2022年精品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训练试卷（含答案详解）

北师大版物理八年级下册第六章常见的光学仪器章节训练
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、常见普通温度计的横截面是圆形，而体温计的横截面是三角形，如图所示，体温计制成这种形状的主要作用是（　　）
A．使表面粗糙，便于握紧向下甩
B．把示数刻在较平的面上，刻度精确
C．节约材料，美观好看
D．对液柱有放大作用，便于读数
2、如图所示，a、b、c、d是距凸透镜不同距离的四个点，F为焦点．下列几种光学仪器的成像原理与物体在不同点时的成像情况相对应，下列说法正确的是（　　）
A．照相机是根据物体放在d点时的成像特点制成的
B．幻灯机是根据物体放在c点时的成像特点制成的
C．使用放大镜时的成像情况与物体放在a点时的成像情况相似
D．人眼看物体时的成像情况与物体放在F点时的成像情况相似
3、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
4、小明的爷爷和爸爸都是老花眼（远视眼）爷爷的老花眼更重一些，小明的妈妈是近视眼，则下例说法正确的是（　　）
A．小明的爷爷和爸爸的眼镜是用凹透镜做的
B．小明的爷爷和爸爸的眼镜是用凸透镜做的，爷爷的老花镜度数比爸爸的大
C．小明的爷爷和爸爸的眼镜是用凸透镜做的爷爷的老花镜度数比爸爸的小
D．小明妈妈的眼镜是用凸透镜做的
5、一凸透镜焦距为6cm．若将物体放在此透镜前15cm处，可得到（　　)
A．倒立、放大的实像 B．倒立、缩小的实像
C．正立、放大的实像 D．正立、放大的虚像
6、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
7、烛焰通过焦距为10cm的甲凸透镜在光屏上成清晰的像，如图所示．现用焦距为5cm的乙凸透镜替换甲，不改变蜡烛和凸透镜的位置，关于乙凸透镜的成像情况，正确的说法是（　　）
A．要在光屏上成清晰的像，光屏应向左移动
B．要在光屏上成清晰的像，光屏应向右移动
C．移动光屏，可以得到一个清晰放大的实像
D．移动光屏，可以得到一个清晰放大的虚像
8、当把物体放在距离凸透镜30cm处时，在光屏上得到一个倒立缩小的实像，则该凸透镜的焦距可能是（　　）
A．10cm B．20cm C．30cm D．40cm
9、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
10、用一个放大镜看一个60°的角，从放大镜中看到的是（　　）
A．60° B．600°
C．120° D．无法确定度数
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、小邓同学用焦距为10cm的凸透镜等器材，探究凸透镜成像规律。
将蜡烛、凸透镜、光屏依次放到光具座上，点燃蜡烛调节它们的位置如图所示，此时小明发现光屏上的像位于光屏的上方，为了使像成在光屏中心，应将蜡烛向　 　调节。正确调节后，在光屏中心承接到了一个倒立、　 　的实像，生活中的　 　（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）是利用这一原理工作的。
2、利用太阳光可以完成以下实验．
（1）如图甲所示，太阳光照到人身上形成影子，该现象说明　 　．
（2）如图乙所示，太阳光经过三棱镜发生色散现象，该现象说明　 　．
（3）如图丙所示，太阳光垂直照向凸透镜，可在距凸透镜10cm处的白纸上得到一个最小、最亮的光斑，该凸透镜的焦距为　 　cm；若将一个物体放在此透镜前25cm处，可在透镜的另一侧光屏上得到一个　 　像．
3、全国中学生体质健康调研数据表明：中学生近视发生率约为55.22%，且急剧低龄化．如下图所示，　 　 （选填“甲”或“乙”）图表示近视眼的光路示意图，矫正近视眼应佩带　 　 （选填“凸”或“凹”）透镜制成的眼镜片
4、如图所示是某实验小组合作探究“凸透镜成像规律”的实验装置，实验时当烛焰离凸透镜20cm时，移动光屏可得到一个清晰、倒立、缩小的烛焰的实像，由此可以知道该凸透镜的焦距应小于　 　 cm；随着蜡烛的燃烧，可观察到光屏上的像向　 　（选填“上”或“下”）移动．移动蜡烛，使烛焰离凸透镜10cm，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．
5、小红的视力正常，当她用镜子仔细观察自己的脸部时，应把镜子拿到离眼睛　 　厘米处最为合适．
三、实验探究（4小题，每小题10分，共计40分）
1、某同学在探究“凸透镜成像时像的虚实、大小、正倒跟物距有什么关系？”实验中，可供选择的其器材有：凸透镜甲（f＝10cm）、凸透镜乙（f＝5cm）、光具座、光屏、蜡烛等。实验装置如图所示。
（1）该同学选用凸透镜甲进行探究，调整器材高度时，应　 　（填“点燃”或“不点燃”）蜡烛。调整好器材高度后，把蜡烛放在距凸透镜较远处，然后逐渐靠近凸透镜，观察蜡烛在不同位置时像的大小、正倒和虚实，通过探究发现：凸透镜成放大实像的条件是　 　；凸透镜成虚像的条件是　 　。
（2）实验过程中，燃烧的蜡烛在不断缩短，光屏上的像　 　（填“向上”或“向下”）移动。为了使烛焰的像能成在光屏中央，在不更换实验器材的条件下，请写出一种可行的方法　 　。
（3）某次实验中该同学出于好奇，把凸透镜甲（f＝10cm）换成凸透镜乙（f＝5cm），光屏上原来清晰的像变模糊了。若不改变凸透镜和光屏的位置，要使光屏上再次得到清晰的像，应进行的操作是　 　。
2、在探究“凸透镜成像规律”的实验中。
（1）如图甲，平行光正对凸透镜照射，光屏上出现一个最小最亮的光斑。小晋将该凸透镜安装到光具座上如图乙所示，将光具座上点燃的蜡烛的火焰、透镜、光屏三者的中心调节在　 　，移动光屏始终找不到像，这是因为透镜与蜡烛的距离　 　10cm所致（选填“大于”、“等于”或“小于”）；
（2）把蜡烛移动到B处，移动光屏可得到　 　（选填“放大”或“缩小”）、　 　（选填“正立”或“倒立”）的像；
（3）再将蜡烛移动到A处，并移动光屏可得到　 　（选填“放大”或“缩小”）、　 　（选填“正立”或“倒立”）的像，此时光屏与透镜的距离　 　10cm（选填“大于”或“小于”）；
（4）接着小晋在烛焰和凸透镜之间放一副眼镜，如图丙所示，发现光屏上的像由清晰变模糊了，将光屏向远离透镜的方向移动适当距离之后光屏上再次呈现清晰的像，则该眼镜是　 　眼镜（选填“近视”或“远视”）。
3、在探究“凸透镜成像规律”的实验中：
（1）下图是利用太阳光测凸透镜焦距的方法，其中操作最合理的是　 　。
（2）将焦距为10cm的凸透镜，固定在光具座50cm的刻度处，将蜡烛从下图所示位置，移到光具座20cm刻度处，需将光屏向　 　移动（选填“左”或“右”），直至在光屏上成清晰的、　 　的实像（选填“正立”或“倒立”），此成像的特点与　 　原理相同（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）；这时若将蜡烛和光屏位置互换，光屏上　 　再次得到烛焰清晰的像（选填“能”或“不能”）。
（3）下面能说明远视眼成像和它矫正方法的原理图是　 　。
4、小安在做“探究凸透镜成像规律”的实验时，有焦距分别为25厘米、12厘米、10厘米和8厘米的四个凸透镜。他选取其中一个固定在光具座上50厘米刻度处，如图所示。
（1）将点燃的蜡烛放置在光具座上20厘米刻度线处，移动光屏到70厘米刻度线处，蜡烛在光屏上成清晰的像，此时物距为　 　厘米，像比物体　 　（选填“大”或“小”），所用透镜焦距的大小是　 　厘米。
（2）如果想在光屏上得到更大的像，以下操作可行的有______。（选填编号）
A．保持蜡烛和光屏位置不变，将透镜向左移动
B．保持透镜和光屏位置不变，更换焦距为8厘米的透镜并向右移动蜡烛
C．保持透镜和蜡烛位置不变，更换焦距为25厘米的透镜并向右移动光屏
-参考答案-
一、单选题
1、【答案】D
【解析】【解答】截面为三角形的体温计相当于一个凸透镜，而液柱处于凸透镜的焦点以内，通过凸透镜成了一个正立的放大的虚像，便于我们更清晰地读数。
故选：D
2、【答案】B
【解析】【解答】解：A、当物体放在d点时，u＜f，成正立、放大的虚像，应用于放大镜和老花镜．不符合题意．
B、当物体放在c点时，2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，应用于幻灯机和投影仪．符合题意．
C、当物体放在a点时，u＞2f，成倒立、缩小的实像，应用于照相机和摄像机．不符合题意．
D、当物体放在F点，物体在焦点上，光线经凸透镜会平行射出，既不成实像，也不成虚像．不符合题意．
故选B．
【分析】（1）根据物距和焦距的关系，判断凸透镜成像的性质，判断凸透镜的应用： u＞2f，成倒立、缩小的实像，应用于照相机和摄像机． 2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，应用于幻灯机和投影仪． u=f，光线平行射出，既不成实像，也不成虚像． u＜f，成正立、放大的虚像，应用于放大镜和老花镜．（2）人的眼睛像一架照相机，眼睛的成像原理和照相机的成像原理是相同的．
3、【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．
4、【答案】B
【解析】【解答】解：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．所以小明的爷爷和爸爸的眼镜是用凸透镜做的，又因为小明的爷爷和爸爸都是老花眼（远视眼）爷爷的老花眼更重一些，说明爷爷的晶状体的折光能力能弱一些，所以爷爷的老花镜度数比爸爸的大，
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，应佩戴发散透镜，使光线推迟会聚，所以小明妈妈的眼镜是用凹透镜做的．
综上分析，选项ACD错误，选项B正确．
故选B．
【分析】解答本题需掌握：①近视眼是晶状体会聚能力增强，像呈在视网膜的前方，应佩戴凹透镜矫正；②远视眼是晶状体会聚能力减弱，像呈在视网膜的后方，应佩戴凸透镜矫正．
5、【答案】B
【解析】【解答】解：一凸透镜焦距为6cm．若将物体放在此透镜前15cm处，即物体处于2倍焦距以外，所以成倒立、缩小的实像；
故选B．
【分析】根据凸透镜成像的三种情况确定成像情况．当u＞2f时，成倒立、缩小的实像；当f＜u＜2f时，成倒立、放大的实像；当u＜f时，成正立、放大的虚像．
6、【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．
7、【答案】A
【解析】【解答】根据图像，光屏上能成清晰的像，若换用焦距更小的凸透镜，相当于物体离凸透镜的焦距更远，则像更靠近凸透镜，所以光屏要向左移动才能承接清晰的像，A符合题意。
故答案为：A.
【分析】根据凸透镜成像的规律，当物体距离凸透镜焦点更远，像会更靠近凸透镜。
8、【答案】A
【解析】【解答】解：物体离凸透镜30cm时，成倒立缩小实像，即30cm大于二倍焦距，
∵30cm＞2f
∴15cm＞f
即焦距小于15cm．则只有A选项符合要求。
故答案为：A
【分析】利用凸透镜成像的特点分析解答即可.
9、【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．
10、【答案】A
【解析】【解答】放大镜是由凸透镜构成的，利用放大镜能看到正立放大的虚像，能放大线段的长度，但不能放大角的度数。
故选A
【分析】放大镜能放大线段的长度，但不能放大角的度数。
二、填空题
1、【答案】上；缩小；照相机
【解析】【解答】凸透镜所成的实像是倒立的，像成在光屏的上方，可以把光屏向上调节、把蜡烛向上调节、或者把凸透镜和光屏同时向下调节。
由图可知，此时物距是30.0cm，u>2f，成倒立、缩小的实像，照相机就是利用这一原理工作的。
【分析】根据图中蜡烛的高度判断出像的位置，然后判断蜡烛的移动方向；根据凸透镜成像规律可知，当u＞2f时，成倒立、缩小的实像，应用于照相机。
2、【答案】（1）太阳光在空气中是直线传播的
（2）太阳光是复色光
（3）10；倒立、缩小
【解析】【解答】（1）人的影子是由光的直线传播形成的；（2）由图乙知道，光经过三棱镜可发生色散，形成一条彩色的光带，由此说明，说明太阳光是由多种色光混合而成；（3）根据题意知道，将一个凸透镜正对太阳，可在距凸透镜10cm处得到一个最小、最亮的光斑，由焦距的定义知道，则该凸透镜焦距为10cm；若将一物体放在此透镜前25cm处时，满足了u＞2f，所以所成的是倒立、缩小的实像。
【分析】光的直线传播：光在均匀介质中是沿直线传播.
光的色散现象的特点是形成了彩色的光带.知道各种色光的偏折能力，即红光最弱，紫光最强.
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
明确太阳光聚焦法测焦距的操作方法：太阳光可以近似看为平行光源，将凸透镜正对着太阳光，太阳光经凸透镜后将会聚在焦点．所以把光屏置于另一侧，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，这个光斑便为焦点．测出光斑到凸透镜的距离，便是焦距．
3、【答案】乙；凹
【解析】【解答】本题考查了近视眼的成因及矫正：近视眼是由于像成在了视网膜的前方，近视要用凹透镜来矫正．根据近视眼的成因及矫正分析．近视眼是由于像成在了视网膜的前方，近视要用凹透镜来矫正．故本题答案为：乙；凹。
【分析】近视眼的成因及矫正。
4、【答案】10；上；能
【解析】【解答】解：当烛焰离凸透镜20cm时，在另一则光屏上得到一个清晰、倒立、缩小的烛焰的实像，u＞2f，所以20cm＞2f，所以凸透镜的焦距小于10cm．
蜡烛的燃烧变短，根据光线过光心不改变方向，所以蜡烛的像会向上移动．
凸透镜的焦距小于10cm，使烛焰离凸透镜10cm，此时物距u=20cm+10cm=30cm，u＞2f，成倒立、缩小的实像，光屏上能承接到像．
故答案为：10；上；能．
【分析】（1）根据凸透镜成像的特点，确定物距和焦距的关系，确定凸透镜的焦距．（2）根据光线过光心不改变方向分析像的移动方向．（3）根据物距和焦距的关系确定凸透镜成像特点，实像能呈现在光屏上，虚像不能呈现在光屏上．
5、【答案】12.5
【解析】【解答】解：正常人眼睛的看物体最清晰、最不容易疲劳的距离即为明视距离为25厘米，
因平面镜成像时物距与像距是相等的，如能清晰看到镜中的像，就必须人到像的距离为25厘米，
那么人到镜的距离为人到像距离的一半，即为12.5厘米．
故答案为：12.5．
【分析】解答此题要明确以下两点：
正常人眼睛的看物体最清晰、最不容易疲劳的距离即为明视距离为25厘米，
平面镜成像时是物距与像距相等的，且成等大正立的虚像．
三、实验探究
1、【答案】（1）点燃；f（2）向上；将凸透镜向下移动适当的距离（或将光屏向上移动适当的距离）
（3）把蜡烛向凸透镜移动适当的距离
【解析】【解答】(1)根据凸透镜成像规律中实验的要求，必须让三者中心放在同一高度上，使其成像在光屏的中心，只有先将蜡烛点燃，才可以确定烛焰的中心，所以点燃蜡烛应在调整高度之前；由凸透镜成像规律可知，2f＞u＞f，成倒立、放大的实像；u＞2f，成倒立、缩小的实像；u＜f，成正立、放大的虚像；(2)蜡烛在燃放中不断缩短，物向下移动，光屏上的像向上移动；要使像能够成在光屏中央，可向上移动光屏；或向上移动蜡烛或向下移动凸透镜；(3)把焦距10cm的凸透镜换成焦距5cm的凸透镜，光屏上原来清晰的像变模糊了，这是光线提前会聚，若不改变凸透镜和光屏的位置，要使光屏上再次得到清晰的像，你采取的具体办法是：把蜡烛向凸透镜移动适当距离。
【分析】（1）探究凸透镜成像时，调节高度，蜡烛点燃；凸透镜成放大实像时，在一倍焦距和二倍焦距之间；物体在焦点内时，成正立的虚像；（2）凸透镜成实像时，是倒立的；（3）凸透镜的焦距越小，物距减小可能成像。
2、【答案】（1）同一高度；小于
（2）放大；倒立
（3）缩小；倒立；大于
（4）近视
【解析】【解答】(1)为了使像成在光屏中央，应调整蜡烛的中心、透镜的中心、光屏的中心在同一高度。
由图甲可知，凸透镜的焦距是10cm，图乙中物距小于10cm，成正立放大的虚像，虚像不能在光屏上呈现，所以移动光屏无法承接到像。
(2)把蜡烛移动到B处，此时物距为
此时物距大于一倍焦距小于二倍焦距，所以成放大、倒立的实像。
(3)将蜡烛移动到A处，此时物距为
此时物距大于二倍焦距，成缩小、倒立的实像，像距大于一倍焦距小于二倍焦距，所以此时光屏与透镜的距离大于10cm。
(4)小晋在烛焰和凸透镜之间放一副眼镜，将光屏向远离透镜的方向移动适当距离之后光屏上再次呈现清晰的像，说明眼镜对光线有发散作用，所以眼镜是凹透镜，即该眼镜是近视眼镜。
【分析】（1）为了使像成在光屏中心，应将烛焰、凸透镜和光屏中心调节在同一高度上；利用太阳光聚焦法测焦距，当物距小于焦距成正立放大虚像，虚像不能在光屏上呈现。
（2）利用凸透镜成像的特点分析。
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）近视眼镜是凹透镜，凹透镜对光线有发散作用。
3、【答案】（1）C
（2）左；倒立；照相机；能
（3）乙丁
【解析】【解答】（1）利用太阳光测凸透镜焦距，应将凸透镜正对太阳光，且观察光斑的纸张也应正对太阳光，则光斑到凸透镜光心的距离就是该凸透镜的焦距。
故答案为：C。
（2）焦距为10cm的凸透镜，固定在光具座50cm的刻度处，将蜡烛从图所示位置，移到光具座20cm刻度处，则物距为30cm，根据凸透镜成像规律可知，像距应该在一倍焦距到二倍焦距之间，即在光具座的60cm～70cm之间，所以光屏需要向左移动。此时光屏上成倒立缩小的实像，与照相机的成像原理相同。
将蜡烛和光屏位置互换，根据光路可逆的知识可知，光屏上仍能得到清晰的像，此时物距在一倍焦距到二倍焦距之间，烛焰可在光屏上成清晰倒立放大实像。
（3）远视眼成因是晶状体曲度变小，会聚能力变弱，像成在视网膜后方，如乙图所示；为了能够让像成在视网膜上，需要提高会聚能力，即增加一个凸透镜，光线恰好能会聚在视网膜上，如图丁所示。
【分析】（1）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；
（2）当物距u>2f时，像距f（3）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。
4、【答案】（1）30；小；12
（2）B
【解析】【解答】将点燃的蜡烛放置在光具座上20厘米刻度线处，移动光屏到70厘米刻度线处，蜡烛在光屏上成清晰的像，此时物距为50cm-20cm=30cm；
像距为70cm-50cm=20cm，物距大于像距，凸透镜成倒立缩小的实像，像比物体小；
由30cm＞2f，解得f＜15cm；2f＞20cm＞f，解得10cm＜f＜20cm，
所以凸透镜焦距范围：10cm＜f＜15cm
已知有焦距分别为25厘米、12厘米、10厘米和8厘米的四个凸透镜，故所用透镜焦距的大小是12cm；
第四空．想在光屏上得到更大的清晰的像，应使物距缩小，则像距变大，所以应将蜡烛右移，同时光屏也向右移，更换凸透镜的焦距，焦距减小相当于增大物距，焦距增大相当于增减小物距，B符合题意；
【分析】（1）物体到凸透镜的距离是物距，当物体在凸透镜的二倍焦距以外时，像是倒立缩小的实像，根据物距和像距，可以计算焦距的取值范围；（2）若使像更大，当物体靠近凸透镜，像会变大。