1、专题05透镜及其应用一、选择题1.(2020四川省乐山市)在“探究凸透镜成像的规律”实验中,下列说法正确的是()A. 将蜡烛移至a处时,移动光屏,可看见放大、正立的实像B. 将蜡烛移至b处时,移动光屏,可看见缩小、倒立的实像C. 将蜡烛移至c处时,移动光屏,可看见放大、倒立的实像D. 将蜡烛移至d处时,移动光屏,可看见放大、正立的虚像【答案】C【解析】【详解】A由图可知,将蜡烛移至a处时,物距小于焦距,成正立、放大的虚像,移动光屏,找不到像,故A错误;B将蜡烛移至b处时,物距等于焦距,此时不成像,故B错误;C将蜡烛移至c处时,物距大于一倍焦距小于二倍焦距,移动光屏,可看见放大、倒立的实像,故C
2、正确;D将蜡烛移至d处时,物距大于焦距,移动光屏,可看见倒立的实像,故D错误。故选C。2.(2020四川省甘孜州)如图所示,关于近视眼和远视眼,下列说法正确的是()A. 乙为远视眼,应佩戴凸透镜矫正B. 乙为近视眼,应佩戴凹透镜矫正C. 甲为远视眼,应佩戴凹透镜矫正D. 甲为近视眼,应佩戴凸透镜矫正【答案】A【解析】【详解】A远视眼是由于晶状体太薄,折光能力太弱,使像成在视网膜后,所以图乙为远视眼的成因,远视眼应佩戴凸透镜矫正,故A正确;B远视眼是由于晶状体太薄,折光能力太弱,使像成在视网膜后,所以图乙为远视眼的成因,远视眼应佩戴凸透镜矫正,故B错误;C近视眼是由于晶状体太厚,折光能力太强,使
3、像成在视网膜前,所以图甲为近视眼的成因,近视眼应佩戴凹透镜矫正,故C错误;D近视眼是由于晶状体太厚,折光能力太强,使像成在视网膜前,所以图甲为近视眼的成因,近视眼应佩戴凹透镜矫正,故D错误。故选A。3.(2020山东省聊城市)下列关于光现象的描述正确的是()A. 图甲:是表示矫正近视眼的光路示意图B. 图乙:凸透镜只对平行于主光轴的光有会聚作用C. 图丙:用放大镜看远处的物体时,像是缩小、倒立的D. 图丁:把纸板NOF向后折,在纸板上不能看到反射光【答案】CD【解析】【详解】A近视眼需要佩戴凹透镜,图中眼睛前面是凸透镜,用来矫正远视眼,故A错误;B凸透镜对所有光线有会聚作用,故B错误;C用放大
4、镜看远处的物体时,物距大于2倍焦距,成缩小、倒立的实像,故C正确;D由于反射光线、入射光线和法线都在同一平面内,把纸板NOF向后折,两块纸板不在同一平面上,在纸板上不能看到反射光,故D正确。故选CD。二、填空题4.(2020黑龙江省龙东地区)在“探究凸透镜成像规律”的实验中,将凸透镜正对着太阳,在距凸透镜15cm处得到一个最小、最亮的光斑,则该凸透镜的焦距为_cm;若将一个物体放在此透镜前40cm处,可在透镜另一侧光屏上得到一个倒立_(选填“放大”、“等大”或“缩小”)的实像【答案】 (1). 15 (2). 缩小【解析】【详解】将一个凸透镜正对太阳,可在距凸透镜15cm处得到一个最小、最亮的
5、光斑可知蜡烛正好放在凸透镜的焦点上了,则该凸透镜焦距为15cm;将一物体放在此透镜前40cm处, 40cm2f,成倒立、缩小的实像5.(2020黑龙江省龙东地区)如图所示,下列有关眼睛的示意图,远视眼是_图,远视眼矫正是_图。【答案】 (1). 丁 (2). 乙【解析】【详解】12远视眼是由于晶状体会聚能力弱,成像在视网膜的后方,需要佩戴凸透镜矫正。故远视眼为丁图,远视眼矫正为乙图。三、作图、6.(2020重庆A)按要求完成下列作图:(1)在图11中人射光线平行于主光轴,画出它经凸透镜折射后的光线:答案:7.(2020重庆B)按要求完成下列作图:(1)如图所示,请画出平行于主光轴的入射光线AB
6、经凸透镜折射后的光线_;【答案】 (1). 【解析】【详解】(1)1平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点,如图:8.(2020四川省南充市)一東光从空气射向玻璃砖,并穿过玻璃砖;画出这束光进入和离开玻璃砖的折射光线。【答案】【解析】【详解】光从空气垂直进入玻璃砖,所以其传播方向不变;然后光从玻璃斜射入空气中,先过入射点垂直于界面画出法线,然后根据折射光线和入射光线分别位于法线两侧、折射角大于入射角,画出折射光线。如图所示:四、实验与探究题(本题共4个小题,共26分)9.(2020新疆生产建设兵团)如图所示,在探究凸透镜成像规律时,将焦距为10 cm的凸透镜A固定在光具座上50 cm刻线处,
7、光屏和点燃的蜡烛位于凸透镜两侧。首先调整烛焰中心、透镜中心和光屏中心在_高度,再将点燃的蜡烛放置在光具座上30 cm刻线处,移动光屏到_cm刻线处,烛焰在光屏上成清晰的像,接着保持蜡烛的位置不变,将凸透镜A换成焦距为8 cm的凸透镜 B并保持位置不变,为使烛焰在光屏上成清晰的像,应将光屏向_(填“左”或“右”)移动。【答案】 (1). 同一 (2). 70 (3). 左【解析】【详解】1首先调整烛焰中心、透镜中心和光屏中心在同一高度上。2将点燃的蜡烛放置在光具座上30cm刻线处,此时物距为20cm,等于2倍焦距,移动光屏到70cm刻线处,此时像距也是2倍焦距,烛焰在光屏上成倒立等大的实像。3保
8、持蜡烛的位置不变,换成焦距为8cm的凸透镜B并保持位置不变,此时物距大于2倍焦距,应将光屏向在左移动,使像距在1倍焦距和2倍焦距之间,可使烛焰在光屏上成倒立缩小的实像。10.(2020四川省南充市)某学习小组“探究凸透镜成像的规律,进行了如下操作:(1)安装并调节烛焰透镜、光屏,使它们三者中心大致在_;(2)通过探究,记录并绘制了物距u与像距v之间的关系图像,如图甲所示,则该凸透镜的焦距是_cm;(3)当蜡烛放在如图乙所示位置时,调节光屏,可在光屏上得到一个倒立、_的实像,生活中的_(选填照相机”“投影仪“、“放大镜)就是利用这样的成像原理工作的;(4)若将透镜的上半部分用不适明的纸板挡住,则
9、光屏上_(选填能”或“不能”)成完整的像;(5)在图乙中,小明借来物理老师的眼镜将其放在蜡烛和凸透镜之间,发现光屏上原本清晰的像变模糊了,向右移动光屏,光屏上的像又变清晰,说明老师戴的是_(选填“近视”或“远视)眼镜。【答案】 (1). 同一高度 (2). 5 (3). 缩小 (4). 照相机 (5). 能 (6). 近视【解析】【详解】(1)1为了使凸透镜成像到光屏中央,安装器材时,调节烛焰、透镜、光屏,使它们三者中心大致在同一高度。(2)2凸透镜成像的规律中,当物距等于两倍焦距时,像距也等于两倍焦距,此时成倒立、等大的实像,结合甲图,当物距为10cm时,像距也为10cm,则焦距为5cm。(
10、3)34当蜡烛放在如图乙所示位置时,物距在两倍焦距以外,凸透镜成倒立、缩小的实像,与这一工作原理相符的是照相机。(4)5凸透镜成实像时,所有透过透镜的光会聚到光屏上成像,当将透镜的上半部分挡住后,整个物体发出的光虽有一部分被挡住,但总会有一部分光通过下半部分凸透镜而会聚成像,因此,像与原来相同。(5)6物理老师的眼镜将其放在蜡烛和凸透镜之间,右移动光屏,光屏上的像变清晰,说明了物理老师的眼镜具有发散光的作用,因此是凹透镜,近视眼镜就是凹透镜。11.(2020四川省甘孜州)在“探究凸透镜成像规律”的实验中,凸透镜的焦距是10cm,按照实验要求安装好实验器材,如图所示。(1)点燃蜡烛,当蜡烛、凸透
11、镜在图所示位置时,移动光屏,在光屏上_(选填“能”或“不能”)得到清晰的像。(2)保持凸透镜位置不变,将光屏移回至50cm刻度处,把蜡烛移至15cm刻度处后,再将光屏向_(选填“左”或“右”)移动到适当位置,能在光屏上得到清晰的_(选填“正立”或“倒立”)、_(选填“放大”或“缩小”)的像。【答案】 (1). 不能 (2). 右 (3). 倒立 (4). 放大【解析】【详解】(1)1已知凸透镜的焦距是10cm,如图所示物距u=30cm-20cm=10cm物距等于一倍焦距,此时光屏上不能成像。(2)234保持凸透镜位置不变,把蜡烛移至15cm刻度处后,此时物距物距大于一倍焦距且小于两倍焦距,此时
12、光屏上成倒立、放大的实像,像距大于两倍焦距;由题意可知应将光屏向右移动才能在光屏上得到清晰的像。12.(2020山东省滨州市)某小组在“探究凸透镜成像的规律”的实验中。(1)实验前,要调整烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在_;(2)通过调整,恰好在光屏上得到烛焰等大的像,如图所示,则所用凸透镜的焦距是_;(3)在图中,把蜡烛向左移动,凸透镜的位置不变,应把光屏向_(选填“左”或“右”)适当调节,才能在光屏上得到烛焰清晰倒立、_(选填“放大”、“缩小”或“不变”)的实像。接下来改用焦距为的凸透镜继续进行实验,如果不改变蜡烛和凸透镜的位置,要在光屏上成清晰的像应把光屏向_(选填“左”或“右”)适当调节
13、;(4)在探究凸透镜成实像的过程中,他们又尝试用白纸遮挡住凸透镜的一半,发现在光屏上_(选填“仍能”或“不能”)成烛焰完整的像。【答案】 (1). 同一高度 (2). 10 (3). 左 (4). 缩小 (5). 右 (6). 仍能【解析】【详解】(1)1实验前,为了使像成在光屏的中央,要调整烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度。(2)2由图可知,物距等于像距为20cm,即u=v=20cm=2ff=10cm(3)34把蜡烛向左移动,凸透镜的位置不变,物距为20cm+15cm=35cm物距大于2倍焦距,像距大于1倍焦距小于2倍焦距,所以应把光屏向左移动,光屏上成倒立、缩小的实像。5接下来改用焦距为的凸透镜继续进行实验,焦距变大,光线会推迟会聚成像,像距变大,要使光屏上得到清晰的像,光屏应远离凸透镜,把光屏向右适当调节;(4)6在做凸透镜成像的实验时,用白纸遮挡住凸透镜的一半,另一半部仍可以会聚光线,所以仍可以成物体完整的像。