第6課時(shí)透鏡及其應(yīng)用高效課時(shí)訓(xùn)練一、選擇題1.2018·安徽下列光路圖錯(cuò)誤的是()圖6-172.2018·陜西 2018年5月1日晚,在大雁塔北廣場上演了一場水舞光影秀,如圖6-18所示。巨型燈柱陣、多臺(tái)超高清投影機(jī)和音樂噴泉交錯(cuò)配合,使大雁塔隱在光幕之中,美輪美奐,這是中華文化和現(xiàn)代科技的一次完美結(jié)合。下列關(guān)于這場光影秀的說法不正確的是()圖6-18A.發(fā)光的燈柱是光源B.光的三原色是紅、綠、藍(lán)C.音樂噴泉形成的水幕對(duì)光只有反射作用D.演出過程中高清投影機(jī)可成逼真的實(shí)像3.2018·廣西北部灣如圖6-19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)與之相同的是()圖6-19A.放大鏡B.照相機(jī)C.投影儀D.顯微鏡4.2017·烏魯木齊家用放大鏡(凸透鏡)成放大的像時(shí)()A.一定是實(shí)像B.一定是虛像C.像距一定大于物距D.像距一定小于焦距5.2018·昆明如圖6-20所示,若想在位于凸透鏡右邊的光屏上(圖中光屏未畫出)得到一個(gè)燭焰清晰放大的像,那么點(diǎn)燃的蠟燭應(yīng)置于圖中的()圖6-20A.a點(diǎn)B.b點(diǎn)C.c點(diǎn)D.d點(diǎn)6.2018·淄博在“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中,將點(diǎn)燃的蠟燭放在凸透鏡前某一位置,在凸透鏡后20 cm的光屏上出現(xiàn)一個(gè)等大、倒立的像。如果將蠟燭移動(dòng)到凸透鏡前25 cm處,則()A.光屏上會(huì)出現(xiàn)倒立、放大的實(shí)像B.將光屏靠近凸透鏡一段距離,光屏上會(huì)出現(xiàn)倒立、縮小的實(shí)像C.將光屏遠(yuǎn)離凸透鏡一段距離,光屏上會(huì)出現(xiàn)倒立、放大的實(shí)像D.無論怎樣移動(dòng)光屏,光屏上均找不到像7.2018·衡陽如圖6-21所示,小剛在做探究凸透鏡成像規(guī)律的實(shí)驗(yàn)時(shí),將焦距為10 cm的薄凸透鏡固定在光具座上50 cm刻度線處,將點(diǎn)燃的蠟燭放置在光具座上35 cm刻度線處,移動(dòng)光屏至80 cm刻度線處,在光屏上得到燭焰清晰的像,以下說法正確的是()圖6-21A.此時(shí)光屏上成倒立、縮小的實(shí)像B.此成像原理可以應(yīng)用在放大鏡上C.保持凸透鏡位置不變,將蠟燭向左移動(dòng),光屏也要向左移動(dòng)才能再次在光屏上得到一個(gè)清晰的像D.保持蠟燭和光屏的位置不變,將凸透鏡在蠟燭與光屏之間移動(dòng),不可能再次在光屏上成清晰的像8.2018·河北在“探究凸透鏡成像的規(guī)律”實(shí)驗(yàn)中,蠟燭、凸透鏡和光屏的位置如圖6-22所示,燭焰在光屏上恰好成一清晰的像。則下列說法正確的是()圖6-22A.照相機(jī)應(yīng)用了這一成像規(guī)律B.蠟燭燃燒一段時(shí)間后,光屏上的像會(huì)向下移C.蠟燭不動(dòng),將透鏡移至35 cm刻度線處,移動(dòng)光屏可能得到倒立的清晰像D.更換一個(gè)焦距小的凸透鏡,只移動(dòng)透鏡仍可在光屏上得到清晰的像9.2018·泰安在“探究凸透鏡成像的規(guī)律”時(shí),將點(diǎn)燃的蠟燭放在距凸透鏡30 cm處,在透鏡另一側(cè)距離透鏡16 cm處的光屏上得到燭焰清晰的像。則下列相關(guān)說法正確的是()光屏上成倒立、放大的實(shí)像照相機(jī)是利用這一成像原理工作的該透鏡的焦距f一定滿足8 cm<f<15 cm將近視鏡片放在蠟燭和凸透鏡之間,要使光屏上出現(xiàn)清晰的像,光屏應(yīng)靠近透鏡A.只有和B.只有和C.只有和D.只有和10.2018·常州蝴蝶研究專家章麗暉在茅山首次發(fā)現(xiàn)國家二級(jí)保護(hù)動(dòng)物中華虎鳳蝶,他先用相機(jī)拍攝了蝴蝶休憩的照片,如圖6-23甲所示,為了拍攝照片乙,應(yīng)()圖6-23A.相機(jī)適當(dāng)靠近蝴蝶,鏡頭略向外伸B.相機(jī)適當(dāng)靠近蝴蝶,鏡頭略向內(nèi)縮C.相機(jī)適當(dāng)遠(yuǎn)離蝴蝶,鏡頭略向外伸D.相機(jī)適當(dāng)遠(yuǎn)離蝴蝶,鏡頭略向內(nèi)縮11.2018·荊門關(guān)于生活中的光現(xiàn)象,下列說法正確的是()A.凸透鏡成實(shí)像時(shí)對(duì)光線有會(huì)聚作用,成虛像時(shí)對(duì)光線有發(fā)散作用B.平面鏡成像時(shí),物體與平面鏡距離越遠(yuǎn),所成的虛像越小C.眼睛近視了看不清書本上的字,應(yīng)該配戴用凸透鏡制成的眼鏡,可以起到放大作用D.因?yàn)楣獾恼凵?我們觀察到日出的時(shí)刻會(huì)比實(shí)際日出時(shí)間早12.如圖6-24所示,虛線框內(nèi)為一透鏡,MN為透鏡的主光軸,O是透鏡光心,a(雙箭頭)和b(單箭頭)是射向透鏡的兩條光線。已知光線a通過透鏡之后與MN交于P點(diǎn),光線b通過透鏡之后與MN交于Q點(diǎn)。由圖可知,下列說法中正確的是()圖6-24A.透鏡是凸透鏡,距離OP小于焦距B.透鏡是凸透鏡,距離OP大于焦距C.透鏡是凹透鏡,距離OQ小于焦距D.透鏡是凹透鏡,距離OQ大于焦距13.2018·烏魯木齊夜晚,發(fā)著光的小螢火蟲從放大鏡的二倍焦距處沿著主光軸勻速飛行過程中,螢火蟲發(fā)出的通過放大鏡部分的光逐漸減少,則螢火蟲的像()A.遠(yuǎn)離放大鏡,平均速度小于螢火蟲的飛行速度B.遠(yuǎn)離放大鏡,平均速度大于螢火蟲的飛行速度C.靠近放大鏡,平均速度小于螢火蟲的飛行速度D.靠近放大鏡,平均速度大于螢火蟲的飛行速度二、實(shí)驗(yàn)題14.2018·臨沂為加強(qiáng)交通管理和社會(huì)治安,臨沂市安裝了“海燕系統(tǒng)”,該系統(tǒng)具有跟蹤、抓拍及人臉識(shí)別功能。如圖6-25所示,該系統(tǒng)攝像機(jī)的鏡頭是透鏡,拍攝時(shí)車輛和行人離鏡頭的距離應(yīng)滿足的條件是。 圖6-2515.2018·鹽城用如圖6-26所示裝置探究凸透鏡成像規(guī)律,圖中凸透鏡的焦距為cm。實(shí)驗(yàn)中,小明移動(dòng)蠟燭,觀察到光屏上呈現(xiàn)清晰縮小的像,此像是(選填“實(shí)”或“虛”)像。繼續(xù)移動(dòng)蠟燭,發(fā)現(xiàn)在光屏上可以成放大的像,說明物體通過凸透鏡成像的性質(zhì)與有關(guān)。 圖6-2616.2018·眉山如圖6-27所示,小紅同學(xué)在探究凸透鏡成像規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中,將焦距f=15 cm的凸透鏡固定在光具座上50 cm刻度線處后,應(yīng)將光屏向(選填“左”或“右”)移動(dòng),才能在光屏上觀察到燭焰清晰的(選填“正立”或“倒立”)的像。 圖6-2717.2018·成都在“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中,某次實(shí)驗(yàn)的成像情況如圖6-28所示(像未畫出),小組成員提出“有哪些方法可以讓光屏上的像變大”的問題,經(jīng)過討論后形成兩個(gè)方案,而且結(jié)果都達(dá)到目的。方案一:保持蠟燭和光屏的位置不動(dòng),只將凸透鏡向移動(dòng)適當(dāng)距離;方案二:保持凸透鏡位置不動(dòng),將蠟燭和光屏都向移動(dòng)適當(dāng)距離。(均選填“左”或“右”) 圖6-2818.2018·濱州小明同學(xué)在做“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)。(1)前面學(xué)過,物體離照相機(jī)的鏡頭比較遠(yuǎn),成縮小的實(shí)像。物體離投影儀的鏡頭比較近,成放大的實(shí)像。物體離放大鏡比較近,成放大、正立的虛像。據(jù)此小明提出的問題是:像的虛實(shí)、大小、正倒跟有什么關(guān)系? (2)如圖6-29甲所示,小明讓平行于主光軸的光正對(duì)凸透鏡照射,光屏上出現(xiàn)一個(gè)最小、最亮的光斑,則凸透鏡的焦距f=cm。 圖6-29(3)小明所用實(shí)驗(yàn)裝置如圖乙所示,若將凸透鏡放在光具座50 cm刻度線處不變,把蠟燭放在10 cm 刻度線處,利用此時(shí)凸透鏡成像的特點(diǎn)制成的光學(xué)儀器是(選填“照相機(jī)”“放大鏡”或“投影儀”)。 (4)如圖6-30所示是小明通過實(shí)驗(yàn)得到的凸透鏡成實(shí)像時(shí)的像距v和物距u的關(guān)系圖像,由圖像可知成實(shí)像時(shí)物距逐漸減小,像距逐漸。當(dāng)u>2f時(shí),物體移動(dòng)速度(選填“大于”“小于”或“等于”)像移動(dòng)的速度。當(dāng)f<u<2f時(shí),物體移動(dòng)速度像移動(dòng)的速度。(后兩空選填“大于”“小于”或“等于”) 圖6-30三、綜合題19.2018·達(dá)州根據(jù)圖6-31中的入射光線或折射光線作出相應(yīng)的折射光線或入射光線。圖6-3120.2018·青島如圖6-32所示,F1、F2分別為凹透鏡和凸透鏡的焦點(diǎn),且兩透鏡的左焦點(diǎn)重合,請(qǐng)畫出圖中平行于兩主光軸的光線經(jīng)透鏡折射后的完整光路。圖6-3221.2018·廣東如圖6-33所示,光線經(jīng)過平面鏡反射后射向凹透鏡,請(qǐng)畫出射向平面鏡的入射光線和經(jīng)過凹透鏡后的折射光線,并在圖中標(biāo)出入射角的度數(shù)。圖6-3322.2018·孝感如圖6-34所示(F為凸透鏡的焦點(diǎn)),BC為某光線經(jīng)過平面鏡后的反射光線,請(qǐng)?jiān)趫D中畫出與BC對(duì)應(yīng)的入射光線和光線BC經(jīng)凸透鏡后的折射光線。圖6-34參考答案1.C解析 放大鏡成正立、放大的虛像,像是由折射光線的反向延長線相交得到的,故A正確,不符合題意。小孔成像是實(shí)際光線通過小孔時(shí)沿直線傳播會(huì)聚成的實(shí)像,故B正確,不符合題意。光由空氣斜射入水中時(shí),折射光線應(yīng)靠近法線,折射角應(yīng)小于入射角,故C錯(cuò)誤,符合題意。近視眼看遠(yuǎn)處物體時(shí),物體“發(fā)出”的光通過晶狀體折射后形成的像會(huì)落在視網(wǎng)膜的前方,導(dǎo)致看不清遠(yuǎn)處的物體;為使像成在視網(wǎng)膜上,應(yīng)讓光線發(fā)散一些,所以近視眼應(yīng)戴凹透鏡加以矯正,故D正確,不符合題意。2.C3.B4.C解析 物距小于一倍焦距時(shí),凸透鏡成正立、放大的虛像,像距大于物距;當(dāng)物距大于一倍焦距小于二倍焦距時(shí),成倒立、放大的實(shí)像,像距大于物距。故選C。5.C解析 要在光屏上得到放大的實(shí)像,必須滿足f<u<2f,則點(diǎn)燃的蠟燭應(yīng)置于圖中的c點(diǎn),故選C。6.B解析 光屏上出現(xiàn)倒立、等大的像,說明v=2f=20 cm,則f=10 cm;蠟燭移動(dòng)到凸透鏡前25 cm處,此時(shí)u>2f,成倒立、縮小的實(shí)像,則應(yīng)有f<v'<2f,所以光屏應(yīng)靠近凸透鏡一段距離才能再次承接到清晰的像,故A、C、D錯(cuò)誤,B正確。7.C解析 根據(jù)題意可知,物距u=50 cm-35 cm=15 cm,像距v=80 cm-50 cm=30 cm,像距大于物距,且在光屏上成清晰的像,所以此時(shí)成倒立、放大的實(shí)像,此原理應(yīng)用于投影儀等設(shè)備上,故A、B錯(cuò)誤;保持凸透鏡位置不變,將蠟燭向左移動(dòng),物距變大,像距將變小,要再次在光屏上成一個(gè)清晰的像,光屏應(yīng)向左移動(dòng),故C正確;保持蠟燭和光屏的位置不變,將凸透鏡在蠟燭與光屏之間移動(dòng),當(dāng)物距等于30 cm,像距等于15 cm時(shí),在光屏上可以得到一個(gè)清晰的像,故D錯(cuò)誤。8.D解析 由圖可以看出像距大于物距,所以成的是倒立、放大的實(shí)像,應(yīng)用是投影儀、幻燈機(jī),故A錯(cuò)誤。當(dāng)蠟燭燃燒一段時(shí)間后光屏上的像會(huì)向上移,故B錯(cuò)誤。由題圖可知,u=50 cm-20 cm=30 cm,v=95 cm-50 cm=45 cm,且2f>u>f,v>2f,則此透鏡的焦距15 cm<f<22.5 cm,則當(dāng)透鏡移到35 cm刻度線處時(shí)的物距u'=35 cm-20 cm=15 cm<f,此時(shí)成正立、放大的虛像,故C錯(cuò)誤。9.C解析 蠟燭距離凸透鏡30 cm時(shí),在透鏡的另一側(cè)16 cm處的光屏上得到一個(gè)清晰的像,此時(shí)物距大于像距,成倒立、縮小的實(shí)像,與照相機(jī)的成像原理相同,故錯(cuò)誤,正確。此時(shí)蠟燭在二倍焦距以外,像在一倍焦距和二倍焦距之間,即30 cm>2f,2f>16 cm>f,解得8 cm<f<15 cm,故正確。近視鏡片是凹透鏡,對(duì)光線具有發(fā)散作用,所以近視鏡片放在蠟燭和凸透鏡之間時(shí),像將延遲會(huì)聚,為使光屏上出現(xiàn)清晰的像,應(yīng)使光屏遠(yuǎn)離透鏡,故錯(cuò)誤。故選C。10.A解析 甲照片中的蝴蝶的像比較小,乙照片中的蝴蝶的像比較大,根據(jù)凸透鏡成實(shí)像時(shí)規(guī)律“物近像遠(yuǎn)像變大”可知,應(yīng)減小物距,增大像距,相機(jī)適當(dāng)靠近蝴蝶,鏡頭略向外伸,故選A。11.D解析 不管凸透鏡成實(shí)像還是成虛像,凸透鏡對(duì)光線都有會(huì)聚作用,故A錯(cuò)誤。由平面鏡成像的特點(diǎn)可知,像、物等大,像的大小與物體到平面鏡的遠(yuǎn)近無關(guān)。因此,平面鏡成像時(shí),物體與平面鏡距離越遠(yuǎn),所成的虛像大小不變,故B錯(cuò)誤。近視眼是由于晶狀體的凸度增大,或眼球前后徑過長,形成的像就會(huì)成在視網(wǎng)膜的前方。近視眼應(yīng)該配戴具有發(fā)散作用的凹透鏡制成的眼鏡加以矯正(使光線延遲會(huì)聚,像成在視網(wǎng)膜上),故C錯(cuò)誤。地球表面有大氣層,且大氣層并不是均勻的,陽光射入大氣層時(shí)會(huì)發(fā)生折射現(xiàn)象。當(dāng)太陽還在地平線以下時(shí),由于光的折射,人們能夠提前觀察到日出,即觀察到日出的時(shí)刻會(huì)比實(shí)際日出時(shí)間早,故D正確。12.A解析 光線a和b是射向透鏡的兩條光線,經(jīng)透鏡后光線會(huì)聚,由此可判定此透鏡為凸透鏡。因?yàn)槠叫杏谥鞴廨S的光線經(jīng)凸透鏡后會(huì)聚在焦點(diǎn)上,而光線a如果不發(fā)生折射,它將射向主光軸上P點(diǎn)的右側(cè),而光線a不是平行于主軸的光線,所以經(jīng)凸透鏡折射后光線a一定射向焦點(diǎn)的左側(cè),所以O(shè)P小于焦距。13.C14.凸大于兩倍焦距15.12.0實(shí)物距解析由題圖可知,凸透鏡的焦距為62. cm-50.0 cm=12.0 cm;移動(dòng)蠟燭,是改變物距的大小,在光屏上可以成放大的像,說明物體通過凸透鏡成像的性質(zhì)與物距有關(guān)。16.右倒立解析 已知凸透鏡的焦距f=15 cm,此時(shí)u=50 cm-20 cm=30 cm=2f,成倒立、等大的實(shí)像,像距v=u=30 cm。故應(yīng)將光屏向右移動(dòng)才能在光屏上觀察到燭焰清晰的倒立的像。17.左右解析 由題圖可知,此時(shí)燭焰在光屏上成倒立、縮小的實(shí)像。方案一:根據(jù)光路是可逆的,將凸透鏡向左移一定距離,可在光屏上成倒立、放大的實(shí)像。相當(dāng)于將蠟燭和光屏互換位置。方案二:縮小物距,像距增大,像將變大,即保持凸透鏡位置不動(dòng),將蠟燭和光屏都向右移動(dòng)。18.(1) 物距(2)10(3)照相機(jī)(4)增大大于小于解析 (4)由題圖6-30可以看出凸透鏡成實(shí)像時(shí)物距逐漸減小,像逐漸增大。當(dāng)u>2f時(shí),物距變化很大,像距變化很小,則物體移動(dòng)速度大于像移動(dòng)的速度。當(dāng)f<u<2f時(shí),物距變化很小,像距變化很大,則物體移動(dòng)速度小于像移動(dòng)的速度。19.如圖所示20.如圖所示21.如圖所示解析 反射光線與鏡面所成夾角為60°,則反射角等于30°,光在反射時(shí),反射角等于入射角;過入射點(diǎn)作入射光線,使入射角為30°延長線過凹透鏡右焦點(diǎn)的入射光線,經(jīng)凹透鏡折射后,折射光線平行于主光軸。22.如圖所示10