4.2 透鏡 同步練習(xí)

第四章光的折射透鏡二、透鏡基礎(chǔ)過(guò)關(guān)全練知識(shí)點(diǎn)1初識(shí)透鏡1.(2022廣西桂林中考)在如圖所示的光學(xué)元件中，屬于凸透鏡的是()2.(2023江蘇徐州鼓樓月考)用鐵絲繞成一個(gè)內(nèi)徑約為4mm的圓環(huán)，將圓環(huán)在清水中浸一下后取出，布滿圓環(huán)的水膜猶如一個(gè)透鏡。下列辨別水膜是凸透鏡還是凹透鏡的方法中簡(jiǎn)易可行的是()A.用手觸摸水膜，比較中間和邊緣的厚度 B.用刻度尺測(cè)量水膜中間和邊緣的厚度C.透過(guò)水膜觀察物體成像 D.用激光筆照射水膜3.如圖所示，容器中的水里有一個(gè)氣泡，則其對(duì)水平射入其中的光()A.具有會(huì)聚作用 B.具有發(fā)散作用 C.既不會(huì)聚也不發(fā)散 D.無(wú)法判斷4.2022年11月26日，某地一位母親在睡午覺(jué)時(shí)聞到一股異味，發(fā)現(xiàn)家里的床單、褥子、床墊被燒著了，原來(lái)是孩子玩耍后把水晶球放在床上，因?yàn)殛?yáng)光太好，透過(guò)水晶球聚焦，燒著了被褥。水晶球之所以會(huì)導(dǎo)致著火，是因?yàn)樗?選填“凸透鏡”或“凹透鏡”)一樣，對(duì)光有作用。

知識(shí)點(diǎn)2焦點(diǎn)與焦距5.(2023江蘇鹽城大豐月考)小明利用太陽(yáng)光測(cè)量凸透鏡的焦距。下列操作最合理的是()A. B. C. D.6.(2022江蘇泰州中考節(jié)選)(1)如圖，請(qǐng)完成圖中光通過(guò)透鏡后的光路。7.(2022廣西河池中考)如圖所示，請(qǐng)完成光線通過(guò)透鏡后的光路。知識(shí)點(diǎn)3會(huì)聚和發(fā)散的奧秘8.(2022江蘇泰興期末)圖中N是一個(gè)水平放置的方形暗盒，盒內(nèi)有水平向右的平行光，P為暗盒右側(cè)平面上的一個(gè)圓孔，M是一個(gè)與暗盒右側(cè)平面平行且有一定距離的光屏。若從外徑與圓孔P的直徑相同的厚平板玻璃、凸透鏡、凹透鏡這三個(gè)光學(xué)器件中取一個(gè)嵌入圓孔P中，發(fā)現(xiàn)在光屏M上呈現(xiàn)一個(gè)比圓孔P大的圓形光斑，則嵌入圓孔P的那個(gè)光學(xué)器件()A.是凹透鏡 B.可能是凹透鏡或厚平板玻璃C.可能是凹透鏡或凸透鏡 D.凹透鏡、凸透鏡、厚平板玻璃都有可能能力提升全練9.(2022湖南長(zhǎng)沙中考)我國(guó)出土的文物“水晶餅”為中部鼓起的透明圓餅，古籍記載“正午向日，以艾承之，即火燃”。關(guān)于“水晶餅”利用太陽(yáng)光生火，下列說(shuō)法正確的是()A.這是光的反射現(xiàn)象 B.這是光的色散現(xiàn)象C.“水晶餅”對(duì)光有會(huì)聚作用 D.“水晶餅”對(duì)光有發(fā)散作用10.(2022江蘇射陽(yáng)期中)要使光線發(fā)生如圖所示的偏折，下面的光學(xué)元件中可以實(shí)現(xiàn)的有()①平面鏡②凸透鏡③凹透鏡A.①② B.②③ C.①②③ D.①③11.(2022山西晉中中考)如圖所示，西漢時(shí)期的《淮南萬(wàn)畢術(shù)》中記載有“削冰令圓，舉以向日，以艾承其影，則火生?！闭?qǐng)你用學(xué)過(guò)的光學(xué)知識(shí)判斷“削冰令圓”就是把冰塊制成鏡，若要“火生”應(yīng)把“艾”放在鏡的位置。

12.(2022江蘇高郵十校聯(lián)考期中)如圖所示，是兩束激光分別射向并通過(guò)甲、乙兩透鏡的傳播路徑。由圖可知透鏡是凹透鏡，通過(guò)透鏡可以看到放大的文字。(以上兩空均選填“甲”或“乙”)

13.(2022江蘇無(wú)錫惠山一模)如圖a所示，在注有清水的試管內(nèi)留有一個(gè)稍大的空氣泡，將試管水平固定在白紙上方，并使光豎直向下照射到試管上，觀察試管下方的白紙，發(fā)現(xiàn)呈現(xiàn)在白紙上的竟是一條與試管平行的亮線，而在與空氣泡相對(duì)應(yīng)的位置上，則是一個(gè)橄欖形的黑影，如圖b所示。原來(lái)，試管中充滿水的部分相當(dāng)于透鏡，而試管內(nèi)空氣泡所處位置的部分相當(dāng)于一個(gè)透鏡。如果把白紙從靠近試管向下移動(dòng)到較遠(yuǎn)處，亮線的粗細(xì)將如何變化?(選填“不變”“一直變粗”“一直變細(xì)”“先變粗后變細(xì)”或“先變細(xì)后變粗”)。

14.(2023江蘇灌云月考)利用太陽(yáng)光測(cè)量凸透鏡焦距時(shí)，小華將凸透鏡正對(duì)太陽(yáng)，再把一張紙放在它的下方，如圖所示，當(dāng)在紙上呈現(xiàn)一個(gè)并非最小的光斑時(shí)，測(cè)得這個(gè)光斑到凸透鏡的距離為L(zhǎng)。小華推斷，凸透鏡的焦距一定大于L。(1)你認(rèn)為小華的推斷(選填“正確”或“不正確”)。

(2)為了檢驗(yàn)小華的推斷是否正確，你下一步的實(shí)驗(yàn)操作是

。素養(yǎng)探究全練15.閱讀短文，回答問(wèn)題。菲涅爾透鏡甲圖中圖1是平凸透鏡的截面圖，由光學(xué)知識(shí)可知，平行光由平凸透鏡左側(cè)垂直入射時(shí)，在透鏡中傳播方向不變，只有經(jīng)透鏡另一側(cè)曲面時(shí)才會(huì)發(fā)生偏折，并會(huì)聚于焦點(diǎn)。若在圖2中將平凸透鏡陰影部分去掉，保留圖中曲面的白色部分，并將其向左平移到透鏡平面處，即圖3，這樣的透鏡叫作菲涅爾透鏡(又稱(chēng)螺紋透鏡)。菲涅爾透鏡與平凸透鏡一樣，仍能將平行于主光軸的光會(huì)聚于焦點(diǎn)。 甲 乙 丙與平凸透鏡相比，光在菲涅爾透鏡中傳播時(shí)減少了在透鏡中直線傳播的部分，只保留透鏡發(fā)生折射的曲面，因此，在節(jié)省透鏡材料的同時(shí)也減少了光在透鏡中傳播的光能損失。菲涅爾透鏡有著廣泛的應(yīng)用，如圖乙為手機(jī)閃光燈上用到的菲涅爾透鏡，從上方俯視，它由多個(gè)同心圓的玻璃組成，大型菲涅爾透鏡是聚光太陽(yáng)能系統(tǒng)中重要的光學(xué)部件之一，它能提高單位面積上獲得的光能，當(dāng)透鏡非螺紋面垂直面向太陽(yáng)光時(shí)，光聚焦在電池片上，將會(huì)聚更多的能量，需要的電池面積變小，大大節(jié)約了成本。(1)當(dāng)平行光由平凸透鏡平的一面垂直入射時(shí)，在時(shí)才會(huì)發(fā)生偏折。

(2)菲涅爾透鏡與平凸透鏡的工作原理(選填“相同”或“不同”)。(3)如圖丙所示，F(xiàn)、OO'分別是菲涅爾透鏡的焦點(diǎn)和主光軸，請(qǐng)畫(huà)出入射光線經(jīng)過(guò)菲涅爾透鏡后的光路。(4)下列關(guān)于菲涅爾透鏡的說(shuō)法，正確的是。

A.因?yàn)橹谱鞴に嚭?jiǎn)單，制造成本低，所以手機(jī)的閃光燈大多數(shù)使用菲涅爾透鏡B.與相同直徑的平凸透鏡相比，要損失更多的光能C.菲涅爾透鏡實(shí)質(zhì)上是由一圈圈凸透鏡和凹透鏡組成的D.與相同直徑的平凸透鏡相比，所用材料更少

第四章光的折射透鏡二、透鏡答案全解全析基礎(chǔ)過(guò)關(guān)全練1.CA、B選項(xiàng)中，元件中間薄、邊緣厚，是凹透鏡；C選項(xiàng)中，元件中間厚、邊緣薄，為凸透鏡；D選項(xiàng)中，元件厚度相同，不是凸透鏡，也不是凹透鏡。方法技巧凸透鏡的形狀并不是兩面都向外凸起，只要滿足中間厚、邊緣薄即可；凹透鏡的形狀并不是兩面都向內(nèi)凹陷，只要滿足中間薄、邊緣厚即可2.C用手摸水膜會(huì)弄破水膜，A不符合題意；水膜太薄，不能直接用刻度尺測(cè)量其厚度，B不符合題意；透過(guò)水膜靠近書(shū)本上的字時(shí)，如果字是放大的，說(shuō)明水膜相當(dāng)于凸透鏡，如果看到的字是縮小的，說(shuō)明水膜相當(dāng)于凹透鏡，這種判斷方法較為可靠，C符合題意；強(qiáng)光照射可能會(huì)破壞水膜且不易操作，D不符合題意。3.B氣泡與其兩側(cè)的水構(gòu)成凹透鏡，凹透鏡對(duì)光具有發(fā)散作用。4.凸透鏡會(huì)聚解析水晶球相當(dāng)于凸透鏡，對(duì)光有會(huì)聚作用，所以水晶球聚光后燒著了被褥。5.C利用會(huì)聚太陽(yáng)光法測(cè)焦距時(shí)，要將凸透鏡正對(duì)著太陽(yáng)光，太陽(yáng)光經(jīng)凸透鏡后將會(huì)聚在焦點(diǎn)，所以把白紙置于另一側(cè)正對(duì)凸透鏡，改變白紙與凸透鏡間的距離，直到光屏上出現(xiàn)一個(gè)最小、最亮的光斑，這個(gè)光斑所在的位置便為焦點(diǎn)所在位置，測(cè)出光斑到凸透鏡的距離，可粗略得到凸透鏡的焦距。6.如圖所示解析過(guò)凸透鏡光心的光線傳播方向不改變；通過(guò)焦點(diǎn)的光線經(jīng)凸透鏡折射后將平行于主光軸。7.如圖所示解析過(guò)凹透鏡光心的光線傳播方向不改變；平行于主光軸的光線經(jīng)凹透鏡折射后，其折射光線的反向延長(zhǎng)線過(guò)焦點(diǎn)。8.C平行光垂直射到厚平板玻璃表面，光的傳播方向不變，則光屏M上呈現(xiàn)的光斑大小與圓孔P大小相同；凸透鏡嵌入圓孔P中，平行于主光軸的光會(huì)聚于焦點(diǎn)后又發(fā)散，可以形成比圓孔P大的圓形光斑；凹透鏡嵌入圓孔P中，平行于主光軸的光經(jīng)過(guò)凹透鏡折射后發(fā)散，可以形成比圓孔P大的圓形光斑。能力提升全練9.C“水晶餅”中間厚、邊緣薄，屬于凸透鏡，凸透鏡對(duì)光有會(huì)聚作用，所以“水晶餅”能利用太陽(yáng)光生火。10.C平面鏡、凸透鏡、凹透鏡均可以改變光的傳播方向。11.凸透焦點(diǎn)解析要取火需要將光會(huì)聚，所以應(yīng)該將冰塊制成凸透鏡，透鏡會(huì)把光會(huì)聚在焦點(diǎn)處，所以當(dāng)把“艾”放在焦點(diǎn)處時(shí)，“艾”會(huì)隨著溫度的升高達(dá)到燃點(diǎn)，從而燃燒起來(lái)。12.乙甲解析激光通過(guò)甲透鏡后向主光軸靠攏，甲透鏡對(duì)光有會(huì)聚作用，是凸透鏡；激光通過(guò)乙透鏡后遠(yuǎn)離主光軸，乙透鏡對(duì)光有發(fā)散作用，是凹透鏡。放大鏡是凸透鏡，通過(guò)甲透鏡可以看到放大的文字。方法技巧經(jīng)過(guò)凸透鏡、凹透鏡折射后的光線可能是會(huì)聚光線，可能是發(fā)散光線，也可能是平行光線。和原來(lái)的光路比較，經(jīng)過(guò)凸透鏡折射后的光線一定會(huì)靠近主光軸，即凸透鏡對(duì)光有會(huì)聚作用；經(jīng)過(guò)凹透鏡折射后的光線一定會(huì)遠(yuǎn)離主光軸，即凹透鏡對(duì)光有發(fā)散作用。13.凸凹先變細(xì)后變粗解析圓柱形試管充滿水的地方，中間比邊緣厚，相當(dāng)于水凸透鏡，因凸透鏡對(duì)光有會(huì)聚的作用，所以將光會(huì)聚成一條亮線。由于氣泡的存在，氣泡周邊的水形成中間薄、邊緣厚的凹透鏡，凹透鏡對(duì)光有發(fā)散的作用，所以將該試管平放在白紙上，與空氣泡相對(duì)應(yīng)的位置上是一個(gè)橄欖形的黑影。把白紙從靠近試管向下移動(dòng)過(guò)程中，經(jīng)過(guò)焦點(diǎn)時(shí)亮線最細(xì)；從焦點(diǎn)處向下繼續(xù)移動(dòng)時(shí)，亮線變粗，是因?yàn)楣鈺?huì)繼續(xù)由焦點(diǎn)的位置向前沿直線傳播。14.(1)不正確(2)向下移動(dòng)凸透鏡，觀察光斑的變化情況解析平行于主光軸的光經(jīng)凸透鏡折射后會(huì)聚于一點(diǎn)，這個(gè)點(diǎn)是凸透鏡的焦點(diǎn)，光到達(dá)焦點(diǎn)并且繼續(xù)向前射出，這個(gè)非最小的光斑可能在焦點(diǎn)之前，也可能在焦點(diǎn)之后。小華猜測(cè)焦距大于L，說(shuō)明光斑在焦點(diǎn)之前。如果向下移動(dòng)凸透鏡，光斑變大，說(shuō)明光斑在焦點(diǎn)之前，焦距大于L，說(shuō)明小華推斷正確；如果向下移動(dòng)凸透鏡，光斑變小，說(shuō)明光斑在焦點(diǎn)之后，焦距小于L，說(shuō)明小華推斷錯(cuò)誤。素養(yǎng)