北师大版八年级下 6.1、透镜 同步练习
一、单选题
1.小明利用太阳光测量凸透镜焦距,下列操作最合理的是
A. B.
C. D.
2.下列光路图正确的是( )
A.甲图:凸透镜对光线的作用 B.乙图:凹透镜对光线的作用
C.丙图:放大镜的成像图 D.丁图:光的折射光路图
3.一束光经过凸透镜后( )
A.一定是平行光 B.一定会聚于一点
C.一定是发散光线 D.一定较入射光线会聚一些
4.关于透镜,下列说法正确的是( )
A.凸透镜的中央薄,边缘厚
B.凸透镜有焦点,凹透镜没有焦点
C.凹透镜对光线有会聚作用
D.平行于主光轴的光线经过凸透镜后会聚于焦点
5.下列镜子中,对光有发散作用的是( )
A.望远镜 B.潜望镜 C.近视镜 D.远视镜
6.要使光线发生如图所示的偏折,则方框内放置的光学元件( )
A.一定是平面镜 B.一定是凸透镜
C.一定是凹透镜 D.平面镜、凹透镜、凸透镜
7.如图中画出了光线通过透镜(图中未画出)的情形, 其中是凸透镜的是( )
A.a、 b、 c、 d B.b、 d C.a D.c
8.下列说法正确的是( )
A.凸透镜对光有会聚作用,因此通过凸透镜的光都一定会聚在焦点上
B.凸透镜有一个焦点,凹透镜有两个焦点
C.不论是凸透镜还是凹透镜,经过透镜光心的光线方向不改变
D.经凹透镜折射的光线,一定是发散光线
9.下列关于凸透镜的说法中正确的是
A.所有的凸透镜都只有右侧一个焦点 B.一个凸透镜的焦距是随时变化的
C.过光心的直线都叫主光轴 D.凸透镜的焦距越小,对光的会聚能力越强
10.如图所示,点光源S发出的光,经凸透镜折射后会聚成像点S'。若让光源S沿平行于主光轴的方向远离透镜移动,像S'移动的情况是( )
A.沿主光轴方向靠近透镜 B.沿O与S'连线方向远离透镜
C.沿F2与S'连线方向靠近透镜 D.沿F1与S'连线方向远离透镜
二、填空题
11.在森林中旅游时,导游会提醒你,不要随意丢弃饮料瓶。这是由于下雨时瓶内灌了雨水后,相当于一个_______(选填“凸透镜”或“凹透镜”),太阳出来后,它对光线有会聚作用,可能会引起森林火灾。
12.报纸上放有小明的近视眼镜、爸爸的老花镜、奶奶的度数更深的老花镜及妈妈的平光眼镜,如图所示。
(1)奶奶的眼镜为______;
(2)爸爸的眼镜为______;
(3)妈妈的眼镜为______;
(4)小明的眼镜为______。
13.如图所示,两束光线经过一个透镜后相交于主光轴上的A点,取走透镜后,光线相交于B点,则该透镜为______透镜;若入射光线射向光心,则该光线通过透镜将会______(选填“偏折”或“不偏折”)。
14.炎炎夏日,停在露天停车场的汽车内有一瓶矿泉水,太阳光透过矿泉水瓶后可能把汽车内的易燃物引燃,这是因为装有水的矿泉水瓶相当于一个______透镜,会使光线______。如图所示,一束平行光经过中间为“空气凹透镜”的玻璃砖后将会______。(后两空选填“会聚”“发散”或“平行射出”)
15.如图,一束平行光垂直照射在直径为a的圆孔上,圆孔中有一凹透镜,在距离圆孔为L的光屏上得到直径为b的圆形亮斑,则这个凹透镜的焦距为______.
三、综合题
16.凸透镜有汇聚光线作用,所以利用凸透镜可以“取火”,如图所示.根据图片回答下列问题:
(1)太阳光可以看做________(发散光、汇聚光、平行光)
(2)上下移动透镜看到现象是________
(3)要想尽快点燃干草,应该怎么做,请您具体描述如下:________
(4)你能否粗略估计出凸透镜的焦距?并说明理由.____
17.如图,凸透镜水平放置,F为其焦点,从焦点射出的光先后经凸透镜折射、平面镜反射后,以图示的角度投射到平行于凸透镜主光轴放置的屏幕上.
(1)请在图中作出完整的光路图.
( )
(2)在平面镜的反射光路中,反射角大小为_____.
18.阅读短文,回答问题
菲涅尔透镜
甲图中图1是平凸透镜的截面图,由光学知识可知,平行光由平凸透镜左侧垂直入射,在透镜中传播方向不变,只有经透镜另一侧面时才发生偏折,并会聚于焦点。若在图2中将平凸透镜中阴影部分去掉,保留图中曲面的白色部分并将其向左平移到透镜左侧平面处,即为图3,这样的透镜叫做菲涅尔透镜。菲涅尔透镜与平凸透镜一样,仍能将平行于主光轴的光线会聚于焦点。
与平凸透镜相比,光在菲涅尔透镜中传播时减少了在透镜中直线传播的部分,只保留透镜发生折射的曲面,因此,在节省透镜材料的同时也减少了光在透镜中传播的光能损失。
菲涅尔透镜有着广泛的应用,如图乙所示为手机闪光灯上用到的菲涅尔透镜,从上方俯视,它由数个同心圆纹路的玻璃组成。
菲涅尔透镜是聚光太阳能系统中重要的光学部件之一,它能提高太阳能板上单位面积获得的光能,如图丙所示从上方垂直菲涅尔透镜的光束,在一半焦距处面积只有原来的四分之一。
(1)根据短文可知,将平凸透镜改进为菲涅尔透镜仍能聚光,是因为 ________________
(2)下面关于菲涅尔透镜的说法,不正确的是 _______ .
A.使用菲涅尔透镜的手机,闪光灯部分可以做得更薄
B.与相同直径的平凸透镜相比,光能损失减少
C.菲混尔透镜是由一圈圈凸透镜和凹透镜组成
D.与相同直径的平凸透镜相比,所用材料减少
(3)如图丁所示,F、OOˊ分别是菲涅尔透镜的焦点和主光轴,请画出入射光线经过菲涅尔透镜的光路 ______ .
(4)如图戊所示,一太阳能板置于菲涅尔透镜下方的一半焦距处,则与不放置菲涅尔透镜相比,太阳能板上受光照部分的光能提高为原来的 _______ 倍.(不考虑光传播过程中的能量描失)
(5)为了更好地接受太阳能,太阳能板受光面应涂上 ____ 。
A.黑色 B.红色 C.蓝色 D.白色
19.基础问答、作图和计算:
(1)坐在教室里的同学有时看黑板某反光导致看不清字,这是由于黑板发生了_____的缘故,在剧院不同角落都能看清屏幕上的影像,这是由于屏幕发生了_____.
(2)如图,请画出AB物体经透镜折射后所成的像.
( )
(3)光线垂直射向镜面时,入射角为_____.若镜面逆时针旋转30°,则反射光线与入射光线间的夹角为_____.
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.C
【详解】
利用太阳光测量凸透镜焦距,应将透镜正对太阳光,且观察光斑的纸张也应正对太阳光.故C符合要求.
2.C
【详解】
A.凸透镜对光线具有会聚作用,而图中的光线发散了,故A错误;
B.凹透镜对光线有发散作用,而图中的光线会聚了,故B错误;
C.放大镜成的是正立、放大的虚像,平行于主光轴的光线经过凸透镜后过焦点,经过光心的光线的传播方向不变,这两条折射光线的反向延长线的焦点为像点,故C正确;
D.光的折射光路图,空气中的角度要大于介质中的角度,而图中空气中的折射角小于入射角,故D错误。
故选C。
3.D
【详解】
因为凸透镜对光线有会聚作用,所以无论入射光线是不是平行光线,经过凸透镜折射后的光线会比原入射光线更加靠近一些,也就是会聚一些,通过凸透镜的光线可能是平行光线、可能是会聚光线、可能是发散光线,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
4.D
【详解】
A.凸透镜是中间厚、边缘薄的透镜,故A错误;
B.凸透镜有实焦点,凹透镜有虚焦点,故B错误;
C.凹透镜对光线具有发散作用,故C错误;
D.凸透镜对光线具有会聚作用,所以光路图中平行于主光轴的光线经过凸透镜折射后会聚于焦点,故D正确。
故选D。
5.C
【详解】
A.望远镜属于凸透镜,对光线具有会聚作用,故A不符合题意;
B.潜望镜利用的是平面镜改变光路,对光线没有发散作用,故B不符合题意;
C.近视镜属于凹透镜,对光线具有发散作用,故C符合题意;
D.远视镜属于凸透镜,对光线具有会聚作用,故D不符合题意。
故选C。
6.D
【详解】
从下面的光路图可以看出,凸透镜、凹透镜、平面镜都可使光的方向发生图中的改变。如图所示:
故选D。
7.D
【详解】
从四束光线通过透镜的情形可知,a、b、d的折射光线相对于入射光线变得更发散一些,所以都是凹透镜;只有c的折射光线相对于入射光线变得更会聚一些,是凸透镜。故ABC不符合题意;D符合题意。
故选D。
8.C
【详解】
A.凸透镜对光线的会聚作用,但通过凸透镜的光并不一定会聚到焦点或某点,而是指通过凸透镜折射后,折射光线比原来的入射光线沿原方向传播更偏近主光轴,使它的光束变窄、变收缩,故A错误;
B.凸透镜有两个焦点,且都是实焦点,凹透镜有两个虚焦点,故B错误;
C.不论是凸透镜还是凹透镜,经过透镜光心的光线方向都不会改变,故C正确;
D.平行于主光轴的光线经凹透镜后的发散光线的反向延长线相交在主光轴一点上,会聚光束经过凹透镜后可能发散,可能平行光射出,也可能会聚于一点。减慢会聚也是发散。故D错误;
故选C。
9.D
【详解】
A、所有的凸透镜的左右两侧都有两个焦点,故A错误;
B、同一个凸透镜的焦距是不变的,故B错误;
C、透镜所在两个球面球心的连线叫做主光轴,故C错误;
D、对于凸透镜,其焦距越短,会聚能力就越强,焦距越长,会聚能力越弱,故D正确;
故选D.
10.C
【详解】
点光源发出无数条光线,取其中的两条:①平行于主光轴的入射光线经过凸透镜折射后焦点;②过光心入射光线其传播方向不变。两条折射光线的交点即为点光源S通过凸透镜成的像。当光源S沿平行主轴的方向远离透镜移动到A点时,像S′的移动情况是沿F2与S′连线方向靠近透镜移动到S″,如图所示:
故选C。
11.凸透镜
【详解】
饮料瓶灌了水后放倒,中间厚两边薄,相当于凸透镜,对光有会聚作用,可能会引起火灾。
12. B A C D
【详解】
[1][2]老花眼镜是凸透镜,透过它看到的是正立、放大的虚像,老花眼镜的度数越深,焦距越短,物距相同且小于焦距时,放大倍数就越高,所以A为爸爸的眼镜,B为奶奶的眼镜。
[3]妈妈的平光眼镜,平光眼镜是平板玻璃,透过它看到的物体大小不变,所以妈妈的眼镜为C。
[4]小明的眼镜为近视眼镜是凹透镜,透过它看到的是正立、缩小的虚像,所以小明的眼镜为D。
13. 凹 不偏折
【详解】
[1]两束光线经过一个透镜后相交于主光轴上的A点,取走透镜后,光线相交于B点,表明此透镜对有发散作用,故选择的透镜为凹透镜。
[2]根据凹透镜三条特殊光线,过心的光线传播方向不变,所以该光线通过透镜将会不偏折。
14. 凸 会聚 会聚
【详解】
[1][2]装有水的矿泉水瓶中间厚、边缘薄,相当于一个凸透镜,对光线有会聚作用。
[3]玻璃砖中间厚、边缘薄相当于凸透镜,一束平行光经过玻璃砖后将会会聚。
15.
【详解】
由凹透镜的三条特殊光线知,平行于凹透镜主光轴的光线,经凹透镜折射后变得发散,但其反向延长线过焦点;将图中折射光线反向延长,与主光轴交于点F,则O、F之间的距离就是焦距f,如图所示:
利用几何知识可以求得:
.
16. 平行光 草上的光斑大小在变 上下移动凸透镜,让光斑最小 可以估测凸透镜焦距,当光斑最小时,说明光斑处就是凸透镜焦点,用直尺量出光斑到透镜的距离即为凸透镜焦距
【详解】
(1)太阳光可以看做平行光;
(2)太阳光照射到透镜上,由于凸透镜对光线有会聚作用,上下移动透镜看到现象是地面上的光斑大小在变;
(3)要想尽快点燃干草,应使焦点正好在干草上,此时该点的温度最高,可以烧焦物体,所以上下移动凸透镜,让光斑最小;
(4)可以估测凸透镜焦距.具体方法:上下移动凸透镜,当光斑最小时,光斑处为凸透镜焦点,用直尺测量出光斑到透镜的距离即为凸透镜焦距.
17. 60°
根据凸透镜的折射规律和反射定律作图
【详解】
(1)过焦点F的光线经凸透镜折射后折射光线平行于主光轴,将投射到平行放置的屏幕上的光线反向延长,与折射光线的交点B即为入射点,过入射点B作∠ABC的角平分线BE即为法线,然后做法线的垂线即为平面镜的位置,如图所示:
(2)由图和题意可知,屏幕平行于凸透镜的主光轴,且∠BCD=60°,因平行线同旁内角互补,则∠ABC=120°,且BE是法线,也是∠ABC的角平分线,所以在平面镜的反射光路中,反射角∠EBC=60°.
18. 每个凹槽都可以看作一个独立的小凸透镜(或者保留了透镜发生折射的曲面) C 4 A
【详解】
(1)[1]由图2知道,光线从左侧垂直入射,在阴影部分方向不变,经透镜另一侧曲面时才会发生偏折,与平凸透镜一样,即平行于主光轴的光线经过菲涅尔透镜另一侧曲面折射时会发生偏折。
(2)[2]由短文知道,光在菲涅尔透镜中传播时减少了在透镜中直线传播的部分,只保留透镜发生折射的曲面,在节省透镜材料的同时也减少了光在透镜中传播的光能损失。
A.光在菲涅尔透镜只保留透镜发生折射的曲面,所以,使用菲涅尔透镜的手机,闪光灯部分可以做得更薄,故A正确;
B.与相同直径的平凸透镜相比,减少了在透镜中直线传播的部分,所以,光能损失更少,故B正确;
C.由图2和图3知道,菲涅尔透镜,从上方俯视,它由数个同心圆的玻璃组成,它们是一圈圈凸透镜,故C错误;
D.因为菲涅尔透镜中减少了在透镜中直线传播的部分,只保留透镜发生折射的曲面,所以节省透镜材料,故D正确。
(3)[3]由短文知道,菲涅尔透镜与平凸透镜一样,仍能将平行于主光轴的光线会聚于焦点,由此作出折射光线如图所示:
(4)[4]太阳能板置于菲涅尔透镜正后方的一半焦距处,太阳能板受光照部分直径CD是螺纹透镜直径AB的,所以,由S=πr2 知道,太阳能板上受光照部分面积是螺纹透镜面积的 ,不考虑光传播过程中能量的损失,即两者上的光能是相等的,即太阳能板上受光照部分的光能提高为原来的4倍。
(5)[5]由于不透明物体的颜色由它反射的色光决定,白色的物体能反射所有的色光,反射什么色光就是什么颜色;单色物体只反射与本身相同的色光,其它色光不反射,所以,为了更好地接受太阳能,太阳能板受光面应涂上黑色,可以吸收各种颜色。
19. 镜面反射 漫反射 0° 60°
(1)镜面反射发生在光滑物体表面,漫反射发生在粗糙物体表面;
(2)根据凸透镜的三条特殊光线画出光路图;
(3)若光垂直入射到镜面时,反射光线将按原路反射回来,根据入射角的定义得到入射角的大小;若将平面镜沿逆时针方向转动30°,可求出入射角的度数,进而求出反射角的度数,然后可知反射光线与入射光线间的夹角.
【详解】
(1)坐在教室里的同学有时看黑板某反光导致看不清字,是因为黑板发生了镜面反射,黑板反射的光线比粉笔字反射的光线强,使人无法看清黑板上的字;在剧院不同角落都能看清屏幕上的影像,是因为光在屏幕表面上发生了漫反射,反射光线射向各个方向的缘故;
(2)平行主光轴的光线经过凸透镜后经过另一侧的焦点,经过光心的光线方向不发生改变,两条入射光线的交点,即像的位置,如图所示:
(3)光线垂直射向镜面时,入射光线与法线重合,入射角为0°,若镜面逆时针旋转30°,入射角为30°,根据反射角等于入射角可知反射角为30°,反射光线与入射光线间的夹角30°+30°=60°.
答案第1页,共2页
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