备考卷06 第五章 透镜及其应用－2021-2022学年八年级物理上册章节复习测试（含解析）

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人教版八年级物理上册
第五章 透镜及其应用
(说明：本试卷为闭卷笔答,答题时间90分钟,满分80分)
第Ⅰ卷 选择题(共30分)
一、选择题(本大题共10个小题,每小题3分,共30分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求,请选出并将其字母标号填入下表相应的方框内)
1.根据所学的光学知识和平时的生活经验判断,下列哪一个仪器上使用的光学元件与另外三个不同 ( )
A.照相机镜头 B.显微镜的目镜 C.放大镜 D.汽车观后镜
2.圆柱形玻璃杯后的白纸上有一水平方向的箭头(如左下图所示)。慢慢向玻璃杯中注入水至水面高过箭头位置,透过玻璃杯看纸上的“箭头”,下列选项中的像符合放大镜原理的是 ( )
3.关于近视眼和远视眼的成因如图所示,下列说法正确的是 ( )
A.甲为近视眼,可配戴凹透镜矫正 B.甲为远视眼,可配戴凸透镜矫正
C.乙为近视眼,可配戴凸透镜矫正 D.乙为远视眼,可配戴凹透镜矫正
4.凸透镜某次成像时的物距和像距均为30cm,则当物距变为20cm时,物体经凸透镜将成 ( )
A.倒立、等大的像 B.倒立、缩小的像 C.倒立、放大的像 D.正立、放大的像
5.小明用凸透镜先后观察手指和窗外远处的景物(如图所示),下列说法正确的是 ( )
A.图甲中手指在凸透镜二倍焦距以外,图乙中窗外的景物在凸透镜一倍焦距以内
B.图甲中小明看到的是实像,图乙中小明看到的是虚像
C.图甲中所成的像是放大的,图乙中所成的像是缩小的
D.图甲中的成像规律可应用于放大镜,图乙中的成像规律可应用于投影仪
6.在“探究凸透镜成像的规律”的实验中,将点燃的蜡烛放在距凸透镜32cm处,在凸透镜另一侧距凸透镜18c处的光屏上得到烛焰清晰的像,则 ( )
A.光屏上成的是倒立、放大的实像
B.该透镜的焦距小于9cm
C.将点燃的蜡烛移至距凸透镜9cm处,不能观察到烛焰放大的虚像
D.凸透镜的位置不变,将蜡烛和光屏位置互换,光屏上也能得到烛焰清晰的像
7.如图所示,用手机扫描二维码,相当于给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,则下列说法中错误的是 ( )
e
A.影像传感器上成的是倒立的实像 B.扫码时二维码要位于摄像头一倍焦距以内
C.扫码时二维码要位于摄像头二倍焦距以外 D.要使屏幕上二维码的像变小,只需将二维码远离摄像头
8.小明同学在第二届农博会上用照相机拍摄下了同一盒新品种彩色花菜的两张照片,如图所示。结合图片分析,下列说法中错误的是 ( )
A.照相机的镜头与老花镜属于一类透镜 B.凸透镜能成缩小的实像是照相机的工作原理
C.拍摄乙照片时,相机适当远离花菜,镜头略向内缩 D.拍摄乙照片时,相机适当靠近花菜,镜头略向外伸
9.实验室备有甲、乙、丙三个凸透镜,三个实验小组分别用这三个凸透镜探究“凸透镜成像的规律”。实验时,当蜡烛到透镜的距离都为12c时,甲、乙、丙三个凸透镜分别成缩小的实像、放大的虚像和放大的实像,则这三个透镜的焦距f甲、f乙和f丙的大小关系为 ( )
A.f甲>f乙>f丙 B.f乙>f丙>f甲 C.f乙>f甲>f丙 D.f丙>f乙>f甲
10.在凸透镜的主光轴上放一根木棒,木棒a端在凸透镜二倍焦距之外,而b端,在凸透镜一、二倍焦距之间(如图所示),那么在凸透镜另一侧木棒所成的像是 ( )
A.a端变细、b端变粗 B.a端变粗、b端变细 C.两端均变粗 D.两端均变细
第Ⅱ卷 非选择题(共50分)
二、实验探究(本大题共4个小题,11、12小题各8分,13小题3分,14小题6分,共25分)
11.某学习小组利用如图所示的装置做“探究凸透镜成像的规律”实验：
(1)在调整器材(蜡烛、透镜、光屏)高度时,应________(选填“点燃”或“不点燃”)蜡烛。
(2)多次实验并记录实验数据如下表,请将所缺的像的性质补充完整。
教学用的投影仪利用了实验序号________的成像规律。
(3)实验中,当蜡烛燃烧逐渐变短时,光屏上烛焰的像将逐渐向________移动。
(4)实验中不小心将凸透镜碰掉了一部分,剩余部分透镜所成的像为________。(填选项符号)
A.不完整的像· B.亮度相同的完整像 C.亮度稍暗的完整像
(5)该小组的小明利用周末的时间在家做了一个实验：他在上午利用太阳光测量凸透镜的焦距。具体做法：将凸透镜与水平地面平行放置,移动凸透镜直至地面上出现一个最小、最亮的点,用刻度尺测出该点到透镜光心的距离,即为该透镜的焦距。请你分析思考：此活动过程中存在的问题是________________________________。
12.如图,在“探究凸透镜成像的规律”实验中：
(1)小明将LED灯、焦距为10c的凸透镜和光屏依次放在光具座上,通过调节使三者的中心在________。接着,小明调节LED灯、凸透镜至如图所示的位置,移动光屏,会在光屏上得到倒立、________(选填“放大”“缩小”或“等大”)的实像。
(2)把焦距为10c的凸透镜换成焦距更小的凸透镜,光屏上原来清晰的像变模糊了。若不改变凸透镜和光屏的位置,要使光屏上再次得到清晰的像,你采取的具体办法是________________________________。
(3)小明选择LED灯代替平时常用的蜡烛做实验,优点是________________________。
(4)完成“探究凸透镜成像的规律”实验后,还可以更换(或增加)实验器材进行拓展探究,请仿照示例写出两种不同的方案。
13.某同学在做“探究凸透镜成像规律”实验时猜想：像高与像距、物距之间可能具有一定的关系。为了探究这一猜想,他将5cm长的发光体放在一个竖直支架上作为光源进行实验。下表是该同学实验时记录的几组数据根据表中数据,完成下列问题：
(1)该凸透镜的焦距为________。
(2)从表中的数据可以看出,当像距小于物距时,像高与物高的比值________(选填“大于”或“小于”)。
(3)通过进一步分析实验数据,该同学又得出了像高与物高的比值和像距与物距之间的具体关系。结论：像高与物高的比值和像距与物距的比值________________________
14.小宇最喜爱的玩具是叔叔送给他的生日礼物—三只大小、形状完全相同的凸透镜,分别由玻璃、水晶和塑料制成。现在小宇想要探究“大小、形状完全相同的凸透镜的焦距与制作材料是否有关”,请你帮他设计这次探究的全过程。
(1)探究过程中需要补充的实验器材：__________________________________。
(2)在这次探究过程中,运用的一种主要的科学研究方法是________________。
(3)探究过程：________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________。
(4)设计出探究过程中记录数据的表格。
三、综合应用(本大题共8个小题,15、16小题各4分,17～19小题各2分,20小题5分,21小题4分,22小题2分,共25分)
15.如图所示,用铁丝围成一个内径约1cm的圆环,在清水中浸一下后取出,布满圆环的水膜犹如透镜,用这个水膜透镜贴近课本上的字,看到的是正立、放大的像,此像为________(选填“实像”或“虚像”)；要想使看到的像更大些,应将放大镜离字稍________些。透过水膜透镜看远处的楼房,楼房倒立、缩小了,这种成像情况与________(选填“照相机”或“幻灯机”)的成像原理相同。轻轻甩去一些水(保持水膜完好),透过水膜透镜看远处楼房,楼房成正立、缩小的像,此时水膜透镜相当于________(选填“凸透镜”或“凹透镜”)。
16.如图所示是简易天文望远镜的内部结构。远处的物体经过物镜成一个________的实像,落在目镜________________的位置,这个实像经过目镜,成正立、的虚像。如果你想制作简易的天文望远镜,没有现成的透镜,可以选用合适的________(选填“近视”或“远视”)镜片来代替。
17.无人机利用携带的焦距一定的微型摄像机进行航拍,来自地面景物的光通过摄像机镜头,会聚在感光晶片上,形成倒立、________(选填“放大”或“缩小”)的实像；当无人机上升时,应________(选填“增大”或“减小”)镜头与感光晶片间的距离,才能拍摄到清晰的画面。
18.在旅游景区或森林里,不能随意丢弃矿泉水瓶。因为当瓶子装有水或有雨水时,在太阳光的照射下,能将阳光会聚在一起,点燃枯草、枯叶,引发火灾。为什么会有这样的现象发生呢？通过分析装有水的矿泉水瓶的结构特征,影响这个问题的主要因素是________________________________________,忽略________________________
________________________________等次要因素,构建凸透镜模型就可以解释。
19.小墨同学在使用手机拍照时,发现手机不需要“调焦”也能成清晰的像。他将手机拿到哥哥工作的大学实验室去探究,得到的实验数据如下表所示。根据表中数据可以判断,手机镜头的焦距大约为________cm,并分析：用手机拍摄远近不同的物体时,不需要“调焦”的原因是________________________________________________
________________________________________________________________________________。
20.阅读短文,回答问题。
眼睛和眼镜
有人说：“年轻得了近视,老了就不会老花眼了。”你觉得这种说法对吗？
近视是由于角膜或晶状体的屈光力过强,或者是眼轴过度延长,从而导致外界光线经过眼睛的屈光系统折射之后,焦点没有能够准确地聚焦在视网膜上,而是聚焦在视网膜前,造成视网膜上投影模糊不清,引起视力下降。主要表现是看远处的物体模糊不清,看近处的物体相对清晰。
老花眼则是由于年龄因素引起晶状体弹性降低,睫状肌的调节功能减退,眼睛无法聚焦在近处的物体上,不能将近距离30cm内的细小物件和字体等聚焦成像于视网膜上,导致患者视力下降,属于一种生理性的衰退现象。主要表现是看远处的物体清晰,而无法看清近处的物体。
一句话来说,“老花”涉及的是眼睛的调节能力,而“近视”指的是眼睛的屈光状态,两者的发生机制本就不一样,当然不存在“有近视不老花”“有老花无近视”这样的说法了。
如果一个人既是近视眼,又是老花眼,就要配戴两副眼镜,这是很麻烦的事情。
现在有一款眼镜,集近视眼镜和老花眼镜的功能于一身,给人们带来了极大的便利。这款眼镜叫渐进多焦点眼镜,镜片不同区域有不同焦点、不同度数,一般分四个区域：远用区域A、近用区域B、渐进区域C、左右变形区D(也可称为周边区或模糊区),如图所示。其中,A区用于看清远处物体；B区用于看清近处物体；C区是一个自上而下规律变化的区域,用于看清中间距离的物体；D区是度数变化的区域,通过该区域看东西会感到模糊,但会随着使用过程中的适应程度而逐渐改善。
有了这款眼镜,无论是在户外眺望远方,还是在家中看书学习,都不会再有更换眼镜的烦恼了。
(1)近视眼的人眼睛不会花,这种说法是________(选填“正确”或“错误”)的。
(2)近视眼镜属于________(选填“凸”或“凹”)透镜。
(3)渐进多焦点眼镜A区镜片相当于________(选填“近视”或“老花”)眼镜。
(4)如果把眼镜上方的A区设置成看近区,你认为________(选填“合适”或“不合适”),理由是________________________。
21.将一个空玻璃杯放在如图所示的位置,保持玻璃杯与白纸的位置不变,当向玻璃杯中倒入水后,可观察到“黑白颠倒”的现象,请解释“黑白颠倒”的现象的原因。若要将“黑白颠倒”的现象重新颠倒回来,可以采取什么方法？
22.如图所示,凸透镜倾斜放置,其主光轴与水平方向成45°角,F是凸透镜的焦点。一条入射光线经过凸透镜折射后,射到水平放置的平面镜上又被反射,已知折射光线BO与水平方向成45°角。请完成光路图,画出射到凸透镜的入射光线和经平面镜反射的反射光线。

《参考答案及解析》
第五章 透镜及其应用
1.D
[解析]照相机镜头、显微镜的目镜和放大镜均是凸透镜；汽车的观后镜是凸面镜,利用了光的反射。
2.A
[解析]注水的圆柱形玻璃杯相当于凸透镜,玻璃杯后白纸上的水平箭头为物体。放大镜成的是正立、放大的虚像,即箭头的方向不改变,箭头变长了。
3.A
[解析]图甲是远处物体的像成在视网膜的前方,形成近视眼,需配戴凹透镜矫正；图乙是近处物体的像成在视网膜的后方,形成远视眼,需配戴凸透镜矫正。
4.C
[解析]凸透镜某次成像时的物距和像距均为30cm,此时物距=像距=2f,所以焦距f=15cm；当物距变为20cm时,物距在一倍焦距和二倍焦距之间,物体经凸透镜将成倒立、放大的实像。
5.C
[解析]图甲中手指在凸透镜一倍焦距以内,成正立、放大的虚像,可应用于放大镜；图乙中窗外的景物在凸透镜二倍焦距以外,成倒立、缩小的实像,可应用于照相机。
6.D
[解析]物距为32cm,像距为18cm,物距大于像距,成倒立、缩小的实像,此时物距大于二倍焦距,像距在一、二倍焦距之间,即32cm>2f,f<18cm<2f,所以9cm7.B
[解析]手机拍照时成倒立、缩小的实像,此时二维码应在凸透镜二倍焦距之外；要使屏幕上二维码的像变小,应该增大物距,即将二维码远离凸透镜。
8.C
[解析]照相机的镜头和老花镜都是凸透镜；照相机的工作原理是凸透镜能成缩小的实像；乙照片中的像比甲照片中的大,所以拍摄乙照片时,应减小物距,增大像距。
9.B
[解析]甲凸透镜成缩小的实像,所以u>2f甲,f甲< ==6cm；乙凸透镜成放大的虚像,所以uu=12cm；丙凸透镜成放大的实像,所以f丙f甲。
10.A
[解析]a端位于凸透镜二倍焦距之外,成倒立、缩小的实像,b端位于凸透镜一、二倍焦距之间,成倒立、放大的实像,所以木棒所成的像将是a端变细、b端变粗。
11.
(1)点燃
(2)①倒立、缩小 ②倒立、放大 3
(3)上
(4)C
(5)此时凸透镜没有正对太阳光放置(太阳光没有与凸透镜的主光轴平行),所以这个亮点不是凸透镜的焦点(2分)
[解析]
(3)由于成的实像是倒立的,所以蜡烛越烧越短时,光屏上烛焰的像就应该越向上移动。
(4)实验中不小心将凸透镜碰掉一部分,则凸透镜的剩余部分仍能折射光线,所成的像仍完整。由于凸透镜折射光线的数量比原来减少,所以像比原来变暗。
12.
(1)同一高度 缩小
(2)将LED灯向凸透镜方向移动适当距离(开放性试题,答案合理即可)
(3)成像稳定(开放性试题,合理即可)
(4)①用茶色玻璃代替凸透镜②探究平面镜成像是实像还是虚像③用一副近视眼镜放在LED灯与凸透镜之间④探究近视眼的成因(开放性试题,合理即可)
[解析]
(1)实验前调节光源、凸透镜和光屏三者的中心在同一高度,目的是使像成在光屏中央；由图可知,物距大于二倍焦距,所以成倒立、缩小的实像。
(2)当换用焦距更小的凸透镜,且不改变凸透镜和光屏的位置时,相当于增大了物距,像会成在光屏前面,所以要使光屏上再次得到清晰的像,应将LED灯向凸透镜方向移动适当距离。
(3)用LED灯代替蜡烛,成像更加稳定,不会由于蜡烛燃烧变短引起像的位置的变化。
(4)把凸透镜更换为茶色玻璃,可以探究平面镜成像的虚、实问题。将一副近视眼镜放在LED灯与凸透镜之间,可以探究近视眼的成因。
13.
(1)10cm
(2)小于
(3)相等
[解析]
(1)根据凸透镜成像规律：物距等于二倍焦距时,像距也等于二倍焦距。根据表格中第3组数据可知,u=v=2f=20cm,所以焦距f=10cm。
(2)分析第1、2组数据可知,当像距小于物距时,像高与物高的比值分别为、,均小于1。
(3)分析表格中实验数据,可以得出结论：像高与物高的比值和像距与物距的比值相等。
14.
(1)平行光源、光屏
(2)控制变量法
(3)①将平行光源、玻璃凸透镜和光屏依次放在光具座上,调节它们的中心在同一高度；让平行光源垂直照射玻璃凸透镜,前后移动光屏,在光屏上出现的最小、最亮的点即为焦点,用刻度尺测量光心到焦点的距离f。②分别用水晶凸透镜和塑料凸透镜代替玻璃凸透镜,重复上述步骤,记录光心到焦点的距离ff(2分)
(4)如下表所示(2分)
15.虚像 远 照相机 凹透镜
[解析]水膜透镜相当于凸透镜,当物距小于一倍焦距时,成正立、放大的虚像,成虚像时物距越小,像距越小,虚像越小,要想使像变大,就要增大物距,因此应将放大镜离字稍远些。当看远处的楼房时,物距大于二倍焦距,看到的是倒立、缩小的实像,这种成像情况与照相机成像原理相同。因为通过凹透镜可以看到正立、缩小的像(如近视·镜),所以透过水膜透镜看到远处楼房正立、缩小的像时,水膜透镜相当于凹透镜。
16.倒立、缩小 一倍焦距以内 放大 远视
[解析]使用望远镜时,远处的物体经过物镜成一个倒立、缩小的实像,落在目镜的一倍焦距以内,这个实像经过目镜成正立、放大的虚像。远视眼镜是凸透镜,可以制作望远镜。
17.缩小 减小
[解析]根据凸透镜的成像规律,当物距增大时,像距减小,所以当无人机上升时,物距增大,需减小镜头与感光晶片间的距离,才能拍摄到清晰的画面。
18.中间厚、边缘薄,透光 材质
[解析]装有水的矿泉水瓶在形状上具有中间厚、边缘薄且透光的特点,对光起会聚作用,这是影响这个问题的主要因素。在分析时,忽略材质等次要因素,从而构建凸透镜模型,就可解释该现象。
19.0.5 手机镜头的焦距较小,物距均远大于二倍焦距,所以像距接近焦距,变化范围小
[解析]由表中数据可知,当物距分别为10.00m、5.00m、2.00m、1.00m,即u>0.50m时,像距分别为0.500cm、0.501cm、0.502cm、0.503cm,几乎保持0.5cm不变。根据凸透镜成像特点可知,当物距远大于二倍焦距时,像距就越接近焦距,故手机镜头的焦距大约为0.5cm。因为这种手机镜头的焦距小,物距都远大于二倍焦距,像距接近焦距,像距变化的范围小,所以远近不同的物体成像的位置相差不大,不需要“调焦”。
20.(1)错误
(2)凹
(3)近视
(4)不合适 人在看远处时抬头,眼睛向上,看近处时低头,眼睛向下
[解析]
(3)A区,用于看清远处物体,能矫正近视眼,渐进多焦点眼镜的A区镜片相当于近视眼镜。
21.答：当物体位于凸透镜的一倍焦距以外时,成倒立的实像,因此向玻璃杯中倒入水后,可观察到“黑白颠倒”的现象(2分)。若要将“黑白颠倒”的现象重新颠倒回来,可使物体位于凸透镜的一倍焦距之内,此时成正立、放大的虚像,即将白纸靠近玻璃杯,使其位于凸透镜的一倍焦距之内(2分)。
22.如图所示
[解析]过焦点的光经凸透镜折射后将平行于主光轴射出,由此画出这条折射光线对应的入射光线。过入射点垂直于镜面作出法线,根据反射角等于入射角,在法线的另一侧作出反射光线。
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