Trắc nghiệm Bài 29. Các dạng bài tập thấu kính - Vật Lí 11

Đề bài

Câu 1 :

Vật sáng AB đặt vuông góc với trục chính của một thấu kính hội tụ có độ tụ 2dp và cách thấu kính một khoảng 25cm. Khoảng cách từ ảnh A’B’ đến AB là:

  • A

    25cm

  • B

    35cm

  • C

    60cm

  • D

    50cm

Quảng cáo

Lộ trình SUN 2025
Câu 2 :

Ảnh S’ của điểm sáng S được đặt như hình là:

  • A
  • B
  • C
  • D
Câu 3 :

Chọn phương án đúng về cách vẽ ảnh A’B’ của vật sáng AB trong các trường hợp sau:

  • A
  • B
  • C
  • D
Câu 4 :

xy là trục chính của thấu kính, AB là vật thật, A’B’ là ảnh

Câu 4.1

Hãy cho biết A’B’ là ảnh gì?

  • A.

    ảnh ảo

  • B.

    ảnh thật

  • C.

    ảnh đối xứng

  • D.

    không xác định được

Câu 4.2

thấu kính thuộc loại nào và vật được đặt trước hay sau thấu kính?

  • A.

    Thấu kính hội tụ và vật đặt trước thấu kính

  • B.

    Thấu kính hội tụ và vật đặt sau thấu kính

  • C.

    Thấu kính phân kì và vật đặt trước thấu kính

  • D.

    Thấu kính phân kì và vật đặt sau thấu kính

Câu 5 :

Trong hình sau, S- là điểm vật thật, S’- là điểm ảnh, xy - là trục chính thấu kính.

Câu 5.1

Hãy cho biết S’ là ảnh gì và thấu kính thuộc loại nào?

  • A.

    ảnh ảo và thấu kính phân kỳ

  • B.

    ảnh thật và thấu kính hội tụ

  • C.

    ảnh ảo và thấu kính hội tụ

  • D.

    ảnh thật và thấu kính phân kỳ

Câu 5.2

Gọi d là khoảng cách từ S đến thấu kính, d nằm trong khoảng nào?

  • A.

    $d < {\text{OF}}$

  • B.

    $d > {\text{OF}}$

  • C.

    $d = {\text{OF}}$

  • D.

    \({\text{0 < d < OF}}\)

Câu 6 :

Cho thấu kính hội tụ có tiêu cự f = 10cm. Vật sáng AB là một đoạn thẳng đặt vuông góc trục chính của thấu kính, cách thấu kính 30cm. Tính chất của ảnh và số phóng đại ảnh là:

  • A

    ảnh ảo cùng chiều với vật, k = 0,5

  • B

    ảnh thật cùng chiều với vật, k = -0,5 

  • C

    ảnh ảo ngược chiều với vật, k = 0,5  

  • D

    ảnh thật ngược chiều với vật, k = -0,5

Câu 7 :

Vật sáng AB đặt vuông góc với trục chính của một thấu kính hội tụ và cách thấu kính 10cm. Nhìn qua thấu kính thấy một ảnh cùng chiều và cao gấp 3 lần vật. Tiêu cự của thấu kính có giá trị là:

  • A

    10cm

  • B

    25cm

  • C

    15cm

  • D

    5cm

Câu 8 :

Đặt một thấu kính cách một trang sách 20cm, nhìn qua thấu kính thấy ảnh của dòng chữ cùng chiều với dòng chữ nhưng cao bằng nửa dòng chữ thật. Thấu kính thuộc loại gì và tiêu cự có giá trị là bao nhiêu?

  • A

    Thấu kính hội tụ, f = 20cm

  • B

    Thấu kính phân kì, f = -20cm

  • C

    Thấu kính hội tụ, f =10cm

  • D

    Thấu kính phân kì,  f = -10cm

Câu 9 :

Vật \(AB = 10cm\) là một đoạn thẳng song song với trục chính của một thấu kính hội tụ mỏng tiêu cự \(f = 20cm\). B gần thấu kính và cách thấu kính \(30cm\). Khoảng cách \(AB\) tới trục chính của thấu kính là \(h = 3cm\). Độ lớn của ảnh là:

  • A

    12cm

  • B

    40cm

  • C

    20,2cm

  • D

    24,6cm

Câu 10 :

Một thấu kính phân kì có tiêu cự f = -30cm. Vật sáng AB là một đoạn thẳng đặt vuông góc trục chính của thấu kính cho ảnh cách vật 15cm. Vị trí của vật là:

  • A

    30cm

  • B

    -15cm

  • C

    15cm

  • D

    -30cm

Câu 11 :

Vật sáng AB đặt vuông góc với trục chính của một thấu kính phẳng lồi bằng thủy tinh chiết suất n =1,5 bán kính mặt lồi bằng 10cm , cho ảnh rõ nét trên màn đặt cách vật một khoảng L. Khoảng cách ngắn nhất của L là:

  • A

    40cm

  • B

    20cm

  • C

    80cm

  • D

    60cm

Câu 12 :

Đặt một vật sáng AB trước một thấu kính hội tụ có tiêu cự f =20cm. Cách vật AB một đoạn 90cm, người ta đặt một màn hứng. Ta phải đặt thấu kính ở vị trí cách vật bao nhiêu thì thu được ảnh rõ nét trên màn?

  • A

    30cm hoặc 60cm

  • B

    20cm hoặc 50cm

  • C

    25cm hoặc 75cm

  • D

    10cm hoặc 40cm

Câu 13 :

Một vật sáng AB cho ảnh thật qua một thấu kính hội tụ, ảnh này hứng trên một màn E đặt cách vật một khoảng 180cm, ảnh thu được cao bằng 1/5 vật. Tiêu cự của thấu kính có giá trị:

  • A

    15cm

  • B

    10cm

  • C

    5cm

  • D

    25cm

Câu 14 :

Một màn ảnh đặt song song với vật sáng AB và cách AB một đoạn L = 72cm. Một thấu kính hội tụ có tiêu cự f đặt trong khoảng giữa vật và màn sao cho AB vuông góc với trục chính của thấu kính, người ta tìm được vị trí của thấu kính cho ảnh rõ nét trên màn. Hai vị trí này cách nhau 48cm, tính tiêu cự của thấu kính?

  • A

    5cm

  • B

    10cm

  • C

    15cm

  • D

    20cm

Câu 15 :

Một thấu kính có dạng một mặt phẳng và một mặt cầu làm bằng thủy tinh có chiết suất n =1,5. Đặt trong không khí, một chùm sáng tới song song với trục chính cho chùm tia ló hội tụ tại điểm phía sau thấu kính, cách thấu kính 12cm. Bán kính của mặt cầu có giá trị là:

  • A

    2,5cm

  • B

    5cm

  • C

    3cm

  • D

    6cm

Câu 16 :

Một thấu kính thủy tinh có chiết suất n =1,5 đặt trong không khí có độ tụ 8dp. Khi nhúng thấu kính vào một chất lỏng nó trở thành một thấu kính phân kì có tiêu cự 1m. Chiết suất của chất lỏng là:

  • A

    1,2

  • B

    1

  • C

    1,6

  • D

    1,7

Câu 17 :

Một thấu kính hai mặt lồi cùng bán kính R, khi đặt trong không khí nó có tiêu cự f = 30cm. Nhúng chìm thấu kính vào một bể nước, cho trục chính của nó thẳng đứng rồi cho một chùm sáng song song rọi thẳng đứng từ trên xuống thì thấy điểm hội tụ cách thấu kính 80cm. R = ? Biết chiết suất của nước là 4/3.

  • A

    20cm

  • B

    40cm

  • C

    25cm

  • D

    35cm

Câu 18 :

Vật sáng AB đặt song song với một màn M, cách màn một đoạn L = 45 cm. Giữa vật và màn có một thấu kính hội tụ song song với vật và màn, trục chính của thấu kính đi qua A. Giữ cố định vật và màn, di chuyển thấu kính giữa vật và màn thì thấy có hai vị trí thấu kính cho hai ảnh trên màn, ảnh này gấp k = 4 lần ảnh kia. Tiêu cự thấu kính là

  • A

    15cm

  • B

    5cm

  • C

    10cm

  • D

    9cm

Câu 19 :

Một máy chiếu sử dụng thấu kính hội tụ có tiêu cự 10 cm tạo ảnh thật trên màn có diện tích gấp 400 lần diện tích vật. Thấu kính cách vật và màn  bao nhiêu cm?

  • A

    11 cm; 440 cm.

  • B

    10,5 cm; 210 cm

  • C

    11 cm; 220 cm

  • D

    10,5 cm; 420 cm.

Câu 20 :

Một chiếc phông hình tròn, đường kính 210 cm được chiếu sáng vào buổi tối. Để tạo độ sáng dịu trên phông, một học sinh đã lắp trước đèn, cách đèn 3 cm một thấu kính phân kỳ có tiêu cự f = - 5 cm, đường kính 10 cm. Coi đèn là nguồn sáng điểm. Vị trí đặt thấu kính thế nào để ánh sáng qua thấu kính chiếu vừa vặn vào phông?

  • A

    Quang tâm thấu kính nằm trên đường vuông góc với mặt phẳng phông, đi qua tâm phông, cách phông 35,7 cm.

  • B

    Quang tâm thấu kính nằm trên đường vuông góc với mặt phẳng phông, đi qua tâm phông, cách phông 375 cm.

  • C

    Quang tâm thấu kính nằm trên đường vuông góc với mặt phẳng phông, đi qua tâm phông, cách phông 3,75 cm.

  • D

    Quang tâm thấu kính nằm trên đường vuông góc với mặt phẳng phông tại tâm phông, cách phông 37,5 cm.

Câu 21 :

Hai thấu kính được ghép đồng trục, thấu kính \({L_1}\) có tiêu cự \({f_1} = {\rm{ }}10{\rm{ }}cm\), thấu kính \({L_2}\) có tiêu cự \({f_2} =  - {\rm{ }}10{\rm{ }}cm\). Khoảng cách giữa hai kính là \(a{\rm{ }} = {\rm{ }}40{\rm{ }}cm\). Phía ngoài hệ, trước \({L_1}\) có vật sáng AB vuông góc với trục chính hệ thấu kính tại A, cách \({L_1}\)  \(15cm\). Ảnh cuối cùng qua hệ là

  • A

    ảnh ảo, ngược chiều vật AB, cao bằng vật AB, cách L2 5 cm.

  • B

    ảnh ảo, cùng chiều với vật AB, cao bằng vật AB, cách L2 5 cm.

  • C

    ảnh thật, ngược chiều với vật AB, cao bằng vật AB, cách L2 5 cm.

  • D

    ảnh thật, cùng chiều với vật AB, cao bằng vật AB, cách L2 5 cm.

Câu 22 :

Trong hình vẽ bên, S’ là ảnh của một điểm sáng S qua một thấu kình có trục chính xx’. Nhận xét nào sau đây sai?

  • A

    S’ là ảnh thật

  • B

    S’ là ảnh ảo

  • C

    Giao điểm của đường thẳng nối SS’ với xx’ là quang tâm O của thấu kính

  • D

    Thấu kính trên là thấu kính hội tụ

Câu 23 :

Đặt vật AB cao 2 cm trước một thấu kính phân kỳ có tiêu cự 12 cm, cách thấu kính một khoảng 12cm thì ta thu được

  • A

    ảnh ảo A’B’, cùng chiều với vật, vô cùng lớn.

  • B

    ảnh thật A’B’, ngược chiều với vật, vô cùng lớn.

  • C

    ảnh thật A’B’, ngược chiều với vật, cao 4 cm.

  • D
    ảnh ảo A’B’, cùng chiều với vật, cao 1 cm.
Câu 24 :

Vật sáng AB đặt vuông góc với trục chính qua thấu kính cho ảnh ngược chiều cao gấp 3 lần vật và cách nó \(80cm\). Tiêu cự của thấu kính là

  • A
    \(30cm\)
  • B
    \(15cm\)
  • C
    \(20cm\)
  • D
    \(24cm\)
Câu 25 :

Một thấu kính mỏng được đặt sao cho trục chính trùng với trục Ox của hệ trục tọa độ vuông góc Oxy. Điểm sáng A đặt gần trục chính, trước thấu kính. A' là ảnh của A qua thấu kính (hình bên). Tiêu cự của thấu kính là

  • A
    30cm. 
  • B
    60cm.     
  • C
    75cm. 
  • D
    12,5cm.
Câu 26 :

Một vật phẳng nhỏ \(AB\) đặt trước một thấu kính hội tụ, cho một ảnh thật cách thấu kính \(60cm\). Nếu thay thấy kính hội tụ bằng thấu kính phân kì có cùng độ lớn tiêu cự và đặt đúng vào chỗ thấu kính hội tụ thì ảnh của \(AB\) sẽ nằm cách thấu kính \(12cm\). Tiêu cự của thấu kính hội tụ là

  • A
    \(f = 30cm.\)
  • B
    \(f = 25cm.\)
  • C
    \(f = 40cm.\)
  • D
    \(f = 20cm.\)
Câu 27 :

Một thấu kính hội tụ có tiêu cự 30 cm. Vật sáng AB đặt vuông góc với trục chính của thấu kính. Ảnh của vật tạo bởi thấu kính là ảnh ảo và cách vật 40 cm. Khoảng cách từ AB đến thấu kính có giá trị gần nhất với giá trị nào sau đây?

  • A
    60 cm.      
  • B
    43 cm.         
  • C
    26 cm.          
  • D
    10cm.
Câu 28 :

Vật sáng AB đặt vuông góc với trục chính của một thấu kính hội tụ có độ tụ 2dp và cách thấu kính một khoảng 25cm. Khoảng cách từ ảnh A’B’ đến AB là:

  • A
    25cm
  • B
    35cm
  • C
    60cm  
  • D
    50cm
Câu 29 :

Đặt vật AB trước thấu kính phân kì, ta được ảnh A’B’. Đưa vật ra xa thấu kính thêm 30 cm thì ảnh tịnh tiến 1 cm. Ảnh trước cao gấp 1,2 lần sau. Tiêu cự của thấu kính là

  • A
    -30 cm
  • B
    -40 cm
  • C
    -10 cm
  • D
    -20 cm
Câu 30 :

Thấu kính hội tụ có tiêu cự f. Khoảng cách ngắn nhất giữa vật thật và ảnh thật qua thấu kính là

  • A
    4f.
  • B
    3f.
  • C
    5f.
  • D
    6f.
Câu 31 :

Một vật sáng phẳng AB có chiều cao H đặt vuông góc với trục chính của thấu kính và ở trước thấu kính. Khi di chuyển thấu kính giữa vật và màn, có hai vị trí cho ảnh rõ nét trên màn. Các ảnh trên màn có chiều cao lần lượt là h1 và h2. Khoảng cách giữa vật sáng và màn ảnh không đổi. Chiều cao H tính theo h1 và h2 là:

  • A
    \(H = \sqrt {{h_1} + {h_2}} \)            
  • B
    \(H = \sqrt {{h_1}{h_2}} \)              
  • C
    \(H = \frac{{{h_1}}}{{{h_2}}}\)                     
  • D
    \(H = \frac{{{h_1}}}{{{h_1} + {h_2}}}\)
Câu 32 :

Vật sáng phẳng AB đặt vuông góc với trục chính của một thấu kính cho ảnh lớn gấp 3 lần vật. Khi dịch chuyển vật gần thêm một khoảng 8 cm thì thấy ảnh có độ lớn không đổi. Tính tiêu cự của thấu kính.

  • A
    10cm                        
  • B
    20cm                           
  • C
    12cm                         
  • D
    30cm
Câu 33 :

Một học sinh bố trí thí nghiệm theo sơ đồ như hình vẽ. Thấu kính phân kì L có tiêu cự -10 cm. Khoảng cách từ ảnh tạo bởi thấu kính đến màn có giá trị nào?

  • A
    60cm                              
  • B
    70cm                         
  • C
    80cm                          
  • D
    100cm

Lời giải và đáp án

Câu 1 :

Vật sáng AB đặt vuông góc với trục chính của một thấu kính hội tụ có độ tụ 2dp và cách thấu kính một khoảng 25cm. Khoảng cách từ ảnh A’B’ đến AB là:

  • A

    25cm

  • B

    35cm

  • C

    60cm

  • D

    50cm

Đáp án : A

Phương pháp giải :

+ Sử dụng công thức tính độ tụ: \(D = \frac{1}{f}\)

+ Áp dụng công thức thấu kính:

\(\frac{1}{f} = \frac{1}{d} + \frac{1}{{d'}}\)

+ Khoảng cách vật ảnh: \(L = \left| {d + d'} \right|\)

Lời giải chi tiết :

Ta có:

+ Tiêu cự của thấu kính: \(f = \frac{1}{D} = \frac{1}{2} = 0,5m = 50cm\)

+ \(\frac{1}{f} = \frac{1}{d} + \frac{1}{{d'}} \to d' = \frac{{df}}{{d - f}} = \frac{{25.50}}{{25 - 50}} =  - 50cm\)

+ Khoảng cách vật ảnh: \(L = \left| {d + d'} \right| = \left| {25 - 50} \right| = 25cm\)

Câu 2 :

Ảnh S’ của điểm sáng S được đặt như hình là:

  • A
  • B
  • C
  • D

Đáp án : A

Phương pháp giải :

Vận dụng phương pháp vẽ ảnh qua thấu kính hội tụ

Lời giải chi tiết :

+ Kẻ tia tới SI bất kì

+ Kẻ trục phụ song song với SI

+ Qua F’  kẻ đường vuông góc với trục chính, cắt trục phụ tại tiêu điểm phụ Fp

+ Tia tới song song với trục phụ thì tia ló qua tiêu điểm phụ nên tia ló qua I và Fp’, tia ló này cắt trục chính tại S. S’ là ảnh cần xác định

Câu 3 :

Chọn phương án đúng về cách vẽ ảnh A’B’ của vật sáng AB trong các trường hợp sau:

  • A
  • B
  • C
  • D

Đáp án : C

Phương pháp giải :

Vận dụng phương pháp vẽ ảnh qua thấu kính

Sử dụng 2 tia đặc biệt để xác định ảnh của vật qua thấu kính

Lời giải chi tiết :

A - sai vì: ảnh A’B’ là ảnh ảo

B - sai vì: tia đi qua quang tâm thì truyền thẳng

C - đúng

D - sai vì: ảnh A’B’ là ảnh ảo

Câu 4 :

xy là trục chính của thấu kính, AB là vật thật, A’B’ là ảnh

Câu 4.1

Hãy cho biết A’B’ là ảnh gì?

  • A.

    ảnh ảo

  • B.

    ảnh thật

  • C.

    ảnh đối xứng

  • D.

    không xác định được

Đáp án : A

Phương pháp giải :

Sử dụng tính chất vật - ảnh

Lời giải chi tiết :

Ta có: AB và A’B’ cùng chiều => ảnh và vật trái tính chất

Vì AB là vật thật => ảnh A’B’ là ảnh ảo

Câu 4.2

thấu kính thuộc loại nào và vật được đặt trước hay sau thấu kính?

  • A.

    Thấu kính hội tụ và vật đặt trước thấu kính

  • B.

    Thấu kính hội tụ và vật đặt sau thấu kính

  • C.

    Thấu kính phân kì và vật đặt trước thấu kính

  • D.

    Thấu kính phân kì và vật đặt sau thấu kính

Đáp án : B

Phương pháp giải :

+ Sử dụng tính chất vật - ảnh qua thấu kính

+ Vẽ ảnh của vật qua thấu kính

Lời giải chi tiết :

+ Ta có, ảnh A’B’ lớn hơn vật AB nên thấu kính là thấu kính hội tụ

+ Xác định vị trí vật:

  • Vì điểm vật, điểm ảnh, quang tâm thẳng hàng => nối BB’ thì cắt trục chính xy tại $O$.
  • Qua $O$ dựng thấu kính hội tụ.
  • Từ B kẻ tia tới BI // xy thì tia ló qua I có đường kéo dài qua B’ cắt trục chính tại F’. Lấy F đối xứng với F’ qua O.
Câu 5 :

Trong hình sau, S- là điểm vật thật, S’- là điểm ảnh, xy - là trục chính thấu kính.

Câu 5.1

Hãy cho biết S’ là ảnh gì và thấu kính thuộc loại nào?

  • A.

    ảnh ảo và thấu kính phân kỳ

  • B.

    ảnh thật và thấu kính hội tụ

  • C.

    ảnh ảo và thấu kính hội tụ

  • D.

    ảnh thật và thấu kính phân kỳ

Đáp án : B

Phương pháp giải :

Sử dụng tính chất ảnh - vật qua thấu kính

Lời giải chi tiết :

Ta có:

+ Vì S’  và S ở khác phía trục chính nên S và S’ cùng tính chất => S’ là ảnh thật.

+ Vật thật cho ảnh thật => thấu kính là thấu kính hội tụ

Câu 5.2

Gọi d là khoảng cách từ S đến thấu kính, d nằm trong khoảng nào?

  • A.

    $d < {\text{OF}}$

  • B.

    $d > {\text{OF}}$

  • C.

    $d = {\text{OF}}$

  • D.

    \({\text{0 < d < OF}}\)

Đáp án : B

Phương pháp giải :

Phương pháp vẽ ảnh

+ Vẽ hai đường đặc biệt

+ Giao của hai đường

Lời giải chi tiết :

+ Vì điểm vật, điểm ảnh và quang tâm O thẳng hàng nên nối SS’ cắt trục chính tại điểm O là quang tâm.

+ Qua O dựng thấu kính hội tụ vuông góc với trục chính.

+ Kẻ tia SI // xy thì tia ló qua IS’, cắt xy tại F’. Lấy F đối xứng với F’ qua O.

=> điểm S nằm ngoài tiêu cực,  d > OF

Câu 6 :

Cho thấu kính hội tụ có tiêu cự f = 10cm. Vật sáng AB là một đoạn thẳng đặt vuông góc trục chính của thấu kính, cách thấu kính 30cm. Tính chất của ảnh và số phóng đại ảnh là:

  • A

    ảnh ảo cùng chiều với vật, k = 0,5

  • B

    ảnh thật cùng chiều với vật, k = -0,5 

  • C

    ảnh ảo ngược chiều với vật, k = 0,5  

  • D

    ảnh thật ngược chiều với vật, k = -0,5

Đáp án : D

Phương pháp giải :

+ Sử dụng công thức thấu kính: \(\frac{1}{f} = \frac{1}{d} + \frac{1}{{d'}}\)

+ Sử dụng công thức tính số phóng đại: \(k =  - \frac{{d'}}{d}\)

Lời giải chi tiết :

Ta có:

+ \(\frac{1}{f} = \frac{1}{d} + \frac{1}{{d'}} \to d' = \frac{{df}}{{d - f}} = \frac{{30.10}}{{30 - 10}} = 15cm > 0\)   

=> ảnh là ảnh thật và cách thấu kính một đoạn \(d' = 15cm\)

+ Số phóng đại của ảnh: $k = - \frac{{d'}}{d} = - \frac{{15}}{{30}} = - \frac{1}{2}$

Câu 7 :

Vật sáng AB đặt vuông góc với trục chính của một thấu kính hội tụ và cách thấu kính 10cm. Nhìn qua thấu kính thấy một ảnh cùng chiều và cao gấp 3 lần vật. Tiêu cự của thấu kính có giá trị là:

  • A

    10cm

  • B

    25cm

  • C

    15cm

  • D

    5cm

Đáp án : C

Phương pháp giải :

+ Sử dụng công thức xác định số phóng đại: \(k =  - \frac{{d'}}{d}\)

+ Sử dụng công thức thấu kính: \(\frac{1}{f} = \frac{1}{d} + \frac{1}{{d'}}\)

Lời giải chi tiết :

Ta có, vật thật qua thấu kính hội tụ cho ảnh cùng chiều với vật thì đó là ảnh ảo

\( \to d' < 0 \to k > 0\)

+ Số phóng đại \(k =  - \frac{{d'}}{d} = 3\) (1)

+ Mặt khác, ta có: \(\frac{1}{f} = \frac{1}{d} + \frac{1}{{d'}}\) (2)

Từ (1) và (2), ta suy ra: \(\left\{ \begin{array}{l}d' =  - 3{\rm{d}}\\\frac{1}{f} = \frac{1}{d} - \frac{1}{{3{\rm{d}}}} = \frac{2}{{3d}}\end{array} \right. \to f = \frac{{3{\rm{d}}}}{2} = \frac{{3.10}}{2} = 15cm\)  

Câu 8 :

Đặt một thấu kính cách một trang sách 20cm, nhìn qua thấu kính thấy ảnh của dòng chữ cùng chiều với dòng chữ nhưng cao bằng nửa dòng chữ thật. Thấu kính thuộc loại gì và tiêu cự có giá trị là bao nhiêu?

  • A

    Thấu kính hội tụ, f = 20cm

  • B

    Thấu kính phân kì, f = -20cm

  • C

    Thấu kính hội tụ, f =10cm

  • D

    Thấu kính phân kì,  f = -10cm

Đáp án : B

Phương pháp giải :

+ Sử dụng tính chất vật - ảnh

+ Sử dụng công thức tính số phóng đại: \(k =  - \frac{{d'}}{d}\)

+ Sử dụng công thức thấu kính: \(\frac{1}{f} = \frac{1}{d} + \frac{1}{{d'}}\)

Lời giải chi tiết :

Ta có:

+ Ảnh cùng chiều với vật thật => đó là ảnh ảo

Vật thật cho ảnh ảo nhỏ hơn vật => đó là thấu kính phân kì

+ Vì là ảnh ảo nên \(k > 0 \to k = \frac{1}{2}\)

\( \to k =  - \frac{{d'}}{d} = \frac{1}{2} \to d' =  - \frac{1}{{2{\rm{d}}}}\)

+ Mặt khác, ta có:

\(\begin{array}{l}\frac{1}{f} = \frac{1}{d} + \frac{1}{{d'}} \leftrightarrow \frac{1}{f} = \frac{1}{d} - \frac{2}{{\rm{d}}} =  - \frac{1}{d}\\ \to f =  - {\rm{d}} =  - 20cm\end{array}\)

Câu 9 :

Vật \(AB = 10cm\) là một đoạn thẳng song song với trục chính của một thấu kính hội tụ mỏng tiêu cự \(f = 20cm\). B gần thấu kính và cách thấu kính \(30cm\). Khoảng cách \(AB\) tới trục chính của thấu kính là \(h = 3cm\). Độ lớn của ảnh là:

  • A

    12cm

  • B

    40cm

  • C

    20,2cm

  • D

    24,6cm

Đáp án : C

Phương pháp giải :

+  Vẽ ảnh của vật qua thấu kính

+ Sử dụng công thức thấu kính: \(\frac{1}{f} = \frac{1}{d} + \frac{1}{{d'}}\)

+ Sử dụng công thức tính hệ số phóng đại: \(k =  - \frac{{d'}}{d}\)

Lời giải chi tiết :

Ta có:
+ Ảnh \(A'B'\) nằm dọc tia ló ứng với tia truyền dọc theo \(AB\)
+ \(\left\{ \begin{array}{l}{d_A} = 30 + 10 = 40cm\\{d_B} = 30cm\end{array} \right.\)
Áp dụng công thức thấu kính: \(\dfrac{1}{f} = \dfrac{1}{d} + \dfrac{1}{{d'}}\)
Ta suy ra: \(\left\{ \begin{array}{l}{d_A}' = \dfrac{{{d_A}f}}{{{d_A} - f}} = \dfrac{{40.20}}{{40 - 20}} = 40cm\\{d_B}' = \dfrac{{{d_B}f}}{{{d_B} - f}} = \dfrac{{30.20}}{{30 - 20}} = 60cm\end{array} \right.\)
+ Ta suy ra: \(\left\{ \begin{array}{l}\dfrac{{{h_A}}}{h} = \left| { - \dfrac{{{d_A}'}}{{{d_A}}}} \right| = \dfrac{{40}}{{40}} = 1 \to {h_A} = h = 3cm\\\dfrac{{{h_B}}}{h} = \left| { - \dfrac{{{d_B}'}}{{{d_B}}}} \right| = \dfrac{{60}}{{30}} = 2 \to {h_B} = 2h = 6cm\end{array} \right.\)
Ảnh \(A'B'\) là ảnh thật, nghiêng góc với trục chính:
Độ lớn của ảnh:
$\begin{gathered}
A'B' = \sqrt {{{\left( {{d_B}' - {d_A}'} \right)}^2} + {{\left( {{h_B} - {h_A}} \right)}^2}} \hfill \\
= \sqrt {{{\left( {60 - 40} \right)}^2} + {{\left( {6 - 3} \right)}^2}} = 20,2cm \hfill \\
\end{gathered} $

Câu 10 :

Một thấu kính phân kì có tiêu cự f = -30cm. Vật sáng AB là một đoạn thẳng đặt vuông góc trục chính của thấu kính cho ảnh cách vật 15cm. Vị trí của vật là:

  • A

    30cm

  • B

    -15cm

  • C

    15cm

  • D

    -30cm

Đáp án : A

Phương pháp giải :

+ Sử dụng công thức tính khoảng cách vật ảnh:

\(L = d + d'\)

+ Sử dụng công thức thấu kính:

\(\frac{1}{f} = \frac{1}{d} + \frac{1}{{d'}}\)

Lời giải chi tiết :

Vật thật qua thấu kính phân kì cho ảnh ảo cùng phía vật so với thấu kính và ảnh ở gần thấu kính hơn vật nên:

\(d > d' \to L = d + d' > 0 \to d + d' = 15cm\)

Ta có:

\(\begin{array}{l}\frac{1}{f} = \frac{1}{d} + \frac{1}{{d'}} \to d' = \frac{{df}}{{d - f}}\\ \to L = d + d' = d + \frac{{df}}{{d - f}} = 15\\ \leftrightarrow df = \left( {15 - d} \right)\left( {d - f} \right)\\ \leftrightarrow {d^2} - 15d + 15f = 0\\ \leftrightarrow {d^2} - 15d + 15.\left( { - 30} \right) = 0\\ \leftrightarrow {d^2} - 15{\rm{d}} - 450 = 0\\ \to \left[ \begin{array}{l}d = 30cm\\d =  - 15cm(loai)\end{array} \right.\end{array}\)

(\(d =  - 15cm\): loại vì vật thật)

Câu 11 :

Vật sáng AB đặt vuông góc với trục chính của một thấu kính phẳng lồi bằng thủy tinh chiết suất n =1,5 bán kính mặt lồi bằng 10cm , cho ảnh rõ nét trên màn đặt cách vật một khoảng L. Khoảng cách ngắn nhất của L là:

  • A

    40cm

  • B

    20cm

  • C

    80cm

  • D

    60cm

Đáp án : C

Phương pháp giải :

+ Sử dụng công thức tính tiêu cự của thấu kính:

\(\frac{1}{f} = \left( {n - 1} \right)\left( {\frac{1}{{{R_1}}} + \frac{1}{{{R_2}}}} \right)\)

+ Sử dụng công thức tính khoảng cách vật - ảnh:

\(L = d + d'\)

+ Sử dụng công thức thấu kính: \(\frac{1}{f} = \frac{1}{d} + \frac{1}{{d'}}\)

+  Áp dụng hệ thức giải phương trình bậc 2

Lời giải chi tiết :

Ta có:

+ Tiêu cự của thấu kính:

\(\begin{array}{l}\frac{1}{f} = \left( {n - 1} \right)\left( {\frac{1}{{{R_1}}} + \frac{1}{{{R_2}}}} \right)\\ = \left( {1,5 - 1} \right)\left( {\frac{1}{{10}} + \frac{1}{\infty }} \right) = \frac{1}{{20}}\\ \to f = 20cm\end{array}\)

+ Vì ảnh hứng trên màn là ảnh thật nên \(d' > 0 \to L = d + d'\)  (1)

+  \(\frac{1}{f} = \frac{1}{d} + \frac{1}{{d'}} \to d = \frac{{d'f}}{{d' - f}}\) (2)

Thế (2) vào (1), ta được: \(\)

\( \leftrightarrow L\left( {d' - f} \right) = d{'^2} \leftrightarrow d{'^2} - L{\rm{d}}' + fL = 0\) (3)

Vì trên màn thu được ảnh rõ nét nên phương trình (3) phải có nghiệm hay \(\Delta  \ge 0\)

\(\begin{array}{l}\Delta  = {b^2} - 4{\rm{a}}c = {L^2} - 4fL \ge 0\\ \to L \ge 4f \to {L_{\min }} = 4f = 4.20 = 80cm\end{array}\)  

Câu 12 :

Đặt một vật sáng AB trước một thấu kính hội tụ có tiêu cự f =20cm. Cách vật AB một đoạn 90cm, người ta đặt một màn hứng. Ta phải đặt thấu kính ở vị trí cách vật bao nhiêu thì thu được ảnh rõ nét trên màn?

  • A

    30cm hoặc 60cm

  • B

    20cm hoặc 50cm

  • C

    25cm hoặc 75cm

  • D

    10cm hoặc 40cm

Đáp án : A

Phương pháp giải :

+ Sử dụng công thức tính khoảng cách vật - ảnh: \(L = d + d'\)

+ Sử dụng công thức thấu kính:

\(\frac{1}{f} = \frac{1}{d} + \frac{1}{{d'}}\)

Lời giải chi tiết :

+ Vì ảnh hứng trên màn nên: \(L = d + d' = 90cm\) (1)

+ Theo công thức thấu kính, ta có: $\frac{1}{f} = \frac{1}{d} + \frac{1}{{d'}} \to d' = \frac{{df}}{{d - f}}$ (2)

Thế (2) vào (1), ta được:

\(\begin{array}{l}d + \frac{{df}}{{d - f}} = L \leftrightarrow {d^2} - Ld + Lf = 0\\ \leftrightarrow {d^2} - 90{\rm{d}} + 90.20 = 0\\ \to \left[ \begin{array}{l}d = 30cm\\d = 60cm\end{array} \right.\end{array}\).

Câu 13 :

Một vật sáng AB cho ảnh thật qua một thấu kính hội tụ, ảnh này hứng trên một màn E đặt cách vật một khoảng 180cm, ảnh thu được cao bằng 1/5 vật. Tiêu cự của thấu kính có giá trị:

  • A

    15cm

  • B

    10cm

  • C

    5cm

  • D

    25cm

Đáp án : D

Phương pháp giải :

+ Sử dụng biểu thức xác định hệ số phóng đại: \(k =  - \frac{{d'}}{d}\)

+ Sử dụng công thức thấu kính: \(\frac{1}{f} = \frac{1}{d} + \frac{1}{{d'}}\)

+ Sử dụng công thức tính khoảng cách vật - ảnh: \(L = d + d'\)

Lời giải chi tiết :

+ Vì vật thật nên: \(d' > 0 \to \left\{ \begin{array}{l}k < 0\\L > 0\end{array} \right. \to \left\{ \begin{array}{l}k =  - \frac{1}{5}\\L = d + d' = 180cm\end{array} \right.\)

+  \(\frac{1}{f} = \frac{1}{d} + \frac{1}{{d'}} \to d' = \frac{{df}}{{d - f}}\)

\(\begin{array}{l} \to k =  - \frac{{d'}}{d} =  - \frac{{\frac{{df}}{{d - f}}}}{d} = \frac{f}{{f - d}} =  - \frac{1}{5}\\ \to d = 6f\end{array}\)

+ Lại có: \(L = d + d' = 180cm\)

\(\begin{array}{l} \to d + \frac{{df}}{{d - f}} = 180\\ \leftrightarrow 6f + \frac{{6{f^2}}}{{6f - f}} = 180\\ \to f = 25cm\end{array}\)

Câu 14 :

Một màn ảnh đặt song song với vật sáng AB và cách AB một đoạn L = 72cm. Một thấu kính hội tụ có tiêu cự f đặt trong khoảng giữa vật và màn sao cho AB vuông góc với trục chính của thấu kính, người ta tìm được vị trí của thấu kính cho ảnh rõ nét trên màn. Hai vị trí này cách nhau 48cm, tính tiêu cự của thấu kính?

  • A

    5cm

  • B

    10cm

  • C

    15cm

  • D

    20cm

Đáp án : B

Phương pháp giải :

+ Sử dụng công thức thấu kính: \(\frac{1}{f} = \frac{1}{d} + \frac{1}{{d'}}\)

+ Sử dụng công thức tính khoảng cách vật - ảnh: \(L = d + d'\)

Lời giải chi tiết :

Theo tính thuận nghịch của chiều truyền ánh sáng, ta có: \(\left\{ \begin{array}{l}{d_1} = {d_2}'\\{d_2} = {d_1}'\end{array} \right.\)

Ta có: \(\left\{ \begin{array}{l}{d_1} + {d_1}' = L\\{d_1}' - {d_1} = a\end{array} \right. \to \left\{ \begin{array}{l}{d_1} = \frac{{L - a}}{2}\\{d_1}' = \frac{{L + a}}{2}\end{array} \right.\)

Mặt khác, ta có: \(\begin{array}{l}\frac{1}{f} = \frac{1}{{{d_1}}} + \frac{1}{{{d_1}'}} = \frac{2}{{L - a}} + \frac{2}{{L + a}}\\ \leftrightarrow \frac{1}{f} = \frac{2}{{72 - 48}} + \frac{2}{{72 + 48}}\\ \to f = 10cm\end{array}\)

Câu 15 :

Một thấu kính có dạng một mặt phẳng và một mặt cầu làm bằng thủy tinh có chiết suất n =1,5. Đặt trong không khí, một chùm sáng tới song song với trục chính cho chùm tia ló hội tụ tại điểm phía sau thấu kính, cách thấu kính 12cm. Bán kính của mặt cầu có giá trị là:

  • A

    2,5cm

  • B

    5cm

  • C

    3cm

  • D

    6cm

Đáp án : D

Phương pháp giải :

+ Sử dụng tính chất của các chùm tia xác định loại thấu kính

+ Sử dụng công thức:

\(\frac{1}{f} = \left( {n - 1} \right)\left( {\frac{1}{{{R_1}}} + \frac{1}{{{R_2}}}} \right)\)

Lời giải chi tiết :

+ Vì chùm tia ló hội tụ nên đó là thấu kính hội tụ => mặt cầu là mặt lồi

+ Ta có: \(f = 12cm\) theo đề bài

Lại có: \(\frac{1}{f} = \left( {n - 1} \right)\left( {\frac{1}{{{R_1}}} + \frac{1}{{{R_2}}}} \right)\)

\( \to \frac{1}{{12}} = \left( {1,5 - 1} \right)\left( {\frac{1}{{{R_1}}} + \frac{1}{\infty }} \right) \to {R_1} = 6cm\)

Câu 16 :

Một thấu kính thủy tinh có chiết suất n =1,5 đặt trong không khí có độ tụ 8dp. Khi nhúng thấu kính vào một chất lỏng nó trở thành một thấu kính phân kì có tiêu cự 1m. Chiết suất của chất lỏng là:

  • A

    1,2

  • B

    1

  • C

    1,6

  • D

    1,7

Đáp án : C

Phương pháp giải :

Sử dụng biểu thức: \(D = \frac{1}{f} = \left( {\frac{n}{{{n_{mt}}}} - 1} \right)\left( {\frac{1}{{{R_1}}} + \frac{1}{{{R_2}}}} \right)\)

Lời giải chi tiết :

+ Khi đặt trong không khí thì:

\({D_1} = 8dp = \left( {\frac{n}{{{n_{mt}}}} - 1} \right)\left( {\frac{1}{{{R_1}}} + \frac{1}{{{R_2}}}} \right) = \left( {1,5 - 1} \right)\left( {\frac{1}{{{R_1}}} + \frac{1}{{{R_2}}}} \right)\,(1)\)

+ Khi đặt thấu kính trong chất lỏng có chiết suất \({n_{mt}}=n'\) thì:

\({D_2} = \frac{1}{{{f_2}}} = \left( {\frac{n}{{{n_{mt}}}} - 1} \right)\left( {\frac{1}{{{R_1}}} + \frac{1}{{{R_2}}}} \right) = \left( {\frac{{1,5}}{{n'}} - 1} \right)\left( {\frac{1}{{{R_1}}} + \frac{1}{{{R_2}}}} \right)\)

theo đầu bài ta có khi đặt trong chất lỏng thì nó trở thành thấu kính phân kì có tiêu cự 1m

\( \to {f_2} =  - 1m \to {D_2} =  - 1dp = \left( {\frac{{1,5}}{{n'}} - 1} \right)\left( {\frac{1}{{{R_1}}} + \frac{1}{{{R_2}}}} \right)\) (2)

Từ (1) và (2), ta có: \(\frac{{{D_1}}}{{{D_2}}} =  - 8 = \frac{{\left( {1,5 - 1} \right)}}{{\left( {\frac{{1,5}}{{n'}} - 1} \right)}} \to \left( {\frac{{1,5}}{{n'}} - 1} \right) =  - \frac{1}{{16}} \to n' = 1,6\)

Câu 17 :

Một thấu kính hai mặt lồi cùng bán kính R, khi đặt trong không khí nó có tiêu cự f = 30cm. Nhúng chìm thấu kính vào một bể nước, cho trục chính của nó thẳng đứng rồi cho một chùm sáng song song rọi thẳng đứng từ trên xuống thì thấy điểm hội tụ cách thấu kính 80cm. R = ? Biết chiết suất của nước là 4/3.

  • A

    20cm

  • B

    40cm

  • C

    25cm

  • D

    35cm

Đáp án : B

Phương pháp giải :

Sử dụng biểu thức: \(\frac{1}{f} = \left( {\frac{n}{{{n_{mt}}}} - 1} \right)\left( {\frac{1}{{{R_1}}} + \frac{1}{{{R_2}}}} \right)\)

Lời giải chi tiết :

+ Khi đặt thấu kính trong không khí thì:

\(\frac{1}{f} = \left( {\frac{n}{{{n_{mt}}}} - 1} \right)\left( {\frac{1}{{{R_1}}} + \frac{1}{{{R_2}}}} \right) \leftrightarrow \frac{1}{{30}} = \left( {n - 1} \right)\left( {\frac{2}{R}} \right)\) (1)

+ Khi đặt thấu kính trong nước thì điểm hội tụ cách thấu kính \(80cm\) nên

\(f' = 80cm\)

Ta có:

\(\frac{1}{{f'}} = \left( {\frac{n}{{{n_{mt}}}} - 1} \right)\left( {\frac{1}{{{R_1}}} + \frac{1}{{{R_2}}}} \right) \leftrightarrow \frac{1}{{80}} = \left( {\frac{n}{{\frac{4}{3}}} - 1} \right)\left( {\frac{2}{R}} \right)\) (2)

Từ (1) và (2), ta có:  \(\frac{{f'}}{f} = \frac{{80}}{{30}} = \frac{{n - 1}}{{\frac{n}{{\frac{4}{3}}} - 1}} \to n = \frac{5}{3}\)

Thay n=5/3 vào (1) ta được: \(\frac{1}{{30}} = \left( {\frac{5}{3} - 1} \right)\left( {\frac{2}{R}} \right) \to R = 40cm\)

Câu 18 :

Vật sáng AB đặt song song với một màn M, cách màn một đoạn L = 45 cm. Giữa vật và màn có một thấu kính hội tụ song song với vật và màn, trục chính của thấu kính đi qua A. Giữ cố định vật và màn, di chuyển thấu kính giữa vật và màn thì thấy có hai vị trí thấu kính cho hai ảnh trên màn, ảnh này gấp k = 4 lần ảnh kia. Tiêu cự thấu kính là

  • A

    15cm

  • B

    5cm

  • C

    10cm

  • D

    9cm

Đáp án : C

Phương pháp giải :

+ Sử dụng biểu thức xác định hệ số phóng đại: \(k =  - \frac{{d'}}{d} = \frac{{A'B'}}{{AB}}\)

+ Sử dụng công thức thấu kính: \(\frac{1}{f} = \frac{1}{d} + \frac{1}{{d'}}\)

+ Sử dụng công thức tính khoảng cách vật - ảnh: \(L = d + d'\)  

Lời giải chi tiết :

+ Khoảng cách vật và màn cố định, giữa vật và màn có hai vị trí thấu kính cho ảnh rõ nét trên màn thì theo nguyên lý về tính thuận nghịch của sự truyền ánh sáng, hai vị trí này phải có tính chất đối xứng, tức là:

\({d_1}' = {d_2}\)và \({d_2}' = {d_1}\) (1)

+ Theo giả thiết: \(k = \frac{{{A_1}{B_1}}}{{{A_2}{B_2}}} = 4\)

+ Lại có: \(k = \frac{{{A_1}{B_1}}}{{{A_2}{B_2}}} = \frac{{\overline {{A_1}{B_1}} }}{{\overline {{A_2}{B_2}} }} = \frac{{\overline {{A_1}{B_1}} }}{{\overline {AB} }}.\frac{{\overline {AB} }}{{\overline {{A_2}{B_2}} }} = \frac{{{k_1}}}{{{k_2}}}\)                (2)

+ \({k_1} =  - \frac{{{d_1}'}}{{{d_1}}};{k_2} =  - \frac{{{d_2}'}}{{{d_2}}}\) (3)

Từ (1); (2) và (3) ta có: \(\sqrt k  = \frac{{{d_1}'}}{{{d_1}}}\)

\( \to \frac{{\sqrt k }}{{{d_1}'}} = \frac{1}{{{d_1}}}\)

Theo tính chất phân thức:     

\(\frac{{\sqrt k }}{{{d_1}'}} = \frac{1}{{{d_1}}} = \frac{{\sqrt k  + 1}}{L}\)                     (*)

+ Theo công thức thấu kính:

\(f = \frac{{{d_1}{d_1}'}}{{{d_1} + {d_1}'}} = \frac{{{d_1}{d_1}'}}{L}\)               (**)

Từ (*) và (**), ta được: \(f = \frac{{L\sqrt k }}{{{{\left( {\sqrt k  + 1} \right)}^2}}}\)

Thay số, được: \(f = 10cm\)

Câu 19 :

Một máy chiếu sử dụng thấu kính hội tụ có tiêu cự 10 cm tạo ảnh thật trên màn có diện tích gấp 400 lần diện tích vật. Thấu kính cách vật và màn  bao nhiêu cm?

  • A

    11 cm; 440 cm.

  • B

    10,5 cm; 210 cm

  • C

    11 cm; 220 cm

  • D

    10,5 cm; 420 cm.

Đáp án : B

Phương pháp giải :

+ Sử dụng biểu thức xác định hệ số phóng đại: \(k =  - \frac{{d'}}{d} = \frac{{A'B'}}{{AB}}\)

+ Sử dụng công thức thấu kính: \(\frac{1}{f} = \frac{1}{d} + \frac{1}{{d'}}\)

+ Sử dụng công thức tính khoảng cách vật - ảnh: \(L = d + d'\)  

Lời giải chi tiết :

+ Gọi k là số phóng đại ảnh của thấu kính; \({S_v} = {\rm{ }}a{\rm{ }}x{\rm{ }}b\) là diện tích vật; \({S_a} = {\rm{ }}a'{\rm{ }}x{\rm{ }}b'\)  là diện tích ảnh trên màn.

+ Theo định nghĩa: \(a'{\rm{ }} = {\rm{ }}\left| k \right|a;{\rm{ }}b'{\rm{ }} = {\rm{ }}\left| k \right|b\)

\( \to {S_a} = {k^2}\left( {a{\rm{ }}x{\rm{ }}b} \right) = {k^2}{S_v} \to \left| k \right| = \sqrt {\frac{{{S_a}}}{{{S_v}}}} \)

+ Thay số, lưu ý ảnh thật ngược chiều với vật, ta được k = - 20.

+ Vận dụng công thức thấu kính: \(\frac{1}{f} = \frac{1}{d} + \frac{1}{{d'}}\) và \(k =  - \frac{{d'}}{d}\)

\( \to d = \frac{{f\left( {k - 1} \right)}}{k}\)

Thay số, được d = 10,5 cm; d' = 210 cm

Câu 20 :

Một chiếc phông hình tròn, đường kính 210 cm được chiếu sáng vào buổi tối. Để tạo độ sáng dịu trên phông, một học sinh đã lắp trước đèn, cách đèn 3 cm một thấu kính phân kỳ có tiêu cự f = - 5 cm, đường kính 10 cm. Coi đèn là nguồn sáng điểm. Vị trí đặt thấu kính thế nào để ánh sáng qua thấu kính chiếu vừa vặn vào phông?

  • A

    Quang tâm thấu kính nằm trên đường vuông góc với mặt phẳng phông, đi qua tâm phông, cách phông 35,7 cm.

  • B

    Quang tâm thấu kính nằm trên đường vuông góc với mặt phẳng phông, đi qua tâm phông, cách phông 375 cm.

  • C

    Quang tâm thấu kính nằm trên đường vuông góc với mặt phẳng phông, đi qua tâm phông, cách phông 3,75 cm.

  • D

    Quang tâm thấu kính nằm trên đường vuông góc với mặt phẳng phông tại tâm phông, cách phông 37,5 cm.

Đáp án : D

Phương pháp giải :

+ Sử dụng hệ thức lượng trong tam giác

+ Sử dụng công thức thấu kính: \(\frac{1}{f} = \frac{1}{d} + \frac{1}{{d'}}\)

Lời giải chi tiết :

+ Thấu kính phân kỳ tạo ảnh ảo của đèn, ảnh này gần thấu kính hơn đèn.

+ Ánh sáng từ đèn truyền qua thấu kính đến màn coi như phát ra từ ảnh của đèn tạo bởi thấu kính.

+ Đường truyền ánh sáng đến màn được thể hiện như hình vẽ.

+ Ta có tam giác S'MN đồng dạng với tam giác S'PQ:

\(\frac{{MN}}{{PQ}} = \frac{{|d'| + OH}}{{|d'|}}\)

Thay số, ta được:

 \(OH{\rm{ }} = {\rm{ }}20\left| {d'} \right|\) (1)

+ Theo công thức xác định vị trí ảnh:

\(d' = \frac{{df}}{{d - f}} = \frac{{3.( - 5)}}{{3 + 5}} =  - \frac{{15}}{8}cm\) (2)

Từ (1) và (2), ta được: \(OH{\rm{ }} = {\rm{ }}37,5{\rm{ }}cm\)

Câu 21 :

Hai thấu kính được ghép đồng trục, thấu kính \({L_1}\) có tiêu cự \({f_1} = {\rm{ }}10{\rm{ }}cm\), thấu kính \({L_2}\) có tiêu cự \({f_2} =  - {\rm{ }}10{\rm{ }}cm\). Khoảng cách giữa hai kính là \(a{\rm{ }} = {\rm{ }}40{\rm{ }}cm\). Phía ngoài hệ, trước \({L_1}\) có vật sáng AB vuông góc với trục chính hệ thấu kính tại A, cách \({L_1}\)  \(15cm\). Ảnh cuối cùng qua hệ là

  • A

    ảnh ảo, ngược chiều vật AB, cao bằng vật AB, cách L2 5 cm.

  • B

    ảnh ảo, cùng chiều với vật AB, cao bằng vật AB, cách L2 5 cm.

  • C

    ảnh thật, ngược chiều với vật AB, cao bằng vật AB, cách L2 5 cm.

  • D

    ảnh thật, cùng chiều với vật AB, cao bằng vật AB, cách L2 5 cm.

Đáp án : A

Phương pháp giải :

+ Vẽ ảnh của vật qua hai thấu kính

+ Sử dụng công thức thấu kính: \(\dfrac{1}{f} = \dfrac{1}{d} + \dfrac{1}{{d'}}\)

+ Sử dụng biểu thức xác định hệ số phóng đại: \(k =  - \dfrac{{d'}}{d} = \dfrac{{A'B'}}{{AB}}\)

Lời giải chi tiết :

+ Qua \({L_1}\)  vật \(AB\) có ảnh \({A_1}{B_1}\) cách \({L_1}\) là:

\({d_1}' = \dfrac{{{d_1}{f_1}}}{{{d_1} - {f_1}}} = \dfrac{{15.10}}{{15 - 10}} = 30cm\)

Số phóng đại  \({k_1} =  - \dfrac{{{d_1}'}}{{{d_1}}} =  - \dfrac{{30}}{{15}} =  - 2\).

+ Hình vẽ cho thấy, \({A_1}{B_1}\)  cách thấu kính \({L_2}\) một đoạn:

\({d_2} = {\rm{ }}a{\rm{ }} - {d_1}'{\rm{ }} = {\rm{ }}40{\rm{ }} - {\rm{ }}30{\rm{ }} = {\rm{ }}10{\rm{ }}cm\)

+ Ánh sáng truyền qua \({L_1}\) hội tụ tại \({A_1}{B_1}\) rồi lại truyền tiếp tới \({L_2}\).

 Do vậy \({A_1}{B_1}\)  lại là vật sáng đối với \({L_2}\)

+ Vận dụng công thức thấu kính với \({L_2}\), ta được:

\({d_2}' = \dfrac{{{d_2}{f_2}}}{{{d_2} - {f_2}}} = \dfrac{{10.( - 10)}}{{10 + 10}} =  - 5cm\)

\({k_2} =  - \dfrac{{{d_2}'}}{{{d_2}}} = \dfrac{1}{2}\)

+ Số phóng đại ảnh của hệ thấu kính:

\(k = \dfrac{{\overline {{A_2}{B_2}} }}{{\overline {AB} }} = \dfrac{{\overline {{A_2}{B_2}} }}{{\overline {{A_1}{B_1}} }}.\dfrac{{\overline {{A_1}{B_1}} }}{{\overline {AB} }} = {k_2}.{k_1}\)

\(k =  - 1\)

+ Vậy ảnh cuối cùng của hệ là ảnh ảo, cao bằng vật, ngược chiều với vật, cách \({L_2}\)  một đoạn \(5cm\)

Câu 22 :

Trong hình vẽ bên, S’ là ảnh của một điểm sáng S qua một thấu kình có trục chính xx’. Nhận xét nào sau đây sai?

  • A

    S’ là ảnh thật

  • B

    S’ là ảnh ảo

  • C

    Giao điểm của đường thẳng nối SS’ với xx’ là quang tâm O của thấu kính

  • D

    Thấu kính trên là thấu kính hội tụ

Đáp án : B

Phương pháp giải :

Áp dụng đường truyền của tia sáng qua quang tâm tìm quang tâm O, từ đó xác định loại thấu kính và tính chất ảnh

Lời giải chi tiết :

Áp dụng đường truyền của tia sáng qua quang tâm

\( \Rightarrow \) Giao điểm của đường thẳng SS’ với xx’ là quang tâm O

\( \Rightarrow \) Ảnh S’ là ảnh thật và thấu kính trên là thấu kính hội tụ

=> Phương án B - sai

Câu 23 :

Đặt vật AB cao 2 cm trước một thấu kính phân kỳ có tiêu cự 12 cm, cách thấu kính một khoảng 12cm thì ta thu được

  • A

    ảnh ảo A’B’, cùng chiều với vật, vô cùng lớn.

  • B

    ảnh thật A’B’, ngược chiều với vật, vô cùng lớn.

  • C

    ảnh thật A’B’, ngược chiều với vật, cao 4 cm.

  • D
    ảnh ảo A’B’, cùng chiều với vật, cao 1 cm.

Đáp án : D

Phương pháp giải :

Áp dụng công thức thấu kính:  

\(\left\{ \begin{array}{l}
\frac{1}{d} + \frac{1}{{d'}} = \frac{1}{f}\\
k = \frac{{A'B'}}{{AB}} = - \frac{{d'}}{d}
\end{array} \right.\)

Lời giải chi tiết :

Áp dụng công thức thấu kính ta có:

\(\begin{array}{l}
\left\{ \begin{array}{l}
\frac{1}{d} + \frac{1}{{d'}} = \frac{1}{f}\\
k = - \frac{{d'}}{d}
\end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}
d' = \frac{{df}}{{d - f}}\\
k = \frac{{A'B'}}{{AB}} = - \frac{{d'}}{d}
\end{array} \right.\\
\Leftarrow \left\{ \begin{array}{l}
d' = \frac{{12.( - 12)}}{{12 - ( - 12)}} = - 6cm\\
k = - \frac{{ - 6}}{{12}} = \frac{1}{2} \Rightarrow A'B' = 2.\frac{1}{2} = 1cm
\end{array} \right.
\end{array}\)

Vậy ảnh thu được là ảnh ảo, cùng chiều với vật và cao 1cm.

Câu 24 :

Vật sáng AB đặt vuông góc với trục chính qua thấu kính cho ảnh ngược chiều cao gấp 3 lần vật và cách nó \(80cm\). Tiêu cự của thấu kính là

  • A
    \(30cm\)
  • B
    \(15cm\)
  • C
    \(20cm\)
  • D
    \(24cm\)

Đáp án : B

Phương pháp giải :

Công thức thấu kính: \(\left\{ \begin{array}{l}\dfrac{1}{d} + \dfrac{1}{{d'}} = \dfrac{1}{f}\\k =  - \dfrac{{d'}}{d} = \dfrac{{\overline {A'B'} }}{{\overline {AB} }}\end{array} \right.\)

Lời giải chi tiết :

Ảnh ngược chiều cao gấp ba lần vật:

\(k =  - \dfrac{{d'}}{d} = \dfrac{{\overline {A'B'} }}{{\overline {AB} }} =  - 3 \Rightarrow d' = 3d\,\,\,\left( 1 \right)\)

Ảnh cách vật 80cm: \(d + d' = 80cm\,\,\,\left( 2 \right)\)

Từ (1) và (2) ta có: \(\left\{ \begin{array}{l}d' = 3d\\d + d' = 80cm\end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}d = 20cm\\d' = 60cm\end{array} \right.\)

Áp dụng công thức thấu kính ta có:

\(\dfrac{1}{f} = \dfrac{1}{d} + \dfrac{1}{{d'}} = \dfrac{1}{{20}} + \dfrac{1}{{60}} = \dfrac{1}{{15}} \Rightarrow f = 15cm\)

Câu 25 :

Một thấu kính mỏng được đặt sao cho trục chính trùng với trục Ox của hệ trục tọa độ vuông góc Oxy. Điểm sáng A đặt gần trục chính, trước thấu kính. A' là ảnh của A qua thấu kính (hình bên). Tiêu cự của thấu kính là

  • A
    30cm. 
  • B
    60cm.     
  • C
    75cm. 
  • D
    12,5cm.

Đáp án : C

Phương pháp giải :

Công thức thấu kính : \(\dfrac{1}{f} = \dfrac{1}{d} + \dfrac{1}{{d'}}\)

Lời giải chi tiết :

Từ đồ thị ta có : \(\left\{ \begin{array}{l}d + d' =  - 20\\k =  - \dfrac{{d'}}{d} = \dfrac{5}{3} \Leftrightarrow 5d + 3d' = 0\end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}d = 30cm\\d' =  - 50cm\end{array} \right.\)

Tiêu cự của thấu kính được xác định bởi công thức:

\(\dfrac{1}{f} = \dfrac{1}{d} + \dfrac{1}{{d'}} = \dfrac{1}{{30}} + \dfrac{1}{{\left( { - 50} \right)}} = \dfrac{1}{{75}} \Rightarrow f = 75cm\)

Câu 26 :

Một vật phẳng nhỏ \(AB\) đặt trước một thấu kính hội tụ, cho một ảnh thật cách thấu kính \(60cm\). Nếu thay thấy kính hội tụ bằng thấu kính phân kì có cùng độ lớn tiêu cự và đặt đúng vào chỗ thấu kính hội tụ thì ảnh của \(AB\) sẽ nằm cách thấu kính \(12cm\). Tiêu cự của thấu kính hội tụ là

  • A
    \(f = 30cm.\)
  • B
    \(f = 25cm.\)
  • C
    \(f = 40cm.\)
  • D
    \(f = 20cm.\)

Đáp án : D

Phương pháp giải :

Sử dụng công thức thấu kính: \(\dfrac{1}{f} = \dfrac{1}{d} + \dfrac{1}{{d'}}\)

Lời giải chi tiết :

Gọi \(d\) là khoảng cách từ vật đến thấu kính

\({d_1}'\) là khoảng cách từ ảnh của vật qua thấu kính hội tụ đến thấu kính

\({d_2}'\) là khoảng cách từ ảnh của vật qua thấu kính phân kì đến thấu kính

Ta có:

+ Khi dùng thấu kính hội tụ: \(\dfrac{1}{f} = \dfrac{1}{d} + \dfrac{1}{{{d_1}'}} \Leftrightarrow \dfrac{1}{f} = \dfrac{1}{d} + \dfrac{1}{{60}}\)   (1)

+ Khi dùng thấu kính phân kì: \(\dfrac{1}{{ - f}} = \dfrac{1}{d} + \dfrac{1}{{{d_2}'}} \Leftrightarrow \dfrac{1}{{ - f}} = \dfrac{1}{d} + \dfrac{1}{{ - 12}}\) (2)

Lấy \(\left( 1 \right) - \left( 2 \right)\) ta được:

\(\begin{array}{l}\dfrac{2}{f} = \dfrac{1}{{60}} + \dfrac{1}{{12}}\\ \Rightarrow f = 20cm\end{array}\)

Câu 27 :

Một thấu kính hội tụ có tiêu cự 30 cm. Vật sáng AB đặt vuông góc với trục chính của thấu kính. Ảnh của vật tạo bởi thấu kính là ảnh ảo và cách vật 40 cm. Khoảng cách từ AB đến thấu kính có giá trị gần nhất với giá trị nào sau đây?

  • A
    60 cm.      
  • B
    43 cm.         
  • C
    26 cm.          
  • D
    10cm.

Đáp án : C

Phương pháp giải :

Công thức thấu kính: \(\dfrac{1}{d} + \dfrac{1}{{d'}} = \dfrac{1}{f}\)

Khoảng cách giữa ảnh và vật là: \(\left| {d + d'} \right|\)

Vật thật: d > 0; Ảnh thật: d’ > 0; Ảnh ảo: d’ < 0

Lời giải chi tiết :

Tiêu cự của kính: f = 30cm

Công thức thấu kính: \(\dfrac{1}{d} + \dfrac{1}{{d'}} = \dfrac{1}{f}\)

Ảnh của vật tạo bởi thấu kính là ảnh ảo và cách vật là 40cm. Ta có:

\(\left| {d + d'} \right| = 40cm \Rightarrow \left[ \begin{array}{l}d + d' = 40cm\\d + d' =  - 40cm\end{array} \right.\)

TH1: \(d + d' = 40cm \Rightarrow d' = 40 - d\)

Thay vào công thức thấu kính ta có:

\(\dfrac{1}{d} + \dfrac{1}{{40 - d}} = \dfrac{1}{{30}} \Rightarrow d =  - 30cm\,\,\left( {loai} \right)\)

TH2: \(d + d' =  - 40cm \Rightarrow d' =  - 40 - d\)

Thay vào công thức thấu kính ta có:

\(\dfrac{1}{d} - \dfrac{1}{{40 + d}} = \dfrac{1}{{30}} \Rightarrow d = 20cm\,\,\left( {t/m} \right)\)

Khoảng cách từ AB đến thấu kính có giá trị gần nhất với giá trị 26cm.

Câu 28 :

Vật sáng AB đặt vuông góc với trục chính của một thấu kính hội tụ có độ tụ 2dp và cách thấu kính một khoảng 25cm. Khoảng cách từ ảnh A’B’ đến AB là:

  • A
    25cm
  • B
    35cm
  • C
    60cm  
  • D
    50cm

Đáp án : A

Phương pháp giải :

Phương pháp:

+ Sử dụng công thức tính độ tụ: \(D = \frac{1}{f}\)

+ Áp dụng công thức thấu kính: \(\frac{1}{f} = \frac{1}{d} + \frac{1}{{d'}}\)

+ Khoảng cách vật ảnh: \(L = \left| {d + d'} \right|\)

Lời giải chi tiết :

Hướng dẫn giải:

Ta có:

+ Tiêu cự của thấu kính: \(f = \frac{1}{D} = \frac{1}{2} = 0,5m = 50cm\)

+ \(\frac{1}{f} = \frac{1}{d} + \frac{1}{{d'}} \to d' = \frac{{df}}{{d - f}} = \frac{{25.50}}{{25 - 50}} =  - 50cm\)

+ Khoảng cách vật ảnh: \(L = \left| {d + d'} \right| = \left| {25 - 50} \right| = 25cm\)

Câu 29 :

Đặt vật AB trước thấu kính phân kì, ta được ảnh A’B’. Đưa vật ra xa thấu kính thêm 30 cm thì ảnh tịnh tiến 1 cm. Ảnh trước cao gấp 1,2 lần sau. Tiêu cự của thấu kính là

  • A
    -30 cm
  • B
    -40 cm
  • C
    -10 cm
  • D
    -20 cm

Đáp án : A

Phương pháp giải :

Thấu kính phân kì luôn cho ảnh ảo, cùng chiều, cùng phía với vật qua thấu kính

Ảnh luôn tịnh tiến cùng chiều với vật

Độ phóng đại của ảnh: \(k = \dfrac{{A'B'}}{{AB}} =  - \dfrac{{d'}}{d} = \dfrac{f}{{f - d}}\)

Công thức thấu kính: \(\dfrac{1}{d} + \dfrac{1}{{d'}} = \dfrac{1}{f}\)

Lời giải chi tiết :

Ta có công thức thấu kính: \(\dfrac{1}{d} + \dfrac{1}{{d'}} = \dfrac{1}{f} \Rightarrow d' = \dfrac{{df}}{{d - f}}\)

Độ phóng đại của ảnh ban đầu là: \({k_1} = \dfrac{f}{{f - {d_1}}}\)

Nhận xét: thấu kính phân kì luôn cho ảnh ảo, ảnh dịch chuyển cùng chiều với vật, ta có:

\({d_2}' = {d_1}' - 1\)

Dịch chuyển vật ra xa thấu kính, độ phóng đại của ảnh là:

\({k_2} = \dfrac{f}{{f - {d_2}}} = \dfrac{f}{{f - \left( {{d_1} + 30} \right)}}\)

Ảnh trước cao gấp 1,2 lần ảnh sau, ta có:

\(\begin{array}{l}\dfrac{{{k_2}}}{{{k_1}}} = 1,2 \Rightarrow \dfrac{{f - \left( {{d_1} + 30} \right)}}{{f - {d_1}}} = 1,2 \Rightarrow f - {d_1} - 30 = 1,2f - 1,2{d_1}\\ \Rightarrow 0,2{d_1} = 0,2f + 30 \Rightarrow {d_1} = f + 150 \Rightarrow {d_1} - f = 150\,\,\left( {cm} \right)\\ \Rightarrow {d_1}' = \dfrac{{{d_1}f}}{{{d_1} - f}} =  = \dfrac{{f.\left( {f + 150} \right)}}{{150}}\end{array}\)

Lại có: \({d_2}' = {d_1}' - 1 = \dfrac{{{d_2}f}}{{{d_2} - f}} = \dfrac{{f\left( {{d_1} + 30} \right)}}{{{d_1} + 30 - f}} = \dfrac{{f\left( {f + 180} \right)}}{{180}}\)

\(\begin{array}{l} \Rightarrow \dfrac{{f.\left( {f + 150} \right)}}{{150}} - 1 = \dfrac{{f\left( {f + 180} \right)}}{{180}}\\ \Rightarrow 6f\left( {f + 150} \right) - 900 = 5f\left( {f + 180} \right)\\ \Rightarrow {f^2} - 900 = 0 \Rightarrow f =  \pm 30\,\,\left( {cm} \right) \Rightarrow f =  - 30\,\,\left( {cm} \right)\end{array}\)

Câu 30 :

Thấu kính hội tụ có tiêu cự f. Khoảng cách ngắn nhất giữa vật thật và ảnh thật qua thấu kính là

  • A
    4f.
  • B
    3f.
  • C
    5f.
  • D
    6f.

Đáp án : A

Phương pháp giải :

Công thức thấu kính: \(\dfrac{1}{d} + \dfrac{1}{{d'}} = \dfrac{1}{f}\)

Khoảng cách giữa vật thật và ảnh thật: \(L = d + d'\)

Bất đẳng thức Cô – si: \(a + b \ge 2\sqrt {ab} \) (dấu “=” xảy ra \( \Leftrightarrow a = b\))

Lời giải chi tiết :

Ta có công thức thấu kính:

\(\dfrac{1}{d} + \dfrac{1}{{d'}} = \dfrac{1}{f} \Rightarrow d' = \dfrac{{df}}{{d - f}}\)

Khoảng cách giữa vật thật và ảnh thật là:

\(\begin{array}{l}L = d + d' = d + \dfrac{{df}}{{d - f}} = \dfrac{{{d^2}}}{{d - f}} = \dfrac{{\left( {{d^2} - 2df + {f^2}} \right) + \left( {2df - 2{f^2}} \right) + {f^2}}}{{d - f}}\\ \Rightarrow L = \dfrac{{{{\left( {d - f} \right)}^2} + 2f\left( {d - f} \right) + {f^2}}}{{d - f}} = \left( {d - f} \right) + \dfrac{{{f^2}}}{{d - f}} + 2f\end{array}\)

Áp dụng bất đẳng thức Cô – si, ta có:

\(\begin{array}{l}\left( {d - f} \right) + \dfrac{{{f^2}}}{{d - f}} \ge 2\sqrt {\left( {d - f} \right).\dfrac{{{f^2}}}{{d - f}}}  = 2f\\ \Rightarrow {L_{\min }} = 4f \Leftrightarrow \left( {d - f} \right) = \dfrac{{{f^2}}}{{d - f}} \Rightarrow d - f = f \Rightarrow d = 2f\end{array}\)

Câu 31 :

Một vật sáng phẳng AB có chiều cao H đặt vuông góc với trục chính của thấu kính và ở trước thấu kính. Khi di chuyển thấu kính giữa vật và màn, có hai vị trí cho ảnh rõ nét trên màn. Các ảnh trên màn có chiều cao lần lượt là h1 và h2. Khoảng cách giữa vật sáng và màn ảnh không đổi. Chiều cao H tính theo h1 và h2 là:

  • A
    \(H = \sqrt {{h_1} + {h_2}} \)            
  • B
    \(H = \sqrt {{h_1}{h_2}} \)              
  • C
    \(H = \frac{{{h_1}}}{{{h_2}}}\)                     
  • D
    \(H = \frac{{{h_1}}}{{{h_1} + {h_2}}}\)

Đáp án : B

Phương pháp giải :

Công thức thấu kính: \(\frac{1}{f} = \frac{1}{d} + \frac{1}{{d'}}\)

Hệ số phóng đại k = h’/h = d’/d

Lời giải chi tiết :

Công thức thấu kính: \(\frac{1}{f} = \frac{1}{d} + \frac{1}{{d'}} \Rightarrow d' = \frac{{df}}{{d - f}} \Rightarrow d + d' = \frac{{{d^2}}}{{d - f}} = L \Rightarrow d{}^2 - dL + fL = 0\)

Do f không đổi nên có 2 vị trí thấu kính cho ảnh rõ nét trên màn nên d là nghiệm của phương trình bậc 2 trên

\({d_1} = \frac{{d + \sqrt {{L^2} - 4fL} }}{2};{d_2} = \frac{{d - \sqrt {{L^2} - 4fL} }}{2}\)

Ta có: \(\frac{{{h_1}}}{h} = \frac{{{d_1}'}}{{{d_1}}} = \frac{f}{{{d_1} - f}};\frac{{{h_2}}}{h} = \frac{{{d_2}'}}{{{d_2}}} = \frac{f}{{{d_2} - f}} \Rightarrow \frac{{{h_1}{h_2}}}{{{h^2}}} = 1 \Rightarrow h = \sqrt {{h_1}{h_2}} \)

Câu 32 :

Vật sáng phẳng AB đặt vuông góc với trục chính của một thấu kính cho ảnh lớn gấp 3 lần vật. Khi dịch chuyển vật gần thêm một khoảng 8 cm thì thấy ảnh có độ lớn không đổi. Tính tiêu cự của thấu kính.

  • A
    10cm                        
  • B
    20cm                           
  • C
    12cm                         
  • D
    30cm

Đáp án : C

Phương pháp giải :

Công thức thấu kính: \(\frac{1}{f} = \frac{1}{d} + \frac{1}{{d'}}\)

Hệ số phóng đại k = h’/h = d’/d

Lời giải chi tiết :

Ảnh lớn gấp 3 lần vật nên d’ = 3d, h’ = 3h. Ta có: \(\frac{1}{f} = \frac{1}{d} + \frac{1}{{3d}} = \frac{4}{{3d}} \Rightarrow f = \frac{{3d}}{4}\)

Khi dịch chuyển vật lại gần 8cm thì d1 = d – 8, ảnh có độ lớn không đổi nên h’ = 3h => d1’ = 3(d-8)

Ta có: \(\frac{1}{f} = \frac{1}{{d - 8}} + \frac{1}{{3(d - 8)}} = \frac{4}{{3d}} \Rightarrow d = 16cm \Rightarrow f = 12cm\)

Câu 33 :

Một học sinh bố trí thí nghiệm theo sơ đồ như hình vẽ. Thấu kính phân kì L có tiêu cự -10 cm. Khoảng cách từ ảnh tạo bởi thấu kính đến màn có giá trị nào?

  • A
    60cm                              
  • B
    70cm                         
  • C
    80cm                          
  • D
    100cm

Đáp án : C

Phương pháp giải :

Công thức thấu kính: \(\frac{1}{f} = \frac{1}{d} + \frac{1}{{d'}}\)

Lời giải chi tiết :

Theo bài ra: d = ∞ nên cho ảnh tại tiêu điểm => d’ = f = -10cm

Khoảng cách từ ảnh đến màn là 10 + 70 = 80cm

close