人教版物理八年级上册《5.1 透镜》同步练习
一 、单选题(本大题共7小题,共21分)
1.(3分)如图容器水中有一个空气泡,则其对水平射入其中的光线有何作用
A. 会聚作用 B. 发散作用 C. 既不会聚也不发散 D. 无法判断
2.(3分)已知在某物体透过凸透镜在距离透镜厘米的光屏上成放大的像,若将物体移动到距离凸透镜厘米处,则此时成
A. 放大的虚像 B. 正立的虚像 C. 放大的实像 D. 缩小的实像
3.(3分)小明取来两个焦距不同的放大镜,分别用一只手握住其中一个来模仿望远镜,它通过两个透镜看到前面远处木棉树的叶子,如图所示,调整两个透镜的距离,直到看得清楚为止,下列说法正确的是
A. 靠近眼睛的透镜是物镜,靠近被观测物的是目镜
B. 用望远镜观察远处木棉树的叶子,物镜得到的是放大的像
C. 两透镜互换后再观察叶子,两个透镜得到的像都是放大的
D. 目镜能把物镜成的像放大
4.(3分)如图所示,若想在位于凸透镜右边的光屏上(图中光屏末画出)得到一个蜡烛清晰放大像,那么点燃的蜡烛应置于图中的( )
A. a点 B. b点 C. c点 D. d点
5.(3分)有一次,小明上学前取自己的眼镜时,发现自己的近视镜和爷爷的老花镜混在一起,外形如图所示完全一样,小明要想找出自己的眼镜,下列做法不正确的是
A. 用手摸镜片时,中间薄边缘厚的是近视镜
B. 拿着镜片看字,把字放大的是老花镜
C. 让镜片正对太阳光,在镜片另一侧能呈现一个大光斑的是近视镜
D. 让镜片正对太阳光,在镜片另一侧能呈现一个明亮小光斑的是近视镜
6.(3分)如图,是透镜的焦点,其中正确的光路图是
A. B.
C. D.
7.(3分)下列图示光现象中,正确的是
A. 平面镜成正立放大的虚像
B. 光从空气中斜射入水中远离法线偏折
C. 凸透镜对光有会聚作用
D. 凹透镜对光有会聚作用
二 、多选题(本大题共1小题,共3分)
8.(3分)下列光路图画法正确的是
A. B.
C. D.
三 、填空题(本大题共6小题,共24分)
9.(4分)如图所示,小明找到两个焦距不同的放大镜模拟望远镜观察远处的物体,其中较远的放大镜的功能与是使远处物体在焦点附近成 ______选填“虚像”或“实像”,较近的放大镜的作用是将该像 ______选填“放大”或“缩小”。
10.(4分)无人机利用携带的焦距一定的微型摄像机进行航拍,来自地面景物的光通过摄像机镜头,会聚在感光晶片上,形成倒立、______选填“放大”或“缩小”的实像;当无人机上升时,须______选填“增大”或“减小”镜头与感光晶片间的距离,才能拍摄到清晰地画面。
11.(4分)永州阳明山国家森林公园风景秀丽,园内严禁游客随地丢弃饮料瓶,这不仅是为了保护环境,更重要的是因为透明圆饮料瓶装水后相当于一个______镜,它对太阳光具有______作用,可能引起森林火灾。
12.(4分)小蓓同学上学前走向穿衣镜整理校服,她在不断靠近镜子的过程中,所成______选填“实”或“虚”像的大小______选填“变大”、“变小”或“不变”。眼睛近视的同学为了能看清老师写在黑板上的字,需要佩戴镜片为______选填“凸”或“凹”透镜的眼镜。
13.(4分)清晨室外花叶上有许多露珠,露珠下面的叶脉看起来比较粗大,这是露珠产生______镜的功能,形成叶脉的______填“实”或“虚”像.
14.(4分)如图所示,两条光线会聚于点,若在虚线框内放甲透镜后,光会聚于点。若在虚线框内放乙透镜后,光会聚于点。则甲透镜是______透镜,乙透镜是______透镜。
四 、作图题(本大题共2小题,共12分)
15.(6分)(2021汉阳三中)如图所示,在凸透镜的右焦点处有一平面镜垂直于主光轴放置。一束光AB经凸透镜和平面镜怎样传播?画出光路图来。
16.(6分)将一平面镜斜放在装有水的水槽中,有一束光线垂直射入水中,如图所示,请画出这束光线经平面镜反射后再由水中射入空气中的光路图。
五 、实验题(本大题共4小题,共16分)
17.(6分)利用光具座做“探究凸透镜成像的规律”的实验装置如图所示,请回答下列问题。(1)某同学在光屏下边缘看到一个残缺的像,则产生该现象的原因是__________________________________________________。如果不改变凸透镜和光屏的位置,只移动烛焰,则应将烛焰_______________移动,才能使像移到光屏的中央。
(2)另有一位同学调整好各元件的高度后,保持烛焰和凸透镜的位置不变,无论怎样移动光屏,都不能在光屏上看到烛焰的像,其原因是______________________________________________________________________。
(3)某同学将烛焰、凸透镜、光屏按如图所示的位置放置时,在光屏上恰成一清晰的像,那么,凸透镜的焦距f的取值范围应为_________________________,屏上的像为_________________________。
(4)现有甲、乙两个凸透镜,甲的焦距为10cm,乙的焦距为30cm,要在长度为100cm的光具座上做“探究凸透镜成像的规律”实验,你认为应选_______________(选填“甲”或“乙”)凸透镜,理由是_______________________________________________________。
(5)使用相同焦距的凸透镜进行实验时,从各组实验数据中发现,当物距均为12.00cm时,有三个小组所测像距分别为23.00cm、24.00cm、26.00cm。若他们测得的数据差别不是因为读数误差导致的,则出现这种情况的原因可能是___________________________________________________________________________。
18.(10分)某同学做“研究单摆的周期与哪些因素有关”的实验,在不同的情况下做了如下表所示的四次实验。
18-1.完成表格最后一列的填写。
实验次序 摆球质量(克) 摆线长度(厘米) 摆动幅度 连续摆动10次 摆动周期(秒)
1 100 80 10° 17.8 _______________
2 100 80 5° 17.8 _______________
3 100 40 5° 8.9 _______________
4 200 80 5° 17.8 _______________
18-2.①利用和两次实验,可探究摆动周期与摆动幅度的关系,可得到_____________________________________________________________________________________________________。
②利用2和4两次实验,可探究,可以得到的结论是_____________________________________________________________________________________________________。
③利用和两次实验,还可探究,可以得到的结论是____________________________________________________________________________________________________。
18-3.该实验使用的科学研究方法是____________________________________________________________________________________________________。
六 、计算题(本大题共3小题,共36分)
19.(12分)如图所示,透明玻璃瓶内有一细棉线,细线下端系有一个泡沫塑料小球。请你设计一个实验,在不打开瓶盖和不损坏玻璃瓶的情况下,使瓶内的细棉线断掉。器材可根据需要自选
实验方法
实验原理
20.(12分)某同学要测量凸透镜的焦距,他把凸透镜正对着太阳光,把一张白纸放在凸透镜的另一侧,改变凸透镜与纸之间的距离,直到纸上的光斑变得最小、最亮,如图所示。此时光斑与凸透镜光心之间的距离就是该凸透镜的焦距。
使凸透镜正对太刚光的目的是什么?______
如果没有仔细调节白纸与凸透镜之间的距离纸上的光斑就不是最小,此时测出光斑到凸透镜中心的距离为则凸透镜的焦距______
A.一定小于
B.一定大于
C.一定等于
D.可能大于,也可能小于
按一个扁平一些的凸透镜做该实验,测出的焦距比原来凸透镜的焦距______一些。
21.(12分)阅读短文,回答问题:
一般手电筒都有一个俗称灯窝的东西,灯窝相当于一面凹面镜,它有聚光焦点。当光源在焦点上时,光就会被强烈地反射出来,近似地形成平行光,这样手电筒的光就能照亮较远的地方,避免发散的光照到远处时就很快地变暗。然而,钢笔型电筒、打火机电筒等微型电筒并没有灯窝,它们发出来的光也能近似平行射出,这是什么原因呢?
这要从微型电筒的电珠分析入手,微型电筒使用的电珠和普通的电珠不同,它顶端玻璃很厚,呈半圆形,恰好是一个凸透镜,能起聚光作用,所以不用灯窝也能使电珠发出的光近似于平行地射出。
一般手电筒得到近似的平行光,是把光源放在凹面镜的焦点上,利用凹面镜的“从焦点射向凹面镜的光经凹面镜______后平行射出”这一性质制成的。
微型手电筒得到近似的平行光,是把光源放在凸透镜的______上,利用凸透镜的“从______射向凸透镜的光经凸透镜______后平行射出”这一性质制成的。
请你列举出一种与一般手电筒或微型手电筒非常相似的应用______。
通过阅读以上的一段文章,你还可以知道:同样的一束光线照射到物体的表面,光照面的明亮程度与光照面的面积、光源距光照面的距离有关,光照面的面积越______,光照面上亮度就越小。
答案和解析
1.【答案】B;
【解析】解:根据空气泡的形状可知,空气泡两侧的水相当于是两个中间薄、边缘厚的凹透镜,因为凹透镜对光有发散的作用,所以容器水中的空气泡对水平射入其中的光线有发散作用。
故选:。
根据空气泡的形状可知,空气泡两侧的水相当于是两个中间薄、边缘厚的凹透镜,而凹透镜对光线具有发散作用。
该题考查了凹透镜对光线的作用,知道空气泡两侧的水相当于两个凹透镜是关键。
2.【答案】D;
【解析】解:某物体透过凸透镜在距离透镜厘米的光屏上成放大的像,此时的像是倒立、放大的实像,则,;
若将物体移动到距离凸透镜厘米处,,成倒立、缩小的实像。
故选:。
根据像的性质、像距的大小判定焦距的大小,然后根据物距和焦距的关系分析成像的性质。
此题主要考查了凸透镜成像规律的应用,属于基础题。
3.【答案】D;
【解析】
此题主要考查了学生对望远镜成像原理的掌握情况。
本题通过两个焦距不同的放大镜演示望远镜成像的原理,前面的凸透镜相当于物镜,使远处的物体在焦点附近成实像,后面的凸透镜相当于目镜,用来把这个像放大。
A.靠近眼镜的透镜是目镜,靠近被观测物的是物镜,错误;
B.用望远镜观察远处木棉树的叶子,物镜得到的是倒立缩小的实像,错误;
C.两透镜互换后物镜成的像还是倒立缩小的实像,错误;
D.物镜成的实像通过目镜后成正立放大的虚像,正确。
故选。
4.【答案】C;
【解析】略
5.【答案】D;
【解析】
此题主要考查了透镜对光线的作用以及凸透镜成像,关键是知道凸透镜和凹透镜的区别。
中间厚边缘薄的是凸透镜,用于矫正远视眼;同时凸透镜能使得光线会聚,能成像;
中间薄边缘厚的是凹透镜,用于矫正远视眼;同时凹透镜能使得光线发散;
判断凸透镜和凹透镜的方法:比较中间和边缘的厚薄、阳光聚焦法、放大镜法、成实像的方法。
A.中间薄边缘厚的是凹透镜,用于矫正近视眼,故A正确,不合题意;
B.拿着镜片看字,把字放大的是放大镜,即是凸透镜,是远视镜,即老花镜,故B正确,不合题意;
C.让镜片正对太阳光,太阳光通过镜片后能呈现一个大光斑,即能使得光线发散,所以是凹透镜,即是近视镜,故C正确,不合题意;
D.让镜片正对太阳光,太阳光通过镜片能呈现一个明亮小光斑的是凸透镜,即是远视镜,故D错误,符合题意。
故选D。
6.【答案】C;
【解析】
凸透镜三条特殊光线的作图:①通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴。②平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点。③过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变。凹透镜三条特殊光线的作图:①延长线过另一侧焦点的光线经凹透镜折射后将平行于主光轴。②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。③过光心的光线经凹透镜折射后传播方向不改变。
关于凸透镜和凹透镜三条特殊光线:射向另一个焦点的; 平行于主光轴的;过光心的。关于这三条特殊光线的考查一般是告诉入射光线让画出出射光线或者告诉出射光线让画出入射光线。解这种题目时,把握入射光线和出射光线的特点的对应是解决此题的关键。
A.入射光线平行于主光轴,经过凸透镜折射后,折射光线应该过焦点。故错误;
B.通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴。故错误;
C.平行于主光轴的入射光线经过凹透镜折射后,折射光线的反向延长线过焦点。故正确;
D.凹透镜对光线有发散作用,而图中的凹透镜对光线起了会聚作用,故错误。
故选。
7.【答案】C;
【解析】解:、平面镜成的是正立、等大的虚像,故错误;
、光从空气中斜射入水中靠近法线偏折,故正确;
、发生凸透镜对光有会聚作用故正确;
、凹透镜对光有发散作用,故错误。
故选:。
平面镜成像的特点是:物体在平面镜中所成的像是虚像,像和物体的大小相等,上下或左右相反,它们的连线垂直于镜面,它们到镜面的距离相等;
光的折射规律,光从空气中斜射入水或其它介质中,折射光线、入射光线和法线在同一平面内,折射光线和入射光线分居法线两侧,折射光线靠近法线偏折,折射角小于入射角,光从水或其它介质中斜射入空气中,折射光线、入射光线和法线在同一平面内,折射光线和入射光线分居法线两侧,折射光线远离法线偏折,折射角大于入射角,当光垂直射入另一种介质中时,传播方向不变;
理解凸透镜对光线有会聚作用,凹透镜对光线有发散作用。
此题主要考查学生对平面镜成像特点、光的折射规律、凸透镜和凹透镜本质区别的认识,背会基础知识即可作答。
8.【答案】ABCD;
【解析】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,通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴,故AB正确;
、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,延长线过另一侧焦点的光线经凹透镜折射后将平行于主光轴,故CD正确;
故选ABCD.
凸透镜的三条特殊光线:通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴.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.
凹透镜三条特殊光线的作图:延长线过另一侧焦点的光线经凹透镜折射后将平行于主光轴.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.过光心的光线经凹透镜折射后传播方向不改变.
该题考查透镜的光路图的画法,掌握凸透镜和凹透镜的三条特殊光线,解答此类题目就很简单.
9.【答案】实像 放大;
【解析】解:望远镜是由两组凸透镜组成,观察远处的景物时,物距大于倍焦距,物镜成倒立、缩小的实像,与照相机的成像原理相同;
这个倒立缩小的实像正好落在目镜焦距内的位置,目镜的作用相当于一个放大镜,这个实像经过目镜后成一个正立、放大的虚像。
故答案为:实像;放大。
望远镜的物镜成倒立、缩小的实像,目镜成正立、放大的虚像。
关于望远镜需注意:物镜的作用是远处的物体在焦点附近成实像,目镜的作用相当于放大镜,物体在焦点以内成正立放大的虚像;望远镜的物镜成的像虽然比原来小,但他离我们眼睛很近,再加上目镜的放大作用,视角变得很大,看起来像是放大了,实际还是缩小的像。
10.【答案】缩小 减小 ;
【解析】解:摄像机的镜头相当于一个凸透镜,其成像的原理是:当物距大于二倍焦距时,凸透镜成倒立缩小的实像;
当物距增大时,像距减小,也就是当无人机高度上升时增大了物距,这时需减小镜头与感光晶片的距离,才能拍摄到清晰的画面。
故答案为:缩小;减小。
摄像机是利用凸透镜成像的规律制成的,摄像机的镜头是一个凸透镜;掌握凸透镜成像的三种情况和应用。
,成倒立、缩小的实像,应用于照相机和摄像机。
,成倒立、放大的实像,应用于幻灯机和投影仪。
,成倒正立、放大的虚像,应用于放大镜;
成实像时,物距增大,像距减小,像变小。
凸透镜的成像在实际生活中的应用非常广泛,很多光学器材都是利用凸透镜制成的:如幻灯机,投影仪、放大镜、显微镜、望远镜等。只不过是物距与焦距的关系不同,而出现了不同的像。
11.【答案】凸透 会聚 ;
【解析】分析:透明圆塑料瓶装水后,中间后而边缘薄,类似于凸透镜,根据凸透镜的特点进行解答即可。
此题联系实际考查了凸透镜的会聚作用,属于基础知识。
解:塑料瓶装水后,中间的厚,两边薄,类似于凸透镜。由于凸透镜对光线有会聚作用,若乱扔,会存在发生火灾的隐患。故答案为:凸透;会聚。
12.【答案】虚; 不变; 凹;
【解析】解:
因为平面镜成正立、等大的虚像,与物距的大小无关,小蓓同学上学前走向穿衣镜整理校服,她在不断靠近镜子的过程中,所成虚像的大小不变;
而近视眼是由于眼睛的晶状体会聚能力变强,像成在视网膜的前方,眼睛近视的同学为了能看清老师写在黑板上的字,需要佩戴镜片为凹透镜,使光线推迟会聚。
故答案为:虚;不变;凹。
根据平面镜成正立、等大的虚像的特点和成像原理得出答案;
近视眼是由于像成在视网膜的前方,应佩戴发散透镜矫正。
此题结合近视眼的纠正方法考查对凹透镜的理解与掌握情况,同时还考查了平面镜成像的特点,此题难度不大,属于基础题目。
13.【答案】放大;虚;
【解析】
该题考查凸透镜成像规律,难度一般。
水珠中间厚边缘薄,形成一个水凸透镜,物距小于焦距,成正立、放大的虚像,此时相当于放大镜。
露珠中间厚边缘薄,形成一个水凸透镜,具有放大镜的功能,成正立、放大的虚像,所以叶脉看起来比较大.
故答案为:放大;虚。
14.【答案】凹 ; 凸 ;
【解析】解:由图知,若光沿直线传播会聚到点,经过甲会聚到点,说明甲对光线有发散作用,是凹透镜;
经过乙会聚到点,说明乙对光线有会聚作用,是凸透镜。所以乙透镜应是凸透镜。
故答案为:凹;凸。
根据图判断出甲乙对光线的作用,根据凸透镜和凹透镜对光线的作用进行判断。凸透镜有会聚光线的作用,凹透镜有发散光线的作用。
判断光线是会聚了还是发散了,主要是看经过透镜后的光线与原来相比,是推迟会聚还是提前会聚,若是推迟会聚,即说明该透镜是发散的;若是提前会聚,则说明该透镜是会聚的。
15.【答案】;
【解析】略
16.【答案】;
【解析】略
17.【答案】(1)烛焰、透镜、光屏三者的中心不在同一水平直线上 向下(2)物距小于1倍焦距成虚像或物距等于1倍焦距不成像(3)10cm<f<15cm 倒立、缩小的实像(4)甲 光具座的长度要大于或等于4倍焦距才能在光屏上成清晰的像(5)在光屏上接收到的像不是最清晰时,就测量了像距;
【解析】略
18.【答案】1.78 1.78 0.89 1.78;①12当摆球质量和摆线长度相同时,摆动周期与摆动幅度无关②摆动周期与摆球质量的关系当摆线长度和摆动幅度相同时,摆动周期与摆球质量无关③23摆动周期与摆线长度的关系当摆球质量和摆动幅度相同时,摆动周期随摆线长度的减小而减小;控制变量法;
【解析】略
19.【答案】答:实验方法:可以用凸透镜将太阳光会聚到瓶中棉线上;
实验原理:因为凸透镜对光有会聚作用,可以把太阳光集中在棉线上,使其温度达到燃点时,即可燃烧断掉。;
【解析】
解决此题要结合凸透镜对光线有会聚作用,可以将太阳光集中于焦点,使此处的太阳光热量大,温度高,如果能够达到棉线的燃点,即可烧断棉线。
此题结合实际情况考查了对凸透镜的理解与应用,能够灵活运用透镜特点处理生活中的问题。
20.【答案】D 长;
【解析】解:
图中,太阳光汇聚的一点是凸透镜的焦点,测量出焦点到凸透镜的距离即为凸透镜的焦距。
凸透镜正对阳光,光线平行于凸透镜的主光轴,经凸透镜会聚在主光轴上最小、最亮的点,该点是凸透镜的焦点,在焦点左右的光点不是最小最亮的,测量的焦距偏大或偏小,如下图:
当测量距离为时,焦距可能大于,也可能小于故选。
扁平的凸透镜薄度较小,折光能力较弱,焦距较长。
故答案为:
粗略粗略凸透镜的焦距;
;
长。
利用太阳光简单测量焦距的方法。使凸透镜正对着太阳光,找到焦点,测量焦点到凸透镜的距离,即为焦距。
太阳光可看做是平行光,平行光照射到凸透镜上经过折射后会聚到焦点,若光屏到透镜的距离小于或大于焦距的距离,则在光屏上形成的光斑都不是最小的。
凸透镜的焦距决定于凸透镜的厚度与它的折光能力,凸透镜越厚,折光能力越强,焦距相对就短;凸透镜越薄,折光能力越弱,焦距相对就长。
此题主要考查了一种利用阳光简单测量凸透镜焦距的方法,另外还涉及到了凸透镜焦距的影响因素。
21.【答案】反射 焦点 焦点 折射 汽车前灯内有一凹面镜,把光源放在凹面镜的焦点处,经凹面镜反射后得到一束平行光 大 ;
【解析】解:面镜对光有反射作用,从焦点射向凹面镜的光经凹面镜反射后平行射出;
灯泡尖端很厚、呈半圆形的玻璃是凸透镜,灯丝放在凸透镜的焦点上,光线经过凸透镜折射后是平行光线。
利用凹面镜或凸透镜可获得平行光。汽车前灯内有一凹面镜,把光源放在凹面镜的焦点处,经凹面镜反射后得到一束平行光。
同样的一束光线照射到物体的表面,光照面的明亮程度与光照面的面积、光源距光照面的距离有关,光照面的面积越大,光照面上亮度就越小。
故答案为:反射;
焦点;焦点;折射;
汽车前灯内有一凹面镜,把光源放在凹面镜的焦点处,经凹面镜反射后得到一束平行光;
大。
面镜对光有反射作用;
经过凸透镜焦点的光线经凸透镜折射后平行于凸透镜的主光轴。灯泡尖端很厚、呈半圆形的玻璃是凸透镜,灯丝放在凸透镜的焦点上,光线经过凸透镜折射后是平行光线。
利用凹面镜或凸透镜可获得平行光,应用还有汽车前灯等。
同样的一束光线照射到物体的表面,光源距光照面的距离一定,所照光面越大,物体单位面积上的光线越少,光照面上亮度就越小。
考查了学生获取信息的能力,要求平时多注意生活中的现象,并能利用所学知识解释问题。