人教版 初中物理 八年级上册 第五章 透镜及其应用 试卷（含解析）

第五章 透镜及其应用
夯实基础
1．烈日下，不能随手将装有水的矿泉水瓶放在窗台上，否则矿泉水瓶会将强烈的阳光聚焦到物体上，致使物体温度过高而被点燃导致火灾。装有水的矿泉水瓶相当于（　　）
A．凸透镜 B．凹透镜 C．平面镜 D．凸面镜
2．2023年3月7日凌晨，在清华大学校园内，张嘉奇等同学用照相机拍到“太空中的中国空间站”的照片，如图所示。照相机镜头的焦距为f，拍照时像距（　　）
A．略小于f B．略大于f C．略小于2f D．略大于2f
3．小华用弹性膜充水制作了一个水凸透镜，通过注射器注水或抽水改变透镜的厚度，如图是他用其模拟眼睛看物体的实验装置。模拟正常眼睛时，固定透镜，将一个F形光源放在合适的位置后，调节光屏得到清晰的像，下列说法正确的是（　　）
A．此时光源放在透镜2倍焦距以内
B．此时光屏上成倒立放大的实像
C．光源远离透镜时，要将光屏靠近透镜才能再次得到清晰的像
D．模拟近视眼的成因时需要从透镜向外抽水
4．如图所示，通过手表表盘上光滑透明凸起部分，能清楚地看到日期信息，光滑透明凸起部分相当于 　 　镜，观看到的是日期数字的 　 　（选填“实”或“虚”）像。手表的背面打磨得非常平整光滑，能清楚地照出人眼的像，此像的大小与人眼相比 　 　（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
5．某学习小组用图甲探究“凸透镜成像规律”，通过实验，绘制了像距v随物距u变化图像如图乙所示，此凸透镜的焦距是 　 　cm。当蜡烛放在如图甲所示位置时，调节光屏位置，直到光屏上得到清晰的像，若此时在蜡烛与凸透镜之间靠近凸透镜处放一个近视眼镜，若想在光屏上还能得到清晰的像，应该将光屏向 　 　（选填“靠近”或“远离”）凸透镜方向移动。
6．如图所示，在图中画出对应的折射光线。
7．请在图中画出光线1对应的入射光线和光线2对应的折射光线。
8．物体AB经一薄透镜成像情况如图所示，其中AC是从物点A发出的一条射到凸透镜上的光线，请作出这条光线经过凸透镜后的折射光线。
9．小明利用如图所示的装置“探究凸透镜成像的规律”。
（1）实验前应调节烛焰、凸透镜、光屏，使它们的中心在同一水平高度，这样做的目的是 　 　；
（2）当蜡烛与凸透镜的位置如图所示时，在光屏上可得到烛焰清晰的、　 　（选填“放大”或“缩小”）的像，生活中利用此成像规律制成的光学仪器是 　 　（选填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”）；
（3）保持蜡烛与凸透镜位置不变，用另一个凸透镜替换原透镜，发现需将光屏向右移动才能在光屏上重新得到清晰的像，此时像与原来的像相比 　 　（选填“变大”或“变小”），新换用的凸透镜的焦距 　 （选填“大于”或“小于”）原凸透镜的焦距；
（4）如果小明只将图中的凸透镜换成薄玻璃板，前后移动光屏，他 　 　（选填“能”或“不能”）在光屏上直接观察到烛焰的像。
能力提升
10．如图所示，有一个圆柱体PQ，放在凸透镜前图示位置，它所成的像的形状是（　　）
A． B． C． D．
创新思维
11．2023年2月哈工大宣布突破EUV光刻机关键技术，光刻技术是利用缩图透镜将绘在掩膜上的电路图通过光源投射到涂有光刻胶的硅片上，在硅片上成像越小芯片制程越小。
（1）光源发出的紫外线 　（选填“能”或“不能”）被人眼直接观察到。
（2）由原理图可知，掩膜在硅片上成 　像，缩图透镜的焦点在硅片的 　 　（选填“上方”或“下方”）。
（3）这次我国直接从90nm突破到了22nm制程的芯片，如果缩图透镜相同，则要将掩膜向 　 　移动（选填“上方”或“下方”）。
参考答案与试题解析
1．【解答】解：因为瓶中进入水之后，瓶中的水形状是中间厚、边缘薄，因此装水的矿泉水瓶相当于一个凸透镜，对光线有会聚作用，强烈的阳光聚焦到物体上，致使物体温度过高而被点燃导致火灾。
故选：A。
2．【解答】解：照相机镜头的焦距为f，拍照时像距在一倍焦距和二倍焦距之间；张嘉奇等同学用照相机拍到“太空中的中国空间站”的照片，物距较大，所以像距较小，应略大于f。故ACD错误、B正确。
故选：B。
3．【解答】解：
AB、人的眼睛相当于一架照相机，成的是倒立、缩小的实像；根据图示可知，此时的像是倒立、缩小的实像，此时光源在二倍焦距之外，故AB错误；
C、光源远离透镜时，物距变大，像距变小，要将光屏靠近透镜才能再次得到清晰的像，故C正确；
D、近视眼的成因是像成在了视网膜的前方，此时会聚能力变强，所以应该向透镜内注水，故D错误。
故选：C。
4．【解答】解：透明凸起的部分中间比边缘厚，相当于凸透镜；由题知能清楚地看到日期信息，说明该凸透镜起到了放大镜的作用，则此时观看到的是日期数字是正立、放大的虚像；
手表的背面打磨得非常光滑，能清晰地照出人眼的像，相当于平面镜成像，所成的像与人眼大小相同。
故答案为：凸透；虚；不变。
5．【解答】解：由图知，当物距为10cm时，像距也为10cm，根据凸透镜成像的规律，物距等于2倍焦距时，成倒立等大的实像，此时像距与物距相等。所以2f＝10cm，则f＝5cm；
近视眼镜是凹透镜，凹透镜对光线有发散作用，使原来会聚成像的光线推迟会聚，像远离凸透镜，要用光屏接到清晰的像，应将光屏向右调节，即向远离凸透镜的方向调节，才能使像变清晰。
故答案为：5；远离。
6．【解答】解：
平行于主光轴的光线经凹透镜折射后折射光线反向延长通过焦点；过凹透镜光心的光线其传播方向不变，如图所示：
7．【解答】解：过心光的光线传播方向不变，过焦点的光线经凸透镜折射后平行于主光轴，如图所示：
8．【解答】解：凸透镜成像时，物体发出的光经凸透镜折射后会聚于像点，所以光线AC经凸透镜折射后，折射光线过像点A′，连接CA′即为这条光线经过凸透镜后的折射光线，如图所示：
9．【解答】解：（1）为了使像成在光屏中央，应调节烛焰、凸透镜、光屏，使它们的中心在同一水平高度；
（2）当蜡烛与凸透镜的位置如图所示，此时物距大于像距，根据凸透镜成实像时，物距大于像距，成倒立缩小的实像，照相机就是利用此原理制成的；
（3）保持蜡烛与凸透镜位置不变，换用不同焦距的凸透镜，将光屏向右移动重新得到清晰的像，此时像距变大像变大；根据凸透镜成实像时，物近像远像变大的特点可知，物距减小了，像距变大了，说明换用的凸透镜焦距变大；
（4）光屏上能承接实像；若实验中将凸透镜换成薄玻璃板，玻璃板发生镜面反射成虚像，所以他不能在光屏上直接观察到烛焰的像。
故答案为：（1）使像成在光屏中央；（2）缩小；照相机；（3）变大；大于；（4）不能。
10．【解答】解：当U＞f时，物距减小，像距变大像变大。圆柱体的左边在2f处，所成的像是倒立等大的；圆柱体的右边在2f以内，所成的像是倒立放大的，且右边的像距比左边的像距远。
故选：B。
11．【解答】解：（1）紫外线属于不可见光，人眼看不到；
（2）由图和题意可知，该缩图透镜为凸透镜，且要制造出含有众多元件的集成电路，所以可知该凸透镜成倒立、缩小的实像；缩图透镜的焦点在硅片的上方；
（3）这次我国直接从90nm突破到了22nm制程的芯片，如果缩图透镜相同，物体变小了，像变小，则要将掩膜向上移动。
故答案为：（1）不能；（2）倒立缩小的实；上方；（3）上方。