摘要:
**基本信息**
本试卷为初中物理“透镜及其应用”单元基础过关测,以凸透镜成像规律为核心,融合智能无人驾驶车、手机投影仪等科技情境及饮料瓶透镜、消防摄像头等生活实例,覆盖基础概念与应用,适配新授课巩固。
**题型特征**
|题型|题量|知识覆盖|命题特色|
|----|----|----------|----------|
|单选题|6|放大镜/投影仪成像、焦距计算|结合《消防条例》摄像头等社会热点,考查科学推理|
|填空题|8|透镜类型及作用、眼睛与照相机类比|以智能快递车摄像原理体现科技前沿,强化物理观念|
|作图题|2|透镜光路图|规范作图能力,落实模型建构|
|实验题|1|凸透镜成像规律探究|设计光源高度调节等细节,培养科学探究能力|
|综合题|1|眼睛结构与调节|通过阅读材料渗透科学态度与责任,关联生活实际|
内容正文:
第五章 透镜及其应用 基础过关测
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题(共6题)
1.小京通过焦距为10 cm的凸透镜看到了提示牌上“关灯”两字放大的像,如图所示。下列说法正确的是 ( )
A. “关灯”两字放大的像是实像
B. 提示牌上“关灯”两字在凸透镜的焦点上
C. 提示牌上“关灯”两字到凸透镜的距离小于10 cm
D. 提示牌上“关灯”两字到凸透镜的距离大于20 cm
2.如图所示,某同学用自制的水凸透镜做凸透镜成像实验,在光屏上得到了清晰的像,正确的是( )
A. 此时在光屏上得到的是倒立、放大的实像
B. 继续向水凸透镜内注水,凸透镜的焦距变大,这时将光屏向远离透镜方向移动,又能到清晰的像
C. 用注射器从水凸透镜向外抽水,保持蜡烛和水凸透镜的位置不变,想要再次在光屏上得到一个清晰的像,需向右移动光屏
D. 水凸透镜内有一个正方形的纸片,则在光屏上不会看到蜡烛完整的像
3.下列选项中关于透镜对光的作用画法正确的是( )
A. B.
C. D.
4.如图是某同学用凸透镜和纸箱做成的简易手机投影仪。使用时将手机放置在适当位置,调亮手机屏幕,就能在墙壁上投影出图像。下列说法正确的是( )
A. 手机应放在距离凸透镜二倍焦距以外的区域
B. 为了使墙面上成正立的图像,手机屏幕应该正立放置
C. 在明亮的环境中使用该简易投影仪,墙壁上投影出的图像更清晰可见
D. 如需使成像更大,应将手机屏幕靠近凸透镜,同时增大投影仪到墙面的距离
5.《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
6.在学习了凸透镜成像规律后,小明同学制作了一个“手机投影仪”,如图所示。将手机和凸透镜分别固定在长 的纸盒两端,调整“投影仪”到墙面的距离,可在墙面上看到手机画面清晰放大的像,下列说法正确的是( )
A. 凸透镜的焦距可能为
B. 墙面与凸透镜的距离一定大于
C. 墙面上的像可能是正立放大的虚像
D. 若要使墙面上的像变大,只需调整“投影仪”到墙面的距离
二、填空题(共8题)
7.风景区风景秀丽,园内严禁游客随地丢弃饮料瓶,这不仅是为了保护环境,更重要的是因为透明圆饮料瓶装水后相当于一个 镜,它对太阳光具有 作用,可能引起森林火灾。
8.比较如图照相机和眼睛的结构,在方框中将照相机与眼睛功能相似的部位进行连线。
角膜、晶状体
镜头
瞳孔
感光元件
视网膜
快门
睫状体
光圈
眼 睑
9.如图,在注有清水的试管内留有一稍大的空气泡,使太阳光从试管的正上方向下照,观察试管下方的白纸,可以发现白纸上空气泡下方处较 (选填“亮”或“暗”),这是因为太阳光射向空气泡和水如同射向 透镜一样,折射光线会 (选填“发散”或“会聚”)。
10.如图所示的智能无人驾驶快递车通过车上的摄像机和激光雷达识别道路状况,行人在摄像机感光元件上成倒立、 的实像。当快递车靠近行人时,行人在摄像机感光元件上所成的像 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
11.如图,小明用焦距为 的凸透镜观察邮票上的细小图案,他应将凸透镜移动到距离邮票 (选填“大于”“小于”或“等于”) 的位置,这时他通过凸透镜看到的是邮票正立、放大的 (选填“虚”或“实”)像。
12.如图所示,某同学把爷爷的眼镜放在烛焰与凸透镜之间,调节光屏得到烛焰清晰的像,撤去眼镜,调节光屏远离凸透镜到适当位置,光屏上又重新得到清晰的像,则爷爷的眼镜是 (选填“近视眼”或“远视眼”)眼镜。
13.某同学用焦距为15 cm的放大镜去观察邮票,邮票与放大镜的距离应该 (选填“大于”“小于”或“等于”)15 cm,所成的像是正立、放大的虚像。如果他想看到更大点的像,那么应该将放大镜适当 (选填“靠近”或“远离”)邮票。
14.如图,这是某地投放使用的智能无人驾驶小巴车,它可以通过车上的摄像机和激光雷达识别道路状况。小巴车上的摄像机识别道路上的行人时,其镜头相当于一个 透镜;当小巴车靠近公交站牌时,站牌在摄像机感光元件上所成的像 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
三、作图题(共2题)
15.根据要求规范作图:请画出S光源发出的两条光线通过透镜后的光路图。
16.如图所示,根据透镜对光的作用,将图中三条光线补充完整。
四、实验题(共1题)
17. 小明想利用如图-1所示的器材做探究凸透镜成像规律的实验。
(1)如图-1所示的是实验器材(凸透镜f=10 cm),由于家中没有光具座,为了完成实验,可以使用图-2中 (选填“甲”或“乙”)钢制刻度尺代替光具座。
图-1 图-2
(2)为了方便实验,小明选择了“F”字光源,移动光屏时在光屏上沿看到半个清晰的像,此时为了更好地实验,可以将光源所在高度 (选填“升高”或“降低”)一些。然后小明将钢制刻度尺固定在桌面上,并将凸透镜固定在刻度尺的中央刻度处。
(3)小明想验证该凸透镜的焦距是否准确,则他需要将光源和光屏均放置在距离凸透镜 cm处,然后观察光屏上是否出现一个清晰的倒立、等大的像。
(4)由于电池闲置时间较长,电池电量不足,光源的亮度不足,此时小明可以选择在一个 (选填“较暗”或“较亮”)的环境中进行实验。
五、综合题(共1题)
18.阅读下列材料,回答问题。
人类的眼睛
人类的眼睛就像一架照相机。眼睛与照相机的不同之处:人的眼睛是通过调节晶状体的弯曲程度来改变晶状体的焦距,从而获得清晰的实像的(如图所示);普通照相机是在物距确定的情况下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点,叫近点,正常眼的近点距眼睛约10 cm。眼睛是人体的重要器官,长时间用眼,比如看书、看电视、看电脑,都会引起眼睛的疲劳,眼睛疲劳的常见症状是头疼脑涨、眼睛发干。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。
(1)晶状体和角膜的共同作用相当于 (选填“凹透镜”或“凸透镜”)。
(2)人的眼睛通过改变晶状体的 来获得清晰的像。普通照相机是在物距确定的情况下通过改变 使像变得清晰的。
(3)根据上文,你认为人的正常眼睛的观察范围是 (选填序号)。
A.0~10 cm B.10~25 cm
C.0~25 cm D.10 cm~极远处
试卷答案
1.【答案】C
【解析】由图可知,物体通过凸透镜成正立、放大的虚像,故A错误;当物体通过凸透镜成正立、放大的虚像时,物距小于焦距,即提示牌上“关灯”两字到凸透镜的距离小于10 cm,故B、D错误,C正确。
2.【答案】C
3.【答案】B
【解析】在作凸透镜或凹透镜的光路图时,先确定所给的光线的特点再根据透镜的光学特点(三条特殊光线)来作图。
解:A、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,故A错误;
B、过凸透镜光心的光线传播方向不改变,故B正确;
C、平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点,故C错误;
D、通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴,故D错误;
故选:B。
4.【答案】D
5.【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 ,即 ,故B符合题意。
6.【答案】B
【解析】解: 、由图可知,纸盒长 ,根据 ,成倒立、放大的实像,即 ,解得: ,故A错误;
、投影仪在墙上成倒立、放大的实像,则像距大于物距,即凸透镜到墙面的距离一定大于手机屏幕到凸透镜的距离,故B正确,C错误;
D、缩短纸盒的长度,根据凸透镜成实像时,物近像远像变大可知,并将“投影仪”远离墙面,清晰的像会更大,故D错误。
故选: B 。
,成倒立、放大的实像, ,应用于幻灯机和投影仪;
凸透镜成实像时,物近像远像变大。
凸透镜成像的应用,以及凸透镜成实像时,物距、像距、像之间的关系,是凸透镜成像习题的重要依据,一定要熟练掌握。
7.【答案】凸透会聚
8.【答案】
【解析】仔细观察两幅图,将人眼比作照相机,找出照相机与眼睛功能类似的部件填入相应的空中。
解:人的眼睛像一架神奇的照相机,晶状体和角膜相当于镜头;视网膜相当于胶卷(底片);瞳孔相当于光圈调节光线的射入量;眼睑相当于快门,快门打开才能有光线进入;快门与眼睑的作用是相同的,如下所示:
9.【答案】暗凹发散
10.【答案】缩小变大
【解析】摄像机的镜头相当于一个凸透镜,车上的摄像机识别道路上的行人时,物距大于二倍焦距,根据凸透镜成像的特点可知,行人在摄像机感光元件上成倒立、缩小的实像;当智能无人驾驶汽车靠近行人时,物距变小,根据凸透镜成实像时,物近像远像变大可知,摄像机感光元件上所成的像变大。
11.【答案】小于虚
【解析】凸透镜成像规律可知,当物距小于1倍焦距时,成正立放大的虚像,因此应该将凸透镜移动到距离邮票小于15cm的位置,此时通过凸透镜看到的是邮票正立、放大的虚像。
12.【答案】远视眼
【解析】由题意“调节光屏适当远离凸透镜,光屏上重新得到清晰的像”,说明撤去眼镜片后,对光的会聚能力减弱,说明该镜片对光线具有会聚作用,则该透镜为凸透镜,属于远视眼镜。
13.【答案】小于远离
14.【答案】凸变大
【解析】摄像机的镜头相当于一个凸透镜,行人在摄像机感光元件上成倒立、缩小的实像;当小巴车靠近公交站牌时,物距变小,像距变大,像变大。
15.【答案】见详解
【解析】凸透镜对光线有会聚作用,平行于主光轴的入射光,折射后将经过凸透镜的焦点;根据光路可逆,入射光经过焦点时,折射光线平行于主光轴,如图所示;
16.【答案】
【解析】凹透镜对光线有发散作用,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;延长线过另一侧焦点的光线经凹透镜折射后将平行于主光轴,过光心的光线传播方向不变,如图所示:
17.【答案】(1)甲
(2)升高
(3)20
(4)较暗
18.【答案】(1)凸透镜
(2)焦距 像距
(3)D
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