人教版物理八年级上学期 透镜 单元测试(基础+重难点+易错点)

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名称 人教版物理八年级上学期 透镜 单元测试(基础+重难点+易错点)
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资源类型 试卷
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科目 物理
更新时间 2021-11-28 20:02:43

文档简介

人教版物理八年级上学期 透镜 单元测试(基础+重难点+易错点)
一、单选题
1.(2021八上·江州期中)如图所示的有关光现象中,说法正确的是(  )
A. 图中,观众能从多角度看到银幕上的图像,是由于在银幕发生了镜面反射
B. 图中,圆形的露珠相当于凸透镜,叶脉在这个“凸透镜”中成正立、放大的虚像
C. 图中,小猫没有叉到鱼,是因为光从空气射入水中发生了折射的缘故
D. 图中,彩虹成因与日环食的成因相同
2.(2020八上·禅城期末)如四幅图中,图文对应关系不正确的是(  )
A. 放大镜是成正立、放大的实像
B. 哈哈镜是利用光的反射规律成像的
C. 光的色散现象是由于光的折射造成的
D. 这是矫正近视眼的光路图
3.(2021·北部湾)图是一位同学眼球成像的示意图,他所患眼疾及矫正视力应配戴的透镜类型是(  )
A.远视眼,凸透镜 B.远视眼,凹透镜
C.近视眼,凸透镜 D.近视眼,凹透镜
4.(2021八上·江州期中)把蜡烛放在凸透镜左侧,在右侧调整光屏到透镜的距离,使烛焰在光屏上成清晰的实像(光具座刻度的分度值是cm),下列说正确的是(  )
A.蜡烛和光屏互换位置,光屏上还能得到倒立缩小的实像
B.蜡烛向左适当移动,要重新得到清晰的像,光屏要适当向右移动
C.蜡烛,透镜位置不变,只是换一只焦距更短的透镜,要重新得到清晰的像,光屏要适当向右移动
D.此透镜的焦距在7.5cm至15cm之间
5.(2020八上·荆州期末)在“探究凸透镜成像的规律”实验时,某小组测量出物距u和像距v的数据,并绘制成如图所示的图象,下列说法中正确的是(  )
A.该凸透镜的焦距f=20cm
B.当物距u=8cm时,成正立、放大的虚像,投影仪利用了这条规律
C.当物距u=30cm时,成倒立、缩小的实像,照相机利用了这条规律
D.物体从距凸透镜30cm处向距凸透镜15cm处移动过程中,所成的像会逐渐变小
6.(2021·百色)如图所示是“科学探究:凸透镜成像”的实验操作情景,下列说法错误的是(  )
A.从图甲中可知该透镜的焦距为10.0cm
B.如图乙所示,向左适当移动光屏可以得到缩小的实像
C.如图乙所示,将蜡烛移至30cm处,光屏上可得到等大的实像
D.如图乙所示,将蜡烛移至45cm处,移动光屏可以得到缩小的实像
7.(2021·成华模拟)如图所示的光现象,下列说法正确的是(  )
A.甲图中,蜡烛离小孔越远,屏幕上所成的虚像将离小孔越近,像的大小将变小
B.乙图中,雨后晴朗的夜晚,人在月光下行走,人迎着月光走时,亮处是地面,暗处是水
C.丙图中,把纸板F沿ON向后折一定的角度后,反射光线和入射光线法线仍在同一平面上
D.丁图是照相机原理图,当蜡烛燃烧变短时,像也会变短,像变短的速度比蜡烛变短的速度快
8.(2021·马山模拟)如图共享单车极大地便利了市民出行。使用者用手机扫车牌上的二维码,获取验证后自动开锁即可使用。关于手机扫码使用过程,下列说法正确的是(  )
A.手机的摄像头相当于凹透镜
B.车牌上的二维码是光源
C.手机摄像头拍照时成的是虚像
D.扫码时二维码要位于摄像头二倍焦距以外
9.(2020八上·丰南期末)随着人们生活水平和文化水平的提高,望远镜已逐渐成为人们文化消费的必备品进入日常生活,如图所示,关于望远镜的知识,以下说法不正确的是(  )
A.望远镜靠近眼睛的镜片叫目镜,利用目镜可以把景物的像放大,相当于放大镜
B.物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成缩小的实像,这类似于照相机
C.第一个用天文望远镜观测天体的科学家是伽利略
D.望远镜都是由一个凸透镜和一个凹透镜构成的
10.(2020八上·宜州期末)常见的视力缺陷有近视和远视.图是一位视力缺陷人员的眼球成像示意图,他的视力缺陷类型及矫正视力需要配戴的透镜种类是(  )
A.近视眼,凹透镜 B.近视眼,凸透镜
C.远视眼,凹透镜 D.远视眼,凸透镜
11.(2021·长春)华为某款手机的相机配有先进的液态镜头。液态镜头由充满液体的容器和弹性高分子膜组成。液态镜头相当于凸透镜,使物体到相机的距离无论远近,都可以变焦成像。液态镜头(  )
A.对光有会聚作用 B.能成倒立的虚像
C.能成正立的实像 D.能成缩小的虚像
12.(2020八上·三水期末)在“探究凸透镜成像规律”的实验中,蜡烛、凸透镜、光屏的位置如图所示,此时烛焰在光屏上成一个清晰的像,则以下判断正确的是(  )
A.这个清晰的像是倒立、放大的实像,照相机就是应用这个原理的
B.当蜡烛因燃烧而变短时,光屏上的像会向上移
C.若将蜡烛和光屏的位置互换,光屏上仍能呈现出烛焰倒立、放大的实像
D.若将蜡烛移动到以45cm刻度处,光屏适当向右移动会在光屏上呈现清晰的像
二、填空题
13.(2021八下·咸阳月考)凸透镜能使跟主光轴平行的光会聚在主光轴上的一点,这个点叫凸透镜的焦点,请你猜想,要想利用凸透镜使小灯泡发出的光变成平行光,应该把小灯泡放在凸透镜的   位置,你猜想的依据是:在折射中光路是   的。
14.(2021八下·陈仓期中)运动会开幕式上小华帮同学们照集体照,发现有部分同学在画面之外,为了使全体同学都进入画面,小明拿着相机应   同学们(选填“远离”或“靠近”),同时应将相机的镜头   (选填“往前伸”或“往后缩”)。拍完照后准备给镜头盖上盖子时,小明突然发现镜头上有一只小虫子,请你分析:小明所拍的相片将   小虫子的像。(选填“出现”或“不出现”)
15.(2021·台儿庄模拟)小明将一只点燃的蜡烛放在凸透镜(f=10cm)前18cm处,光屏上得到了烛焰倒立、   的实像(选填“放大”“缩小”“等大”),然后他在蜡烛和凸透镜之间放置了一个远视眼镜片,光屏上烛焰的清晰像变模糊了(如图所示),若想在光屏上重新得到清晰的烛焰像,他可将光屏   凸透镜.(选填“靠近”、“远离”)。
16.如图所示是某实验小组合作探究“凸透镜成像规律”的实验装置(足够长),实验时应先调节烛焰、凸透镜、光屏,使三者的中心在同一直线上,并且大致在   ,这样做的目的是   ;当烛焰离凸透镜20cm时,在另一侧光屏上得到一个清晰、倒立、缩小的烛焰的像,随着蜡烛的燃烧,可观察到光屏上的像向   (选填“上”或“下”)移动;移动蜡烛,使烛焰离凸透镜10cm,再移动光屏,   (选填“能”或“不能”)在光屏上得到一个清晰的烛焰的像.
17.一般天文望远镜的目镜和物镜使用的都是   透镜,   镜的焦距较大。当被观察物体在物镜的两倍焦距以外时,物体成一个   (选填“放大”或“缩小”)的   像(选填“实”或“虚”),然后这个像再经过目镜   (选填“放大”或“缩小”),观察者就能看清楚远处的物体。
18.(2020八上·香洲期末)人眼的成像原理与     (选填 “照相机”、“投影仪”或“放大镜”)相同。不少学生视力下降,患上近视眼,图     (选填“甲”或“乙”)是近视眼的光路示意图,应该佩戴由。     透镜制成的眼镜来矫正。
三、作图题
19.(2020八上·香洲期末)如图所示,请补充完整凸透镜的两条入射光线和平面镜的反射光线。
20.(2017八上·瑶海期末)如图,为某透镜成像的一种情况,其中AB是物体, MN是AB的像,试在图上的适当位置画上合适的透镜,并大致标出其焦点的位置。
21.(2017·江阴模拟)如图所示,MN为凸透镜的主光轴,A为蜡烛,A′为蜡烛在光屏上所成的像,根据凸透镜成像原理确定凸透镜的位置,并将凸透镜画出来.
四、实验探究题
22.(2020八上·北流期末)小明用如图所示装置探究“凸透镜成像的规律”,所用凸透镜焦距为 10
cm。
(1)实验时,首先要使烛焰、凸透镜、光屏的中心在   ;
(2)蜡烛、光屏和凸透镜在光具座上的位置如图所示,光屏上成清晰的像(像未画出),该像为倒立、   (选填“放大”或“缩小”)的实像,生活中的   (选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)利用了这个成像原理;
(3)保持凸透镜的位置不动,若将蜡烛逐渐向右移,光屏上的像会变得模糊,为使光屏上再次出现清晰的像可将光屏向   (选填“左”或“右”)移动;
(4)将蜡烛、光屏重新移回到如图的所示位置,光屏上出现清晰的像。若在蜡烛和凸透镜之间合适的位置放一个近视眼镜,应将光屏向   (选填“左”或“右”)移动,光屏上可再次出现清晰的像;
(5)现将一正立的字母“ ”放在透镜左侧,通过改变字母与凸透镜之间的距离,不可以看到的像有图中的______。
A. B. C. D.
23.(2021八上·成都期中)探究“凸透镜成像规律”的实验装置如图所示。
(1)可供选择的凸透镜有:A(焦距10cm)和B(焦距50cm),该实验应选择   ;
(2)将蜡烛移至光具座上35cm刻度线处,移动光屏,使烛焰在光屏上成清晰的像,该像是倒立、   (填“放大”“等大”或“缩小”)的实像;这种程序规律在生活中的应用是   (写一种名称即可),若将蜡烛向远离凸透镜方向移动,则所成的像变   。
(3)实验中,蜡烛逐渐变短,为了使像能完整地成在光屏的中央,可将透镜向   (选填“上”或“下”)移动。
(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,观察光屏时,像__________。
A.剩下半部分 B.剩下半部分
C.完整,亮度变暗 D.完整,亮度不变
24.(2021八上·重庆期中)小东探究凸透镜成像规律,做了如下几次试验:
(1)由图甲可知,测得凸透镜的焦距f=   cm。要调节光具座上烛焰、透镜和光屏三者的中心在   ;
(2)在图乙中烛焰在光屏上恰好成一清晰的像(未画出),则该像是倒立、   (选填“放大”、“等大”或“缩小”)的实像。生活中的   (选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)就是利用这一成像原理制成的;
(3)若在图乙中将凸透镜移到55.0cm刻度线处,则将光屏移动到   cm刻度线处,可以再次看到清晰的像。如果用遮光罩将凸透镜的上半部分罩住,则光屏上所成的像是   (选填“不完整的像”、“完整的像”、“完整的像但较暗”);
(4)在图乙中保持凸透镜在50.0cm刻度值不变,使光屏上的像变小,则蜡烛应向   (选填“靠近”或“远离”)凸透镜方向移动,同时适当移动光屏;
(5)如图丙所示,保持蜡烛的位置不变,移动透镜至图丙所示刻度线处,则人眼应该在图中   (选填“A”、“B”或“C”)处且朝着相应方向,才能观察到烛焰正立、放大的像;
(6)图丁中,点燃蜡烛,经过凸透镜在光屏上成清晰的倒立缩小的实像。然后在烛焰和凸透镜之间放一副近视眼镜,发现光屏上的像变模糊了,不改变眼镜和透镜的位置,要使光屏上再次呈现清晰的像,可以进行的操作是    (填“光屏远离透镜”或“蜡烛靠近透镜”)。
五、计算题
25.(2019八上·灵川期中)透镜焦距f的长短标志着折光本领大小。焦距越短,折光本领就越强。通常把透镜焦距的倒数叫作透镜的焦度,用Φ表示,即Φ= 。平常我们说的眼镜片的度数就是镜片的透镜焦度乘以100的值。凸透镜的度数是正值,凹透镜的度数是负值。
(1)求焦距分别为0.25m和0.5m的透镜,其焦度分别为多少?
(2)+300度和-400度的眼镜片,它们的焦度是多少?-400度的眼镜片焦距是多少?
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】镜面反射与漫反射;光的折射现象及其应用;光的色散;生活中的透镜
【解析】【解答】A.观众能从各个角度看到银幕上的图象,是由于光在银幕上发生了漫反射,A不符合题意;
B.露珠相当于凸透镜,叶脉在凸透镜的一倍焦点以内,成正立、放大的虚像,所以草地或树叶上的露珠下面的叶脉看起来比实际大,B符合题意;
C.看水中的鱼时,由于光从水中进入空气中时,折射角大于入射角,小猫逆着射来的光线看去,看到的鱼的位置比实际的位置要浅,所以小猫没有叉到鱼,C不符合题意;
D.雨过天晴时,常在天空出现彩虹,这是太阳光通过悬浮在空气中细小的水珠折射而成的;日环食是月球运动到地球和太阳之间,月球遮挡了太阳射向地球的光线,地球上某区域的人会看到日环食,某区域的人会看到日偏食,都是光的直线传播形成的,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】粗糙的物体发生漫反射;水珠相当于凸透镜,物体在一倍焦点以内,成正立、放大的虚像;空气中看水中的物体发生折射;彩虹是色散现象,是折射形成的。
2.【答案】A
【知识点】光的色散;近视眼的成因与矫正办法;生活中的透镜
【解析】【解答】A.放大镜是利用凸透镜成正立放大的虚像原理制成的,A错误,符合题意;
B.哈哈镜是利用光的反射规律成像的,B正确,不符合题意;
C.由于不同颜色的光的波长不同,通过三棱镜的折射程度不同,所以白光经三棱镜后,光屏上自上而下出现了红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的色带,C正确,不符合题意。
D.根据近视眼的成因,利用凹透镜能使光线发散的特点,在眼睛前面放一个凹透镜,就能使来自远处物体的光会聚在视网膜上,D正确,不符合题意。
故答案为:A。
【分析】放大镜成正立放大的虚像;哈哈镜是利用了光的反射规律;由于折射形成了色散现象;矫正近视眼利用凹透镜。
3.【答案】D
【知识点】近视眼的成因与矫正办法
【解析】【解答】由图可知,平行光经过眼球后在视网膜前会聚成像,屈光能力变强,属于近视眼。此时要矫正的话,需要在眼球前加一个凹透镜,将光线提前发散,从而使得最后光线会聚在视网膜上,成清晰的像。
故答案为:D。
【分析】近视眼是晶状体过厚使得对光线的偏折能力过强导致的,像成在视网膜的前方,应该佩戴凹透镜进行校正。
4.【答案】D
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验;凸透镜成像的应用
【解析】【解答】A.由图可知,此时成的是倒立、缩小的实像;把蜡烛和光屏互换位置,根据光路可逆可知,光屏上还能得到倒立、放大的实像,A不符合题意;
B.蜡烛适当向左移动,物距变大,像距应减小,要重新得到清晰的像,光屏要适当向左移动,B不符合题意;
C.蜡烛、透镜位置不变,即物距保持不变,只是换一个焦距较短的凸透镜,则此时的像距会变小,要重新得到清晰的像,光屏要适当向左移动,C不符合题意;
D.由图可知,此时成的是倒立、缩小的实像,则u>2f,f<v<2f
代入数据得30cm>2f,f<15cm<2f
解得7.5cm<f<15cm
D符合题意。
故答案为:D。
【分析】凸透镜成像为实像时,物距和像距互换时,可以再次成像;根据物距和像距的大小,可以计算焦距范围。
5.【答案】C
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验;凸透镜成像的应用
【解析】【解答】A.据凸透镜成像规律可知,当u=v=2f凸透镜成倒立、等大的实像;由图可知u=v=2f=20cm所以f=10cm,A不符合题意;
B.当物距u=8cm时u<f成正立、放大的虚像,应用于放大镜,B不符合题意;
C.当物距u=30cm时u>2f成倒立、缩小的实像2f>v>f应用于照相机,C符合题意;
D.物体从距凸透镜30cm处移动到15cm处的过程中,物距大于焦距,成实像,凸透镜成实像时,物距减小,像距增大,像变大,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】凸透镜成像时,像距和物距相等时,物体在二倍焦距,可以计算焦距的大小;根据物体在凸透镜的不同范围,可以判断凸透镜成像的特点。
6.【答案】D
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验;凸透镜成像的应用
【解析】【解答】A.平行与主光轴的光线经凸透镜折射后在光屏上成最小最亮的光点为凸透镜的焦点,从凸透镜光心到焦点的距离即为焦距,从刻度尺上可以测得该透镜的焦距为10.0cm。A正确,不符合题意;
B.图乙物距为40.0cm,大于二倍焦距,则像距应在一倍焦距和二倍焦距之间,图中光屏位于二倍焦距的位置上,向左适当移动光屏可以得到缩小的实像。B正确,不符合题意;
C.将蜡烛移至30cm处,物距为20cm,蜡烛位于二倍焦距的位置上,像距也在二倍焦距的位置上,此时在光屏上成倒立等大的实像。C正确,不符合题意;
D.将蜡烛移至45cm处,蜡烛位于一倍焦距以内,成正立放大的虚像,所以在光屏上不能得到缩小的实像。D错误,符合题意。
故答案为:D。
【分析】平行于主光轴的光线会聚的点是焦点,到凸透镜的距离是焦距;物体在凸透镜的二倍焦距时,成倒立等大的实像;物体在凸透镜的二倍焦距外时,像在一倍焦距和二倍焦距间,成倒立缩小的实像。
7.【答案】C
【知识点】光的直线传播及其应用;光的反射;透镜的光路图
【解析】【解答】A.甲图中,小孔成像实验中所成的像是实像,A不符合题意;
B.乙图中,雨后晴朗的夜晚,人在月光下行走,人迎着月光走时,水面会发生镜面反射,地面发生漫反射,亮处是水,暗处是地面,B不符合题意;
C.丙图中,把纸板F沿ON向后折一定的角度后,在纸板F上虽然看不见反射光线,但反射光线和入射光线法线仍在同一平面上,C符合题意;
D.丁图中,物距大于像距,成倒立缩小的实像,当蜡烛燃烧变短时,像也会变短,像变短的速度比蜡烛变短的速度慢,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】光发生反射时,通过折转光屏的方式可以判断,反射光线、入射光线和法线在同一平面内。
8.【答案】D
【知识点】凸透镜成像的应用;生活中的透镜
【解析】【解答】AC.摄像头相当于凸透镜,成倒立缩小实像,AC不符合题意;
B.二维码本身不发光,不是光源,B不符合题意;
D.摄像头是利用物距大于二倍焦距时,成倒立缩小实像的规律制成的,因此摄像头和二维码的距离大于二倍焦距,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】照相机的镜头是凸透镜;物体在照相机镜头的二倍焦距外,成像是倒立缩小的实像。
9.【答案】D
【知识点】凸透镜成像的应用;望远镜
【解析】【解答】AB.望远镜的物镜使物体在焦点附近成倒立缩小的实像,目镜相当于放大镜,使物体在焦点附近成正立放大的虚像,AB正确,不符合题意;
C.伽利略展示了人类第一架按照科学原理制造出来的天文望远镜,观测天体并绘制了第一幅月球表面图,C正确,不符合题意;
D.一般情况下,望远镜物镜由凸透镜组成,目镜有凸透镜或凹透镜两种类型,D错误,符合题意。
故答案为:D。
【分析】望远镜成像时,物镜成倒立缩小的实像,目镜成正立放大的虚像;物镜和目镜都是凸透镜。
10.【答案】D
【知识点】远视眼的成因与矫正办法
【解析】【解答】由图可知,来自物体的光经晶状体折射后成像在视网膜后面,所以该眼睛是远视眼,需要佩戴凸透镜将光线会聚一些,这样像可以成在视网膜上,D符合题意,ABC不符合题意.
故答案为:D.
【分析】远视眼的晶状体将光线会聚在视网膜之后,应该佩戴凸透镜进行矫正。
11.【答案】A
【知识点】生活中的透镜
【解析】【解答】A.液态镜头相当于凸透镜,凸透镜对光有会聚作用,A符合题意;
BCD.照相机照相时,物体在2倍焦距以外,所成的像是倒立、缩小的实像,BCD不符合题意。
故答案为:A。
【分析】凹透镜对光线有发散作用,凸透镜对光线有会聚作用。
12.【答案】B
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】A.图中物距小于像距,成倒立、放大的实像,成像特点与投影仪原理相同,A不符合题意;
B.实验中,蜡烛越烧越短,根据光线过光心不改变方向,像向光屏的上方移动,B符合题意;
C.根据光路是可逆的,如果把蜡烛与光屏对调,当物距等于原来像距时,仍可在光屏上得到清晰的像,此时成倒立、缩小的实像,C不符合题意;
D.由图可知,物距u=50.0cm﹣35.0cm=15.0cm
像距v=85.0cm﹣50.0cm=35.0cm
此时像的位置在二倍焦距以外,物体在一倍焦距和二倍焦距之间,即35.0cm>2f
2f>15.0cm>f
所以7.5cm<f<15.0cm
将蜡烛移动到45cm刻度处,物距小于焦距,成正立、放大的虚像,虚像不能成在光屏上,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】凸透镜成像时,物距大于像距时,成像应用于照相机;物体下降时,光屏上的实像上移;凸透镜成实像时,物距像距互换时,成像的大小不同;当物体在凸透镜的焦点内时,光屏上不成像。
13.【答案】焦点;可逆
【知识点】光的折射规律;主光轴、光心、焦点和焦距
【解析】【解答】平行于凸透镜主光轴的光线经凸透镜折射后,会聚于焦点,在光的折射中光路是可逆的,故将小灯泡放在凸透镜的焦点处,灯泡发出的光经凸透镜折射后,折射光线平行于主轴而成平行线。
【分析】当物距u=f时,凸透镜不成像,应用为强光聚焦手电筒、制作平行光线;光在传播过程中光路是可逆的。
14.【答案】远离;往后缩;不出现
【知识点】生活中的透镜
【解析】【解答】为了使全体同学都进入镜头,照相机所成的像变小了,像距也要变小,物距变大,故人不动,照相机离人远一些,镜头往后缩一些。
一只小虫子停在镜头上,相当于挡住了一部分光,没挡住的部分还可以成像,只是亮度略暗一些,小虫子在透镜的一倍焦距以内,不会在照片上成小虫子的像。
【分析】利用照相机时,若使像的范围变大,照相机远离物体;当照相机的物距变大时,像距减小。
15.【答案】放大;靠近
【知识点】凸透镜成像的应用;生活中的透镜
【解析】【解答】(1)凸透镜焦距为10cm,将烛焰放在距离凸透镜18cm处,物距2f>u>f,此时成倒立放大的实像。
(2)将远视眼镜片放在蜡烛和凸透镜之间,经过凸透镜的光线会比原来提前会聚成像,所以将光屏靠近凸透镜,才能在光屏上重新得到清晰的像。
【分析】物体在凸透镜的一倍焦距和二倍焦距之间时,成倒立放大的实像;远视眼镜是凸透镜,对光有会聚作用,使凸透镜成像靠近。
16.【答案】同一高度;使像能成在光屏中央;上;能
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】实验时应先调节烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一直线上,并且大致在同一高度,即使应烛焰和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上,像才能成在光屏的中央位置.
当烛焰离凸透镜20cm时,由图可知:物距大于像距,则物体是在2f之外所成的像,所以此时在另一侧光屏上得到一个清晰、倒立、缩小的烛焰实像;随着蜡烛的燃烧,火焰中心的高度降低,则光屏上的像向上移动;由上分析可知:20cm>2f,则f<10cm,所以移动蜡烛,使烛焰离凸透镜10cm,物体处于焦点之外,物体能成实像,所以再移动光屏,能在光屏上得到一个清晰的烛焰的像.
【分析】为了处像成在光屏的中央位置,调节烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一直线上,并且大致在同一高度,物距大于像距时得到倒立、缩小的烛焰实像,火焰中心的高度降低,则光屏上的像向上移动,由上分析可知:20cm>2f,则f<10cm,使烛焰离凸透镜10cm,物体处于焦点之外,物体能成实像.
17.【答案】凸;物;缩小;实;放大
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验;望远镜
【解析】【解答】这种望远镜由两组凸透镜组成,物镜与目镜,物镜的作用是相当于照相机原理,使远处的物体成像在焦点附近,成倒立、缩小的实像,目镜的作用相当于放大镜原理,当第一次所在像在目镜焦点以内时成正立、放大的虚像。
故答案为:凸,物,缩小,实,放大
【分析】了解望远镜的物镜与目镜,物境就是对着物体的透镜,目镜就是对着眼睛的透镜,物镜的成像原理是照相机,目镜的成像原理是放大镜。
18.【答案】照相机;甲;凹
【知识点】眼睛及其视物原理;近视眼的成因与矫正办法
【解析】【解答】眼球好像一架照相机,晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜,视网膜相当于光屏, 我们看物体时,通过睫状体的伸缩来调节晶状体的弯曲程度,改变晶状体的焦距,使不同远近的物体都能在物距大于二倍焦距的范围,在视网膜上成缩小、倒立的实像。
近视眼是晶状体的曲度变大,会聚能力(即折光能力)增强,像呈在视网膜的前方,应佩戴发散透镜,即凹透镜,使光线推迟会聚。
【分析】眼睛好像一架照相机,晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜,它把来自物体的光会聚在视网膜上,成倒立、缩小的实像。近视眼是因为晶状体太厚或眼球过长,远处物体的像成在视网膜的前方,凹透镜对光线有发散作用,使原来会聚成像的光线错后会聚到视网膜上。
19.【答案】解:如图所示:
【知识点】作光的反射光路图;透镜的光路图
【解析】【解答】通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴,过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变,入射到平面镜上,由入射点画出法线,根据反射角等于入射角画出反射光线,如图所示:
【分析】先确定所给经凸透镜折射后的折射光线的特点,然后根据凸透镜的光学特点(三条特殊光线)画出对应的入射光线。
20.【答案】解:如图所示:
【知识点】透镜的光路图;凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】由图知,物体AB成正立放大的虚像,则此透镜为凸透镜,虚像由折射光线的反向延长线相交形成;
根据过凸透镜光心的光线传播不变的特点,连接MA并延长,交于主光轴,可确定凸透镜的位置;
作出平行的主光轴的光线,折射后过焦点,据此确定焦点的位置,作图如下:
【分析】根据凸透镜成像规律和凸透镜的三条特殊光线作图.
21.【答案】解:如下图所示:
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】解:(1)本题的关键是确定光心,光心的位置确定了,透镜的位置就确定了;(2)因为光心的光线传播方向不改变,所以连接蜡烛火焰的顶点和火焰的像的顶点,与主光轴相交于O点,O点就是凸透镜的光心;(3)光心就是透镜的中心,以O点为中心,画出凸透镜,
【分析】(1)平行于凸透镜主光轴的光线,经凸透镜折射后过焦点(2)从凸透镜焦点发出射向凸透镜的光线,经凸透镜折射后与主光轴平行;(3)射向凸透镜光心的光线,经凸透镜折射后传播方向不改变.
22.【答案】(1)同一高度
(2)缩小;照相机
(3)右
(4)右
(5)A
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】(1)蜡烛、凸透镜、光屏,三者在同一条直线上,三者的中心大致在同一高度,像才能呈在光屏的中央。
(2)物距大于像距,成倒立、缩小的实像,照相机就是利用这一成像规律工作的。
(3)当凸透镜的位置不变时,只向右移动蜡烛,要使光屏上再次出现一个明亮清晰的像,可以向右移动光屏,才能再一次成像,并且此时的像比刚才的像大。
(4)凹透镜对光线有发散作用,像推迟会聚,结果光屏上原来清晰的像变得模糊了,若不改变蜡烛和凸透镜的位置,应将光屏远离凸透镜,即可将光屏向右移,才能使蜡烛的像变得清晰。
(5)A.根据凸透镜成像规律可知,凸透镜不可能成正立缩小像,A错误,符合题意;
B.当物距大于二倍焦距时,凸透镜成倒立、缩小的实像(倒立的像与物体左右相反),B正确,不符合题意;
C.当物距小于焦距时,凸透镜成正立、放大的虚像,C正确,不符合题意;
D.当物距大于一倍焦距小于二倍焦距时,凸透镜成倒立、放大的实像,D正确,不符合题意。
故答案为:A。
【分析】(1)蜡烛、凸透镜、光屏,三者在同一条直线上,使像呈在光屏的中央。
(2)利用凸透镜成像的特点分析。
物体位置 像的位置 像的大小 像的性质 应用举例
u>2f f< v <2f 像、物异侧 缩小 倒立实像 照相机
u=2f v =2f 像、物异侧 等大 倒立实像 测焦距
f2f 像、物异侧 放大 倒立实像 幻灯机、投影仪
(3)近视眼是晶状体变厚,晶状体对光线的会聚能力增强,使像成在视网膜的前方,戴凹透镜使光线发散一些,使像呈在视网膜上。
23.【答案】(1)A
(2)放大;投影仪;小
(3)下
(4)C
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】(1)凸透镜成实像时,物像之距最小应为4f,光具座的长度为1 m,B焦距为50 cm,相对来说无法完成实验,应该选择焦距为10 cm的凸透镜A。
(2)将蜡烛移至光具座上35 cm刻度线处,此时物距为15 cm,即 ,根据凸透镜成像原理,此时成的是倒立、放大的实像,其应用是投影仪。 若将蜡烛向远离凸透镜方向移动,物距变大,则像距变小。
(3)随着实验的进行,蜡烛由于燃烧逐渐变短,根据过光心的光传播方向不变可知,光屏上的像逐渐向上移动,为了使像完整的成在光屏的中央,可将光屏或蜡烛向上移动,或将凸透镜向下移动。
(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线成完整的像,但由于会聚的光线比原来减少,所以像比原来变暗,故答案为:C。
【分析】(1)凸透镜成实像时,物像之距最小应为4f,根据其结合光具座的长度进行判断。
(2)根据凸透镜成像的特点分析。
物体位置 像的位置 像的大小 像的性质 应用举例
u>2f f< v <2f 像、物异侧 缩小 倒立实像 照相机
u=2f v =2f 像、物异侧 等大 倒立实像 测焦距
f2f 像、物异侧 放大 倒立实像 幻灯机、投影仪
(3)当用遮光板挡住透镜的某一部分时,由于通过凸透镜会聚的光线数量减少,所以像会比原来变暗,但仍成完整的像。
24.【答案】(1)10.0;同一高度
(2)放大;投影仪
(3)75;完整的像但较暗
(4)远离
(5)B
(6)光屏远离透镜
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】(1)如图甲平行光线会聚为一点,即为焦点,光心到焦点的距离为焦距,焦距为10.0cm;为了让像成在光屏的正中央,需要调节光具座上烛焰、透镜和光屏三者的中心在同一高度。
(2)在图乙中物距为15.0cm,在一倍焦距和两倍焦距之间,故成的是倒立的放大的实像;生活中的投影仪就是利用这一原理制成的。
(3) 若在图乙中将凸透镜移到55cm刻度线处,物距为
此时的物距为两倍的焦距,那么像距也是两倍的焦距,成的是等大的像,故光屏需要移动至
故光屏需要移动至 ;如果用遮光罩将凸透镜的上半部分罩住,下半部分透明,物体所有的光线经过凸透镜折射成像,故仍然能够成完整的像,但是由于只透过了一半的光线,故像较暗。
(4)在图乙中保持凸透镜在50.0cm刻度值不变,使光屏上的像变小,根据凸透镜成像的规律,物远像近像变小,故将蜡烛远离凸透镜。
(5)如图丙所示,物距小于焦距,故应用是放大镜,成的是虚像,物像同侧,故需要根据B处看到像。
(6)放一副近视眼镜,近视眼镜是凹透镜,会使光线发散,故像距变大,故将光屏向远离透镜的方向移动。
【分析】(1)平行光会聚于凸透镜的焦点,焦点到凸透镜的距离是焦距;实验时,调节烛焰、透镜和光屏三者的中心在同一高度;
(2)当物距小于像距时,物体成倒立放大的实像,投影仪的成像利用了此原理;
(3)当物距等于像距时,物体在二倍焦距点;挡住部分凸透镜时,凸透镜成像是完整的但变暗;
(4)当物体在凸透镜的二倍焦距外时,成像是倒立缩小的实像;
(5)当物体在凸透镜的焦点内时,需要透过凸透镜观察像;
(6)近视眼镜是凹透镜,对光有发散作用,使凸透镜成像远离。
25.【答案】(1)解:由题可知,焦度 ;则焦距分别为0.25m和0.5m的透镜,其焦度分别为:
答:焦距分别为0.25m和0.5m的透镜,其焦度分别为4m-1和2m-1;
(2)解:由题可知,眼镜的度数 ,则透镜的焦度Φ=眼镜的度数÷100; 则+300度和-400度的眼镜片,它们的焦度分别是:
而焦度 ,故-400度眼镜片的焦距为
答:+300度和-400度的眼镜片,它们的焦度分别是3m-1 和4m-1;-400度的眼镜片焦距是0.25m。
【知识点】近视眼的成因与矫正办法;远视眼的成因与矫正办法
【解析】【分析】(1)结合题目给出的焦距与焦度之间的关系是求解即可;
(2)同理,结合焦度与读数之间的关系求解叫焦度,再利用关系式Φ= 求解焦距即可。
1 / 1人教版物理八年级上学期 透镜 单元测试(基础+重难点+易错点)
一、单选题
1.(2021八上·江州期中)如图所示的有关光现象中,说法正确的是(  )
A. 图中,观众能从多角度看到银幕上的图像,是由于在银幕发生了镜面反射
B. 图中,圆形的露珠相当于凸透镜,叶脉在这个“凸透镜”中成正立、放大的虚像
C. 图中,小猫没有叉到鱼,是因为光从空气射入水中发生了折射的缘故
D. 图中,彩虹成因与日环食的成因相同
【答案】B
【知识点】镜面反射与漫反射;光的折射现象及其应用;光的色散;生活中的透镜
【解析】【解答】A.观众能从各个角度看到银幕上的图象,是由于光在银幕上发生了漫反射,A不符合题意;
B.露珠相当于凸透镜,叶脉在凸透镜的一倍焦点以内,成正立、放大的虚像,所以草地或树叶上的露珠下面的叶脉看起来比实际大,B符合题意;
C.看水中的鱼时,由于光从水中进入空气中时,折射角大于入射角,小猫逆着射来的光线看去,看到的鱼的位置比实际的位置要浅,所以小猫没有叉到鱼,C不符合题意;
D.雨过天晴时,常在天空出现彩虹,这是太阳光通过悬浮在空气中细小的水珠折射而成的;日环食是月球运动到地球和太阳之间,月球遮挡了太阳射向地球的光线,地球上某区域的人会看到日环食,某区域的人会看到日偏食,都是光的直线传播形成的,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】粗糙的物体发生漫反射;水珠相当于凸透镜,物体在一倍焦点以内,成正立、放大的虚像;空气中看水中的物体发生折射;彩虹是色散现象,是折射形成的。
2.(2020八上·禅城期末)如四幅图中,图文对应关系不正确的是(  )
A. 放大镜是成正立、放大的实像
B. 哈哈镜是利用光的反射规律成像的
C. 光的色散现象是由于光的折射造成的
D. 这是矫正近视眼的光路图
【答案】A
【知识点】光的色散;近视眼的成因与矫正办法;生活中的透镜
【解析】【解答】A.放大镜是利用凸透镜成正立放大的虚像原理制成的,A错误,符合题意;
B.哈哈镜是利用光的反射规律成像的,B正确,不符合题意;
C.由于不同颜色的光的波长不同,通过三棱镜的折射程度不同,所以白光经三棱镜后,光屏上自上而下出现了红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的色带,C正确,不符合题意。
D.根据近视眼的成因,利用凹透镜能使光线发散的特点,在眼睛前面放一个凹透镜,就能使来自远处物体的光会聚在视网膜上,D正确,不符合题意。
故答案为:A。
【分析】放大镜成正立放大的虚像;哈哈镜是利用了光的反射规律;由于折射形成了色散现象;矫正近视眼利用凹透镜。
3.(2021·北部湾)图是一位同学眼球成像的示意图,他所患眼疾及矫正视力应配戴的透镜类型是(  )
A.远视眼,凸透镜 B.远视眼,凹透镜
C.近视眼,凸透镜 D.近视眼,凹透镜
【答案】D
【知识点】近视眼的成因与矫正办法
【解析】【解答】由图可知,平行光经过眼球后在视网膜前会聚成像,屈光能力变强,属于近视眼。此时要矫正的话,需要在眼球前加一个凹透镜,将光线提前发散,从而使得最后光线会聚在视网膜上,成清晰的像。
故答案为:D。
【分析】近视眼是晶状体过厚使得对光线的偏折能力过强导致的,像成在视网膜的前方,应该佩戴凹透镜进行校正。
4.(2021八上·江州期中)把蜡烛放在凸透镜左侧,在右侧调整光屏到透镜的距离,使烛焰在光屏上成清晰的实像(光具座刻度的分度值是cm),下列说正确的是(  )
A.蜡烛和光屏互换位置,光屏上还能得到倒立缩小的实像
B.蜡烛向左适当移动,要重新得到清晰的像,光屏要适当向右移动
C.蜡烛,透镜位置不变,只是换一只焦距更短的透镜,要重新得到清晰的像,光屏要适当向右移动
D.此透镜的焦距在7.5cm至15cm之间
【答案】D
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验;凸透镜成像的应用
【解析】【解答】A.由图可知,此时成的是倒立、缩小的实像;把蜡烛和光屏互换位置,根据光路可逆可知,光屏上还能得到倒立、放大的实像,A不符合题意;
B.蜡烛适当向左移动,物距变大,像距应减小,要重新得到清晰的像,光屏要适当向左移动,B不符合题意;
C.蜡烛、透镜位置不变,即物距保持不变,只是换一个焦距较短的凸透镜,则此时的像距会变小,要重新得到清晰的像,光屏要适当向左移动,C不符合题意;
D.由图可知,此时成的是倒立、缩小的实像,则u>2f,f<v<2f
代入数据得30cm>2f,f<15cm<2f
解得7.5cm<f<15cm
D符合题意。
故答案为:D。
【分析】凸透镜成像为实像时,物距和像距互换时,可以再次成像;根据物距和像距的大小,可以计算焦距范围。
5.(2020八上·荆州期末)在“探究凸透镜成像的规律”实验时,某小组测量出物距u和像距v的数据,并绘制成如图所示的图象,下列说法中正确的是(  )
A.该凸透镜的焦距f=20cm
B.当物距u=8cm时,成正立、放大的虚像,投影仪利用了这条规律
C.当物距u=30cm时,成倒立、缩小的实像,照相机利用了这条规律
D.物体从距凸透镜30cm处向距凸透镜15cm处移动过程中,所成的像会逐渐变小
【答案】C
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验;凸透镜成像的应用
【解析】【解答】A.据凸透镜成像规律可知,当u=v=2f凸透镜成倒立、等大的实像;由图可知u=v=2f=20cm所以f=10cm,A不符合题意;
B.当物距u=8cm时u<f成正立、放大的虚像,应用于放大镜,B不符合题意;
C.当物距u=30cm时u>2f成倒立、缩小的实像2f>v>f应用于照相机,C符合题意;
D.物体从距凸透镜30cm处移动到15cm处的过程中,物距大于焦距,成实像,凸透镜成实像时,物距减小,像距增大,像变大,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】凸透镜成像时,像距和物距相等时,物体在二倍焦距,可以计算焦距的大小;根据物体在凸透镜的不同范围,可以判断凸透镜成像的特点。
6.(2021·百色)如图所示是“科学探究:凸透镜成像”的实验操作情景,下列说法错误的是(  )
A.从图甲中可知该透镜的焦距为10.0cm
B.如图乙所示,向左适当移动光屏可以得到缩小的实像
C.如图乙所示,将蜡烛移至30cm处,光屏上可得到等大的实像
D.如图乙所示,将蜡烛移至45cm处,移动光屏可以得到缩小的实像
【答案】D
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验;凸透镜成像的应用
【解析】【解答】A.平行与主光轴的光线经凸透镜折射后在光屏上成最小最亮的光点为凸透镜的焦点,从凸透镜光心到焦点的距离即为焦距,从刻度尺上可以测得该透镜的焦距为10.0cm。A正确,不符合题意;
B.图乙物距为40.0cm,大于二倍焦距,则像距应在一倍焦距和二倍焦距之间,图中光屏位于二倍焦距的位置上,向左适当移动光屏可以得到缩小的实像。B正确,不符合题意;
C.将蜡烛移至30cm处,物距为20cm,蜡烛位于二倍焦距的位置上,像距也在二倍焦距的位置上,此时在光屏上成倒立等大的实像。C正确,不符合题意;
D.将蜡烛移至45cm处,蜡烛位于一倍焦距以内,成正立放大的虚像,所以在光屏上不能得到缩小的实像。D错误,符合题意。
故答案为:D。
【分析】平行于主光轴的光线会聚的点是焦点,到凸透镜的距离是焦距;物体在凸透镜的二倍焦距时,成倒立等大的实像;物体在凸透镜的二倍焦距外时,像在一倍焦距和二倍焦距间,成倒立缩小的实像。
7.(2021·成华模拟)如图所示的光现象,下列说法正确的是(  )
A.甲图中,蜡烛离小孔越远,屏幕上所成的虚像将离小孔越近,像的大小将变小
B.乙图中,雨后晴朗的夜晚,人在月光下行走,人迎着月光走时,亮处是地面,暗处是水
C.丙图中,把纸板F沿ON向后折一定的角度后,反射光线和入射光线法线仍在同一平面上
D.丁图是照相机原理图,当蜡烛燃烧变短时,像也会变短,像变短的速度比蜡烛变短的速度快
【答案】C
【知识点】光的直线传播及其应用;光的反射;透镜的光路图
【解析】【解答】A.甲图中,小孔成像实验中所成的像是实像,A不符合题意;
B.乙图中,雨后晴朗的夜晚,人在月光下行走,人迎着月光走时,水面会发生镜面反射,地面发生漫反射,亮处是水,暗处是地面,B不符合题意;
C.丙图中,把纸板F沿ON向后折一定的角度后,在纸板F上虽然看不见反射光线,但反射光线和入射光线法线仍在同一平面上,C符合题意;
D.丁图中,物距大于像距,成倒立缩小的实像,当蜡烛燃烧变短时,像也会变短,像变短的速度比蜡烛变短的速度慢,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】光发生反射时,通过折转光屏的方式可以判断,反射光线、入射光线和法线在同一平面内。
8.(2021·马山模拟)如图共享单车极大地便利了市民出行。使用者用手机扫车牌上的二维码,获取验证后自动开锁即可使用。关于手机扫码使用过程,下列说法正确的是(  )
A.手机的摄像头相当于凹透镜
B.车牌上的二维码是光源
C.手机摄像头拍照时成的是虚像
D.扫码时二维码要位于摄像头二倍焦距以外
【答案】D
【知识点】凸透镜成像的应用;生活中的透镜
【解析】【解答】AC.摄像头相当于凸透镜,成倒立缩小实像,AC不符合题意;
B.二维码本身不发光,不是光源,B不符合题意;
D.摄像头是利用物距大于二倍焦距时,成倒立缩小实像的规律制成的,因此摄像头和二维码的距离大于二倍焦距,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】照相机的镜头是凸透镜;物体在照相机镜头的二倍焦距外,成像是倒立缩小的实像。
9.(2020八上·丰南期末)随着人们生活水平和文化水平的提高,望远镜已逐渐成为人们文化消费的必备品进入日常生活,如图所示,关于望远镜的知识,以下说法不正确的是(  )
A.望远镜靠近眼睛的镜片叫目镜,利用目镜可以把景物的像放大,相当于放大镜
B.物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成缩小的实像,这类似于照相机
C.第一个用天文望远镜观测天体的科学家是伽利略
D.望远镜都是由一个凸透镜和一个凹透镜构成的
【答案】D
【知识点】凸透镜成像的应用;望远镜
【解析】【解答】AB.望远镜的物镜使物体在焦点附近成倒立缩小的实像,目镜相当于放大镜,使物体在焦点附近成正立放大的虚像,AB正确,不符合题意;
C.伽利略展示了人类第一架按照科学原理制造出来的天文望远镜,观测天体并绘制了第一幅月球表面图,C正确,不符合题意;
D.一般情况下,望远镜物镜由凸透镜组成,目镜有凸透镜或凹透镜两种类型,D错误,符合题意。
故答案为:D。
【分析】望远镜成像时,物镜成倒立缩小的实像,目镜成正立放大的虚像;物镜和目镜都是凸透镜。
10.(2020八上·宜州期末)常见的视力缺陷有近视和远视.图是一位视力缺陷人员的眼球成像示意图,他的视力缺陷类型及矫正视力需要配戴的透镜种类是(  )
A.近视眼,凹透镜 B.近视眼,凸透镜
C.远视眼,凹透镜 D.远视眼,凸透镜
【答案】D
【知识点】远视眼的成因与矫正办法
【解析】【解答】由图可知,来自物体的光经晶状体折射后成像在视网膜后面,所以该眼睛是远视眼,需要佩戴凸透镜将光线会聚一些,这样像可以成在视网膜上,D符合题意,ABC不符合题意.
故答案为:D.
【分析】远视眼的晶状体将光线会聚在视网膜之后,应该佩戴凸透镜进行矫正。
11.(2021·长春)华为某款手机的相机配有先进的液态镜头。液态镜头由充满液体的容器和弹性高分子膜组成。液态镜头相当于凸透镜,使物体到相机的距离无论远近,都可以变焦成像。液态镜头(  )
A.对光有会聚作用 B.能成倒立的虚像
C.能成正立的实像 D.能成缩小的虚像
【答案】A
【知识点】生活中的透镜
【解析】【解答】A.液态镜头相当于凸透镜,凸透镜对光有会聚作用,A符合题意;
BCD.照相机照相时,物体在2倍焦距以外,所成的像是倒立、缩小的实像,BCD不符合题意。
故答案为:A。
【分析】凹透镜对光线有发散作用,凸透镜对光线有会聚作用。
12.(2020八上·三水期末)在“探究凸透镜成像规律”的实验中,蜡烛、凸透镜、光屏的位置如图所示,此时烛焰在光屏上成一个清晰的像,则以下判断正确的是(  )
A.这个清晰的像是倒立、放大的实像,照相机就是应用这个原理的
B.当蜡烛因燃烧而变短时,光屏上的像会向上移
C.若将蜡烛和光屏的位置互换,光屏上仍能呈现出烛焰倒立、放大的实像
D.若将蜡烛移动到以45cm刻度处,光屏适当向右移动会在光屏上呈现清晰的像
【答案】B
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】A.图中物距小于像距,成倒立、放大的实像,成像特点与投影仪原理相同,A不符合题意;
B.实验中,蜡烛越烧越短,根据光线过光心不改变方向,像向光屏的上方移动,B符合题意;
C.根据光路是可逆的,如果把蜡烛与光屏对调,当物距等于原来像距时,仍可在光屏上得到清晰的像,此时成倒立、缩小的实像,C不符合题意;
D.由图可知,物距u=50.0cm﹣35.0cm=15.0cm
像距v=85.0cm﹣50.0cm=35.0cm
此时像的位置在二倍焦距以外,物体在一倍焦距和二倍焦距之间,即35.0cm>2f
2f>15.0cm>f
所以7.5cm<f<15.0cm
将蜡烛移动到45cm刻度处,物距小于焦距,成正立、放大的虚像,虚像不能成在光屏上,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】凸透镜成像时,物距大于像距时,成像应用于照相机;物体下降时,光屏上的实像上移;凸透镜成实像时,物距像距互换时,成像的大小不同;当物体在凸透镜的焦点内时,光屏上不成像。
二、填空题
13.(2021八下·咸阳月考)凸透镜能使跟主光轴平行的光会聚在主光轴上的一点,这个点叫凸透镜的焦点,请你猜想,要想利用凸透镜使小灯泡发出的光变成平行光,应该把小灯泡放在凸透镜的   位置,你猜想的依据是:在折射中光路是   的。
【答案】焦点;可逆
【知识点】光的折射规律;主光轴、光心、焦点和焦距
【解析】【解答】平行于凸透镜主光轴的光线经凸透镜折射后,会聚于焦点,在光的折射中光路是可逆的,故将小灯泡放在凸透镜的焦点处,灯泡发出的光经凸透镜折射后,折射光线平行于主轴而成平行线。
【分析】当物距u=f时,凸透镜不成像,应用为强光聚焦手电筒、制作平行光线;光在传播过程中光路是可逆的。
14.(2021八下·陈仓期中)运动会开幕式上小华帮同学们照集体照,发现有部分同学在画面之外,为了使全体同学都进入画面,小明拿着相机应   同学们(选填“远离”或“靠近”),同时应将相机的镜头   (选填“往前伸”或“往后缩”)。拍完照后准备给镜头盖上盖子时,小明突然发现镜头上有一只小虫子,请你分析:小明所拍的相片将   小虫子的像。(选填“出现”或“不出现”)
【答案】远离;往后缩;不出现
【知识点】生活中的透镜
【解析】【解答】为了使全体同学都进入镜头,照相机所成的像变小了,像距也要变小,物距变大,故人不动,照相机离人远一些,镜头往后缩一些。
一只小虫子停在镜头上,相当于挡住了一部分光,没挡住的部分还可以成像,只是亮度略暗一些,小虫子在透镜的一倍焦距以内,不会在照片上成小虫子的像。
【分析】利用照相机时,若使像的范围变大,照相机远离物体;当照相机的物距变大时,像距减小。
15.(2021·台儿庄模拟)小明将一只点燃的蜡烛放在凸透镜(f=10cm)前18cm处,光屏上得到了烛焰倒立、   的实像(选填“放大”“缩小”“等大”),然后他在蜡烛和凸透镜之间放置了一个远视眼镜片,光屏上烛焰的清晰像变模糊了(如图所示),若想在光屏上重新得到清晰的烛焰像,他可将光屏   凸透镜.(选填“靠近”、“远离”)。
【答案】放大;靠近
【知识点】凸透镜成像的应用;生活中的透镜
【解析】【解答】(1)凸透镜焦距为10cm,将烛焰放在距离凸透镜18cm处,物距2f>u>f,此时成倒立放大的实像。
(2)将远视眼镜片放在蜡烛和凸透镜之间,经过凸透镜的光线会比原来提前会聚成像,所以将光屏靠近凸透镜,才能在光屏上重新得到清晰的像。
【分析】物体在凸透镜的一倍焦距和二倍焦距之间时,成倒立放大的实像;远视眼镜是凸透镜,对光有会聚作用,使凸透镜成像靠近。
16.如图所示是某实验小组合作探究“凸透镜成像规律”的实验装置(足够长),实验时应先调节烛焰、凸透镜、光屏,使三者的中心在同一直线上,并且大致在   ,这样做的目的是   ;当烛焰离凸透镜20cm时,在另一侧光屏上得到一个清晰、倒立、缩小的烛焰的像,随着蜡烛的燃烧,可观察到光屏上的像向   (选填“上”或“下”)移动;移动蜡烛,使烛焰离凸透镜10cm,再移动光屏,   (选填“能”或“不能”)在光屏上得到一个清晰的烛焰的像.
【答案】同一高度;使像能成在光屏中央;上;能
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】实验时应先调节烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一直线上,并且大致在同一高度,即使应烛焰和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上,像才能成在光屏的中央位置.
当烛焰离凸透镜20cm时,由图可知:物距大于像距,则物体是在2f之外所成的像,所以此时在另一侧光屏上得到一个清晰、倒立、缩小的烛焰实像;随着蜡烛的燃烧,火焰中心的高度降低,则光屏上的像向上移动;由上分析可知:20cm>2f,则f<10cm,所以移动蜡烛,使烛焰离凸透镜10cm,物体处于焦点之外,物体能成实像,所以再移动光屏,能在光屏上得到一个清晰的烛焰的像.
【分析】为了处像成在光屏的中央位置,调节烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一直线上,并且大致在同一高度,物距大于像距时得到倒立、缩小的烛焰实像,火焰中心的高度降低,则光屏上的像向上移动,由上分析可知:20cm>2f,则f<10cm,使烛焰离凸透镜10cm,物体处于焦点之外,物体能成实像.
17.一般天文望远镜的目镜和物镜使用的都是   透镜,   镜的焦距较大。当被观察物体在物镜的两倍焦距以外时,物体成一个   (选填“放大”或“缩小”)的   像(选填“实”或“虚”),然后这个像再经过目镜   (选填“放大”或“缩小”),观察者就能看清楚远处的物体。
【答案】凸;物;缩小;实;放大
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验;望远镜
【解析】【解答】这种望远镜由两组凸透镜组成,物镜与目镜,物镜的作用是相当于照相机原理,使远处的物体成像在焦点附近,成倒立、缩小的实像,目镜的作用相当于放大镜原理,当第一次所在像在目镜焦点以内时成正立、放大的虚像。
故答案为:凸,物,缩小,实,放大
【分析】了解望远镜的物镜与目镜,物境就是对着物体的透镜,目镜就是对着眼睛的透镜,物镜的成像原理是照相机,目镜的成像原理是放大镜。
18.(2020八上·香洲期末)人眼的成像原理与     (选填 “照相机”、“投影仪”或“放大镜”)相同。不少学生视力下降,患上近视眼,图     (选填“甲”或“乙”)是近视眼的光路示意图,应该佩戴由。     透镜制成的眼镜来矫正。
【答案】照相机;甲;凹
【知识点】眼睛及其视物原理;近视眼的成因与矫正办法
【解析】【解答】眼球好像一架照相机,晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜,视网膜相当于光屏, 我们看物体时,通过睫状体的伸缩来调节晶状体的弯曲程度,改变晶状体的焦距,使不同远近的物体都能在物距大于二倍焦距的范围,在视网膜上成缩小、倒立的实像。
近视眼是晶状体的曲度变大,会聚能力(即折光能力)增强,像呈在视网膜的前方,应佩戴发散透镜,即凹透镜,使光线推迟会聚。
【分析】眼睛好像一架照相机,晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜,它把来自物体的光会聚在视网膜上,成倒立、缩小的实像。近视眼是因为晶状体太厚或眼球过长,远处物体的像成在视网膜的前方,凹透镜对光线有发散作用,使原来会聚成像的光线错后会聚到视网膜上。
三、作图题
19.(2020八上·香洲期末)如图所示,请补充完整凸透镜的两条入射光线和平面镜的反射光线。
【答案】解:如图所示:
【知识点】作光的反射光路图;透镜的光路图
【解析】【解答】通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴,过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变,入射到平面镜上,由入射点画出法线,根据反射角等于入射角画出反射光线,如图所示:
【分析】先确定所给经凸透镜折射后的折射光线的特点,然后根据凸透镜的光学特点(三条特殊光线)画出对应的入射光线。
20.(2017八上·瑶海期末)如图,为某透镜成像的一种情况,其中AB是物体, MN是AB的像,试在图上的适当位置画上合适的透镜,并大致标出其焦点的位置。
【答案】解:如图所示:
【知识点】透镜的光路图;凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】由图知,物体AB成正立放大的虚像,则此透镜为凸透镜,虚像由折射光线的反向延长线相交形成;
根据过凸透镜光心的光线传播不变的特点,连接MA并延长,交于主光轴,可确定凸透镜的位置;
作出平行的主光轴的光线,折射后过焦点,据此确定焦点的位置,作图如下:
【分析】根据凸透镜成像规律和凸透镜的三条特殊光线作图.
21.(2017·江阴模拟)如图所示,MN为凸透镜的主光轴,A为蜡烛,A′为蜡烛在光屏上所成的像,根据凸透镜成像原理确定凸透镜的位置,并将凸透镜画出来.
【答案】解:如下图所示:
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】解:(1)本题的关键是确定光心,光心的位置确定了,透镜的位置就确定了;(2)因为光心的光线传播方向不改变,所以连接蜡烛火焰的顶点和火焰的像的顶点,与主光轴相交于O点,O点就是凸透镜的光心;(3)光心就是透镜的中心,以O点为中心,画出凸透镜,
【分析】(1)平行于凸透镜主光轴的光线,经凸透镜折射后过焦点(2)从凸透镜焦点发出射向凸透镜的光线,经凸透镜折射后与主光轴平行;(3)射向凸透镜光心的光线,经凸透镜折射后传播方向不改变.
四、实验探究题
22.(2020八上·北流期末)小明用如图所示装置探究“凸透镜成像的规律”,所用凸透镜焦距为 10
cm。
(1)实验时,首先要使烛焰、凸透镜、光屏的中心在   ;
(2)蜡烛、光屏和凸透镜在光具座上的位置如图所示,光屏上成清晰的像(像未画出),该像为倒立、   (选填“放大”或“缩小”)的实像,生活中的   (选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)利用了这个成像原理;
(3)保持凸透镜的位置不动,若将蜡烛逐渐向右移,光屏上的像会变得模糊,为使光屏上再次出现清晰的像可将光屏向   (选填“左”或“右”)移动;
(4)将蜡烛、光屏重新移回到如图的所示位置,光屏上出现清晰的像。若在蜡烛和凸透镜之间合适的位置放一个近视眼镜,应将光屏向   (选填“左”或“右”)移动,光屏上可再次出现清晰的像;
(5)现将一正立的字母“ ”放在透镜左侧,通过改变字母与凸透镜之间的距离,不可以看到的像有图中的______。
A. B. C. D.
【答案】(1)同一高度
(2)缩小;照相机
(3)右
(4)右
(5)A
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】(1)蜡烛、凸透镜、光屏,三者在同一条直线上,三者的中心大致在同一高度,像才能呈在光屏的中央。
(2)物距大于像距,成倒立、缩小的实像,照相机就是利用这一成像规律工作的。
(3)当凸透镜的位置不变时,只向右移动蜡烛,要使光屏上再次出现一个明亮清晰的像,可以向右移动光屏,才能再一次成像,并且此时的像比刚才的像大。
(4)凹透镜对光线有发散作用,像推迟会聚,结果光屏上原来清晰的像变得模糊了,若不改变蜡烛和凸透镜的位置,应将光屏远离凸透镜,即可将光屏向右移,才能使蜡烛的像变得清晰。
(5)A.根据凸透镜成像规律可知,凸透镜不可能成正立缩小像,A错误,符合题意;
B.当物距大于二倍焦距时,凸透镜成倒立、缩小的实像(倒立的像与物体左右相反),B正确,不符合题意;
C.当物距小于焦距时,凸透镜成正立、放大的虚像,C正确,不符合题意;
D.当物距大于一倍焦距小于二倍焦距时,凸透镜成倒立、放大的实像,D正确,不符合题意。
故答案为:A。
【分析】(1)蜡烛、凸透镜、光屏,三者在同一条直线上,使像呈在光屏的中央。
(2)利用凸透镜成像的特点分析。
物体位置 像的位置 像的大小 像的性质 应用举例
u>2f f< v <2f 像、物异侧 缩小 倒立实像 照相机
u=2f v =2f 像、物异侧 等大 倒立实像 测焦距
f2f 像、物异侧 放大 倒立实像 幻灯机、投影仪
(3)近视眼是晶状体变厚,晶状体对光线的会聚能力增强,使像成在视网膜的前方,戴凹透镜使光线发散一些,使像呈在视网膜上。
23.(2021八上·成都期中)探究“凸透镜成像规律”的实验装置如图所示。
(1)可供选择的凸透镜有:A(焦距10cm)和B(焦距50cm),该实验应选择   ;
(2)将蜡烛移至光具座上35cm刻度线处,移动光屏,使烛焰在光屏上成清晰的像,该像是倒立、   (填“放大”“等大”或“缩小”)的实像;这种程序规律在生活中的应用是   (写一种名称即可),若将蜡烛向远离凸透镜方向移动,则所成的像变   。
(3)实验中,蜡烛逐渐变短,为了使像能完整地成在光屏的中央,可将透镜向   (选填“上”或“下”)移动。
(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,观察光屏时,像__________。
A.剩下半部分 B.剩下半部分
C.完整,亮度变暗 D.完整,亮度不变
【答案】(1)A
(2)放大;投影仪;小
(3)下
(4)C
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】(1)凸透镜成实像时,物像之距最小应为4f,光具座的长度为1 m,B焦距为50 cm,相对来说无法完成实验,应该选择焦距为10 cm的凸透镜A。
(2)将蜡烛移至光具座上35 cm刻度线处,此时物距为15 cm,即 ,根据凸透镜成像原理,此时成的是倒立、放大的实像,其应用是投影仪。 若将蜡烛向远离凸透镜方向移动,物距变大,则像距变小。
(3)随着实验的进行,蜡烛由于燃烧逐渐变短,根据过光心的光传播方向不变可知,光屏上的像逐渐向上移动,为了使像完整的成在光屏的中央,可将光屏或蜡烛向上移动,或将凸透镜向下移动。
(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线成完整的像,但由于会聚的光线比原来减少,所以像比原来变暗,故答案为:C。
【分析】(1)凸透镜成实像时,物像之距最小应为4f,根据其结合光具座的长度进行判断。
(2)根据凸透镜成像的特点分析。
物体位置 像的位置 像的大小 像的性质 应用举例
u>2f f< v <2f 像、物异侧 缩小 倒立实像 照相机
u=2f v =2f 像、物异侧 等大 倒立实像 测焦距
f2f 像、物异侧 放大 倒立实像 幻灯机、投影仪
(3)当用遮光板挡住透镜的某一部分时,由于通过凸透镜会聚的光线数量减少,所以像会比原来变暗,但仍成完整的像。
24.(2021八上·重庆期中)小东探究凸透镜成像规律,做了如下几次试验:
(1)由图甲可知,测得凸透镜的焦距f=   cm。要调节光具座上烛焰、透镜和光屏三者的中心在   ;
(2)在图乙中烛焰在光屏上恰好成一清晰的像(未画出),则该像是倒立、   (选填“放大”、“等大”或“缩小”)的实像。生活中的   (选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)就是利用这一成像原理制成的;
(3)若在图乙中将凸透镜移到55.0cm刻度线处,则将光屏移动到   cm刻度线处,可以再次看到清晰的像。如果用遮光罩将凸透镜的上半部分罩住,则光屏上所成的像是   (选填“不完整的像”、“完整的像”、“完整的像但较暗”);
(4)在图乙中保持凸透镜在50.0cm刻度值不变,使光屏上的像变小,则蜡烛应向   (选填“靠近”或“远离”)凸透镜方向移动,同时适当移动光屏;
(5)如图丙所示,保持蜡烛的位置不变,移动透镜至图丙所示刻度线处,则人眼应该在图中   (选填“A”、“B”或“C”)处且朝着相应方向,才能观察到烛焰正立、放大的像;
(6)图丁中,点燃蜡烛,经过凸透镜在光屏上成清晰的倒立缩小的实像。然后在烛焰和凸透镜之间放一副近视眼镜,发现光屏上的像变模糊了,不改变眼镜和透镜的位置,要使光屏上再次呈现清晰的像,可以进行的操作是    (填“光屏远离透镜”或“蜡烛靠近透镜”)。
【答案】(1)10.0;同一高度
(2)放大;投影仪
(3)75;完整的像但较暗
(4)远离
(5)B
(6)光屏远离透镜
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】(1)如图甲平行光线会聚为一点,即为焦点,光心到焦点的距离为焦距,焦距为10.0cm;为了让像成在光屏的正中央,需要调节光具座上烛焰、透镜和光屏三者的中心在同一高度。
(2)在图乙中物距为15.0cm,在一倍焦距和两倍焦距之间,故成的是倒立的放大的实像;生活中的投影仪就是利用这一原理制成的。
(3) 若在图乙中将凸透镜移到55cm刻度线处,物距为
此时的物距为两倍的焦距,那么像距也是两倍的焦距,成的是等大的像,故光屏需要移动至
故光屏需要移动至 ;如果用遮光罩将凸透镜的上半部分罩住,下半部分透明,物体所有的光线经过凸透镜折射成像,故仍然能够成完整的像,但是由于只透过了一半的光线,故像较暗。
(4)在图乙中保持凸透镜在50.0cm刻度值不变,使光屏上的像变小,根据凸透镜成像的规律,物远像近像变小,故将蜡烛远离凸透镜。
(5)如图丙所示,物距小于焦距,故应用是放大镜,成的是虚像,物像同侧,故需要根据B处看到像。
(6)放一副近视眼镜,近视眼镜是凹透镜,会使光线发散,故像距变大,故将光屏向远离透镜的方向移动。
【分析】(1)平行光会聚于凸透镜的焦点,焦点到凸透镜的距离是焦距;实验时,调节烛焰、透镜和光屏三者的中心在同一高度;
(2)当物距小于像距时,物体成倒立放大的实像,投影仪的成像利用了此原理;
(3)当物距等于像距时,物体在二倍焦距点;挡住部分凸透镜时,凸透镜成像是完整的但变暗;
(4)当物体在凸透镜的二倍焦距外时,成像是倒立缩小的实像;
(5)当物体在凸透镜的焦点内时,需要透过凸透镜观察像;
(6)近视眼镜是凹透镜,对光有发散作用,使凸透镜成像远离。
五、计算题
25.(2019八上·灵川期中)透镜焦距f的长短标志着折光本领大小。焦距越短,折光本领就越强。通常把透镜焦距的倒数叫作透镜的焦度,用Φ表示,即Φ= 。平常我们说的眼镜片的度数就是镜片的透镜焦度乘以100的值。凸透镜的度数是正值,凹透镜的度数是负值。
(1)求焦距分别为0.25m和0.5m的透镜,其焦度分别为多少?
(2)+300度和-400度的眼镜片,它们的焦度是多少?-400度的眼镜片焦距是多少?
【答案】(1)解:由题可知,焦度 ;则焦距分别为0.25m和0.5m的透镜,其焦度分别为:
答:焦距分别为0.25m和0.5m的透镜,其焦度分别为4m-1和2m-1;
(2)解:由题可知,眼镜的度数 ,则透镜的焦度Φ=眼镜的度数÷100; 则+300度和-400度的眼镜片,它们的焦度分别是:
而焦度 ,故-400度眼镜片的焦距为
答:+300度和-400度的眼镜片,它们的焦度分别是3m-1 和4m-1;-400度的眼镜片焦距是0.25m。
【知识点】近视眼的成因与矫正办法;远视眼的成因与矫正办法
【解析】【分析】(1)结合题目给出的焦距与焦度之间的关系是求解即可;
(2)同理,结合焦度与读数之间的关系求解叫焦度,再利用关系式Φ= 求解焦距即可。
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