5.3 凸透镜成像的规律 课时作业-2024-2025学年人教版物理八年级上学期

5.3 凸透镜成像的规律 课时作业 学校：___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．在探究凸透镜成像规律的实验中，蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示，烛焰在光屏上恰好成一清晰的像（像未画出）.此时紧贴在凸透镜前再放置一块凸透镜，若要使光屏上的像再次清晰，则可以( ) A.将蜡烛适当右移，光屏上会成放大的像 B.将蜡烛适当左移，光屏上会成缩小的像 C.将光屏适当左移，光屏上会成放大的像 D.将光屏适当右移，光屏上会成缩小的像 2．如图所示，F为凸透镜的焦点，为物体AB的像，则物体AB在( ) A.图中Ⅰ区域，比大，箭头方向向上 B.图中Ⅱ区域，比大，箭头方向向下 C.图中Ⅲ区域，比大，箭头方向向上 D.图中Ⅳ区域，比小，箭头方向向下 3．图甲是“测凸透镜焦距”的装置图，图乙是“探究凸透镜成像规律”的装置图.蜡烛、凸透镜、光屏在图乙所示位置时烛焰能在光屏上成完整清晰的像（像未画出）.下列说法正确的是( ) A.由图甲可知凸透镜的焦距是40 cm B.图乙中的烛焰成的是倒立、放大的实像 C.图乙中若用遮光板挡住凸透镜的上半部分，光屏上只出现烛焰下半部分的像 D.图乙中当蜡烛移至42 cm处时，无论怎样移动光屏，光屏上始终接收不到像，要想观察到像，可以从凸透镜的右侧用眼睛观察 4．小杨做探究凸透镜成像规律的实验.将焦距为10 cm的凸透镜固定在光具座上50.0 cm刻度线处，光屏和点燃的蜡烛分别位于凸透镜两侧，实验前调整烛焰中心、透镜中心和光屏中心在同一高度，如图所示.下列四个选项中，判断正确的是( ) A.若蜡烛放置在10.0 cm刻度线处，移动光屏，在光屏上不能呈现烛焰清晰的像 B.若蜡烛放置在20.0 cm刻度线处，移动光屏，可在光屏上呈现烛焰清晰放大的实像 C.若蜡烛放置在35.0 cm刻度线处，移动光屏，可在光屏上呈现烛焰清晰放大的实像 D.若蜡烛放置在45.0 cm刻度线处，移动光屏，可在光屏上呈现烛焰清晰缩小的实像 5．在“探究凸透镜成像规律”的实验中，当点燃的蜡烛、凸透镜及光屏处于如图所示的位置时，在光屏上得到烛焰清晰的像。下列说法中正确的是( ) A.该凸透镜的焦距范围为 B.光屏上成倒立、放大的实像 C.透镜不动，蜡烛向右移动，光屏向左移动，可再次得到清晰的像 D.蜡烛和光屏不动，移动凸透镜到适当位置，光屏上可再次得到清晰的缩小的像 6．小明用放大镜看说明书上很小的字,当距离字15cm时能看清楚,则该放大镜的焦距可能是( ) A.20cm B.15cm C.10cm D.5cm 7．小明用蜡烛、焦距为10cm的凸透镜和光屏等器材探究凸透镜成像的规律。蜡烛、凸透镜和光屏放置在如图所示的位置，光屏上得到烛焰清晰的像。保持蜡烛和凸透镜的位置不变，换用焦距为20cm的凸透镜继续实验，下列说法正确的是( ) A.向右移动光屏，可以在光屏上得到烛焰放大的清晰的实像 B.向右移动光屏，可以在光屏上得到烛焰缩小的清晰的实像 C.向左移动光屏，可以在光屏上得到烛焰放大的清晰的实像 D.无论怎样移动光屏，在光屏上都得不到烛焰的清晰的像 8．如图所示，小明将蜡烛、凸透镜（）、光屏依次摆放在光具座上，光屏上成清晰的烛焰像，然后进行了如下的操作和判断（每次操作均在图中基础上），下列说法正确的是( ) A.根据图中凸透镜成像原理可制成投影仪 B.将蜡烛放在45cm刻度线处，移动光屏，光屏上成正立放大的烛焰像 C.小明把自己的眼镜放在蜡烛和透镜之间，然后向左移动光屏，光屏上可再次成清晰的烛焰像，由此可以判断小明戴的是近视镜 D.将蜡烛沿光具座移动15cm，再适当移动光屏，一定能在光屏上成清晰放大的烛焰像 9．在“探究凸透镜成像规律的实验”中，小红调节蜡烛，凸透镜和光屏的位置，在光屏上成清晰的像如图所示，下列说法正确的是( ) A.教学中使用的投影仪就是利用了图中的成像规律 B.如果使蜡烛向左移动，光屏需要向右移动才能接收到清晰的像 C.换上焦距小一些的凸透镜，只将蜡烛向右适当移动就能在光屏上接收到清晰的像 D.如果把蜡烛与光屏对调，光屏上将不会出现清晰的像 10．某班同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中，记录并绘制了像到凸透镜的距离v跟物体到凸透镜的距离u之间关系的图象，如图所示，下列判断正确的是( ) A.该凸透镜的焦距是 8cm B.当时，在光屏上能得到一个倒立缩小的像 C.当时成放大的像，投影仪就是根据这一原理制成的 D.把物体从距凸透镜 12cm 处移动到24cm处的过程中，像逐渐变大 11．在探究凸透镜成像规律的实验中，当凸透镜、光屏和烛焰的位置如图所示时，光屏上能成一个清晰的像（像未画出），下列说法正确的是 ( ) A.照相机就是根据这个成像规律工作的 B.凸透镜不动，把光屏与蜡烛交换位置，光屏上将出现清晰放大的像 C.凸透镜不动，当把蜡烛向左移动时，要成清晰的像，光屏需向左移动 D.随着蜡烛燃烧烛焰逐渐向下移动，光屏上的像也向下移动 12．在做凸透镜成像实验时，将点燃的蜡烛沿着光具座，从凸透镜二倍焦距以外的某位置向焦点移动.在此过程中，像的大小及像距的变化情况是( ) A.像和像距都逐渐变大 B.像和像距都逐渐变小 C.像逐渐变大，像距逐渐变小 D.像逐渐变小，像距逐渐变大 13．《重庆市消防条例》规定：2023年7月1日起，禁止携带电动自行车或其电池进入电梯轿厢，一旦有人违规操作，会被电梯内的摄像头拍摄成像并智能识别，电梯将停止运行并发出声、光警报，如图所示，某次警报时，摄像头凸透镜成像的像距为10.1mm，则凸透镜的焦距可能为( ) A.5mm B.10mm C.15mm D.20mm 14．如图为一种新型医用投影式血管显像仪，它可以帮助医生在扎针时准确找到血管的位置。工作时显像仪发射红外线照射患者皮肤，由于血管和其他组织对红外线的吸收效果不同，从皮肤反射回来的红外线通过显像仪的摄像头即可形成清晰的血管影像，该影像再通过可见光投回到皮肤上原来的部位，就可以显现血管的位置。关于投影式血管显像仪，下列说法正确的是( ) A.红外线通过摄像头形成的血管影像是红外线折射形成的 B.红外线通过摄像头形成的血管影像是正立的虚像 C.摄像头与皮肤之间的距离在摄像头的一倍焦距以内 D.摄像头相当于凹透镜 15．某同学探究凸透镜成像规律时，光屏上得到了烛焰清晰的像（像未画出），如图所示。下列说法正确的是( ) A.光屏上的像是正立的 B.光屏上的像是放大的 C.投影仪是利用此成像原理制成的 D.撤去光屏，烛焰的像仍然在原处 二、实验题 16．某同学用如图所示的实验装置探究凸透镜的成像情况。 （1）他调节烛焰、凸透镜和光屏三者的中心，使它们大致在同一高度。这样做的目的是什么？ （2）当蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示时，光屏上呈现一个倒立、缩小的像。保持蜡烛和光屏的位置不变，当他把凸透镜移动到光具座34 cm刻度位置时，光屏上又呈现一个清晰的像。这个像比原来的像大还是小？为什么？ （3）有人说，根据以上数据可以判断该凸透镜的焦距必定满足：。这个判断是否正确？为什么？ 三、计算题 17．如图是某茶艺师收藏的建水紫陶柴烧壶，它是融合泥料加工、艺术创作和柴烧工艺于一体的艺术精华。痴迷于物理的小英看到这个茶壶，很想知道这个茶壶的泥料密度和茶壶的容量，于是她借助老师的天平测得壶盖的质量为44.4 g，再把壶盖放入装满水的溢水杯中，测得溢出水的质量为14.8 g。问： （1）茶壶盖的体积是多少？ （2）这种泥料的密度是多少？ （3）为了测量这个茶壶的容量，小英称得壶身（不含壶盖）的质量为155.6 g，老师提醒小英，刚才测量壶盖体积时，壶盖带有水，小英略加思索后，只擦干了壶盖内侧的水，重新测量壶盖的质量为45.4 g，将壶装满水后，盖上壶盖，称得总质量为401 g，则该茶壶的容量是多少mL？ 18．如图所示，一个容积、质量的瓶子里装有水。乌鸦为了喝到瓶子里的水，就衔了很多的小石块填到瓶子里，让水面上升到瓶口。若瓶内有质量的水（水的密度，石块密度），求： （1）瓶中水的体积； （2）乌鸦投入瓶子中的石块的体积； （3）乌鸦投入石块后，瓶子、石块和水的总质量； （4）若考虑到石块的吸水性，则当乌鸦最终把瓶子填满时，实际的总质量比理论上第（3）问算出的_________。 四、作图题 19．请画出入射光线通过透镜后的折射光线. 参考答案 1．答案：A 解析：由题图可知，烛焰在光屏上恰好成一清晰的像，此时的物距等于像距，等于2倍焦距，成倒立、等大的实像.若在凸透镜前再放置一块凸透镜，由于凸透镜对光具有会聚作用，像会成在光屏的前方，即像距变小了，若保持蜡烛位置不变，应将光屏适当左移，此时像距小于物距，成倒立、缩小的实像，故C、D错误.若保持光屏位置不变，应将蜡烛适当右移，此时物距小于像距，成倒立、放大的实像，故A正确，B错误. 2．答案：C 解析：像位于1倍焦距和2倍焦距之间，则物体AB应在2倍焦距之外.物体AB成倒立、缩小的实像，像位于主光轴的上方，物体应在主光轴的下方，且箭头方向向上.故C正确. 3．答案：D 解析： A（×） 根据题图甲得到凸透镜的焦距为. B（×） 题图乙中物距，成倒立、缩小的实像. C（×） 挡住凸透镜上半部分，光仍然能通过凸透镜下半部分会聚成像，形成一个完整的像，只是通过透镜的光变少了，像变暗. D（√） 当蜡烛移至42.0 cm处，物距，成正立、放大的虚像，无法用光屏承接，所以应该在凸透镜的右侧用眼睛观察. 4．答案：C 解析： A（×） 当蜡烛放置在10.0 cm刻度线处，物距，此时移动光屏，在光屏上得到烛焰倒立、缩小的实像. B（×） 当蜡烛放置在20.0 cm刻度线处，物距，此时移动光屏，在光屏上得到烛焰倒立、缩小的实像. C（√） 当蜡烛放置在35.0 cm刻度线处，物距，此时移动光屏，在光屏上得到烛焰倒立、放大的实像. D（×） 当蜡烛放置在45.0 cm刻度线处，物距，此时烛焰成正立、放大的虚像，虚像无法用光屏承接. 5．答案：A 解析：由题图可知，物距大于像距，光屏上成的是倒立缩小的实像，物距满足的条件为，即.像距满足的条件为，即，可解得.故A正确、B错误.保持凸透镜不动，将蜡烛向右移动，物距减小，像距增大，将光屏向右移动，可再次得到清晰的像，故C错误.保持蜡烛和光屏不动，根据光路的可逆性可知，移动凸透镜，光屏上可得到清晰的放大的像，故D错误. 6．答案：A 解析：用放大镜看书,原理是:物体距凸透镜一倍焦距以内,成正立、放大的虚像。当透镜距书15cm时看到虚像,说明透镜的焦距至少大于15cm。因此,A选项符合题意,选项B、C、D不符合题意。 故选A。 7．答案：D 解析：开始时用的凸透镜时，光屏上得到清晰的像，此时的像距大于物距，成的是倒立、放大的实像，像距要大于二倍焦距，即 物距在一倍焦距和二倍焦距之间，即 把凸透镜换成一个焦距为的凸透镜，此时的物距要小于焦距，成正立、放大的虚像，虚像不能成在光屏上，所以无论怎样移动光屏，在光屏上都得不到烛焰的清晰的像，故D正确，ABC错误。 故选D。 8．答案：D 解析：A.由图可知，凸透镜成实像时，物距大于像距，成倒立、缩小实像，是照相机的原理，故A错误； B.将蜡烛放在45cm刻度线处，此时的物距小于焦距，成正立、放大的虚像，光屏上不能接收虚像，故B错误； C.小明把自己的眼镜放在蜡烛和透镜之间，然后向左移动光屏，光屏上可再次成清晰的烛焰像，这说明该眼镜对光线具有会聚作用，是凸透镜，凸透镜可以矫正远视眼，小明戴的是远视镜，故C错误； D.将蜡烛沿光具座向右移动15cm，此时物距在一倍焦距和二倍焦距之间，成倒立、放大的实像，故D正确。 故选D。 9．答案：C 解析：A.由图可知，物距大于像距，由凸透镜成像规律可知，凸透镜成倒立、缩小的实像，应用于照相机和摄像机，故A错误； B.将蜡烛向左移动，物距增大，则像距减小，要在光屏上得到清晰的像，需光屏要向左移动，故B错误； C.换上焦距小一些的凸透镜，相当于增大物距，根据凸透镜成实像时，物距增大，像距减小，像变小，可知，将蜡烛向右适当移动就能在光屏上接收到清晰的像，故C正确； D.由图可知，物距大于像距，此时成倒立、缩小的实像；将蜡烛和光屏的位置对换后，由于光路可逆，所以能成清晰的像，成的是倒立、放大的实像，故D错误。 故选C。 10．答案：A 解析： 11．答案：C 解析：A.由图可知，此时物距位于一倍焦距与二倍焦距之间，成倒立、放大的实像，照相机的成像原理是物距位于二倍焦距以外成倒立、缩小的实像，故A错误； B.由于光路是可逆的，凸透镜不动，把光屏与蜡烛交换位置，此时物距在二倍焦距以外，凸透镜成倒立、缩小的实像，故B错误； C.根据凸透镜的成像规律可知，物距增大，像距减小，像变小，凸透镜不动，当把蜡烛向左移动时，增大了物距，则要缩小像距才能在光屏上成清晰的像，因此将光屏向左移动，故C正确； D.通过凸透镜光心的光线其传播方向不变，所以当烛焰逐渐向下移动时，光屏上的像向上移动，故D错误。 故选C。 12．答案：A 解析：当物距大于一倍焦距f时，凸透镜成倒立的实像，且物距越小，像距越大，成的像也越大；所以将蜡烛从二倍焦距外的地方逐渐向凸透镜的焦点靠近的过程中，像距逐渐变大，像逐渐变大. 13．答案：B 解析：摄像头凸透镜成倒立缩小的实像，物距大于2倍焦距，像距大于1倍焦距小于2倍焦距，所以 故选B。 14．答案：A 解析：摄像头相当于一个凸透镜，凸透镜的成像原理是光的折射，红外线通过摄像头形成的血管影像是倒立、缩小的实像，此时摄像头与皮肤之间的距离在摄像头的二倍焦距以外，故A正确，B、C、D错误。 15．答案：D 解析：由图可知，此时物距大于像距，根据凸透镜成像的规律，成实像时，物距大于像距，成倒立缩小的实像，照相机就是利用此原理制成的，A、B、C错误；由于此时成的是实像，所以即使实验中撤去光屏，烛焰的像仍然在原处，D正确。 16．答案：（1）让像成在光屏的中央。 （2）比原来的像大；将凸透镜放在34 cm刻度位置时，物距为24 cm，等于原来的像距，根据光路可逆，此时的像距即为原来的物距，因此像由缩小变为放大。 （3）正确；当光屏上呈现倒立、缩小的像时，由图可知物距，像距，此时，，由此可知该凸透镜的焦距f满足。 解析： 17．答案：（1） （2） （3）200 mL 解析：（1）壶盖的体积：； （2）这种泥料的密度：； （3）壶身的质量为155.6 g，壶盖（包含外侧带有的水）的质量为45.4 g，总质量为401 g，则壶内水的质量为：； 水的体积即壶的容积为：。 18．答案：（1）瓶中水的体积为； （2）乌鸦投入瓶子中的石块的体积为； （3）乌鸦投入石块后，瓶子、石块和水的总质量为1 320 g； （4）偏大。 解析：（1）由得，瓶内水的体积： 。 瓶中水的体积为； （2）由题意可知，石块的总体积： 。 乌鸦投入瓶子中的石块的体积为； （3）由得，石块的质量： ， 乌鸦投入石块后，瓶子、石块和水的总质量： 。 乌鸦投入石块后，瓶子、石块和水的总质量为1 320 g； （4）由于考虑到石块的吸水性，要把瓶子填满需要更多的小石块， 则实际的总质量比理论上第（3）问算出的偏大。 19．答案： 解析：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： 学科网（北京）股份有限公司 $$