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1、第五章 透鏡及其應(yīng)用 單元精測卷(時間40分鐘總分100分) 班級 姓名 考號 總分： 一、選擇題(本題共8小題,每小題5分,共40分)1.不正確用眼等原因都會導(dǎo)致患上近視眼,有近視眼的人大多數(shù)是采用戴近視眼鏡進行矯正,現(xiàn)取一塊近視眼鏡片研究,下列說法不正確的是()A.鏡片的中央比邊緣薄 B.對光有發(fā)散作用C.對光線具有會聚作用 D.是一塊凹透鏡【解析】選C。近視眼是由于物體成像在眼球內(nèi),需用凹透鏡矯正。凹透鏡是中間薄邊緣厚,對光具有發(fā)散作用。而凸透鏡對光線有會聚作用,鏡片的中央比邊緣厚,所以近視眼鏡片有以下特征:鏡片的中央比邊緣薄、是一塊凹透鏡、對光有發(fā)散作用,故選C。2.把一瓶礦泉水放在物

2、理課本上,看到的情景如圖所示,下列光學(xué)設(shè)備中,成像情況與它相同的是()A.放大鏡 B.投影儀C.照相機 D.近視眼鏡【解析】選A。此時裝有水的礦泉水瓶相當(dāng)于一個凸透鏡,此時將字放在凸透鏡后面,即相當(dāng)于將字放在了凸透鏡的1倍焦距以內(nèi),故此時能看到一個正立放大的虛像,放大鏡成像情況與它相同;近視眼鏡是凹透鏡,故選A。3.如圖是宇航員王亞平太空授課時的一個鏡頭,若她的臉離水球球心的距離是30 cm,則該水球的焦距可能是()A.8 cmB.15 cmC.20 cmD.40 cm【解析】選A。本題考查凸透鏡成像規(guī)律及其應(yīng)用。圖中所成的像為倒立、縮小的實像,水球具有中間厚、邊緣薄的特點,因此水球相當(dāng)于一個

3、凸透鏡,此時王亞平到水球的距離與水球焦距的關(guān)系是大于2倍焦距,即30 cm2f,則f2f,fv2f,將光屏向右移,增大了像距,可能在光屏上得到清晰的倒立縮小的實像;此時物距也可能滿足u=2f或fu2f,即物距相對減小,但一定大于焦距,若想得到清晰的實像,應(yīng)增大像距,即應(yīng)將光屏向右移動,可能得到等大或放大的實像,故選A。6.望遠鏡能對遠處的物體進行視角放大,它利用兩個焦距不同的凸透鏡分別作為物鏡和目鏡,則物鏡和目鏡對被觀察物體所成的像是()A.物鏡和目鏡都成虛像B.物鏡和目鏡都成實像C.物鏡成倒立放大的實像D.目鏡成正立放大的虛像【解析】選D。本題考查望遠鏡的結(jié)構(gòu)及成像特點。望遠鏡是由兩組透鏡組

4、成,物鏡成倒立、縮小的實像,與照相機的成像原理相同;目鏡成正立、放大的虛像,與放大鏡的成像原理相同。故選D。7.某同學(xué)用自制的水凸透鏡做凸透鏡成像實驗,在光屏上得到了清晰的像,如圖所示。他繼續(xù)向水凸透鏡內(nèi)注水,使水凸透鏡的焦距變小,如果不改變蠟燭和凸透鏡的位置,要在光屏上再次成清晰的像()A.光屏應(yīng)向左移動,成縮小的像B.光屏應(yīng)向右移動,成放大的像C.光屏應(yīng)向左移動,成放大的像D.光屏應(yīng)向右移動,成縮小的像【解析】選A。本題考查凸透鏡成像規(guī)律。題干中不改變蠟燭和凸透鏡的位置,即物距不變,水凸透鏡的焦距變小,根據(jù)“物距不變,焦距越小,像越小”,得到的像變小,像距的變化與像的變化一致,也就是說,像

5、距變大,像變大,像距變小,像變小,因此,要得到清晰的像,應(yīng)將光屏向左移動;由圖可知,水凸透鏡原來成縮小的像,焦距變小后成的像更小,因此所成的像為縮小的像。故選A。8.某班同學(xué)在“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實驗中,記錄并繪制了像到凸透鏡的距離v跟物體到凸透鏡的距離u之間關(guān)系的圖象,如圖所示,下列判斷正確的是()A.該凸透鏡的焦距是16 cmB.當(dāng)u=12 cm時,在光屏上能得到一個縮小的像C.當(dāng)u=20 cm時成放大的像,投影儀就是根據(jù)這一原理制成的D.把物體從距凸透鏡12 cm處移動到24 cm處的過程中,像逐漸變小【解析】選D。從題圖可知,當(dāng)物距等于像距時物體剛好處在二倍焦點上,故焦距為8 cm

6、,A錯誤;當(dāng)u=12 cm時,fu2f,成倒立縮小的實像,故C錯誤;物體從12 cm向24 cm移動的過程中,符合物遠像近像變小,故D正確。二、填空題(本題共6小題,每空2分,共30分)9.納米自潔防油水服裝材料具有拒水、拒油、防污等消費者夢寐以求的功能。如圖為納米面料的疏水性展示,即當(dāng)水灑在這種面料上時,會馬上成為水滴狀,似一個個小型的(選填“凸透”“凹透”“凸面”或“凹面”)鏡。【解析】水滴邊緣薄,中間厚,似一個個小型的凸透鏡。答案:凸透10.如圖是嫦娥三號著陸器圖片,該圖是由月球車上全景相機拍攝的。拍照時,著陸器到鏡頭的距離要(選填“大于”“等于”或“小于”)兩倍焦距。若要把著陸器的像拍

7、得更大些,則應(yīng)使照相機的鏡頭(選填“遠離”或“靠近”)著陸器一些?！窘馕觥空障鄼C的鏡頭相當(dāng)于一個凸透鏡,所照景物放在鏡頭的二倍焦距以外,在底片上成縮小的實像;即拍照時,著陸器到鏡頭的距離要大于二倍焦距,由凸透鏡成實像規(guī)律,物近像遠像變大可知,若要把著陸器的像拍得更大一些,則應(yīng)使照相機鏡頭靠近著陸器一些。答案:大于靠近11.利用激光的平行度好,將激光束射入光盤,激光經(jīng)過(選填“反射”或“折射”)后被光學(xué)裝置接收,處理后就可以還原成聲音和圖像。激光還有一個特點是亮度高,如果激光照射到人眼,由于眼球的晶狀體相當(dāng)于(選填“凸透鏡”或“凹透鏡”),激光經(jīng)過眼球(選填“會聚”或“發(fā)散”)在視網(wǎng)膜上,會嚴重

8、灼傷視網(wǎng)膜,造成永久性傷害?！窘馕觥抗獗P是不透明的,所以靠對激光的反射來輸出信號;眼球的晶狀體是中間厚邊緣薄,相當(dāng)于凸透鏡,所以對光線有會聚作用,激光經(jīng)眼球會聚后會傷害人眼的視網(wǎng)膜。答案:反射凸透鏡會聚12.如圖所示,一束平行于凸透鏡主光軸的光線經(jīng)過凸透鏡后,在光屏上形成一個最小最亮的光斑,由圖甲可知凸透鏡的焦距是cm;現(xiàn)把蠟燭放在距凸透鏡35 cm處(如圖乙),在凸透鏡另一側(cè)前后移動光屏,光屏上可以看到一個(選填“放大”“縮小”或“等大”)的清晰的像。這時,若給凸透鏡“戴”上近視眼鏡,則要想在光屏上看到像,需將光屏(選填“靠近凸透鏡”“遠離凸透鏡”或“不動”)。【解析】本題考查了焦距的測量、

9、凸透鏡成像規(guī)律和近視眼的矯正的綜合知識。平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后會聚在主光軸上一點,這點是凸透鏡的焦點,焦點到光心的距離是凸透鏡的焦距,所以凸透鏡的焦距是15 cm。蠟燭放在距凸透鏡35 cm處,u2f,成倒立、縮小的實像。近視鏡是凹透鏡,對光線有發(fā)散作用,使原來會聚成像的光線會聚的位置后移,要在光屏上得到清晰的像,光屏要遠離凸透鏡。答案:15縮小遠離凸透鏡13.人的眼球的晶狀體相當(dāng)于透鏡。近視眼看不清遠處的物體,是因為物體的像落在視網(wǎng)膜的面,應(yīng)該利用透鏡矯正?！窘馕觥勘绢}考查近視眼的成因及矯正。人的眼球的晶狀體相當(dāng)于凸透鏡;近視眼的晶狀體比正常眼厚,聚光能力較強,看遠處的物體時,使像

10、成在視網(wǎng)膜的前面;凹透鏡能使光線發(fā)散,近視眼佩戴凹透鏡,可以使光延遲會聚,使像相對于晶狀體后移,成在視網(wǎng)膜上。答案:凸前凹14.小明發(fā)現(xiàn):水滴可使平行光發(fā)生如圖甲、乙所示的變化,且水滴變凸,其焦距(選填“變小”“不變”或“變大”)。把寫有“愛物理”字樣的紙條先后放在左右兩水滴下方的桌面上,小明從水滴上方看到的像如圖丙、丁所示,這種放大功能類似于(選填“放大鏡”或“投影儀”),且水滴變凸,其放大功能(選填“變小”“不變”或“變大”)?！窘馕觥勘绢}考查透鏡的應(yīng)用。如圖甲、乙可知,乙中的凸透鏡較凸,折射光線先相交于一點,該點稱之為焦點,焦點到光心的距離稱之為焦距,故水滴越凸,其焦距越小;如圖丙、丁可

11、知,像都是正立放大的虛像,因此該功能類似于放大鏡,并且丁中的像更大,故水滴變凸,其放大功能變大。答案:變小放大鏡變大三、作圖題(本題共2小題,共9分)15.(4分)如圖,請畫出從光源S發(fā)出的三條光線,經(jīng)透鏡折射后的傳播方向。【解析】本題考查透鏡的三條特殊光線。過焦點的光線經(jīng)凸透鏡折射后將平行于主光軸;平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后將過焦點;延長線過另一側(cè)焦點的光線經(jīng)凹透鏡折射后將平行于主光軸。答案:如圖所示:16.(5分)如圖所示,在“研究凸透鏡成像規(guī)律”的實驗中,觀測到正立、放大的虛像。試通過作圖找出該透鏡的兩個焦點F的位置?！窘馕觥勘绢}考查凸透鏡的光路圖。過A點作平行于主光軸的直線與凸透

12、鏡交于一點B,連接AB并延長交于主光軸F點,F點為凸透鏡的一個焦點,在凸透鏡的左側(cè)對稱地作出另一焦點F,如圖所示:答案:見解析圖四、實驗探究題(本題共2小題,共分)17.(9分)一項被稱作“可調(diào)式眼鏡”(如圖甲)的新技術(shù)可以幫助人們不用通過眼科醫(yī)生就可以矯正自己的視力。這種眼鏡的鏡片中含有一種液體,通過調(diào)節(jié)此液體的含量,鏡片的形狀會隨之改變(如圖乙所示,改變滑塊的位置就可實現(xiàn)鏡片形狀的變化)。(1)其實可調(diào)式眼鏡的想法也是一種仿生學(xué)研究的成果,人眼睛的晶狀體就是根據(jù)觀察對象自動調(diào)節(jié)的可調(diào)式鏡片,通過眼部肌肉調(diào)節(jié)晶狀體可以實現(xiàn)的功能的是。A.幫助我們看清不同亮度的物體B.幫助我們看清不同顏色的物

13、體C.幫助我們看清不同距離的物體D.幫助我們看清不同大小的物體(2)圖丙是不同位置處的兩個物體的成像示意圖,由圖得出:眼睛看近處的物體時,晶狀體的焦距(選填“變大”“變小”或“不變”)。人眼若長期觀察近處物體,會造成晶狀體過度彎曲,形成(選填“遠視眼”或“近視眼”),當(dāng)他看遠處物體時,像會成在視網(wǎng)膜的(選填“前”或“后”)方,此時如果用“可調(diào)式眼鏡”加以矯正,應(yīng)將滑塊從中間逐漸向(選填“左”或“右”)移動,直至看清物體?！窘馕觥?1)由“可調(diào)式眼鏡”的原理可知,可調(diào)式鏡片,通過眼部肌肉調(diào)節(jié)晶狀體的曲度可以調(diào)節(jié),當(dāng)晶狀體的曲度變大,焦距變短,反之亦然;幫助我們看清不同距離的物體,故選C。(2)從圖中可以看出:當(dāng)眼睛看近處的物體時,透鏡的凸度變大,透鏡的焦距變短;眼若長期觀察近處物體,會造成晶狀體過度彎曲,當(dāng)他看遠處物體時,像會成在視網(wǎng)膜的前方;要糾正必須要減弱凸透鏡對光的會聚作用,所以要用凹透鏡來進行糾正。由圖可知,此時如果用“可調(diào)式眼鏡”加以矯正,應(yīng)將滑塊從中間逐漸向左移動,直至看清物體。答