1.如图所示,当我们看远处物体时,远处物体的光线正好会聚在视网膜上。当我们从看远处物体改为看近处物体时,为了使近处物体成像在视网膜上,晶状体凸度和焦距的变化情况分别是(

A.晶状体凸度变小,焦距变短
B.晶状体凸度变小,焦距变长
C.晶状体凸度变大,焦距变短
D.晶状体凸度变大,焦距变长
C
)A.晶状体凸度变小,焦距变短
B.晶状体凸度变小,焦距变长
C.晶状体凸度变大,焦距变短
D.晶状体凸度变大,焦距变长
答案
1.C
解析
【分析】
首先明确眼睛的晶状体相当于凸透镜,视网膜是成像的光屏,像距(晶状体到视网膜的距离)固定。当从看远处物体改为看近处物体时,物距减小,要让像仍成在视网膜上,需增强晶状体的会聚能力;而晶状体的凸度决定其会聚能力,凸度越大,会聚能力越强,对应的焦距越短,据此分析选项即可。
【解析】
眼睛的晶状体相当于凸透镜,成像时像距保持不变。当看近处物体时,物距变小,根据凸透镜成像规律,要维持像距不变,需增大晶状体的会聚能力,因此晶状体的凸度会变大;凸透镜的凸度越大,焦距越短,所以此时晶状体的焦距变短。综上,晶状体凸度变大,焦距变短,对应选项C。
【答案】
C
【知识点】
眼睛视物原理、凸透镜焦距与凸度的关系
【点评】
本题考查眼睛视物时晶状体的调节,核心是理解凸透镜凸度与会聚能力(焦距)的关联,属于光学基础知识点的应用,难度适中。
【难度系数】
0.7
首先明确眼睛的晶状体相当于凸透镜,视网膜是成像的光屏,像距(晶状体到视网膜的距离)固定。当从看远处物体改为看近处物体时,物距减小,要让像仍成在视网膜上,需增强晶状体的会聚能力;而晶状体的凸度决定其会聚能力,凸度越大,会聚能力越强,对应的焦距越短,据此分析选项即可。
【解析】
眼睛的晶状体相当于凸透镜,成像时像距保持不变。当看近处物体时,物距变小,根据凸透镜成像规律,要维持像距不变,需增大晶状体的会聚能力,因此晶状体的凸度会变大;凸透镜的凸度越大,焦距越短,所以此时晶状体的焦距变短。综上,晶状体凸度变大,焦距变短,对应选项C。
【答案】
C
【知识点】
眼睛视物原理、凸透镜焦距与凸度的关系
【点评】
本题考查眼睛视物时晶状体的调节,核心是理解凸透镜凸度与会聚能力(焦距)的关联,属于光学基础知识点的应用,难度适中。
【难度系数】
0.7
2.如图所示,把眼镜片放在烛焰与凸透镜之间,调节光屏得到烛焰清晰的像。撤去眼镜片,像变得模糊,使光屏适当远离凸透镜,光屏上重新得到清晰的像,则此眼镜片和眼镜是(

A.凹透镜、近视眼镜
B.凹透镜、远视眼镜
C.凸透镜、近视眼镜
D.凸透镜、远视眼镜
D
)A.凹透镜、近视眼镜
B.凹透镜、远视眼镜
C.凸透镜、近视眼镜
D.凸透镜、远视眼镜
答案
2.D
解析
【分析】
要判断眼镜片的类型,需根据撤去眼镜片后像距的变化分析透镜对光线的作用:当撤去眼镜片后,光屏需远离凸透镜才能重新得到清晰的像,说明原来放置眼镜片时,光线被眼镜片提前会聚,使像距变小,由此可判断眼镜片的光学性质,进而确定透镜类型和对应的眼镜种类。
【解析】
1. 分析像距变化:撤去眼镜片后,光屏需远离凸透镜才能重新得到清晰的像,说明撤去眼镜片后,像的位置比原来更远离凸透镜(像距变大),即原来的眼镜片使光线的会聚程度增大,像距变小。
2. 判断透镜类型:对光线有会聚作用的透镜是凸透镜,因此该眼镜片是凸透镜。
3. 判断眼镜种类:远视眼的成因是晶状体折光能力太弱,像成在视网膜后方,需用凸透镜(会聚光线)矫正,因此该眼镜属于远视眼镜。
【答案】
D
【知识点】
透镜对光线的作用、远视眼的矫正
【点评】
本题结合实验现象考查透镜的光学性质与视力矫正的知识,核心是通过像距变化判断透镜的会聚作用,需学生理解透镜对光线的影响及视力矫正的原理,属于中等难度的基础题。
【难度系数】
0.5
要判断眼镜片的类型,需根据撤去眼镜片后像距的变化分析透镜对光线的作用:当撤去眼镜片后,光屏需远离凸透镜才能重新得到清晰的像,说明原来放置眼镜片时,光线被眼镜片提前会聚,使像距变小,由此可判断眼镜片的光学性质,进而确定透镜类型和对应的眼镜种类。
【解析】
1. 分析像距变化:撤去眼镜片后,光屏需远离凸透镜才能重新得到清晰的像,说明撤去眼镜片后,像的位置比原来更远离凸透镜(像距变大),即原来的眼镜片使光线的会聚程度增大,像距变小。
2. 判断透镜类型:对光线有会聚作用的透镜是凸透镜,因此该眼镜片是凸透镜。
3. 判断眼镜种类:远视眼的成因是晶状体折光能力太弱,像成在视网膜后方,需用凸透镜(会聚光线)矫正,因此该眼镜属于远视眼镜。
【答案】
D
【知识点】
透镜对光线的作用、远视眼的矫正
【点评】
本题结合实验现象考查透镜的光学性质与视力矫正的知识,核心是通过像距变化判断透镜的会聚作用,需学生理解透镜对光线的影响及视力矫正的原理,属于中等难度的基础题。
【难度系数】
0.5
3.人眼球的折光系统整体相当于主光轴可转、焦距可变的凸透镜。其特点是物距必须大于2倍焦距,所以只能在视网膜上成倒立、缩小的实像。在某同学从低头写字到抬头看黑板的过程中,其眼球折光系统的焦距 (
A.变大
B.变小
C.不变
D.先变大后变小
A
)A.变大
B.变小
C.不变
D.先变大后变小
答案
3.A
解析
【分析】
本题需结合眼睛的视物原理和凸透镜成像规律解题。首先明确:眼球折光系统相当于焦距可变的凸透镜,成像时像距(视网膜到晶状体的距离)基本固定。解题思路:先判断从低头写字到抬头看黑板时物距的变化,再根据凸透镜成像公式推导焦距的变化。步骤:1.确定物距变化:低头写字时物体离眼近,物距小;抬头看黑板时物体离眼远,物距变大。2.结合凸透镜成像公式分析焦距变化。
【解析】
人眼球的折光系统成像时,像距(视网膜到晶状体的距离)基本保持不变。当从低头写字到抬头看黑板,物体到眼睛的距离(物距$u$)变大。根据凸透镜成像公式$\frac{1}{f}=\frac{1}{u}+\frac{1}{v}$($v$为像距,恒定),物距$u$增大时,$\frac{1}{u}$减小,为使等式成立,$\frac{1}{f}$需减小,因此焦距$f$变大。
【答案】
A
【知识点】
凸透镜成像规律、眼睛的视物原理
【点评】
本题结合生活场景考查凸透镜成像规律的应用,核心是明确眼睛视物时像距不变,需理解物距与焦距的关系,属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.5
本题需结合眼睛的视物原理和凸透镜成像规律解题。首先明确:眼球折光系统相当于焦距可变的凸透镜,成像时像距(视网膜到晶状体的距离)基本固定。解题思路:先判断从低头写字到抬头看黑板时物距的变化,再根据凸透镜成像公式推导焦距的变化。步骤:1.确定物距变化:低头写字时物体离眼近,物距小;抬头看黑板时物体离眼远,物距变大。2.结合凸透镜成像公式分析焦距变化。
【解析】
人眼球的折光系统成像时,像距(视网膜到晶状体的距离)基本保持不变。当从低头写字到抬头看黑板,物体到眼睛的距离(物距$u$)变大。根据凸透镜成像公式$\frac{1}{f}=\frac{1}{u}+\frac{1}{v}$($v$为像距,恒定),物距$u$增大时,$\frac{1}{u}$减小,为使等式成立,$\frac{1}{f}$需减小,因此焦距$f$变大。
【答案】
A
【知识点】
凸透镜成像规律、眼睛的视物原理
【点评】
本题结合生活场景考查凸透镜成像规律的应用,核心是明确眼睛视物时像距不变,需理解物距与焦距的关系,属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.5
4.小明戴上眼镜前和戴上眼镜后观察到的远处帆船的情形如图所示,由此可以判断出小明视力存在的问题及所戴眼镜的镜片类型是(

A.远视眼 凸透镜
B.近视眼 凹透镜
C.远视眼 凹透镜
D.近视眼 凸透镜
B
)A.远视眼 凸透镜
B.近视眼 凹透镜
C.远视眼 凹透镜
D.近视眼 凸透镜
答案
4.B
解析
【分析】要判断小明的视力问题和眼镜类型,需对比戴眼镜前后的视觉效果:戴眼镜前看不清远处帆船的细节,戴眼镜后能看清,说明小明无法看清远处物体,这是近视眼的特征;近视眼需用凹透镜矫正,据此结合选项分析即可。
【解析】1. 视力问题判断:近视眼的表现是看不清远处的物体,图中戴眼镜前小明看不清远处帆船的细节,戴眼镜后看清,说明小明是近视眼;2. 眼镜类型判断:近视眼是因为晶状体折光能力过强,远处物体的像成在视网膜前方,需要佩戴对光线有发散作用的凹透镜,使像后移到视网膜上,从而看清远处物体;3. 综上,小明是近视眼,戴的是凹透镜,对应选项B。
【答案】B
【知识点】近视眼及其矫正、凹透镜的作用
【点评】本题结合生活实例考查近视眼的相关知识,难度不大,需掌握近视眼的特点及矫正透镜的类型。
【难度系数】0.6
【解析】1. 视力问题判断:近视眼的表现是看不清远处的物体,图中戴眼镜前小明看不清远处帆船的细节,戴眼镜后看清,说明小明是近视眼;2. 眼镜类型判断:近视眼是因为晶状体折光能力过强,远处物体的像成在视网膜前方,需要佩戴对光线有发散作用的凹透镜,使像后移到视网膜上,从而看清远处物体;3. 综上,小明是近视眼,戴的是凹透镜,对应选项B。
【答案】B
【知识点】近视眼及其矫正、凹透镜的作用
【点评】本题结合生活实例考查近视眼的相关知识,难度不大,需掌握近视眼的特点及矫正透镜的类型。
【难度系数】0.6
5.同学们课间在走廊上眺望远方,此时晶状体变
薄
(选填“厚”或“薄”),晶状体的焦距变大
(选填“大”或“小”),远处的景物在视网膜上成倒立、缩小
的实像。有些同学看不清远处的景物,可以戴凹
透镜制作的眼镜矫正视力。答案
5.薄 大 缩小 凹
解析
【分析】
解决本题需结合眼睛的视物原理、凸透镜成像规律及近视眼的矫正知识思考:首先明确眺望远方时晶状体的调节变化,再对应凸透镜成像特点,最后结合近视眼的成因确定矫正透镜类型。
【解析】
1. 当眺望远方时,睫状体放松,晶状体变薄,对光的偏折能力减弱,因此晶状体的焦距变大;
2. 眼睛的成像原理与照相机一致,远处景物在视网膜上成倒立、缩小的实像;
3. 看不清远处景物是近视眼,其成因是晶状体折光能力过强,像成在视网膜前方,需戴对光有发散作用的凹透镜矫正。
【答案】
薄 大 缩小 凹
【知识点】
眼睛及其视物原理、近视眼的成因与矫正
【点评】
本题考查光学中眼睛视物及视力矫正的基础知识点,贴近生活实际,需牢记晶状体调节规律、成像特点及近视眼矫正方法,难度适中。
【难度系数】
0.7
解决本题需结合眼睛的视物原理、凸透镜成像规律及近视眼的矫正知识思考:首先明确眺望远方时晶状体的调节变化,再对应凸透镜成像特点,最后结合近视眼的成因确定矫正透镜类型。
【解析】
1. 当眺望远方时,睫状体放松,晶状体变薄,对光的偏折能力减弱,因此晶状体的焦距变大;
2. 眼睛的成像原理与照相机一致,远处景物在视网膜上成倒立、缩小的实像;
3. 看不清远处景物是近视眼,其成因是晶状体折光能力过强,像成在视网膜前方,需戴对光有发散作用的凹透镜矫正。
【答案】
薄 大 缩小 凹
【知识点】
眼睛及其视物原理、近视眼的成因与矫正
【点评】
本题考查光学中眼睛视物及视力矫正的基础知识点,贴近生活实际,需牢记晶状体调节规律、成像特点及近视眼矫正方法,难度适中。
【难度系数】
0.7
6.创新小组利用如图所示的装置探究远视眼的矫正。他们用烛焰模拟近处所视物,水凸透镜模拟人眼的晶状体,并与注射器相连,其凸起程度可通过注射器注入或吸取水来调节,光屏模拟人眼的视网膜。

(1)调整烛焰、水凸透镜和光屏,使三者中心在
(2)他们从水凸透镜内吸取适量的水,发现光屏上原来清晰的像变模糊了,说明凸透镜对光的偏折能力与
①此时若将光屏向远离凸透镜的方向移动适当距离,再次得到清晰的像,说明远视眼将近处的物体成像在视网膜
②若光屏不移动,在烛焰和水凸透镜间加一个焦距合适的
(1)调整烛焰、水凸透镜和光屏,使三者中心在
同一高度
。如图所示,此时在光屏上得到了烛焰清晰的像,该像是倒立、缩小
(选填“放大”或“缩小”)的实像。(2)他们从水凸透镜内吸取适量的水,发现光屏上原来清晰的像变模糊了,说明凸透镜对光的偏折能力与
凸透镜的凸起程度(或凸透镜的焦距)
有关。①此时若将光屏向远离凸透镜的方向移动适当距离,再次得到清晰的像,说明远视眼将近处的物体成像在视网膜
后
(选填“前”或“后”)。②若光屏不移动,在烛焰和水凸透镜间加一个焦距合适的
凸
透镜,光屏上也能得到清晰的像,说明远视眼镜对光有会聚
作用。答案
6.(1)同一高度 缩小
(2)凸透镜的凸起程度(或凸透镜的焦距) ①后 ②凸 会聚
(2)凸透镜的凸起程度(或凸透镜的焦距) ①后 ②凸 会聚
解析
【分析】
要解答本题,需结合凸透镜成像规律、远视眼的成因及矫正原理逐步分析:
1. 第(1)问:实验前调整三者中心在同一高度是为了让像成在光屏中央;通过图中刻度计算物距和像距,根据物距与像距的关系判断成像性质。
2. 第(2)问:改变水凸透镜的水量会改变其凸起程度,进而改变对光的偏折能力;结合远视眼的成像特点(像成在视网膜后),理解矫正方法。
【解析】
(1) 实验时,为使烛焰的像成在光屏的中央,需调整烛焰、水凸透镜和光屏三者的中心在同一高度。由图可知,烛焰位于10cm刻度处,水凸透镜位于45cm刻度处,光屏位于55cm刻度处,因此物距$ u = 45\mathrm{cm} - 10\mathrm{cm} = 35\mathrm{cm} $,像距$ v = 55\mathrm{cm} - 45\mathrm{cm} = 10\mathrm{cm} $,物距大于像距,根据凸透镜成像规律,当$ u > 2f $时,成倒立、缩小的实像,故该像是倒立、缩小的实像。
(2) 从水凸透镜内吸水,水凸透镜的凸起程度减小,对光的偏折能力减弱,说明凸透镜对光的偏折能力与凸透镜的凸起程度(或焦距)有关。①此时像成在光屏后方,说明远视眼将近处的物体成像在视网膜后方;②若光屏不移动,需在烛焰和水凸透镜间加一个焦距合适的凸透镜,因为凸透镜对光有会聚作用,能使像前移到光屏上,从而得到清晰的像,符合远视眼的矫正原理。
【答案】
(1) 同一高度;缩小 (2) 凸透镜的凸起程度(或凸透镜的焦距) ①后 ②凸;会聚
【知识点】
凸透镜成像规律;远视眼的成因与矫正;凸透镜的偏折能力
【点评】
本题通过探究远视眼矫正的实验,考查了凸透镜成像规律及远视眼的相关知识,注重实验操作细节和原理的应用,是光学部分的基础探究题。
【难度系数】
0.6
要解答本题,需结合凸透镜成像规律、远视眼的成因及矫正原理逐步分析:
1. 第(1)问:实验前调整三者中心在同一高度是为了让像成在光屏中央;通过图中刻度计算物距和像距,根据物距与像距的关系判断成像性质。
2. 第(2)问:改变水凸透镜的水量会改变其凸起程度,进而改变对光的偏折能力;结合远视眼的成像特点(像成在视网膜后),理解矫正方法。
【解析】
(1) 实验时,为使烛焰的像成在光屏的中央,需调整烛焰、水凸透镜和光屏三者的中心在同一高度。由图可知,烛焰位于10cm刻度处,水凸透镜位于45cm刻度处,光屏位于55cm刻度处,因此物距$ u = 45\mathrm{cm} - 10\mathrm{cm} = 35\mathrm{cm} $,像距$ v = 55\mathrm{cm} - 45\mathrm{cm} = 10\mathrm{cm} $,物距大于像距,根据凸透镜成像规律,当$ u > 2f $时,成倒立、缩小的实像,故该像是倒立、缩小的实像。
(2) 从水凸透镜内吸水,水凸透镜的凸起程度减小,对光的偏折能力减弱,说明凸透镜对光的偏折能力与凸透镜的凸起程度(或焦距)有关。①此时像成在光屏后方,说明远视眼将近处的物体成像在视网膜后方;②若光屏不移动,需在烛焰和水凸透镜间加一个焦距合适的凸透镜,因为凸透镜对光有会聚作用,能使像前移到光屏上,从而得到清晰的像,符合远视眼的矫正原理。
【答案】
(1) 同一高度;缩小 (2) 凸透镜的凸起程度(或凸透镜的焦距) ①后 ②凸;会聚
【知识点】
凸透镜成像规律;远视眼的成因与矫正;凸透镜的偏折能力
【点评】
本题通过探究远视眼矫正的实验,考查了凸透镜成像规律及远视眼的相关知识,注重实验操作细节和原理的应用,是光学部分的基础探究题。
【难度系数】
0.6
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