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专题5 透镜及其应用-2020年中考物理真题分项汇编详细解答(全国通用)04期(教师版)
展开专题5 透镜及其应用
一、选择题
1. (2020·四川省自贡市)在探究凸透镜成像规律的实验中,当烛焰、凸透镜、光屏位于如图所示的位置时,烛焰在光屏上呈现一个清晰放大的像.要使烛焰在光屏上呈现一个清晰缩小的像,调节的方法是( )
A. 透镜不动,蜡烛远离透镜移动,光屏靠近透镜移动
B. 透镜不动,蜡烛远离透镜移动,光屏远离透镜移动
C. 透镜不动,蜡烛靠近透镜移动,光屏远离透镜移动
D. 透镜不动,蜡烛靠近透镜移动,光屏靠近透镜移动
【答案】A
【解析】
由图知道,此时物距小于像距,成倒立放大的实像,要使光屏上呈现倒立、缩小的实像,要增大物距,同时减小像距,所以在凸透镜不动时,蜡烛远离凸透镜,同时光屏靠近凸透镜,故选A.
2.(2020·山东省临沂市)当光具座上蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示时,光屏上承接到烛焰清晰的像,下列判断正确的是( )
A. 该凸透镜的焦距是10cm
B. 光屏上像的特点与照相机相同
C. 仅将凸透镜移至60cm刻度线处,光屏上可再次成清晰的像
D. 仅将蜡烛移至20cm刻度线处,光屏上模糊成像类似远视眼
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图可知,物距
u=50.0cm-30.0cm=20.0cm
2f>20.0cm>f①
像距
v=80.0cm-50.0cm=30.0cm
30.0cm>2f②
由①②得到
15.0cm>f>10.0cm
故A错误;
B.物距大于1倍焦距小于2倍焦距,光屏上成倒立、放大的实像,投影仪与此原理相同,故B错误;
C.仅将凸透镜移至60cm刻度线处,此时物距为
600cm-30.0cm=30.0cm
像距为
80.0cm-60.0cm=20.0cm
由光路的可逆性可知,光屏上得到倒立、缩小的实像,故C正确;
D.凸透镜成实像,物远像近像变小,仅将蜡烛移至20cm刻度线处,物距增大,像距变小,光屏位置不变,像成在光屏的前方,由于近视眼所成的像在视网膜的前方,所以光屏上模糊成像类似近视眼,故D错误。
故选C。
3.(2020·青海省)在做“探究凸透镜成像规律”的实验中,小敏所在的小组利用如图甲所示的装置。测出凸透镜的焦距,正确安装并调节实验装置后,在光屏上得到一个清晰的像,如图乙所示。下列说法中正确的是( )
A. 由图甲可知该凸透镜的焦距是40.0cm
B. 烛焰在如图乙所示的位置时,成像特点与照相机成像特点相同
C. 若烛焰从光具座30.0cm刻线处向远离凸透镜方向移动,烛焰所成的像将逐渐变小
D. 烛焰在如图乙所示的位置时,若用黑纸片将凸透镜遮挡一半,这时在光屏上只能成半个烛焰的像
【答案】C
【解析】
【详解】A.由甲图可知该透镜焦距为
40.0cm-30.0cm=10.0cm
故A错误;
B.由图可知,物距处于f和2f之间,凸透镜成倒立放大的实像,是投影仪的成像原理,故B错误;
C.烛焰从光具座30.0cm刻线处向远离凸透镜方向移动,根据物距增大像距减小像变小可知,烛焰所成的像将逐渐变小,故C正确;
D.用黑纸片将凸透镜遮挡一半,透镜的上半部分仍能会聚烛焰发出的光线,成烛焰完整的像,只是像比原来变暗,故D错误。
故选C。
4.(2020·湖南省株州市)炎炎夏日,汽车停在露天停车场,若把装满水的矿泉水瓶留在车内,太阳光透过矿泉水瓶后可能把汽车内的易燃物引燃。这是因为这瓶水( )
A. 相当于一个凸透镜,会聚光线 B. 相当于一个凸透镜,发散光线
C. 相当于一个凹透镜,会聚光线 D. 相当于一个凹透镜,发散光线
【答案】A
【解析】
【详解】矿泉水瓶都是圆柱形,两边薄、中间厚,能起到凸透镜的放大作用,有会聚光线的作用;故如果把装满水的矿泉水瓶留在车内,太阳光透过矿泉水瓶后可能把汽车内的易燃物引燃;故A符合题意。
故选A。
5.(2020·湖北省黄冈市)在研究水和食用油吸热能力的实验中,为了让全班同学都能看清讲台上温度计的示数,老师用手机对着温度计摄像(如图),并通过调节好的投影仪,将温度计示数投影到大屏幕上,但发现大屏幕上的温度计示数比较暗淡。下列分析正确的是
A. 用手电筒照亮温度计示数可使大屏幕上的示数明亮
B. 用手电筒照亮大屏幕可使大屏幕上的示数明亮
C. 温度计的示数在大屏幕上成缩小的实像
D. 温度计的示数在大屏幕上成放大的虚像
【答案】A
【解析】
【详解】A.用手电筒照亮温度计示数可使温度计反射进入投影仪的光更多,使大屏幕上的示数更明亮,故A项正确;
B.用手电筒照亮大屏幕不能使大屏幕上的示数明亮,故B项错误;
CD.温度计的示数在大屏幕上成放大的实像,故CD项错误。
故选A。
6.(2020·黑龙江省牡丹江、鸡西地区)如图所示,手机镜头成缩小的像,其成像特点与下列仪器相同的是( )
A. 幻灯机 B. 照相机 C. 放大镜 D. 潜望镜
【答案】B
【解析】
【详解】手机摄像头是一个凸透镜,使用手机摄像头扫描維码时,成倒立缩小的实像:
A.幻灯机利用凸透镜成倒立、放大的实像工作的,故A不符合题意;
B.照相机是利用凸透镜成倒立、缩小的实像工作的,故B符合题意;
C.放大镜是利用凸透镜成正立、放大的虚像工作的,故C不符合题意;
D.潜望镜是通过平面镜反射光线进行视线转移的一种装置,故D不符合题意。
故选B。
二、填空题
7.(2020·四川省自贡市)小金同学由于经常玩手机,近期发现视力严重下降,经眼科医生检查小金看物体的像成在视网膜之前方,则小金被确诊为________视眼,应佩戴____________________透镜矫正.
【答案】 (1). 近 (2). 凹
【解析】
试题分析:近视眼的表现是只能看清楚近处的物体,看不清远处的东西,即是由于晶状体太厚,其折光能力太强,或眼球的前后方向太长,使得像成在视网膜的前方造成的,所以小金看物体的像成在视网膜之前方,则小金被确诊为近视眼,若想使得像成在视网膜上,即需要让原来的光线发散一些,由于凹透镜对光线有发散的作用,故用凹透镜来矫正近视眼.故答案为近;凹.
考点:近视眼的成因与矫正办法.
8.(2020·四川省泸州市)疫情期间,某学校门口安装了一台双光温测智能识别系统,大幅度地提高了测温效率和人员识别能力,如图所示。测量温度主要利用了红外线具有热效应的特点,红外线是一种______( 选填“电磁波”或“声波”);光学成像系统的摄像头镜片是______(选填 “凸透镜”“凹透镜” 或“平面镜”);当人体体温超过时,系统通过______(选填 “温度”“压力”或“速度”)传感器,触发系统自动报警。
【答案】 (1). 电磁波 (2). 凸透镜 (3). 温度
【解析】
【详解】[1]红外线是不可见光,它属于电磁波的一种。
[2]光学成像系统的摄像头和照相机的镜头一样,同为凸透镜。
[3]当人体体温超过时,系统通过温度传感器,触发系统自动报警。
9.(2020·辽宁省朝阳市)教室内的投影仪,其镜头相当于凸透镜,使电脑上的文字在屏幕上成像,投影仪形成的是文字_______(填 “正立”或“倒立”)的像。
【答案】倒立
【解析】
【详解】根据凸透镜的成像规律可知,投影仪是利用物距大于一倍焦距小于二倍焦距时,成倒立、放大的实像的原理制成的,所以投影仪形成的是文字倒立的像。
10.(2020·湖北省宜昌市)小明利用支付宝进行扫码支付时,用手机摄像头扫描商家的收款二维码,手机摄像头相当于一个_____(选填“凸透镜”或“凹透镜”):摄像头靠近二维码时,所成的像_____(选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】 (1). 凸透镜 (2). 变大
【解析】
【详解】[1]手机摄像头和照相机的镜头一样,相当于一个凸透镜。
[2]手机摄像头拍摄物体,也是利用凸透镜成实像,当摄像头靠近二维码时,物体到凸透镜的距离减小,由凸透镜成实像的规律可知,此时像距变大,所以所成的像也变大。
11.(2020·湖北省襄阳市)小强同学在做“探究凸透镜成像规律”的实验中,光屏上得到发光物体清晰的像,当他不小心将手指尖触摸到了凸透镜时,光屏上______(选填“会”或“不会”)有他指尖的像;这时光屏上所成的像会______(选填“变亮”“变暗”或“亮度不变”)。
【答案】 (1). 不会 (2). 变暗
【解析】
【详解】[1]当他不小心将手指尖触摸到了凸透镜时,说明手指的指尖在凸透镜的一倍焦距以内,指尖通过凸透镜成正立、放大的虚像,所以光屏上不会有他指尖的像。
[2]当指尖触摸到凸透镜时,由于凸透镜的其他部分仍能会聚光线而成像,光屏上能呈现完整的像,此时凸透镜会聚光线的数量减少,故此时发光物体的像会变暗一些。
12.(2020·甘肃省金昌市)新冠疫情期间,不少学生用手机上网课,长时间盯着屏幕,容易导致视力下降,患上近视眼,图______(选填“甲”或“乙”)是近视眼的光路示意图,人眼的成像原理与______(选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)相同。
【答案】 (1). 乙 (2). 照相机
【解析】
【详解】[1]甲图将光线会聚在视网膜后方,因此甲图表示远视眼,乙图将光线会聚在视网膜前方,因此乙图表示近视眼。
[2]人的眼睛成倒立、缩小的实像,人的眼睛的成像规律与照相机相同。
13.(4分)(2020·江苏省扬州市)同学们课间在走廊上眺望远方。此时晶状体变 (填“厚”或“薄”),晶状体的 发生变化,远处的景物在视网膜上成倒立、 的实像。有些同学看不清远处的景物,可以佩戴 透镜制作的眼镜矫正视力。
【答案】薄;焦距;缩小;凹
【解析】解:同学们观看远方时,此时晶状体变薄,晶状体的焦距发生变化,晶状体把光线会聚到视网膜上,成一个倒立缩小的实像;
有些同学看不清远处的景物,是因为晶状体的厚度变大,像成在了视网膜的前方,需要佩戴凹透镜进行矫正,利用凹透镜的发散作用,把光线的会聚点移到视网膜上,呈现一个清晰的像。
故答案为:薄;焦距;缩小;凹。
14.(3分)(2020·江苏省无锡市)用焦距为10cm的凸透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验。组装并调整实验器材时。应使烛焰和光屏的中心位于凸透镜的 上;找像时,要前后多移动几次光屏,找出成最 像时光屏的位置;当点燃的蜡烛、凸透镜、光屏置于光具座上如图所示的位置时,光屏上呈现烛焰的倒立、 的实像。
【答案】主光轴;清晰的;放大
【解析】解:实验前先固定凸透镜,再移动蜡烛和光屏使它们靠近凸透镜,再点燃蜡烛,调节凸透镜和光屏的高度,使烛焰和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上,这样像才能成在光屏的中央;
找像时,要前后多移动几次光屏,直到光屏上出现最清晰的像为止;
当点燃的蜡烛、凸透镜、光屏置于光具座上如图所示的位置时,由图可知此时的物距小于像距,光屏上会成倒立放大的实像;
故答案为:主光轴;清晰的;放大。
三、作图题
15.(2020·四川省自贡市)请在图中画出光线经过凹透镜后的光路图(F为焦点)。
【答案】
【解析】
【详解】由图可知,延长线过另一侧焦点的光线经凹透镜折射后将平行于主光轴;平行于主光轴的光线经凹透镜折射后,其折射光线的反向延长线过焦点,如图所示:
16.(2020·青海省)如图所示,平面镜垂直于凸透镜主光轴且在凸透镜左侧焦点上,请完成光路图。
【答案】
【解析】
【详解】根据平行于主光轴的光线经凸透镜折射后通过焦点,画出经凸透镜折射后的光线;平面镜垂直于凸透镜主光轴且在凸透镜左侧焦点上,射向焦点的光线入射到平面镜上,入射点为F,法线与凸透镜主光轴重合,根据反射角等于入射角,画出反射光线;该反射光线是从凸透镜焦点发出的,经凸透镜再次折射后将平行于主光轴射出,如图所示:
17.(2020·内蒙古呼和浩特市)如图所示,画出两条光线经凸透镜折射后的光路图.
( )
【答案】
【解析】
【分析】
要正确作出图中两条入射光线的折射光线,必须知道凸透镜的三条特殊光线:过焦点的光线、平行于主光轴的光线、过光心的光线经凸透镜折射后如何传播.
【详解】平行于主光轴的光线经凸透镜折射后,折射光线通过焦点;过光心的光线其传播方向不变;如图所示:
18.(2020·辽宁省营口市)如图所示,水平放置的凹透镜,F是它的焦点,光线a经回透镜折射后,再经平面镜反射,以图示的角度射到竖直放置的屏幕上。请在图中确定平面镜的位置,完成光路图并标出经平面镜反射时反射角的大小。
【答案】
【解析】
【详解】过光线a与凹透镜的交点做平行于主光轴的光线,则该光线为光线a过凹透镜的折射光线,延长光线a的折射光线及射向屏幕的光线交于一点,该点即为经平面镜反射的入射点,过该点做入射光线与反射光线所成夹角的角平分线,即为法线,过入射点做垂直于法线的直线,则为平面镜所在位置。由几何知识可知,在平面镜反射时,入射角和反射角为60°,完成光路图并标出经平面镜反射时反射角的大小,如图所示:
19.(2020·海南省)按照要求规范作图(作图时请把图线画清晰)
(2)在图乙中画出光线经过凸透镜后的折射光线。____
【答案】 (2).
【解析】
【详解】(2)[2]由于通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴,故光路如下
20.(2)(2020·广东省广州市)如图所示物体MN放在凸透镜前,0cm处为凸透镜光心,M点发出的光线a平行于主光轴;
①凸透镜的焦距为______cm;
②画出光线b经光心后的光线______;
③物体MN经凸透镜成的像相对于物是______(选填“放大”“等大”“缩小”)的;
④要使光线a经凸透镜后的光线经过K点,应使凸透镜沿主光轴水平向左还是水平向右移动______?
【答案】
(2). 3.0 (3). (4). 缩小 (5). 水平向左
【解析】
【详解】(2) ①[2]由图可知,平行于主光轴的光线经凸透镜后过焦点,故凸透镜的焦距为3.0cm。
②[3]光线b经光心后的光线传播方向不改变,如图所示:
③[4]由图可知,凸透镜的焦距为3.0cm,则物体MN在2倍焦距以外,故成倒立缩小的实像。
④[5]要使光线a经凸透镜后的光线经过K点,应使凸透镜沿主光轴水平向左移动,如图所示:
21.(2分(2020·江苏省扬州市))按照题目要求作图:
如图,作出入射光线对应的折射光线。
【答案】
【解答】解:平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点;从焦点发出的光线经过凸透镜后会平行于主光轴,据此作出折射光线,如图所示:
四、实验探究题
22.(2020·上海市)在“探究凸透镜成像的规律”实验中,应调整凸透镜的中心,光屏的中心与烛焰的中心大致在同一______,以保证像成在光屏中央;将烛焰与光屏置于凸透镜的______(选填“两侧”或“同侧”),移动光屏直到光屏上所成的______像最清晰(选填“实”或“虚”),像是______的(选填“正立”或“倒立”)。
【答案】 (1). 高度 (2). 两侧 (3). 实 (4). 倒立
【解析】
【详解】[1]为了使像成在光屏的中央,实验前要调整凸透镜的中心,光屏的中心与烛焰的中心大致在同一高度。
[2]实像与物体在透镜的两侧,所以将烛焰与光屏置于凸透镜的两侧。
[3]光屏能接收到的像是实像,虚像不可以用光屏接收。
[4]实像都是倒立的。
23.(2020·山东省潍坊市)在探究凸透镜成像规律的实验中,经调整,在光屏上得到烛焰清晰的像,如图甲所示。
(1)保持透镜在光具座上的位置不变,为了在光屏上得到等大的烛焰像,除移动蜡烛外,光屏应向______(选填“左”或“右”)移动;当在光屏上得到等大的烛焰像时,物和像之间的距离为44cm,该透镜的焦距为______cm;
(2)一同学用图乙所示的LED光源代替蜡烛进行实验,这样改进的优点是______(写出一条即可)。
【答案】 (1). 右 (2). 11 (3). 增加物体的亮度,使成像更清晰
【解析】
【详解】(1)[1]在图甲调好的情况下,物距大于像距,光屏中心成一倒立缩小清晰的实像,此时u2f,fv2f,为了在光屏上得到等大的烛焰像,应将蜡烛向右移动,同时光屏向右移动,使u=v=2f。
[2]当在光屏上得到等大的烛焰像时,物和像之间的距离为44cm,即
u+v=2f+2f=4f=44cm
解得
f=11cm
即该透镜的焦距为11cm。
(2)[3]发光二极管比烛焰的亮度更大、可以增加物体的亮度,使成像更清晰;同时蜡烛燃烧有火焰,不如发光二极管安全,也不环保;火焰在有风的时候会晃动,同时蜡烛会越烧越短,而二极管不会;因此,优点很多,如:可以增加物体的亮度,使成像更清晰;所成的像不会晃动,更加稳定;跟燃烧蜡烛相比,LED发光体更安全、环保等等。
24.(2020·山东省青岛市)探究凸透镜成像的规律:
(1)实验所用凸透镜的焦距为10cm。某次实验情形如图甲所示,此时光屏上恰好得到烛焰清晰的像,则物距u=______cm,烛焰的像应为图乙中的______,生活中的______就是利用这一原理工作的。
(2)在图甲所示实验情形下,紧靠凸透镜加放另一透镜,发现光屏上的像变模糊。保持蜡烛和凸透镜的位置不变,只将光屏向右移动又重新得到清晰的像,则所加的透镜为______。
【答案】 (1). 30 (2). C (3). 照相机 (4). 凹透镜
【解析】
【详解】(1)[1]由图甲可知,凸透镜在50cm刻度处,蜡烛在20cm刻度处,则物距
u=50cm-20cm=30cm
[2][3]由图可知,物距大于像距,且光屏上成清晰的像,此时成的是倒立、缩小的实像,所以烛焰的像应该是图乙中的C,生活中照相机是利用这一原理工作的。
(4)[4]保持蜡烛和凸透镜的位置不变,只将光屏向右移动又重新得到清晰的像,即相对于没加透镜之前像距变大了,说明成像光线被扩散了,所以加的透镜为凹透镜。
25.(2020·内蒙古呼和浩特市)雪灵儿用一个焦距为10cm的凸透镜探究凸透镜成像规律,实验如下:
(1)实验前,让平行光束垂直镜面射入倒扣的烧杯中(如图甲),杯中有烟雾,从烟雾中可以观察到凸透镜对光有______(选填“会聚”或“发散”)作用;
(2)实验中蜡烛在原来位置越烧越短(如图乙),则像在光屏上的位置会______(选填“往下移”、“不变”或“往上移”);
(3)若将印有字母“F”的纸片(图丙)放在离凸透镜6cm的地方,我们能看到的清晰的像是图丁中的______(请填序号)。
【答案】 (1). 会聚 (2). 往上移 (3). A
【解析】
【详解】(1)[1]由图甲可知,让平行光束垂直镜面射入倒扣的烧杯中,从烟雾中可以观察到凸透镜对光有会聚作用。
(2)[2]凸透镜成实像是倒立的,蜡烛由于燃烧逐渐变短,光屏上的像逐渐向上移动。
(3)[3]凸透镜的焦距是10cm,印有字母“F”的纸片放在离凸透镜6cm的地方,物距小于焦距,成正立放大的虚像,故选A。
26.(2020·辽宁省营口市)小文和同学们到实验室探究光学实验。
(3)在老师启发下小文将玻璃板换成凸透镜,将蜡烛B换成光屏,做“探究凸透镜成像规律”的实验,如图乙所示,观察到光屏上呈现清晰、等大的像,则该凸透镜的焦距为______cm。
(4)小文把蜡烛移动到光具座33cm刻度线处,发现屏上的像变得模糊,要使像变清晰,光屏应向______(选填“左”或“右”)适当移动,此时光屏上的像是倒立、______的实像。
(5)在上述(4)操作的基础上,老师取下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,小文发现当光屏向左移动适当距离后像又清晰,由此可知,老师的视力情况属于______(选填“近视”、“远视”或“正常”)。
【答案】 (4). 10 (5). 右 (6). 放大 (7). 远视
【解析】
【详解】(3)[4]由图乙可知,在光屏上呈现清晰、等大的像,则物距等于像距等于二倍焦距,即
u=v=2f=20.0cm
则焦距为
(4)[5][6]小文把蜡烛移动到光具座33cm刻度线处,物距减小,则像距应增大,所以要使像变晰,光屏应适当向右移动,而此时物距为
u=50cm-33cm=17cm
则
2f>u>f
此时成倒立、放大的实像。
(5)[7]把眼镜放于蜡烛和凸透镜之间,光屏向左移动适当距离后像又清晰,说明该眼镜对光线具有会聚作用,为凸透镜,是远视眼镜。
27.(2020·辽宁省朝阳市)在“探究凸透镜成像的规律”的实验中,蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示,蜡烛在光屏上恰好成清晰的像。
(1)此时光屏上形成的是蜡烛________(填“放大”、“缩小”或“等大小”)的像;
(2)根据图中信息,可以推断本实验所使用凸透镜的焦距在_______cm的范围之间;
(3)如果在蜡烛和凸透镜之间放置个凸透镜,若想在光屏上得到清晰的像,应将光屏向______(填 “靠近”或“远离”)凸透镜的方向移动,该操作可以用来模拟______(填“近视眼”或“远视眼”)的矫正;
(4)如果从蜡烛的一侧观察凸透镜的表面,也会看到一个蜡烛的像,这个像是由于光的___ (填“折射”或“反射”)形成的。
【答案】 (1). 放大 (2). (3). 靠近 (4). 远视眼 (5). 反射
【解析】
【详解】(1)[1]由图知,此时物距为
像距为
因像距大于物距,根据凸透镜成像的规律知:此时光屏上形成的是蜡烛放大的像。
(2)[2]因凸透镜成放大的实像,则有
即
①
即
②
联立①②得
(3)[3]在蜡烛和凸透镜之间放置个凸透镜,使进入原凸透镜的光线先被会聚,从而使原来会聚的光线会聚在光屏的前面,若想在光屏上得到清晰的像,应将光屏向靠近凸透镜的方向移动。
[4]远视眼是因为晶状体对光的折射能力变弱,或眼睛的前后径过短,使像成于视网膜的后面,要矫正,需要让光线进入眼睛前先会聚一次,使像成于视网膜上,故该操作可以用来模拟远视眼的矫正。
(4)[5]从蜡烛的一侧观察凸透镜的表面,也会看到一个蜡烛的像,这个像是蜡烛的光经凸透镜反射,反射光线到达的眼睛里,看到的是蜡烛的虚像,故这个像是由于光的反射形成的。
28.(2020·江苏省南京市)小明做“探究凸透镜成像规律”实验:
(1)调整实验器材高度时,蜡烛______(选填“需要”或“不需要”)点燃;
(2)他用同一凸透镜做了两次实验,如图甲、乙所示,光屏上均有清晰的像(未画出),其中成缩小像的是图______;
(3)凸透镜焦距可能是______(填字母);
A.5cm B.8cm C.10cm D.15cm
(4)在图乙中将一镜片放在烛焰和透镜之间后,光屏上的像变模糊了,将光屏向左移动,光屏上再次出现清晰的像,则所加镜片可以矫正图______(选填“丙”或“丁”)的视力缺陷。
【答案】 (1). 需要 (2). 甲 (3). C (4). 丁
【解析】
【详解】(1)[1]只有将蜡烛点燃,才可以调整烛焰、凸透镜和光屏的高度,使它们的中心大致在同一高度。
(2)[2]图甲中物距大于像距,光屏上成倒立、缩小的实像。
(3)[3]图乙中,物距小于像距,成倒立、放大的实像,物距
u=50cm-32cm=18cm
2f>18cm>f①
像距
v=73cm-50cm=23cm
23cm>2f②
由①②得到
11.5cm>f>9cm
故选C。
(4)[4]将一个眼镜片放在透镜和烛焰之间,光屏上的像变模糊了,将光屏向左移动,光屏上再次呈现清晰的像,说明该镜片将光线会聚了,对光线起到会聚作用的是凸透镜,可以矫正远视眼,远视眼的晶状体较薄,会聚能力较弱,看近处的物体时,将像成在视网膜的后面,丁图是远视眼,此镜片可以矫正丁图的视力缺陷。
29.(2020·吉林省长春市)如图所示是“探究凸透镜成像的规律”的实验装置,凸透镜的焦距为10cm。
(1)请画出图中折射光线对应的入射光线______;
(2)实验中,调整烛焰、凸透镜、光屏的中心在______;
(3)蜡烛、凸透镜、光屏的位置如图所示,光屏上成清晰的像,生活中______是利用这一原理工作的;
(4)保持蜡烛和凸透镜的位置不变,换用焦距为5cm的凸透镜,要在光屏上成清晰的像,光屏应向______(选填“左”或“右”)移动;
(5)利用凸透镜可以矫正______(选填“近视眼”或“远视眼”)。
【答案】 (1). (2). 同一高度 (3). 照相机 (4). 左 (5). 远视眼
【解析】
【详解】(1)[1]折射光线是蜡烛火焰发出的光照射到凸透镜上发生折射形成的,所以连接烛焰与入射点即入射光线,如下图所示;
(2)[2]蜡烛、凸透镜、光屏,三者在同一条直线上,三者的中心大致在同一高度,像才能呈在光屏的中央位置。
(3)[3]由图可知,成清晰实像时,物距大于像距,成倒立缩小的实像,照相机是利用该原理工作的。
(4)[4]当改用焦距为5cm的透镜继续实验,不改变蜡烛和凸透镜的位置,则相当于增大了物距,根据凸透镜成实像时,物远像近像变小,可知,要在光屏上成清晰的像,光屏将靠近透镜移动,即向左移动。
(5)[5]凸透镜对光有会聚作用,远视眼是晶状体曲度变小,会聚能力减弱,像呈在视网膜的后方,应佩戴会聚透镜,即凸透镜,使光线提前会聚,像正好呈在视网膜上。
30.(2020·湖北省随州市)小明在做“探究凸透镜成像规律”的实验:
(1)在调整器材高度时,应______(选填“点燃”或“不点燃”)蜡烛;
(2)如图所示,此时光屏上出现烛焰清晰的像,日常生活中______(选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)就是利用这一成像规律工作的;
(3)如果保持透镜和蜡烛位置不变,将光屏向左移动一小段距离,光屏上的像变模糊,要使光屏上重新得到烛焰清晰的像,则应该在透镜和蜡烛之间放置一个______(选填“近视眼镜”或“远视眼镜”)。
【答案】 (1). 点燃 (2). 投影仪 (3). 远视眼镜
【解析】
【详解】(1)[1]根据凸透镜成像规律中实验的要求,必须让三者中心放在同一高度上,使其成像在光屏的中心;只有先将蜡烛点燃,才可以确定烛焰的中心,所以点燃蜡烛应在调整高度之前。
(2)[2]如图,物距小于像距,成倒立、放大的实像,日常生活中投影仪就是利用这一原理制成的。
(3)[3]把光屏向左移动一小段距离,要想在光屏上再次得到淸晰的像,应使像向左移动,因为凸透镜对光线有会聚作用,故需在凸透镜和蜡烛之间放置适当的凸透镜,远视眼镜就是一种凸透镜。
31.(2020·湖北省黄冈市)请完成下列问题。
(1)在探究凸透镜成像规律时,将蜡烛、凸透镜、光屏依次安装在光具座上,并调节____(选填“蜡烛”或“烛焰”)、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度。如图甲所示,光屏上呈现清晰的像。现将蜡烛向左移动10cm,然后将光屏向____ (选填“左”或“右”)移动,才能再次在光屏上得到清晰的像。
【答案】 (1). 烛焰 (2). 左
【解析】
【详解】(1)[1]在探究凸透镜成像规律时,我们要在光屏上找到烛焰所成的像,所以,将蜡烛、凸透镜、光屏依次安装在光具座上,调节烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度。
[2]如图甲所示,光屏上呈现清晰的像。现将蜡烛向左移动10cm,物距变大,像距变小,需要将光屏向左移动,才能再次在光屏上得到清晰的像。
32.(2020·黑龙江省牡丹江、鸡西地区)在“探究凸透镜成像的规律”实验中,所用凸透镜的焦距是10cm.
(1)将点燃的蜡烛、凸透镜放在如图所示的位置,移动光屏,在光屏上得到了清晰的倒立、_____________(选填“放大”或“缩小”)的实像;__________________(填光学仪器名称)就是利用这一成像规律工作的.
(2)保持凸透镜位置不变,若将蜡烛远离透镜,仍要在光屏上得到清晰的像,光屏应向________________(选填“靠近”或“远离”)透镜的方向移动,此时的像与原来的像相比______________(选填“变大”或“变小”).
【答案】 (1). 放大 (2). 投影仪 (3). 靠近 (4). 变小
【解析】
【详解】(1)[1][2]凸透镜焦距为10cm,我们观察发现蜡烛到凸透镜距离超过10cm不到20cm,即在一倍焦距外二倍焦距内,成倒立放大的实像,投影仪后者幻灯机就是利用此原理成像的。
(2)[3][4]物远像近像变小,蜡烛远离透镜,像就会靠近透镜,所以光屏应靠近透镜方向移动,此时像近像变小。
33.(2020·甘肃省金昌市)吴江小组进行“探究凸透镜成像规律”实验,如图所示,实验桌上备有带支架的蜡烛、光屏、一个凸透镜、平行光光源(接通电源后可发出平行光)、光具座等器材,他们进行了如下操作并得出了相关结论。
(1)如图甲所示,让平行光光源正对着凸透镜照射,把光屏置于另一侧,改变光屏与凸透镜间的距离。直到光屏上出现一个最小最亮的光斑,测得凸透镜的焦距是______;
(2)将蜡烛、透镜和光屏放在光具座上,并使烛焰、透镜和光屏三者的中心大致在______;
(3)吴江小组按照实验步骤做了四次实验,如图乙所示是第一次实验中蜡烛、透镜和光屏的位置。
实验序号
物距
像距
像的性质
1
40
13
△
2
20
20
倒立、等大的实像
3
13
40
倒立、放大的实像
4
6
无
正立、放大的虚像
①吴江小组忘了记录第1次像的性质,表格中标有“△”的位置像的性质是______;
②当烛焰从远处靠近透镜时,仍要在光屏上得到清晰的像,光屏应______透镜(选填“远离”或“靠近”);
③第4次实验中,光屏上接收不到像;在透镜的右侧观察,看到的像在透镜的______侧(选填“左”或“右”)。
【答案】 (1). 10.0cm (2). 同一高度 (3). 倒立缩小的实像 (4). 远离 (5). 左
【解析】
【详解】(1)[1]由图可知,凸透镜在50.0cm处,光屏上出现一个最小最亮的光斑即为凸透镜的焦点,此时光屏在60.0cm处,则凸透镜的焦距为10.0cm。
(2)[2]为了使像成在光屏中央应使烛焰、透镜和光屏三者的中心大致在同一高度。
(3)①[3]第1次实验物距40cm大于二倍焦距由凸透镜成像规律可知,此时成倒立缩小的实像。
②[4]成实像像时,烛焰从远处靠近透镜时,即物距减小时,像距增大,光屏应远离透镜。
③[5]第4次实验中,物体在一倍焦距以内,成正立放大的虚像。所以在透镜的右侧观察,看到的像在透镜的左侧。
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