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一、选择题（共9题，每小题4分，共36分）
1.淄博琉璃烧制技艺是国家级非物质文化遗产。小明在琉璃馆参观时用一个焦距为的凸透镜观察琉璃瓶的细节，当凸透镜距离瓶子时，他看到的像是( )
A.倒立、放大的实像
B.倒立、缩小的实像
C.正立、放大的虚像
D.正立、放大的实像
2.人眼是一个高度精密的光学系统，下列围绕人眼的讨论，不正确的是( )
A.人能看到物体是有光射入人眼
B.外界物体在视网膜上成像的像距大于二倍焦距
C.角膜和晶状体的共同作用相当于凸透镜，视网膜相当于光屏
D.眼球好像一架照相机，外界物体在视网膜上成缩小的像
3.在探究凸透镜成像规律的实验中，当蜡烛、凸透镜、光屏位于如图所示位置时，在光屏上出现一个清晰烛焰的像，其成像特点是( )
A.倒立、放大的实像
B.倒立、放大的虚像
C.倒立、缩小的实像
D.正立、放大的虚像
4.一花一世界，一草一天堂，透过水滴看事物，你会发现一个“颠倒”的精彩世界！如图透过水滴我们看到了颠倒的远处的树木和房屋，选项图中线段ab表示物体，能正确反映其成像原理的示意图是( )
A.
B.
C.
D.
5.眼睛具有很好的调节功能，才使我们能看清远近不同的物体。如图所示，当我们看远处物体时，物体的像正好成在视网膜上；当我们改为看近处物体时，为了使近处物体的像也成在视网膜上，晶状体的形状和焦距的变化情况分别是( )
A.晶状体变厚，焦距变短
B.晶状体变厚，焦距变长
C.晶状体变薄，焦距变短
D.晶状体变薄，焦距变长
6.如图所示是小红制作的一架简易的天文望远镜，选用的凸透镜焦距为5 cm和50 cm。她将寻星装置安装在套筒上，将望远镜固定在三脚架上，用于观察月球，下列说法中不正确的是( )
A.应该将焦距为50 cm的凸透镜作为物镜，焦距为5 cm的凸透镜作为目镜
B.通过寻星装置寻找月球，是利用了光沿直线传播的原理
C.观察时调节套筒的长度，使物镜和目镜的距离约为55 cm
D.通过望远镜看到的是月球正立、缩小的虚像
7.如图甲所示，纸筒左端开一小孔，纸筒右端开口，开口处蒙一层半透明纸做光屏，将点燃的蜡烛放在纸筒前，在光屏上能观察到清晰的烛焰的像；如图乙所示，保持蜡烛和纸筒的位置不变，只在原小孔处开一个大孔，并在大孔处嵌入一个合适的凸透镜，此时恰能在光屏上呈现清晰的像，则与相比( )
A.更亮更小 B.更亮等大
C.更亮更大 D.更暗更小
8.小明同学找来一个薄壁圆柱形玻璃杯，并将画有箭头的白纸贴在玻璃杯后，观察结果如图甲所示。向杯中加水，使得水面高过箭头位置，透过玻璃杯观察纸上的“箭头”。将白纸逐渐远离玻璃杯的过程中，可依次观察到情景( )
A.丁、乙、丙 B.乙、丙、丁
C.丙、丁、乙 D.丁、丙、乙
9.如图所示，小明同学在探究凸透镜成像的规律时，记录并绘制了像距v和物距u之间的关系图像。下列说法正确的是( )
A.凸透镜焦距为20 cm
B.物距为5 cm时，可以通过移动光屏承接到清晰的像
C.物距为15 cm时，成放大的像，根据这一原理可以制成投影仪
D.物距由15 cm增大到30 cm的过程中，在光屏上看到的像一直是变大的
二、非选择题（共7小题，共64分）
10.（5分）戴近视镜的小强发现其眼镜与爷爷的老花镜外观相同，为了区分它们，他把其中一副眼镜靠近物理课本，发现课本上的文字变大了，则说明这副眼镜是_________（填“近视镜”或“老花镜”）。如图所示，图_________（填“甲”或“乙”）是老花眼的光路示意图。
11.（5分）小李先后用同一相机拍摄了同一蝴蝶的照片，如图甲、乙所示，则拍摄___________（填“甲”或“乙”）照片时镜头距离蝴蝶更近，此时相机拍摄照片甲比拍摄照片乙镜头到胶片的距离___________（填“大”或“小”）。
12.（5分）如图所示，小罗做凸透镜成像实验时在光屏上得到了倒立、等大、清晰的实像（像未画出），则透镜的焦距是_________cm；然后他把蜡烛再移动到35 cm刻度线处，此时的成像原理与_________（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）的相同。
13.（5分）贵阳的很多路口都安装了360°高清摄像头，其镜头与成像板位置固定。这些镜头相当于可自动调节焦距的凸透镜，不管人靠近还是远离，都能自动调节焦距以保证人与镜头的距离大于2倍焦距，使得成像板上成倒立、________的实像，成像原理如图所示。当人靠近摄像头时，镜头的焦距________（选填“变大”“变小”或“不变”）。
14.（5分）如图1所示，一项被称作“可调式眼镜”的新技术可以帮助人们不用通过眼科医生就可以矫正自己的视力。这种眼镜的镜片中含有一种液体，通过调节此液体的含量，镜片的形状会随之改变；如图2所示，改变滑块的位置就可实现镜片形状的变化。
如图2所示，近视眼患者如果用“可调式眼镜”加以矫正，应将滑块从中间逐渐向_________（填“左”或“右”）移动，直至看清物体。若某一远视眼患者的眼镜度数是500度，此时眼镜的焦距是_________m。
15.（22分）在“探究凸透镜成像的规律”实验中，小明用高为的发光体（由发光二极管组成）作为物体，把凸透镜固定在如图甲所示的光具座刻度线处不动。如表所示是小明记录的凸透镜成实像时的部分实验数据。
次数 物距/cm 像距/cm 像高/cm
1 30.0 15.0 2
2 20.0 4
3 15.0 8
（1）实验前需要调整发光体、凸透镜和光屏的中心在_________，目的是_____________。分析表中数据可知，实验中所用凸透镜的焦距为_________cm。
（2）根据实验的数据推测，当把发光体放在光具座“0”刻度线处时，保持透镜位置不变，发光体通过凸透镜所成实像的高度_________（填“大于”“小于”或“等于”）2 cm。
（3）小明用如图乙所示的LED发光灯制成的“F”字样的光源替换图甲中的发光体，保持“F”光源和凸透镜的位置如图甲不变，移动光屏又一次找到了清晰的像，从光屏右侧观察光屏，该像可能是图丙中的_________（填字母），该成像规律与_________（填“投影仪”或“照相机”）原理相同；另外请你分析小明用“F”光源代替原来发光体完成实验的优点是_______________________。
（4）若将该凸透镜换成焦距为30.0 cm的凸透镜，发光体和凸透镜的位置如图甲不变，无论怎样在光具座上移动光屏，光屏上都不能得到清晰的像，原因是________________。
16.（17分）在学习了望远镜相关的知识后，班级内举办了“制作望远镜”的活动，要求同学们利用实验室中不同焦距的凸透镜来制作一个简易的天文望远镜。
（1）望远镜有不同类型，其中有一种望远镜是由两组凸透镜组成的（如甲图所示）。靠近被观测物体的叫作物镜，作用是使远处的物体在焦点附近成_________（选填“实”或“虚”）像；靠近眼睛的叫作目镜，作用相当于一个_________（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”），用来把物镜成的像放大。
（2）望远镜的放大倍率为物镜的焦距与目镜的焦距之比，为了让成像质量好一些，其放大倍率不宜过大，取放大倍率为2~3倍即可。现有A、B、C三个规格不同的凸透镜：
A.焦距20 cm，直径5 cm
B.焦距10 cm，直径4 cm
C.焦距5 cm，直径3 cm
若小组同学选择B透镜作为目镜，为了制作出乙图所示的望远镜，参考丙图，则物镜应选择_________（选填“A”或“C”）透镜，这样物镜可以会聚更多的光，使所成像更加明亮。此望远镜的放大倍率为_________。
（3）用（2）中望远镜观察最远处的物体时，物镜和目镜的距离约为_________cm，观察较近处的物体时，若想看到清晰的像，物镜和目镜的距离要_________（选填“变大”“变小”或“不变”）。
答案以及解析
1.答案：C
解析：由题意可知，凸透镜的焦距为，物距为，根据凸透镜成像规律可知，时，凸透镜成正立、放大的虚像。故选C。
2.答案：B
解析：眼睛看见物体是因为物体发出或反射的光射入人眼，故A正确；人的眼睛相当于一架微型照相机，晶状体和角膜的共同作用相当于凸透镜，视网膜相当于光屏，无论是近处还是远处的物体，到凸透镜的距离都大于二倍焦距，像距大于一倍焦距小于二倍焦距，外界物体在视网膜上成倒立、缩小的实像，故B错误，C、D正确。故选B。
3.答案：A
解析：虚像不能用光屏承接，故所成像为实像，由图可知，此时物距小于像距，根据凸透镜成像规律可知，成倒立、放大的实像，故A正确。故选A。
4.答案：A
解析：由图可知，透过水滴我们看到了颠倒的远处的树木和房屋，树木和房屋通过水滴成倒立、缩小的实像；根据凸透镜成像规律可知，当时，，成倒立、缩小的实像，故选A。
5.答案：A
解析：我们看远处的物体时，睫状体的调节作用使晶状体变薄，对光的偏折能力变弱，焦距变长，远处物体的像刚好成在视网膜上；我们看近处的物体时，睫状体的调节作用使晶状体变厚，对光的偏折能力变强，焦距变短，近处物体的像刚好成在视网膜上。
6.答案：D
解析：望远镜的物镜用来将远处的物体在焦点附近成实像，而目镜是为了将这个像放大，所以应该将焦距为50 cm的凸透镜作为物镜，焦距为5 cm的凸透镜作为目镜，A正确。通过寻星装置寻找月球，是利用了光沿直线传播的原理，B正确。观察时，月球在二倍焦距之外，像落在物镜焦点附近，而目镜相当于放大镜，物镜成的像应在目镜的一倍焦距之内，所以应调节套筒的长度，使物镜和目镜的距离约为55 cm，C正确。望远镜的物镜相当于照相机，成倒立、缩小的实像；目镜相当于放大镜，成正立、放大的虚像，通过两次成像后，像与物体相比，是倒立、缩小的虚像，D错误。
7.答案：B
解析：第一次是小孔成像，由光的直线传播形成倒立的实像，第二次换上凸透镜后，由于凸透镜的直径更大，经凸透镜折射的光更多，所以像更亮，同时，根据过凸透镜光心的光线传播方向不变可知，两次成的像大小相等（如图）。故选B。
8.答案：D
解析：注入水后的圆柱形玻璃杯相当于凸透镜，将白纸逐渐远离玻璃杯的过程中，开始时白纸位于焦距以内，成正立、放大的虚像，白纸上的箭头方向不变，左右变长，是丁图；接着将白纸移动到1倍焦距和2倍焦距之间，成倒立、放大的实像，白纸上的箭头左右方向改变，左右变长，是丙图；最后将白纸移动到2倍焦距以外，成倒立、缩小的实像，白纸上的箭头左右变短，方向改变（相对于图甲中箭头的方向），故是乙图，正确的顺序是丁、丙、乙。故选D。
9.答案：C
解析：物距等于像距时，凸透镜成倒立、等大的实像，此时，所以，故A错误；物距为5 cm时，物距小于此透镜的焦距，成正立、放大的虚像，不能通过移动光屏承接到清晰的像，故B错误；当时，，成倒立、放大的实像，根据这一原理可以制成投影仪，故C正确；物距由15 cm增大到30 cm的过程中，像距变小，像变小，故D错误。故选C。
10.答案：老花镜；甲
解析：近视镜是凹透镜，老花镜是凸透镜。因为凸透镜成像时，可以成正立、放大的虚像，所以将眼镜靠近物理课本，发现课本上的文字变大了，说明这副眼镜是老花镜；老花眼是远视眼，近处物体的像成在视网膜的后方，图甲是老花眼的光路示意图。
11.答案：乙；小
解析：由题图能看出，甲图的像较小，即此时的像距较小，则物距较大，所以在拍摄照片甲时，相机镜头到蝴蝶的距离较大；乙图的像较大，则其像距较大，物距较小，所以在拍摄照片乙时，镜头到蝴蝶的距离较小，相机镜头到胶片的距离较大，即像距较大，则相机拍摄照片甲比拍摄照片乙镜头到胶片的距离小。
12.答案：10；投影仪
解析：由图可知，物距，像距，则，透镜的焦距；把蜡烛再移动到35 cm刻度线处，物距，大于一倍焦距小于二倍焦距，根据凸透镜成像规律可知，成倒立、放大的实像，与投影仪成像原理相同。
13.答案：缩小；变小
解析：由凸透镜成像规律可知，人与镜头的距离大于2倍焦距时，在成像板上成倒立、缩小的实像；当人靠近摄像头时，物距减小，因镜头相当于一个可自动调节焦距的凸透镜，为了保证人与镜头的距离大于2倍焦距且仍能在成像板上成像，则镜头的焦距应变小。
14.答案：左；0.2
解析：近视眼的晶状体太厚，折光能力太强，远处物体的像成在视网膜前，所以要用凹透镜来进行矫正；由图2可知，如果用“可调式眼镜”加以矫正，应将滑块从中间逐渐向左移动，直至看清物体。透镜焦度，眼镜的焦距为。
15.答案：（1）同一高度；使像成在光屏中央；10.0（2）小于（3）B；照相机；便于比较成像性质（4）物体在焦点处不能成像
解析：（1）实验中，为了使像成在光屏中央，应调整发光体、凸透镜和光屏的中心在同一高度上。由题意可知，发光体高4 cm，根据凸透镜成像规律可知，当物距等于像距等于二倍焦距时，成倒立、等大的实像，由表格可知，当像高等于发光体的高度4 cm时，物距等于20.0 cm，即，故。
（2）由表格数据可知，当物距为30.0 cm时，像高2 cm，当把发光体放在光具座“0”刻度线处时，保持透镜位置不变，则，根据凸透镜成实像时物远像近像变小的规律可知，像会缩小，因此像的高度小于2 cm。
（3）由图甲可知，物距为；根据凸透镜成像规律可知，此时像距应在一倍焦距与二倍焦距之间，保持光源和凸透镜的位置如图甲不变，移动光屏，使光屏在一倍焦距与二倍焦距之间，可以在光屏上看到倒立、缩小的实像，像与物体的左右、上下均相反，因此从光屏右侧观察光屏，该像可能是图丙中的B。照相机就是根据该成像原理工作的。用“F”光源代替原来的发光体，“F”光源左右、上下不对称，便于比较像与物的左右关系和正倒关系，即便于比较成像性质。
（4）若将该凸透镜换成焦距为30.0 cm的凸透镜，发光体和凸透镜的位置如图甲不变，则物距为30.0 cm，物距等于一倍焦距，根据凸透镜成像规律可知，此时不能成像，因此无论怎样在光具座上移动光屏，光屏上都不能得到清晰的像。
16.答案：（1）实；放大镜（2）A；2（3）30；变大
解析：（1）使用望远镜时，物体在远处，物距远远大于物镜的二倍焦距，故通过物镜所成的像为倒立、缩小的实像。远处的物体在物镜焦点附近成像，此时物距小于目镜的一倍焦距，成正立、放大的虚像，则望远镜的目镜相当于一个放大镜。
（2）若小组同学选择B透镜（焦距10 cm）作为目镜，为了让成像质量好一些，望远镜放大倍率不宜过大，取放大倍率为2~3倍，所以物镜焦距为目镜焦距的2~3倍，故A透镜符合题意，此时望远镜的放大倍率为。
（3）用此望远镜观察最远处物体时，物镜焦点与目镜焦点几乎重合，因此物镜与目镜的距离约为；当物体较近时，物镜成像位置会向靠近目镜的方向移动，若想看到清晰的像，目镜和物镜的距离要变大。

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