物理北師八下能力培優(yōu)：第六章常見的光學儀器(含答案)

1、第六章 常見的光學儀器第一節(jié) 透鏡1（上海19大同中學杯）如圖所示，有一圓柱形玻璃體，在它的中心軸線上有一球形氣泡，柱體低面是磨砂的毛面，當平行光沿軸方向向下照射時，在磨砂的毛面上可能會看到（） A圓形亮斑 B圓型暗斑C圓形暗斑且中心有一亮點 D圓形亮斑且中心有一暗點2(11常州) 在淹城民俗街上，小明對一雕刻于半粒大米(上圓下平) 上的微雕作品“ ”產生了濃厚興趣。(1)為看清微雕作品上的文字和圖像，小明應利用如圖所示透鏡中的 (選填序號)進行觀察。(2)正確選擇透鏡后，小明拿透鏡正對著太陽光，再把一張紙放在它的另一側，當在紙上呈現(xiàn)一個最小最亮的光斑時，測得這個光斑到透鏡的距離為5 cm。(

2、3)透過透鏡觀察微雕作品“”，小明看到的像如圖所示，此時透鏡到微雕作品的距離是 。A小于5 cmB大于5 cm且小于10 cmC等于10 cmD大于10 cm3（10年學而思杯初二）如圖所示是發(fā)光體，是它通過凸透鏡成所的像，請畫出凸透鏡的位置并找出焦點（一個即可）。4（10年學而思杯初二）實驗中有時需要將一束平行光變成細平行光，這可以利用兩塊透鏡的組合來解決，請在下圖的兩個方框中各畫出一種組合方式。5（趣味鏈接）西漢淮南王劉安（公元前179前122年）和門客著有淮南鴻烈，又名淮南子。淮南子萬畢術記載：“削冰令圓，舉以向日，以艾承其影則火?！边@就是說，把一塊潔凈的冰兩面削成球面狀，實際上就是用潔

3、凈的冰塊削成一凸透鏡，用它對著太陽，使平行的太陽光折射，讓太陽光的能量聚集到焦點上，再把易燃的艾絨放到焦點處，最后被點著起火。 你認為該方法可行嗎？試用你所學的知識解釋其中的道理。參考答案1D 【解析】當平行光沿軸方向向下照射時，對準氣泡周圍入射的光，方向不變，在磨砂面（相當于“光屏”）上有光到達，形成亮斑。氣泡和它豎直方向上、下層玻璃共同的作用相當于一個凹透鏡，即平行光經這個“凹透鏡”后會發(fā)散，使磨砂面中心無光，形成暗斑。2（1）A (3)A【解析】要看清微雕作品必須對它進行放大，即要用放大鏡進行觀察，而放大鏡就是一個短焦距的凸透鏡，在第（1）問中A、B、C、D四個選項中只有A選項是凸透鏡。

4、而凸透鏡要當放大鏡使用，物體必須放在凸透鏡的焦距以內，即物距要小于一倍焦距，所以在第(3)問中答案選A。3圖略【解析】凸透鏡的三條特殊光線：通過光心的入射光線傳播方向不改變；平行主光軸的入射光線經凸透鏡折射后通過焦點；通過焦點的入射光線經凸透鏡折射后平行主光軸。本題中我們只需要把發(fā)光體S和它的像連接起來，它們的連線與主光軸的交點就是凸透鏡的光心所在的位置（即凸透鏡的位置）。從發(fā)光體S作平行于主光軸的入射光線與凸透鏡的交點就是入射點，連接入射點與像點，此連線與主光軸的交點就是凸透鏡的焦點。4圖略【解析】在本題中入射光線比出射光線間的距離小，說明光經透鏡折射后會聚了。凸透鏡對光有會聚作用，首先想到

5、的是在方框內放置兩個凸透鏡。其次，我們還可以想象，凹透鏡雖然對光有發(fā)散作用，但只要凹透透的發(fā)散程度小于凸透鏡的會聚程度，光經兩者組合折射后，還是有會聚作用。所以我們還可以在方框內填凸透鏡和凹透鏡組合。5該方法可行。凸透鏡對光有會聚作用，讓太陽光會聚于焦點，從而使熱量集中到焦點上，使焦點處的干草溫度升高，達到其著火點而被點燃。 【解析】平行光經凸透鏡折射后會聚于一點，太陽光是平行光，經冰凸透鏡折射后會聚于一點，這一點溫度很高，可以點燃可燃物。 第二節(jié) 學生實驗：探究凸透鏡成像1（16屆江蘇初二）如左圖所示，有一個圓柱體Q，放在凸透鏡前圖示位置，它所成像的形狀應該如右圖中的（）2(04初賽)在兒童

6、樂園，攝影師給卡通人照相，在調焦時，發(fā)現(xiàn)毛玻璃上卡通人像的位置如圖甲所示。為了使毛玻璃上卡通人像的位置如圖乙所示，攝影師應當將鏡頭適當?shù)兀ǎ〢向下并且向左移B向下并且向右移C向上并且向左移D向上并且向右移3（11雞西）在探究凸透鏡成像的大小與哪些因素有關的實驗中：（1）吳洋同學通過物理知識的學習，知道放大鏡就是凸透鏡。在活動課中，他用放大鏡觀察自己的手指（如圖甲所示），看到手指 的像；再用放大鏡觀察遠處的房屋（如圖乙所示），看到房屋 的像。（選填“放大”“等大”或“縮小”）（2）他猜想：凸透鏡成像的大小可能與蠟燭到透鏡的距離有關。于是，他在如圖丙所示的光具座上，不斷改變蠟燭到透鏡的距離，并移動

7、光屏進行實驗，所獲得的實驗數(shù)據如下表所示：物體到凸透鏡的距離/cm光屏上像到凸透鏡的距離/cm光屏上像的大小3.00光屏上沒有像5.00光屏上沒有像12.0060.00放大20.0020.00等大25.0016.67縮小30.0015.00縮小分析數(shù)據可知，物體到凸透鏡的距離越大，光屏上像的大小就越 。（3）吳洋所在班級照畢業(yè)相時，攝影師發(fā)現(xiàn)兩旁還有同學沒有進入取景框內，攝影師使照相機遠離同學，同時還應 （選填“增加”“縮短”或“不改變”）照相機的暗箱長度，才會在取景框內得到清晰滿意的畫面。4（2011福州）小雪小組在“探究凸透鏡成像大小與焦距的關系”實驗中，對課本的實驗裝置進行了改進，如圖所

8、示。（1）他們不用蠟燭，而用由幾個發(fā)光二極管做成“F”字樣的發(fā)光體進行實驗，你認為其好處是。（寫出一點即可）次數(shù)物距u/cm焦距f/cm像距v/cm115來源:Z&xx&k.Com5來源:學。科。網來源:Z+xx+k.Com7.5來源:學+科+網Z+X+X+K2817.531029.0（2）他們用三個焦距不同的凸透鏡進行實驗，數(shù)據記錄如上表。分析表中數(shù)據可知，在物距一定時，凸透鏡的焦距越大，所成實像的像距；根據你所學凸透鏡成像規(guī)律分析，此時所成像的大小。（均選填“越大”“越小”或“不變”）5（2012連云港）小華在“探究凸透鏡成像規(guī)律的實驗”中發(fā)現(xiàn)像高與像距、物距之間有一定的關系，為了進一步探

9、究，他將5 cm長的發(fā)光體放在一個豎直支架上作為光源進行實驗。（1）實驗開始前，首先在光具座上依次安裝發(fā)光體、凸透鏡和光屏并進行調節(jié)，使它們的中心在 。（2）下表是小華同學實驗時記錄的幾組數(shù)據：實驗次數(shù)物距u/cm像距v/cm物高l/cm像高h/cm13514522301552.532020554153051051260525該凸透鏡的焦距為 cm； 從表中的數(shù)據可以看出，當像距小于物距時，像高與物高的比值 （選填“大于”或“小于”）1；當像距大于物距時，像高與物高的比值 （選填“大于”或“小于”）1。小華通過進一步分析實驗數(shù)據又得出了像高與物高的比值和像距與物距比值之間的具體關系，他的結淪是

10、 。參考答案1. B 【解析】物體在凸透鏡焦點以外成實像，而且物體離凸透鏡越遠（即物距越大）所成的實像就越小，像距也越小。圓柱體Q的P端離凸透鏡遠些所成的像要小些，像距也要小些。2. B【解析】物體通過凸透鏡成實像時，像與物體上下關系相反，左右關系相反。要讓物體通過凸透鏡所成的像向下并且向右移動，在物體位置不變的情況下，凸透鏡要向下并且向右移動。3(1)放大 縮小 (2)小 (3)縮短【解析】物體在凸透鏡的焦點以內成正立、放大的虛像；物體在凸透鏡焦點以外成實像，而且物體離凸透鏡越遠（即物距越大）所成的實像就越小，像距也越小。4（1）可以增加物體的亮度，使所成的像更清晰（便于觀察凸透鏡所成像的性

11、質；所成的像不晃動，更加穩(wěn)定等合理即可）（2）越大 越大5. （1）同一高度（2） 10小于 大于像高與物高的比值和像距與物距的比值相等【解析】（1）探究凸透鏡成像的實驗時，在桌面上依次放蠟燭、凸透鏡、光屏，三者在同一條直線上，三者的中心大致在同一高度，像才能呈在光屏的中心。（2）根據凸透鏡成像規(guī)律中的物距等于2倍焦距時，成倒立等大的實像，可求得其焦距。根據當像距小于物距時，像高與物高的比值可得出結論；同理，根據當像距大于物距時，像高與物高的比值可得出結論。根據實驗中像高與物高的比值和像距與物距比值之間的具體關系，可得出結論。第三節(jié) 生活中的透鏡第四節(jié) 眼睛和眼鏡1（06初賽）用普通照相機拍照

12、時，要按被照物體距相機鏡頭的遠近進行“調焦”，使用起來不太便捷。有一種“傻瓜”相機，只要把想拍攝的景物全部納入取景器內，不論遠處還是近處的物體，在照片上都比較清晰，從而使拍照的過程變得十分快捷。這種“傻瓜”相機不用“調焦”的奧秘是（）A采用了長焦距的鏡頭，使遠近不同的物體成像的位置相差不大B采用了短焦距的鏡頭，使遠近不同的物體成像的位置相差不大C采用了長焦距的鏡頭，使遠近不同的物體成像的位置相同D采用了短焦距的鏡頭，使遠近不同的物體成像的位置相同2（99初賽）有一個寫著“F ”字樣的膠片放在教學用投影儀上。此時屏幕上剛好形成一個清晰的像。請在屏幕上畫出“F ”的像。如果要得到更大的清晰的像，應

13、使投影儀 （選填“遠離”或“靠近”）屏幕，并把透鏡向 （選填“上”或“下”）移動。3（經典題）童話世界里也有很多物理知識，如圖所示是魚眼與人眼的結構示意圖，我們觀察發(fā)現(xiàn)：魚眼晶狀體的形狀比人眼更加 （選填“平”或“凸”）一些。像魚這樣的眼睛如果到陸地上觀察物體，像將成在視網膜的 （選填“前面”或“后面”），因此童話世界中生活在水里的美人魚上岸后，若要看清遠處的物體，應該配戴 （選填“近視眼鏡”或“遠視眼鏡”）。4（11年浙江中考押題）光電鼠標在電腦中應用非常廣泛, 其原理就是利用發(fā)光二極管照射移動表面（如圖所示），并被反射回鼠標的光學感應器，用以記錄移動動作，以此來捕捉移動位置的不同畫面。當鼠

14、標移動時，感應器會連續(xù)拍攝鼠標墊表面所成的像，并利用數(shù)字信號處理來比較各個影像，以決定移動的距離和方向。產生的結果會傳回計算機，而屏幕上的光標會根據這些結果來移動，圖中光學感應器、透鏡、發(fā)光二極管等元件固定在鼠標內。（1）當發(fā)光二極管的光照射在粗糙的鼠標墊上時會發(fā)生 （選填“鏡面反射”或“漫反射”）。（2）光學感應器上所成的像是 （選填“實像”或“虛像”）。（3）將鼠標離開鼠標墊一定高度后懸空向前移動時，電腦顯示器上的光標并不移動，是因為 。5（趣味鏈接）根據美國公路安全保險協(xié)會提供的數(shù)據，在美國，因闖紅燈導致的交通事故占到全部交通事故的22%。近幾年 ，這類交通違章現(xiàn)象似乎呈上升趨勢。 為控

15、制這一趨勢，越來越多的城市安裝了闖紅燈照相機。 這些完全自動化的裝置可收集主管機關指控闖紅燈者行為違章所需的所有證據。 如果照相機拍到您超速通過路口，那么一、兩個月后您的郵箱里就會收到一張罰單（連同一張違章照片）。 通常，闖紅燈違章監(jiān)控系統(tǒng)在十字路口的四個角處都安裝了照相機，以拍攝不同方向行駛的汽車，并從不同角度獲取照片。闖紅燈違章監(jiān)控系統(tǒng)中某些系統(tǒng)使用膠卷照相機，但多數(shù)較新的系統(tǒng)使用數(shù)碼相機。實際上闖紅燈照相機只需從汽車后面拍照，因為主管機關只需要一張清晰的尾部車牌照片多部照相機安裝在路口高處，可全視角監(jiān)控任何交通違章者。請思考下列問題：（1）數(shù)碼相機與傳統(tǒng)相機在影像攝取部分的成像原理大致相

16、同，但在成像及記錄方面兩者有很大差別。傳統(tǒng)相機得用底片，而數(shù)碼相機主要依靠感光芯片和存儲卡。數(shù)碼相機成像的原理是什么？（2）如下圖所示，安裝在某十字路口的照相機拍攝到一輛小車正在闖紅燈違章向前行駛。通常情況下安裝在十字路口的照相機要連拍三張違章照片作為違章證據儲存起來。如果下圖是照相機拍攝的第一張照片，那么照相機拍攝到的第二張照片中的違章小汽車比第一張照片中的小汽車要大一些，還是要小一些呢？為什么？參考答案1B 【解析】短焦距的鏡頭對光的會聚作用強，物體在鏡頭2 倍焦距之外遠近不同的位置通過鏡頭（相當于凸透鏡）成像在它的1 倍焦距與2 倍焦距之間，由于焦距小，像距有差異，但不大。2圖略 遠離 下3凸 前面 近視眼鏡 【解析】要解答本題需掌握：人的眼球好像一架照相機，晶狀體和角膜的共同作用相當于一個凸透鏡，外界物體在視網膜上所成的像是倒立的實像；晶狀體的曲度越大，會聚能力越強，應配戴發(fā)散透鏡，使光線的會聚能力減弱。4（1）漫反射 （2）實像 （3）像沒有剛好成在光學感應器上（或像成在光學感應器的下方） 【解析】光射到粗糙的物體表面發(fā)生漫反射。由題圖可知發(fā)光二極管發(fā)出的光經聚光透鏡會聚后射到鼠標墊上，經鼠標墊反射后通過成像透鏡成像在光學感應器上。最后在光 學感應器上的像是由折