凸透镜成像普通用卷.docx
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凸透镜成像普通用卷
凸透镜成像
姓名：
___________班级：
___________学号：
___________
1、单选题（本大题共8小题，共40.0分）
题目
1
2
3
4
5
6
7
8
答案
1.如图甲所示，把一支铅笔水平地放在空玻璃瓶的后方，透过玻璃瓶观察到的情形如图乙；将玻璃瓶灌满水后，将铅笔由靠近玻璃瓶的位置向远处慢慢地移动，同时透过玻璃瓶观察铅笔的像．关于以上实验，下列说法正确的是（ ）
A.如图乙,人能透过空玻璃观察到铅笔是光的反射成像,此像是虚像
B.人透过装水的玻璃瓶可以观察到如图A所示的像,此像是虚像
C.人通过盛水的玻璃瓶可以观察到如图B所示的像,此像是实像
D.人通过盛水的玻璃瓶可以观察到如图C所示的像,此像是实像
2.如图所示，在探究凸透镜成像规律的实验中，当蜡烛和凸透镜之间的距离为28cm
时，在光屏上得到一个清晰缩小的实像．下列说法正确的是（ ）
A.该凸透镜的焦距大于14cm
B.只将凸透镜向左移的过程中,可以在光屏上得到清晰等大的像
C.如将蜡烛和光屏互换,不改变其他器件,可以在光屏上得到清晰放大的像
D.将蜡烛远离凸透镜时,为了在光屏上得到清晰的像,应将光屏远离凸透镜,这时照相机的原理
3.小龙同学在老师的指导下做了一个有趣的实验：
找一个圆柱形的玻璃瓶，里面装满水．把一支普通铅笔放在玻璃瓶的一侧，透过玻璃瓶，可以看到那支笔，如图所示．如果把笔由靠近玻璃瓶的位置向远处慢慢移动，会看到什么现象？
小龙记录了这个过程中所看到的现象，其中有错误的是（ ）
A.会看到铅笔尖逐渐变长
B.会看到至某一位置时,铅笔尖突然改变方向
C.无论怎样移动铅笔,也看不到铅笔倒立缩小的实像
D.会看到铅笔倒立放大的实像
4.物体距凸透镜20cm时，可在光屏上得到一个缩小的实像，若把物体向透镜方向移8cm，又可在光屏上得到一个放大的实像，则透镜的焦距是（ ）
A.20cmB.10cmC.9cmD.5cm
5.
如图所示，F1、F2是凸透镜的焦点，S是放在凸透镜前的点光源，S'是S经凸透镜所成的像。
当点光源S沿平行主光轴的方向，靠近凸透镜时（始终保特u＞f），则像S'移动的情况是（）
A.沿
与
连线方向,靠近凸透镜
B.沿
与
连线方向,远离凸透镜
C.沿平行主光轴方向,靠近凸透镜
D.沿平行主光轴方向,远离凸透镜
6.
某同学做研究凸透镜成像规律的实验时，记下了物距和像距之间的关系，并绘出如图所示的图像.下列推测正确的是（）
A.透镜的焦距等于20cm
B.透镜的焦距小于10cm
C.物距从10cm增至20cm的过程中所成像为实像
D.物距从10cm增至20cm的过程中所成像为虚像
7.小力同学在做“研究凸透镜成像规律”的实验，当他把蜡烛移到距离透镜34cm的地方时，在光屏上观察到如图所示的像，则该凸透镜的焦距可能是（ ）
A.12cmB.20cmC.30cmD.40cm
8.
如图所示，主光轴上有一点光源，在透镜的另一侧有一光屏。
光屏、点光源通过凸透镜在光屏上形成一个光斑，现让光屏稍微靠近凸透镜，光斑的面积会减小，设凸透镜的焦距为f，由此可判断（）
A.d一定小于f
B.d一定大于2f
C.d一定大于f小于2f
D.d可能大于2f也可能小于f
二、作图题（本大题共5小题，共60.0分）
9.
如图所示，MN为凸透镜的主光轴，A为蜡烛，A’为蜡烛在光屏上所成的像，根据凸透镜成像原理确定凸透镜的位置，并将凸透镜画出来．
10.
做出图中物体AB在平面镜中所成的像A′B′，作出图中的光源S的像点S’。
11.在碗底放一枚硬币S，向碗里倒水后，会观察到“硬币”上升，如图所示，请将
眼睛看到硬币像S′的光路图补充完整。
12.如图，MN为凸透镜L的主光轴，A′B′为物体AB通过凸透镜所成的虚像，请通过作图标出凸透镜L和焦点F的位置。
13.如图，将一点燃的蜡烛放在凸透镜前，眼睛看到一个正立、放大的虚像，像的位置如图所示。
请你用作光路图法找到凸透镜右侧的焦点。
（保留作图痕迹）
答案和解析
1.【答案】C
【解析】【分析】
此题主要考查凸透镜成像规律的应用，涉及到光的反射、光的折射、凸透镜成像的规律等知识，属于一道光学综合题．此实验最好亲自做一下比较好。
由凸透镜成像的规律知，当物距在一倍焦距以内时，得到正立、放大的虚像；物体在一倍焦距到二倍焦距之间时，得到倒立、放大的实像；物体在二倍焦距以外时，得到倒立、缩小的实像。
【解答】
把一支铅笔水平地放在空玻璃瓶的后方，透过玻璃瓶观察到图乙的像是光的折射成像，此像是虚像，故A错误；
玻璃瓶装满水相当于一个凸透镜．当铅笔由靠近瓶子的位置逐渐远离时，透过透镜会看到正立、放大的虚像，并且先逐渐变长变细；如图C；
当到达某一位置时，铅笔尖忽然改变方向，成倒立、放大的实像，如图B；继续移动像逐渐变短变小，如图D；只有A图情形不能在以上过程中观察到。
综上分析ABD错误，C正确。
故选C。
2.【答案】C
【解析】解：
A、观察图示可知在光屏上得到一个清晰缩小的实像，则u=28cm＞2f，解得f＜14cm，故A错误；
B、只将凸透镜向左移，减小物距，增大像距，需要移动光屏才可以在光屏上得到清晰放大的像，故B错误；
C、只将蜡烛和光屏互换，根据光路可逆可知，能在光屏上得到清晰放大的像，故C正确；
D、蜡烛远离凸透镜时，物距变大，像距将变小，为了在光屏上得到清晰的像，应将光屏靠近凸透镜，故D错误．
故选：
C．
根据凸透镜成像的规律，知道物距大于2f时，成倒立缩小的实像；且成实像时，遵循物近像远像变大的特点．
本题主要探究的是凸透镜成像的规律，这是今后学习光学，研究光现象的基础，应该熟练掌握，并注意加以区分，不能混淆．
3.【答案】C
【解析】解：
A、该玻璃瓶相当于一个柱面透镜．当铅笔由靠近瓶子的位置逐渐远离时，透过透镜会看到铅笔尖逐渐变长，故A正确；
B、该玻璃瓶相当于一个凸透镜，当铅笔由靠近凸透镜的位置逐渐远离的过程中，透过透镜会看到铅笔逐渐变大，当到达某一位置时，由正立的虚像变为倒立的实像，铅笔尖也会改变方向，故B正确．
C、当将铅笔移动到2倍焦距以外时，会看到一个倒立、缩小的实像，故C错误；
D、当铅笔处于焦距和2倍焦距之间时，会看到一个倒立、放大的实像，故D正确；
故选C．
由凸透镜成像的规律知，当物距在一倍焦距以内时，得到正立、放大的虚像；物体在一倍焦距到二倍焦距之间时，得到倒立、放大的实像；物体在二倍焦距以外时，得到倒立、缩小的实像．
此题主要考查凸透镜成像规律的应用，涉及到光的反射、光的折射、凸透镜成像的规律等知识，属于一道光学综合题．此实验最好亲自做一下比较好．
4.【答案】C
【解析】解：
当u=20cm时，成倒立缩小的实像，所以20cm＞2f，可得f＜10cm．
若把物体像透镜方向移动8cm，则物距为20cm-8cm=12cm，成放大的实像，所以f＜12cm＜2f，则6cm＜f＜12cm．
所以焦距6cm＜f＜10cm．
故选C．
要解决此题，需要掌握凸透镜成像规律，知道当物距大于2倍焦距时，成倒立缩小的实像；当物距处于1倍和2倍焦距之间时，成倒立放大的实像．
此题主要考查了凸透镜成像规律的应用，首先要掌握凸透镜成像的规律内容，特别要搞清成像特点与物距之间的关系．
5.【答案】B
【解析】略
6.【答案】C
【解析】略
7.【答案】A
【解析】从图中知，凸透镜成倒立缩小的像，物距应满足u＞2f，建立不等式后求解。
本题利用了凸透镜成缩小实像时的物距条件求得凸透镜的焦距范围。
【解答】
由题意知，成倒立缩小的像，应有34cm＞2f，解得：
f＜17cm，故A正确，BCD错误。
故选A。
8.【答案】D
【解析】解：
如图一，点光源在焦点上，点光源射出的光线经凸透镜折射后平行于主光轴。
（如黑色的光线）
当点光源在一倍焦距以内，点光源射出的光线，经凸透镜之后也会聚一些，但是不会到达平行光线的位置，如红色光线会聚在光屏上，形成比较大的光斑，光屏向凸透镜靠近时，光斑会减小。
如图二，点光源在一倍焦距和二倍焦距之间，点光源在另一侧会形成倒立、放大的实像，光屏没有放在实像的位置，而是放在和点光源距凸透镜等距离的位置上，光屏靠近凸透镜光斑会增大。
如图三，点光源在二倍焦距以外，点光源在另一侧会形成倒立、缩小的实像，到达实像位置后，光线继续向外传播，光屏没有放在实像的位置，而是放在和点光源距凸透镜等距离的位置上，光屏靠近凸透镜光斑会减小。
所以光屏和点光源与凸透镜等距离时，当点光源在一倍焦距以内和二倍焦距以外，光屏上形成光斑，光屏靠近凸透镜时，光斑减小。
故选：
D。
题目中光斑可能是点光源的像，可能是一个比较大的光斑。
根据凸透镜作图做出物体在二倍焦距以外、一倍焦距和二倍焦距之间，一倍焦距以内时点光源射出的光线经凸透镜折射后的光路，根据光屏靠近凸透镜时光斑减小得出答案。
点光源在一倍焦距以内时，和点光源放在焦点上进行比较，得出光线会聚后大致的位置。
点光源放在一倍焦距和二倍焦距之间，根据折射光线经凸透镜能成倒立、放大的实像，会聚在主光轴上的光路，判断光屏上光斑情况。
点光源放在二倍焦距以外，根据折射光线经凸透镜成倒立、缩小的实像，会聚在主光轴上的光路，判断光屏上光斑的情况。
凸透镜成实像时，折射光线到达实像位置，如果没有光屏承接，眼睛是看不到的，并且折射光线会继续向外传播，这点学生容易忽视。
9.【答案】解：
（1）本题的关键是确定光心，光心的位置确定了，透镜的位置就确定了；
（2）因为光心的光线传播方向不改变，所以连接蜡烛火焰的顶点和火焰的像的顶点，与主光轴相交于O点，O点就是凸透镜的光心；
（3）光心就是透镜的中心，以O点为中心，画出凸透镜，如下图所示：
【解析】
（1）平行于凸透镜主光轴的光线，经凸透镜折射后过焦点；
（2）从凸透镜焦点发出射向凸透镜的光线，经凸透镜折射后与主光轴平行；
（3）射向凸透镜光心的光线，经凸透镜折射后传播方向不改变．
10.【答案】
（1）
（2）
【解析】
（1）
【分析】
平面镜成像的特点：
像物大小相等、连线与镜面垂直、到平面镜的距离相等、左右互换，即像物关于平面镜对称，利用这些关系作出物体AB的像。
本题考查了平面镜成像的作图，掌握平面镜成像的特点是解题的关键。
【解答】
根据像物关于平面镜对称，作出A点的对称点A′，同理作出B点的对称点B′，用虚线连接A′B′，即为AB的像，如下图所示：
（2）
【分析】
分别作出两条入射光线经过凸透镜后的折射光线，点光源S发出的光线经凸透镜的折射光线一定过像点。
凸透镜有三条特殊光线：
过光心的光线其传播方向不变；过焦点的光线经凸透镜折射后折射光线平行于主光轴；平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点；从凸透镜某一点发出的光线，折射光线一定过对应的像点。
【解答】
过光心的光线其传播方向不变；过焦点的光线经凸透镜折射后折射光线平行于主光轴，作出两条折射光线，其交点就是像点S'，如图所示：
11.【答案】解：
当水倒到一定高度后，看到了硬币。
产生这种现象的原因是由于从硬币发出的漫反射光经水面折射，折射光线远离法线向下偏折，当光线射入人眼，人凭光直线传播的感觉，认为硬币在折射光线的反向延长线上，其实人看到的是硬币的虚像S′．如图所示：
【解析】
（1）当我们用眼睛看水中物体时，是物体所反射的光进入到了我们的眼睛，才看清物体；
（2）光的折射定律是当光从空气斜射入水中或其他介质中时，折射光线向法线方向偏折；光从水或者其他介质斜射入空气中时，折射光线向远离法线的方向偏折。
本题来源于生活中的折射现象，要求能够判断出折射现象，并且会根据折射定律判断光路是否正确，重点考查学生知识应用与实践的能力。
12.【答案】如图：
【解析】【分析】
（1）光线过光心不改变方向，虚像是折射光线的反向延长线，所以物点、像点、光心在同一条直线上，由此确定凸透镜光心的位置；
（2）平行于主光轴的光线经凸透镜折射后过凸透镜的焦点，虚像是折射光线的反向延长线，所以物点平行于主光轴的入射点、像点、焦点在同一条直线上，由此确定凸透镜焦点的位置。
凸透镜的三条特殊光线：
过光心不改变方向；平行于主光轴的光线过凸透镜会聚在焦点上；过焦点的光线经凸透镜平行于主光轴射出；凹透镜的三条特殊光线：
过光心不改变方向；平行于主光轴的光线过凹透镜发散，发散光线的反向延长线过凹透镜的焦点；指向焦点的平行射出。
【解答】
（1）连接A'A并延长交主光轴与一点，该点是凸透镜的光心O，过光心O做一个凸透镜；
（2）由A点向凸透镜作平行于主光轴的光线AC，连接A'C并延长交主光轴与一点，该点为凸透镜的焦点F，如图所示：
。
故答案为：
如图：
。
13.【答案】
【解析】【分析】
凸透镜的三条特殊光线：
①通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴；
②平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点；
③过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变。
在作凸透镜、凹透镜的光路图时，先确定所给的光线的特点再根据透镜的光学特点来作图。
【解答】
蜡烛位于凸透镜的焦点以内，可以利用通过光心、平行于主光轴的两条特殊光线确定像的位置，作图如下：
。
故答案为：
。
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