八年级物理上册第五章第5节显微镜和望远镜 同步练习题（含答案解析）

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八年级物理上册 第五章
第5节 显微镜和望远镜 同步练习题
一、单选题
1．下列关于凸透镜应用的说法中，正确的是（　　）
A．近视眼需要配戴凸透镜来矫正
B．望远镜中物镜的作用相当于放大镜
C．用手机扫描二维码时，应使二维码位于手机镜头一倍焦距之内
D．当投影仪的镜头靠近投影片时，投影仪成的像将变大
2．如图所示，为某老师正在利用手机直播网课，下列说法中正确的是（　　）

A．手机的镜头对光线具有发散作用
B．黑板上的文字通过手机镜头成正立、缩小的实像
C．为了让同学们看到黑板上的字更大，手机应靠近黑板
D．老师和黑板应位于手机镜头一倍焦距和两倍焦距之间
3．“因为有了光，自然界才绚丽多彩，世界才生机勃勃……”，下列对光现象描述正确的是（ ）
A．太阳发出的光沿直线传播到达学校操场
B．太阳光照在人身上的反射不遵循光的反射定律
C．通过天文望远镜看到月球环形山，此时像与物等大
D．白光经三棱镜分解成的彩色光，可通过凸透镜合成白光
4．光学器件在我们的生活、学习中有着广泛应用，对下面光学器件的成像原理解释不正确的是（　　）
A． 显微镜：显微镜的目镜和物镜都是凸透镜，显微镜的原理是：先通过物镜使物体成一倒立、放大的实像，然后再通过目镜把这个实像再次放大，利用光的折射规律成像
B． 照相机：物距大于2倍焦距时，凸透镜成倒立、缩小的实像，利用光的折射规律成像
C． 老花镜：老花镜即凸透镜，物距小于1倍焦距时，凸透镜成正立、放大的实像，利用光的折射规律成像
D．“拐弯镜”：“拐弯镜”是凸面镜，利用光的反射规律成像，可扩大视野范围
5．“超级月亮”比正常时的月亮要大百分之二十，亮度也有所增加，某天文爱好者为了研究这一现象，于是架设一台开普勒望远镜做进一步观察。关于该望远镜，下列说法正确的是（　　）

A．它的物镜和目镜都是凹透镜
B．它的物镜相当于投影仪，用来把物体放大
C．物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成虚像
D．它由两个透镜组成，靠近眼睛的为目镜，靠近被观测物体的为物镜
6．用凸透镜制作简易望远镜，对望远镜工作原理分析，错误的是（　　）
A．望远镜的目镜成的是正立放大的虚像
B．望远镜的两个透镜，可以用老花镜的镜片来代替
C．远处的物体经过物镜成的像落在目镜焦点以内
D．望远镜的物镜成的是倒立放大的实像
7．关于如图所示的光现象，下列说法中错误的是（　　）

A．图甲中，是街头路口的反光镜，它是凸面镜
B．图乙中，彩虹是光的色散形成的
C．图丙中，发生漫反射时，有些光线不遵循光的反射定律
D．图丁中，是显微镜的结构示意图，它的目镜和物镜的作用都相当于凸透镜
8．某班同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中，记录并绘制了像到凸透镜的距离v跟物体到凸透镜的距离u之间关系的图像，如图所示。下列判断中正确的是（　　）
A．当 u=12cm 时，在光屏上能得到一个缩小的像
B．当 u=20cm 时，成放大的像，投影仪就是根据这一原理制成的
C．由图像可知，当fD．把物体从距凸透镜 12cm 处移动到 24cm 处的过程中，像先变大后变小
二、填空题
9．如图所示，小明透过水滴状的鱼肝油胶囊观察积木，发现上面的数字“9”变成了“6”，则此像是 （选填“虚”或“实”）像，与该成像原理相同的光学仪器是 ，若想让“6”变大一些，可将积木与胶囊的距离 （选填“增大”“减小”或“不变”）

10．光学显微镜由两块凸透镜组成。成像光路示意图如图所示。物体AB经物镜成 、倒立的实像，它位于目镜的物方焦距的内侧，经目镜后成 （前两空选填“放大”或“缩小”）的 （选填“实”或“虚”）像。

11．如图所示是“5G远程驾驶”，三个大屏幕分别显示多个视角及车速等信息。屏幕上显示的彩色画面是由红、 、蓝三种色光混合而成的。被控制的汽车上装有摄像头，摄像头成像的原理与 （填“显微镜”或“望远镜”）的物镜成像的原理相同。

12．宇宙大爆炸理论认为，宇宙一开始是一个“原始火球”，原始的火球发生了大爆炸，导致宇宙空间处处膨胀，温度 （填“上升”、“下降”或“不变”）到一定程度时，逐步形成了超星系团、星系团、星系乃至恒星和行星等若用如图所示黏有小金属粒的气球来类比宇宙，小金属粒可看成宇宙中的 ，气球膨胀时，任一小金属粒周围的其他金属粒都在运动，此理论被 现象所证实。
13．如图所示是通过显微镜观察到的植物叶片上的气孔，气孔经过物镜所成的是一个放大的实像，此时被观察的叶片到物镜的距离u与焦距f的关系是 。最后，人眼通过目镜看到的是 （选填“实”或“虚”）像。
三、简答题
14．照相机、投影仪、放大镜的成像都遵循凸透镜成像的规律，说一说它们分别应用了凸透镜成像的哪个规律。
15．如图所示，物体对眼睛所成的视角决定了物体在视网膜上所成像的大小，视角越大，所成的像越大，眼睛看物体就越清楚。视角大小不仅跟物体大小有关，还跟物体到眼睛的距离有关。你能否根据视角的知识解释利用显微镜能看清微小物体，利用望远镜能看清远处物体的道理？另外，平面镜所成的像是与物体等大的，但为什么人在远处看自己在平面镜中的像很小，而面镜时看到的像大呢？
四、作图题
16．如图为天文望远镜的示意图，请画出从星空中射来的两条光线穿过天文望远镜的物镜和目镜进入观察者眼中的光路图。
17．显微镜主要由物镜和目镜两组凸透镜组成，被观察的细微物体先在物镜中成一个像，这个像就相当于目镜中的物体，然后它在目镜中再次成像。F1为物镜的焦点，F2为目镜的焦点，图中已画出细小物体AB在物镜中所成像的光路图，以及射向目镜的两条光线，请你画出在目镜中所成的像及光路图。
( )
五、实验题
18．如图所示，眼睛、显微镜、望远镜和投影仪用到了我们所学的很多光学知识，里面有眼睛的晶状体、显微镜和望远镜的目镜和物镜、投影仪的平面镜和镜头。

（1）其工作原理与照相机相同的有 ，其工作原理与放大镜相同的有 ，利用光的反射的有 。（以上3个空格均填图中序号）
（2）图甲中像成在视网膜的 （填“前”或“后”）方，是 眼，要戴上 透镜来矫正。
（3）投影仪屏幕上的像是 。
A．倒立、放大的实像
B．倒立、放大的虚像
C．正立、放大的实像
D．倒立、缩小的实像
19．如图甲所示，一束平行光经过一凸透镜，调节光屏的位置，直到光屏上得到一个最小、最亮的光斑。小明用此凸透镜“探究凸透镜成像规律”的实验，实验装置如图乙所示。
（1）该凸透镜的焦距为 cm；
（2）当蜡烛、凸透镜位于图乙所示的位置时，光屏上得到一个清晰的像，该像是倒立、 （选填“放大”“等大”或“缩小”）的像，此规律可运用于 （选填“望远镜”“显微镜”）的物镜中；
（3）若保持蜡烛和光屏的位置不变，将凸透镜移至 cm刻度线处，可以在光屏上得到一个倒立、 （选填“放大”“等大”或“缩小”）的清晰的像；
（4）若保持凸透镜的位置不变，将蜡烛移至44cm刻度处，接下来的操作应该是 （选填“①”“②”“③”），此时的像应是如图丙所示的 （选填字母“A”“B”“C”“D”）；
①适当移动光屏，直到在光屏上找到清晰的像
②取下光屏，眼睛从透镜左侧直接透过透镜观察成像情况
③取下光屏，眼睛从透镜右侧直接透过透镜观察成像情况
（5）如图丁所示，将凸透镜看作眼睛的晶状体，光屏看作眼睛的视网膜，烛焰看作眼睛观察的物体。拿一个近视眼睛给“眼睛”戴上，光屏上出现烛焰清晰的像；拿走近视眼镜，烛焰的像变得模糊。在拿走近视眼镜后，下列操作能使光屏上重新得到清晰的像是( )
A．将光屏或蜡烛适当靠近凸透镜
B．同时将光屏和蜡烛适当远离凸透镜
C．将光屏适当远离凸透镜
D．将蜡烛适当远离凸透镜
六、计算题
20．（1）如图所示，用外力F把一个物体压在竖直的墙壁上使其静止，请画出物体在竖直方向上受力的示意图．
（2）如图所示，S′是烛焰上S点经凸透镜所成的实像，SA是从S点上射向凸透镜的一条任意光线，请画出光线SA经凸透镜折射后的光路图．
（3）工地上搬运砖头的独轮车，车厢和砖头总重力为G=1000N，独轮车的有关尺寸如图所示．推车时，工人对车把向上的作用力F是__________N．
（4）投篮时，相对于空中飞行的篮球，篮球框是_________的．（选填“运动”或“静止”）
（5）一标准大气压下，把质量为500g、初温为20℃的水加热至沸腾，水需要吸收的热量是_____________J．【c水=4.2×103J/(kg·℃)】
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参考答案：
1．D
【详解】A．近视眼观察远处物体时，像成在视网膜的前方，为使光线延迟会聚，应佩戴具有发散作用的凹透镜来矫正，故A错误；
B．望远镜中物镜成倒立、缩小的实像，相当于照相机，故B错误；
C．手机摄像头是利用物距大于二倍焦距时，成倒立缩小实像的规律工作的，因此，用手机扫描二维码时，应使二维码位于手机镜头的两倍焦距以外，故C错误；
D．凸透镜成实像时，物距减小，像距增大，像变大，要使投影仪成像变大，应减小物距，增大像距，所以，应使投影仪远离屏幕（增大像距），同时使镜头靠近投影片（减小物距），故D正确。
故选D。
2．C
【详解】A．手机的镜头是凸透镜，凸透镜对光线具有会聚的作用，故A错误；
B．黑板上的文字到镜头的距离即物距大于二倍焦距，根据凸透镜成像原理可知，通过手机镜头成倒立、缩小的实像，不是正立的像，故B错误；
C．根据凸透镜成像原理可知，当物距逐渐缩小时，像距逐渐增大，所以为了让同学们看到黑板上的字更大，手机应靠近黑板，故C正确；
D．老师和黑板到镜头的距离是物距，直播时在手机里成缩小的像，所以物距应该大于二倍焦距，即老师和黑板应位于手机镜头二倍焦距以外，故D错误。
故选C。
3．D
【详解】A．光从太阳处发出，经过的不是同种均匀介质，则不是沿直线传播到达学校操场，故A错误；
B．无论是镜面反射还是漫反射，都遵循光的反射定律，故B错误；
C．由于天文望远镜看到的像是放大的，可知看到月球环形山，此时像比物大，故C错误；
D．白光被三棱镜分解成七种颜色的色光，由于凸透镜对光有会聚作用，七种颜色的色光经过凸透镜会复合成白光，故D正确。
故选D。
4．C
【详解】A．显微镜的目镜和物镜都是凸透镜，物镜使物体成一个倒立、放大的实像，将倒立的放大的实像成在目镜的焦点以内，使像再次成正立的放大的虚像，利用光的折射规律成像，故A正确，不符合题意；
B．照相机原理是，物距大于2倍焦距时，凸透镜成倒立、缩小的实像，利用光的折射规律成像，故B正确，不符合题意；
C．老花镜即凸透镜，是利用了凸透镜的会聚作用，而不是凸透镜成正立、放大的实像，故C错误，符合题意；
D．“拐弯镜”是凸面镜，凸面镜对光线由发散作用，利用光的反射规律成像，可扩大视野范围，故D正确，不符合题意。
故选C。
5．D
【详解】A．望远镜的物镜和目镜都是凸透镜，故A错误；
B．望远镜的物镜相当于照相机的镜头，使远处的物体成一个倒立缩小的实像，故B错误；
C．望远镜的物镜的作用是使得无限远处的物体在焦点附近成一个倒立缩小的实像，目镜再把这个像放大，故C错误；
D．望远镜由两组凸透镜组成，靠近眼镜的为目镜，靠近被观测物体的为物镜，故D正确。
故选D。
6．D
【详解】ABC．望远镜的物镜与目镜两个透镜都是凸透镜，可以用老花镜的镜片来代替。远处的物体经过物镜成的像落在目镜焦点以内，目镜成的是正立放大的虚像，故ABC正确，不符合题意；
D．望远镜的物镜成的是倒立缩小的实像，像在一倍焦距到两倍焦距之间，故D错误，符合题意。
故选D。
7．C
【详解】A．凸面镜成正立缩小的虚像，可以用于扩大视野。街头路口的反光镜是凸面镜，故A正确，不符合题意；
B．天空中的彩虹属于光的色散现象，原理是光的折射，故B正确，不符合题意；
C．镜面反射和漫反射都遵循光的反射定律，故C错误，不符合题意；
D．显微镜的目镜相当于放大镜，物镜相当于投影仪镜头，放大镜和投影仪镜头都是凸透镜，故D正确，不符合题意。
故选C。
8．C
【详解】A．根据凸透镜成像规律和图像中信息可知
故
当时
在光屏上能得到一个倒立、放大的实像，故A错误；
B．当时
成倒立、缩小的实像，照相机是根据这一原理制成的，故B错误；
C．当
时，即
物距增大时，像距减小得越来越快，则该过程中物体移动速度小于像移动的速度，故C正确；
D．凸透镜成实像时，物距变大、像距变小，像变小。把物体从距凸透镜12cm 处移动到24cm 处的过程中，物距逐渐变大，像逐渐变小，故D错误。
故选C。
9． 实 照相机 减小
【详解】[1][2]由图可知，水滴状的鱼肝油胶囊相当于凸透镜，上面的数字“9”变成了“6”，像与物上、下、左、右均颠倒，根据凸透镜成像规律知，倒立缩小的应是实像；与该成像原理相同的光学仪器是照相机。
[3]根据凸透镜成像规律知，若想让“6”变大一些，可以适当减小物距，即减小积木和胶囊的距离。
10． 放大 放大 虚
【详解】[1]由图知道，物体AB在物距一倍焦距和二倍焦距之间，成倒立放大的实像。
[2][3]又因为倒立放大的实像，位于目镜的物方焦距的内侧，即目镜相当于放大镜，故经目镜后成正立放大的虚像。
11． 绿 望远镜
【详解】（1）[1]红、绿、蓝三色光混合后能产生各种色彩，这三种色光叫做色光的三原色，所以根据色光的混合规律，在电视屏幕中只需要红、绿、蓝三种颜色即可配出各种绚丽的色彩来。
（2）[2]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，与摄像头成像的原理相同。
12． 下降 天体 谱线红移
【详解】[1]1932年勒梅特首次提出了现代宇宙大爆炸理论：整个宇宙最初聚集在一个“原始火球”中，后来发生了大爆炸，导致宇宙空间处处膨胀，温度下降，碎片向四面八方散开，形成了宇宙。
[3]红移说明宇宙的星体之间在互相远离，据此逆向推断，宇宙中的物质在若干年前应该是聚合在一起的，是一次特殊事件使得原始的物质团向外扩散（即大爆炸）。图中黏有小金属粒的气球来类比宇宙，小金属粒可看成宇宙中的天体，气球膨胀时，任一小金属粒周围的其他金属粒都在运动，此理论被谱线红移现象所证实。
13． f＜u＜2f 虚
【详解】[1][2]显微镜的物镜是一个凸透镜，目的是得到一个倒立放大的实像，此时被观察的叶片到物镜的距离u与焦距f的关系是f＜u＜2f，这个实像处在目镜的1倍焦距以内，它的目镜也是一个凸透镜，目的是得到一个正立放大的虚像。
14．见解析
【详解】照相机是利用物体到凸透镜的距离大于2倍焦距时，成倒立、缩小的实像；投影仪是利用物体到凸透镜的距离在1倍焦距和2倍焦距之间时，成倒立、放大的实像；放大镜是利用物体到凸透镜的距离小于1倍焦距时，成正立、放大的虚像。
15．见解析所示
【详解】根据显微镜物镜和目镜的作用可知，两镜都起放大物体的作用，从而增加视角，使放大倍数提高，看清微小物体。而望远镜的物镜使远处物体所成的像在焦点附近，离人眼很近，相当于拉近物体到眼睛的距离，从而增大了视角，再加上目镜的放大作用，又一次放大物体，增加视角，从而可以看清远处物体。
人在平面镜中看自己的远近不同位置所成的像时“近大远小”，也是由于视角的原因造成，人面镜，看自己的像相当于缩小了像到人眼的距离，从而增加了视角，看到的像变大，也变清楚。
16．
【详解】从星空中射来的两条光经物镜折射成倒立缩小的实像，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，如图所示：
17．
【分析】凸透镜成像的三种情况：①物体在二倍焦距以外成倒立缩小的实像应用于照相机；②物体在一倍焦距和二倍焦距之间成倒立放大的实像应用于投影仪；③物体在一倍焦距以内成正立放大的虚像应用于放大镜。显微镜的原理：显微镜包括物镜和目镜，物镜相当于投影仪成倒立、放大的实像；目镜相当于放大镜成正立、放大的虚像。
【详解】显微镜的物镜是一个凸透镜，目的是得到一个倒立放大的实像，这个实像处在目镜的1倍焦距以内，它的目镜也是一个凸透镜，目的是得到一个正立放大的虚像，据此作图如下：
18． ①⑤ ②⑥ ④⑦ 前 近视 凹 A
【详解】（1）[1][2][3]①眼睛是一架“神奇的照相机”，晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜，是“照相机”的镜头，把来自物体的光线会聚在视网膜上，视网膜相当于照相机的底片。②显微镜的目镜相当于放大镜，成正立、放大的虚像。③显微镜的物镜相当于投影仪，成倒立、放大的实像。④显微镜的反光镜是凹面镜，利用了光的反射。⑤望远镜的物镜相当于照相机，成倒立、缩小的实像。⑥望远镜的目镜相当于放大镜，成正立、放大的虚像。⑦平面镜是利用光的反射来改变光路。综上可知，其工作原理与照相机相同的有①⑤，其工作原理与放大镜相同的有②⑥，利用光的反射的有④⑦。
（2）[4][5][6]图甲中像成在视网膜的前方，属于近视眼，为了使像成在视网膜上，应使光线推迟会聚，所以应佩戴对光线起发散作用的凹透镜进行矫正。
（3）[7]投影仪成倒立、放大的实像，故选A。
19． 10.0 缩小 望远镜 34 放大 ③ D A
【详解】（1）[1]由图示知，刻度尺的分度值为1cm，光屏上承接到最小最亮光斑时，凸透镜与光屏的距离为10.0cm，所以此凸透镜的焦距为
60.0cm-50.0cm=10.0cm
（2）[2][3]图乙中，烛焰与凸透镜的距离大于光屏与凸透镜的距离，即物距大于像距，光屏上成的是倒立、缩小的实像。望远镜的物镜相当于照相机的镜头，物体通过物镜成倒立缩小的实像；而显微镜的物镜相当于投影仪的镜头，成倒立放大的实像。所以此规律可运用于望远镜的物镜中。
（3）[4]图乙中，物距为30.0cm，像距为14.0cm，据光路可逆知，物体与凸透镜的距离和光屏与凸透镜的距离互换时，光屏上仍能承接到清晰的像。所以凸透镜移动后，物距为14.0cm，像距为30.0cm，凸透镜移到34cm刻度线处。
[5]凸透镜移动后，物距小于像距，成倒立放大的实像。
（4）[6][7]凸透镜的位置不变，蜡烛移到44cm刻度线处，物距为6cm，物距小于一倍焦距，成正立放大的虚像，即图丙中的D，像与物在同一侧，在光屏上承接不到像，应从透镜的右侧透过透镜观察成像情况，所以接下来的操作是③。
（5）[8]近视眼镜是凹透镜，对光有发散作用，将近视眼镜拿走，若蜡烛的位置不变，烛焰发出的光线直接经凸透镜，会聚点会变近，即像距变小，所以光屏应向左移动，才能承接到清晰的像；若光屏的位置不变，即像距不变，可将蜡烛靠近凸透镜，减小物距，像距随之增大，光屏上仍可承接到清晰的像。故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
20．（1）如图所示：
（2）如图所示：
（3）300；（4）运动；（5）1.68×105．
【详解】试题分析：（1）由题意知，物体在竖直方向上受到一个竖直向下的重力，同时物体处于静止且有向下运动的趋势，故受到一个大小等于重力，竖直向上的静止摩擦力的作用，如图所示；（2）S′是烛焰上S点经凸透镜所成的实像，即烛焰上S点所发出的所有光线经凸透镜折射后，折射光线都相交于S′点，故从S点上射出的SA经凸透镜折射后过点S′，如图所示；（3）由题意可知：车厢和砖头总重力为G=1000N，对应的阻力臂L2=0.3m，动力臂L1=0.3m+0.7m=1m，由FL1=GL2得F×1m=1000N×0.3m，工人对车把向上的作用力F=300N．（4）投篮时，相对于空中飞行的篮球，篮球框的位置发生了改变，故是运动的．（5）一标准大气压下，把质量为m=500g=0.5kg、初温为20℃的水加热至沸腾，Δt=100℃－20℃=80℃，c水=4.2×103J/(kg·℃)，则水需要吸收的热量Q吸= c水mΔt==4.2×103J/(kg·℃) ×0.5kg×80℃=1.68×105J．
考点：物体受力分析，凸透镜成像，杠杆原理的应用，运动的相对性，物体吸热的计算
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