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凸透镜成像3：显微镜和望远镜
一、选择题
1．下列观察仪器的选择与观测范围相匹配的是（　　）
A．天文望远镜适于观察甲区间的物体
B．光学显微镜适于观察乙区间的物体
C．电子显微镜适于观察丙区间的物体
D．放大镜适于观察丁区间的物体
2．如图所示，有一种望远镜由两组凸透镜组成。靠近被观察物体的叫物镜，靠近眼睛的叫目镜。物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成缩小的实像，好像一架（　　）
A．投影仪 B．放大镜 C．照相机 D．显微镜
3．如图所示，物镜和目镜都由凸透镜组成的望远镜，远处物体通过它成像情况是（　　）
A．经物镜成正立、放大的实像，再经目镜成正立、放大的虚像
B．经物镜成倒立、缩小的实像，再经目镜成正立、放大的虚像
C．经物镜成正立、放大的虚像，再经目镜成倒立、放大的实像
D．经物镜成倒立、放大的实像，再经目镜成倒立、缩小的实像
4．光刻技术是现代半导体集成电路的关键一环，其工作原理如图所示。光源发出强紫外光，调整镂空掩膜版和缩图透镜之间的距离，使光通过二者后，恰好能在硅片上成清晰的像，从而实现纳米级集成电路的“雕刻”，下列说法错误的是（　　）
A．缩图透镜是凸透镜
B．在硅片上形成的像是实像
C．此成像原理与显微镜物镜的成像原理相似
D．若将掩膜版靠近缩图透镜，为成清晰像，应将硅片远离缩图透镜
5．下列光的反射和折射现象中，叙述不正确的是（　　）
A．显微镜的物镜成像情况和投影仪的成像情况相同
B．汽车的观后镜利用了光的反射
C．近视眼可能是晶状体太厚，折光能力太强造成的
D．在岸上观看水中的鱼是光的反射所成的虚像
6．如图所示的望远镜，目镜和物镜都相当于凸透镜，用它来观察很远的物体，看到的是（）
A．正立的虚像 B．正立的实像 C．倒立的虚像 D．倒立的实像
7．显微镜在生物课时我们已学过，显微镜的结构如图所示，则下列分析正确的是（　　）
A．物镜相当于凸透镜，目镜相当于凹透镜
B．物镜和目镜都相当于凸透镜，但只有目镜起放大作用
C．物镜和目镜都相当于凸透镜，但只有物镜起放大作用
D．物镜和目镜都相当于凸透镜，来自被观察物体的光经物镜成一个放大的像，再经目镜再放大一次
8．以下是显微镜和望远镜原理示意图，下面是关于它们的二次成像的说法：
①显微镜先成放大的实像，再成放大的虚像；
②显微镜先成缩小的实像，再成放大的虚像；
③望远镜先成放大的实像，再成放大的虚像；
④望远镜先成缩小的实像，再成放大的虚像；
上述说法中正确的是（　　）
A．①③ B．①④ C．②④ D．②③
9．下列关于显微镜和望远镜的说法，正确的是（　　）
A．图甲中，显微镜上的物镜和目镜都是凸透镜
B．图乙中，望远镜上的物镜和目镜都是凹透镜
C．图甲中，通过显微镜看到的是放大的实像
D．图乙中，通过望远镜看到的是放大的实像
10．小芬利用复式显微镜观察人的血球细胞，使用相同的目镜，但在两种不同放大倍率下，所呈现的视野分别为甲和乙，如图所示，下列相关叙述何者正确（　　）
A．若使用相同的光圈，则甲比乙亮
B．在甲中所观察到的细胞，在乙中均可观察到
C．若玻片往右移，甲的影像会往右移而乙的影像则往左移
D．若在甲看到模糊的影像，改换成乙就可以看到清晰的影像
二、填空题
11．用开普勒天文望远镜观测夜晚的星空时，能看见许多没有见过的美丽天体，该望远镜物镜的成像原理与 　 　相似；显微镜可以帮助我们看清肉眼看不清的微小物体，如动植物的细胞，显微镜目镜的成像原理与 　 　相似（前两空均选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”），成放大的 　 　（选填“实”或“虚”）像。
12．一个绿色的植物拿到无光的房间中，我们看见植物的叶片是　 　色的。学习了光学知识后，物理兴趣小组同学在进行综合实践活动时，想探究小孔成像，小组在空易拉罐的底部中央打上一个小孔，为了能观察到清晰的像，圆筒上应使用　 　（选填“透明”、“不透明”或“半透明”）塑料膜制成光屏，孔对着烛焰，可以看到烛焰通过小乱所成的像，夏天树荫下的圆形光斑形成的原理与之相同，光斑是太阳的　 　（选填“实像”、“影子”或“虚像”）；根据生活经验，　 　（选填“可以”或“不可以”）用望远镜直接观察太阳。
13．验钞机能检验人民币的真伪。它的原理是利用 　 　（选填“紫外线”或“红外线”）使荧光物质发光。如图所示为一种光学显微镜，其中目镜和物镜都是由 　 　（选填“凸透镜”或“凹透镜”）镜制成的，在光线较弱的情况下，反光镜可以选用 　 　（填“平面镜”或“凹面镜”）。
14．如图表示一种光学仪器的原理，图中L1是物镜，L2是目镜．这种仪器是　 　（填“望远镜”或“显微镜”），目镜的作用相当于　 　（填“放大镜”或“投影仪”）．
15．如图甲所示，显微镜的物镜的成像原理与生活中的　 　相当，目镜的作用则像一个放大镜；如图乙，望远镜的物镜的成像原理与照相机相当，目镜的成像原理与　 　相当。（均选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）
答案解析部分
1．【答案】B
【解析】【分析】根据各种观察仪器的用途分析判断。
【解答】A.天文望远镜通常用于观测遥远的宇宙空间，即适合观察丁区间的物体，故A错误；
B.光学显微镜适于观察尺度为微米级别的结构，即适合观察乙区间内的物体，故B正确；
C.电子显微镜适于纳米级别的物体，即适合观察甲区间的物体，故C错误；
D.放大镜肉眼能够看到却看不清的物体，即适于观察丙区间的物体，故D错误。
故选B。
2．【答案】C
【解析】【分析】根据凸透镜成像的特点分析。
【解答】当物体在凸透镜的二倍焦距以外时，成倒立、缩小的实像，根据“物远像近小”的规律可知，如果物体很远，那么所成的像会离焦点很近，这个应用就是照相机，因此望远镜的物镜相当于一架照相机，故C正确，而A、B、D错误。
故选C。
3．【答案】B
【解析】【分析】根据凸透镜成像的特点分析判断。
【解答】根据图片可知，对于望远镜来说，物体到物镜的距离肯定远远大于物镜的2倍焦距，因此经物镜成的像是倒立、缩小的实像，这个实像对于目镜来说，相当于物体，其位于目镜的1倍焦距以内，故成放大、正立的虚像，故B正确，而A、C、D错误。
故选B。
4．【答案】C
【解析】【解答】A.根据图示可知，缩图透镜对光线具有会聚作用，是凸透镜，A正确，不符合题意；
B.硅片相当于光屏，能承接实像，所以成的是实像，B正确，不符合题意；
C.由图可知要制造出含有众多元件的集成电路，则掩膜上的电路在硅片上的像应变小，所以可知该凸透镜成倒立、缩小的实像，而显微镜的物镜成倒立、放大的实像，二者的成像原理不同，C错误，符合题意；
D.若将掩膜版靠近缩图透镜，物距变小，像距应变大，为成清晰像，应将硅片远离缩图透镜，D正确，不符合题意。
故答案为：C。
【分析】凸透镜对光线具有会聚作用；光屏上的像是实像；凸透镜成像是倒立放大的实像，实际应用是投影仪；物体靠近凸透镜，成像变大。
5．【答案】D
【解析】【解答】A．显微镜的物镜和投影仪成的都是倒立、放大的实像，A正确，不符合题意；
B．汽车的观后镜属于凸面镜，利用了光的反射原理，可以扩大视野，B正确，不符合题意；
C．近视眼是只能看清近处的物体，看不清远处的物体，晶状体太厚，折光能力太强造成的，C正确，不符合题意；
D．在岸上观看水中的鱼是光的折射所成的虚像，D错误，符合题意。
故答案为：D。
【分析】显微镜的物镜和投影仪成的都是倒立、放大的实像；凸面镜，利用了光的反射原理，可以扩大视野；近视眼是只能看清近处的物体，看不清远处的物体，晶状体太厚，折光能力太强造成的；在岸上观看水中的鱼是光的折射所成的虚像。
6．【答案】C
【解析】【解答】望远镜的物镜相当于照相机，能让远处的物体在焦点附近成倒立缩小的实像，而目镜相当于放大镜，能将物镜所成的像再次放大，形成一个虚像，而物体经过物镜所成的已是倒立的像，经过目镜后，像还是的倒立着的。
故答案为：C。
【分析】望远镜的物镜相当于照相机，能让远处的物体在焦点附近成倒立缩小的实像，而目镜相当于放大镜，能将物镜所成的像再次放大，形成一个虚像。
7．【答案】D
【解析】【解答】显微镜的物镜和目镜都相当于一个凸透镜， 但是显微镜工作时，被观察的物体在物镜的一倍焦距与两倍焦距之间，成倒立、放大的实像；放大后的实像在目镜的一倍焦距内，成正立、放大的虚像，它们共同作用使物体放大两次。ABC不符合题意，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】显微镜的物镜和目镜都相当于一个凸透镜，物镜成倒立、放大的实像；目镜成正立、放大的虚像。
8．【答案】B
【解析】【解答】显微镜物镜和目镜都是凸透镜，把标本放在物镜的二倍焦距和一倍焦距之间，这样得到一个放大的实像，那么这个放大的实像正好成在目镜焦点以内，由凸透镜成像规律可知，当
时，成正立放大的虚像，所以显微镜的物镜成倒立、放大的实像，目镜成正立、放大的虚像，故①正确，②错误；用望远镜观察远处物体时，物体通过物镜成的是倒立、缩小的实像，这个像通过靠近眼睛的目镜成正立、放大的虚像，故③错误，④正确，综上分析知，ACD不符合题意，B符合题意。
故答案为：B。
【分析】显微镜的物镜成倒立、放大的实像，目镜成正立、放大的虚像；用望远镜观察远处物体时，物体通过物镜成的是倒立、缩小的实像，这个像通过靠近眼睛的目镜成正立、放大的虚像。
9．【答案】A
【解析】【解答】A．图甲中，显微镜上的物镜相当于投影仪和目镜相当于放大镜，其核心部件就是凸透镜，A符合题意；
B．望远镜的物镜相当于照相机，故是凸透镜，B不符合题意；
C．显微镜看到的像经过物镜和目镜两次放大所成的虚像，C不符合题意；
D．望远镜的目镜相当于放大镜，故成的是正立的放大的虚像，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】显微镜结构均由两个凸透镜组成，靠近眼睛的凸透镜叫做目镜，靠近被观察物体的凸透镜叫做物镜，用来看清微小物体的。
而望远镜也是由两组凸透镜组成的，靠近眼睛的凸透镜叫做目镜，靠近被观测物体的凸透镜叫做物镜，用来观看远处物体的。伽利略望远镜则是由凹透镜和凸透镜共同组成。
10．【答案】A
【解析】【解答】A．显微镜使用相同的光圈，甲放大倍数小，可视范围大，也就是有光的面积比乙大，所以比较亮，故该选项说法正确；
B．甲放大倍数小，看到的面积大，乙中看到的只是甲中的一部分，故该选项说法不正确；
C．无论玻片往右移还是往左移，甲和乙观察到的影像移动方向都是一样的，故该选项说法不正确；
D．影像是否模糊，有多方面因素，换成乙后放大倍数过小，未必清晰，故该选项说法不正确。
故答案为：A。
【分析】显微镜放大倍数小，可视范围大；光圈相同时，通过的关系相同。
11．【答案】照相机；放大镜；虚。
【解析】【解答】 （1）望远镜的物镜相对于凸透镜，观察物体时，物距大于2f，成倒立缩小的实像，与照相机的成像原理相似。
（2）显微镜镜筒的两端各有一组透镜，每组透镜的作用相当于一个凸透镜，靠近眼睛的是目镜，靠近被观察物体的是物镜。物体经物镜成一个倒立、放大的实像，目镜相当于是放大镜。
（3）目镜相当于是放大镜，这个像再经目镜放大，成放大的虚像，我们就可以看到肉眼看不见的微小物体了。
【分析】 （1）望远镜，首先通过物镜成倒立缩小的实像，这与照相机的成像原理相似；通过目镜成物体正立、放大的虚像，与放大镜的成像原理相似。
（2）显微镜，首先通过物镜成倒立放大的实像，这与幻灯机的成像原理相似；通过目镜成物体正立、放大的虚像，与放大镜的成像原理相似。
12．【答案】黑；半透明；实像；不可以
【解析】【解答】不透明物体的颜色是由物体反射的光决定的，将一个绿色的植物拿到无光的房间中，由于绿色植物不能反射任何光，所以我们看见植物的叶片是黑色的。由于小孔成像成的是实像，所以能用光屏承接，为了便于观察光屏上的像，应用半透明的塑料薄膜。由于小孔成像成的是实像，夏天树荫下的圆形光斑是太阳透过树叶间的小孔成的像，所以夏天树荫下的圆形光斑是实像，故光斑是太阳的实像。由于光透过望远镜成的是实像，所以用望远镜直接观察太阳，太阳在人眼上成实像，能烧坏眼睛，所以不能用望远镜直接观察太阳。
【分析】不透明物体的颜色是由物体反射的光决定的；小孔成像成的是实像，所以能用光屏承接，为了便于观察光屏上的像，应用半透明的塑料薄膜。
13．【答案】紫外线；凸透镜；凹面镜
【解析】【解答】紫外线能使钞票上的荧光物质发光，从而能鉴别钞票的真伪。
目镜和物镜都相当于凸透镜，物镜相当于投影仪成倒立放大的实像。目镜相当于放大镜，把刚才的实像再次放大。
光线较强时物体能反射更多的光线，使像更清晰。当光线较暗时，依靠凹面镜反射更多的光线，使物体更亮，像更清晰。
【分析】验钞机利用紫外线检验真伪；显微镜的物镜和目镜都是凸透镜；显微镜的反光镜是凹面镜。
14．【答案】望远镜；放大镜
【解析】【解答】远处的物体通过这种仪器的物镜成倒立缩小的实像，落在目镜一倍焦距以内，目镜将它放大，这种仪器是望远镜。目镜相当于放大镜。
【分析】望远镜由物镜和目镜组成，物镜和目镜都是凸透镜，物镜相当于照相机，成倒立、缩小的实像，目镜相当于放大镜，成正立、放大的虚像。望远镜的物镜口径越大，折射光线越多，像越清晰。
15．【答案】投影仪；放大镜
【解析】【解答】靠近被观察物体的是物镜，物体在物镜的焦距和二倍焦距之间，成倒立、放大的实像，与投影仪的原理相同。望远镜的目镜成正立放大的虚像，与放大镜的成像原理相似。
【分析】显微镜的物镜成倒立放大的实像；显微镜和望远镜的目镜成像和放大镜相同。
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