北师大版八年级下 6.3、生活中的透镜
一、单选题
1.如图所示,是丽丽傍晚在商业街行走时看到投射在地面上的鲜奶广告,下列对这个像的形成和性质分析正确的是( )
A.光的折射形成的实像 B.光的反射形成的实像
C.光的反射形成的虚像 D.光的直线传播形成的虚像
2.“影”是生活中常见的光现象,如做光学游戏的“手影”、留下美好记忆照片的“摄影”、幻灯机射到屏幕上的“投影”、湖岸景色在水中形成的“倒影”等,它们与物理知识对应关系正确的是( )
A.手影—平面镜成像 B.摄影—光的反射 C.投影—凸透镜成像 D.倒影—光的折射
3.如图所示,为控制新型冠状病毒肺炎疫情,巴中部分学校校门安装了人脸识别及测温系统,使用时只需面对屏幕上的摄像头,系统会自动将测试者面部信息与学校备案系统相匹配,十分便捷。关于人脸识别的说法正确的是( )
A.摄像头的光学核心元件是凹透镜
B.在这个过程中,通过摄像头成正立、缩小、实像
C.该系统摄像头工作原理和望远镜物镜工作原理不同
D.当被拍摄的人靠近摄像头时,人经摄像头所成的像会变大
4.图为投影式电子白板,它利用投影机将画面投影到屏幕上,投影机的镜头相当于一个凸透镜,下列说法正确的是( )
A.投影机的镜头与近视眼镜为同一种透镜
B.光经投影机的镜头成像利用的是光的折射
C.画面经投影机镜头成的是正立放大的虚像
D.屏幕上的丰富色彩由红、白、蓝三种色光混合而成
5.小枫同学用焦距为10 cm的凸透镜做“探究凸透镜成像的规律”的实验,下列说法正确的是( )
A.如图所示,保持蜡烛和凸透镜的位置不变,即物距为25 cm,要使烛焰在光屏上成清晰的像,光屏应远离凸透镜
B.若保持图中物距不变,正确调节光屏后,光屏上成的像是放大的,这是投影仪的原理
C.上述实验中,蜡烛依然保持在光具座上的10 cm刻度线处,将凸透镜和光屏分别移至25 cm、55 cm刻度线处,光屏上又可以得到一个清晰的像。保持蜡烛和光屏位置不变,若想光屏上再次呈现清晰的像,应将凸透镜向右再移5 cm
D.实验中由于蜡烛会随实验时间延长而烧短,要想成像仍然在光屏中央,可保持透镜和光屏不动将蜡烛向上调节适当高度,或在蜡烛和光屏不动的情况下将透镜向下调节适当高度
6.用手机摄像头扫描二维码如图,可快速登录网页,访问网络数据,当手机扫描二维码时( )
A.摄像头相当于凸透镜 B.二维码位于摄像头的一倍焦距以内
C.二维码是光源 D.二维码中黑色部分反射光,白色部分吸收光
7.在做“探究凸透镜成像规律”的实验中,小敏所在的小组利用如图甲所示的装置测出了凸透镜的焦距,正确安装并调节实验装置后,在光屏上得到一个清晰的像,如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.由图甲可知,该凸透镜的焦距是40.0cm
B.烛焰在如图乙所示的位置时,成像特点与照相机的成像特点相同
C.若将蜡烛移到45.0cm刻度线处,适当移动光屏,光屏上成正立、放大的虚像
D.烛焰在如图乙所示的位置时,若用黑纸片将凸透镜遮挡一半,这时在光屏上只能成半个烛焰的像
8.显微镜、望远镜的镜筒两端各有一组凸透镜,分别为物镜和目镜,它们的作用分别相当于( )
A.显微镜的物镜相当于照相机,目镜相当于放大镜
B.显微镜的物镜相当于投影仪,目镜相当于照相机
C.望远镜的物镜相当于投影仪,目镜相当于照相机
D.望远镜的物镜相当于照相机,目镜相当于放大镜
9.光学器件在生活中有广泛的应用,下列说法正确的是( )
A.用放大镜看地图,地图到放大镜的距离应大于一倍焦距才能放大图像
B.汽车两侧的后视镜是凹面镜
C.照全级毕业大合照时,师生应站在距镜头一倍焦距和二倍焦距之间
D.阳光通过凸透镜可以点燃纸屑,这是由于凸透镜对光线有会聚作用
10.下列光现象中属于光的反射的是( )
A.猫在镜中的像
B.水中的筷子弯折
C.水杯的影子
D.手机相机拍照
二、填空题
11.宇航员王亚平给同学们上了一节精彩的天宫课堂,质量为55kg宇航员王亚平从地球进入太空后,质量 _____(填“变大”“变小”或“不变”),若人体密度为1.0×103kg/m3。则她体积为 _____m3。王亚平在天宫课堂中做了水球实验如图所示,在水球中注入一个气泡,水球中形成“一正一反”两个像,直接形成“反像”的水球部分相当于 _____透镜。
12.显微镜主要由物镜和目镜两组凸透镜组成,被观察的细微物体先在物镜中成一个像这个像就相当于目镜中的物体,然后它在目镜中再次成像。F1为物镜的焦点,F2为目镜的焦,图中已画出细小物体AB在物镜中所成像的光路图,以及射向目镜的两条光线,请画出在目镜中所成的像及光路图______;
(1)物镜成像原理相当于______(选填“照相机”或“投影仪”或“放大镜”);
(2)目镜成像原理相当于______(选填“照相机”或“投影仪”或“放大镜”)。
13.如图是照相机镜头成像原理示意图。在图中所标的a、b、c三点中,点 ______ 表示凸透镜的焦点。朱明在家里的阳台上用数码相机(焦距可调)拍摄下了某大桥美丽的夜景,如图甲、乙所示,结合图分析可知,拍摄照片 ______ 时,镜头焦距调的较大;拍照时景物到照相机的距离 _______ (填“大于”“小于”或“等于”)照相机二倍焦距。
14.像的成因有三个:直线传播成像、反射成像和折射成像,所成的像有实像和虚像两种。下面列出了部分成像实例:①针孔照相机内所成的像;②在潜望镜中看到的景物的像;③放大镜中看到的物体的像;④幻灯机屏幕上的像;⑤汽车观后镜中的像。其中,属于实像的是________;属于虚像的是___________;属于折射成像的是___________。
15.如图甲所示,是新疆地区普遍使用的太阳灶,这是利用_________镜能会聚光线的特点制成的。如图乙所示是一部望远镜,它是由两组凸透镜组成的,其物镜成像的道理相当于一个_________(填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)。
三、综合题
16.如图所示是小婷同学将两筒、套在一起制作的模型照相机,凸透镜的焦距是__________,当用来看米处的景物时,在半透明纸上可得到清晰的__________(选填“放大”“缩小”)的__________(选填“虚”、“实”)像,再看近处物体,若还想在纸上得到清晰的像,应将纸筒间的距离__________(选填“变大”、“变小”、“不变”).
17.阅读短文,回答问题.
无人机
无人机以高分辩率高速摄像机、轻型光学相机、超声波传感器、激光扫描仪、红外夜视仪等设备获取信息,广泛应用在航拍,交通等领域。如图为某型号无人机,整机质量2千克,摄像机拍摄速度11000帧/秒(即每秒拍摄画面的帧数为11000帧),该无人机部分零件采用碳纤维材料制成。
(1)红外夜视仪夜晚能够识别人体、岩石,是因为被识别物体的______不同,发出的红外线强度不同。
(2)超声波传感器可探测无人机在飞行时遇到的障碍物,这是利用了超声波________的特点。
(3)若悬停在空中的无人机向固定在地面上的障碍物垂直发射超声波,经过0.1s收到回波,则其发射超声波时与障碍物间的距离约为_____m。(已知超声波在空气中的传播速度为340m/s)
(4)摄像机拍照镜头可看作凸透镜,当摄像机向被拍摄的物体靠近时,物体所成实像的像距将变_____(选填“大”或“小”)。从摄像机中看到的像变模糊,为了仍能拍摄出清晰的像,可在摄像机镜头前加一个____(选填“凸”或“凹”)透镜,使近距被拍摄的物体清晰成像。
(5)在轿车限速120km/h的某高速公路上,交警利用该无人机进行道路通行情况实时监测。无人机在某轿车通行1.05m的过程中拍摄330帧,则该监测的轿车速度是_____m/s,该轿车______(选填“超速”或“不超速”)。
18.(1)如图一束光自池底水中射出,在岸边的天花板上A处形成一个光斑。
①画出这束光线的反射光线和折射光线,标出反射角。
②画出A光斑通过水面所成的像A'。( )
(2)如图调节手指投影灯到墙壁的距离,墙上会出现清晰的图像,投影灯内部的结构如图。胶片某点发出的光线a经焦点F,光线b平行于主光轴。
①图中凸透镜成像时的物距为______cm。
②画出光线a和b经凸透镜后的对应光线。( )
③与物比较,胶片图案经凸透镜成______(选填“放大”“缩小”“等大”)______(选填“正立”“倒立”)的像。
19.1609年8月21日,意大利科学家伽利略展示出了人类历史上第一架按照科学原理制造出来的望远镜.其实最早发现望远镜的人不是伽利略,而是一位叫利波塞的荷兰眼镜商人,这个人在制造镜片的时候,把一块凸透镜和一块凹透镜合在一起往外看,远处的东西就变近了.伽利略对这个发现很感兴趣,他用数学进行了计算,研究用什么样的镜片,怎样组合在一起效果最好,最后,伽利略做了两根管子,一根管子的一端放凸透镜,另一根管子的一端放凹透镜,其中一根稍细一点,正好可以套在另一根管子里面,自由滑动,这样观察的时候,就可以来回调节,选择合适的距离.就这样经过反复的研究和实验,他终于在1609年发明了世界上第一架能放大32倍的望远镜.
最早发现望远镜奥秘的人是利波塞,而人类历史上最早按照科学原理制造出望远镜的人却是伽利略,这里说明了什么问题?
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伽利略制造出来的望远镜与教材上所画的天文望远镜有什么不同?
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试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.A
【解析】
【详解】
投影仪是通过凸透镜成像的,地面相当于是光屏,鲜奶广告投射在地面上,所以,形成的是实像,即投射在地面上的鲜奶广告是通过凸透镜折射形成的实像,故只有A正确,BCD错误。
故选A。
2.C
【解析】
【详解】
A.手影是影子,光在沿直线传播过程中遇到不透明的物体,在物体的后面形成的光照不到的暗区叫影子,故A错误;
B.摄影是利用凸透镜成倒立、缩小、实像的原理,透镜是利用光的折射来工作的,故B错误;
C.投影是利用凸透镜成倒立、放大、实像的原理,故C正确;
D.岸上的景物在水中的倒影是平面镜成像,平静的水面相当于平面镜,其原理是光的反射,故D错误。
故选C。
3.D
【解析】
【详解】
ABC.摄像头是一个凸透镜,是利用物距大于二倍焦距时,成倒立、缩小的实像的规律工作的,与望远镜的物镜的工作原理相同,故ABC错误;
D.凸透镜成实像时,物距越小,像距越大,像越大。当被拍摄的人靠近摄像头时,由凸透镜成实像的规律可知,人经摄像头所成的像会变大,故D正确。
故选D。
4.B
【解析】
【分析】
【详解】
A.投影机的镜头是凸透镜,与近视眼镜是发散透镜,即凹透镜,故是不同的透镜,故A错误;
B.光经投影机的镜头成像利用的是光的折射,光经过透镜发生折射,故B正确;
C.画面经投影机镜头成的是倒立的放大的实像,故C错误;
D.屏幕上的丰富色彩由红、绿、蓝三种色光混合而成,故D错误。
故选B。
5.D
【解析】
【详解】
AB. 由图可知,物距u=25cm,此时u>2f,成倒立、缩小的实像,像距2f>v>f,光屏应在45.0cm与55.0cm刻度之间,应向左移动,靠近凸透镜,这是照相机的成像条件,故AB错误;
C. 蜡烛依然保持在光具座上的10cm处,将凸透镜和光屏分别移至25cm、55cm处,物距u=25cm-10cm=15cm,像距v=55cm-25cm=30cm,光屏上成清晰实像,根据光的折射中光路是可逆的,保持蜡烛和光屏位置不变,若想光屏上再次呈现清晰的像,物距应为30cm,即凸透镜移至10cm+30cm=40cm刻度处,应将凸透镜向右再移15cm,故C错误;
D. 实验中由于蜡烛会随实验时间延长烧短,要想成像仍然在光屏中央,可保持透镜和光屏不动将蜡烛向上调节适当高度,或在蜡烛和光屏不动的情况下将透镜向下调节适当高度,故D正确。
故选D。
6.A
【解析】
【详解】
A.摄像头相当于凸透镜,用来成倒立缩小的实像,故A符合题意;
B.摄像头成倒立缩小的实像,根据凸透镜成像规律,二维码位于摄像头的二倍焦距以外,故B不符合题意;
C.二维码不能发光,因此不是光源,故C不符合题意;
D.二维码中黑色部分吸收光,白色部分反射光,故D不符合题意。
故选A。
7.B
【解析】
【详解】
A.平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将汇聚于一点,这点即为此透镜的焦点,从焦点到透镜光心的距离即为焦距,则透镜的焦距为
l=40.0cm﹣30.0cm=10.0cm
故A错误;
B.图乙中,物距u=30cm,像距v=15cm,物距大于像距,由凸透镜成像规律可知,图乙中烛焰成的是倒立缩小的实像,根据这个原理制成了照相机,故B正确;
C.若蜡烛移至45cm刻线处,此时u<f,成正立放大的虚像,虚像不能在光屏上承接,但在光屏位置透过透镜能看到放大的像,故C错误;
D.用黑纸片将凸透镜遮挡一半,透镜的上半部分仍能会聚烛焰发出的光线,成烛焰完整的像,只是像比原来变暗,故D错误。
故选B。
8.D
【解析】
【详解】
显微镜的镜头由物镜和目镜组成,显微镜的物镜成的是放大、倒立的实像,相当于投影仪,目镜成的是正立、放大的虚像,相当于放大镜;望远镜望是由两组透镜组成,物镜成倒立、缩小的实像,与照相机的成像原理相同;目镜成正立、放大的虚像,与放大镜的成像原理相同。
故选D。
9.D
【解析】
【详解】
A.放大镜利用物距小于一倍焦距时,凸透镜使物体成正立、放大的虚像的原理来工作,所以用放大镜看地图,地图到放大镜的距离应小于一倍焦距才能放大图像,故A错误;
B.汽车两侧的后视镜是凸面镜,可以使物体成正立、缩小的虚像,从而扩大视野,故B错误;
C.使用照相机照相时,要使人成倒立、缩小的实像,所以照毕业大合照时,师生应站在距镜头大于二倍焦距的位置,故C错误;
D.由于凸透镜对光线有会聚作用,阳光通过凸透镜会会聚于一点,使该点的温度升高,可以点燃纸屑,故D正确。
故选D。
10.A
【解析】
【分析】
【详解】
A.猫在镜中成像,是平面镜成像,原理是光的反射,故A符合题意;
B.水中的筷子看起来变弯折了,这是光的折射形成的,故B不符合题意;
C.水杯的影子是光的直线传播形成的,故C不符合题意;
D.手机的相机是凸透镜成像,光的折射现象,故D不符合题意。
故选A。
11. 不变 0.055 凸
【解析】
【详解】
[1]质量不会随物体空间位置的改变而改变,所以质量为55kg宇航员王亚平从地球进入太空后,质量不变。
[2]由可知,王平的体积为
[3]直接形成的“反像”是倒立像,是凸透镜形成的,所以直接形成“反像”的水球部分相当于凸透镜。
12. 投影仪 放大镜
【解析】
【分析】
【详解】
[1]由平行于主光轴的光线经凸透镜折射后过焦点,通过光心的光线传播方向不变可知光路图如下图所示:
(1)[1]由图可知,细小物体AB距离物镜的距离在一倍焦距与二倍焦距之间,所以物镜相当于投影仪,能成倒立放大的实像。
(2)[2]由图可知细小物体AB在目镜的一倍焦距以内,成倒立放大的虚像,所以目镜相当于放大镜。
13. a 乙 大于
【解析】
【详解】
[1]平行于凸透镜主光轴的平行光,经凸透镜后,过凸透镜的焦点,而焦点在凸透镜主光轴上,故点a表示凸透镜的焦点。
[2]由题可知,拍摄两张照片时,物距相同,乙图中景物的像较大,说明拍乙照片时,凸透镜对光线的会聚能力较弱,即拍乙照片时镜头的焦距调得较大。
[3]由照相机的工作原理可知,拍照时,景物到照相机的距离大于照相机镜头的二倍焦距。
14. ①④ ②③⑤ ③④
【解析】
【详解】
①针孔照相机属于小孔成像原理,因此成的是实像,它是光的直线传播形成的;
②从潜望镜中观察景物,观察到的是虚像,利用的是平面镜成像原理,是光的反射形成的;
③放大镜是利用凸透镜成正立、放大的虚像工作的,是光的折射形成的;
④幻灯机是利用凸透镜成倒立放大实像的原理,是光的折射形成的;
⑤汽车观后镜是一个凸面镜,从观后镜中看到的是物体的虚像,是光的反射形成的;
综上所述,
[1]属于实像的是①④。
[2]属于虚像的是②③⑤。
[3]属于折射成像的是③④。
15. 凹面 照相机
【解析】
【详解】
[1]因为平行光射到凹面镜上,经凹面镜反射,反射光线会聚于焦点,所以可将物体放在凹面镜的焦点上加热,太阳灶是利用凹面镜对光线的会聚作用制成的;
[2]望远镜观察物体时,物距大于物镜的二倍焦距,成倒立缩小的实像,与照相机的成像原理相似。
16. 缩小 实 变大
【解析】
【详解】
解:看图可知光心到焦点的距离为.物距为时;大于两倍焦距,所以成的像是处于一倍焦距到两倍焦距之间的缩小倒立的实像;当物距从两倍焦距外慢慢靠近凸透镜时,所成的像在慢慢远离凸透镜.所以是变大.
根据凸透镜的三条特殊光线,过焦点的经过凸透镜以后平行主光轴射出,过光心的方向不变,所以在丙图中画出入射光线如下:
点睛:过焦点的经过凸透镜以后平行主光轴射出,过光心的方向不变,所以在丙图中画出入射光线如下:
17. 温度 传递信息 17 大 凸 35 超速
【解析】
【详解】
(1)[1]红外夜视仪夜晚能够识别人体、岩石是因为被识别物体的温度不同,发出的红外线强度不同;
(2)[2]无人机在飞行时超声波遇到的障碍物会反射回来,利用超声波传递信息的特点,从而避开障碍物;
(3)[3]由得,超声波从发射到收到回波所通过的总路程:
,
则其发射超声波时与障碍物间的距离:
;
(4)[4]照相机成像,成的是倒立、缩小的实像,物距大于二倍焦距;物距变小时,像距变大,所以当摄像机向被拍摄的物体靠近时,物体所成实像的像距将变大;
[5]为了能拍摄出清晰的像,应减小像距,应装一个凸透镜,凸透镜可以使光线提前会聚;
(5)[6]由题知,摄像机拍摄速度11000帧/秒,已知某轿车通行1.05m的过程中拍摄330帧,则轿车运动的时间为
,
该轿车的速度:
;
[7]因为126km/h>120km/h,所以该轿车超速。
18. 1.50 放大 倒立
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]在水面作出法线,反射角等于入射角,作出反射光线,标出反射角,折射光线要偏离法线;延长水面,作A关于水面的对称点A',即为像。
(2)[2]由图可知,物体在1.50cm刻度上,物距为1.50cm。
[3]过光心的光线其传播方向不变,过焦点的光线折射后平行于主光轴。
[4][5]据投影灯原理可知,物距1.50cm,焦距0.80cm,此时印有喜洋洋图案的胶片处于凸透镜的1倍焦距和2倍焦距之间,所以应该成一个倒立、放大的实像。
19. 说明在科学上要取得一些成就,必须有超乎常人的好奇心和毅力 伽利略望远镜用凸透镜做物镜,凹透镜做目镜,教材中提到的望远镜用两个凸透镜,或用凹面镜做物镜.
【解析】
【分析】
(1)伽利略对事物具有好奇心,并且乐于探究,不怕困难,所以在物理学史上取得了一些成就;
(2)掌握教材天文望远镜的构造,并与短文中的望远镜对比得出结论.
【详解】
(1)利波塞最早发现了望远镜的奥秘,但他没有好奇心和持之以恒的毅力,而伽利略不但具有好奇心,更具有探究精神,最终制造出望远镜,说明在科学上要取得一些成就,必须有超乎常人的好奇心和毅力等等.
(2)伽利略望远镜用凸透镜做物镜,凹透镜做目镜,教材中提到的望远镜用两个凸透镜,或用凹面镜做物镜.
【点睛】
此题通过短文,让学生学习伽利略对科学探究的毅力及好奇心,关键是要认真阅读短文体会含义.
答案第1页,共2页
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