苏科版八年级上册4.2透镜 同步练习（有解析）

苏科版八年级上册 4.2 透镜 同步练习
一、单选题
1．如图所示，是一束光通过透镜（图中未画出）发生折射的光路图，其中所用透镜属于凸透镜的是（　　）
A． B． C． D．
2．如图，以下物品中，有一定会聚光线能力的是（　　）
A．圆柱形瓶装水 B．方形玻璃砖
C．近视眼镜片 D．凸面镜
3．如图所示，将凸透镜正对太阳光，其下方的纸上呈现一个并非最小的光斑，这时光斑到凸透镜的距离为L，该凸透镜的焦距为f，若f大于L，则凸透镜从此位置远离纸的过程中光斑会（　　）
A．一直变大 B．一直变小
C．先变小后变大 D．先变大后变小
4．一个透明均匀的玻璃球被摔碎成三部分，下列说法正确的是（　　）
A．①②都是凸透镜 B．①③对光具有会聚作用
C．②③对光具有发散作用 D．只有①对光具有会聚作用
5．一束光由空气射入凸透镜，则折射光束（　　）
A．一定是平行光束 B．一定是会聚光束
C．一定是发散光束 D．一定比入射光束会聚一些
6．小科同学将凸透镜正对太阳，在纸面上得到一个并非最小的光斑，此时光斑到凸透镜的距离为10cm。若凸透镜远离纸面的过程中光斑一直变大，则该凸透镜的焦距（　　）
A．一定小于10cm B．一定等于10cm
C．一定大于10cm D．可能小于10cm，也可能大于10cm
7．如图甲所示，某透镜正对太阳光，在一侧与透镜平行放置一张白纸，在白纸上看到的现象如图乙，为了判断出该透镜是凸透镜还是凹透镜，小明将透镜逐渐远离白纸，观察白纸上的现象进行判断。对此操作以下看法正确的是（　　）
A．可以判断
B．无法判断
C．无需操作，就能判断该透镜是凸透镜
D．无需操作，就能判断该透镜是凹透镜
8．晴朗的夏日中午，往树或花的叶子浇水，常会把叶子烧焦，其原因是（　　）
A．水滴蒸发，带走叶子的热量
B．水滴在太阳光下温度升高，把叶子烫焦
C．水滴容易透过太阳光
D．水滴相当于凸透镜，会使太阳光会聚，把叶子烧焦
9．如图所示，属于凹透镜的是（　　）
A．①②③ B．①②④⑤ C．①③⑤ D．②④⑥
10．现有五种光学元件如图甲所示，对图乙的光路图，方框中可放入的元件为（　　）
A．2或4 B．1或5 C．1或3或5 D．2或3或4
11．如图所示是光线经过透镜前后的方向，则虚线处的透镜（　　）
A．一定是凸透镜 B．可能是凸透镜也可能是凹透镜
C．一定是凹透镜 D．不可能是凸透镜或凹透镜
12．如图所示，是一副眼镜放到物理书上一定距离时观察到的现象，由此可以判断镜片是（　　）
A．凸面镜 B．凹面镜 C．凹透镜 D．凸透镜
二、填空题
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．如图是利用太阳光来测量某凸透镜的焦距的照片，将凸透镜正对太阳光，其下方的纸上呈现一个并非最小的光斑，这时光斑到凸透镜的距离为L。小明认为凸透镜远的焦距一定大于L，那么，小华的推断______（选填“合理”或“不合理”）；为了检验小明的推断是否正确，可将凸透镜向下方的纸张慢慢移近，若观察到纸上呈现的光斑______（选填“变大”，“变小”或“不变”），则其推断是正确的。
15．将矿泉水瓶遗弃野外易引起山火，是因为瓶中的水相当于___________，可会聚太阳光引燃干草或枯枝．
16．晋代张华的《博物志》中记载：“削冰令圆，举以向日，以艾承其影，则得火”。“削冰令圆”就是把冰块打磨成___________（凸透镜/凹透镜），利用它对太阳光有___________（会聚/发散）作用，应将待引燃的物体放在透镜的___________处。
三、综合题
17．阅读材料，回答问题。
人类探索宇宙的历程
远古时候，人类只能够仰望夜空，用肉眼来观测。望远镜的出现让我们能看得更远。伽利略用自制的望远镜观测浩瀚的天空，发现了哥白尼假设的天文事实“日心说”。之后，开普勒发现了行星运动的规律，牛顿又进一步证明了行星围绕太阳运行是受到“万有引力”的作用，从而进一步揭示了宇宙的秘密。
现在，人们不但利用巨大的天文望远镜和先进的射电望远镜对宇宙中遥远的天体进行观察，还通过人造卫星、宇宙飞船、航天飞机等把仪器和人送到宇宙空间或其他星球上探索更多的宇宙秘密。已经知道：太阳并不是宇宙中唯一的恒星，我们的太阳系是银河系的一员，与众多恒星一起，围绕银河系中心运动着。在银河系外还有很多像银河系一样的庞大的河外星系，这些河外星系也都在运动着。射电望远镜已能观测到150亿光年外的宇宙空间情况，但仍没有找到宇宙的边缘。
阅读上文，请回答下列问题：
(1)下列关于宇宙的说法中，正确的是 ______ ；
A．我们人类居住的地球是宇宙的中心 B．宇宙是由银河系和太阳系组成的
C．宇宙中所有物体和物质都是运动的 D．地球和月球都是太阳的行星
(2)人类的宇宙探索过程，从肉眼→ ______ →人造卫星→航天探测器→载人航天器……
(3)如图是一种反射式望远镜的示意图，仔细观察示意图后完成填空。
在望远镜中安装的三个光学元件中，遵守光的反射定律的是 ______ ，遵守光的折射规律的是 ______ ；
②三种光学元件在望远镜中所起的作用是：
凹面镜：收集来自远处的光并反射到平面镜上；
平面镜： ______ ；
凸透镜： ______ 。
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．入射光线和出射光线如图所示，可知方框内的光学元件对光有_______作用，请将该元件画在方框内．
________
20．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_____．
21．请阅读《中国古代的“流光溢彩”》回答问题。
中国古代的“流光溢彩”
光无处不在，太阳能的利用、激光的焊接和切割、光纤通信、X光等都是现代科技中光的应用。光学研究对自然科学的发展起到了非常大的促进作用，我国对光学的研究可以追溯到春秋战国时期。
公元前400年，墨子用很美的词句描述了光的直线传播和小孔成像，《墨经》中记载“景，光之人，煦若射，下者之人也高；高者之人也下，足蔽下光，故成景于上，首蔽上光，故成景于下。”指出小孔成倒像的原因，这是最早的小孔成像技术的记载。
在西汉时期有“金燧取火于日”的记载，金燧是指用铜或铜合金做成的铜鉴状器物（鉴：古代铜镜），这是人类利用光学仪器会聚太阳能的一个先驱。另外，《淮南万毕术》中有利用冰透镜来取火的记载：“削冰令圆，举以向日，以艾承其影，则火生。”我们的祖先将冰削成球状，对着太阳，在“影”的位置放艾草，可以点燃生火。
《淮南万毕术》中还有这样的记载：“取大镜高悬，置水盆于其下，则见四邻矣。”如图所示，“大镜”和“水盆”相当于两个平面镜，光在它们表面发生两次反射，墙内的人便可以看到墙外的景象。
唐代的张志和在《玄真子》中记载了著名的“人工虹”实验，他记载“背日喷乎水，成虹霓之状"。用背日喷水的办法，可以观察到和天然虹相似的人造虹，说明当时人们已经完成了日光通过雨滴的色散实验，认识到了虹的形成条件及虹与太阳光的方位关系。
从古至今，中国人从未停止过对光学知识的追寻与探索，随着人们对光的深入研究，光应用的前景将更加灿烂。
请根据上述材料，回答下列问题：
（1）请你举出一个光在现代科技中应用的实例。_________
（2）文中“金燧”是指_________。
A．凹面镜 B．凸透镜
（3）文中“以艾承其影”中，“影”所在的点是冰透镜的________。
（4）文中“取大镜高悬，置水盆于其下，则见四邻矣”中的装置，是简易的_______ 的雏形。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．C
【解析】
【分析】
【详解】
ABD．图中折射光线是发散的，所用透镜为凹透镜，故ABD不符合题意；
C．图中折射光线是会聚的，所用透镜为凸透镜，故C符合题意。
故选C。
2．A
【解析】
【详解】
A.圆柱形瓶装水后放在桌面水，竖直方向上厚度相同，而水平方向上两边薄中央厚，相当于凸透镜，具有会聚作用，故A符合题意；
B.方形玻璃砖厚度相同，平行的入射光线透过玻璃砖后仍平行射出，既没有会聚作用，也没有发散作用，故B不符合题意；
C.近视眼镜片是凹透镜，对光线有发散作用，故C不符合题意；
D.平行的入射光线经凸面镜反射后分散开，具有发散作用，故D不符合题意。
故选A。
3．C
【解析】
【详解】
凸透镜正对太阳光，看似一束平行光射来经过凸透镜。由于凸透镜的焦距大于光斑到凸透镜的距离，所以当凸透镜远离白纸时，光斑逐渐变小，直到白纸与凸透镜距离为焦距时，呈现最小最亮的光斑。继续远离白纸，光斑将逐渐变大。故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
4．B
【解析】
【详解】
A．由透镜的定义可知，中间比边缘厚的透镜叫做凸透镜，中间比边缘薄的透镜叫做凹透镜，故由图中可知，①③的中间比边缘厚，是凸透镜；②的中间比边缘薄，是凹透镜，故A错误；
BCD．由A中可知，①③是凸透镜，对光有会聚作用；②是凹透镜，对光有发散作用，故可知B正确，CD错误。
故选B。
5．D
【解析】
【详解】
凸透镜对光有会聚作用，任何光束经过凸透镜折射后，折射光束都会比入射光束更会聚一些，但是由于入射光束的不同，折射光束可能是会聚光束，也可能是平行光束，甚至可能是光束（发散程度比原来小一些），故D符合题意，ABC不符合题意。
故选D。
6．A
【解析】
【详解】
将凸透镜正对太阳，在纸面上得到一个最小的光斑时，这个最小的光斑是凸透镜的焦点，而此时在纸面上得到一个并非最小的光斑，且凸透镜远离纸面的过程中光斑一直变大，说明凸透镜的焦距小于光斑到凸透镜的距离，即焦距小于10cm。
故选A。
7．B
【解析】
【详解】
由题意可知，实验中将透镜逐渐远离白纸，根据图像乙可知，光线是发散的，但是由于不知道光线是在焦点前还是焦点后，所以无法判定透镜的种类，故B正确，ACD错误。
故选B。
8．D
【解析】
【详解】
晴朗的夏日中午，往树或花的叶子浇水，这时叶面上的水珠相当于凸透镜镜，它对光具有会聚作用，使透过它的太阳光可能会聚于一点，而将叶子烧焦。
故选D。
9．D
【解析】
【详解】
中间厚边缘薄的透镜为凸透镜，中间薄边缘厚的透镜为凹透镜，图中②④⑥为凹透镜，①③⑤为凸透镜，故D符合题意，ABC不符合题意。
故选D。
10．C
【解析】
【分析】
【详解】
由图可知，光经过透镜后变得发散了，所以方框内应放入凹透镜，而1、3、5都为凹透镜，故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
11．C
【解析】
【详解】
光线被折射后远离主光轴，所以该透镜对光线有发散作用，因此是凹透镜，故C符合题意。
故选C。
12．C
【解析】
【分析】
【详解】
由图可知，眼镜放到物理书上一定距离时观察到的是正立缩小的虚像，则该镜片是凹透镜。
故选C。
13． 凹 不偏折
【解析】
【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． 不合理 变大
【解析】
【分析】
【详解】
[1]凸透镜正对着太阳，平行光平行于主光轴，当在纸上呈现一个并非最小的光斑时，这个并非最小的光斑，可能在会聚成焦点之前，也可能在会聚焦点之后，凸透镜远的焦距可能大于L或小于L，所以小华的推断不合理。
[2]如果小华的推断是正确的，凸透镜的焦距一定大于L，此光斑在会聚焦点之前，凸透镜靠近白纸光斑变大，凸透镜远离白纸光斑变小。
15．凸透镜
【解析】
【分析】
【详解】
凸透镜对光线有会聚作用，太阳光相当于平行光，照射到凸透镜后会聚于一点，长时间照射会使此点温度很高，从而引燃干草和枯枝。
16． 凸透镜 会聚 焦点
【解析】
【详解】
[1][2][3]要取火需要将光会聚，所以应该将冰块打磨成凸透镜，凸透镜会把光会聚在焦点上时，所以当把待引燃的物体放在焦点上时，会随着温度的升高达到燃点时即可燃烧。
17． C 望远镜 凹面镜、平面镜 凸透镜 改变光的传播方向 起成像作用
【解析】
【详解】
(1)[1]科学已经证明，我们人类居住的地球不是宇宙的中心，宇宙是由很多个像银河系一样的星系组成的，地球是太阳的行星而月球不是，宇宙中所有物体和物质都是运动的，没有绝对静止的物质；故选C。
(2)[2]人类的宇宙探索过程，望远镜的出现让我们能看得更远，从肉眼→望远镜→人造卫星→航天探测器→载人航天器……
(3)[3][4]在望远镜中安装的三个光学元件中，凹面镜、平面镜是面镜，对光起反射作用，遵守光的反射规律，凸透镜对光发生折射，遵守光的折射定律。
[5][6]三种光学元件在望远镜中所起的作用是：凹面镜收集来自远处的光并反射到平面镜上；平面镜改变光的传播方向；凸透镜起成像作用。
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
【解析】
【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． 会聚
【解析】
【详解】
[1][2]由入射光线和出射光线可知，光学元件对光有会聚作用．因此该元件为凸透镜，如图所示：
20． 60°
【解析】
【分析】
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°．
21． 见解析 A 焦点 潜望镜
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1]光在同种均匀介质中沿直线传播，在基建工程中，需要提供较高的横向竖直基准线，常用激光来作基准线，称为激光准直。
（2）[2]由材料可知，“金燧”用铜制的凹面镜，故A正确。
（3）[3]凸透镜对光具有会聚作用，凸透镜焦点处会聚能力最强，“影”所在的点是冰透镜的焦点。
（4）[4]水盆的水面相当于一个平面镜。“取大镜高悬，置水盆与其下，则见四邻”，这是利用平面镜成像特点，来观察周围事物的情况，平面镜成像属于光的反射原理，成的是正立、等大的虚像，其装置类似与现代的潜望镜装置。
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