北师大版物理八年级下册第六章常见的光学仪器专项攻克
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、下面是晓丽从生活中收集到的一些光现象实例,以下说法正确的是:( )
A.图甲隔着放大镜看物体,物体总是放大的
B.图乙电视画面的颜色是由红、绿、蓝三种色光组成的
C.图丙凸透镜只能使平行于主光轴的光会聚
D.图丁有经验的渔民叉鱼时对着看到的鱼叉去
2、若一物体从距离凸透镜6倍焦距的地方,沿主轴移动到距离凸透镜3倍焦距的地方,则 ( )
A.像距变大,像变大 B.像距变大,像变小
C.像距变小,像变大 D.像距变小,像变小
3、放电影时,电影胶片上的图案经凸透镜在银幕上成的是( )
A.倒立、放大的虚像 B.正立、放大的实像
C.正立、放大的虚像 D.倒立、放大的实像
4、 “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
5、如图的光学现象中,下列描述或解释不正确的是( )
A.图(a)中,小孔成的是倒立的虚像
B.图(b)中,凹透镜对光线有发散作用
C.图(c)中,白光通过三棱镜可以分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七色光
D.图(d)中,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件
6、在“探究凸透镜成像规律的实验”中,小红调节蜡烛,凸透镜和光屏的位置,在光屏上成清晰的像如图所示,下列说法正确的是( )
A.教学中使用的投影仪就是利用了图中的成像规律
B.换上焦距小一些的凸透镜,只将蜡烛向右适当移动就能在光屏上接收到清晰的像
C.如果使蜡烛向左移动,光屏需要向右移动才能接收到清晰的像
D.如果把蜡烛与光屏对调,光屏上将不会出现清晰的像
7、小刚通过显微镜观察洋葱表皮细胞,显微镜有5×和10×两种,物镜有10×和40×两种,下列组合中,观察细胞数目最少的是( )
A.目镜5×,物镜10× B.目镜10×,物镜10×
C.目镜5×,物镜40× D.目镜10×,物镜40×
8、如图是小明探究“凸透镜成像规律”时观察到的现象,下列哪种光学仪器的成像原理与其相同( )
A.投影仪 B.照相机 C.放大镜 D.近视眼镜
9、如图所示,有一圆柱体PQ,放在凸透镜前图示的位置,它所成像P′Q′的形状应该是下列图中的( )
A. B. C. D.
10、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
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,刻度尺斜插入装有水的圆柱形玻璃杯中,水中部分刻度看起来比水面上刻度要 (选填“稀疏”、“密集”或“不变”),水中部分看起来比水面上的部分要粗一些,这是因为盛水的圆柱形玻璃杯相当于 (选填“凹”或“凸”)透镜。该透镜在日常生活中常用来矫正 (选填“近视眼”或“远视眼”)。
2、近视镜看不清 处的物体,下列四幅图中能够说明近视眼成像原理的是 图,表示矫正近视眼方法的是 图.
3、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。
4、每年的6月6日是全国爱眼日,目的是让人们注意要保护自己的眼睛。如图所示的眼镜的镜片是 透镜,这种眼镜可以用于矫正 眼。
5、如图, 图(填“甲”或“乙”)表示远视眼成像示意图.矫正远视眼应配戴眼镜的镜片是 透镜(填“凸”或“凹”).
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,在“探究凸透镜成像规律”的实验中:
实验器材 蜡烛、光屏、火柴 实验装置图
实验步骤 ⑴当点燃的蜡烛、凸透镜和光屏分别置于如图所示A、O、B位置时,在光屏上C处会得到一个清晰的 (选填“正立”或“倒立”)、 (选填“缩小”、“等大”或“放大”)的烛焰的 (选填“实”或“虚”)像。 ⑵当用另一支较短的蜡烛替换原蜡烛,则在光屏上 (选填“C”、“D”或“E”)处仍能得到一个清晰的像。 ⑶如果透镜不动,将蜡烛移至B位置,则光屏放置在A位置 (选填“能”或“不能”)观察到清晰的烛焰的像。
注意事项 ⑴把蜡烛、凸透镜、光屏从左向右依次放在同一 上,点燃蜡烛并调整烛焰、凸透镜、光屏的高度,使它们的中心大致在同一 。 ⑵确定像的位置时,沿凸透镜主光轴移动光屏,直到光屏上出现明亮、 的烛焰像; ⑶从蜡烛到凸透镜距离等于2倍焦距处开始,向焦点方向移动蜡烛,在这过程中,像到透镜的距离 (增大/减小/不变),像 (变大/变小/不变);
实验结论 凸透镜成放大实像的条件是: 凸透镜成缩小实像的条件是:
3、如图所示,小王做做“探究凸透镜成像规律”的实验。
(1)他将凸透镜正对太阳光,在透镜的另一侧移动光屏,在距透镜 10cm处,屏上呈现出最小最亮的光斑,则此凸透镜焦距约是 cm;
(2)他把蜡烛、凸透镜和光屏放置在米尺旁。点燃蜡烛后,他还应调整火焰中心、凸透镜中心和光屏中心在 ;
(3)调整后,把烛焰放在距凸透镜 16cm 处时(如图),在凸透镜另一侧前后移动光屏,会在光屏上得到一个倒立、 的实像(填写像的性质); (填光学仪器)就是利用这一成像规律工作的;
(4)实验中,当小王用白纸遮掉凸透镜的上半部分时,光屏上成像的情况是(______)
A.只出现烛焰的上半部分的像 B.只出现烛焰的下半部分的像
C.仍然是完整的像,只是变暗些 D.成像情况像不受任何影响
(5)随着蜡烛燃烧而变短,光屏上成的像将向 (上或下)移动。由于影响到了实验的进行,这时最合理的调整是( )
A.只需将凸透镜向下移动些 B.只需将光屏向上移动些
C.将凸透镜和光屏向下移一些 D.以上均可
(6)通过探究凸透镜的成像规律可知:焦点是成 的分界点,两倍焦距处是成 像的分界点。
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】B
【解析】【解答】A、当物体在二倍焦距之外时,成缩小的像;物体在一倍焦距和二倍焦距之间,能看到放大的像;物体在一倍焦距以内能看到放大的像,A不合题意;
B、电视画面由红、绿、蓝三种原色合成各种色光,B符合题意;
C、凸透镜能使所有的光线会聚,C不合题意;
D、鱼的实际位置在看到像的下面,有经验的渔民叉鱼时,要对着看到的鱼的下面叉去,D不合题意 .
故答案为:B.
【分析】A、放大镜是凸透镜,只有物距小于焦距时,才能成放大的虚像;当物体在二倍焦距之外时,成缩小的像;当物距等于二倍焦距时,可成等大的像;
B、光的三原色是:红、绿、蓝 . 电视画面由红、绿、蓝三种原色合成各种色光;
C、凸透镜对所有的光线都具有会聚作用;
D、由于光的折射现象,在岸边看到的水中的物体位置偏高 .
2、【答案】A
【解析】【解答】因物体从距离凸透镜6倍焦距的地方移到3倍焦距的地方,此时物距减小,则像距变大,像变大.
故选A.
【分析】u>2f时,成倒立缩小的实像.物距越小,像距越大,实像越大.本题主要考查了凸透镜的成像规律.凸透镜在一倍焦距以外成实像,物距增大,像距减小,像变小
3、【答案】D
【解析】【解答】幻灯、投影是利用物距处于1倍、2倍焦距之间时凸透镜成倒立、放大的实像原理制成的.图象能成在银幕上,所以是实像,并且银幕上的像要比胶片上的像大得多,所以是放大的实像.凸透镜成的实像都是倒立的.故选D.
【分析】要解决此题,需要掌握凸透镜成像的规律.知道幻灯机、投影仪都是利用凸透镜能成放大、倒立实像的原理制成的.
4、【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。
5、【答案】A
【解析】【解答】A.小孔成的像是由实际光线形成的,可以用光屏接收到,符合实像的特征,不是虚像;A错误,符合题意;
B.近视是因为晶状体曲度过大,折光能力太强使像成在视网膜前面;由于凹透镜对光线有发散作用,所以可知用凹透镜矫正;B正确,不符合题意;
C.白光由七色光组成,不同色光通过三棱镜后,偏折角度不同,所以被分解成七色光,这是光的色散现象;C正确,不符合题意;
D.光的反射都遵循光的反射定律,镜面反射和漫反射都遵循光的反射定律;D正确,不符合题意。
故答案为:A。
【分析】小孔成像是光沿直线传播形成的实像;凹透镜对光线有发散作用;白光由七色光组成;镜面反射和漫反射都遵循光的反射定律。
6、【答案】B
【解析】【解答】解:A、由图可知,物距大于像距,凸透镜成倒立、缩小的实像,应用于照相机和摄像机,故A错误.
B、换上焦距小一些的凸透镜,相当于增大物距,根据凸透镜成实像时,物距增大,像距减小,像变小,可知,将蜡烛向右适当移动就能在光屏上接收到清晰的像,故B正确.
C、将物体向左移动,物距增大,像距减小,要在光屏上得到清晰的像,光屏要向左移动,故C错误.
D、由图知,u>v,此时成倒立缩小的实像;将蜡烛和光屏的位置对换后,由于光路可逆,所以能成清晰的像,成的是倒立、放大的实像,故D错误.
故选B.
【分析】解答此题从以下知识点入手:(1)凸透镜成像时,u>2f,成倒立、缩小的实像,2f>v>f,其应用是照相机.(2)凸透镜成实像时,物距增大,像距减小,像变小.
7、【答案】D
【解析】【解答】选择放大倍数最大的组合,即为观察到细胞数目最少的:
A、5×10=50;
B、10×10=100;
C、5×40=200;
D、10×40=400.
故选D.
【分析】显微镜的物镜、目镜的数字代表放大倍数,物镜的数字和目镜的数字相乘代表显微镜的放大倍数,比如:物镜是20X,目镜是10X,代表显微镜的放大倍数是20×10=200,即放大200倍,显微镜的视野面积是一定的,被观察细胞放大的倍数越大,视野里的细胞数目越少.这是一道跨生物学科的题,记住物镜和目镜的放大倍数相乘是显微镜所能放大的倍数.
8、【答案】C
【解析】【解答】解:A、投影仪所成像是倒立放大的实像,图中所成像为正立放大的虚像,不符合题意;
B、照相机所成像是倒立缩小的实像,图中所成像为正立放大的虚像,不符合题意;
C、放大镜物距在一倍焦距内,所成像是正立放大的虚像,符合题意;
D、近视眼镜是凹透镜,而图中为凸透镜,不符合题意;
故选C.
【分析】凸透镜的成像,观察物距,同时要对投影仪、照相机、放大镜等所成的像有所了解.
9、【答案】B
【解析】【解答】解:当U>f时,物距减小,像距变大像变大.圆柱体的右边Q在f和2f之间,所成的像是倒立放大的实像;圆柱体的左边P在2f以外,所成的像是倒立缩小的实像,且右边的像距比左边的像距远,符合要求的只有图B.
故选:B.
【分析】根据凸透镜成像规律:物距大于一倍焦距小于二倍焦距成倒立放大实像.
物距等于二倍焦距成倒立等大实像,像距等于二倍焦距.对各个选项逐一分析即可
10、【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.
二、填空题
1、【答案】密集;凸;远视眼
【解析】【解答】从水中的尺子上反射出的光线由水中进入空气时,在水面上发生折射,折射角大于入射角,折射光线进入人眼,人眼会逆着折射光线的方向看去,就会觉得尺子变短了,所以水中部分刻度看起来比水面上刻度要密集一些;圆柱形的玻璃杯中间厚,边缘薄,相当于凸透镜,具有放大镜的功能,所以铅笔在水中部分看起来比水面上的部分要粗一些。凸透镜对光线有会聚作用,远视眼的晶状体太薄或眼球太短,使像成在视网膜的后方,要增大对光线的会聚能力,需要凸透镜。
故答案为: (1). 密集 (2). 凸 (3). 远视眼
【分析】近视眼看不清远处的景物,需要配戴凹透镜;远视眼看不清近处的景物,需要配戴凸透镜(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】远;乙;丁
【解析】【解答】解:(1)远视眼是晶状体曲度变小,会聚能力减弱,即折光能力减弱,像呈在视网膜的后方,应佩戴会聚透镜,使光线提前会聚.因此图甲能够说明远视眼的成像原理,图丙给出了远视眼的矫正方法.(2)近视眼是晶状体曲度变大,会聚能力增强,即折光能力增强,像呈在视网膜的前方,因此不能看清远处的物体,形成近视.需要佩戴使光线发散的凹透镜进行矫正.
因此图乙能够说明近视眼的成像原理,图丁给出了近视眼的矫正方法.
故答案为:远;乙;丁.
【分析】解答本题需掌握:正常眼,像恰好成在视网膜上,不需矫正;近视眼是晶状体会聚能力增强,像成在视网膜的前方,应佩戴凹透镜矫正;远视眼是晶状体会聚能力减弱,使像成在了视网膜的后面,需要佩戴凸透镜进行矫正.
3、【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。
4、【答案】凸;远视
【解析】【解答】解:由图可看出书上的字变大了,所以该镜片是凸透镜;
远视眼的晶状体较薄,会聚能力较弱,看近处的物体时,将像成在视网膜的后面;为了使像正好呈在视网膜上,应使光线提前会聚,使所成的像相对于晶状体前移,所以应佩戴会聚透镜即凸透镜。
故答案为:凸;远视。
【分析】结合成像特点可知透镜的种类.
近视眼看不清远处的景物,需要配戴凹透镜;远视眼看不清近处的景物,需要配戴凸透镜(凸透镜对光线有会聚作用,凹透镜对光线有发散作用).
5、【答案】甲;凸
【解析】【解答】解:远视眼的成因是由于晶状体曲度变小,会聚能力减弱,像呈在视网膜的后方可知,甲图是远视眼成像情况,要想使像呈在视网膜上,应使光线提前会聚,应佩戴会聚透镜,即凸透镜.
故答案为:甲;凸.
【分析】远视眼是由于晶状体曲度变小,会聚能力减弱,像呈在视网膜的后方,应佩戴凸透镜进行矫正.
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】倒立;缩小;实;D;能;直线;高度;清晰;增大;变大;f<u<2f;u>2f
【解析】【解答】实验步骤:(1)读图可知,物距大于像距,所以由凸透镜成像规律可知,在光屏上会得到一个清晰的倒立的、缩小的实像;(2)当用另一支较短的蜡烛替换原来的蜡烛时,烛焰与光心的连线为直线,根据过光心的光线传播方向不变可知,在光屏上D处仍能得到一个清晰的像;(3)如果凸透镜不动,将蜡烛移至B位置,根据折射时光路的可逆性,则光屏放置在A位置时能观察到清晰的烛焰的像,且此时f<u<2f,即此时成倒立、放大的实像;
注意事项:(1)实验前,把蜡烛、凸透镜、光屏从左向右依次放在同一直线上,点燃蜡烛并调整烛焰、凸透镜、光屏的高度,使它们的中心大致在同一高度,为了使得像成在光屏的中央;(2)研究像的性质时,移动光屏,直到光屏上出现最亮、最清晰的像,才能确定像的位置。(3)从蜡烛到凸透镜距离等于2倍焦距处开始,向焦点方向移动蜡烛,物距减小,像距变大,像将变大。
实验结论:当f<u<2f时,凸透镜成倒立、放大的实像;
当u>2f时,凸透镜成倒立、缩小的实像。
【分析】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.
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
3、【答案】(1)10
(2)同一高度
(3)放大;投影仪
(4)C
(5)上;C
(6)实像和虚像;放大与缩小
【解析】【解答】(1)平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚在主光轴最小、最亮的一点,这一点就是凸透镜的焦点,焦点到时光心的距离是凸透镜的焦距,所以凸透镜的焦距是10cm。
(2)他把蜡烛、凸透镜和光屏放置在米尺旁。点燃蜡烛后,他还应调整火焰中心、凸透镜中心和光屏中心在同一高度。
(3)调整后,把烛焰放在距凸透镜16cm处时,此时物距大于1倍焦距而2倍焦距,根据凸透镜成像的特点知:在凸透镜另一侧前后移动光屏,会在光屏上得到一个倒立、放大的实像;投影仪就是利用这一成像规律工作的。
(4)用白纸遮掉凸透镜的上半部分时,下半部分仍能折射光线,照样能会聚成像,像大小不发生变化,折射光线减少,像的亮度变暗。
故答案为:C。
(5)随着蜡烛燃烧而变短,根据过光心的光线传播方向不改变,故像会向上移动;为了使下面的实验更方便操作,更合理的操作是把蜡烛升高,或凸透镜和光屏同时调低。
故答案为:C。
(6)通过探究凸透镜的成像规律可知:焦点是成实像和虚像的分界点,两倍焦距处是成 放大与缩小像的分界点。
【分析】(1)光线和凸透镜的主光轴平行时,会聚于焦点,焦点到凸透镜的距离是焦距;
(2)探究凸透镜成像规律时,火焰中心、凸透镜中心和光屏中心在同一高度;
(3)当物体在凸透镜的一倍焦距和二倍焦距之间时,成倒立放大的实像,实际应用有投影仪;
(4)凸透镜不完整时,成像是完整的,会变暗;
(5)物体向下时,光屏上的像向上移动;凸透镜向下调节,像会向下移动;
(6)焦点是实像和虚像的分界线;二倍焦距点是放大和缩小的像的分界点。
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。