初中物理透镜及其应用试题

下图中各实验结论中，不能解释对应的生活应用或工作原理的是 $($　　 $)$

A．做功冲程B．照相机

C．僵持的“人象大战”D．滑动变阻器

已知凸透镜的焦距为 $15\mathit{cm}$，下列说法正确的是 $($　　 $)$

A．当物体距凸透镜 $10\mathit{cm}$时，成正立、放大的实像

B．当物体距凸透镜 $20\mathit{cm}$时，成倒立、放大的实像

C．当物体距凸透镜 $35\mathit{cm}$时，成倒立、放大的实像

D．当物体从距凸透镜 $20\mathit{cm}$处远离凸透镜时，在凸透镜另一侧所成的像逐渐变大

东营市开展了“红色电影进社区”活动，受到居民好评。电影放映机的镜头相当于一个　　（选填“凸透镜”、“凹透镜” $)$，电影放映时在银幕上形成的是　　立、放大的实像。

小莉同学用焦距为 $10\mathit{cm}$的凸透镜做“探究凸透镜成像的规律”实验：

（1）实验过程中，当蜡烛与凸透镜的距离如图甲所示时，在光屏上可得到一个清晰的倒立、　　的实像，若保持蜡烛和光屏位置不变，移动透镜至　　 $\mathit{cm}$刻度线处，光屏上能再次呈现清晰的像。

（2）如图乙所示，保持蜡烛位置不变，移动透镜至 $16\mathit{cm}$刻度线处，则人眼在　　（选填 $A$、 $B$、 $C$” $)$处能观察到蜡烛的像，像是图丙中的　　（选填“1、2、3、4” $)$。

（3）实验完成之后，小莉把自己的近视眼镜放在蜡烛与凸透镜之间，如图丁所示，光屏上原来清晰的像变得模糊了，若想在光屏上重新得到清晰的像，在不改变蜡烛和凸透镜位置的情况下，应将光屏　　凸透镜。（选填“靠近”或“远离” $)$

小明同学在做“探究凸透镜成像现律”的实验。

（1）前面学过，物体离照相机的镜头比较远，成缩小的实像；物体离投影仪的镜头比较近，成放大的实像；物体离放大镜比较近，成放大、正立的虚像。据此小明提出的问题是，像的虚实、大小，正倒跟　　有什么关系？

（2）如图甲，小明让平行光正对凸透镜照射，光屏上出现一个最小最亮的光斑，则凸透镜的焦距 $f=$　　 $\mathit{cm}$。

（3）小明所用实验装置如图乙所示，若将凸透镜放在光具座刻度 $50\mathit{cm}$位置处不变，把蜡烛放在刻度 $10\mathit{cm}$处，利用此时凸透镜成像的特点制成的光学仪器是　　（选填“照相机”、“放大镜”或”投影仪” $)$

（4）如图丙所示是小明通过实验得到的凸透镜成像时的像距 $v$和物距 $u$关系的图像，由图像可知成实像时物距逐渐减小，像距逐渐　　。当 $u>2f$时，物体移动速度　　（选“大于”、“小于“或“等于” $)$像移动的速度，当 $f<u<2f$时，物体移动速度　　（选填“大于”，“小于”或“等于” $)$像移动的速度。

小文和同学们到实验室探究光学实验：

（1）在“探究平面镜成像特点”的实验中，如图甲所示，小文选取了两个外形相同的蜡烛 $A$和 $B$，将蜡烛 $A$放在薄玻璃板前点燃，小文应在蜡烛　　（选填“ $A$”或“ $B$” $)$的一侧观察，同时移动蜡烛 $B$，使它和蜡烛 $A$的像完全重合，这样在确定像的位置的同时也证明平面镜成像时像和物的大小　　；

（2）将蜡烛向右移动，重复上述实验过程，会发现：物体靠近平面镜时，所成像的大小　　（选填“变大”“变小”或“不变” $)$；

（3）在老师启发下，小文将玻璃板换成凸透镜，将蜡烛 $B$换为光屏、“探究凸透镜像规律”的实验，如图乙所示，观察到光屏上呈现清晰，等大的像，则该凸透镜的焦距为　　 $\mathit{cm}$；

（4）小文把蜡烛移动到光具座 $33\mathit{cm}$刻度线处，发现光屏上的像变得模糊，要使像变晰，光屏应向　　（选填“左”或“右” $)$适当移动、此时光屏上的像是倒立　　的实像；

（5）在上述（4）操作的基础上，老师取下自己戴的眼镜放于蜡烛和凸透镜之间，光屏上的像又变得模糊，小文发现当光屏向左移动适当距离后像又清晰，由此可知，老师的视力情况属于　　（选填“近视”“远视”或“正常）。

如图所示，水平放置的凹透镜， $F$是它的焦点，光线 $a$经凹透镜折射后，再经平面镜反射，以图示的角度射到竖直放置的屏幕上。请在图中确定平面镜的位置，完成光路图并标出经平面镜反射时反射角的大小。

下列说法中正确的是 $($　　 $)$

A．近视眼镜对光线有会聚作用

B．反射光线、入射光线和法线在同一平面内

C．一束太阳光可以通过三棱镜分解为三种色光

D．镜面反射遵循光的反射定律，漫反射不遵循光的反射定律

安安和康康在老师指导下完成“探究凸透镜成像的规律”的实验，实验所用凸透镜的焦距为 $f=10\mathit{cm}$。他们把凸透镜固定在光具座上 $50\mathit{cm}$处，调节蜡烛的烛焰与凸透镜和光屏的中心在同一高度。

（1）如图甲所示，若此时他们想在实验中能用光屏承接到烛焰的实像，光屏在　　（选填“ $50\mathit{cm}~60\mathit{cm}$”、“ $60\mathit{cm}~70\mathit{cm}$”或“ $70\mathit{cm}~100\mathit{cm}$” $)$范围内移动。

（2）他们保持凸透镜位置不变，把蜡烛放在 $30\mathit{cm}$刻度线处，调整光屏到透镜的距离，则在光屏上看到烛焰　　（选填“放大”、“缩小”或“等大” $)$倒立的像。

（3）他们想模拟投影仪的成像原理，康康应在步骤（2）的基础上将蜡烛向　　（选填“靠近”或“远离” $)$凸透镜的方向移动时调节光屏的位置，使烛焰在光屏上成清晰的像。

（4）他们保持凸透镜的位置不变，同时取下光屏，直接用眼睛观察凸透镜成像的各种情况。康康移动蜡烛使它从零刻度线处逐渐靠近凸透镜，同时安安从透镜的右侧透过透镜观察烛焰的像，如图乙是安安整理并记录看到的像的情况，根据你所学的知识，判断最先看到的像的编号是　　（选填代表像编号的数字）。

（5）请在图丙中完成从烛焰发出的一束光通过透镜的光路。

如图所示，水平台上点光源 $S$发出的一条光线经竖直放置的平面镜反射后，再经凸透镜折射后，平行于凸透镜的主光轴射出。请在图中画出点光源 $S$，并完成光路图。

一幅如图甲所示的漫画立在桌面上。小霞把一个装水的玻璃杯放在漫画前，惊奇地发现：透过水杯看到漫画中的老鼠变“胖”了，还掉头奔向猫，如图乙。小霞观察分析：装水的圆柱形玻璃杯横切面中间厚，边缘薄，起到　　（填“平面镜”、“凸透镜”或“凹透镜” $)$的作用，使图片横向放大、颠倒，透过水杯看到的是老鼠的　　（填“实”或“虚” $)$像，此时老鼠到玻璃杯的距离满足　　（填“ $f<u<2f$”或“ $u>2f$” $)$。

如图中是我国自主研究生产的碳纤维无人机，它具有自动化、轻量化、微型化等特点，可广泛用于航拍、测绘等。下列应用与物理知识对应正确的是 $($　　 $)$

A．机载北斗导航系统 $--$超声波B．用碳纤维材料制造 $--$密度大

C．无人机航拍的镜头 $--$凹透镜D．无人机的控制芯片 $--$半导体

下面是小光“探究凸透镜成像规律”的实验。

（1）点燃蜡烛，调整蜡烛、凸透镜和光屏的高度，使烛焰、凸透镜、光屏三者的中心大致在　　。

（2）蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图所示，此时光屏上出现了烛焰清晰倒立、等大的实像，则此凸透镜的焦距为　　 $\mathit{cm}$。

（3）保持蜡烛和透镜位置不变，小光将自己的近视眼镜放在凸透镜与蜡烛之间的合适位置，只将光屏向　　（填“左”或“右” $)$移动，可在光屏上再次得到烛焰清晰的像。

（4）小光移开近视镜，只将蜡烛向　　（选填“左”或“右” $)$移动，可以在光屏上得到烛焰清晰倒立、　　的实像，生活中的　　（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜” $)$就是根据这个原理制成的。

如图所示， $S$点发出的一条光线经平面镜反射后，再经凸透镜折射，折射光线平行于主光轴射出。请画出：

（1） $S$点发出的入射光线。

（2）经平面镜的反射光线。

（3）凸透镜左侧焦点 $F$的位置。

如图，凹透镜与凸透镜的主光轴平行且凸透镜的主光轴与水面重合，凹透镜的虚焦点为 $F_1$，凸透镜的焦点为 $F_2$，一条光线经凹透镜（该光线的延长线过凹透镜的虚焦点 $F_1)$折射后射向凸透镜，后经凸透镜折射后最终射入水中，请画出此过程的光路图。