第五章透镜及其应用-2024--2025学年初中物理人教版八年级上册

第五章 透镜及其应用2024--2025学年 初中物理人教版八年级上册 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．下列说法错误的是（　　） A．将冰块磨成凸透镜，聚焦太阳光，将火柴头放在透镜的焦点处，可能在冰凸透镜消融之前点燃火柴头 B．用放大镜看墙上的地图，可能看到放大的像，也可能看到倒立、缩小的像 C．使用投影仪时，投影仪镜头到屏幕的距离应该在二倍焦距之外 D．照相机可以成倒立缩小的实像，小孔成像也是这样，都是光的神奇折射造成的 2．用照相机拍摄人物照片时（　　） A．人立在镜头的一倍焦距之内 B．人立在镜头的一倍焦距之外与两倍焦距之内 C．人离镜头越近，得到的照片越小 D．人必须立在两倍焦距之外 3．凸透镜前有一个物体，经凸透镜折射后，在光屏上能成一个缩小的像。若物体以速度v沿垂直于主铀[即主光铀]的方向长高，则（　　） A．像也以速度v长高 B．像以大于v的速度长高 C．像以v的速度缩小 D．像以小于v的速度长高 4．下列有关光现象的说法中正确的是（　　） A．图甲中的手影游戏现象说明光是沿直线传播的 B．图乙中的漫反射的光线是杂乱无章的，所以漫反射不遵循光的反射定律 C．图丙中反映的是远视眼的成像情况，应该配戴凹透镜矫正 D．图丁中海市蜃楼是由光的反射形成的 5．到西部地区支教的王老师发现这里的孩子很少玩手机，视力很好，基本没有戴眼镜的。一天物理课后，①同学们好奇地围着王老师：“王老师，你的眼镜是凸透镜还是凹透镜？”②王老师微微一笑：“你们猜猜。”同学们七嘴八舌地说出自己的猜想，③并提出“眼看、手摸、放在太阳下看是聚光还是散光、看远处的物体”等验证办法。④随后，同学们小心地拿着王老师的眼镜，来到教室外面进行探究，根据观察到的现象得出“是凹透镜”的结论。上述过程，属于实验探究的“提出问题”环节的是：（    ） A．① B．② C．③ D．④ 6．2023年2月哈工大宣布突破EUV光刻机关键技术，光刻技术是利用缩图透镜将绘制在掩膜上的电路图通过光源投射到涂有光刻胶的硅片上，从而制造出集成电路的方法，下列说法正确的是（　　） A．电路图在硅片上成的像是虚像 B．掩膜位于缩图透镜的二倍焦距以外 C．硅片位于缩图透镜一倍焦距以内 D．要减小硅片上的像，掩膜需向下移动 7．如图所示，在“探究凸透镜成像的规律”实验中，下列说法正确的是（　　） A．将蜡烛移至a处时，移动光屏，可看见放大、正立的实像 B．将蜡烛移至b处时，移动光屏，可看见缩小、倒立的实像 C．将蜡烛移至c处时，移动光屏，可看见放大、正立的虚像 D．将蜡烛移至d处时，移动光屏，可看见缩小、倒立的实像 8．为了保证校园安全，某学校利用人工智能技术，实行“刷脸”人入校门。如图所示，下列有关说法正确的是（　　） A．“刷脸”时，面部应位于摄像头两倍焦距之外 B．摄像头成像利用的是光的反射 C．摄像头成像特点与投影仪相同 D．“刷脸”时，面部经摄像头成正立缩小的实像 9．当烛焰离凸透镜4厘米时，在凸透镜另一侧的光屏上成一个倒立、放大的实像。该凸透镜的焦距可能为（　　） A．1厘米 B．3厘米 C．4厘米 D．5厘米 10．2023年5月18日至19日，中国—中亚峰会在中国西安举行，这是31年来中国同中亚五国首次以实体形式举办峰会。以下对本次峰会四幅图解释不正确的是（　　） A．长安塔上的灯璀璨夺目，是因为它是光源 B．一道道光束可以用光的直线传播解释 C．长安塔在水面上的倒影是光的反射形成的 D．观众在手机里看到的现场照片实际是虚像 二、填空题 11．物理老师利用手机给同学们直播了一个演示实验，实验器材离摄像头的距离应在镜头的 的范围。如果想让视频上的图像变大，可以让手机 （选填“靠近”或“远离”）实验器材。直播时为不干扰家人，可以调低音量，这是改变了声音的 。 12．小红在探究凸透镜成像规律时，安装好器材，调节蜡烛、凸透镜与光屏在如图所示的位置，像是 （放大/等大/缩小）的，该凸透镜的焦距为 cm；此时在凸透镜前放一眼镜片，光屏稍向右移得到清晰的像，则该透镜是 （近视/远视）镜片。 13．如图所示是“新冠肺炎”疫情防控期间各学校门口张贴的“健康码”，进入学校的人员需要健康码扫码认证，认证结果为绿码时，方可入校。用于扫码的手机摄像头相当于一个 透镜，其成像原理与生活中的 （选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）相同。    14．学生不注意用眼卫生，经常使用手机或看电视，长时间盯着屏幕，容易导致视力下降，患上近视眼，应佩戴 透镜做成的眼睛，人眼的成像原理与照相机相同。 15．按要求填空： (1)如图甲所示，往鼓面上撒一些纸屑，用大小不同的力敲鼓，听到的鼓声越响，观察到小纸团跳得越高，由此可得两个结论：一是声音是由于物体的 而产生的，二是声音的响度与 有关； (2)如图乙所示是测量凸透镜焦距的一种方法，在光具座上依次放置凸透镜和光屏，调整它们的高度，让平行于主光轴的光线射向凸透镜，调整光屏和凸透镜间的距离，在光屏上得到最小、 的光斑，就是凸透镜的焦点，图乙中测出该凸透镜的焦距是 cm。 三、作图题 16．在图中，根据给出的入射光线画出折射光线。 17．如图，蜡烛A经凸透镜后成像于位置，请利用凸透镜对光的作用，作出凸透镜的位置，并标出其右侧焦点F的位置。 四、实验题 18．在探究“凸透镜成像的规律”的实验中，进行如下实验。 (1)如图甲所示，测得本实验所用凸透镜的焦距为 cm。在光具座上组装并调整实验器材，使烛焰和光屏的中心位于凸透镜的 上，如图乙所示，光屏上成倒立、 （选填“放大”或“缩小”）的实像； (2)人的眼睛是通过改变晶状体的厚度来看清远近不同物体的，现将图乙中虚线圆圈部分当作人的“眼睛”，当蜡烛远离“眼睛”时，“眼睛”需调节凸透镜的厚度使其 （选填“变薄”或“变厚”），改变其对光线的偏折能力，从而在光屏上成清晰的像。若该“眼睛”无法调节凸透镜达到应有的厚度，则该“眼睛”为 （选填“近视眼”或“远视眼”），应该配戴 （选填“凸透镜”或“凹透镜”）进行矫正； (3)讲台上有一发光体，同学们利用凸透镜和光屏观察发光体在各自光屏上所成的像，小京所用凸透镜离发光体较近，小强所用凸透镜离发光体较远，发现两人光屏上呈现的像的高度相等，则小京所用凸透镜的焦距 小强所用凸透镜的焦距．（选填“大于”“等于”或“小于”） 19．“冰能生火”，这是真的吗？为了验证这一现象的真实性，实验小组用冰块制作成透镜。如图所示是用冰块打磨的凸透镜，利用凸透镜实验者成功将手中的报纸点燃。请你回答： (1)制作透镜的过程中要尽量避免阳光直射，原因是为了减缓冰块 ；（填物态变化名称） (2)能将报纸点燃是因为凸透镜对光产生 作用；凸透镜表面 （选填“光滑”或“粗糙”），可以增加透镜对光的这种作用效果； (3)将报纸放置在凸透镜的 位置，可以更快点燃报纸。 20．小明在做“探究凸透镜成像规律”的实验 (1)在图1位置时，烛焰恰好在光屏上成清晰的像，这个像的成像原理与 （选“放大镜”、“投影仪”或“照相机”）相同。 (2)若将蜡烛向左移动少许，光屏上的像变模糊。若要再次在光屏上得到清晰的像，可采用下列方法： ①若移动光屏，则应将光屏向左移动，此时像的大小比原来的像要 （填“大”或“小”些。 ②若不移动光屏，则可在蜡烛和凸透镜之间再放上一个焦距合适的 （选填“近视眼镜”或“远视眼镜”）。 (3)如图2，蜡烛在光具座上A处向左移动距离s到C，为在光屏上再次成清晰的像，则他应将光屏向左移动，光屏移动距离为s′ s（填“＞”“＝”或“＜”）。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案： 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D D D A A B D A B D 1．D 【详解】A．因为凸透镜对光线起会聚作用，因此将冰块磨成凸透镜，聚焦太阳光，将火柴头放在透镜的焦点处，可能在冰凸透镜消融之前点燃火柴头，故A正确，不符合题意； B．因为放大镜是凸透镜，而凸透镜既可以成放大的像，也可能看到倒立、缩小的像，故B正确，不符合题意； C．投影仪是应用物距大于一倍焦距小于二倍焦距，凸透镜成倒立、放大的实像，像距大于二倍焦距，所以镜头和屏幕之间的距离大于二倍焦距，故C正确，不符合题意； D．照相机和小孔成像都可以成倒立缩小的实像，但凸透镜成像是由于光的折射形成的，小孔成像是由于光沿直线传播形成的，故D错误，符合题意。 故选D。 2．D 【详解】A．人立在镜头的一倍焦距之内，凸透镜成正立、放大的虚像，应用于放大镜，故A不符合题意； B．人立在镜头的一倍焦距之外与两倍焦距之内，成倒立、放大的实像，应用于幻灯机和投影仪，故B不符合题意； C．人离镜头越近，物距越小，像距越大，像越大，故C不符合题意； D．人在两倍焦距之外，成倒立、缩小的实像，应用于照相机和摄像机，故D符合题意。 故选D。 3．D 【详解】凸透镜前有一个物体，经凸透镜折射后，在光屏上能成一个缩小的像。根据凸透镜的成像规律知，此时物距大于像距，若物体以速度v沿垂直于主轴的方向长高，像也在长高，但像的长高量小于物体，故像长高的速度小于v。综上分析，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 4．A 【详解】A．手影是手的影子，影子是由于光的直线传播而形成的。当光源发出的光射在不透明的物体上时，会在其背后形成影子。故A正确； B．图乙中虽然发生了漫反射，但每条光线也要遵循光的反射定律，故B错误； C．由图丙可知，反映的是配戴凹透镜矫正后的成像情况，由于凹透镜对光有发散作用，所以此透镜应是纠正近视眼，故C错误； D．图丁中海市蜃楼是光在不均匀空气中发生折射形成的，而不是由光的反射形成的，故D错误。 故选A。 5．A 【详解】“实验探究”通常包括几个环节：提出问题、猜想与假设、制定计划与设计实验、进行实验与收集证据、分析与论证、评估、交流与合作。 ①．同学们好奇地围着王老师：“王老师，你的眼镜是凸透镜还是凹透镜？”，这就是“提出问题”环节。故①符合题意； ②．王老师微微一笑：“你们猜猜。”同学们七嘴八舌地说出自己的猜想，这不是提出问题的环节，而是“猜想与假设”环节，故②不符合题意； ③．并提出“眼看、手摸、放在太阳下看是聚光还是散光、看远处的物体”等验证办法，这里同学们提出了验证的办法，属于设计实验环节，不是“提出问题”环节。故③不符合题意； ④．随后，同学们小心地拿着王老师的眼镜，来到教室外面进行探究，这属于实验探究的“进行实验与收集证据”环节，故④不符合题意。 故选A。 6．B 【详解】A．由图和题意可知，该缩图透镜为凸透镜，且要将电路图投射到硅片上，所以在硅片上成的是实像，故A错误； BC．凸透镜成倒立缩小实像的条件是物距大于二倍焦距，像距在一倍焦距与二倍焦距之间。则掩膜位于缩图透镜二倍焦距之外，硅片到缩图透镜的距离（像距）在一倍焦距和二倍焦距之间，故B正确，C错误； D．要想硅片上所刻电路变小，根据凸透镜成实像时物远像近像变小。即像要变小，应增大物距，需将掩膜向上移动，故D错误。 故选B。 7．D 【详解】A．由图可知，将蜡烛移至a处时，物距小于一倍焦距，成正立、放大的虚像，移动光屏，找不到像，故A错误； B．将蜡烛移至b处时，物距等于一倍焦距，此时不成像，故B错误； C．将蜡烛移至c处时，物距大于一倍焦距小于二倍焦距，移动光屏，可看见放大、倒立的实像，故C错误； D．将蜡烛移至d处时，物距处于两倍焦距以外，可以成缩小、倒立的实像，故D正确。 故选D。 8．A 【详解】AD．“刷脸”时，面部应位于摄像头两倍焦距之外，成的像是缩小、倒立的实像，故A正确，D错误； BC．摄像头成像利用的是光的折射，光经过不同介质成像，成像原理与照相机相同，都是倒立缩小的实像。故BC错误。 故选A。 9．B 【详解】物体离凸透镜4cm时，在透镜的另一侧得到一个倒立的、放大的实像，则 2f>u>f 所以 2f>4cm>f 即 2cm﹤f﹤4cm 则满足此条件的只有一个3cm，故B正确。 故选B。 10．D 【详解】A．根据光源的定义可知，长安塔上的灯能够发光，是光源，故A正确，不符合题意； B．光现象中，一道道光束说明光在同种均匀介质中沿直线传播，故B正确，不符合题意； C．光现象中，长安塔在水面上的倒影属于平面镜成像，是光的反射形成的，故C正确，不符合题意； D．手机摄像头相当于凸透镜，成倒立缩小的实像。观众在手机里看到的现场照片实际是实像，故D错误，符合题意。 故选D。 11． 大于二倍焦距 靠近 响度 【详解】[1]视频摄像头的镜头与照相机的镜头类似，摄像头相当于一个凸透镜，成倒立缩小的实像，则实验器材离摄像头的距离应在镜头的大于二倍焦距的范围。 [2]如果想让视频上的图像变大，根据凸透镜成实像时“物近像远像变大”，即可以让手机 靠近实验器材，然后可使像变大。 [3]响度是声音的强弱，调低音量是改变了声音的响度的大小。 12． 等大 10.0 近视 【详解】[1]由图可知，此时 则此时成的像是倒立、等大的实像。 [2]由凸透镜成像规律得 则 则 [3]此时在凸透镜前放一眼镜片，光屏稍向右移得到清晰的像，说明该镜片是凹透镜，会将光线推迟会聚成像，是近视镜片。 13． 凸 照相机 【详解】[1][2]用于扫码的手机摄像头，相当于凸透镜，能成倒立缩小的实像，与照相机的成像原理相同。 14．凹 【详解】近视眼看远处物体时成像在视网膜的前方，所以在光进入眼睛前将其发散，应佩戴凹透镜。 15．(1) 振动 振幅 (2) 最亮 10.0 【详解】（1）[1]敲鼓时，洒在鼓面上的纸屑会跳动，说明鼓发声时，鼓面在振动，说明声音是由物体振动产生的。 [2]鼓声越响，纸屑跳得越高，声音越响，纸屑跳得越高，说明发声体振动的幅度越大，发出的声音越响，所以声音的响度与振幅有关。 （2）[1]由于凸透镜具有聚光能力，所以让平行于主光轴的光线射向凸透镜，调整光屏和凸透镜间的距离，凸透镜将光聚焦在光屏一点上，故可以在光屏上得到最小、最亮的光斑，就是凸透镜的焦点所在位置。 [2]由图乙可知，刻度尺的分度值为1cm，光屏上的最小、最亮的光斑距离凸透镜的光心10.0cm，所以凸透镜的光心和凸透镜的焦点之间距离为10.0cm，故凸透镜的焦距是10.0cm。 16． 【详解】平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点；过光心的光线其传播方向不变；如图所示： 17． 【详解】连接蜡烛A、像点，连线与主光轴的交点是光心O，过光心垂直凸透镜的主光轴画出凸透镜；从A点作平行于主光轴的入射光线，经凸透镜折射后的折射光线过其像点，该折射光线与主光轴的交点为凸透镜的右侧焦点F，如图所示： 18．(1) 10.0 主光轴 缩小 (2) 变薄 近视眼 凹透镜 (3)小于 【详解】（1）[1] 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，焦点到光心的距离是凸透镜的焦距，图中刻度尺的分度值为1cm，所以测得本实验所用凸透镜的焦距为10.0cm。 [2] 为了使像成在光屏中央，在光具座上组装并调整烛焰、凸透镜和光屏的位置，使烛焰和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上。 [3] 由图乙可知，此时物距大于像距，即物体在二倍焦距外，像在一、二倍焦距之间，成倒立、缩小的实像。 （2）[1]当蜡烛远离“眼睛”时，根据凸透镜成实像时，物远像近像变小可知，此时像成在光屏的前方。为了让像重新成在光屏上，即像距要变大，则需要使凸透镜对光的会聚能力变弱，所以应使凸透镜的厚度变薄，才能将光线推迟会聚成像。 [2] [3]若该“眼睛”无法调节凸透镜达到应有的厚度，此时像成在光屏的前方，与近视眼成像情况相同，可以配戴凹透镜矫正； （3）同学们利用凸透镜和光屏观察发光体在各自光屏上所成的像，小京所用凸透镜离发光体较近，小强所用凸透镜离发光体较远，说明小京的物距小于小强的，而两人光屏上呈现的像的高度相等，说明小京所用的凸透镜对光的会聚作用更强，焦距更短，所以小京所用凸透镜的焦距小于小强所用凸透镜的焦距。 19．(1)熔化 (2) 会聚 光滑 (3)焦点 【详解】（1）用冰块打磨的凸透镜，需要避免冰块吸热后的熔化，要尽量避免阳光照射而吸热。 （2）[1][2]因为凸透镜对光有会聚作用，所以能将报纸点燃；凸透镜表面光滑，可以增加会聚作用效果。 （3）凸透镜将平行于主轴的光会聚到焦点上，将报纸放置在凸透镜的焦点位置，可以更快点燃报纸。 20．(1)投影仪 (2) 小 近视眼镜 (3)＞ 【详解】（1）由图可知，此时的物距小于像距，成倒立、放大的实像，其应用是投影仪。 （2）[1]根据凸透镜成实像时，由于物距变大，像距变小，像变小，则此时像的大小比原来的像要小。 [2]若不移动光屏，根据凹透镜对光线有发散作用，则可在蜡烛和凸透镜之间再放上一个焦距合适的凹透镜，延迟了对光线会聚，也可再次在光屏上得到清晰的像，凹透镜可以矫正近视眼。 （3）当蜡烛在光具座上A处向左移动距离s到C时，由于物体在二倍焦距和一倍焦距之间，所以像移动的距离会大于物体移动的距离。因此，为了使得像能够再次清晰地成在光屏上，他应将光屏向左移动，但光屏移动的距离s′会大于蜡烛移动的距离s。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$