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第五章 透镜及其应用
一、单选题
1．探究“凸透镜成像的规律”实验中，在离凸透镜30厘米的光屏上得到一个清晰的烛焰的像，则该凸透镜的焦距可能是（　　）
A．20厘米 B．30厘米 C．40厘米 D．50厘米
2．关于透镜的主光轴和光心，下列说法中正确的是（　　）
A．主光轴就是通过透镜中心的直线
B．光心就是透镜的几何中心，它位于主光轴上
C．凸透镜有主光轴，凹透镜没有主光轴
D．凸透镜有光心，凹透镜没有光心
3．显微镜的结构如图所示，则下列说法正确的是（　　）
A．物镜是凹透镜，目镜是凸透镜
B．物镜成倒立缩小的实像
C．目镜成正立放大的虚像
D．反光镜利用光的折射提高载玻片亮度
4．在“探究凸透镜成像的规律”的实验中，如图所示放置器材，此时光屏上呈现倒立、等大的像，下列说法正确的是（　　）
A．凸透镜的焦距是20cm
B．将蜡烛移动到刻度尺上20cm处，根据成像特点可制成幻灯机
C．若将凸透镜换成薄玻璃板，光屏上可以找到正立、等大的像
D．若将蜡烛向左移动，需将光屏向左移动才能重新找到清晰的像
5．在探究凸透镜成像规律的实验中，当凸透镜、光屏和烛焰的位置如图所示时，光屏上能成一个清晰的像（像未画出），下列说法正确的是 （　　）
A．照相机就是根据这个成像规律工作的
B．凸透镜不动，把光屏与蜡烛交换位置，光屏上将出现清晰放大的像
C．凸透镜不动，当把蜡烛向左移动时，要成清晰的像，光屏需向左移动
D．随着蜡烛燃烧烛焰逐渐向下移动，光屏上的像也向下移动
6．在物理的学习中，我们经常提到的“像”有：①小孔成像；②平面镜成像；③放大镜成像；④投影仪投影在屏幕上的像；⑤汽车观后镜中的像。下列说法正确的是（　　）
A．属于实像的是①③④
B．属于虚像的是④⑤
C．由于反射而成的像是①②⑤
D．由于折射而成的像是③④
7．如图是投影仪的结构图，在使用投影仪时，发现在屏幕上的画面太小，要使画面变大些，正确的调节方法是（　　 ）
A．减小投影仪与屏幕间的距离，下调凸透镜，减小凸透镜到投影片间的距离
B．减小投影仪与屏幕间的距离，上调凸透镜，增大凸透镜到投影片间的距离
C．增大投影仪与屏幕间的距离，下调凸透镜，减小凸透镜到投影片间的距离
D．增大投影仪与屏幕间的距离，上调凸透镜，增大凸透镜到投影片间的距离
8．在探究凸透镜成像规律的实验中，移动光屏距透镜20cm时，在光屏上正好得到烛焰清晰放大的像。则（　　）
A．蜡烛距透镜的距离大于20cm
B．凸透镜的焦距大于10cm
C．投影仪应用了该次实验的成像规律
D．照相机应用了该次实验的成像规律
二、填空题
9．如图所示，在注有清水的试管内留有一稍大的空气泡，使太阳光从试管的正上方向下照，观察试管下方的白纸，可以发现白纸上与空气泡相对应的位置较 （选填“亮”或“暗”），这是因为气泡与周围水组成 透镜，太阳光射向空气泡和它下方的水后，出射光线会被 （选填“会聚”或“发散”）。

10．在探究凸透镜成像的规律时，如图甲所示，要使像能够成在光屏的中央，应将透镜向 （上/下）调整；若凸透镜的焦距是10cm，当烛焰距凸透镜15cm时，能成倒立、 的实像，在上一步实验获得清晰的像后，小明取了一副近视眼镜放在凸透镜前（如图乙），要使光屏上还能成清晰的像，可将蜡烛向 （左/右）移。
11．如让一束平行光经过一透镜，在光屏上得到一个最小、最亮的光斑（如图所示），则此透镜的焦距为 cm。小明用此透镜做“探究透镜成像规律”的实验。当物体从距透镜20cm处向透镜的方向移动时，要得到清晰的像，应使光屏 透镜（填“靠近”或“远离”）。
12．显微镜可以帮助我们观察更小的世界，它的目镜相当于放大镜，物镜镜头相当于 透镜（选填“放大镜”“投影仪”或“照相机”），如果想要观察得更加仔细，减小观察范围，增大放大倍数，此时物镜会更 （选填“接近”或“远离”）载玻片。
13．明代张宁在《方洲杂言》中说：“老人目昏，不辨细字，张此物于双目，字明大加倍。”是说上年纪的人，眼睛内晶状体会变得 （选填“突出”或“扁平”）一些，焦距会变 （选填“长”或“短”），看不清近处的字，句中的“此物”属于 （选填“凸”或“凹”）透镜。
三、实验题
14．在“探究凸透镜成像规律”的实验中。
(1)使发光体F和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上，最简便的操作是： ；
(2)如图所示，发光体F在光屏上成倒立、 的清晰的实像；
(3)接着给凸透镜戴上近视眼镜，发现光屏上的像变模糊，在不移动发光体F和凸透镜位置的情况下，为使光屏上再次呈现清晰的像，应将光屏向 （靠近/远离）凸透镜方向移动。
15．如图所示，李宁同学在张老师指导下做“探究凸透镜成像规律”的实验．
（1）当蜡烛位于图中B处时，移动光屏到D处，观察到光屏上呈现清晰的像，此时像和物大小相等，则该凸透镜焦距为 cm。
（2）李宁同学把蜡烛移动到A处，屏上的像变得模糊，要使像变清晰，光屏应向 （选填“左”或“右”）适当移动，此时光屏上的像应该是倒立、 的实像。生活中常用的 就是利用这个原理制成的。
（3）在上述（2）操作的基础上，张老师取下自己戴的眼睛放于蜡烛和凸透镜之间、光屏上的像又变得模糊，李宁同学发现当光屏向左移动适当距离后像又清晰。由此可知，张老师所戴的眼镜是 ，张老师的眼睛属于 。（选填“近视眼”或“远视眼”）
四、计算题
16．如图在遮光板上挖去一直径为 d1的洞，恰好可装入一薄透镜，光屏距遮光板长度为 d，若在光屏上所呈像的直径为 d2，求透镜的焦距。 （提示：如果两个三角形三个角对应相等，则他们为相似三角形，本题可以利用相似三角形对应边成比例来作答）
《第五章 透镜及其应用》参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8
答案 A B C D C D C C
1．A
【详解】在离凸透镜30厘米的光屏上得到一个清晰的烛焰的像，即像距为30cm，而此时光屏上缩小、等大、放大的实像都有可能。成缩小的实像时，像距大于一倍焦距且小于两倍焦距，即
f代入数据，解得
15cm成等大的实像时，像距等于两倍焦距，即
v=2f
代入数据，解得
f=15cm
成放大的实像时，像距大于两倍焦距，即
v>2f
代入数据，解得
f<15cm
综上所述：该凸透镜的焦距可能A选项中的20cm。故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
2．B
【详解】A．主光轴是垂直通过透镜中心的直线，故A错误；
B．光心在主光轴上，通过该点的光传播方向不变，透镜的光心就是透镜的中心，故B正确；
C．凸透镜、凹透镜都有主光轴，故C错误；
D．凸透镜、凹透镜都有光心，故D错误。
故选B。
3．C
【详解】A．物镜是凸透镜，目镜是凸透镜，故 A选项错误；
B．物镜成倒立放大的实像，故B选项错误；
C．目镜相当于放大镜，成正立放大的虚像，故C选项正确；
D．由于是面镜，反光镜利用光的反射提高载玻片亮度，故D选项错误。
故选C。
4．D
【详解】A．由图可知，此时的物距等于像距，为20.00cm ，成的是倒立、等大的实像，则物距u=2f，故f=10.00cm，故A错误；
B．由于焦距为10.00cm，将蜡烛移动到20cm刻度处时，物距为30.00cm，位于2倍焦距之外，成倒立、缩小的实像，可制成照相机，故B错误；
C．将图中的凸透镜换成薄玻璃板，根据平面镜成像的特点可知，成的是正立、等大的虚像，虚像不能呈在光屏上，把光屏移到像的位置，光屏上没有这个像，故C错误；
D．当蜡烛向左移动时，物距变大，像距会变小，要在光屏上再次获得清晰的像，可以将光屏向左适当移动，找到清晰的像，故D正确。
故选D。
5．C
【详解】A．由图可知，此时物距位于一倍焦距与二倍焦距之间，成倒立、放大的实像，照相机的成像原理是物距位于二倍焦距以外成倒立、缩小的实像，故A错误；
B．由于光路是可逆的，凸透镜不动，把光屏与蜡烛交换位置，此时物距在二倍焦距以外，凸透镜成倒立、缩小的实像，故B错误；
C．根据凸透镜的成像规律可知，物距增大，像距减小，像变小，凸透镜不动，当把蜡烛向左移动时，增大了物距，则要缩小像距才能在光屏上成清晰的像，因此将光屏向左移动，故C正确；
D．通过凸透镜光心的光线其传播方向不变，所以当烛焰逐渐向下移动时，光屏上的像向上移动，故D错误。
故选C。
6．D
【详解】①小孔成像是由于光的直线传播形成的实像；②平面镜成像是由于光的反射形成的虚像；③放大镜成像是由于光的折射而形成的虚像；④投影仪投影在屏幕上的像是由于光的折射形成的实像；⑤汽车观后镜中的像是由于光的反射形成的虚像。
A．属于实像的是①④，故A错误；
B．属于虚像的是②③⑤，故B错误；
C．由于反射而成的像是②⑤，故C错误；
D．由于折射而成的像是③④，故D正确。
故选D。
7．C
【详解】在使用投影仪时，发现在屏幕上的画面太小，要使像变大，由物近像远像变大可知应减小物距，即下调凸透镜，减小凸透镜到投影片间的距离，并增大像距，即增大投影仪与屏幕间的距离。故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
8．C
【详解】B．光屏距透镜20cm时，在光屏上正好得到烛焰清晰放大的像，说明像在二倍焦距以外，即
20cm>2f
f<10cm
故B不符合题意；
A．此时物体应在一倍焦距和二倍焦距之间，即物距
10cm故A不符合题意；
CD．在光屏上正好得到烛焰清晰放大的像，投影仪应用了该次实验的成像规律，故C符合题意，D不符合题意。
故选C。
9． 暗 凹 发散
【详解】[1][2][3]由于气泡的存在，气泡周边的水形成中间薄边缘厚的凹透镜，凹透镜对光线有发散的作用，故在气泡的下面对应的位置较暗。
10． 下 放大 左
【详解】[1]如图，像在光屏的上方，说明像比较靠上，根据光线过光心不改变方向，透镜要向下移动，或光屏向上移动，或烛焰向上移动。
[2]焦距是10cm，当烛焰距凸透镜15cm时，此时，成倒立放大实像。
[3]近视眼是凹透镜，凹透镜对光线有发散作用，此时在凸透镜的前面放一个凹透镜，要使光屏上清晰的像，光屏应远离凸透镜，或烛焰远离凸透镜，即可将蜡烛向左移动。
11． 10.0 远离
【详解】[1]如图，平行光能会聚一点，说明凸透镜对光线有会聚作用，平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚在主光轴上一点，这点是凸透镜的焦点，焦点到光心的距离是凸透镜的焦距，所以凸透镜的焦距是10.0cm。
[2]当物体从距透镜20cm处向透镜的方向移动时，即物距变小，根据凸透镜的动态成像规律，像距应该变大，所以要得到清晰的像，光屏应该远离凸透镜。
12． 投影仪 接近
【详解】[1][2]显微镜的物镜相当于投影仪，物体放在物镜的一倍焦距和二倍焦距之间，成倒立、放大的实像；如果想要观察得更加仔细，减小观察范围，增大放大倍数，根据凸透镜成实像的规律可知，需要接近载玻片，减小物距，像距变大，所成的像变大。
13． 扁平 长 凸
【详解】[1][2][3]老年人由于肌体功能的退化，眼睛内晶状体会变薄，即变得扁平一些，折射能力减弱，焦距变长，近处物体的像成在视网膜的后方，看不清；矫正方法是佩戴凸透镜，利用凸透镜的会聚作用使像成在视网膜上，所以句中的“此物”属于凸透镜。
14．(1)使发光体F、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度
(2)缩小
(3)远离
【详解】（1）使发光体F和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上，最简便的操作是：使发光体“F”、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度，目的是使像成在光屏中央。
（2）如图所示，物距大于像距，物体在二倍焦距以外，发光体F在光屏上成倒立、缩小的清晰实像，像在一倍焦距和二倍焦距之间。
（3）近视眼镜是凹透镜，对光线有发散作用，当给凸透镜戴上近视眼镜后，由于对光线的发散作用，延迟了光线的会聚，像将远离凸透镜，应将光屏向远离凸透镜的方向移动。
15． 10 左 缩小 照相机 凸透镜 远视眼
【详解】（1）[1]当物距等于二倍焦距时，像和物体大小相等，由图可知物距为20cm，所以凸透镜焦距为10cm。
（2）[2]李宁同学把蜡烛移动到A处，物距变大，像距会变小，所以要使像变清晰，光屏应向左适当移动。
[3][4]此时物距大于二倍焦距，所以光屏上的像应该是倒立缩小实像，据此可以制成照相机。
（3）[5][6]当张老师将自己戴的眼镜放于蜡烛和凸透镜之间、光屏上的像又变得模糊，李宁同学需要光屏向左移动适当距离后像才清晰，说明眼镜让光提前会聚，所以张老师所戴的眼镜是凸透镜，张老师的眼睛属于远视眼。
16．
【详解】解：由题意可知，透镜为凸透镜，光屏上成实像，设凸透镜焦距为f，凸透镜的焦点应位于光屏左侧，光路如图。
由于
根据相似三角形知识可知
则凸透镜的焦距
答∶凸透镜的焦距为。

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