2021学年第四章 透镜及其应用综合与测试课时作业

这是一份2021学年第四章 透镜及其应用综合与测试课时作业，共15页。试卷主要包含了单选题，填空题，简答题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题
1．民谚俗语常常包涵丰富的物理知识。以下属于光的直线传播的是（ ）
A．猴子捞月，一无所获B．井底之蛙，一孔之见C．海市蜃楼，虚无缥渺D．以冰取火，冰火相容
2．如图所示是某同学在研究凸透镜成像规律时作出的像距v和物距u的关系图像，根据如图所示的图像，可以判断下列说法正确的是（ ）

A．该凸透镜的焦距是 20cm
B．当 u=20cm 时成倒立等大的实像
C．当u<10cm时，光屏上可以看到一个正立、放大的像
D．在物距从15cm增大到30cm的过程中，光屏上所成的像也逐渐变大
3．在“探究凸透镜成像规律”的实验中，首先需调整蜡烛（未点燃）、凸透镜和光屏，使实验时烛焰和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上，以下情形属于已经调好的是（ ）
A．B．
C．D．
4．在探究凸透镜成像规律的实验中，将点燃的蜡烛放在距凸透镜30cm处，在透镜另一侧距透镜15cm处的光屏上得到烛焰清晰的像｡若把点燃的蜡烛放在距凸透镜15cm处，则移动光屏（ ）
A．能承接到倒立､缩小的实像B．能承接到倒立、放大的实像
C．不能承接到像D．距透镜15cm处才能承接到清晰的像
5．如图，表示对入射光线起会聚作用的图是（ ）
A．只有（a）图
B．（a）图和（b）图
C．（a）图、（b）图和（c）图
D．（a）图、（b）图、（c）图和（d）图
6．在研究凸透镜成像规律的实验中，当蜡烛和透镜放在图所示的位置时，移动光屏到55cm刻度处，光屏上得到清晰的像。若透镜位置不变，将蜡烛移到25cm刻度处，则以下判断正确的是（ ）
①移动光屏，一定可以在屏上得到倒立放大的像
②移动光屏，可能在屏上得到倒立缩小的像
③移动光屏，再次成像的像距为30cm
A．只有①B．①和②C．①和③D．②和③
7．疫情发生后，为了防止接触传染，许多单位安装了人脸识别系统。它是通过将刷脸机镜头捕捉到的人脸信息，与系统中储存的人脸模板对比，进行人脸识别。下列有关说法正确的（ ）
A．刷脸时，面部应位于刷脸机镜头的两倍焦距之外
B．刷脸时，面部通过刷脸机的镜头所成的像在一倍焦距以内
C．刷脸机的镜头相当于一个凹透镜
D．刷脸时，面部通过刷脸机的镜头成的是虚像
8．在探究凸透镜成像的规律时，当物体距凸透镜 40 厘米处时，在透镜的另一侧距透镜 30 厘米的光屏上得到物体清晰的像，则凸透镜的焦距可 能是（ ）
A．12cmB．18cmC．25cmD．35cm
9．如图所示，小明透过水晶球看到远处建筑物的像，下列器材工作时的成像特点与图示情形中水晶球成像特点相同的是（ ）
A．放大镜B．照相机C．潜望镜D．投影仪
10．如图，用硬纸板做两个粗细相差很少的纸筒A和B、使一个纸筒刚好能套入另一个纸筒内、并能前后滑动。在一个纸筒的一端嵌上一个焦距为5～10cm的凸透镜，这样就做成了微型照相机。若要拍摄更远处的物体，下列操作正确的是（ ）
A．将纸筒A朝向被拍摄的物体，增大透镜和胶片间的距离
B．将纸筒A朝向被拍摄的物体，减小透镜和胶片间的距离
C．将纸筒B朝向被拍摄的物体，增大透镜和胶片间的距离
D．将纸筒B朝向被拍摄的物体，减小透镜和胶片间的距离
11．让一个凸透镜正对太阳光，在距透镜8cm处得到一个最小最亮的光斑。若将一个物体放在此透镜前17cm处，经这个凸透镜所成的像是（ ）
A．缩小的实像B．放大的实像C．缩小的虚像D．放大的虚像
12．下列现象中，与小孔成像的原理相同的是（ ）
A．屏幕上的“手影”
B．海市蜃楼
C．露珠下的叶脉
D．水中的“倒影”
13．将凸透镜正对太阳光，其下方的纸上呈现一个光斑，这时光斑到凸透镜的距离为L，若凸透镜远离纸的过程中光斑先变小再变大，该凸透镜的焦距（ ）
A．一定小于LB．一定等于LC．一定大于LD．可能小于L，也可能大于L
14．下列关于透镜的说法，正确的是（ ）
A．凸透镜对所有光束一定有会聚作用
B．凹透镜对光束不一定有发散作用
C．经过凸透镜的光束一定是会聚光束
D．经过凹透镜的光束有可能比原来更会聚了一些
二、填空题
15．毕业班的同学在照毕业照时发现有一部分同学没有进入取景框，为了使全班同学都进入镜头，应使照相机______学生，并调节镜头使镜头______胶片；在使用投影仪要使银幕上的像比原来大一些，应使投影仪______银幕，并调节镜头使镜头______投影片。（均选填“远离”或“靠近”）
16．中央比边缘______的是凸透镜，中央比边缘_______的是凹透镜，判断是凸透镜还是凹透镜，比较好的一种方法是_________________，得到的现象：凸透镜_________________凹透镜___________________________．
17．如图示为教学投影仪，在这里平面镜的作用是____________，透镜的作用是____________，把投影片放在教学用的投影仪上，如果要使屏幕上得到更大的清晰的像，如图所示，应使投影仪_____（填“远离”或“靠近”）屏幕，并把透镜向_______（填“上”或“下”）移动。
18．兴趣小组利用透明橡皮膜、注射器、乳胶管、止水夹等器材制成凸起程度可改变的水透镜。通过注射器向橡皮膜注水或抽水，可以改变水透镜的凸起程度。如图所示，光屏上出现清晰的烛焰像，则该像是倒立、_________的实像；向左移动蜡烛，保持光屏和水透镜位置不动，为使光屏上出现清晰的像，应通过注射器向橡皮膜________(选填“注水”或“抽水”)。
19．凸透镜能使跟主光轴平行的光会聚在主光轴上的一点，这个点叫凸透镜的焦点，请你猜想，要想利用凸透镜使小灯泡发出的光变成平行光，应该把小灯泡放在凸透镜的______位置，你猜想的依据是：在折射中光路是______的。
三、简答题
20．照毕业像时，小红同学发现摄影师在学生前面某位置观察“取景”，又带着照相机向学生移近一些，并适当伸缩镜头后才拍照，请你用学过的物理知识解释照相机向学生移近的目的是什么？
21．有些商品是有使用期限的，酒厂把装酒的生产日期用印章印在商标的背面，贴在酒瓶上，虽然字很小，但透过瓶中的白酒仍能清晰的看到日期，这是为什么？
22．给你一副老花镜，在不能用手触摸镜片的前提下，你如何辨别两镜片的度数是否相同．
方法：________ ．
23．小明与小华计划自制一个简易的显微镜，他们找到了一个短焦距的凸透镜A和一个长焦距的凸透镜B，并把两凸透镜安置在圆纸筒的两端，如图所示．小华同学拿着做好的显微镜来观察微小的物体后高兴地说道“成功了！”小明同学也拿过来观察一下，但他对着小物体观察时没有看到放大的像，当他举起看远处的景物后惊呼道“怎么是个望远镜啊？”你能帮他们分析一下这是怎么回事吗？
24．（1）如图所示，光源S发出的一束光经平面镜反射后射入水中（O点为入射点），在容器底形成一光斑P；
①请在图中画出S在平面镜中所成的像；（____）
②请在图中画出题目所述现象的入射光线、反射光线以及光线射入水后在容器底形成光斑P的大致光路图；（____）
③当容器中的水位下降到A处时，在容器底的光班将______（选填“向左移动”、“静止不动”或“向右移动”）
（2）如图所示，光源M（图中没画出）放在焦距为3cm的凸透镜前，0cm处为凸透镜光心。a、b、c是M发出的三条光线经凸透镜折射后的光线，相交于。
①c经凸透镜折射前的入射光线______（选填“经过”或“不经过”）凸透镜的焦点；
②请在图中画出确定光源M的光路图。（____）
参考答案
1．B
【详解】
A．猴子捞月，一无所获是光的反射现象且像是虚像，故A不符合题意；
B．井底之蛙，一孔之见是光的直线传播现象，故B符合题意；
C．海市盛楼，虚无缥渺是光的折射现象，故C不符合题意；
D．以冰取火，是冰块能会聚太阳光，如凸透镜的特点，属于光的折射，故D不符合题意。
故选B。
2．B
【详解】
A．图中u=v=2f=20cm，所以f=10cm，故A错误；
B．u=v=2f，凸透镜成倒立、等大的实像，当 u=20cm 时成倒立等大的实像，故B正确；
C．当u＜10cm时，f=10cm，即u＜f，成正立、放大的虚像，虚像不能成在光屏上，故C错误；
D．物体从距凸透镜15cm处移动到30cm处的过程中，凸透镜的物距大于二倍焦距，成实像，凸透镜成实像时，物距增大，像距减小，像変小，故D错误。
故选B。
3．C
【详解】
A．图中凸透镜太高，导致烛焰、凸透镜的光心以及光屏的中央不在同一高度，故A不符合题意；
B．图中烛焰的位置太低，导致烛焰、凸透镜的光心以及光屏的中央不在同一高度，故B不符合题意；
C．图中烛焰、凸透镜的光心以及光屏的中央大致在同一高度，故C符合题意；
D．图中的烛焰和光屏位置都较低，导致烛焰、凸透镜的光心以及光屏的中央不在同一高度，故D不符合题意。
故选C。
4．B
【详解】
将点燃的蜡烛放在距凸透镜30cm处，在透镜另一侧距透镜15cm处的光屏上得到烛焰清晰的像，此时物距大于像距，说明此时凸透镜成的是倒立、缩小的实像。物距满足
像距满足
若把点燃的蜡烛放在距凸透镜15cm处，此时物距为原来的像距，由于光路可逆，此时像距为原来的物距，即此时像距为30cm。此时物距满足
像距满足
此时凸透镜所成的像是倒立、放大的实像。故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
5．C
【分析】
考查透镜对光线的作用
【详解】
由图可知，（a）图、（b）图和（c）图中的入射光线，经凸透镜后的出射光线更靠近主光轴，说明凸透镜对入射光线起会聚作用；（d）图中的入射光线，经凹透镜后的出射光线更远离主光轴，说明凹透镜对入射光线起发散作用；故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
6．C
【详解】
得到清晰的像时，物距为30cm，像距为15cm，满足当物距大于2倍焦距时，则像距在1倍焦距和2倍焦距之间，成倒立、缩小的实像；即说明f <15cm，f <15cm<2f，即
7.5cm若透镜位置不变，将蜡烛移到25cm刻度处，此时物距为15cm：
①③根据光的可逆性，当像距为30cm时，满足当物距小于2倍焦距、大于1倍焦距时，则像距大于2倍焦距，成倒立、放大的实像，故①③正确；②由于不满足物距大于2倍焦距，故不能在屏上得到倒立缩小的像，故②错误。
故选C。
7．A
【分析】
刷脸机镜头实际上是一个摄像头，摄像头是一个凸透镜，人脸识别时，人脸在凸透镜的二倍焦距以外，成倒立、缩小的实像，像距在一倍焦距和二倍焦距之间。
【详解】
A．刷脸机镜头实际上是一个摄像头，摄像头是一个凸透镜，人脸识别时，人脸在凸透镜的二倍焦距以外，故A选项正确；
B．刷脸时，面部通过刷脸机的镜头所成的像在一倍焦距和二倍焦距之间，故B选项错误；
C．刷脸机的镜头是一个凸透镜，故C选项错误；
D．人脸在凸透镜的二倍焦距以外，成倒立、缩小的实像，故D选项错误。
故选A。
8．B
【详解】
由题意可知，此时u=40cm，v=30cm，物距大于像距，说明此时物距大于二倍焦距，像距在一倍焦距到二倍焦距之间，即
40cm>2f，f<30cm<2f
解得
f<20cm，15cm则该凸透镜的焦距范围是15cm故选B。
9．B
【分析】
当物距大于二倍焦距时，成倒立、缩小的实像。
【详解】
小明透过水晶球看到远处建筑物的像，水晶球相当于凸透镜，建筑物离得比较远，在凸透镜的两倍焦距以外，此时会看到一个倒立、缩小的实像，照相机成像特点与它相同，故B符合题意，A、C、D不符合题意。
故选B。
10．D
【详解】
微型照相机前端的镜头是凸透镜，后面胶片相当于光屏，根据凸透镜成像的规律照相机所成的像和物体在透镜的异侧，所以应该将纸筒B朝向被拍摄的物体；拍摄更远的物体时，物距变大，根据凸透镜成像的规律要想得到清晰的像，像距变小，所以应该减小透镜和胶片间的距离。
故选D。
11．A
【分析】
根据阳光聚焦方法得到焦距：太阳光射到地球上是平行光，平行于主光轴的光线经凸透镜会聚后得到凸透镜的焦点；根据凸透镜成像的三种情况确定成像情况。当u>2f时，成倒立、缩小的实像；当f【详解】
将一个凸透镜正对太阳光，在距透镜8cm处得到一个最小亮点，则凸透镜的焦距f=8cm；一个物体放在这个透镜前17cm处，此时u>2f，成倒立、缩小的实像。
故选A。
12．A
【详解】
A．屏幕上的“手影”，是光的直线传播，小孔成像原理也是光的直线传播，故A符合题意；
B．海市蜃楼是光的折射，故B不符合题意；
C．露珠下的叶脉，是光的折射，故C不符合题意；
D．水中的“倒影”，是光的反射形成的，故D不符合题意。
故选A。
13．C
【详解】
由于光斑到凸透镜的距离为L时，即像距为L时，纸上呈现一个并非最小的光斑，这个光斑可能是焦点之后的，也可能是焦点之前的光斑，所以凸透镜的焦距f≠L；若凸透镜远离纸的过程中光斑先变小再变大，说明凸透镜的焦点不在光斑之前，故焦点应在光斑之后，因此f一定大于L。故选C。
14．A
【详解】
A．凸透镜对光线有会聚作用，故A正确；
B．凹透镜对光线有发散作用，故B错误；
C．经过凸透镜的光束一定会会聚，可能会会聚在一点，也有可能只是比原来的光线会聚了一些，故C错误；
D．经过凹透镜的光束一定比原来发散一些，故D错误。
故选A。
15．远离 靠近 远离 靠近
【详解】
[1][2]凸透镜成实像时，物距变大，像变小，像距变小；为了使全班同学都进入镜头，应使照相机远离学生，调节镜头使镜头靠近胶片。
[3][4]要使银幕上的像比原来大一些，应增大像距，减小物距，使投影仪远离银幕，调节镜头使镜头靠近投影片。
16．厚 薄 用透镜看字 看到的字放大 看到的字缩小
【详解】
凸透镜是中间厚边缘薄，根据透镜的光学成像特点，可以利用透镜看字，观察看到的像判断是凸透镜还是凹透镜，若看到放大的正立的虚像像则为凸透镜，凹透镜看到的是字是缩小的像．
17．改变光的传播方向 成放大实像 远离 下
【详解】
[1]投影仪中的平面镜可以将透镜会聚的光反射到屏幕上，起到改变光的传播方向的作用。
[2]透镜的作用是物体成放大实像。
[3][4]根据凸透镜成像的规律知，像变大，则像距变大，物距变小，应使投影仪远离屏幕，并把透镜向下移动。
18．放大 抽水
【详解】
[1]如图所示，水透镜相当于凸透镜，光屏上出现清晰的烛焰像，此时像距大于物距，且像距是物距的2倍，根据凸透镜成像规律可知，满足物距小于2倍焦距、大于1倍焦距时，像距大于2倍焦距，成倒立、放大的实像。
[2]向左移动蜡烛，物距变大，为使光屏上仍能出现清晰的像，像距应变小；但若保持光屏和水透镜位置不动，光屏上仍能出现清晰的像，即需要让凸透镜的会聚能力减弱，即需要让凸透镜变薄，故应通过注射器向橡皮膜抽水。
19．焦点 可逆
【详解】
[1][2]平行于凸透镜主光轴的光线经凸透镜折射后，会聚于焦点，在光的折射中光路是可逆的，故将小灯泡放在凸透镜的焦点处，灯泡发出的光经凸透镜折射后，折射光线平行于主轴而成平行线。
20．照相机是利用物体在凸透镜2倍焦距外成缩小实像的原理工作的，照相机像学生移近时，物距要解决此题，需要掌握变小，相距变大，象也变大．
【解析】
本题考查学生应用物理知识解决实际问题的能力，涉及的知识点是照相机镜头的调节问题．由此我们应联想到凸透镜成像的规律，及其物距、相距、像的大小的变化关系，解答即可．
21．见解析
【详解】
圆形的酒瓶和酒共同形成一个凸透镜，可以把印在商标的背面的生产日期放大。
22．在阳光下，老花镜正对着太阳光，上下移动老花镜，在地面上形成一个最小、最亮的点，观察亮点到老花镜距离是否相同．
【详解】
此题为开放试题，答案合理即可，任选一种方法进行作答
方法一：在阳光下，老花镜正对着太阳光，上下移动老花镜，在地面上形成一个最小、最亮的点，观察亮点到老花镜距离是否相同．
方法二：分别将两镜片做放大镜使用，保持物距不变，观察放大倍数是否相同．
方法三：一个物体放在老花镜前面，在老花镜的另一侧的光屏上能得到一个等大的像，观察像到老花镜的距离是否相同．
【点睛】
老花镜是凸透镜，凸透镜的度数不同，焦距不同．想办法判断两个镜片的焦距是关键，可以利用阳光聚焦的方法判断焦距大小，可以利用放大镜方法判断焦距大小，成等大的实像判断焦距大小等等．
23．显微镜有两组透镜．一组相当于一个投影仪，成倒立放大的实像；一组相当于一个放大镜，成正立放大的虚像，小华同学是把凸透镜B当作目镜的；而小明把凸透镜A当作目镜观察时，远处的物体通过凸透镜B成倒立缩小的实像，目镜的作用相当于一个放大镜，所以是望远镜
【解析】
显微镜有两组透镜．一组是相当一个投影仪，成倒立的放大的实像；一组是相当于一个放大镜，成正立的放大的虚像，小华同学是把凸透镜B当做目镜的；小明把凸透镜A当做目镜观察时，远处的物体通过凸透镜B成倒立缩小的实像，目镜的作用相当于一个放大镜，所示是望远镜．
故答案为显微镜有两组透镜．一组相当于一个投影仪，成倒立放大的实像；一组相当于一个放大镜，成正立放大的虚像，小华同学是把凸透镜B当作目镜的；而小明把凸透镜A当作目镜观察时，远处的物体通过凸透镜B成倒立缩小的实像，目镜的作用相当于一个放大镜，所以是望远镜．
【点睛】（1）掌握显微镜和望远镜的目镜和物镜的实质和成像情况．（2）掌握凸透镜成像的三种情况．
24． 向右移动 不经过

【详解】
（1）[1]过S点做平面镜的垂线，根据平面镜成像规律等距找出对称点，即为光源S'，如下图所示：
[2][3]连接S'O，与平面镜交于一点O'即入射点，用实线连接 SO’，并标上箭头，即为入射光线，连接O'O，并标上向下的箭头，即为反射光线，过O点水面的垂线，根据空气中的角大，故折射角比较小，故过O点做一条光线，靠近法线，即为折射光线，故如下图所示：
当水面降低到A点时，入射点O右偏，故折射光线右偏，故光斑向右移动。
（2）[4][5]若入射光线经过焦点则折射光线必然平行主光轴，而c不平行主光轴，故c的入射光线不经过焦点；折射光线a经过焦点，则入射光线必然平行主光轴，故过光线a的折射点过主光轴的平行线，即为入射光线，经过光心的光线传播方向不变，故延长光线b，当b与a的入射光线相交于M点，即为光源M，故如下图所示：
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