一、选择题1.(2019鄂州市,题号20,分值2)20.在做“探究凸透镜成像规律”的实验中,某小组同学利用图甲测出了透镜的焦距后,正确安装并调节实验装置如图乙所示,在光屏上得到一个清晰的像。下列说法正确的是A.由甲图可知该透镜焦距为40cmB.乙图中成的是倒立放大的实像,符合放大镜的成像原理C.在乙图中保持凸透镜的位置不变,将蜡烛与光屏的位置互换,则成像情况符合投影仪的原理D.如果在烛焰与透镜之间放置一近视眼镜的镜片,则将光屏适当左移可得一个清晰的像【答案】C【解析】焦点到凸透镜的距离为40.0cm-30.0cm=10.0cm,所以凸透镜的焦距为f=10.0cm,故A错误;由图可知,此时像距小于物距,则所成的是倒立、缩小的实像,符合照相机的成像原理,故B错误;根据光路的可逆性,若将光屏和蜡烛的位置互换,在光屏上仍能成像,此时像距大于物距,凸透镜成倒立放大的实像,其应用是投影仪,故C正确。近视眼镜的镜片是凹透镜,凹透镜对光线有发散作用,使原来会聚成像的光线延后会聚,所以光屏要向右移动才能接到清晰的像,故D错误。2.(2019湖北省黄石市,题号15,分值2)【答案】C【解析】水中倒影属于平面镜成像,平面镜所成的像是虚像,故A错误;验钞机是利用紫外线使荧光物质发光的原理工作的,故B错误;电影放映机的镜头是凸透镜,它是利用凸透镜成倒立的、放大的实像的原理工作的,故C正确;太阳光经过三棱镜产生彩色光带是光的色散现象,它是由光的折射形成的,故D错误.3.(2019湖北省荆州市,题号15,分值2)
15.用如图所示的装置做“探究凸透镜成像规律”的实验时,已知凸透镜的焦距为10cm,下列说法正确的是()A.烛焰在如图所示的位置时,成像特点与照相机成像特点相同B.若将蜡烛移到光具座42cm刻度处时,烛焰所成的像是倒立、放大的C.若将蜡烛移到光具座30cm刻度处时,烛焰所成的像是等大的D.若将蜡烛从光具座30cm刻度处向远离凸透镜方向移动时,烛焰所成的像将逐渐变大【答案】C【解析】由图可知,u=50cm-35cm=15cm,物距处于f和2f之间,凸透镜成倒立放大的实像,与投影仪的原理相同,故A错误;将蜡烛移到光具座42cm刻度处时,物距等于50cm-42cm=8cm,物距小于f,凸透镜成正立放大的虚像,故B错误;将蜡烛移到光具座30cm刻度处时,物距等于50cm-30cm=20cm=2f,物距等于像距,等于2倍焦距,成倒立等大的实像,故C正确;将蜡烛从光具座30cm刻度处向远离凸透镜方向移动时,根据物距增大像距减小像减小,烛焰所成的像将逐渐变小。故D错误.4.(2019湖南省邵阳市,第6题,2分)【答案】B【解析】凸透镜可成倒立、放大的实像;倒立、缩小的实像,正立、放大的虚像,故B符合题意。5.(2019云南省昆明市,题号3,分值3)【答案】D
【解析】凸透镜对光线有会聚作用,凹透镜对光线有发散作用;凸透镜既可以成实像、又可以成虚像,既可以成正立的像、又可以成倒立的像;放大镜是凸透镜;故A、B、C错误,D正确.6.(2019浙江省杭州市,题号15,分值3)【答案】A【解析】如图可知,甲为近视眼,可佩戴凹透镜矫正,故选A。7.(2019山东省潍坊市,题号8,分值2)小明通过透镜观察“美丽潍坊”四个字,看到的情形如图所示,下列说法正确的是( )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【答案】C【解析】图中看到字是倒立的,放大的像。应用了凸透镜成像时2f>U>f时,在另一侧光屏上得到一个倒立、放大的实像,此透镜是凸透镜,A、已知此透镜是凸透镜,凸透镜也可以成倒立、缩小的实像,故A错误;B、凹透镜是矫正近视眼的眼镜。此透镜是凸透镜,故B错误;C、此透镜是凸透镜,U>2f时,在另一侧光屏上得到倒立、缩小的实像,照相机利用此原理,因此可以用来做照相机的镜头,故C正确。D、由凸透镜成像规律可知,此时字到透镜的距离大于此透镜的焦距,故D错误;故选:C。
8.(2019浙江省宁波市,题号11,分值3)如图所示,在“用‘凸透镜’观察周围的景物“活动中,小科将印有绿色环保标志“”的纸固定在墙上,再将一只装有水的圆柱形玻璃杯移到标志的正前方,然后改变玻璃杯与标志之间的距离。小科站立时透过玻璃杯和水观察。。下列图像中,不可能看到的是( )A. B. C. D. 【答案】C【解析】圆柱形的装满水的玻璃杯相当于一个凸透镜。A.当标志在凸透镜的一倍焦距以内时,成正立、放大的虚像,故A不合题意;B.当标志在凸透镜的一倍焦距和二倍焦距之间时,成倒立、放大的实像,故B不合题意;C.标志通过凸透镜成的实像与物体相比,上下和左右都相反,而这个只有左右相反,故C符合题意;D.当标志在凸透镜的二倍焦距以外时,成倒立、缩小的实像,故D不合题意。故选C。9.(2019浙江省温州市,题号10,分值)将一蜡烛放在装有水的烧瓶前,调整蜡烛和烧瓶至如图所示位置,在墙壁上得到清晰的像。该像的性质是( )A. 缩小的虚像 B. 放大的虚像 C. 缩小的实像 D. 放大的实像【答案】D【解析】装有水的烧瓶在水平方向上中间后边缘薄,相当于一个凸透镜;因为墙壁到烧瓶的距离大于蜡烛到烧瓶的距离,所以肯定成的是倒立、放大的实像,故D正确,而A、B、C错误。故选D。
10.(2019广西省北部湾经济区,题号8,分值2)为加强校间安全管理,在校内安装监控摄像机.来自物体的光经过摄像机的镜头后形成A.倒立、缩小的实像B.正立、放大的实像C.倒立、放大的虚像D.正立、缩小的虚像【答案】A【解析】照相机拍摄远处的景物时,u>2f,胶片上得到倒立、缩小的实像;故A正确,BCD错误.11.3.(2019江苏省徐州市,第3题,2分)把万花筒一端对着光亮的地方并转动,从另一端能看到千变万化的图案,这是因为万花筒内放置的A.平面镜B.凹面镜C.凸透镜D.凹透镜【答案】A【解析】由于万花筒内放置着三块平面镜,把筒内的物体不断反射成像,所以转动后能看到千变万化的图案,故选A.12.(2019江苏省徐州市,第10题,2分)在“探究凸透镜成像规律”时,开始时烛焰在光屏上成缩小的像,接着把物距调整为刚才的一半,移动光屏使烛焰在光屏上成像,此时的像A.是放大的B.是缩小的C.是等大的D.以上三种都有可能【答案】D【解析】由于开始时烛焰在光屏上成缩小的像,物距u﹥2f,接着把物距调整为刚才的一半后,此时物距u﹥f,此时的像可能是放大的,也可能是等大的,或者是缩小的实像,故选D.13.(2019内蒙古省通辽市,第2题,2分)
【答案】C【解析】A、河边的倒影是光的反射形成的虚像,错误;B、手机照相时,镜头相当于凸透镜,错误;C、彩虹时色散现象,正确;D、近视眼成像在视网膜前。错误。14.(2019四川省巴中市,第3题,2分)下列关于光现象说法错误的是()A.树荫下太阳的光斑是光沿直线传播形成的B.湖面上楼房的倒影是光折射形成的C.色光中的三原色是红、绿、蓝D.照相机是利用凸透镜成倒立、缩小的实像原理工作的【答案】B【解析】树荫下太阳的光斑是小孔成像,原理是光沿直线传播,所以A正确。湖面上楼房的倒影是光的反射形成的,所以B错。色光中的三原色是红、绿、蓝,所以C正确。照相机是利用凸透镜成倒立、缩小的实像原理工作的,所以D正确。15.(2019云南省,题号3,分值3)今年春季,四川凉山发生惨烈的森林火灾,给国家和人民群众造成了重大的生命和财产损失.在森林里随地丢弃瓶子,雨水进入透明的瓶子后,被阳光照射可能会引发火灾,图中与此光学原理相同的是()A.
B.C.D.【答案】A【解析】装入雨水的透明饮料瓶对光的作用相当于一个凸透镜,能使太阳光会聚,从而有可能点燃枯叶,导致火灾;A.平行光经过凸透镜折射,会聚于一点,故A符合题意;B.小孔成像,是由于光的直线传播形成的,故B不合题意;C.岸上的人看水中的物体变浅,是光从水中射入空气发生折射,故C不合题意;D.光的色散现象,故D不合题意.16.(2019贵州省安顺市,题号3,分值3)下列图中关于光学现象的描述或解释不正确的是( )A.甲图中小孔成的是倒立的实像B.乙图中凹透镜可以矫正远视眼C.丙图中白光通过三棱镜会分解成多种色光D.丁图中漫反射的光线遵循光的反射定律【答案】B
【解析】A、小孔成的是倒立的实像,是光在同种介质中沿直线传播形成的,故A正确;B、近视眼需要佩戴凹透镜矫正,是光的折射原理,故B错误;C、白光通过三棱镜可以分解成多种色光,从上往下依次是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫,说明太阳光是由各种色光混合而成的,故C正确;D、漫反射的光线尽管杂乱无章,但每条光线仍然遵循光的反射定律,故D正确。故选:B。17.(2019贵州省黔东南州,题号3,分值3)下列关于光学现象及其解释,正确的是( )A.小孔成的像是倒立缩小的虚像B.镜花水月的成因是光的直线传播形成的C.人配戴凹透镜能矫正近视眼D.漫反射的光线杂乱无章不遵循光的反射定律【答案】C【解析】解:A、根据小孔成像的特点可知,小孔成的像是倒立的,可能是放大的实像,也可能是缩小的实像,故A错误;B、镜花水月属于平面镜成像,是由光的反射形成的;故B错误;C、如果我们长期不注意用眼卫生,就会使晶状体的凸度增大,或眼球前后径过长,形成的物像就会落在视网膜的前方,形成近视眼。近视眼可以佩戴凹透镜加以矫正。故C正确;D、只要是光的反射,都遵循光的反射定律,镜面反射和漫反射都遵循光的反射定律,故D错误。故选:C。18.(2019江苏省常州市,题号12,分值2)
【答案】D【解析】把眼睛片放在蜡烛与凸透镜之间,调节光屏得到蜡烛清晰的像,撤去眼睛片,像变得模糊,将光屏远离凸透镜时光屏上重新出现清晰的像,说明移走透镜后,对光的会聚能力减弱,说明移走的透镜对光线有会聚作用,则透镜应该是凸透镜,属于远视眼镜片,D选项符合题意.19.20.21.22.23.24.25.26.27.28.29.30.31.32.33.34.35.36.37.38.
39.二、填空题1.(2019贵州省铜仁市,第30题,2分)【答案】会聚凹透镜【解析】凸透镜又叫会聚透镜,对光线有会聚作用;近视眼是因为晶状体折光能力太强或眼球前后方向上太长,物体的像成在视网膜前,应佩戴具有发散作用的凹透镜矫正。2.(2019黑龙江省绥化市,题号16,分值2)【答案】右;凸透镜【解析】凸透镜成实像时,像距和像随物距的变化规律是“物近、像远、像变大”,所以将蜡烛靠近凸透镜时,要使光屏上的像清晰,只能将光屏远离凸透镜,即将光屏向右移动;远视眼是由于晶状体太薄,折光能力太弱,使近处物体的像成在视网膜后方,需要用凸透镜进行矫正.3.(2019湖北省襄阳市,题号28,分值2)28.照相机是利用了凸透镜可以成倒立、的实像的原理来工作的;小明在游玩古隆中途中,为父母拍摄时发现武侯祠没有完全进入取景框,为了将父母和武侯祠都拍摄下来,他向后退一段距离,并将照相机的镜头(选填“向前伸”或“向后缩”)一点。【答案】缩小;向后缩【解析】
照相机是利用物体在凸透镜2倍焦距以外成倒立、缩小的实像的原理制成的。为了将父母和武侯祠都进入进入镜头,需要增大物距,为了得到清晰的像,需要减小像距。所以他向后退一段距离,并将照相机的镜头向后缩一点.4.(2019湖南省邵阳市,第27题,2分)【答案】会聚【解析】有水的矿泉水瓶掉在地上,瓶中的水形状中间厚,边缘薄,相当于凸透镜,凸透镜对光线起会聚作用,经会聚的天阳光温度较高,容易引燃枯枝、枯叶,引发火灾。5.(2019四川宜宾,9,4)【答案】倒立实像凹透镜【解析】眼睛的晶状体相当于凸透镜,视网膜相当于光屏,能在光屏上呈现的像都是倒立的实像。近视眼是因为晶状体变或眼球前后距离变长引起的,眼睛对光的会聚能力变强,使物体通过晶状体所成的像在视网膜的前方,矫正近视眼就要减弱对光的会聚能力(增强发散能力),所以要配戴凹透镜。6.(2019浙江省台州市,题号20,分值) 2014年,人工视网膜通过临床试验,为失明患者带来福音。人工视网膜主要由装有摄像头的眼镜、电子设备和芯片电极三部分组成,其工作原理如图。
(1)从眼球的成像原理来看,眼球对光的作用相当于________镜。(2)摄像头中的对焦机构能调节镜头和CCD之间的距离。当配有人工视网膜的人向远处眺望,对焦机构将使镜头与CCD之间的距离变________。【答案】(1)凸透;(2)短(或“近”、“小”)【解析】(1)眼球相当于是可调节凹凸程度的凸透镜;(2)向远处眺望时,相当于物距增大,所以为了依然能够接收到实像,相距要变小,即镜头与CCD之间的距离变小;7.(2019吉林省长春市,14,2分)如图所示,烛焰发出的光通过凸透镜在光屏上呈现清晰的像,该像是倒立、的实像,利用这一成像规律工作的设备有(写出一种即可)。【答案】放大;投影仪。【解析】根据凸透镜成像的规律及其应用的相关知识,结合题意来分析解答;由图可知,此时物距小于像距,且在光屏上能呈像,所以此时物距在一倍和二倍焦距之间,光屏上成倒立、放大的实像,投影仪就是根据这一原理制成的。8.(2019贵州省安顺市,题号7,分值4)小军同学在中考开考时听到“开始答卷”的指令后立即答卷,这说明声音可以传递 信息 ,小军同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中,当蜡烛、凸透镜、光屏的位置如图所示时,烛焰在光屏上恰好成一清晰的像,生活中使用的 照相机 (选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)就是利用这一成像规律来工作的。
【答案】信息;照相机【解析】解:(1)声音可以传递信息和能量,在中考开考时听到“开始答卷”的指令后立即答卷,这说明声音可以传递信息;(2)由图可知,物距大于像距,u>2f时,凸透镜成倒立、缩小的实像,照相机、摄像机就是根据这个原理工作的。9.10.11.12.13.14.15.16.17.18.19.20.21.22.23.24.25.26.27.
28.29.30.31.32.33.34.35.36.37.38.39.三、解答题1.2.3.4.5.6.7.8.9.四、实验探究题1.(2019年青岛市,14,8分)实验探究(1)探究晶体熔化时温度的变化规律如图甲是某晶体熔化时温度时间变化的图象,下表是几种晶体的熔点表。
①根据上述信息判断,该晶体可能是萘。②图甲中BC段表示该晶体的熔化过程,此过程中它的内能。增大。(2)探究凸透镜成像规律①蜡烛和凸透镜置于光具座上图示位置,凸透镜焦距为10cm,调节光屏位置,光屏上会出现清晰的放大(选填“放大”“等大”或“缩小”)的像,据此规律可制成投影仪。②保持蜡烛和光屏位置不动,将凸透镜逐渐向右移动,光屏上能成清晰缩小的像。(3)探究平面镜成像特点①如图丙,把一只点燃的蜡烛a放在玻璃板的前面,可以看到它在璃板后面的像,再拿一只外形相同但不点燃的蜡烛b与像完全重合,以确定像的位置。②将蜡烛向镜面靠近,所成像的大小不变。【思路分析】(1)①通过图象判断晶体与非晶体关键看这种物质是否有一定的熔点;②图象中有个阶段温度是不变,这个过程,都是吸热而温度不变的,是晶体的熔化、(2)①根据凸透镜成像的三种情况进行判断:u>2f,成倒立、缩小的实像。2f>u>f,成倒立、放大的实像。u<f,成正立、放大的虚像。②凸透镜成像时,物距增大,像距减小,像变小。
(3)①另外一支相同的蜡烛与竖立在玻璃板前面点燃的蜡烛的像能完全重合,可以确定像的位置。②平面镜成像,像物到镜面距离相等,像大小跟物体的大小相等。【解题过程】(1)①读图可知,该物质的熔化图象有一段呈水平,说明有一定的熔点,属于晶体,熔点是80℃,由表格可知晶体可能是萘;②图甲中BC段为该物质的熔化过程,熔化时的温度即熔点为80℃;这个过程需要吸热,温度不变,内能增大;(2)探究凸透镜成像规律①蜡烛和凸透镜置于光具座上图示位置,凸透镜焦距为10cm,调节光屏位置,物距小于像距,2f>u=50cm-35cm=15cm>f,光屏上会出现清晰的放大的像,据此规律可制成投影仪。②保持蜡烛和光屏位置不动,将凸透镜逐渐向右移动,当物距等于原来的像距时,根据光的可逆性,光屏上能成清晰缩小的像。(3)探究平面镜成像特点①如图丙,把一只点燃的蜡烛a放在玻璃板的前面,可以看到它在璃板后面的像,再拿一只外形相同但不点燃的蜡烛b与像完全重合,以确定像的位置。②平面镜所成的像与物体等大,将蜡烛向镜面靠近,像的大小不变。故答案为:(1)①萘;(2)BC;增大;(2)①放大;投影仪;②右;(3)①与像完全重合;②不变。2.(2019黑龙江省龙东地区,29,7分)【思路分析】(1)①要正确的读数一定要先认清温度计的分度值。②水沸腾之前,水下层的温度高于上层的水温,气泡上升过程中,气泡中的水蒸气遇冷液化成水,气泡变小;水沸腾时,整个容器中水温相同,水内部不停的汽化,产生大量的水蒸气进入气泡,气泡变大。
③液体沸腾的条件:到达沸点继续吸热;(2)①为使像能成在光屏的中央,应调节烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度处;②当物距大于二倍焦距时,像距在一倍和二倍焦距之间,应用于照相机;近视眼镜是凹透镜,对光线具有发散作用。【解题过程】(1)①温度计的分度值是1℃,所以其温度68℃;②水沸腾之前,水下层的温度高于上层的水温,气泡上升过程中,气泡中的水蒸气遇冷液化成水,气泡变小,图B符合水沸腾前的现象;水沸腾时,整个容器中水温相同,水内部不停的汽化,产生大量的水蒸气进入气泡,气泡变大,图A符合水沸腾时的现象。③在水沸腾过程中,将酒精灯撤掉时,会观察到水继续沸腾一会儿。理由是:石棉网余温高于水的沸点,水继续吸热;(2)①在实验前,应先调节烛焰、凸透镜、光屏三者的中心大致在同一高度,其目的是为了使像能成在光屏的中央;②A点与凸透镜的距离为:50cm-23cm=27cm,已知焦距为10cm,此时满足物距大于二倍焦距的条件,能在光屏上成缩小、倒立的实像,根据这个原理制成照相机;近视眼镜是凹透镜,把近视眼镜放在凸透镜与蜡烛之间放到B处,对光线具有发散作用,像将远离凸透镜,应当向右透镜的方向移动光屏。故答案为:(1)①68;②A;③石棉网余温高于水的沸点,水继续吸热;(2)①使像能成在光屏的中央;②缩小;照相机;右。3.(2019内蒙古巴彦淖尔市,题号9,分值4)【答案】(1)15.0;(2)变大;B(或20.0cm);(3)平面镜成虚像,无法呈在光屏上
【思路分析】(1)根据u=2f时,凸透镜成倒立的、等大的实像、v=2f,可以求出凸透镜的焦距;(2)根据像距与物距的大小关系可知像的性质,从而判断像的大小变化情况;根据凸透镜成实像规律选出新的凸透镜的可能的焦距;(3)根据平面镜成像特点进行回答.【解题过程】(1)由图可知,此时的物距u=30.0cm,像距v=30.0cm,此时的像距等于物距,都等于二倍焦距,故焦距为:;(2)物距不变,光屏向右移动,说明像距变大,此时像距大于物距,所以像大于物,因此是倒立的、放大的实像,与之前相比,像变大;此时的f<u<2f,即f<15.0cm<2f,所以可得15.0cm<f<30.0cm,故先B;(3)将图中的凸透镜换成玻璃板后,玻璃板相当于平面镜,平面镜所成的像是虚像,虚像无法呈在光屏上.4.(2019山西省,题号31,分值4)【答案】(1)同一高度缩小(2)把LED灯向凸透镜方向移动适当距离或向前适当移动光屏(3)成像稳定【解析】(1)探究凸透镜成像规律实验时,要求将三心在同一高度,使得物体的像成在光屏的中间;根据图可知,此时物距大于像距,则物距大于两倍焦距,成倒立缩小的实像(2)换成焦距更小凸透镜时,成像在光屏的前方,即使得像前移了,要使光屏上再次得到清晰的像,可以向前适当移动光屏,或者使像后移,即将物体靠近凸透镜适当距离(3)LED灯亮度高,成像跟清晰;不受外界环境影响,成像稳定.5.(2019上海市,第24题,分)
【答案】同一高度,大于,放大【解析】本题考查探究凸透镜成像规律的实验。实验中,要将蜡烛、凸透镜和光屏的中心调至同一高度。凸透镜只有在物距大于焦距的时候才能成实像,所以蜡烛到凸透镜的距离大于10厘米;由图可以看到,像距大于物距,所以成的是倒立、放大的实像。6.(2019四川省眉山市,25,7分)在探究“凸透镜成像规律”的实验中,所用凸透镜的焦距为10cm。(1)如图甲,光屏上呈现清晰的像,此像的性质是倒立___________的实像,生活中的___________(选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)利用了该原理工作;若保持蜡烛和光屏位置不变,移动凸透镜至___________刻度线处,光屏上能再次呈现清晰的像。(2)如图乙,保持蜡烛位置不变,移动凸透镜至16cm刻度线处,移动光屏,观察到光屏上只能出现___________,而人眼在图中A处应向___________(选填“左”或“右”)看才能观察到烛焰的像。(3)如图丙,在烛焰和凸透镜之间放一眼镜的镜片,发现光屏上的像由清晰变模糊了,将光屏向靠近凸透镜的方向移动适当距离后,光屏上再次呈现清晰的像,则该眼镜的镜片是___________(选填“凸透镜”或“凹透镜”),可用于矫正___________(选填“近视眼”或“远视眼”)。【思路分析】(1)图中测量凸透镜焦距的方法:平行光聚焦法,亮点为焦点,焦点到光心的距离为就焦距。由此可以确定其焦距是多少;根据物体在凸透镜的一倍焦距和二倍焦距之间的成像性质进行判断;光的折射中光路是可逆的,据此进行分析;(2)u<f时,凸透镜成正立放大的虚像;(3)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远视眼。【解题过程】(1)由图甲知,凸透镜的焦距是10cm,烛焰放在10cm处时,物距为15cm,物体在凸透镜的一倍焦距和二倍焦距之间,成的是倒立、放大的实像,生活中投影仪利用了这样的成像原理,v=55cm-25cm=30cm,根据折射中光路可逆可知,保持蜡烛和光屏位置不变,当u=30cm时,即凸透镜移动至40cm刻度线处,在屏上能再次呈现清晰的像;(2)保持蜡烛位置不变,移动透镜至16cm刻度线处,此时u=16cm-10cm=6cm,u<f时,凸透镜成正立放大的虚像,光屏上接不到像,只能出现光圈;透过凸透镜观察蜡烛看到正立放大的虚像;虚像与成像物体同侧,所以应从A处向左观察;
(3)将一副眼镜放在蜡烛和凸透镜之间,结果,光屏上原来清晰的像变模糊了,他只将光屏向靠近凸透镜的方向移动适当距离时,又在光屏上观察到蜡烛清晰的像,说明提前成像了,故放置的是使光线会聚的凸透镜,这种眼镜是用来矫正远视眼的。故答案为:(1)放大;投影仪;40cm;(2)光圈;左;(3)凸透镜;远视眼。7.(2019四川省攀枝花市,题号27,分值3)【答案】(1)下(2)漫反射(3)不可行【解析】(1)根据图可知,蜡烛成像在光屏的下方,所以要使像成在光屏的中间,必须要将蜡烛向下移(2)实验时要从各个方向均能观察到成像情况,故光在光屏上发生了漫反射(3)人眼成像是随着物距的不同而改变焦距,将光屏和蜡烛的位置互换是改变物距和像距,与人眼成像不同,故不可以.8.(2019宁夏省,20,4分)【思路分析】(1)从图中判断出物距,由凸透镜成像的特点及其应用分析出像的特点及应用;(2)根据更换后凸透镜的焦距,结合此时的物距,判断出光屏移动的方向和像的大小变化情况。【解题过程】(1)由图可知,此时蜡烛到凸透镜的距离为:50cm-25cm=25cm,由于凸透镜的焦距为10cm,所以此时蜡烛在二倍焦距以外,所以此时能在光屏上成清晰的缩小、倒立的实像,照相机就是利用此成像特点制成的;
(2)由题意可知,当凸透镜的焦距为15cm时,此时蜡烛在凸透镜的一倍、二倍焦距之间,成清晰的像时,像应在二倍焦距以外,即距离凸透镜30cm以外,所以光屏应向右移动,此时所成的像为一个倒立、放大的实像,所以得到的像变大。故答案为:(1)缩小;照相机;(2)右;变大。9.(2019广西省北部湾经济区,题号25,分值6)小明同学经常通过观察和实验,探索物理的奥秘,在某次实验中.(1)用一只透镜正对太阳光,如图甲所示,纸板上出现的现象表明该透镜对光有________作用,是________(选填“凹”或“凸”)透镜.(2)用图乙的装置进行实验,调节纸板与透镜的距离,纸板上会出现最小的光斑,用度尺测量该光斑与透镜的距离.该刻度尺的分度值为________cm;透镜与纸板的距离为________cm.(3)把温度计的玻璃泡放置在光斑处,发现温度计的示数增大,说明光能可以转化为________.如图丙所示,此时温度计的示数为________℃.【答案】(1)会聚凸(2)110.0(3)内能86【解析】(1)如图甲所示的现象,表明该透镜对光线有会聚的作用,为凸透镜;(2)图乙中刻度尺的分度值是1cm,透镜对应的刻度是30.0cm,纸板对应的刻度是40.0cm,透镜与纸板的距离为40.0cm-30.0cm=10.0cm;(3)温度计的分度值是1℃,此时是零上,液柱上表面对准了80℃上面第6个小格处,读作86℃.10.(2019黑龙江省齐齐哈尔市,题号24,分值6)小伟用如图甲所示的实验装置探究“凸透镜成像的规律”,所用凸透镜的焦距为10cm.(1)小伟在组装器材时,将蜡烛、凸透镜和光屏依次放在光具座上,并调节烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一水平直线上,这样做的目的是:________.(2)实验过程中,凸透镜始终固定在光具座50cm刻度线处.当蜡烛距离凸透镜15cm时,移动光屏,可在光屏上得到一个倒立、________的实像(选填“放大”、“等大”或“缩小”).(3)接下来小伟将蜡烛向远离凸透镜方向移动一段距离,为了能在光屏上再次看到烛焰清晰的像,他应将光屏向________透镜方向移(选填“靠近”或“远离”),此时的像与步骤(2)中的像相比,大小将变________.
(4)如图乙所示,小伟将蜡烛固定在光具座10cm刻度线处,移动光屏,再次得到烛焰清晰的像,利用该成像规律制成的光学仪器是________(选填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”).小伟发现,随着蜡烛燃烧变短,烛焰在光屏上的像会向________移动.【答案】(1)使像成在光屏中央(2)放大(3)靠近小(4)照相机上【解析】(1)将蜡烛.凸透镜.光屏依次放在光具座上.点燃蜡烛后,调节凸透镜和光屏的高度,使它们的中心与烛焰中心大致在在同一水平直线上,其目的是使像成在光屏的中央;(2)实验过程中,凸透镜始终固定在光具座50cm刻度线处.当蜡烛距离凸透镜15cm时,f<u<2f,凸透镜成倒立放大的实像,移动光屏,可在光屏上得到一个倒立.放大的实像;(3)接下来小伟将蜡烛向远离凸透镜方向移动一段距离,为了能在光屏上再次看到烛焰清晰的像,根据凸透镜成实像时,物远像近像变小,他应将光屏向靠近透镜方向移动此时的像与步骤(2)中的像相比,大小将变小;(4)如图乙所示,小伟将蜡烛固定在光具座10cm刻度线处,此时物距大于2倍焦距时,成倒立缩小实像,移动光屏,再次得到烛焰清晰的像,利用该成像规律制成的光学仪器是照相机;实验一段时间蜡烛变短,由于凸透镜成的是倒立的实像,所以成的像将移动到光屏的上方.11.(2019湖北省武汉市,题号22,分值4)【答案】(1)远离;前方;(2)靠近;会聚。【思路分析】(1)凸透镜对光线有会聚作用,凹透镜对光线有发散作用。近视眼镜是凹透镜,远视眼镜是凸透镜。(2)近视眼是因为晶状体太厚或眼球太长,像成在视网膜的前方;远视眼是因为晶状体太薄或眼球太短,像成在视网膜的后方。
【解题过程】(1)近视眼镜是凹透镜,凹透镜对光线有发散作用,发散作用是使原来会聚成像的光线错后会聚,像距变大,光屏应远离凸透镜,才能得到清晰的像;近视眼镜可以使像远离凸透镜,故近视眼得到矫正之前,物体的像成在视网膜的前方;(2)取下近视镜片,重新调整光屏的位置,使它上面的像再次变得清晰,然后将另一个远视眼镜片放在发光体和凸透镜之间,光屏上原来清晰的像又变模糊了;再使光屏靠近透镜,又可以在光屏上看到发光体清晰的像。说明远视眼镜对光线有会聚作用。12.(2019江苏省无锡市,题号21,分值4)【答案】(1)最短10.0(2)缩小35【思路分析】【解题过程】(1)根据光的直线传播可知,刻度尺的影子最短时,刻度尺的方向与太阳光的方向平行;小明保持尺不动,小红将光屏A和凸透镜L按照图甲所示的方式均垂直于刻度尺摆放,光屏上形成了一个最小、最亮的光斑,该点是凸透镜的焦点,从透镜光心到焦点的距离就是焦距f=10.0cm-0=10.0cm;(2)由图知,光屏上得到一个清晰的像,此时蜡烛到凸透镜距离(物距)大于光屏到凸透镜距离(像距),所以光屏上成倒立、缩小的实像,照相机就是根据这个原理制成的;由图乙知,当蜡烛在刻度尺的20cm处,u=50cm-20cm=30cm,此时v=15cm,根据光在折射时光路可逆可知,保持蜡烛和光屏位置不变,当u=15cm时,即凸透镜移动至35cm刻度线处,在屏上能再次呈现清晰的像。13.14.15.16.17.18.
19.20.五、作图题1.(2019毕节市,题号31,分值2)【答案】如图所示【思路分析】首先根据凸透镜的三条特殊光线做出入射光线,在根据光的折射定律做出折射光线。【解题过程】(1)凸透镜对光具有会聚作用,平行于主光轴的光经过凸透镜之后的折射光线经过凸透镜的焦点,所以入射光线与凸透镜的主光轴平行,如图所示;光从空气中进入水中时,传播方向会发生偏折,入射光线和折射光线分居法线两侧,折射角小于入射角,所以折射光线的大致方向如图所示。2.(2019湖北省黄石市,题号27,分值4)
【答案】如图所示:【思路分析】在作凸透镜的光路图时,先确定所给的光线的特点再根据透镜的光学特点作出反射光线,反向延长三两条折射光线,即可得到发光点S的像点S′.【解题过程】凸透镜对光线具有会聚作用,其折射光线靠近主光轴;过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变;平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点。三条折射光线的交点即为发光点S的像点S′.如图所示:3.(2019四川省眉山市,21,2分)如图所示,ab是光源S发出经平面镜反射后射向凸透镜焦点F的一条光线,
S′是光源S在平面镜中的像。请画出:(1)光源S的位置;(2)光线ab经凸透镜后折射光线的大致位置。【思路分析】(1)根据平面镜成像的特点---物像对称,画出光源S的位置,连接Sa,可得ab的入射光线;(2)延长线过凸透镜的焦点,不属于凸透镜的三条特殊光线,利用凸透镜对光线具有会聚作用作图。【解题过程】(1)画出像S′的对称点S,可得光源S的位置,连接Sa,可得ab的入射光线;(2)ab的延长线过凸透镜的焦点,不属于凸透镜的三条特殊光线,由于凸透镜对光线具有会聚作用,折射光线向凸透镜的主光轴靠拢,如图所示:。4.(2019四川省内江市,第20题,3分)如图所示,是矫正远视眼的光路示意图,请在虚线方框内画出相应的的透镜。第20题图【答案】第20题答图【解析】
远视眼看远处物体时,视网膜上能成清晰的像;看近处物体时,由于晶状体太薄或眼球太短,使像会聚在视网膜的后方。应戴凸透镜来矫正,如上图所示。5.(2019山东省潍坊市,题号17,分值3)如图所示,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。请画出:(1)光源S的位置;(2)光线EF的入射光线;(3)光线EF经凸透镜后的出射光线。【答案】如图所示:【思路分析】(1)根据平面镜成像的特点:像与物关于平面镜对称作出光源S的位置;(2)连接光源S与入射点补出入射光线;(3)凸透镜三条特殊光线的作图:①通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴。②平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点。③过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变。【解题过程】(1)通过平面镜作出S′的对称点S,即为光源S的位置,(2)连接S与入射点E,则SE即为光线EF的入射光线;(3)由图可知,光线EF过凸透镜左侧焦点F,则该光线经凸透镜折射后将平行于主光轴射出,如图所示:
6.(2019黑龙江省大庆市,第16题,3分)请画出光源S发出的光线SA通过凸透镜后的光路图。(表示凸透镜。作图时请保留必要的辅助光线,只画出折射光线的不给分)【答案】【解析】利用过光心的光线传播方向不变。过焦点的光线经过凸透镜之后平行于主光轴。从而确定像的位置。SA通过凸透镜后也要经过像点。7.(2019江苏省徐州市,第18题(1),2分)
按要求作图.(1)如图甲所示,一束光平行于凸透镜主光轴入射,请画出相应的折射光线.18题(1)图【思路分析】根据凸透镜特殊光线作图;【解题过程】凸透镜对光具有会聚作用,图中平行于主光轴的光线,经凸透镜折射后通过另一侧的焦点,如答图所示;第18(1)答图8.(1).(2019内蒙赤峰,15(1),2)F【答案】
F【解析】平行于凸透镜主光轴的光线通过凸透镜后经过另一侧的焦点,所以第一条折射光线到F;光线射到平面镜上发生反射,该处的法线刚好与凸透镜的主轴重合,所以第二条光线与第一条折射光线关于主轴对称;第二条光线从凸透镜的焦点处“发出”,通过凸透镜后平行于主光轴。9.(2019内蒙古省通辽市,第16题,2分)【答案】【解析】:(1)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,即入射光线平行于主光轴;(2)过平面镜的入射点垂直于镜面作出法线,然后根据反射角等于入射角,在法线右侧作出反射光线,如图。10.(2019贵州省黔东南州,题号17,分值3)如图所示,凸透镜主光轴与水面重合,即:上半部分在空气中,下半部分在水中,请作出通过凸透镜的入射光线,以及折射入水后的光线(方向大致符合物理规律即可)。
【答案】如下图【思路分析】(1)根据折射光线的特点,根据凸透镜的三条特殊光线画出对应的入射光线。(2)折射与入射的关系:折射光线、入射光线、法线在同一个平面内,折射光线与入射光线分居法线两侧,光由空气斜射入水中时,折射光线向法线偏折,折射角小于入射角。【解题过程】解:(1)平行于主光轴的入射光线经过凸透镜折射后,折射光线过焦点,由此可以画出这条折射光线对应的入射光线。(2)过入射点垂直于水面作出法线,根据折射角小于入射角,在水中法线的另一侧作出折射光线,如图所示:11.(2019湖北省孝感市,题号12,分值2)如图所示,凸透镜斜放,其主光轴与水平成45°角,F是焦点。一条入射光线,经过凸透镜折射后,入射到水平放置的平面镜上被反射,已知折射光线BO与水平成45°角,请完成光路图,画出入射到凸透镜的入射光线和经平面镜反射的反射光线。【答案】如下图【思路分析】(1)根据折射光线的特点,根据凸透镜的三条特殊光线画出对应的入射光线。(2)首先垂直于平面镜作出法线,然后根据反射角等于入射角作出反射光线。
【解题过程】解:(1)通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴,由此可以画出这条折射光线对应的入射光线。(2)过入射点垂直于镜面作出法线,根据反射角等于入射角,在法线的另一侧作出反射光线,如图所示: