透鏡及其應(yīng)用測(cè)試題

透鏡及其應(yīng)用(限時(shí):40分鐘)|對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練|【考點(diǎn)1】知道描述凸透鏡的幾個(gè)術(shù)語(yǔ):光心、焦點(diǎn)、焦距、物距、像距等;能正確畫(huà)出關(guān)于透鏡的幾條特殊入射光線(xiàn)的出射光線(xiàn)。(A)1.[2018·內(nèi)江]在森林中旅游時(shí)，導(dǎo)游會(huì)提醒你，不要隨意丟棄飲料瓶。這是由于下雨時(shí)瓶?jī)?nèi)灌了雨水后，相當(dāng)于一個(gè)(選填“凸透鏡”或“凹透鏡”)，太陽(yáng)出來(lái)后，它對(duì)光線(xiàn)有作用，可能會(huì)引起森林火災(zāi)。2.平行于主光軸的光通過(guò)凸透鏡，將會(huì)聚到主光軸上的一點(diǎn)，這個(gè)點(diǎn)稱(chēng)為凸透鏡的，該點(diǎn)到光心的距離叫作，一個(gè)透鏡有兩個(gè)。3.如圖K3-1所示，凸透鏡正對(duì)著太陽(yáng)光，來(lái)回移動(dòng)另一側(cè)的紙片，得到最小、最亮的光斑時(shí)，紙片距離凸透鏡中心10cm，則此凸透鏡的焦距是cm;接著將紙片遠(yuǎn)離凸透鏡移動(dòng)，紙片上的光斑(選填“變大”“不變”或“變小”)，紙片上光斑與凸透鏡的鏡面大小相同時(shí)，紙片距離凸透鏡的中心是cm。圖K3-14.在K3-2圖中，畫(huà)出通過(guò)透鏡的折射光線(xiàn)。圖K3-25.蠟燭A發(fā)出的一條平行于凸透鏡主光軸的光經(jīng)透鏡折射后，折射光線(xiàn)如圖K3-3所示，請(qǐng)畫(huà)出蠟燭B發(fā)出的一條平行于主光軸的光經(jīng)透鏡折射后的折射光線(xiàn)。圖K3-36.[2018·青島]如圖K3-4所示，F(xiàn)1、F2分別為凹透鏡和凸透鏡的焦點(diǎn)，且兩透鏡的左焦點(diǎn)重合，請(qǐng)畫(huà)出圖中平行于兩主光軸的光線(xiàn)經(jīng)透鏡折射后的完整光路。圖K3-4【考點(diǎn)2】能對(duì)探究“凸透鏡成像規(guī)律”實(shí)驗(yàn)過(guò)程作出正確的說(shuō)明，以及得出正確的結(jié)論等;能結(jié)合凸透鏡成像光路圖定性描述凸透鏡成像的基本特點(diǎn)(包括成像大小、正立或倒立、虛實(shí)情況等)。[B(會(huì))]1.在“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中:(所用的凸透鏡上標(biāo)有“f=15cm”的字樣)(1)若將物體放在距離凸透鏡20cm處時(shí)，會(huì)成、的像。(2)若將物體放在距離凸透鏡35cm處時(shí)，會(huì)成、的像。(3)若將物體放在距離凸透鏡10cm處時(shí)，會(huì)成、的像。2.[2018·鹽城]用如圖K3-5所示裝置探究凸透鏡成像規(guī)律，圖中凸透鏡的焦距為cm。實(shí)驗(yàn)中，小明移動(dòng)蠟燭，觀察到光屏上呈現(xiàn)清晰縮小的像，此像是(選填“實(shí)”或“虛”)像。繼續(xù)移動(dòng)蠟燭，發(fā)現(xiàn)在光屏上可以成放大的像，說(shuō)明物體通過(guò)凸透鏡成像的性質(zhì)與有關(guān)。圖K3-53.在探究“凸透鏡成像規(guī)律”的理化實(shí)驗(yàn)操作考查中，小維同學(xué)把蠟燭移到透鏡一倍焦距以?xún)?nèi)時(shí)，發(fā)現(xiàn)無(wú)論如何移動(dòng)光屏都無(wú)法在光屏上出現(xiàn)清晰的像，只能在光屏上看到如圖K3-6所示的一個(gè)光斑，于是她斷定此時(shí)蠟燭成正立、放大的(選填“虛”或“實(shí)”)像。為了看到這個(gè)像，她站在燭焰的一側(cè)，看到透鏡上有如圖所示的兩個(gè)像，這兩個(gè)像是由于光的(選填“反射”“折射”或“直線(xiàn)傳播”)所形成的。為了看到正立、放大的像，她應(yīng)該。圖K3-64.小紅同學(xué)在做“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，將點(diǎn)燃的蠟燭、凸透鏡、光屏調(diào)節(jié)到如圖K3-7所示的位置，光屏中心正好出現(xiàn)清晰的像(未畫(huà)出)。下列說(shuō)法中不正確的是 ()圖K3-7A.凸透鏡的焦距為25cmB.屏上的像是倒立的實(shí)像C.蠟燭燃燒變短，屏上像的位置會(huì)上升D.取走光屏，則凸透鏡不能成像5.[2018·煙臺(tái)]在“探究凸透鏡成像的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，所用凸透鏡焦距為10cm，當(dāng)蠟燭從如圖K3-8所示的A位置逐漸移到B位置的過(guò)程中，像距及其像的變化情況是 ()圖K3-8A.像距增大，像變大 B.像距減小，像變大C.像距減小，像變小 D.像距增大，像變小6.同學(xué)們要探究“凸透鏡成像的規(guī)律”，選用的器材如圖K3-9所示，實(shí)驗(yàn)前應(yīng)合理地?cái)[放和調(diào)整器材。擺放的規(guī)律是;調(diào)整的結(jié)果是。圖K3-97.在“探究凸透鏡成像規(guī)律的實(shí)驗(yàn)”中，將蠟燭、焦距等于10cm的凸透鏡、光屏放在光具座上，如圖K3-10所示，調(diào)節(jié)燭焰、凸透鏡和光屏的中心在同一高度，把凸透鏡固定在50cm刻度處。圖K3-10(1)將蠟燭放在A點(diǎn)，光屏在B位置上，為了找到清晰的像，應(yīng)將光屏向(選填“左”或“右”)移動(dòng)。(2)依次改變蠟燭的位置，移動(dòng)光屏，直到找到清晰的像。記錄的數(shù)據(jù)如下表。次數(shù)123456物距/cm403530252015像距/cm13.5141516.72030①在1~4次實(shí)驗(yàn)中，所成的像為倒立、的實(shí)像。②第6次的像比第5次的(選填“大”或“小”)。(3)將蠟燭放在C點(diǎn)，觀察到燭焰正立、放大的虛像后，若希望看到更大的虛像，應(yīng)將蠟燭適當(dāng)向(選填“左”或“右”)移動(dòng)?！究键c(diǎn)3】能根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律，對(duì)放大鏡、照相機(jī)、投影儀等儀器的工作原理作出定性說(shuō)明。了解眼睛的結(jié)構(gòu)，知道如何進(jìn)行視力的矯正等。(A)1.小明是集郵愛(ài)好者，他用焦距為10cm的放大鏡去觀察郵票，想看清楚郵票上的細(xì)微之處，這時(shí)郵票與放大鏡的距離應(yīng)該(選填“大于”“小于”或“等于”)10cm，所成的是、的像。2.[2018·達(dá)州]某同學(xué)在“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，繪制了如圖K3-11所示的圖像(v表示像到凸透鏡的距離，u表示物體到凸透鏡的距離)，用該凸透鏡作放大鏡使用時(shí)，被觀察的物體到凸透鏡的距離應(yīng)在m以?xún)?nèi);把物體從距凸透鏡5cm處移動(dòng)到距凸透鏡20cm處的過(guò)程中，像的大小將(選填“變大”“變小”“先變小再變大”或“先變大再變小”)。圖K3-113.[2018·白銀]蘭州中川機(jī)場(chǎng)和西客站的進(jìn)站通道采用了人臉識(shí)別系統(tǒng)(如圖K3-12所示)，識(shí)別系統(tǒng)的攝像機(jī)可以自動(dòng)將鏡頭前1m處的人臉拍攝成數(shù)碼照片傳遞給設(shè)備識(shí)別。此系統(tǒng)的攝像機(jī)的鏡頭相當(dāng)于透鏡，它的焦距應(yīng)小于cm。圖K3-124.如圖K3-13所示，人臉識(shí)別門(mén)禁一體機(jī)是通過(guò)攝像機(jī)鏡頭來(lái)捕捉人臉信息，攝像機(jī)所成的是(選填“放大”“等大”或“縮小”)的實(shí)像。已知鏡頭焦距為f，人臉到鏡頭的距離應(yīng)大于。要使屏幕上的像大些，人應(yīng)離鏡頭(選填“遠(yuǎn)”或“近”)些。圖K3-135.自拍桿是最近風(fēng)靡的自拍神器，如圖K3-14所示，它能夠在20cm到120cm長(zhǎng)度間任意伸縮，使用者只需將手機(jī)通過(guò)遙控器就能實(shí)現(xiàn)多角度自拍。一般的自拍桿都是幾個(gè)人合影時(shí)使用，使用自拍桿是為了增大距，使成像變(選填“大”或“小”)，這樣取景的范圍變大。圖K3-14圖K3-156.如圖K3-15所示投影儀的鏡頭相當(dāng)于一個(gè)凸透鏡，來(lái)自投影儀的光通過(guò)鏡頭形成一個(gè)(選填“正立”或“倒立”)、放大的實(shí)像，為使我們能在前方屏幕上看到像，在鏡頭的上方安裝了一個(gè)平面鏡，它的作用是。7.[2018·攀枝花]眼球的結(jié)構(gòu)類(lèi)似于(選填“照相機(jī)”“幻燈機(jī)”或“放大鏡”)，把來(lái)自外界物體的光會(huì)聚在視網(wǎng)膜上形成物體(選填“倒立”或“正立”)的像。小明同學(xué)由于不注意用眼衛(wèi)生，形成了近視眼，應(yīng)當(dāng)戴透鏡進(jìn)行矯正。8.如圖K3-16所示，來(lái)自物體A的光線(xiàn)經(jīng)過(guò)眼睛的晶狀體成像在視網(wǎng)膜后面的B點(diǎn)。要使B點(diǎn)的像靠近視網(wǎng)膜，A點(diǎn)應(yīng)該向(選填“左”或“右”)移動(dòng);或戴一個(gè)合適的透鏡制成的眼鏡也能使A點(diǎn)的像成在視網(wǎng)膜上。圖K3-16|綜合訓(xùn)練|一、填空題1.[2018·綿陽(yáng)]將點(diǎn)燃的蠟燭和光屏放置在光具座上，再將焦距為30cm的凸透鏡甲放置在蠟燭和屏之間適當(dāng)位置，在屏上得到清晰的縮小的實(shí)像;在透鏡甲位置上換上焦距為20cm的凸透鏡乙，不改變蠟燭位置，將光屏(選填“靠近”或“遠(yuǎn)離”)透鏡適當(dāng)距離，就可以在光屏上得到清晰的(選填“放大”“縮小”或“等大”)的實(shí)像。2.[2018·呼和浩特]在玻璃板下放置一個(gè)用眼睛看不清楚的小物體，把一滴水滴在小物體正上方的玻璃板上，水滴就是一個(gè)放大鏡，如果還看不清小物體，再拿一個(gè)凸透鏡位于水滴正上方，調(diào)節(jié)凸透鏡與水滴間的距離，就能看清玻璃板下的小物體。此時(shí)看到的是小物體的(選填“正立”或“倒立”)、(選填“放大”或“縮小”)的(選填“實(shí)”或“虛”)像。這個(gè)組合與(選填“望遠(yuǎn)鏡”或“顯微鏡”)的原理相同。3.[2018·遂寧]勤于動(dòng)手的小聰在探究凸透鏡成像規(guī)律過(guò)程中，將蠟燭、凸透鏡和光屏按如圖K3-17所示位置放置時(shí)，燭焰通過(guò)凸透鏡在光屏上形成一個(gè)倒立、(選填“放大”“縮小”或“等大”)的清晰的像，利用凸透鏡這一成像規(guī)律制成的是(選填“照相機(jī)”“投影儀”或“放大鏡”);若保持透鏡和光屏的位置不變，將蠟燭移到“15cm”刻度線(xiàn)位置，他將自己戴的眼鏡放在蠟燭和透鏡間適當(dāng)位置時(shí)，光屏上又出現(xiàn)了清晰的像，則小聰所患的眼疾是(選填“近視眼”或“遠(yuǎn)視眼”)。圖K3-174.[2018·寧波]為了探究眼的成像原理，小科自主研制了如圖K3-18所示的實(shí)驗(yàn)裝置。用水透鏡模擬眼的晶狀體，通過(guò)注水或抽水可改變水透鏡凸度大小。光屏和水透鏡固定在光具座如圖所示的位置。點(diǎn)燃蠟燭后，調(diào)節(jié)水透鏡凸度，直至光屏上成一個(gè)清晰倒立、(選填“放大”“等大”或“縮小”)的實(shí)像。若將點(diǎn)燃的蠟燭向左移動(dòng)一小段距離，要使光屏上重新得到清晰的像，應(yīng)對(duì)水透鏡(選填“注水”或“抽水”)。圖K3-18二、選擇題5.[2018·河南]在“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)點(diǎn)燃的蠟燭、凸透鏡及光屏處于如圖K3-19所示的位置時(shí)，在光屏上得到燭焰清晰的像。下列說(shuō)法中正確的是()圖K3-19A.光屏上成倒立、縮小的實(shí)像B.圖中成像特點(diǎn)與照相機(jī)的成像特點(diǎn)相同C.透鏡不動(dòng)，蠟燭向左移動(dòng)，光屏向右移動(dòng)，可再次得到清晰的像D.透鏡不動(dòng)，將蠟燭與光屏互換位置，光屏上仍能得到清晰的像6.[2018·泰安]在“探究凸透鏡成像的規(guī)律”時(shí)，將點(diǎn)燃的蠟燭放在距凸透鏡30cm處，在透鏡另一側(cè)距離透鏡16cm處的光屏上得到燭焰清晰的像。則下列相關(guān)說(shuō)法正確的是()①光屏上成倒立、放大的實(shí)像②照相機(jī)是利用這一成像原理工作的③該透鏡的焦距f一定滿(mǎn)足8cm<f<15cm④將近視鏡片放在蠟燭和凸透鏡之間，要使光屏上出現(xiàn)清晰的像，光屏應(yīng)靠近透鏡A.只有①和③ B.只有②和④C.只有②和③ D.只有①和④7.[2018·威海]下列關(guān)于凸透鏡應(yīng)用的說(shuō)法，正確的是()A.近視眼需要戴凸透鏡來(lái)矯正B.放大鏡成正立、放大的實(shí)像C.用手機(jī)掃描二維碼時(shí)，應(yīng)使二維碼位于手機(jī)鏡頭一倍焦距之內(nèi)D.要使投影儀成像變大，應(yīng)使投影儀遠(yuǎn)離屏幕，同時(shí)使鏡頭靠近投片8.[2018·常州]蝴蝶研究專(zhuān)家章麗暉在茅山首次發(fā)現(xiàn)國(guó)家二級(jí)保護(hù)動(dòng)物——中華虎鳳蝶，他先用相機(jī)拍攝了蝴蝶休憩的照片，如圖K3-20甲所示，為了拍攝照片乙，應(yīng)()圖K3-20A.相機(jī)適當(dāng)靠近蝴蝶，鏡頭略向外伸B.相機(jī)適當(dāng)靠近蝴蝶，鏡頭略向內(nèi)縮C.相機(jī)適當(dāng)遠(yuǎn)離蝴蝶，鏡頭略向外伸D.相機(jī)適當(dāng)遠(yuǎn)離蝴蝶，鏡頭略向內(nèi)縮9.[2018·烏魯木齊]夜晚，發(fā)著光的小螢火蟲(chóng)從放大鏡的二倍焦距處沿著主光軸勻速飛行過(guò)程中，螢火蟲(chóng)發(fā)出的通過(guò)放大鏡部分的光逐漸減少，則螢火蟲(chóng)的像 ()A.遠(yuǎn)離放大鏡，平均速度小于螢火蟲(chóng)的飛行速度B.遠(yuǎn)離放大鏡，平均速度大于螢火蟲(chóng)的飛行速度C.靠近放大鏡，平均速度小于螢火蟲(chóng)的飛行速度D.靠近放大鏡，平均速度大于螢火蟲(chóng)的飛行速度三、實(shí)驗(yàn)探究題10.[2018·重慶A卷]在探究“凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，小峻同學(xué)進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)。(1)按如圖K3-21甲所示操作，測(cè)出本實(shí)驗(yàn)所用凸透鏡的焦距為cm。圖K3-21(2)接著小峻調(diào)節(jié)蠟燭、凸透鏡和光屏的位置如圖乙所示，發(fā)現(xiàn)光屏上得到一個(gè)倒立、(選填“放大”“縮小”或“等大”)的清晰實(shí)像，生活中的(選填“照相機(jī)”“投影儀”或“放大鏡”)就是利用了這樣的成像原理。(3)保持圖乙中凸透鏡的位置不變，當(dāng)向右移動(dòng)蠟燭時(shí)，應(yīng)該向(選填“左”或“右”)移動(dòng)光屏，才能再次得到清晰的像。(4)保持凸透鏡的位置仍然不變，小峻繼續(xù)向右移動(dòng)蠟燭至45cm刻度線(xiàn)處，移動(dòng)光屏，發(fā)現(xiàn)(選填“能”或“不能”)在光屏上得到蠟燭清晰的像。參考答案【對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練】考點(diǎn)11.凸透鏡會(huì)聚[解析]瓶中進(jìn)入水之后，瓶中水的形狀是中間厚、邊緣薄，與凸透鏡的形狀特點(diǎn)相同，對(duì)光線(xiàn)有會(huì)聚作用，如果熱量集中，可能會(huì)造成樹(shù)葉燃燒，引發(fā)火災(zāi)。2.焦點(diǎn)焦距焦點(diǎn)3.10變大204.如圖所示5.如圖所示6.如圖所示考點(diǎn)21.(1)倒立放大實(shí)(2)倒立縮小實(shí)(3)正立放大虛2.12.0實(shí)物距[解析]由題圖可知，凸透鏡的焦距為62.cm-50.0cm=12.0cm;移動(dòng)蠟燭，是改變物距的大小，在光屏上可以成放大的像，說(shuō)明物體通過(guò)凸透鏡成像的性質(zhì)與物距有關(guān)。3.虛反射取下光屏，在光屏的一側(cè)透過(guò)凸透鏡觀察4.D[解析]由題圖知，物距與像距相等，所以此時(shí)u=v=50cm=2f，則f=25cm，A正確。此時(shí)成實(shí)像，所以屏上的像是倒立的，B正確。凸透鏡所成實(shí)像是倒立的，像與物體上下、左右相反，蠟燭燃燒變短，物體向下移動(dòng)，屏上像的位置會(huì)上升，C正確。取走光屏，凸透鏡照樣能夠成像，D錯(cuò)誤。5.A6.蠟燭、凸透鏡、光屏依次放在同一直線(xiàn)上燭焰、凸透鏡、光屏的中心大致在同一高度[解析]由于物體成實(shí)像時(shí)，像與物位于凸透鏡的兩側(cè)，所以實(shí)驗(yàn)時(shí)，要將蠟燭和光屏放在凸透鏡的兩側(cè)，凸透鏡放在中間，即將蠟燭、凸透鏡、光屏的位置在同一直線(xiàn)上依次放好。為了使像成在光屏中央，就要調(diào)整燭焰、凸透鏡、光屏的中心大致在同一高度。7.(1)左(2)①縮小②大(3)左[解析](1)由題圖知，A點(diǎn)在二倍焦距之外，所以此時(shí)成倒立、縮小的實(shí)像，像距應(yīng)處于一倍焦距和二倍焦距之間，應(yīng)將光屏向左移動(dòng)。(2)①在1~4次實(shí)驗(yàn)中，都是u>2f，由凸透鏡成像規(guī)律可知，成倒立、縮小的實(shí)像。②第6次的物距2f>u>f，由凸透鏡成像規(guī)律可知，成倒立、放大的實(shí)像;第5次時(shí)物距u=2f，成倒立、等大的實(shí)像，故第6次的像比第5次的像大。(3)C點(diǎn)在焦點(diǎn)之內(nèi)，此時(shí)成正立、放大的虛像，要想成的虛像更大，應(yīng)適當(dāng)增大物距，將蠟燭遠(yuǎn)離凸透鏡，向左移動(dòng)?？键c(diǎn)31.小于正立放大虛2.0.05變小[解析]由題圖可知，當(dāng)物距u=10cm時(shí)，像距v=10cm，此時(shí)物體是在二倍焦距處成倒立、等大的實(shí)像，因此該凸透鏡的焦距為5cm=0.05m，用該凸透鏡當(dāng)作放大鏡觀察物體時(shí)，應(yīng)將被觀察物體放在一倍焦距以?xún)?nèi)，才能看到物體放大的虛像，故被觀察物體到凸透鏡的距離應(yīng)小于0.05m;把物體從距凸透鏡5cm處移動(dòng)到20cm處時(shí)，即物體從焦點(diǎn)向遠(yuǎn)離凸透鏡方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，根據(jù)成實(shí)像時(shí)“物近像遠(yuǎn)像變大，物遠(yuǎn)像近像變小”的規(guī)律可知，像將靠近凸透鏡，且變得越來(lái)越小。3.凸50[解析]此系統(tǒng)的攝像機(jī)的鏡頭相當(dāng)于凸透鏡，成的是倒立、縮小的實(shí)像，此時(shí)物距u>2f，則焦距f<u2=1m2=0.5m4.縮小2f(或二倍焦距)近5.物小6.倒立改變光的傳播方向7.照相機(jī)倒立凹[解析]眼睛相當(dāng)于照相機(jī)，使遠(yuǎn)處物體在視網(wǎng)膜上成倒立的實(shí)像;近視眼的晶狀體對(duì)光線(xiàn)的會(huì)聚能力變強(qiáng)，從而使物體的像成在了視網(wǎng)膜的前面，需要戴凹透鏡進(jìn)行矯正。8.左凸【綜合訓(xùn)練】1.靠近縮小[解析]蠟燭在光屏上成縮小的實(shí)像，說(shuō)明蠟燭到凸透鏡甲的距離大于2f，即大于60cm，當(dāng)換上焦距為20cm的凸透鏡乙時(shí)，凸透鏡乙對(duì)光的會(huì)聚能力比凸透鏡甲強(qiáng)，所以所成的像離凸透鏡更近，像距減小，像變小。2.正立放大虛顯微鏡3.縮小照相機(jī)近視眼[解析]從題圖中可以看出:物體離凸透鏡遠(yuǎn)，像離凸透鏡近，此時(shí)物距大于像距，說(shuō)明物體在二倍焦距以外，故應(yīng)在光屏上形成一個(gè)倒立、縮小的像，照相機(jī)是根據(jù)這個(gè)原理制成的。若將蠟燭移到“15cm”刻度線(xiàn)位置，應(yīng)向左移動(dòng)光屏才能再次呈現(xiàn)清晰的像，而小聰將戴的眼鏡放在蠟燭和透鏡間適當(dāng)位置時(shí)，不移動(dòng)光屏就能呈現(xiàn)清晰的像，說(shuō)明小聰戴的眼鏡對(duì)光線(xiàn)起到發(fā)散作用，故小聰所