上海初中物理竞赛光学板块(10)光具组成像

上海初中物理竞赛汇编：光具组成像
一、单项选择题
1、一束平行于凸透镜L1主光轴的平行光经过透镜会聚焦到焦点。

现在L1的右侧一倍焦距内某位置放置一障碍物P，且与主光轴垂直，其中心有一个直径的d1的圆孔，圆心位于主光轴上，如图所示，在障碍物的右侧，距离障碍物S出垂直主光轴放置一个光屏（图中未画出），屏上出现了一个直径为d2的圆形光板。

若在障碍物圆孔出嵌入一块薄凹透镜L2，屏上恰好出现一个亮点，已知S=10cm，d1=1cm，d2=0.5cm，则凹透镜L2的焦距大小为( )
A．30cm B．25cm C．20cm D．15cm
2、如图所示，两平面镜AM，AN之间的夹角为90°，凸透镜的主光轴恰好是该直角的角平分线，凸透镜的光心为O，A点恰好是凸透镜的焦点，光源S位于主光轴上，通过该系统，光源S所成的像为（）
A．四个虚像，三个实像B．四个虚像，一个实像
C．三个虚像，一个实像D．三个虚像，两个实像
3、如图所示，平面镜水平放置且镜面朝上，在镜面上方竖直放置一凸透镜，在凸透镜左侧主光轴上两倍焦距处有一点光源S，关于点光源在该光具组中成像情况的判断，正确的是（）
A．两个实像，两个虚像B．两个实像，一个虚像
C．一个实像，两个虚像D．一个实像，三个虚像
4、如图所示，竖直放置的不透光物体（足够大）中紧密嵌有一凸透镜，透镜左侧两倍焦距处，有一个与主光轴垂直的物体AB，在透镜右侧三倍焦距处竖直放置一平面镜MN，镜面与凸透镜的主光轴垂直，B、N两点都在主光轴上，AB与MN高度相等，且与透镜上半部分等高．遮住透镜的下半部分，则该光具组中，物体AB的成像情况是（）
A．两个实像，一个虚像B．一个实像，两个虚像
C．只有一个虚像D．只有一个实像
5、如图所示，在光具座上自左向右依次竖直放置一个凹透镜、凸透镜和平面镜，两个透镜的主光轴重合，凸透镜的焦距为f，此时两个透镜之间的距离为L．在凹透镜的左侧有一水平平行光束通过两个透镜后入射到平面镜上，经平面镜反射后，反射光恰能沿原来的光路返回，据此可判断凹透镜的焦距为（）
A．f B．L C．f+L D．f﹣L
6、如图所示，凸透镜的下半部分被截去，其上半部分的高度为L．在其左焦点F处放有高为L的发光物AB，在右焦点F'，处放有一平面镜MN．则关于AB通过凸透镜的成像情况，下列说法中正确的是（）
A．成一个正立等大的虚像和一个正立放大的虚像
B．成一个正立等大的虚像和一个倒立缩小的实像
C．AB的上半部分成一个等大倒立的实像，下半部分不成像
D．AB的下半部分成一个等大倒立的实像，上半部分不成像
7、如图所示，凸透镜的焦距为5厘米，在透镜左侧10厘米处，有一个与主光轴垂直的物体AB，在透镜右侧15厘米处放一个平面镜，镜面与凸透镜的主光轴垂直，则该光具组中，物体AB的成像情况是（）
A．一个正立实像，一个倒立实像，一个正立虚像
B．一个正立实像，一个正立虚像，一个倒立虚像
C．一个倒立实像，一个正立虚像，一个倒立虚像
D．一个正立实像，一个倒立实像，一个倒立虚像
8、如图所示，平面镜OM与ON垂直放置，在它们的角平分线上P点处，放有一个球形放光物体，左半部分为浅色，右半部分为深色，在P点左侧较远的地方放有一架照相机，不考虑照相机本身在镜中的成像情况，则拍出照片的示意图正确的是（）
9、如图所示，平面镜和凸透镜的主光轴垂直并处在凸透镜两倍焦距处，在凸透镜另一侧两倍焦距处有一个点光源S．现将平面镜向凸透镜靠近的过程中，关于点光源所成的像，下述结论中错误的是（）
A．平面镜在移动过程中，最多只能成两个实像
B．平面镜移动到一定位置时，正好只成一个实像
C．平面镜移动到一定位置时，正好只成一个虚像
D．平面镜移动到一定位置时，正好既成一个实像，又成一个虚像
10、某人决定自己给自己照一张手拿相机拍照的像，他想了一个好主意，对着穿衣镜照相，当他距镜面2米时正准备按下快门，突然为调焦犯起愁来，你能告诉他把相机的距离标志调到（）
A．2米B．略大于2米C．4米D．略小于4米
11、如图所示，在凸透镜的两个焦点处，垂直光轴放置两个大小相同的平面镜，镜面相对．每个平面镜都关于凸透镜的光轴上下对称．现在左侧平面镜的中心处挖去一个圆孔，在凸透镜左侧两倍焦距处一个点光源，则点光源在该光具组中所成的虚象个数为（）
A．一个虚像B．两个虚像C．无数虚像D．一个虚像也没有
12、如图所示，当用眼睛去观察镜子时，光束似乎是从M处发散开来的，则透镜的焦距是
（）
A．0.1m B．0.2m C．0.3m D．0.5m
13、在凸透镜主轴上的一物点P，物距大于焦距，如果沿直径对称切除透镜很小一部分，如图所示，再把上、下半截透镜向原主轴位置合拢，则成像情况与原来相比（）
A．相同
B．成两个像，上半截透镜A成像点上移，下半截透镜B成像点下移
C．成两个像，上半截透镜A成像点下移，下半截透镜B成像点上移
D．不能成像
14、如图所示，在直角坐标系原点O处放置平面镜MN，它与坐标轴x呈45°．在O点正下方
（S=15厘米）处水平放置一焦距为10厘米凸透镜．A为一点光源，则关于凸透镜所成的像正确的是（）
A．在凸透镜下方成一个实像，在凸透镜上方成一个虚像
B．只在凸透镜下方成一个实像
C．在凸透镜的下方、y轴的左右两侧各成一个实像，但左边的实像更靠近凸透镜
D．在凸透镜的下方、y轴的左右两侧各成一个实像，但右边的实像更靠近凸透镜
15、巨大的平面镜中嵌有一凸透镜，凸透镜主轴与平面镜垂直，一直立线状物体放在凸透镜右侧2倍焦距主轴上，一光屏放在凸透镜左侧2倍焦距处，如图所示．现用眼睛在物体右侧任一位置向左观察，可能看到的像应是图中的（）
16、一块凸透镜被剖成对称的两半，并按如图所示对接．一个物体ab置于凸透镜前3倍焦距处，则对凸透镜成像的描述中，有可能正确的是图中的（）
17、如图所示，图中画出了光通过焦距分别为f1和f2的两块透镜L1和L2前后的情况．下列对透镜L1、L2的种类和焦距的分析有可能正确的是（）
A．L1是凸透镜，L2是凹透镜，且f1＞f2B．L1是凸透镜，L2是凹透镜，且f1＜f2
C．L1是凹透镜，L2是凸透镜，且f1＞f2D．L1是凹透镜，L2是凸透镜，且f1＜f2
18、有人用照相机对着平面镜拍照，想摄出平面镜内的人物，结果（）
A．他不会成功，因为平面镜里成的是虚像
B．他能摄出平面镜里的人物，而且和照相机直接对着人物拍摄没有区别
C．他能摄出平面镜里的人物，但照片的左右与实际相反
D．他能摄出平面镜里的人物，但照片的上下、左右都与实际相反
19、一个直立的物体放在凸透镜的两倍焦距处，物体的中点恰在透镜的光轴上，后来，透镜被一割为二，对称地拉开，两个半透镜间距离等于物体高度，如图所示．则此时光屏上的像应该是图中的（）
二、多项选择题
20、如图所示，L1，L2是焦距均为f的两个相同的凸透镜，主光轴重合，相聚为f。

F1为凸透镜L1的左焦点，F2为凸透镜L2的右焦点，S为主光轴上的一点光源。

移动点光源S的位置，观察通过该透镜组最终所成的像，（）（多选）
A．若物距u小于焦距f，成虚像，否则成实像
B．无论点光源S的位置在何处，始终成实像
C．像移动的方向始终与点光源S移动的方向相同
D．点光源S和像之间的最短距离为3f
21、如图所示，某同学通过两个透镜L1和L2组成的透镜组（两透镜主光轴重合），将一束平行于
主光轴的平行光的宽度缩小为原来的1/2，若其中的一个透镜是焦距为f的凸透镜，则两透镜之间
的距离有可能为（）（多选）
A．f/2 B．3f/2 C．2f D．3f
三、填空题
22、如图所示，两个焦距为10cm的凸透镜L1，L2相距30cm。

一个物体位于第一个透镜左侧35cm 处，则物体发出的光线经过两个透镜后所成像是____像(选填:“正立实像”、“倒立实像”或“例立虚像”)，位于_______________________________cm处。

23、如图所示，一点光源位于金属圆筒内部轴线上A点．圆筒轴线与凸透镜主光轴重合，光屏与
圆筒轴线垂直且距离透镜足够远．此时，点光源正好在光屏上形成一个清晰的像，测出此时凸透镜与圆筒右端面的距离为L；向右移动凸透镜到适当位置，光屏上再次出现了清晰的像．由于光源位于圆筒的内部，无法直接测量出A与筒右端面的距离d，为了求出d的大小，在上述过程中还需要测量出的一个物理是_________；如果用N来表示该物理量的大小，则可以得出d为_________．
四、作图题
24、在做光学实验时，某同学需要将一束平行光的宽度放大为2倍，于是他在光束路径中放置了由两片透镜组成的透镜组来到达此目的，如图所示．若其中一片透镜是焦距f的凸透镜，则：
（1）如果另一片透镜采用的是凸透镜，则其焦距应为多少？应置于何处？请作图说明．
（2）如果另一片透镜采用的是凹透镜，则其焦距应为多少？应置于何处？请作图说明．
五、计算题
25、现有两个薄凸透镜L1、L2，如果把这两个透镜作适当的配置，则可使一垂直于光轴的小物体在原位置成一等大、倒立的像(如右图所示)。

己知L1的焦距为f1，物到L1的距离u，求：（1）所成像的虚、实；（2）两透镜间距离d；（3）L2的焦距f2。

26、如图所示，两个焦距分别为f1和f2的薄透镜L1和L2平行放置，两透镜的光轴略微错开．已知：两透镜相距为D，D<f1；两光轴间的距离为δ．以透镜L2的光心为原点，其主光轴为x轴(向右为正方向)，向上为y轴，在图示平面内建立坐标系．求此透镜组右侧的焦点坐标．
参考答案
1、C 。

2、B 。

3、A 。

4、D 。

5、D 。

6、D 。

7、D 。

8、D 。

9、C 。

10、D 。

11、D 。

12、A 。

13、C 。

14、D 。

15、A 。

16、C 。

17、D 。

18、C 。

19、B 。

20、BCD 。

21、ABD 。

22、正立实像；第二个透镜右侧26.7厘米。

23、第二次成像时透镜与光屏的距离；N ﹣L ．
24、（1）有两种解法：①放置一个2f 的凸透镜，放置在第一片后2f 处，如下图所示：
②放置一个f/2的凸透镜，放置在第一片后前3f/2处，如下图所示：
（2）放置一个﹣f/2的凹透镜，放置在第一片前f/2处，如下图所示：
25、（1）虚像；
（2）11
22f u d u f =-；
（3）22112u f f u f ⎛⎫= ⎪-⎝⎭； 26、⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+-+--2122112,)(f D f f f D f D f f F δ．。