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3.5奇妙的透镜
一、单选题
1．一束光通过透镜的光路如图所示，正确的是（　　）
A． B．
C． D．
2．下列光现象中，属于光沿直线传播现象的是（　　）
A．“折断”的铅笔 B．“放大”的鱼
C．阳光下的树荫 D．水中的倒影
3．关于凸透镜，下列说法中正确的是（　　）
A．凸透镜对光有会聚的作用 B．凸透镜只有一个焦点
C．凸透镜所成的像一定是缩小的 D．凸透镜所成的像一定是正立的
4．共享单车进驻滨海，这极大地便利了我县人民的出行。使用者只需用手机扫车牌上的二维码，获取验证后自动开锁即可使用。关于单车，下列说法正确的是（　　）
A．车牌上的二维码本身发光
B．二维码上白色部分吸收所有色光，黑色部分反射光
C．手机上的摄像头相当于一个凸透镜
D．扫码时二维码要位于摄像头一倍焦距以内
5．如图四种玻璃透镜中（　　）
A．只有a是凸透镜 B．c是凹透镜
C．只有a 和b是凹透镜 D．只有d是凹透镜
6．如图所示的水晶球是小明暑假研学过程中获得的奖品，妈妈提醒小明不要把它们放在向阳的窗台上，因为水晶球相当于（　　）
A．凸透镜 B．凸面镜 C．凹透镜 D．凹面镜
7．林雨在森林公园游玩时，看到一个丢弃的透明塑料瓶.她想到，如果下雨使得瓶中进了水，就可能会成为森林火灾的元凶.于是她捡起瓶子丢进了垃圾筒.引起火灾的主要原因是 (　　)
A．盛有水的透明塑料瓶相当于一凸透镜，对光有会聚作用
B．盛有水的透明塑料瓶相当于一凸透镜，对光有发散作用
C．盛有水的透明塑料瓶相当于一凹透镜，对光有会聚作用
D．盛有水的透明塑料瓶相当于一凹透镜，对光有发散作用
8．“影”是我们日常生活中常见的光现象，如“手影”游戏，电影院放映的“电影”，河边树木在水中形成的“倒影”，春游时留下美好记忆的照片（“摄影”）等，以下列出的“影”与物理知识对应关系正确的是（　　）
①手影—光的直线传播
②倒影—光的折射
③电影—凸透镜成像
④杯弓蛇影—光的折射
A．①② B．②④ C．①③ D．②③
9．如图所示是一个魔术箱。魔术箱顶部的中央有一条窄缝，使激光笔产生的激光束从左侧的小孔射入，从右侧小孔射出。将一块遮光板从顶部的窄缝插入箱中，遮光板并没有挡住激光束的传播。下列关于魔术箱的内部结构，说法正确的是（　　）
A．魔术箱内一定有三块平面镜
B．遮光板插入窄缝的高度等于魔术箱的高度
C．激光束的传播方向在魔术箱内可能改变 4 次
D．魔术箱左右两侧的小孔一定要在同一水平高度
10．小星同学利用太阳光测量凸透镜的焦距，方法如图所示．他注意到让凸透镜正对阳光，但没有仔细调节纸片与透镜的距离，在纸片上的光斑并不是最小，当纸片远离透镜时，光斑一直变大，就测出了光斑到凸透镜中心的距离L，那么，凸透镜的实际焦距
A．一定小于L B．一定大于L
C．可能等于L D．可能小于L、也可能大于L
二、填空题
11．1666年，英国物理学家　 　用玻璃三棱镜分解了太阳光，揭开了光的颜色之谜。如图所示，西汉时期的《淮南万毕术》记载：“削冰令圆，举以向日，以艾承其影，则得火”。将冰块制成凸透镜，利用其对太阳光的　 　（选填“会聚’或“发散”）作用生火。
12．如图为探究凸透镜对光作用的实验过程，得出的结论为：光从空气射入透镜时，凸透镜对光有 　 　作用，凹透镜对光有 　 　作用。
13．取一个大烧杯，里面充满烟雾，倒扣在桌子上，用手电筒射出一平行光束（如图甲所示）。若在杯底放置一个凸透镜，光的传播方向如图乙所示，这说明当光从空气射入透镜时，凸透镜对光线有 　 　作用；若换成凹透镜光的传播方向如图丙所示，这又说明当光从空气射入透镜时，凹透镜对光线有 　 　作用。
14． 在炎热的午后不宜浇花，原因是花瓣上的水滴相当于一个　 　镜，对光线有　 　作用，会 灼伤花瓣。
15．为了判定直径相同的两透镜的类型，分别将它们正对太阳，并在下方各放一张纸，在纸上得到相应的光斑，透镜与光斑的大小如图所示( 其中形成甲光斑的　 　是凹透镜，形成乙光斑的　 　是凸透镜(选填“一定”“可能”或“一定不”).
16．为了测量某凸透镜焦距，小华先在纸上画了一个小于透镜大小的圆环，如图所示，将凸透镜正对太阳光，在其下方距透镜8cm处的白纸上的光斑恰好与圆环重合，当将该透镜远离白纸垂直移动6cm时，此时白纸上的光斑再次与圆环重合，此过程中光斑的大小　 　（选填“先变小后变大”或“先变大后变小”），通过计算可以得到该凸透镜的焦距为　 　cm。
三、综合题
17． 小唐妈妈是远视眼，某天她和妈妈去眼镜店配眼镜，店员介绍他们的眼镜镜片的材料有玻璃和水晶两类，每种材质不同的镜片价格也不一样，配出眼镜的重量也不同。据此，学习过凸透镜成像知识的小唐猜想：“凸透镜的焦距是否与材料有关”。于是她利用“探究凸透镜的成像规律”的实验装置来验证猜想。准备的实验器材有平行光源，两只大小、厚薄、形状完全相同的由玻璃和水晶制成的凸透镜，光屏，光具座，刻度尺等。把平行光源、玻璃凸透镜、光屏依次放在光具座上，调整它们的中心在同一高度，让平行光源垂直照射玻璃凸透镜，前后移动光屏，在光屏上出现最亮最小的点，接下来的操作是　 　， 然后　 　。如果　 　，说明凸透镜的焦距和材料无关； 如果　 　，说明凸透镜的焦距和材料有关。
四、简答题
18．在有阳光的情况下，给你一张纸和一把刻度尺，如何粗略地测出凸透镜的焦距？写出操作方法。
五、作图题
19．将图中凹透镜的光路图补充完整。
六、实验探究题
20．如图所示，平行光通过图中左侧虚线框（其中放置一块透镜）后，在右侧光屏上形成一个圆形光斑，该光斑的直径比透镜大。请你判断虚线框中是否是凸透镜，说出接下来的操作及判断方法。（不添加其它器材）
（1）操作：将光屏　 　；
（2）判断方法：　 　。
七、科普阅读题
21．阅读短文，回答问题。
菲涅尔透镜
甲图中图1是平凸透镜的截面图，由光学知识可知，平行光由平凸透镜左侧垂直入射时，在透镜中传播方向不变，只有经透镜另一侧曲面时才会发生偏折，并会聚于焦点。若在图2中将平凸透镜阴影部分去掉，保留图中曲面的白色部分，并将其向左平移到透镜平面处，即图3，这样的透镜叫作菲涅尔透镜（又称螺纹透镜）。菲涅尔透镜与平凸透镜一样，仍能将平行于主光轴的光会聚于焦点。
与平凸透镜相比，光在菲涅尔透镜中传播时减少了在透镜中直线传播的部分，只保留透镜发生折射的曲面，因此，在节省透镜材料的同时也减少了光在透镜中传播的光能损失。菲涅尔透镜有着广泛的应用，如图乙为手机闪光灯上用到的菲涅尔透镜，从上方俯视，它由多个同心圆的玻璃组成，大型菲涅尔透镜是聚光太阳能系统中重要的光学部件之一，它能提高单位面积上获得的光能，当透镜非螺纹面垂直面向太阳光时，光聚焦在电池片上，将会聚更多的能量，需要的电池面积变小，大大节约了成本。
（1）当平行光由平凸透镜平的一面垂直入射时，在　 　时才会发生偏折；
（2）菲涅尔透镜与平凸透镜的工作原理　 　（选填“相同”或“不同”）；
（3）如图丙所示，F、OO'分别是菲涅尔透镜的焦点和主光轴，请画出入射光线经过菲涅尔透镜后的光路　 　；
（4）下列关于菲涅尔透镜的说法，正确的是。
A．与相同直径的平凸透镜相比，要损失更多的光能
B．菲涅尔透镜实质上是由一圈圈凸透镜和凹透镜组成的
C．与相同直径的平凸透镜相比，所用材料更少
参考答案
1．A
2．C
3．A
4．C
5．D
6．A
7．A
8．C
9．C
10．A
11．牛顿；会聚
12．会聚；发散
13．会聚；发散
14．凸透；会聚
15．一定；可能
16．先变小后变大；11
17．用刻度尺测量出玻璃凸透镜到光屏的距离；将玻璃凸透镜更换为水晶凸透镜，调整中心，前后移动光屏，在光屏上出现最小最亮的点，用刻度尺测量出水晶凸透镜到光屏的距离，分别记录玻璃和水晶凸透镜到光屏的距离、；；
18．使凸透镜正对太阳，纸放在透镜后面，与透镜平行，并前后移动，直到在纸上出现一个最小最亮的光斑为止，量出这时光斑与透镜间的距离，就约等于凸透镜的焦距。
19．
20．（1）向左移动
（2）若光斑一直变小，则为凹透镜；若光斑先变小后变大，则为凸透镜
21．（1）经透镜另一侧曲面
（2）相同
（3）
（4）C

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