2021-2022学年基础强化北师大版物理八年级下册第六章常见的光学仪器专题攻克试题（含详细解析）

北师大版物理八年级下册第六章常见的光学仪器专题攻克
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、下列对光现象的解释，说法错误的是（　　）
A．树荫是光沿直线传播形成的
B．雨后的彩虹是由于光的色散形成的
C．“潭清疑水浅”是由于光的折射形成的
D．近视眼用凹透镜矫正是因为凹透镜对光有会聚作用
2、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．
3、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
4、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
5、一个物体放在凸透镜前20cm处时，在透镜另一侧光屏上找到一个清晰的等大的像，现将物体移动至凸透镜前15cm处时，移动光屏能找到（　　）
A．倒立缩小的实像 B．倒立放大的实像
C．倒立放大的虚像 D．正立放大的虚像
6、如图是去年6月20日，“神舟十号”航天员王亚平，在天宫一号内为我们上了一节充满奇幻的太空课．如图所示，是她拿着制作的一个太空水球，根据这张图片的情景可以判断，下列说法正确的（　　）
A．相当于凸透镜，焦距可为0.2m B．相当于凸透镜，焦距可为0.6m
C．相当于凹透镜，焦距可为0.2m D．相当于凹透镜，焦距可为0.5m
7、把物体放在离凸透镜30cm处时，在透镜的另一侧光屏上，得到物体倒立、缩小的实像，这个透镜的焦距可能是（　　）
A．10 cm B．20 cm C．25 cm D．30 cm
8、在光具座的A点处放置一发光物体，从焦距f甲为5厘米、f乙为10厘米、f丙为20厘米的凸透镜中选择一个放置在如图所示的位置，在BC间移动光屏时可在光屏上得到清晰的像，则选择的凸透镜为（　　）
A．甲 B．乙 C．甲、乙 D．乙、丙
9、用图甲所示的装置测出凸透镜的焦距，并“探究凸透镜成像规律”，当蜡烛、凸透镜、光屏位置如图乙时，在光屏上可成清晰的像，下列说法正确的是（　　）
A．凸透镜的焦距是30 cm
B．图乙中烛焰成的是倒立、缩小的实像
C．投影仪成像特点与图乙中所成像的特点相同
D．将图乙蜡烛放在尺上60 cm处，光屏上可成正立、放大的实像
10、在探究“凸透镜成像规律”时，提出的探究问题应该是（）
A．凸透镜对光是否有会聚作用
B．像的虚实、大小、正倒跟物距有什么关系
C．凸透镜对光是否有发散作用
D．凸透镜是否能成像
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2所示为女航天员王亚平太空授课的情景，图中水球相当于凸透镜，假设水球的焦距为f，则此时看到的像是　 　（选填“实像”或“虚像”），王亚平到水球的距离u应　 　 2f（选填“大于”“等于”或“小于”）
2、如果长时间就看手机、玩电子游戏，容易造成眼睛近。矫正近视眼，应该佩戴镜片是　 　透镜的眼镜。
3、人眼球对光的作用相当于凸透镜，远处物体在正常人眼球视网膜上所成的像是倒立、缩小的实像，则物距(u)与眼球折光系统焦距(f)的关系为　 　。如图为物体在某人眼球内的成像情况，则此人所患的眼睛疾病为　 　。
4、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。
5、开普勒望远镜是由两个凸透镜组合而成的，用它观察远处的物体时，通过目镜看到的是　 　的　 　像．（填“倒立”或“正立”、“实”或“虚”）
三、实验探究（4小题，每小题10分，共计40分）
1、如图所示，某同学用自制的水透镜来探究凸透镜成像规律，当向水透镜里注水时，水透镜的焦距将变小；当从水透镜里抽水时，水透镜的焦距将变大．
（1）如图甲所示，一束平行于主光轴的光射向水透镜，在光屏上得到一个最小光斑，则此时水透镜的焦距为　 　cm，实验前应调节烛焰、水透镜和光屏三者中心在　 　；
（2）该同学移动蜡烛、水透镜和光屏至图乙所示位置时，恰能在光屏上看到清晰的像，利用此成像特点可制成　 　（选填“照相机”或“投影仪”）；
（3）在图乙所示实验场景下，该同学把自己的眼镜给水透镜“戴上”（如图丙），当向水透镜里注入适量的水后，他发现烛焰的像再次变得清晰，由此判断该同学戴的是　 　眼镜（选填“近视”或“远视”）．
2、如图所示，利用图甲来测凸透镜的焦距，利用图乙来探究凸透镜成像的规律，在如图乙所示的位置光屏上成清晰的像：
（1）由图甲可知凸透镜的焦距是　 　cm；
（2）图乙中成像的特点与生活中的　 　成像原理相同；
（3）在图乙的基础上，将蜡烛移动到30cm的位置，则光屏应该往　 　（填“靠近”、“远离”）透镜的方向移动才能在光屏上成清晰的像，此时的像是倒立　 　（填“放大”、 “等大”、“缩小”）的实像。
3、某兴趣小组做“探究凸透镜成像的规律”的实验．
（1）如图所示，将蜡烛、凸透镜和光屏依次放在水平桌面上，点燃蜡烛后，调节烛焰、凸透镜和光屏，使它们的中心位于　 　．
（2）小明将蜡烛、凸透镜和光屏调到如图所示位置时，在光屏上得到了一个清晰的像，这个像一定是　 　（选填“放大”、“缩小”或“等大”）的，此时成像特点可应用于　 　（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）．
（3）将蜡烛远离凸透镜，光屏上的像变模糊．要再次在光屏上得到清晰的像，可采用下列方法：①若移动光屏，则应将光屏　 　（选填“远离”、“不动”或“靠近”）凸透镜；②若不移动光屏，则可在蜡烛和凸透镜之间再放上一个焦距合适的　 　眼镜．
4、在研究凸透镜成像的实验中，
（1）先调整凸透镜、光屏，使他们的中心与烛焰的中心大致在　 　，成像时，眼睛注意观察　 　直到最清晰为止，如图所示。
（2）把蜡烛放在　 　点，光屏上像最小；
（3）把蜡烛放在　 　点，光屏上像最大；
（4）把蜡烛放在　 　点，光屏上不成像。
-参考答案-
一、单选题
1、【答案】D
【解析】【解答】解：A、树荫下的光斑是由于光在在同种均匀介质中沿直线传播，透过树叶缝隙所成的太阳的像，故A正确；
B、当太阳光经过三棱镜后，会分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种单色光，这是光的色散现象，故B正确；
C、“潭清疑水浅”是光从水中进入空气中时发生光的折射形成的，故C正确；
D、近视眼用凹透镜矫正是因为凹透镜对光有发散作用，故D错误．
故选D．
【分析】（1）在日常生活中，小孔成像、影子的形成等都表明光在同一种均匀介质中是沿直线传播的；（2）太阳光是复色光，是由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种单色光组成；（3）当光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向的会偏折，发生折射现象，如：看水里的鱼比实际位置浅、彩虹等；（4）凹透镜对光有发散作用，可以用来矫正近视眼．
2、【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．
3、【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。
4、【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
5、【答案】B
【解析】【解答】距离凸透镜20cm的光屏上得到一个清晰的与物体等大的像，所以v＝20cm＝2f，则f＝10cm。
现将物体移动至凸透镜前15cm处时，即物体处于1倍焦距和2倍焦距之间，所以此时成倒立放大的实像。
故答案为：B。
【分析】根据凸透镜成像的特点分析解答即可.
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 照相机
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
6、【答案】A
【解析】【解答】解：（1）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，故CD错误；（2）根据人的胳膊的长度，由王亚平拿着制作的一个太空水球，可知太空水球的焦距可为0.2m，若焦距为0.6m，则2f=1.2m，不符合实际，故A正确，B错误．
故选A．
【分析】凸透镜成实像时，物距大于像距，成倒立缩小的实像，应用于照相机，根据她拿着制作的一个太空水球情景和估计胳膊的长度来确定焦距．
7、【答案】A
【解析】【解答】物体距凸透镜30cm时，在光屏上能得到物体倒立、缩小的实像，说明物距大于二倍焦距，即30cm＞2f，f＜15cm．
故选A．
【分析】凸透镜成像的三种情况：
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．
8、【答案】C
【解析】【解答】解：由图可知，此时的像距在5cm﹣﹣20cm之间，此时的物距为25cm，物距大于像距，所以在光屏上成的是倒立、缩小的实像，像距应在一倍焦距和二倍焦距之间：当像距为5cm时：f＜5cm＜2f，则2.5cm＜f＜5cm；当像距为20cm时：f＜20cm＜2f，则10cm＜f＜20cm；由此可知，凸透镜的焦距应在2.5cm﹣20cm之间．
故选：C．
【分析】根据物距和像距的大小，判断成像的性质，然后根据像距和焦距的关系判断焦距的大小．
9、【答案】C
【解析】【解答】A．如图甲，平行于主光轴的光线经凸透镜后会聚到一个点上，该点为焦点，该点到凸透镜的距离为焦距，则可得焦距为f=30.0cm-20.0cm=10.0cm
A不符合题意；
BC．观察图乙可知，此时物距小于像距，则成倒立、放大的实像，投影仪成像原理与图乙相同，B不符合题意，C符合题意；
D．当图乙的蜡烛位于60cm处时，物距为10cm，物距等于焦距，不成像，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】在探究凸透镜成像时，平行光经过透镜后会会聚到一个点上，此点即为焦点，焦点到光心的距离为焦距；当物距不同时，成像的性质也不同，结合凸透镜成像规律分析求解即可。
10、【答案】B
【解析】【解答】探究“凸透镜成像规律”，首先提出问题：成像情况是如何变化，变化的原因是什么？
那么可进行猜想，如：①物体离凸透镜的距离，②光屏离凸透镜的距离；
③什么时候成正立的像，什么时候成倒立的像等…．
所以可以提出的探究问题应该是：像的虚实、大小、正倒跟物距的关系是什么．
故选B．
【分析】根据探究的实验目的，提出问题，进行合理的猜想，从而确定探究问题．
二、填空题
1、【答案】实像；大于
【解析】【解答】解：图中所成的像为倒立、缩小的实像，水球具有中间厚，边缘薄的特点，因此水球相当于一个凸透镜，此时王亚平到水球的距离与水球焦距的关系是大于2倍焦距．
故答案为：实像；大于．
【分析】据凸透镜成实像时，物距大于2倍焦距，成倒立缩小的实像来解答此题．
2、【答案】凹
【解析】【解答】矫正近视眼，应该佩戴镜片是凹透镜的眼镜。
【分析】近视眼的成因是晶状体太凸出，对光的会聚能力强，使像呈现在视网膜的前方，为了使像成在视网膜上，需要将光线发散一下，而对光线起发散作用的透镜为凹透镜。
3、【答案】u＞2f；近视眼
【解析】【解答】眼睛的成像原理是利用当物距在二倍焦距之外时，凸透镜能成倒立缩小的实像，图中的像成在了视网膜的前方，是近视眼。
【分析】掌握眼睛的成像原理及近视眼、远视眼的成因。
4、【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。
5、【答案】倒立；虚
【解析】【解答】望远镜由两组凸透镜组成，物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成倒立、缩小的实像，这个倒立缩小的实像正好落在目镜焦距内的位置，目镜的作用相当于一个放大镜，这个实像经过目镜成一个正立、放大的虚像，这个像相对于物体是倒立的．
故答案为：倒立；虚．
【分析】望远镜中物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成实像，目镜的作用相当于一个放大镜，用来把这个像放大．
三、实验探究
1、【答案】（1）8.00；同一高度
（2）照相机
（3）近视
【解析】【解答】解：（1）平行于主光轴的光线经凸透镜后会聚在主光轴上一点，这点是凸透镜的焦点．焦点到光心的距离是凸透镜的焦距，所以凸透镜的焦距f=18.0cm﹣10.0cm=8.0cm；实验前应先调节光具座上烛焰、透镜和光屏三者的中心在同一高度，这样可使像成在光屏的中央；（2）如图，物距大于像距，成倒立、缩小的实像，应用于照相机；（3）当向水透镜里注入适量的水后，对光线的会聚能力增强，发现烛焰的像再次变得清晰，说明水透镜原来“戴上”的是具有发散作用的凹透镜，由于凹透镜可用来纠正近视眼，所以该同学是近视眼．
故答案为：（1）8.00；同一高度；（2）照相机；（3）近视．
【分析】（1）通过图所示的现象，结合凸透镜焦点的定义即可确定该凸透镜的焦距．实验前要调节烛焰、透镜和光屏三者的中心在同一高度；（2）凸透镜成实像时，物距大于像距，成倒立缩小的实像，应用于照相机；物距小于像距时，成倒立放大的实像，应用于投影仪；（3）当向水透镜里注入适量的水，可增强其会聚能力；近视眼矫正方法，需佩戴具有发散作用的凹透镜．
2、【答案】（1）10.0
（2）照相机
（3）远离；等大
【解析】【解答】（1）平行于凸透镜主光轴的光线通过凸透镜后，会聚在主光轴上一点，这点是凸透镜的焦点，焦点到光心的距离是凸透镜的焦距，由图甲可知，该凸透镜的焦距是
（2）由图乙所示，此时的物距是
而该透镜的焦距时10.0cm，物距大于2倍焦距，根据凸透镜的成像规律可知，此时成的像是倒立、缩小的实像，与生活中的照相机的成像原理相同。
（3）将蜡烛移动到30.0cm的位置，此时的物距为
物距与之前减小，像距变大，光屏应该往远离镜的方向移动才能在光屏上成清晰的像。而且此时物距等于2倍焦距，根据凸透镜的成像规律可知，此时成等大、倒立的实像。
【分析】（1）平行于凸透镜主光轴的光线会聚于焦点，焦点到凸透镜的距离是焦距；
（2）物距大于像距时成倒立缩小的实像，实际应用是照相机；
（3）物体靠近凸透镜，像远离凸透镜；当物距等于二倍焦距时，成倒立等大的实像。
3、【答案】（1）同一高度
（2）缩小；照相机
（3）靠近；近视
【解析】【解答】解：（1）点燃蜡烛后，调节烛焰、凸透镜和光屏，使它们的中心位于同一高度，像才能呈在光屏的中央位置．（2）光屏上出现像是实像，物距大于像距时，成倒立、缩小的实像，其应用是照相机．（3）①将蜡烛远离凸透镜，物距变大，像距变小，故应将光屏靠近凸透镜；近视眼镜是凹透镜，凹透镜对光线有发散作用，使原来会聚成像的光线错后会聚，光屏上要再次得到清晰的像光屏要远离凸透镜向右移动．
故答案为：（1）同一高度；（2）缩小；照相机；（3）靠近；近视．
【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央位置．（2）凸透镜成实像时，物距大于像距，成倒立缩小的实像；物距等于像距时，成倒立等大的实像；物距小于像距时，成倒立放大的实像．（3）物距变大，像距变小；近视眼镜是凹透镜，凹透镜对光线有发散作用，使原来会聚成像的光线错后会聚；远视眼镜是凸透镜，凸透镜对光线有会聚作用，使原来会聚成像的光线提前会聚．
4、【答案】（1）同一高度；光屏上的像
（2）a
（3）b
（4）c
【解析】【解答】解：（1）为了实验的需要，减小实验的误差，故答案为同一高度，且成像时当光屏上的像直到最清晰为止。（2）此时只有a点处的物距最大，且在焦点之外，成像最小，故答案为a点；（3）此时b物距最小，且在焦点之外，成像最大，故答案b点；（4）只有在焦点之内，才不会在屏上成像，只有c点符合，故答案为c点；
【分析】为了减小实验中的误差，必须使凸透镜的中心、光屏的中心与烛焰的中心在同一高度上，根据凸透镜的成像规律，物体放在焦点之外，物距越小，像距越大，实像越大，但物体放在焦点之内时，就会物体的同侧成正立放大的虚像，不会在屏上成像。