第四章 透镜及其应用__2021-2022学年鲁科版（五四制）八年级上册物理单元测试卷（有解析）

第四章
透镜及其应用
基础夯实——2021-2022学年鲁科版（五四制）八年级上册物理单元测试卷
一、选择题（本题共8小题，每小题4分，共32分）
1.关于透镜，下列说法正确的是(
)
A.远视眼的人配戴的眼镜是凹透镜
B.照相机中所成的像是放大正立的
C.用投影仪投放出来的电影画面属于虚像
D.丢弃的矿泉水瓶容易引起火灾，是因为矿泉水瓶相当于一个凸透镜，能会聚阳光
2.如图所示，手机扫描二维码，相当于为二维码拍了一张照片，手机摄像头相当于凸透镜，影像传感器相当于光屏，下列说法正确的是(
)
A.纸板上的二维码是光源
B.二维码通过摄像头成的是正立的实像
C.扫码时二维码要位于摄像头2倍焦距以外
D.要使屏幕上二维码的像变大，只需将手机远离二维码
3.如图所示，把透明塑料薄膜粘贴在玻璃水槽侧壁，向薄膜内吹气使薄膜膨胀，就成了一个“透镜”。当平行光射到这个“透镜”上时，射出的光束将是(
)
A.平行光束
B.会聚光束
C.发散光束
D.无法确定
4.在济南的很多住宅小区门口都安装了智能车牌识别系统，如图所示。该系统的摄像机可以自动将镜头前的车牌信息，通过信号线传递到计算机，实现自动识别放行，极大地提高了通行效率。该系统的摄像机镜头相当于(
)
A.平面镜
B.凹透镜
C.凸透镜
D.球面镜
5.使用光学仪器时常常需要调节，下列哪些措施是正确的(
)
A.用放大镜看地图时，为了放得大些，应将放大镜与地图之间的距离调近些
B.照相机对着某人照相时，底片上恰好呈现清晰的半身像，如果要拍出清晰的全身像，要将照相机向他适当移近一些距离
C.用调焦镜头拍完桃树的像后，想拍一朵较大的桃花的像，在镜头与树的距离不变时，要把镜头的焦距调大一些
D.如果幻灯机银幕上呈现的清晰画面太小，那么，应将幻灯机往前移动一定距离，同时将幻灯片与镜头之间的距离调短一些
6.阳阳用凸透镜自制了一台照相机，给小红（如图甲所示）拍照时，在光屏上出现了如图乙所示的像，为了使像呈现在光屏中央，阳阳可以进行的操作是(
)
A.将照相机往右下方平移
B.将照相机往右上方平移
C.将照相机往左下方平移
D.将照相机往左上方平移
7.如图所示，为入射光线，为折射光线，且。已知，该凸透镜的焦距可能是(
)
A.
B.
C.
D.
8.今年春季,四川凉山发生惨烈的森林火灾,给国家和人民群众造成了重大的生命和财产损失。在森林里随地丢弃瓶子,雨水进入透明的瓶子后,被阳光照射可能会引发火灾,图中与此光学原理相同的是(
)
A.
B.
C.
D.
二、填空题（本题共4小题，每小题4分，共16分）
9.利用如图所示的透镜可以将线路板放大，方便技术维修人员进行精准焊接，则该透镜是_______透镜，通过该透镜，技术人员看到的是线路板_______（选填“正立”或“倒立”）、_______（选填“放大”“缩小”或“等大”）的_______（选填“实像”或“虚像”），为了使线路板的像更大一些，我们应该将透镜向调节_______。
10.小敏同学发现手机不能“调焦”，但成像也基本清晰，她将手机拿到哥哥工作的大学实验室去探究，实验数据如表：
1
2
3
4
5
6
7
物距/m
10.00
5.00
2.00
1.00
0.50
0.10
0.05
像距/cm
0.500
0.501
0.502
0.503
0.505
0.526
0.556
根据表中数据，判断手机镜头的焦距大约为_______。
11.如图所示，点燃的蜡烛及焦距为15
cm的凸透镜固定在光具座上，要在光屏上承接到烛焰_______（选填“正立”或“倒立”）、放大的清晰实像，需将光屏向_______（选填“左”或“右”）移动；一段时间后，蜡烛变短了，烛焰在光屏上成的像会向_______（选填“上”或“下”）移。
12.如图所示，在注有清水的试管内留有一个稍大的空气泡，将试管水平置于白纸上方，并使平行光竖直照射到试管上。观察试管下方的白纸，发现一条与试管平行的亮线，说明试管充满水的部分相当于________透镜，对光线有________作用，将该试管平放在报纸上，透过气泡部分观察到的字是________（选填“放大”或“缩小”）的像。
三、作图题（本题共2小题，每小题6分，共12分）
13.完成图所示的光路图。
14.如图所示，根据凸透镜对光的作用，画出这两条光线通过凸透镜后的出射光线（注意标出箭头方向）。
四、实验题（本题共2小题，每小题20分，共40分）
15.小明利用如图（a）所示的器材做“探究凸透镜成像规律”的实验。
（1）实验前，应先将烛焰、凸透镜和光屏的中心调节到同一水平高度。小明按要求调好后，将蜡烛放在2倍焦距以外，为了能找到凸透镜成像时像的位置，需要对光屏进行的操作是：________，直到光屏上呈现清晰的像。
（2）由于实验时间较长，烛焰的像即将超出光屏的上边缘，这时可以向上移动________（选填“蜡烛”“凸透镜”或“光屏”），再次使像呈现在光屏中央。
（3）小明摘下眼镜放到凸透镜前，光屏上呈现清晰的像，如图（b）所示。拿走眼镜，需将光屏向凸透镜方向移动，才能在光屏上再次呈现清晰的像，说明小明戴的眼镜对光有________（选填“会聚”或“发散”）作用。此实验中，光屏相当于人眼睛构造中的________。
16.用焦距为10
cm的凸透镜探究“凸透镜成像的规律”。
（1）小豪同学将蜡烛、凸透镜、光屏随意固定在光具座上，点燃蜡烛后，沿光具座无论怎样移动光屏，在光屏上始终得不到烛焰的像，原因可能是__________。
（2）重新调整后，将蜡烛、凸透镜固定在光具座上，如图甲所示，移动光屏后得到烛焰清晰、完整的像，该像是倒立__________（选填“放大”或“缩小”）的实像。我们可以从不同角度看到光屏上的像，是因为发生了__________（选填“镜面反射”或“漫反射”）。
（3）接下来保持蜡烛和光屏的位置不动，将凸透镜向蜡烛方向移动，光屏上再次出现了一个倒立、__________（选填“放大”或“缩小”）的清晰实像，与这种成像原理一致的光学仪器是__________（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）。
（4）当光屏上出现蜡烛清晰的像时，如果用遮光板挡住透镜的上半部分，我们观察光屏时，将会在光屏上看到_______。
A.蜡烛像的下半部分
B.蜡烛像的上半部分
C.蜡烛完整的像，像的亮度变暗
D.蜡烛完整的像，像的亮度不变
（5）在图甲中，小豪把自己的近视眼镜放在凸透镜和蜡烛之间，发现光屏上的像变得模糊不清，应该向_______（选填“靠近”或“远离”）透镜的方向移动光屏，可再次得到清晰的像。
（6）某小组实验时对图甲中的装置进行了改进，将蜡烛换成“F”形的LED灯、光屏贴上方格纸，如图乙所示，请写出改进后其中的一个优点：_____________________。
答案以及解析
1.答案：D
解析：远视眼像成在视网膜的后方，应配戴凸透镜进行矫正，A错误；照相机在使用时物距大于二倍焦距，成倒立缩小的实像，B错误；投影仪在使用时物距位于一倍焦距和二倍焦距之间，成倒立放大的实像，C错误；丢弃的矿泉水瓶与瓶内剩余的水组成一个中间厚边缘薄的凸透镜，能会聚阳光，容易引起火灾，D正确。
2.答案：C
解析：二维码本身不发光，不是光源，故A错误；影像传感器上成的是倒立、缩小的实像，故B错误；手机摄像头相当于凸透镜，是利用物体在2倍焦距外，凸透镜成倒立、缩小实像的原理工作的，所以扫码时二维码要位于摄像头2倍焦距以外，故C正确；要使屏幕上二维码的像变大，只需将二维码靠近手机，故D错误。
3.答案：C
解析：该“透镜”为一个中间薄、边缘厚的“水凹透镜”，对光有发散作用。因此当平行光束射到这个“透镜”上时，射出的光束将成为发散光束。
4.答案：C
解析：摄像机的镜头相当于一个凸透镜，它是利用物距大于2倍焦距时成倒立、缩小的实像的原理制成的。故选C。
5.答案：C
解析：放大镜是利用物距小于一倍焦距时凸透镜成正立、放大的虚像的原理工作的，凸透镜成虚像时，物距越大，像越大，为了把地图放得更大一些，需要增大放大镜和地图之间的距离，故A错误；照相机是利用物距大于二倍焦距时凸透镜成倒立、缩小的实像的原理工作的，照完半身像再照全身像，像变小，像距变小，物距要变大，所以照相机离被拍摄的人要远一些，同时将镜头向后缩，故B错误；用调焦镜头拍完桃树的像后，想拍一朵较大的桃花的像，此时的像变大了，在镜头与树的距离不变时，需要增大焦距，即把镜头的焦距调大一些，故C正确；幻灯机是利用物距在一倍焦距与二倍焦距之间时，凸透镜成倒立、放大的实像的原理工作的，从小画面到大画面，像要增大，像距变大，物距变小，所以幻灯片要靠近镜头，同时幻灯机要远离屏幕，即后退一些，故D错误。
6.答案：D
解析：照相机成倒立、缩小的实像，由图可知，此时的像成在了光屏的右下方，根据过凸透镜光心的光线不改变传播方向可知，此时应将照相机往左上方平移，像才能成在光屏的中央。
7.答案：C
解析：A点成像在B点，根据题中可知，像距大于物距，满足，成倒立、放大的实像。因为，所以，C符合题意。
8.答案：A
解析：
9.答案：凸；正立；放大；虚像；上
解析：该透镜是一个放大镜，利用了凸透镜能成物体正立、放大的虚像的原理，为了使线路板的像更大一些，可以将透镜向上移动适当的距离，增大透镜与线路板间的距离。
10.答案：0.005
m
解析：由表中数据1、2、3、4可知，当物距分别为10.00
m、5.00
m、2.00
m、1.00
m时，像距v分别为0.500
cm、0.501
cm、0.502
cm、0.503
cm，根据凸透镜成像的特点可知，当物距远大于2倍焦距时，物距越大，像距就越接近焦距，故手机镜头的焦距大约为0.005
m。
11.答案：倒立；右；上
解析：如题图所示，点燃的蜡烛及焦距为15
cm的凸透镜固定在光具座上，要在光屏上承接到烛焰放大的实像，光屏应在大于2倍焦距的地方，即，需将光屏向右移动；凸透镜成的实像都是倒立的；一段时间后，蜡烛变短，烛焰相对于凸透镜向下移动，所以烛焰在光屏上成的像会向上移动。
12.答案：凸；会聚；缩小
解析：圆柱形试管充满水的地方，中间比边缘厚，是水凸透镜，凸透镜对光线有会聚的作用，会聚成一条亮线。由于气泡的存在，气泡周边的水形成中间薄、边缘厚的凹透镜，凹透镜对光线有发散的作用，将该试管平放在报纸上，透过气泡部分观察到的字是正立、缩小的虚像。
13.答案：如图所示
解析：平行于凹透镜主光轴的光线经凹透镜折射后折射光线的反向延长线通过焦点；通过凹透镜光心的光线其传播方向不变。
14.答案：如图所示
解析：通过焦点的光线，折射后平行于主光轴，过光心的光线其传播方向不变。
15.答案：（1）来回移动光屏
（2）蜡烛（或光屏）
（3）发散；视网膜
解析：（1）将蜡烛放在2倍焦距以外，此时成的是倒立、缩小的实像，像距在一倍焦距和二倍焦距之间，需要来回移动光屏，直到光屏上呈现清晰的像；
（2）由于蜡烛的燃烧，烛焰的高度逐渐降低，根据光线过光心不改变方向，光屏上的像将向上移动，要使像继续成在光屏中央，可以使蜡烛向上移动，或凸透镜向下移动，或光屏向上移动；
（3）摘下眼镜放到凸透镜前，光屏上呈现清晰的像，拿走眼镜，需将光屏向凸透镜方向移动，才能在光屏上再次呈现清晰的像，这表明放上该眼镜时，像推迟会聚，即该眼镜对光线具有发散作用，是凹透镜，凹透镜可以矫正近视眼；此实验中，光屏是接收像的，相当于人眼睛构造中的视网膜。
16.答案：（1）烛焰中心、凸透镜光心和光屏中心不在同一高度
（2）缩小；漫反射
（3）放大；投影仪
（4）C
（5）远离
（6）实验现象更明显、便于观察、减少了污染等
解析：（1）在做凸透镜成像规律的实验时，首先要调整烛焰中心、凸透镜光心和光屏的中心在同一高度上，这样做的目的是使烛焰的像能成在光屏上，所以当无论如何调整光屏的位置光屏上始终得不到烛焰的像时，首先要想到这种情况。
（2）此时物距为30
cm，而焦距为10
cm，物距大于2倍焦距，所成的像是倒立、缩小的实像；我们可以从不同的角度看到光屏上的像，是因为发生了漫反射。
（3）保持蜡烛和光屏的位置不动，将凸透镜向蜡烛的方向移动，由光路可逆可知光屏上再次得到清晰的像时物距小于像距，成倒立、放大的实像，投影仪就是利用此成像原理制成的。
（4）如果用遮光板挡住透镜的上半部分，下半部分仍能会聚光成完整的像，但由于会聚的光比原来少，所以像比原来暗，故选C。
（5）近视眼镜的镜片是凹透镜，它对光有发散作用，所以在蜡烛和凸透镜之间放上凹透镜后，蜡烛的像将远离凸透镜，为了使像再次呈现在光屏上，要将光屏向右移动，远离凸透镜。
（6）将蜡烛换成LED灯的优点：实验现象更明显、便于观察、减少了污染等。