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5.1透镜
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．在如图所示的光学元件中，属于凸透镜的是（　　）
A． B．
C． D．
2．集邮爱好者鉴别邮票时，为了看得更清楚一些，往往利用光学元件来观察，如图所示，这个光学元件是（　　）
A．平面镜 B．凹面镜 C．凸透镜 D．凹透镜
3．晴朗的夏天中午，给树或花的叶子浇水，常会把叶子烧焦，其原因是（　　）
A．水滴蒸发时给叶子传热 B．水滴吸热升温，把叶子烧焦
C．阳光容易透过水滴 D．水滴使阳光会聚，把叶子烧焦
4．如图甲所示，L为凸透镜，为透镜的主光轴，O为透镜的光心，把一个点光源放在透镜的左侧，a、b是点光源发出的光经透镜折射后的两条折射光线。小明画出如图乙所示的光路图且确定了点光源S的位置，你认为S真实的位置应在（　　）
A．S点 B．低于S点 C．高于S点 D．S点、低于S点或高于S点都有可能
5．如图，F是透镜的焦点，其中正确的光路图是（　　）
A． B．
C． D．
6．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，如图所示，这时光斑到凸透镜的距离为8cm。若凸透镜远离纸的过程中光斑一直变大，则该凸透镜的焦距（　　）
A．一定小于8cm B．一定等于8cm
C．一定大于8cm D．可能小于8cm，也可能大于8cm
7．如图所示的光路图中．完全正确的是（ ）
A． B．
C． D．
8．一块矩形玻璃砖，切割成图中形状后拉开一段距离出，平行于光轴的光线从左面射入，右边射出的光线（　　）
A．仍然保持平行
B．一定是发散光线
C．一定是会聚光线
D．结论与d有关，以上均有可能
二、填空题
9．凸透镜能使跟主光轴平行的光线会聚在主光轴上一点，这个点叫作凸透镜的 ；凸透镜有 个焦点，焦点到凸透镜中心的距离叫作 。
10．如图（a）所示，圆柱形玻璃瓶里装满水，一名学生站在玻璃瓶的左侧，小明透过玻璃瓶可以看到校服上校徽的像。此时玻璃瓶相当于图（b）的透镜 （选填甲/乙）；
11．小明一家去森林公园游玩，看见阳光透过树叶的缝隙在地上形成圆形的光斑，这是太阳倒立的 （选填“实”或“虚”）像，光斑是光的 （选填“直线传播”或“反射”）形成的；他捡起遗落在森林里没喝完的矿泉水瓶，因为这样的水瓶对光有 （选填“发散”或“会聚”）作用，存在安全隐患。
12．(1)小明同学想利用太阳光来测量凸透镜的焦距，下列做法最合理的是：_______；
A． B．
C． D．
(2)如图所示，我们用保温材料制作一个长方体盒子，内壁涂成黑色，顶部盖上透明的玻璃板，就制成了一个简易的太阳能集热器。用容器盛一些冷水放在里面，将集热器放在太阳光下，就能对水加热。加热水的过程中，如果我们在A、B点各放一个温度计测量该点温度，发现B点的温度计示数变化得快，原因是： （写出一条即可）。
三、作图题
13．在课后实践活动中，小明自制了一个如图甲所示的手电筒，他将小灯泡放在凸透镜的焦点处，请在图乙中画出光通过凸透镜后的光线。

四、实验题
14．在成功完成“放大镜取火（如图）”的实践活动后，小华想进一步探究不同的透镜对火柴的点燃效果有什么不同，和同学们讨论后，他们提出了以下三种猜想：
猜想1：凹透镜也能点燃火柴；
猜想2：点燃火柴的快慢与凸透镜的焦距大小有关；
猜想3：点燃火柴的快慢与凸透镜的直径大小有关；
（1）他们经过讨论，判断猜想1是错误的，你认为他们判断的依据是 ；
（2）为了验证猜想2，他们选用直径相同而焦距不等的凸透镜进行多次实验，发现火柴被点燃的时间基本相等，这说明猜想2是 的（选填“正确”或“错误”）；
（3）请设计一个简单实验，帮助小华验证猜想3是否正确。
a. 实验器材：太阳光、三块 的凸透镜、火柴、秒表；
b. 实验步骤： ；
c. 实验结论： 。
五、综合题
15．①画出图中两条入射光线经凸透镜后的光线 ；
②如图所示，在我国首次“太空授课”中，女航天员王亚平制造了一个小水球，我们看到她在水里的倒立的像。水球相当于 （选填“平面镜”、“凸透镜”或“凹透镜”）
《5.1透镜》参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8
答案 C C D B C A D C
1．C
【详解】AB．中间薄，边缘厚的透镜是凹透镜，故AB不符合题意；
C．该透镜中间厚，边缘薄，属于凸透镜，故C符合题意；
D．该元件厚度相同，不是凹透镜，也不是凸透镜，故D不符合题意。
故选C。
2．C
【详解】AB．由于面镜只能反光，不能透光，由题意可知，该光学元件能透光，故AB不符合题意；
CD．当时，凸透镜成正立、放大的虚像，应用于放大镜，能看清较小的物体，而凹透镜成正立、缩小的虚像，故C符合题意，D不符合题意。
故选C。
3．D
【详解】由于表面张力的作用，水在树或花的叶子表面很容易形成圆形的水滴，水滴的形状是凸透镜的形状，因此晶莹剔透的水滴就有了凸透镜的性质；晴朗的夏日中午，温度比较高，太阳光含有的能量多，在水滴凸透镜的会聚作用下，能量更强，所以很容易就会把树或花的叶子烧焦；故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
4．B
【详解】L为凸透镜，凸透镜对光线有会聚作用，根据过焦点的光线经过凸透镜折射后会平行于主光轴可知，光源的真实位置应低于S点，故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
5．C
【详解】A．通过透镜光心的光线传播方向不变。故A错误；
B．与主光轴平行的光线通过凸透镜后，经过凸透镜焦点。故B错误；
C．凹透镜对光起发散作用，与主光轴平行的光线，通过凹透镜后，远离主光轴，但反射延长线经过透镜另一侧的焦点。故C正确；
D．凹透镜对光起发散作用，从焦点射向透镜的光线，经凹透镜发散后，应该更加地与主光轴分离，而不是与主光轴平行。故D错误。
故选C。
6．A
【详解】纸上呈现一个并非最小的光斑，该光斑不是凸透镜的焦点；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不等于8cm；由题知，凸透镜远离纸的过程中光斑一直变大，由平行光经凸透镜后的成像规律得，凸透镜的焦点在光斑之前，因此f一定小于8cm。故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
7．D
【详解】A．平行于凹透镜主光轴的光线，经凹透镜折射后，折射光线的反向延长线经过凹透镜的焦点，故A错误；
B．在光的反射现象中，反射角等于入射角，而图中反射角大于入射角，故B错误；
C．光从空气斜射入玻璃中时，折射角小于入射角，而图中折射角大于入射角，故C错误；
D．平行于凸透镜主光轴的光线，经凸透镜折射后，折射光线经过凸透镜的焦点，故D正确。
故选D。
8．C
【详解】由图得，玻璃砖被切割后，称为两透镜，左边透镜中间薄两边厚，是凹透镜；右边透镜中间厚两边薄，是凸透镜。当玻璃砖没有被切割分开前，左边凹透镜的发散作用与右边凸透镜的会聚作用恰好抵消，它们的焦点重合，玻璃砖被切割分开后，发散光线的发光点离凸透镜边远，相当于发散光的发散程度比与那里降低，经右边凸透镜会聚后，必成会聚光线，故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
9． 焦点 2 焦距
【详解】[1][2][3]凸透镜能使跟主光轴平行的光线会聚在主光轴上的焦点上。焦点到凸透镜光心的距离叫焦距，凸透镜左右两侧各有一焦点，因此凸透镜有两个焦点。
10．甲
【详解】圆柱形玻璃杯，里面装满水，玻璃瓶在水平方向上相当于一个凸透镜。经过甲透镜的出射光线相对于入射光线向内侧偏转，所以甲是凸透镜，乙透镜对光线有发散作用，是凹透镜，故此时玻璃瓶相当于图（b）的甲透镜。
11． 实 直线传播 会聚
【详解】[1][2]阳光透过树叶的缝隙在地上形成圆形光斑，是小孔成像现象，它是光沿直线传播形成的太阳倒立的实像。
[3]没喝完的矿泉水瓶相当于是一个凸透镜，凸透镜对光线具有会聚作用。
12．(1)C
(2)见解析
【详解】（1）[1]将凸透镜正对着太阳光，白纸置于另一侧，且平行于凸透镜，改变白纸与凸透镜间的距离，直到白纸上出现一个最小、最亮的光斑，该光斑便为焦点，测出光斑到凸透镜中心的距离，即为凸透镜的焦距，故AB不符合题意，C符合题意。
故选C。
（2）[1]A、B吸收热量相等，B点升高温度快，A点升温慢，是因为A点有水，水的比热容大。
13．
【详解】过焦点的光线经凸透镜折射后折射光线平行于主光轴，如图所示：

14． 凹透镜对光线有发散作用 错误 焦距相同直径不同 见解析 见解析
【详解】（1）[1]凹透镜对太阳光有发散作用，不能将太阳光聚集在一起而点燃火柴，所以判断猜想1是错误的。
（2）[2]用直径相同而焦距不等的凸透镜多次做实验，发现火柴被点燃的时间基本相等，说明点燃火柴的快慢与凸透镜的焦距无关，则猜想2错误。
（3）[3][4][5]a. 实验器材：太阳光、三块焦距相同直径不同的凸透镜、火柴、秒表；
b. 实验步骤：分别用焦距相同但直径不同的凸透镜正对太阳光，把火柴头放在凸透镜焦点处点燃，并记录点燃火柴所需要的时间；
c. 实验结论：若三次点燃火柴所需要的时间相等，说明点燃火柴的快慢与凸透镜的直径大小无关，猜想3是错误；若点燃火柴的时间不相等，说明点燃火柴的快慢与凸透镜的直径大小有关，猜想3是正确的。
15． 凸透镜
【详解】①[1]如图，平行于主光轴的光线经过凸透镜折射后向主光轴方向偏折，并且会经过焦点射出；直接经过凸透镜光心的光线传播方向不变；画出图中两条入射光线经凸透镜后的光线如下图所示：
②[2][3]如图所示，凸透镜成倒立、缩小的实像，根据凸透镜成像特点可知，当物距大于二倍焦距时，凸透镜成倒立、缩小的实像。同时，图中水球具有中间厚，边缘薄的特点，因此水球相当于一个凸透镜。
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