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课时训练(十二) 透镜及其应用
(限时25分钟)
|基础巩固|
一、单项选择题
1.[2019·宜昌]据央视新闻报道,我国某市一辆小客车,因车主将矿泉水随手放在仪表盘上的防滑垫上,导致防滑垫起火,如图K12-1所示。这瓶矿泉水所起的作用相当于 ( )
图K12-1
A.平面镜 B.三棱镜
C.凸透镜 D.凹透镜
2.[2019·河南]购物支付已进入“刷脸”时代,如图K12-2所示,消费者结账时只需面对摄像头(相当于一个凸透镜),经系统自动拍照、扫描等,确认相关信息后,即可迅速完成交易。下列有关说法正确的是 ( )
图K12-2
A.光经过摄像头成像利用的是光的反射
B.摄像头成像特点与投影仪相同
C.“刷脸”时,面部应位于摄像头二倍焦距之外
D.“刷脸”时,面部经摄像头成正立、缩小的实像
3.[2019·凉山州]据专家介绍,12至18岁是青少年近视的高发期,主要原因如下:①长时间用眼不注意姿势或者休息;②长时间玩游戏、上网、玩手机、看电视等原因引起近视。图K12-3中,属于近视眼及其矫正的是 ( )
图K12-3
A.甲和丙 B.甲和丁
C.乙和丙 D.乙和丁
4.[2018·自贡]关于凸透镜的应用,下列说法正确的是 ( )
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
5.[2018·淄博]在“探究凸透镜成像规律”的实验中,将点燃的蜡烛放在凸透镜前某一位置,在凸透镜后20 cm处的光屏上出现一个等大、倒立的像。如果将蜡烛移动到凸透镜前25 cm处,则 ( )
A.光屏上会出现倒立、放大的实像
B.将光屏靠近凸透镜一段距离,光屏上会出现倒立、缩小的实像
C.将光屏远离凸透镜一段距离,光屏上会出现倒立、放大的实像
D.无论怎样移动光屏,光屏上均找不到像
6.[2018·咸宁]一凸透镜的焦距为15 cm,将点燃的蜡烛从离凸透镜40 cm处沿主光轴移到离凸透镜20 cm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
7.[2018·河南]在“探究凸透镜成像规律”的实验中,当点燃的蜡烛、凸透镜及光屏处于图K12-4所示的位置时,在光屏上得到烛焰清晰的像。下列说法中正确的是 ( )
A.光屏上成倒立、缩小的实像
B.图中成像特点与照相机的成像特点相同
C.透镜不动,蜡烛向左移动,光屏向右移动,可再次得到清晰的像
D.透镜不动,将蜡烛与光屏互换位置,光屏上仍能得到清晰的像
图K12-4
8.[2018·广西北部湾]如图K12-5所示,使用手机摄像头扫描二维码时,成缩小的实像。下列仪器成像特点与其相同的是 ( )
图K12-5
A.放大镜 B.照相机
C.投影仪 D.显微镜
9.[2018·深圳]用一个焦距为10 cm的放大镜来观察邮票细节,放大镜与邮票的距离应 ( )
A.大于20 cm B.等于10 cm
C.小于10 cm D.在10 cm与20 cm之间
10.[2018·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K12-6所示,与直接拿手机自拍相比,利用“自拍神器”可以 ( )
图K12-6
A.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
二、填空题
11.[2018·眉山]如图K12-7所示,小红同学在探究凸透镜成像规律的实验中,将焦距f=15 cm的凸透镜固定在光具座上50 cm刻度线处后,应将光屏向 (选填“左”或“右”)移动,才能在光屏上观察到烛焰清晰的 (选填“正立”或“倒立”)的像。
图K12-7
12.[2018·达州]某同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中,绘制了如图K12-8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5 cm处移动到距凸透镜20 cm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K12-8
13.[2018·临沂]为加强交通管理和社会治安,临沂市安装了“海燕系统”,该系统具有跟踪、抓拍及人脸识别功能。如图K12-9所示,系统摄像机的镜头是 透镜,拍摄时车辆和行人离镜头的距离应满足的条件是 。
图K12-9
三、作图与实验探究题
14.[2018·昆明]完成图K12-10中经过凸透镜后的两条光线。
图K12-10
15.[2018·玉林]在图K12-11中画出与入射光线对应的折射光线。
图K12-11
16.[2018·德州]小莉同学用焦距为10 cm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K12-12甲所示时,在光屏上可得到一个清晰的倒立、 的实像。若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K12-12
(2)如图乙所示,保持蜡烛位置不变,移动透镜至16 cm刻度线处,则人眼在 (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,若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。
|挑战自我|
17.[2018·包头]如图K12-13所示,将焦距为10 cm的凸透镜固定在光具座50 cm刻度线处,此时在光屏中心已成烛焰清晰的像,下列说法正确的是 ( )
图K12-13
A.此时烛焰在光屏上的成像特点与投影仪成像特点相同
B.若蜡烛移至20 cm刻度线处,移动光屏,可在光屏上呈现烛焰清晰缩小的像
C.若蜡烛移至45 cm刻度线处,移动光屏,可在光屏上呈现烛焰清晰放大的像
D.在图示中的烛焰和凸透镜之间放一副近视镜,将光屏左移可再次承接到清晰的像
18.[2018·泰安]在“探究凸透镜成像的规律”时,将点燃的蜡烛放在距凸透镜30 cm处,在透镜另一侧距离透镜16 cm处的光屏上得到烛焰清晰的像。则下列相关说法正确的是 ( )
①光屏上成倒立、放大的实像
②照相机是利用这一成像原理工作的
③该透镜的焦距f一定满足8 cm<f<15 cm
④将近视镜片放在蜡烛和凸透镜之间,要使光屏上出现清晰的像,光屏应靠近透镜
A.只有①和③ B.只有②和④
C.只有②和③ D.只有①和④
19.[2019·自贡]小明同学用数码相机(可调焦距)拍摄了同一花菜的两张照片,如图K12-14所示,结合图片分析,下面说法不正确的是( )
图K12-14
A.照相机的镜头与老花镜属于同一类透镜
B.凸透镜能成缩小的实像是照相机的工作原理
C.在物距相同的情况下,拍摄乙照片时,镜头焦距需调得小一些
D.在物距相同的情况下,拍摄乙照片时,镜头焦距需调得大一些
20.在玻璃板下放置一个用眼睛看不清楚的小物体,把一滴水滴在小物体正上方的玻璃板上,水滴相当于一个凸透镜,如果还看不清小物体,再拿一个凸透镜位于水滴正上方,调节凸透镜与水滴间的距离,就能看清玻璃板下的小物体。此时看到的是小物体 (选填“正立”或“倒立”)、 (选填“放大”或“缩小”)的 (选填“实”或“虚”)像。这个组合与 (选填“望远镜”或“显微镜”)的原理相同。
21.[2018·宁波]为了探究眼的成像原理,小科自主研制了如图K12-15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图所示的位置。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。若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K12-15
22.[2018·荆州]某同学在探究凸透镜成像规律时,如图K12-16甲所示,将凸透镜A固定在光具座上35 cm刻线处,将点燃的蜡烛放置在光具座上5 cm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5 cm刻线处,将凸透镜A换成凸透镜B并保持位置在35 cm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K12-16
(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5 cm,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;若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,若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,则又能在光屏上得到烛焰清晰的像。
【参考答案】
1.C [解析]凸透镜对光有会聚作用,装水的矿泉水瓶相当于一个凸透镜,可以将太阳光会聚,导致防滑垫起火,故C正确。
2.C [解析]摄像头相当于一个凸透镜,光经过摄像头成像利用的是光的折射,故A错误;摄像头成倒立、缩小的实像,投影仪成倒立、放大的实像,故B、D错误;根据凸透镜成像规律,当物距u>2f时,成倒立、缩小的实像,所以“刷脸”时,面部应位于摄像头二倍焦距之外,故C正确。
3.B [解析]近视眼是由于晶状体焦距太短,像落在视网膜的前方,图甲中的光线会聚在视网膜的前方,所以图甲表示近视眼的成像情况;矫正视力时,为了使光线会聚在视网膜上,就需要使光线在进入人眼以前发散一些,所以应戴对光线具有发散作用的凹透镜来矫正,则图丁是近视眼的矫正原理图。故选B。
4.D [解析]凸透镜既可以成实像,也可以成虚像,A错误。照相时,景物在镜头的二倍焦距以外,B错误。投影仪中的投影片放在一倍焦距和二倍焦距之间,C错误。远视眼镜利用了凸透镜对光的会聚作用,D正确。
5.B [解析]光屏上出现倒立、等大的像,说明v=2f=20 cm,则f=10 cm;蜡烛移动到凸透镜前25 cm处,此时u>2f,成倒立、缩小的实像,则应有f<v'<2f,所以光屏应靠近凸透镜一段距离才能再次承接到清晰的像,故A、C、D错误,B正确。
6.A 7.D 8.B 9.C 10.D
11.右 倒立
12.0.05 变小
[解析]由题图可知,当物距u=10 cm时,像距v=10 cm,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5 cm=0.05 m,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0.05 m;把物体从距凸透镜5 cm处移动到20 cm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。
13.凸 u>2f
14.如图所示
15.如图所示
16.(1)放大 40 (2)B 4 (3)远离
17.B [解析]由题意可知,此凸透镜的焦距为10 cm,此时蜡烛到凸透镜的距离为25 cm,大于二倍焦距,此时成一个倒立、缩小的实像,照相机成像的特点与之相同,故A错误;将蜡烛移至20 cm处,此时物距为30 cm,大于二倍焦距,可在光屏上呈现烛焰清晰的倒立、缩小的实像,故B正确;若蜡烛移至45 cm刻度线处,此时物距为5 cm,小于一倍焦距,此时成一个正立、放大的虚像,不能呈现在光屏上,故C错误;近视镜是凹透镜,对光有发散作用,所以在烛焰和凸透镜之间放一副近视镜后,要在光屏上再次得到清晰的像应将光屏右移,故D错误。
18.C [解析]蜡烛距离凸透镜30 cm时,在透镜的另一侧16 cm处的光屏上得到一个清晰的像,此时物距大于像距,成倒立、缩小的实像,与照相机的成像原理相同,故①错误,②正确。此时蜡烛在二倍焦距以外,像在一倍焦距和二倍焦距之间,即30 cm>2f,2f>16 cm>f,解得8 cm<f<15 cm,故③正确。近视镜片是凹透镜,对光线具有发散作用,所以近视镜片放在蜡烛和凸透镜之间时,像将延迟会聚,为使光屏上出现清晰的像,应使光屏远离透镜,故④错误。故选C。
19.C [解析]照相机的镜头是凸透镜,老花镜也是凸透镜,属于同一类透镜,故A正确,不符合题意。当u>2f时,成倒立、缩小的实像,应用于照相机和摄像机,故B正确,不符合题意。照相机是利用凸透镜成倒立、缩小的实像的原理工作的,在物距不变的条件下,乙照片中的花菜大些,则拍摄乙照片时镜头的焦距需调得大些,故C错误,符合题意,D正确,不符合题意。
20.倒立 放大 虚 显微镜
21.缩小 抽水
[解析]由图可知,此时物距大于像距,并且能在光屏上成实像,所以物距一定大于二倍焦距,成倒立、缩小的实像。向左移动蜡烛,即物距变大,像距应该变小,光屏应该向左移动,才能在光屏上再次呈现清晰的像,但若保持光屏和透镜位置不变,仍使得烛焰在光屏上成清晰的像,即需要让凸透镜的会聚能力减弱,让凸透镜的凸度变小,故应该向外抽水。
22.(1)10 小于 (2)右 变大 (3)幻灯机 靠近
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