2021-2022学年八年级物理(上)(人教版)
第五章 透镜及其应用 期末总复习测试卷
一、单选题
1.将一蜡烛放在装有水的烧瓶前,调整蜡烛和烧瓶至如图所示位置,在墙壁上得到清晰的像。该像是( )
A.缩小的虚像 B.放大的实像
C.缩小的实像 D.放大的虚像
2.在利用蜡烛研究凸透镜成像的实验中,当凸透镜的焦距是10cm,点燃的蜡烛放在距凸透镜25cm处,在凸透镜另一侧的光屏上观察到烛焰清晰的像。这个像一定是( )
A.正立、放大的实像 B.倒立、放大的实像
C.正立、放大的虚像 D.倒立、缩小的实像
3.一束跟主光轴平行的光通过透镜的光路如图所示,下列说法中正确的是( )
A.O点为该凸透镜的焦点
B.任意一束平行光经过凸透镜后都可以会聚于F点
C.若把图中凸透镜的上半部分用手遮住,该凸透镜对光将仍然具有会聚作用
D.若在F点放一个发光的小灯泡,则该凸透镜对小灯泡发出的光将不具有会聚作用
4.小红在做探究凸透镜成像规律的实验时,蜡烛、凸透镜以及光屏在光具座上的位置如图所示,此时烛焰在光屏上成清晰的像(图中未画出)。下列说法中正确的是( )
A.此时在光屏上成的是倒立、缩小的实像
B.此时的成像特点与照相机的成像特点相同
C.将蜡烛向远离凸透镜方向移动至某位置,并调整光屏位置,烛焰在光屏上所成的像将变小
D.保持蜡烛和凸透镜的位置不变,换用焦距小的凸透镜,则烛焰所成像的像距将变大
5.照相机和放大镜都是凸透镜成像原理的具体应用。对应图中所示,下列关于照相机、放大镜使用和成像的说法正确的是( )
A.照相机:被拍物体应在甲区域内,成倒立缩小实像
B.照相机:被拍物体应在丙区域内,成倒立缩小实像
C.放大镜:被观察物体应在乙区域内,成正立放大虚像
D.放大镜:被观察物体应在甲区域内,成正立放大实像
6.如图甲所示,把一支铅笔水平地放在空玻璃瓶的后方,透过玻璃瓶观察到的情形如图乙:将玻璃瓶灌满水后,将铅笔由靠近玻璃瓶的位置向远处慢慢地移动,同时透过玻璃瓶观察铅笔的像关于以上实验,下列说法正确的是( )
A.如图乙,人能透过空玻璃观察到铅笔是光的反射成像,此像是虚像
B.人透过装水的玻璃瓶可以观察到如图A所示的像,此像是虚像
C.人通过盛水的玻璃瓶可以观察到如图B、图D所示的像,都是实像
D.人通过盛水的玻璃瓶可以观察到如图C所示的像,此像是实像
7.随着科技的不断进步,变焦镜头(焦距可在一定范围内改变的一组凸透镜)已经逐渐普遍了,小明利用一个这样的变焦镜头做下面的实验。下列说法正确的是( )
A.凸透镜焦距不变的情况下,当蜡烛从距离凸透镜3倍焦距处向凸透镜靠近的过程中,通过调节光屏的位置,光屏上一真能得到一个逐渐放大的清晰的像
B.凸透镜焦距不变的情况下,当蜡烛处于距离凸透镜3信焦距处,通过调节光屏的位置,光屏上可以得到一个缩小的、正立的实像,照相机就是根据这个原理制成的
C.凸透镜焦距不变的情况下,当蜡烛处于如图所示位置时光屏上得到一个清晰的像,随着蜡烛的燃烧,烛焰在光屏上的像也向下移动,长度也随之缩短
D.如图所示,若此时光屏上成清晰的像,将蜡烛远离凸透镜适当距离,光屏位置不动,将凸透镜的焦距适当变大可在光屏上成清晰的像
8.如图是某同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中,记录并绘制了像到凸透镜的距离v跟物体凸透镜的距离u之间关系的图像,下列判断正确的是( )
A.该凸透镜的焦距是
B.当时,成像原理与照相机的成像原理相同
C.把物体从距凸透镜处向处移动的过程中,成虚像且像逐渐变大
D.成实像时,若只将透镜换为焦距更小的凸透镜,移动光屏再次成像时,像变大
9.小兰的视力出现问题,如图是她的眼睛成像示意图。现在有甲、乙、丙、丁四种镜片,光分别照射到这四种镜片上产生的现象如图所示,小兰选择了其中的一种镜片制成眼镜对她的视力进行矫正。请你判断她选择的是( )
A.B.C. D.
10.在西安可以扫码乘坐公交车,只要下载长安通APP,注册后使用“长安通二维码”即可,扫码机通过扫描手机二维码即可完成支付,如图所示,上半部分为长安通刷卡区,下半部分为二维码支付区,下列有关说法中正确的是( )
A.二维码位于扫码机摄像头的一倍焦距和二倍焦距之间
B.扫码机的摄像头相当于近视眼镜的镜片
C.二维码通过镜头成正立放大虚像
D.某次支付不成功,可能是二维码离扫码机摄像头太近,所成像太大超出识别范围
11.做“探究凸透镜成像规律”的实验时,当点燃的蜡烛、凸透镜和光屏在光具座上的位置如图所示时,烛焰在光屏上成了一个清晰的像。下列说法正确的是( )
A.此时成像情况符合投影仪成像原理
B.透镜位置不变,蜡烛和光屏位置互换,光屏上也能得到烛焰清晰的像
C.要使光屏上烛焰的像变小,只需将蜡烛靠近凸透镜
D.为了便于从不同方向观察光屏上的像,光屏应选用较光滑的玻璃板
12.小明在探究凸透镜成像规律时,做了如下实验:
①用平行光正对凸透镜照射,移动光屏得到一个最小、最亮的光斑,如图甲所示;②保持该透镜位置不变,将点燃的蜡烛放在图乙所示的位置,移动光屏得到烛焰清晰的像(图中未画出),则错误的是( )
A.实验①中,测得透镜焦距为10cm
B.实验②中,烛焰在光屏上成放大的像
C.实验②中,像到透镜的距离一定小于15cm
D.若增大实验②中蜡烛与透镜的距离,所成的像会变小
二、填空题
13.在探究凸透镜成像规律的实验中,小杨同学让蜡烛到凸透镜的距离大于 2 倍焦距,移动光屏至适当位置,光屏上将会导现一个倒立、___________的实像,如图所示,此时的像距为___________cm。生活中的___________(照相机/投影仪/放大镜)就是应用了这样的成像规律。
14.在“探究凸透镜成像规律”的实验中,当烛焰、凸透镜、光屏位于如图所示的位置时,光屏上能接到烛焰清晰的像,此时所成的像是一个倒立、_________(填“放大”“等大”或“缩小”)的像;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,若想在光屏上重新得到清晰烛焰的像,他可将光屏________(填“靠近”或“远离”)凸透镜。
15.手机上用于摄像的镜头是一个_____(凸/凹)透镜。当被拍摄的物体到镜头光心的距离_____(>/=/<)2f时,成倒立缩小的实像。如果物体离手机太近,屏上的物体将模糊不清,此时若在镜头前加一焦距适当的_____(凸/凹)透镜,能使屏上的物体变得清晰。
16.在“研究凸透镜成像”的实验中,如图所示,当蜡烛放在a点时,此时光屏上能看到清晰_____(选填“缩小”“等大”或“放大”)的像,当把蜡烛从a点移动到c的过程中,像的大小逐渐_____(选填“变大”“变小”或“不变”),当蜡烛位于d点时,光屏上_____(选填“能”或“不能”)看到清晰的像。
17.勤于动手的小聪在探究凸透镜成像规律过程中,将蜡烛、凸透镜和光屏按如图所示放置时,蜡烛通过凸透镜在光屏上形成一个倒立、______(选填“放大”、“缩小”或“等大”)的清晰的像,利用凸透镜这一成像规律制成的是______(选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”);若保持透镜和光屏的位置不变,将蜡烛移到“28cm”刻度线位置,他将自己佩戴的眼镜放在蜡烛和透镜间适当位置时,光屏上又出现了清晰的像,则小明所患的眼疾是______。(选填“近视眼”或“远视眼”)。
三、简答题
18.(1)如图所示,光源S发出的一束光经平面镜反射后射入水中(O点为入射点),在容器底形成一光斑P;
①请在图中画出S在平面镜中所成的像;
②请在图中画出题目所述现象的入射光线、反射光线以及光线射入水后在容器底形成光斑P的大致光路图;
③当容器中的水位下降到A处时,在容器底的光班将______(选填“向左移动”、“静止不动”或“向右移动”)
(2)如图所示,光源M(图中没画出)放在焦距为3cm的凸透镜前,0cm处为凸透镜光心。a、b、c是M发出的三条光线经凸透镜折射后的光线,相交于。
①c经凸透镜折射前的入射光线______(选填“经过”或“不经过”)凸透镜的焦点;
②请在图中画出确定光源M的光路图。(____)
四、作图题
19.如图所示光线是经过透镜折射后的光线,请分别画出它们的入射光线。
20.请在图中画出光源 S 发出的光线 SA 通过凸透镜后的光路图。
21.如图所示,平面镜垂直于凸透镜的主光轴,一条平行于凸透镜的主光轴的光线,经凸透镜折射和平面反射后,恰好通过凸透镜的光心。请你完成该光路,并确定凸透镜右侧焦点的位置。
五、实验题
22.如图所示,是“探究凸透镜成像规律”的实验。
(1)如图甲所示,一束与主光轴平行的光线通过凸透镜折射后,在光屏上形成一个最小最亮的光点。若用此凸透镜探究凸透镜成像规律,在乙图的基础上将蜡烛移至20cm刻度线处,则应将光屏______(选填“远离”或“靠近”)凸透镜,在光屏上成倒立、______(选填“放大”“等大”或“缩小”)的实像;
(2)在乙图的基础上,保持蜡烛、凸透镜位置不动,在蜡烛和凸透镜之间放置_____(选填“远视镜”或“近视镜”),将光屏远离后,会再次在光屏上成清晰的像;
(3)当蜡烛位于45cm刻度线处时,为观察到蜡烛通过凸透镜所成的像,应该______。(选填选项前的字母)
A.上下移动光屏去接收
B.取走光屏,从右侧透过凸透镜向左观察
C.将光屏放到凸透镜左侧去接收
D.取走光屏,从左侧直接观察蜡烛
23.在“探究凸透镜成像规律”的实验中。
(1)小明同学将凸透镜正对太阳光,调整凸透镜和白纸间的距离,直到太阳光在白纸上会聚成一个最小、最亮的光斑,如图甲所示,这一操作是为了测量__。
(2)接下来,小明将器材组装完毕,如图乙所示,其中明显还需要调整的一个器材是____。调整后,恰好能在光屏上观察到清晰的像,这个像是倒立、__(选填“缩小”、“等大”或“放大”)的实像,该成像规律是__的成像原理(选填“照相机”或“投影仪”)。
(3)实验一段时间后观察到光屏上出现如图丙所示的情况,为得到完整的像,他可将凸透镜向__调节(选填“上”或“下“)。
(4)当烛焰通过凸透镜在光屏上成实像时,若透镜上落一只小虫,则光屏上所成的像__(选填“完整”或“不完整”),像的亮度将__(选填“变亮”或“变暗”或“不变”)
(5)小明取来一副近视眼镜,将其中一个镜片放在凸透镜前,且较靠近凸透镜,仅移动光屏,在光屏上获得一清晰的像(如图丁所示)。拿走眼镜,为了能在光屏上再次得到清晰的像,保持蜡烛和透镜的位置不变,仅需将光屏向__(左/右)移动适当的距离
试卷第1页,共3页
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参考答案
1.B
【解析】烧瓶相当于一个凸透镜,从图中可以看出,此时的像距大于物距,且像能呈现在墙壁上,因此所成的像是放大的实像。故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
2.D
【解析】焦距为10cm,点燃的蜡烛放在距凸透镜25cm处,物距大于两倍焦距,成的是倒立的缩小的实像,故D正确。
故选D。
3.C
【解析】A.由图可知,O点为该凸透镜的光心,故A错误;
B.任意一束平行于主光轴的光经过凸透镜后才会聚于F点,故B错误;
C.若把图中凸透镜的上半部分用手遮住,该凸透镜的焦距不变,对光将仍然具有会聚作用,故C正确;
D.凸透镜对光始终有会聚作用,若在F点放一个发光的小灯泡,根据光的可逆性,对小灯泡发出的光仍具有会聚作用,故D错误。
故选C。
4.C
【解析】A.由图可知,物距小于像距时,成倒立、放大的实像,故A错误;
B.成倒立、放大的实像是投影仪的原理,故B错误;
C.根据凸透镜成像的原理,物体远离凸透镜,像靠近凸透镜,像将会变小,故C正确;
D.换用焦距小的凸透镜,相当于增大物距,根据凸透镜成像的规律,物体远离凸透镜,像靠近凸透镜,像将会变小,烛焰所成像的像距将变小,故D错误。
故选C。
5.B
【解析】AD.当被拍物体在甲区域内时,此时物距为
u成正立、放大的虚像,应用是放大镜,故AD错误;
B.当被拍物体在丙区域内时,此时物距为
u>2f
成倒立、缩小的实像,应用是照相机,故B正确;
C.当被拍物体在乙区域内时,此时物距为
f成倒立、放大的实像,应用是投影仪,故C错误。
故选B。
6.C
【解析】A.把一支铅笔水平地放在空玻璃瓶的后方,透过玻璃瓶观察到图乙的像是光的折射成像,此像是虚像,故A错误;
B.该“水透镜”左右两侧薄,中间厚,在竖直方向上,因为凸透镜的厚度相同,所以在一倍焦距内纵向上几乎不会放大,即笔不会变粗,所以A图中的现象不会发生,故B错误;
C.当到达某一位置时,铅笔尖忽然改变方向,成倒立、放大的实像,如图B,继续移动像逐渐变短变小,成倒立、缩小的实像,如图D,故C正确;
D.玻璃瓶装满水相当于一个凸透镜。当铅笔由靠近瓶子的位置逐渐远离时,透过透镜会看到正立、放大的虚像,并且先逐渐变长,如图C,故D错误。
故选C。
7.D
【解析】A.当蜡烛距离凸透镜3倍焦距时,成倒立的、缩小的实像,当蜡烛靠近凸透镜时,光屏上所得到的像是一直在变大的,直至蜡烛到凸透镜的距离小于一倍焦距后,光屏上就得不到像了,故A错误;
B.凸透镜焦距不变的情况下,当蜡烛处于距离凸透镜3倍焦距处,光屏上得到的是缩小的、倒立的实像,故B错误;
C.因为此时凸透镜成的是倒立的像,所以随着蜡烛的燃烧,蜡烛在光屏上的像向上偏移。故 C错误;
D.当蜡烛远离凸透镜时,应该将光屏靠近凸透镜,即减小光屏与凸透镜的距离,若保持光屏不动,应该将凸透镜焦距增大。故D正确。
故选D。
8.C
【解析】A.从图中可以看出
在凸透镜中
时,凸透镜成的像是等大、倒立的实像,故
故A不符合题意;
B.照相机成的像是缩小、倒立的实像
故B不符合题意;
C.凸透镜中
时,所成的像是虚像,且成虚像时,物距越大,像距越大,像越大,把物体从距凸透镜处向处移动的过程中,成虚像且像逐渐变大,故C符合题意;
D.成实像时,若只将透镜换为焦距更小的凸透镜,移动光屏再次成像时,像变小,故D不符合题意。
故选C。
9.B
【解析】由图可知,小兰的是近视眼,近视眼需要佩戴凹透镜,凹透镜对光线有发散作用。
故选B。
10.D
【解析】AC.扫码机摄像头扫描二维码所成得像是倒立缩小的实像,故二维码应在摄像头的二倍焦距之外,故AC错误;
B.扫码机摄像头相当于凸透镜的镜片,故B错误;
D.根据凸透镜成像规律可知,物距大于一倍焦距小于二倍焦距时成倒立放大的实像,物近像远像变大,即物体离焦点距离越近,成的像越大,某次支付不成功,可能是二维码离扫码机摄像头太近,导致物距小于焦距,成正立放大的虚像,所成像太大超出识别范围,故D正确。
故选D。
11.B
【解析】A.由图可知,物距大于像距,成倒立缩小的实像,照相机应用此原理制成的,故A错误;
B.在光的折射现象中光路可逆,透镜位置不变,蜡烛和光屏位置互换,物距大于1倍焦距小于2倍焦距,光屏上也能得到烛焰清晰的像,故B正确;
C.凸透镜成实像时有物远像近像变小的特点,要使光屏上烛焰的像变小,只需将蜡烛远离凸透镜,故C错误;
D.为了便于从不同方向观察光屏上的像,光屏应选用较粗糙的毛玻璃板,这样反射光线可以向着各个方向。故D错误。
故选B。
12.C
【解析】A.由图像可知平行于主光轴的光线,经凸透镜会聚于一点即焦点,因此该凸透镜的焦距为10cm,故A正确,不符合题意;
B.由图乙可知,实验②中物距大于一倍焦距小于二倍焦距,由凸透镜成像规律可知,此时成倒立放大的实像,故B正确,不符合题意;
C.由图乙可知,实验②中物距大于一倍焦距小于二倍焦距,由凸透镜成像规律可知,此时像在二倍焦距之外,像距大于物距,一定大于15cm,故C错误,符合题意;
D.若增大蜡烛与透镜的距离,即增大物距,由凸透镜成像的动态变化规律,成实像时物远离像靠近像变小的规律,可知,所成的像会变小,故D正确,不符合题意。
故选C。
13.缩小 16.6 照相机
【解析】[1]根据凸透镜成像规律可知,当物距大于 2 倍焦距时,成倒立、缩小的实像。
[2]像距是像到透镜的距离,即光屏到透镜的距离,图中刻度尺分度值为1cm,则此时像距为
v=56.6cm-40.0cm=16.6cm
[3]成倒立、缩小的实像的应用是照相机。
14.放大 靠近
【解析】[1]由图可知,此时物距小于像距,根据凸透镜成像规律可知,此时物距在一倍焦距到二倍焦距之间、像距大于二倍焦距,成倒立、放大的实像。
[2]远视眼镜片是凸透镜,对光有会聚作用,在蜡烛和凸透镜之间放置一个远视眼镜片,则该镜片会将光会聚,提前成像,使像前移,故此时可将光屏靠近凸透镜,才能在光屏上重新得到清晰烛焰的像。
15.凸 > 凸
【解析】[1][2]手机上用于摄像的镜头是一个凸透镜,成像原理与照相机相同,成倒立缩小实像,物距大于二倍焦距
[3]如果物体离手机太近,物距变小像距变大,为能拍摄出清晰的像,应减小像距,应装一个凸透镜,凸透镜可以使光线会聚,提前会聚成像。
16.缩小 变大 不能
【解析】[1]当蜡烛放在a点时,此时的物距大于二倍焦距,光屏上能看到清晰倒立、缩小的实像。
[2]当把蜡烛从a点移动到c的过程中,物距减小,像距变大,像变大。
[3]当蜡烛位于d点时,物距小于焦距,成正立、放大的虚像,虚像不能成在光屏上。
17.缩小 照相机 远视眼
【解析】[1][2]烛焰到凸透镜的距离是物距,光屏到凸透镜的距离是像距。由图知,物距大于像距,且光屏上能成清晰的像,由凸透镜成像规律可知,此时成倒立、缩小的实像。照相机就是利用凸透镜这一成像规律制成的。
[3]若保持透镜和光屏的位置不变,将蜡烛移到“28cm”刻度线位置,物距减小了,像距会变大,像成在光屏的后方,他将自己佩戴的眼镜放在蜡烛和透镜间适当位置时,光屏上又出现了清晰的像,这说明该眼镜对光线具有会聚作用,即该眼镜是凸透镜,能矫正远视眼。
18. 向右移动 不经过
【解析】(1)[1]过S点做平面镜的垂线,根据平面镜成像规律等距找出对称点,即为光源S',如下图所示:
[2][3]连接S'O,与平面镜交于一点O'即入射点,用实线连接 SO’,并标上箭头,即为入射光线,连接O'O,并标上向下的箭头,即为反射光线,过O点水面的垂线,根据空气中的角大,故折射角比较小,故过O点做一条光线,靠近法线,即为折射光线,故如下图所示:
当水面降低到A点时,入射点O右偏,故折射光线右偏,故光斑向右移动。
(2)[4][5]若入射光线经过焦点则折射光线必然平行主光轴,而c不平行主光轴,故c的入射光线不经过焦点;折射光线a经过焦点,则入射光线必然平行主光轴,故过光线a的折射点过主光轴的平行线,即为入射光线,经过光心的光线传播方向不变,故延长光线b,当b与a的入射光线相交于M点,即为光源M,故如下图所示:
。
19.
【解析】平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点,通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴,据此画出对应的入射光线,如下图所示:
20.
【解析】平行主光轴的光线经凸透镜折射后过焦点,过光心的传播方向不改变,两条折射光线的交点即为像点S′,由于光源S发出的光线SA的折射光线必过其像点,延长光线SA到凸透镜并连接像点,可得光源S发出的光线SA通过凸透镜后的光路图,如图所示:
21.
【解析】平面镜垂直于凸透镜的主光轴,一条平行于凸透镜的主光轴的光线,经过凸透镜后,折射光线经过平面镜反射后会照射到上,首先做出通过平面镜所处的像,则折射光线会经过,根据凸透镜对光线的作用可知,平行于主光轴的光线经过凸透镜后会过焦点,则 的像的位置即为焦点的位置;作图如下;
22.靠近 缩小 近视镜 B
【解析】(1)[1][2]由图甲可知该凸透镜的焦距为10cm,在乙图的基础上将蜡烛移至20cm刻度线处,此时物距变大,像距变小,所以需要把光屏靠近凸透镜;此时物距为30cm,时,成倒立、缩小的实像。
(2)[3]保持蜡烛、凸透镜位置不动,将光屏远离后成清晰的像,说明该透镜对光线具有发散作用,放置的透镜为凹透镜,凹透镜用来矫正近视眼。
(3)[4]当蜡烛位于45cm刻度线处时,物距小于f时,凸透镜成正立放大的虚像,虚像不能成在光屏上,应在光屏一侧透过凸透镜向左观察,可以看到一个正立放大的虚像,故选B。
23.焦距 光屏 缩小 照相机 下 完整 变暗 左
【解析】(1)[1]白纸上的最小最亮的亮斑是该凸透镜的焦点,焦点到凸透镜光心的距离为焦距,所以这一步操作的目的是为了测量凸透镜的焦距。
(2)[2]为使所成像能在光屏的中心,必须使烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度上。如图所示,光屏有些高了,所以要调整光屏的高度。
[3][4]此时物距大于像距,凸透镜成像规律可知,此时的像是倒立缩小的实像;此成像特点是照相机的原理。
(3)[5]如图,像成在光屏的上方,要使像成在光屏的中央,可以使蜡烛向上移动,或把凸透镜向下移动,或把光屏向上移动。
(4)[6][7]凸透镜成实像时,所有透过透镜的光会聚到光屏上成像,小虫落在透镜上后,整个物体发出的光虽有一小部分被挡住,但总会有一部分光通过凸透镜而会聚成像,因此,像与原来相同,大小不变;由于透镜的一小部分被遮住,因此折射出的光线与原来相比减少了,故亮度会变暗。
(5)[8]近视眼镜是凹透镜,对光线有发散作用;拿走眼镜后,像距变小,可以向左移动光屏。
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