北师大版八年级下 6.1、透镜 同步练习
一、单选题
1.如图所示,属于凹透镜的是( )
A.①②③ B.①②④⑤ C.①③⑤ D.②④⑥
2.下列说法中正确的是( )
A.光线是客观存在的
B.漫反射不遵循光的反射定律
C.中间厚边缘薄的透镜是凹透镜
D.光在真空中传播的速度大约为3×108m/s
3.如图所示,将凸透镜正对太阳光,其下方的纸上呈现一个光斑,这时光斑到透镜的距离为L,若凸透镜远离纸的过程中光斑先变小后变大,该凸透镜焦距( )
A.一定小于L B.一定等于L
C.一定大于L D.可能小于L
4.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
5.如图所示现象中是由于光的反射形成的是( )
A.我国古代利用日晷晷针影子变化计时
B.我国古人利用冰透镜向日取火
C.古老的民间艺术“皮影戏”
D.卢沟桥在水中的“倒影”
6.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
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( )
A.只有a和c B.只有b和c C.只有c D.a,b和d
8.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
9.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
10.如图所示,位于凸透镜主光轴上某发光点P发出红、黄、绿三种颜色的复色光,当用与主光轴相垂直的毛玻璃屏从透镜附近沿主光轴方向向远离透镜方向移动时,在屏上将依次看到( )
A.红、黄、绿亮点 B.红、绿、黄亮点
C.黄、红、绿亮点 D.绿、黄、红亮点
二、填空题
11.在午后的阳光下,两位同学水平抬着一张透明的塑料纸,纸中央盛了水。这时地面上出现了一个光斑,他们慢慢调节此装置,使光斑缩小,亮度增加,在亮点处放上几根火柴,火柴一会儿被点燃了。纸中央的水相当于一个______。
12.有以下现象:①岸上看水中的鱼②中午树荫下的亮斑③岸边树在水中的倒影④自己在阳光下的影子⑤冰透镜取火⑥潭清疑水浅⑦池水映明月。在这些现象中,属于光的反射现象的是______________;属于光的折射现象的是__________。(以上均选填序号)。如图所示,对光线有发散作用的是__________。(均选填字母)
13.如图所示,将凸透镜对着太阳光,把透镜逐渐向白纸移动,直到太阳光在白纸上会聚成一点。这一操作不仅显示了凸透镜对光有______作用,还可以测出凸透镜的______。
14.一家汽车美容店门口,贴着爱心小贴士:烈日下洗车请及时擦干,否则易导致车漆失去光泽,这是因为留在车身上的水滴相当于_____镜,是太阳光_____在车身局部形成高温。导致车漆失去光泽。
15.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”)
三、综合题
16.两条光线通过透镜的管路如图所示.
(1)该透镜是__________透镜(选填“凸”、“凹”).
(2)光线a射向水面.在图中①画出a的反射光线;②大致画出a进入水中的折射光线;③标示出反射角r1和折射角r2.
(3)逐渐往容器中加水,光线a在容器底形成的光斑会____________(选填“左移”、“右移”、“不动”).
17.(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______。
18.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。
19.图甲是一台激光雕刻机。工作时,电动机M带动横杆沿框架前后移动,电动机N带动激光头在横杆上左右移动,同时激光头发出高亮度激光,在金属表面灼烧出各种图形。
(1)激光照射在金属表面,能灼烧金属,说明光具有______,金属表面因吸收热量发生______(填物态变化名称)并汽化;
(2)激光照射金属时,落在金属表面的光斑越小,形成的线条就越细,雕刻出的图案越精细,所以激光头中安装了______透镜来会聚光斑大小;
(3)如图乙所示,开始时光斑在A点,设定雕刻时间为2s。若只启动电动机M,让横杆以3cm/s的速度匀速向后移动,能雕刻出线段AC;若只启动电动机N,让激光头在横杆上匀速向右移动,能雕刻出长8cm的线段AB。现让两个电动机同时工作。
①雕刻出线段AD,激光头移动的速度为多少?( )
②若要雕刻出线段AE,则应该如何调整电动机速度?( )
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.D
【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。
2.D
【详解】
A.光线是表示光束传播方向的直线,是一种理想化模型,并不是客观存在,故A错误;
B.镜面反射和漫反射都遵循光的反射定律,故B错误;
C.中间厚边缘薄的透镜是凸透镜,故C错误;
D.光在真空中的传播速度大约为3×105km/s,即3×108m/s,故D正确。
故选D。
3.C
【详解】
由于光斑到凸透镜的距离为L时,即像距为L时,纸上呈现一个并非最小的光斑,这个光斑可能是焦点之后的,也可能是焦点之前的光斑,所以凸透镜的焦距;若凸透镜远离纸的过程中光斑先变小再变大,说明凸透镜的焦点不在光斑之前,故焦点应在光斑之后,因此f一定大于L。故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
4.C
【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。
5.D
(1)光在同种、均匀、透明介质中沿直线传播,产生的现象有小孔成像、激光直、影子的形成、日食和月食等;
(2)光线传播到两种介质的表面上时会发生光的反射现象,例如水面上出现岸上物体的倒影、平面镜成像、玻璃等光物体反光都是光的反射形成的;
(3)光线在同种不均匀介质中传播或者从一种介质进入另一种介质时,就会出现光的折射现象,例如水池底变浅、水中筷子变弯、海市蜃楼、凸透镜成像等都是光的折射形成的。
【详解】
A.我国古代利用日晷晷针影子变化计时是利用了沿直线传播,故A不符合题意;
B.冰透镜向日取火利用了凸透镜对光的会聚作用,属于光的折射,故B不符合题意;
C.皮影戏中影子的形成说明光是沿直线传播的,由于光的直线传播,被物体挡住后,物体后面就会呈现出阴影区域,就是影子,故C不符合题意;
D.平静水面上卢沟桥的倒影,属于平面镜成像,是由于光的反射形成的,故D符合题意。
故选D。
6.B
【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。
7.C
【详解】
abd的入射光线经透镜折射后向外偏折,即此透镜对光线有发散作用,故为凹透镜;c的入射光线经透镜折射后向内偏折,减慢发散,即此透镜对光线有会聚作用,故为凸透镜。故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
8.A
【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。
9.C
【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。
10.D
【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,绿、黄、红光的波长依次增大,折射率依此减小,即绿光的焦距最小,红光的焦距最大,所以在屏上将依次看到绿、黄、红亮点,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
11.凸透镜
【详解】
因为盛了水的塑料纸相当于一个凸透镜,凸透镜对太阳光有会聚作用,在中午的阳光下,凸透镜把太阳光会聚在亮点处,这个亮点即为凸透镜的焦点,焦点的温度很高,把火柴头放在焦点,会使火柴头燃烧起来。
12. ③⑦ ①⑤⑥ bef
【详解】
[1][2]①岸上看水中的鱼是光从水中斜射到空气中时,发生折射所成的像,属于光的折射现象;②中午树荫下的亮斑是太阳所发出的光沿直线传播,通过树叶与树叶间的间隙(小孔)所成的像,属于光的直线传播现象;③岸边树在水中的倒影是树身上反射的光通过水面的反射所成的像,属于光的反射现象;④自己在阳光下的影子是因为光沿直线传播,一部分光被人体挡住,在人的背面形成影子,属于光的直线传播现象;⑤冰透镜取火,是因为光透过凸透镜折射后,更加会聚,在会聚处,温度较高,属于光的折射现象;⑥潭清疑水浅是因为光从水中斜射到空气中时,折射光线远离法线,池底所成像的位置与实际位置相比偏上,属于光的折射现象;⑦池水映明月是月光经水面的反射所成的像,属于光的反射现象。因此属于光的反射现象的是③⑦;属于光的折射现象的是①⑤⑥。
[3]凸透镜对光有会聚作用,凹透镜对光有发散作用,凹透镜的形状是中间薄、边缘厚,图中符合凹透镜形状特点的是bef。
13. 会聚 焦距
【详解】
[1][2]将凸透镜对着太阳光,把透镜逐渐向白纸移动,直到太阳光在白纸上会聚成一点,说明凸透镜对光有会聚作用,太阳光会聚的一点是凸透镜的焦点,测量出焦点到凸透镜光心的距离即为凸透镜的焦距。
14. 凸透 会聚
【详解】
[1][2]在阳光下的水滴好比一个小的凸透镜,把太阳光进行了会聚,同时也会聚了太阳光的能量,使得局部高温,从而伤害汽车的外表。
15. 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。
16. 凹 右移
【详解】
有图可以看出光线经过透镜以后光线远离了透镜的主光轴,即该透镜对光有发散作用,根据透镜对光的作用可知该透镜是凹透镜;(2)根据反射定律反射角等于入射角过入射点从法线的左侧即可做出反射光线,然后根据折射定律光从空气斜射入水或其他介质时折射角小于入射角,且折射光线和入射光线分别在两种介质,在法线的在两侧即可做出折射光线.反射光线(折射光线)与法线的夹角即反射角(折射角),如下图:
(3)逐渐往容器中加水,水面上升相当于入射点右移,所以光线a在容器底形成的光斑会向右移动.
点睛:解答此题的关键是要知道光的反射定律的内容和光的折射规律.
17. 23 1.41
【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:
18. 见解析 A 焦点 潜望镜
【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。
19. 能量 熔化 凸 5cm/s 保持电动机N的速度不变,增加电动机M的速度
【详解】
(1)[1]激光照射在金属表面,增加了金属的内能,使金属局部温度升高而熔化,故激光灼烧金属,说明光能具有能量。
[2]金属表面因吸收热量,从固态变为液态是熔化,后从液态变为气态是汽化。
(2)[3]凸透镜对光线有会聚作用,所以激光头中安装了凸透镜来会聚光斑大小。
(3)[4]已知设定雕刻时间为,横杆向后移动速度为,所以横杆向后运动的距离
如图在直角三角形ABD中,,根据勾股定理可得
雕刻出线段AD,根据,可得激光头移动的速度为
[5]若要雕刻出线段AE,即沿AC方向的位移变大,根据运动的分解,则需要增加AC方向的速度,即增加电动机M的速度。AB方向位移没变,则保持电动机N的速度不变。
答案第1页,共2页
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