初中科学华师大版八年级下册3 凸透镜成像习题
展开2.3凸透镜成像
一、单选题
1.夏天的早晨,树叶上常常会有一些露珠。透过这些露珠看到的叶脉会更清楚,这是由于露珠相当于一个“凸透镜”,使叶脉放大了。这种情形下,叶脉应该位于“凸透镜”的( )
A. 一倍焦距以内 B. 一倍焦距和二倍焦距之间 C. 二倍焦距处 D. 二倍焦距以外
2.在森林中旅游时,导游提醒大家不要随意丢弃饮料瓶,否则容易引发森林大火,这是因为( )
A. 饮料瓶中的水可将太阳光折射后会聚到树木上
B. 饮料瓶中的水可将太阳光平行折射到树木上
C. 饮料瓶中的水可将太阳光平行反射到树木上
D. 饮料瓶中的水可将太阳光反射后发散到树木上
3.下列光学仪器中对光有会聚作用的是( )
A. 凹透镜 B. 凸透镜 C. 平面镜 D. 凸面镜
4.日前,英国牛津眼科中心开发了一种仿生眼睛让失明患者重见光明。仿生眼是一种视网膜植入物,简单地说,就是用这种“电子版视网膜”代替患者人体的视网膜。患者在光照下,所插入的芯片会发出电化学脉冲刺激患者视网膜后面的视神经细胞,视神经细胞向患者大脑发送信号,解读成图像,这样患者就能看到东西了。 下列说法正确的是( )
A. 该芯片相当于人体反射弧中的感受器
B. 在人眼视网膜上成的像是正立、放大的实像
C. 该芯片植入体内,不会引起任何排异反应
D. 视神经细胞受损引起的失明也能用该仿生眼睛治疗
5.小李在森林公园游玩时,看到一个丢弃的透明塑料瓶,他想到,如果下雨使得瓶中进了水,就可能会成为森林火灾的元凶,于是他捡起瓶,并将它丢进垃圾桶,盛有水的透明塑料瓶引起火灾的主要原因是( )
A. 它相当于凸透镜,对光线有会聚作用 B. 它相当于凹透镜,对光线有会聚作用
C. 它相当于凸透镜,对光线有发散作用 D. 它相当于凹透镜,对光线有发散作用
6.如图所示,是王爷爷小孙女的照片,王爷爷用放大镜贴近照片所看到的像是( )
A. B. C. D.
7.香水的主要成分是易燃酒精,如图所示为四瓶香水,透明玻璃瓶盖形状各异,最容易在阳光下引发火灾的是( )
A. B. C. D.
8.关于望远镜,下列说法中不正确的是( )
A. 望远镜的目镜可以是凸透镜,也可以是凹透镜
B. 望远镜的目镜观察的是物体第二次成像
C. 除了凸透镜外,天文望远镜也常用凹面镜作物镜
D. 望远镜的放大倍数等于物镜的放大倍数与目镜的放大倍数之积
9.关于显微镜下列说法正确的是( )
A. 物镜有发散作用,目镜有会聚作用 B. 物镜有会聚作用,目镜有发散作用
C. 目镜的焦距比物镜的焦距长 D. 物镜得不到像,目镜得到物体放大的像
10.关于凸透镜,下列说法中正确的是( )
A. 用照相机照相时,被照人到镜头的距离必须小于二倍焦距
B. 用放大镜观察邮票时,邮票应放在放大镜的一倍焦距以内
C. 用幻灯机放映幻灯片时,幻灯片到镜头的距离必须大于二倍焦距
D. 照相机、幻灯机的镜头是凸透镜,放大镜的镜头是凹透镜
11.关于凸透镜所成的像的说法中,正确的是( )
A. 放大的像一定是虚像 B. 放大的像一定是实像
C. 缩小的像一定是实像 D. 缩小的像一定是虚像
12.下列有关放大镜使用的说法,错误的是( )。
A. 可用一只手拿着放大镜靠近一只眼睛
B. 可同时移动观察者的头部和放大镜
C. 放大镜前方的物体在一定范围内可前后移动
D. 放大镜只可以帮助人们观察微小的生物
13.圆柱形玻璃杯后白纸上有一水平方向的箭头(如图所示)。慢慢向玻璃杯中注入水至水面高过箭头位置,透过玻璃杯看纸上的“箭头”,下列图中哪一种像符合放大镜的原理( )
A. B. C. D.
14.在“探究凸透镜成像规律”的实验中,当凸透镜、光屏和蜡烛火焰的位置如图所示时,光屏上能成一个清晰的像,则( )
A. 所成的像是正立缩小的实像
B. 利用这个原理可以制成照相机
C. 把蜡烛向左移动少许,光屏适当向左移动可得到更大的实像
D. 把蜡烛向右移动少许,光屏适当向右移动可得到更大的实像
15.如图,将一支点燃的蜡烛置于盛有水的烧瓶左侧,水平左右移动烧瓶,改变蜡烛和烧瓶之间的距离,则在烧瓶右侧的墙壁出现不同的像。其中不可能出现的像是( )
A. 正立的像 B. 放大的像 C. 倒立的像 D. 缩小的像
16.一凸透镜的焦距为20cm,高为10cm的物体由该透镜在光屏上成一个高为7cm的象,则物体到透镜的距离一定是( )
A. 小于20cm B. 大于20cm而小于40cm C. 等于40cm D. 大于40cm
17.小科在实验中将蜡烛从略大于一倍焦距处逐渐匀速远离凸透镜,物距u随时间t的变化图象如图所示,则像距v与t的大致变化关系为图( )
A. B. C. D.
18.在凸透镜的主光轴上放一根粗细均匀的木棒,a端在2倍焦距之外,b端在1倍焦距与2倍焦距之间,如图所示,现将木棒往左移动一段距离,那么木棒在光屏上的像将会( )
A. a端和b端均变细 B. a端和b端均变粗
C. a端变更细,b端变更粗 D. a端变更粗,b端变更细
题18图 题19图
19.如图所示,一玻璃砖内有一凸形气泡,一束平行光垂直射向玻璃砖的侧面,通过玻璃砖后,光线将会( )
A. 仍然平行 B. 会聚 C. 发散 D. 无法确定
20.一发光物体置于如图1所示的凸透镜左侧,在右侧光屏上得到一个清晰的倒立缩小实像。现将此凸透镜剖成对称的两半,按如图2所示放在原来位置,发光物体和光屏位置均保持不变,则( )
A. 光屏上仍得到一个清晰的倒立缩小实像 B. 光屏上得到二个清晰的倒立缩小实像
C. 光屏上得到三个清晰的倒立缩小实像 D. 光屏上得不到清晰的倒立缩小实像
题20图 题21图
21.在模拟近视眼的实验中,将蜡烛放在离凸透镜较远的位置,如图所示,给凸透镜“戴”上近视眼镜,此时光屏上能成一清晰的像;若“取”下近视眼镜,为使光屏上的像清晰,在保持烛焰和透镜位置不变的条件下,应该将光屏( )
A. 远离透镜 B. 靠近透镜 C. 靠近透镜和远离透镜都可以 D. 保持在原来的位置
二、填空题
22.如用u表示物体到凸透镜的距离,v表示像到凸透镜的距离,f表示焦距,则凸透镜的成像规律可表示为:
(1)当u>2f 时,在光屏上可得到________ 、________、 ________ 像。
(2)当u=2f 时,在光屏上可得到________、________、________ 像。
(3)当 f <u <2f 时,在光屏上可得到________、________、________ 像。
(4)当u< f 时,可透过凸透镜看到________、________、________ 像。
23.如图表示一种光学仪器的原理,图中L1是物镜,L2是目镜,这种仪器是________(选填“望远镜”或“显微镜”),目镜的作用相当于________(选填“放大镜”或“投影仪”)。
题23图 题24图
24.如图,两端开口的圆筒内嵌一光学元件,在圆筒左侧中心轴上放一光源S,圆筒右侧中心轴上垂直固定一光屏。现左右移动圆筒,当圆筒左端面距离光源为a时,恰好在光屏上成一清晰的像;将圆筒向右水平移动距离b时,光屏上第二次出现清晰像。则此光学元件是________透镜,第二次所成像的性质是________(选填“放大”“等大”或“缩小”)、________(选填“正立”或“倒立”)的实像。
25.如图所示,东东在探究光的色散现象时,看到白光经三棱镜后,光屏上自上而下出现了红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的色带。东东对产生的原因进行了思考。受此启发,在测量凸透镜的焦距时,东东想:如果分别用红光和紫光平行于同一个凸透镜的主光轴射入,红光、紫光对凸透镜的焦距是否相同呢?请写出你的推断:________色光对凸透镜的焦距大,你推断的理由是________。
题25图 题26图
26.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上有一椭圆黑影,而其他部分是一条与试管平行的亮线。这是因为试管充满水的地方相当于________透镜,而气泡与周围的水组成________透镜,如果把白纸从靠近试管处向下移动到较远处,亮线的粗细变化情况是________。
27.如图所示,一束光经过一个透镜后会聚于主光轴上的点A,取掉透镜后,光会聚于点B,则该透镜起到________(选填“会聚”或“发散”)作用,是________透镜。
28.为了研究眼的成像原理,小科自主研制了如图所示的实验装置。用水透镜模拟眼的晶状体,通过注水或抽水可改变水透镜凸度大小。光屏和水透镜固定在光具座如图所示的位置。点燃蜡烛后,调节水透镜凸度,直至光屏上成一个清晰倒立、________(选填“放大”、“等大”或“缩小”)的实像。若将点燃的蜡烛向左移动一小段距离,要使光屏上重新得到清晰的像,应对水透镜________(选填“注水”或“抽水”)。
29.在探究凸透镜成像规律的实验中,当两支点燃的蜡烛、凸透镜和光屏分别置于如图所示的位置时,光屏上C、D两处会得到清晰________(选填“缩小”、“等大”或“放大”)的烛焰的像。用一厚纸板挡住B处的烛焰,在光屏上________(选填“C”或“D”)处仍能得到一个清晰的像。
30.小华用同一个凸透镜进行如下探究。
(1)将凸透镜正对太阳,调节凸透镜下方白纸的位置,直至白纸上出现一最小最亮的光斑,实验示意图如图甲所示,则该透镜的焦距为________cm。将发光小灯泡、凸透镜和光屏如图乙放置,光屏上呈现一个圆形光斑,若将光屏向右移动,光斑大小将________。
(2)凸透镜和光屏的位置如图乙所示,移去小灯泡,将点燃的蜡烛放置于光具座的15 cm刻度处,将光屏向右移动一段合适的距离,能在光屏上得到烛焰清晰倒立、________的实像;小华发现屏上的像时而清晰时而模糊,请分析造成这一现象的可能原因:________。
答案部分
一、单选题
1. A 2. A 3. B 4. A 5. A
6. B 7. B 8. A 9. C 10. B
11. C 12. D 13. A 14. D 15. A
16. D 17. C 18. A 19. C 20. B 21. B
二、填空题
22. (1)倒立;缩小;实
(2)倒立;等大;实
(3)倒立;放大;实
(4)正立;放大;虚
23. 望远镜;放大镜
24. 凸;缩小;倒立
25. 红;凸透镜对红光偏折程度小
26. 凸;凹;先变细后变粗
27. 发散;凹
28. 缩小;抽水
29. 缩小;D
30. (1)10.0;不变
(2)放大;烛焰在晃动
解析部分
一、单选题
1. A
【解析】根据凸透镜的成像特点分析。看到的叶脉放大了,即通过凸透镜成正立、放大的虚像,因此叶脉应该在凸透镜的一倍焦距以内,故A正确,故B、C、D错误。
2. A
【解析】凸透镜具有会聚作用:将平行光会聚于焦点。凸透镜的焦点是由无数条光线会聚而成的,焦点处的温度很高。由于饮料瓶的特殊形状相当于凸透镜,太阳光相当于平行光,而凸透镜具有会聚作用可以将平行光会聚于焦点,焦点处的温度很高,照射到可燃物上后可能由于温度过高而达到着火点,引发火灾。
3. B
【解析】 下面光学仪器中对光有会聚作用的是凸透镜,故B正确,而A、C、D错误。
4. A
【解析】
A、反射弧中的感受器的作用是接受刺激产生神经冲动,感受刺激产生兴奋,芯片冲激患者视网膜细胞,视神经细胞向患者大脑发出信号类似于反射弧中的感受器,A符合题意。
B、失明的人的视网膜不能成正立、放大的实像,B不符合题意。
C、该芯片适用于眼部失明患者,并不适用于植入体内,C不符合题意。
D、仿生眼是通过视神经产生冲动刺激导致患者复明,视神经细胞受损,此仿生眼对视神经细胞受损引起的失明无用,D不符合题意。
5. A
【解析】凸透镜是中央较厚,边缘较薄的透镜;凸透镜对光线起会聚作用。
盛有水的透明塑料瓶相当于凸透镜,凸透镜对光线有会聚作用,引起火灾。
故答案为:A。
6. B
【解析】知道放大镜的工作原理:当u<f时,成正立、放大虚像。用放大镜贴近照片所看到的像是成正立、放大虚像,所以C选项符合题意。
7. B
【解析】
A选项中玻璃瓶盖形状为长方形玻璃砖,对光线既不会聚也不发散;
B选项中瓶盖形状特点为中间厚边缘薄,是凸透镜,对光有会聚作用,最容易在阳光下引发火灾; CD选项中瓶盖形状特点为中间薄边缘厚,是凹透镜,对光有发散作用。
8. A
【解析】
A.望远镜的目镜必须是凸透镜,故A错误符合题意;
B.望远镜的目镜观察的是物体第二次成像,故B正确不合题意;
C.除了凸透镜外,天文望远镜也常用凹面镜作物镜;因为凹面镜的口径可以做得更大,可以会聚更多的光线,看到更远处的物体,故C正确不合题意;
D.望远镜的放大倍数等于物镜的放大倍数与目镜的放大倍数之积,故D正确不合题意。
故选A。
9. C
【解析】因为物镜和目镜都是凸透镜,所以对光线都有会聚作用,故A、B错误;显微镜的目镜的焦距比物镜的焦距大,这样可以取得更好的放大效果,故C正确;物镜和目镜都能得到放大的像,故D错误。
10. B
【解析】 A.用照相机照相时,被照人到镜头的距离必须大于二倍焦距,成倒立、缩小的实像,故A错误;
B.用放大镜观察邮票时,邮票应放在放大镜的一倍焦距以内,成正立、放大的虚像,故B正确;
C.用幻灯机放映幻灯片时,幻灯片到镜头的距离在一倍焦距和二倍焦距之间,成倒立、放大的实像,故C错误;
D.照相机、幻灯机、放大镜的镜头都是凸透镜,故D错误。
11. C
【解析】根据凸透镜成像的特点和规律判断。 当u>f时,凸透镜成倒立的实像;当u
【解析】
A、凸透镜成像时,只要使物距在一倍焦距以内就可以当放大镜使用,A正确,不符合题意;
B、凸透镜成像时,只要使物距在一倍焦距以内就可以当放大镜使用,B正确,不符合题意;
C、放大镜使用时,前方的物体可以前后移动,但要使物距在一倍焦距以内,C正确,不符合题意;
D、放大镜的放大倍数有限,不适合直接观察微小的生物,微小的生物通常用显微镜观察,D错误,符合题意。
13. A
【解析】
A、与题图比较,A所成的像是一个正立、放大的虚像,符合放大镜的原理,A正确;
B、与题图比较,B所成的像是一个倒立、缩小的像,不符合放大镜的原理,B错误;
C、与题图比较,C所成的像是一个倒立、放大的像,不符合放大镜的原理,C错误;
D、与题图比较,D所成的像是一个倒立、放大的像,不符合放大镜的原理,D错误。
14. D
【解析】A.根据图片可知,蜡烛在凸透镜的一倍焦距和二倍焦距之间,成的是倒立、放大的实像,故A错误;
B.利用这个原理可以制成投影仪,故B错误;
C. 把蜡烛向左移动少许, 物距增大,根据“物远像近小”的规律可知,此时像距减小像变小,因此光屏适当向左移动可以得到缩小的实像,故C错误;
D.把蜡烛向右移动少许, 物距减小,根据“物近像远大”的规律可知,此时像距增大像变大,因此光屏适当向右移动可以得到更大的实像,故D正确。
15. A
【解析】凸透镜成像规律如下:
此时装水的烧瓶相当于一个凸透镜,而墙壁相当于光屏,所以墙壁上所呈现的像是一个实像。根据凸透镜成像规律可知,当成一个正立、放大的像时是一个虚像,此时不可能出现在墙壁上,所以A符合题意。
16. D
【解析】当物体通过凸透镜成像时,如果u>2f,成倒立、缩小的实像;如果f 高为10cm的物体由该透镜在光屏上成一个高为7cm的象, 那么该物体成的是倒立、缩小的实像,因此u>2f,即物体到透镜的距离一定大于40cm,故D正确,而A、B、C错误。
17. C
【解析】凸透镜成像规律是一种光学定律。在光学中,由实际光线会聚而成,且能在光屏上呈现的像称为实像;由光线的反向延长线会聚而成,且不能在光屏上呈现的像称为虚像。
当物体处于一倍焦距到两倍焦距之间时,物体成倒立放大的实像,像距在两倍焦距以外;所以当物体远离凸透镜时,物距增大,则像距减小,当物距大于两倍焦距以外时,像距在一倍焦距到两倍焦距之间;所以整个过程中像距变化是从两倍焦距以外,逐渐减小到一倍焦距到两倍焦距之间,且整个过程中变化不均匀;故C符合题意;
18. A
【解析】当凸透镜成实像时,根据“物近像远大,物远像近小”的规律分析成像特点的变化。
a端在2倍焦距之外,b端在1倍焦距与2倍焦距之间, 木棒肯定在凸透镜中成实像。 将木棒往左移动一段距离, 则物距增大,根据“物远像近小”的规律可知,a端和b端所成的像都变小,也就是变细了,故A正确,而B、C、D错误。
19. C
【解析】玻璃砖内的凸形气泡,形状似一个凸透镜,学生会错误的当成凸透镜进行处理,认为平行光线经过后会聚。其实凸透镜对光的会聚也是遵循光的折射规律的,可找出界面处光线的法线进行作图。也可简单处理此题,将这一玻璃砖在凸形气泡处分开,分成两个凹形的玻璃砖,看可到分开后成了两个凹透镜,根据凹透镜对光的发散作用可以确定选项。
将这一玻璃砖在凸形气泡处分开,分成两个凹形的玻璃砖,看可到分开后成了两个凹透镜,根据凹透镜对光有发散作用可知,一束平等光垂直通过玻璃砖后,光线应该是发散的,C选项正确。
20. B
【解析】凸透镜剖成对称的两半,则每一半都是一个凸透镜,根据凸透镜的成像特点分析。
将此凸透镜剖成对称的两半,则每一半相当于一个凸透镜;发光物体和光屏位置均保持不变,则发光物体发出的光线经过这两个凸透镜后,会成两个清晰的倒立缩小实像。
21. B
【解析】解:凸透镜相当于人眼的晶状体,给凸透镜“戴”上近视眼镜,光线发散,此时光屏上能成一清晰的像,若“取下”近视眼镜,光线会提前会聚,为使光屏上的像清晰,在保持烛焰和透镜位置不变的条件下,应将光屏靠近透镜移动.
二、填空题
22. (1)倒立;缩小;实
(2)倒立;等大;实
(3)倒立;放大;实
(4)正立;放大;虚
【解析】结合凸透镜成像规律回答。
凸透镜成像规律如下:
23. 望远镜;放大镜
【解析】根据望远镜的结构和成像原理分析解答。根据图像可知,物体经过物镜L1成倒立、缩小的实像,这个实像经过目镜L2成正立、放大的虚像,这应该是望远镜,目镜的作用相当于放大镜。
24. 凸;缩小;倒立
【解析】
(1)第一次和第二次都能在光屏上成清晰的像,因此所成的像为实像,所以此光学元件为凸透镜。
(2)当蜡烛成实像时,若像距大于物距,那么成倒立放大的实像;像距小于物距,成倒立缩小的实像。根据题目描述可知,第二次成像时的物距增大,此时肯定像距小于物距,因此成倒立缩小的实像。
25. 红;凸透镜对红光偏折程度小
【解析】透镜的焦距就是从透镜的光心到焦点之间的距离,根据透镜对两种色光的偏折能力,确定焦点在主光轴上的相对位置,进而对焦距的大小进行判断。如下图所示,红光和紫光都平行与同一个凸透镜的主光轴射入,经过凸透镜的偏折后,凸透镜对红光的偏折能力弱,因此对应的折射光线与主光轴的焦点离凸透镜较远;而凸透镜对紫光的偏折能力强,因此对应的折射光线与主光轴的焦点离凸透镜近,因此红色光对凸透镜的焦距更大。
26. 凸;凹;先变细后变粗
【解析】中间厚边缘薄的为凸透镜,对光线有会聚作用;中间薄边缘厚的为凹透镜,对光线有发散作用,据此分析即可。
(1)圆柱形试管充满水的地方,中间比边缘厚,是凸透镜,凸透镜对光线有会聚作用,即所有的光线几乎都从中间经过,因此会聚成一条亮线。
(2) 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,即所有的光线几乎都从边缘经过,因此在气泡的下面对应的位置有黑影,而气泡的周围有个亮圈。
(3)亮线的位置相当于焦点的位置,把白纸从靠近试管处向下移动过程中,在白纸到试管的距离等于焦距前,光线越来越会聚,即亮线越来越细;经过焦点的光线会变得发散,因此亮线变粗,因此亮线先变细后变粗。
27. 发散;凹
【解析】对于透镜来说,如果折射光线远离主光轴,那么光线发散;如果折射光线靠近主光轴,那么光线会聚,据此判断透镜的种类。根据图片可知,一束光经过透镜后,折射光线比对应的入射光线向远离主光轴的方向偏折,即使光线发散了,那么该透镜肯定是凹透镜,
28. 缩小;抽水
【解析】(1)眼睛就是一架照相机,晶状体和角膜相当于凸透镜,而视网膜相当于光屏,成倒立、缩小的实像;
(2)根据“物近像远大,物远像近小”的规律分析。
(1)点燃蜡烛后,调节水透镜凸度,直至光屏上成一个清晰倒立、缩小的实像。
(2) 若将点燃的蜡烛向左移动一小段距离, 那么物距增大,根据“物远像近小”的规律可知,此时像距应该减小。如果保持光屏的位置不动,只有增大凸透镜的焦距,那么像距和焦距的比值减小,才相当于像距减小。要增大水透镜的焦距,就要减小它的凸度,即向外抽水。
29. 缩小;D
【解析】(1)凸透镜成像规律如下:
(2)经过凸透镜的三条特殊光线:过光心不改变方向;平行于主光轴的光线过凸透镜会聚在焦点上;过焦点的光线经凸透镜平行于主光轴射出。
由图可得,此时U>V,根据凸透镜成像规律可得此时成一个成倒立、缩小的实像。
因为经过凸透镜光心的光线不改变方向,所以A处烛焰的像在D点,B处烛焰的像在C点,所以一厚纸板挡住B处的烛焰时,在光屏上C处的像没有了,而D处仍能得到一个清晰的像。
30. (1)10.0;不变
(2)放大;烛焰在晃动
【解析】
(1)根据甲图可知,凸透镜的焦距:f=10cm;将发光小灯泡、凸透镜和光屏如图乙放置,此时小灯泡在焦点上,光线经过凸透镜后变成平行光线,因此光屏向右移动时,光斑的大小保持不变。
(2)移去小灯泡,将点燃的蜡烛放置于光具座的15 cm刻度处,此时物距u=30cm-15cm=15cm,物体在一倍焦距和二倍焦距之间,将光屏向右移动一段合适的距离,能在光屏上得到烛焰清晰倒立、放大的实像;小华发现屏上的像时而清晰时而模糊,造成这一现象的可能原因:烛焰在晃动。
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