1、第五章:透镜及其应用提升检测卷(满分100分,时间90分钟)一、选择题(每题2分,共42分)1.人眼的晶状体相当于凸透镜,下列关于近视眼的成因说法中正确的是( )。A晶状体太薄,折光能力太弱;B晶状体太薄,折光能力太强;C晶状体太厚,折光能力太弱;D晶状体太厚,折光能力太强【解析】所谓近视眼是指物体成像在人的视网膜前面,又因为人的晶状体相对于凸透镜,也就是说透镜汇聚光的能力太强,透镜焦距太短造成的。焦距短,是因为晶状体太厚,晶状体的折光能力强,故D是正确的。【答案】D。【考点】透镜、透镜的基本概念。2大山同学做“探究凸透镜成像”的实验,当他把烛焰移到距透镜39cm的地方时,在光屏上观察到倒立缩
2、小的像,则该凸透镜的焦距不可能的是()。A5cm B10cm C15cm D20cm【解析】根据凸透镜成像规律中的当u2f时,光屏上呈现倒立、缩小的实像,解不等式即可得出结论。【解答】把蜡烛放在距离凸透镜39cm的某一位置时,在透镜另一侧得到一个清晰的,倒立的、缩小的像,则u2f,即39cm2f,解得f19.5cm,则选项ABC都符合,只有D选项是不可能的。故选D。【考点】凸透镜成像规律及其探究实验。3.蜡烛放在如图所示位置,通过凸透镜成倒立、缩小的像。小红画了图中的光路。下列说法正确的是( )。A.小红画的光路是正确的; B. 透镜成的是虚像;C.透镜的焦距小于10cm; D.透镜的焦距大于
3、20cm【解析】A、已知蜡烛通过凸透镜成倒立、缩小的像;则物距u2f,像距2fvf,而图中的像距v=2f,故A错误。B、物距大于2f时,通过凸透镜成倒立缩小的实像,故B错误。CD、由图可知,u=20cm,当物距大于2f时,成倒立缩小的实像,故透镜的焦距小于10cm,故C正确,D错误。故选C。【考点】透镜的概念。4.如图所示,让一束平行光经过一凸透镜,在光屏上得到一个最小、最亮的光屏,小明用此透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验,下列说法不正确的是()。A当物体距透镜8cm时,成正立的像;B当物体距透镜16cm时,成倒立、放大的实像;C当物体从距透镜20cm处远离透镜的方向移动时,所成的像逐渐变小
4、;D当物体从距透镜20cm处靠近透镜移动时,要得到清晰的像应使光屏靠近透镜【解析】(1)物距小于焦距成正立放大虚像,应用是放大镜;物距大于一倍焦距小于二倍焦距成倒立放大实像,像距大于二倍焦距;物距等于二倍焦距成倒立等大实像,像距等于二倍焦距;物距大于二倍焦距成倒立缩小实像,像距大于一倍焦距小于二倍焦距。(2)凸透镜成实像时,物距变大,像距变小,物距减小,像距变大。【解答】A、由图可知,凸透镜的焦距为40cm30cm=10cm,当物体距透镜8cm时,物距小于一倍焦距,成正立放大的虚像,故A正确。B、当物体距透镜16cm时,物距大于一倍焦距小于二倍焦距成倒立放大的实像,故B正确。C、当物体从距透镜
5、20cm处远离透镜的方向移动时,凸透镜成的是实像,物距变大,像距变小,故C正确。D、当物体从距透镜20cm处靠近透镜移动时,凸透镜成的是实像,物距减小,像距变大,要得到清晰的像应使光屏靠近透镜,故D错误。故选D。【考点】凸透镜成像规律及其探究实验。5.在“探究凸透镜成像规律”的实验中,小明将烛焰放在凸透镜前某一位置时,恰好在凸透镜后20cm处的光屏上出现一个与该烛焰等大的像,下列说法正确的是()。A该凸透镜的焦距是20cm;B此时的物距大于20cm;C当物距是30cm时,光屏上呈现倒立缩小的像;D当凸透镜的一部分被遮住时,光屏上不能呈现完整的像【解析】(1)(2)物距等于二倍焦距成倒立、等大实
6、像,像距等于二倍焦距;可用来粗测焦距;(3)物距大于二倍焦距,成的是倒立缩小的实像;(4)物体有无数点组成,物体上任一点射向凸透镜有无数条光线,经凸透镜折射后,有无数条折射光线会聚成该点的像;当遮住凸透镜的一部分,还有另外的部分光线,经凸透镜折射会聚成像。【解答】AB、距离凸透镜20cm的光屏上得到一个清晰的与物体等大的像,所以v=20cm=2f,则f=10cm,故AB错误。C、当物距是30cm时,物距大于二倍焦距,故光屏上呈现倒立缩小的像,故C正确。D、遮住凸透镜的上半部,物体上任一点射向凸透镜的下半部,经凸透镜折射后,照样能会聚成像,像的大小不发生变化,折射光线减少,会聚成的像变暗,故D错
7、误。故选C。【考点】凸透镜成像规律及其探究实验。6.在探究凸透镜成像规律的实验中,小欢同学先将点燃的蜡烛放在凸透镜前某一位置时,恰好在镜后26cm处的光屏上出现一个与蜡烛等大倒立的像;若将此蜡烛移至凸透镜前10cm处时,则()。A光屏上出现倒立放大的实像;B光所上出现倒立缩小的实像;C将光屏远离凸透镜方向移动一段距离,光屏上才会出现倒立放大实像;D无论怎样移动光屏,光屏上均不会出现实像【解析】要解决此题,需要掌握凸透镜成像的规律以及物距与像距的关系。物距大于二倍焦距成倒立、缩小的实像像距大于一倍焦距小于二倍焦距;物距大于一倍焦距小于二倍焦距成倒立、放大的实像,像距大于二倍焦距;物距等于二倍焦距
8、成倒立、等大实像,像距等于二倍焦距;物距小于焦距成正立、放大的虚像。【解答】距离凸透镜26cm的光屏上得到一个清晰的与物体等大的像,所以v=26cm=2f,则f=13cm;若现将物体移至透镜前10cm处时,此时物距u=10cm,则物距应小于焦距,成正立、放大的虚像,虚像不能呈现在光屏上,故光屏上不会出现像,故ABC错误,D正确。故选D。【考点】凸透镜成像规律及其探究实验。7.(多选题3分)在探究凸透镜成规律的实验中,蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示,烛焰在光屏上恰好成一清晰的像,下列说法正确的是()。A凸透镜的焦距可能是8cm;B图中凸透镜成像的特点应用在了照相机上;C保持透镜和光屏位置不同,
9、移动蜡烛,烛焰仍可在光屏上成清晰的像;D保持蜡烛和光屏位置不动,移动凸透镜,光屏上能成放大清晰的烛焰像【解析】(1)(2)当u2f、fv2f时,成倒立、缩小的实像,其应用是照相机;(3)物距变化时,要想在光屏上得到清晰的像,像距也应该发生变化;(4)凸透镜成实像时,若成缩小的像,则像距小于物距;若成放大的像,则像距大于物距。【解答】AB、由图可知,此时的物距为30cm,物距大于像距,成的是倒立、缩小的实像,其应用是照相机,故B正确;若凸透镜的焦距为8cm,由图可知物距u=30cm,大于2倍焦距,像距为20cm,像距位于1倍焦距和2倍焦距之间应,不能满足要求,故A错误。C、保持透镜和光屏位置不同
10、,移动蜡烛,此时应移动光屏,烛焰才可能在光屏上成清晰的像,故C错误。D、由图知,此时像距小于物距,所以在光屏上成倒立、缩小的实像若将蜡烛和光屏互换位置,此时像距大于物距,根据光路的可逆性,此时应成倒立、放大的实像,故D正确。故选ABD。【考点】凸透镜成像规律及其探究实验。8.蜡烛、凸透镜、光屏的位置如图所示,此时光屏上出现烛焰清晰的像,则像的特点是()。A倒立缩小 B倒立等大 C倒立放大 D正立放大【解析】当u2f时,成倒立、缩小的实像,此时fv2f利用其可制成照相机;当u=2f时,成倒立、等大的实像,此时v=2f;当fu2f时,成倒立、放大的实像,此时v2f利用其可制成幻灯机或投影仪;当u=
11、f时,无像经凸透镜折射后的光线是平行的,没有会聚点;当uf时,成正立、放大的虚像利用其可制成放大镜。【解答】由图象知,此时像距大于物距,成倒立、放大的实像,所以物距处于1倍和2倍焦距之间,故ABD错误,C正确。故选C。【考点】凸透镜成像规律及其探究实验。9在“探究凸透镜成像的规律”的实验中,所用凸透镜焦距为10cm,当蜡烛从如图所示的A位置逐渐移到B位置的过程中,像距及其像的变化情况是()A像距增大,像变大 B像距减小,像变大C像距减小,像变小 D像距增大,像变小【解析】此题考查了学生对凸透镜成像规律的应用,首先要熟练掌握凸透镜成像的规律,搞清物距和像距。然后才能准确判断像的性质。掌握凸透镜成
12、像的三种情况:U2f,成倒立、缩小的实像。2fUf,成倒立、放大的实像。Uf,成正立、放大的虚像。凸透镜成实像时,物体离凸透镜越近,像离凸透镜越远,像也越大。【解答】凸透镜的焦距是10cm,将点燃的蜡烛从A位置逐渐移到B位置的过程中,由于物距减小,则像距变大,像变大。故选:A。10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20cm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25cm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,
13、光屏上均找不到像【解析】(1)u=2f,成倒立、等大的实像。(2)u2f,成倒立、缩小的实像。(3)凸透镜成实像时,物距越大,像距越小。【解答】距离凸透镜20cm的光屏上得到一个清晰的与物体等大的像,所以v=20cm=2f,则f=10cm;A、若现将蜡烛移至透镜前25cm处时,此时物距u=25cm,则物距u2f,光屏上成倒立、缩小的实像,故A错误。B、C、D、如果将蜡烛移动到凸透镜前25cm处,物距增大,像距减小,所以应该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,故B正确,CD错误;故选:B。11.现代生活,智能手机给人们带来了许多便利,但长时间盯着手机屏幕,容易导致视力下降,下列
14、关于近视眼及其矫正原理图正确的是 甲 乙 丙 丁 A甲乙 B甲丙 C乙丙 D丙丁【考点】近视眼的成因及矫正、远视眼的成因及矫正。【解析】甲是近视眼成因原理图;乙是近视眼的矫正原理图;丙是远视眼成因原理图;丁是远视眼矫正原理图。故选A。12.小明做“探究凸透镜成像的规律”实验时,在光屏上得到烛焰清晰的缩小的像,然后他把燃烧的蜡烛和光屏互换位置,这时光屏上能看到()。A倒立、放大的像;B倒立、缩小的像;C正立、放大的像;D正立、缩小的像【考点】凸透镜成像规律及其探究实验。【解析】凸透镜成像的特点:当u2f时,成倒立缩小的实像,fv2f;fu2f时,成倒立放大的实像,v2f。【解答】由图可知,当u2
15、f,fv2f,成倒立、缩小的实像;若将蜡烛和光屏位置互换,则fu2f时,成倒立、放大的实像,光屏距凸透镜即像距v2f。故选A。13.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所示,此时烛焰在光屏上成一个清晰的像,由此判断下列说法正确的是()。A光屏上的像是倒立、放大的实像;B光屏上的像是正立、缩小的实像,照相机是根据该原理制成的;C若蜡烛和光屏位置不变,将凸透镜向左移动适当距离,仍可在光屏上得到清晰的像;D若换用材料与口径相同但更厚一些的凸透镜,仍要在光屏上得到清晰的像,如果只移动光屏,光屏必须远离凸透镜【考点】凸透镜成像规律及其探究实验。【解析】AB、分析题图,得出物距和
16、像距的大小关系,根据凸透镜成像的规律确定成像性质及其应用;C、在光的折射现象中,光路是可逆的,利用凸透镜原来成倒立缩小的实像,凸透镜位置不动,互换发光物体和光屏的位置,成像性质改变;据此分析C的正误;D、换用材料与口径相同但更厚一些的凸透镜,焦距更小、会聚能力更强,像距更小。【解答】AB、由图知,物距大于像距,此时物距大于二倍焦距,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;故AB错。C、根据光路是可逆的,若蜡烛和光屏位置不变,将凸透镜向左移动适当距离,当物距等于原来像距时,仍可在光屏上得到清晰的像,此时成倒立、放大的实像,故C正确。D、若换用材料与口径相同但更厚一些的凸透镜,焦距
17、更小、会聚能力更强,像距更小,仍要在光屏上得到清晰的像,如果只移动光屏,光屏必须靠近凸透镜,故D错。故选C。14.下列关于光的知识应用的说法,不正确的是( )。A照相机的原理是利用凸透镜能成正立、缩小的实像B电视机遥控器是利用红外线实现遥控的 C近视眼镜是利用凹透镜对光的发散作用 D投影仪的原理是利用凸透镜能成倒立、放大的实像【解析】A、照相机拍照时,物体到透镜的距离大于二倍焦距,成倒立、缩小的实像,故A错误。B、红外线可以用来进行遥控,遥控器的前端有一个发光二极管,按下不同的键时,可以发出不同的红外线,来实现遥控,故B正确。C、近视镜是凹透镜,因此近视镜是利用凹透镜对光的发散作用使物体的像成
18、在视网膜上,故C正确。D、投影仪是利用凸透镜成倒立放大的实像的原理制成的,故D正确。故选A。【考点】透镜的应用。15.下列与凸透镜有关的说法中错误的是()。A阳光通过凸透镜可以点燃纸屑,是利用了凸透镜对光的会聚作用;B投影仪能使物体在屏幕上成正立、放大的虚像;C凸透镜所成像的虚实、大小、正倒跟物体到凸透镜的距离有关;D借助放大镜看地图时,地图到放大镜的距离应小于1倍焦距【考点】凸透镜成像的应用。【解析】解决此题要明确以下知识点:(1)凸透镜对光线有会聚作用,凹透镜对光线有发散作用;(2)当物体在二倍焦距以外时,经过凸透镜成的是倒立、缩小的实像,这正是照相机的原理;(3)当物距小于1倍焦距时,所
19、成的像是放大正立的虚像;这正是放大镜原理。【解答】A、因凸透镜对光线的会聚作用,所以阳光通过凸透镜可以会聚一点,热量集中,温度较高可以点燃纸屑,故A正确。B、投影仪能使物体在屏幕上成倒立、放大的实像,故B错误。C、由凸透镜成像原理,凸透镜所成像的虚实、大小、正倒跟物体到凸透镜的距离有关;故C正确。D、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D正确。故选B。16.很多车主都在车上安装了行车记录仪,便于及时用摄像头将行车过程中发生的事情记录下来,在夜间可以利用摄像头周边的多点红外线补光,拍出依旧清楚的画面。关于行车记录仪,下列说法正确的是()。A在拍摄录像时,物体在透镜两倍焦距外;
20、B行车记录仪的摄像头中用的是凹透镜;C人肉眼是可以观察到红外线的; D在拍摄录像时,物体在透镜一倍焦距内【考点】生活中的透镜。【解析】(1)凸透镜成像的规律:u2f,成倒立缩小的实像,应用是照相机;(2)红外线属于不可见光。【解答】AD、摄像机的镜头与照相机的镜头类似,应用的凸透镜成实像时u2f,成倒立缩小的实像;故A正确,D错误。B、行车记录仪的摄像头中用的是凸透镜,故B错误。C、红外线属于不可见光,人肉眼是不可以观察到红外线的,故C错误。故选A。17.家用放大镜(凸透镜)成放大的像时()。A一定是实像;B一定是虚像;C像距一定大于物距;D像距一定小于焦距【考点】凸透镜成像的应用。【解析】凸
21、透镜成像的规律:u2f,成倒立、缩小的实像,2fvf。u=2f,成倒立、等大的实像,v=2f;2fuf,成倒立、放大的实像,v2f。uf,成正立、放大的虚像vu。【解答】A、由凸透镜成像规律可知,uf,成正立、放大的虚像,故A错误。B、当u2f时,成倒立、缩小的实像,u=2f,成倒立、等大的实像,2fuf,成倒立、放大的实像,故B错误。CD、当2fuf,成倒立、放大的实像,v2fuf,成正立、放大的虚像vu,由此可得凸透镜成放大的像时,像距一定大于物距故C正确、D错误。故选C。18.一凸透镜的焦距为15cm,将点燃的蜡烛从离凸透镜20cm处移到40cm处的过程中,像的大小和像距的变化情况是()
22、。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【考点】凸透镜成像规律及其探究实验。【解析】掌握凸透镜成像的三种情况:U2f,成倒立、缩小的实像;2fUf,成倒立、放大的实像;Uf,成正立、放大的虚像。凸透镜成实像时,物体离凸透镜越近,像离凸透镜越远,像也越大。【解答】凸透镜的焦距是15cm,将点燃的蜡烛从离凸透镜20cm处移到40cm处的过程中,物距始终大于焦距,因此凸透镜成实像,由于物距增大,则像距减小,像变小。综上分析可得,选项B正确。故选B。19.光学器件在生活中有广泛应用,下列关于生活中的光学器件的说法中,正确的是()。A平面镜成的像是正立等大的虚像;B
23、放大镜成的像是正立放大的实像;C老花镜成的像是正立缩小的虚像;D近视眼镜成的像是正立放大的实像【解析】(1)根据凸透镜成像的三种情况和应用进行判断:u2f,成倒立、缩小的实像,应用于照相机;2fuf,成倒立、放大的实像,应用于幻灯机;uf,成正立、放大的虚像,应用于放大镜;(2)物体在平面镜中成虚像,物像大小相等,物像连线与镜面垂直,物像到平面镜的距离相等。解答:A、平面镜成像时,物像到平面镜距离相等;选项正确。B、放大镜成像时,物距小于焦距,成正立、放大的虚像;选项错误。C、老花镜是凸透镜,物距小于焦距,成正立、放大的虚像;选项错误。D、近视眼镜成的像是正立缩小的实像;选项错误。故选A。【考
24、点】凸透镜成像的应用。20.在“探究凸透镜成像的规律”实验中,光具座上各元件位置如图所示,此时在光屏上恰好成一个清晰的像,则下列说法正确的是()。A利用了这一原理制成了照相机;B若将蜡烛远离凸透镜,则应将光屏靠近凸透镜才能得到清晰的像,且像逐渐变小;C若保持凸透镜位置不变,将蜡烛和光屏的位置互换,会在光屏上成一个清晰倒立、放大的像;D若保持凸透镜位置不变,将蜡烛放在刻度线45cm处,适当移动光屏也能得到一个清晰的像【考点】凸透镜成像规律及其探究实验。【解析】凸透镜成像的规律:当u2f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;当u=2f时,成倒立、等大的实像;当fu2f时,成倒
25、立、放大的实像幻灯机、投影仪就是根据这个原理制成的;当u=f时,无像经凸透镜折射后的光线是平行的,没有会聚点;当uf时,成正立、放大的虚像放大镜就是根据这个原理制成的;成实像时的动态变化规律是:物近像远像变大,物远像近像变小。【解答】A、由图可知,物距小于像距,fu2f,v2f,此时光屏上成倒立放大的实像,幻灯机或投影仪利用了此原理u2f,成倒立、缩小的实像,应用于照相机和摄像机,故图示不照相机机的原理图故A错误。B、成实像时的动态变化规律是:物远像近像变小,则若将蜡烛远离凸透镜,则应将光屏靠近凸透镜才能得到清晰的像,且像逐渐变小,故B正确。C、若保持凸透镜位置不变,将蜡烛和光屏的位置互换,此
26、时u2f,成倒立、缩小的实像,故C错误。D、由图可知,fu15cm2f,则7.5cmf15cm,当将蜡烛放在刻度线45cm处,当uf时,成正立、放大的虚像,虚像不能在光屏上承接;故D错误。故选B。二、填空题(每空2分,共38分)21.小华用光具座研究凸透镜成像规律,按如图调整完毕,在光屏上得到蜡烛烛焰清晰的像。(1)保持蜡烛、凸透镜、光屏位置不变,小华用不透光的纸板遮住凸透镜上半部分,则在光屏上观察到的像是 (填选项前的字母)。A烛焰的上半部分,亮度变暗;B烛焰的下半部分,亮度变暗;C完整的烛焰,亮度变暗;D完整的烛焰,亮度不变。(2)保持凸透镜位置不变,将蜡烛与光屏位置对调,光屏上也能得到烛
27、焰清晰像, (选填“照相机”、“投影仪”、“放大镜”)就是根据这种成像原理设计的。【考点】凸透镜成像规律及其探究实验。【解析】(1)凸透镜成像属于光的折射现象,物体发出的光线经凸透镜折射后,会聚在凸透镜另一侧的光屏上,形成物体的实像;如果不遮住凸透镜的下半部分,透过的光多,像就亮;遮住凸透镜的下半部分,透过的光少,像就暗;(2)凸透镜成像的规律:u2f,成倒立缩小的实像,照相机就是利用这一原理制成的;fu2f,成倒立放大的实像,投影仪就是利用这一原理制成的。【解答】(1)凸透镜成实像时,所有透过透镜的光会聚到光屏上成像,当将透镜的下半部分挡住后,整个物体发出的光虽有一部分被挡住,但总会有一部分
28、光通过上半部分凸透镜而会聚成像,因此,像与原来相同,还是完整的像;只是由于透镜的一半被遮住,因此折射出的光线与原来相比减少了一半,亮度会减弱。(2)由图可知,此时物距大于二倍焦距,成的是倒立、缩小的实像;将蜡烛与光屏对调位置后,fu2f,v2f,因此光屏上的像是倒立、放大的实像,幻灯机就是利用这一原理制成的。故答案为:(1)C;(2)投影仪。22.某物理兴趣小组探究”凸透镜成像规律“的实验装置如图,凸透镜固定在50cm处,光屏和蜡烛分别在凸透镜两侧。(1)当蜡烛移到20cm处时,移动光屏到80cm处时,在光屏上成一个等大、清晰的像,则凸透镜的焦距是 cm。(2)凸透镜位置不变,又将蜡烛从20c
29、m处移到10cm处时,光屏上要成清晰的像,光屏应从80cm处向 (填”左“或”右“)移动,则所成的像是 (选填”放大“、”等大“或”缩小“)实像。在生活中的应用是 。【考点】凸透镜成像规律及其探究实验。【解析】当u=2f时,成倒立、等大的实像,像距v=2f;凸透镜成实像时,物距变大,像距变小。【解答】(1)当蜡烛移到20cm处时,此时u=30cm时,在另一侧距凸透镜80cm处的光屏上可以得到一个与蜡烛等大的像,所以2f=30cm,即f=15cm。(2)凸透镜位置不变,又将蜡烛从20cm处移到10cm处时,物距大于2f,物距变大,则像距变小,像变小,故光屏应从80cm处向左移动,则所成的像是倒立
30、、放大的实像。在生活中的应用是照相机。故答案为:(1)15;(2)左;缩小;照相机。23.如图所示,用焦距为5cm的凸透镜进行了如下实验操作:将蜡烛放在A处时,位于P处(图中未画出)的光屏上得到了清晰的缩小像;保持透镜位置不变,向右移动蜡烛至B处,再将光屏从P处移至另一位置得到清晰的放大像,则两次所成的像都是 立的,P位于A的 侧,上述过程中光屏是向 侧移动的,用刻度表示透镜在光具座上的位置 。【考点】凸透镜成像的应用。【解析】解决此题要知道:u2f,成倒立、缩小的实像,2fvf,物像异侧;2fuf,成倒立、放大的实像,v2f;凸透镜成实像时,物近像远像变大。【解答】用焦距为5cm的凸透镜进行
31、实验操,将蜡烛放在A处时,位于P处的光屏上得到了清晰的缩小像;此时物距u2f。保持透镜位置不变,向右移动蜡烛至B处,再将光屏从P处移至另一位置得到清晰的放大像,此时物距2fuf,成倒立、放大的实像。由此可知,两次所成的像都是倒立的实像。凸透镜成实像时,物像异侧,所以P位于A的右侧,根据凸透镜成实像时,物近像远像变大,可知,上述过程中物距减小,像距变大,即光屏是向 右侧移动的;v2f。蜡烛放在A处时,根据u2f,成倒立、缩小的实像可知,此时透镜应在50cm右边。保持透镜位置不变,向右移动蜡烛至B处,再将光屏从P处移至另一位置得到清晰的放大像,此时物距2fuf,此时透镜应在55cm60cm的刻度范
32、围。综上分析可知,用刻度表示透镜在光具座上的位置:55cm60cm。故答案为:倒;右;右;55cm60cm。24.探究凸透镜成像规律时,应调节烛焰和光屏中心位于凸透镜的 上。当蜡烛距凸透镜30.0cm时,在光屏上成一个等大的实像,则凸透镜的焦距是 cm;将蜡烛远离透镜移动动到适当位置,要在光屏上成清晰的像,就将光屏向 (远离/靠近)透镜方向移动。【解析】(1)为使像能成在光屏的中央,应调节烛焰和光屏中心位于凸透镜的主光轴上。(2)蜡烛距凸透镜30.0cm时,在光屏上成一个等大的实像,则物距等于二倍焦距,u=2f,则f=15.0cm。(3)蜡烛远离透镜移动到适当位置,物距变大,则像距要减小,将光
33、屏向靠近透镜方向移动。故答案为:主光轴;15.0;靠近。【考点】凸透镜成像规律。25.由于长时间过度使用手机,导致青少年未老先衰,新型疾病“手机老花眼”患者剧增,患者主要表现为观察近处物体不清晰,这种疾病的形成原理与下面 (选填“甲”或“乙”)图相符,应配戴 (选填“凹”或“凸”)透镜,予以矫正。【考点】远视眼的成因与矫正办法。【解析】本题要抓住远视眼成因:眼球晶状体的曲度过小,远处物体反射来的光线通过晶状体折射后形成的物像,就会落在视网膜的后方造成的远视矫正方法,需佩戴凸透镜。【解答】产生远视眼的原因是,晶状体太薄,折光能力太弱,焦距变大,近处的物体的像成在视网膜之后;因此某人看近处物体时,
34、物体的像总成在视网膜的后面,说明此人是远视眼,这种疾病的形成原理与下面的甲图符合,可以用凸透镜的镜片进行矫正。故答案为:甲;凸。26.在焦距为5cm、9cm和15cm的凸透镜中选择一个放置在如图所示的位置,将蜡烛、光屏分别置于光具座上透镜两侧,调整透镜和光屏的中心大致与烛焰的中心在 ;若将蜡烛放置在A点通过三个凸透镜都能在光屏上成像,则焦距为 cm的透镜所称的像最大,若在BC间移动光屏时可在光屏上得到清晰的像,则实验中所用透镜的焦距可能是 cm。【考点】凸透镜成像规律及其探究实验。【解析】(1)为使像能够成在光屏中央,应使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度处;(2)凸透镜成像规律:u2f,
35、成倒立、缩小的实像,2fvf;2fuf,成倒立、放大的实像,v2f。【解答】(1)要调整烛焰、光屏和凸透镜的中心大致在同一高度上,这样才可以使烛焰的像成在光屏的中央。(2)由图可知,A点到凸透镜的距离为25cm,即物距为25cm;焦距为5cm的凸透镜,因物距大于其2倍焦距,所以成的是倒立、缩小的实像;焦距为9cm的凸透镜,因物距大于其2倍焦距,所以成的是倒立、缩小的实像;焦距为15cm的凸透镜,因f25cm2f,成的是倒立、放大的实像;故焦距为15cm的凸透镜成的像最大。(3)在BC间移动光屏时可在光屏上得到清晰的像,即在凸透镜右侧5cm20cm间移动光屏时可在光屏上得到清晰的像;物距为25c
36、m,结合前面分析可知:焦距为5cm的凸透镜,成的是倒立、缩小的实像,像距的范围fv2f,即5cmv10cm,在5cm20cm范围以内,在该范围内移动光屏时可在光屏上得到清晰的像,故凸透镜的焦距可能为5cm;焦距为9cm的凸透镜,成的是倒立、缩小的实像,像距的范围fv2f,即9cmv18cm,在5cm20cm范围以内,在该范围内移动光屏时可在光屏上得到清晰的像,故凸透镜的焦距可能为9cm;焦距为15cm的凸透镜,成的是倒立、放大的实像,像距的范围v2f,即v30cm,超过了5cm20cm范围,在BC间移动光屏时不能在光屏上得到清晰的像,故凸透镜焦距不可能为15cm。综上分析可知,凸透镜焦距不可能
37、为15cm,可能为5cm或9cm。故答案为:(1)同一高度;(2)15;(3)5、9。三、作图题(每小题4分,共8分)27.如图所示是一束光线经凸透镜折射后的折射光线,请在图中画出它的入射光线。 【解析】分析根据入射光线的特点(折射光线平行于主光轴),画出对应的入射光线。解答:通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴,由此画出它的入射光线,如图所示。【考点】凸透镜作图。28.在图中画出与入射光线对应的折射光线。 【解析】凹透镜三条特殊光线的作图:延长线过另一侧焦点的光线经凹透镜折射后将平行于主光轴。平行于主光轴的光线经凹透镜折射后,其折射光线的反向延长线过焦点。过光心的光线经凹透镜折射后传播
38、方向不改变。仔细观察入射光线的特点,根据凹透镜的光学特点作图。【解答】平行于主光轴的光线经凹透镜折射后,其折射光线的反向延长线过焦点;过光心的光线经凹透镜折射后传播方向不改变,如图所示。四、实验探究题(12分)29小华同学用如图所示的实验器材做“探究透镜成像规律”的实验。(1)在光具座上从左至右依次放置蜡烛、 和光屏。(2)蜡烛在如图所示的位置时,成的像是等大、倒立的实像。分析实验成像情况可知,实验中所用透镜的焦距为 cm。(3)当把点燃的蜡烛由图所示的位置向右移至光具座的35cm刻度时,应向 (选填“左”或“右”)移动光屏到适当的位置,得到一个倒立、放大的实像。此时小华发现烛焰的像成在光屏的
39、上方,为了使像成在光屏的中央,她应向 调整蜡烛。(选填“上”或“下”)【考点】凸透镜成像规律及其探究实验。【解析】(1)根据凸透镜成像规律结合实验器材安装的知识分析即可解决该题;(2)当物距等于2倍焦距时,物体通过凸透镜成倒立、等大的实像,此时像距也为2倍焦距,从甲中读出物距或像距,然后求出凸透镜的焦距;(3)根据“物近像远像变大,物远像近像变小”判断光屏移动的方向并判断像大小的变化,凸透镜成像时,2fuf,成倒立、放大的实像;像和物的移动方向正好相反,若蜡烛向上移动,则像向下移动。【解答】(1)从实验器材的安装上考虑:若凸透镜成实像,器材安装必须能保证能像呈现在光屏上,故要将凸透镜放在中间,蜡烛和光屏放在其两侧,故实验前在光具座上由左至右应该依次放置蜡烛、凸透镜、光屏,再调整它们的高度,使它们的中心和烛焰的中心大致在同一高度。(2)当凸透镜成的像是等大的倒立的实像时,物距和像距均为焦距的2倍,由图可知物距或像距为20.0cm,则凸透镜的焦距为10.0cm。(3)由“物近像远像变大”可知,当把点燃的蜡烛由图甲所示位置向右移至光具座的35cm刻度时,向右移动光屏会得到一个倒立、放大的实像;像在光屏的上方,要向下移动,则需将蜡烛向上移动。故答案为:(1)凸透镜;(2)10.0;(3)右;上。