苏州胥江中学初中物理八年级上册第五章《透镜及其应用》测试题(答案解析)
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一、选择题
1.某同学用智能手机(其摄像头相当于凸透镜)想拍摄一棵高大树木的全景,现在从屏幕中只能看到树的一部分,他要拍摄到这棵树的全景,可以采取的方法是()
A.把手机向上举高B.向后退几步离树远一点
C.向前走几步离树近一点D.向地面蹲下
2.学习完凸透镜成像的规律后,小明同学进行了总结,其中正确的是()
A.缩小的都是实像,放大的都是虚像
B.缩小的像都是倒立的,放大的像都是正立的
C.实像和物体都在凸透镜的同侧,虚像和物体分别在凸透镜的异侧
D.实像都是倒立的,虚像都是正立的
3.用如图甲所示的装置测出凸透镜的焦距,并“探究凸透镜成像规律”,当蜡烛、透镜、光屏位置如图乙时,在光屏上可成清晰的像。
下列说法正确的是()
A.该凸透镜的焦距是30.0cm
B.图乙中烛焰成的是倒立缩小的实像
C.保持蜡烛、光屏位置不变,将凸透镜向右移动,烛焰可在光屏上再次成清晰的像D.保持蜡烛位置不动,在凸透镜原位置换一个焦距更小的凸透镜,向右移动光屏,烛焰可在光屏上再次成清晰的像
4.疫情期间随着停课不停学网上教学活动的开展,如图所示的这个小东西,迅速蹿红寻常百姓家,这是一款手机屏幕放大器,其主要部件是一个透镜。
通过它就可以看到正立、放大的手机上教师直播课的画面,下面关于它的说法不正确的是()
A.该透镜是一个凸透镜
B.通过透镜看到的画面是放大的虛像
C.手机离透镜的距离要小于该透镜的一倍焦距
D.手机离透镜的距离要小于该透镜的二倍焦距大于一倍焦距
5.如图甲、乙所示是光线经过甲、乙两透镜后的折射光线;图丙是某人看远处物体时的成像情况,图丁是一款通过在透明的薄膜中注入或抽出光学液体来实现改变的镜片。
下列分析正确的是()
A.甲透镜的折射光线会聚于一点,说明甲透镜是凸透镜
B.乙透镜的折射光线是发散的,说明乙透镜是凹透镜
C.该人的视力缺陷是近视眼,矫正时应选择镜片Ⅰ
D.该人的视力缺陷是远视眼,矫正时应选择镜片Ⅱ
6.将一物体放在凸透镜前,使物距依次为8cm、18cm和24cm,分别得到放大的虚像、放大的实像和缩小的实像,则凸透镜的焦距f满足关系式()
A.f<8cm B.8cm<f<18cm C.9cm<f<12cm D.18cm<f<24cm 7.下列所给现象,主要利用光的反射现象的是()
A.电影放映
B.凹面镜取火
C.手机自拍
D.天体观测
8.下列关于成像的说法正确的是()
A.面镜成的像是虚像,像与物体等大
B.透镜成的像是实像,像可以是放大的,也可以是缩小的
C.海市蜃楼是光通过折射成的物体的虚像
D.放大镜只能成放大的虚像
9.物体在凸透镜前30cm处时,在透镜另一侧20cm的光屏上得到了清晰的像,则像的性
质是()
A.正立、放大的虚像
B.倒立、缩小的实像
C.正立、缩小的实像
D.倒立、放大的实像
10.如图,小明和小红用焦距相等的相同照相机对小强同学拍照,洗出的底片分别为甲和乙,则()
A.小红和小明离小强的距离相同
B.小红离小强比较近
C.小红要使底片上的像与小明的一样大,小红远离小强后,再增大镜头到底片的距离D.小红要使底片上的像与小明的一样大,小红靠近小强后,再增大镜头到底片的距离11.显微镜的结构如图所示,则下列说法正确的是()
A.物镜是凹透镜,目镜是凸透镜
B.物镜成倒立缩小的实像
C.目镜成正立放大的虚像
D.反光镜利用光的折射提高载玻片亮度
12.如图所示,下列关于光学现象的描述正确的是()
A.图甲中,小孔成倒立的虚像
B.图乙中,配戴凹透镜可以矫正近视眼
C.图丙中,光的三原色是红、黄、蓝
D.图丁中,漫反射不遵循光的反射定律
二、填空题
13.在凸透镜成像规律的实验中,u表示物距,v表示像距,f表示焦距,当成实像时,满
足1
u
+
1
v
=
1
f
,在某次实验中测得物距为30cm,像距为20cm,则此凸透镜的焦距为
______cm,当物距为24cm时,像距为______cm。
14.海市蜃楼是一种由光的______产生的现象。
假设地球表面不存在大气层,那么人们观察到的日出时刻与实际存在大气层的情况相比将______(选填“提前”或“延后”)。
如图是把一副眼镜放在太阳光下,在地面上看到的情形,这副眼镜可用来矫正______(选填“近视眼”或“远视眼”)。
15.为测量一个凸透镜的焦距,小明将它正对太阳光,把一张纸放在它的正下方,移动白纸,在距透镜16cm处得到与透镜等大的光斑,则该凸透镜的焦距为______cm,将白纸逐渐向透镜靠近,白纸上的光斑的大小将______(选填“先变小后变大”或“先变大后变小”)。
16.在利用太阳光测量凸透镜焦距时,小华将凸透镜正对着太阳,再把一张纸放在它的下方,如图所示,当在纸上呈现一个并非最小的光斑时,测得这个光斑到凸透镜的距离为L,小华推断,凸透镜的焦距一定大于L。
为了检验推断是否正确,他将凸透镜下方的纸张慢慢移近,若观察到纸上呈现的光斑变________(选填“大”或“小”),则他的推断是正确的。
17.手机屏幕呈现的彩色画面是由红、绿、____三种色光混合而成,当用微信扫描商户的黑白两色纸质二维码付款时,二维码应处在距离手机镜头的______(选填“1倍焦距以内”、“1倍焦距和2倍焦距之间”或“2倍焦距以外”),纸质二维码的黑色部分会
_____(选填“反射”或“吸收”)所有色光。
18.国庆节业鸿同学去九江民生大千世界梦幻乐园游玩,如图为他用单反相机所拍摄的壁挂式过山车照片,如果他想把照片的范围拍大一些,则他需要离过山车的距离_____一些,同时把照相机镜头往_____调一些。
(选填“里”、“外”)
19.“影”是生活中常见的光现象,①做光学游戏“手影”;②留下美好记忆的“摄影”;③湖岸景色在水中形成的“倒影”;④剧场表演的“皮影”,这些情景中应用了光
的直线传播原理的是______(填序号)。
20.如图所示,小玲手持一个焦距为15厘米的凸透镜,则此时透镜离她左眼的距离
______15厘米(选填大于、等于、小于),我们通过透镜看到小玲的“眼睛”其实是一个放大的正立的______像(选填:实、虚)。
三、解答题
21.(1)根据平面镜成像特点,在图中作出物体AB在平面镜MN中所成的像______;
(2)如图所示,一束与水平面成30°夹角的太阳光经平面镜反射后竖直射入井中,在图中画出反射光线和平面镜的位置______ ;
(3)如图,请画出从光源S发出的三条光线,经透镜折射后的传播方向______。
22.图中是通过平面镜反射后的反射光线,请画出通过平面镜的入射光线和经凸透镜后的折射光线,并标出入射角的度数。
23.如图,请作出凸透镜的折射光线和凹透镜的入射光线。
24.请利用凸透镜对光线的作用画出蜡烛A点的像点B。
保留画图痕迹______。
25.如图所示,MN为凸透镜的主光轴,A B''是AB经凸透镜所成的像。
请你通过光路图确定凸透镜的光心O及两个焦点F的位置,并画出凸透镜。
26.如图所示,S点发出的一条光线经平面镜反射后,再经凸透镜折射,折射光线平行于主光轴射出。
请画出:
(1)S点发出的入射光线;
(2)经平面镜的反射光线;
(3)凸透镜左侧焦点F的位置。
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一、选择题
1.B
解析:B
照相机成倒立缩小的实像,无法拍摄树的全景说明成像过大,要使像变小,需要增大物距,故应该使镜头远离树一些,向后退几步离树远一点。
故选B。
2.D
解析:D
A.凸透镜可成放大的实像,也可成放大的虚像,故A错误;
B.凸透镜可成放大的、倒立的实像,故B错误;
C.在凸透镜成像中,实像和物体分别在凸透镜的两侧,虚像和物体在凸透镜的同侧,故C错误;
D.凸透镜成的实像都是倒立的,虚像都是正立的,故D正确。
故选D。
3.C
解析:C
A.平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将会聚于一点,此点即为此透镜的焦点,从焦点到透镜中心的距离即为焦距,则透镜的焦距为
30.0cm-20.0cm=10.0cm
故A错误;
B.图乙中,像距大于物距,由凸透镜成像规律可知,图乙中烛焰成的是倒立放大的实像,故B错误;
C.保持蜡烛、光屏位置不变,要成清晰的像,可使物距处于一倍焦距和二倍焦距之间,像距大于二倍焦距;或使物距大于二倍焦距,像距处于一倍焦距和二倍焦距之间;所以向右移动凸透镜,烛焰可在光屏上再次成清晰的像,故C正确;
D.在凸透镜原位置换一个焦距更小的凸透镜,会聚能力会更强,成像会更靠近透镜,故应将光屏靠近凸透镜,可在光屏上再次成清晰的像,故D错误。
故选C。
4.D
解析:D
AB.该透镜是一个凸透镜,凸透镜作为放大镜使用时,能使手机上的图像成正立、放大的虚像,故A、B正确,不符合题意;
CD.放大镜的原理,物距小于焦距,成正立、放大的虚像,手机离透镜的距离要小于该透镜的一倍焦距,故C正确,不符合题意;D错误,符合题意。
故选D。
5.C
解析:C
A.光线经过甲之后,折射光线推迟会聚了,即甲透镜有发散作用,故甲应为凹透镜,故A错误;
B.光通过乙透镜后折射光线比入射光线更向主光轴靠拢,即乙透镜有会聚作用,因此乙为凸透镜,故B错误;
CD.丙图像成在视网膜前方,所以是近视眼,应佩戴凹透镜矫正,即矫正时应选择镜片Ⅰ,故C正确,D错误。
故选C。
6.C
解析:C
当物距为8cm时所成的像是正立放大的虚像,此时u<f,即f>8cm;当物距为18cm时所成的像是倒立、放大的实像,此时f<u<2f,所以9cm<f<18cm;当物距为24cm时,成倒立、缩小的实像,此时u>2f,即f<12cm,综上可得9cm<f<12cm。
故选C。
7.B
解析:B
ACD.电影放映、手机自拍、天体观测都利用了凸透镜对光的折射,故ACD不符合题意;B.凹面镜取火利用了光的反射,使光聚集到一点产生高温,故B符合题意。
故选B。
8.C
解析:C
A.面镜包括平面镜、凸面镜、凹面镜,只有平面镜所成的像一定是虚像,像与物体的大小相同,故A错误;
B.由凸透镜成像规律可知,u<f时成正立、放大的虚像,故B错误;
C.海市蜃楼是一种因光的折射而形成的自然现象,它是地球上物体反射的光经大气折射而形成的虚像,故C正确;
D.放大镜是凸透镜,当u<f时,成正立、放大的虚像,放大镜是根据这一原理制成的,放大镜不是只能成放大的像,也可以成缩小的实像,也可以成倒立、等大的实像,故D错误。
故选C。
9.B
解析:B
由题意知,光屏上得到清晰的像,因此是实像。
又因物体在凸透镜前30cm处时,在透镜另一侧20cm的光屏上得到像,物距大于像距,根据凸透镜成像规律知,当物距大于像距
时,物距大于二倍焦距,像距在一倍焦距与二倍焦距之间,故成倒立、缩小的实像。
故选B。
10.D
解析:D
AB.图中乙的像比甲小,根据凸透镜成实像时“物远像近像变小”可知,乙胶片的相机离小强较远,即小红离小强比较远。
故AB不符合题意;
CD.小红要使底片上的像与小明的一样大,即像要变大,根据凸透镜成实像时“物近像远像变大”可知,镜头要靠近小强,同时镜头到底片的距离要变大。
故C不符合题意,D符合题意。
故选D。
11.C
解析:C
A.物镜是凸透镜,目镜是凸透镜,故 A选项错误;
B.物镜成倒立放大的实像,故B选项错误;
C.目镜相当于放大镜,成正立放大的虚像,故C选项正确;
D.由于是面镜,反光镜利用光的反射提高载玻片亮度,故D选项错误。
故选C。
12.B
解析:B
A.小孔成的像是由实际光线形成的,可以用光屏接收到,符合实像的特征,不是虚像,故A错误;
B.近视眼是因为晶状体曲度过大,对光的折射能力太强使像成在视网膜前面,用凹透镜矫正,故B正确;
C.光的三原色是红绿蓝,颜料的三原色是红黄蓝,故C错误;
D.只要是光的反射,都遵循光的反射定律,镜面反射和漫反射都遵循光的反射定律,故D错误。
故选B。
二、填空题
13.24
解析:24
[1]根据1
u
+
1
v
=
1
f
可得
1
30cm
+
1
20cm
=
1
f
可得此凸透镜的焦距为
12cm
f [2]当物距为24cm时
1 24cm +
1
v
=
1
12cm
可得像距为
24cm
v=
14.折射延后近视眼
解析:折射延后近视眼
[1]海市蜃楼是由于光在不均匀的大气层中折射产生的现象。
[2]若地球不存在大气层,太阳光将在真空中沿直线传播,由于地球是圆形,所以只有太阳升到某一位置才能观察到,正因为地球表面上有大气层,太阳光射入大气层时会发生折射现象,能够提前观察到太阳,所以假设地球表面不存在大气层,那么人们观察到的日出时刻与实际存在大气层的情况相比将延后。
[3]由图可知,该眼镜的镜片对光线有发散作用,所以为凹透镜,所以这副眼镜可用来矫正近视眼。
15.先变小后变大
解析:先变小后变大
[1]只有在焦点处得到的光斑最小、最亮,在焦点之前和焦点之后光斑都不是最小,此时光斑和凸透镜关于焦点对称,所以焦距为
1
16cm8cm
2
f=⨯=
[2]将白纸逐渐向透镜靠近,未到焦点前光斑会变小,恰到焦点最小最亮,之后又会变大。
16.大
解析:大
[1]若凸透镜的焦距大于L,则凸透镜向纸面靠近时,纸上的光斑会变大;若凸透镜的焦距小于L,则凸透镜向纸面靠近时,纸上光斑会先变小,直到呈现一个最小最亮的光斑,接下来凸透镜继续靠近纸面,纸上的光斑又会逐渐变大。
17.蓝2倍焦距以外吸收
解析:蓝2倍焦距以外吸收
[1]红、绿、蓝三种色光称为光的三原色,将红、绿、蓝三种色光按不同比例混合,能够产生其他任意色光。
[2]当用微信扫描商户的黑白两色纸质二维码付款时,成倒立、缩小的实像,由凸透镜成像规律可知二维码应处在距离手机镜头的2倍焦距以外。
[3]纸质二维码的黑色部分会吸收所有色光,不反射任何光,所以看起来是黑色。
18.远里
解析:远里
[1][2]单反相机相当于凸透镜,如果他想把照片的范围拍大一些,则像变小,根据当物体能过凸透镜成倒立的实像时,物距越小,像距越大,实像越大,让像变小,则要增大物距,减小像距,而照相机离风景的距离为物距,镜头与底片的距离为像距,则他需要离过山车的距离远一些以增大物距,同时把照相机镜头往里调一些以减小像距。
19.①④【分析】各种影的形成都与光的传播有关利用光的直线传播光的反射光的折射解释这几种影形成的原因
解析:①④
【分析】
各种影的形成都与光的传播有关,利用光的直线传播、光的反射、光的折射解释这几种“影”形成的原因。
①做光学游戏“手影”,手影是影子,光在沿直线传播过程中遇到不透明的物体,在物体的后面形成的光照不到的暗区叫影子,属于光的直线传播现象;
②留下美好记忆的“摄影”,摄影利用的是凸透镜成像规律,属于光的折射现象;
③湖岸景色在水中形成的“倒影”,倒影是平面镜成像,平静的水面相当于平面镜,是由光的反射形成的;
④剧场表演的“皮影”,皮影同手影,属于光的直线传播现象。
故应用了光的直线传播原理的是①④。
【点睛】
影子、日月食、小孔成像都是光的直线传播原理;倒影、照镜子、潜望镜都是光的反射原理;透镜、看水下的物体等都是光的折射原理,此题是一道光学的综合题,也是物理中考的一个热点知识。
20.小于虚
解析:小于虚
[1][2]小玲手持的是一个放大镜,放大镜是一块凸透镜,用放大镜观察眼睛时,由图可知,放大镜能成放大、正立的虚像。
眼睛到透镜的距离是小于焦距,即小于15cm。
三、解答题
21.
(1)[1]由平面镜成像特点可知,物与像关于平面镜对称,所以先找到对称点,再连接AB,
如图所示
(2)[2]由题意可知,该光线经过平面镜反射后竖直射入井中,先画出竖直的反射光线,入射光线与反射光线的夹角为120°,根据光的反射定律,可知入射角与反射角相等,找出角平分线即为法线,作出垂直于法线的直线,即为平面镜所在的位置,如图所示
(3)[3]根据经过透镜的三条特殊光线的知识可知,过焦点的光线经过凸透镜后平行于主光轴,平行于主光轴的光线经过凸透镜后会过焦点,延长线过虚焦点的光线经过凹透镜后会平行于主光轴,如图所示
22.
过平面镜的反射点垂直镜面作出法线,因为反射光线与镜面的夹角为30°,则反射角为
90°-30°=60°
则入射角也为60°,根据入射角等于60°在法线右侧作出入射光线,并标出入射角;过焦点的光线经凸透镜折射后折射光线平行于主光轴;如图所示
23.
凸透镜中,平行主光轴的必然过焦点,故连接折射点和焦点,变标上斜向下的箭头即可为折射光线,过焦点的必然平行主光轴,故过折射点画一条平行主光轴的直线,并带上向右的箭头即可;对于凹透镜,指向虚焦点的必然平行,故只需用虚线连接折射点和焦点,并过折射点延长,画实线,并标上箭头,即为入射光线,折射光线的反向延长线过虚焦点,则入射光线必然平行主光轴,故过折射点做一条平行主光轴的直线,并标上向右的箭头,即为入射光线,如下图所示:。
24.
根据平行于主光轴的光线经凸透镜折射后过焦点,通过光心的光线传播方向不变,两条折射光线的交点即为蜡烛A点的像点B,如图所示:。
25.
过光心的光线传播方向不变,连接AA',与主光轴交于一点,即为凸透镜的光心O,画出凸透镜;由A点发出平行于主光轴的光线,经过凸透镜折射后过凸透镜的右侧焦点F;经过凸透镜折射后平行且过A'点的光线,其入射光线过凸透镜的左侧焦点F,如图所示:
26.
通过平面镜作出S的对称点S′,即为光源S的像位置,连接S′与凸透镜的入射点,即反射光线,反射光线与主光轴的交点即凸透镜的焦点F。