初中物理凸透镜成像的应用试题

如图所示为某款数码相机的成像原理，镜头相当于一个凸透镜，影像传感器相当于光屏，拍照时，将镜头对准景物，相机通过自动调节，就能得到清晰的像，下列说法正确的是 $($　　 $)$

A．为拍摄到更大的像应将镜头远离景物

B．为扩大拍摄范围应将镜头靠近景物

C．影像传感器上成的是正立的实像

D．景物在二倍焦距以外才能成缩小的像

在“探究凸透镜成像的规律”实验中，把蜡烛、凸透镜固定在光具座上，调整光屏到凸透镜的距离，使光屏上出现烛焰清晰的像，三者在光具座上的位置如图所示，该像为倒立、　　（选填“放大”、“缩小”或“等大” $)$的实像，生活中　　（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜” $)$利用了这个成像规律。

小亮在重阳节送给奶奶一个台式放大镜（如图）。放大镜的焦距为 $25\mathit{cm}$。奶奶正确使用这个放大镜看书时 $($　　 $)$

A．书与放大镜之间的距离应等于 $25\mathit{cm}$

B．书与放大镜之间的距离应小于 $25\mathit{cm}$

C．看到的是倒立、放大的虚像

D．看到的是正立、放大的实像

小明在老师指导下，利用自制水透镜探究凸透镜成像的规律。如图甲所示，利用记录的实验数据，绘制了如图乙所示的像距 $v$和物距 $u$的关系图（实验过程中水透镜厚度不变）。实验过程中，下列说法正确的是　　。

$A$．该水透镜的焦距是 $20\mathit{cm}$

$B$．若要在光屏上成清晰缩小的像，物体应放在距透镜 $10\mathit{cm}$至 $20\mathit{cm}$之间

$C$．在光屏上找到清晰缩小的像后，若在水透镜和物体之间放一凹透镜，光屏应远离水透镜才能再次找到清晰的像

$D$．实验后，若利用注射器向水透镜内注水，其焦距变长

选择理由：　　。

把一个凸透镜正对着太阳光，在距凸透镜 $10\mathit{cm}$处得到一个最小最亮的光斑，将点燃的蜡烛放在离凸透镜 $25\mathit{cm}$处，经凸透镜所成的像是 $($　　 $)$

A．正立、放大的虚像B．倒立、放大的实像

C．倒立、缩小的实像D．正立、缩小的虚像

在用一凸透镜研究其成像的规律时，某同学得到的部分实验信息如下表所示。根据表中信息判定下列说法正确的是 $($　　 $)$

实验次序	1	2	3	4	5
物距 $u/\mathit{cm}$	50	40	30	25	20
像距 $v/\mathit{cm}$	22	24	30	38	60

A．该凸透镜的焦距是 $15\mathit{cm}$

B．当 $u=25\mathit{cm}$时，凸透镜成放大的像，放大镜就是根据这一原理制成的

C．当 $v=24\mathit{cm}$时，凸透镜成缩小的像，照相相机就是根据这一原理制成

D．若把物体从距凸透镜 $22\mathit{cm}$处向距凸透镜 $32\mathit{cm}$处滑动，像会逐渐变小

小明同学在探究凸透镜成像规律时，用焦距分别为 $f_1$、 $f_2$的甲、乙两个凸透镜进行实验。先将点燃的蜡烛、透镜甲和光屏放置在光具座上，调整后的位置如图所示，此时在光屏上得到烛焰清晰的像（图中未标出）：再用透镜乙替换透镜甲，且保持蜡烛和透镜的位置不变，将光屏向左移动再次得到烛焰清晰的像。下列判断正确的是 $($　　 $)$

A．图中光屏上的像是放大的B．图中光屏上的像是缩小的

C． $f_1<f_2$D． $f_1>f_2$

下列光学仪器或日常用品中，能够成与物体大小相等的虚像的是 $($　　 $)$

A．穿衣镜B．老花镜C．显微镜D．望远镜

夜晚，发着光的小萤火虫从放大镜的2倍焦距处沿着主光轴匀速飞行过程中，萤火虫发出的通过放大镜部分的光逐渐减少，则萤火虫的像 $($　　 $)$

A．远离放大镜，平均速度小于萤火虫的飞行速度

B．远离放大镜，平均速度大于萤火虫的飞行速度

C．靠近放大镜，平均速度小于萤火虫的飞行速度

D．靠近放大镜，平均速度大于萤火虫的飞行速度

夜晚，发着光的小萤火虫从放大镜的2倍焦距处沿着主光轴匀速飞行过程中，萤火虫发出的通过放大镜部分的光逐渐减少，则萤火虫的像 $($　　 $)$

A．远离放大镜，平均速度小于萤火虫的飞行速度

B．远离放大镜，平均速度大于萤火虫的飞行速度

C．靠近放大镜，平均速度小于萤火虫的飞行速度

D．靠近放大镜，平均速度大于萤火虫的飞行速度

夜晚，发着光的小萤火虫从放大镜的2倍焦距处沿着主光轴匀速飞行过程中，萤火虫发出的通过放大镜部分的光逐渐减少，则萤火虫的像 $($　　 $)$

A．远离放大镜，平均速度小于萤火虫的飞行速度

B．远离放大镜，平均速度大于萤火虫的飞行速度

C．靠近放大镜，平均速度小于萤火虫的飞行速度

D．靠近放大镜，平均速度大于萤火虫的飞行速度

（1）利用微信“扫一扫”功能，通过智能手机的摄像头扫描二维码（如图甲）可快速获取网络信息，手机摄像头相当于一个凸透镜，凸透镜对光有　　作用（选填“会聚”或“发散” $)$。

（2）如图乙所示，烛焰恰好在光屏上成清晰的像，此实验现象与　　（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜” $)$的成像原理相同。保持透镜位置不变，将蜡烛向右移，光屏必须向　　（选填“左”或“右” $)$移动，才能再次呈现清晰的实像。

有一款自行车，座椅后连接的微型投影仪可以将转弯、停止等提示信号投射到骑行者的后背上，因其独特的安全设计和 $\mathit{GPS}$导航功能备受人们的青睐。关于这款自行车，下列说法正确的是 $($　　 $)$

A．骑行者后背上所成的像是虚像

B．投影仪的镜头到骑行者后背的距离大于镜头焦距的二倍

C．从骑行者背后不同方向都能看见所成的像是因为光发生了镜面反射

D． $\mathit{GPS}$导航所用的电磁波不能在真空中传播

校园内安装了许多监控探头，监控探头中的镜头相当于一个　　透镜，它能成倒立、缩小的　　像。

智能手机进入平常百姓家，很多人对它爱不释手。瑞瑞同学学习了物理知识后，对手机的一些功能进行了科学探究。

（一 $)$拍照功能

【提出问题】如图1所示，同一位置，拍同一地点，为什么会变大呢？

【猜想与假设】手机的镜头可能是一个焦距可以改变的凸透镜。

【设计实验】瑞瑞同学设计制作了一个水透镜，探究实验装置如图2所示。

【进行实验与收集证据】

（1）保证蜡烛和水透镜的位置不动，利用注射器注入或吸出水的多少，改变水透镜的厚薄，从而改变水透镜焦距；

（2）测出水透镜焦距的大小，并移动光屏，得到清晰的像后，将观察到的现象与数据记录在下表：

凸透镜	焦距 $f=14\mathit{cm}$			焦距 $f=16\mathit{cm}$
实验序号	1	2	3	4	5	6
物距 $u/\mathit{cm}$	30	40	60	30	40	60
像距 $v/\mathit{cm}$	26	22	18	34	27	22
像的正倒	倒立	倒立	倒立	倒立	倒立	倒立
像的大小	缩小	缩小	缩小		缩小	缩小
实像的大小	由大变小			由大变小

【分析与论证】

通过对实验序号2与5、3与6的数据分析，得出初步结论：在物距一定时，凸透镜的焦距越大，所成实像的像距　　，像距与物距的比值越大，所成实像的大小　　（选填“越大”、“越小”或“不变” $)$

【评估】

（1）请你补充实验序号4中漏填的实验记录：　　；

（2）在成实像的情况下，焦距不同的凸透镜，成像的共同特点都是　　（选填“倒立”或“缩小”或“不变” $)$

（二 $)$无线充电

如图3所示，是一个手机无线充电装置。该装置是利用了　　的原理对手机进行充电的。

（三 $)$微信运动

利用微信运动软件，可以记录每天行走的步数。假如瑞瑞同学每天行走1万步，其平均步长为 $50\mathit{cm}$，由此可知瑞瑞同学每天大约行走　　 $\mathit{km}$。

（四 $)$振动模式

振动可以发声，某些手机的振动模式，是因为其内部有个微型电动机会带动转轴上的叶片振动，如图4所示，能实现振动功能的叶片可能是哪一种：　　。