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一、初中物理凸透镜成像规律
1.如图所示,白板上画有两个黑色箭头(图甲),用玻璃杯装半杯水放在白板前(图乙),人眼观测到位于下方箭头明显发生了变化,下列判断对是( )
A.玻璃杯下半部相称于一种凹透镜
B.下方箭头是凸透镜形成虚像
C.下方箭头成像原理在生活中应用是摄影机
D.把玻璃杯移得离白板更远一点,观测到下方箭头比移动前变得更大
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
A.玻璃杯下半部分中间厚,边缘薄,相称于一种凸透镜,故A错误;
B.据图能看出,此时成一种倒立、缩小实像,故B错误;
C.据B可知,成倒立、缩小实像,因此此时相称于物体处在2倍焦距以外,像成在另一侧1倍焦距和2倍焦距之间,成倒立、缩小实像,摄影机就是运用该原理制成,故C对;
D.凸透镜成实像时,增大物距,像距缩短,像变小;把玻璃杯移得离白板更远一点,即增大物距,观测到下方箭头比移动前变得更小,故D错误。
故选C。
2.将一物体放在凸透镜前,使物距依次为6cm、18cm和24cm,分别得到放大虚像、放大实像和缩小实像,则凸透镜焦距f满足关系式
A.f<6cm B.6cm<f<18cm
C.9cm<f<12cm D.18cm<f<24cm
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
当物距为6cm时,成放大虚像,因此f>6cm.
当物距等于18cm时,成放大实像,即物距在一倍到二倍焦距之间,则9cm<f<18cm.
当物距等于24cm时,成缩小实像,因此24cm>2f,则f<12cm.
故:9cm<f<12cm,C符合题意.
选C.
【点睛】
重点是凸透镜成像规律应用,关键是根据每次成像时特征,列出对应不等式,综合求解.
3.如图所示,光屏上得到一种清晰像,此时蜡烛到凸透镜距离为24cm,则下列说法对是( )
A.此时应用是投影仪,且凸透镜焦距不不小于12cm
B.只将凸透镜向左移动,就可以在光屏上得到倒立缩小像
C.在蜡烛和凸透镜之间放一种近视眼镜,凸透镜和光屏不动,蜡烛向右移动光屏上会成清晰像
D.将蜡烛移到距离凸透镜18cm,向右调整光屏到合适位置,在光屏上也许得到放大像
【答案】D
【解析】
【详解】
A.物距不小于1倍焦距不不小于2倍焦距成倒立放大实像,应用是投影仪;则;又由于,因此,故A错误;
B.只将凸透镜向左移,减小物距,此时应当增大像距,且物像之间距离增大,故光屏向右移动才可以在光屏上得到清晰放大像,故B错误;
C.近视眼镜镜片是凹透镜,对光线由发散作用;若在蜡烛和凸透镜之间放一种近视眼镜时,光线会延迟会聚,因此像会落在光屏右侧;假如此时蜡烛向右移动,物距减小,像距增大,像会愈加远离光屏,光屏应当向右移动才能得到清晰像,故C项错误;
D.将蜡烛右移至距离凸透镜18 cm,由可知,此时物距仍不小于焦距,故向右调整光屏至合适位置,在光屏上仍也许得到清晰放大像,故D对;
4.小明将凸透镜紧靠如图甲所示一幅卡通图片,然后将凸透镜逐渐远离图片过程中,通过凸透镜观测到如图乙所示四个不一样像,则四个像出现先后次序是
A.③②④① B.③②①④ C.②①③④ D.①②③④
【答案】C
【解析】
小明将凸透镜紧靠书上一幅卡通图片,阐明物距不不小于一倍焦距,凸透镜成虚像是放大,物体离凸透镜越近,像越靠近物体大小,也就是成虚像越小,故先看到②,当在一倍焦距远离凸透镜过程中,看到像逐渐变大,当不小于一倍焦距时,成倒立像,即看到为①,继续远离不小于2倍焦距时,看到是倒立缩小实像,即为③,成实像时,物距越远,像越小.因此最终看到是④,故四个像次序为②①③④.故选C.
5.投影仪是教学中常用仪器,如图所示是投影仪构造图,在水平放置凸透镜正上方有一与水平面成角平面镜,右边竖直放一屏幕物体发出光线通过凸透镜和平面镜后,可在屏上成一清晰像一教师在使用投影仪时,发目前屏幕上画面太小,对调整措施是
A.减小投影仪与屏幕间距离,下调凸透镜,减小凸透镜到物体间距离
B.减小投影仪与屏幕间距离,上调凸透镜,增大凸透镜到物体间距离
C.增大投影仪与屏幕间距离,上调凸透镜,增大凸透镜到物体间距离
D.增大投影仪与屏幕间距离,下调凸透镜,减小凸透镜到物体间距离
【答案】D
【解析】
根据凸透镜成像规律,要使像变大,则应减小物距,增大像距。
投影仪使用时投影仪与屏幕间距离为像距,凸透镜到物体间距离为物距,因此应增大投影仪与屏幕间距离,下调凸透镜,减小凸透镜到物体间距离,故D符合题意。
选D。
6.下列有关光学知识说法中,对是
A.老花镜是运用凹透镜对光发散作用使物体像成在视网膜上
B.近视镜是运用凹透镜对光发散作用使物体像成在视网膜上
C.摄影机运用凸透镜成正立、缩小实像原理制成
D.放大镜运用凸透镜成正立、放大实像原理制成
【答案】B
【解析】
A. 老花镜是凸透镜,因此老花镜是运用凸透镜对光会聚作用使物体像成在视网膜上,故A错误;B. 近视镜是凹透镜,因此近视镜是运用凹透镜对光发散作用使物体像成在视网膜上,故B对;C. 摄影机拍照时,物体到透镜距离不小于二倍焦距,成倒立、缩小实像,故C错误;D. 放大镜使用时,物体到透镜距离不不小于一倍焦距,成正立、放大虚像,故D错误.故选B.
7.如图所示四种现象中,有关论述对是( )
A. 让凸透镜正对太阳,背面放一张白纸,在白纸上形成了较大光斑,此时光斑离透镜12. 0厘米,若将透镜远离白纸则光斑变小,则焦距也许不不小于12. 0厘米也也许不小于12. 0厘米
B. 手影是光直线传播形成虚像,它不是能量汇集
C. 水中铅笔看起来变弯折是由于光折射形成
D. 我们看到塔在水中形成倒影是由于光在同种均匀介质中沿直线传播而成等大虚像
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
A.让凸透镜正对太阳,背面放一张白纸,在白纸上形成了较大光斑,此时光斑离透镜12. 0厘米,若将透镜远离白纸则光斑变小,根据凸透镜三条特殊光线,平行于主光轴光线经凸透镜折射后通过焦点,太阳光是相称于平行光,因此白纸越靠近凸透镜,光斑越大,则焦距是不小于12.0cm,A错误;
B.手影是光直线传播所形成暗区,不是物体像,B错误;
C.水中铅笔看起来变弯折是由于光从水中斜射向空气时,发生折射形成,C对;
D.我们看到塔在水中形成倒影是由于光在水面发生反射形成,不是由于光在同种均匀介质中沿直线传播而成等大虚像,D错误。
故选C。
8.黄健同学对凸透镜成像特点进行了总结,其中对是:( )
A.缩小都是实像,放大都是虚像
B.实像都是倒立,虚像都是正立
C.缩小像都是倒立,放大像都是正立
D.实像和虚像都可在光屏上展现
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
A.当物体在一焦距和二倍焦距之间时,成倒立放大实像,因此放大像不一定是虚像,故A项错误;
B.当物距不小于一倍焦距时成倒立实像,当物距不不小于一倍焦距时成正立虚像,故B项对;
C.当物距不小于一倍焦距不不小于二倍焦距时成倒立放大实像,因此放大像不一定都是正立,故C项错误;
D.虚像不是实际光线相交形成,虚像不能在光屏上展现,故D项错误。
故选B。
9.物体放在凸透镜前30厘米处;在透镜另一侧距离透镜20厘米光屏上成清晰实像。则( )
A.焦距也许为18厘米
B.此时凸透镜成倒立放大实像
C.当物体远离凸透镜10厘米,移动光屏找到实像后,此实像变大了
D.当物体靠近凸透镜10厘米,为了在光屏上得到清晰实像,光屏应远离透镜10厘米
【答案】D
【解析】
【详解】
根据凸透镜成像规律,当,,成倒立、缩小实像,即;由题意可以懂得物距,像距,这种状况是成倒立、缩小实像,即
化简可得
因此凸透镜焦距不也许是18cm;当物体远离凸透镜10 cm,物距变大,仍然不小于两倍焦距,像距变小,所成实像会变小;当物体靠近凸透镜10 cm,物距,那么
为了在光屏上得到清晰实像,根据光路可逆性,此时像距,光屏应远离透镜10 cm;故选D。
10.如图所示,F为凸透镜两个焦点,A′B′为物体AB像,则物体AB在
A.图中Ⅰ区域,箭头水平向右
B.图中Ⅱ区域,箭头水平向右
C.图中Ⅱ区域,箭头方向向左斜上方
D.图中Ⅰ区域,箭头方向向右斜上方
【答案】D
【解析】
试题分析:根据图中告诉像距与焦距关系,结合凸透镜成像规律即可确定像与物体之间大小关系,以及物距与焦距关系.由题意知,像在一倍焦距和二倍焦距之间,根据凸透镜成像特点,此时物体应在二倍焦距以外,且成像是倒立缩小实像,因此物体应比A′B′大,箭头方向向上;像在主光轴下方,根据凸透镜三条特殊光线,运用折射时光路是可逆,作出物体AB,由图可知;则物体应在主光轴下方,因此物体在图中Ⅰ区域,箭头方向向右斜上方.
故选D.
考点:此题考察是凸透镜成像.
点评:凸透镜成像规律波及四个方面:①物距与焦距关系;②成像性质;③像距与焦距来关系;④应用.只要告诉其中一种方面,就可以确定其他三个方面内容.在此题中,根据图示确定了像距与焦距关系;然后运用凸透镜成像规律物距与物体与像大小关系.
11.如图所示将凸透镜和蜡烛、光屏安装到光具座上时,光屏恰能成清晰像。下列说法对是( )
A.此时光屏上成倒立缩小实像
B.将图中凸透镜向右移动,在光屏上可再次观测到清晰像,此时成像特点与摄影机原理相似
C.在图中蜡烛和凸透镜之间加一远视眼镜片,缓慢向左移动光屏,在光屏上可再次看到清晰像
D.将蜡烛移到35cm刻度处,移动光屏,可在光屏上成清晰缩小像
【答案】BCD
【解析】
【分析】
【详解】
A.图像显示,物体到凸透镜距离不不小于像到凸透镜距离,根据凸透镜成像规律物近像远像变大可知,光屏上成倒立放大实像。A选项错误,不符合题意。
B.将图中凸透镜向右移动,物距逐渐变大,像距逐渐变小,根据凸透镜成像规律物远像近像变小可知,在光屏上可再次观测到清晰像为倒立缩小实像,此时成像特点与摄影机原理相似,B选项对,符合题意。
C.远视眼镜片为凸透镜,对光线具有会聚作用。在图中蜡烛和凸透镜之间加一远视眼镜片,对光线会聚能力增强,像距变小,故缓慢向左移动光屏,在光屏上可再次看到清晰像,C选项对,符合题意。
D.图像显示物距为15cm,像距为30cm,光屏上成倒立放大实像,则物体位于一倍焦距和二倍焦距之间,像位于二倍焦距以外。即
两式联立解出
即
将蜡烛移到35cm刻度处,此时物距变为30cm,物体位于凸透镜二倍焦距以外,故移动光屏,可在光屏上成清晰缩小像,D选项对。
故选BCD。
12.图a是放置在水平桌面上刻度尺一部分,甲、乙、丙、丁是通过凸透镜所看到刻度尺像。若凸透镜先贴着刻度尺然后逐渐远离,则看到刻度尺像先后次序对是
A.甲→乙→丙→丁
B.乙一丙一甲一丁
C.乙一丁→甲一丙
D.丙→甲→乙→丁
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
凸透镜先贴着刻度尺,此时物距不不小于凸透镜一倍焦距时成是正立、放大虚像,看到是乙图;接下来凸透镜逐渐远离刻度尺,物距增大,当增大到等于凸透镜一倍焦距时,不成像;继续远离刻度尺,当物距不小于一倍焦距且不不小于两倍焦距时,成倒立、放大实像,此时看到是丁图;继续远离至物距等于凸透镜两倍焦距时,成倒立、等大实像,此时看到是甲图;凸透镜继续远离至不小于凸透镜两倍焦距时,成倒立、缩小实像,此时看到是丙图。故ABD错误,C对。
故选C。
13.如图所示,为凸透镜成像另一拓展规律在摄影问题中运用。即用可变焦距光学摄影机把远处景物“拉近”进行拍摄,就是说,虽然被拍摄摄影机镜头之间距离基本不变,但仍可以使底片上所成像变大。有关这个过程,下列说法中对是( )
A.焦距变大,像距也变大
B.焦距变小,像距也变小
C.焦距变大,像距变小
D.焦距变小,像距变大
故【答案】A
【解析】变焦摄影机,当摄影机焦距增大时,虽然物距基本不变,不过由于摄影机焦距变大,物距相对减小,根据物距和像距变化关系可知:当物距相对减小时,像距也变大,像也变大.
14.在做“凸透镜成像”试验时,将点燃蜡烛放在凸透镜前20cm处,在透镜另一侧光屏上观测到缩小像.接着又把点燃蜡烛置于本来光屏处,则所成像性质是
A.倒立等大实像 B.正立放大虚像 C.倒立放大实像 D.倒立缩小实像
【答案】C
【解析】
当蜡烛放在凸透镜前20cm处时,光屏上成缩小像,因此u>2f,此时f<v<2f;
若把蜡烛放在光屏位置,则f<u<2f,因此会成放大、倒立实像.
故选C.
【点睛】本题是有关凸透镜成像题目,解答此题关键是要掌握凸透镜成像规律;凸透镜成倒立缩小实像条件是:物距不小于两倍焦距,像在一倍到两倍焦距之间;若把蜡烛放在光屏位置,物距就在一倍到两倍焦距之间,根据凸透镜成像规律来分析解答.
15.有一种焦距为f凸透镜,目前将一种物体从离凸透镜4f处沿主光轴移动到1.5f处,在此过程中( )
A.物体和像之间距离一直在减小 B.物体和像之间最小距离为4f
C.像大小和物体大小比值先减小后增大 D.像移动速度与物体移动速度比值先减小后增大
【答案】BD
【解析】
【详解】
A.从4f向2f移动过程中,物体和像之间距离减小,从2f继续向1.5f处移动过程中,物体和像之间距离增大,物体和像之间距离先减小后增大,故不符合题意;
B.当物距等于2f时,像距等于2f,物体和像之间距离最小为4f,故符合题意;
C.成实像时,物近像远像变大,物体从离凸透镜4f处沿主光轴移动到1.5f处,物大小不变,像一直变大,因此像大小和物体大小比值一直变大,故不符合题意;
D.从4f向2f移动过程中,物体移动速度不小于像移动速度,从2f继续向1.5f处移动过程中,物体移动速度不不小于像移动速度,因此像移动速度与物体移动速度比值先减小后增大,故符合题意。
16.如图所示,某同学用自制水透镜来探究凸透镜成像规律,在水透镜中注入少许水后光屏上成清晰像。如下判断对是( )
A.光屏上成倒立缩小实像
B.此时透镜焦距
C.保持蜡烛和光屏不动,将透镜移动到刻度线处光屏仍能得到清晰像
D.向水透镜注水后,要使光屏上重新得到清晰像,需要像光屏向右移动
【答案】BC
【解析】
【详解】
A.由图可知,当物距不不小于像距时,光屏上成倒立、放大实像,故A对;
B.由图可知,,则
……①
……②
由①②可得透镜焦距
故B对
C.保持蜡烛和光屏不动,将透镜移动到刻度线处,物距,像距为
即此时物距等于本来像距,在光折射中光路是可逆,因此光屏上仍能得到清晰像,故C对;
D.向水透镜注水后,透镜会聚能力变强,焦距变小,使光线提前会聚成像,因此要使光屏上重新得到清晰像,应减小像距,需要将光屏向左移动,故D错误。
故选BC。
17.在探究凸透镜成像规律"试验中,蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上位置如图甲所示。试验前,让一束平行光射向凸透镜,如图乙所示,移动光屏,直到在光屏上会聚成一点。试验中,学生多次移动蜡烛和光屏位置进行试验探究。探究完毕后,小明拿来一只眼镜放在蜡烛和凸透镜之间,且较靠近凸透镜,成果,光屏上本来清晰像变模糊了,他只将光屏向远离凸透镜方向移动合适距离时,又在光屏上观测到烛焰清晰像。下列有关说法中对是( )
A.该凸透镜焦距为60cm
B.伴随蜡烛燃烧变短,光屏上像将向上移动
C.当学生把蜡烛移动到80cm刻度处,再移动光屏,会成一种倒立、缩小实像
D.小明拿来眼镜是近视镜
【答案】BCD
【解析】
【详解】
A.由焦距概念可知,
因此该凸透镜焦距为10cm,A错误;
B.凸透镜在光屏上成倒立实像,伴随蜡烛燃烧变短,光屏上像将向上移动,B对;
C.由甲图知, 80cm刻度处到凸透镜距离为
因此
因此在光屏上成一种倒立、缩小实像,C对;
D.只将光屏远离凸透镜到合适位置又在光屏上得到蜡烛清晰像,阐明物距不变,像距增大了,也就是眼镜对光具有发散作用,因此小明眼镜是凹透镜,凹透镜用来矫正近视眼也叫近视镜,D对。
故选BCD。
18.小磊在“探究凸透镜成像规律”试验中,将凸透镜A固定在光具座上35cm处,移动光屏使烛焰在光屏上成清晰像,如图甲所示。接着,他将凸透镜A换成凸透镜B并保持烛焰和透镜位置不变,移动光屏再次得到清晰像如图乙所示。则下列说法中对是( )
A.摄影机物镜成像原理与图甲相似 B.放大镜物镜成像原理与图乙相似
C.凸透镜A焦距不小于凸透镜B焦距 D.凸透镜B焦距不小于凸透镜A焦距
【答案】AD
【解析】
【分析】
【详解】
A.由图甲可知,光屏上展现倒立缩小实像,因此摄影机物镜成像原理与图甲相似,故A对;
B.由乙图可知,此时成倒立、放大实像,因此放大镜物镜成像原理与图乙不相似,故B错误;
CD.由甲图可知,物距
此时成倒立、缩小实像,因此物距不小于两倍焦距,因此
得
由乙图可知,物距仍为30cm,此时成倒立、放大实像,因此物距处在f和2f之间,即
可得
因此A焦距不不小于B焦距;故C错误,D对。
故选AD。
19.在“探究凸透镜成像规律试验”中,小明调整蜡烛,凸透镜和光屏位置,在光屏上成清晰像如图所示,下列说法对是( )
A.摄影机是运用了图中成像规律
B.换上焦距小某些凸透镜,只将蜡烛向左合适移动就能在光屏上接受到清晰像
C.假如使蜡烛向左移动,光屏需要向右移动才能接受到清晰像
D.假如把蜡烛与光屏对调,光屏上将会出现清晰像
【答案】AD
【解析】
【分析】
【详解】
A.由图可知,成像时,像距不不小于物距,因此成一种倒立缩小实像,和摄影机原理相似,故A对;
B.假如换一种焦距较小透镜,所成像将变小,像距也变小,像成在光屏左边,因此要想让像成在光屏上,应当将蜡烛向右移动,从而像也向右移动直到光屏上,故B错误;
C.假如使蜡烛向左移动,像也向左移动,因此光屏要向左移动才能接受到清晰像,故C错误;
D.假如把蜡烛和光屏对调,根据光路可逆性,光屏上会成一种倒立放大实像,故D对。
故选AD。
20.在探究“凸透镜成像规律”试验中,小明将蜡烛从略不小于一倍焦距处逐渐向远离凸透镜方向移动,物距u随时间t变化图像如图甲所示,则像距v与t大体变化关系为乙图中
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
将蜡烛从略不小于一倍焦距处逐渐远离凸透,物距逐渐增大,根据凸透镜成实像时有:物远(物距变大)像近(像距变小)像变小,像距逐渐减小,从到,但像距只能靠近1倍焦距,而不能不不小于1倍焦距,故只有C对,ABD错误.
因此C选项是对.
【点睛】
根据凸透镜成实像时:物远(物距变大)像近(像距变小)像变小分析.
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