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透镜及其应用期末专项复习卷(五)
考点示例
考点 1 透镜对光的作用及三条特殊光线作图
例1 请在图 QM5-1中画出光线经过凹透镜后的光路图(F为焦点)。
例2 如图 QM5-2所示，O为凸透镜的光心，F为焦点，请将图中两条光线的光路补充完整。
考点2 区分实像和虚像
例3 以下是小洋学习了关于“平面镜成像”和“凸透镜成像”的知识后，总结出的关于实像和虚像的一些特点。其中正确的是()
A.虚像可以用光屏承接
B.实像不一定能用光屏承接
C.虚像可以是正立的，也可以是倒立的
D.实像可以是放大的，也可以是缩小的
考点 3 凸透镜成像规律及应用
例4 探究“凸透镜成像的规律”实验中，在离凸透镜30cm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.20cm B.30cm C.40 cm D.50cm
例5 在探究“凸透镜成像的规律”时，某小组测量出多组物距和像距的数据，并绘制成如图 QM5-3所示的图像，根据图像可知 ( )
A.该凸透镜的焦距.f=20cm
B.当物距u=30cm时，成倒立、缩小的实像，照相机利用了这条规律
C.当物距u=8cm时，成倒立、放大的实像，幻灯机利用了这条规律
D.若把物体从距凸透镜 30cm 处向距凸透镜 15 cm处移动，则所成的像会逐渐变小
例6 (多选)一名同学利用如图 QM5-4所示的装置探究凸透镜成像的规律，他先用焦距为20 cm的凸透镜进行实验，在光屏上得到清晰的像。接下来他想改用焦距为10 cm的凸透镜继续进行实验，下列分析正确的有 ( )
A.要使光屏上再次成清晰的像，可只将光屏向右移
B.要使光屏上再次成清晰的像，可只将蜡烛向右移
C.若只移动光屏重新得到清晰的像，像将变大
D.若只移动蜡烛重新得到清晰的像，像将变大
例7 在“天宫课堂”的水球实验中，小玉看到王亚平老师的倒立、缩小的像，如图 QM5-5甲所示。于是她利用实验室的光学器材探究凸透镜成像的规律。
(1)小玉找到了一个焦距未知的凸透镜，用一束平行光正对凸透镜照射，移动光屏，直到光屏上出现最小、最亮的光斑，如图乙所示。则凸透镜的焦距是 cm。
(2)如图丙所示，将蜡烛、凸透镜、光屏依次安装在光具座上。点燃蜡烛，调整它们的高度到合适的位置。
(3)将凸透镜固定在 50 cm刻度线处，蜡烛移动到 20 cm刻度线处，向 (选填“靠近”或“远离”)凸透镜的方向移动图丙中光屏，直到出现烛焰倒立、 的实像。
(4)在(3)的基础上，更换成另一个焦距为9 cm的凸透镜，光屏上的像变模糊了，此现象与 (选填“近视眼”或“远视眼”)成因相似。为了使光屏上的像恢复清晰，可向 (选填“靠近”或“远离”)凸透镜的方向移动蜡烛。
(5)在实验过程中，原来光屏中央的像“跑”到上方，为了使像回到中央,接下来的操作是 (选填“①”“②”或“③”)。
①向下调光屏 ②向上调凸透镜 ③向上调蜡烛
考点 4 眼睛和眼镜
例8 现代生活中，智能手机给人们带来了许多便利，但长时间盯着手机屏幕，容易导致视力下降。图QM5-6中属于近视眼及其矫正的原理图的是 ( )
A.甲、乙 B.甲、丁
C.丙、乙 D.丙、丁
例9 如图 QM5-7所示，把眼镜片放在烛焰与凸透镜之间，调节光屏得到烛焰清晰的像，撤去眼镜片，像变得模糊，调节光屏适当远离凸透镜，光屏上重新得到清晰的像。该眼镜片 ( )
A.是凹透镜，属于近视眼镜 B.是凹透镜，属于远视眼镜
C.是凸透镜，属于近视眼镜 D.是凸透镜，属于远视眼镜
考点过关
一、选择题
1小明用透明塑料盒设计了一个昆虫标本观察器，如图QM5-8所示。盒底上放标本，盒盖上嵌入一凸透镜。有焦距为5cm 和10 cm的两种凸透镜，为了在盒盖上方附近，通过凸透镜观察到标本正立、放大的像，凸透镜焦距f与盒高h 选择合理的是( )
A.f=5cm,h=10cm B.f=10cm,h=12cm
C.f=5cm,h=12cm D.f=10cm,h=6cm
2.随着科技的发展，我们进入了“刷脸”时代。“刷脸”时人脸面对摄像头(相当于一个凸透镜)，经系统自动拍照、扫描，确认相关信息后，即可迅速完成身份认证。在系统拍照过程中 ( )
A.人脸是光源
B.人脸经摄像头成缩小、倒立的实像
C.人脸经摄像头成像的原理与平面镜相同
D.人脸应保持在摄像头的一倍焦距到两倍焦距之间
3.某同学做“探究凸透镜成像的规律”实验时，所用凸透镜的焦距为f，保持凸透镜位置不变，如图QM5-9所示，先后使烛焰位于a、b、c、d四点，并分别调整光屏的位置。关于a、b、c、d四点的成像情况，他归纳出以下说法，其中错误的是 ( )
A.烛焰位于a点时，屏上出现的实像最小
B.烛焰位于c点时，屏上出现的实像最大
C.烛焰位于b点时，屏上出现的实像最大
D.烛焰位于 d 点时，成正立、放大的虚像
4.2022年5月 10 日，在蔚蓝地球的映衬下，我国发射的“天舟四号”货运飞船成功对接空间站“天和”核心舱。如图 QM5-10所示是对接过程中核心舱上摄像机拍摄的照片。下列说法正确的是 ( )
A.核心舱摄像机的镜头相当于凸透镜
B.光通过摄像机的镜头都是沿直线传播
C.地球通过核心舱上摄像机的镜头成虚像
D.“天舟四号”靠近核心舱时，它在核心舱摄像机上成的像逐渐变小
5.(多选)小明利用如图 QM5-11所示的装置探究凸透镜成像的规律。将蜡烛放在凸透镜左侧适当位置，调整光屏到凸透镜的距离，使烛焰在光屏上成清晰的像，分别测出物距u和像距v，实验数据如下表。下列说法正确的是 ( )
实验次数 1 2 3 4 5
物距u/ cm 60 30 20 15 12
像距v/ cm 12 15 20 30 60
A.该凸透镜的焦距为20 cm
B.从第1次实验到第5 次实验，成在光屏上的像越来越大
C.当u=45cm时，移动光屏，可在光屏上成倒立、缩小的清晰实像
D.第5次实验后，在贴近凸透镜左侧放一眼镜片，向右移动光屏，能在光屏上成清晰的像，则眼镜片对光起会聚作用
二、填空题
6.现在流行的“自拍神器”给旅行者自拍带来方便。如图 QM5-12所示，与直接拿手机自拍相比，利用自拍杆可以 物距， 像的大小，从而 取景范围，取得更好的拍摄效果。(均选填“增大”或“减小”)
7. 小陈发现爷爷看书时将书拿得很远，根据所学知识想到人的眼睛与 (选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)的成像原理相同，爷爷眼睛的问题是因为晶状体太薄造成的 (选填“近”或“远”)视眼。于是他建议父母带爷爷到眼镜店选配一副由 透镜制成的老花镜。
8.如图 QM5-13所示是由两组凸透镜组成的望远镜，使远处的物体在焦点附近成实像的物镜相当于 (选填“照相机”或“投影仪”)的镜头；物镜的直径比我们眼睛的瞳孔大很多，主要目的是 ；历史上第一位自制天文望远镜观察天体的是意大利物理学家 。
三、作图题
9.如图 QM5-14所示，探究凸透镜成像时，F是凸透镜的焦点，S是蜡烛火焰上的一点，试作出 S的像S'的位置。
10.如图 QM5-15所示，请在图中画出近视眼能看清近处物体发出的两束入射光线经晶状体折射后对应的光线。
四、实验探究题
11.小明利用一个纸筒、凸透镜和半透明薄膜自制了如图QM5-16 甲所示的模型照相机。在使用时发现，被拍摄物体和照相机的距离有变化时，像会变得不清晰。老师告诉小明，当物距改变时，照相机可通过伸缩镜头或调节镜头焦距两种方式再次得到清晰的像。为了验证老师的说法，小明选取了蜡烛、多个不同焦距的凸透镜、光具座等器材进行实验探究。
(1)实验前应将烛焰中心、凸透镜光心、光屏中心调至 。
(2)当蜡烛、光屏、凸透镜在如图乙所示位置时，光屏上成清晰的像。将蜡烛向左调节到某一位置时，凸透镜向 (选填“左”或“右”)调节，光屏上再次成清晰倒立、缩小的像。得出：当物距改变时，伸缩镜头可以再次获得清晰的像。
(3)小明将蜡烛、光屏、凸透镜调回如图乙所示位置。将蜡烛向左调节到某一位置时，换用焦距 (选填“更大”或“更小”)的凸透镜，光屏上再次成清晰的像。得出：当物距改变时，调节镜头焦距可以再次获得清晰的像。
(4)蜡烛燃烧一段时间后，光屏上的像位置偏高，小明将光具座左侧抬高， (选填“可以”或“不可以”)使像回到光屏中央。
(5)请在图丙中画出烛焰S发出的平行于主光轴的光线经过凸透镜后的折射光线。
12.小明探究凸透镜的成像规律，与老师一起研制了如图QM5-17甲所示的实验装置，用水透镜模拟眼睛，光屏模拟视网膜，通过对水透镜注水或抽水可改变水透镜的厚薄。蜡烛、光屏和水透镜在光具座上的位置如图甲所示。
(1)三者摆放位置如图甲所示时，在光屏上成了一个清晰的像(像未画出)，该像为倒立、 的实像。此时水透镜的焦距f的范围为 。
(2)用水透镜模拟正常眼睛，将图甲中的蜡烛移动到光具座上40 cm刻度线处，光屏不动，此时应对水透镜 (选填“注水”或“抽水”)，使其焦距变 (选填“长”或“短”)，才能在光屏上重新得到一个清晰的像。
(3)用水透镜模拟爷爷的老花眼，如图乙所示，若爷爷不戴老花镜时恰好能够看到图中位置上的蜡烛，在图中的虚线框内安装上适当度数的老花镜的镜片，则爷爷将能看清蜡烛位置 (选填“左侧”或“右侧”)的物体。小明因为没有良好的用眼习惯，变成了近视眼，应该戴 (选填“凸”或“凹”)透镜矫正。
【考点示例】
例1 如图所示
例 2 如图所示
例3 D
例4 A
例5 B
例6 BD
例7 (1)10.0 (3)远离 缩小
(4)近视眼 靠近 (5)③
例8 A 例9 D
【考点过关】
1. D 2. B 3. C
4. A[解析]摄像机的镜头相当于凸透镜，物体成倒立、缩小的实像，A正确；光通过摄像机的镜头，是折射现象，折射光线会改变原来的传播方向，不是沿直线传播，B错误；地球通过核心舱上摄像机的镜头成倒立、缩小的实像，C错误；“天舟四号”靠近核心舱时，物距减小，它在核心舱摄像机上成的像逐渐变大，D错误。
5. BC [解析]根据表格中的数据可知，当u=20cm时,v=20cm,则u=v=2f,所以凸透镜的焦距为10cm，A 错误；从第1次实验到第5 次实验，物距始终大于焦距，物距变小，像距变大，像变大，B正确；当u=45cm时，物距大于二倍焦距，移动光屏，可在光屏上成倒立、缩小的清晰实像，C正确；第5次实验后，在贴近凸透镜左侧放一眼镜片，向右移动光屏，能在光屏上成清晰的像，这说明像推迟会聚了，该眼镜片是凹透镜，对光起发散作用，D错误。
6.增大 减小 增大 7.照相机 远 凸
8.照相机 会聚更多的光使像更明亮 伽利略
9.如图所示
10.如图所示
11. (1)同一高度 (2)右 (3)更大 (4)不可以
(5)如图所示
12. (1)缩小 10 cm(2)注水 短 (3)右侧 凹

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