2021-2022学年北师大版物理八年级下册第六章常见的光学仪器定向测试试卷（Word版含答案）

北师大版物理八年级下册第六章常见的光学仪器定向测试
考试时间：90分钟；命题人：物理教研组
考生注意：
1、本卷分第I卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，满分100分，考试时间90分钟
2、答卷前，考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、班级填写在试卷规定位置上
3、答案必须写在试卷各个题目指定区域内相应的位置，如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用涂改液、胶带纸、修正带，不按以上要求作答的答案无效。
第I卷（选择题 30分）
一、单选题（10小题，每小题3分，共计30分）
1、某班同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中，记录并绘制了物体到凸透镜的距离 u 跟像到凸透镜的距离 v 之间关系的图象，如图所示，下列判断正确的是（　　）
A．当u=5cm 时， 在光屏上能得到一个放大的像
B．当u=15cm 时，在光屏上能得到一个缩小的像
C．当 u=25cm 时成放大的像，投影仪就是根据这一原理制成的
D．把物体从距凸透镜 10cm 处移动到 30cm 处的过程中，像逐渐变小
2、下列连线不正确的是（　　）
A． B．
C． D．
3、透镜在我们的生活、学习中应用广泛．下列说法正确的是（　　）
A．阳光通过凸透镜可以点燃纸屑，这利用了凸透镜对光的会聚作用
B．近视眼镜可利用凸透镜矫正
C．照相时，被照者应站在镜头两倍焦距以内
D．投影仪能使物体在屏幕上成正立、缩小的虚像
4、如图所示，有一塑石英正方体，内有一空气层，当一束平行光垂直通过石英正方体时，光在空气层中发生的现象是（　　）
A．光束在空气层中将变的发散
B．光束在空气层中将变的会聚
C．束在空气层中传播方向不会发生变化
D．束在空气层中将发生反射
5、荷叶上水珠晶莹透亮，映出荷叶纹理的“清晰”像．这个像的特点是（　　）
A．正立放大 B．正立等大 C．倒立放大 D．倒立缩小
6、电影院里，观众观看屏幕上出现的画面，这些画面对于人的眼睛而言（　　）
A．是物 B．是放大正立的实像
C．是放大正立的虛像 D．是放大倒立的实像
7、为了规范交通行为，南宁市公安部门在很多路口安装监控摄像头，如图所示，它可以拍下违章行驶或发生交通事故时的现场照片．拍照时，摄像头的镜头相当于一个（　　）
A．凸透镜，成放大的实像 B．凸透镜，成缩小的实像
C．凹透镜，成放大的虚像 D．凹透镜，成缩小的虚像
8、 “刷脸”实际上就是一种人脸识别，“刷脸”时只需面对摄像头(相当于凸透镜)，经系统自动拍照、扫描等，确认相关信息后，迅速完成认证。下列有关说法正确的是(　　)
A．光经过摄像头成像利用的是光的反射
B．摄像头成像特点与投影仪相同
C．“刷脸”时，面部应位于摄像头两倍焦距之外
D．“刷脸“时，面部经摄像头成正立缩小的实像
9、在做凸透镜成像实验时，把物体从2倍焦距外沿主光轴移向焦点的过程中，像及像距的变化情况是（　　）
A．像逐渐变小，像距逐渐变小 B．像逐渐变小，像距逐渐变大
C．像逐渐变大，像距逐渐变大 D．像逐渐变大，像距逐渐变小
10、如图所示，是几种光学器材的示意图，其中能对光线起发散作用的是（　　）
A． B． C． D．
第Ⅱ卷（非选择题 70分）
二、填空题（5小题，每小题6分，共计30分）
1、银行ATM自动取款机上方安装有摄像头，人脸可通过它的凸透镜头成　 　（选填“正立”或“倒立”）、　 　（选填“放大”或“缩小”）的　 　（均选填“实”或“虚”）像。
2、智能手机是我们常见的通信工具，如图所示，请你估测一下图中这部手机的厚度大约为7　 　；长时间盯着手机屏幕会导致近视眼。近视眼的晶状体折光能力太　 　，成像在视网膜　 　，应佩戴　 　透镜。
3、如图所示,在“探究凸透镜成像的规律”实验中,调整实验装置时,要使凸透镜和光屏的中心跟烛焰的中心大致在　 　 。若凸透镜焦距为12厘米,将凸透镜置于光具座上A点处,在距B点5厘米的光屏上能找到清晰的像,则这个像一定是　 　 的(选填“放大”或“缩小"),此时蜡烛位于光具座　 　厘米的刻度线之间: 若要得到烛焰的虚像,应使蜡烛位于光具座　 　厘米的刻度线之间。(选填“0-26”、“26-38”或“38-50″)
4、如图所示，小明用一个透镜观看书上的一个英文单词，他看到了两个字母“YS”的放大像．这个透镜是　 　选填“凹”或“凸”）透镜，这种透镜对光线有　 　（选填 发散”或“会聚”）作用， 利用这种透镜可制成　 　视眼镜(填近或远) ．
5、如图所示，一束激光射到空水槽底部O点，形成一个光斑．向水槽中注入适量水后，水槽底部光斑移动到O点的　 　（填“左”或“右”）侧．继续沿水槽壁缓慢注水，在此过程中，折射角将　 　（填“增大”“减小”或“不变”）．一家汽车美容店的门口，贴着如图乙所示的“爱车小贴士”，这是因为留在车身上的水滴相当于　 　镜，使太阳光　 　在车身局部形成高温，使车漆失去光泽．
三、实验探究（4小题，每小题10分，共计40分）
1、某同学做“探究凸透镜成像规律”的实验，利用光具座以及蜡烛、凸透镜、光屏等器材，所选凸透镜的焦距 f=10cm。
⑴实验时，首先在光具座上如图甲所示放置实验器材，随后对其进行调整，调节三者的中心位于凸透镜的主光轴上；
⑵当烛焰离凸透镜 30cm 时，在另一侧光屏上得到一个清晰的烛焰的像，这个像的成像原理与　 　（选填“放大镜”、“投影仪”、“照相机”）相同。他若将蜡烛稍微向透镜靠近少许，则他应将光屏向　 　（选填“左”或“右”）移动，才能再次在光屏上成清晰的像。该组同学又移动蜡烛，使烛焰离凸透镜 8cm，再移动光屏，　 　（选填“能” 或“不能”）在光屏上得到一个清晰的烛焰的像；
⑶若在蜡烛和凸透镜之间放置一个眼镜，如图乙所示，光屏上的像变得模糊，向远离透镜的方向适当移动光屏后像又变得清晰了，说明该眼镜对光线有　 　作用，是　 　（选填“近视”或“远视”）眼镜。
2、如图是小虎“探究透镜成像规律”的实验装置图。
（1）在如图位置，凸透镜可以成像（像未画出）。为了演示投影仪的成像原理，只要将凸透镜移动到　 　cm刻度处即可。
（2）在如图的情况下，要使光屏上的像变得与物大小相等，正确的操作是　 　，在此过程中发现蜡烛和光屏之间距离　 　。（选填“变大”、“变小”或“不变”）
（3）随着蜡烛的燃烧，光屏上像的位置会偏高，为使像仍在光屏的中央，应向　 　（选填“上”或“下”）调节透镜。
3、在某次探究凸透镜成像规律的实验中。
（1）做实验甲，镜面垂直于阳光，在透镜下面放上白纸（纸面与镜面平行），测出透镜与白纸间距s cm与对应的白纸被烤焦的时间t min，绘出图线乙，可判断该透镜的焦距f为　 　cm；
（2）实验前要调整烛焰的焰心、透镜的光心、光屏的中心在同一高度，目的是　 　。
（3）为了方便观察光屏上的像，光屏应选用较　 　（选填粗糙或光滑）的玻璃板。
（4）如图丙所示，用该凸透镜做成像实验，把蜡烛放在距凸透镜18 cm的位置，移动光屏，在光屏上形成清晰的像，光屏上得到清晰的　 　（选填放大或缩小）倒立的实像，　 　（选填照相机或投影仪）是根据这一原理制成的。
（5）如果保持光屏的位置不变，把蜡烛向左移动一小段距离时，要想在光屏上得到清晰的像，应该在凸透镜和蜡烛之间放置一个焦距适当的　 　（选填凸透镜或凹透镜）才能实现，　 　（选填近视或远视）眼就是利用这种透镜矫正的。
4、如图a所示小王用点燃的蜡烛、凸透镜和光屏进行“探究凸透镜成像规律”的实验，凸透镑的焦距为20cm；
（1）保持凸透镜和光屏的位置不变，要使光屏承接一个倒立清晰的实像，可将蜡烛向　 　（选填“左”或“右”）移动一段距离；
（2）保持凸透镜位置不变，小王又将蜡烛移至光具座30cm刻度线处，发现无论怎样在光具座上移动光屏，都无法呈现清晰的像，原因是　 　；
（3）为进一步探究凸透镜成像特点，小李又将蜡烛移至光具座40cm刻度线处，移动光屏仍接不到像，如图b所示，MN为透镜L的主光轴，试通过光路作图确定蜡烛AB通过透镜L所成的像。
-参考答案-
一、单选题
1、【答案】D
【解析】【解答】 解：由图知，当物距为20cm时，像距也为20cm，根据凸透镜成像的规律，物距等于2倍焦距时，成倒立等大的实像，此时像距与物距相等．
所以2f=20cm，则f=10cm．
A、当u=5cm 时成的是虚像，故A错；
B、当u=15cm 时，在光屏上能得到一个放大的像，故B错；
C、当 u=25cm 时成放大的像，在光屏上能得到一个缩小的像，照相机就是根据这一原理制成的，故C错；
D、把物体从距凸透镜 10cm 处移动到 30cm 处的过程中，像距逐渐增大，所以成的像逐渐减小，故D正确。
故选D。
【分析】要解决此题，首先要通过图象分析出该凸透镜的焦距．
要掌握凸透镜成像的规律．
凸透镜成像规律：物距小于焦距成正立、放大的虚像．
物距大于一倍焦距小于二倍焦距成倒立、放大的实像．
物距等于二倍焦距成倒立等大实像．
物距大于二倍焦距成倒立、缩小的实像．
成实像时：物像异侧，物距变大，像距变小，像变小．若物距减小，像距增大，像变大
2、【答案】C
【解析】【解答】A、投影仪是根据凸透镜成倒立、放大的实像原理工作的．放大镜是根据凸透镜成正立、放大的虚像原理工作的，故A正确；
B、实像是实际光线会聚成的，虚像不是实际光线会聚成的，而是实际光线的反射延长线会聚成的；
实像可以用光屏接收到，虚像不能用光屏接收到，故B正确；
C、近视眼戴凹透镜进行矫正；远视眼戴凸透镜进行矫正．故C错误；
D、凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜对光线有发散作用．故D正确．
故选C．
【分析】A、投影仪是根据凸透镜成倒立、放大的实像原理工作的．放大镜是根据凸透镜成正立、放大的虚像原理工作的B、实像和虚像的呈现效果不同，实像可以用光屏接收，而虚像不能用光屏接收．C、近视眼成像在视网膜前方，戴凹透镜进行矫正；远视眼成像在视网膜后方，戴凸透镜进行矫正．D、凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜对光线有发散作用．
3、【答案】A
【解析】【解答】解：A、阳光通过凸透镜可以点燃纸屑，是利用凸透镜对光线的会聚作用，故A正确；
B、近视眼镜是凹透镜，凹透镜对光线有发散作用．凸透镜对光线有会聚作用．故B错误．
C、照相机是应用物距大于二倍焦距时，凸透镜成倒立、缩小的实像工作的，所以被照者站在凸透镜的2倍焦距以外．故C错误．
D、投影仪是应用物距大于一倍焦距小于二倍焦距，凸透镜成倒立、放大的实像，故D错误．
故选A．
【分析】（1）凸透镜对光线有会聚作用，可将平行光会聚于一点；（2）近视眼用凹透镜进行矫正，凹透镜对光线有发散作用；远视眼用凸透镜进行矫正，凸透镜对光线有会聚作用．（3）根据凸透镜成像的三种情况和应用进行判断：
u＞2f，成倒立、缩小的实像，应用于照相机，2f＞v＞f．
2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，应用于投影仪，v＞2f．
u＜f，成正立、放大的虚像，应用于放大镜．
此题考查了有关凸透镜成像的规律及应用，以及凸透镜对光线的会聚作用，是一道基础性题目．
4、【答案】B
【解析】【解答】解：（1）由于空气层的形状中央薄，边缘厚，所以其周围的石英是中央厚，边缘薄，这样空气层两边的石英就构成了两个凸透镜．（2）当平行光无论是从左边进入还是从右边进入石英正方体，都会经过凸透镜会聚，从而在空气层中形成一个会聚光束．综上分析故选B．
【分析】（1）根据正方体内空气层的形状可以确定，空气层的左边和右边的石英体部分构成了两个凸透镜．（2）当平行光线经过凸透镜时，根据凸透镜的光学性质可以确定空气层中的光束情况．
5、【答案】A
【解析】【解答】解：此时荷叶上水珠中间厚，边缘薄，相当于凸透镜；当透过附在荷叶上的水珠观察荷叶时，叶子相当于在该水凸透镜的1倍焦距以内，即此时可以成一个正立、放大的虚像，故此时叶片上细密的纹理变得清晰可辨．
故选A．
【分析】凸透镜的成像规律：u＞2f，成倒立、缩小的实像；2f＞u＞f，成倒立、放大的实像；u＜f，成正立、放大的虚像．
6、【答案】A
【解析】【解答】人的眼睛晶状体和角膜共同作用相当于凸透镜，当观众观看屏幕上出现的画面时，这些画面相当于物体，能够通过晶状体和角膜成像在视网膜上。A符合题意。
故答案为：A
【分析】人看画面时，画面相对于眼睛是物体。
7、【答案】B
【解析】【解答】解：摄像头的镜头相当于一个凸透镜，拍摄违章行驶或发生交通事故的现场照片时，物距远大于2倍焦距，所以此时成倒立缩小的实像．
故选B．
【分析】摄像机的镜头是一个凸透镜，掌握凸透镜成像的规律，知道当物距大于2倍焦距时，成倒立缩小的实像．
8、【答案】C
【解析】【解答】光经过摄像头成像利用的是光的折射，故A错误；
摄像头成缩小的实像，投影仪成放大的实像，故B错误；
由于摄像头成的像比人本身小的多，所以面部应该位于摄像头的二倍焦距以外，故C正确；
“刷脸“时，面部经摄像头成倒立缩小的实像，故D错误。
故选C。
【分析】（1）摄像头其实是凸透镜，光线经过凸透镜发生折射现象；
（2）注意比较摄像头和投影仪成像的大小；
（3）当物体通过凸透镜成缩小的实像时，物距u>2f；
（4）实像都是倒立的，虚像都是正立的。
9、【答案】C
【解析】【解答】解：
物体从2倍焦距外沿主光轴移向焦点的过程中，物距大于一倍焦距，所以成实像，
而移动时，物距逐渐变小，则像距逐渐变大，像逐渐变大．
故选C．
【分析】（1）凸透镜成像时像的大小由物距大小决定．①成实像时，物距变小、像距增大、像变大；②成虚像时，物距变小、像距变小，像变小．（2）首先判断出物体在凸透镜的焦点以外所成像的性质，再判断出物体从2倍焦距外向焦点移动的过程中物距的变化，从而可以判断出像距和像的变化．
10、【答案】D
【解析】【解答】解：A、中间厚、边缘薄，是凸透镜，对光线有会聚作用，不合题意；
B、中间厚、边缘薄，是凸透镜，对光线有会聚作用，不合题意；
C、中间厚、边缘薄，是凸透镜，对光线有会聚作用，不合题意；
D、中间薄、边缘厚，是凹透镜，对光线有发散作用，符合题意．
故选D．
【分析】（1）透镜有两种：凸透镜、凹透镜；（2）凸透镜中间比边缘厚，对光线有会聚作用；（3）凹透镜中间比边缘薄，对光线有发散作用．
二、填空题
1、【答案】倒立；缩小；实
【解析】【解答】银行ATM自动取款机上方安装有摄像头相当于一个凸透镜，物距大于2倍焦距，成倒立、缩小的实像。
【分析】摄像机成像原理和照相机一样，成倒立、缩小的实像。
2、【答案】mm；强；前；凹
【解析】【解答】这部手机的厚度大约为7mm；近视眼是由于晶状体对光线的会聚作用太强，使远处物体射来的光线会聚在视网膜的前方；近视眼应佩戴凹透镜来进行矫正。
【分析】根据常见物体的厚度解答；近视眼的晶状体变厚，折光能力强，像成在视网膜前，利用凹透镜矫正。
3、【答案】同一高度；缩小；0-26；38-50
【解析】【解答】(1)凸透镜和光屏的中心跟烛焰的中心在同一条直线上，三者的中心大致在同一高度，像才能成在光屏的中央；
(2)距B点5厘米的位置有两个：一是60cm处，此时像距v＝60cm 50cm＝10cm f，不能成像；二是70cm处，此时像距v＝70cm 50cm＝20cm，2f>v>f，成倒立、缩小的实像，物距大于二倍焦距，即在0 26cm之间，若要得到烛焰的虚像,应使蜡烛位于一倍焦点以，即在光具座38-50厘米的刻度线之间。
故答案为：同一高度；缩小；0-26；38-50.
【分析】
物体位置 像的位置 像的大小 像的性质 应用举例
u>2f f< v <2f 像、物异侧 缩小 倒立实像 照像机
u=2f v =2f 像、物异侧 等大 倒立实像 测焦距
f2f 像、物异侧 放大 倒立实像 幻灯机 投影仪
4、【答案】凸；会聚；远
【解析】【解答】如图字母被放大了，而凸透镜有成正立放大虚像的特点，所以这个透镜是凸透镜；凸透镜对光线具有会聚作用；远视眼的像成在视网膜的后方，所以可以利用凸透镜对光线的会聚作用，使光线进入眼中以前使光线会聚一些，使像前移成在视网膜上。
故答案为：凸；会聚；远
【分析】凸透镜对光线的会聚作用，可以矫正远视眼。
5、【答案】左；不变；凸透；会聚
【解析】【解答】解：（1）水槽内没有注水时，光沿直线传播，照射到O点；
当向水槽内注入适量的水后，光从空气斜射入水中发生折射，折射角小于入射角，因此光线移动到O点左侧；继续沿水槽壁缓慢注水，折射光线逐渐向左偏折，但是入射角不变，折射角和反射角的大小也不变．（2）留在车身上的水滴相当于凸透镜，凸透镜能够会聚光线，所以使太阳光会聚在车身局部形成高温，使车漆失去光泽．
故答案为：左；不变；凸透；会聚．
【分析】（1）光在同种、均匀、透明介质中沿直线传播；光从一种介质斜射入另一种介质时，光的传播方向发生改变，称为光的折射；（2）凸透镜对光线有会聚作用．
三、实验探究
1、【答案】照相机；右；不能；发散；近视
【解析】【解答】(2)当烛焰与凸透镜的距离为30cm时，物距大于两位焦距，所成的像是倒立、缩小的实像，这个成像原理与照相机的相同。若蜡烛稍向透镜靠近，所成的像会稍微变大，且像距会变大，所以应向右移动光屏。当烛焰与透镜的距离为8cm时，即物距小于一倍焦距，此时成的是虚像，不能在光屏上呈现。(3)在蜡烛和凸透镜之间放置一个眼镜后，光屏需要远离透镜才能再次得到清晰的像，说明眼镜将光线发散了，那么此眼镜为凹透镜，即是近视眼镜。
【分析】（2）物距大于二倍焦距，所成的像是倒立、缩小的实像，应用是照相机；当物体靠近凸透镜时，像远离凸透镜；当物体在凸透镜的一倍焦距内时，光屏上不能成像；（3）凹透镜对光有发散作用，可使凸透镜成像更远，凹透镜可以矫正近视眼。
2、【答案】（1）40.0
（2）向左移动透镜，向右移动蜡烛；变小
（3）下
【解析】【解答】(1)在如图位置，物距为60.0cm，像距为30.0cm，此时成倒立缩小的实像；根据光的可逆性，当物距为30.0cm、像距为60.0cm时，能成倒立放大的实像，可以用于演示投影仪的成像原理，只要将凸透镜移动到距离透镜30cm处，即40.0cm刻度处即可。
(2)在如图的情况下，要使光屏上的像变得与物人小相等，即需要像距和物距均等于二倍焦距，正确的操作是向左移动透镜，向右移动蜡烛，在此过程中光屏不动、蜡烛向右移动了，则会发现蜡烛和光屏之间距离变小。
(3)随着蜡烛的燃烧，光屏上像的位置会偏高，根据经过光心的光线传播方向不变的特性，为使像仍在光屏的中央，应向下调节透镜。
【分析】（1）凸透镜成像为实像时，物距和像距交换时，成像分别为放大和缩小的实像；
（2）当物体在凸透镜的二倍焦距时，成像是等大的；此时物距和像距的总距离减小；
（3）凸透镜成像为实像时，物体降低时，凸透镜降低，像的位置降低。
3、【答案】（1）12
（2）使像成在光屏的中央
（3）粗糙
（4）放大；投影仪
（5）凹透镜；近视
【解析】【解答】（1）由图乙可知，当透镜与白纸间距S=12cm时，白纸被烤焦的时间t=4min，所用的时间最短，说明太阳光经过凸透镜会聚后该点的温度最高，这个点就是凸透镜的焦点，则测出透镜与白纸间距即为焦距f=12cm；
（2）实验前要调整烛焰的焰心、透镜的光心、光屏的中心在同一高度，目的是使像能成在光屏的中央；
（3）为了便于从不同方向观察光屏上的像，光屏应选用较粗糙的毛玻璃板；
（4）凸透镜的焦距是12cm，烛焰放在距凸透镜18cm处时，物体在凸透镜的一倍焦距和二倍焦距之间，成倒立、放大的实像．幻灯机和投影仪就是利用这一成像规律工作的．若撤去光屏，人眼在图所示的位置能观察到蜡烛的像．
（5）把蜡烛向左移动一小段距离时，物距变大，像距变小，像靠近凸透镜，为使像能成在光屏上，应在蜡烛和凸透镜之间放一块适当的凹透镜对光线进行发散，像才能成在光屏上，近视眼就是用凹透镜进行矫正的．
故答案为：（1）12；（2）成像在光屏中央；（3）粗糙；（4）放大；投影仪；能；（5）凹透镜；近视．
【分析】（1）理解凸透镜的焦点和焦距的定义；
（2）实验时要使烛焰的焰心、透镜的光心、光屏的中心在同一高度，目的是使像能成在光屏的中央；
（3）光屏应选用较粗糙的毛玻璃板，目的是发生漫反射；
（4）物体在凸透镜的一倍焦距和二倍焦距之间，成倒立、放大的实像；
（5）凹透镜对光线起发散作用，应该在凸透镜和蜡烛之间放置一个焦距适当的凹透镜。
4、【答案】（1）右
（2）物体处于一倍焦距处不成像
（3）
【解析】【解答】(1)保持凸透镜和光屏的位置不变，即像距为50cm，大于二倍焦距，要使光屏承接一个倒立清晰的实像，物距应为一倍到二倍焦距之间，所以应将蜡烛向右移动一段距离。(2)保持凸透镜位置不变，小王又将蜡烛移至光具座30cm刻度线处，此时物距等于焦距，即蜡烛位于焦点上，此时是不能成像的，所以发现无论怎样在光具座上移动光屏，都无法呈现清晰的像，即原因是：物体处于一倍焦距处不成像。(3)为进一步探究凸透镜成像特点，小李又将蜡烛移至光具座40cm刻度线处，物距小于焦距，此时凸透镜成正立放大的虚像，像与物在凸透镜的同侧；依据凸透镜的特殊光线，作出蜡烛的顶点的光路图，即与光轴平行的光线，折射后，过焦点；过光心的光线传播方向不变，然后反射延长两条折射光线，交于一点，此点为蜡烛顶点的像，过此点向光轴作出垂线，垂线段为蜡烛的像，如图所示：
【分析】凸透镜成像的规律：①u>2f时，2f>v>f，成倒立、缩小的实像；②2f>u>f时，v>2f，成倒立、放大的实像；③u=f时，不成像；④u