专题训练06 透镜及其应用.docx

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专题训练06透镜及其应用

专题训练（六）　透镜及其应用

（限时:

40分钟）

|基础达标|

一、选择题

1.[2019·潍坊]小明通过透镜观察“美丽潍坊”四个字,看到的情形如图K6-1所示,下列说法正确的是（　　）

图K6-1

A.该透镜只能成放大的像

B.该透镜可以用作近视眼镜

C.该透镜可以用作照相机镜头

D.字到透镜的距离小于此透镜的焦距

2.[2019·湘潭]在“探究凸透镜成像的规律”时,当烛焰离透镜14cm时成放大的实像,当烛焰离透镜8cm时成放大的虚像,则这个透镜的焦距可能是（　　）

A.4cmB.7cmC.10cmD.16cm

3.小明在“探究凸透镜成像规律”的实验中,根据测得的数据得到了像距v跟物距u之间关系的图像,如图K6-2所示,则下列判断正确的是（　　）

图K6-2

A.该凸透镜的焦距是20cm

B.当u=15cm时,在光屏上能得到一个缩小的像

C.把物体从距凸透镜15cm处移动到30cm处的过程中,像逐渐变小

D.当u=25cm时成放大的像,投影仪就是根据这一原理制成的

4.[2019·德州]图K6-3是小强用手机、透镜和纸盒自制的简易“投影仪”,它能将手机上的画面放大投射到白墙上。

下列说法不正确的是（　　）

图K6-3

A.手机屏幕到透镜的距离应在透镜的一倍焦距和二倍焦距之间

B.白墙上呈现的是手机画面倒立、放大的实像

C.若用不透明的硬纸板遮住透镜的一部分,白墙上的画面将不再完整

D.从各个角度都能清楚地看到白墙上的像,是因为白墙对照射到其上面的光产生漫反射

5.[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K6-4所示,结合图片分析,下列说法不正确的是（　　）

图K6-4

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

二、填空题

6.[2019·泰州]如图K6-5,用铁丝绕成一个内径约4mm的圆环,在清水中浸一下后取出,布满圆环的水膜犹如透镜,用这个水膜透镜贴近课本上的字,看到的是正立、放大的像,此像为　　　　（选填“实像”或“虚像”）;透过水膜透镜看远处的楼房,楼房倒立、缩小了,这种成像情况与　　　　（选填“照相机”或“幻灯机”）成像原理相同;轻轻甩去一些水（保持水膜完好）,透过水膜透镜看远处的楼房成正立、缩小的像,此时水膜透镜相当于　　　　（选填“凸透镜”或“凹透镜”）。

图K6-5

7.[2019·嘉兴]如图K6-6,保持矿泉水瓶与白纸的位置不变,当向空瓶中倒入水后,可观察到“黑白颠倒”的现象,这是由于倒入水后的矿泉水瓶相当于形成了一块　　　　镜。

此时,若要将“黑白颠倒”的现象重新颠倒回来,白纸应　　　　（选填“靠近”或“远离”）矿泉水瓶。

图K6-6

8.[2019·娄底]娄底高铁站的进站通道采用了人脸识别系统（如图K6-7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属于　　　透镜,它的焦距应　　　　　（选填“大于”“等于”或“小于”）50cm。

图K6-7

9.[2018·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K6-8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”）;若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,则小聪所患的眼疾是　　　　（选填“近视眼”或“远视眼”）。

图K6-8

10.[2018·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。

11.[2018·宁波]为了探究眼的成像原理,小科自主研制了如图K6-9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K6-9

12.[2018·呼和浩特]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,水滴就是一个放大镜,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的　　　　（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。

三、作图题

13.[2019·黄石]如图K6-10所示的凸透镜,MN为主光轴,O点为光心,F点为焦点,请在图中画出三条光线的折射光线,并作出物点S的像点S'。

（注意保留作图痕迹）

图K6-10

14.[2019·潍坊]如图K6-11所示,AB为遮光板,S'是点光源S在平面镜中所成的像,S发出的一条光线经平面镜反射后恰好经过凸透镜左侧焦点F。

图K6-11

请画出:

（1）光源S的位置。

（2）光线EF的入射光线。

（3）光线EF经凸透镜折射后的光线。

15.[2018·广东]如图K6-12所示,光线经过平面镜反射后射向凹透镜,请画出射向平面镜的入射光线和经过凹透镜后的折射光线,并在图中标出入射角的度数。

图K6-12

四、实验探究题

16.[2019·淮安]如图K6-13所示为“探究凸透镜成像规律”的实验装置图,已知凸透镜的焦距为10cm。

图K6-13

（1）为了便于观察实验现象,实验环境应该　　（选填“较亮”或“较暗”）一些。

（2）组装并调整实验器材,使烛焰和光屏的中心位于凸透镜的　　　　上。

（3）如图所示,当蜡烛距离凸透镜40cm时,移动光屏,可在光屏上找到一个清晰倒立、　　　　（选填“放大”“等大”或“缩小”）的实像。

日常生活中　　　　（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）就是利用这一原理工作的。

（4）将图中的凸透镜换成焦距为30cm的凸透镜,保持蜡烛和凸透镜的位置不变,在光具座上移动光屏,　　　　（选填“能”或“不能”）找到某一位置,使像清晰地呈现在光屏上,理由是　 

　。

17.[2019·南京]用如图K6-14所示的装置做“探究凸透镜成像规律”实验。

图甲中一束平行光射向凸透镜,光屏上得到一个最小、最亮的光斑（未画出）。

图K6-14

（1）图乙中烛焰在光屏上恰好成一清晰的像（未画出）,则该像是倒立、　　　　的实像。

（2）若在图乙中将凸透镜移到55cm刻度线处,则将光屏移动到　　　　cm刻度线处,可以再次看到清晰的像。

（3）若在图乙中烛焰和凸透镜之间放一近视眼镜的镜片,则将光屏向　　　　（选填“左”或“右”）移动才能再次看到清晰的像。

（4）若在图乙中用塑料吸管对准A点沿垂直于纸面方向持续用力吹气,发现光屏上“烛焰尖部”变模糊,则将光屏向　　　　移动,“烛焰尖部”又会成清晰的像。

|自我挑战|

18.（多选）[2019·河北]如图K6-15所示,小明将凸透镜（f=10cm）固定在光具座40cm的位置,用来探究凸透镜的成像规律。

下列说法中正确的是（　　）

图K6-15

A.将蜡烛从焦点内某处向靠近透镜的方向移动过程中,像逐渐变小

B.当光屏上成清晰像时,拿开光屏,眼睛在一定范围内仍能看到像

C.将蜡烛放在10cm刻度线处,移动光屏,在光屏上可以得到倒立、缩小的清晰像

D.当光屏上成清晰像时,在靠近凸透镜左侧的位置放一远视镜片,向右移动光屏,光屏上仍能得到清晰的像

19.[2019·温州]将一蜡烛放在装有水的烧瓶前,调整蜡烛和烧瓶至如图K6-16所示位置,在墙壁上得到清晰的像。

该像的性质是（　　）

图K6-16

A.缩小的虚像

B.放大的虚像

C.缩小的实像

D.放大的实像

20.[2019·包头]在“探究凸透镜成像规律”的实验中:

（1）蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图K6-17所示,恰能在光屏上得到一个清晰的倒立、等大的实像,则凸透镜的焦距为　　　　cm。

图K6-17

（2）保持蜡烛与凸透镜的位置不变,换用一个不同焦距的凸透镜,将光屏向右移动才能重新得到清晰的像,此时像　　　　（选填“变大”“变小”或“不变”）,换用的凸透镜焦距可能为　　　　。

（填字母序号） 

A.10.0cmB.20.0cm

C.30.0cmD.35.0cm

（3）将图中的凸透镜换成玻璃板后光屏上的像消失了,原因是 

　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

【参考答案】

1.C　2.C

3.C　[解析]当u=v=2f时,凸透镜成倒立、等大的实像,由题图得u=v=2f=20cm,所以f=10cm,故A错误。

当u=15cm时,2f>u'>f,成倒立、放大的实像,故B错误。

物体从距凸透镜15cm处移动到30cm处的过程中,物距始终大于焦距,成实像;而凸透镜成实像时,物距增大,像距减小,像变小,故C正确。

当u″=25cm时,u″>2f,成倒立、缩小的实像,投影仪不是根据此原理制成的,故D错误。

4.C　[解析]根据投影仪成像的原理可知,手机到透镜的距离应大于一倍焦距,小于二倍焦距,故A正确,不符合题意;投影仪成的像是倒立、放大的实像,故B正确,不符合题意;若用不透明的硬纸板遮住透镜的一部分,白墙上的画面仍然完整,只是亮度变暗,故C错误,符合题意;发生漫反射的物体可以从不同角度都能看到,因此从各个角度都能清楚地看到白墙上的像,是因为白墙对照射到其上面的光产生了漫反射,故D正确,不符合题意。

5.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。

6.虚像　照相机　凹透镜

7.凸透　靠近

[解析]矿泉水瓶中注入水相当于凸透镜,可观察到“黑白颠倒”的现象,说明成倒立的像,物距大于一倍焦距;若要将“黑白颠倒”的像重新颠倒回来,需要成正立的像,当物体在凸透镜的焦距之内时可以成正立、放大的虚像,因此白纸应靠近矿泉水瓶,位于凸透镜的焦距之内即可。

8.凸　小于

[解析]摄像机的镜头属于凸透镜,是利用当物距大于二倍焦距时成倒立、缩小的实像的原理工作的,因此物体应在二倍焦距之外,即1m>2f,则焦距f应小于50cm。

9.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。

若将蜡烛移到“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。

10.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。

11.缩小　抽水

[解析]由题图可知,物距大于像距,并且能在光屏上成实像,所以物距一定是在二倍焦距之外,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到清晰的像,但若保持光屏和水透镜位置不变,仍使得烛焰在光屏上成清晰的像,即需要让水透镜的会聚能力减弱,让水透镜的凸度变小,故应该向外抽水。

12.正立　放大　虚　显微镜

13.如图所示

14.如图所示

15.如图所示

[解析]反射光线与镜面所成夹角为60°,则反射角等于30°,光在反射时,反射角等于入射角;过入射点作入射光线,使入射角为30°;延长线过凹透镜右焦点的入射光线,经凹透镜折射后,折射光线平行于主光轴。

16.

（1）较暗　

（2）主光轴　（3）缩小　照相机

（4）不能　物距在f和2f之间时,像距大于2f,则光屏的位置在110cm的右侧,光具座的长度不够,无法在光屏上成清晰的像

17.

（1）放大　

（2）75　（3）右　（4）左

[解析]

（1）由图甲知,焦距f=60cm-50cm=10cm;当蜡烛、凸透镜位于图乙所示的位置时,物距小于像距,凸透镜成倒立、放大的实像。

（2）在图乙中将凸透镜移到55cm刻度线处时,物距为u=55cm-35cm=20cm=2f,则成倒立、等大的实像。

此时像距等于物距,则光屏应移到75cm刻度线处。

（3）凹透镜对光线有发散作用,会使像会聚在光屏的后方,即要将光屏向右移动才能在光屏上成清晰的像。

（4）在图乙中用塑料吸管对准A点沿垂直于纸面方向持续用力吹气,A点气体流速大,流体流速大的位置压强小,则“火焰尖部”向左移动,物距增大,像距应减小,故应将光屏向左移动,才能使“烛焰尖部”又成清晰的像。

18.ABC　[解析]根据凸透镜成像规律,无论成实像还是成虚像,物体靠近焦点时像均变大,则蜡烛从焦点内某处向靠近透镜的方向移动过程中,蜡烛远离焦点,所成的像逐渐变小,故A正确。

光屏上成的像是实像,实像是由实际光线会聚而成的,眼睛可以看到,故B正确。

将蜡烛放在10cm刻度线处时,物距u=30cm>2f,在光屏上能成倒立、缩小的实像,故C正确。

远视镜片是凸透镜,对光有会聚作用,放上远视镜片后会使像提前会聚,则应向左移动光屏,才能在光屏上看到清晰的像,故D错误。

19.D

20.

（1）15.0　

（2）变大　B

（3）平面镜成虚像,无法成在光屏上

[解析]

（1）当物距等于二倍焦距时,蜡烛会通过凸透镜在光屏上成一个清晰倒立、等大的实像,由图可知,此时物距为50.0cm-20.0cm=30.0cm,故焦距为15.0cm。

（2）保持蜡烛与凸透镜的位置不变,换用其他焦距的凸透镜后,右移光屏后才能得到清晰的实像,此时像距大于物距,由凸透镜成像规律可知,此时f2f,成倒立、放大的实像,即像变大;由图知,此时物距为30.0cm,即f<30.0cm<2f,则15.0cm

（3）平面镜所成的像为虚像,光屏上无法承接虚像。