物理物理透镜及其应用题20套带答案.docx
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物理物理透镜及其应用题20套带答案
【物理】物理透镜及其应用题20套(带答案)
一、初中物理透镜及其应用
1.小磊在“探究凸透镜成像规律”的实验中,将凸透镜A固定在光具座上35cm处,移动光屏使烛焰在光屏上成清晰的像,如图甲所示,接着,他将凸透镜A换成凸透镜B并保持烛焰和透镜位置不变,移动光屏再次得到清晰的像如图乙所示,则下列说法中正确的是( )
A. A的焦距小于B的焦距,显微镜的物镜成像原理与图甲相同
B. A的焦距小于B的焦距,显微镜的物镜成像原理与图乙相同
C. A的焦距大于B的焦距,显微镜的物镜成像原理与图甲相同
D. A的焦距大于B的焦距,显微镜的物镜成像原理与图乙相同
【答案】C
【解析】【解答】解:
(1)由甲图可知,物距u=35cm﹣5cm=30cm,此时成倒立、放大的实像,所以物距处于f和2f之间,即f<30cm<2f,可得15cm<f<30cm;
由乙图可知,物距仍为30cm,此时成倒立、缩小的实像,
所以30cm>2f,得f<15cm,
所以A的焦距大于B的焦距.
(2)显微镜包括物镜和目镜,靠近物体的称之为物镜,另一个称之为目镜,物体首先由物镜成一个倒立、放大的实像,再经目镜成一个正立、放大的虚像.因此,物镜成像原理相当于投影仪,与图甲相同;目镜成像原理相当于放大镜.
可见ABD错、C正确.
故选C.
【分析】
(1)当物距处于f和2f之间时,成倒立、放大的实像;当物距大于2f时,成倒立、缩小的实像,据此比较甲乙两图中凸透镜焦距的大小关系;
(2)显微镜有物镜和目镜组成,显微镜的物镜成的是放大、倒立的实像,目镜成的是正立、放大的虚像.
2.自拍杆是最近风靡的自拍神器,它能够在20cm到120cm长度间任意伸缩,使用者只需将手机固定在伸缩杆上,通过遥控器就能实现多角度自拍。
下列关于用自拍杆拍照的说法正确的是( )
A. 拍照时,人到镜头的距离在一倍焦距到两倍焦距之间
B. 拍照时,人到镜头的距离小于一倍焦距
C. 自拍杆增大了物距,同时增大了取景范围
D. 使用自拍杆的好处是减小了物距,增大了像的大小
【答案】C
【解析】【解答】用照相机拍照时,人到镜头的距离在镜头的两倍焦距之外,AB不符合题意;自拍杆增大了物距,同时增大了取景范围说法正确,所以D不符合题意。
故答案为:
C.
【分析】照相机:
原理;成倒立、缩小的实像,u>2f
①当物体从二倍焦距以外的地方逐渐向凸透镜移近过程中,像逐渐变大,像距v也逐渐变大.但是,只要物体未到达二倍焦距点时,像的大小比物体要小;像的位置总在镜的另一侧一倍焦距至二倍焦距之间.
②当物体到达二倍焦距之内逐渐向一倍焦距点移动过程中,像变大,像距v也变大.像的大小总比物体要大,像的位置总在镜的另一侧二倍焦距以外.
3.用照相机对如图的小猫咪拍照,则图中,能正确表示底片上所成像的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】【解答】照相机是利用凸透镜成像原理制成的,当物体在凸透镜的二倍焦距之外时,成倒立、缩小的实像。
像与物相比,上下颠倒,左右也颠倒,
故答案为:
B。
【分析】照相机中的镜头属于凸透镜,在底片上可以得到一个倒立的缩小的实像.
4.飞机在海上进行搜救时,工作人员常常需要从飞机上拍摄海面的照片,若使用的照相机镜头焦距为100mm,则底片与镜头的距离应该( )
A. 大于200mm B. 恰为100mm C. 小于100mm D. 略大于100mm
【答案】D
【解析】【解答】照相机的镜头相当于一个凸透镜,镜头的焦距是100mm,胶片和镜头之间是像距,2f>v>f,所以胶片到镜头的距离大于100mm小于200mm。
由题意可知从飞机上拍摄海面的照片此时物距很大,所以像距会很小,即像很靠近焦点,D符合题意。
故答案为:
D
【分析】照相机:
原理;成倒立、缩小的实像,u>2f.
5.小册同学做“探究凸透镜成像的规律”的实验时,记录了几组物距u和像距v的数据,如下表所示。
下列说法正确的是( )
A. 随着物距增大像距在减小,物距u和像距v成反比关系
B. 当物距u=9cm时,光屏移动到适当位置能呈现清晰的像
C. 当物距u=16cm时,其光路图是电影放映机的成像原理图
D. 当物距u=50cm时,光屏在适当位置能呈现倒立放大的实像
【答案】C
【解析】【解答】由表格中的数据知道,当物距增大时,像距减小,但不是成反比关系,A不符合题意;因为1/f=1/u+1/v,所以由表格中选取一组数据代入知道,1/f=1/12cm+1/60cm,即解得透镜的焦距是:
f=10cm;所以,当物距u=9cm时,物距小于焦距,成的是正立、放大的虚像,而虚像不能成在光屏上,B不符合题意;当物距u=16cm时,物距在一倍焦距和二倍焦距之间,成的是倒立、放大的实像,其应用是投影仪、幻灯机,C符合题意;当物距u=50cm时,物距大于二倍焦距,成的是倒立、缩小的实像,D不符合题意,
故答案为:
C。
【分析】物体在凸透镜的不同位置时,能成不同的像,根据表中数据分析凸透镜的焦距,并判断成像特点.
6.物体从距凸透镜18cm移到距凸透镜12cm的过程中,调整光屏的位置,总能在光屏上得到倒立放大的像,由此可知,该凸透镜的焦距可能是( )
A. 5cm B. 10cm C. 15cm D. 20cm
【答案】B
【解析】【解答】物体在距离凸透镜12cm时,得到倒立、放大的实像,2f>12cm>f,所以,12cm>f>6cm。
物体在距离凸透镜18cm时,得到倒立、放大的实像,2f>18cm>f,所以,18cm>f>9cm。
综上所述:
12cm>f>9cm。
ACD不符合题意,B符合题意。
故答案为:
B。
【分析】根据凸透镜物距和像距范围,结合凸透镜成像规律列不等式并解,计算凸透镜的焦距范围.
7.小明自制了一个简易投影仪(如图),在暗室中将印有奥运五环(红、黄、蓝、绿、黑五色环)标志的透明胶片,贴在发白光的手电筒上,并正对着焦距为10cm的凸透镜。
调整手电筒、凸透镜、白色墙壁之间的位置,在墙上得到了一个清晰正立放大的像,下列说法错误的是( )
A. 手电筒与凸透镜的距离应大于10cm小于20cm,且胶片应倒立放置
B. 手电筒与凸透镜的距离应小于10cm,且胶片应正立放置
C. 能从不同角度看到墙上五环标志的像,是因为光在墙面上发生的是漫反射
D. 将白色的墙上蒙上一层红布,可以看到奥运标志的像中五环的颜色只有红色和黑色
【答案】B
【解析】【解答】光屏上能呈现像,那一定是实像,又是放大的,那一定是投影仪原理,物距在一倍焦距与2倍焦距之间,成倒立、放大的实像,故B符合题意,A不符合题意;墙面是粗糙的,光照到墙面发生的是漫反射,反射光线向各个方向传播,所以我们能从不同的角度看到墙上的像,故C不符合题意;红色的物体只能反射红光,其它的光被吸收,故D不符合题意。
故答案为:
B
【分析】
(1)投影仪原理:
当f
(2)能从不同的角度看到物体正是由于漫反射;
(3)不透明物体的颜色是由它反射的色光决定。
8.在模拟近视眼的实验中,将蜡烛放在离凸透镜较远的位置,如图所示,给凸透镜“戴”上近视眼镜,此时光屏上能成一清晰的像;若“取”下近视眼镜,为使光屏上的像清晰,在保持烛焰和透镜位置不变的条件下,应该将光屏( )
A. 远离透镜
B. 靠近透镜
C. 靠近透镜和远离透镜都可以
D. 保持在原来的位置
【答案】B
【解析】【解答】近视眼睛是凹透镜,对光线有发散作,给凸透镜“戴”上近视眼镜,光屏上成清晰的像,取走近视眼睛,会聚的程度会加强,像会前移,故B符合题意,ACD不符合题意。
故答案为:
B
【分析】近视眼睛是凹透镜,对光线有发散作用,使所成像往后移。
9.下列关于光现象的说法中正确的是( )
A. 光滑镜面的反射叫做漫反射,若眼不在反射光束的方向上,镜面看上去是亮的
B. 把来自光源的光向四面八方的反射是镜面反射
C. 当光从空气射入透镜时,凹透镜对光有发散作用
D. 用激光器射出一束光线,当光线从空气射入水中时,折射角一定小于入射角
【答案】C
【解析】【解答】解:
A、光滑镜面的反射叫做镜面反射,若眼不在反射光束的方向上,镜面看上去是黑的,A不符合题意;
B、来自光源的光向四面八方的反射是漫反射,B不符合题意;
C、当光从空气射凹透镜时,出射光线会远离主光轴,说明凹透镜对光有发散作用,C符合题意;
D、光从空气斜射入水或其他介质中时,折射角小于入射角,但当光线垂直入射到两种介质的分界面上时,光的传播方向不改变,此时折射角与入射角相等,D不符合题意。
故答案为:
C。
【分析】反射分镜面反射和漫反射,平行光线入射到平而光滑反射面上,反射光线还是平行射出,这种反射是镜面反射;平行光线入射到粗糙的反射面上,反射光线射向四面八方,这种反射是漫反射.镜面反射和漫反射都遵守光的反射定律.
凸透镜对光线有会聚作用,凹透镜对光线有发散作用.
10.下列原理图与光学仪器不相符的是( )
A.
放大镜 B.
照相机
C.
电影机 D.
望远镜
【答案】D
【解析】【解答】解:
A、放大镜是根据物距小于焦距,凸透镜成正立、放大的虚像工作的。
A不符合题意。
B、照相机是根据物距大于二倍焦距成倒立、缩小的实像工作的。
B不符合题意。
C、电影机实际上和幻灯片的原理相同,是根据物距大于一倍焦距小于二倍焦距,凸透镜成倒立、放大的实像工作的。
C不符合题意。
D、望远镜是用物镜和目镜组成,物镜和目镜都是凸透镜。
如图是一个潜望镜,潜望镜的上下端都是平面镜,利用平面镜成正立、等大的虚像原理工作的。
D错误,符合题意。
故答案为:
D
【分析】照相机:
原理;成倒立、缩小的实像,u>2f
幻灯机:
原理、成倒立、放大的实像,f
放大镜:
原理、成放大、正立的虚像,u 潜望镜是利用物体经两块平面镜反射成像工作的. 11.小明用凸透镜先后两次观察书本上的字,看到如图所示两种情景。 以下说法中正确的是( ) A. 甲图中成的是实像;乙图中成的是虚像 B. 甲图中成像规律可应用于投影仪;乙图中成像规律可应用于照相机 C. 甲图中书本在凸透镜2倍焦距以外;乙图中书本在凸透镜l倍焦距以内 D. 甲图中凸透镜靠近书本,所成的像变小;乙图中凸透镜远离书本,成的像也变小 【答案】D 【解析】【解答】解: A、实像都是倒立的,虚像都是正立的,则甲图中成的是虚像,乙图中成的是实像,A不符合题意; B、甲图中成像规律(成正立放大的虚像)可应用于放大镜;乙图中成像规律(成倒立放大的实像)可应用于投影仪,B不符合题意; C、甲图成正立、放大的虚像,物距小于焦距;乙图成倒立、放大的实像,物距大于一倍焦距小于二倍焦距(即乙图中书本在凸透镜的一倍焦距和二倍焦距之间),C不符合题意。 D、甲图成正立放大的虚像,物距小于焦距,且成虚像时,物距变大,像距变大,像变大;所以,此时凸透镜靠近书本,所成的像变小; 乙图成倒立放大的实像,物距大于一倍焦距小于二倍焦距,根据凸透镜成实像时,物远像近像变小可知,凸透镜远离书本时,成的像也变小,D符合题意。 故答案为: D 【分析】结合成像特点,利用凸透镜成像的规律分析解答即可. 12.如图所示,为近期流行的一种“自拍神器”,这给旅行者自拍带来了方便。 与直接拿手机自拍相比,利用自拍杆自拍可以( ) A. 增大镜头中凸透镜的焦距 B. 增大像距 C. 增大物距 D. 增大像的清晰度 【答案】C 【解析】【解答】利用自拍杆拍照时,可以增大人到照相机的距离,使拍照效果更好,C符合题意。 故答案为: C. 【分析】利用自拍杆拍照,增大了人到相机的距离,即物距。 13.烛焰通过焦距为10cm的甲凸透镜在光屏上成清晰的像,如图所示.现用焦距为5cm的乙凸透镜替换甲,不改变蜡烛和凸透镜的位置,关于乙凸透镜的成像情况,正确的说法是( ) A. 要在光屏上成清晰的像,光屏应向左移动 B. 要在光屏上成清晰的像,光屏应向右移动 C. 移动光屏,可以得到一个清晰放大的实像 D. 移动光屏,可以得到一个清晰放大的虚像 【答案】A 【解析】【解答】根据图像,光屏上能成清晰的像,若换用焦距更小的凸透镜,相当于物体离凸透镜的焦距更远,则像更靠近凸透镜,所以光屏要向左移动才能承接清晰的像,A符合题意。 故答案为: A. 【分析】根据凸透镜成像的规律,当物体距离凸透镜焦点更远,像会更靠近凸透镜。 14.物体放在凸透镜前16厘米处,在透镜另一侧的光屏上成一个倒立缩小的像。 该凸透镜的焦距可能为( ) A.5厘米 B.8厘米 C.10厘米 D.20厘米 【答案】A 【解析】【解答】解: 物体放在凸透镜前16厘米处,在透镜另一侧的光屏上成一个倒立缩小的像,即: u=16cm>2f,解得f<8cm,分析四个选项,其中的5cm符合题意。 故答案为: A。 【分析】 物体位置 像的位置 像的大小 像的性质 应用举例 u>2f f< v <2f 像、物异侧 缩小 倒立实像 照像机 u=2f v =2f 像、物异侧 等大 倒立实像 测焦距 f v >2f 像、物异侧 放大 倒立实像 幻灯机 投影仪 43.物体置于距凸透镜的焦点10厘米处,在透镜另一侧光屏上成一个放大的像。 该透镜的焦距可能为( ) A. 5厘米 B. 8厘米 C. 10厘米 D. 15厘米 【答案】D 【解析】【解答】解: 当物体距凸透镜焦点10cm处,在光屏上成一个放大的像,由凸透镜成像规律可知,2f>u>f,成倒立、放大的实像,因物体距凸透镜焦点10cm处,所以物距u=10cm+f,即2f>10cm+f>f,解得f>10cm,所以该透镜的焦距可能为15cm,D符合题意。 故答案为: D。 【分析】 物体位置 像的位置 像的大小 像的性质 应用举例 u>2f f< v <2f 像、物异侧 缩小 倒立实像 照像机 u=2f v =2f 像、物异侧 等大 倒立实像 测焦距 f v >2f 像、物异侧 放大 倒立实像 幻灯机 投影仪 44.关于光现象,下列说法正确的是( ) A. 凸透镜只对平行光线有会聚作用 B. 人向平面镜走近时,他在镜中的像逐渐变大 C. 黑板面反光是由于光发生漫反射造成的 D. 日食的形成是由于月球挡住了太阳射向地球的光 【答案】D 【解析】【解答】A.凸透镜对任何光线都有会聚作用,A不符合题意; B.平面镜所成的像与物大小相等,故人向平面镜走近时,他在镜中的像不变,B不符合题意; C.当黑板表面太光滑,光射到这里发生了镜面反射,反射光线朝着同一方向射出,反射光线方向的同学看不清黑板上的字,这就是黑板反光问题,C不符合题意; D.光在同一种均匀介质中是沿直线传播的,故日食的形成是由于月球挡住了太阳射向地球的光导致的,D符合题意, 故答案为: D。 【分析】本题考查了光的传播的知识,光在同一种均匀介质中是沿直线传播的,现象有日食、月食的形成,光射到光滑的表面发生了镜面反射,反射光线朝着同一方向射出,平面镜所成的像与物大小相等,凸透镜对光线都有会聚作用. 15.如图所示,凸透镜焦距为f,烛焰在图示位置时恰能在光屏上成清晰的像.现将蜡烛沿主光轴向左移动2f的距离,移动蜡烛的同时移动光屏,使烛焰始终能在光屏上成清晰的像,则光屏上的像( ) A. 一直变小 B. 一直变大 C. 先变大后变小 D. 先变小后变大 【答案】A 【解析】【解答】解: 烛焰在图示位置时恰能在光屏上成清晰的像,由图可知,像距大于物距,成倒立放大的实像,将蜡烛沿主光轴向同一方向移动距离2f,物距增大,像距变小,像变小.故选A. 【分析】首先根据烛焰在图示位置时恰能在光屏上成清晰的像,确定像的性质,然后再根据凸透镜成实像时,物近像远像变大来解答此题. 16.光学器件在我们的生活、学习中有着广泛的应用.下面的介绍有一项不切合实际,它是( ) A. 平面镜成像时,像、物到平面镜的距离相等 B. 凹面镜能起到扩大视野的作用 C. 近视眼镜利用了凹透镜对光线的发散作用 D. 阳光通过凸透镜后可以点燃纸屑,是利用了凸透镜对光的会聚作用 【答案】B 【解析】【解答】解: A、平面镜成像时,物像到平面镜的距离相等,故A正确; B、凸面镜对光线有发散的作用,应用在汽车的观后镜上,而不凹面镜,故B错误; C、近视眼是晶状体曲度变大,会聚能力减强,即折光能力强,应佩戴发散透镜,使光线推迟会聚,故C正确; D、因凸透镜对光线的会聚作用,所以阳光通过凸透镜可以会聚一点,热量集中,温度较高可以点燃纸屑,故D正确. 故选B. 【分析】 (1)根据平面镜成像特点进行判断: 物体在平面镜中成虚像,物像大小相等,物像连线与镜面垂直,物像到平面镜的距离相等; (2)凹面镜可以反射光线,而且可使光线会聚到一点;凸面镜可以反射光线,并使光线发散;(3)(4)凸透镜、凹面镜对光线都有会聚作用,凹透镜、凸面镜对光线都有发散作用. 17.对图中所示光现象的描述正确的是( ) A. 图甲中,漫反射的光线杂乱无章不遵循光的反射定律 B. 图乙中,人配戴的凹透镜可以矫正远视眼 C. 图丙中,光的色散现象说明白光是由各种色光混合而成的 D. 图丁中,平面镜成像时进入眼睛的光线是由像发出的 【答案】C 【解析】【解答】解: A、漫反射的光线尽管杂乱无章,但每条光线仍然遵循光的反射定律,该选项说法错误. B、近视眼需要佩戴凹透镜矫正,该选项说法错误; C、白光通过三棱镜时,因为不同颜色的光通过玻璃时偏折的角度不同,白光通过三棱镜分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七色光,该选项说法正确; D、平面镜成虚像,虚像是反射光线的反向延长线会聚而成的,虚像不会发出光线.该选项说法错误. 故选C. 【分析】 (1)平面镜成像时,物体经平面镜反射后,反射光线进入人的眼睛; (2)近视眼的成因是晶状体太厚,折光能力太强,或者眼球在前后方向上太长,因此来自远处点的光会聚在视网膜前,到达视网膜时已经不是一点而是一个模糊的光斑了,应佩戴凹透镜矫正;(3)太阳通过玻璃三棱镜后,被分解为绚丽的七色光,从上往下依次是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫,这种现象称为光的色散,说明了白光不是单色光,不同颜色的光折射时的偏折程度不同;(4)一束平行光射到粗糙的物体表面时,反射光不再平行,而是射向各个方向,这种反射叫做漫反射,漫反射和镜面反射都遵循光的反射定律. 18.做“凸透镜成像”实验时,把蜡烛放在二倍焦距之外,移动光屏找到像.若将蜡烛向凸透镜移动s1的距离(此时物距仍然大于二倍焦距),移动光屏重新找到像,光屏移动的距离为s2.则下列说法正确的是( ) A. 光屏远离透镜移动,光屏上的像变小 B. 光屏远离透镜移动,且s2<s1 C. 光屏靠近透镜移动,光屏上的像变大 D. 光屏靠近透镜移动,且s2=s1 【答案】B 【解析】【解答】解: 在“凸透镜成像”实验时,把蜡烛放在二倍焦距之外,移动光屏找到像,此时u>2f,成倒立、缩小的实像,2f>v>f,若将蜡烛向凸透镜移动s1的距离(此时物距仍然大于二倍焦距),移动光屏重新找到像,光屏移动的距离为s2,在这种情况下,物体移动的距离大于像移动的距离,即s2<s1,故B正确.故选B. 【分析】掌握凸透镜成像的规律和应用: ①u>2f,成倒立、缩小的实像,2f>v>f,应用于照相机和摄像机;②2f>u>f,成倒立、放大的实像,v>2f,应用于幻灯机和投影仪;③u<f,成正立、放大的虚像,应用于放大镜. 19.如图是小明用凸透镜观察课本上的鹦鹉图片的情景,左图是书上鹦鹉图片,右边四个图是他看到的鹦鹉的像.开始将凸透镜紧靠课本观察,然后逐渐增大凸透镜到课本的距离,则他先后看到的像应是( ) A. ②④③① B. ②③①④ C. ④②③① D. ④③②① 【答案】A 【解析】【解答】解: 小明将凸透镜紧靠书上的一幅卡通图片,说明物距小于一倍焦距,凸透镜成的虚像是放大的,物体离凸透镜越近,像越接近物体的大小,也就是成的虚像越小,故先看到②,当在一倍焦距远离凸透镜的过程中,看到的像逐渐变大,当大于一倍焦距时,成倒立的像,即看到的为④,继续远离大于2倍焦距时,看到的是倒立缩小的实像,即为③;成实像时,物距越远,像越小.因此最后看到的是①,故四个像的顺序为②④③①. 故选A. 【分析】凸透镜成像规律: 物距小于焦距成正立、放大的虚像. 物距大于一倍焦距小于二倍焦距成倒立、放大的实像. 物距等于二倍焦距成倒立等大实像. 物距大于二倍焦距成倒立、缩小的实像. 成实像时,物距越远,像越小. 20.探究凸透镜成像的规律时,光屏上得到一个倒立、缩小的烛焰像,将蜡烛向凸透镜移近一倍焦距的距离.下列烛焰成像情况,不可能出现的是( ) A. 缩小的实像 B. 等大的实像 C. 放大的实像 D. 放大的虚像 【答案】D 【解析】【解答】解: 由题意知,烛焰在屏上成一缩小实像,所以此时蜡烛在凸透镜的2f之外,即u>2f;当将蜡烛向凸透镜移近一倍焦距的距离.则此时u>f,那么有可能是2f>u>f,则成倒立放大的实像; 也可能是u=2f,则成等大的实像; 也可能是u>2f,则成缩小的实像,所以只有u<f,成正立、放大的虚像不可能出现. 故选D. 【分析】要解决此题,需要掌握凸透镜成像的规律. 凸透镜成像规律: 物距小于焦距成正立放大虚像. 物距大于一倍焦距小于二倍焦距成倒
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- 物理 透镜 及其 应用题 20 答案