人教版八年级上册物理 5.3凸透镜成像的规律 同步测试（含解析）

5.3凸透镜成像的规律
同步测试
一．选择题（共10小题）
1．如图所示，小明同学在做探究凸透镜成像规律的实验，当蜡烛、透镜、光屏分别处于图中所示位置时，光屏上出现了清晰的烛焰的像，则凸透镜的焦距可能是（　　）
A．3cm
B．7cm
C．19cm
D．20cm
2．光刻机是芯片制造的核心设备之一，其工作原理如图所示。下列说法正确的是（　　）
①缩图透镜是凸透镜，晶圆相当于光屏；
②掩膜在晶圆上的像是正立缩小的虚像；
③要想晶圆上的像变小，需将掩膜和晶圆向上移动；
④将掩膜和晶圆向下移动相同距离，晶圆上还能成清晰的像。
A．①③
B．②④
C．①④
D．②③
3．如图是二维码扫描收银盒，它是一种影像式移动支付装置，其扫描摄像头为焦距等于5厘米的凸透镜，将二维码放置在扫码区则可生成倒立、缩小的实像。小明用凸透镜成像实验模拟收银盒成像规律，其中正确的是（　　）
A．
B．
C．
D．
4．如图是业余摄影师布赖恩?瓦伦丁专门利用特殊镜头在深秋时节拍摄的露珠里的菊花。露珠挂在草叶上，鲜花映射在上面，让你看到了一种震撼之美。若你通过露珠看到了如图中花朵的像，则这个像是（　　）
A．倒立、缩小、实像
B．倒立、放大、实像
C．正立、缩小、虚像
D．正立、放大、虚像
5．利用凸透镜可以看到叶脉清晰的纹路，如图所示。以下说法正确的是（　　）
A．叶脉应在凸透镜一倍焦距以内
B．叶脉应在凸透镜一倍焦距以外
C．投影仪的成像原理与它的相同
D．照相机的成像原理与它的相同
6．某人在照相时，摄影师看到人在照相机上所成的像太小了，其合理的调整方法是（　　）
A．让照相机离人远一些，并适当减小暗箱长度
B．让照相机离人远一些，并适当增大暗箱长度
C．让照相机离人近一些，并适当减小暗箱长度
D．让照相机离人近一些，并适当增大暗箱长度
7．某班同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中，记录并绘制了物体到凸透镜的距离u跟像到凸透镜的距离v之间关系的图象，如图所示，把物体从距凸透镜远处移动到15cm处的过程中，光屏上所成的像将（　　）
A．一直变小
B．先变大再变小
C．先变小再变大
D．一直变大
8．在光具座上放置一个焦距为10cm的凸透镜，蜡烛和透镜的位置如图甲所示，图乙是蜡烛点燃后的火焰。调整光屏，可以得到的清晰的像是（　　）
A．
B．
C．
D．
9．将一只点燃的蜡烛立于凸透镜的一侧，调节另一侧光屏的位置，可以在屏上得到一个烛焰的像，若用一不透光的物体挡住半个透镜，则光屏上（　　）
A．只能成半个烛焰的像，像的亮度不变
B．仍能成整个烛焰的像，像的亮度不变
C．仍能成整个烛焰的像，像的亮度变暗
D．只能成半个烛焰的像，像的亮度变暗
10．如图所示，小明将蜡烛、凸透镜（f＝10cm）、光屏依次摆放在光具座上，光屏上成清晰的烛焰像，然后进行了如下的操作和判断（每次操作均在图基础上），下列说法正确的是（　　）
A．根据图中凸透镜成像原理可制成投影仪
B．将蜡烛沿光具座移动15cm，再适当移动光屏，一定能在光屏上成清晰放大的烛焰像
C．小明把自己的眼镜放在蜡烛和透镜之间，然后向右移动光屏，光屏上可再次成清晰的烛焰像，小明戴的是近视镜
D．将蜡烛放在45cm刻度线处，移动光屏，光屏上成正立放大的烛焰像
二．填空题（共5小题）
11．如图所示，小雪用凸透镜观察到如图所示的像是正立、放大的　
　像；如果凸透镜向物理书方向移动一段距离，所成的像　
　（选填“变小”、“变大”或“不变”）。
12．连州市的学校为了校园安全，在学校大门及其它地方都安装上“电视监控器”如图所示。监控器的摄像头相当于一个　
　（选填平面镜、凸透镜、凹透镜），“电视监控器”的摄像头能成　
　、　
　的实像（选填“放大、缩小、倒立、正立”）。
13．2020年的新冠肺炎疫情让我们经历了一个漫长的假期，“停课不停学”成为了学生们假期生活的主流，老师利用家中电脑的视频摄像头进行视屏直播。摄像头相当于一个　
　透镜，授课老师离摄像头的距离应在　
　范围（选填“u＜f”、“f＜u＜2f”或“u＞2f”）。
14．“电影进社区”活动中使用的放映机成像原理如图所示。选用白色屏幕是因为白色　
　所有颜色的光。若想使屏幕上的画面更大一些，则需要　
　胶片到镜头的距离，并　
　放映机到屏幕的距离。
15．昆虫观察盒的盒盖是一个凸透镜（如图所示），盒盖到盒底的距离为10cm，是利用凸透镜能成正立、　
　（缩小/等大/放大）的　
　（虚像/实像）的原理，实现方便地观察小昆虫，在一次实验中，小明不小心把盒盖上的凸透镜打碎了，为了修好观察盒，老师分别给他提供了焦距为5cm、10cm和12cm的凸透镜各一个，他应该选择焦距为　
　cm的凸透镜。
三．实验探究题（共2小题）
16．如图所示，平行光源射向凸透镜的光线，恰能在光具座右侧光屏上形成一个亮点，该凸透镜的焦距为　
　厘米。将光源取下换成一根电子蜡烛，保持蜡烛和透镜的位置不变，为使光屏上成清晰的烛焰像，应将光屏向　
　移动，相对物的大小，像是　
　的。
17．小明用蜡烛、凸透镜和光屏做“探究凸透镜成像的规律”实验：
（1）要使烛焰的像能成在光屏的中央，应将蜡烛向　
　（填“上”或“下”）调整；
（2）小明在实验中无论怎样移动光屏，都不能承接到烛焰的像，原因可能是　
　；
（3）烛焰放距凸透镜20cm处，移动光屏至某位置，在光屏上得到一个等大清晰的像，则凸透镜的焦距是　
　cm；
（4）在第（3）的前提下，使烛焰向右移动2cm，此时应该将光屏向　
　（填“左”或“右”）移至另一位置，才能得到一个倒立、　
　、　
　像；实际生活中根据这个原理可制成　
　。
参考答案
1．解：由图可在，此时的物距为36cm＞2f，像距：f＜12cm＜2f，解得：6cm＜f＜12cm。
故选：B。
2．解：光刻机在工作时利用的是凸透镜成像，缩图透镜是凸透镜，晶圆相当于光屏，成的是倒立、缩小的实像，故①正确，②错误；
要想晶圆上的像变小，需要增大物距减小像距，即需将掩膜和晶圆向上移动，故③正确；
由于此时成的是倒立、缩小的实像，将掩膜和晶圆向下移动相同距离，此时清晰的像不能成在晶圆上，故④错误。
故选：A.
3．解：
将二维码放置在扫码区则可生成倒立、缩小的实像，说明此时的物距要大于二倍焦距（已知f＝5cm），所以物距大于10cm，像距在一倍焦距和二倍焦距之间（即在5cm～10cm之间），
A图中物距等于10.0cm＝2f，B图中物距等于5.0cm＝f，D图中物距为12.0cm＞2f，但其像距为17.0cm＞2f，所以ABD不符合题意；
C中的物距等于12.0cm＞2f，像距为8.0cm，像距在一倍焦距和二倍焦距之间，故C符合题意。
故选：C。
4．解：照相机的镜头是一个凸透镜，成倒立、缩小的实像。
故选：A。
5．解：利用凸透镜可以看到叶脉清晰的纹路，当叶脉在凸透镜的一倍焦点以内，成正立、放大的虚像，其应用是放大镜，故A正确，BCD错误。
故选：A。
6．解：某人在照相时，摄影师看到人在照相机上所成的像太小了，需要使像变大，由凸透镜成实像的规律可知，应减小物距，增大像距，即让照相机离人近一些，并适当增大暗箱长度。
故选：D。
7．解：
由凸透镜成像的规律和图象可知，当u＝v＝20cm时，凸透镜成倒立、等大的实像，则20cm＝2f，f＝10cm；
把物体从距凸透镜远处移动到15cm处的过程中，物距大于焦距，成实像；因物距变小，则像距变大，像一直变大，故D正确。
故选：D。
8．解：已知凸透镜的焦距为10cm，由图可知蜡烛到凸透镜的距离（物距）为27.0cm，大于20cm，即物距大于二倍焦距，所以可得到倒立、缩小的实像，故C图正确。
故选：C。
9．解：用一不透光的物体挡住半个透镜，透镜的另外半部分仍能会聚烛焰发出的光线，仍然能成烛焰完整的像，只是像比原来变暗，所以ABD错误，C正确。
故选：C。
10．解：A、由图可知，凸透镜成实像时，物距大于像距，成倒立、缩小实像，是照相机的原理，故A错误；
B、将蜡烛沿光具座移动15cm，在不移动光屏的情况下，根据光路可逆可知，此时成清晰的倒立、放大的烛焰像，故B错误；
C、小明把自己的眼镜放在蜡烛和透镜之间，然后向右移动光屏，光屏上可再次成清晰的烛焰像，这说明该眼镜对光线具有发散作用，是凹透镜，凹透镜可以矫正近视镜，故C正确；
D、将蜡烛放在45cm刻度线处，此时的物距小于焦距，成正立放大的虚像，光屏上不能接收虚像，故D错误。
故选：C。
11．解：如图凸透镜成正立的像，所以是虚像；
凸透镜成虚像时，物距越小像越小，所以如果凸透镜向物理书方向移动一段距离，物距变小，像变小。
故答案为：虚；变小。
12．解：电视监控的摄像头是一个凸透镜，利用u＞2f
时成倒立、缩小的实像。
故答案为：凸透镜；倒立；缩小。
13．解：视频摄像头相当于一个凸透镜，其成像原理与照相机相同，即u＞2f时，凸透镜成倒立、缩小的实像，所以授课老师离摄像头的距离应在u＞2f范围。
故答案为：凸；u＞2f。
14．解：选用白色屏幕是因为白色能反射所有颜色的光，使人们能看到色彩正常的画面；
在放映电影时，若使屏幕上的画面变大些，电影放映人员应把胶片到镜头的距离减小一些（减小物距），并使放映机远离屏幕（增大像距）。
故答案为：反射；
减小；增大。
15．解：盒盖处安装凸透镜，盒底处有昆虫，要使凸透镜作放大镜使用时，能成正立、放大的虚像；物距小于焦距，此时物距是10cm，所以应选择焦距为12cm的凸透镜。
故答案为：放大；虚像；12。
16．解：
一束平行于凸透镜主光轴的光线通过凸透镜后，在光屏上形成了一个最小、最亮的光斑，最小、最亮的光斑就是焦点。由图可知，焦距为：20.0cm；
由图可知此时：u＝40cm＝2f，所以v＝40cm，故需要将光屏右移至90cm，此时成倒立等大的实像。
故答案为：20.0；右；等大。
17．解：（1）蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上，三者在同一直线上，三者还要在同一高度上，像才能成在光屏的中央位置，因此蜡烛要向下调节；
（2）烛焰成虚像的原因有两个：①蜡烛在凸透镜的一倍焦距之内；②蜡烛放在了在焦点上；
（3）烛焰放在距凸透镜20cm处，移动光屏至某位置，在光屏上得到一个倒立、等大的实像，所以u＝2f＝20cm，所以f＝10cm。
（4）在第（3）的前提下，即f＝10cm，烛焰向右移动2cm，物距变为18cm，物距大于一倍焦距小于二倍焦距成倒立放大实像，像距大于二倍焦距，所以光屏应向右移动至另一位置，生活中投影仪就是依据这一原理；
故答案为：（1）下；（2）①蜡烛在凸透镜的一倍焦距之内；②蜡烛放在了在焦点上；（3）10；（4）右；放大；实；投影仪。