论如何移动光屏,光屏上只有一个与透镜大小几乎相同的光斑,其原因可能是   ;
(4)如图3,把一块焦距为15cm的凸透镜固定在50cm刻度线位置,蜡烛固定在15cm刻度线位的置时,光屏应在   (选填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)区域内移动,才能在光屏上得到清晰的倒立实像。
三、实验探究题
29.某班同学利用蜡烛、凸透镜、光屏和光具座等器材(图甲)探究凸透镜成像规律。

(1)实验过程中,小组同学在光屏上看到了不同烛焰的像。他们不可能在光屏上看到的像有   。(用图乙中的字母表示)
(2)在探究过程中,出现了“像在光屏的最上方”的现象,可能的原因是:①   ;②   。
(3)发现问题并解决后,部分小组的实验记录如表:
小组 实验序号 像的性质 物距u(cm) 像距v(cm)
A组 1 倒立、缩小的像 30 15
2 倒立、等大的像 20 20
B组 1 倒立、缩小的像 25 16.8
2 倒立,等大的像 20 20
C组 1 倒立、等大的像 20 21
2 倒立、放大的像 15 30
【交流】三组同学探究成等大实像规律时,A、B两组同学发现像距等于物距,C组同学则发现像距略大于物距。除了用刻度尺测量时会有误差   时会出现偏差。
30.在学完凸透镜成像规律后,小明对凸透镜成像特点作了进一步探究。
(1)小明为测量凸透镜焦距,他让一束平行光正对射向该透镜,须调节光屏位置直到在屏上得到一个最小最亮的光斑。图 1 是调节完成的状态,该透镜的焦距f=   cm;
(2)小明按图2组装好实验装置。在只移动透镜的情况下,他发现都不能在光屏上成清晰的像。由此,你猜想造成上述现象的原因是   ;
(3)如图3所示,蜡烛在光具座上A处时可在B处的光屏上成一清晰的像,所成像为   的实像。若把蜡烛从A处向左移动距离s到C,为在光屏上再次成清晰的像,则他应将光屏向左移动,移动距离s′   s。(选填“大于”或“小于”或“等于”)
(4)实验过程中,如果用不透明的硬纸板档住凸透镜的上半部分,则光屏上的像(  )
A.只出现烛焰像的上半部分 B.只出现烛焰像的下半部分
C.出现烛焰完整的像,但像更小了 D.像仍然完整,且大小不变,只是变暗了
31.在学习了光学知识后,某兴趣小组同学用玻璃杯和笔做了一些有趣的实验。
小柯先把笔放在空杯子后一定距离处(如图甲),然后向杯中注入水,看到了如图乙的现象。
小桥看到后很感兴趣,也进行了小柯的实验,但把笔放到注水玻璃杯后,却看到了如图丙现象,思考后经过某一操作后,终于看到了和小柯注水后相同的实验效果。
(1)小柯实验中,出现图乙的现象是因为注水的玻璃杯相当于  ,从而形成了一个“倒”像。
(2)请分析小桥进行的操作是   ,从而也达到了与小柯相同的实验效果。
(3)若将笔斜插入装水的玻璃杯中,从侧面看,可以看到的现象是(  )
A. B. C. D.
32.小柯和小妍使用相同的器材做“探究凸透镜成像规律"实验。他们的实验器材摆放位置和间隔如图所示,光具座紧挨着(图中未画出),蜡烛烛焰、凸透镜、光屏三者中心在同一高度上。奇怪的是,他们在光屏上看到了相同性质的像。
(1)光屏乙上像的性质是   。
(2)小妍根据实验绘制了如图所示的图像(v表示像到凸透镜的距离,u表示物体到凸透镜的距离),用该凸透镜作放大镜使用时,被观察的物体与透镜的距离在   cm以内;把物体从距凸透镜5cm处移动到距凸透镜20cm处的过程中,像的大小将   (填“变大”“变小”“先变小再变大”或“先变大再变小”)。
(3)小妍完成了实验后,吹灭蜡烛乙,光屏甲上的像也随即消失(蜡烛甲仍燃烧,且高度几乎不变)。像消失的原因是    。
(4)小柯继续实验,保持蜡烛甲不动,无论怎样移动光屏甲都找不到蜡烛甲的像,为什么?
答案解析部分
1.【答案】D
【解析】【分析】凸透镜成像规律如下图
序号 物距u和焦距f的位置 像的性质 相当原理 像距v和焦距f的位置
1 u>2f 倒立、缩小的、实像 照相机 2t>v>f
2 u=2f 倒立、等大的、实像   v=2f
3 2f>u>f 倒立、放大的、实像 幻灯机 v>2f
4 u=f 不成像    
5 f>u 在光屏中不成像从光屏透过凸透镜成正立、放大、虚像 放大镜  
【解答】A.从加入可以看出其物距大于像距,根据凸透镜成像规律,其成像的性质是成倒立、缩小的实像,应与照相机原理相同,A错误
B. 用不透光的黑布遮住图甲中透镜的上半部分,光屏上还是能成完整的像的,只是透过的光线少了,成的像比之前要暗一些,B错误
C. 保持凸透镜的位置不变,电蜡烛向左移动,相当于物距变大,像距会变小,光屏应向左移动才能使像变清晰,C错误
D. 图乙中可以看出u<f,像的性质是在光屏不成像,从光屏透过凸透镜成正立、放大的虚像,因此人眼要从B处才能观察到放大的像,D正确
故答案为:D
2.【答案】A
【解析】【分析】(1)根据凸透镜的成像规律判断;
(2)(4)根据凸透镜的成像特点判断;
(3)根据近视眼的成因和矫正方法判断。
【解答】根据凸透镜成虚像时“物远像远大”可知,要想使看到的像变大些,应该将放大镜离裂纹稍远一些,故A正确;
放大镜只放大角的边长,不会放大角的度数,故B错误;
近视眼用凹透镜矫正,而放大镜的镜片为凸透镜,故C错误;
通过放大镜看到的是一个正立放大的虚像,故D错误。
故选A。
3.【答案】A
【解析】【分析】根据凸透镜的成像特点分析判断。
【解答】当凸透镜从较远处逐渐靠近教科书时,当教科书在凸透镜的一倍焦距以外时,由于物距减小,根据“物近像远大”可知,所成的实像是倒立的,且越来越大。当教科书在凸透镜的一倍焦距以内时,成正立放大的虚像,那么所成像的排列顺序依次为:甲→丁→乙→丙。
故选A。
4.【答案】C
【解析】【分析】根据凸透镜的成像特点和应用判断。
【解答】A.手机镜头为凸透镜,故A错误;
B.手机摄像头成缩小的实像,即拍摄对象应该在二倍焦距以外,故B错误;
C.将合适的凸透镜放在镜头前,可以增大镜头对光线的会聚能力,即减小镜头的焦距。当拍摄物体在一倍焦距以外时,就能成清晰的实像,故C正确;
D.此时通过镜头的光会正好成像在感光器上,故D错误。
故选C。
5.【答案】A
【解析】【分析】首先根据u=v=2f计算出该凸透镜的焦距,再根据凸透镜成像的特点和应用分析判断。
【解答】根据图像可知,u=v=2f=20cm,则该凸透镜的焦距f=10cm。
A.当u=15cm时,即fB.当u=25cm时,即u>2f,此时在光屏上得到倒立、缩小的实像,这是照相机的成像特点,故B错误;
C.把蜡烛从距凸透镜15cm处移动到30cm处的过程中,此时物距增大,根据“物远像近小”的规律可知,看到的像逐渐变小,故C错误;
D.若把此凸透镜的镜面正对着太阳光,能在主光轴上距透镜中心10cm处找到一个最小的亮斑,这就是焦点,故D错误。
故选A。
6.【答案】C
【解析】【分析】(1)当凸透镜成实像时,如果像距大于物距,那么成放大的实像;如果像距小于物距,那么成缩小的实像;
(2)根据凸透镜成像的特点确定焦距范围;
(3)根据凸透镜成像“物近像远大,物远像近小”的规律判断;
(4)根据硬纸板对透镜的影响判断。
【解答】A.根据图片可知,此时像距大于物距,成倒立放大的实像,与投影机的原理相同,故A错误;
B.此时的物距u=50cm-35cm=15cm,像距v=80cm-50cm=30cm。当凸透镜成放大的实像时,f<15cm<2f,30cm>2f,解得:7.5cmC.透镜不动,蜡烛从刻度为30cm处移动到5cm处的过程中,物距不断增大,根据“物远像近小”可知,此时的像变小,故C正确;
D.实验过程中,如果用不透明的硬纸板挡住凸透镜的上半部分,不会影响凸透镜的光学性能,即成像的大小和正倒都不改变,只会使成像的亮度减弱,故D错误。
故选C。
7.【答案】D
【解析】【分析】凸透镜如果成像在同一侧的话应该是成虚像,并且像距大于物距;凸透镜成实像时,物与像在异侧,且物近像远像变大,物远像近像变小,据此分析判断。【解答】如果凸透镜放在C点右侧,那么当点光源放在A点时,成像在A点左侧,而不是右侧的B,所以不可能;
当光源在A点时,若像在透镜另一侧,说明成实像,那么像距应在一倍焦距外,这样当点光源在B点时就也会在相对于B的另一侧成实像,(也就是A的一侧)而不是成像在C点。所以透镜不可能在AB和BC之间。
如果凸透镜放在A点左侧,那么当点光源放在A点时,成像在B点,当点光源放在B点时,成像在C点,成像都是虚像,故此时凸透镜只能放在A点的左侧;所以该情况下有如下几种可能,即若C点在透镜的1倍焦距以外,像应成在透镜左侧的1倍焦距以外;另一种可能是,若C点还在透镜的1倍焦距以内,即此时所成的像应在C点的右侧,只有D是正确的。
故选D。
8.【答案】C
【解析】【分析】(1)能够自己发光的物体叫光源;
(2)根据摄像头的成像特点判断;
(3)根据“物近像远大,物远像近小”的规律判断;
(4)根据凸透镜的成像特点分析。
【解答】A.二维码自己不能发光,它反射其它物体发出的光线,则它不是光源,故A错误;
B.物体在摄像头内成倒立缩小的实像,因此二维码要在摄像头的二倍焦距以外,故B错误;
C.根据“物远像近小”的规律可知,要使屏幕上的二维码像变小,二维码应该远离凸透镜,故C正确;
D.影像传感器上成的是倒立的实像,故D错误。
故选C。
9.【答案】B
【解析】【分析】根据凸透镜的成像规律分析解答。
【解答】在研究凸透镜成像的实验中,当烛焰离凸透镜的距离小于焦距时,成正立放大的虚像,且与蜡烛在凸透镜的同一侧,故B正确,而A、C、D错误。
故选B。
10.【答案】D
【解析】【分析】(1)根据凸透镜成实像时“物近像远大,物远像近小”的规律分析;
(2)在竖直方向上,像的移动方向与透镜的移动方向一致;
(3)根据光路的可逆性分析;
(4)首先判断像的移动方向,然后分析要使像回到光屏上需要光线发散还是会聚,据此判断凸透镜的凸度变化,最终确定焦距的变化。
【解答】A.此时要使光屏上烛焰的像变小,根据“物远像近小”的规律可知,可将蜡烛适当远离透镜,光屏适当靠近透镜即可,故A错误;
B.实验中,蜡烛越烧越短,相当于火焰向下移动,那么像会向上移动。要使像回到光屏的中央,此时必须使像向下移动,可将透镜向下移动一段距离,故B错误;
C.根据光路的可逆性可知,保持透镜位置不动,将蜡烛和光屏位置互换后,屏上能看到一个放大的实像 ,故C错误;
D.保持透镜和光屏位置不动,把蜡烛向左移动一定距离,根据“物远像近小”可知,此时像距减小。若要在屏上继续成清晰的像,需要像向后移动,即光线比原来发散,凸透镜的凸度要减小,也就是需需换用焦距更长的凸透镜,故D正确。
故选D。
11.【答案】B
【解析】【解答】A、 正常人的眼睛明视距离为25cm ,A错误;
B、物近像远像变大,所以像距变大,像更原理焦点,所以焦点在啊,B正确;
C、摄像头成倒立缩小的实像,C错误,D错误。
综上选B。
【分析】摄像头成倒立缩小的实像;正常人的眼睛明视距离为25cm ;物近像远像变大。
12.【答案】B
【解析】【解答】A.根据图片可知,此时物距u=50cm-10cm=40cm,此时u>2f,那么成倒立缩小的实像,故A错误;
B.凸透镜相当于晶状体,光屏相当于视网膜,放在前面的凹透镜相当于近视眼镜,故B正确;
C. 将蜡烛移到30cm刻度处, 此时物距u=50cm-10cm=40cm,在二倍焦距外,成倒立缩小的实像,故C错误;
D. 将蜡烛移到40cm刻度处, 此时物距u=50cm-40cm=10cm,在一倍焦距内,成正立放大的虚像,故D错误。
故选B。
【分析】A.比较物距和焦距的大小,从而确定成像的特点;
B.根据近视眼的成因和矫正方法判断;
CD.根据凸透镜成像的规律判断。
13.【答案】D
【解析】【解答】如图,①物体AB在凸透镜的二倍焦距处,得到倒立等大的实像A1B1,②实像A1B1如果不用光屏呈接,空气是比较干净时,眼睛是无法看到的,但是确实是存在的,实像A1B1又在平面镜中成像,相对A1B1来讲是正立的虚像A2B2,但是相当于AB来讲是倒立的虚像.③虚像A2B2是A1B1射出的光线经平面镜反射后,反射光线的反向延长线会聚形成的,反射光线好像是A2B2射出的,A2B2在凸透镜二倍焦距以外,经凸透镜折射后形成相对A2B2是倒立、缩小的实像,相对AB是正立、缩小的实像A3B3.D符合题意.
故选答案为:D.
【分析】本题考查了学生对凸透镜成像规律的理解和掌握,注意实像可以用光屏结束,虚像不能用光屏接收.
14.【答案】D
【解析】【解答】A、 像距v=物距u ,物像等距等大此时物距为2倍焦距,所以 焦距是10cm,A错误;
B、 当u=l8cm时成倒立、放大的实像,B错误
C、 当u=8cm时,该凸透镜的成像特点与放大镜的工作原理相同,C错误;
D、 物距u从15cm增大到30cm的过程中,根据物远像近像变小可知光屏上成的像逐渐变小 ,D正确
综上选D。
【分析】凸透镜成像规律,一倍焦距定虚实,二倍焦距定大小,远像近像,物距大于二倍焦距呈倒立、缩小的实像,物距大于一倍焦距小于二倍焦距呈倒立放大的实像
15.【答案】B
【解析】【解答】由凸透镜成像原理可知,P点在二倍焦距之外,所以像距在一倍焦和两倍焦距之间,成倒立、缩小的实像,Q点在一倍焦距和二倍焦距之间,所以像距大于两倍焦距,成倒立、放大的实像,B符合题意,ACD不符合题意。
故答案为:B。
【分析】由凸透镜成像原理可知,P点在二倍焦距之外,所以像距在一倍焦和两倍焦距之间,成倒立、缩小的实像,Q点在一倍焦距和二倍焦距之间,所以像距大于两倍焦距,成倒立、放大的实像。
16.【答案】C
【解析】【解答】AB.用甲透镜实验,由于f甲>f乙,此时的物距要小于二倍焦距;若物距在一倍焦距和二倍焦距之间,移动光屏,光屏上能成倒立、放大的实像;若物距等于一倍焦距,此时凸透镜不成像;若物距小于一倍焦距,成正立、放大的虚像,虚像不能成在光屏上,AB不符合题意;
CD.用丙透镜实验,由于f乙>f丙,此时的物距要大于二倍焦距,移动光屏,能在光屏上呈现倒立、缩小的实像,C符合题意,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】物距大于二倍焦距,移动光屏,能在光屏上呈现倒立、缩小的实像。
17.【答案】C
【解析】【分析】凸透镜对光线起会聚作用,凹透镜对光线起发散作用。太阳经过凸透镜后会聚在焦点,焦点到光心的距离叫焦距。凸透镜成像规律:u>2f,此时2f>v>f。成倒立缩小的实像,应用是照相机;2f>u>f,此时v>2f,成倒立放大的实像,应用是投影仪。u【解答】A.由图甲可知: 爸爸的镜片是凸透镜,焦距为35cm ,故A正确;
B.窗户到凸透镜的距离大于像到凸透镜的距离,所以一定成倒立放大的实像,故B正确;
C.照相机的原理是物距大于像距,成倒立缩小的实像,故C错误;
D.因为凸透镜成的是倒立的像,所以将镜片上移,像将向下移,故D正确。
故答案为:C。
18.【答案】C
【解析】【分析】根据凸透镜的成像规律分析解答。
【解答】当物体距凸透镜8cm时,在透镜另一侧光屏上成一个清晰放大的实像,那么f<8cm<2f,解得:4cm若保持物体与光屏的位置不变,把凸透镜向光屏方向移动2cm,此时物距u=8cm+2cm=10cm,那么10cm>2f,解得:f<5cm。
综上所述,凸透镜的焦距4cm故选C。
19.【答案】C
【解析】【分析】实像由实际光线会聚而成,可以成在光屏上;虚像不是由实际方向会聚而成,不能成在光屏上,据此分析判断。
【解答】甲:蜡烛在平面镜内成正立等大的虚像,是所有反射光线反向延长线的交点,不是由实际光线会聚而成,因此木板不能挡住,可以看到;
乙:蜡烛通过凸透镜成正立放大的虚像,是所有折射光线反向延长线的交点,不是由实际光线会聚而成,因此木板也挡不住,可以看到。
故C正确,而A、B、D错误。
故选C。
20.【答案】A
【解析】【分析】根据凸透镜成像的特点分析判断。
【解答】使用自拍杆后,人脸距离手机的距离增大,即物距增大,根据“物远像近小”的规律可知,此时像距减小,像也变小。由于平面内可以看到更多的景物,因此可以增大取景范围,故A正确,而B、C、D错误。
故选A。
21.【答案】D
【解析】【分析】根据凸透镜成像的特点分析判断。
【解答】 一般情况下,我们观察物体和光屏上的像时,都是从同一侧进行的。以这幅图片为例,当我们从手表的左侧观察光屏上的像时,成像的特点表现为“上下颠倒,左右相反”,由于手表上的时针是向右的,所以光屏上看到的像的时针就是向左的。但是手表是不透明的,我们看手表时只能从手表的右侧看,这时看到的形状和从手表左侧看时时针的方向正好相反,即相当于从左侧看时指针向左。此时根据“倒立性”可知,光屏上的像的指针应该向右。由于原来手表的时针向右,看到光屏上像的时针也向右,所以实际效果为“上下颠倒而左右不颠倒”,故应选D。
故选D。
22.【答案】C
【解析】【分析】物体通过凸透镜可以成实像,实像都是倒立的,但分放大、等大和缩小;也可以成虚像,虚像都是正立、放大的,据此判断。
【解答】圆柱形的装满水的玻璃杯相当于一个凸透镜。
因为装有水的圆柱形玻璃杯,中间厚边缘薄,相当于凸透镜,所以是左右颠倒;
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,如图A ;
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,如图B ;不可能出现C中的图片;
当物体大于二倍焦距时,成倒立、缩小的实像,可能出现D中的图片;
故选C。
23.【答案】35~42;0.1;A;放大镜
【解析】【解答】人的体温一般不会超过35~42℃的范围,体温计的测量范围是35~42℃。体温计的一个大格是1℃,一个小格是0.1℃。体温计的读数与一般的温度计方式不同,它有特殊的结构,即很细的弯管和体温计有向外凸起的弧形玻璃面,起到放大镜的作用,便于观察体温;所以要看清体温计中液柱的位置就应沿A方向观察。
【分析】体温计的测量范围是35~42℃;体温计的一个大格是1℃,一个小格是0.1℃;很细的弯管和体温计有向外凸起的弧形玻璃面,起到放大镜的作用,便于观察体温。
24.【答案】靠近;完整
【解析】【解答】由“先用焦距为20cm的透镜甲进行实验,在屏上得到清晰的实像”,当改用焦距为10cm的透镜乙继续实验,不改变发光体和凸透镜的位置,则相当于增大了物距,根据凸透镜成实像时,物远像近像变小,可知,要在光屏上成清晰的像,光屏将靠近透镜移动,像变小。
不小心用手指指尖触摸了凸透镜,因为凸透镜的其他部分仍能使光线折射而成像,所以光屏上呈现的仍然是烛焰完整的像,只是此时像比手指指尖触摸前的像要暗一些。
【分析】凸透镜的焦距变小时,若物距不变,像距减小;挡住部分凸透镜,光屏上的像完整。
25.【答案】(1)远视;凸透镜
(2)远视
【解析】【解答】(1)保持蜡烛和透镜的位置不变,将光屏向后移动到某一位置时能成清晰的像,说明像成在光屏的后方,远视眼的成因是像呈在视网膜的后方,所以相当于远视眼看物体,要使甲图的光屏上能成清晰像,需要折射光线会聚一些,可以在烛焰的凸透镜之间适当位置添加一个凸透镜。
(2)将一副眼镜放在蜡烛和凸透镜之间,光屏上原来清晰的像变模糊了,他只将光屏向靠近凸透镜的方向移动适当距离时,又在光屏上观察到蜡烛清晰的像,说明提前成像了,故放置的是使光线会聚的凸透镜,这种眼镜是用来矫正远视眼的。
【分析】(1)远视眼的成因是像呈在视网膜的后方,利用凸透镜矫正;
(2)凸透镜对光有会聚作用,使凸透镜成像靠近移动。
26.【答案】近;左;凹
【解析】【解答】向水凸透镜内注入适量的水,则水凸透镜的焦距变小,折光能力变强,符合近视眼的特征,故此时是为了模拟近视眼。
①水凸透镜的焦距变小,折光能力变强,像成在光屏在左边,只移动光屏,则光屏应向左移动。
②如果光屏不动,则要像距变大,根据凸透镜成像规律,此时焦距应变大,即要加一个具有发散作用的透镜,即在烛焰和水凸透镜间加一个焦距合适的凹透镜。
【分析】近视眼的晶状体变厚,使成像靠近晶状体,像在视网膜前;利用凹透镜可以使凸透镜成像向后移动。
27.【答案】>70;放大;能;不能
【解析】【解答】由题意和题中图可知,凸透镜的焦距为10cm,此时蜡烛在35cm处,物距,在一倍焦距和二倍焦距之间, 根据凸透镜的成像规律可知,此时成倒立、放大的实像,并且像距,凸透镜的位置在50cm处,故应该在光具座大于70cm的刻度范围内移动光屏,并使像达到最清晰的程度。
找到像后,若仅将蜡烛与光屏的位置互换,根据光路的可逆性,能在光屏上观察到像。
若将蜡烛放在45厘米刻度处,此时物距小于焦距,成正立、放大的虚像,虚像不能在光屏上呈现。
【分析】当物距介于1倍焦距与2倍焦距之间时,成倒立放大的实像,此时像距大于2倍焦距。在光的折射中光路是可逆的。物距小于焦距时,成虚像。
28.【答案】(1)C
(2)12
(3)u=f 或 蜡烛放在了焦点处
(4)Ⅱ
【解析】【分析】(1)根据凸透镜测焦距的方法判断。
(2)当凸透镜的焦点在白纸上时,焦点处的温度最高,而被点燃的时间最短;
(3)根据凸透镜的特殊光线解答;
(4)根据凸透镜的成像规律解答。
【解答】(1)将凸透镜放到太阳光下,且与阳光垂直。将一张白纸放到凸透镜下与其平行,调整凸透镜到白纸的距离,直到白纸上出现最小最亮的光点,此时白纸到凸透镜的距离就是焦距,故选C。
(2)根据图片可知,当透镜到白纸的距离为12cm时,白纸被烤焦的时间最短,测该透镜的焦距为12cm。
(3)当光从凸透镜的焦点射出时,经过凸透镜后折射光线与主轴平行。而移动光屏后,光屏上光斑的大小不变,即折射光线平行,那么原因为:u=f 或 蜡烛放在了焦点处。
(4)把一块焦距为15cm的凸透镜固定在50cm刻度线位置,即u>2f,此时成像在一倍焦距和二倍焦距之间,故选II。
29.【答案】(1)A、D
(2)烛焰位置太低;凸透镜位置太高
(3)光屏上还没有出现最清晰的像就测像距
【解析】【分析】(1)实像可以成在光屏上,虚像不能成在光屏上。凸透镜成的实像都是倒立的,虚像都是正立的,据此分析解答。
(2)根据凸透镜成像的特点分析解答;
(3)在探究凸透镜成像的实验中,物距是通过刻度尺直接测量出来的,肯定是准确的。但是清晰的像的位置是靠感觉确定的,肯定会存在较大的误差,据此分析解答。
【解答】(1)根据乙图可知,A、D都是正立的虚像,肯定不能成在光屏上。
(2)在凸透镜成像的实验中,如果蜡烛的火焰位置太低,根据成像的倒立性可知,此时像成在光屏的上方;如果凸透镜的位置太高,那么光线的位置都偏上,则像成在光屏上方。
(3)三组同学探究成等大实像规律时,A、B两组同学发现像距等于物距,C组同学则发现像距略大于物距。除了用刻度尺测量时会有误差,还可能是光屏上还没有出现最清晰的像就测像距时会出现偏差。
30.【答案】(1)5
(2)蜡烛离透镜中心的距离在一倍焦距或一倍焦距以内
(3)倒立、放大的;大于
(4)D
【解析】【分析】(1)凸透镜的焦距大小可以通过太阳光测得,在白纸上的到最小最亮光斑时,此时光斑到透镜中心的距离即为焦距;
(2)物距小于一倍焦距时成的是虚像;
(3)物距小于像距成实像时,所成像一定为倒立放大的实像;
(4)光源发出的光沿各个方向射出。
【解答】(1)最小最亮光斑到透镜中心的距离即为焦距,故焦距等于5cm;
(2) 不能在光屏上成清晰的像 ,故蜡烛离透镜中心的距离在一倍焦距或一倍焦距以内(不成像或虚像);
(3)物距小于像距成实像时一定为倒立放大的实像,在两倍焦距以内移动,物距移动距离一定小于像距;
(4) 不透明的硬纸板档住凸透镜的上半部分 ,光还能透过 ,只是变暗了。
31.【答案】(1)凸透镜
(2)将笔远离杯子
(3)A
【解析】【分析】(1)装满水的玻璃杯在水平方向上中间厚,边缘薄,相当于一个凸透镜。当铅笔在焦距以外时,会成倒立的实像;当铅笔在焦距以内时,成正立放大的虚像。
(2)根据凸透镜的成像规律分析;
(3)根据光的折射规律分析判断。
【解答】(1)小柯实验中,出现图乙的现象是因为注水的玻璃杯相当于凸透镜,从而形成了一个“倒”像。
(2)丙图中铅笔成正立的虚像,即铅笔在一倍焦距内;甲图中铅笔成倒立的实像,则铅笔在一倍焦距外,因此小桥进行的操作是将笔远离杯子,从而也达到了与小柯相同的实验效果。
(3)水中的筷子的光从水中斜射入空气中时会发生折射,折射角大于入射角。当折射光线射入眼睛后,我们反方向看回去,会看到水里的不同位置发生了偏移,故选A。
32.【答案】(1)倒立 、缩小的实像
(2)5;变小
(3)蜡烛熄灭后,照到光屏上的光线消失了
(4)蜡烛甲在焦点 上(或蜡烛甲在一倍焦距以内)。
【解析】【分析】(1)当凸透镜成实像时,如果像距大于物距,那么成倒立放大的实像;如果像距小于物距,那么成倒立缩小的实像。
(2)根据凸透镜的成像特点分析解答。
(3)实像由实际光线会聚而成,像消失了,说明光线消失了;
(4)当物体在焦点上,或在一倍焦距内时,不能成实像,据此分析解答。
【解答】(1)根据图乙可知,像距大于物距,因此光屏乙上像的性质为:倒立缩小的实像。
(2)根据图像可知,当u=10cm时,v=10cm,那么u=2f=10cm,因此凸透镜的焦距f=5cm。当凸透镜为放大镜时,此时u20cm>2f,则从5cm处移动到距离凸透镜20cm时,物距不断增大,根据“物远像近小”的规律可知,像将一直变小。
(3)小妍完成了实验后,吹灭蜡烛乙,光屏甲上的像也随即消失(蜡烛甲仍燃烧,且高度几乎不变)。像消失的原因是:蜡烛熄灭后,照到光屏上的光线消失了。
(4)小柯继续实验,保持蜡烛甲不动,无论怎样移动光屏甲都找不到蜡烛甲的像,原因为:蜡烛甲在焦点 上(或蜡烛甲在一倍焦距以内)。
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