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第5章 透镜及其应用练习题 2022年山东省各地中考物理模拟题选编
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第5章 透镜及其应用练习题
1.(2022·山东济宁·一模)在探究凸透镜成像的实验过程中,调节光屏位置如图所示,恰好在光屏上成—清晰烛焰的像,此时突然飞来一只苍蝇头朝上落在凸透镜上,则光屏上( )
A.将出现苍蝇倒立缩小的实像 B.将出现苍蝇倒立放大的实像
C.烛焰的像亮度将发生改变 D.烛焰的像将变得模糊不清
2.(2022·山东临沂·一模)下列光现象中属于光的折射的是( )
A.皮影戏 B.照镜子
C.交通违法拍照 D.小孔成像
3.(2022·山东东营·一模)2021年12月9日15时40分,“天宫课堂”第一课正式开讲,时隔8年之后,中国航天员再次进行太空授课。当王亚平太空授课时,她的脸距水球球心30cm时,可以看到图示倒立、缩小的实像,则该水球的焦距可能是( )
A.30cm B.7cm C.15cm D.45cm
4.(2022·山东泰安·一模)如图所示为探究“凸透镜成像规律”的实验装置,凸透镜在光具座上50cm刻度线处固定不动。将蜡烛和光屏移至光具座上如图所示位置时,烛焰在光屏上成清晰的倒立缩小的像,下列说法中( )
①凸透镜焦距f<10cm
②烛焰在该处成像特点与照相机成像原理相同
③在烛焰与透镜间放置近视镜片,向右移动光屏,在光屏上能再次成清晰的像
④将蜡烛从该位置向左移动5cm,向左移动光屏,在光屏上成的清晰的像变大
A.只有②③正确 B.只有①④正确
C.只有①②③正确 D.只有②③④正确
5.(2022·山东济宁·一模)小明自制了一个简易投影仪如图,在暗室中将印有冬奥会吉祥物“冰墩墩”的透明胶片,贴在白光的手电筒上,并正对着焦距为10cm的凸透镜。调整手电筒、凸透镜、白色墙壁之间的位置,在墙上得到了一个清晰放大的像,下列说法错误的是( )
A.凸透镜能成放大的像,是因为凸透镜对光线有发散作用
B.手电筒与凸透镜的距离应大于10cm小于20cm,且胶片应倒立放置
C.能从不同角度看到墙上“冰墩墩”的像,是因为光在墙面上发生的是漫反射
D.保持凸透镜位置不变,将手电筒向左移动,要使墙上的像恢复清晰,可在凸透镜前放一个近视镜
6.(2022·山东济宁·一模)下列关于光学实验的说法,错误的是( )
A.探究光的反射定律时,硬纸板可以显示光的传播路径
B.探究平面镜成像特点时,使用两支相同的蜡烛是为了比较像与物的大小关系
C.探究光的折射特点时,光从空气斜射人水中,传播方向一定会发生改变
D.探究凸透镜成像规律时,当蜡烛燃烧变短,光屏上的像会向下移动
7.(2022·山东东营·一模)光刻技术是现代纳米级电路的基石,它是指利用透镜将绘制在掩膜上的电路通过紫外光投射到涂有光刻胶的硅片上,从而制造出集成电路的方法,其工作原理如图所示,此时恰好在硅片上成清晰的像。下列说法正确的是( )
A.在硅片上形成的像是虚像
B.缩图透镜可用于矫正近视眼
C.硅片位于缩图透镜的一倍焦距与二倍焦距之间
D.此投射原理与教室投影仪的原理相同
8.(2022·山东菏泽·一模)关于透镜的应用,下列说法正确的是( )
A.凸透镜对光有发散作用,凹透镜对光有会聚作用
B.远视眼成像在视网膜之前,可以配戴凸透镜矫正
C.凸透镜也可以成正立缩小的虚像
D.近视眼的人应配戴凹透镜矫正
9.(2022·山东·东平县实验中学一模)物体从距凸透镜 24 厘米处,沿主光轴移动到距透镜 16 厘米处的过程中,光屏上所成的像,由缩小的像变为放大的像,则该透镜的焦距可能为( )
A.8 厘米 B.10 厘米 C.12 厘米 D.16 厘米
10.(2022·山东德州·一模)如图所示,神舟十三号载人飞船,于北京时间2021年10月16日6时56分,成功对接于天和核心舱径向端口,与此前已对接的天舟二号,天舟三号货运飞船一起构成四舱(船)组合体,3名航天员随后将从神舟十三号载人飞船进入天和核心舱。“对接天眼”一光学成像敏感器、红外成像光谱仪等设备全部运行正常。下面有关飞船及对接过程说法正确的是( )
A.“对接天眼”的镜头对光线起会聚作用
B.红外线光谱仪是利用红外线的“荧光效应”工作的
C.对接过程中为确保与地面通信的实时畅通,需要利用超声波向地球传递信息
D.货运飞船的制造使用了密度小、耐温差的新材料
11.(2022·山东枣庄·一模)如图所示,小明同学在探究凸透镜成像的规律时,记录并绘制了物距u和像距v之间的关系图象。下列说法正确的是( )
A.凸透镜焦距为20cm
B.物距为5cm时,可以通过移动光屏承接到清晰的像
C.物距为15cm时,成放大的像,根据这一原理可以制成投影仪
D.物距由15cm增大到30cm的过程中,在光屏上看到的像一直是变大的
12.(2022·山东·滨州实验学校一模)光刻机是芯片制造的核心设备之一,其工作原理如图所示。下列说法正确的是( )
①缩图透镜是凸透镜,晶圆相当于光屏;
②掩膜在晶圆上的像是正立缩小的虚像;
③要想晶圆上的像变小,需将掩膜和晶圆向上移动;
④将掩膜和晶圆向下移动相同距离,晶圆上还能成清晰的像。
A.①③ B.②④ C.①④ D.②③
13.(2022·山东·费县第二中学模拟预测)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
14.(2022·山东潍坊·一模)在做“探究凸透镜成像的规律”实验时,某实验小组所描绘的像距随物距变化的关系图线如图所示。图线中A、B、C三点分别与蜡烛在光具座上移动过程中的三个位置相对应。则下列说法正确的是( )
A.蜡烛处于AB间某一位置时,成倒立、放大的实像
B.蜡烛处于BC间某一位置时,成倒立、放大的实像
C.将蜡烛从C移动到B的过程中,所成像逐渐增大
D.将蜡烛从B移动到A的过程中,所成像逐渐减小
15.(2022·山东济宁·一模)如图所示,众志成城,全民抗疫,小小无人机也在抗击疫情中发挥着重要的作用。关于无人机的使用,下列说法正确的是( )
A.无人机的镜头相当于凸透镜,成的是倒立缩小的实像
B.无人机的镜头相当于凹透镜,成的是倒立缩小的实像
C.要拍地面全景,需控制无人机上升,所成的像变小
D.要拍某区域近景,需要控制无人机上升,所成的像变大
16.(2022·山东聊城·一模)小明同学利用如图所示的装置做“探究凸透镜成像规律”的实验,将凸透镜固定在光具座50cm刻度线处不变;
(1)将蜡烛固定在40cm刻度线处时,移动光屏,在光屏上始终得到一个大小不变的光斑,则该凸透镜的焦距为__________cm;
(2)当他将三个元件移动到如图所示的位置时,光屏上恰好出现了烛焰清晰的像,利用该成像规律制成的光学仪器是__________(填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”),此时保持蜡烛和光屏不动,将凸透镜移动到__________cm刻度线处时,仍能在光屏上成清晰的像;
(3)将原凸透镜更换为一个焦距较小的凸透镜后,其他元件不动,为了使光屏上再次得到清晰的像,可以在蜡烛和凸透镜之间放置个__________(填“凸”或“凹”)透镜,所放置的透镜可以用来矫正__________(填“近视眼”或“远视眼”)。
17.(2022·山东济宁·一模)如图所示,是我国首次“太空授课”的一个画面,我们看到的“水球中的王亚平”其实是她通过“水球”所成的倒立、缩小的______(选填“实”或“虚”)像,与此成像原理相同的光学器材有______(写出一种即可);王亚平衣服上的“五星红旗”标志上,红旗呈现红色是因为它______(选填“反射”或“吸收”)红光的缘故.
18.(2022·山东东营·模拟预测)王亚平在“天宫课堂”中为大家直播演示了很多有趣的小实验,其中最引人注目的就是“神奇的太空小水球”(如图),一开始王亚平将水注入水膜之中最终形成一个漂亮的完整水球,可以看到一个倒立的_______(填“实”或“虚”)像。随后,王亚平向水球里注射一个气泡,神奇的一幕发生了,水球里竟然形成了一正一反的两个人像,此时水球和中间气泡部分相当于两个_______(填“平面镜”“凸透镜”或“凹透镜”)。
19.(2022·山东东营·一模)凸透镜可用于___________(选填“远视”或“近视”)眼的矫正,手机的镜头相当于一个凸透镜,若某手机镜头焦距为5cm,用它扫描健康码时,为保证扫描清晰,手机到健康码的距离应大于___________。
20.(2022·山东青岛·一模)请在图中完成光路。
21.(2022·山东济宁·一模)如图所示,一条光线经平面镜反射后射向凹透镜,反射光线恰好与凹透镜的主光轴平行。请在图中画出:
(1)射向平面镜的入射光线;
(2)经过凹透镜的折射光线。
22.(2022·山东潍坊·一模)如图所示,光线是水池底部一光源S发出的光线经水面折射后的折射光线,并射向凹透镜的焦点。请画出:
(1)光源S的大致位置;
(2)入射光线;
(3)光线经凹透镜的折射光线。
23.(2022·山东枣庄·一模)如图所示,凸透镜的主光轴与水面相平,F是凸透镜的焦点,一束与水面平行的光射到凸透镜上,经凸透镜折射后在水面上发生反射和折射。请画出:
(1)经透镜后的折射光线。
(2)反射光线和进入水中光线的大致位置。
24.(2022·山东德州·一模)如图所示,凸透镜斜放,其主光轴与水平成45°角,F是焦点.一条入射光线,经过凸透镜折射后,入射到水平放置的平面镜上被反射,已知折射光线BO与水平成45°角,请完成光路图,画出入射到凸透镜的入射光线和经平面镜反射的反射光线.
( )
25.(2022·山东·东平县实验中学一模)画出图从S点射出的两条入射光线经过透镜后的折射光线.
( )
26.(2022·山东东营·一模)如图所示,(两透镜焦距相同)根据已知光线画出原先的入射光线和后来的折射光线。
27.(2022·山东临沂·一模)小明用凸透镜、蜡烛、光屏和光具座等器材,探究凸透镜成像的规律。
(1)实验前,使烛焰、凸透镜、光屏的中心在______;
(2)当蜡烛、凸透镜、光屏在如图所示位置时,光屏上出现了等大清晰的像,此凸透镜的焦距为______cm;
(3)实验中发现,随着蜡烛越烧越短,光屏上的像逐渐偏高;为使像重新呈在光屏中央,应该如何操作______;
(4)保持凸透镜位置不动,把蜡烛移到35cm处,无论怎样移动光屏,光屏上始终接收不到像。小明观察到像的方法是______;
(5)如图所示是小明探究甲凸透镜()的成像情况。此时,他又用乙凸透镜()替换甲凸透镜,要在光屏上成清晰的像,光屏应向______移动。
28.(2022·山东济宁·一模)小明用图A装置进行“探究凸透镜成像的规律”实验。
(1)挑选透镜时,小明把两个透镜甲、乙分别正对太阳光,在光屏上出现了如图B所示光斑,他应该选择是______(选填“甲”或“乙”)透镜来进行实验;
(2)选好透镜后,小明将凸透镜正对太阳光,调节凸透镜与光屏间的距离,直到光屏上形成一个最小、最亮的光斑,如图C所示,凸透镜的焦距是是______cm;
(3)实验时保持凸透镜位置不变,使蜡烛位于35cm刻度线处,移动光屏,在光屏上成清晰倒立的______(选填“放大”“等大”或“缩小”)的实像;
(4)给凸透镜“戴上”一副“近视眼镜”,发现光屏上的像变得模糊,为了再次得到清晰的像,光屏应是______(选填“靠近”或“远离”)透镜。
29.(2022·山东青岛·一模)探究凸透镜成像:实验装置如题图时,光屏上恰好成清晰等大的像,由此可知此凸透镜焦距是__________cm;保持透镜位置不动,将蜡烛向__________移动,任光屏上可以成缩小的像,据此制成__________。
30.(2022·山东聊城·一模)某同学在做凸透镜成像实验时
(1)实验前应调整蜡烛火焰的中心、凸透镜的光心、光屏的中心在______;
实验序号
物距u/cm
像距v/cm
像的性质
1
30
15
倒立、缩小、实像
2
20
20
倒立、等大、实像
3
18
23
倒立、放大、实像
4
15
30
倒立、放大、实像
5
6
正立、放大、虚像
(2)由分析实验数据可知,所用凸透镜的焦距为:______cm;
(3)第5次实验,要观察到正立,放大的虚像,眼睛应与蜡烛在凸透镜的______(选填“同”或“异”)侧。
(4)分析实验数据可出如下结论:凸透镜成实像时,当物距越小时,像距越______,像越______。
31.(2022·山东德州·一模)小伟用如图甲所示的实验装置探究“凸透镜成像的规律”,所用凸透镜的焦距为10cm。
(1)小伟在组装器材时,将蜡烛、凸透镜和光屏依次放在光具座上,并调节烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一水平直线上,这样做的目的是:______;
(2)实验过程中,凸透镜始终固定在光具座50cm刻度线处,当蜡烛距离凸透镜15cm时,移动光屏,可在光屏上得到一个倒立______的实像(选填“放大”、“等大”或“缩小”);
(3)接下来小伟将蜡烛向远离凸透镜方向移动一段距离,为了能在光屏上再次看到烛焰清晰的像,他应将光屏向______透镜方向移动(选填“靠近”或“远离”),此时的像与步骤(2)中的像相比,大小将变______;
(4)如图乙所示,小伟将蜡烛固定在光具座10cm刻度线处,移动光屏,再次得到烛焰清晰的像,利用该成像规律制成的光学仪器是______(选填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”)。
32.(2022·山东省青岛第二十六中学一模)如图所示是小明“探究凸透镜成像的规律”的实验装置图。
(1)首先将光具座上的蜡烛的烛焰、凸透镜(f=10cm)、光屏三者中心调至______;
(2)如图所示,光屏上成清晰的像。由光路可逆可以推断,保持蜡烛和光屏的位置不变,只移动凸透镜到______cm刻度处,光屏上可再次成清晰倒立、______的实像;
(3)实验一段时间后,蜡烛由于燃烧变短,原来在光屏中心的像“跑”到光屏上方,为了能让像重新回到光屏中心,可进行的操作是______;
(4)实验中,光屏上的成像模糊,如果蜡烛和凸透镜位置不变,将光屏向凸透镜方向靠近,光屏上就能成清晰的像;如果蜡烛、凸透镜和光屏位置不变,在蜡烛与凸透镜之间放一个合适的______透镜,光屏上也能成清晰的像,______视眼的矫正与这个成像过程类似。
33.(2022·山东济宁·一模)在研究凸透镜成像的实验中:
(1)挑选透镜时,小明把两个透镜A、B分别正对太阳光,在光屏上出现了如图甲所示光斑,他应该选择_______(选填“A”或“B”)透镜来进行实验。
(2)将一块凸透镜正对太阳光,在透镜下面放上白纸(白纸与透镜平行),改变透镜到白纸的距离s,并测出s与对应的白纸被烤焦的时间t,绘出图乙的图像,可判断该透镜的焦f为_______cm。
(3)如图丙,当把一块焦距为15cm的凸透镜固定在50cm刻度线位置,蜡烛固定在15cm刻度线位置时,光屏应在_______(选填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)区域内左右移动,才能在光屏上得到清晰的实像。
34.(2022·山东聊城·一模)完成下列与实验 “探究凸透镜成像规律”有关的问题。
(1)安装好器材,并调整光屏、凸透镜和烛焰的中心大致在______。若在某位置处观察到光屏上呈等大倒立清晰的像,测得蜡烛到光屏的距离为 40cm,则此凸透镜的焦距 f= ______cm;
(2)如图,保持蜡烛位置不变,移动透镜至 16cm刻度线处,则人眼用图中______(选填“A”、“B”或“C”)的方式能观察到烛焰的像。如图,在烛焰和凸透镜之间放一副眼镜,发现光屏上的像由清晰变模糊了,将光屏向靠近透镜的方向移动适当距离后,光屏上再次呈现清晰的像,则该眼镜是______(选填“近视”或“远视”)眼镜;
(3)当光屏上出现清晰实像时,将凸透镜向上移动,则光屏上的像将向______(选填“上”或“下”)移动。
35.(2022·山东省青岛实验初级中学一模)小红在“探究凸透镜成像的规律”实验中,凸透镜的焦距为10cm,如图所示,调整好蜡烛、凸透镜和光屏的位置后,光屏上刚好得到了烛焰清晰的像。
(1)图中的光屏上呈现烛焰的像是倒立、________的实像,这与________(填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)成像特点相同;
(2)该同学改用焦距为12cm的凸透镜再次进行实验,他将蜡烛、凸透镜和光屏依次放在图中相同的位置,为了使光屏上也能成清晰的像,他需要将光屏向右移动适当距离,他也可以在烛焰和凸透镜之间放一个合适的_________透镜,利用这个原理可以矫正________(填“近视眼”或“远视眼”)。
36.(2022·山东济宁·一模)为迎接2022年的中考,老师带领同学们系统地复习了光学实验,请你完成以下问题:
(1)光的反射定律:如图所示,把平面镜放在水平桌面,将硬纸板______(选填“垂直”或“水平”)放在平面镜上,使一束光贴着纸板A入射到O点,观察反射光;光在纸板上发生______(选填“镜面”或“漫”)反射,从而可以显示光路,该反射______(选填“遵循”或“不遵循”)光的反射规律;
(2)光的折射规律:如图所示,一束光从A点射向水面上O点,进入水中,照射到容器底部的B点,如果要让折射光线射到容器底的C点,在保持入射点不变时,应______(选填“增大”或“减小”)入射角;或者在保持入射光线位置不变时,______(选填“往容器内加水”或“从容器中放水”)。
(3)平面镜成像特点:如图甲所示,小芳把点燃的蜡烛 A 放在玻璃板前,还要在玻璃板的后面放一支外形相同但没有点燃的蜡烛 B,小芳应在______(选填“A”或“B”)蜡烛一侧观察玻璃板中的像,移动蜡烛B,使其与A的像完全重合。仅将玻璃板由图中甲的位置水平向右移至乙的位置,蜡烛 A 的成像情况是______(选题字母代号)。
A.蜡烛成像仍在 B处 B.蜡烛成像在 B处右侧 C.蜡烛无法通过玻璃板成像
(4)凸透镜成像规律:
①如图甲,凸透镜的焦距为10cm,当蜡烛、凸透镜、光屏在光具座标尺上位置如图所示时,光屏上出现一个清晰的像,生活中的______(选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)就是利用这样的成像原理工作的。
②在图甲实验的基础上,更换焦距为 f2=5cm的凸透镜,为在光屏上得到清晰的像,保持蜡烛与凸透镜位置不变,光屏应向______(选填“左”或“右”)侧移动;
③小焦同学发现,在②的基础上,不移动光屏,将自己的眼镜放到凸透镜前,如图乙,光屏上也能呈现清晰的像,说明该眼镜对光有______(选填“会聚”或“发散”)作用。
37.(2022·山东东营·一模)晓雯探究凸透镜的成像规律时进行了如下操作并得到了相关结论。
(1)当蜡烛、凸透镜、光屏三者的位置如图甲所示时,观察到光屏上呈现清晰的像,则该凸透镜的焦距为______cm。
(2)晓雯做了4次实验,所得实验数据如下表所示。请将所缺的实验数据和像的性质补充完整。
实验序号
物距u/cm
像距v/cm
像的性质
1
40
13
①______
2
20
20
②______
3
③______
40
倒立、放大的实像
4
6
无
正立、放大的虚像
(3)晓雯做第2次实验时,凸透镜上落了一只小虫,则光屏上所成的烛焰的像为______(选填“完整的像”或“不完整的像”)。
(4)晓雯做第3次实验时,由于实验时间较长,蜡烛燃烧变短,烛焰的像成在光屏的______半部分。如果想让像成在光屏中央,可以将凸透镜向______移动。(均选填“上”或“下”)
(5)若将一个眼镜片放在凸透镜和烛焰之间,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,则该眼镜片是______(选填“近视”或“远视”)眼镜的镜片。
(6)另一小组实验时对图中的装置进行了改进,将蜡烛换成带有“F”字样的LED灯,在光屏上贴上方格纸,如图乙所示。请写出改进后的优点______(一条即可)。
38.(2022·山东济宁·一模)在物理课中,老师利用光具座、蜡烛等器材示范操作“探究凸透镜成像规律”的实验,同学们看到烛焰通过凸透镜在光屏上有时成缩小的像,有时成放大的像。
(1)物理兴趣小组的同学基于以上看到的现象推测,当蜡烛和光屏移到适当的位置,光屏上_______(选填“能”或“不能”)出现等大的像。
(2)接下来,该小组的同学用一个凸透镜进行实验,得到下表的数据。
实验序号
1
2
3
4
5
6
7
物距
40.0
30.0
20.0
18.0
14.0
10.0
6.0
像距
13.4
15.2
20.0
23.0
35.0
光屏上不成像
光屏上成像情况
缩小
缩小
等大
放大
放大
①从实验数据中可知,同学们选用的凸透镜的焦距 f=______cm;实验序号______中数据验证了第(1)小题中同学们的推测,但要验证其是否具有普遍性,同学们还应该_______(选填下列序号)。
A.换用不同的蜡烛再进行多次实验
B.再次改变物距u的大小进行多次实验
C.换用不同焦距的凸透镜进行多次实验
②分析表中实验序号1~5中的数据,可初步得出,物体通过同一凸透镜在光屏上成像时物距u减小,像距v____;进一步分析比较所有的实验数据,可初步得出,当.物距u与焦距f满足_____关系时,物体通过凸透镜才能在光屏上成像。
(3)如图所示,同学们在进行某次实验时,光屏上得到清晰的烛焰的像后,将一眼镜片竖直放在蜡烛与凸透镜之间,光屏上像变模糊了,接着将光屏向左移动适当距离后,像又变清晰了,由此可知,该眼镜片对光线起_______(选填“会聚”或“发散”)作用,可用于矫正______眼(选填“近视”或“远视”)。
39.(2022·山东德州·一模)小明用如图所示的装置做“探究凸透镜成像规律”实验。
(1)图中光屏上恰好成一清晰的像,该像的性质是倒立、______的实像。
(2)图中只移动蜡烛和光屏,可以模拟照相机成像原理的操作是______(填字母)。
A.都左移 B.都右移
C.蜡烛左移,光屏右移 D.蜡烛右移,光屏左移
(3)完成实验后,他将另一透镜放在图中45cm刻度线位置,发现光屏上的像由清晰变模糊,向左移动光屏又发现清晰的像,说明该透镜对光有______作用,可以矫正的视力缺陷是______。
40.(2022·山东济宁·一模)下面是小光“探究凸透镜成像规律”的实验。
(1)实验中蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图所示,此时光屏上出现了烛焰清晰倒立、等大的实像,则此凸透镜的焦距为___________。
(2)保持蜡烛和透镜位置不变,小光将自己的近视眼镜放在凸透镜与蜡烛之间的合适位置,只将光屏向___________(填“左”或“右”)移动,可在光屏上再次得到烛焰清晰的像。
(3)小光移开近视镜,只将蜡烛向___________(填“左”或“右”)移动,可以在光屏上得到烛焰清晰的实像。
41.(2022·山东济宁·一模)某同学在做光学实验时,他先将焦距为的凸透镜A固定在光具座上刻度线处,光屏和点燃的蜡烛分别位于凸透镜两侧,蜡烛放置在刻度线处,如图所示,左右移动光屏,直至光屏上呈现烛焰清晰的像。
(1)上述成像情况在生活中的应用是______(选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜” )。
(2)将透镜B放在凸透镜与蜡烛之间某处(图中未画出),光屏上原来清晰的像变模糊了,将光屏向远离凸透镜的方向移动,光屏上又呈现烛焰清晰的像,透镜B能用来矫正______(选填“近视眼”或“远视眼”)。
42.(2022·山东·滨州经济技术开发区第一中学一模)在探究凸透镜成像规律时,如图甲所示,将凸透镜A固定在光具座上35cm刻度线处,将点燃的蜡烛放置在光具座上5cm刻度线处,移动光屏,使烛焰在光屏上成清晰的像,由凸透镜A成像中物距和像距的变化关系画出图像如图乙所示;接着保持蜡烛的位置不变,将凸透镜A换为凸透镜B并保持位置不变,移动光屏,使烛焰在光屏上成清晰的像,如图丙所示:
(1)请根据上述实验现象和凸透镜成像规律判断;凸透镜A的焦距是_____cm,凸透镜A的焦距_____(填“大于”“小于”或“等于”)凸透镜B的焦距;
(2)在图甲中,保持凸透镜位置不动,把蜡烛向右移动5cm,要想在光屏上再次得到清晰的像,应该把光屏向_____(填“左”或“右”)移动一段距离,像将_____(填“变大”“变小”或“不变”);
(3)图丙所示的实验现象可以说明_____(填“照相机”“幻灯机”或“放大镜”)的成像特点;若将远视眼镜放在蜡烛与凸透镜之间,光屏上原来清晰的像变模糊了,若保持凸透镜和蜡烛的位置不动,应使光屏_____(填“靠近”或“远离”)凸透镜,才能在光屏上再次看到烛焰清晰的像;
(4)当光屏上出现烛焰清晰的像时,如果用遮光板挡住透镜的上半部分,我们观察光屏时,将会在光屏上看到_____。
A.烛焰像的下半部分 B.烛焰像的上半部分
C.烛焰完整的像,像的亮度变暗 D.烛焰完整的像,像的亮度不变
43.(2022·山东·费县第二中学模拟预测)在“探究凸透镜成像特点”的实验中,将凸透镜固定在光具座上50cm刻度线处不动,移动蜡烛和光屏至如图所示位置时,光屏上承接到清晰的像.
(1)该凸透镜的焦距为______cm.
(2)将远视眼镜的镜片放在蜡烛和透镜之间适当位置,此时应将光屏向_____(选填“左”或“右”)移动,才能再次承接到清晰的像.
(3)取走镜片,将蜡烛向左移动一段距离后,应将光屏移至______(选填序号)范围内才能承接到清晰的像.
A.50~65cm B.65~80cm C.80~95cm
(4)将蜡烛移到37cm刻度线上,观察到的像是______(选填“倒立”或“正立”)的.
44.(2022·山东东营·模拟预测)小曹“探究凸透镜成像规律”的实验时:所使用的凸透镜焦距是15cm.
(1)如图所示,分别放置蜡烛、凸透镜和光屏,其中说法_____正确(填字母).
A.将三者中心调至同一直线
B.将三者中心调至同一高度
(2)当把凸透镜固定在50cm刻度线位置,蜡烛固定在18cm刻度线位置时,光屏应在_____(选填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)区域内左右移动,才能在光屏上得到清晰的像.若得到清晰的像后,只将光屏和蜡烛的位置对调,则像的大小_____.(选填“变小”、“不变”或“变大”)
(3)当屏上的像清晰时,小曹把自己的近视眼镜放在凸透镜和蜡烛之间,发现光屏上的像变得模糊不清,她应该向_____凸透镜方向移动光屏(选填“靠近”或“远离”),可再次得到清晰的像.当凸透镜成实像时,物距增大,像距_____(选填“增大”或减小”)
(4)当蜡烛逐渐燃烧变短时,光屏上烛焰的像将随之_____(选填“上升”或“下降”)
(5)在整理器材时,小曹偶然在凸透镜上看到了身后景物的像,它的成像原因是光的_____(填“直线传播”、“反射”或“折射”)
参考答案:
1.C
【解析】
在探究凸透镜成像的实验过程中,调节光屏位置恰好在光屏上成一清晰烛焰的像,此时突然飞来一只苍蝇头朝上落在凸透镜上,则通过凸透镜的光线会减少,所以光屏上烛焰的像亮度将变暗。故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
2.C
【解析】
A.影子是光线经过不透明物体时照射不到的位置,属于光的直线传播,故A不符合题意;
B.照镜子是平面镜成像,属于光的反射现象,故B不符合题意;
C.摄像头利用的是凸透镜成像原理,属于光的折射现象,故C符合题意;
D.小孔成像是光的直线传播形成的,故D不符合题意。
故选C。
3.B
【解析】
王亚平的脸距水球球心30cm,30cm为物距。由u>2f时,成倒立、缩小的实像可知,30cm>2f,则f<15cm。
故选B。
4.A
【解析】
①.如图所示,当物距等于40cm,像距等于24cm,物距大于像距,凸透镜成倒立、缩小的实像,根据凸透镜的成像规律可知,此时物距在二倍焦距以外,像距在一倍焦距与二倍焦距之间,即
40cm>2f,f<24cm<2f
解得
20cm>f>12cm
故①错误;
②.照相机的成像原理是物距大于二倍焦距,凸透镜成倒立、缩小的实像,故②正确;
③.近视镜片是凹透镜,对光线有发散作用,所以在烛焰与透镜间放置近视镜片,成的像在光屏后面,所以应该向右移动光屏,才能在光屏上成清晰的像,故③正确;
④.将蜡烛从该位置向左移动5cm,则物距为45cm,根据凸透镜成像规律可知,物近像远像变大,物远像近像变小,所以应该向左移动光屏,才能在光屏上成清晰的像,并且像变小,故④错误;综上所述,②③正确,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
5.A
【解析】
A.凸透镜能成放大的像,是因为凸透镜对光线有会聚作用,故A错误,符合题意;
B.焦距为10cm的凸透镜,手电筒与凸透镜的距离应大于10cm小于20cm,即位于一倍焦距和二倍焦距之间,成倒立放大的实像,故B正确,不符合题意;
C.光在墙面上发生了漫反射时,能从不同角度看到墙上“冰墩墩”的像,故C正确,不符合题意;
D.保持凸透镜位置不变,将手电筒向左移动,相当于增大物距,要使墙上的像恢复清晰,可在凸透镜前放一个凹透镜,即近视镜,故D正确,不符合题意。
故选B。
6.D
【解析】
A.如果看不见光的传播路径,就无法对光线进行研究,在探究光的反射定律时,安装一个硬纸板后,能够间接的在光屏上看到光的传播途径,故A正确,不符合题意;
B.探究平面镜成像特点时,用两支相同的蜡烛,便于比较物和像的大小关系,故B正确,不符合题意;
C.光在不同介质中传播速度不同,光从空气中斜射入水中时,传播方向一定会发生改变,故C正确,不符合题意;
D.探究凸透镜成像规律时,随着蜡烛燃烧而变短,根据过光心的光线不改变传播方向可知,光屏上的像会向上移动,故D错误,符合题意。
故选D。
7.C
【解析】
A.涂有光刻胶的硅片相当于光屏,电路的像形成在硅片上,是实像,故A错误;
B.近视眼是因为晶状体太厚,物体的像成在视网膜前方,要带凹透镜矫正。而缩图透镜是凸透镜,不能矫正近视眼,故B错误;
C.要把众多的电路元件集中在小小的硅片上,由图可知,掩模上的电路通过缩图透镜所成的像变小了,也就是成倒立、缩小的实像,由图透镜成像规律可知,此时像距大于一倍焦距小于二倍焦距,故C正确;
D.利用凸透镜成倒立、缩小实像的原理,人们制作了照相机,故D错误。
故选C。
8.D
【解析】
A.凸透镜对光有会聚作用,凹透镜对光有发散作用,故A错误;
B.远视眼可以使入射光线会聚在视网膜的后方,是晶状体折光能力太弱造成的,属于远视眼的成像情况;为了使光线会聚在原来会聚点前面的视网膜上,就需要在光线进入人的眼睛以前会聚一下,因此远视眼需配戴对光线具有会聚作用的凸透镜来矫正,故B错误;
C.凸透镜只能成正立放大的虚像,不能成正立缩小的虚像,故C错误;
D.近视眼可以使入射光线会聚在视网膜的前方,是晶状体折光能力太强造成的,属于近视眼的成像情况;为了使光线会聚在原来会聚点后面的视网膜上,就需要在光线进入人的眼睛以前发散一下,因此需配戴对光线具有发散作用的凹透镜来矫正,故D正确。
故选D。
9.B
【解析】
由凸透镜的成像规律及题意知道,当
u=24cm>2f
时,凸透镜成像在另一侧光屏上,得到一个倒立、缩小的实像。当
2f>u=16cm>f
时,成倒立、放大的实像,故解得
8cm<f<12cm
故B符合题意。
故选B。
10.A
【解析】
A.“对接天眼”与照相机成像原理相同,镜头是凸透镜,所以对光线有会聚作用,故A正确;
B.根据不可见光的应用可知,紫外线具有“荧光效应”,红外线不具有“荧光效应”,故B错误;
C.声音在真空中不能传播,故C错误;
D.太空是真空,各种辐射多,昼夜温差大,为了满足需要,应该采用耐温性好的材料,故D错误。
故选A。
11.C
【解析】
A.凸透镜成倒立、等大的实像根据图像时
u=v=2f=20cm
所以
f=10cm
故A错误;
B.物距为5cm时,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;
C.当u=15cm时,2f>u>f,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;
D.物距由15cm增大到30cm的过程中,像距变小,在光屏上看到的像一直是变小的,故D错误。
故选C。
12.A
【解析】
光刻机在工作时利用的是凸透镜成像,缩图透镜是凸透镜,晶圆相当于光屏,成的是倒立、缩小的实像,故①正确,②错误;要想晶圆上的像变小,需要增大物距,同时减小像距,即需将掩膜和晶圆向上移动,故③正确;由于此时成的是倒立、缩小的实像,像距变化小于物距的变化,所以将掩膜和晶圆向下移动相同距离,此时清晰的像不能成在晶圆上,所以晶圆上的像不再清晰,故④错误。综上分析,A正确。
故选A。
13.C
【解析】
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
60.0cm-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。
14.AC
【解析】
当物体在凸透镜二倍焦距处时,像距和物距相等,结合图可知,B点为二倍焦距点,凸透镜的焦距为10cm。
A.AB之间物距介于一倍焦距和二倍焦距之间,由凸透镜成像规律可知,所成的像为倒立、放大的实像,故A正确;
B.BC之间的物距大于二倍焦距,所成像为倒立、缩小的实像,故B错误;
C.将蜡烛从C移动到B的过程中,物距从二倍焦距外靠近二倍焦距,所成像由缩小的像逐渐变为等大的像,即所成的像逐渐增大,故C正确;
D.将蜡烛从B移动到A的过程中,物距从二倍焦距逐渐缩小,像从等大的像逐渐变为放大的像,所成像逐渐增大,故D错误。
故选AC。
15.AC
【解析】
AB.无人机的镜头相当于一个凸透镜,其成像原理与照相机是相同的,成倒立缩小的实像,故A正确,B错误;
C.要拍全景,即像变小,由凸透镜成实像的规律可知,像距应变小,物距应变大,所以需控制无人机上升,故C正确;
D.要拍近景,即像变大,则像距应变大,物距应减小,所以需控制无人机下降,故D错误。
故选AC。
16. 10.0 照相机 35 凹 近视眼
【解析】
(1)[1]由题意可知,当蜡烛距离透镜
50.0cm-40.0cm=10.0cm
时,移动光屏,在光屏上始终得到一个大小不变的光斑,则说明蜡烛正好在焦点上,则根据焦距的定义可知该透镜的焦距为10.0cm。
(2)[2]由图可知,此时的物距为30.0cm,大于二倍焦距,成倒立缩小的实像,利用该成像规律制成的光学仪器是照相机。
[3]此时保持蜡烛和光屏不动,将凸透镜移动到35.0cm刻度线处时,此时的物距等于原来的像距,根据光路可逆可知,光屏上再次成倒立放大的实像。
(3)[4][5]将原凸透镜更换为一个焦距较小的凸透镜后,由于焦距变小,折射能力变强,像会成在光屏的前方,所以需要在蜡烛和凸透镜之间放置一个可以使光线发散的凹透镜,凹透镜可以用来矫正近视眼。
17. 实 照相机 反射
【解析】
[1][2]由题意可知,“水球”相当于凸透镜,我们看到的“水球中的王亚平”成倒立的缩小的像,根据凸透镜的成像规律,此时王亚平位于透镜的二倍焦距以外,此时成倒立,缩小的实像,照相机的成像原理与此情景相同。
[3]太阳光是复色光,王亚平衣服上的“五星红旗”标志上,红旗呈现红色是因为当光照射在红旗上时,其他中色光被吸收了只反射了红色的光进入我们人眼,所以我们看到红旗是呈现红色。
18. 实 凹透镜
【解析】
[1]由图中可知,水球中间厚,两边薄,相当于一个凸透镜,故由凸透镜成像的规律可知,此时可以看到倒立的实像。
[2]向水球中注入气泡后,此时水球中的水的形状为中间薄、两边厚,故可知相当于凹透镜,凹透镜成正立、缩小的虚像,水球里竟然形成了一正一反的两个人像。
19. 远视 10
【解析】
[1]近视眼需要配戴凹透镜来矫正,远视眼需要配戴凸透镜来矫正,所以凸透镜可用于远视眼的矫正。
[2]用手机扫健康码时,相当于给健康码照了一张相片,健康码与手机之间距离相当于物距,而像距是小于物距的,根据凸透镜的成像规律可知,这时成倒立、缩小的实像,物距应该大于两倍焦距,即手机到健康码的距离应大于两倍焦距,手机镜头焦距为5cm,则这个距离应大于10cm。
20.
【解析】
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凸透镜折射后将过焦点,如图所示:
21.
【解析】
根据光的反射定律可以画出入射光线,故先过入射点画平面镜的垂线,即法线,根据反射角等于入射角画出入射光线,平行主光轴的光线经过凹透镜后,折射光线的反向延长线过虚焦点,故如图所示
22.
【解析】
(1)(2)(3)光线由水中射入空气中时,根据光的折射规律可知,入射角小于空气中的折射角,由此可大致确定光源S和入射光线a的位置,对着异侧虚焦点入射的光线b经凹透镜折射后平行于主光轴,如下图所示:
23.
【解析】
(1)(2)平行于主光轴的入射光线经过凸透镜折射后,折射光线过焦点;再过焦点作法线,并根据折射角小于入射角画出从空气到水中的折射光线,如图所示:
。
24.
【解析】
由凸透镜三条特殊光线性质可知,过焦点的光线经凸透镜折射后平行于主光轴射出,可作出入射到凸透镜的入射光线,根据光的反射定律可知,光线BO与镜面的交点O即为反射光路的入射点,再结合反射角等于入射角,法线垂直于镜面即可完成经平面镜反射的反射光线.
25.
【解析】
在作凹透镜的光路图时,先确定所给的光线的特点再根据透镜的光学特点来作图.
平行于主光轴的光线经凹透镜折射后折射光线的反向延长通过焦点,过光心的光线其传播方向不变,如图所示:
26.
【解析】
通过焦点的光线经凸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:
27. 同一高度 10.0 将光屏向上移动或将蜡烛向上移动或将透镜下移 从凸透镜的右侧透过凸透镜去观察 左
【解析】
(1)[1]为使烛焰的像能呈现在光屏的中心,需要调节烛焰、光心和光屏的中心在同一高度。
(2)[2]由于光屏上得到倒立、等大的实像,物距,根据凸透镜成像规律,,所以。
(3)[3]蜡烛变短,光屏上的像偏高是因为蜡烛太低,可将蜡烛向上移动或将光屏向上移动或者将透镜向下移动。
(4)[4]当物体处于一倍焦距之内时,成正立、放大、虚像,而虚像不能在光屏上呈现,此时像与物在同一侧。
(5)[5]将透镜从甲透镜换成乙透镜,焦距变短,对光的会聚能力变强,光屏应向左移动才能得到清晰的像。
28. 乙 10.0 放大 远离
【解析】
(1)[1]如图B所示,甲透镜对光有发散作用,是凹透镜,乙透镜对光有会聚作用,是凸透镜,而探究凸透镜成像规律需要选择凸透镜,故选择乙透镜。
(2)[2]如图C所示,凸透镜将平行光会聚于一点,最小最亮的光斑为焦点,焦点到光心的距离为焦距,刻度尺分度值为1cm,读数时需要估读,故焦距为10.0cm。
(3)[3]使蜡烛位于35cm刻度线处,此时物距在一倍焦距和两倍焦距之间,成的是倒立的放大的实像。
(4)[4] 近视眼镜是发散透镜,即凹透镜,给凸透镜“戴上”后,导致所成清晰的像后移,故需要将光屏远离透镜才能在光屏上成清晰的像。
29. 10.0 左 照相机
【解析】
[1]光屏上恰好成清晰等大的像,说明此时物距等于像距等于两倍的焦距,分度值为1cm,此时的物距为20.0cm,故读数为10.0cm。
[2]据题意可知,需要成缩小的像,则此时的物距需要大于两倍的焦距,故需要将蜡烛向左移动。
[3]物距大于两倍的焦距,成的是倒立的缩小的实像,照相机就是利用这一原理制成的。
30. 同一高度上##凸透镜主光轴上 10 异 大 大
【解析】
(1)[1]为了让像能成在光屏中央,所以实验前应调整蜡烛火焰的中心、凸透镜的光心和光屏的中心在同一高度。
(2)[2]当物距等于二倍焦距时,凸透镜成倒立、等大、实像,由实验2中数据可知
u=2f=20cm
所以焦距为
f=10cm
(3)[3]第5次实验,物距小于焦距,成正立,放大的虚像,凸透镜成虚像时,物体和像在透镜同侧,所以眼睛应与蜡烛在凸透镜的异侧,才能观察到正立,放大的虚像。
(4)[4][5]1~4次实验中都成实像,由数据分析可知物距增大,像距变小,像变小。所以可出如下结论:凸透镜成实像时,当物距越小时,像距越大,像越大。
31. 使像成在光屏的中央 放大 靠近 小 照相机
【解析】
(1)[1]探究凸透镜成像的规律时,为了让像成在光屏中央,需要将蜡烛、凸透镜和光屏依次放在光具座上,并调节烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一水平直线上。
(2)[2]实验过程当蜡烛距离凸透镜15cm时,物距为15cm,此时物距在一倍和二倍焦距之间,成一个倒立放大的实像。
(3)[3][4]由凸透镜成像规律可知,成实像时,物远像近像变小,当小伟将蜡烛向远离凸透镜方向移动一段距离,此时物距变大,为了能在光屏上再次看到烛焰清晰的像,他应减小像距,即应将光屏向靠近透镜方向移动;此时的像与步骤(2)中的像相比,大小将变小。
(4)[5]实验过程中,凸透镜始终固定在光具座50cm刻度线处,小伟将蜡烛固定在光具座10cm刻度线处,此时物距为40cm,物距大于二倍焦距,成一个倒立缩小的实像,照相机就是利用该成像规律制成的光学仪器。
32. 同一高度 65 缩小 上移动蜡烛(或向上移动光屏或向下移动凸透镜) 凹 近
【解析】
(1)[1]为了使像成在光屏的中央,应该将蜡烛、凸透镜和光屏的中心调至大致在同一高度。
(2)[2[3]]图示位置时,物距等于15cm,像距等于30cm,光屏上成倒立、放大的实像,根据光路可逆可知,保持蜡烛和光屏的位置不变,要想再次在光屏上成清晰的像,需要让物距等于原来的像距即为30cm,而像距等于原来的物距即15cm,故只需移动凸透镜到65cm刻度处即可;此时由于物距大于像距,光屏上成倒立、缩小的实像。
(3)[4]由于凸透镜成的实像是倒立的,所以在垂直于主光轴的方向上,物像移动方向相反,则当烛焰在光屏上的像偏高时,可以向上移动蜡烛,使像向下移动到光屏中心;也可以向上移动光屏或向下移动凸透镜,使像能重新回到光屏中心。
(4)[5][6]实验中,光屏上的成像模糊,如果蜡烛和凸透镜位置不变,将光屏向凸透镜方向靠近,光屏上就能成清晰的像,说明光屏到凸透镜的距离大于像距。如果蜡烛、凸透镜和光屏位置不变,使像成在光屏上,则需要在蜡烛与凸透镜之间放一个对光具有发散作用的透镜,使光线延迟会聚,从而使像成在光屏上,而凹透镜具有发散作用,所以需要放一个合适的凹透镜;近视眼的矫正需要佩戴凹透镜,所以近视眼的矫正与这个成像过程类似。
33. B 12 Ⅱ
【解析】
(1)[1]由光屏上的光斑可知,A透镜对太阳光有发散作用,是凹透镜,B透镜对太阳光有会聚作用,是凸透镜,做该实验应选凸透镜,故选B透镜。
(2)[2]由乙图可知,当透镜到白纸的距离时,白纸被烤焦的时间最短,说明太阳光被经过凸透镜会聚到该点的温度最高,这个点就是焦点,故焦距为12cm。
(3)[3]把焦距为15cm的凸透镜固定在50cm刻度线位置,蜡烛固定在15cm刻度线位置时,物距为
由凸透镜成像规律可知,当物距大于2倍焦距时,此时像距在1倍和2倍焦距之间,故光屏应在Ⅱ区域内左右移动,才能在光屏上得到清晰的实像。
34. 同一高度 20 B 远视 下
【解析】
(1)[1]安装好器材,并调整光屏、凸透镜和烛焰的中心大致在同一高度,目的是使像成在光屏中央。
[2]物体在2倍焦距时成等大倒立的实像,即
u=2f=40cm
则f=20cm。
(2)[3]保持蜡烛位置不变,移动透镜至 16cm刻度线处,此时物体位于一倍焦距以内,成像在蜡烛的左侧,应在B位置观察。
[4]在烛焰和凸透镜之间放一副眼镜,发现光屏上的像由清晰变模糊了,将光屏向靠近透镜的方向移动适当距离后,光屏上再次呈现清晰的像,说明这副眼镜对光线具有会聚作用,是凸透镜,所以是远视眼镜。
(3)[5]凸透镜成实像时像上下颠倒,当光屏上出现清晰实像时,将凸透镜向上移动,则光屏上的像将向下移动。
35. 缩小 照相机 凸 远视眼
【解析】
(1)[1][2]由图可知,物距是
50.0cm-20.0cm=30.0cm
物距大于2倍焦距,成倒立缩小的实像,利用此原理制成了照相机。
(2)[3][4]不改变图中烛焰、凸透镜和光屏的位置,改用焦距为12cm的凸透镜进行实验,透镜的焦距变大,相当于减小物距,当物体成实像时,随着物距减小,像距增大,要在光屏上成清晰的像,需要使像提前会聚,所以可在烛焰和凸透镜之间放一个凸透镜,使光线提前会聚,像就可成在光屏上,利用这个实验原理可以矫正远视眼。
36. 垂直 漫 遵循 减小 往容器内加水 A A 投影仪 左 发散
【解析】
(1)[1][2][3]纸板与平面镜竖直放置,因为法线与平面镜垂线,而法线、入射光线、反射光线三线共面,故纸板需要竖直放置;纸板是粗糙的,故光在纸板上发生漫反射;只有是反射,不了是镜面反射还是漫反射,都遵循光的反射定律。
(2)[4][5]在光的反射定律中,入射光线向法线靠近,折射光线向法线靠近,故需要将减小入射角,折射角变小,让折射光线射到容器底的C点;若往容器中加水,入射点左移,入射角不变,折射角不变,故折射光线左移,折射光线能够射到容器底的C点。
(3)[6][7]由于A是物体,B是替代蜡烛A的像,故需要在A蜡烛观察像;平面镜右移,对称轴的位置不变,物体的位置不变,像与物体关于平面镜对称,故像的位置不变,故选A。
(4)①[8]如图甲,物距为15cm,在一倍焦距和两倍焦距之间,成的是倒立的放大的实像,投影仪就是利用这一原理制成的。
②[9]更换焦距为 f2=5cm的凸透镜,折射能力变强,在光屏前成像,故需要将光屏向左移动。
③[10]在②的基础上,不移动光屏,在光屏前成像,将自己的眼镜放到凸透镜前,如图乙,光屏上也能呈现清晰的像,说明该透镜发散光线,让像后移动,刚好成在光屏上,故该镜片具有发散的作用。
37. 10.0 倒立缩小的实像 倒立等大的实像 13 完整的像 上 下 远视 实验现象更明显,便于观察(合理即可)
【解析】
(1)[1]当蜡烛、凸透镜、光屏三者的位置如图甲所示时,观察到光屏上呈现清晰的像,由图可知,物距为
像距为
此时物距和像距相等,由此可知此时物距、像距、焦距存在如下关系
则凸透镜的焦距为
(2)[2]第一组实验中,物距为40cm,像距为13cm,即物距大于二倍焦距,像距位于一倍焦距二倍焦距之间,根据凸透镜成像的规律可知,此时像的性质是倒立、缩小的实像。
[3]第二组实验中,物距等于像距等于20cm,则有物距等于像距等于二倍焦距,根据凸透镜成像的规律可知,此时像的性质是倒立、等大的实像。
[4]根据凸透镜成像中光路的可逆性可知,第三组实验中像距为40cm,与第一组实验的物距相等,由此可知第三组实验中的物距与第一组实验中的像距是相等的,即第三组实验中的物距为13cm。
(3)[5]凸透镜上落了一只小虫,会影响像的明暗程度,但不会影响像的完整性。故光屏上所成的烛焰的像为完整的像。
(4)[6][7]第3次实验时,由于实验时间较长,蜡烛燃烧变短,蜡烛的烛焰的中心下移了,由于烛焰中心、凸透镜的光心和烛焰中心的像三者在同一直线上,故左边的烛焰中心下移,凸透镜的光心不变,要想三者依然在同一直线上,烛焰的像只能向上半部分移动。如果想让像成在光屏中央,需要将凸透镜的光心向下移动。
(5)[8]若将一个眼镜片放在凸透镜和烛焰之间,光屏上的像变模糊了,此时物距没有变,将光屏向左移动,光屏上再次呈现清晰的像,则像距变短了,说明焦距变短了,焦距变短的原因是透镜的折光能力变强了,所以放置的镜片是凸透镜,所以是远视镜片。
(6)[9]另一小组实验时对图中的装置进行了改进,将蜡烛换成带有“F”字样的LED灯,在光屏上贴上方格纸,改进后的实验现象更明显,便于观察像的性质。
38. 能 10 3 C 增大 会聚 远视
【解析】
(1)[1]实验中,看到烛焰通过凸透镜在光屏上有时成缩小的像有时成放大的像,根据当物距大于2倍焦距时,则像距在1倍焦距和2倍焦距之间,成倒立、缩小的实像,及当物距小于2倍焦距、大于1倍焦距时,则像距大于2倍焦距,成倒立、放大的实像可知,放大与缩小的像之间必然存在着等大的像,即当蜡烛和光屏移到适当的位置,光屏上能出现等大的像。
(2)[2][3]①根据当物距等于2倍焦距时,则像距也在2倍焦距, 成倒立、等大的实像,从实验数据实验序号3可知,同学们选用的凸透镜的焦距f=10cm,也验证了第(1)小题中同学们的推测。
[4]A.换用不同的蜡烛再进行多次实验,透镜焦距不变,物距像距不会改变,不符合控制变量法思想,故A不符合题意;
B.再次改变物距u的大小进行多次实验,由于透镜焦距不变,只有原来的位置会出现等大的像,故B不符合题意;
C.换用不同焦距的凸透镜进行多次实验,此时物距与像距都会改变,符合控制变量法思想,故C符合题意。
故选C。
[5][6]②分析表中实验序号1~5中的数据可初步得出,物体通过同一凸透镜在光屏上成像时物距u减小,像距v增大;且当时光屏上不再成像,即物距u与焦距f满足关系时,物体通过凸透镜才能在光屏上成像。
(3)[7][8]如图所示,同学们在进行某次实验时,光屏上得到清晰的烛焰的像后,将一眼镜片竖直放在蜡烛与凸透镜之间,光屏上像变模糊了,接着将光屏向左移动适当距离后,像又变清晰了,此时像距变小,说明光线提前会聚了,由此可知该眼镜片对光线起会聚作用的凸透镜制成,可用于矫正远视眼,远视眼量由晶状体对光的折射能力降低造成像在视网膜之后的现象,需要使光提前会聚。
39. 等大 A 会聚 远视眼
【解析】
(1)[1]由图可知,蜡烛到凸透镜的距离为
光屏到凸透镜的距离
物距等于像距时,等于两倍焦距,即,成倒立、等大的实像,凸透镜的焦距
(2)[2]模拟照相机成像原理,u>2f,f
(3)[3]他将另一透镜放在图中45cm刻度线位置,发现光屏上的像由清晰变模糊,向左移动光屏又发现清晰的像,说明成像在原来光屏的前方,该透镜对光有会聚作用,是凸透镜。
[4]远视眼是成像在视网膜的后方,需要使用对光有会聚作用的透镜,使像成在视网膜上,故凸透镜可以矫正远视眼。
40. 10.0cm 右 右
【解析】
(1)[1]根据凸透镜成像规律可知,当物距等于两倍焦距时,凸透镜成倒立、等大的实像,由图可知,此时的物距为20.0cm,则凸透镜的焦距为
(2)[2]近视眼镜的镜片为凹透镜,具有发散作用,保持蜡烛和透镜位置不变,小光将自己的近视眼镜放在凸透镜与蜡烛之间的合适位置,只将光屏向右移动,可在光屏上再次得到烛焰清晰的像。
(3)[3]凸透镜成实像时,物近像远像变大,小光移开近视镜,相当于增大了像距,因此应将蜡烛向右移动,减小物距,才可以在光屏上得到烛焰清晰倒立、放大的实像。
41. 照相机 近视眼
【解析】
(1)[1]凸透镜A焦距,固定在光具座上刻度线处,蜡烛放置在刻度线处,所以物距,物距大于二倍焦距成倒立缩小实像,其应用是照相机。
(2)[2]凸透镜B放在凸透镜A与光屏之间某处,光屏上原来清晰的像变模糊了,将光屏向远离凸透镜A的方向移动,光屏上又呈现烛焰清晰的像,这说明透镜B对光线具有发散作用,是凹透镜,透镜B能用来矫正近视眼;
42. 10 小于 右 变大 幻灯机 靠近 C
【解析】
(1)要解决此题,根据凸透镜成像的规律之一,物距等于二倍焦距成倒立等大实像;通过图象分析出该凸透镜的焦距;根据物距和凸透镜的焦距关系,求出两个凸透镜的焦距,比较焦距大小;
(2)凸透镜成实像时,物距变小,像距变大,像变大;
(3)当f (4)凸透镜成像属于光的折射现象,物体发出的光线经凸透镜折射后,会聚在凸透镜另一侧的光屏上,形成物体的实像;如果凸透镜的口径大,透过的光多,像就亮;口径小,透过的光少,像就暗。
(1)[1]由图乙知,当物距为20cm时,像距也为20cm,根据凸透镜成像的规律,物距等于2倍焦距时,成倒立等大的实像,此时像距与物距相等;由于
则
[2]由甲图可知,此时成倒立、缩小的实像,
物距在范围内,即
所以凸透镜A的焦距范围为
由乙图可知,此时成倒立、放大的实像,
物距在范围内,即
所以凸透镜B的焦距范围为
故凸透镜A的焦距小于凸透镜B的焦距。
(2)[3][4]在甲图中,保持凸透镜不动,原来蜡烛距离凸透镜30cm,蜡烛右移5cm后,物距变为25cm,根据凸透镜成像特点,物距变小,像距变大,所以光屏应向右移动,像距比原来更大,则像将变大。
(3)[5]由图丙可知,此时成的是倒立、放大的实像,其应用是幻灯机。
[6]因凸透镜对光线有会聚作用,可使远视眼看物体时使来自近处的物体的光会聚在视网膜上;当用远视眼镜时,会将像向凸透镜靠近,故应将蜡烛靠近凸透镜。
(4)[7]如果用遮光板挡住透镜的上半部分,下半部分仍能会聚光线成完整的像,但由于会聚的光线比原来减少,所以像比原来变暗,故选C。
43. 15.0 左 B 正立
【解析】
如图光屏上承接到清晰的像,此时物距等于像距,成等大倒立的实像,物距像距均等于二倍焦距,则焦距为15.0cm;远视眼镜为凸透镜,对光起会聚的作用,则需要将光屏向左移动;取走镜片,蜡烛左移,物距大于二倍焦距,则像距应在一倍二倍焦距之间,为65~80cm之间;当蜡烛移至37cm处时,物距为13cm,小于一倍焦距,成正立放大的虚像.
44. B Ⅱ 变大 远离 变减小 上升 反射
【解析】
(1)实验时要把凸透镜置于蜡烛和光屏的中间,并调节凸透镜、光屏、烛焰的高度,使它们的中心大致在同一高度处;故选B;
(2)由题意可知:物距为50cm﹣18cm=33cm,大于2倍焦距,所以此时成倒立缩小的实像,像在1倍和2倍焦距之间,即光屏应在Ⅱ区域内左右移动;此时成的是倒立、缩小的实像;若得到清晰的像后,只将光屏和蜡烛的位置对调,根据光路可逆可知,此时成的是倒立、放大的实像,像的大小变大;
(3)近视眼镜是凹透镜,对光线有发散作用,把自己的近视眼镜放在凸透镜和蜡烛之间,由于凹透镜的发散作用,像远离凸透镜,所以应该向远离凸透镜的方向移动光屏;当凸透镜成实像时,物距增大,像距变小;
(4)凸透镜成倒立的实像,蜡烛由于燃烧逐渐变短,相对于凸透镜向下移动,所以像逐渐向上移动;
(5)从凸透镜上看到了身后景物正立、缩小的像,此时她所持的凸透镜镜面当成了反射面,即当做了凸面镜,此时成的是正立缩小的虚像,是根据光的反射来成像的.
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