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专题六 凸透镜成像定理--2023-2024学年浙教版科学七年级下册期末复习卷
一、选择题
1.(2020七下·湖州期末)某同学为了探究“视力矫正”原理,利用探究凸透镜成像规律的装置做了以下实验。如图所示,光屏上得到的是模糊的倒立实像,他将一个眼镜片放在凸透镜和烛焰之间,发现光屏上的像变清晰了,他移走眼镜片,稍微将光屏远离凸透镜,屏上再次得到清晰的像,则该眼镜片是( )
A.远视眼镜片,对光线有会聚作用
B.远视眼镜片,对光线有发散作用
C.近视眼镜片,对光线有会聚作用
D.近视眼镜片,对光线有发散作用
【答案】A
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【分析】①光线交点前移,则光线会聚;光线交点后移,则光线发散;
②交点成在视网膜前为近视眼,交点成在视网膜后,为远视眼;
③近视眼用凹透镜矫正,远视眼用凸透镜矫正;
④根据取走镜片后光屏的移动方向确定“模糊”的原因是原来的光线发散还是会聚,进而对放入透镜的种类进行推断,从而确定眼镜片的类型。
【解答】他移走眼镜片,稍微将光屏远离凸透镜,屏上再次得到清晰的像,这说明实际成像的位置比光屏的位置靠后,即为远视眼。要矫正远视眼,即让光线比原来会聚,交点前移,因此用凸透镜矫正,对光线有会聚作用,故A正确,B、C、D错误。
故选A。
2.(2018七下·绍兴期末)在凸透镜的主光轴上放一根粗细均匀的木棒,a端在2倍焦距之外,b端在1倍焦距与2倍焦距之间,如图所示,那么木棒在光屏上的像是( )
A.a端变细,b端变细 B.a端变粗,b端变粗
C.a端变细,b端变粗 D.a端变粗,b端变细
【答案】C
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验;凸透镜成像的应用
【解析】【分析】凸透镜成像规律如下图:
【解答】由图可知,a端的物距大于2倍焦距,所以此时会成一个倒立、缩小的实像,所以会变细,b端的物距大于1倍焦距而小于2倍焦距,所以此时会成一个倒立、放大的实像,所以会变粗,故C说法正确。
故答案为:C
3.(2023七下·上虞期末)下列关于凸透镜或凹透镜的几幅光路图中,错误的是()
A. B.
C. D.
【答案】C
【知识点】透镜的光路图
【解析】【分析】根据凸透镜和凹透镜的特殊光线判断。
【解答】A.平行主轴的光线,经过凸透镜后,折射光线经过另一侧的焦点,故A正确不合题意;
BC.平行于主轴的光线,经过凹透镜后,折射光线的反向延长线经过入射光线同侧的虚焦点,故B正确不合题意,C错误符合题意;
D.从焦点射出的光线,经过凸透镜后,折射光线与主轴平行,故D正确不合题意。
故选C。
4.(2023七下·平湖期末)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
【答案】C
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验;凸透镜成像的应用
【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。
5.(2023七下·新昌期末)如图所示,小红在探究凸透镜成像规律时,光屏上出现一个清晰的像。下列说法正确的是( )
A.此时烛焰成正立、放大、实像
B.该凸透镜的焦距可能为13厘米
C.保持凸透镜位置不动,将蜡烛向右移动,则像的大小一直变小
D.只将凸透镜向右移动到60厘米刻度处,光屏上再次出现一个清晰的像
【答案】D
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【分析】(1)比较像距和物距的大小,从而确定成像的特点;
(2)根据成像特点确定焦距的范围;
(3)根据“物近像远大,物远像近小”的规律判断;
(4)根据光路的可逆性可知,将物体和光屏互换位置后,光屏上仍然成清晰的实像,只是像的大小相反。
【解答】A.根据图片可知,此时像距大于物距,则光屏上成倒立、放大的实像,故A错误;
B.根据凸透镜成像的特点可知,此时物距u=50cm-35cm=15cm,像距v=75cm-50cm=25cm,则f<15cm<2f,25cm>2f,解得:7.5cmC.蜡烛向右移动时,物距减小,根据“物近像远大”可知,所成的像会增大,故C错误;
D.根据光路的可逆性可知,将物距和像距互换,即此时物距为25cm时,光屏上仍然成清晰的实像,那么凸透镜的位置为:35cm+25cm=60cm,故D正确。
故选D。
6.(2023七下·龙湾期中)习近平总书记提出:“共同呵护好孩子的眼睛,让他们拥有一个光明的未来”。 作为青少年要爱眼护眼,科学用眼。下列图片中符合近视矫正前后的成像情况的组合是( )
A.① ③ B.① ④ C.② ③ D.② ④
【答案】A
【知识点】近视眼的成因与矫正办法
【解析】【分析】根据近视眼的成因和矫正方法分析。
【解答】近视眼的晶状体太厚,对光线的会聚能力强,因此成像在视网膜前面,则表示近视眼的是①。
要使像向后移动到视网膜上,必须使光线发散,即近视眼用凹透镜矫正,故选③。
故选A。
7.(2019七下·余杭期中)“影”是生活中常见的光现象,如做光学游戏的“手影”、留下美好记忆照片的“摄影”、幻灯机射到屏幕上的“投影”、湖岸景色在水中形成的“倒影”等,如图,它们与物理知识对应关系正确的是( )
A.手影:平面镜成像 B.摄影:光的反射
C.投影:凸透镜成像 D.倒影:光的折射
【答案】C
【知识点】平面镜成像特点、原理和现象;凸透镜成像的应用
【解析】【分析】(1)光在同一种均匀介质中沿直线传播,应用有手影、皮影戏、小孔成像,激光准直,排队等;
(2)水中的倒影是平面镜成像现象,由光的反射形成;
(3)照相机和投影仪都是利用凸透镜成像来工作的。
【解答】A.手影是光沿直线传播的应用,故A错误;
B.摄影利用照相机,光线通过凸透镜发生折射成像,故B错误;
C.投影仪利用凸透镜成像工作,故C正确;
D.倒影是光的反射形成的,故D错误。
故选C。
8.(2022七下·诸暨期中)某小组同学在做凸透镜成像实验时,在图所示光具座上得到一个清晰的像。他们把一个近视眼镜镜片放在凸透镜与蜡烛之间,发现光屏上的像变得模糊不清。他们想再次得到清晰的像,下面是他们的分析,正确的是( )
A.近视眼镜镜片对光线有发散作用,光屏应向左调
B.近视眼镜镜片对光线有发散作用,光屏应向右调
C.近视眼镜镜片对光线有会聚作用,光屏应向左调
D.近视眼镜镜片对光线有会聚作用,光屏应向右调
【答案】B
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【分析】根据近视眼的成因和矫正方法,结合凸透镜的成像特点分析判断。
【解答】近视眼镜镜片为凹透镜,对光线有发散作用。将它放在凸透镜和蜡烛之间后,光线比原来发散,即成像的位置会靠后,因此光屏应该向右调节。
故B正确,而A、C、D错误。
故选B。
9.(2021七下·越城期末)如图所示,a、b、c、d是距凸透镜不同距离的四个点,F为焦点。下列几种光学仪器的成像原理与物体在不同点时的成像情况相对应,下列说法正确的是( )
A.幻灯机是根据物体放在c点时的成像特点制成的
B.照相机是根据物体放在d点时的成像特点制成的
C.使用放大镜时的成像情况与物体放在a点时的成像情况相似
D.人眼看物体时的成像情况与物体放在F点时的成像情况相似
【答案】A
【知识点】凸透镜成像的应用
【解析】【分析】根据凸透镜成像的特点和应用分析判断。
【解答】A.幻灯机成倒立、放大的实像;物体在c点时,处在一倍焦距和二倍焦距之间,正好成倒立放大的实像,故A正确;
B.物体在d点时,处在一倍焦距以内,成正立、放大的虚像,而照相机成倒立、缩小的实像,故B错误;
C.物体在a点时,处在二倍焦距以外,成倒立、缩小的实像,而放大镜成正立、放大的虚像,故C错误;
D.物体放在F点时,不成像,而人眼成倒立、缩小的实像,故D错误。
故选A。
10.(2021七下·西湖期末)某同学自制了一个简易投影仪(如图所示),在暗室中将印有奥运五环标志的透明胶片贴在手电筒上,并让灯光正对着焦距为 10cm 的凸透镜,调整手电筒、凸透镜、白色墙壁之间的位置,在墙上得到了一个清晰正立放大的像。则下列说法正确的是:( )
A.胶片应正立放置,且与凸透镜的距离大于 10cm 小于 20cm
B.胶片应倒立放置,且与凸透镜的距离大于 10cm 小于 20cm
C.胶片应正立放置,且与凸透镜的距离小于 10cm
D.胶片应倒立放置,且与凸透镜的距离大于 20cm
【答案】B
【知识点】凸透镜成像的应用
【解析】【分析】根据凸透镜成像的特点分析判断。
【解答】在墙壁上得到放大的实像,则物体肯定在一倍焦距和二倍焦距之间,而光屏在二倍焦距以外。胶片相当与物体,因此到凸透镜的距离大于10cm小于20cm。因为实像都是倒立的,所以胶片应该倒立放置,故B正确,而A、C、D错误。
故选B。
二、填空题
11.(2023七下·柯桥期末)如图所示,小柯用自制的水透镜来探究凸透镜成像规律。
(1)该同学移动蜡烛、水透镜、光屏至如图所示,恰能在光屏上看到清晰的像,利用此成像特点可制成 (选填”照相机”、”放大镜”或”投影仪”);若仅将蜡烛和光屏互换位置,则光屏上 (选填“能”或”不能”)成清晰的像。
(2)此时水透镜的焦距可能是______。
A.5.8cm B.14.3cm C.25.5cm
(3)小科想要模拟近视眼看东西模糊的情景,应该把图中的光屏远离水透镜或者对水透镜 (选填”注水”或”抽水”)。
【答案】(1)照相机;能
(2)B
(3)注水
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验;凸透镜成像的应用
【解析】【分析】
①凸透镜成像规律——
u>2f,fu=2f,v=2f,成倒立等大的实像,应用是测焦距;
f2f,成倒立放大的实像,应用是幻灯机、投影仪等;
u=f,不成像;
u②凸透镜凸度越大,焦距越短,像距越小;近视眼成像在视网膜前,可以用凹透镜进行矫正;远视眼成像在视网膜后面,可以用凸透镜进行矫正。
【解答】
(1)据图可知,物距大于像距,成倒立缩小的实像,所以应用是照相机;由于光路可逆,因此仅将蜡烛和光屏互换位置,仍能在光屏上成清晰的像。
(2)物距u=70cm-20cm=50cm,像距v=90cm-70cm=20cm。倒立缩小的像,u>2f,即50cm>2f,得f<25cm;f<v<2f,即f<20cm<2f,得10cm<f<20cm。B符合题意,故答案为:B。
(3)近视眼成像在视网膜前面,模拟近视眼需使像成在光屏前面,可以通过减小焦距使光线更会聚的方式达到目的,所以注水。
12.(2023七下·常山期末)人类对凸透镜的使用经历了一个漫长的过程,阅读下列材料回答问题。
材料一:1000多年前,人们把透明的水晶磨成”透镜”,这些透镜可放大影像。
材料二:约在1280年,意大利科学家阿马迪用水晶磨成一对凸透镜,制成世界上第一副矫正视力的眼镜。
材料三:1609年,伽利略发现了凸透镜成像规律,之后化学家达盖尔利用该规律发明了第一台照相机。
(1)阿马迪用水晶磨成的凸透镜可以用来矫正图甲中哪种视力缺陷 (填写字母)。
(2)图乙,小科将焦距为15cm的凸透镜放在光具座60cm处,当蜡烛在光具座×处,所成像的性质与照相机成像性质相同,则×的范围可以是______.
A.0<×≤30cm B.0≤×<30cm
C.30<×<45cm D.90<×≤100cm
【答案】(1)B
(2)B;D
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验;远视眼的成因与矫正办法
【解析】【分析】(1)根据近视眼和远视眼的成因与矫正方法分析;
(2)当f【解答】(1)近视眼的晶状体偏厚,对光线的会聚能力较强,成像在视网膜前面,用凹透镜矫正。远视眼的晶状体偏薄,对光线的会聚能力弱,成像在视网膜后面,用凸透镜矫正,故选B。
(2)照相机成倒立、缩小的实像,则蜡烛应该在二倍焦距以外。凸透镜的焦距为15cm,则二倍焦距为30cm。
当蜡烛在左侧时,二倍焦距的刻度为:60cm-30cm=30cm,那么蜡烛的位置:0≤x≤30cm;
当蜡烛在右侧时,二倍焦距的刻度为:60cm+30cm=90cm,那么蜡烛的位置为:90cm≤x≤100cm。
故选BD。
13.(2023七下·新昌期末)如图是正常眼球成像原理图。据图作答:
(1)晶状体和角膜的共同作用相当于一个 。
(2)小红长时间看手机屏幕,导致视力下降,医生诊断为近视眼,并画出了有关的四幅光路图,如图所示。其中属于近视眼矫正的光路图是 (选填序号)。
【答案】(1)凸透镜
(2)④
【知识点】眼球的结构与视觉的形成;近视眼的成因与矫正办法
【解析】【分析】近视眼,由于眼球的前后径过长,或者晶状体的曲度过大,导致成像在视网膜前面,y应该用凹透镜(具有发散作用)进行矫正,使像呈在视网膜上;
【解答】(1)晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜;
(2)近视眼,由于眼球的前后径过长,或者晶状体的曲度过大,导致成像在视网膜前面,y应该用凹透镜(具有发散作用)进行矫正,使像呈在视网膜上;所以④正确;
故答案为:(1)凸透镜(2)④
14.(2023七下·海宁期中)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。
【答案】(1)C
(2)12
(3)u=f 或 蜡烛放在了焦点处
(4)Ⅱ
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【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。
三、实验探究题
15.(2023七下·杭州期中)在“探究凸透镜成像规律”的实验时:
(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班,则该凸透镜的焦距为f= cm;
(2)由于实验时间较长,蜡烛变短,烛焰的像位于光屏中心的 (“上方”或者“下方”);
(3)如图乙,保持蜡烛位置不变,移动透镜至36cm刻度线处,则人眼在 (选填“1”、“2”或“3”)处能观察到蜡烛的像:
(4)实验得到了凸透镜成像的规律,发现在图丙中蜡烛A通过凸透镜不可能形成的像是 (选填“B”、“C”、“D”或“E”)。
【答案】(1)10.0
(2)上方
(3)2
(4)C
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【分析】(1)凸透镜的焦距是焦点到光心之间的距离;
(2)凸透镜成像的“倒立”,不但指形状上的变化,还指运动方向的变化;
(3)(4)根据凸透镜成像的特点和规律解答;
【解答】(1)根据甲图可知,光屏到凸透镜之间的距离就是焦距,即f=20cm-10cm=10cm;
(2)蜡烛变短,相当于火焰向下移动,根据“倒立性”可知,此时像的移动方向与其相反,即蜡烛的像位于光屏中心的上方。
(3)根据乙图可知,当透镜位于36cm刻度线时物距u=36cm-30cm=6cm,即u(4)物体在凸透镜中所成的实像都是倒立的,所成的虚像都是倒立的放大的,没有缩小的虚像,因此蜡烛A通过凸透镜不能成的像是C。
16.(2021七下·吴兴期末)在探究凸透镜成像规律时,小安用发光的“F”字样镶嵌排列在白色方格板上作为光源,实验使用的凸透镜焦距为10cm,实验装置如图所示。
(1)如图甲所示,若此时想在实验中能用光屏承接到F的实像,光屏在 选填“ 0 -10cm”、“10-20cm”、“ 20-30cm”或“30-50cm” 范围内移动。
(2)若要模拟投影仪的成像原理,小安应在步骤(1)的基础上将F 选填“靠近”或“远离” 凸透镜,同时调节光屏的位置,直至在光屏上成清晰的像。
(3)保持凸透镜的位置不变,取下光屏后,直接在光屏一侧透过透镜用眼睛观察像。小安从40刻度线处移动光源逐渐靠近凸透镜,图乙中小安最先看到的像的编号是 。
(4)下列对此实验装置的评价,正确的有 。
A.与烛焰相比,实验使用的光源不会晃动,光屏上所成的像比较稳定
B.若凸透镜的焦距未知,则利用此实验装置不能测量凸透镜的焦距
C.零刻度线刻在光具座标尺的中央,可直接测出物距和像距
D.如果用同样的白色方格板做光屏,能更便于比较像与物的大小
【答案】(1)10-20cm
(2)靠近
(3)1或2
(4)A C D
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【分析】(1)根据图甲确定成像的特点,据此确定光屏所在的位置范围;
(2)投影仪成倒立、放大的实像,据此确定物体的位置,判断F的移动方向;
(3)根据凸透镜成像的特点判断;
(4)根据凸透镜成像的特点和光具座的特点分析判断即可。
【解答】(1)根据图甲可知,此时物距u=40cm>2f,此时成倒立、缩小的虚像,此时像距f(2)投影仪成倒立、放大的实像,此时F应该在一倍焦距和二倍焦距之间,即在10cm和20cm之间,因此应该将F靠近凸透镜。
(3)小安从40刻度线处移动光源逐渐靠近凸透镜,此时成倒立、缩小的实像,因此小安最先看到的像应该为1或2。
(3)A.与烛焰相比,实验使用的光源不会晃动,光屏上所成的像比较稳定,故A正确;
B.若凸透镜的焦距未知,可以通过调整物距和像距,直到像和物体大小相等,此时物距u=2f,可以测出凸透镜的焦距,故B错误;
C.零刻度线刻在光具座标尺的中央,可直接测出物距和像距,故C正确;
D.如果用同样的白色方格板做光屏,能更便于比较像与物的大小,故D正确。
故选ACD。
17.(2021七下·台州期中)有关光的实验探究:凸透镜成像规律
(1)小明将蜡烛、凸透镜和光屏放在一个光具座上,却发现蜡烛的像成在了光屏的上侧,原因是小明没有使它们的中心处于 。为了蜡烛的像能成在光屏中央,以下操作可达到目的的是 (填字母)。
A.将光屏往上移 B.将光屏往下移 C.将蜡烛往上移 D.将蜡烛往下移
(2)小明在学习光的色散时,知道玻璃对不同颜色光的折射程度不同,受此启发,猜想:不同颜色的平行光,经同一个玻璃凸透镜后的会聚点(焦点)的位置应该不同,即同一个凸透镜, (填“红光”或“紫光”)的焦距大一些。
(3)小明用焦距为10cm的凸透镜进行实验,在光屏上得到了清晰的缩小的实像。接着,他改用焦距为5cm的凸透镜继续进行实验,如果不改变光源和凸透镜的位置,若要在光屏上成清晰的像,光屏应该 (填字母)。
(选填:A、向靠近透镜方向移动;B、向远离透镜方向移动;C、保持不变)
(4)淘气的小明把大拇指放在凸透镜上,则__________(填字母)。
A.在光屏上仍能成像,但比原来的喑一些
B.在光屏上不能成像
C.在光屏上能成像,像比原来的小一些
D.需适当移动光屏才能成清晰的像
【答案】(1)同一高度;AC
(2)红光
(3)A
(4)A
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【分析】(1)在实验开始前,调整蜡烛火焰、凸透镜和光屏的中心在同一高度上,是为了保证像成在光屏的中央。根据光屏,蜡烛的移动方向与像的移动方向的关系判断。
(2)凸透镜对光线的偏折能力越强,折射光线与主轴的焦点越靠前,焦距越短。
(3)根据凸透镜成像的特点分析原来焦距的范围,然后分析换用5cm的透镜后,会聚能力增强了还是减小了,从而确定像距的大小变化,最终却光屏的移动方向。
(4)凸透镜的大小不会影响成像的特点,只会影响成像的亮度,据此分析解答。
【解答】(1)小明将蜡烛、凸透镜和光屏放在一个光具座上,却发现婚烛的像成在了光屏的上 侧,原因是小明没有使它们的中心处于同一高度。
为了蜡烛的像能成在光屏中央,可以:①向上移动光屏;②将蜡烛向上移动,故选AC。
(2)凸透镜对红光的偏折能力弱,折射光线与主轴的焦点靠后,即它的焦距大于紫光的焦距。
(3)当u=10cm时成缩小的实像,则10cm>2f,即f<5cm。换用f=5cm的凸透镜后,焦距变长,对光线的会聚能力减弱,则成像的位置会比原来靠后。为了在光屏上成清晰的像,光屏必需向远离凸透镜的方向移动,故选B。
(4)淘气的小明把大拇指放在凸透镜上,遮住了部分凸透镜,相当于凸透镜的口径变小,此时不会影响成像的特点,只会影响会聚光线的多少,使成像变暗,故选A。
四、解答题
18.(2023七下·嵊州期中)(1)在图中,F1为凸透镜焦点,F2为凹透镜焦点。完成光线从左边射向凸透镜经折射后,再由凹透镜射出的完整光路。
(2)如图是经过平面镜反射的两条光线,请标出光源S的位置及对应的两条入射光线(保留必要的作图痕迹)
【答案】(1)
(2)
【知识点】平面镜成像的相关作图;透镜的光路图
【解析】【分析】(1)根据透镜的特殊光线完成作图;
(2)物体在平面镜中所成的像是所有反射光线反向延长线的交点,据此确定像点的位置,再根据平面镜成像的特点确定发光点的位置,最后画出入射光线即可。
【解答】(1)①从焦点射出的光,经过凸透镜后,折射光线与主轴平行;
②与主轴平行的光线,经过凹透镜后,折射光线的反向延长线经过入射光线同侧的虚焦点,如下图所示:
(2)①将反射光线AB和CD反向延长,二者的交点S'就是光源S所成的像;
②通过像点S'作镜面的垂线,根据“物像等距”在镜面上方这条直线上找到发光点S;
③连接SA和SC,就是对应的两条入射光线,如下图所示:
19.(2021七下·西湖期中)
(1)用平面镜成像的特点在途中做出物体AB在平面镜中的像,保留作图痕迹;
(2)一束光从空气斜射到玻璃砖上,通过二次折射回到空气中,请画出完整的折射光路图;
(3)请将凹透镜的光路图补充完整。
【答案】(1)解:如图所示 :
(2)解:如图所示 :
(3)解:如图所示 :
【知识点】平面镜成像的相关作图;作光的折射光路图;透镜的光路图
【解析】【分析】(1)根据平面镜成像的特点完成作图。
(2)根据光的折射规律完成作图;
(3)根据凹透镜的三条特殊光线完成作图。
【解答】①通过A点做平面镜的垂线,然后在平面镜右侧这条直线上根据“物像等距”找到像点A'的位置;
②同理,找到B点的像B'的位置;
③用虚线将两个像点A'B'连接起来即可,如下图所示:
(2)①光从空气斜射入玻璃中时,折射角小于入射角;光从玻璃鞋射入空气中时,折射角大于入射角,据此分别作出对应的折射光线即可;
②由于入射光线平行,因此折射光线也应该是平行的,如下图所示:
(3)①与主轴平行的光线,经过凹透镜后,折射光线的反向延长线经过入射光线同侧的虚焦点;
②射向凹透镜光心的光线,传播方向不发生改变,如下图所示:
20.(2020七下·长兴期末)人类的眼睛很像一架照相机。眼睛与照相机的不同之处是:人的眼睛是通过调节晶状体的弯曲程度,改变晶状体的焦距来获得清晰的实像;普通照相机是在物距确定的情况下通过改变像距使像变得清晰。平时我们看远近不同的物体时,是通过睫状体的伸缩来调节晶状体的弯曲程度,从而改变晶状体的焦距,使物体都能在像距相同的视网膜上形成清晰的像(如图甲所示),图乙是不同位置处的两个物体的成像示意图。
(1)我们人眼能根据观察对象,通过自动调节晶状体可以实现的是( )(填字母)。
A.看清不同亮度的物体 B.看清不同颜色的物体
C.看清不同大小的物体 D.看清不同距离的物体
(2)由图乙得出:减小晶状体的弯曲程度,使晶状体的焦距变大,此时眼睛能看清 处的物体,我们人眼若长期观察近处物体,会造成晶状体过度弯曲,形成近视眼,这种情况下当我们看远处物体时,像会成在视网膜的 (选填“前"或“后")面,此时应配戴 (选填“凸透镜”或“凹透镜”)来矫正。
【答案】(1)D
(2)远;前;凹
【知识点】眼球的结构与视觉的形成;近视眼的成因与矫正办法
【解析】【分析】(1)根据题目的描述确定自动调节晶状体的目的;
(2)分析乙图中晶状体弯曲程度减小后,即晶状体变薄后,物体到眼睛的距离增大了还是减小了即可。根据近视眼的成因和矫正方法解答即可。
【解答】(1)根据题目描述可知,我们通过睫状肌的伸缩来调节晶状体的弯曲程度,从而改变了晶状体的焦距,使我们能够看清远近不同的物体,故选D.
(2)根据乙图可知,上面的晶状体弯曲程度更小,而蜡烛离眼睛更远,所以减小晶状体的弯曲程度,使晶状体的焦距变大,此时眼睛能看清远处的物体。我们人眼若长期观察近处物体,会造成晶状体过度弯曲,形成近视眼,这种情况下当我们看远处物体时,像会成在视网膜的前面,此时应配戴凹透镜来矫正。
1 / 1专题六 凸透镜成像定理--2023-2024学年浙教版科学七年级下册期末复习卷
一、选择题
1.(2020七下·湖州期末)某同学为了探究“视力矫正”原理,利用探究凸透镜成像规律的装置做了以下实验。如图所示,光屏上得到的是模糊的倒立实像,他将一个眼镜片放在凸透镜和烛焰之间,发现光屏上的像变清晰了,他移走眼镜片,稍微将光屏远离凸透镜,屏上再次得到清晰的像,则该眼镜片是( )
A.远视眼镜片,对光线有会聚作用
B.远视眼镜片,对光线有发散作用
C.近视眼镜片,对光线有会聚作用
D.近视眼镜片,对光线有发散作用
2.(2018七下·绍兴期末)在凸透镜的主光轴上放一根粗细均匀的木棒,a端在2倍焦距之外,b端在1倍焦距与2倍焦距之间,如图所示,那么木棒在光屏上的像是( )
A.a端变细,b端变细 B.a端变粗,b端变粗
C.a端变细,b端变粗 D.a端变粗,b端变细
3.(2023七下·上虞期末)下列关于凸透镜或凹透镜的几幅光路图中,错误的是()
A. B.
C. D.
4.(2023七下·平湖期末)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
5.(2023七下·新昌期末)如图所示,小红在探究凸透镜成像规律时,光屏上出现一个清晰的像。下列说法正确的是( )
A.此时烛焰成正立、放大、实像
B.该凸透镜的焦距可能为13厘米
C.保持凸透镜位置不动,将蜡烛向右移动,则像的大小一直变小
D.只将凸透镜向右移动到60厘米刻度处,光屏上再次出现一个清晰的像
6.(2023七下·龙湾期中)习近平总书记提出:“共同呵护好孩子的眼睛,让他们拥有一个光明的未来”。 作为青少年要爱眼护眼,科学用眼。下列图片中符合近视矫正前后的成像情况的组合是( )
A.① ③ B.① ④ C.② ③ D.② ④
7.(2019七下·余杭期中)“影”是生活中常见的光现象,如做光学游戏的“手影”、留下美好记忆照片的“摄影”、幻灯机射到屏幕上的“投影”、湖岸景色在水中形成的“倒影”等,如图,它们与物理知识对应关系正确的是( )
A.手影:平面镜成像 B.摄影:光的反射
C.投影:凸透镜成像 D.倒影:光的折射
8.(2022七下·诸暨期中)某小组同学在做凸透镜成像实验时,在图所示光具座上得到一个清晰的像。他们把一个近视眼镜镜片放在凸透镜与蜡烛之间,发现光屏上的像变得模糊不清。他们想再次得到清晰的像,下面是他们的分析,正确的是( )
A.近视眼镜镜片对光线有发散作用,光屏应向左调
B.近视眼镜镜片对光线有发散作用,光屏应向右调
C.近视眼镜镜片对光线有会聚作用,光屏应向左调
D.近视眼镜镜片对光线有会聚作用,光屏应向右调
9.(2021七下·越城期末)如图所示,a、b、c、d是距凸透镜不同距离的四个点,F为焦点。下列几种光学仪器的成像原理与物体在不同点时的成像情况相对应,下列说法正确的是( )
A.幻灯机是根据物体放在c点时的成像特点制成的
B.照相机是根据物体放在d点时的成像特点制成的
C.使用放大镜时的成像情况与物体放在a点时的成像情况相似
D.人眼看物体时的成像情况与物体放在F点时的成像情况相似
10.(2021七下·西湖期末)某同学自制了一个简易投影仪(如图所示),在暗室中将印有奥运五环标志的透明胶片贴在手电筒上,并让灯光正对着焦距为 10cm 的凸透镜,调整手电筒、凸透镜、白色墙壁之间的位置,在墙上得到了一个清晰正立放大的像。则下列说法正确的是:( )
A.胶片应正立放置,且与凸透镜的距离大于 10cm 小于 20cm
B.胶片应倒立放置,且与凸透镜的距离大于 10cm 小于 20cm
C.胶片应正立放置,且与凸透镜的距离小于 10cm
D.胶片应倒立放置,且与凸透镜的距离大于 20cm
二、填空题
11.(2023七下·柯桥期末)如图所示,小柯用自制的水透镜来探究凸透镜成像规律。
(1)该同学移动蜡烛、水透镜、光屏至如图所示,恰能在光屏上看到清晰的像,利用此成像特点可制成 (选填”照相机”、”放大镜”或”投影仪”);若仅将蜡烛和光屏互换位置,则光屏上 (选填“能”或”不能”)成清晰的像。
(2)此时水透镜的焦距可能是______。
A.5.8cm B.14.3cm C.25.5cm
(3)小科想要模拟近视眼看东西模糊的情景,应该把图中的光屏远离水透镜或者对水透镜 (选填”注水”或”抽水”)。
12.(2023七下·常山期末)人类对凸透镜的使用经历了一个漫长的过程,阅读下列材料回答问题。
材料一:1000多年前,人们把透明的水晶磨成”透镜”,这些透镜可放大影像。
材料二:约在1280年,意大利科学家阿马迪用水晶磨成一对凸透镜,制成世界上第一副矫正视力的眼镜。
材料三:1609年,伽利略发现了凸透镜成像规律,之后化学家达盖尔利用该规律发明了第一台照相机。
(1)阿马迪用水晶磨成的凸透镜可以用来矫正图甲中哪种视力缺陷 (填写字母)。
(2)图乙,小科将焦距为15cm的凸透镜放在光具座60cm处,当蜡烛在光具座×处,所成像的性质与照相机成像性质相同,则×的范围可以是______.
A.0<×≤30cm B.0≤×<30cm
C.30<×<45cm D.90<×≤100cm
13.(2023七下·新昌期末)如图是正常眼球成像原理图。据图作答:
(1)晶状体和角膜的共同作用相当于一个 。
(2)小红长时间看手机屏幕,导致视力下降,医生诊断为近视眼,并画出了有关的四幅光路图,如图所示。其中属于近视眼矫正的光路图是 (选填序号)。
14.(2023七下·海宁期中)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
15.(2023七下·杭州期中)在“探究凸透镜成像规律”的实验时:
(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班,则该凸透镜的焦距为f= cm;
(2)由于实验时间较长,蜡烛变短,烛焰的像位于光屏中心的 (“上方”或者“下方”);
(3)如图乙,保持蜡烛位置不变,移动透镜至36cm刻度线处,则人眼在 (选填“1”、“2”或“3”)处能观察到蜡烛的像:
(4)实验得到了凸透镜成像的规律,发现在图丙中蜡烛A通过凸透镜不可能形成的像是 (选填“B”、“C”、“D”或“E”)。
16.(2021七下·吴兴期末)在探究凸透镜成像规律时,小安用发光的“F”字样镶嵌排列在白色方格板上作为光源,实验使用的凸透镜焦距为10cm,实验装置如图所示。
(1)如图甲所示,若此时想在实验中能用光屏承接到F的实像,光屏在 选填“ 0 -10cm”、“10-20cm”、“ 20-30cm”或“30-50cm” 范围内移动。
(2)若要模拟投影仪的成像原理,小安应在步骤(1)的基础上将F 选填“靠近”或“远离” 凸透镜,同时调节光屏的位置,直至在光屏上成清晰的像。
(3)保持凸透镜的位置不变,取下光屏后,直接在光屏一侧透过透镜用眼睛观察像。小安从40刻度线处移动光源逐渐靠近凸透镜,图乙中小安最先看到的像的编号是 。
(4)下列对此实验装置的评价,正确的有 。
A.与烛焰相比,实验使用的光源不会晃动,光屏上所成的像比较稳定
B.若凸透镜的焦距未知,则利用此实验装置不能测量凸透镜的焦距
C.零刻度线刻在光具座标尺的中央,可直接测出物距和像距
D.如果用同样的白色方格板做光屏,能更便于比较像与物的大小
17.(2021七下·台州期中)有关光的实验探究:凸透镜成像规律
(1)小明将蜡烛、凸透镜和光屏放在一个光具座上,却发现蜡烛的像成在了光屏的上侧,原因是小明没有使它们的中心处于 。为了蜡烛的像能成在光屏中央,以下操作可达到目的的是 (填字母)。
A.将光屏往上移 B.将光屏往下移 C.将蜡烛往上移 D.将蜡烛往下移
(2)小明在学习光的色散时,知道玻璃对不同颜色光的折射程度不同,受此启发,猜想:不同颜色的平行光,经同一个玻璃凸透镜后的会聚点(焦点)的位置应该不同,即同一个凸透镜, (填“红光”或“紫光”)的焦距大一些。
(3)小明用焦距为10cm的凸透镜进行实验,在光屏上得到了清晰的缩小的实像。接着,他改用焦距为5cm的凸透镜继续进行实验,如果不改变光源和凸透镜的位置,若要在光屏上成清晰的像,光屏应该 (填字母)。
(选填:A、向靠近透镜方向移动;B、向远离透镜方向移动;C、保持不变)
(4)淘气的小明把大拇指放在凸透镜上,则__________(填字母)。
A.在光屏上仍能成像,但比原来的喑一些
B.在光屏上不能成像
C.在光屏上能成像,像比原来的小一些
D.需适当移动光屏才能成清晰的像
四、解答题
18.(2023七下·嵊州期中)(1)在图中,F1为凸透镜焦点,F2为凹透镜焦点。完成光线从左边射向凸透镜经折射后,再由凹透镜射出的完整光路。
(2)如图是经过平面镜反射的两条光线,请标出光源S的位置及对应的两条入射光线(保留必要的作图痕迹)
19.(2021七下·西湖期中)
(1)用平面镜成像的特点在途中做出物体AB在平面镜中的像,保留作图痕迹;
(2)一束光从空气斜射到玻璃砖上,通过二次折射回到空气中,请画出完整的折射光路图;
(3)请将凹透镜的光路图补充完整。
20.(2020七下·长兴期末)人类的眼睛很像一架照相机。眼睛与照相机的不同之处是:人的眼睛是通过调节晶状体的弯曲程度,改变晶状体的焦距来获得清晰的实像;普通照相机是在物距确定的情况下通过改变像距使像变得清晰。平时我们看远近不同的物体时,是通过睫状体的伸缩来调节晶状体的弯曲程度,从而改变晶状体的焦距,使物体都能在像距相同的视网膜上形成清晰的像(如图甲所示),图乙是不同位置处的两个物体的成像示意图。
(1)我们人眼能根据观察对象,通过自动调节晶状体可以实现的是( )(填字母)。
A.看清不同亮度的物体 B.看清不同颜色的物体
C.看清不同大小的物体 D.看清不同距离的物体
(2)由图乙得出:减小晶状体的弯曲程度,使晶状体的焦距变大,此时眼睛能看清 处的物体,我们人眼若长期观察近处物体,会造成晶状体过度弯曲,形成近视眼,这种情况下当我们看远处物体时,像会成在视网膜的 (选填“前"或“后")面,此时应配戴 (选填“凸透镜”或“凹透镜”)来矫正。
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【分析】①光线交点前移,则光线会聚;光线交点后移,则光线发散;
②交点成在视网膜前为近视眼,交点成在视网膜后,为远视眼;
③近视眼用凹透镜矫正,远视眼用凸透镜矫正;
④根据取走镜片后光屏的移动方向确定“模糊”的原因是原来的光线发散还是会聚,进而对放入透镜的种类进行推断,从而确定眼镜片的类型。
【解答】他移走眼镜片,稍微将光屏远离凸透镜,屏上再次得到清晰的像,这说明实际成像的位置比光屏的位置靠后,即为远视眼。要矫正远视眼,即让光线比原来会聚,交点前移,因此用凸透镜矫正,对光线有会聚作用,故A正确,B、C、D错误。
故选A。
2.【答案】C
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验;凸透镜成像的应用
【解析】【分析】凸透镜成像规律如下图:
【解答】由图可知,a端的物距大于2倍焦距,所以此时会成一个倒立、缩小的实像,所以会变细,b端的物距大于1倍焦距而小于2倍焦距,所以此时会成一个倒立、放大的实像,所以会变粗,故C说法正确。
故答案为:C
3.【答案】C
【知识点】透镜的光路图
【解析】【分析】根据凸透镜和凹透镜的特殊光线判断。
【解答】A.平行主轴的光线,经过凸透镜后,折射光线经过另一侧的焦点,故A正确不合题意;
BC.平行于主轴的光线,经过凹透镜后,折射光线的反向延长线经过入射光线同侧的虚焦点,故B正确不合题意,C错误符合题意;
D.从焦点射出的光线,经过凸透镜后,折射光线与主轴平行,故D正确不合题意。
故选C。
4.【答案】C
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验;凸透镜成像的应用
【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。
5.【答案】D
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【分析】(1)比较像距和物距的大小,从而确定成像的特点;
(2)根据成像特点确定焦距的范围;
(3)根据“物近像远大,物远像近小”的规律判断;
(4)根据光路的可逆性可知,将物体和光屏互换位置后,光屏上仍然成清晰的实像,只是像的大小相反。
【解答】A.根据图片可知,此时像距大于物距,则光屏上成倒立、放大的实像,故A错误;
B.根据凸透镜成像的特点可知,此时物距u=50cm-35cm=15cm,像距v=75cm-50cm=25cm,则f<15cm<2f,25cm>2f,解得:7.5cmC.蜡烛向右移动时,物距减小,根据“物近像远大”可知,所成的像会增大,故C错误;
D.根据光路的可逆性可知,将物距和像距互换,即此时物距为25cm时,光屏上仍然成清晰的实像,那么凸透镜的位置为:35cm+25cm=60cm,故D正确。
故选D。
6.【答案】A
【知识点】近视眼的成因与矫正办法
【解析】【分析】根据近视眼的成因和矫正方法分析。
【解答】近视眼的晶状体太厚,对光线的会聚能力强,因此成像在视网膜前面,则表示近视眼的是①。
要使像向后移动到视网膜上,必须使光线发散,即近视眼用凹透镜矫正,故选③。
故选A。
7.【答案】C
【知识点】平面镜成像特点、原理和现象;凸透镜成像的应用
【解析】【分析】(1)光在同一种均匀介质中沿直线传播,应用有手影、皮影戏、小孔成像,激光准直,排队等;
(2)水中的倒影是平面镜成像现象,由光的反射形成;
(3)照相机和投影仪都是利用凸透镜成像来工作的。
【解答】A.手影是光沿直线传播的应用,故A错误;
B.摄影利用照相机,光线通过凸透镜发生折射成像,故B错误;
C.投影仪利用凸透镜成像工作,故C正确;
D.倒影是光的反射形成的,故D错误。
故选C。
8.【答案】B
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【分析】根据近视眼的成因和矫正方法,结合凸透镜的成像特点分析判断。
【解答】近视眼镜镜片为凹透镜,对光线有发散作用。将它放在凸透镜和蜡烛之间后,光线比原来发散,即成像的位置会靠后,因此光屏应该向右调节。
故B正确,而A、C、D错误。
故选B。
9.【答案】A
【知识点】凸透镜成像的应用
【解析】【分析】根据凸透镜成像的特点和应用分析判断。
【解答】A.幻灯机成倒立、放大的实像;物体在c点时,处在一倍焦距和二倍焦距之间,正好成倒立放大的实像,故A正确;
B.物体在d点时,处在一倍焦距以内,成正立、放大的虚像,而照相机成倒立、缩小的实像,故B错误;
C.物体在a点时,处在二倍焦距以外,成倒立、缩小的实像,而放大镜成正立、放大的虚像,故C错误;
D.物体放在F点时,不成像,而人眼成倒立、缩小的实像,故D错误。
故选A。
10.【答案】B
【知识点】凸透镜成像的应用
【解析】【分析】根据凸透镜成像的特点分析判断。
【解答】在墙壁上得到放大的实像,则物体肯定在一倍焦距和二倍焦距之间,而光屏在二倍焦距以外。胶片相当与物体,因此到凸透镜的距离大于10cm小于20cm。因为实像都是倒立的,所以胶片应该倒立放置,故B正确,而A、C、D错误。
故选B。
11.【答案】(1)照相机;能
(2)B
(3)注水
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验;凸透镜成像的应用
【解析】【分析】
①凸透镜成像规律——
u>2f,fu=2f,v=2f,成倒立等大的实像,应用是测焦距;
f2f,成倒立放大的实像,应用是幻灯机、投影仪等;
u=f,不成像;
u②凸透镜凸度越大,焦距越短,像距越小;近视眼成像在视网膜前,可以用凹透镜进行矫正;远视眼成像在视网膜后面,可以用凸透镜进行矫正。
【解答】
(1)据图可知,物距大于像距,成倒立缩小的实像,所以应用是照相机;由于光路可逆,因此仅将蜡烛和光屏互换位置,仍能在光屏上成清晰的像。
(2)物距u=70cm-20cm=50cm,像距v=90cm-70cm=20cm。倒立缩小的像,u>2f,即50cm>2f,得f<25cm;f<v<2f,即f<20cm<2f,得10cm<f<20cm。B符合题意,故答案为:B。
(3)近视眼成像在视网膜前面,模拟近视眼需使像成在光屏前面,可以通过减小焦距使光线更会聚的方式达到目的,所以注水。
12.【答案】(1)B
(2)B;D
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验;远视眼的成因与矫正办法
【解析】【分析】(1)根据近视眼和远视眼的成因与矫正方法分析;
(2)当f【解答】(1)近视眼的晶状体偏厚,对光线的会聚能力较强,成像在视网膜前面,用凹透镜矫正。远视眼的晶状体偏薄,对光线的会聚能力弱,成像在视网膜后面,用凸透镜矫正,故选B。
(2)照相机成倒立、缩小的实像,则蜡烛应该在二倍焦距以外。凸透镜的焦距为15cm,则二倍焦距为30cm。
当蜡烛在左侧时,二倍焦距的刻度为:60cm-30cm=30cm,那么蜡烛的位置:0≤x≤30cm;
当蜡烛在右侧时,二倍焦距的刻度为:60cm+30cm=90cm,那么蜡烛的位置为:90cm≤x≤100cm。
故选BD。
13.【答案】(1)凸透镜
(2)④
【知识点】眼球的结构与视觉的形成;近视眼的成因与矫正办法
【解析】【分析】近视眼,由于眼球的前后径过长,或者晶状体的曲度过大,导致成像在视网膜前面,y应该用凹透镜(具有发散作用)进行矫正,使像呈在视网膜上;
【解答】(1)晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜;
(2)近视眼,由于眼球的前后径过长,或者晶状体的曲度过大,导致成像在视网膜前面,y应该用凹透镜(具有发散作用)进行矫正,使像呈在视网膜上;所以④正确;
故答案为:(1)凸透镜(2)④
14.【答案】(1)C
(2)12
(3)u=f 或 蜡烛放在了焦点处
(4)Ⅱ
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【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。
15.【答案】(1)10.0
(2)上方
(3)2
(4)C
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【分析】(1)凸透镜的焦距是焦点到光心之间的距离;
(2)凸透镜成像的“倒立”,不但指形状上的变化,还指运动方向的变化;
(3)(4)根据凸透镜成像的特点和规律解答;
【解答】(1)根据甲图可知,光屏到凸透镜之间的距离就是焦距,即f=20cm-10cm=10cm;
(2)蜡烛变短,相当于火焰向下移动,根据“倒立性”可知,此时像的移动方向与其相反,即蜡烛的像位于光屏中心的上方。
(3)根据乙图可知,当透镜位于36cm刻度线时物距u=36cm-30cm=6cm,即u(4)物体在凸透镜中所成的实像都是倒立的,所成的虚像都是倒立的放大的,没有缩小的虚像,因此蜡烛A通过凸透镜不能成的像是C。
16.【答案】(1)10-20cm
(2)靠近
(3)1或2
(4)A C D
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【分析】(1)根据图甲确定成像的特点,据此确定光屏所在的位置范围;
(2)投影仪成倒立、放大的实像,据此确定物体的位置,判断F的移动方向;
(3)根据凸透镜成像的特点判断;
(4)根据凸透镜成像的特点和光具座的特点分析判断即可。
【解答】(1)根据图甲可知,此时物距u=40cm>2f,此时成倒立、缩小的虚像,此时像距f(2)投影仪成倒立、放大的实像,此时F应该在一倍焦距和二倍焦距之间,即在10cm和20cm之间,因此应该将F靠近凸透镜。
(3)小安从40刻度线处移动光源逐渐靠近凸透镜,此时成倒立、缩小的实像,因此小安最先看到的像应该为1或2。
(3)A.与烛焰相比,实验使用的光源不会晃动,光屏上所成的像比较稳定,故A正确;
B.若凸透镜的焦距未知,可以通过调整物距和像距,直到像和物体大小相等,此时物距u=2f,可以测出凸透镜的焦距,故B错误;
C.零刻度线刻在光具座标尺的中央,可直接测出物距和像距,故C正确;
D.如果用同样的白色方格板做光屏,能更便于比较像与物的大小,故D正确。
故选ACD。
17.【答案】(1)同一高度;AC
(2)红光
(3)A
(4)A
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【分析】(1)在实验开始前,调整蜡烛火焰、凸透镜和光屏的中心在同一高度上,是为了保证像成在光屏的中央。根据光屏,蜡烛的移动方向与像的移动方向的关系判断。
(2)凸透镜对光线的偏折能力越强,折射光线与主轴的焦点越靠前,焦距越短。
(3)根据凸透镜成像的特点分析原来焦距的范围,然后分析换用5cm的透镜后,会聚能力增强了还是减小了,从而确定像距的大小变化,最终却光屏的移动方向。
(4)凸透镜的大小不会影响成像的特点,只会影响成像的亮度,据此分析解答。
【解答】(1)小明将蜡烛、凸透镜和光屏放在一个光具座上,却发现婚烛的像成在了光屏的上 侧,原因是小明没有使它们的中心处于同一高度。
为了蜡烛的像能成在光屏中央,可以:①向上移动光屏;②将蜡烛向上移动,故选AC。
(2)凸透镜对红光的偏折能力弱,折射光线与主轴的焦点靠后,即它的焦距大于紫光的焦距。
(3)当u=10cm时成缩小的实像,则10cm>2f,即f<5cm。换用f=5cm的凸透镜后,焦距变长,对光线的会聚能力减弱,则成像的位置会比原来靠后。为了在光屏上成清晰的像,光屏必需向远离凸透镜的方向移动,故选B。
(4)淘气的小明把大拇指放在凸透镜上,遮住了部分凸透镜,相当于凸透镜的口径变小,此时不会影响成像的特点,只会影响会聚光线的多少,使成像变暗,故选A。
18.【答案】(1)
(2)
【知识点】平面镜成像的相关作图;透镜的光路图
【解析】【分析】(1)根据透镜的特殊光线完成作图;
(2)物体在平面镜中所成的像是所有反射光线反向延长线的交点,据此确定像点的位置,再根据平面镜成像的特点确定发光点的位置,最后画出入射光线即可。
【解答】(1)①从焦点射出的光,经过凸透镜后,折射光线与主轴平行;
②与主轴平行的光线,经过凹透镜后,折射光线的反向延长线经过入射光线同侧的虚焦点,如下图所示:
(2)①将反射光线AB和CD反向延长,二者的交点S'就是光源S所成的像;
②通过像点S'作镜面的垂线,根据“物像等距”在镜面上方这条直线上找到发光点S;
③连接SA和SC,就是对应的两条入射光线,如下图所示:
19.【答案】(1)解:如图所示 :
(2)解:如图所示 :
(3)解:如图所示 :
【知识点】平面镜成像的相关作图;作光的折射光路图;透镜的光路图
【解析】【分析】(1)根据平面镜成像的特点完成作图。
(2)根据光的折射规律完成作图;
(3)根据凹透镜的三条特殊光线完成作图。
【解答】①通过A点做平面镜的垂线,然后在平面镜右侧这条直线上根据“物像等距”找到像点A'的位置;
②同理,找到B点的像B'的位置;
③用虚线将两个像点A'B'连接起来即可,如下图所示:
(2)①光从空气斜射入玻璃中时,折射角小于入射角;光从玻璃鞋射入空气中时,折射角大于入射角,据此分别作出对应的折射光线即可;
②由于入射光线平行,因此折射光线也应该是平行的,如下图所示:
(3)①与主轴平行的光线,经过凹透镜后,折射光线的反向延长线经过入射光线同侧的虚焦点;
②射向凹透镜光心的光线,传播方向不发生改变,如下图所示:
20.【答案】(1)D
(2)远;前;凹
【知识点】眼球的结构与视觉的形成;近视眼的成因与矫正办法
【解析】【分析】(1)根据题目的描述确定自动调节晶状体的目的;
(2)分析乙图中晶状体弯曲程度减小后,即晶状体变薄后,物体到眼睛的距离增大了还是减小了即可。根据近视眼的成因和矫正方法解答即可。
【解答】(1)根据题目描述可知,我们通过睫状肌的伸缩来调节晶状体的弯曲程度,从而改变了晶状体的焦距,使我们能够看清远近不同的物体,故选D.
(2)根据乙图可知,上面的晶状体弯曲程度更小,而蜡烛离眼睛更远,所以减小晶状体的弯曲程度,使晶状体的焦距变大,此时眼睛能看清远处的物体。我们人眼若长期观察近处物体,会造成晶状体过度弯曲,形成近视眼,这种情况下当我们看远处物体时,像会成在视网膜的前面,此时应配戴凹透镜来矫正。
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