《凸透镜成像的规律》基础演练（解析版）

学而优教有方《凸透镜成像规律》基础演练一．选择题（共10小题）1．图中的考勤机是通过摄像机镜头捕捉人脸信息，并将所拍图像与系统数据库预先录入的人脸照片模板进行对比。以下分析正确的是（）A．人越靠近镜头，成的像越大 B．摄像机的镜头相当于一个凹透镜 C．镜头所成的像是一个正立缩小的实像 D．若摄像机可以自动将镜头前1m处的人脸拍摄成像，则镜头的焦距可为0.6m【解析】ABC、摄像机的镜头是一个凸透镜，凸透镜对光线有会聚作用，利用了当u＞2f时，凸透镜成倒立、缩小的实像原理制成；凸透镜成实像时，物近像远像变大，因此人越靠近镜头，成的像越大，故A正确，BC错误；D、若摄像机可以自动将镜头前1m处的人脸拍摄成像，当u＞2f时，凸透镜才成倒立、缩小的实像。即1m＞2f，解得f＜0.5m，故D错误。故选：A。2．丽江黑龙潭公园的冬天清晨风景如画，湖面上薄雾缥缈，当太阳升起，薄雾散去，平静的湖面上会倒映着湛蓝的天空如图，对图中景象下列分析不正确的是（）A．“薄雾”的形成是水蒸气的液化现象，“薄雾散去”是水的汽化现象 B．阳光是由红、绿、蓝三种颜色的光混合而成 C．倒影是光的反射形成的 D．拍摄这幅照片时，照相机所成的是倒立的实像【解析】A、“薄雾”的形成是水蒸气液化形成的小水滴；“薄雾散去”是小水滴汽化为水蒸气，故A正确；B、太阳光是复色光，是由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光组成的，故B错误；C、平静的水面相当于平面镜，人在水中的倒影属于平面镜成像现象，是光的反射形成的，故C正确；D、照相机的镜头相当于凸透镜，拍摄这幅照片时，照相机所成的是倒立的实像，故D正确。故选：B。3．小明用放大镜看书上的小字，当距离字10cm时能看清楚，则该放大镜的焦距可能是（）A．5cm B．8cm C．10cm D．15cm【解析】小明用放大镜看书上很小的字，当距离字10cm时能看清楚，由放大镜的成像原理可知，物距10cm要小于焦距，即该放大镜的焦距大于10cm，故D符合题意。故选：D。4．如图所示是小明探究凸透镜成像规律时的实验图，此时光屏上恰好出现清晰的像，若此时在蜡烛与凸透镜之间放上小明的近视眼镜，光屏上的像变迷糊，为了使光屏上的像再次清晰，下列做法可以实现的是（）A．凸透镜与蜡烛位置不变，将光屏靠近凸透镜 B．光屏与凸透镜位置不变，将蜡烛靠近凸透镜 C．蜡烛与光屏位置不变，将凸透镜换一个更薄的透镜 D．蜡烛与光屏位置不变，将凸透镜换一个更厚的透镜【解析】若此时在蜡烛与凸透镜之间放上小明的近视眼镜，近视眼镜是凹透镜，对光线具有发散作用，像会成在光屏的右方；A、凸透镜与蜡烛位置不变，将光屏远离凸透镜，光屏上才能呈现清晰的像，故A错误；B、光屏与凸透镜位置不变，需要减小像距，增大物距，将蜡烛远离凸透镜，故B错误；CD、蜡烛与光屏位置不变，要想使像成在光屏上，需要减小凸透镜的焦距，即将凸透镜换一个更厚的透镜，故C错误，D正确。故选：D。5．某物理兴趣小组在“探究凸透镜成像规律”的实验过程中，记录并绘制了像到凸透镜的距离v和物体到凸透镜的距离u之间关系的图象，如图所示。下列分析判断正确的是（）A．实验中所使用的的凸透镜焦距为16cm B．物体放在A点对应的位置上，成缩小倒立的实像 C．物体放在C点对应的位置，放大倒立的实像 D．物体从A点移到C点的过程中，所成的像逐渐变小【解析】A、u＝v＝2f，凸透镜成倒立、等大的实像，如图，u＝v＝2f＝16cm时，所以f＝8cm，故A错误；B、物体放在A点对应的位置上，像距大于物距，成放大、倒立的实像，故B错误；C、物体放在C点对应的位置，物距大于像距，成缩小、倒立的实像，故C错误；D、物体从A点移到C点的过程中，物距增大，像距减小，像变小，故D正确。故选：D。6．购物支付已进入“刷脸”时代。如图是消费者在结账时通过摄像头“刷脸”支付的情景。下列有关说法正确的是（）A．摄像头相当于一个凹透镜 B．摄像头成像利用的是光的反射 C．“刷脸”时，摄像头成像特点与投影仪相同 D．“刷脸”时，摄像头成像原理相当于照相机【解析】摄像头相当于一个凸透镜，光经过摄像头成像利用的是光的折射；当u＞2f时，成倒立、缩小的实像，与照相机原理相同，故D正确，ABC错误。故选：D。7．如图是爱动脑筋的小明用手机和透镜自制的简易投影仪，它能将手机上的画面放大投射到白墙上。下列说法正确的是（）A．制作简易投影仪的透镜，可以制作老花镜镜片 B．墙上呈现的是手机画面的正立、放大的虚像 C．手机到透镜的距离应大于透镜的焦距 D．要使墙上的像变大，应增大手机与透镜间的距离【解析】A、投影仪利用凸透镜成像的规律，老花镜镜片也是凸透镜，因此，制作简易投影仪的透镜，可以制作老花镜镜片，故A正确；B、投影仪成的像是倒立、放大的实像，故B错误；C、根据投影仪成像的原理可知，手机到透镜的距离应大于焦距，小于二倍焦距，故C错误；D、要使墙上的像变大，根据物近像远像变大的规律可知，应减小手机与透镜间的距离，故D错误。故选：A。8．如图所示是小明进行“探究凸透镜成像规律”实验时的情景。下列光学仪器的成像原理与该成像特点相同的是（）A．照相机 B．放大镜 C．投影仪 D．潜望镜【解析】由图可知，物距小于像距，凸透镜成倒立、放大的实像，其应用是投影仪。故选：C。9．如图为漳州“达达通”电动车，便于市民绿色出行（规定满18周岁公民方可扫码骑行），在扫码过程中（）A．摄像头相当于近视眼镜的镜片 B．若扫码不成功，可能是摄像头离二维码太近 C．二维码位于摄像头的一倍焦距和二倍焦距之间 D．二维码白色部分吸收所有色光，黑色部分反射所有色光【解析】A、扫码机的摄像头相当于凸透镜的镜片，凸透镜可以矫正远视眼，故A错误；B、若扫码不成功，可能是物距太小，即摄像头离二维码太近，小于了二倍焦距，故B正确；C、扫码机摄像头扫描二维码所成的是倒立缩小的实像，故二维码位于扫码机摄像头的二倍焦距之外，故C错误；D、黑色条纹吸收所有光线，故黑色条纹不反射色光，而白色条纹能够反射所有色光，故D错误。故选：B。10．在拍集体照时，摄影师试镜时发现摄入同学的像太小，则摄影师应（）A．将相机向前移动，镜头向里缩 B．将相机向后移动，镜头向里缩 C．将相机向前移动，镜头向外伸 D．将相机向后移动，镜头向外伸【解析】在拍集体照时，摄影师试镜时发现摄入同学的像太小，，需要将像放大，因此要减小物距，增大像距，所以摄影师应将相机向前移动，镜头向外伸，故ABD错误，C正确。故选：C。二．填空题（共5小题）11．小明将蜡烛、凸透镜和光屏调到如图所示位置时，在光屏上得到了一个清晰的像，这个像一定是放大（选填“放大”、“缩小”或“等大”）的。若将凸透镜向右移动15cm，屏上即可再次成清晰的像。若在图示位置将蜡烛靠近凸透镜，光屏上的像将会模糊。【解析】当如图位置时，物距u＝25cm，像距v＝40cm，物距小于像距，光屏上恰能成一个清晰倒立的像，由凸透镜成像规律可知，成倒立放大的实像；若将凸透镜向右移动15cm，此时物距u＝15cm+25cm＝40cm，像距变为40cm﹣15cm＝25cm，则根据折射时光路是可逆的，此时屏上即可再次成清晰倒立缩小的实像；若在图示位置将蜡烛靠近凸透镜，物距变小，像距增大，因此光屏上的像将会模糊，若在透镜前放置一个焦距合适的凸透镜，因凸透镜对光线有会聚作用，则光屏上的像也可以再次清晰；故答案为：放大；15；12．如上图所示，在“探究凸透镜成像规律”的实验中，某同学利用焦距为20cm的凸透镜实验，在光屏上得到一个清晰像（未画出），该现象在生活中的应用是照相机，若只将凸透镜换为焦距为f1的凸透镜（f1＜20cm），为在光屏上得到清晰的像，光屏应向靠近凸透镜移动。（选填“靠近”或“远离”）【解析】由图可知，此时的物距为50cm，大于2倍焦距，成倒立缩小实像，应用为照相机；若只将凸透镜换为焦距为f1的凸透镜（f1＜20cm），此时焦距变小，相当于增大物距，由于凸透镜成实像时，物远像近像变小，所以像距变小，故应该将光屏靠近凸透镜移动。故答案为：照相机；靠近。13．在探究凸透镜成像规律时，当蜡烛和透镜处于如图所示位置时，在光屏上可以成清晰的像，现将蜡烛和光屏的位置互换，则光屏上成一个倒立、放大的实像，投影仪（放大镜/投影仪/照相机）就是利用这一成像原理制成的，若在图中蜡烛和透镜之间放一个近视眼镜片，若想在光屏上得到清晰的像，可将光屏远离（靠近/远离）凸透镜。【解析】由图可知，此时u＞v，成倒立缩小的实像，由于在光的折射现象中，光路可逆，所以现将蜡烛和光屏的位置互换，则光屏上成一个倒立放大的实像，应用为投影仪；若在图中蜡烛和透镜之间放一个近视眼镜片，近视镜片是凹透镜，凹透镜对光线具有发散作用，会延迟光线的会聚，所以想在光屏上得到清晰的像，可将光屏远离凸透镜。故答案为：放大；投影仪；远离。14．在探究凸透镜成像规律时，兴趣小组用焦距为10cm某凸透镜完成了一次清晰成像如图所示，则烛焰成的像与生活中的投影仪（选填“照相机“、“投影仪“或“放大镜”）成像原理相同此时在烛焰和透镜之间放一个近视镜，光屏向右（选填“左”、“右”或“不动”）移动适当的距离，光屏上会再次得到清晰的像【解析】由图可知，此时的物距为15cm，位于一倍焦距和二倍焦距之间，成倒立放大实像，应用为投影仪；近视镜片是凹透镜，对光线具有发散作用，会延迟光线的会聚，所以需要将光屏右移。故答案为：投影仪；右。15．如让一束平行光经过一透镜，在光屏上得到一个最小、最亮的光斑（如图所示），则此透镜的焦距为10.0cm。小明用此透镜做“探究透镜成像规律”的实验。当物体从距透镜20cm处向透镜的方向移动时，要得到清晰的像，应使光屏远离透镜（填“靠近”或“远离”）。【解析】如图，平行光能会聚一点，说明凸透镜对光线有会聚作用，平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚在主光轴上一点，这点是凸透镜的焦点，焦点到光心的距离是凸透镜的焦距，所以凸透镜的焦距是10.0cm。当物体从距透镜20cm处向透镜的方向移动时，即物距变小，像距应该变大，所以要得到清晰的像，光屏应该远离凸透镜。故答案为：10.0；远离。三．实验探究题（共2小题）16．小明用光具座、蜡烛、凸透镜、光屏等器材，探究“凸透镜成像规律”。（1）将蜡烛移至30cm刻度处时，移动光屏可得倒立、等大的清晰像，那么凸透镜的焦距是10cm；（2）把蜡烛移至如图所示的位置时，调整光屏到适当的位置，可在光屏上得到清晰的像。与此成像原理对应的应用是照相机；（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）（3）若在（2）成像的基础上，将一只近视眼镜片放在蜡烛与凸透镜之间，若想再次得到清晰的像，应该向右（选填“左”或“右”）移动光屏。【解析】（1）将蜡烛移至30cm刻线，则物距20cm，当u＝20cm时，成倒立等大的实像，说明此时u＝2f＝20cm，所以焦距为10cm；（2）由图可知，此时物距为25cm，大于2倍焦距，成倒立缩小的实像，应用为照相机；（3）将一只近视眼镜片放在蜡烛与凸透镜之间，近视眼镜片是凹透镜，对光线具有发散作用，会延迟光线的会聚，所以需要将光屏右移。故答案为：（1）10；（2）照相机；（3）右。17．小明对凸透镜的成像规律进行了探究，凸透镜的焦距10cm。（1）如图所示，光屏中央恰好得到一个清晰的像，生活中的照相机（填“照相机”或“投影仪”）是利用这个成像原理制成的。（2）保持蜡烛和光屏的位置不变，将凸透镜移到45cm刻度线处，光屏上还能成清晰、倒立的实像。（3）为了探究放大镜的成像原理，小明保持蜡烛在图中的位置不变，应将凸透镜移动到30～40cm（填“30～40”、“40～50”或“50～60”）范围内进行观察。【解析】（1）已知凸透镜的焦距是10cm，将蜡烛移到光具座的“30cm”刻度线处，此时物距u＝60cm