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2024人教版八年级物理上学期单元测试卷
透镜及其应用
一、填空题(每空2分,共30分)
1.如图所示在天宫课堂上,航天员王亚平老师在水球中注入一个气泡,水球中成一正一反两个像.水球外围成的倒立的像是因为水球起到了 (选填“凸透镜”或“凹透镜”)的作用.由于水球中间部分有气泡,此部分成像时起到了 (选填“凸透镜”或“凹透镜”)的作用,使我们看到了正立、缩小的像.
2.如图所示,把点燃的蜡烛放在 处(F为凸透镜的焦点),在图示位置处的光屏上可能出现清晰的像;把点燃的蜡烛放在 处时,无论怎么移动光屏,光屏上都不会成像.(均选填“A”“B”“C”或“D”)
3.平面镜和凸透镜都能成虚像.现用下表对这种类型的像进行对比,请完成空格处的填写.
类型 平面镜 凸透镜
该像的特点 正立、等大
该像的位置 物和像在平面镜两侧 物和像在凸透镜
成该像的条件 物体放在镜前的任何位置都能成像
成该像的原理 光的反射 光的折射
4.小明两眼视力缺陷不同,将一只2B铅笔紧贴他所戴眼镜的两个镜片,透过镜片看到铅笔的像如图甲所示,则图中右侧的镜片是 (选填“凸透镜”或“凹透镜”);如图乙所示,光会聚于主光轴MN上的b点,若在虚线区域内放入图甲中眼镜的 (选填“左侧镜片”或“右侧镜片”)后,光会聚于c点.
5.为了加强管理,很多学校对老师们实行刷脸考勤制度.如图所示,当人靠近摄像头时,光源自动打开,照亮 (选填“人脸”或“显示屏”).人脸通过摄像头成一个倒立、 (选填“放大”或“缩小”)的像,与录入信息进行对比,从而记录考勤.
6.一幅如图甲所示的漫画立在桌面上,小明把一个装水的玻璃杯放在漫画前,惊奇地发现:透过水杯看到漫画中的老鼠变“胖”了,还掉头奔向猫,如图乙所示.小明透过玻璃杯看到的是老鼠的 (选填“实”或“虚”)像,此时像距 (选填“大于”或“小于”)物距.
7.显微镜的目镜相当于一个 (选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”).某同学在用显微镜观察洋葱的细胞组成时,发现物体的像太小,看不清楚,这时他应该使物镜 (选填“靠近”或“远离”)物体.
二、选择题(每小题3分,共27分.多选题每小题至少有2个选项符合题意,全部选择正确得3分,选择正确但不全得1分,有错选的不得分)
8.下列光路图中正确的是 ( )
9.解放军某部空军救援小分队为了快速准确地掌握地震的实际情况,采用了航空拍摄的方法.航空拍摄时所成的像是 ( )
A.倒立、放大的实像 B.倒立、缩小的实像
C.正立、放大的虚像 D.正立、缩小的虚像
10.“自拍神器”给旅行者自拍带来了方便.如图所示,与直接拿手机自拍相比,利用自拍杆可以 ( )
A.增大像距
B.增大取景范围
C.增大人像的大小
D.缩短景物到镜头距离
11.小强在做凸透镜成像实验,他在光屏上得到了一个清晰明亮的像,现在他用黑纸把凸透镜的上半部分挡住,则光屏上会出现的现象是 ( )
A.成完整的像,像的上半部分亮度变暗,下半部分亮度不变
B.成完整的像,像的下半部分亮度变暗,上半部分亮度不变
C.成完整的像,整个像的亮度变暗
D.成上半部分的像,像的亮度不变
12.蜡烛放在如图所示的位置,通过凸透镜成倒立、缩小的像,小玉画了图中的光路,下列说法中正确的是 ( )
A.小玉画的光路是正确的
B.蜡烛通过凸透镜成的是虚像
C.凸透镜的焦距等于20 cm
D.凸透镜的焦距小于10 cm
13.保护视力,要有良好的读书、写字姿势,需要坚持做到“三个一”,即“一尺、一拳、一寸”,其中“一尺”指书本与眼睛之间的距离保持一尺左右(30~35 cm).如果患上近视眼,必须到专业眼镜店配近视眼镜,关于配戴了近视眼镜能正常阅读的同学,下列说法正确的是( )
A.该同学的眼镜是凸透镜制成的
B.戴上近视眼镜后在视网膜上成的像是虚像
C.戴上近视眼镜后像仍然成在视网膜的前方
D.所戴的近视眼镜对光有发散作用
14.图a是放置在水平桌面上的刻度尺的一部分,图b中甲、乙、丙、丁是通过凸透镜所看到的刻度尺的像.若凸透镜先贴着刻度尺然后逐渐远离,则看到刻度尺的像的先后顺序正确的是 ( )
A.甲→乙→丙→丁 B.乙→丙→甲→丁
C.乙→丁→甲→丙 D.丙→甲→乙→丁
15.(多选)某型号智能投影仪可以利用手机通过蓝牙控制操作,如图所示为该投影仪的投影效果展示.下列有关说法中正确的是( )
A.投影时镜头与屏幕间的距离要在镜头的一倍焦距与二倍焦距之间
B.投影成像主要利用的是光的折射
C.投影仪所成的像是正立、放大的实像
D.光线照到智能投影仪的屏幕上发生漫反射
16.(多选)如图所示,小丽和小明相距2 m,通过同一块焦距为15 cm的凸透镜观看对方,小明能通过透镜看到小丽眼睛正立的像,则下列说法正确的是 ( )
A.此时小丽的眼睛在凸透镜的一倍焦距以外
B.若图中小丽的手将透镜水平向右移动一定距离,则小明看到的正立的像有可能变大
C.此时小丽从透镜中看不到小明的像
D.此时小丽从透镜中一定能看到小明倒立、缩小的像
三、作图题(共8分)
17.(4分)如图,由点光源S发出的一条光线经平面镜反射后,反射光线经过凸透镜上方的焦点,然后经过凸透镜发生折射,请画出该光线的光路图.
18.(4分)请在图中画出物体AB经凸透镜所成的像A'B'.
四、实验探究题(共35分)
19.(14分)小红利用光具座进行凸透镜成像的实验探究,具体如下.
(1)实验中所用的光具座的长度为100 cm,凸透镜放置在光具座的中间位置,如果有焦距为10 cm、25 cm的两个凸透镜,要完成此实验,应该选择焦距为 cm的凸透镜.
(2)当把蜡烛固定在15 cm刻度线处时(如图所示),光屏应在 (选填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)区域内左右移动,直至光屏上得到一个清晰的 、 的实像(填写像的性质); (选填“投影仪”“放大镜”或“照相机”)就是利用这一成像规律工作的.
(3)如果将蜡烛远离凸透镜,仍要在光屏上得到清晰的像,光屏应向 (选填“靠近”或“远离”)凸透镜的方向移动.
(4)在光屏上得到清晰的像后,撤去光屏,人眼在光屏处附近 (选填“能”或“不能”)直接看到烛焰的实像.
20.(11分)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,一束光平行于主光轴射向水透镜,在光屏上得到了一个最小的光斑,则此时水透镜的焦距为 cm;实验前,应调节烛焰中心、水透镜光心和光屏中心在 .
(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,若仅将蜡烛与光屏位置对调,则在光屏上 (选填“能”或“不能”)看到清晰的像,原因是 .
(3)在实验时,发现光屏上出现的像只有中间清晰,两侧却较模糊,该同学只对水透镜进行了调整,就在光屏上得到了清晰的像,他的调整是 .(填选项前字母)
A.左右适当移动水透镜
B.上下适当移动水透镜
C.适当扭转水透镜
D.左右适当移动光屏
(4)在图乙所示的实验场景下,该同学把自己的眼镜给水透镜“戴上”,如图丙所示,当从水透镜中抽出适量的水后,他发现烛焰的像再次变得清晰,由此判断该同学的眼镜是 (选填“近视”或“远视”)眼镜.
21.(10分)如今手机的功能越来越齐全了,很多人使用手机替代照相机拍照.
甲 乙
(1)如图甲所示,用照相机进行拍照,当镜头靠近人时,像将变 ,像距将变 .
(2)用照相机拍摄远近不同的物体时,通过伸缩镜头,使像清晰地成在芯片上,这个操作过程便是“调焦”,如图乙所示.小敏同学发现手机不能“调焦”,但成像也基本清晰,她将手机拿到实验室去探究,得到的实验数据如下表所示,根据表中数据,判断该手机镜头的焦距大约为 (填选项).
A.5 m B.0.5 m
C.0.05 m D.0.005 m
实验次数 1 2 3 4 5 6 7
物距/m 10.00 5.00 2.00 1.00 0.50 0.10 0.05
像距/cm 0.500 0.501 0.502 0.503 0.505 0.526 0.556
(3)手机拍摄远近不同的物体不需要“调焦”的原因是手机镜头焦距较 ,拍摄时物距都远大于2倍焦距,像距变化的范围比较 ,所以不需要“调焦”.(均选填“大”或“小”)
第五章 透镜及其应用
1.凸透镜 凹透镜
2.A D
【解析】由题图可知,点燃的蜡烛放在A处时,蜡烛到凸透镜的距离大于凸透镜的二倍焦距,则像距大于一倍焦距小于二倍焦距;点燃的蜡烛放在B处时,蜡烛到凸透镜的距离等于二倍焦距,则像距等于二倍焦距;点燃的蜡烛放在C处时,蜡烛到凸透镜的距离大于一倍焦距小于二倍焦距,则像距大于二倍焦距;点燃的蜡烛放在D处时,蜡烛到凸透镜的距离小于一倍焦距,在凸透镜的另一侧不成像.综合分析可知,在题图中的光屏上成像对应的蜡烛的位置,可能是A处.将蜡烛放在D处时,无论怎样移动光屏,都不能成像.
3.正立、放大 同侧 物距小于一倍焦距
4.凸透镜 左侧镜片
5.人脸 缩小
6.实 大于
7.放大镜 靠近
8.A 平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点,A正确;过凸透镜焦点的光线经凸透镜折射后平行于主光轴射出,B错误;凹透镜对光线有发散作用,且平行于主光轴的光线经凹透镜折射后,折射光线的反向延长线过虚焦点,故C、D错误.
9.B 航空拍摄时所成的是倒立、缩小的实像.故选B.
10.B 根据凸透镜成像的特点可知,利用自拍杆拍照时,物距增大、像距减小、像变小,可以增大取景范围.
11.C 将凸透镜的上半部分挡住,物体上任一点射向凸透镜的其他部分的光线,经凸透镜折射后,仍然能会聚成像,像的大小不发生变化,但是因为折射光线减少,所以会聚成的像变暗.故选C.
12.D 由题图知,物距为20 cm,已知物体经凸透镜折射后成倒立、缩小的像,则20 cm>2f,所以f<10 cm,故C错误,D正确;平行于主光轴的光线经凸透镜折射后过焦点,而f<10 cm,所以折射光线不可能过凸透镜右侧的“20 cm”处,故A错误;已知此时成的是倒立、缩小的像,所以是实像,故B错误.
13.D 近视眼是由于人眼的晶状体变凸,会聚能力增强,使像成在了视网膜的前方,故应配戴凹透镜,使所成的像后移到视网膜上,该同学的眼睛仍是近视眼,故A、C错误;戴上近视眼镜后在视网膜上成的像仍然是实像,故B错误;凹透镜对光线有发散作用,故D正确.
14.C
15.BD 投影仪的镜头相当于一个凸透镜,物距在一倍焦距和二倍焦距之间时,像距大于二倍焦距,成倒立、放大的实像,故A错误;投影成像主要利用的是光的折射,故B正确;投影仪是利用凸透镜成倒立、放大的实像的原理制成的,故C错误;由于屏幕比较粗糙,所以光线照到屏幕上发生的是漫反射,故D正确.
16.BC 小明通过透镜能看到小丽眼睛正立的像,说明小丽的眼睛通过凸透镜成的是虚像,所以小丽的眼睛在凸透镜的一倍焦距以内,A错误;凸透镜成虚像时,当物距增大时,像会变大,B正确;小明距凸透镜的距离大于二倍焦距,小明通过透镜成的像在透镜左侧一倍焦距到二倍焦距之间,而小丽的眼睛在透镜的一倍焦距内,所以小丽从透镜中看不到小明的像,C正确,D错误.
17.如图所示.
18.如图所示.
【解析】从A点分别作出平行于凸透镜主光轴、过凸透镜光心的光线,平行于凸透镜主光轴的光线经凸透镜折射后过焦点、过光心的光线传播方向不变,两条折射光线的交点为A',A'为A点的像;同理,画出B点的像B',连接A'B'可得物体AB的像A'B'.
19.(每空2分)(1)10 (2)Ⅱ 倒立 缩小 照相机 (3)靠近 (4)能
【解析】(1)光具座的长度是100 cm,实验时,把凸透镜放在光具座的中间位置,物距和像距的最大值均为50 cm,若选择焦距为25 cm的凸透镜,则实验时物距和像距均不能超过凸透镜的二倍焦距,会导致实验无法进行,所以应选焦距为10 cm的凸透镜.(2)由题图可知,蜡烛在15 cm刻度线处,则物距u=50 cm-15 cm=35 cm>2f,此时成倒立、缩小的实像,像距在一倍焦距和二倍焦距之间,即光屏与凸透镜之间的距离应在10 cm到20 cm之间,光屏应该在区域Ⅱ内移动;照相机就是根据这一成像规律工作的.(3)若蜡烛远离凸透镜,物距变大,则像距会变小,应将光屏靠近凸透镜.(4)当撤去光屏后,人眼相当于光屏,所以人眼在光屏位置后面能直接看到烛焰的实像.
20.(除标注外,每空2分)(1)8.0(或8) 同一高度 (2)能(1分) 光的折射中光路是可逆的(合理即可) (3)C (4)远视
【解析】(1)平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚于焦点,焦点到光心的距离是凸透镜的焦距,故该凸透镜的焦距是8.0 cm;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.(3)发现光屏上出现的像只有中间清晰,两侧较模糊,说明中间部分的物距此时正好,而两侧的物距大于或小于中间的物距,故可适当扭转水透镜,使水透镜与光屏平行.(4)从水透镜中抽出一部分水后,水透镜的焦距变大,会聚光的能力变弱,说明水透镜“戴上”的是凸透镜,则该同学的眼镜是远视眼镜.
21.(每空2分)(1)大 大 (2)D (3)小 小
【解析】(1)照相机的镜头相当于一个凸透镜,凸透镜成像时,u>2f,成倒立、缩小的实像;镜头靠近人时,物距变小,像距变大,像变大.(2)由表中数据可知,当物距大于0.50 m时,像距保持在0.5 cm=0.005 m左右,根据凸透镜成像特点可知,当物距远大于2倍焦距时,像距就越接近焦距,可判断该手机镜头的焦距大约为0.005 m,故选D.
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