5.1 透镜 同步练习
一、单选题
1.(2022秋·湖南永州·八年级统考期末)如图四块透镜中,对光有发散作用的是( )
A. B. C. D.
2.(2022秋·湖南益阳·八年级统考期末)如图所示,《淮南万毕术》关于冰透镜记载:“削冰令圆,举以向日,以艾承其影,则火生”。关于此现象,下列说法正确的是( )
A.应用了凹透镜对光线的发散作用
B.应用了凹透镜对光线的会聚作用
C.应用了凸透镜对光线的会聚作用
D.这种现象属于光的反射
3.(2022秋·湖南株洲·八年级期末)在下列虚框中放入适当的凸透镜或凹透镜,光路图成立。其中放入凸透镜的是( )
A.甲和丁 B.乙和丁 C.丙和丁 D.乙和丙
4.(2022秋·湖南邵阳·八年级统考期末)如图中画出了光线通过透镜(图中未画出)的情形,其中凸透镜是( )
A.a B.b、d C.c D.a、c
5.(2022秋·湖南邵阳·八年级统考期末)晴朗的夏日中午,往树或花的叶子浇水,常会把叶子烧焦,其原因是( )
A.水滴蒸发,带走叶子的热量
B.水滴在太阳光下温度升高,把叶子烫焦
C.水滴容易透过太阳光
D.水滴相当于凸透镜,会使太阳光会聚,把叶子烧焦
6.(2022秋·湖南常德·八年级统考期末)要使小灯泡发出的光经透镜后变成平行光,应把小灯泡放在( )
A.凸透镜前任意位置
B.凸透镜的焦点上
C.凹透镜前任意位置
D.凹透镜的焦点上
7.(2022秋·湖南株洲·八年级统考期末)如图在一块玻璃砖内,一束平行光线恰好正对着玻璃内铁饼形状的空气泡射去,则光束通过空气泡( )
A.仍为平行光束
B.变为发散光束
C.变为会聚光束
D.无法确定
二、填空题
8.(2022秋·湖南湘西·八年级期末)如图所示的四个透镜,属于凸透镜的有 ,属于凹透镜的有 (两空均填编号)。
9.(2022秋·湖南永州·八年级统考期末)在旅游景区或森林里,不能随意丢弃矿泉水瓶。因为当瓶子装有水或雨水时,相当于 镜,对光线有 作用,在太阳光的照射下,能将阳光聚在一起,会点燃枯草、枯叶,引发火灾。
10.(2022秋·湖南娄底·八年级统考期末)同学们在讨论“如何在野外生存”的问题时提出:在野外如果没有打火机,怎么生火取暖呢?一位同学想出了一个“削冰取火”的办法.你认为“削冰”就是把冰制成 ,“取火”应把要点燃的物体放在 位置.
11.(2022秋·湖南永州·八年级统考期末)如图所示,让凸透镜正对着太阳光,将一张纸放在凸透镜的另一侧,调整凸透镜与纸的距离,纸上会出现一个很小、很亮的光斑,说明凸透镜对光有 作用,此光斑到凸透镜光心的距离就是该凸透镜的 。
12.(2022秋·湖南湘西·八年级期末)小芳照镜子时看不到自己的全身像,于是她后退了几步,在后退的过程中:
(1)小芳在平面镜中所成像的大小 ,像与小芳的距离 (选填“变小”、“不变”或“变大”);
(2)小芳发现平面镜中的像变模糊了,戴上近视眼镜后像又变的清晰,近视镜为 (选填“凸透镜”或“凹透镜”),这是利用近视眼镜对光有 作用(选填“会聚”或“发散”),使眼睛中的像再一次移到视网膜上.
13.(2022秋·湖南湘西·八年级统考期末)如图所示,将一个凸透镜正对太阳,其下方20cm处的白纸上呈现出一个较小的光斑,这个现象提示我们:凸透镜对光有 作用;若将该透镜向纸面再靠近一小段距离的过程中,光斑一直变小,由此可以判断该透镜的焦距一定 20cm(选填“大于”、“等于”或“小于”).
三、作图题
14.(2022秋·湖南永州·八年级统考期末)完成如图中的光路图。
15.(2022秋·湖南衡阳·八年级统考期末)如图所示,凸透镜与凹透镜的一个焦点重合,请根据入射光线,画出相应的出射光线。
16.(2022秋·湖南常德·八年级统考期末)请在图中完成光路图。
17.(2022秋·湖南岳阳·八年级统考期末)一束光以45°角照射到平面镜上,如图所示,入射光线垂直于凸透镜的主光轴,请完成图中的光路。
18.(2022秋·湖南岳阳·八年级统考期末)请在图中画出经过透镜折射后的光线。
19.(2022秋·湖南邵阳·八年级统考期末)如图,凸透镜的主光轴与平静水面重合,F为凸透镜的焦点,入射光线AB平行主光轴,请画出AB经过凸透镜后的折射光线和进入水中后大致的折射光线。
20.(2022秋·湖南湘西·八年级统考期末)如图所示,投影仪胶片上发光点S发出的一条光线,经透镜折射和平面镜的反射后,水平射到屏幕上。请你完成该光路,并标出透镜下方焦点F的位置。
21.(2022秋·湖南岳阳·八年级统考期末)请根据图中的入射光线,画出它们经过凸透镜折射后的光线。
22.(2022秋·湖南娄底·八年级统考期末)如图所示,平面镜垂直于凸透镜主光轴且在凸透镜左侧焦点上,请完成光路图。
23.(2022秋·湖南常德·八年级统考期末)如图所示,AB为遮光板,S′是点光源S在平面镜中所成的像,S发出的一条光线经平面镜反射后恰好经过凸透镜左侧焦点F.
请画出:
(1)光源S的位置;
(2)光线EF的入射光线;
(3)光线EF经凸透镜后的出射光线.
( )
四、简答题
24.(2022秋·湖南湘西·八年级统考期末)给你一个透镜,用什么方法可以知道是凸透镜还是凹透镜?
25.(2022秋·湖南常德·八年级统考期末)为了提高防火意识,消防部门当众演示了一个令人惊奇的实验:将装有水的球形鱼缸摆放在窗边,让阳光透过鱼缸照射到窗帘上,窗帘上聚光点的温度迅速上升,一会儿窗帘就被点燃了;请你用所学物理知识解释这一现象。
参考答案:
1.B
【详解】ACD.由图可知,ACD三块透镜的中间厚、边缘薄,则是凸透镜,对光具有会聚作用,故ACD不符合题意;
B.透镜的中间薄、边缘厚,是凹透镜,对光具有发散作用,故B符合题意。
故选B。
2.C
【详解】古人将冰磨成一种冰透镜,该透镜中间厚、边缘薄,属于凸透镜,能使太阳光会聚焦点,从而能点燃艾草取火,故C正确,ABD错误。
故选C。
3.A
【详解】甲、丁两图中,光线经过透镜后变会聚了,为凸透镜;乙、丙两图中,光线经过透镜后变发散了,为凹透镜。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
4.C
【详解】凸透镜对光线有会聚作用,凹透镜对光线有发散作用。从四个图中入射光线通过透镜后传播的路径可知,图a、b、d的折射光线相对于入射光线是发散的(折射光线远离主光轴),所以都是凹透镜;只有c图中透镜对光线有会聚作用,c图中透镜为凸透镜。故ABD不符合题意,C符合题意。
故选D。
5.D
【详解】晴朗的夏日中午,往树或花的叶子浇水,这时叶面上的水珠相当于凸透镜镜,它对光具有会聚作用,使透过它的太阳光可能会聚于一点,而将叶子烧焦。
故选D。
6.B
【详解】小灯泡发出的光是发散光,要经过透镜变为平行光,这个透镜对光线起到了会聚作用,应该是凸透镜;过凸透镜焦点的光线经过凸透镜的折射,就会变为平行于主光轴的光线射出,所以可以将小灯泡放在凸透镜的焦点上。
故选B。
7.B
【详解】分析图中玻璃砖可以知道,玻璃砖中间较薄,上下较厚(不包括中间的空气),符合凹透镜的特征,凹透镜对光线有发散作用,故平行光线通过玻璃砖后变为发散光束,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
8. ②③ ①④
【详解】[1]中间厚,边缘薄的透镜叫凸透镜,如图所示的四个透镜,属于凸透镜的有②③。
[2]中间薄,边缘厚的透镜叫凹透镜,如图所示的四个透镜,属于凹透镜的有①④。
9. 凸透 会聚
【详解】[1][2]盛水的透明矿泉水瓶相当于一个凸透镜,凸透镜对光有会聚作用,可以将射来的太阳光会聚在一点上,会聚点的温度比较高,可能会引起火灾。
10. 凸透镜 焦点
【详解】冰可以磨成中间厚边缘薄的凸透镜.凸透镜正对太阳光,在凸透镜后面能形成一个最小、最亮的光斑,这个光斑是凸透镜的焦点,凸透镜焦点的温度很高,物体放在焦点时,达到物体的着火点,物体被点燃.
11. 会聚 焦距
【详解】[1]从图中可以看到,太阳光相当于平行光,经过凸透镜后,光线会聚起来,这说明了凸透镜对光有会聚作用。
[2]由题意可知,这个光斑就是焦点,而焦点到凸透镜光心的距离叫做焦距,即此光斑到凸透镜光心的距离就是该凸透镜的焦距。
12. 不变 变大 凹透镜 发散
【详解】(1)根据平面镜成像特点可知物与像大小相等,物与像到平面镜距离相等,当小芳后退了几步时像与小芳的距离变大;
(2)根据透镜的应用可知近视眼镜为凹透镜,对光线有发散作用.
13. 会聚 小于
【详解】太阳光可以看作是平行光,将一个凸透镜正对太阳,经过凸透镜折射后能形成一个较小的光斑,则说明凸透镜对光有会聚作用;平行于主光轴的光线经凸透镜折射后能会聚到主光轴上形成一个最小、最亮的点,这个点就是凸透镜的焦点,这一点到透镜光心的距离叫做透镜的焦距;根据题意知道,将该透镜向纸面再靠近一小段距离的过程中,光斑一直变小,由于白纸最初距凸透镜20cm,所以,说明该透镜的焦距一定小于20cm.
【点睛】本题考查的是探究凸透镜的会聚作用,解题的关键是理解“光屏上得到最小像时”像距即是焦距.
14.
【详解】根据凸透镜的三条特殊光线可知,平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点,过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变;根据凹透镜的三条特殊光线可知,平行于主光轴的光线经凹透镜折射后,其折射光线的反向延长线过焦点,如图所示:
15.
【详解】过焦点的光线,经过凸透镜折射后,折射光线要平行于主光轴;平行于主光轴的光线,经过凹透镜折射后,折射光线的反向延长线要过凹透镜的虚焦点,作图如下:
16.
【详解】要求完成凸透镜的特殊光线;第一条光线特点:过光心的光线经过凸透镜后的折射光线方向保持不变,第二条光线的特点:平行于主光轴的光线,经过凸透镜后的折射光线过焦点;作图时,经过光心的光线要保持在同一条直线上,折射光线过焦点的那条入射光线要保持与主光轴平行,并且要注意 光的传播方向,如图
17.
【分析】先根据光的反射定律画出反射光线,再根据凸透镜对光线作用作出折射光线。
【详解】过入射点画出法线,入射角为
90°-45°=45°
根据反射角等于入射角,画出反射光线,由于入射到平面镜光线垂直于主光轴,所以反射光线平行于主光轴;平行于主光轴的光线经凸透镜折射后过焦点,由此画出折射光线,如图所示。
18.见解析
【详解】平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点;过焦点的光线经凸透镜折射后,平行于主光轴;如图所示
平行于主光轴的光线经凹透镜折射后的光线的反向延长线过焦点;过光心的光线经凹透镜折射后传播方向不改变,如图所示
19.
【详解】入射光线AB平行主光轴,必然过凸透镜的右侧焦点,故将B点和右侧焦点相连,并标上向下的箭头,过右侧焦点做水面的垂线,即为法线,过折射点画折射角,由于空气中的角大,故折射光线与入射光线相比更靠近法线,故如下图所示:
20.
【详解】已知反射光线和镜面的夹角为45°,则反射角为
90° 45°=45°
过反射点做出法线,根据反射光线与入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角,在法线的下侧做出入射光线,此时的入射光线是发光点S发出一条光线经凸透镜折射后的折射光线,因此光线与主光轴平行,连接点S与折射点,即为入射到凸透镜的入射光线,此入射光线与主光轴的交点即为凸透镜下方焦点F的位置,如图所示:
21.
【详解】过光心的光线其传播方向不变,过焦点的光线经凸透镜折射后折射光线平行于主光轴;平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点,如图所示:
22.
【详解】根据平行于主光轴的光线经凸透镜折射后通过焦点,画出经凸透镜折射后的光线;平面镜垂直于凸透镜主光轴且在凸透镜左侧焦点上,射向焦点的光线入射到平面镜上,入射点为F,法线与凸透镜主光轴重合,根据反射角等于入射角,画出反射光线;该反射光线是从凸透镜焦点发出的,经凸透镜再次折射后将平行于主光轴射出,如图所示:
23.
【详解】通过平面镜作出S′的对称点S,即为光源S的位置,连接S与入射点E,则SE即为反射光线EF的入射光线;由图可知,光线EF过凸透镜左侧焦点F,则该光线经凸透镜折射后将平行于主光轴射出,如图所示:
24.详解见解析
【详解】根据凸透镜的概念,用手去摸,中间厚、边缘薄的是凸透镜,中间薄,边缘厚的是凹透镜.
25.见详解
【详解】装有水的球形鱼缸相当于凸透镜,凸透镜对光线有会聚作用,当阳光透过球形鱼缸时,将会聚于窗帘上某点处,太阳能转化为内能,窗帘上的聚光点温度上升,窗帘被点燃。