初中物理透镜及其应用试题

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。

一个圆柱形的玻璃瓶内装满水，把一支铅笔放在玻璃瓶的后方，透过玻璃瓶，可以看到这支笔。当铅笔由靠近玻璃瓶的位置向远处慢慢移动的过程中，透过玻璃瓶会看到铅笔尖逐渐　　（选填“变长”或“变短” $)$；到某一位置时，铅笔尖会突然改变方向，而“改变方向”后的像为　　（选填“实”或“虚” $)$像。

实验课上，同学们分组探究“物距大于一倍焦距小于二倍焦距时，凸透镜成像的虚实、正倒和大小”。某小组选用的实验器材有：光具座。“ $F$”形 $\mathit{LED}$发光体。凸透镜（焦距为 $10\mathit{cm})$。光屏和刻度尺（量程为 $0~30\mathit{cm})$。

（1）第一次实验时，该小组调整好 $\mathit{LED}$发光体、凸透镜和光屏的高度。如图甲所示。将发光体固定在光具座的零刻度线上，通过移动　　来达到预设的物距。

（2）调整物距后。移动光屏承接到倒立的实像。该小组发现这个像的高度与发光体很接近，依靠视觉很难比较该像与发光体的大小关系。为了能确定两者的大小关系。则接下来的实验操作是：　　。在本次实验中。光屏上的像和凸透镜的位置如图乙所示。则像距 $v_1=$　　 $\mathit{cm}$。

（3）该小组继续进行实验。记录的实验数据如下表。

凸透镜的焦距 $f=10\mathit{cm}$

实验次数	物距 $u/\mathit{cm}$	像的虚实	像的正倒	像的大小	像距 $v/\mathit{cm}$
1	19.0	实像	倒立	放大	$v_1$
2	16.0	实像	倒立	放大	26.9
3	13.0	实像	倒立	放大	43.6

分析表中信息，可以得出的探究结论是：　　。

（4）得出结论后。该小组与其他小组进行交流。他们发现其他小组选取了不同焦距的凸透镜进行实验，也得到了与自己相同的结论。这样使该探究的结论更　　。

在“探究凸透镜成像的规律”的实验中，蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示，蜡烛在光屏上恰好成清晰的像。

（1）此时光屏上形成的是蜡烛　　（填“放大”、“缩小”或“等大小” $)$的像；

（2）根据图中信息，可以推断本实验所使用凸透镜的焦距在　　 $\mathit{cm}$的范围之间；

（3）如果在蜡烛和凸透镜之间放置个凸透镜，若想在光屏上得到清晰的像，应将光屏向　　（填“靠近”或“远离” $)$凸透镜的方向移动，该操作可以用来模拟　　（填“近视眼”或“远视眼” $)$的矫正；

（4）如果从蜡烛的一侧观察凸透镜的表面，也会看到一个蜡烛的像，这个像是由于光的　　（填“折射”或“反射” $)$形成的。

教室内的投影仪，其镜头相当于凸透镜，使电脑上的文字在屏幕上成像，投影仪形成的是文字　　（填“正立”或“倒立” $)$的像。

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

据报道，今年4月，天文学家观测到了一颗距离太阳约39光年的矮恒星、他们进一步用“凌星法”发现了它的一颗行星，精确测定了这颗行星的体积（为地球的2.75倍）、质量（为地球的6.6倍），并推测它是目前发现外星生命的最佳选择。可以推断，该行星 $($　　 $)$

A．能够用望远镜直接观察到

B．接受太阳光所需时间约39年

C．密度为地球的2.4倍

D．绕矮恒星运转时机械能不守恒

在探究凸透镜成像规律的实验中，先用焦距为 $10\mathit{cm}$的透镜进行实验，在光屏上得到了清晰的缩小实像，如图，接下来改用焦距为 $15\mathit{cm}$的透镜继续实验，如果不改变蜡烛和凸透镜的位置，要在光屏上成清晰的放大实像，光屏应该 $($　　 $)$

A．向左移动B．向右移动C．向上移动D．保持不动

如图所示，一条光线经平面镜反射后，过凸透镜的焦点 $F$射向凸透镜。请在图中画出射向平面镜的入射光线和经凸透镜后的折射光线。