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单选题
1、如图是患有近视眼的小明检查视力时的情景,小明通过观察视力表在平面镜中所成的像来完成检查。下列描述正确的是( )
A.视力表与它在平面镜中所成像到平面镜的距离相等 B.视力表在平面镜中所成的像比实际视力表小
C.近视眼形成的原因是晶状体太厚,对光的折射能力太弱 D.近视眼应该用度数合适的凸透镜来矫正 答案:A 解析:
A.平面镜成像中,像到镜面的距离等于物到镜面的距离,故视力表与它在平面镜中所成像到平面镜的距离相
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等,故A正确;
B.平面镜成正立、等大的虚像,故视力表在平面镜中所成的像与实际大小相等,故B错误;
CD.近视眼形成的原因是晶状体太厚,对光的折射能力太强,使像成在视网膜之前,矫正时要使像后移到视网膜上,需要将进入眼睛的光线适当发散,故应佩戴度数合适的凹透镜来矫正。故CD错误。 故选A。
2、在探究“凸透镜成像规律”的实验中,已知凸透镜的焦距为10cm。如图所示,凸透镜固定在光具座的50cm刻线处,通过移动蜡烛和调节光屏的位置来进行探究实验。下列说法中正确的是( )
A.将蜡烛移到10cm刻线处,光屏上呈现倒立放大的实像 B.将蜡烛移到45cm刻线处,光屏上呈现正立放大的虚像 C.将蜡烛移到35cm刻线处,成像特点与照相机成像特点相同
D.将蜡烛从10cm刻线处移向40cm刻线处的过程中,光屏上呈现的像会变大 答案:D 解析:
A.将蜡烛移到10cm刻线处,物距为40cm,大于两倍焦距,故成的是倒立的缩小的实像,故A错误; B.将蜡烛移到45cm刻线处,物距为5cm,成的是虚像,光屏上无法承接,故B错误;
C.将蜡烛移到35cm刻线处,物距为15cm,在一倍焦距和两倍焦距之间,故成像特点倒立的放大的实像,与投影仪成像特点相同,故C错误;
D.将蜡烛从10cm刻线处移向40cm刻线处的过程中,成实像,物近像远,像变大,故光屏上呈现的像会变大,
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故D正确。 故选D。
3、加强青少年近视防控,促进视力健康是社会关注的“光明工程”。关于近视眼成像及其矫正,下列说法正确的是 ( )
A.像成在视网膜的后方,应使用凸透镜矫正 B.像成在视网膜的前方,应使用凸透镜矫正 C.像成在视网膜的后方,应使用凹透镜矫正 D.像成在视网膜的前方,应使用凹透镜矫正 答案:D 解析:
近视眼是由于晶状体的聚光能力太强,使远处物体成像在视网膜的前方而形成的。因此要戴对光线有发散作用的凹透镜来矫正。 故选D。
4、将凸透镜和蜡烛、光屏安装到光具座上位置如图所示,此时光屏上得到清晰的像,下列说法正确的是( )
A.此时光屏上的像是放大、正立的虚像 B.此时成像情况符合投影仪成像原理
C.保持凸透镜的位置不动,向右移动蜡烛并调整光屏到适当的位置,当光屏上再次得到清晰的像时,这个像一定是缩小的像
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D.保持凸透镜的位置不动,向左移动蜡烛,则光屏一定要向左调整位置才能得到清晰的像 答案:D 解析:
AB.由图可知,物距大于像距,即
u>2f,2f>v>f
成倒立、缩小的实像,是照相机的成像原理,故AB错误;
C.凸透镜成实像时有物近像远像变大的特点,保持凸透镜不动,向右移动蜡烛并调整光屏到适当的位置,当光屏上再次得到清晰的像时,像将变大,故C错误;
D.保持透镜的位置不动,向左移动蜡烛,物距增大,像距减小,像变小,需要将光屏也向左移动才能得到清晰的像,故D正确。 故选D。
5、如图所示,将点燃的蜡烛放在距凸透镜10cm处时,在另一侧距凸透镜10cm处的光屏上出现了一个与烛焰等大的清晰像,若保持物距不变,更换一个焦距为8cm的凸透镜后,要想在屏上出现清晰像,下列操作可行的是( )
A.使屏远离透镜B.使屏靠近透镜
C.蜡烛和光屏位置对调D.光屏与蜡烛在透镜左侧 答案:A 解析:
AB.将点燃的蜡烛放在距凸透镜10cm处时,在另一侧距凸透镜10cm处的光屏上出现了一个与烛焰等大的清
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晰像,说明
2𝑓=10cm
则图中凸透镜的焦距为
𝑓=5cm
若保持物距不变,更换一个焦距为8cm的凸透镜后,此时物距在一倍焦距与二倍焦距之间,成一个倒立放大的实像。光屏要想呈现一个清晰的像,需要将光屏移至大于二倍焦距的位置,所以要使屏远离透镜。故A符合题意,B不符合题意;
C.蜡烛和光屏的位置对调,并不会改变像距和物距,此时更换的凸透镜的焦距为8cm,因此光屏上得不到清晰的像,故C不符合题意;
D.光屏与蜡烛在透镜同一侧时,光屏无法承接蜡烛的像,故D不符合题意。 故选A。
6、如图所示,a、b、c、d是距凸透镜不同距离的四个点,F为焦点。下列几种光学仪器的成像原理与物体在不同点时的成像情况相对应,下列说法正确的是( )
A.幻灯机是根据物体放在c点时的成像特点制成的 B.照相机是根据物体放在d点时的成像特点制成的
C.使用放大镜时的成像情况与物体放在a点时的成像情况相似 D.人眼看物体时的成像情况与物体放在F点时的成像情况相似 答案:A 解析:
A.物体放在c点,2f>u>f,成倒立、放大的实像,应用于幻灯机。故A正确;
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B.物体放在d点,u<f,成正立、放大的虚像,应用于放大镜。故B错误; C.物体放在a点,u>2f,成倒立、缩小的实像,应用于照相机。故C错误;
D.物体在F点时,此时的物体在焦点上,此时凸透镜不成像;而人的眼睛与物距大于二倍焦距时凸透镜的成像情况相似。故D错误。 故选A。
7、如图所示,烛焰在光屏上刚好成清晰的像。若凸透镜不动,将蜡烛移至20cm刻度处,移动光屏,在光屏上能观察到( )
A.正立放大的虚像B.倒立等大的实像 C.倒立放大的实像D.倒立缩小的实像 答案:D 解析:
读图可知,此时物距为15cm,成的是倒立放大的实像,则物距与焦距的关系是
𝑓<15cm<2𝑓
从中可得,透镜的焦距小于15cm。当将透镜放在20cm刻度线处时,物距为30cm,则此时物距大于2倍焦距。 根据凸透镜成像规律可知:当物距大于2倍焦距时,通过凸透镜成的是倒立的缩小的实像。 故A、B、C不符合题意,D符合题意。 故选D。 多选题
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8、在探究凸透镜成像规律的实验中,小明某次实验情形如图(光屏的位置用像的位置代替了)。则下列说法正确的是( )
A.此时蜡烛处于透镜一倍焦距和二倍焦距之间的位置
B.保持凸透镜位置不变。交换蜡烛和光屏的位置,光屏上仍能看到清晰的像 C.蜡烛向右移动一段距离,向右移动光屏,光屏上定会出现清晰的像 D.蜡烛向左移动一段距离,向左移动光屏,光屏上一定会出现清晰的像 答案:ABD 解析:
A.由图像可知,此时光屏上成倒立、放大的实像,蜡烛处于一倍焦距和二倍焦距之间,故A正确; B.凸透镜成倒立放大的实像,需满足
2𝑓>𝑢>𝑓
的条件,此时
𝑣>2𝑓
凸透镜成像的实质是光的折射,在光的折射现象中,光路是可逆的,保持凸透镜的位置不变,将蜡烛和光屏的位置相互交换后
𝑢>2𝑓
成倒立缩小的实像,因此光屏无需左右移动仍可接收到清晰的像,故B正确;
C.蜡烛向右移动一段距离,假如物距小于一倍焦距,成虚像,光屏上不会出现清晰的像,故C错误;
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D.凸透镜成实像时,物近像远像变大,若将蜡烛向左移动一段距离,光屏需向左移动适当的距离,才能接收到清晰的像,故D正确; 故选ABD。
9、用手机的摄像头对着“微信”或“支付宝”的二维码扫一扫,就可以快捷方便地完成收付款交易。下列说法正确的是( )
A.手机的摄像头相当于一个凹透镜 B.手机这种摄像头可用来矫正远视眼
C.手机拍摄物体成缩小的实像时与望远镜物镜成像的原理是一样的 D.当手机的摄像头靠近二维码时,看到二维码所成的像将变大 答案:BCD 解析:
A.手机摄像头相当于凸透镜,利用手机扫描二维码时,成倒立、缩小的实像,故A错误; B.手机摄像头相当于凸透镜,远视眼是在视网膜后会聚成像,应该用凸透镜进行矫正,故B正确; C.望远镜的物镜成倒立、缩小的实像,与照相机的成像原理相同,故C正确;
D.当手机的摄像头靠近二维码时,物距变小,像距变大,看到二维码所成的像将变大,故D正确。 故选BCD。
10、为满足城市治安防控的需要,很多公壮聚集地区安装了360°高清摄像头,其镜头的功能类似于人眼睛的晶状体,焦距可以调节。它的像距几乎不变,如图所示,某人在成像板上已经成清晰的像,此时镜头的焦点在F处,在监控此人的过程中(该人在成像板上的像始终保持清晰),下列说法正确的是( )
A.高清摄像头的工作原理与照相机相同
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B.如果该人远离镜头,成像板上的像会变大 C.如果该人靠近镜头,镜头的会聚能力增强 D.如果该人远离镜头,镜头的焦点可能变在c点 答案:ACD 解析:
A.高清摄像头的镜头的功能类似于人眼睛的晶状体,人眼睛的晶状体相当于是照相机的镜头,所以高清摄像头的工作原理与照相机相同,故A正确;
B.根据凸透镜成像特点,如果该人远离镜头,物距变大,像变小,故B错误;
C.如果该人靠近镜头,物距减小,像距要相对增大,不改变镜头和成像板之间的距离时,则应通过减小凸透镜的焦距,来使像距要相对变大,才能在屏上得到清晰的像,所以此时镜头的聚光能力增强,故C正确; D.如果该人远离镜头,物距变大,像距要相对变小,不改变镜头和成像板之间的距离,则应通过增大凸透镜的焦距,来使像距要相对变小,才能在成像板上得到清晰的像,所以镜头的焦点将可能变在c点,故D正确。 故选ACD。 综合题
11、春节假期,贝贝同学一家坐轿车去梅兰芳公园游玩。
(1)她站在水池边的能欣赏到水中的鱼在游玩,这是光的_____现象,此现象是光从_____射入_____造成的; (2)展厅里的电视上在播放着京剧大师梅兰芳的精典剧目《贵妃醉酒》,电视遥控器是通过_____(选填“紫外线”或“红外线”)来控制电视的,调节电视机的音量是改变声音的_____,贝贝被深深感染了,这是因为梅兰芳大师的_____(选填“音调”或“音色”)与众不同,该乐曲是通过_____传入贝贝耳朵的。
(3)公园内的摄像头内部有光学元件,其作用相当于凸透镜,公园内的景物通过它所成像的性质是倒立、_____的实像。当人们远离摄像头过程中,所成的像_____(选填“变大”、“变小”或“不变”) 答案: 折射 水 空气 红外线 响度 音色 空气 缩小 变小
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解析:
(1)[1][2][3]鱼儿是在水中的实际物体,由于鱼反射的光线从水射向空气时在水面处发生折射,折射光线进入了我们的眼睛,我们看到水中的鱼,其实看到的是鱼的虚像,是由光的折射形成的。 (2)[4]家中电视机遥控器是靠红外线来实现对电视机控制的。
[5]调节音量时,是改变声音的大小,喇叭的振幅发生改变,物理学中用响度来描述声音的这一特征。 [6]音色是指声音的特色,不同发声体发出声音的音色不同;贝贝被深深感染,这是因为梅兰芳大师的音色与众不同。
[7]乐曲是通过空气传入贝贝耳朵的。
(3)[8][9]摄像头是利用凸透镜成倒立、缩小实像的原理制成的,凸透镜成实像时,物远像近像变小,因此当人们远离摄像头过程中,物距增大,所成的像变小。
12、(1)如图所示,水里的光源O发出的一条光线射向水面,在水面处发生反射和折射,反射光线经过P点,折射光线经过A点,请作出反射和折射的光路图___________。
(2)如图所示,潜水员眼睛在水下A点处,B点有条小鱼,C点有只小鸟,D点是潜水员观察到小鸟像的位置,请画出潜水员观家鱼、鸟的光路图___________。
(3)画出图中物体MN发出的两条入射光线经凸透镜折射后的光线。___________物体MN经凸透镜成___________(放大、缩小)(正立、倒立)的像。此原理可做成光学仪器是___________
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答
案:
缩小倒立 照相机
解析:
(1)[1]根据平面镜成像的规律,作出点光源O关于水面的对称点,即点光源O在水面的像O′,由于反射光线的反向延长线要过像点O′,连接PO′,与水面的交点就是入射点M。分别连接OM、MP、MA,可得入射光线、反射光线、折射光线。如图所示:
(2)[2]光在同种均匀介质中沿直线传播,人在水中A处看到B处的鱼的光路,可连接AB,光线方向从B指向A,光线BA即为潜水员观察鱼的光路图;由题可知,C处是小鸟,D是人看到小鸟的像;光的折射成像时,折射光线的延长线过像点,连接AD与水面交于点O(即为入射点),过O点作出法线,连接CO、OA即为入射光线与折射光线。如图所示:
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(3)[3]平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点;过光心的光线其传播方向不变;如图所示:
[4][5]由图可知,物体MN经凸透镜成缩小、倒立的像,是照相机的原理。
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