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沪粤版(2024)八年级上册 3.7 眼睛与光学仪器 题型专练
【题型1】眼睛的结构及其视物原理
【典例】眼睛是人体最重要的器官之一,它是一个相当复杂的生物光学仪器,从结构上看非常类似于( )
A.放大镜
B.投影仪
C.照相机
D.潜望镜
【举一反三1】人眼能看到远处的物体是因为物体在眼睛的视网膜上形成了( )
A.倒立、等大的实像
B.正立、放大的实像
C.倒立、缩小的实像
D.正立、放大的虚像
【举一反三2】眼睛的作用相当于 透镜,来自物体的光会聚在视网膜上,会形成一个 像(填写像的倒正、大小和虚实)。正常人的明视距离是 。
【举一反三3】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。
【题型2】近视眼和远视眼
【典例】奶奶过生日,小明准备送奶奶一张龙年邮票。图甲是邮票在小明手里时,奶奶看到的画面,图乙是奶奶接过邮票拿近观察时的画面。下列说法正确的是( )
A.奶奶患有近视眼,应配戴由凸透镜制成的眼镜进行矫正
B.奶奶患有远视眼,应配戴由凹透镜制成的眼镜进行矫正
C.奶奶患有远视眼,应配戴由凸透镜制成的眼镜进行矫正
D.奶奶患有近视眼,应配戴由凹透镜制成的眼镜进行矫正
【举一反三1】如图为青少年眼病患者眼球与正常眼球对比图。关于该患者的晶状体及视力矫正,下列说法正确的是( )
A.对光的会聚能力太强,需佩戴近视眼镜
B.对光的会聚能力太强,需佩戴远视眼镜
C.对光的会聚能力太弱,需佩戴近视眼镜
D.对光的会聚能力太弱,需佩戴远视眼镜
【举一反三2】如图所示表示的是来自远处的光经小丽的眼睛折光系统的光路示意图。下列说法正确的是( )
A.小丽的眼睛是近视眼,应利用凹透镜矫正
B.小丽的眼睛是近视眼,应利用凸透镜矫正
C.小丽的眼睛是远视眼,应利用凹透镜矫正
D.小丽的眼睛是远视眼,应利用凸透镜矫正
【举一反三3】如图甲所示是眼球的结构图,如果经常长时间看手机等近处物体,会使晶状体变厚,物体的像落在视网膜的 (选填“前”或“后”)方,应该佩戴 (选填“凸透”或“凹透”)镜来矫正。中科院西安光机所为“祝融号”火星车设计了一款酷似眼球的导航相机,如图乙所示,能像人眼一样成立体图像。拍摄时,物体处于镜头 焦距以外,在感光器件上成 、缩小的实像。
【举一反三4】图中表示远视眼成像示意图的是图 (选填“甲”或“乙”),应戴 (选填“凸透镜”或“凹透镜”)制成的眼镜矫正。
【举一反三5】请你在图中方框内填入能矫正视力的透镜。
【题型3】照相机
【典例】2023年2月哈工大宣布突破EUV光刻机关键技术,实现了直接从90nm到了22nm芯片的突破。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位置固定的硅片上,从而制造出集成电路的方法。其工作原理如图所示,此时恰好在硅片上成清晰缩小的像,下列说法正确的是( )
A.此投射原理与投影仪的原理相同
B.缩图透镜可用于矫正近视眼
C.掩膜位于缩图透镜的二倍焦距以外
D.若向下移动掩膜,为在硅片上实现清晰的像,硅片应向上移动
【举一反三1】人形机器人是一种模仿人类外观和行为的机器人。如图所示,人形机器人正在给汽车做质检工作,其头部安装有高感知摄像头,下列说法正确的是( )
A.摄像头的镜头相当于凹透镜
B.摄像头所成的是倒立、缩小的实像
C.摄像头成像的原理与投影仪相同
D.当机器人靠近汽车仔细检查时,摄像头所成的像变小
【举一反三2】如图所示,是安装在城市某路口的监控摄像头,监控摄像头的镜头拍到的是 (选填“倒立”或“正立”)的实像;此镜头应用的原理可以用作 (选填“近视”或“远视”)眼的矫正眼镜片。
【举一反三3】小光和小荣用焦距相等的相同照相机帮忙小彤同学拍照,照相机的镜头是一个 (选填“凸透镜”或“凹透镜”),照相机在底片上的像是 像(选填“虚”或“实”),洗出的底片分别为如图中的甲和乙,则小光要使底片上的像与小荣的一样大,小光移动位置后再 (选填“增大”或“减小”)镜头到底片的距离。
【题型4】显微镜和望远镜
【典例】人类借助于显微镜和天文望远镜看到了人眼所不及之处,实现了对微观世界和浩瀚宇宙的探索,下列说法中正确的是( )
A.显微镜和天文望远镜的物镜都成放大的虚像
B.显微镜和天文望远镜的物镜都成缩小的实像
C.显微镜和天文望远镜的目镜都成放大的虚像
D.显微镜和天文望远镜的目镜都成放大的实像
【举一反三1】人类借助于显微镜和天文望远镜看到了人眼所不及之处,实现了对微观世界和浩瀚宇宙的探索,下列说法中正确的是( )
A.显微镜和望远镜的物镜都成放大的虚像
B.望远镜的物镜成缩小的实像
C.显微镜和望远镜的目镜成放大的虚像
D.显微镜的物镜成正立放大的实像
【举一反三2】显微镜的物镜和目镜都是 (选填“凸”或“凹”)透镜,其中物镜的作用相当于 (选填“照相机”或“投影仪”);如图所示是简易天文望远镜的内部结构,远处的物体经过物镜成一个倒立的 (选填“实”或“虚”)像。
【举一反三3】如图所示是简易天文望远镜的内部结构,远处的物体经过物镜成一个 (选填“放大”或“缩小”)的实像,落在目镜 的位置,这个实像经过目镜成一个正立、 (选填“放大”或“缩小”)的 (选填“实”或“虚”)像。如果你想制作简易天文望远镜,没有现成的透镜,可以选用合适的 (选填“近视”或“远视”)镜片来代替。
沪粤版(2024)八年级上册 第三章 光和眼睛第7节 眼睛与光学仪器 题型专练(参考答案)
【题型1】眼睛的结构及其视物原理
【典例】眼睛是人体最重要的器官之一,它是一个相当复杂的生物光学仪器,从结构上看非常类似于( )
A.放大镜
B.投影仪
C.照相机
D.潜望镜
【答案】C
【解析】人的眼球好像一架照相机,晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜,视网膜相当于光屏,外界物体在视网膜上所成的像是倒立、缩小的实像;放大镜成虚像,幻灯机成倒立放大的实像,潜望镜是平面镜成像,成等大的虚像,故ABD不符合题意,C符合题意。
【举一反三1】人眼能看到远处的物体是因为物体在眼睛的视网膜上形成了( )
A.倒立、等大的实像
B.正立、放大的实像
C.倒立、缩小的实像
D.正立、放大的虚像
【答案】C
【解析】人的眼球好像一架照相机,外界物体在视网膜上所成的像是倒立、缩小的实像。故C符合题意,ABD不符合题意。
【举一反三2】眼睛的作用相当于 透镜,来自物体的光会聚在视网膜上,会形成一个 像(填写像的倒正、大小和虚实)。正常人的明视距离是 。
【答案】凸 倒立、缩小的实 25cm
【解析】人的眼球好像一架照相机,晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜,视网膜相当于光屏,外界物体在视网膜上所成的像是倒立、缩小的实像;明视距离就是在合适的照明条件下,眼睛最方便、最习惯的工作距离。正常人的明视距离是25cm。
【举一反三3】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】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。
【题型2】近视眼和远视眼
【典例】奶奶过生日,小明准备送奶奶一张龙年邮票。图甲是邮票在小明手里时,奶奶看到的画面,图乙是奶奶接过邮票拿近观察时的画面。下列说法正确的是( )
A.奶奶患有近视眼,应配戴由凸透镜制成的眼镜进行矫正
B.奶奶患有远视眼,应配戴由凹透镜制成的眼镜进行矫正
C.奶奶患有远视眼,应配戴由凸透镜制成的眼镜进行矫正
D.奶奶患有近视眼,应配戴由凹透镜制成的眼镜进行矫正
【答案】D
【解析】图甲是邮票在小明手里时,奶奶看到的画面,画面不清晰,说明奶奶看不清远处的物体,奶奶把邮票拿近后就可以看清楚了,则奶奶患近视眼,应配戴由凹透镜制成的眼镜进行矫正,故ABC错误,D正确。
【举一反三1】如图为青少年眼病患者眼球与正常眼球对比图。关于该患者的晶状体及视力矫正,下列说法正确的是( )
A.对光的会聚能力太强,需佩戴近视眼镜
B.对光的会聚能力太强,需佩戴远视眼镜
C.对光的会聚能力太弱,需佩戴近视眼镜
D.对光的会聚能力太弱,需佩戴远视眼镜
【答案】A
【解析】由图可知,患者眼球中的晶状体太厚,折光能力太强,形成的物像就会落在视网膜的前方,形成近视眼,因此应戴近视眼镜即凹透镜加以矫正。
故选A。
【举一反三2】如图所示表示的是来自远处的光经小丽的眼睛折光系统的光路示意图。下列说法正确的是( )
A.小丽的眼睛是近视眼,应利用凹透镜矫正
B.小丽的眼睛是近视眼,应利用凸透镜矫正
C.小丽的眼睛是远视眼,应利用凹透镜矫正
D.小丽的眼睛是远视眼,应利用凸透镜矫正
【答案】A
【解析】小丽的眼睛看远处物体时,成像于视网膜前,是由于晶状体对光的会聚能力过强导致的,所以她的眼睛是近视眼,应该用对光有发散作用的凹透镜进行矫正,故A正确,BCD错误。
【举一反三3】如图甲所示是眼球的结构图,如果经常长时间看手机等近处物体,会使晶状体变厚,物体的像落在视网膜的 (选填“前”或“后”)方,应该佩戴 (选填“凸透”或“凹透”)镜来矫正。中科院西安光机所为“祝融号”火星车设计了一款酷似眼球的导航相机,如图乙所示,能像人眼一样成立体图像。拍摄时,物体处于镜头 焦距以外,在感光器件上成 、缩小的实像。
【答案】前 凹透 2倍 倒立
【解析】如果经常长时间看手机等近处物体,会使晶状体变厚,晶状体会聚能力变强,物体的像落在视网膜的前方,应该佩戴具有发散作用的凹透镜来矫正。
导航相机成像原理与照相机相同,拍摄时,物体处于镜头2倍焦距以外,在感光器件上成倒立、缩小的实像。
【举一反三4】图中表示远视眼成像示意图的是图 (选填“甲”或“乙”),应戴 (选填“凸透镜”或“凹透镜”)制成的眼镜矫正。
【答案】乙 凸透镜
【解析】远视眼是由于晶状体曲度变小,会聚能力减弱,像呈在视网膜的后方,要想使像呈在视网膜上,应使光线提前会聚,应佩戴会聚透镜,即凸透镜,它的作用是使像相对于晶状体向前移。
【举一反三5】请你在图中方框内填入能矫正视力的透镜。
【答案】见解析图
【解析】由图中可知:像呈在视网膜的后方,属于远视眼,应配戴具有会聚光线功能的凸透镜进行矫正,凸透镜中间厚两边薄,如图所示
【题型3】照相机
【典例】2023年2月哈工大宣布突破EUV光刻机关键技术,实现了直接从90nm到了22nm芯片的突破。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位置固定的硅片上,从而制造出集成电路的方法。其工作原理如图所示,此时恰好在硅片上成清晰缩小的像,下列说法正确的是( )
A.此投射原理与投影仪的原理相同
B.缩图透镜可用于矫正近视眼
C.掩膜位于缩图透镜的二倍焦距以外
D.若向下移动掩膜,为在硅片上实现清晰的像,硅片应向上移动
【答案】C
【解析】恰好在硅片上成清晰缩小的像,这个像一定为实像,该缩图透镜为凸透镜,所以可知该凸透镜成倒立、缩小的实像;结合凸透镜成缩小实像的条件可知,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,此投射原理与照相机的原理相同,凸透镜用于矫正远视眼,故C正确,AB错误;
光刻机在工作时利用的是凸透镜成像,缩图透镜是凸透镜,硅片相当于光屏,若向下移动掩膜,物距变小,为在硅片上实现清晰的像,即像要变大,则应增大像距,需将硅片向下移动,故D错误。
【举一反三1】人形机器人是一种模仿人类外观和行为的机器人。如图所示,人形机器人正在给汽车做质检工作,其头部安装有高感知摄像头,下列说法正确的是( )
A.摄像头的镜头相当于凹透镜
B.摄像头所成的是倒立、缩小的实像
C.摄像头成像的原理与投影仪相同
D.当机器人靠近汽车仔细检查时,摄像头所成的像变小
【答案】B
【解析】摄像头的镜头是一个凸透镜,当物距大于二倍焦距时,成倒立、缩小的实像,与照相机原理相似,故AC错误,B正确;
当机器人靠近汽车仔细检查时,物距变小,根据凸透镜成像规律,像距会变大,同时摄像头所成的像变大,故D错误。
【举一反三2】如图所示,是安装在城市某路口的监控摄像头,监控摄像头的镜头拍到的是 (选填“倒立”或“正立”)的实像;此镜头应用的原理可以用作 (选填“近视”或“远视”)眼的矫正眼镜片。
【答案】倒立 远视
【解析】监控器的镜头实质是凸透镜,应用的凸透镜成实像,当物距大于二倍焦距时成倒立缩小的实像,故此时拍到的是倒立的实像。
远视眼则是由于眼球的晶状体曲度过小,或者眼球的前后径过短,导致其对光线的会聚能力过弱,使得近处的物体成像在视网膜的后方。为了矫正远视眼,我们需要使用凸透镜,因为凸透镜对光线有会聚作用,可以使成像点前移到视网膜上,故凸透镜可以用在远视眼的矫正眼镜片上。
【举一反三3】小光和小荣用焦距相等的相同照相机帮忙小彤同学拍照,照相机的镜头是一个 (选填“凸透镜”或“凹透镜”),照相机在底片上的像是 像(选填“虚”或“实”),洗出的底片分别为如图中的甲和乙,则小光要使底片上的像与小荣的一样大,小光移动位置后再 (选填“增大”或“减小”)镜头到底片的距离。
【答案】凸透镜 实 减小
【解析】照相机是根据凸透镜成像原理制成的,故照相机的镜头是一个凸透镜。
照相机拍照是根据物体位于凸透镜两倍焦距以外成倒立缩小实像工作的,照相机在底片上的像是实像。
如图中的甲和乙知,小光拍摄的照片比小荣的大。根据凸透镜成实像规律,小光要使底片上的像与小荣的一样大时,相机与物体的距离增大一些,拍照时胶卷与镜头之间的距离减小一些。
【题型4】显微镜和望远镜
【典例】人类借助于显微镜和天文望远镜看到了人眼所不及之处,实现了对微观世界和浩瀚宇宙的探索,下列说法中正确的是( )
A.显微镜和天文望远镜的物镜都成放大的虚像
B.显微镜和天文望远镜的物镜都成缩小的实像
C.显微镜和天文望远镜的目镜都成放大的虚像
D.显微镜和天文望远镜的目镜都成放大的实像
【答案】C
【解析】显微镜的物镜使物体成倒立、放大的实像,望远镜的物镜使物体成倒立、缩小的实像;显微镜和望远镜的目镜都是起到放大镜的作用,使经物镜成的像成正立、放大的虚像。
故选C。
【举一反三1】人类借助于显微镜和天文望远镜看到了人眼所不及之处,实现了对微观世界和浩瀚宇宙的探索,下列说法中正确的是( )
A.显微镜和望远镜的物镜都成放大的虚像
B.望远镜的物镜成缩小的实像
C.显微镜和望远镜的目镜成放大的虚像
D.显微镜的物镜成正立放大的实像
【答案】BC
【解析】显微镜的物镜使物体成倒立、放大的实像,望远镜的物镜使物体成倒立、缩小的实像,故AD不符合题意,B符合题意;
显微镜和望远镜的目镜都是起到放大镜的作用,使经物镜成的像成正立、放大的虚像,故C符合题意。
故选BC。
【举一反三2】显微镜的物镜和目镜都是 (选填“凸”或“凹”)透镜,其中物镜的作用相当于 (选填“照相机”或“投影仪”);如图所示是简易天文望远镜的内部结构,远处的物体经过物镜成一个倒立的 (选填“实”或“虚”)像。
【答案】凸 投影仪 实
【解析】根据透镜的知识可知,显微镜的物镜和目镜都是凸透镜,其物镜相当于投影仪,能成倒立、放大的实像;此实像再通过目镜成正立放大的虚像,这样经过两次放大,能使很小的物体被人眼观察到。
简易天文望远镜的物镜是一个凸透镜,相当于照相机,成倒立、缩小的实像。
【举一反三3】如图所示是简易天文望远镜的内部结构,远处的物体经过物镜成一个 (选填“放大”或“缩小”)的实像,落在目镜 的位置,这个实像经过目镜成一个正立、 (选填“放大”或“缩小”)的 (选填“实”或“虚”)像。如果你想制作简易天文望远镜,没有现成的透镜,可以选用合适的 (选填“近视”或“远视”)镜片来代替。
【答案】缩小 一倍焦距以内 放大 虚 远视
【解析】由题可知远处的物体距离物镜远远大于二倍焦距,根据凸透镜成像规律可知,远处的物体经过物镜成倒立、缩小的实像。
人眼是通过目镜看到放大的像,所以远处的物体经过物镜成像的位置,应该落在目镜一倍焦距以内,所以人眼看到的是正立、放大的虚像。
制作简易天文望远镜中需要的物镜和目镜都是凸透镜,生活中用以矫正远视眼的眼镜镜片就是凸透镜,所以想制作简易天文望远镜,没有现成的透镜,可以选用合适的远视镜片来代替。
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