2022年初中物理培優(yōu)(競賽)及高中自主招生專題訓(xùn)練:第05章 透鏡及其應(yīng)用(含解析)

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1、初物培優(yōu)(重高自招競賽)之第05章透鏡及其應(yīng)用 2 原題 2 實像與虛像的區(qū)別(共1小題) 2 二.凸透鏡的會聚作用(共1小題) 2 四 .凸透鏡成像規(guī)律及其探究實驗(共18小題) 5 五 .凸透鏡成像的應(yīng)用(共15小題) 13 六 .眼睛及其視物原理(共1小題) 17 七 .近視眼的成因與矯正辦法(共2小題) 19 —.實像與虛像的區(qū)別(共1小題) 21 二 .凸透鏡的會聚作用(共1小題) 21 三 .透鏡的光路圖(共11小題) 22 四 .凸透鏡成像規(guī)律及其探究實驗(共18小題) 32 五 .凸透鏡成像的應(yīng)用(共15小題) 51 六 .眼睛及其視物原理(共1小題)

2、 64 七 .近視眼的成因與矯正辦法(共2小題) 67 校老師 初物培優(yōu)(重高自招競賽)之第05章透鏡及其應(yīng)用 原題 一.實像與虛像的區(qū)別(共1小題) 1. (2017?青羊區(qū)校級自主招生)對學(xué)習(xí)過的知識進(jìn)行歸納總結(jié),從而加深對知識的理解,是一種重要的學(xué)習(xí)方法,以下時小明學(xué)習(xí)了“平面鏡成像”和“凸透鏡成像”的知識后,總結(jié)出的關(guān)于平面鏡和凸透鏡所成虛像的一些特點,作了一些比較,其中錯誤的是( ) A.虛像不可以用光屏承接 B.它們成的虛像都是正立的 C.平面鏡成的虛像是等大的,凸透鏡成的虛像有放大的也有縮小的 D.平面鏡成的虛像與物體在異側(cè),凸透鏡成的虛像和物體在透鏡的同側(cè)

3、 凸透鏡的會聚作用(共1小題) 2. (2019?寧波自主招生)有一束平行于主光軸的光束,經(jīng)過凸透鏡折射后射出,在光的會聚點前遇到一個中間開孔的平面鏡,則這束光線的成像情況是( ) A.平面鏡前后各成一實像 B.平面鏡前成一虛像,鏡后成一實像 C.平面鏡前成一實像,鏡后成一實像和一虛像 D.平面鏡前成一實像,鏡后成一虛像 三.透鏡的光路圖(共U4、題) 3. (2015?蕪湖自主招生)在光具座上自左向右依次豎直放置一個凹透鏡、凸透鏡和平面鏡,兩個透鏡的主光軸重合,凸透鏡的焦距為f,此時兩個透鏡之間的距離為L.在凹透鏡的左側(cè)有-水平平行光束通過兩個透鏡后入射到平面鏡上,經(jīng)平面鏡反射

4、后,反射光恰能沿原來的光路返回,據(jù)此可判斷凹透鏡的焦距為( ) A. f B. L C. f+L D. f- L 4. (2015?寧波自主招生)如圖所示,一塊矩形玻璃豉切割成圖中形狀后拉開一段距離,平 行于主光軸的光線從左面射入,則從最右邊射出的光線( ) A.可能是平行光線 B. 一定是發(fā)散光線 C. 一定是會聚光線 D.可能是會聚光線,也可能是發(fā)散光線 5. (2011?成都校級自主招生)學(xué)習(xí)了透鏡的有關(guān)知識后,為了把一束從左側(cè)射入的較寬的平行光變?yōu)檩^窄的平行光,小王同學(xué)找來了三只薄透鏡,其中凸透鏡Li的焦距是5cm,凸透鏡L2的焦距是3cm,凹透鏡

5、L3的焦距是2cm。小王分別設(shè)計了如圖所示的四種光 6. (2011?蚌山區(qū)校級自主招生)如圖,凸透鏡L的焦距為f,F為焦點,在離透鏡1.5f處垂直主光軸放置一平面鏡M,左側(cè)焦點F的正上方有一點光源S,試通過作圖確定在凸透鏡右側(cè)所成像點的位置,要求作出兩條光路。 7. 8. (2010?自流井區(qū)校級自主招生)物體AB在凸透鏡的一側(cè),請用作圖法作出在凸透鏡的 另一側(cè)眼睛能直接看到AB的實像A'B'的范圍(用斜線陰影表示),凸透鏡用簡化符 號“1”表示。 (2002?鏡湖區(qū)校級自主招生)兩束平行的激光(單色光)經(jīng)過盒內(nèi)的一塊光學(xué)器件后仍 然平行射出,有兩種情況,如圖所示。作出光

6、經(jīng)過盒內(nèi)光學(xué)器件的完整的光路圖,并說 明在不打開盒子的條件下,用什么辦法可以確定盒內(nèi)究竟是什么光學(xué)器件。 9. (2014?合肥校級自主招生)如圖所示,COC'為凸透鏡的主光軸,F(xiàn)和F'為凸透鏡的 焦點,AB表示一個物體,位于凸透鏡的2倍焦距處,畫出A點經(jīng)凸透鏡折射后像點A'的位置,并證明AB的像與物大小相等。 10. (2014?禪城區(qū)校級自主招生)畫出光經(jīng)過透鏡后的光路: J\ 11. (2015?蒙城縣校級自主招生)如圖所示,物體AB經(jīng)凸透鏡折射后所成像為A'B' 已知AB的高為h”物距u,像距v,試用hi、u、v表示像高h(yuǎn)2。 12. (2

7、014?禪城區(qū)校級自主招生)在方框中填上適當(dāng)?shù)耐哥R:凹透鏡、凸透鏡。 13. (2012?渠縣校級自主招生)如圖所示,SA、SB是光源S發(fā)出的兩條光線。其中SA平行于主光軸,SB過左焦點,利用這兩條光線通過凸透鏡的折射光線找到像S'的位置(注意標(biāo)出箭頭方向)。 四.凸透鏡成像規(guī)律及其探究實驗(共18小題) 14. (2019?市南區(qū)校級自主招生)某同學(xué)在實驗室中探究凸透鏡的成像規(guī)律,取來一個凸透鏡,首先用平行光做了如圖甲所示的實驗,然后用該透鏡做蠟燭成像的實驗,如圖所示的四個實驗情景中,能在光屏上得到蠟燭清晰像的是( ) D. 15. (2018?寧波自主招生)一

8、焦距為10cm的凸透鏡和一支點燃的蠟燭放置光具座上(部分 結(jié)構(gòu)已經(jīng)略去),如圖所示。當(dāng)凸透鏡慢慢從100cm處平移到15cm處的過程中,燭焰經(jīng) 透鏡所成的像的位置變化情況是( 凸透他 A A. 一直向右移動 B. 一直向左移動 C.先向右移動,再向左移動 D.先向左移動,再向右移動 16. (2018?南平自主招生)小王同學(xué)將凸透鏡及蠟燭、光屏置于光具座上(如圖甲),做成像實驗,記錄每次成實像的物距u,像距v,物像間距L(u+v),繪出圖線乙(以f為長度單位)?,F(xiàn)代物理學(xué)中,有一個凸透鏡成像的“新概念”:放大率n=^=K.結(jié)合甲、/\DII 乙兩圖可知,下列說法不正確的

9、是( A.要想成實像,蠟燭與光屏的間距應(yīng)滿足L24f B.當(dāng)物距u=1.5f時,則n=2 C.當(dāng)物距u=2f時,則n=l D.當(dāng)物距u>2f時,則n>l 17. (2017?市南區(qū)校級自主招生)如圖所示,在“探究凸透鏡成像規(guī)律”時,發(fā)光體“P”在圖中的光屏上成了一個清晰、等大的像,此時“P”到透鏡的距離是20cm。以下說法錯誤的是( ) A.凸透鏡的焦距是10cm B.若發(fā)光體從該點遠(yuǎn)離凸透鏡,則經(jīng)凸透鏡所成的像與照相機(jī)的成像特點相同 C.為了從不同方向觀察光屏上的像,光屏應(yīng)選用粗糙的平面 D.若發(fā)光體從該點逐漸靠近凸透鏡,則經(jīng)凸透鏡始終能成放大的像 18. (20

10、17?寧波自主招生)如圖所示,主光軸上有一點光源,在透鏡的另一側(cè)有一光屏。光屏、點光源通過凸透鏡在光屏上形成一個光斑,現(xiàn)讓光屏稍微靠近凸透鏡,光斑的面積會減小,設(shè)凸透鏡的焦距為f,由此可判斷( ) A.d一定小于f B. d一定大于2f C. d一定大于f,小于2f D. d可能大于2f,也可能小于f 19. (2016?市南區(qū)校級自主招生)如圖是同學(xué)們依據(jù)“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實驗數(shù)據(jù)繪 制的物體到透鏡的距離u跟像到透鏡的距離v之間關(guān)系圖象,下列判斷中正確的是( ) B.當(dāng)u=5cm時,在光屏上能得到一個放大的像 C.當(dāng)u=19cm時成放大的像,投影儀是根據(jù)

11、這一原理制成的 D.若把物體從距凸透鏡16cm處移動到30cm處的過程中,像逐漸變小 20. (2011?南充自主招生)物體離凸透鏡22厘米時,能在光上屏上得到一個清晰的倒立縮 小的像,則下列判斷正確的是( ) A.如果物距小于11厘米時,一定不能成實像 B.如果物距等于11厘米時,一定成放大的實像 C.如果物距大于11厘米時,一定成放大的實像 D.改變物距,當(dāng)像距為22厘米時,在光屏上得到的是放大的像 21. (2006?清浦區(qū)校級自主招生)如圖所示,O為凸透鏡的光心,01002為凸透鏡的主光軸,F(xiàn)為凸透鏡的兩個焦點,用f表示透鏡的焦距,A,B,為物體AB的像,AB,箭頭方向

12、平行于主光軸,則關(guān)于物體AB所在的區(qū)域和箭頭方向的下列說法正確的是( ) A.圖中I區(qū)域,與主光軸平行 B.圖中I區(qū)域,與主光軸不平行 C.圖中II區(qū)域,與主光軸平行 D.圖中【I區(qū)域,與主光軸不平行 22. (2019?涪城區(qū)校級自主招生)如圖1所示,-束光會聚于b點,在虛線區(qū)域內(nèi)放透鏡甲 后,光會聚于主光軸上的c點,在虛線區(qū)域內(nèi)放透鏡乙后,光會聚于主光軸上的a點,可判斷甲、乙透鏡分別是、(填“凸透鏡”或“凹透鏡”)?,F(xiàn)小虎想探究凸透鏡成像特點,他將透鏡固定在光具座上某位置(圖中未標(biāo)出),如圖2所示,當(dāng)蠟燭從光具座上的M點移到N點并調(diào)整光屏的位置,發(fā)現(xiàn)光屏上的像逐漸變小,

13、可判斷此透鏡位于(填“M點左側(cè)”或“N點右側(cè)”)。 Ocm 10 20 30 IO m O p 1 ro H O\ Hill n o 叫8 Illi飛 lllo 叫6 m o 『5 圖1 圖2 23. (2007?南充自主招生)做測量凸透鏡焦距的實驗時,當(dāng)透鏡置于蠟燭與光屏距離的中點時,光屏上恰好得到燭焰的清晰的像,此時光屏上的像是倒立的實像,這時測得 蠟燭與光屏之間的距離為L,則透鏡的焦距f是. 24. (2021?市北區(qū)校級自主招生)在探究凸透鏡成像規(guī)律的實驗中: (1)為了方便從不同方向觀察光屏上的像,光屏應(yīng)選用較(選填“粗糙”或“光滑”)的白色硬紙板。 (

14、2)當(dāng)蠟燭、凸透鏡、光屏置于圖的位置時,光屏上得到清晰的像,這個像是的 (選填“放大”、“等大”或“縮小”)。若保持蠟燭和透鏡的位置不變,將光屏適當(dāng)遠(yuǎn)離凸透鏡,光屏上得的像變得模糊,這時在蠟燭和凸透鏡之間放上一個合適的(選填“近視”或“遠(yuǎn)視”)鏡片,能在光屏上重新得到清晰的像。 (3)愛米同學(xué)到郊外旅游時,用照相機(jī)拍攝某風(fēng)景,他想拍得范圍更大一些,應(yīng)將照相 機(jī)離風(fēng)景一些,同時還要將鏡頭離底片一些。(選填“近”或“遠(yuǎn)”) 25. (2013?江油市校級自主招生)在做“探究凸透鏡成像的規(guī)律”的實驗中 ①小明將凸透鏡正對太陽光,在透鏡的另一側(cè)移動光屏,在距透鏡10cm處,屏上呈現(xiàn)出

15、最小最亮的光斑,則此凸透鏡焦距約是cm。 ②小明同學(xué)繼續(xù)做實驗時,發(fā)現(xiàn)燭焰在光屏上的像如圖所示,若要使?fàn)T焰在光屏中心成像,只調(diào)節(jié)光屏,應(yīng)將光屏向(選填上/下)調(diào)節(jié)。 ③小明同學(xué)將自己的近視眼鏡鏡片放在了蠟燭與凸透鏡(靠近凸透鏡)之間,移動透鏡和光屏,直到在光屏上得到了一個倒立縮小的清晰的像。將近視眼鏡鏡片取下,發(fā)現(xiàn)光屏上的像變模糊了,為了使屏上的像重新變得清晰,在不移動蠟燭和凸透鏡位置的前提 下,應(yīng)將光屏向(左/右)移動。 26. (2001?鏡湖區(qū)校級自主招生)教學(xué)中常用的投影儀的結(jié)構(gòu)如圖(a)所示,在水平放置 的凸透鏡的正上方有一與水平成45°角的平面鏡,右邊豎直放一屏幕

16、。物體的光線經(jīng)凸 透鏡和平面鏡后,可在屏上成一清晰的像。圖(b)是這一裝置的示意圖,A2B2是物AB 的像。圖中BOi=30厘米,0102=20厘米,0203=90厘米。 (1)對凸透鏡而言,物距和像距各是多少? (2)在圖(b)中畫出物AB的成像光路圖。 27. (2013?廈門自主招生)在做“探究凸透鏡成像規(guī)律”實驗: (1)實驗桌上有兩個凸透鏡,規(guī)格如表所示,光具座上標(biāo)尺的刻度范圍是0?90cm,實 驗中選用凸透鏡較好(選填“甲”或“乙? 序號 直徑 焦距 甲 5cm 30cm 乙 4cm 10cm (2)選好器材后,依次將點燃的蠟燭、凸透鏡、光

17、屏放在光具座上的A、O、B位置。如圖所示,為使?fàn)T焰的像成在光屏的中央,應(yīng)將凸透鏡向移動(選填“上”或"下”),此時所成的像是倒立、的實像,該成像規(guī)律與眼睛成像的特點(選填“相同”或“不相同”)。 (3)若物體從距凸透鏡兩倍焦距處以2cm/s的速度向焦點處移動,則物體所成像移動速 度(填“大于"、“等于”或“小于”)2cm/so A O8 28. (2018?夏津縣校級自主招生)物理操作實驗考試中,小明抽到的是“探究凸透鏡成像規(guī)律”實驗。小明利用如圖裝置進(jìn)行實驗,并將凸透鏡固定在50cm位置保持不動。 (1)實驗前,小明將凸透鏡正對陽光,適當(dāng)移動光屏的位置,當(dāng)光屏上出現(xiàn)一個最小最 亮

18、的圓點時,小明測得圓點與凸透鏡之間距離為10cm,則凸透鏡的焦距為cm。 (2)實驗前,首先調(diào)節(jié)光源、凸透鏡和光屏的高度,使它們的中心大致在同一上, 其目的是使o (3)當(dāng)蠟燭位于20cm位置,光屏必須位于cm到cm之間,才能得到 的清晰的像。 (4)隨著蠟燭的燃燒,蠟燭越來越短,可以觀察到光屏上的像(選填“向上”或"向下”)移動。 29. (2014?北京校級自主招生)小楊探究凸透鏡成像規(guī)律的實驗裝置如圖所示。其中焦距為8cm的凸透鏡固定在光具座上50cm刻度線處,光屏和點燃的蠟燭位于凸透鏡兩側(cè)。小楊將蠟燭移至25cm刻度線處,移動光屏直到光屏上出現(xiàn)燭焰清晰的像,則該像是倒立

19、、的實像。(選填“放大”、“縮小”或“等大”)在照相機(jī)、幻燈機(jī)、放大鏡中,用到了這個原理。 30. (2013?市中區(qū)校級自主招生)小明和小霞利用物理實驗箱中的一些器材探究“凸透鏡成 像規(guī)律”,實驗裝置圖如圖甲所示: (1)實驗前小明同學(xué)利用太陽光測量凸透鏡的焦距,方法如圖乙所示。他注意到讓凸透鏡正對陽光,但沒有仔細(xì)調(diào)節(jié)紙片與透鏡的距離,在紙片上的光斑并不是最小時,就測出了光斑到凸透鏡中心的距離L,那么,凸透鏡的實際焦距 A.一定小于L B.一定大于L C.可能等于L D.可能小于L,也可能大于L (2)如果小明所用凸透鏡的焦距為25cm,而他的探究是在長為1m的光具座

20、上進(jìn)行的,如圖甲。請思考,小明(“能”或“不能”)完成探究,原因是。 31. (2014?蕪湖校級自主招生)用焦距未知的凸透鏡做“探究凸透鏡成像規(guī)律”實驗:通過調(diào)整物距及像距,在光屏上得到倒立、縮小的像,測量并記錄物距和像距,實驗序號為1、2;通過調(diào)整物距再做兩實驗,在光屏上得到倒立、放大的像,測量并記錄物距和像距,實驗序號為3、4。 (1)在實驗前,需要調(diào)節(jié)凸透鏡、光屏的高度,使它們的中心和燭焰的中心大致在 像的性質(zhì) 實驗序號 物距u/cm 像距v/cm 1 30 16 倒立、縮小的像 2 25 17 3 17 25 倒立、放大的像 4

21、 (3)分析前面的4組數(shù)據(jù)及對應(yīng)的現(xiàn)象,為了盡快在光屏上得到倒立等大的像,你的做法是:。進(jìn)行完此操作后,把測得的物距與凸透鏡焦距對比,發(fā)現(xiàn)當(dāng)物距u=20cm時,能得到倒立、等大的實像,可知此透鏡的焦距為cm。 五.凸透鏡成像的應(yīng)用(共15小題) 32. (2019?寧波自主招生)如圖所示為16mm電影放映機(jī),這種電影放映機(jī)使用寬度為16mm的電影膠片,電影中的聲音以聲音信號的方式刻錄在電影膠片上。電影膠片的厚度為0.14mm,片夾上密密地繞了一整盤電影膠片,如圖中d和D分別表示片夾內(nèi)電影膠片的內(nèi)徑和外徑。小科在看電影時,估計銀幕到電影放映機(jī)的距離約為15m;銀幕上的電影畫面寬

22、度約為3m。已知電影放映機(jī)所使用的16mm電影膠片中畫面的寬度約為10mm,下列關(guān)于電影放映時相關(guān)現(xiàn)象的說法,錯誤的是( ) 16mm電影股片電影膠片夾 A.有一次,電影剛開始放映時,小科發(fā)現(xiàn)銀幕上的畫面全部是倒立的。在這種情況下, 地上的碎陶片突然聚集起來,最后形成一只漂亮的陶罐 B.小甬估算,該電影放映機(jī)鏡頭的焦距可能為55mm C.這盤電影膠片的總長度約為646m D.若按每秒24幅畫面正常放映,這盤電影膠片大約能連續(xù)正常放映1小時 33. (2020?鼓樓區(qū)校級自主招生)用照相機(jī)給小蘭拍照,先拍半身照,保持小蘭和相機(jī)位置 不變,調(diào)整攝像頭焦距,拍小蘭全身照,照相

23、機(jī)鏡頭的焦距和像距位置變化( ) A.焦距變大,像距變大 B.焦距變小,像距變小 C.焦距變大,像距變小 D.焦距變小,像距變大 34. (2020?市南區(qū)校級自主招生)如圖所示,一點光源位于-凸透鏡的主軸上,凸透鏡位置固定。當(dāng)點光源位于A點時,它的像在B點;當(dāng)點光源位于B點時,它的像在C點。則凸 透鏡位于( ) A.A的左側(cè)B.AB之間 C.BC之間 D.C的右側(cè) 35. (2020?余姚市校級自主招生)一焦距為f的凸透鏡。主軸和水平x軸重合,透鏡左側(cè)x軸上有一點光源。點光源到透鏡的距離大于f而小于2f,若將此透鏡沿x軸向右平移2f的距離,則在此過程中點光源經(jīng)透鏡所成的像將( )

24、 A. 一宜向右移動 B. 一直向左移動 C.先向右移動,接著向左移動 D.先向左移動,接著向右移動 36. (2019?寧波自主招生)如圖所示,把蠟燭放在二倍焦距以外的a點,移動光屏找到像。光屏和凸透鏡不動,把蠟燭從a點移到b點,如果在b點和O點之間加一個凹透鏡,使?fàn)T焰的像還成在光屏上,則所加的凹透鏡( ) baIfF0 A.可能在b點和a點之間 B.一定在a點和O點之間 C.一定在b點和F點之間 D.一定在F點和O點之間 37. (2018?岳麓區(qū)自主招生)如圖所示,P、Q為凸透鏡主軸0102」二的兩點。若物體放在P點可得到一個放大的實像,若在Q點可得到一個縮小的實像,則

25、下列判斷中正確的是() o;p5 (), A.凸透鏡必須在P、Q之間 B.凸透鏡一定不在P、Q之間 C.凸透鏡可在P點左側(cè),也可在P、Q之間 D.凸透鏡可在Q點右側(cè),也可在P、Q之間 38. (2009?蕪湖校級自主招生)現(xiàn)代照相機(jī)、攝象機(jī)所用的光學(xué)鏡頭是可變焦距的,當(dāng)物距改變時,通過改變鏡頭到“屏”的距離(像距),仍可獲得清晰的像,如果被拍攝物體遠(yuǎn)離鏡頭而去,則鏡頭焦距應(yīng)( ) A.變小 B.變大 C.先變小,后變大 D.先變大后變小 39. (2019?涪城區(qū)校級自主招生)圖中L為一薄凸透鏡,ab為一發(fā)光圓面,二者共軸,S為與L平行放置的屏,已知這時ab可在屏上成清晰的像

26、,現(xiàn)將透鏡切除一半,只保留主軸以上的一半透鏡,這時ab在S上的像( ) b V A.尺寸不變,亮度不變 B.尺寸不變,亮度降低 C.只剩半個圓,亮度不變 D,只剩半個圓,亮度降低 40. (2007?武侯區(qū)校級自主招生)沿凸透鏡的主軸將物體從焦點勻速移向無限遠(yuǎn)處。在移動的過程中,通過凸透鏡所成像的變化情況正確的是( ) A.像的位置從無限遠(yuǎn)處移到焦點,移動速度先快后慢 B.像的大小是由大變小 C.先成倒立放大的實像,后成正立放大的虛像 D.先成倒立放大的實像,后成倒立縮小的實像 41. (2019?鳩江區(qū)校級自主招生)如圖所示,兩端開口的圓筒內(nèi)嵌有一凸透鏡,透鏡主光軸恰好與

27、圓筒中軸線重合。為了測出透鏡在圓筒內(nèi)的位置,做如下實驗:在圓筒左側(cè)凸透鏡的主光軸上放置一點光源S,在圓筒右側(cè)垂直凸透鏡的主光軸固定一光屏,點光源S與光屏的距離為L。左右移動圓筒,當(dāng)圓筒左端面距離點光源S為a時,恰好在光屏上成一個清晰的像;將圓筒向右水平移動距離b,光屏上又出現(xiàn)了一個清晰的像,則凸透鏡和圓筒左端面的距離x為. 42. (2019?永春縣自主招生)某同學(xué)要挑選一個焦距小于6cm的凸透鏡,他用物理實驗對甲、乙、丙三塊凸透鏡進(jìn)行測量,保持燭焰與凸透鏡的距離為12cm,實驗結(jié)果記錄,甲凸透鏡成倒立放大實像,乙凸透鏡成倒立縮小實像,丙凸透鏡成正立放大虛像,可以確定凸透鏡是他所需要

28、的。 43. (2017?永春縣校級自主招生)如圖所示,兩個薄透鏡Li和L2共軸放置,已知Li的焦距fl=f,L2的焦距f2=-f,兩透鏡間的距離也是f,小物體位于物面P上,物距ui=3fo (1)小物體經(jīng)過這兩個透鏡的像在L2的邊,到L2的距離,是像(填 “實”或"虛”)、像(填“正”或"倒”)。 (2)現(xiàn)在兩個透鏡位置調(diào)換,若還要使給定的原物體的原像處成像,兩透鏡作為整體應(yīng)沿光軸向邊移動距離,這個新的像是像(填“實”或"虛”)、像 (填“正”或"倒 左[L右AY P * S- 。人 44. (2008?南充自主招生)用焦距為8cm的凸透鏡,使一根每小格為1mm的宜尺成像

29、在直徑是6.4cm的圓形光屏上,要求光屏上顯示16個小格,則直尺放置的位置離透鏡的距離為cm.(設(shè)直尺和光屏均垂直于主軸,光屏的圓心在主軸上,直尺與主軸相交) 45. (2009?甌海區(qū)校級自主招生)如圖所示,F(xiàn)i、F2是凸透鏡的焦點,S是放在凸透鏡前的點光源,S'是S經(jīng)凸透鏡所成的像。當(dāng)光源S沿平行主軸的方向向透鏡移動時(始終保持u>f),像S'遠(yuǎn)離透鏡移動的情況是 A.沿平行主軸方向。 B.沿O與S'連線方向。 C.沿F2與S'連線方向。 D.沿Fi與S'連線方向。 46. (2005?蕪湖校級自主招生)如圖為教學(xué)用投影儀的工作原理圖。 (1)在屏幕上畫出投影片的像及其光

30、路圖。 (2)在投影儀中,平面鏡所起的主要作用是。 ? 聞忸 \/“tft實 I0/ 六.眼睛及其視物原理(共1小題) 47. (2016?北京自主招生)(二)閱讀《可調(diào)式眼鏡》回答: 可調(diào)式眼鏡 人的眼睛看清物體是通過改變晶狀體的形狀來實現(xiàn)的,晶狀體相當(dāng)于全自動變焦鏡頭??唇幬矬w時,晶狀體變凸一些,折射光線的能力變強(qiáng);看遠(yuǎn)處物體時,晶狀體變扁平一些,折射光線的能力變?nèi)酢Mㄟ^這樣的調(diào)節(jié),使遠(yuǎn)近不同的物體均能在視網(wǎng)膜上成像。 若晶狀體調(diào)節(jié)能力變?nèi)?,就會出現(xiàn)看不清遠(yuǎn)處物體或近處物體的情況,需要佩戴合適的眼鏡進(jìn)行矯正。 有人發(fā)明了一種能矯正視力的可調(diào)式眼鏡,如圖1所示,這種眼鏡

31、的鏡片中含有一種特殊液體。如圖1是可調(diào)式眼鏡的結(jié)構(gòu)示意圖,鏡架上有表示移出和加入液體含量的標(biāo)尺:移動標(biāo)尺上的滑塊可以定量改變鏡片中的液體含量,從而改變鏡片的形狀;鏡片中液體含量的改變量V可以用滑塊在標(biāo)尺上的位置表示。滑塊位于標(biāo)尺上0刻度線處,表示眼鏡的初始狀態(tài),此時,鏡片的形狀是扁平的,如圖2甲所示。當(dāng)滑塊位于標(biāo)尺上1、2刻度線處時,分別表示鏡片中加入一些液體、加滿液體,圖2乙是鏡片中加滿液體的示意圖。當(dāng)滑塊位于標(biāo)尺上-1、-2刻度線處時,分別表示從鏡片中移出一些液體、移出全部液體,圖2丙是鏡片中移出全部液體的示意圖。 圖1 圖2 為探究可調(diào)式眼鏡的矯正效果,首先要確定以下程序和標(biāo)準(zhǔn):

32、 選定同一棵樹作為觀察對象,選定遠(yuǎn)、中、近三個觀察位置,用S表示觀察位置到樹的距離,如圖3甲所示;用D表示看到樹的清晰程度,清晰程度分為清晰、不清晰、模糊三個等級,如圖3乙所示。 小京和小貝視力不同,沒有佩戴眼鏡時,小京在近處看樹“清晰”,在遠(yuǎn)處看樹“不清晰”; 小貝在遠(yuǎn)處看樹“清晰”,但在近處看樹“不清晰”。小京和小貝佩戴眼鏡后,進(jìn)行實驗的主要步驟如下:①調(diào)節(jié)鏡片中的液體處于初始狀態(tài)。 ②選擇不同觀察位置,觀察樹,將觀察結(jié)果記錄在表格中。 ③改變鏡片中液體的含量,重復(fù)步驟②。 小京和小貝的實驗結(jié)果記錄表(部分?jǐn)?shù)據(jù))分別如表一、表二所示:表一小京的實驗結(jié)果記錄表 -2

33、-1 0 1 2 近 清晰 清晰 清晰 中 清晰 清晰 遠(yuǎn) 清晰 不清晰 模糊 表二小貝的實驗結(jié)果記錄表 -2 -1 0 1 2 ¥ 近 不清晰 清晰 清晰 中 清晰 遠(yuǎn) 清晰 通過實驗及對實驗結(jié)果的分析,兩位同學(xué)對可調(diào)式眼鏡有了新的認(rèn)識。 請根據(jù)上述材料,回答下列問題:(選填選項前的字母) (1)調(diào)節(jié)眼睛晶狀體形狀的作用是幫助我們看清o(只有一個選項正確) A.不同亮度的物體 B.不同顏色的物體 C.不同距離的物體 D

34、.不同大小的物體 (2)為了使小京在遠(yuǎn)、中、近處看樹都“清晰”,調(diào)節(jié)鏡片內(nèi)液體含量的措施是?(只有一個選項正確) A.加滿液體 B,加入一些液體 C.移出一些液體D.移出全部液體 (3)為了使小貝在近處看樹'‘清晰",調(diào)節(jié)鏡片內(nèi)液體含量的措施是。(至少有 一個選項正確) A.加滿液體 B.加入一些液體C.移出一些液體D.移出全部液體。 七.近視眼的成因與矯正辦法(共2小題) 48. (2014?北京校級自主招生)近視眼所佩戴眼鏡的鏡片應(yīng)為透鏡。(選填“凸"或‘凹”) 49. (2010?思明區(qū)校級自主招生)如圖所示,請在人眼之前添上合適的透鏡,使物體成像于視網(wǎng)膜上。

35、八.遠(yuǎn)視眼的成因與矯正辦法(共1小題) 50. (2007?諸暨市校級自主招生)小強(qiáng)的爺爺平時戴眼鏡,看書時卻要摘下眼鏡;奶奶平時 不戴眼鏡,看書時卻要戴上眼鏡。請判斷爺爺和奶奶戴的眼鏡分別是( A.凸透鏡、凹透鏡 B.凹透鏡、凸透鏡 D.都是凹透鏡 C.都是凸透鏡 參考答案與試題解析 實像與虛像的區(qū)別(共1小題) 1. (2017?青羊區(qū)校級自主招生)對學(xué)習(xí)過的知識進(jìn)行歸納總結(jié),從而加深對知識的理解,是一種重要的學(xué)習(xí)方法,以下時小明學(xué)習(xí)了“平面鏡成像”和“凸透鏡成像”的知識后,總結(jié)出的關(guān)于平面鏡和凸透鏡所成虛像的一些特點,作了一些比較,其中錯誤的是( ) A.虛像不可以用光

36、屏承接 B.它們成的虛像都是正立的 C.平面鏡成的虛像是等大的,凸透鏡成的虛像有放大的也有縮小的 D.平面鏡成的虛像與物體在異側(cè),凸透鏡成的虛像和物體在透鏡的同側(cè) 【考點】實像與虛像的區(qū)別. 【專題】應(yīng)用題;光的傳播和反射、平面鏡成像;應(yīng)用能力. 【分析】(1)實像和虛像的區(qū)別:實像是實際光線會聚成的,虛像是實際光線的反向延長線會聚成的;實像可以呈現(xiàn)在光屏上,虛像不能呈現(xiàn)在光屏上。 (2)平面鏡的成像特點:正立、等大的虛像。 (3)凸透鏡成像特點:①u>2f時,成倒立、縮小的實像;②2f>u>f時,成倒立、放大的實像;③u

37、呈現(xiàn)在光屏上,虛像不能呈現(xiàn)在光屏上,故A正確。 B、平面鏡的虛像是正立的,凸透鏡的虛像也是正立的,故B正確。 C,平面鏡成正立、等大的虛像,凸透鏡成的虛像只有放大的,沒有縮小的,故C錯誤。 D、平面鏡成的虛像關(guān)于鏡面對稱,即與物體在異側(cè),凸透鏡成的虛像和物體在透鏡的同側(cè),故D正確。 故選:Co 【點評】(1)掌握平面鏡的成像特點和凸透鏡的成像特點。 (2)掌握分別實像和虛像的方法。 --凸透鏡的會聚作用(共1小題) 2. (2019?寧波自主招生)有一束平行于主光軸的光束,經(jīng)過凸透鏡折射后射出,在光的會 聚點前遇到一個中間開孔的平面鏡,則這束光線的成像情況是( ) A.平面

38、鏡前后各成一實像 B.平面鏡前成一虛像,鏡后成一實像 C.平面鏡前成一實像,鏡后成一實像和一虛像 D.平面鏡前成一實像,鏡后成一虛像 【考點】平面鏡的應(yīng)用;凸透鏡的會聚作用. 【專題】光的傳播和反射、平面鏡成像;透鏡及其應(yīng)用. 【分析】光線經(jīng)平面鏡反射后光線實際通過到達(dá)相交成的像,是實像,由反射光線的反向延長線的交點形成的像是虛像。 光線通過中間的孔后實際通過到達(dá)在鏡后相交成的像,那也是實像。 【解答】解:如圖所示, 若沒有平面鏡,則光線會聚于焦點F.現(xiàn)經(jīng)凸透鏡折射后的光線,射向中間開孔的平面鏡,部分光線會穿過中間的孔,會聚于F,成一個實像: 而射到平面鏡上的光線會反射

39、回來,它們會交于A點,又成一個實像。故平面鏡前后各成一實像。由于反射光線的反向延長線始終不會相交(圖中藍(lán)色虛線),故不會成虛像。故BCD不符合題意,A符合題意。 故選:A。 【點評】本題考查凸透鏡和平面鏡成像的特點,正確理解實像和虛像的實質(zhì)是解題關(guān)鍵。 三.透鏡的光路圖(共11小題) 3. (2015?蕪湖自主招生)在光具座上自左向右依次豎直放置一個凹透鏡、凸透鏡和平面鏡,兩個透鏡的主光軸重合,凸透鏡的焦距為f,此時兩個透鏡之間的距離為L.在凹透鏡的左側(cè)有一水平平行光束通過兩個透鏡后入射到平面鏡上,經(jīng)平面鏡反射后,反射光恰能沿原來的光路返回,據(jù)此可判斷凹透鏡的焦距為( ) A. f

40、 B. L C. f+L D. f- L 【考點】主光軸、光心、焦點和焦距;透鏡的光路圖. 【專題】應(yīng)用題. 【分析】由題知,經(jīng)過平面鏡反射后,反射光能沿著原來的光束返回,而平面鏡又豎宜 放置,說明透過凸透鏡的光線為平行光;所以,透過凹透鏡后的光線必過凸透鏡的焦點 (光線的反向延長線過焦點)據(jù)此畫圖幫助回答。 【解答】解: 當(dāng)凸透鏡的焦點位于凸透鏡與凹透鏡之間時,因為從凹透鏡出來的光線為發(fā)散光線,所 以不可能經(jīng)過凸透鏡焦點; 當(dāng)凸透鏡焦點位于凹透鏡左邊時,則可能從凹透鏡出來的光線的反向延長線經(jīng)過凸透鏡 的焦點:而射入凹透鏡的光線為平行光線,故從凹透鏡出來的光線的反向

41、延長線也經(jīng)過 凹透鏡的焦點,因而凹透鏡的焦點與凸透鏡的焦點重合,如圖,所以凹透鏡的焦距f'= f-L? 故選:Do 【點評】本題考查了凸透鏡、凹透鏡、平面鏡對光線的作用,會畫透鏡的三條特殊光線: ①通過焦點的光線經(jīng)透鏡折射后將平行于主光軸。②平行丁主光軸的光線經(jīng)透鏡折射后 將過焦點。③過光心的光線經(jīng)透鏡折射后傳播方向不改變。 4. (2015?寧波自主招生)如圖所示,?塊矩形玻璃豉切割成圖中形狀后拉開一段距離,平 行于主光軸的光線從左面射入,則從最右邊射出的光線( ) A.可能是平行光線 B. 一定是發(fā)散光線 C. 一定是會聚光線 D.可能是會聚光線,也

42、可能是發(fā)散光線 【考點】透鏡的光路圖. 【專題】圖析法. 【分析】可以看作是一個凸透鏡和一個凹透鏡的組合,那么看拉開一段距離到底是多遠(yuǎn)呢? 光線經(jīng)過凸透鏡后成會聚狀態(tài),經(jīng)過凹透鏡后成發(fā)散狀態(tài),所以需要看焦點。 第一次折射后的發(fā)散光束,可看做是來自左側(cè)虛焦點的點光源發(fā)的一束光,發(fā)光點遠(yuǎn)近不同,經(jīng)凸透鏡后可能為兩種結(jié)果,與拉開一段距離的大小有關(guān) 【解答】解:玻璃磚切開后,左邊相當(dāng)于凸透鏡,右邊相當(dāng)于焦距大小與它相等的凹透鏡; 第一種情況,拉開的距離超過焦距,如左圖所示,此時,最右邊射出的光線是發(fā)散光線,第二種情況,拉開的距離小于焦距,如右圖所示,此時,最右邊射出的光線是會聚光線,第三

43、種情況,由于表面彎曲程度相同,所以凹透鏡和凸透鏡的焦距相同,兩焦點不可能重合,因此不可能是平行光線。 故選:Do 【點評】此題考查學(xué)生對透鏡光路圖這一知識點的理解和掌握情況,由于表面彎曲程度相同,所以凹透鏡和凸透鏡的焦距相同,這是解答此題的關(guān)鍵,此題對初中生來說有一定的拔高難度,屬于難題。 5. (2011?成都校級自主招生)學(xué)習(xí)了透鏡的有關(guān)知識后,為了把一束從左側(cè)射入的較寬的平行光變?yōu)檩^窄的平行光,小王同學(xué)找來了三只薄透鏡,其中凸透鏡Li的焦距是5cm,凸透鏡L2的焦距是3cm,凹透鏡L3的焦距是2cm。小王分別設(shè)計了如圖所示的四種光路,能夠達(dá)到目的是( ) '*11 il

44、m 【考點】透鏡的光路圖. 【專題】圖析法. 【分析】根據(jù)平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后通過焦點,經(jīng)凹透鏡折射后反向延長通過焦點,分別作出四個透鏡組合對光線的作用,找到滿足題干要求的選擇項。 【解答】解:A、對平行于主光軸的光線經(jīng)Li、L2透鏡組合折射后折射光線如圖: 能把一束從左側(cè)射入的較寬的平行光變?yōu)檩^窄的平行光,符合題干要求; B、對平行于主光軸的光線經(jīng)L2、Li透鏡組合折射后折射光線如圖: 「8cm' 能把一束從左側(cè)射入的平行光變?yōu)檩^寬的平行光,不符合題干要求: C、對平行于主光軸的光線經(jīng)L2、L3透鏡組合折射后折射光線如圖: 一束從左

45、側(cè)射入的平行光,最后的折射光線不再是平行光,不符合題干要求; D、對平行于主光軸的光線經(jīng)L3、Li透鏡組合折射后折射光線如圖: 能把一束從左側(cè)射入的平行光變?yōu)檩^寬的平行光,不符合題干要求。 故選:Ao 【點評】透鏡組合對光線的作用,要充分利用凸透鏡和凹透鏡的三條特殊光線,找到各自焦距和透鏡距離間的關(guān)系,作出光路圖。 6. (2011?蚌山區(qū)校級自主招生)如圖,凸透鏡L的焦距為f,F為焦點,在離透鏡1.5f處垂直主光軸放置一平面鏡M,左側(cè)焦點F的正上方有一點光源S,試通過作圖確定在凸透鏡右側(cè)所成像點的位置,要求作出兩條光路。 【考點】平面鏡成像的相關(guān)作圖;透鏡的光路圖. 【

46、專題】作圖題. 【分析】首先根據(jù)平面鏡成像的特點:像與物關(guān)于平面鏡時稱,可以先作出點光源S關(guān)于平面鏡的像點,再根據(jù)凸透鏡的三條特殊光線作圖。 【解答】解:因點光源S正好在凸透鏡左側(cè)焦點F的正上方,根據(jù)平面鏡成像的特點可 知點光源S關(guān)于平面鏡的像點在2F上,連接像點與左邊焦點F,與鏡面的交點即為入射點,連接入射點與焦點即為點光源S的反射光線,并將其延長,經(jīng)凸透鏡折射后將平行主光軸射出,在過S作平行主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后過右邊焦點,兩條直線的交點S'即為右側(cè)所成像點的位置,如圖所示: 【點評】此題綜合考查平面鏡成像特點和凸透鏡三條特殊光線,有一定難度,屬于難題。 7. (2010

47、?自流井區(qū)校級自主招生)物體AB在凸透鏡的一側(cè),請用作圖法作出在凸透鏡的另一側(cè)眼睛能直接看到AB的實像A'B'的范圍(用斜線陰影表示),凸透鏡用簡化符號“1”表示。 Af J .一 PBf0FP 【考點】透鏡的光路圖;凸透鏡成像的應(yīng)用. 【專題】作圖題. 【分析】根據(jù)凸透鏡的三條特殊光線可確定A'B',再分別從物點A、B作兩條到透鏡的邊界光線及其折射光線,在上述折射光線構(gòu)成的兩個區(qū)域的公共部分(斜線陰影)即為眼睛能宜接看到AB的實像A'B’的范圍, 【解答】解:①先用特殊光線,確定AB像的位置A'B'。 ②從物點A作兩條到透鏡的邊界光線AM、AN及其折射光線MA'、NA'。

48、 ③同理從物點B作兩條邊界光線BM、BN及其折射光線MB'、NB'。 ④在上述折射光線構(gòu)成的兩個區(qū)域的公共部分(斜線區(qū))可看見完整的像A'B'如下圖 ~P 所示。 【點評】掌握凸透鏡的三條特殊光線是解答此題的關(guān)鍵,本題人眼看的是實像,必須在折射光線會聚在像點后又發(fā)散的區(qū)域內(nèi)去看,此時人眼將像A'B'作為被觀察的物,此題有一定的拔高難度,屬于難題。 8. (2002?鏡湖區(qū)校級自主招生)兩束平行的激光(單色光)經(jīng)過盒內(nèi)的一塊光學(xué)器件后仍然平行射出,有兩種情況,如圖所示。作出光經(jīng)過盒內(nèi)光學(xué)器件的完整的光路圖,并說明在不打開盒子的條件下,用什么辦法可以確定盒內(nèi)究竟是什么光學(xué)器件。 【

49、考點】透鏡的光路圖. 【專題】作圖題. 【分析】(1)仔細(xì)觀察各圖中出射光線和入射光線的特點,結(jié)合各種透鏡及面鏡的光學(xué)特點,找到合適的光學(xué)元件。 (2)根據(jù)射出的光的顏色可確定盒內(nèi)究竟是什么光學(xué)器件 【解答】解:(1)因為兩束平行的激光(單色光)經(jīng)過盒內(nèi)的一塊光學(xué)器件后仍然平行射出,當(dāng)光的傳播方向發(fā)生了變化時,可以為平面鏡。 因為兩束平行的激光是單色光,所以兩條光線的顏色不同,(例如:紅光和紫光)只有當(dāng)光線1的波長比光線2的波長長,頻率小時,經(jīng)凸透鏡折射后,兩條光線仍然平行,如圖所示: (2)由圖可知,當(dāng)光線1和光線3或光線2和光線的顏色4相同時,這說明是平面鏡改變了光的傳播方向:

50、 當(dāng)光線1和光線4或光線2和光線3的顏色4相同時,這說明盒子里面是三棱鏡,如圖所示。 【點評】這種題目一般被稱為光學(xué)黑匣子問題。把握住入射光線與出射光線的特點是解決此題的關(guān)鍵。本題考查學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識分析解決實際問題的能力,對學(xué)生的要求較高,要求學(xué)生熟練掌握各種面鏡及透鏡的光學(xué)特點。 9. (2014?合肥校級自主招生)如圖所示,COC'為凸透鏡的主光軸,F(xiàn)和F'為凸透鏡的焦點,AB表示一個物體,位于凸透鏡的2倍焦距處,畫出A點經(jīng)凸透鏡折射后像點A'的位置,并證明AB的像與物大小相等。 A ? FO尸 C一一'B ' ' C' I* 2f> 【考點】透鏡的光路圖. 【專題

51、】作圖題;證明題;跨學(xué)科;透鏡及其應(yīng)用. 【分析】(1)結(jié)合凸透鏡的三條特殊光線:平行于主光軸的、過焦點的、過光心的。利用其對應(yīng)的入射光線的特點,作出物體AB的像。 (2)欲證明AB的像與物大小相等,需要證明AABO絲ZVCB'C)全等。 【解答】解:過A點分別作平行于主光軸、過光心、過焦點的入射光線和折射光線,交于點A',即為A點經(jīng)凸透鏡折射后像點A'的位置,如圖所示: 過A'作垂直于主光軸的線段,交主光軸于點B',A'B'即為物體經(jīng)凸透鏡折射后的像, 因為AF〃DF',又因為AD〃EA', 所以四邊形ADA'E為平行四邊形, 因為AO=A'O,ZABO=ZABO,ZAOB

52、=ZA'OB", 所以△ABOgZ\A'B'O, 貝ijBO=BO,AB'=ABo 【點評】此題考查透鏡光路圖的畫法,關(guān)鍵是利用凸透鏡的三條特殊光線作圖,確定像的位置。 10. (2014?禪城區(qū)校級自主招生)畫出光經(jīng)過透鏡后的光路: — ]] U 【考點】透鏡的光路圖. 【專題】透鏡及其應(yīng)用. 【分析】在作凸透鏡的光路圖時,先確定所給的光線的特點再根據(jù)透鏡的光學(xué)特點來作圖。 【解答】解:對于凸透鏡,平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后將過焦點;過焦點的入射光線經(jīng)凸透鏡折射后,折射光線平行于主光軸。如圖所示: 【點評】凸透鏡三條特殊光線的作圖:①通過焦點的光線經(jīng)凸透鏡折射后

53、將平行于主光軸。②平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后將過焦點。③過光心的光線經(jīng)凸透鏡折射后傳播方向不改變。 11.(2015?蒙城縣校級自主招生)如圖所示,物體AB經(jīng)凸透鏡折射后所成像為A'B',已知AB的高為hi,物距u,像距v,試用hi、u、v表示像高h(yuǎn)2。 【考點】透鏡的光路圖. 【專題】透鏡及其應(yīng)用. 【分析】已知AB的高為h,物距u,像距v,利用相似三角形對應(yīng)邊成比例可求得像高h(yuǎn)o 【解答】解:由圖可知,△ABOs/\ab'O, L.ABbo 則 AtBfBfO —BO- 已知AB的高為hi,物距u,像距v,則像高卜2=亙3=匣。 uu 答:像高2為竽 【

54、點評】本題考查凸透鏡對光線的作圖和成像特點的應(yīng)用,關(guān)鍵是利用好相似三角形對 應(yīng)邊成比例。 12. (2014?禪城區(qū)校級自主招生)在方框中填上適當(dāng)?shù)耐哥R:凹透鏡、凸透鏡。 【考點】透鏡的光路圖. 【專題】透鏡及其應(yīng)用. 【分析】凸透鏡有會聚光線的作用,凹透鏡有發(fā)散光線的作用。根據(jù)入射光和折射光的 方向,判斷光線被會聚了還是發(fā)散了。若光線被會聚則填凸透鏡,若光線被發(fā)散則填凹 透鏡。 【解答】解:通過第一個透鏡的平行光線會聚一點,所以該透鏡對光線有會聚作用,因 此填凸透鏡。如圖所示: 通過第二個透鏡的平行光線變得發(fā)散,所以該透鏡對?光線有發(fā)散作用,因此填凹透鏡。

55、 【點評】在分析會聚、發(fā)散現(xiàn)象時,需要將折射光線與入射光線的傳播方向進(jìn)行比較。 若比原來靠近主光軸則為會聚作用;若比原來遠(yuǎn)離主光軸,則為發(fā)散作用。 13. (2012?渠縣校級自主招生)如圖所示,SA、SB是光源S發(fā)出的兩條光線。其中SA平 行于主光軸,SB過左焦點,利用這兩條光線通過凸透鏡的折射光線找到像S'的位置(注 【考點】透鏡的光路圖. 【專題】作圖題. 【分析】關(guān)于凸透鏡有三條特殊的入射光線:①平行于主光軸的;②過焦點的;③過光心的;此題中給出的是前面的兩條特殊光線。 【解答】解:SA這條入射光線平行于主光軸,其經(jīng)凸透鏡折射后,折射光線過焦點。由此可以確定

56、這條入射光線的折射光線。 SB這條入射光線過焦點,過焦點的入射光線經(jīng)過凸透鏡折射后,平行于主光軸。由此可以確定SB的折射光線。 故答案如下圖所示: 【點評】把握凸透鏡的三條特殊光線的入射光線和對應(yīng)的折射光線的特殊點是解決此題的關(guān)鍵。①入射光線平行于主光軸,折射光線過焦點;②入射光線過焦點,折射光線平行于主光軸;③過光心的傳播方向不變。對于這三條特殊光線的考查,可以告訴入射光線做折射光線,也可以根據(jù)折射光線做入射光線。 四.凸透鏡成像規(guī)律及其探究實驗(共18小題) 14. (2019?市南區(qū)校級自主招生)某同學(xué)在實驗室中探究凸透鏡的成像規(guī)律,取來一個凸透鏡,首先用平行光做了如圖甲所

57、示的實驗,然后用該透鏡做蠟燭成像的實驗,如圖所示的四個實驗情景中,能在光屏上得到蠟燭清晰像的是( ) 【考點】凸透鏡成像規(guī)律及其探究實驗. 【專題】透鏡及其應(yīng)用;實驗基本能力. 【分析】(1)凸透鏡成像的規(guī)律為: 當(dāng)u>2f時,f2f,成倒立、放大的實像,且物距變化的距離小于像距的變化距離;(2)平行光經(jīng)凸透鏡折射后會聚于一點,此

58、點為焦點,焦點到光心的距離是焦距f= 10.0cm,據(jù)此分析解答各個選項。 【解答】解:(1)如圖甲所示,讓一束平行光經(jīng)過一個凸透鏡,在光屏上得到了一個最小、最亮的光斑,則凸透鏡焦距f=60.0cm-50.0cm=10.0cm; (2)AB、由圖可以看到u=15.0cm,10.0cm2f,由A圖可以看到這里v=80.0cm-50.0cm=30.0cm>20cm,故A符合題意;由B圖可以看到這里v=65.0cm-50.0cm=15.0cm.BP10.0cm

59、內(nèi),即v<20.0cm,由C圖可知v=30.0cm>20.0cm,故C不符合題意; D、由D圖可以看出u<10.0cm,不能成實像,故D不符合題意。 故選:Ao 【點評】本題考查凸透鏡成像規(guī)律的推論的運(yùn)用,關(guān)鍵是要非常清楚凸透鏡成像規(guī)律, 難度很大。 15. (2018?寧波自主招生)一焦距為10cm的凸透鏡和一支點燃的蠟燭放置光具座上(部分結(jié)構(gòu)已經(jīng)略去),如圖所示。當(dāng)凸透鏡慢慢從100cm處平移到15cm處的過程中,燭焰經(jīng)透鏡所成的像的位置變化情況是( ) A. 一直向右移動 B. 一直向左移動 C.先向右移動,再向左移動 D.先向左移動,再向右移動 【考點】凸透鏡成

60、像規(guī)律及其探究實驗. 【專題】實驗探究題;分析、綜合能力. 【分析】根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律進(jìn)行分析判斷 【解答】解:由題意知:當(dāng)凸透鏡在移動的過程中,始終成實像,記物距為u,像距為V,焦距為f,滿足u+v24f,因此當(dāng)凸透鏡移至二倍焦距處時,所成的像離蠟燭最近,此過程燭焰經(jīng)透鏡所成的像一直向左運(yùn)動,當(dāng)光屏從二倍焦距處移動到15cm過程中時,2f>u>f,燭焰經(jīng)透鏡所成倒立、放大的實像,像又開始向右運(yùn)動,故D正確。 故選:D。 【點評】此題考查了有關(guān)凸透鏡成像規(guī)律及其應(yīng)用,要熟練掌握成像特點與物距、像距的關(guān)系。 16. (2018?南平自主招生)小王同學(xué)將凸透鏡及蠟燭、光屏置于光具座上(

61、如圖甲),做成像實驗,記錄每次成實像的物距u,像距v,物像間距L(u+v),繪出圖線乙(以f為長度單位)。現(xiàn)代物理學(xué)中,有一個凸透鏡成像的“新概念”:放大率<1=縹=)結(jié)合甲、 /\DU 乙兩圖可知,下列說法不正確的是( 1.5f2f 甲 乙 A.要想成實像,蠟燭與光屏的間距應(yīng)滿足L24f B.當(dāng)物距u=1.5f時,則n=2 C.當(dāng)物距u=2f時,則n=l D.當(dāng)物距u>2f時,則n>l 【考點】凸透鏡成像規(guī)律及其探究實驗. 【專題】應(yīng)用題;透鏡及其應(yīng)用. 【分析】根據(jù)圖乙,當(dāng)物距u=1.5f時找出對應(yīng)的物像間距L,由1=11+丫算出v,再利用n=^=軻可求出。 【

62、解答】解:A、由圖乙可知,要想成實像,蠟燭與光屏的間距應(yīng)滿足L24f,故A正確; B,當(dāng)物距u=1.5f時,由圖可知,L=4.5f=u+v,解得,v=3f,n==*=尷£==2,故B正確; C、當(dāng)物距u=2f時,則L=4f=u+v,解得,v=2f,11=組=苫=荽=1,故C正確: D、由圖可知,成實像時,蠟燭與光屏的間距應(yīng)滿足LN4f,當(dāng)物距u>2f時,v<2f,則 n==n

63、此時“P”到透鏡的距離是20cm。以下說法錯誤的是( ) A.凸透鏡的焦距是10cm B.若發(fā)光體從該點遠(yuǎn)離凸透鏡,則經(jīng)凸透鏡所成的像與照相機(jī)的成像特點相同 C.為了從不同方向觀察光屏上的像,光屏應(yīng)選用粗糙的平面 D.若發(fā)光體從該點逐漸靠近凸透鏡,則經(jīng)凸透鏡始終能成放大的像 【考點】凸透鏡成像規(guī)律及其探究實驗. 【專題】實驗題;透鏡及其應(yīng)用;實驗基本能力. 【分析】(1)根據(jù)凸透鏡成像特點,當(dāng)物距u=2f時,在光屏上會成倒立等大的實像; (2)根據(jù)凸透鏡成像特點,當(dāng)物距u>2f時,在光屏上會成倒立縮小的實像,是照相機(jī)的原理; (3)漫反射的反射光線是向著四面八方的,據(jù)此分

64、析即可判斷。 (4)光源在凸透鏡焦點處不成像。 【解答】解:A、光屏上出現(xiàn)“P“清晰、等大的像,表明此時物距u=2f;由題可知,止匕時u=20cm,所以f=10cm,故A正確; B、發(fā)光體從該點遠(yuǎn)離凸透鏡,物距u>2f時,在光屏上會成倒立縮小的實像,與照相機(jī)的原理相同,故B正確; C、為了從不同方向觀察光屏上的像,光屏應(yīng)選用粗糙的平面,故C正確。 D、發(fā)光體從該點逐漸靠近凸透鏡,由于光源在凸透鏡焦點處不成像,因此,不能經(jīng)凸透鏡始終能成放大的像,故D錯誤; 故選:D。 【點評】此題主要考查凸透鏡成像規(guī)律及其應(yīng)用,熟練掌握規(guī)律內(nèi)容,是解決問題的關(guān)鍵。 18. (2017?寧波自主招

65、生)如圖所示,主光軸上有一點光源,在透鏡的另一側(cè)有一光屏。光屏、點光源通過凸透鏡在光屏上形成一個光斑,現(xiàn)讓光屏稍微靠近凸透鏡,光斑的面積會減小,設(shè)凸透鏡的焦距為f,由此可判斷( ) A.d一定小于f B. d一定大于2f C. d一定大于f,小于2f D. d可能大于2f,也可能小于f 【考點】凸透鏡成像規(guī)律及其探究實驗. (C題】圖析法. 【分析】題目中光斑可能是點光源的像,可能是一個比較大的光斑。 根據(jù)凸透鏡作圖做出物體在二倍焦距以外、一倍焦距和二倍焦距之間,一倍焦距以內(nèi)時點光源射出的光線經(jīng)凸透鏡折射后的光路,根據(jù)光屏靠近凸透鏡時光斑減小得出答案。點光源在一倍焦距以

66、內(nèi)時,和點光源放在焦點上進(jìn)行比較,得出光線會聚后大致的位置。點光源放在一倍焦距和二倍焦距之間,根據(jù)折射光線經(jīng)凸透鏡能成倒立、放大的實像,會聚在主光軸上的光路,判斷光屏上光斑情況。 點光源放在二倍焦距以外,根據(jù)折射光線經(jīng)凸透鏡成倒立、縮小的實像,會聚在主光軸上的光路,判斷光屏上光斑的情況。 【解答】解:如圖一,點光源在焦點上,點光源射出的光線經(jīng)凸透鏡折射后平行于主光軸。(如黑色的光線) 當(dāng)點光源在一倍焦距以內(nèi),點光源射出的光線,經(jīng)凸透鏡之后也會聚一些,但是不會到達(dá)平行光線的位置,如紅色光線會聚在光屏上,形成比較大的光斑,光屏向凸透鏡靠近時,光斑會減小。 如圖二,點光源在一倍焦距和二倍焦距之間,點光源在另一側(cè)會形成倒立、放大的實像,光屏沒有放在實像的位置,而是放在和點光源距凸透鏡等距離的位置上,光屏靠近凸透鏡光斑會增大。 如圖三,點光源在二倍焦距以外,點光源在另一側(cè)會形成倒立、縮小的實像,到達(dá)實像位置后,光線繼續(xù)向外傳播,光屏沒有放在實像的位置,而是放在和點光源距凸透鏡等距離的位置上,光屏靠近凸透鏡光斑會減小。 所以光屏和點光源與凸透鏡等距離時,當(dāng)點光源在一倍焦距以內(nèi)和二倍焦距

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