北师大版八年级下 第六章 常见的光学仪器
一、单选题
1.焦距为10cm的凸透镜正对太阳光,其下方的白纸上呈现一光斑,此时光斑到凸透镜的距离为12cm,若凸透镜靠近白纸,看到光斑的大小和亮度的变化情况是( )
A.光斑一直变大,亮度越来越暗
B.光斑一直变小,亮度越来越暗
C.光斑先变小后变大,亮度先变亮后变暗
D.光斑一直变大,亮度越来越亮
2.如图甲所示,一幅漫画竖立在桌面上,小明把一个装有水的圆柱形玻璃杯放在漫画前,惊奇地发现,透过水杯看到漫画中的老鼠变“胖”了,还掉头奔向猫,如图乙所示。下列仪器中与其成像原理相同的是( )
A.放大镜
B.照相机
C.平面镜
D.投影仪
3.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。下列说法中正确的是( )
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,成像特点与照相机成像特点相同
C.若烛焰从光具座30.0cm刻线处向远离凸透镜方向移动,烛焰所成的像将逐渐变小
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
4.对四幅图阐述正确的是( )
A.甲图:近视眼成像在视网膜前,用凸透镜矫正
B.乙图:远视眼成像在视网膜后,用凹透镜矫正
C.丙图:显微镜的目镜和物镜都是凸透镜都成实像
D.丁图:天文望远镜的目镜相当于放大镜,物镜相当于照相机
5.凸透镜成像,焦距是 10 厘米,蜡烛和凸透镜之间的距离是 35 厘米,能成像的性质是( )
A.放大实像 B.放大虚像 C.等大实像 D.缩小实像
6.某同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中,绘制了如图所示的图象(v 表示像到凸 透镜的距离,u 表示物体到凸透镜的距离),以下说法正确的是( )
A.想要看清报纸上的字,报纸应距离凸透镜 15cm 以上
B.把物体从距离 10cm 处移动到距凸透镜 20cm 处的过程中,像先变小后变大
C.凸透镜的焦距是 10cm
D.由图像可知,物体与实像之间的最小距离是 20cm
7.青少年在生长发育阶段,长期看手机、电脑等屏幕,会用眼过度,容易得近现限。下列关于近视眼成像情况及其娇正原理图正确的是( )
A.甲和乙 B.丙和丁 C.甲和丁 D.丙和乙
8.如图所示,小明将凸透镜(f=10cm)固定在光具座40cm刻度线处来探究凸透镜成像的规律。下列说法正确的是( )
A.将蜡烛从图中向右移动,像逐渐变小
B.把蜡烛与光屏对调,光屏上不能成像
C.将蜡烛放在8cm刻度线处,移动光屏,光屏上可得到倒立、缩小的清晰像
D.将蜡烛放在32cm刻度线处,移动光屏,光屏上仍能得到清晰的像
9.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
10.如图是小明拍摄“东方明珠”时的情景。下列分析正确的是( )
A.小明在地上的影子形成的原理与平面镜成像原理相同
B.用照相机拍照时,镜头成的是正立,缩小的实像
C.数码相机屏幕的彩色画面,由红、黄、蓝三种色光组成
D.水中建筑物的倒影是光的反射所成的虚像
二、填空题
11.如图所示,生活中常的手机自拍杆,与直接拿手机自拍相比,在不改变镜头焦距的情况下充分利用自拍杆可以______物距,______像的大小,从而取得满意的拍摄效果。(两空均选填增大/减小)
12.手机扫描二维码,相当于给二维码拍了一张照片,如图是手机扫描物品上的二维码,登录网址、查看物品相关信息,手机的摄像头是______(选填“凸透镜”或“凹透镜”),此时二维码位于摄像头的______处,当二维码超出手机上设定的方框时,物品不动,把手机______(选填“靠近”或“远离”)物品。
13.如图所示,位于凸透镜主光轴上某发光点P发出红、黄、绿三色复色光,当用与主光轴相垂直的毛玻璃屏从透镜附近沿轴方向右移动时,在屏上将依次看到 _____亮点。
14.如图所示,小华拿出手机对着关闭的屏幕,看到了自己的__(填“虚”或“实”)像。保持手机到眼睛的距离不变,开启屏幕打开手机前置摄像头,大威通过摄像头成的像与屏幕关闭时成的像相比__(填“变大”“变小”或“不变”),由于不合理使用手机,小华患上了近视眼,图__(选填“甲”或“乙”)是近视眼的光路示意图。
15.如图所示甲、乙两块透镜,乙是______(选填“凸透镜”或“凹透镜”),它对光有______作用。照相机的镜头相当于______,能作放大镜的是______(后两空选填“甲”或“乙”)。
三、综合题
16.显微镜主要由物镜和目镜两组透镜组成,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。如图,F1为物镜的焦点,F2为目镜的焦点,图中已出细小物体AB在物镜中所成像A′B′的光路图,以及A′B′射向目镜的两条光线。
(1)该显微镜的物镜相当于______(选填“凸透镜”、“凹透镜”);
(2)请你画出光线a、b经目镜L2折射后的光线;______
(3)与A′B′对比,目镜L2所成的像是一个______(选填“正立”或“倒立”)、______(选填“实像”或“虚像”)。
17.阅读短文,回答问题。
望远镜的发明
17世纪初,荷兰制造眼镜的技术已经很精湛了,主要的工艺是磨制凸透镜和凹透镜。人们经常与凸透镜和凹透镜打交道,用它们可以矫正远视眼和近视眼,但是人们从来都没有想到把透镜和透镜放在一起组合起来使用。1608年的一天,在荷兰眼镜制造商汉斯的作坊里,一位学徒无事拿着两个磨制好的透镜片在眼前对着看,结果惊奇地发现远处的物体变得近在眼前而且非常清晰,便把这件怪事告诉了老板汉斯。汉斯马上试验证实了这种现象,为了更便于观察,他把这两个透镜片装在一个筒里,称之为“窥镜”,这就制成了人类历史上第一架望远镜。正是有了望远镜的帮助,荷兰舰队能在敌舰发现他们之前就先行发现敌舰的动向,取得了战争的主动权,打败了强大的西班牙舰队,使荷兰成为一个海上强国。
望远镜发明的消息很快在欧洲各国流传开了。1609年,伽利略得知望远镜这种新仪器,马上意识到它的价值和作用。他立即动手制作,并且不断改进,造出了一架放大20倍的望远镜。伽利略把这架望远镜指向了天空,指向了星星,由此揭开了天文学全新的一页。伽利略利用望远镜发现了木星有卫星,观察了月面,绘制了月面图,观察到太阳黑子。伽利略这一系列重大的天文发现,有力地支持了哥白尼的宇宙学说,在知识界产生了巨大反响,人们争相传诵“哥伦布发现了新大陆,伽利略发现了新宇宙”。通过以上阅读,给我们的启示是什么?
18.根据手机的使用情况,回答下列问题。
(1)小张用手机接听电话时,感觉声音很小,于是他把音量调大,此时是增大了声音的 _____(选填“音调”或“响度”“音色”)。
(2)某手机后置摄像头相当于焦距为2.1cm的凸透镜,小张扫描付款时发现画面中二维码太小,为了扫描到清晰且较大的二维码,可以将手机 _____(选填“靠近”或“远离”)二维码,二维码到镜头的距离应大于 _____cm。
(3)因使用手机不当,已患上近视眼的小张应配戴 _____镜制成的眼镜矫正视力;进入冬季后,当小张从户外走进教室后镜片上经常多了一层薄雾如图乙,薄雾的出现是一种 _____现象(填物态变化)。
(4)如图丙所示,小张打开手机中的跑步软件记录了一次跑步数据,图中平均配速5′09′′表示小张每运动1km需要用时5分钟09秒,由图可知小张跑了 _____min,请计算他这次运动的路程约为 _____km(计算结果保留整数)。
19.(1)按要求作答。该温度计的示数是______oC;物体的长度是______cm;
(2)按要求作图。画出入射光线的折射光线______;作出折射光线的入射光线______。
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.C
【解析】
【分析】
【详解】
太阳光经过凸透镜会聚在焦点的光最亮、最小,已知凸透镜的焦距为10cm,此时光斑到凸透镜的距离为12cm,则这个光斑是焦点之后,而且比焦点的光斑要大,亮度不如焦点时的亮,所以若凸透镜靠近白纸,则光斑先变小后变大,亮度先变亮后变暗,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
【点睛】
平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚到主光轴上一点,这点是凸透镜的焦点,焦点到光心的距离是凸透镜的焦距。知道并理解焦距的定义是解决该题的关键。
2.D
【解析】
【详解】
圆柱形玻璃杯装水后相当于一个凸透镜,透过水杯看到的老鼠变胖了,说明老鼠经过水杯后成的是放大的像,又因为看到老鼠掉头奔向猫,所以老鼠的像是倒立的,凸透镜成像中倒立的都是实像。所以老鼠经过水杯后成的是倒立、放大实像。
A.放大镜成正立、放大虚像,与题意不符,故A不符合题意;
B.照相机成倒立、缩小实像,与题意不符,故B不符合题意;
C.平面镜成正立、等大虚像,与题意不符,故C不符合题意;
D.投影仪成倒立、放大实像,与题意相符,故D符合题意。
故选D。
3.C
【解析】
【详解】
A.由甲图可知该透镜焦距为
40.0cm-30.0cm=10.0cm
故A错误;
B.由图可知,物距处于f和2f之间,凸透镜成倒立放大的实像,是投影仪的成像原理,故B错误;
C.烛焰从光具座30.0cm刻线处向远离凸透镜方向移动,根据物距增大像距减小像变小可知,烛焰所成的像将逐渐变小,故C正确;
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C。
4.D
【解析】
【详解】
AB.甲图是近视眼的成因,晶状体太厚对光的会聚能力太强看远处物体时,像成在视网膜前,用发散透镜即凹透镜矫正。乙图是远视眼的形成原因,晶状体对光的会聚能力过弱,成像在视网膜后,用会聚透镜即凸透镜矫正,故AB错误;
C.显微镜的目镜成正立放大的虚像,物镜成倒立放大的实像,故C错误;
D.天文望远镜的目镜成正立放大的虚像,相当于放大镜,物体距离物镜,远大于二倍焦距,成倒立缩小的实像,相当于照相机,故D正确。
故选D。
5.D
【解析】
【详解】
凸透镜焦距是 10 厘米,蜡烛和凸透镜之间的距离是 35 厘米,物距大于二倍焦距,根据凸透镜成像规律可知,此时成倒立、缩小的实像。
故选D。
6.D
【解析】
【详解】
由凸透镜成像规律可知,u=v=2f时凸透镜成倒立、等大的实像,由图象可知,u=v=2f=10cm时成清晰的像,则
f=5cm
A.用凸透镜看报纸上的字,是因为报纸上的字太小,目的是将报纸上的字放大,凸透镜成正立放大的虚像时,满足uB.把物体从距离 10cm 处移动到距凸透镜 20cm 处的过程中,物距一直大于或等于2倍焦距且逐渐增大,则像会持续变小,故B错误;
C.由上述分析计算可知,凸透镜的焦距是5cm,故C错误;
D.由图像可知,当物距与像距相同时,物体与实像之间有最小距离,且为20cm,故D正确。
故选D。
7.A
【解析】
【详解】
甲图中,远处的入射光线会聚在视网膜的前方,是晶状体折光能力太强造成的,属于近视眼的成像情况;为了使光线会聚在原来会聚点后面的视网膜上,就需要在光线进入人的眼睛前使光线变得发散,因此乙图使用对光线具有发散作用的凹透镜来矫正近视眼,甲乙关于近视眼成像情况及其娇正原理图;
丙图中,近处的入射光线会聚在视网膜的后方,是晶状体折光能力太弱造成的,属于远视眼的成像情况;为了使光线会聚在原来会聚点前面的视网膜上,就需要在光线进入人的眼睛前使光线变得会聚,因此需佩戴对光线具有会聚作用的凸透镜来矫正远视眼。丙、丁两图是关于远视眼成像情况及其娇正原理图;综上所述,只有A正确,BCD错误。
故选A。
8.C
【解析】
【详解】
A.凸透镜成实像时“物近像远像变大”,当蜡烛从图中向右移动,蜡烛距透镜越来越近,物距变小,所成实像逐渐变大,故A错误;
B.由折射时光路的可逆性可知,把蜡烛与光屏对调,光屏上可以成像,故B错误;
C.将蜡烛放在8cm刻度线处,物距为
物距大于2倍焦距,可成倒立、缩小的实像,故C正确;
D.将蜡烛放在32cm刻度线处,物距为
物距小于1倍焦距,成正立、放大的虚像,虚像不能用光屏承接,故D错误。
故选C。
9.D
【解析】
【详解】
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。故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。故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。故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。故D错误,符合题意。
故选D。
10.D
【解析】
【详解】
A.小明在地上的影子形成的原理是光的直线传播,平面镜成像原理是光的反射,两者原理不相同。故A错误;
B.照相机是利用物距大于二倍焦距时成倒立、缩小的实像原理工作的,故B错误;
C.光的三原色是红、绿、蓝,数码相机屏幕的彩色画面就是由红、绿、蓝三种色光组成的,故C错误;
D.水中建筑物的倒影属于平面镜成像,平面镜成正立、等大的虚像,原理是光的反射,故D正确。
故选D。
11. 增大 减小
【解析】
【详解】
[1][2]手机的摄像头相当于一个凸透镜,根据凸透镜成实像时,物距越大,像距越小,像越小,则手机自拍杆与直接拿手机自拍相比,利用自拍杆可以增大物距,减小像的大小,从而增大取景范围,取得更好的拍摄效果。
12. 凸透镜 二倍焦距以外 远离
【解析】
【详解】
[1]手机扫描二维码,相当于给二维码拍了一张照片,手机的摄像头相当于照相机的镜头,照相机的镜头是凸透镜,照相机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。
[2][3]“扫入”二维码时镜头和二维码的距离应大于二倍焦距,当二维码超出手机上设定的方框时,说明物距太近,应使物品不动,把手机向后移动,远离物品。
13.绿、黄、红
【解析】
【详解】
凸透镜是玻璃制成的,同一个凸透镜,不同颜色的光波长不同,凸透镜对其折射率不同。玻璃对绿光的折射程度比红光大。也就是说,对于绿光的焦距比红光的小,绿、黄、红光的波长依次增大,折射程度依此减小,所以在屏上将依次看到绿、黄、红亮点。
14. 虚 变小 乙
【解析】
【详解】
[1]小华拿出手机对着关闭的屏幕,看到自己的像是小华反射的光在手机屏幕上进行反射所成的像,属于平面镜成像,是虚像。
[2]保持手机到眼睛的距离不变,开启屏幕打开手机前置摄像头,大威通过摄像头成的像是凸透镜成的缩小的像,屏幕关闭时成的像是手机镜面反射成的等大的像,所以大威通过摄像头成的像与屏幕关闭时成的像相比变小。
[3]由于不合理使用手机,小华患上了近视眼,近视眼成像在视网膜前,是乙图。
15. 凹透镜 发散 甲 甲
【解析】
【详解】
[1][2]如图所示甲、乙两块透镜,甲透镜中间厚,边缘薄,所以是凸透镜,它对光线有会聚作用;乙透镜中间薄,边缘厚,所以是凹透镜,它对光线有发散作用;故乙是凹透镜,它对光有发散作用。
[3]照相机的镜头相当于凸透镜,即甲透镜,成倒立、缩小的实像。
[4]放大镜是凸透镜,成正立、放大的虚像,所以能作放大镜的是甲。
16. 凸透镜 正立 虚像
【解析】
【详解】
(1)[1]显微镜的物镜是一个凸透镜。
(2)[2]a光线过光心不改变方向,b光线平行于主光轴经凸透镜折射后过焦点,如图:
(3)[3][4]目镜L2相当于放大镜,成正立放大的虚像。
17.见解析
【解析】
【分析】
【详解】
望远镜的发明,是常见的两个透镜片的组合,看起来应该是非常简单的。但是,人们并没有有意识地运用“组合”这种方法,使得望远镜很晚才出现。如果人们学会运用组合技法的话,望远镜可能会提前很多年被发明出来,由此可以看出方法技巧在技术发明中的重要作用。
18. 响度 靠近 4.2 凹透镜 液化 26 5
【解析】
【详解】
(1)[1] 用手机接听电话时,感觉声音很小,把音量调大,是改变了声音的响度。
(2)[2] 扫描付款时发现画面中二维码太小,为了扫描到清晰且较大的二维码,需要使像变大,应增大像距,减小物距,即应将手机靠近二维码。
[3]用手机扫码时,成倒立、缩小的实像,物体应在镜头的二倍焦距以外,该手机后置摄像头相当于凸透镜,该凸透镜的焦距为2.1cm,则扫码时二维码到镜头的距离应大于4.2cm。
(3)[4]人眼相当于一架照相机,晶状体和角膜的作用相当于凸透镜,若长时间近距离靠近手机屏幕,使眼睛内的睫状肌、晶状体长期处于绷紧状态,容易使像成在视网膜的前面而患近视眼,应该佩戴凹透镜来矫正视力。
[5] 冬季,当戴眼镜的小张从户外走进教室时,室内空气中的水蒸气遇到冷的镜片,会液化成小水珠附着在镜片上,从而使镜片变得模糊。
(4)[6] [7]图中平均配速5′09′′表示小张每运动1km需要用时5分钟09秒,则小张此次跑步的平均速度
由图可知小张跑了26min,则小张在这次运动的路程由,可得
19. 23 1.41
【解析】
【详解】
(1)[1][2]从下到上,刻度越变越大,说明是零上,分度值为1℃,故读数为23℃;分度值为0.1cm,刻度尺需要估读,故物体的长度是
(2)[3]根据光的折射定律,入射角大于折射角,故折射光线更靠近法线,故如下图所示:
[4]平行主光轴d的光线必然过焦点,根据光路可逆,过焦点的光线必然平行主光轴,故连接折射点和左侧焦点,标上向上的箭头,即为入射光线,故如图所示:
答案第1页,共2页
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