課時(shí)訓(xùn)練(四) 透鏡及其應(yīng)用(限時(shí):40分鐘)|基礎(chǔ)鞏固|一、選擇題1.2019宜昌據(jù)央視新聞報(bào)道，我國(guó)臺(tái)灣省臺(tái)中市一輛小客車，因車主將礦泉水隨手放在儀表盤上的防滑墊上，導(dǎo)致防滑墊起火，如圖K4-1所示。這瓶礦泉水所起的作用相當(dāng)于（)圖K4-1A. 平面鏡B.三棱鏡C.凸透鏡D.凹透鏡2.下列光學(xué)知識(shí)中，說(shuō)法錯(cuò)誤的是（)A. 路燈下人的影子是由于光沿直線傳播形成的B.“潭清疑水淺”是由于光的折射形成的C.近視眼鏡的鏡片是凸透鏡D.照相時(shí)，被照者與鏡頭之間的距離應(yīng)大于鏡頭的二倍焦距3.2019湘潭在“探究凸透鏡成像的規(guī)律”時(shí)，當(dāng)燭焰離透鏡14 cm時(shí)成放大的實(shí)像，當(dāng)燭焰離透鏡8 cm時(shí)成放大的虛像，則這個(gè)透鏡的焦距可能是（)A. 4 cmB.7 cmC.10 cmD.16 cm4.2019黔三州下列關(guān)于光學(xué)現(xiàn)象的解釋，正確的是（)A. 小孔成的像是倒立、縮小的虛像B.鏡花水月的成因是光的直線傳播C.人配戴凹透鏡能矯正近視眼D.漫反射的光線雜亂無(wú)章不遵循光的反射定律5.某凸透鏡焦距是10 cm，將物體放在離焦點(diǎn)5 cm的地方，所成的像（)A. 一定是實(shí)像B.一定是虛像C.一定是放大的像D.一定是縮小的像6.2019河南購(gòu)物支付已進(jìn)入“刷臉”時(shí)代，如圖K4-2所示，消費(fèi)者結(jié)賬時(shí)只需面對(duì)攝像頭（相當(dāng)于一個(gè)凸透鏡)，經(jīng)系統(tǒng)自動(dòng)拍照、掃描等，確認(rèn)相關(guān)信息后，即可迅速完成交易。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是（)圖K4-2A. 光經(jīng)過(guò)攝像頭成像利用的是光的反射B.攝像頭成像特點(diǎn)與投影儀相同C.“刷臉”時(shí)，面部應(yīng)位于攝像頭二倍焦距之外D.“刷臉”時(shí)，面部經(jīng)攝像頭成正立、縮小的實(shí)像7.某班同學(xué)在“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，記錄并繪制了像到凸透鏡的距離v跟物體到凸透鏡的距離u之間關(guān)系的圖像，如圖K4-3所示，下列判斷正確的是（)圖K4-3A. 該凸透鏡的焦距是16 cmB.當(dāng)u=12 cm時(shí)，在光屏上能得到一個(gè)縮小的像C.當(dāng)u=20 cm時(shí)成放大的像，投影儀就是根據(jù)這一原理制成的D.把物體從距凸透鏡12 cm處移動(dòng)到24 cm處的過(guò)程中，像逐漸變小8.關(guān)于如圖K4-4所示望遠(yuǎn)鏡，下列說(shuō)法正確的是（)圖K4-4A. 它的物鏡和顯微鏡的物鏡作用相同B.它的物鏡相當(dāng)于放大鏡，用來(lái)把像放大C.它的物鏡的作用是使遠(yuǎn)處的物體在焦點(diǎn)附近成虛像D.它由兩組透鏡組成，靠近眼睛的為目鏡，靠近被觀測(cè)物體的為物鏡二、填空題9.目前青少年近視現(xiàn)象十分嚴(yán)重，應(yīng)加強(qiáng)用眼保護(hù)，圖K4-5中表示近視眼成像示意圖的是圖 ，應(yīng)戴鏡制成的眼鏡矯正。圖K4-510.2019嘉興如圖K4-6所示，保持礦泉水瓶與白紙的位置不變，當(dāng)向空瓶中倒入水后，可觀察到“黑白顛倒”的現(xiàn)象，這是由于倒入水后的礦泉水瓶相當(dāng)于形成了一塊鏡。此時(shí)，若要將“黑白顛倒”的現(xiàn)象重新顛倒回來(lái)，白紙應(yīng)（選填“靠近”或“遠(yuǎn)離”)礦泉水瓶。圖K4-6三、作圖、實(shí)驗(yàn)探究題11.請(qǐng)?jiān)趫DK4-7中畫出通過(guò)透鏡前后的光線。甲乙圖K4-712.如圖K4-8所示，一束光線經(jīng)平面鏡反射后，過(guò)凸透鏡的焦點(diǎn)F射向凸透鏡。請(qǐng)?jiān)趫D中畫出射向平面鏡的入射光線和經(jīng)凸透鏡后的折射光線，并標(biāo)出入射角的度數(shù)。圖K4-813.在探究近視眼的形成原因和矯正方法時(shí)，小蓉同學(xué)選擇了如下器材:蠟燭（模擬所視物)、水凸透鏡（模擬人眼晶狀體，并與注射器相連)、光屏（模擬人眼視網(wǎng)膜)、光具座等。（水凸透鏡的凸起程度可以通過(guò)注射器注入或吸取水的多少來(lái)調(diào)節(jié))（1)她安裝并調(diào)整好實(shí)驗(yàn)裝置，如圖K4-9所示，將點(diǎn)燃的蠟燭置于透鏡前某一位置時(shí)，在光屏上得到了燭焰清晰的像;當(dāng)向水凸透鏡內(nèi)注入水，使透鏡更凸后，發(fā)現(xiàn)光屏上已無(wú)燭焰清晰的像，若要在光屏上再次得到燭焰清晰的像，應(yīng)在水凸透鏡前放置一塊透鏡;若撤去放置的透鏡，應(yīng)將光屏（選填“靠近”或“遠(yuǎn)離”)水凸透鏡，才能得到清晰的像。圖K4-9（2)根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)，可知近視眼的形成原因是 。（3)小明用此光具座模擬人眼看遠(yuǎn)近不同物體的情況，當(dāng)人眼看清眼前30 cm處的物體時(shí)，凸透鏡的位置、形狀如圖K4-10所示。如果將物體移至眼前50 cm處，保持透鏡（晶狀體)、光屏（視網(wǎng)膜)之間距離不變，則應(yīng)該換上更（選填“薄”或“厚”)的凸透鏡（凸透鏡直徑大小相同)，才能在光屏上得到清晰的像。圖K4-1014.如圖K4-11所示為“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)裝置圖，已知凸透鏡的焦距為10 cm。圖K4-11（1)為了便于觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，實(shí)驗(yàn)環(huán)境應(yīng) （選填“較亮”或“較暗”)一些。（2)組裝并調(diào)整實(shí)驗(yàn)器材，使?fàn)T焰和光屏的中心位于凸透鏡的上。（3)如圖所示，當(dāng)蠟燭距離凸透鏡40 cm時(shí)，移動(dòng)光屏，可在光屏上找到一個(gè)清晰倒立、（選填“放大”“等大”或“縮小”)的實(shí)像。日常生活中（選填“照相機(jī)”“投影儀”或“放大鏡”)就是利用這一原理工作的。（4)將圖中的凸透鏡換成焦距為30 cm的凸透鏡，保持蠟燭和凸透鏡的位置不變，在光具座上移動(dòng)光屏，（選填“能”或“不能”)找到某一位置，使像清晰地呈現(xiàn)在光屏上，理由是 。|能力提升|一、選擇題1.2018廣西北部灣如圖K4-12所示，使用手機(jī)攝像頭掃描二維碼時(shí)，成縮小的實(shí)像。下列儀器成像特點(diǎn)與其相同的是（)圖K4-12A. 放大鏡B.照相機(jī)C.投影儀D.顯微鏡2.2018柳州模擬圖K4-13中甲是小明同學(xué)眼睛的成像光路圖，乙、丙是對(duì)著同一個(gè)字成像的兩個(gè)不同的透鏡。問(wèn)小明是近視眼還是遠(yuǎn)視眼？應(yīng)戴由哪類透鏡制成的眼鏡？（)圖K4-13A. 近視眼，乙B.近視眼，丙C.遠(yuǎn)視眼，乙D.遠(yuǎn)視眼，丙3.下列觀察儀器的選擇與觀測(cè)范圍（如圖K4-14所示)相匹配的是（)圖K4-14A. 天文望遠(yuǎn)鏡適于觀察甲區(qū)間的物體B.光學(xué)顯微鏡適于觀察乙區(qū)間的物體C.電子顯微鏡適于觀察丙區(qū)間的物體D.放大鏡適于觀察丁區(qū)間的物體4.小楊做凸透鏡成像規(guī)律的實(shí)驗(yàn)。將焦距為10 cm的凸透鏡固定在光具座上50 cm刻度線處，光屏和點(diǎn)燃的蠟燭位于凸透鏡兩側(cè)，實(shí)驗(yàn)前調(diào)整燭焰中心、透鏡中心和光屏中心在同一水平高度，如圖K4-15所示。則下列四個(gè)選項(xiàng)中，判斷正確的是（)圖K4-15A. 若蠟燭放置在10 cm刻度線處，移動(dòng)光屏，在光屏上不能呈現(xiàn)燭焰清晰的像B.若蠟燭放置在20 cm刻度線處，移動(dòng)光屏，可在光屏上呈現(xiàn)燭焰清晰放大的實(shí)像C.若蠟燭放置在35 cm刻度線處，移動(dòng)光屏，可在光屏上呈現(xiàn)燭焰清晰放大的實(shí)像D.若蠟燭放置在45 cm刻度線處，移動(dòng)光屏，可在光屏上呈現(xiàn)燭焰清晰縮小的實(shí)像5.2019衡陽(yáng)當(dāng)汽車經(jīng)過(guò)十字路口時(shí)，監(jiān)控?cái)z像頭就會(huì)拍下照片。攝像頭相當(dāng)于一個(gè)透鏡，影像傳感器相當(dāng)于光屏。下列說(shuō)法正確的是（)A. 監(jiān)控?cái)z像頭和近視眼鏡的鏡片都對(duì)光有會(huì)聚作用B.拍照時(shí)，汽車位于攝像頭二倍焦距以外C.當(dāng)汽車遠(yuǎn)離攝像頭時(shí)，影像傳感器上的像變大D.影像傳感器上成的是正立的虛像6.小柳對(duì)下列光學(xué)成像實(shí)例進(jìn)行了分析，下列判斷正確的是（)實(shí)例:針孔照相機(jī)內(nèi)所成的像;潛望鏡中看到的景物的像;放大鏡看到的物體的像;幻燈機(jī)屏幕上所成的像;照相機(jī)中所成的像。A. 反射成像的有B.折射成像的有C.屬于實(shí)像的是D.屬于虛像的是7.2019濱州在做“探究凸透鏡成像的規(guī)律”實(shí)驗(yàn)時(shí)，某小組測(cè)量出物距和像距的數(shù)據(jù)，并繪制成如圖K4-16所示的圖像，根據(jù)圖像可知（)圖K4-16A. 該凸透鏡的焦距f=20 cmB.當(dāng)物距u=30 cm時(shí)，成倒立、縮小的實(shí)像，照相機(jī)利用了這條規(guī)律C.當(dāng)物距u=8 cm時(shí)，成倒立、放大的實(shí)像，幻燈機(jī)利用了這條規(guī)律D.把物體從距凸透鏡30 cm處向距凸透鏡15 cm處移動(dòng)過(guò)程中，所成的像會(huì)逐漸變小8.2019自貢小明同學(xué)用數(shù)碼相機(jī)（可調(diào)焦距)拍攝了同一花菜的兩張照片，如圖K4-17所示，結(jié)合圖片分析，下面說(shuō)法不正確的是（)圖K4-17A. 照相機(jī)的鏡頭與老花鏡屬于同一類透鏡B.凸透鏡能成縮小的實(shí)像是照相機(jī)的工作原理C.在物距相同的情況下，拍攝乙照片時(shí)，鏡頭焦距需調(diào)得小一些D.在物距相同的情況下，拍攝乙照片時(shí)，鏡頭焦距需調(diào)得大一些二、填空題9.彩色電視機(jī)屏幕上的各種艷麗色彩是由紅、藍(lán)三種光通過(guò)適當(dāng)?shù)谋壤旌系玫降?如圖K4-18所示的透鏡是透鏡，用這種透鏡制作的眼鏡可以用于矯正 （選填“近視”或“遠(yuǎn)視”)眼。圖K4-1810.為了監(jiān)控取款機(jī)前的實(shí)時(shí)情況，銀行ATM自動(dòng)取款機(jī)上方安裝有一個(gè)攝像頭。攝像頭的工作原理相當(dāng)于透鏡成倒立、的實(shí)像;當(dāng)取款人逐漸靠近取款機(jī)時(shí)，他所成的像會(huì)逐漸（選填“變大”“變小”或“不變”)。三、作圖、實(shí)驗(yàn)探究題11.2018達(dá)州根據(jù)圖K4-19中的入射光線或折射光線作出相應(yīng)折射光線或入射光線。圖K4-1912.請(qǐng)?jiān)趫DK4-20中畫出光線AO的折射光線和BC的入射光線。圖K4-2013.原創(chuàng)在利用光具座進(jìn)行凸透鏡成像的實(shí)驗(yàn)探究中:（1）如圖K4-21甲所示，一束平行于凸透鏡主光軸的光線經(jīng)過(guò)凸透鏡后，在光屏上形成了一個(gè)最小、最亮的光斑。由圖可知，凸透鏡對(duì)光線具有作用，該凸透鏡的焦距是cm。圖K4-21（2）將蠟燭、凸透鏡、光屏依次放在光具座上，點(diǎn)燃蠟燭后，調(diào)整燭焰、透鏡和光屏三者的中心大致在。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，無(wú)論怎樣移動(dòng)光屏都不能在光屏上得到像，請(qǐng)你指出其中一條可能的原因: 。（3）調(diào)整后，把蠟燭移至距凸透鏡16 cm處時(shí)（如圖乙)，在凸透鏡另一側(cè)前后移動(dòng)光屏，會(huì)在光屏上得到一個(gè)倒立、的實(shí)像;（填光學(xué)儀器)就是利用這一成像規(guī)律工作的。（4）如果將蠟燭在（3)的基礎(chǔ)上遠(yuǎn)離透鏡，仍要在光屏上得到清晰的像，光屏應(yīng)向（選填“靠近”或“遠(yuǎn)離”)透鏡的方向移動(dòng)。如保持蠟燭、凸透鏡、光屏的位置不變，小華利用不透光的紙板遮住凸透鏡的上半部分，則在光屏上觀察到的像是（填選項(xiàng)前的字母)。A. 蠟燭的上半部分，亮度變暗B.蠟燭的下半部分，亮度變暗C.完整的燭焰，亮度變暗D.完整的燭焰，亮度不變（5）在（3）的基礎(chǔ)上，保持凸透鏡位置不變，將蠟燭與光屏對(duì)調(diào)，光屏上也能得到燭焰清晰的像，（選填“照相機(jī)”“投影儀”或“放大鏡”)就是根據(jù)這個(gè)原理設(shè)計(jì)的。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，由于蠟燭燃燒變短，使?fàn)T焰的像成在了光屏中心的上方，要使像重新成在光屏的中心，如果只調(diào)光屏，應(yīng)將光屏向調(diào)。（6）通過(guò)實(shí)驗(yàn)小柳明白了照相機(jī)的成像原理，一次他在給兄弟班級(jí)照畢業(yè)相時(shí)，發(fā)現(xiàn)兩旁還有同學(xué)沒(méi)有進(jìn)入觀景框內(nèi)，他應(yīng)將照相機(jī)（選填“靠近”或“遠(yuǎn)離”)被拍照的同學(xué)，同時(shí)把鏡頭（選填“前伸”或“后縮”)這樣才能在觀景框內(nèi)看到全班同學(xué)清晰的畫面。（7）小柳在早上9:00利用太陽(yáng)光進(jìn)行觀察凸透鏡焦點(diǎn)的活動(dòng)，他將凸透鏡與水平地面平行放置，調(diào)節(jié)凸透鏡到地面的距離，直至地面上出現(xiàn)一個(gè)最小的亮點(diǎn)，他認(rèn)為此點(diǎn)就是凸透鏡的焦點(diǎn)。你認(rèn)為她操作過(guò)程存在的問(wèn)題是 。（8）在用焦距為10 cm的凸透鏡探究成“等大實(shí)像”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，老師發(fā)現(xiàn)有兩個(gè)小組所測(cè)像距分別為17.5 cm和22 cm，與理論像距20 cm相比偏差較大。若不是因?yàn)殚L(zhǎng)度測(cè)量方法錯(cuò)誤和測(cè)量誤差導(dǎo)致的，請(qǐng)分析出現(xiàn)這種情況的原因:。（9）小柳回想起白光經(jīng)三棱鏡后，光屏上自上而下出現(xiàn)了紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫的色帶（如圖丙所示)。受此啟發(fā)，于是他選取焦距為10 cm的凸透鏡，用紅光和藍(lán)光來(lái)進(jìn)行圖甲的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)論:對(duì)同一凸透鏡，測(cè)得的焦距大些。參考答案基礎(chǔ)鞏固1.C解析凸透鏡對(duì)光有會(huì)聚作用,裝水的礦泉水瓶相當(dāng)于一個(gè)凸透鏡,可以將太陽(yáng)光會(huì)聚,導(dǎo)致防滑墊起火,故C正確。2.C解析凸透鏡對(duì)光線有會(huì)聚作用,凹透鏡對(duì)光線有發(fā)散作用；近視眼鏡的鏡片是凹透鏡,遠(yuǎn)視眼鏡的鏡片是凸透鏡。3.C解析當(dāng)燭焰離透鏡14 cm時(shí)成放大的實(shí)像,則蠟燭在一倍焦距和二倍焦距之間,即2f14 cmf,所以7 cm2f時(shí),成倒立、縮小的實(shí)像,所以“刷臉”時(shí),面部應(yīng)位于攝像頭二倍焦距之外,故C正確。7.D8.D9.甲凹10.凸透靠近解析倒入水后的礦泉水瓶相當(dāng)于凸透鏡,可觀察到“黑白顛倒”的現(xiàn)象,說(shuō)明成倒立的像,若要將“黑白顛倒”的像重新顛倒回來(lái),需要成正立的像,當(dāng)物體在凸透鏡的焦距之內(nèi)時(shí)可以成正立、放大的虛像,因此白紙應(yīng)靠近礦泉水瓶,位于凸透鏡的焦距之內(nèi)即可。11.如圖所示12.如圖所示13.（1）凹靠近（2）近視眼的晶狀體比正常人眼的晶狀體更凸（或像成在了視網(wǎng)膜之前,或近視眼的晶狀體對(duì)光線的偏折能力強(qiáng),或近視眼的晶狀體對(duì)光線的會(huì)聚能力強(qiáng)）（3）薄14.（1）較暗（2）主光軸（3）縮小照相機(jī)（4）不能物距在一倍焦距和二倍焦距之間時(shí),像距應(yīng)大于二倍焦距,則光屏的位置應(yīng)在110 cm的右側(cè),光具座的長(zhǎng)度不夠,所以無(wú)法在光屏上成清晰的像能力提升1.B2.B3.B4.C解析由題意可知,若蠟燭放置在10 cm刻度線處,此時(shí)物距為40 cm,大于二倍焦距,移動(dòng)光屏,可在光屏上得到一個(gè)倒立、縮小的實(shí)像,A錯(cuò)誤；由題意可知,若蠟燭放置在20 cm刻度線處,此時(shí)物距為30 cm,大于二倍焦距,移動(dòng)光屏,可在光屏上得到一個(gè)倒立、縮小的實(shí)像,B錯(cuò)誤；由題意可知,若蠟燭放置在35 cm刻度線處,此時(shí)物距為15 cm,小于二倍焦距但大于一倍焦距,移動(dòng)光屏,可在光屏上得到一個(gè)倒立、放大的實(shí)像,C正確；由題意可知,若蠟燭放置在45 cm刻度線處,此時(shí)物距為5 cm,小于一倍焦距,此時(shí)蠟燭通過(guò)凸透鏡成一個(gè)正立、放大的虛像,在光屏上得不到像,D錯(cuò)誤。5.B6.C7.B解析根據(jù)凸透鏡的成像規(guī)律可知：當(dāng)物距等于像距等于二倍焦距時(shí),成倒立、等大的實(shí)像,由圖像可知：當(dāng)物距u=20 cm時(shí),像距v=20 cm,所以凸透鏡的焦距為f=10 cm,故A錯(cuò)誤；當(dāng)物距u=30 cm時(shí),物距大于二倍焦距,凸透鏡成倒立、縮小的實(shí)像,照相機(jī)利用了這條規(guī)律,故B正確；當(dāng)物距u=8 cm時(shí),物距小于焦距,凸透鏡成正立、放大的虛像,放大鏡是利用該原理來(lái)工作的,故C錯(cuò)誤；物體從距凸透鏡30 cm處向距凸透鏡15 cm 處移動(dòng)時(shí),物距變小,當(dāng)凸透鏡成實(shí)像時(shí),物距越小,像距越大,像越大,故D錯(cuò)誤。8.C解析照相機(jī)的鏡頭是凸透鏡,老花鏡也是凸透鏡,屬于同一類透鏡,故A正確,不符合題意。當(dāng)u2f時(shí),成倒立、縮小的實(shí)像,應(yīng)用于照相機(jī)和攝像機(jī),故B正確,不符合題意。照相機(jī)是利用凸透鏡成倒立、縮小的實(shí)像的原理工作的,在物距不變的條件下,乙照片中的花菜大些,則拍攝乙照片時(shí)鏡頭的焦距需調(diào)得大些,故C錯(cuò)誤,符合題意,D正確,不符合題意。9.綠凸遠(yuǎn)視10.凸縮小變大11.如圖所示12.如圖所示13.（1）會(huì)聚11.0（2）同一高度蠟燭放在了凸透鏡一倍焦距以內(nèi)（3）放大投影儀（或幻燈機(jī)）（4）靠近C（5）照相機(jī)上（6）遠(yuǎn)離后縮（7）太陽(yáng)光沒(méi)有正對(duì)著凸透鏡照射（8）光屏上還沒(méi)有出現(xiàn)清晰的像時(shí)就測(cè)出了像距（9）紅光