物理八年级上册第1节 透镜同步训练题
展开(考试时间:90分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。
2.测试范围:人教版八上第五章:透镜及其应用。
第Ⅰ卷
一、单项选择题:本题共10小题,每小题3分,共30分。
1.(2022·湖北鄂州·中考真题)实验操作考试临近,同学们上实验室动手实验,通过训练提高操作技能。如图,小明正在做凸透镜成像实验,此时光屏上出现了清晰的像。下列说法正确的是( )
第1题图 第2题图 第8题图
A.该透镜与近视眼镜的镜片是同一类透镜 B.该透镜的焦距是30cm
C.此时成的是倒立、等大的实像 D.如果将蜡烛向左移,光屏需要适当右移才能再次形成清晰的像
2.(2022·山西临汾·八年级期末)小明把彩色珠子放入碗中,用保鲜膜封住碗口,用手轻轻把碗口上的保鲜膜向下按一些,使保鲜膜成倒锥形。将水倒在保鲜膜上,通过保鲜膜上的水珠看碗中的物体(如图所示),下列说法正确的是( )
A.保鲜膜上的水珠形似凹透镜B.通过水珠看到碗里珠子的像一定变小
C.保鲜膜上的水珠对光有会聚作用D.通过水珠看到的像一定是放大的实像
3.(2022·上海松江·二模)在探究凸透镜成像规律的实验中,若在光屏上得到一个倒立、缩小的实像,这时测得光屏到凸透镜的距离为12厘米,则该凸透镜的焦距可能为( )
A.15厘米B.8厘米C.6厘米D.4厘米
4.(2022·四川省成都市七中育才学校二模)疫情防控期间,进入医院、超市、车站等公共场所必须用手机扫场所码,如图所示,手机扫场所码相当于给场所码拍照,像会呈在手机影像传感器上,然后凭“绿码”放行。下列关于“手机扫码”的说法正确的是( )
A.打印在纸上的场所码是光源 B.我们能看见场所码是因为光在场所码图案上发生了反射
C.影像传感器上成正立、放大的虚像 D.手机镜头远离场所码时影像传感器上像变大
5.(2022·山东淄博·八年级期末)小明照了一张像后,他远离了照相机几步,又拍一张,如果照相机的位置不变,拍照的人应该( )
A.把镜头向外拉一些,人像变大B.把镜头向里缩一些,人像变大
C.把镜头向外拉一些,人像变小D.把镜头向里缩一些,人像变小
6.(2022·河南·新乡市第十中学八年级期末)如图所示,位于主光轴P点的物体A经过凸透镜L成像B于Q点。若在透镜和Q之间放一个凹透镜,那么所成的像将位于( )
A.Q点的右侧 B.仍然在Q点 C.Q点的左侧 D.以上答案都有可能
7.(2022·全国·八年级)如图所示,把焦距为12cm的凸透镜放在光具座上,将点燃的蜡烛放在距焦点6cm处,则蜡烛通过该凸透镜所成的像( )
A.一定是倒立的 B.一定是正立的 C.一定是放大的 D.一定是缩小的
8.(2022·山东济南·二模)人眼的晶状体和角膜的共同作用相当于凸透镜,如图所示,是某同学的眼睛成像光路图,对于该同学的眼睛分析,以下说法中正确的是( )
A.近视眼,可利用凸透镜的会聚作用来矫正 B.远视眼,可利用凹透镜的发散作用来矫正
C.近视眼,可利用凹透镜的发散作用来矫正 D.远视眼,可利用凸透镜的会聚作用来矫正
第6题图 第7题图
9.(2022·宁夏银川·二模)2021 年 12 月 9 日,“太空教师”王亚平为我们展示了神奇的水球光学实验,她在水球里注入一个气泡,产生了双重成像,我们能看到一个正立的像和一个倒立的像,如图所示。其中水球的外圈相当于一个凸透镜,成一个倒立、缩小的像,下列说法正确的是( )
第9题图 第10题图 第11题图
A.该水球外部成所的倒立的像原理与投影仪相同
B.如果向水球继续注水,外部变厚,折光能力变强,焦距变长
C.当王亚平向靠近“水球”,“倒影”会变小 D.无论正立的像还是倒立的像,都是由于光的折射形成的
10.(2022·内蒙古北方重工业集团有限公司第一中学三模)下列说法正确的是( )
A.图中,将凹透镜放到凸透镜与蜡烛之间,可模拟近视眼的矫正
B.钓鱼时看到水中的“鱼”和“白云”都是由于光的反射而形成的虚像
C.水中的“倒影”是由光的反射形成的成倒立等大的实像 D.“杯弓蛇影”的成因与树荫下圆光斑的成因相同
第Ⅱ卷
二、填空题。(每空2分,24分)
11.(2022·广西柳州·中考真题)人的眼球结构如图所示,眼睛的成像原理跟 ___________(选填“凸”或“凹”)透镜类似,其中 ___________相当于光屏。
12.(2022·全国·八年级)某同学把一个凸透镜正对着太阳光,再把一张白纸放在它的另一侧,适当调整位置后,在白纸上出现一个很小很亮的光斑,经过测量得出光斑到凸透镜中心的距离为20cm,则该凸透镜的焦距为 ___________cm。
13.(2022·江西赣州·八年级期末)如图所示,甲成像情况是______的工作原理图(选填“照相机”或“放大镜”),乙成的像______在光屏上显示(选填“能”或“不能”)。
第13题图 第14题图
14.(2022·广西贺州·中考真题)如图所示的四个透镜,属于凸透镜的有______,属于凹透镜的有______(两空均填编号)。
15.(2022·四川广元·中考真题)生活中随处可见摄像头,摄像头的镜头相当于一个凸透镜。摄像头拍摄实景所成的像是___________像(选填“实”或“虚”),人在靠近摄像头的过程中,人所成的像逐渐___________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
16.(2022·青海·中考真题)某汽车司机下车时,随手将一瓶矿泉水放在仪表台上,如图所示。不料因阳光照射、水瓶聚光,车内物品被点燃引发火灾。太阳光经过矿泉水瓶发生了___________(选填“反射”或“折射”),矿泉水瓶相当于___________。因此,提醒大家在车内不要放置有聚光效果的物品。
第16题图 第17题图
17.(2022·浙江温州·七年级期中)1590年,荷兰的眼镜制造商造出类似显微镜的放大仪器器,1610年前后,科学家伽利略和开普勒在研究显微镜,得出了显微镜的光路图,图甲是光学显微镜,图乙是物体AB过显微镜放大后,观察到的像A2B2,请结合凸透镜成像规律,解释乙图成像原理:___________。
三、实验探究题(每空2分,共28分)
18.(2022·广东东莞·一模)小明做“探究凸透镜成像规律”实验,凸透镜的焦距是10cm。
(1)为了使像成在光屏的中央,小明需要调节烛焰、凸透镜、光屏的中心在 ______;
(2)接着小明同学调节光屏如图1所示,发现光屏上得到一个倒立、______(选填“放大”“缩小”或“等大”)的清晰实像,生活中的 ______(选填“照相机”或“投影仪”或“测焦距”)就可以利用这样的成像原理;
(3)如图2,保持蜡烛位置不变,移动透镜至16cm刻度线处,则人眼在图中 ______处能观察到烛焰的像;
(4)如图3,在烛焰和凸透镜之间放一副眼镜,发现光屏上的像由清晰变模糊了,将光屏向透镜移动适当距离后光屏上再次呈现清晰的像,则该眼镜是 ______眼镜(选填“近视”或“远视”);
(5)透镜位置不变,若将印有字母“F”的纸片放在离凸透镜12cm的地方,我们能看到的清晰的像是图丁中 ______。
19.(2022·山东·青岛市崂山区育才学校二模)探究凸透镜成像规律:小明用和光具座等器材,探究凸透镜成像的规律。
(1)当蜡烛、凸透镜、光屏在图所示位置时,光屏上出现了等大清晰的像,此凸透镜的焦距为 ______cm;
(2)固定凸透镜位置不变,将蜡烛移至光具座20.0cm处,应将光屏向 ______(填“左”或“右”)移动,才能在光屏上找到一个清晰的、 ______(填“放大”或“缩小”)的像,据此可以制成 ______;
(3)固定凸透镜位置不变,将蜡烛移至光具座45.0cm处,此时无论如何移动光屏都找不到像,出现这一实验现象的原因是 ______。
20.(2022·浙江湖州·中考真题)三棱镜是一种重要的光学元件,光通过三棱镜的传播路线是怎样的呢?小越用红光以一定角度射到三棱镜上,光路图如图甲所示。改变入射角度,光路图如图乙、图丙所示。
(1)经过两次折射后,红光均向三棱镜的______(选填“顶角A”或“底面BC”)偏折。这个规律对于其他的单色光成立吗?小越选用其他不同的单色光重复上述实验,发现了同样的规律;
(2)了解了小越的探究后,老师建议小越把凸透镜分割成两部分进行思考,如图丁所示。小越经过分析和综合,理解了凸透镜对光具有______作用的原因;
(3)利用三棱镜还可以进行的探究实验是______。
四、综合题:本题共3小题,共18分。
21.(6分)(2022·贵州·遵义四十二中八年级开学考试)小东同学通过调查,得到如下关于近视眼和远视眼的一些信息:
(a)人的眼球就像一架照相机,晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜,它把来自物体的光会聚在视网膜上,形成物体的像。正常人眼的晶状体厚度可以改变,对光的偏折能力随之改变,使得近处和远处物体射来的光都能够会聚在视网膜上,所以正常人眼睛既可以看清近处的物体又能看清远处的物体。当晶状体太厚或太薄,对光的偏折能力太强或太弱时,使得近处和远处物体射来的光在前后方向偏离视网膜,导致近视眼或远视眼的产生。
(b)眼镜度数的计算方法是:当焦距单位为 m 时,用透镜焦距的倒数乘以 100 即可。
请你根据所学的物理知识和以上的信息,回答问题:
(1)人的眼球的晶状体和角膜共同组成一个凸透镜。由于近视眼的晶状体太厚, 对光的偏折能力太强,因此来自远处某点的光经过晶状体折射后会聚在视网膜之_______(填“前”或“后”),所以近视眼看不清远处的物体;
(2)近视眼的矫正措施:近视者应该佩带凹透镜,利用这种透镜对光线的______作用,使图象聚焦在人眼的视网膜上,以便看清远处的物体;
(3)现有一度数为 200 度的眼镜,它的焦距应该为_______m。
22.(6分)(2022·安徽阜阳·八年级期末)将物体放在焦距为f的凸透镜主轴上,分别离透镜18cm、12 cm 和4 cm 时,各能得到缩小的实像、放大的实像、放大的虚像,则该凸透镜焦距f 满足什么取值范围?
23.(6分)(2022·贵州贵阳·八年级期末)将一张画有箭头的纸条放于圆柱形的空水杯后一定距离处,透过水杯观察到如图甲所示的情景。向水杯中倒入适量的水后,再透过水杯观察到箭头发生了如图乙所示的变化。请你回答:
(1)此时水杯相当于哪种光学元件?
(2)分析并写出产生这一现象的成因。
上学期第五章单元检测卷A卷(人教版)
八年级 物理·全解全析
一、单项选择题:本题共10小题,每小题3分,共30分。
1.(2022·湖北鄂州·中考真题)实验操作考试临近,同学们上实验室动手实验,通过训练提高操作技能。如图,小明正在做凸透镜成像实验,此时光屏上出现了清晰的像。下列说法正确的是( )
A.该透镜与近视眼镜的镜片是同一类透镜
B.该透镜的焦距是30cm
C.此时成的是倒立、等大的实像
D.如果将蜡烛向左移,光屏需要适当右移才能再次形成清晰的像
【答案】C
【解析】A.实验中的透镜是凸透镜,近视眼镜是凹透镜,所以不是同种透镜,故A错误;
BC.由图可知,此时的物距为:40cm-10cm=30cm,像距为:70cm-40cm=30cm,成的是倒立、等大的实像,则u=2f,故f=15cm,故B错误,C正确;
D.凸透镜成实像时,具有物远像近像变小,将蜡烛向左移,光屏需要适当左移才能再次形成清晰的像,故D错误。
故选C。
2.(2022·山西临汾·八年级期末)小明把彩色珠子放入碗中,用保鲜膜封住碗口,用手轻轻把碗口上的保鲜膜向下按一些,使保鲜膜成倒锥形。将水倒在保鲜膜上,通过保鲜膜上的水珠看碗中的物体(如图所示),下列说法正确的是( )
A.保鲜膜上的水珠形似凹透镜B.通过水珠看到碗里珠子的像一定变小
C.保鲜膜上的水珠对光有会聚作用D.通过水珠看到的像一定是放大的实像
【答案】C
【解析】由题意知保鲜膜成倒锥形后将水倒在保鲜膜上,这时就构成了一个类似于凸透镜的装置。凸透镜有会聚作用,根据凸透镜成像规律,物体经凸透镜成像有可能成倒立缩小的实像,也有可能成正立放大的虚像,故ABD错误,C正确。
故选C。
3.(2022·上海松江·二模)在探究凸透镜成像规律的实验中,若在光屏上得到一个倒立、缩小的实像,这时测得光屏到凸透镜的距离为12厘米,则该凸透镜的焦距可能为( )
A.15厘米B.8厘米C.6厘米D.4厘米
【答案】B
【解析】据凸透镜成像实验,发现光屏上有一个清晰缩小的像,此时像处于透镜的1倍焦距和二倍焦距之间,即
2f>μ>f
光屏距离凸透镜12cm,所以
2f>12cm>f
即
12cm>f>6cm
故B符合题意,ACD不符合题意
故选B。
4.(2022·四川省成都市七中育才学校二模)疫情防控期间,进入医院、超市、车站等公共场所必须用手机扫场所码,如图所示,手机扫场所码相当于给场所码拍照,像会呈在手机影像传感器上,然后凭“绿码”放行。下列关于“手机扫码”的说法正确的是( )
A.打印在纸上的场所码是光源
B.我们能看见场所码是因为光在场所码图案上发生了反射
C.影像传感器上成正立、放大的虚像
D.手机镜头远离场所码时影像传感器上像变大
【答案】B
【解析】A.二维码本身不发光,不是光源,故A错误;
B.二维码自身不能发光,我们能看见二维码是由于光在二维码图案上发生了反射,故B正确;
C.手机摄像头相当于凸透镜,其成像原理为:物体在2倍焦距以外时,凸透镜成倒立、缩小实像;所以,扫码时二维码要位于摄像头的二倍焦距以外,影像传感器上(相当于光屏)成的是倒立、缩小的实像,故C错误;
D.当二维码远离摄像头时,物距变大,像距变小,影像传感器上的像变小,故D错误。
故选B。
5.(2022·山东淄博·八年级期末)小明照了一张像后,他远离了照相机几步,又拍一张,如果照相机的位置不变,拍照的人应该( )
A.把镜头向外拉一些,人像变大B.把镜头向里缩一些,人像变大
C.把镜头向外拉一些,人像变小D.把镜头向里缩一些,人像变小
【答案】D
【解析】小明远离照相机几步,即物距变大。如果照相机位置不变,根据凸透镜成像规律,物距变大,像距变小,像变小,即需要将镜头向里缩一些,人像变小,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
6.(2022·河南·新乡市第十中学八年级期末)如图所示,位于主光轴P点的物体A经过凸透镜L成像B于Q点。若在透镜和Q之间放一个凹透镜,那么所成的像将位于( )
A.Q点的右侧
B.仍然在Q点
C.Q点的左侧
D.以上答案都有可能
【答案】A
【解析】因为凹透镜对光线有发散作用,所以原本成像位置在Q处的像将向Q点右侧移动,故A符合题意。
故选A。
7.(2022·全国·八年级)如图所示,把焦距为12cm的凸透镜放在光具座上,将点燃的蜡烛放在距焦点6cm处,则蜡烛通过该凸透镜所成的像( )
A.一定是倒立的B.一定是正立的
C.一定是放大的D.一定是缩小的
【答案】C
【解析】该透镜焦距12cm,两倍焦距为24cm。蜡烛距焦点6cm,有可能离透镜12cm+6cm=18cm,此时位于该透镜的一倍焦距和二倍焦距之间,成倒立放大的实像;也有可能离透镜12cm-6cm=6cm,此时位于该透镜的一倍焦距以内,成正立放大的虚像。故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
8.(2022·山东济南·二模)人眼的晶状体和角膜的共同作用相当于凸透镜,如图所示,是某同学的眼睛成像光路图,对于该同学的眼睛分析,以下说法中正确的是( )
A.近视眼,可利用凸透镜的会聚作用来矫正
B.远视眼,可利用凹透镜的发散作用来矫正
C.近视眼,可利用凹透镜的发散作用来矫正
D.远视眼,可利用凸透镜的会聚作用来矫正
【答案】D
【解析】由图可知,像成在视网膜的后面,属于远视眼,远视眼的晶状体较薄,会聚能力较弱,看近处的物体时,将像成在视网膜的后面,可用对光线具有会聚作用的凸透镜去矫正,使光线会聚能力增强,能使像成在视网膜上,从而看清近处的物体。
故选D。
9.(2022·宁夏银川·二模)2021 年 12 月 9 日,“太空教师”王亚平为我们展示了神奇的水球光学实验,她在水球里注入一个气泡,产生了双重成像,我们能看到一个正立的像和一个倒立的像,如图所示。其中水球的外圈相当于一个凸透镜,成一个倒立、缩小的像,下列说法正确的是( )
A.该水球外部成所的倒立的像原理与投影仪相同
B.如果向水球继续注水,外部变厚,折光能力变强,焦距变长
C.当王亚平向靠近“水球”,“倒影”会变小
D.无论正立的像还是倒立的像,都是由于光的折射形成的
【答案】D
【解析】A.水球的外圈相当于一个凸透镜,成一个倒立、缩小的像,成像原理与照相机相同,故A错误;
B.如果向水球继续注水,外部变厚,折光能力变强,焦距会变短,故B错误;
C.当凸透镜成实像时,物体离透镜越近像越大,所以王亚平向靠近“水球”,“倒影”会变大,故C错误;
D.凸透镜和凹透镜成像原理都是光的折射,所以虚像实像都是光的折射形成的,故D正确。
故选D。
10.(2022·内蒙古北方重工业集团有限公司第一中学三模)下列说法正确的是( )
A.图中,将凹透镜放到凸透镜与蜡烛之间,可模拟近视眼的矫正
B.钓鱼时看到水中的“鱼”和“白云”都是由于光的反射而形成的虚像
C.水中的“倒影”是由光的反射形成的成倒立等大的实像
D.“杯弓蛇影”的成因与树荫下圆光斑的成因相同
【答案】A
【解析】A.人眼的晶状体相当于凸透镜,近视眼是由于晶状体过厚,远处的平行光线经晶状体折射后会聚在视网膜的前方,需要佩戴凹透镜使光线先发散,然后再经晶状体会聚在视网膜上,从而矫正近视眼,故A正确;
B.水中的“鱼”是鱼反射的光线经过水面折射后进入人眼的,人眼看到的是鱼的虚像,“白云”是云反射的光线经水面反射后形成的虚像,故B错误;
C.根据平面镜成像特点,水中的“倒影”是物体反射的光线经水面反射后形成的虚像,像与物关于水面对称,像与物的大小相等,故C错误;
D.“杯弓蛇影”是光的反射现象,树荫下圆光斑是光的直线传播,二者成因不同,故D错误。
故选A。
第Ⅱ卷
二、填空题。(每空2分,24分)
11.(2022·广西柳州·中考真题)人的眼球结构如图所示,眼睛的成像原理跟 ___________(选填“凸”或“凹”)透镜类似,其中 ___________相当于光屏。
【答案】 凸 视网膜
【解析】[1][2]人的眼球好像一架照相机,晶状体和角膜共同作用相当于一个凸透镜,它把来自物体的光会聚在视网膜上,形成物体倒立缩小的实像,视网膜相当于光屏。
12.(2022·全国·八年级)某同学把一个凸透镜正对着太阳光,再把一张白纸放在它的另一侧,适当调整位置后,在白纸上出现一个很小很亮的光斑,经过测量得出光斑到凸透镜中心的距离为20cm,则该凸透镜的焦距为 ___________cm。
【答案】20
【解析】[1]凸透镜对光起会聚作用,当平行光照射在凸透镜上时,会会聚到异侧焦点,太阳光可看做平行光,当太阳光经过凸透镜在异侧20cm处形成最小最亮的光斑,则可得到焦距为20cm。
13.(2022·江西赣州·八年级期末)如图所示,甲成像情况是______的工作原理图(选填“照相机”或“放大镜”),乙成的像______在光屏上显示(选填“能”或“不能”)。
【答案】 照相机 不能
【解析】[1]如图甲,物体到凸透镜的距离大于二倍焦距,成倒立缩小实像,是照相机的原理。
[2]如图乙,物体到凸透镜的距离小于一倍焦距,在物体的同一侧成正立放大的虚像,光屏上不能显示。
14.(2022·广西贺州·中考真题)如图所示的四个透镜,属于凸透镜的有______,属于凹透镜的有______(两空均填编号)。
【答案】 ②③ ①④
【解析】[1]中间厚,边缘薄的透镜叫凸透镜,如图所示的四个透镜,属于凸透镜的有②③。
[2]中间薄,边缘厚的透镜叫凹透镜,如图所示的四个透镜,属于凹透镜的有①④。
15.(2022·四川广元·中考真题)生活中随处可见摄像头,摄像头的镜头相当于一个凸透镜。摄像头拍摄实景所成的像是___________像(选填“实”或“虚”),人在靠近摄像头的过程中,人所成的像逐渐___________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】 实 变大
【解析】[1]摄像头成像原理与照相机成像原理相同,成倒立缩小的实像,故摄像头拍摄的像是实像。
[2]人靠近摄像头的过程中,是物距变小,物体靠近凸透镜,由“物近像远像变大”可知像逐渐变大。
16.(2022·青海·中考真题)某汽车司机下车时,随手将一瓶矿泉水放在仪表台上,如图所示。不料因阳光照射、水瓶聚光,车内物品被点燃引发火灾。太阳光经过矿泉水瓶发生了___________(选填“反射”或“折射”),矿泉水瓶相当于___________。因此,提醒大家在车内不要放置有聚光效果的物品。
【答案】 折射 凸透镜
【解析】[1][2]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。
17.(2022·浙江温州·七年级期中)1590年,荷兰的眼镜制造商造出类似显微镜的放大仪器器,1610年前后,科学家伽利略和开普勒在研究显微镜,得出了显微镜的光路图,图甲是光学显微镜,图乙是物体AB过显微镜放大后,观察到的像A2B2,请结合凸透镜成像规律,解释乙图成像原理:___________。
【答案】见详解
【解析】有图可知,AB与物镜的距离在物镜的一倍焦距和二倍焦距之间,为投影仪的成像原理,成倒立、放大的实像;A1B1与目镜的距离小于目镜的一倍焦距,成正立、放大的虚像,其成像原理与放大镜一致。
三、实验探究题(每空2分,共28分)
18.(2022·广东东莞·一模)小明做“探究凸透镜成像规律”实验,凸透镜的焦距是10cm。
(1)为了使像成在光屏的中央,小明需要调节烛焰、凸透镜、光屏的中心在 ______;
(2)接着小明同学调节光屏如图1所示,发现光屏上得到一个倒立、______(选填“放大”“缩小”或“等大”)的清晰实像,生活中的 ______(选填“照相机”或“投影仪”或“测焦距”)就可以利用这样的成像原理;
(3)如图2,保持蜡烛位置不变,移动透镜至16cm刻度线处,则人眼在图中 ______处能观察到烛焰的像;
(4)如图3,在烛焰和凸透镜之间放一副眼镜,发现光屏上的像由清晰变模糊了,将光屏向透镜移动适当距离后光屏上再次呈现清晰的像,则该眼镜是 ______眼镜(选填“近视”或“远视”);
(5)透镜位置不变,若将印有字母“F”的纸片放在离凸透镜12cm的地方,我们能看到的清晰的像是图丁中 ______。
【答案】 同一高度 缩小 照相机 B 远视 B
【解析】(1)[1]实验过程中,调整凸透镜和光屏的高度,使蜡烛、凸透镜和光屏三者中心大致在同一高度,目的是使烛焰的像成在光屏的中央。
(2)[2][3]当蜡烛、凸透镜位于图乙中刻度对应的位置时,物距在大于2倍焦距,凸透镜能成倒立、缩小的实像,照相机是根据这个原理制成的。
(3)[4]此时物距为
u=16cm-10cm=6cm
物距小于焦距,成正立、放大的虚像,则人眼在图中B处能观察到烛焰的像。
(4)[5]将一副眼镜放在蜡烛和凸透镜之间,结果,光屏上原来清晰的像变模糊了,他只将光屏向靠近凸透镜的方向移动适当距离时,又在光屏上观察到蜡烛清晰的像,说明提前成像了,故放置的是使光线会聚的凸透镜,这种眼镜是用来矫正远视眼的。
(5)[6]若将印有字母“F”的纸片放在离凸透镜12cm的地方,物距大于一倍焦距小于二倍焦距,成倒立、放大的实像,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
19.(2022·山东·青岛市崂山区育才学校二模)探究凸透镜成像规律:小明用和光具座等器材,探究凸透镜成像的规律。
(1)当蜡烛、凸透镜、光屏在图所示位置时,光屏上出现了等大清晰的像,此凸透镜的焦距为 ______cm;
(2)固定凸透镜位置不变,将蜡烛移至光具座20.0cm处,应将光屏向 ______(填“左”或“右”)移动,才能在光屏上找到一个清晰的、 ______(填“放大”或“缩小”)的像,据此可以制成 ______;
(3)固定凸透镜位置不变,将蜡烛移至光具座45.0cm处,此时无论如何移动光屏都找不到像,出现这一实验现象的原因是 ______。
【答案】 10.0 左 缩小 照相机 凸透镜成虚像,并且像与物同侧
【解析】(1)[1]如图,光屏上出现了等大清晰的像,物距等于像距等于2倍焦距为20.0cm,故凸透镜的焦距为10.0cm。
(2)[2][3][4]将蜡烛移至光具座20.0cm处,物体远离凸透镜,像靠近凸透镜,光屏应向左边移动。此时物距为30.0cm,大于2倍焦距,成倒立、缩小的实像,照相机就是根据这个原理制成的。
(3)[5]固定凸透镜位置不变,将蜡烛移至光具座45.0cm处时,物距小于一倍焦距,在物体的同一侧成正立放大的虚像,虚像不能用光屏承接,无论如何移动光屏都找不到像。
20.(2022·浙江湖州·中考真题)三棱镜是一种重要的光学元件,光通过三棱镜的传播路线是怎样的呢?小越用红光以一定角度射到三棱镜上,光路图如图甲所示。改变入射角度,光路图如图乙、图丙所示。
(1)经过两次折射后,红光均向三棱镜的______(选填“顶角A”或“底面BC”)偏折。这个规律对于其他的单色光成立吗?小越选用其他不同的单色光重复上述实验,发现了同样的规律;
(2)了解了小越的探究后,老师建议小越把凸透镜分割成两部分进行思考,如图丁所示。小越经过分析和综合,理解了凸透镜对光具有______作用的原因;
(3)利用三棱镜还可以进行的探究实验是______。
【答案】 底边BC 会聚 研究白光是由哪些颜色的光组成的
【解析】(1)[1]由图甲、图乙、图丙分析可知,经过两次折射后,红光都向底边BC偏折。
(2)[2]凸透镜可以看出是两个三棱镜,两个三棱镜底边BC重合,当光线传播到凸透镜上,光线会向BC偏折,即起到会聚作用。
(3)[3]三棱镜还可以研究光的色散,研究白光是由哪些光组成的。
四、综合题:本题共3小题,共18分。
21.(6分)(2022·贵州·遵义四十二中八年级开学考试)小东同学通过调查,得到如下关于近视眼和远视眼的一些信息:
(a)人的眼球就像一架照相机,晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜,它把来自物体的光会聚在视网膜上,形成物体的像。正常人眼的晶状体厚度可以改变,对光的偏折能力随之改变,使得近处和远处物体射来的光都能够会聚在视网膜上,所以正常人眼睛既可以看清近处的物体又能看清远处的物体。当晶状体太厚或太薄,对光的偏折能力太强或太弱时,使得近处和远处物体射来的光在前后方向偏离视网膜,导致近视眼或远视眼的产生。
(b)眼镜度数的计算方法是:当焦距单位为 m 时,用透镜焦距的倒数乘以 100 即可。
请你根据所学的物理知识和以上的信息,回答问题:
(1)人的眼球的晶状体和角膜共同组成一个凸透镜。由于近视眼的晶状体太厚, 对光的偏折能力太强,因此来自远处某点的光经过晶状体折射后会聚在视网膜之_______(填“前”或“后”),所以近视眼看不清远处的物体;
(2)近视眼的矫正措施:近视者应该佩带凹透镜,利用这种透镜对光线的______作用,使图象聚焦在人眼的视网膜上,以便看清远处的物体;
(3)现有一度数为 200 度的眼镜,它的焦距应该为_______m。
【答案】 前 发散 0.5
【解析】(1)[1]眼睛的晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜,满足成倒立、缩小的实像;近视眼是像成在视网膜的前面,原因是晶状体过厚或眼睛的前后距离过长。
(2)[2]凹透镜对光线有发散作用,因此近视者应该佩带凹透镜,使光线推迟会聚,使像正好呈在视网膜上,以便看清远处的物体。
(3)[3]由眼镜度数用透镜焦距的倒数乘以100得
解得f=0.5m,即此眼镜的度数为0.5m。
22.(6分)(2022·安徽阜阳·八年级期末)将物体放在焦距为f的凸透镜主轴上,分别离透镜18cm、12 cm 和4 cm 时,各能得到缩小的实像、放大的实像、放大的虚像,则该凸透镜焦距f 满足什么取值范围?
【答案】
【解析】根据凸透镜成像的规律:当物体离透镜18cm时,成缩小的实像,则物体在二倍焦距以外,即18cm>2f
解得
f<9cm
当物体离透镜12cm时,成放大的实像,则物体在一倍焦距和二倍焦距之间,即f<12cm<2f,解得
6cm
6cm
(1)此时水杯相当于哪种光学元件?
(2)分析并写出产生这一现象的成因。
【答案】(1)凸透镜;(2)见解析
【解析】(1)水杯装有水的部分中间厚、边缘薄,所以相当于一个凸透镜。
(2)透过乙杯可以看到一个上下和左右都颠倒且放大的像,说明此时的物体位于凸透镜的一倍焦距和二倍焦距之间,能成倒立、放大的实像,原理与投影仪相同。
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