2021-2022学年度北师大版物理八年级下册第六章常见的光学仪器章节练习练习题（有解析）

北师大版物理八年级下册第六章常见的光学仪器章节练习
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、光通过透镜的光路如图所示，正确的图是（　　）
A． B．
C． D．
2、老奶奶用放大镜看报纸时，为了看到更大的清晰的像，她常常这样做（　　）
A．报与放大镜不动，眼睛离报纸远一些
B．报与眼睛不动，放大镜离报纸远一些
C．报与放大镜不动，眼睛离报近一些
D．报与眼睛不动，放大镜离报纸近一些
3、如图甲所示，共享单车是应移动互联网和二维码的发展而产生的，它能无桩停靠、扫码取车，很好地解决人们出行最后“一公里”的问题．如图乙所示为某款共享单车科技含量最高的部分，就是可定位的GPS电子锁，电子锁能接收无线移动发来的开锁指令，驱动电机开锁．传动轴内有一台微型发电机，在骑行的时候，这个发电机能为车锁里面的电池充电．下列有关共享单车说法错误的是（　　）
A．二维码的几何图形中包含大量的信息
B．手机镜头扫二维码成的是正立的实像
C．可定位的GPS 电子锁是通过电磁波接收信号的
D．微型发电机是根据电磁感应原理制成的
4、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
5、下列关于图中所示光学现象的描述或解释正确的是（　　）
A．图甲中，小孔成的是倒立的虚像
B．图乙中，人配戴的凹透镜可以矫正远视眼
C．图丙中，白光通过三棱镜会被分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七色光
D．图丁中，漫反射的光线杂乱无章不遵循光的反射定律
6、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
7、下列关于眼镜度数的说法中正确的是（　　）
A．近视眼镜的度数是正数，远视眼镜的度数是负数
B．近视眼镜和远视眼镜的度数都是正数
C．眼镜的度数就是镜片的焦度
D．平常说的眼镜片的度数就是镜片的焦度乘100的值
8、如图在探究凸透镜成像规律时，蜡烛与光屏分置于凸透镜两侧，保持凸透镜的位置不变，先后把蜡烛分别放在如图所示的a、b、c、d四点，并调整光屏的位置，要想在光屏上得到最大的像；蜡烛应放置的点是（　　）
A．a点 B．b点 C．c点 D．d点
9、蜡烛放在如图所示位置，通过凸透镜成倒立、放大的像，小明画了图中的光路。下列说法正确的是（　　）
A．小明画的光路是正确的 B．透镜的焦距等于20cm
C．透镜的焦距小于10cm大于5cm D．透镜的焦距大于10cm小于20cm
10、图是王亚平太空授课做水球透镜实验时的情景，通过水球可以看到她的像.以下有关像的判断及成像规律的应用，说法正确的是（　　）
A．虚像 照相机 B．实像 照相机
C．虚像 幻灯机 D．实像 幻灯机
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、如图所示是张欢通过实验得到的凸透镜的像距v和物距u关系的图象，由图可知凸透镜的焦距是　 　 　cm；当物距为5cm时的成像特点可应用于 　 　（填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）．
2、近期流行的“自拍神器”给旅行者自拍带来方便．与直接拿手机自拍相比，利用自拍杆可以　 　物距，减小人像的大小，从而　 　取景范围，取得更好的拍摄效果．（均选填“增大/减小”）．手机镜头可以用来矫正　 　（近视/远视）眼．
3、小明从眼镜（两镜片外形相同）上取下一块镜片，透过镜片观看邮票上的图（如图甲所示）。小明用的镜片是　 　透镜，此眼镜是　 　（选填“近视”或“远视”）。小明将此镜片放在蜡烛和光屏之间。移动光屏。使烛焰在光屏上成请晰的像，该像是　 　（选填“正立”或“倒立”）的，然后在镜片前放置眼镜的另一镜片（如图乙所示），光屏上的像变模糊了，此时向　 　（选填“前”或“后”）移动光屏，像又清晰了。
4、小明把凸透镜放在图所示位置，蜡烛放在30cm刻度处，在光屏上得到一个倒立、等大的像。之后保持凸透镜位置不变，将蜡烛移到图示位置，光屏应相应向　 　（选填“左”或“右”）移动才能再次承接到清晰的像，且像为倒立　 　（选填“放大”“缩小”或“等大”）的实像。
5、如图所示, 图甲是一款具有摄像功能的手机，其摄像头的镜头相当于一个　 　镜。当用它拍照时，外面的景物通过镜头会形成一个　 　的实像（填写像的性质）；图乙、丙是用这款手机先后拍下同一小车的两张照片（设摄像头焦距不变），拍摄第二张照片比拍摄第一张照片摄像头离小车更　 　（选填“远”或“近” ）些。
三、实验探究（4小题，每小题10分，共计40分）
1、小明在探究“凸透镜成像的规律”实验中，操作如下：
（1）实验前，小明调节　 　、凸透镜、光屏的中心在同一高度。
（2）将蜡烛放在如甲图所示的位置，在光屏上看到一个清晰的、等大的实像，小明计算出这个凸透镜的焦距是　 　cm。
（3）把蜡烛移到 25cm 刻度线处，向　 　（选填“靠近”或“远离”）凸透镜的方向移动光屏，可以得到倒立的、　 　的实像（选填 “放大”或“缩小”），这一成像规律应用在　 　（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）上。
（4）乙图中，能够观察到烛焰所成的虚像的是　 　（选填“A”或“B”）。
2、小明做“探究凸透镜成像规律”的实验．
（1）为了测出凸透镜的焦距，小明同学将凸透镜正对着太阳光，调整光屏位置如图甲所示，则该凸透镜的焦距为　 　cm．
（2）如图乙所示，经过调节后，此时在光屏上得到一个清晰的像，　 　就是利用这一成像规律工作的，若遮去凸透镜的上面一半，则物体像的大小将　 　．
（3）接下来，小明把自己的近视眼镜放在蜡烛和凸透镜之间且靠近凸透镜的位置，结果光屏上原来清晰的像变　 　了，若不改变蜡烛和凸透镜的位置，应将光屏　 　（选填“远离”或“靠近”）凸透镜．
3、吴江小组进行“探究凸透镜成像规律”实验，如图所示，实验桌上备有带支架的蜡烛、光屏、一个凸透镜、平行光光源（接通电源后可发出平行光）、光具座等器材，他们进行了如下操作并得出了相关结论。
（1）如图甲所示，让平行光光源正对着凸透镜照射，把光屏置于另一侧，改变光屏与凸透镜间的距离。直到光屏上出现一个最小最亮的光斑，测得凸透镜的焦距是　 　 ；
（2）将蜡烛、透镜和光屏放在光具座上，并使烛焰、透镜和光屏三者的中心大致在　 　；
（3）吴江小组按照实验步骤做了四次实验，如图乙所示是第一次实验中蜡烛、透镜和光屏的位置。
实验序号 物距 像距 像的性质
1 40 13 △
2 20 20 倒立、等大的实像
3 13 40 倒立、放大的实像
4 6 无 正立、放大的虚像
①吴江小组忘了记录第1次像的性质，表格中标有“△”的位置像的性质是　 　；
②当烛焰从远处靠近透镜时，仍要在光屏上得到清晰的像，光屏应　 　透镜（选填“远离”或“靠近”）；
③第4次实验中，光屏上接收不到像；在透镜的右侧观察，看到的像在透镜的　 　侧（选填“左”或“右”）。
4、小华在“探究凸透镜成像规律的实验”中发现像高与像距、物距之间有一定的关系，为了进一步探究，他将5cm长的发光体放在一个竖直支架上作为光源进行实验．
（1）实验开始前，首先在光具座上依次安装发光体、凸透镜和光屏并进行调节，使它们的中心在　 　
（2）下表是小华同学实验时记录的几组数据：
实验次数 物距u/cm 像距v/cm 物高l/cm 像高h/cm
1 35 14 5 2
2 30 15 5 2.5
3 20 20 5 5
4 15 30 5 10
5 12 60 5 25
根据表中数据，完成下列问题：
①该凸透镜的焦距为　 　 cm．
②从表中的数据可以看出，当像距小于物距时，像高与物高的比值　 　 1（选填“大于”或“小于”）；当像距大于物距时，像高与物高的比值　 　 1（选填“大于”或“小于”）．
③小华通过进一步分析实验数据又得出了像高与物高的比值和像距与物距之间的具体关系．他的结沦是　 　．
-参考答案-
一、单选题
1、【答案】B
【解析】【解答】解：A、因为凸透镜对光线有会聚作用，A图中的凸透镜对光线发散．故A不正确．
B、平行于主光轴的光线经凸透镜后会聚于一点，这一点是焦点．故B正确．
C、平行于主光轴的光线，经凹透镜后变得发散，而C图中是会聚，故C不正确．
D、过焦点的光线经凸透镜后变为平行于主光轴，而不是经凹透镜，故D不正确．
故答案为：B．
【分析】凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜对光线有发散作用.
2、【答案】B
【解析】【解答】解：根据凸透镜的成像特点知，成正立放大的虚像时，离焦点越近时，像越大，故应保持报纸与眼睛不动，放大镜离报纸远一些．
故选B．
【分析】放大镜的成像特点：物距在一倍焦距内时，凸透镜成放大正立的虚像，并且物体离焦点近时，成的像较大．
3、【答案】B
【解析】【解答】解：A、由对二维码的了解可知，通过扫描二维码可以获得大量的信息，故A正确；
B、手机镜头扫二维码成的是倒立缩小的实像，相当于照相机的原理，故B错误；
C、可定位的GPS 电子锁是通过电磁波接收信号的，故C正确；
D、微型发电机是根据电磁感应原理制成的，即闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，导体中产生感应电流，故D正确．
故选B．
【分析】（1）根据对二维码的了解做出判断；（2）凸透镜成像时，物距u＞2f，成倒立缩小的实像，应用是照相机；（3）GPS 电子锁是利用电磁波传递信息的；（4）发电机的原理是电磁感应现象．
4、【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．
5、【答案】C
【解析】【解答】A、小孔成的是倒立的实像，是光在同种介质中沿直线传播形成的，A不合题意；
B、近视眼需要佩戴凹透镜矫正，是光的折射原理，B不合题意；
C、白光通过三棱镜可以分解成多种色光，是因为不同颜色的光通过玻璃时偏折的角度不同，C符合题意；
D、漫反射的光线尽管杂乱无章，但每条光线仍然遵循光的反射定律，D不合题意；
故答案为：C．
【分析】A、小孔成像的原理是光的直线传播，成倒立的实像 , 像可能放大可能缩小 ;
B、近视患者成像在视网膜前 , 利用凹透镜发散作用可以使成像后移到视网膜上 , 远视患者成像在视网膜后 , 利用凸透镜的会聚作用可以使成像前移到视网膜上 ;
C、白光分解成七色光叫光的色散 , 是光的折射现象 ;
D、不论是镜面反射还是漫反射 , 都遵循光的反射定律 .
6、【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．
7、【答案】D
【解析】平常说的眼镜片的度数就是镜片的焦距的倒数乘100的值，即焦度乘100，故选D。
8、【答案】C
【解析】【解答】如图，蜡烛在焦点F的左侧的abc三点时，光屏上都能承接到实像，蜡烛在c点时，物距最小，像最大；蜡烛在a点时物距最大，像最小．
故选C．
【分析】凸透镜成像时，物体在凸透镜的一倍焦距以外成实像，用光屏能承接到．凸透镜成实像时，物距越小，像越大．凸透镜成像时，一倍焦距是实像和虚像的分界线，二倍焦距是放大和缩小像的分界线．
9、【答案】D
【解析】【解答】A．由图看出物距是20cm，焦距是20cm，而此时物体不能成倒立、放大像，A不符合题意；
B．若透镜的焦距等于20cm，物体放在20cm处时，物距等于一倍焦距，不成像，与题意不符，B不符合题意；
CD．由图知，物距为20cm，已知物体经凸透镜折射后成倒立、放大的像，说明物体在一倍焦距与二倍焦距之间，即2f＞20cm＞f
所以20cm＞f＞10cm
C不符合题意，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】当物距f2f，成倒立、放大的实像，结合此时物距与焦距额关系求解焦距的范围即可。
10、【答案】B
【解析】【解答】根据图示可知，像为倒立、缩小的实像，那么水球相当于凸透镜，照相机（或摄像机等）就是利用这一成像原理．
故答案为：B．
【分析】凸透镜成像的规律：1、当物距大于2倍焦距时，则像距在1倍焦距和2倍焦距之间，成倒立、缩小的实像，此时像距小于物距，像比物小，物像异侧，照相机的原理；2、当物距等于2倍焦距时，则像距也在2倍焦距， 成倒立、等大的实像，此时物距等于像距，像与物大小相等，物像异侧；3、当物距小于2倍焦距、大于1倍焦距时，则像距大于2倍焦距， 成倒立、放大的实像，此时像距大于物距，像比物大，像位于物的异侧，投影仪的原理；4、当物距等于1倍焦距时，则不成像，成平行光射出；5、当物距小于1倍焦距时，则成正立、放大的虚像，此时像距大于物距，像比物大，物像同侧，放大镜的原理。
二、填空题
1、【答案】10；放大镜
【解析】【解答】①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。
②当物距为5cm时，即u＜f，则由凸透镜成像规律可知，成正立、放大的实像，放大镜就是根据此原理制成的。
故答案为：10；放大镜。
【分析】（1）凸透镜成像时，u=v=2f，在图象上找到u=v对应点，根据物距和焦距的关系求出凸透镜的焦距。
（2）凸透镜成像时，u＞2f，成倒立、缩小的实像，其应用是照相机．2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，应用于幻灯机和投影仪．若u＜f，则成一个正立放大的虚像，放大镜就是利用该原理制成的。
　
2、【答案】增大；增大；远视
【解析】【解答】解：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，可知“自拍神器”与直接拿手机自拍相比，利用自拍杆可以增大物距，减小人像的大小，从而增大取景范围，取得更好的拍摄效果；凸透镜能矫正远视眼．
故答案为：增大；增大；远视．
【分析】“自拍神器”是利用凸透镜成倒立、缩小的实像工作的，凸透镜成实像时，物距越大，像距越小，像越小．
3、【答案】凸；远视；倒立；前
【解析】【解答】根据图中的像可知，在凸透镜的同侧，成正立、放大的虚像，所以该镜片是凸透镜。
凸透镜可以矫正远视眼，所以该眼镜是远视眼镜。
小明将此镜片放在蜡烛和光屏之间，移动光屏，使烛焰在光屏上成清晰的像，即该像能成在光屏上，所以成的一定是实像，即一定是倒立的。
在镜片前放置另一眼镜片，由于两镜片外形相同，则该镜片为凸透镜片，对光线具有会聚作用，使像提前会聚，此时应向前移动光屏，才能呈现清晰的像。
【分析】远视眼是晶状体过薄使得对光线的偏折能力较弱导致的，像成在视网膜的后方，应该佩戴凸透镜进行校正；凸透镜对光线有会聚作用，物距不变时应减小像距。
4、【答案】左；缩小
【解析】【解答】蜡烛放在30cm刻度处，在光屏上得到一个倒立、等大的像，此时的物距等于像距，都等于二倍焦距，即u=v=2f=20.0cm
f=10.0cm，将蜡烛移到图示位置，此时的物距大于二倍焦距，物距变大了，则像距会减小，像会变小，所以应将光屏向左移动，在光屏上成倒立、缩小的实像。
【分析】物体成等大的像时，在二倍焦距点；物体远离凸透镜时，像靠近凸透镜；物体在二倍焦距外时，成像变小。
5、【答案】凸透；倒立、缩小；近
【解析】【解答】手机摄像头相当于凸透镜，手机拍摄时，凸透镜成倒立、缩小的实像。凸透镜成实像时，物距减小，像距增大，像变大；乙丙两图比较，丙的像大，所以丙的物距小，所以拍摄第二张比拍摄第一张摄像头离小车近一些。
【分析】摄像头是凸透镜，拍摄时，凸透镜成倒立、缩小的实像；物体到凸透镜越近，像越大。
三、实验探究
1、【答案】（1）烛焰
（2）10
（3）远离；放大；投影仪
（4）A
【解析】【解答】(1)为了使像成在光屏的中央，应调整烛焰中心、凸透镜中心、光屏的中心在同一高度。(2)由图可知，物距等于像距等于20.0cm ，在光屏上看到一个清晰的、等大的实像，由凸透镜成像特点知，此时u= v=20.0cm =2f
可得f=10.0cm(3)将蜡烛移到光具座上25cm刻线处，此时2f＞u＞f，物距变小，由物近像远像变大知，像距变大，应向远离凸透镜的方向移动光屏，可以得到倒立的、放大的实像，这一成像规律可应用于投影仪或幻灯机。(4)物体通过凸透镜成虚像时，像与物在透镜同侧，故能够观察到烛焰所成的虚像的是A。
【分析】（1）探究凸透镜成像时，烛焰中心、凸透镜中心、光屏的中心在同一高度；（2）当物体在二倍焦距点时，成等大的实像，可以计算焦距大小；（3）当物体靠近凸透镜，像远离凸透镜，成像变大；（4）当物体在焦点内时，观察像要透过凸透镜。
2、【答案】（1）10
（2）照相机；不变
（3）模糊；远离
【解析】【解答】解：（1）太阳光类似于平行光，由图可知，太阳光经凸透镜折射后会聚点是在40cm刻度线处，因此凸透镜焦距F=40cm﹣30cm=10cm；（2）由题可知，像能被光屏承接，所以是实像，由图可知，u＞f，根据凸透镜成像特点，成的是倒立缩小的实像，生活中照相机便用利用这一成像原理制成的；若遮去凸透镜的上面一半，蜡烛发出的透过凸透镜的光线会减少，根据凸透镜成像原理可知，像的亮度会变暗，但不会影响像的大小；（3）近视眼镜是凹透镜，对光有发散作用，把自己的近视眼镜放在蜡烛和凸透镜之间且靠近凸透镜的位置，从而使蜡烛发出的光线发散，经凸透镜折射后延迟会聚，像会在离透镜更远，所以原有光屏位置上接收到的像变模糊了，就将光屏远离凸透镜．故案为：（1）10；（2）照相机；不变；（3）模糊；远离．
【分析】（1）平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚一点，该点为透镜的焦点，焦距指焦点到透镜光心的距离；（2）凸透镜成实像时．当u=2f，成等大倒立的实像，v=2f=u；当u＞v，成倒立缩小的实像；u＜v时，成倒立放大的实像；发光体发出的无数条光线经凸透镜折射后会聚，便形成了实像，透过的光线越多，像便越亮，所以凸透镜的口径大小影响的是像的亮度，与大小无关；（3）近视眼镜是凹透镜，对光线有发散作用，对于本就会聚的光线而言，会使会聚延迟．
3、【答案】（1）10.0
（2）同一高度
（3）倒立缩小的实像；远离；左
【解析】【解答】(1)由图可知，凸透镜在50.0cm处，光屏上出现一个最小最亮的光斑即为凸透镜的焦点，此时光屏在60.0cm处，则凸透镜的焦距为10.0cm。(2)为了使像成在光屏中央应使烛焰、透镜和光屏三者的中心大致在同一高度。(3)①第1次实验物距40cm大于二倍焦距由凸透镜成像规律可知，此时成倒立缩小的实像。②成实像像时，烛焰从远处靠近透镜时，即物距减小时，像距增大，光屏应远离透镜。③第4次实验中，物体在一倍焦距以内，成正立放大的虚像。所以在透镜的右侧观察，看到的像在透镜的左侧。
【分析】（1）根据平行光线经过凸透镜折射后会聚于焦点，焦点到凸透镜的距离是焦距；（2）探究凸透镜成像时，烛焰、透镜和光屏三者的中心大致在同一高度；（3）物距减小时，像距增大；物体在一倍焦距以内，成正立放大的虚像。
4、【答案】（1）同一高度
（2）10；小于；大于；像高与物高的比值和像距与物距的比值相等
【解析】【解答】解：（1）为了能使像呈在光屏的中心，必须调节烛焰、凸透镜、光屏的位置，使它们的中心位置大致在同一高度．
故答案为：同一高度．（2）①由表中第3次实验的数据，物距等于像距，物像等大，可知，此时u=2f=20cm．则f=10cm．即该凸透镜的焦距为10cm．
故答案为：10．②因1、2次实验中像距小于物距，则 ＜1， ＜1，所以当像距小于物距时，像高与物高的比值小于1；
同理当像距大于物距时， =2＞1， =5＞1，所以，当像距大于物距时，像高与物高的比值都大于1．
故答案为：小于；大于．③第1次实验中像高与物高的比值： ，像距与物距的比值： = ，
2次实验中像高与物高的比值： = ，像距与物距的比值： = ，
3次实验中像高与物高的比值为1；像距与物距的比值也是1，
4次实验中像高与物高的比值： =2，像距与物距的比值也是2，
5次实验中像高与物高的比值为5：像距与物距的比值也是5，则由此可得出结论：像高与物高的比值和像距与物距的比值相等．
故答案为：像高与物高的比值和像距与物距的比值相等．
【分析】（1）探究凸透镜成像的实验时，在桌面上依次放蜡烛、凸透镜、光屏，三者在同一条直线上，三者的中心大致在同一高度，像才能呈在光屏的中心．（2）①根据凸透镜成像规律中的物距等于2倍焦距时，成倒立等大的实像，可求得其焦距．②根据当像距小于物距时，像高与物高的比值可得出结论；同理，根据当像距大于物距时，像高与物高的比值可得出结论．③根据4次试验中像高与物高的比值和像距与物距之间的具体关系，可得出结论．