课时训练04　透镜及其应用

///课时训练(四)透镜及其应用(限时:45分钟)|根底过关|一、选择题1.[2019·昆明]如图K4-1所示,假设想在位于凸透镜右边的光屏上(图中光屏未画出)得到一个烛焰清晰放大的像,那么点燃的蜡烛应置于图中的 ()图K4-1A.a点 B.b点 C.c点 D.d点2.[2019·咸宁]一凸透镜的焦距为15cm,将点燃的蜡烛从离凸透镜40cm处沿主光轴移到距透镜20cm处的过程中,像的大小和像距的变化情况是 ()A.像变大,像距变大 B.像变小,像距变小C.像变大,像距变小 D.像变小,像距变大3.[2019·临沂]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K4-2所示,烛焰在光屏上恰好成一清晰等大的实像,以下说法正确的选项是 ()图K4-2A.该凸透镜的焦距是20cmB.将蜡烛移动到20cm刻度处,移动光屏可得到倒立、放大的实像C.将蜡烛移动到35cm刻度处,为使烛焰在光屏上成一清晰的像,应向右移动光屏D.将蜡烛移动到45cm刻度处,为使烛焰在光屏上成一清晰的像,应向右移动光屏4.[2019·枣庄]近年来流行一种“自拍神器〞给旅行者自拍带来方便,如图K4-3所示,与直接拿自拍相比,利用“自拍神器〞可以 ()图K4-3A.增大像距 B.增大像的大小C.缩短景物到镜头距离 D.增大取景范围5.[2019·自贡]关于凸透镜的应用,以下说法正确的选项是 ()A.凸透镜成的像都是实像B.照相时,景物在镜头二倍焦距以内C.投影仪中的投影片放在镜头二倍焦距以外D.远视眼镜利用了凸透镜对光的会聚作用6.[2019·威海]以下关于凸透镜应用的说法,正确的选项是 ()A.近视眼需要戴凸透镜来矫正B.放大镜成正立、放大的实像C.用扫描二维码时,应使二维码位于镜头一倍焦距之内D.要使投影仪成像变大,应使投影仪远离屏幕,同时使镜头靠近投片7.[2019·安徽]以下光路图错误的选项是 ()图K4-48.[2019·成都]以下对光现象的分析,合理的是 ()A.近视眼镜的镜片采用凹透镜是因为凹透镜对光有会聚作用B.眼睛能看见物体是因为眼睛发出的光到达了该物体C.兴隆湖中出现科学城建筑的倒影是因为光从空气进入了水中D.雨后天空出现彩虹是因为水珠对不同颜色的光折射程度不同二、填空题9.常见的视力缺陷类型有近视眼和远视眼,图K4-5是小明最近一段时间看远处物体的成像示意图,他患的是(选填“近视〞或“远视〞)眼,需要戴透镜矫正。

图K4-510.[2019·盐城]用如图K4-6所示装置探究凸透镜成像规律,图中凸透镜的焦距为cm。实验中,小明移动蜡烛,观察到光屏上呈现清晰缩小的像,此像是(选填“实〞或“虚〞)像。继续移动蜡烛,发现在光屏上可以成放大的像,说明物体通过凸透镜成像的性质与有关。

图K4-611.[2019·达州]某同学在“探究凸透镜成像规律〞的实验中,绘制了如图K4-7所示的图像(v表示像到凸透镜的距离,u表示物体到凸透镜的距离),用该凸透镜作放大镜使用时,被观察的物体到凸透镜的距离应在m以内;把物体从距凸透镜5cm处移动到距凸透镜20cm处的过程中,像的大小将(选填“变大〞“变小〞“先变小再变大〞或“先变大再变小〞)。

图K4-712.[2019·遂宁]勤于动手的小聪在探究凸透镜成像规律过程中,将蜡烛、凸透镜和光屏按如图K4-8所示位置放置时,烛焰通过凸透镜在光屏上形成一个倒立、(选填“放大〞“缩小〞或“等大〞)的清晰的像,利用凸透镜这一成像规律制成的是(选填“照相机〞“投影仪〞或“放大镜〞);假设保持透镜和光屏的位置不变,将蜡烛移到“15cm〞刻度线位置,他将自己戴的眼镜放在蜡烛和透镜间适当位置时,光屏上又出现了清晰的像,那么小聪所患的眼疾是(选填“近视眼〞或“远视眼〞)。

图K4-813.[2019·绵阳]将点燃的蜡烛和光屏放置在光具座上,再将焦距为30cm的凸透镜甲放置在蜡烛和屏之间适当位置,在屏上得到清晰的缩小的实像;在透镜甲位置上换上焦距为20cm的凸透镜乙,不改变蜡烛位置,将光屏(选填“靠近〞或“远离〞)透镜适当距离,就可以在光屏上得到清晰的(选填“放大〞“缩小〞或“等大〞)的实像。

14.[2019·白银]兰州中川机场和西客站的进站通道采用了人脸识别系统(如图K4-9所示),识别系统的摄像机可以自动将镜头前1m处的人脸拍摄成数码照片传递给设备识别。此系统的摄像机的镜头相当于透镜,它的焦距应小于cm。

图K4-9三、作图题15.[2019·达州]在图K4-10中,根据给出的入射光线或折射光线作出相应的折射光线或入射光线。图K4-10四、实验探究题16.[2019·云南]某小组同学利用如图K4-11甲所示的装置,做“探究凸透镜成像规律〞的实验。图K4-11(1)为使凸透镜所成的像位于光屏的中央,应调节烛焰、凸透镜、光屏三者的中心大致在上;该实验在光线较的环境中进行更便于观察。

(2)小王同学三次在光屏上看到烛焰的像如图乙所示,A'、B'、C'分别是烛焰于A、B、C处在光屏上所成的像。在此之前调节仪器时,曾在光屏上看到窗外景物所成的清晰的像,这个像与图乙中烛焰(选填“A〞“B〞或“C〞)的成像原理相同。当把蜡烛移动到M点时,在光屏上找不到烛焰的像,因为此时烛焰(选填“成实像〞“成虚像〞或“不成像〞)。

(3)分析图乙中信息,凸透镜所成的实像都是(选填“正〞或“倒〞)立的。蜡烛远离凸透镜时,烛焰所成的像(选填“靠近〞或“远离〞)凸透镜。因此用相机拍照,拍完近景再拍远景时,应将相机的镜头向(选填“靠近〞或“远离〞)景物的方向调一些,才能拍出清晰的照片。

17.[2019·德州]小莉同学用焦距为10cm的凸透镜做“探究凸透镜成像的规律〞实验。(1)实验过程中,当蜡烛与凸透镜的距离如图K4-12甲所示时,在光屏上可得到一个清晰的倒立、的实像。假设保持蜡烛和光屏位置不变,移动透镜至cm刻度线处,光屏上能再次呈现清晰的像。

图K4-12(2)如图乙所示,保持蜡烛位置不变,移动透镜至16cm刻度线处,那么人眼在(选填“A〞“B〞或“C〞)处能观察到蜡烛的像,像是图丙中的(选填数字序号)。

(3)实验完成之后,小莉把自己的近视眼镜放在蜡烛与凸透镜之间,如图丁所示,光屏上原来清晰的像变得模糊了,假设想在光屏上重新得到清晰的像,在不改变蜡烛和凸透镜位置的情况下,应将光屏(选填“靠近〞或“远离〞)凸透镜。

|能力培优|18.[2019·广州]将物体分别放在甲、乙凸透镜前某一位置,物距相同,通过甲凸透镜成正立、放大的像,通过乙凸透镜成倒立、缩小的像。图K4-13是平行于主光轴的光线通过甲透镜的光路图,图K4-14中哪幅图可能是平行于主光轴的光线通过乙透镜的光路图 ()图K4-13图K4-1419.[2019·天津改编]在用一凸透镜探究其成像的规律时,某同学得到的局部实验信息如下表所示。根据表中信息判定以下说法不正确的选项是 ()实验次序12345物距u/cm5040302520物距v/cm2224303860A.该凸透镜的焦距是15cmB.当u=25cm时,凸透镜成放大的像,放大镜就是根据这一原理制成的C.当v=24cm时,凸透镜成缩小的像,照相机就是根据这一原理制成的D.假设把物体从距凸透镜22cm处向距凸透镜32cm处移动,像会逐渐变小20.[2019·遂宁]勤于动手的小聪在探究凸透镜成像规律过程中,将蜡烛、凸透镜和光屏按如图K4-15所示位置放置时,烛焰通过凸透镜在光屏上形成一个倒立、(选填“放大〞“缩小〞或“等大〞)的清晰的像,利用凸透镜这一成像规律制成的是(选填“照相机〞“投影仪〞或“放大镜〞);假设保持透镜和光屏的位置不变,将蜡烛移到“15cm〞刻度线位置,他将自己戴的眼镜放在蜡烛和透镜间适当位置时,光屏上又出现了清晰的像,那么小聪所患的眼疾是(选填“近视眼〞或“远视眼〞)。

图K4-1521.[2019·绵阳]将点燃的蜡烛和光屏放置在光具座上,再将焦距为30cm的凸透镜甲放置在蜡烛和屏之间适当位置,在屏上得到清晰的缩小的实像;在透镜甲位置上换上焦距为20cm的凸透镜乙,不改变蜡烛位置,将光屏(选填“靠近〞或“远离〞)透镜适当距离,就可以在光屏上得到清晰的(选填“放大〞“缩小〞或“等大〞)的实像。

22.[2019·宁波]为了探究眼的成像原理,小科自主研制了如图K4-16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下图的位置。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。假设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〞)。

图K4-1623.[2019·泰州]某兴趣小组利用图K4-17所示装置来探究凸透镜成像的规律。图K4-17(1)为使像成在光屏中央,应调整元件,使LED灯的中心、光屏的中心在。小明将各元件调整到图示位置时,小组成员在光屏上都能观察到清晰的像,这个像一定是(选填“放大〞“等大〞或“缩小〞)的,此时光屏上发生了反射。

(2)当LED灯向左移动时,要在光屏上再次获得清晰的像,只需将光屏向(选填“左〞或“右〞)适当移动,或者在凸透镜前放置一个适宜的眼镜。

(3)小华在用同样的器材进行实验时,发现光屏上出现的像只有中间清晰,两侧却较模糊,小明只对凸透镜进行了调整,就在光屏上得到了清晰的像,他的调整是。

A.左右适当移动凸透镜 B.上下适当移动凸透镜C.适当扭转凸透镜 D.更换焦距适宜的凸透镜24.[2019·荆州]某同学在探究凸透镜成像规律时,如图K4-18甲所示,将凸透镜A固定在光具座上35cm刻线处,将点燃的蜡烛放置在光具座上5cm刻线处,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;接着他保持蜡烛在5cm刻线处,将凸透镜A换成凸透镜B并保持位置在35cm刻线处不变,移动光屏,使烛焰在光屏上成清晰的像,如图丙所示。图K4-18(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(选填“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(选填“左〞或“右〞)移动一段距离,像将(选填“变大〞“变小〞或“不变〞)。

(3)图丙所示的实验现象可以说明(选填“照相机〞“幻灯机〞或“放大镜〞)的成像特点;假设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,假设保持凸透镜和光屏的位置不动,应使蜡烛(选填“靠近〞或“远离〞)凸透镜,那么又能在光屏上看到烛焰清晰的像。

参考答案1.C[解析]要在光屏上得到放大的实像,必须满足f<u<2f,那么点燃的蜡烛应置于图中的c点,应选C。2.A[解析]凸透镜的焦距是15cm,将点燃的蜡烛从离凸透镜40cm处移到距透镜20cm处的过程中,物距始终大于焦距,因此一直成实像,物距减小,那么像距变大,像变大,应选A。3.C[解析]成等大的实像时像距等于物距等于两倍焦距,即2f=20cm,那么f=10cm;当物体移到20cm刻度时,物距等于30cm,大于两倍焦距,成倒立、缩小的实像。当物体移到35cm刻度时,物距等于15cm,小于两倍焦距大于一倍焦距,像距应大于两倍焦距,那么光屏应向右移动,成倒立、放大的实像。当物体移到45cm刻度时,物距等于5cm,小于一倍焦距,成正立、放大的虚像,光屏上不能承接虚像。应选C。4.D[解析]“自拍神器〞拍照利用了凸透镜成实像的性质。凸透镜成实像时,物距变大,像和像距就都变小。利用“自拍神器〞拍照与直接拿自拍相比,物距变大,像和像距都变小,这样做可以增大取景范围。应选D。5.D[解析]凸透镜可以成实像,也可以成虚像,故A错误。照相机是根据物距大于二倍焦距时,凸透镜成倒立、缩小的实像工作的,所以照相时景物应在镜头二倍焦距以外,故B错误。投影仪是根据物距大于一倍焦距小于二倍焦距时,凸透镜成倒立、放大的实像工作的,所以投影仪中的投影片应放在镜头的一倍焦距与二倍焦距之间,故C错误。远视眼镜利用了凸透镜对光的会聚作用,可使光线提前会聚,故D正确。6.D[解析]近视眼需要戴凹透镜来矫正视力,故A错误。根据凸透镜成像规律,当u>2f时,成倒立、缩小的实像,照相机、摄像机就是根据这个原理制成的,所以扫二维码时,应使二维码位于镜头二倍焦距以外;当f<u<2f时,成倒立、放大的实像,幻灯机、投影仪就是根据这个原理制成的,假设使像变大,应缩小物距并增大像距;当u<f时,成正立、放大的虚像,放大镜就是根据这个原理制成的。故B、C错误,D正确。7.C[解析]放大镜成正立、放大的虚像,像是由折射光线的反向延长线相交得到的,故A正确,不符合题意。小孔成像是实际光线通过小孔时沿直线传播会聚成的实像,故B正确,不符合题意。光由空气斜射入水中时,折射光线应靠近法线,折射角应小于入射角,故C错误,符合题意。近视眼看远处物体时,物体“发出〞的光通过晶状体折射后形成的像会落在视网膜的前方,导致看不清远处的物体;为使像成在视网膜上,应让光线发散一些,所以近视眼应戴凹透镜加以矫正,故D正确,不符合题意。8.D[解析]近视眼镜是凹透镜,是因为凹透镜对光有发散作用,A错误。眼睛能看到物体是因为物体发出的光或反射的光进入了人的眼睛,B错误。水中倒影属于平面镜成像,是光的反射现象,C错误。雨后彩虹是光的色散现象,属于光的折射,D正确。9.近视凹10.12.0实物距[解析]由题图可知,凸透镜的焦距为62.cm-50.0cm=12.0cm;移动蜡烛,是改变物距的大小,在光屏上可以成放大的像,说明物体通过凸透镜成像的性质与物距有关。11.0.05变小[解析]由题图可知,当物距u=10cm时,像距v=10cm,此时物体是在二倍焦距处成倒立、等大的实像,因此该凸透镜的焦距为5cm=0.05m,用该凸透镜当作放大镜观察物体时,应将被观察物体放在一倍焦距以内,才能看到物体放大的虚像,故被观察物体到凸透镜的距离应小于0.05m;把物体从距凸透镜5cm处移动到20cm处时,即物体从焦点向远离凸透镜方向运动时,根据成实像时“物近像远像变大,物远像近像变小〞的规律可知,像将靠近凸透镜,且变得越来越小。12.缩小照相机近视眼[解析]从题图中可以看出:物体离凸透镜远,像离凸透镜近,此时物距大于像距,说明物体在二倍焦距以外,故应在光屏上形成一个倒立、缩小的像,照相机是根据这个原理制成的。假设将蜡烛移到“15cm〞刻度线位置,应向左移动光屏才能再次呈现清晰的像,而小聪将戴的眼镜放在蜡烛和透镜间适当位置时,不移动光屏就能呈现清晰的像,说明小聪戴的眼镜对光线起到发散作用,故小聪所戴的是凹透镜,小聪患的眼疾是近视眼。13.靠近缩小[解析]蜡烛在光屏上成缩小的实像,说明蜡烛到凸透镜甲的距离大于2f,即大于60cm,当换上焦距为20cm的凸透镜乙时,凸透镜乙对光的会聚能力比凸透镜甲强,所以所成的像离凸透镜更近,像距减小,像变小。14.凸50[解析]此系统的摄像机的镜头相当于凸透镜,成的是倒立、缩小的实像,此时物距u>2f,那么焦距f<u2=1m2=0.5m=15.如下图16.(1)同一高度暗(2)A成虚像(3)倒靠近远离[解析](1)实验前要调整烛焰、凸透镜和光屏的高度,使它们的中心大致在同一高度上;为使实验效果明显,应在较暗的环境下进行实验。(2)在光屏上看到窗外景物所成的清晰的像,满足u>2f,成倒立、缩小的实像,与图乙中烛焰A的成像原理相同;当把蜡烛移到M点时,满足u'<f,在光屏上找不到烛焰的像,因为此时烛焰成正立、放大的虚像。(3)凸透镜所成的实像都是倒立的;蜡烛远离凸透镜,相当于增大了物距,此时像距应减小,烛焰所成的像应靠近凸透镜;用相机拍照,拍完近景再拍远景时,应将相机的镜头向远离景物的方向调节。17.(1)放大40(2)B4(3)远离[解析](1)由题图甲可知,物距为15cm,大于一倍焦距小于二倍焦距,此时成倒立、放大的实像。根据光路的可逆性可得,当第二次的物距等于第一次的像距时,此时第二次的像距是第一次的物距,即第二次的物距为30cm,故将凸透镜移动到40cm刻度处。(2)由图乙可知,此时物距为6cm,小于一倍焦距10cm,成正立、放大的虚像,且物、像在透镜的同侧,故人眼应在B处