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分类训练3凸透镜成像

发布时间:2014-01-05 16:41:57  

分类训练3透镜及其应用

一 、选择题

1. (2013?湘西州)学习了透镜知识后,小勇回家认真研究爷爷的老花镜,并得出以下结论,你认为他的这些结论中不妥当的是( )

A.老花镜是一种凸透镜 B.老花镜可以用来做放大镜

C.老花镜能在阳光下点燃白纸 D.爷爷原来是个近视眼

【解析】选D. 老花镜的镜片中间厚,边缘薄,因此是凸透镜,对光线起会聚作用,同时也可以用来当放大镜使用,故ABC正确;远视眼是晶状体会聚能力减弱,像呈在视网膜的后方,应佩戴凸透镜矫正,因此爷爷是个远视眼,故D错误.故选D.

2. .(2013?济宁)如图中画出了光线通过透镜(图中未画出)的情形,其中凸透镜是( )

A.a B.b、d C.c D.a、b、c、d

【解析】选C. 从四个光线通过透镜的情形可知,a、b、d的折射光线相对于入射光线是发散的,所以都是凹透镜;只有c是凸透镜,且入射光线是从凸透镜的焦点以内发出的,折射光线变得会聚了.故选C.

3. (2013?海南)如图所示的光路图中,正确的是( )

【解析】选C. 平行于主光轴的入射光线经过凹透镜折射后,折射光线的反向延长线过焦点;过焦点的入射光线,对凹透镜不是特殊光线,经凹透镜折射后更远离主光轴,不应该平行于主光轴射出.入射光线平行于主光轴,经过凸透镜折射后,折射光线过焦点.通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴.故选C.

4. (2013?枣庄)在做“探究凸透镜成像实验”时,将焦距为10cm的凸透镜和蜡烛放在光具座上,位置如图所示.则在光屏上( )

A.成倒立放大的实像 B.成倒立缩小的实像

C.光屏上不会得到像 D.像距大于10cm小于

20cm

【解析】选A. 本题考查了凸透镜成像规律的应用。由图知,蜡烛到凸透镜的距离是 1

16cm,焦距为10cm,物体处于凸透镜的1倍和2倍焦距之间,所以此时成倒立放大的实像.此时像距大于2倍焦距.故选A.

5. (2013?永州)透镜在我们的生活、学习中应用广泛,下列说法正确的是( )

A.近视眼镜利用了凹透镜对光的发散作用

B.照相时,被照者应站在镜头二倍焦距以内

C.显微镜的目镜成正立、缩小的虚像

D.借助放大镜看地图时,地图到放大镜的距离应大于一倍焦距

【解析】选A. 本题考查了有关凸透镜成像的规律及应用,同时考查了有关近视眼的成因及矫正。近视眼镜是凹透镜,对光线有发散作用;照相时,被照者应站在镜头二倍焦距之外;显微镜的目镜成正立、放大的虚像;借助放大镜看地图时,地图到放大镜的距离应小于一倍焦距.故选A.

6. (2013?株洲)如图所示是物体AB经照相机镜头成像原理示意图,当AB沿主光轴远离镜头时,则物体上A点的像A′会沿( )移动.

A.A'O B.A'F C.水平向右 D.水平向左

【解析】选B.本题考查有关凸透镜成像规律的实验,要熟练掌握凸透镜成像的特点与物距像距的关系。当AB沿主光轴远离镜头时,物距变大,此时像距应该减小,成的像也减小,由图知,平行于主光轴的光线经过凸透镜后始终通过焦点并会聚到像点,所以像会沿A'F的方向移动.故选B.

7. (2013?安顺)在探究“凸透镜成像规律”的实验中,已知凸透镜的焦距为15cm,若将蜡烛放在离凸透镜10cm处时,移动光屏,在光屏上将看到( )

A.倒立缩小的实像 B.倒立放大的实像

C.正立放大的虚像 D.无像

【解析】选D. 本题主要考查了凸透镜成像的规律及应用。已知凸透镜的焦距为15cm,若将蜡烛放在离凸透镜10cm处时,即u<f,则由凸透镜成像规律可知,成正立放大的虚像,移动光屏,在光屏上将无法看到.故选D.

8.(2013?天津)(多选)在探究“凸透镜成像规律”的实验中,蜡烛、凸 2

透镜和光屏在光具座上的位置如图所示,此时在光屏上得到烛焰清晰的图象;若保持透镜位置不动,将蜡烛移到光具座的40cm刻度处,对于此时像的性质判断正确的是( )

A.一定是放大的像 B.一定是缩小的像

C.一定是倒立的像 D.一定是正立的像

【解析】选AC.本题考查了有关凸透镜成像的规律。由图知,物距大于像距,此时成倒立缩小的实像,因此物距大于2倍焦距,像距处于1倍和2倍焦距之间.物距=50cm-30cm=20cm;像距=65cm-50cm=15cm.由上分析得:20cm>2f , f<15cm<2f解得:7.5cm<f<10cm。

将蜡烛移到光具座的40cm刻度处时,物距=50cm-40cm=10cm,处于1倍和2倍焦距之间,所以成倒立放大的实像.故选AC.

9. (2013?雅安)张宁用图甲所示的装置测出凸透镜的焦距,并“探究凸透镜成像规律”,当蜡烛、透镜、光屏位置如图乙时,在光屏上可成清晰的像.下列说法正确的是( )

A.凸透镜的焦距是40cm

B.图乙中烛焰成的是倒立放大的像

C.照相机成像特点与图乙中所成像的特点相同

D.将蜡烛远离凸透镜,保持凸透镜、光屏位置不变,烛焰可在光屏上成清晰的像

【解析】选B. 本题主要考查了测量焦距的方法和凸透镜的成像规律.平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将汇聚于点F,点F即为此透镜的焦点,从焦点到透镜中心的距离即为焦距,则透镜的焦距为40cm-30cm=10cm,故A选项错误;图乙中,物距u=12cm,像距v=23cm,像距大于物距,由凸透镜成像规律可知,图乙中烛焰成的是倒立放大的实像,故B选项正确;由凸透镜成像规律可知,当u>2f时,成倒立缩小的实像,应用于照相机.故C选项错误;因为凸透镜成实像时,物距增大,像距减小,所以将蜡烛远离凸透镜,保持凸透镜、光屏位置不变,则在光屏上不能成清晰的像,要想在光屏上成清晰的像,应将光屏向远离透镜的方向移动,故D选项错误.故选B. 3

10. (2013?武汉)用水彩笔在磨砂电灯泡的侧面画一个你所喜欢的图案,然后接通电源,拿一个凸透镜在灯泡和白墙之间移动,下列情况不可能发生的是( )

A.能在墙上看到倒立、缩小的所画图案的像

B.能在墙上看到倒立、放大的所画图案的像

C.只能在墙上看到放大的所画图案的像

D.不能在墙上看到所画图案的像

【解析】选C. 本题考查凸透镜成像规律的应用。当物距大于二倍焦距时,此时所成的像为倒立的缩小的实像,像距大于一倍焦距,小于二倍焦距.且此时的物距与像距之和大于四倍焦距.当物距小于二倍焦距大于一倍焦距时,此时成一个倒立的放大的实像.综上分析,不可能发生的只有C.故选C.

11. (2013?绥化)透镜在我们的生活和学习中应用广泛.下列说法正确的是( )

A.近视眼镜利用了凸透镜对光的会聚作用

B.照相时,被照者应站在照相机镜头的2倍焦距以外

C.放大镜可使物体成倒立放大的虚像

D.使用投影仪时,投影仪镜头到屏幕的距离应在一倍焦距和二倍焦距之间

【解析】选B. 近视眼镜是凹透镜,凹透镜对光线有发散作用.凸透镜对光线有会聚作用.照相机是应用物距大于二倍焦距时,凸透镜成倒立、缩小的实像工作的,所以被照者站在凸透镜的2倍焦距以外.放大镜是应用物距小于焦距,凸透镜成正立、放大的虚像工作的.投影仪是应用物距大于一倍焦距小于二倍焦距,凸透镜成倒立、放大的实像,像距大于二倍焦距,所以镜头和屏幕之间的距离大于二倍焦距.故选B.

12. (2013?南宁)为了规范交通行为,南宁市公安部门在很多路口安装监控摄像头,如图所示,它可以拍下违章行驶或发生交通事故时的现场照片.拍照时,摄像头的镜头相当于一个( )

A.凸透镜,成放大的实像 B.凸透镜,成缩小的实像

C.凹透镜,成放大的虚像 D.凹透镜,成缩小的虚像

【解析】选B.本题考查了凸透镜成像规律的应用。摄像头的镜头相当于一个凸透镜,拍摄违章行驶或发生交通事故的现场照片时,物距远大于2倍焦距,所以此时成倒立缩小的实像.故选B.

13. .(2013?常州)2012年12月13日,“嫦娥二号”探测器与“战神”小行星擦身而过,按照从左到右的次序,探测器上的照相机先后拍摄了一组 4

照片(镜头的焦距不变).对此过程,下列说法中正确的是( )

A.小行星与探测器的距离逐渐变小,镜头与像的距离逐渐变小

B.小行星与探测器的距离逐渐变小,镜头与像的距离逐渐变大

C.小行星与探测器的距离逐渐变大,镜头与像的距离逐渐变小

D.小行星与探测器的距离逐渐变大,镜头与像的距离逐渐变大

【解析】选C.本题考查凸透镜成像规律的应用。探测器上的镜头相当于一个照相机,照相机成实像,凸透镜成实像时,物距变大,像距变小,像变小.如图,像逐渐变小,说明小行星和探测器的距离逐渐变大,镜头和像的距离逐渐变小.故选C.

14. (2013?郴州)如图所示,蜡烛置于凸透镜一倍焦距至二倍焦距之间成清析的像.下列光学器件利用这一成像规律工作的是( )

A.照像机 B.放大镜 C.平面镜 D.投影仪

【解析】选D. 投影仪是利用凸透镜在2f>U>f 时,在另一侧光屏上得到一个倒立、放大的实像.符合题意.故选D.

15. (2013?乐山)常见的视力缺陷有近视和远视.如图所示是一位视力缺陷者的眼球成像示意图,他的视力缺陷类型及矫正视力应该配戴的透镜种类是( )

A.远视眼,凸透镜 B.远视眼,凹透镜

C.近视眼,凸透镜 D.近视眼,凹透镜

【解析】本题考查近视眼和远视眼的成因,以及矫正的方法。近视眼是晶状体曲度变大,会聚能力增强,像呈在视网膜的前方,应佩戴发散透镜,即凹透镜进行矫正.故选项D正确.故选D.

16. (2013?吉林)如图是小明戴上眼镜前和戴上眼镜后观察到的远处帆船的情形,由此可以判断出小明视力存在的问题以及所戴眼镜的镜片类型是( )

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A.远视镜 凸透镜 B.近视镜 凹透镜

C.远视镜 凹透镜 D.近视镜 凸透镜

【解析】选B. 近视眼的表现是看不清远处的东西,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,故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.由此可以判断出小明视力存在的问题是近视眼,所戴眼镜的镜片类型为凹透镜.故选B.

17. (2013?淮安)人的眼睛像一架神奇的照相机,晶状体相当于照相机的镜头(凸透镜),视网膜相当于照相机内的胶片.若来自近处物体的光线,经晶状体折射后成像情况如图,则正确的说法是( )

A.该眼是近视眼,应配戴凹透镜矫正

B.该眼是近视眼,应配戴凸透镜矫正

C.该眼是远视眼,应配戴凹透镜矫正

D.该眼是远视眼,应配戴凸透镜矫正

【解析】选D. 本题主要考查学生对眼睛及其视物原理的了解和掌握,以及对远视眼的成因和矫正方法的掌握.根据题干中图可知所成的像在视网膜的后方,该眼是远视眼;为了使像正好呈在视网膜上,应使光线提前会聚,即使所成的像相对于晶状体前移,所以应佩戴会聚透镜,即凸透镜.故选D.

二、填空题

18(2013·河北中考)小明设计的探究燃烧条件的实验。凸透镜对光有 作用。

【解析】本题考查凸透镜对光线的作用;凸透镜对光线有会聚作用,光线通过凸透镜会交于一点,这个点就是焦点。

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答案:会聚

19.(2013?南宁)如图所示,一束平行光经过凸透镜后,在光屏上得到一个最小、最亮的光斑.由此可知,凸透镜对光有___________作用,它的焦距是________cm.

【解析】本题考查了凸透镜对光线的会聚作用及焦点和焦距的概念。由图中,平行光线经凸透镜后会聚到一点,说明凸透镜对光线具有会聚作用;光屏上得到的最小、最亮的光斑便是凸透镜的焦点,所以焦距为40cm-30cm=10cm.

答案:会聚;10.

20.(2013·泰州中考)在探究凸透镜成像规律的实验中,当蜡烛距透镜20cm时,光屏上得到清晰等大的像,则该透镜的焦距是_____cm。增大蜡烛与透镜的距离,为在光屏上再次得到清晰的像,应将光屏向透镜________(选填“靠近”或“远离”)的方向移动,应用这一成像特点可制成__________。

【解析】本题考查凸透镜成像及应用。当凸透镜成清晰等大的像时,物距等于像距,等于2倍焦距,因此焦距是10cm,根据透镜镜的成像规律“物远像近像变小”,当物距增大时,为得到清晰的像,应把光屏靠近透镜,此时物体在2倍焦距以外,光屏上成倒立缩小的实像,照相机是根据这一原理制成的。 答案:10 靠近 照相机

21. (2012·黄冈中考)在电影院偷拍是制作盗版电影惯用的方法。为此,科学家发明了一种反盗版电影的装置,将装置安装在银幕后面,其发出的红外线通过银幕上的小孔射向观众席上的偷拍摄像机,在感光底片上成倒立、 的 像,从而形成干扰亮点。此装置的使用 (填“不会”或“会”)影响观众的观看。

【解析】摄像机的镜头相当于凸透镜,在底片上成一倒立缩小的实像;红外线是看不见的光,不会影响观众观看。

答案:缩小 实 不会。

22. (2013·荆州中考)取一个装满水的圆筒形透明玻璃杯,盖上杯盖后横放在书上,透过玻璃杯可以看到放大了的“字”,看到的“字”实质上

是 (选填“实”或“虚”)像;是由于光的 (选填“反射”或“折射”)形成的。

【解析】本题考查凸透镜成像。透过玻璃杯看到放大了的“字”,装满水的圆筒形透明玻璃杯相当于一个放大镜,成正立、放大的虚像,光线透过放大镜发生折射对光产生会聚作用而形成的。

答案:虚 折射

23. (2013·上海中考)在焦距为5厘米、10厘米或15厘米的凸透镜中选择一个放置于光具座的A点处,如图14所示。将蜡烛、光屏分置于光具 7

座上透镜的两侧,调整透镜和光屏的中心大致与烛焰的中心在 高度。先后两次将蜡烛放置在距B点5厘米处,保持透镜在A点位置不变,移动光屏,可在光屏上得到大小不同的两个像。比较两次所成的像,当蜡烛置于光具座上 厘米刻度处时,所成的像较大;实验中所用透镜的焦距可能是 厘米。

解析:实验过程中,调整凸透镜和光屏的高度,使蜡烛、凸透镜和光屏三者中心大致在同一高度,目的是使烛焰的像成在光屏的中央.先后两次将蜡烛放置在距B点5厘米处,那么,其中一次的物距为15cm,在光距座上35cm处,另一次的物距为25cm,在光距座上为25cm处,可以看出,在35cm处物距长,保持透镜在A点位置不变,移动光屏,可在光屏上得到大小不同的两个像。成实像时,物距越远像越小,当蜡烛置于光具座上5cm处像较大;物体成像时物距要大于一倍焦距,其中一次成像的物距为15cm,也就是说符合题中成像规律的焦距不可能是15cm,所以实验中所用透镜的焦距可能是5、10cm。

答案: 同一; 35; 5或10;

24.(2013?威海)如图所示,a、b、c、d是距凸透镜不同距离的四个点,F为焦点.日常生活中所用的几种光学仪器的成像原理与物体在不同点时的成像情况相对应,其中照相机是根据物体放在_________点时的成像特点制成的,幻灯机是根据物体放在____点时的成像特点制成的.

【解析】本题考查了凸透镜成像的规律的应用。由图知,a点在2倍焦距之外,此时成倒立缩小的实像,照相机是根据这个原理制成的;c点处于1倍和2倍焦距之间时,凸透镜成倒立放大的实像,幻灯机、投影仪都是根据这个原理制成的. 答案:a;c.

25.(2013?大连)在“探究凸透镜成像的规律”实验中,为了便于观察实验现象,实验的环境应该_____________(选填“较亮”或“较暗”)为好;实验过程中,蜡烛烧短后,光屏上烛焰的像将向____________移动.

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【解析】本题考查了凸透镜成像中遇到的实际问题及解决方案,更有利于应用.在“探究凸透镜成像的规律”实验中,为了便于观察实验现象,实验的环境应该较暗一些;由于凸透镜成倒立的实像,所以蜡烛烧短后,光屏上烛焰的像将向上移动.

答案:较暗;上.

三、作图题

26.(2013·福州中考).请在图15中画出入射光线通过凸透镜后的折射光线。

【解析】本题考查凸透镜对光线的作用。凸过透镜焦点的光线经凸透镜折射后平行于主光轴。

答案:如图所示。

27.(2013·咸宁中考).如图13所示,两条入射光线(或延长线)分别过凹透镜的光心O和焦点F,分别画出经过凹透镜折射后的光线。

【解析】本题光的折射及凹透镜对光的作用。凹透镜的三条特殊光线为:(1)经过光心的光线传播方向不变;(2)经过虚焦点的光线经凹透镜折射后平行与主光轴;(3)平行与主光轴的光线经凹透镜折射后,其反向延长线经过虚焦点。 答案: 如下图:

9

四、实验探究题

28.(2013·南充中考)以下是小明“探究凸透镜成像的规律”的实验过程,请将其补充完整:

(1)将蜡烛、凸透镜、光屏依次放置在光具座上;

(2)点燃蜡烛,调整烛焰中心、透镜中心、光屏中心,使其在 。

(3)小明将点燃的蜡烛分别放在如图8所示的a 、c 、e三点;

①蜡烛在a点时移动光屏,接收到了清晰的像,生活中 利用了此成像规律。(选填“照相机”、“投影仪”、“放大镜”);

②在凸透镜位置不变时,将蜡烛从a点移至C点,要在光屏上成清晰的像,光屏应向 透镜方向移动;

③将蜡烛移到c点时,移动光屏, 在光屏上接收到清晰的像(选填“能”、“不能”)。

【解析】本题考查“探究凸透镜成像的规律”的实验。(2)在做“探究凸透镜成像的规律”的实验时,为了使烛焰的像成在光屏的中心,应使烛焰中心、凸透镜中心和光屏中心在同一水平线上;(3)蜡烛在a点时,物距大于2倍焦距,成倒立、缩小的实像,照相机利用了此成像规律;将蜡烛从a点移动到c点时,根据“物近像远”的规律可知,应使光屏向远离透镜的方向移动才能找到清晰的像;当将蜡烛移动到e点时,物距小于焦距,成正立放大的虚线,所以不能在光屏上接到像。

答案:(2)同一水平线(同一高度) (3)照相机 远离 不能

29. (2013·德州中考)

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【解析】本题考查探究凸透镜成像规律实验.(1)将蜡烛移至光具座20cm处,此时物距为30cm,大于凸透镜的2倍焦距,所以成倒立、缩小的实像,照相机是根据这一原理制成的.(2)要在光屏上成放大的像,物距应在1倍焦距和2倍焦距之间,像距应大于2倍焦距,故蜡烛应向右移动,光屏应向右移动. 答案:

30.(2013·扬州中考)在探究凸透镜成像实验中:

(1)如图甲,要使像能够成在光屏的中央,应将透镜向_____(选填“上”或“下”)调整。

(2)若凸透镜的焦距是10cm,当烛焰距凸透镜15cm时,能成倒立、_______的实像;当烛焰向左(远离透镜)移动后,要在光屏上成清晰的像,需将光屏向_____(选填“左”或“右”)移。

(3)在上一步实验获得清晰的像后,小明取了一副近视眼镜放在凸透镜前(如图乙),要使光屏上还能成清晰的像,可将蜡烛向_____(选填“左”或“右”)移。

【解析】本题考查凸透镜成像的规律(1)甲图所示,成像在光屏上方,要想

将成像移到光屏中心,则需要上移光屏,

或者下移透镜;

(2)f=10cm,u=15cm,f<u<2f,所以成倒

立放大的实像

(3)近视镜对光线有发散作用,所以成像

在光屏后方,光屏应该往左移

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答案:

31.(2013·宜昌中考)小明用薄膜充水后制成水透镜模拟眼球中的晶状体,来比较正常眼、近视眼和远视眼的

焦距大小。实验中测得甲图焦距为10cm,再将甲分别挤压成乙图、丙图的形状,并分别测量焦距,如图10所示。

(1)测得焦距小于10cm的是图_______,模拟近视眼的是图_______。

(2)在同一位置,用甲、乙、丙透镜分别对着远处的某一物体,移动光屏得到清晰的像,其中像距较大的是____________图。

(3)目前很多近视患者戴隐形眼镜来矫正视力。隐形眼镜是一种直接贴在角膜表面的超薄镜片,可随着眼球运动,其中心厚度只有0.05mm,则此镜片的边缘厚度_________0.05mm(选填“小于”、“等于”或“大于”),此镜片对光有_______作用(选填“会聚”或“发散”)。

【解析】本题主要考查了凸透镜成像的规律以及近视眼、远视眼和它们的矫正的知识。凸透镜的焦距与它的曲度有关,凸透镜的曲度越大,焦距越短;近视就是由于晶状体的曲度变大,焦距变小或者眼球的前后径变长成像在视网膜的前面形成的。不同焦距的凸透镜,如果物距相同,焦距越长,则像距也会越大。矫正近视眼应该配戴凹透镜,而凹透镜的特点是中间薄边缘厚。

答案:(1)乙;乙;(2)丙;(3)大于;发散。

32. (2013?连云港)小华同学用蜡烛、凸透镜和光屏等器材做“探究凸透镜成像规律”的实验,记录的部分数据见下表.

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分析表中数据,回答下列问题:

(1)实验中所用透镜的焦距为____________cm;

(2)当U=7.5cm,时,像的性质为_____________;

(3)小华多次实验后发现,当光屏上呈现蜡烛清晰的像时,将蜡烛和光屏位置对调,仍能在光屏上接收到清晰的像.出现这种现象的原因是:光发生折射时,光路具有_____________.

【解析】由表格中数据知,当物距等于10cm时,像距等于10cm,此时成倒立等大的实像,所以10cm=2f,f=5cm;

(2)当u=7.5cm时,物距处于1倍和2倍焦距之间,凸透镜成倒立放大的实像;

(3)光在发生反射和折射时,都具有可逆性的特点.

答案:(1)5;(2)倒立放大的实像;(3)可逆性.

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