2023江苏中考一轮复习同步练习:光的折射 透镜

2023江苏中考一轮复*同步练*:光的折射 透镜
一、单选题
1.(2022·镇江)如图所示,凸透镜位于P处(图中未画出)位置不变,移动蜡烛,光屏先后在P同侧的甲、乙两处得到烛焰清晰的像,且甲处的像比乙处大,则(  )
A.甲处可能成的是虚像 B.乙处像可能是放大的
C.P点位置在甲的左侧 D.蜡烛的移动方向向左
【答案】B
【知识点】凸透镜成像的应用;生活中的透镜
【解析】【解答】ACD.由题意可知,光屏先后在P同侧的甲、乙两处得到烛焰清晰的像,且甲处的像比乙处大,根据物距变大,像距变小,像变小可知,像在不断的靠近凸透镜,因此凸透镜在乙的右侧,蜡烛在凸透镜的右侧,此时蜡烛在远离凸透镜,因此蜡烛向右移动;由于甲处的像成在光屏上,因此甲处只能成实像,ACD不符合题意;
B.由于题干未提供物距和凸透镜的焦距,若物距大于1倍焦距小于2倍焦距,乙处成放大的实像;若物距大于2倍焦距,成缩小的实像;若物距等于2倍焦距,成等大的实像,B符合题意。
故答案为:B。
【分析】凸透镜成像时,物体越靠近凸透镜,成像变大;光屏上的像可能是放大、等大或缩小的。
2.(2022·南通)如图所示,烛焰和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上,无论怎样移动光屏都不能在光屏上得到烛焰清晰的像。可以观察到烛焰清晰像的操作是(  )
A.向左移动透镜同时调节光屏的位置
B.光屏移到透镜左侧调节光屏的位置
C.从透镜左侧透过透镜向右观察
D.从透镜右侧透过透镜向左观察
【答案】D
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】解:如图所示,烛焰和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上,无论怎样移动光屏都不能在光屏上得到烛焰清晰的像,可能是因为蜡烛在凸诱镜的焦距以内,此时在凸透镜的左侧成正立放大的虚像,虚像无法用光屏承接,从透镜右侧透过透镜向左观察,可看到该像;ABC不符合题意,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】当物体在凸透镜的焦点内时,成虚像,不能成在光屏上,可以通过凸透镜观察像,或将物体移动到凸透镜的焦点外侧。
3.(2021·苏州模拟)在“探究凸透镜成像规律”的实验中,蜡烛、凸透镜和光屏在光具座上的位置如图所示,此时烛焰在光屏上刚好成一清晰的像。下列说法正确的是(  )
A.此像为倒立、放大的实像
B.蜡烛燃烧一段时间后,光屏上的像会下移
C.此凸透镜的焦距为10cm
D.仅将透镜换成一个中心更凸些的凸透镜,光屏上不能呈现清晰的像
【答案】D
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】AC.根据图可知,此时u=v,则物距和像距都等于二倍焦距,成倒立、等大的实像,因为u=v=2f=40.0cm
所以焦距为20.0cm,AC不符合题意;
B.蜡烛燃烧一段时间后,蜡烛烛焰下移,根据经过光心的光线的传播方向不变可知,光屏上的像会上移,B不符合题意;
D.仅将透镜换成一个中心更凸些的凸透镜,凸透镜的焦距减小,会聚能力变强,在物距不变时,像距会变小,则光屏上不能呈现清晰的像,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】该题目考查的是凸透镜成像规律,当物距不同时,成像的性质也不同,结合凸透镜成像规律分析求解即可。
4.(2021·镇江模拟)当蜡烛、透镜甲和光屏放置在图示位置时,烛焰在光屏上成清晰的像。现保持蜡烛和透镜的位置不变,将透镜甲更换为透镜乙后,需将光屏向右移动距离s,方可在光屏上再次成清晰的像,则(  )
A.透镜甲的焦距为15.0cm B.透镜甲的焦距比乙的大
C.两次的成像性质可能相同 D.光屏移动的距离s一定大于10cm
【答案】C
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】A.由图示知,蜡烛与甲透镜的距离大于光屏与透镜的距离,即物距大于焦距,所成的是倒立缩小的实像,则此时的物距大于二倍焦距、像距大于一倍焦距而小于二倍焦距,那么2f<30.0cm,f<20.0cm<2f
解得10cm<f<15cm
故A不符合题意;
B.保持蜡烛和透镜的位置不变,将透镜换为乙后,需要将光屏向右移动才能再次承接到清晰的像,说明乙透镜的聚光能力比甲透镜弱,所以乙透镜的焦距更大,故B不符合题意;
CD.乙透镜的焦距虽然比甲的大,但其焦距也有可能小于15cm,则此时的物距依然大于二倍焦距,所成的像依然是倒立缩小的实像,即两次成像性质相同,此时光屏与乙透镜的距离即像距应大于一倍焦距而小于二倍焦距,那么像距会小于30cm,则光屏移动的距离应小于10cm,故C符合题意,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】根据物距和像距大小,可以计算焦距的取值范围;凸透镜的折射能力越强,成像越近;当物体在凸透镜的二倍焦距外,成像是倒立缩小的实像。
5.(2021·镇江模拟)如图所示,在探究凸透镜成像规律的实验中,当蜡烛和凸透镜之间的距离为26㎝时,在光屏上得到一个清晰缩小的实像.下列说法正确的是(  )
A.该凸透镜的焦距大于13㎝
B.只将凸透镜向左移,可以在光屏上得到清晰放大的像
C.只将蜡烛和光屏互换,可以在光屏上得到清晰缩小的像
D.将蜡烛远离凸透镜时,为了在光屏上得到清晰的像,应将光屏远离凸透镜
【答案】B
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验;凸透镜成像的应用
【解析】【解答】成实像时,物距大于两倍焦距成倒立缩小的实像,此时物距为26cm,故焦距小于13cm.根据光路具有可逆性,蜡烛的光屏呼唤位置,光屏上将出现倒立放大的实像.只将凸透镜向左移动,可以在光屏上得到倒立放大的实像.B符合题意。
故答案为:B
【分析】根据凸透镜成像时的物距和像距范围,可以计算焦距范围;凸透镜成实像时,物距和像距互换有两次成像。
6.(2020·江都模拟)下列关于显微镜与望远镜的说法不正确的是(  )
A.所有的望远镜都是由两个凸透镜制成的
B.天文望远镜物镜的口径比较大
C.我们在学生实验室用显微镜看细胞是通过成两次放大的像实现的
D.有一种望远镜是将远处的物体在物镜的焦点附近成实像,目镜把这个像放大
【答案】A
【知识点】望远镜
【解析】【解答】A.并不是所有的望远镜都是由两个凸透镜制成的,伽利略望远镜物镜为凸透镜,目镜为凹透镜,A项错误,符合题意;
B.天文望远镜物镜的口径比较大,这样可以收集更多的光线,使观察更清楚,B项正确,不符合题意;
C.我们在学生实验室用显微镜看细胞是通过两次放大而实现的,其中物镜成倒立、放大的实像,相当于投影仪,目镜成正立、放大的虚像,相当于放大镜,C项正确,不符合题意;
D.望远镜是将远处物体拉近了使人才看得见的实像在经过目镜放大,D项正确,不符合题意。
故答案为:A
【分析】望远镜分为两种,一种是物镜和目镜都是凸透镜,另一种是物镜和目镜一个是凸透镜,一个是凹透镜。
7.(2020·赣榆模拟)在“探究凸透镜成像规律”的实验中,蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示,烛焰在光屏上成了一个清晰的像,下列说法正确的是(  )
A.生活中的照相机就是利用了图中的成像规律
B.换上焦距小的凸透镜,蜡烛不动,要将光屏靠近透镜才能接收到清晰的像
C.如果使蜡烛向左移动,光屏需要向右移动才能接收到清晰的像
D.实验中蜡烛越烧越短,光屏上烛焰的像向下移动
【答案】B
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】A.由图知道,此时的像距大于物距,成倒立、放大实像,是投影仪的原理,A不符合题意;
B.当更换一个焦距小(即会聚能力强)的凸透镜进行实验时,此时清晰的像在光屏的左侧,要将光屏靠近透镜才能接收到清晰的像,B符合题意;
C.将物体向左移动,物距增大,像距减小,要在光屏上得到清晰的像,光屏要向左移动,C不符合题意;
D.蜡烛变短后,烛焰的位置向下移动,由于光线过透镜的光心不改变方向,所以,像的位置向上移动,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】该题目考查的是凸透镜成像规律,当物距不同时,成像的性质也不同,结合凸透镜成像规律分析求解即可。
8.(2019·邗江模拟)小明用凸透镜先后两次观察书本上的字,看到如图所示两种情景。以下说法中正确的是(  )
A.甲图中成的是实像;乙图中成的是虚像
B.甲图中成像规律可应用于投影仪;乙图中成像规律可应用于照相机
C.甲图中书本在凸透镜2倍焦距以外;乙图中书本在凸透镜l倍焦距以内
D.甲图中凸透镜靠近书本,所成的像变小;乙图中凸透镜远离书本,成的像也变小
【答案】D
【知识点】生活中的透镜
【解析】【解答】解:A、实像都是倒立的,虚像都是正立的,则甲图中成的是虚像,乙图中成的是实像,A不符合题意;
B、甲图中成像规律(成正立放大的虚像)可应用于放大镜;乙图中成像规律(成倒立放大的实像)可应用于投影仪,B不符合题意;
C、甲图成正立、放大的虚像,物距小于焦距;乙图成倒立、放大的实像,物距大于一倍焦距小于二倍焦距(即乙图中书本在凸透镜的一倍焦距和二倍焦距之间),C不符合题意。
D、甲图成正立放大的虚像,物距小于焦距,且成虚像时,物距变大,像距变大,像变大;所以,此时凸透镜靠近书本,所成的像变小;
乙图成倒立放大的实像,物距大于一倍焦距小于二倍焦距,根据凸透镜成实像时,物远像近像变小可知,凸透镜远离书本时,成的像也变小,D符合题意。
故答案为:D
【分析】结合成像特点,利用凸透镜成像的规律分析解答即可.
9.(2019·九里模拟)在我国首次“太空授课”中,女航天员王亚平制造了一个小水球,我们看到了她在水球中的“倒影”,如图所示,下列说法正确的是(  )
A.“倒影”是光的反射形成的
B.“倒影”不能成在光屏上
C.王亚平离水球的距离大于水球焦距的2倍
D.若王亚平离水球越远,“倒影”会越大
【答案】C
【知识点】生活中的透镜
【解析】【解答】解:A、王亚平前的水珠相当于凸透镜,所以此时的“倒影”是通过凸透镜成的倒立的、缩小的实像,故是光的折射的缘故,A不符合题意;
B、由于此时成的是缩小的实像,所以能成在光屏上,B不符合题意;
C、据凸透镜的成像规律可知,此时成的是倒立、缩小的实像,所以王亚平离水球的距离大于水球焦距的2倍,C符合题意;
D、若王亚平离水球越远,即物距变大,所以像距变小,像变小,D不符合题意;
故答案为:C
【分析】水珠相当于凸透镜,结合凸透镜成像的原理分析解答即可.
10.(2018·江苏模拟)将凸透镜正对太阳光,其下方的纸上呈现一个并非最小的光斑,这时光斑到凸透镜的距离为L。则该凸透镜的焦距(  )
A.一定小于L B.一定等于L
C.一定大于L D.可能小于L,也可能大于L
【答案】D
【知识点】主光轴、光心、焦点和焦距
【解析】【解答】由于光斑到凸透镜的距离为L时,即像距为L时,纸上呈现一个并非最小的光斑,这个光斑可能是焦点之后的,也可能是焦点之前的光斑,所以凸透镜的焦距 f≠L,焦距可能大于L也可能小于L.ABC不符合题意,D符合题意.
故答案为:D
【分析】利用太阳光(平行光)测量凸透镜的焦距时,应把凸透镜正对太阳光,上下移动凸透镜,当在下方的白纸上出现一个最小最亮的光斑时,用刻度尺测出光斑到凸透镜中心的距离就为凸透镜的焦距.
二、填空题
11.(2022·镇江)手机屏幕工作时将
   能转化为光能,其发出的蓝光属于    光(选填“可见”或“不可见”),对人眼伤害较大,造成近视时需要佩戴    透镜进行矫正。
【答案】电;可见;凹
【知识点】物体的颜色;近视眼的成因与矫正办法;能量的转化或转移
【解析】【解答】手机屏幕工作时依赖电池提供能量必光,故是将电能转化为光能。
蓝光人眼能够看得见,属于可见光。
近视眼是因为晶状体比较厚,折光能力比较强,光线会聚在视网膜的前面,可以配戴具有发散作用的凹透镜进行矫正。
【分析】手机屏幕工作时将电能转化为光能;蓝光是可见光;近视眼利用凹透镜矫正。
12.(2022·淮安)如图所示,不正确的学*姿势,会导致视力下降,看不清远处的物体。矫正此视力缺陷需佩戴合适的   透镜,健康用眼的正确做法是   (填写一条即可)。
【答案】凹;不要在较暗的地方看书、看书不要离书本太近
【知识点】近视眼的成因与矫正办法
【解析】【解答】近视眼是因为晶状体的折射能力过强,使物体成像成在视网膜前导致的,这里要矫正近视眼需要佩戴具有发散功能的透镜延迟光线的会聚,故要佩戴凹透镜。
健康用眼的正确方法很多,例如:经常做眼保健操,注意不要过度观看手机或电视等。
【分析】近视眼镜是凹透镜;为了保护眼睛,要经常做眼保健操,注意不要过度观看手机或电视等。
13.(2022·徐州模拟)如图所示是一位视力缺陷者的眼球成像情况。物体的像落在视网膜的前方,这种视力缺陷是   眼,该视力缺陷是由晶状体弯曲度变化,导致晶状体的焦距变   造成(选填“大”或“小”),需要佩戴   透镜加以矫正(选填“凸”或“凹”)。
【答案】近视;小;凹
【知识点】远视眼的成因与矫正办法
【解析】【解答】由图可知,物体的像成在视网膜前面,是近视眼的成像原理,所以这种视力缺陷是近视眼。
光线提前会聚,说明晶状体的折光能力变强,焦距变小。
近视眼需要佩戴凹透镜,将光线发散一下,再经过晶状体,使像成在视网膜上。
【分析】物体所成的像在视网膜前方,为近视眼,物体所成的像在视网膜后方,为远视眼,近视眼需要佩戴凹透镜,将光线发散一下,再经过晶状体,使像成在视网膜上。
14.(2022·新吴模拟)在探究凸透镜成像规律的实验中,将蜡烛放在凸透镜前适当位置,调节光屏位置得到清晰的像。把眼镜片放在烛焰与凸透镜之间,如图所示,屏上的像变得模糊,调节光屏的位置,适当靠近凸透镜,光屏上又可以得到清晰的像,则该镜片是   透镜,对光线起到   作用,属于   (选填“近视”或“远视”)眼镜。
【答案】凸;会聚;远视
【知识点】近视眼的成因与矫正办法
【解析】【解答】光屏需要靠近靠近凸透镜,才能看清楚,说明是会聚透镜,故是凸透镜。
凸透镜是远视眼的镜片,因为远视眼是晶状体过薄,导致折光能力变弱,需要佩戴凸透镜帮助会聚光线。
【分析】根据光屏移动的方向判定镜片对光线的作用,然后根据远视镜片是凸透镜,近视镜片是凹透镜判断。
15.(2022·盐都模拟)手机扫描二维码,相当于给二维码拍了一张照片,如图是手机扫描物品上的二维码,登录网址、查看物品相关信息,手机的摄像头是   (选填“凸透镜”或“凹透镜”),此时二维码位于摄像头的   处,当二维码超出手机上设定的方框时,物品不动,把手机   (选填“靠近”或“远离”)物品。
【答案】凸透镜;二倍焦距以外;远离
【知识点】凸透镜成像的应用;生活中的透镜
【解析】【解答】手机扫描二维码,相当于给二维码拍了一张照片,手机的摄像头相当于照相机的镜头,照相机的镜头是凸透镜,照相机是利用物距大于二倍焦距时,成倒立缩小实像的规律制成的。
“扫入”二维码时镜头和二维码的距离应大于二倍焦距,当二维码超出手机上设定的方框时,说明物距太近,应使物品不动,把手机向后移动,远离物品。
【分析】手机的摄像头是一个凸透镜,凸透镜成像时,物距u>2f,成倒立缩小的实像,应用是照相机。凸透镜成实像时,物远像近像变小。
三、作图题
16.(2022·江阴模拟)请将图中的光路图补充完整.
【答案】解:如图所示:
【知识点】透镜的光路图
【解析】【解答】平行于主光轴的光线经凹透镜折射后折射光线反向延长通过焦点。过光心的光线其传播方向不变;如下图所示:
【分析】平行于主光轴的光线经凹透镜折射后折射光线反向延长通过焦点。过光心的光线其传播方向不变。
17.(2022·仪征模拟)如图所示,请画出经过凹透镜的折射光线。
【答案】解:如图所示:
【知识点】透镜的光路图
【解析】【解答】根据凹透镜三条特殊光线的画法,平行于主光轴的光线经凹透镜折射后反向延长线过焦点,延长线过焦点的光线经凹透镜折射后平行于主光轴,如图所示
【分析】光线和凹透镜的主光轴平行时,折射光线的反向延长线过焦点;光线的延长线过焦点时,折射光线和主光轴平行。
18.(2022·高港模拟)在图甲中画出对应的入射光线和折射光线。
【答案】解:如图所示:
【知识点】透镜的光路图
【解析】【解答】经凸透镜折射后平行于主光轴的入射光线过凸透镜的焦点,如图所示:
平行于主光轴的光线经凹透镜折射后的折射光线的反向延长线过焦点,如图所示:
【分析】凹透镜三条特殊光线的作图:①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。②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。③过光心的光线经凹透镜折射后传播方向不改变。
凸透镜的三条特殊光线:①通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴。②平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点。③过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变。
19.(2020·扬州模拟)如图,请画出入射光线通过透镜后的折射光线。
【答案】解:如图所示;
【知识点】透镜的光路图
【解析】【解答】平行凹透镜主光轴入射的光线,经凹透镜折射后,折射光线的反向延长线经过焦点,如下图所示。
【分析】该题目考查的是凹透镜作图,三条特殊的光线:经过光心的光线不改变方向,经过焦点的光线会变成平行光,平行光经过凸透镜反向延长经过焦点。
20.(2020·江苏模拟)根据入射光线和折射光线,在图中的方框内画出适当类型的光学元件。
【答案】解:如图所示:
【知识点】透镜的光路图
【解析】【解答】根据图中所示,折射光透过该元件后相对于入射光线向内偏折,说明该元件对光有会聚作用,所以应该是凸透镜,见下图:
【分析】凸透镜对光有会聚作用。
四、实验探究题
21.(2021·南京)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   。
【答案】(1)等大
(2)A
(3)会聚;远视眼
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】(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)模拟照相机成像原理,u>2f,f<v<2f时成倒立、缩小的实像,如图, ,只移动蜡烛和光屏,蜡烛远离凸透镜左移,光屏靠近凸透镜也是左移。BCD不符合题意,A符合题意。
故答案为:A。
(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。
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。
【分析】(1)当物距u=2f时,像距v=2f,成倒立、等大的实像,可以利用此成像性质测量凸透镜的焦距;
(2)当物距u>2f时,像距f<v<2f,成倒立、缩小的实像,应用为照相机、摄像机,
(3)远视眼是晶状体过薄使得对光线的偏折能力较弱导致的,像成在视网膜的后方,应该佩戴凸透镜进行校正。
22.(2021·泰州)小明在做模拟“视力的缺陷与矫正”的实验中。
(1)他将凸透镜、光屏在光具座上组装好,然后把凸透镜正对较远处的窗户,移动光屏,在图示位置的光屏上得到窗户清晰的像,则该凸透镜的焦距约为   cm。
(2)将凸透镜固定在光具座上不动,接着小明把蜡烛点燃,并调整烛焰和光屏的中心位于凸透镜的   ,然后将蜡烛移动到光具座的35cm刻度线处,并移动光屏,直到光屏上得到烛焰清晰的倒立、   的实像,日常生活中的   (选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)就是利用这一规律制成的。
(3)小明将蜡烛移到光具座最左端,拿来一副近视眼镜放在凸透镜的左侧并靠近凸透镜后,移动光屏,在光屏上得到清晰的像。拿去眼镜,将光屏向   (选填“靠近”或“远离”)透镜方向移动适当距离后,光屏上的像又重新清晰了,说明近视眼看远处物体时,像落在视网膜的   (选填“前方”或“后方”)。
【答案】(1)10.0
(2)主光轴;放大;投影仪
(3)靠近;前方
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】(1)把凸透镜正对较远处的窗户,相当于平行光,在图示位置的光屏上得到窗户清晰的像,相当于焦点,所以焦距为10.0cm。
(2)使烛焰和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上,其目的是使像成在光屏的中央。
将蜡烛移动到光具座的35cm刻度线处,物体在一倍焦距到二倍焦距之间,成倒立、放大的实像,投影仪利用这个规律制成。
(3)近视眼镜是凹透镜,发散光线,拿去眼镜,像会变近,光屏要靠近透镜,说明近视眼看远处物体时,像落在视网膜的前方。
【分析】(1)在探究凸透镜成像时,平行光经过透镜后会会聚到一个点上,此点即为焦点,焦点到光心的距离为焦距;
(2)当物距f<u2f,成倒立、放大的实像,应用为幻灯机、电影放映机、投影仪;
(3)近视眼是晶状体过厚使得对光线的偏折能力过强导致的,像成在视网膜的前方,应该佩戴凹透镜进行校正。
23.(2021·苏州)用蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上进行”探究凸透镜成像规律”的实验,
(1)当蜡烛,凸透镜,光屏在光具座标尺上位置如图时,在光屏上能成   、缩小的实像,生活中的   (照相机/放大镜/幻灯机)就是利用这个原理制成的;
(2)这个凸透镜的焦距可能是________;
A.8cm B.12cm C.16cm D.20cm
(3)若仅将图中凸透镜移动到刻度值为   cm处,光屏上可再次呈现一个清晰的像;
(4)若仅将图中光屏向右移动一小段距离,在凸透镜和烛焰之间放置一个合适的   (近视/远视)眼镜,可使光屏上再次得到烛焰清晰的像。
【答案】(1)倒立;照相机
(2)B
(3)40
(4)近视
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】(1)由蜡烛,凸透镜,光屏在光具座标尺上位置可知,此时物距大于像距,根据凸透镜成像的规律可知,在光屏上能成倒立、缩小的实像。生活中的照相机就是利用这个原理制成的。
(2)由图可知,此时物距为u=50.0cm-20.0cm=30.0cm
根据凸透镜成像的规律,成倒立缩小的实像时,u>2f,即f<15.0cm;
像距为v=70.0cm-50.0cm=20.0cm
此时2f>v>f,则10.0cm<f<20.0cm。综上所述,可得10.0cm<f<15.0cm,ACD不符合题意,B符合题意。
故答案为:B。
(3)在光的折射现象中,光路是可逆的,当移动后的物距等于原来的像距时,可以再次成像,故将凸透镜置于40.0cm刻度线时可以再次成像。
(4)将图中光屏向右移动一小段距离,此时像位于光屏之前,要想在光屏上再次得到清晰的像,需要将光适当发散,故要在凸透镜和蜡烛之间放置适当的凹透镜,近视眼镜就是凹透镜。
【分析】(1)当物距u>2f时,像距f<v<2f,成倒立、缩小的实像,应用为照相机、摄像机;
(2)当物距f<u2f,成倒立、放大的实像,应用为幻灯机、电影放映机、投影仪;
(3)光的传播是可逆的,光源和光屏互换位置,光线经过透镜仍然会会聚成像;
(4)近视眼是晶状体过厚使得对光线的偏折能力过强导致的,像成在视网膜的前方,应该佩戴凹透镜进行校正。
24.(2021·宿迁)用如图所示装置探究平面镜成像特点。
(1)将蜡烛、薄玻璃板、光屏和刻度尺按如图所示放置,则在光屏上   (选填“能”或“不能”)呈现烛焰的像,说明物体通过平面镜成的是   像;
(2)用焦距为8cm的凸透镜替换薄玻璃板,若不改变蜡烛的位置,则应将光屏向   (选填“左”或“右”)移动,才能在光屏上呈烛焰清晰的像,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。
【答案】(1)不能;虚
(2)左;照相机
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】(1)薄玻璃板相当于平面镜,平面镜成虚像,不能成在光屏上。
(2)由题可知物距大于两倍焦距,成倒立缩小实像,像距在一倍二倍焦距之间,即在刻度38.0~46.0cm之间,所以光屏左移,照相机就是利用这样的成像原理工作的。
【分析】(1)平面镜成的像是虚像,不能承接在光屏上;
(2)u>2f时,成倒立、缩小的实像,照相机原理。
25.(2021·镇江)小林用图甲装置来探究凸透镜成像的规律。
(1)实验前,应调整烛焰和光屏的中心在凸透镜的   上。
(2)当蜡烛、凸透镜和光屏处于图甲所示位置时,恰好在光屏上成清晰的像,所成的像是   (填“正立”或“倒立”)的   (填“实”或“虚”)像。
(3)保持凸透镜位置不变,将图甲中蜡烛和光屏的位置互换,此时光屏上所成像的特点与    (填“照相机”“放大镜”或“投影仪”)相同。
(4)小林进行了进一步探究:如图乙所示,凸透镜的焦距为10cm,保持光屏位置不变,让蜡烛和凸透镜分别以2cm/s和1cm/s的速度,从图示位置同时匀速向左运动,经过   s,光屏上成清晰   (填“放大”“等大”或“缩小”)的像。
【答案】(1)主光轴
(2)倒立;实
(3)照相机
(4)5;等大
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】(1)实验前,应调整烛焰和光屏的中心在凸透镜的主光轴上,这样像才能成在光屏的中央。
(2)如题图甲所示,当凸透镜位于甲所示位置时,恰好在光屏上成清晰的像,由图可知此时物距小于像距,即物距在一倍焦距和二倍焦距之间,成倒立、放大的实像。
(3)保持凸透镜位置不变,将图甲中蜡烛和光屏的位置互换,则像距在一倍焦距和二倍焦距之间,物距大于二倍焦距,根据光在折射时光路的可逆性可知,此时成倒立、缩小的实像,照相机就是利用这个原理制成的。
(4)由图乙知此时物距等于像距等于15cm,且蜡烛向左移动的速度是凸透镜向左移动速度的2倍,设它们移动时间t后物距和像距相等,都等于2倍焦距,即20cm,则可得2cm/s×t+15cm – 1cm/s ×t=20cm
解得t=5s
此时光屏上成清晰等大的实像。
【分析】(1)实验前,调节、烛焰的中心、凸透镜的光心和光屏的中心在同一高度上,使得像呈现在光屏的中央;
(2)(3)(4)当物距u>2f时,像距f<v<2f,成倒立、缩小的实像,应用为照相机、摄像机,当物距u=2f时,像距v=2f,成倒立、等大的实像,应用为测焦距;当物距f<u2f,成倒立、放大的实像,应用为幻灯机、电影放映机、投影仪。
2023江苏中考一轮复*同步练*:光的折射 透镜
一、单选题
1.(2022·镇江)如图所示,凸透镜位于P处(图中未画出)位置不变,移动蜡烛,光屏先后在P同侧的甲、乙两处得到烛焰清晰的像,且甲处的像比乙处大,则(  )
A.甲处可能成的是虚像 B.乙处像可能是放大的
C.P点位置在甲的左侧 D.蜡烛的移动方向向左
2.(2022·南通)如图所示,烛焰和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上,无论怎样移动光屏都不能在光屏上得到烛焰清晰的像。可以观察到烛焰清晰像的操作是(  )
A.向左移动透镜同时调节光屏的位置
B.光屏移到透镜左侧调节光屏的位置
C.从透镜左侧透过透镜向右观察
D.从透镜右侧透过透镜向左观察
3.(2021·苏州模拟)在“探究凸透镜成像规律”的实验中,蜡烛、凸透镜和光屏在光具座上的位置如图所示,此时烛焰在光屏上刚好成一清晰的像。下列说法正确的是(  )
A.此像为倒立、放大的实像
B.蜡烛燃烧一段时间后,光屏上的像会下移
C.此凸透镜的焦距为10cm
D.仅将透镜换成一个中心更凸些的凸透镜,光屏上不能呈现清晰的像
4.(2021·镇江模拟)当蜡烛、透镜甲和光屏放置在图示位置时,烛焰在光屏上成清晰的像。现保持蜡烛和透镜的位置不变,将透镜甲更换为透镜乙后,需将光屏向右移动距离s,方可在光屏上再次成清晰的像,则(  )
A.透镜甲的焦距为15.0cm B.透镜甲的焦距比乙的大
C.两次的成像性质可能相同 D.光屏移动的距离s一定大于10cm
5.(2021·镇江模拟)如图所示,在探究凸透镜成像规律的实验中,当蜡烛和凸透镜之间的距离为26㎝时,在光屏上得到一个清晰缩小的实像.下列说法正确的是(  )
A.该凸透镜的焦距大于13㎝
B.只将凸透镜向左移,可以在光屏上得到清晰放大的像
C.只将蜡烛和光屏互换,可以在光屏上得到清晰缩小的像
D.将蜡烛远离凸透镜时,为了在光屏上得到清晰的像,应将光屏远离凸透镜
6.(2020·江都模拟)下列关于显微镜与望远镜的说法不正确的是(  )
A.所有的望远镜都是由两个凸透镜制成的
B.天文望远镜物镜的口径比较大
C.我们在学生实验室用显微镜看细胞是通过成两次放大的像实现的
D.有一种望远镜是将远处的物体在物镜的焦点附近成实像,目镜把这个像放大
7.(2020·赣榆模拟)在“探究凸透镜成像规律”的实验中,蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示,烛焰在光屏上成了一个清晰的像,下列说法正确的是(  )
A.生活中的照相机就是利用了图中的成像规律
B.换上焦距小的凸透镜,蜡烛不动,要将光屏靠近透镜才能接收到清晰的像
C.如果使蜡烛向左移动,光屏需要向右移动才能接收到清晰的像
D.实验中蜡烛越烧越短,光屏上烛焰的像向下移动
8.(2019·邗江模拟)小明用凸透镜先后两次观察书本上的字,看到如图所示两种情景。以下说法中正确的是(  )
A.甲图中成的是实像;乙图中成的是虚像
B.甲图中成像规律可应用于投影仪;乙图中成像规律可应用于照相机
C.甲图中书本在凸透镜2倍焦距以外;乙图中书本在凸透镜l倍焦距以内
D.甲图中凸透镜靠近书本,所成的像变小;乙图中凸透镜远离书本,成的像也变小
9.(2019·九里模拟)在我国首次“太空授课”中,女航天员王亚平制造了一个小水球,我们看到了她在水球中的“倒影”,如图所示,下列说法正确的是(  )
A.“倒影”是光的反射形成的
B.“倒影”不能成在光屏上
C.王亚平离水球的距离大于水球焦距的2倍
D.若王亚平离水球越远,“倒影”会越大
10.(2018·江苏模拟)将凸透镜正对太阳光,其下方的纸上呈现一个并非最小的光斑,这时光斑到凸透镜的距离为L。则该凸透镜的焦距(  )
A.一定小于L B.一定等于L
C.一定大于L D.可能小于L,也可能大于L
二、填空题
11.(2022·镇江)手机屏幕工作时将
   能转化为光能,其发出的蓝光属于    光(选填“可见”或“不可见”),对人眼伤害较大,造成近视时需要佩戴    透镜进行矫正。
12.(2022·淮安)如图所示,不正确的学*姿势,会导致视力下降,看不清远处的物体。矫正此视力缺陷需佩戴合适的   透镜,健康用眼的正确做法是   (填写一条即可)。
13.(2022·徐州模拟)如图所示是一位视力缺陷者的眼球成像情况。物体的像落在视网膜的前方,这种视力缺陷是   眼,该视力缺陷是由晶状体弯曲度变化,导致晶状体的焦距变   造成(选填“大”或“小”),需要佩戴   透镜加以矫正(选填“凸”或“凹”)。
14.(2022·新吴模拟)在探究凸透镜成像规律的实验中,将蜡烛放在凸透镜前适当位置,调节光屏位置得到清晰的像。把眼镜片放在烛焰与凸透镜之间,如图所示,屏上的像变得模糊,调节光屏的位置,适当靠近凸透镜,光屏上又可以得到清晰的像,则该镜片是   透镜,对光线起到   作用,属于   (选填“近视”或“远视”)眼镜。
15.(2022·盐都模拟)手机扫描二维码,相当于给二维码拍了一张照片,如图是手机扫描物品上的二维码,登录网址、查看物品相关信息,手机的摄像头是   (选填“凸透镜”或“凹透镜”),此时二维码位于摄像头的   处,当二维码超出手机上设定的方框时,物品不动,把手机   (选填“靠近”或“远离”)物品。
三、作图题
16.(2022·江阴模拟)请将图中的光路图补充完整.
17.(2022·仪征模拟)如图所示,请画出经过凹透镜的折射光线。
18.(2022·高港模拟)在图甲中画出对应的入射光线和折射光线。
19.(2020·扬州模拟)如图,请画出入射光线通过透镜后的折射光线。
20.(2020·江苏模拟)根据入射光线和折射光线,在图中的方框内画出适当类型的光学元件。
四、实验探究题
21.(2021·南京)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   。
22.(2021·泰州)小明在做模拟“视力的缺陷与矫正”的实验中。
(1)他将凸透镜、光屏在光具座上组装好,然后把凸透镜正对较远处的窗户,移动光屏,在图示位置的光屏上得到窗户清晰的像,则该凸透镜的焦距约为   cm。
(2)将凸透镜固定在光具座上不动,接着小明把蜡烛点燃,并调整烛焰和光屏的中心位于凸透镜的   ,然后将蜡烛移动到光具座的35cm刻度线处,并移动光屏,直到光屏上得到烛焰清晰的倒立、   的实像,日常生活中的   (选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)就是利用这一规律制成的。
(3)小明将蜡烛移到光具座最左端,拿来一副近视眼镜放在凸透镜的左侧并靠近凸透镜后,移动光屏,在光屏上得到清晰的像。拿去眼镜,将光屏向   (选填“靠近”或“远离”)透镜方向移动适当距离后,光屏上的像又重新清晰了,说明近视眼看远处物体时,像落在视网膜的   (选填“前方”或“后方”)。
23.(2021·苏州)用蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上进行”探究凸透镜成像规律”的实验,
(1)当蜡烛,凸透镜,光屏在光具座标尺上位置如图时,在光屏上能成   、缩小的实像,生活中的   (照相机/放大镜/幻灯机)就是利用这个原理制成的;
(2)这个凸透镜的焦距可能是________;
A.8cm B.12cm C.16cm D.20cm
(3)若仅将图中凸透镜移动到刻度值为   cm处,光屏上可再次呈现一个清晰的像;
(4)若仅将图中光屏向右移动一小段距离,在凸透镜和烛焰之间放置一个合适的   (近视/远视)眼镜,可使光屏上再次得到烛焰清晰的像。
24.(2021·宿迁)用如图所示装置探究平面镜成像特点。
(1)将蜡烛、薄玻璃板、光屏和刻度尺按如图所示放置,则在光屏上   (选填“能”或“不能”)呈现烛焰的像,说明物体通过平面镜成的是   像;
(2)用焦距为8cm的凸透镜替换薄玻璃板,若不改变蜡烛的位置,则应将光屏向   (选填“左”或“右”)移动,才能在光屏上呈烛焰清晰的像,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。
25.(2021·镇江)小林用图甲装置来探究凸透镜成像的规律。
(1)实验前,应调整烛焰和光屏的中心在凸透镜的   上。
(2)当蜡烛、凸透镜和光屏处于图甲所示位置时,恰好在光屏上成清晰的像,所成的像是   (填“正立”或“倒立”)的   (填“实”或“虚”)像。
(3)保持凸透镜位置不变,将图甲中蜡烛和光屏的位置互换,此时光屏上所成像的特点与    (填“照相机”“放大镜”或“投影仪”)相同。
(4)小林进行了进一步探究:如图乙所示,凸透镜的焦距为10cm,保持光屏位置不变,让蜡烛和凸透镜分别以2cm/s和1cm/s的速度,从图示位置同时匀速向左运动,经过   s,光屏上成清晰   (填“放大”“等大”或“缩小”)的像。
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】凸透镜成像的应用;生活中的透镜
【解析】【解答】ACD.由题意可知,光屏先后在P同侧的甲、乙两处得到烛焰清晰的像,且甲处的像比乙处大,根据物距变大,像距变小,像变小可知,像在不断的靠近凸透镜,因此凸透镜在乙的右侧,蜡烛在凸透镜的右侧,此时蜡烛在远离凸透镜,因此蜡烛向右移动;由于甲处的像成在光屏上,因此甲处只能成实像,ACD不符合题意;
B.由于题干未提供物距和凸透镜的焦距,若物距大于1倍焦距小于2倍焦距,乙处成放大的实像;若物距大于2倍焦距,成缩小的实像;若物距等于2倍焦距,成等大的实像,B符合题意。
故答案为:B。
【分析】凸透镜成像时,物体越靠近凸透镜,成像变大;光屏上的像可能是放大、等大或缩小的。
2.【答案】D
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】解:如图所示,烛焰和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上,无论怎样移动光屏都不能在光屏上得到烛焰清晰的像,可能是因为蜡烛在凸诱镜的焦距以内,此时在凸透镜的左侧成正立放大的虚像,虚像无法用光屏承接,从透镜右侧透过透镜向左观察,可看到该像;ABC不符合题意,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】当物体在凸透镜的焦点内时,成虚像,不能成在光屏上,可以通过凸透镜观察像,或将物体移动到凸透镜的焦点外侧。
3.【答案】D
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】AC.根据图可知,此时u=v,则物距和像距都等于二倍焦距,成倒立、等大的实像,因为u=v=2f=40.0cm
所以焦距为20.0cm,AC不符合题意;
B.蜡烛燃烧一段时间后,蜡烛烛焰下移,根据经过光心的光线的传播方向不变可知,光屏上的像会上移,B不符合题意;
D.仅将透镜换成一个中心更凸些的凸透镜,凸透镜的焦距减小,会聚能力变强,在物距不变时,像距会变小,则光屏上不能呈现清晰的像,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】该题目考查的是凸透镜成像规律,当物距不同时,成像的性质也不同,结合凸透镜成像规律分析求解即可。
4.【答案】C
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】A.由图示知,蜡烛与甲透镜的距离大于光屏与透镜的距离,即物距大于焦距,所成的是倒立缩小的实像,则此时的物距大于二倍焦距、像距大于一倍焦距而小于二倍焦距,那么2f<30.0cm,f<20.0cm<2f
解得10cm<f<15cm
故A不符合题意;
B.保持蜡烛和透镜的位置不变,将透镜换为乙后,需要将光屏向右移动才能再次承接到清晰的像,说明乙透镜的聚光能力比甲透镜弱,所以乙透镜的焦距更大,故B不符合题意;
CD.乙透镜的焦距虽然比甲的大,但其焦距也有可能小于15cm,则此时的物距依然大于二倍焦距,所成的像依然是倒立缩小的实像,即两次成像性质相同,此时光屏与乙透镜的距离即像距应大于一倍焦距而小于二倍焦距,那么像距会小于30cm,则光屏移动的距离应小于10cm,故C符合题意,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】根据物距和像距大小,可以计算焦距的取值范围;凸透镜的折射能力越强,成像越近;当物体在凸透镜的二倍焦距外,成像是倒立缩小的实像。
5.【答案】B
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验;凸透镜成像的应用
【解析】【解答】成实像时,物距大于两倍焦距成倒立缩小的实像,此时物距为26cm,故焦距小于13cm.根据光路具有可逆性,蜡烛的光屏呼唤位置,光屏上将出现倒立放大的实像.只将凸透镜向左移动,可以在光屏上得到倒立放大的实像.B符合题意。
故答案为:B
【分析】根据凸透镜成像时的物距和像距范围,可以计算焦距范围;凸透镜成实像时,物距和像距互换有两次成像。
6.【答案】A
【知识点】望远镜
【解析】【解答】A.并不是所有的望远镜都是由两个凸透镜制成的,伽利略望远镜物镜为凸透镜,目镜为凹透镜,A项错误,符合题意;
B.天文望远镜物镜的口径比较大,这样可以收集更多的光线,使观察更清楚,B项正确,不符合题意;
C.我们在学生实验室用显微镜看细胞是通过两次放大而实现的,其中物镜成倒立、放大的实像,相当于投影仪,目镜成正立、放大的虚像,相当于放大镜,C项正确,不符合题意;
D.望远镜是将远处物体拉近了使人才看得见的实像在经过目镜放大,D项正确,不符合题意。
故答案为:A
【分析】望远镜分为两种,一种是物镜和目镜都是凸透镜,另一种是物镜和目镜一个是凸透镜,一个是凹透镜。
7.【答案】B
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】A.由图知道,此时的像距大于物距,成倒立、放大实像,是投影仪的原理,A不符合题意;
B.当更换一个焦距小(即会聚能力强)的凸透镜进行实验时,此时清晰的像在光屏的左侧,要将光屏靠近透镜才能接收到清晰的像,B符合题意;
C.将物体向左移动,物距增大,像距减小,要在光屏上得到清晰的像,光屏要向左移动,C不符合题意;
D.蜡烛变短后,烛焰的位置向下移动,由于光线过透镜的光心不改变方向,所以,像的位置向上移动,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】该题目考查的是凸透镜成像规律,当物距不同时,成像的性质也不同,结合凸透镜成像规律分析求解即可。
8.【答案】D
【知识点】生活中的透镜
【解析】【解答】解:A、实像都是倒立的,虚像都是正立的,则甲图中成的是虚像,乙图中成的是实像,A不符合题意;
B、甲图中成像规律(成正立放大的虚像)可应用于放大镜;乙图中成像规律(成倒立放大的实像)可应用于投影仪,B不符合题意;
C、甲图成正立、放大的虚像,物距小于焦距;乙图成倒立、放大的实像,物距大于一倍焦距小于二倍焦距(即乙图中书本在凸透镜的一倍焦距和二倍焦距之间),C不符合题意。
D、甲图成正立放大的虚像,物距小于焦距,且成虚像时,物距变大,像距变大,像变大;所以,此时凸透镜靠近书本,所成的像变小;
乙图成倒立放大的实像,物距大于一倍焦距小于二倍焦距,根据凸透镜成实像时,物远像近像变小可知,凸透镜远离书本时,成的像也变小,D符合题意。
故答案为:D
【分析】结合成像特点,利用凸透镜成像的规律分析解答即可.
9.【答案】C
【知识点】生活中的透镜
【解析】【解答】解:A、王亚平前的水珠相当于凸透镜,所以此时的“倒影”是通过凸透镜成的倒立的、缩小的实像,故是光的折射的缘故,A不符合题意;
B、由于此时成的是缩小的实像,所以能成在光屏上,B不符合题意;
C、据凸透镜的成像规律可知,此时成的是倒立、缩小的实像,所以王亚平离水球的距离大于水球焦距的2倍,C符合题意;
D、若王亚平离水球越远,即物距变大,所以像距变小,像变小,D不符合题意;
故答案为:C
【分析】水珠相当于凸透镜,结合凸透镜成像的原理分析解答即可.
10.【答案】D
【知识点】主光轴、光心、焦点和焦距
【解析】【解答】由于光斑到凸透镜的距离为L时,即像距为L时,纸上呈现一个并非最小的光斑,这个光斑可能是焦点之后的,也可能是焦点之前的光斑,所以凸透镜的焦距 f≠L,焦距可能大于L也可能小于L.ABC不符合题意,D符合题意.
故答案为:D
【分析】利用太阳光(平行光)测量凸透镜的焦距时,应把凸透镜正对太阳光,上下移动凸透镜,当在下方的白纸上出现一个最小最亮的光斑时,用刻度尺测出光斑到凸透镜中心的距离就为凸透镜的焦距.
11.【答案】电;可见;凹
【知识点】物体的颜色;近视眼的成因与矫正办法;能量的转化或转移
【解析】【解答】手机屏幕工作时依赖电池提供能量必光,故是将电能转化为光能。
蓝光人眼能够看得见,属于可见光。
近视眼是因为晶状体比较厚,折光能力比较强,光线会聚在视网膜的前面,可以配戴具有发散作用的凹透镜进行矫正。
【分析】手机屏幕工作时将电能转化为光能;蓝光是可见光;近视眼利用凹透镜矫正。
12.【答案】凹;不要在较暗的地方看书、看书不要离书本太近
【知识点】近视眼的成因与矫正办法
【解析】【解答】近视眼是因为晶状体的折射能力过强,使物体成像成在视网膜前导致的,这里要矫正近视眼需要佩戴具有发散功能的透镜延迟光线的会聚,故要佩戴凹透镜。
健康用眼的正确方法很多,例如:经常做眼保健操,注意不要过度观看手机或电视等。
【分析】近视眼镜是凹透镜;为了保护眼睛,要经常做眼保健操,注意不要过度观看手机或电视等。
13.【答案】近视;小;凹
【知识点】远视眼的成因与矫正办法
【解析】【解答】由图可知,物体的像成在视网膜前面,是近视眼的成像原理,所以这种视力缺陷是近视眼。
光线提前会聚,说明晶状体的折光能力变强,焦距变小。
近视眼需要佩戴凹透镜,将光线发散一下,再经过晶状体,使像成在视网膜上。
【分析】物体所成的像在视网膜前方,为近视眼,物体所成的像在视网膜后方,为远视眼,近视眼需要佩戴凹透镜,将光线发散一下,再经过晶状体,使像成在视网膜上。
14.【答案】凸;会聚;远视
【知识点】近视眼的成因与矫正办法
【解析】【解答】光屏需要靠近靠近凸透镜,才能看清楚,说明是会聚透镜,故是凸透镜。
凸透镜是远视眼的镜片,因为远视眼是晶状体过薄,导致折光能力变弱,需要佩戴凸透镜帮助会聚光线。
【分析】根据光屏移动的方向判定镜片对光线的作用,然后根据远视镜片是凸透镜,近视镜片是凹透镜判断。
15.【答案】凸透镜;二倍焦距以外;远离
【知识点】凸透镜成像的应用;生活中的透镜
【解析】【解答】手机扫描二维码,相当于给二维码拍了一张照片,手机的摄像头相当于照相机的镜头,照相机的镜头是凸透镜,照相机是利用物距大于二倍焦距时,成倒立缩小实像的规律制成的。
“扫入”二维码时镜头和二维码的距离应大于二倍焦距,当二维码超出手机上设定的方框时,说明物距太近,应使物品不动,把手机向后移动,远离物品。
【分析】手机的摄像头是一个凸透镜,凸透镜成像时,物距u>2f,成倒立缩小的实像,应用是照相机。凸透镜成实像时,物远像近像变小。
16.【答案】解:如图所示:
【知识点】透镜的光路图
【解析】【解答】平行于主光轴的光线经凹透镜折射后折射光线反向延长通过焦点。过光心的光线其传播方向不变;如下图所示:
【分析】平行于主光轴的光线经凹透镜折射后折射光线反向延长通过焦点。过光心的光线其传播方向不变。
17.【答案】解:如图所示:
【知识点】透镜的光路图
【解析】【解答】根据凹透镜三条特殊光线的画法,平行于主光轴的光线经凹透镜折射后反向延长线过焦点,延长线过焦点的光线经凹透镜折射后平行于主光轴,如图所示
【分析】光线和凹透镜的主光轴平行时,折射光线的反向延长线过焦点;光线的延长线过焦点时,折射光线和主光轴平行。
18.【答案】解:如图所示:
【知识点】透镜的光路图
【解析】【解答】经凸透镜折射后平行于主光轴的入射光线过凸透镜的焦点,如图所示:
平行于主光轴的光线经凹透镜折射后的折射光线的反向延长线过焦点,如图所示:
【分析】凹透镜三条特殊光线的作图:①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。②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。③过光心的光线经凹透镜折射后传播方向不改变。
凸透镜的三条特殊光线:①通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴。②平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点。③过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变。
19.【答案】解:如图所示;
【知识点】透镜的光路图
【解析】【解答】平行凹透镜主光轴入射的光线,经凹透镜折射后,折射光线的反向延长线经过焦点,如下图所示。
【分析】该题目考查的是凹透镜作图,三条特殊的光线:经过光心的光线不改变方向,经过焦点的光线会变成平行光,平行光经过凸透镜反向延长经过焦点。
20.【答案】解:如图所示:
【知识点】透镜的光路图
【解析】【解答】根据图中所示,折射光透过该元件后相对于入射光线向内偏折,说明该元件对光有会聚作用,所以应该是凸透镜,见下图:
【分析】凸透镜对光有会聚作用。
21.【答案】(1)等大
(2)A
(3)会聚;远视眼
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】(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)模拟照相机成像原理,u>2f,f<v<2f时成倒立、缩小的实像,如图, ,只移动蜡烛和光屏,蜡烛远离凸透镜左移,光屏靠近凸透镜也是左移。BCD不符合题意,A符合题意。
故答案为:A。
(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。
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。
【分析】(1)当物距u=2f时,像距v=2f,成倒立、等大的实像,可以利用此成像性质测量凸透镜的焦距;
(2)当物距u>2f时,像距f<v<2f,成倒立、缩小的实像,应用为照相机、摄像机,
(3)远视眼是晶状体过薄使得对光线的偏折能力较弱导致的,像成在视网膜的后方,应该佩戴凸透镜进行校正。
22.【答案】(1)10.0
(2)主光轴;放大;投影仪
(3)靠近;前方
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】(1)把凸透镜正对较远处的窗户,相当于平行光,在图示位置的光屏上得到窗户清晰的像,相当于焦点,所以焦距为10.0cm。
(2)使烛焰和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上,其目的是使像成在光屏的中央。
将蜡烛移动到光具座的35cm刻度线处,物体在一倍焦距到二倍焦距之间,成倒立、放大的实像,投影仪利用这个规律制成。
(3)近视眼镜是凹透镜,发散光线,拿去眼镜,像会变近,光屏要靠近透镜,说明近视眼看远处物体时,像落在视网膜的前方。
【分析】(1)在探究凸透镜成像时,平行光经过透镜后会会聚到一个点上,此点即为焦点,焦点到光心的距离为焦距;
(2)当物距f<u2f,成倒立、放大的实像,应用为幻灯机、电影放映机、投影仪;
(3)近视眼是晶状体过厚使得对光线的偏折能力过强导致的,像成在视网膜的前方,应该佩戴凹透镜进行校正。
23.【答案】(1)倒立;照相机
(2)B
(3)40
(4)近视
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】(1)由蜡烛,凸透镜,光屏在光具座标尺上位置可知,此时物距大于像距,根据凸透镜成像的规律可知,在光屏上能成倒立、缩小的实像。生活中的照相机就是利用这个原理制成的。
(2)由图可知,此时物距为u=50.0cm-20.0cm=30.0cm
根据凸透镜成像的规律,成倒立缩小的实像时,u>2f,即f<15.0cm;
像距为v=70.0cm-50.0cm=20.0cm
此时2f>v>f,则10.0cm<f<20.0cm。综上所述,可得10.0cm<f<15.0cm,ACD不符合题意,B符合题意。
故答案为:B。
(3)在光的折射现象中,光路是可逆的,当移动后的物距等于原来的像距时,可以再次成像,故将凸透镜置于40.0cm刻度线时可以再次成像。
(4)将图中光屏向右移动一小段距离,此时像位于光屏之前,要想在光屏上再次得到清晰的像,需要将光适当发散,故要在凸透镜和蜡烛之间放置适当的凹透镜,近视眼镜就是凹透镜。
【分析】(1)当物距u>2f时,像距f<v<2f,成倒立、缩小的实像,应用为照相机、摄像机;
(2)当物距f<u2f,成倒立、放大的实像,应用为幻灯机、电影放映机、投影仪;
(3)光的传播是可逆的,光源和光屏互换位置,光线经过透镜仍然会会聚成像;
(4)近视眼是晶状体过厚使得对光线的偏折能力过强导致的,像成在视网膜的前方,应该佩戴凹透镜进行校正。
24.【答案】(1)不能;虚
(2)左;照相机
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】(1)薄玻璃板相当于平面镜,平面镜成虚像,不能成在光屏上。
(2)由题可知物距大于两倍焦距,成倒立缩小实像,像距在一倍二倍焦距之间,即在刻度38.0~46.0cm之间,所以光屏左移,照相机就是利用这样的成像原理工作的。
【分析】(1)平面镜成的像是虚像,不能承接在光屏上;
(2)u>2f时,成倒立、缩小的实像,照相机原理。
25.【答案】(1)主光轴
(2)倒立;实
(3)照相机
(4)5;等大
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】(1)实验前,应调整烛焰和光屏的中心在凸透镜的主光轴上,这样像才能成在光屏的中央。
(2)如题图甲所示,当凸透镜位于甲所示位置时,恰好在光屏上成清晰的像,由图可知此时物距小于像距,即物距在一倍焦距和二倍焦距之间,成倒立、放大的实像。
(3)保持凸透镜位置不变,将图甲中蜡烛和光屏的位置互换,则像距在一倍焦距和二倍焦距之间,物距大于二倍焦距,根据光在折射时光路的可逆性可知,此时成倒立、缩小的实像,照相机就是利用这个原理制成的。
(4)由图乙知此时物距等于像距等于15cm,且蜡烛向左移动的速度是凸透镜向左移动速度的2倍,设它们移动时间t后物距和像距相等,都等于2倍焦距,即20cm,则可得2cm/s×t+15cm – 1cm/s ×t=20cm
解得t=5s
此时光屏上成清晰等大的实像。
【分析】(1)实验前,调节、烛焰的中心、凸透镜的光心和光屏的中心在同一高度上,使得像呈现在光屏的中央;
(2)(3)(4)当物距u>2f时,像距f<v<2f,成倒立、缩小的实像,应用为照相机、摄像机,当物距u=2f时,像距v=2f,成倒立、等大的实像,应用为测焦距;当物距f<u2f,成倒立、放大的实像,应用为幻灯机、电影放映机、投影仪。

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