第05章 透镜及其应用单元测试解析版.docx

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第05章透镜及其应用单元测试解析版

人教版八年级物理第五章《透镜及其应用》

单元测试

【满分：

100分时间：

35分钟】

一、选择题（每个小题只有一个答案是正确的，每题3分，共36分）

1．（2019•宜昌）据央视新闻报道，我国台湾省台中市一辆小客车，因车主将矿泉水随手放在仪表盘上的防滑垫上，导致防滑垫起火（如图所示）。

这瓶矿泉水所起的作用相当于（　　）

A．平面镜B．三棱镜C．凸透镜D．凹透镜

【答案】：

C

【解析】：

装有水的矿泉水瓶相当于一个凸透镜，中间厚边缘薄，由于凸透镜对光线的会聚作用，射入车内的光线经矿泉水瓶折射后集中于它的焦点上，时间一长正好使放置于此处的物品起火。

故选：

C。

2．（2019•福建模拟）当下，一款生存类游戏风靡网络，网友戏称为“吃鸡”。

如图甲是狙击手通过高倍望远镜观察到的画面。

关于望远镜（如图乙），说法正确的是（　　）

A．它的物镜是凸透镜，目镜是凹透镜

B．它的目镜能用来矫正近视眼

C．它的物镜的作用是使远处的物体在近处成像

D．夜晚用望远镜观察星空，能看到天体（行星）被放大的像

【答案】：

C

【解析】：

A、望远镜的物镜相当于照相机，其作用是使远处的物体在焦点附近成倒立、缩小的实像，目镜时凸透镜，相当于放大镜，把像放大，故A错误；B、近视眼应该用凹透镜来矫正，故B错误；C、望远镜的物镜相当于照相机，成倒立、缩小的实像，使远处的物体在近处成像，故C正确；D、望远镜的物镜相当于照相机，成倒立、缩小的实像，故D错误。

故选：

C。

3．（2019•南京模拟）近年来流行一种“自拍神器”给旅行者自拍带来方便，如图所示，与直接拿手机自拍相比，利用“自拍神器”可以（　　）

A．增大像的大小B．增大像距

C．增大取景范围D．使成像更加清晰

【答案】：

C

【解析】：

凸透镜成实像时，物距越大，像距越小，像越小；与直接拿手机自拍相比，利用自拍杆可以增大物距，减小像距，减小像的大小，从而增大取景范围，取得更好的拍摄效果，故C正确，ABD错误。

故选：

C。

4．（2018秋•江阴市期末）如图，是相同焦距拍摄的同一小孩的照片，则拍摄时，物距、像距的比较情况是（　　）

A．甲的物距、像距都比乙大

B．甲的物距、像距都比乙小

C．甲的物距比乙大，甲的像距比乙小

D．甲的物距比乙小，甲的像距比乙大

【答案】：

C

【解析】：

由图知，甲照片的像比乙的像小，根据凸透镜成像的规律，成的像越小，此时的物距越大，像距越小；

所以拍摄甲照片时，相机与小孩的距离较大（物距较大），像距小；拍摄乙照片时，物距小，像距大；故ABD错误，C正确。

故选：

C。

5．（2019春•文圣区校级期末）下列情景中形成的像，属于实像的是（　　）

A．荷花在湖面的倒影B．用放大镜看物体

C．“海市蜃楼”D．墙壁上的投影

【答案】：

D

【解析】：

A、荷花在湖面的倒影，是平面镜成像，成的是虚像；故A不符合题意；B、使用放大镜时，物距小于焦距，从放大镜中看到的是正立、放大的虚像，故B不符合题意；C、海市蜃楼，是由于光的折射形成的景物的虚像，故C不符合题意；D、墙壁上的投影，是凸透镜成像，是由于光的折射形成的实像，故D符合题意；

6．（2019•上海模拟）2019年1月9日上午，《2018年微信年度数据报告》发布，数据显示每个月有超过10亿用户保持活跃，其中微信支付是大家常用的功能，当我们用手机摄像头扫描收款码（如图）就可以实现网上轻松付款，扫描收款码时（　　）

A．收款码应放置在摄像头的一倍焦距和二倍焦距之间

B．要使屏幕上收款码的像变大，可以将凸透镜靠近收款码

C．收款码上面发生的是镜面反射交付

D．收款码中黑色部分反射光，白色部分吸收光

【答案】：

B

【解析】：

A、手机摄像头相当于凸透镜，扫描收款码时，收款码到摄像头的距离大于二倍焦距，成倒立缩小的实像；故A错误；B、要使屏幕上收款码的像变大，由凸透镜成像规律可知，应减小物距，可以将凸透镜靠近收款码；故B正确；C、收款码的表面是粗糙的，则收款码上发生的是漫反射；故C错误；D、收款码中白色部分反射所有色光，黑色部分吸收所有色光、不反射光，故D错误。

故选：

B。

7．（2019•成都模拟）有些轿车的可视倒车影像系统是在车尾牌照的上方装一个摄像头（图中圈内），当汽车挂上倒档时，倒车影像系统自动启动，摄下的图象显示在屏上。

若摄像头焦距为0.5m，某次倒车，车后2米处的物体要能清晰成像，则（　　）

A．车后的物体成放大的像

B．与小孔成像原理一致

C．镜头相当于凸透镜，像距可以为0.7m

D．倒车过程中，显示在屏中的像越来越小

【答案】：

C

【解析】：

AB、照相机的镜头相当于一个凸透镜，利用的是物距大于二倍焦距时凸透镜的成像规律，即成倒立缩小的实像，不是小孔成像；故AB错误；C、某次倒车，车后2米处的物体要能清晰成像，物距u＞2f，则像距2f＞v＞f，因为尾部摄像头的焦距f＝0.5m，因此像距可为0.7m，故C正确；D、凸透镜成实像时，物近像远像变大，倒车过程中，显示在屏中的像越来越大，故D错误。

故选：

C。

8．（2018秋•江岸区期末）如图所示为实验室用显微镜和天文望远镜，关于图中两种仪器下列说法错误的是（　　）

A．显微镜的目镜成正立放大的虚像，物镜成倒立放大的实像

B．天文望远镜的目镜成正立放大的虚像，物镜成倒立缩小的实像

C．显微镜的目镜相当于凸透镜，物镜相当于凹透镜

D．天文望远镜的目镜和物镜都相当于凸透镜

【答案】：

C

【解析】：

AC、显微镜的目镜和物镜都是凸透镜，目镜成正立放大的虚像，物镜成倒立放大的实像，故A正确，C不正确；BD、天文望远镜的目镜和物镜都是由凸透镜组成，目镜成正立放大的虚像，物镜成倒立缩小的实像，故BD正确；因此说法错误的是C。

故选：

C。

9．（2019•云南）今年春季，四川凉山发生惨烈的森林火灾，给国家和人民群众造成了重大的生命和财产损失。

在森林里随地丢弃瓶子，雨水进入透明的瓶子后，被阳光照射可能会引发火灾，图中与此光学原理相同的是（　　）

A．

B．

C．

D．

【答案】：

A

【解析】：

在森林里随地丢弃瓶子，雨水进入透明的瓶子后，形成水凸透镜，水凸透镜对光线有会聚作用，能使太阳光会聚于一点，这点的温度很高，会把枯叶点燃，导致森林火灾。

A、平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚成一点，这点是凸透镜的焦点，图示反映了凸透镜对光线有会聚作用，与题干的原理相同。

B、蜡烛发出的光线经过小孔射到光屏上，是小孔成像，小孔成像是光的直线传播形成的，与题干的原理不同。

C、物体在水中射出的光线到水面处发生折射进入眼睛，人感觉光线是从折射光线的反向延长线上射出的，属于光的折射现象，与题干的原理不同。

D、太阳光通过三棱镜后，分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光，是光的色散现象，与题干的原理不同。

故选：

A。

10．（2019•济南）调查发现，近年来需要进行视力矫正的人数逐年增多，且呈现低龄化趋势。

保护视力，刻不容缓。

根据如图可以判断：

图中小女孩配戴眼镜的镜片是（　　）

A．凹透镜，用来矫正她的远视眼

B．凹透镜，用来矫正她的近视眼

C．凸透镜，用来矫正她的远视眼

D．凸透镜，用来矫正她的近视眼

【答案】：

B

【解析】：

由图可知，视力矫正的人数逐年增多，且呈现低龄化趋势，而小孩都会出现近距离看物体看不清，因此小女孩是近视眼，近视眼是晶状体曲度变大，会聚能力增强，应佩戴发散透镜使光线推迟会聚，因凹透镜对光线有发散作用，所以近视眼应该配戴凹透镜才能看清远处的物体。

故选：

B。

11．（2019•盘锦模拟）如图所示是小明通过实验得到的凸透镜的像距v和物距u关系的图象，由图可知（　　）

A．凸透镜的焦距是20cm

B．当物距为30cm时，其成像特点可应用于照相机

C．当像距为60cm时，物距可能为16cm

D．物体从距凸透镜15cm处移动到60cm处的过程中，像逐渐变大

【答案】：

B

【解析】：

A、根据凸透镜的成像规律，物距等于二倍焦距成倒立等大实像，像距等于二倍焦距，由图象可得2f＝20cm，即焦距为10cm，故A错误；B、当物距为30cm时，物距大于二倍焦距成倒立缩小实像，成像特点可应用于照相机，故B正确；C、由图象可知，物距为16cm时，像距在25cm左右，故C错误；D、凸透镜成实像时有“物近像远像变大“的特点，物体从距凸透镜15cm处移动到60cm处的过程中，物距在变大，则像距变小，像要变小，故D错误；故选：

B。

12．（2019•苏州）将一凸透镜正对太阳，可在距凸透镜15cm处得到一个最小、最亮的光斑。

现将该凸透镜和蜡烛、光屏安装到光具座上，位置如图所示。

下列说法正确的是（　　）

A．此时可以在光屏上观察到清晰缩小的像

B．仅在凸透镜左侧附近放一合适的凹透镜，可模拟近视眼的矫正

C．将蜡烛移到30cm刻度处，移动光屏可在屏上得到清晰等大的像

D．将蜡烛移到40cm刻度处，移动光屏可在屏上得到清晰放大的像

【答案】：

B

【解析】：

根据焦点和焦距的定义，当拿着凸透镜正对太阳光，在距透镜中心15cm处得到一个最小最亮的光斑，则该凸透镜的焦距为该点到透镜的距离，即焦距为15cm。

A、从图上看出，物距u＝50.0cm﹣10.0cm＝40.0cm。

v＝85cm﹣50cm＝35cm，凸透镜u＞2f，2f＞v＞f，成倒立、缩小的实像，此时像距大于二倍焦距，不会得到清晰的像，故A错误；B、由A分析可知，像距较大要延迟光线会聚，应在凸透镜左侧附近放一合适的凹透镜，可模拟近视眼的矫正，故B正确；C、u＝v＝2f，凸透镜成倒立等大的实像，由图可知，将蜡烛移到30cm刻度处，u＝50cm﹣30cm＝20cm≠2f，故移动光屏不能在屏上得到清晰等大的像。

故C错误；D、将蜡烛移到40cm刻度处，u＝50cm﹣40cm＝10cm，物距满足u＜f，成正立、放大的虚像，虚像不能成在光屏上。

故D错误。

故选：

B。

二、填空题（每空2分，共34分）

13．（2019•潮南区一模）用冰取火，绝不是天方夜谭，南极考察团在失去火种的情况下，利用身边易得的冰块磨成中间比边缘　　（选填“厚”或“薄”）的形状，如图所示，这种形状的透镜对光线有　　作用；让透镜正对着太阳光，调节透镜与干草之间的距离，使干草刚好处于透镜的　　位置，形成一个最小最亮的光斑，干草就可以燃烧。

【答案】：

厚；会聚；焦点。

【解析】：

由图可知，冰块中间比边缘厚，所以该透镜为凸透镜，对光线有会聚作用；平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚在主光轴上一点，这点是凸透镜的焦点，由于焦点处温度高，所以应使干草刚好处于透镜的焦点位置，干草就可以燃烧。

14．（2018秋•南京期末）学完光学的知识后，小明将所学的各种光学仪器所成像的虚实和成像原理进行整理：

①小孔成像；②平面镜成像；③照相机成像；④投影仪成像；⑤放大镜成像。

其中成实像的有　　；成倒立的像有　　；由光的反射形成的有　　；由光的折射形成的有　　。

（填序号）

【答案】：

①③④；①③④；②；③④⑤。

【解析】：

①小孔成像，是利用光的直线传播，成倒立的实像。

②平面镜成像，是利用光的反射，成正立等大的虚像。

③照相机成像，是利用光的折射成倒立、缩小的实像。

④投影仪成像，是利用光的折射成倒立、放大的实像。

⑤放大镜成像，是利用光的折射成正立、放大的虚像。

综上分析，其中成实像的有①③④；成倒立的像有①③④；由光的直线传播形成的有①；由光的反射形成的有②；由光的折射形成的有③④⑤。

15．（2019•黄冈）为了加强管理，某单位利用人工智能技术，实行刷脸考勤制度。

如图，当人靠近摄像头时，光源自动打开，照亮　　（选填“人脸”或“显示屏”）。

人脸通过摄像头成一个倒立、　　的实像，并与录入的信息进行比对，从而记录考勤。

【答案】：

人脸；缩小。

【解析】：

只有将更多的光射到人脸上，才能看得更清楚，所以当人靠近摄像头时，光源自动打开，照亮人脸。

摄像镜头实际上是一个凸透镜，人在凸透镜的二倍焦距以外，成倒立、缩小的实像。

16．（2019•娄底）娄底高铁站的进站通道采用了人脸识别系统（如图所示），识别系统的摄像机可以自动将镜头前1m处的人脸拍摄成数码照片传递给设备识别。

此系统的摄像机的镜头相当于　　透镜，它的焦距应　　50cm（选填“大于“等于”或“小于”）。

【答案】：

凸；小于。

【解析】：

摄像机的镜头相当于凸透镜，当物距大于二倍焦距时，成倒立、缩小的实像，已知物距为1m，则焦距应小于0.5m，即50cm。

17．（2019•绵阳）人进入老年后，眼睛睫状体对晶状体的调节能力减弱，太远、太近的物体都看不清楚。

近视远视一体眼镜（双光镜）可以解决这个问题，戴上这种眼镜，透过下半部分可以看清书上文字，透过上半部分镜片可以看清远处景物。

由此可知，近视远视一体眼镜下半部分是　　透镜，上半部分镜片对光具有　　（选填“会聚”或“发散”）作用。

【答案】：

凸；发散。

【解析】：

远视眼是只能看清远处的物体，看不清近处的物体；由题意可知，戴上这种眼镜，透过下半部分可以看清书上文字，说明近视远视一体眼镜下半部分起到了远视眼镜的作用，即是凸透镜；近视眼是只能看清近处的物体，看不清远处的物体，对近视眼的矫正可通过凹透镜对光线的发散作用进行纠正。

由题意可知，透过上半部分镜片可以看清远处景物，说明上半部分镜片是凹透镜，该部分对光线有发散作用。

18．（2019•荆门）在“探究凸透镜成像规律”的实验中，将蜡烛、透镜和光屏三者从左到右依次安装在水平光具座上，调整烛焰、透镜和光屏的中心在　　。

已知凸透镜的焦距为15cm，若烛焰与透镜距离为25cm，左右移动光屏到恰当的位置时，可在光屏上看到烛焰清晰的实像，这个像是　　（选填“放大”，“等大”或“缩小”）的；若烛焰与透镜距离调整为10cm，像是　　（选填“正立”或“倒立”）的　　（选填“实

像”或“虚像”）。

【答案】：

同一高度；放大；正立；虚像。

【解析】：

在“探究凸透镜成像规律”的实验中，将蜡烛、透镜和光屏三者从左到右依次安装在水平光具座上，为了使像成在光屏的中央，调整烛焰、透镜和光屏的中心在同一高度；已知凸透镜的焦距为15cm，若烛焰与透镜距离为25cm，物距处于f和2f之间，凸透镜成倒立放大的实像，像距大于2f，左右移动光屏到恰当的位置时，可在光屏上看到烛焰清晰的实像，这个像是放大的；若烛焰与透镜距离调整为10cm，物距小于f，凸透镜成正立放大的虚像，像是正立的虚像。

三、作图题（每题4分，共12分）

19．（2019•中山市二模）如图所示，画出对应的入射光线和折射光线；

【解析】：

解：

过焦点的入射光线，经过凸透镜折射后，平行于主光轴；过光心的光线经凸透镜后，传播方向不变。

如下图所示：

20．（2019•海门市二模）分别完成如图所示的折射光线和入射光线的光路图。

【解析】：

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。

如图所示：

21．（2019•增城区一模）两条光线通过透镜的光路如图。

（1）该透镜是　　透镜（选填“凹”、“凸”）。

（2）光线a从空气射向玻璃砖。

（1）在图中画出a的反射光线；

（2）大致画出a进入玻璃砖中的折射光线；（3）标示出折射角r。

【答案】：

（1）凸；

（2）如下图所示。

【解析】：

（1）由图知，折射光线相对于入射光线靠近了主光轴，即该透镜对光有会聚作用，所以是凸透镜；

（2）光线a射向玻璃表面时，过入射点作垂直于界面的法线，根据反射角等于入射角，在法线上侧的空气中画出反射光线；光线从空气斜射入玻璃中，折射角小于入射角，据此在法线上侧的玻璃中画出折射光线；折射光线与法线的夹角为折射角r。

如图所示：

四、实验题（每题6分，共18分）

22．（2018秋•东台市期末）2011年9月，我国成功用火箭将“天宫一号”空间实验室送入地球大气层以外的运行轨道。

2013年6月又将三名航天员送入“天宫一号”从事科研工作。

（1）如图甲所示，火箭点燃后，尾部的高温火焰如果直接喷射到发射台，会将发射架熔化。

为了保护发射架，人们在发射台底建了一个大水池，让火焰喷射到水中，利用水在　　（填物态变化名称）时要　　（填“吸收”或“放出”）大量的热，使周围环境温度不至于太高。

我们看到火箭升空瞬间，周围产生大量的“白气”，这是由于　　形成的。

（2）假如“天宫一号”所在轨道高度为360km，那么“天宫一号”进入轨道后，若行动指令从地球发出，到达“天宫一号”至少需要　　s（已知指令传播速度为3×108m/s）。

（3）如图乙所示，王亚平在太空中授课时，用圆环和水制作的水球相当于　　镜，通过它可以观察到她成倒立的像。

当她将水球远离自己时，所成像的大小将　　（填“变大”“不变”或“变小”）。

【答案】：

（1）汽化；吸热；水蒸气液化；

（2）1.2×10﹣3；（3）凸透镜；变小。

【解析】：

（1）水汽化要吸热，可以使周围环境温度不致于太高；

“白气”是液态的，火焰喷在水上，水吸热汽化为水蒸气；水蒸气上升遇冷液化形成“白气”。

因此，这里的水先发生了汽化，又发生了液化。

（2）根据v＝

知：

指令到达“天宫一号”的时间：

t1＝

＝

＝1.2×10﹣3s。

（3）从图中可以看到水球使王亚平成倒立、缩小的像，这个水球相当于凸透镜，根据凸透镜成像规律，王亚平距离水球越远所成的像越小。

23．（2019•南京）用如图所示的装置做“探究凸透镜成像规律”实验。

图甲中一束平行光射向凸透镜，光屏上得到一个最小、最亮的光斑（未画出）。

（1）图乙中烛焰在光屏上恰好成一清晰的像（未画出），则该像是倒立、　　的实像。

（2）若在图乙中将凸透镜移到55cm刻度线处，则将光屏移动到　　cm刻度线处，可以再次看到清晰的像。

（3）若在图乙中烛焰和凸透镜之间放一近视眼镜的镜片，则将光屏向　　（选填“左”或“右”，下同）移动才能再次看到清晰的像。

（4）若在图乙中用塑料吸管对准A点沿垂直于纸面方向持续用力吹气，发现光屏上“烛焰尖部”变模糊，则将光屏向　　移动，“烛焰尖部”又会变清晰。

【答案】：

（1）放大；

（2）75；（3）右；（4）左。

【解析】：

（1）由图知，光斑即焦点处，所以焦距f＝60cm﹣50cm＝10cm；当蜡烛、凸透镜位于图乙中刻度对应的位置时，物距为50cm﹣35cm＝15cm，大于1倍焦距小于2倍焦距，凸透镜能成倒立放大的实像；

（2）在图乙中将凸透镜移到55cm刻度线处，物距为u＝55cm﹣35cm＝20cm，u＝2f，成倒立、等大的实像。

像成在二倍焦距的位置，v＝75cm﹣55cm＝20cm，光屏在75cm的位置，所以光屏向左移动。

（3）凹透镜对光线有发散作用，放在凸透镜前时，使光线发散，像呈现在光屏的后方，像距增大，在光屏上要得到清晰的像，光屏要远离凸透镜，即要将光屏向右移动才能在光屏上成清晰的像；

（4）在图乙中用塑料吸管对准A点沿垂直于纸面方向持续用力吹气，A点气体流速大，流体大的位置压强小，火焰向左移动，物距增大，像距减小，将光屏向左移动，“烛焰尖部”又会变清晰。

24．（2019•广东）小明在用蜡烛作为光源完成“探究凸透镜成像的规律”实验后，发现蜡烛火焰飘忽不定，像与物对比难判定等问题，小明和老师、同学一起对实验装置进行了一系列创新，创新点如图所示：

光具座上凸透镜所在位置为零刻度，数值向左、向右依次增大；在标有均匀格子的面板上制作字母“A”状LED灯替代蜡烛；光屏上标有同样的均匀格子。

（1）请分析创新后实验装置的优点：

①可以直接读出物距以及　　：

②光屏上成像更清晰、　　；

③从光屏上可以准确得出像与物的　　关系。

（2）完成“探究凸透镜成像的规律”实验后，还可以更换（或增加）实验器材进行拓展探究。

请仿照示例写出两种不同方案。

项目

更换（或增加）实验器材及操作

探究的问题

示例

用黑色纸片遮挡凸透镜的一部分

探究凸透镜没被遮挡部分的成像情况

方案1

①　　

②　　

方案2

③　　

④　　

【答案】：

（1）像距；稳定；大小；

（2）①更换厚度更大的凸透镜；②探究焦距变化对成像的影响；③将近视眼镜放在凸透镜前面；④探究近视眼的矫正原理。

【解析】：

（1）创新后该实验装置的优点：

①可以直接读出物距以及像距；②LED灯替代蜡烛的优点是光屏上成像更清晰、稳定；③由标有均匀格子的面板（光屏）可以比较像与物的大小关系；

（2）完成“探究凸透镜成像的规律”实验后，还可以更换（或增加）实验器材进行拓展探究。

两种不同方案如下：

①焦距大小不同对成像的影响，可以更换厚度更大的凸透镜；②探究焦距变化对成像的影响；③将近视眼镜放在凸透镜前面；④探究近视眼的矫正原理。