第五章 透镜及其应用 学情评估 -2024-2025学年人教版物理八年级上册

第五章 透镜及其应用 学情评估 一、选择题(本题共10小题，每小题3分，共30分) 1．下列光路图和文字对应说法正确的是(　　) , ,B.小孔成像 , , 2．下列光学元件(光学仪器)中，都能成实像的是(　　) A．平面镜、近视眼镜 B．近视眼镜、远视眼镜 C．放大镜、照相机 D．照相机、投影仪 3．图a是放置在水平桌面上的刻度尺的一部分，图b中甲、乙、丙、丁是通过凸透镜所看到的刻度尺的像。当刻度尺与凸透镜的距离小于一倍焦距时看到的像为(　　) (第3题) A．甲 B．乙 C．丙 D．丁 4．如图所示的是一条平行于主光轴的光线经透镜折射后的光路图。下列说法正确的是(　　) A．透镜的焦距等于10.0 cm B．透镜成的是虚像 C．透镜成的是正立的像 D．透镜成的是缩小的像 (第4题)(第5题) 5．如图所示的是探究凸透镜成像规律的实验装置，实验中所使用的透镜焦距为10 cm，实验中将蜡烛分别放在甲、乙、丙、丁四个位置，观察光屏上成像情况(光屏位置未标出)。下列说法正确的是(　　) A．蜡烛在甲位置时，需将光屏移动到70 cm刻度的右侧位置，才能在光屏上成清晰的像 B．蜡烛在乙位置时，透镜成像的特点与幻灯机的原理相同 C．蜡烛在丙位置时，光屏上成的清晰的像为倒立、缩小的实像 D．蜡烛在丁位置时，成正立、放大的虚像，与放大镜成像原理相同 6．某同学做凸透镜成像实验，当蜡烛距透镜15 cm时，在光屏上成放大的像，则下列说法中错误的是(　　) A．蜡烛距透镜45 cm时，一定成缩小的实像 B．蜡烛距透镜20 cm时，一定成放大的实像 C．蜡烛距透镜18 cm时，可能成放大的实像 D．蜡烛距透镜6 cm时，一定成放大的虚像 7．透过装满水的圆柱形玻璃杯，看到课本封面的“物理”两个字如图所示。下列说法正确的是(　　) A．装水的玻璃杯相当于一个凹透镜 B．玻璃杯远离课本封面时，看到的字变小 C．图中“物理”两个字是光的反射形成的 D．图中“物理”两个字是虚像 (第7题)　(第8题) 8．如图所示，某同学欲拍摄一棵高大树木的全景，但从取景框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．向后退几步，镜头后缩 B．向前再走几步，镜头后缩 C．把相机向上举高，镜头前伸 D．向地面蹲下，镜头前伸 9．小眀利用凸透镜模拟晶状体，光屏模拟视网膜，设计模拟某种眼病及其矫正后的实验，其步骤如图所示： (第9题) 步骤3“矫正”这种眼病，让烛焰清晰的像成在“视网膜”上，可行的方案是(　　) A．将凸透镜换成凹透镜 B．将蜡烛向靠近凸透镜的位置移动 C．将一个适当的凸透镜放在原凸透镜与蜡烛间的某个恰当位置 D．将一个适当的凹透镜放在原凸透镜与蜡烛间的某个恰当位置 10．关于显微镜和望远镜成像的说法： ①显微镜先成放大的实像，再成放大的虚像；②显微镜先成缩小的实像，再成放大的虚像； ③望远镜先成放大的实像，再成放大的虚像；④望远镜先成缩小的实像，再成放大的虚像。 上述说法中正确的是(　　) A．①③ B．②④ C．①④ D．②③ 二、实验探究题(本题共5小题，11、12小题各8分，13小题14分，14小题8分，15小题6分，共44分) 11．在“探究凸透镜成像规律”的实验中，凸透镜的焦距是10 cm，按照实验要求安装好实验器材，如图所示。 (1)当蜡烛位于20 cm刻度处，凸透镜位于30 cm刻度处，如图甲所示的位置时，此时移动光屏，在光屏上______(填“能”或“不能”)得到清晰的烛焰的像。 (2)保持凸透镜位置不变，将光屏移至50 cm刻度处，把蜡烛移至15 cm刻度处后，如图乙所示，将光屏向______(填“左”或“右”)移动适当位置，能在光屏上得到清晰的像。 (3)如图丙所示，此时光屏上有烛焰清晰的像，若撤去光屏，人在图中所示的位置________(填“能”或“不能”)看到烛焰清晰的像。 (4)图丁为某次实验中观察到的现象，请在图丁中标出透镜的右侧焦点F。 (第11题) 　(第12题) 12．小亮的爷爷看报纸时需要用放大镜才能看清。 (1)小亮透过放大镜观看周围时发现：如图甲所示，离他比较远的钟表竟然呈现了倒立、缩小的样子；随着他走近钟表，如图乙所示，又观察到钟表__________的样子。针对以上现象，小亮思考了下面四个问题，其中最有探究价值且易于探究的科学问题是______(填字母) A．凸透镜在什么条件下能成什么样的像？ 　 B．物体通过凸透镜所成的像都有哪些种类？ C．凸透镜的成像情况与物、镜间的距离有何关系？ D．物体通过凸透镜的成像情况都与哪些因素有关？ (2)小亮想用家中的蜡烛、白纸板和凸透镜进行探究，还需要用到的测量仪器是__________________。 (3)如图丙所示，小亮将蜡烛、凸透镜、白纸板沿直线依次放在桌面上，点燃蜡烛后，调节凸透镜和白纸板的高度，使像成在白纸板的中心。 (4)接着小亮进行了多次实验和测量，并将测量情况记录在下表中。 实验序号 物、镜间的距离u/ cm 成像的特点 1 30 倒立缩小的像 2 25 倒立缩小的像 3 20 倒立缩小的像 4 15 倒立放大的像 5 10 倒立放大的像 小亮分析表中数据，得出结论：物体距离凸透镜大于15 cm时成倒立、缩小的像，物体距离凸透镜小于或等于15 cm时成倒立、放大的像。同学小华看了小亮的数据后，有不同看法，他认为结论是：物体距离凸透镜大于或等于20 cm时成倒立、缩小的像，物体距离凸透镜小于20 cm时成倒立、放大的像。为解决争议，他们想在物、镜间距离是15～20 cm的范围内继续多做几次实验，找到______________，使结论更可靠。 13．小明在“探究凸透镜成像规律”的实验中，用装有发光二极管的、有方格的白纸板做发光物体，又用同样大小有方格的白纸板做光屏，然后将发光物体、凸透镜和光屏组装到光具座上并调整好。光具座上标尺的刻度范围如图甲所示。 (第13题) (1)桌上现有A、B两个凸透镜，其中凸透镜A焦距为50 cm，凸透镜B焦距为10 cm。应选用凸透镜________(填“A”或“B”)。 (2)为了便于观察实验现象，实验环境应该________(填“较亮”或“较暗”)些。 (3)记录实验数据如下表，请将所缺的实验数据和像的性质补充完整。 实验序号 物距u/ cm 像距v/ cm 像的性质 1 30 15 ① 2 20 20 倒立、等大的实像 3 15 ② 倒立、放大的实像 4 6 无 正立、放大的虚像 实验中，①处应填____________________；②的数字是______。 (4)用这种发光物体和光屏做实验，最主要的一个优点是__________________________。 (5)小明保持在较远位置观察，将发光物体由左向右移动，观察到了下面6个像，请你按照像出现的先后顺序将其排列：__________________(填序号)。 (6)如图乙所示，该实验中使用“T”形发光物体存在不足，图丙中的发光物体的设计能弥补这一不足的是________(填字母)。 14．小亮同学在实验室探究“凸透镜成像的规律”。 　　 (第14题) (1)小亮点燃蜡烛，从蜡烛所在的这一侧向凸透镜上观察，他看到凸透镜上有两个像。如图甲所示，则这两个像是因为光的__________而形成的。 (2)当各元件在光具座上的位置如图乙所示时，光屏上恰好呈现清晰的像(像未画出)，这个像一定是____________(填“放大”“缩小”或“等大”)的像。 (3)若将图乙中的蜡烛和光屏的位置对调，则光屏上仍能承接到烛焰清晰的像，其原因是凸透镜成像的光路是____________。 (4)如图丙所示，一束光AB平行于主光轴射向凸透镜。光线发生折射后，经一平面镜反射后再次射向了凸透镜，产生了平行于主光轴的光线CD，请画出平面镜的位置并完成光路图。 15．如图所示，平行光通过图中左侧虚线框(其中放置一块透镜)后，在右侧光屏上形成一个圆形光斑，该光斑的直径比透镜大。请你判断虚线框中是否是凸透镜，说出接下来的操作及判断方法。(不添加其他器材) (第15题) (1)操作：将光屏____________。 (2)判断方法：___________________________________________________________________________________________________________________________________。 三、综合应用题(本题共7小题，16小题1分，17小题3分，18、19小题各2分，20小题8分，21小题6分，22小题4分，共26分) 16．小明用两个焦距不同的凸透镜，分别观察同一课本上的文字。当凸透镜到课本的距离相等时，看到如图甲、乙两种不同的像，甲图中凸透镜的焦距为f甲，乙图中凸透镜的焦距为f乙，那么f甲__________(填“＜”“＞”或“＝”)f乙。 (第16题)　(第17题) 　　(第18题)　　(第19题) 17．如图所示是微型手电筒所用的小灯泡，小灯泡前端的A部分相当于____________，从A处射出的光为______________(填“发散”“平行”或“会聚”)光线，这种小灯泡的灯丝位于A的__________处。 18．如图所示是安装在汽车上的“倒车防撞可视雷达”，安装在车尾的摄像头对准车后的障碍物，障碍物经摄像头中的凸透镜成倒立、缩小的______(填“实”或“虚”)像，这个像通过电子装置加工、调整并传递到显示屏上，司机据此可以准确地了解车后的情况。如果看到显示屏中的障碍物的像变大，则障碍物离车尾的距离变________。 19．太原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1 m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__________(填“大于”“等于”或“小于”)50 cm。 20．阅读理解。 眼睛 人类和某些动物的眼睛很像一架照相机。眼球内的晶状体相当于一个凸透镜，视网膜相当于光屏。我们看物体时，是通过睫状体的伸缩来调节晶状体的弯曲程度，改变晶状体的焦距，使不同远近的物体都能在像距相同的视网膜上生成清晰的倒立实像，如图所示。眼睛与照相机的不同之处是：人的眼睛是通过调节焦距来获得清晰的像，普通照相机是通过改变像距使像变得清晰的。由眼睛的调节作用所能看清的最远点，叫远点，正常眼的远点在极远处。眼睛所能看清的最近的点，叫近点，正常眼的近点约距眼10 cm。看物体时间较长也不易感到疲劳的距离叫明视距离，正常眼的明视距离为25 cm。从眼的光心向物体两端所引的两条直线的夹角叫视角。视角越大，对物体的观察就越清楚。 (第20题) 阅读上文后，请你回答下列问题： (1)眼球内的晶状体相当于一个________，视网膜相当于__________。 (2)人眼视网膜上所成的像是__________、__________的__________像，眼睛与照相机成像的不同之处是________________________________________________________________________________________________________。 (3)正常眼睛观察物体的最佳距离为____________ cm。 (4)某人视力正常，当他用平面镜仔细观察自己的脸部时，应当把镜子拿到离眼睛________ cm处最为合适。 21．为了提高防火意识，消防部门当众演示了一个令人惊奇的实验。将装有水的球形鱼缸摆放在窗边，让阳光透过鱼缸照射到窗帘上，窗帘上聚光点的温度会迅速上升，一会儿后，窗帘被点燃了。请你用光学知识解释这一现象。(学生不允许模仿此实验，避免发生火灾) 22．如图所示，请分别画出光线①的折射光线，光线②的入射光线。 (第22题) 答案 一、1.D　2.D　3.B　4.A　5.D　6.B 7．B　点拨：装水的玻璃杯中间厚边缘薄，相当于一个凸透镜，故A错误；玻璃杯远离课本封面时，物距变大了，像距会变小，看到的字变小，故B正确；图中“物理”两个字是倒立的实像，是由光的折射形成的，故C、D错误。 8．A 9．C　点拨：将凸透镜换成凹透镜，凹透镜不能成实像，光屏上不能成像，故A不符合题意；由步骤1和2可知，光屏向右移动，成清晰的像，根据凸透镜成实像时，物远像近像变小的规律，将蜡烛向远离凸透镜的位置移动，像可以成在原来位置的光屏上，故B不符合题意；由步骤1和2可知，光屏向右移动，成清晰的像，这说明像成在视网膜的后面，属于远视眼，凸透镜对光有会聚作用，将一个适当的凸透镜放在原凸透镜与蜡烛间的某个恰当位置，像可以成在原来位置的光屏上，故C符合题意，D不符合题意。 10．C 二、11.解：(1)不能　 (2)右　 (3)能　 (4)如图所示。 (第11题) 12．(1)倒立、放大；C　(2)刻度尺　(4)等大的像 13．(1)B　 (2)较暗　 (3)①倒立、缩小的实像　②30 (4)便于比较像与物的大小　 (5)⑤⑥③①②④　 (6)D 14．解：(1)反射　 (2)放大　 (3)可逆的 (4)如图所示。 (第14题) 15．(1)向左移动　 (2)若光斑一直变小，则为凹透镜；若光斑先变小后变大，则为凸透镜　　 点拨：(1)凸透镜对光线有会聚作用，且光线会聚到焦点后又会发散；而凹透镜对光线有发散作用。因为此时光屏上成的是光斑，不是最小、最亮的点，所以应该将光屏向左移动。(2)根据透镜对光线的作用可判断，在光屏向左移动的过程中，若光斑一直变小，则为凹透镜；若光斑先变小后变大，则为凸透镜。 三、16.＞ 17．凸透镜；平行；焦点 18．实；近 19．凸；小于 20．(1)凸透镜；光屏 (2)倒立；缩小；实；人的眼睛是通过调节焦距来获得清晰的像，普通照相机是通过改变像距使像变清晰 (3)25　 (4)12.5 21．答：装有水的球形鱼缸相当于凸透镜，凸透镜对光线有会聚作用。当阳光透过球形鱼缸时，将会聚于窗帘上某点处，窗帘上的聚光点温度上升，窗帘被点燃。 22．解：如图所示。 (第22题) ( 11 ) 学科网（北京）股份有限公司 $$