初中物理人教版八年级上册第五章 透镜及其应用综合与测试单元测试当堂达标检测题

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第五章   单元训练题一、选择题1. 在焦距为10cm的凸透镜前25cm处放一支点燃的蜡烛，那么在凸透镜另一侧的光屏上可以得到的是（　　）A. 烛焰倒立缩小的实像 B. 烛焰倒立放大的实像C. 烛焰倒立缩小的虚像 D. 烛焰正立放大的实像【答案】A【解析】【详解】 解答：凸透镜的焦距是10cm，蜡烛到凸透镜的距离是25cm，u＞2f，凸透镜成倒立、缩小的实像．
点睛：根据物距和焦距的关系，判断凸透镜成像的性质：u＞2f，成倒立、缩小的实像．2f＞u＞f，成倒立、放大的实像．u＜f，成正立、放大的虚像． 2. 一物体放在距凸透镜20cm处时，在另一侧距凸透镜6cm处的光屏上出现了一个清晰的像，那么该透镜的焦距可能是A. 3cm B. 5cm C. 7cm D. 9cm【答案】B【解析】【详解】解：由题意知，物体经凸透镜后成的是实像．物距为20cm，像距为6cm，物距大于像距．根据凸透镜成像的规律，20cm＞2f，所以f＜10cm．①f＜6cm＜2f，所以3cm＜f＜6cm．②综合①②得：3cm＜f＜6cm故选B．3. 关于透镜对光的作用的讨论，不正确的是（　　）A. 跟主光轴平行的光线通过凸透镜折射后光线的反向延长线会聚在焦点上B. 凸透镜能使会聚光线提前会聚C. 跟主光轴平行的光线通过凹透镜成发散光线D. 凹透镜能使会聚光线延后会聚【答案】A【解析】【详解】解答：A. 跟主光轴平行的光线通过凸透镜折射后光线会聚在焦点上．符合题意．B. 凸透镜对光线有会聚作用，能使光线的夹角变小，能使会聚光线提前会聚．不符合题意．C. 凹透镜对光线有发散作用，跟主光轴平行的光线通过凹透镜成发散光线．不符合题意．D. 凹透镜对光线有发散作用，能使光线的夹角变大，能使会聚光线延后会聚．不符合题意．点睛：（1）凸透镜对光线有会聚作用，能使光线的夹角变小．凹透镜对光线有发散作用，能使光线的夹角变大．（2）跟主光轴平行的光线，经过凸透镜折射后会聚在主光轴上一点，这一点叫凸透镜的焦点；跟主光轴平行的光线，经过凹透镜折射后变得发散，发散光线的反向延长线会聚在主光轴上一点，这一点叫凹透镜的焦点．4. 林雨在森林公园游玩时，看到一个丢弃的透明塑料瓶．她想到，如果下雨使得瓶中进了水，就可能会成为森林火灾的元凶．于是她捡起瓶子丢进了垃圾筒．这其中引起火灾的主要原因是A. 盛有水的透明塑料瓶相当于一凸透镜，对光线有会聚作用B. 盛有水的透明塑料瓶相当于一凸透镜，对光线有发散作用C. 盛有水的透明塑料瓶相当于一凹透镜，对光线有会聚作用D. 盛有水的透明塑料瓶相当于一凹透镜，对光线有发散作用【答案】A【解析】【详解】解答：盛水的透明塑料瓶相当于一个凸透镜，可以将射来的太阳光会聚在一点上，会聚点的温度比较高，可能会引起火灾．点睛：中间厚、边缘薄的透镜叫凸透镜，凸透镜对光线起会聚作用．5. 2008年北京奥运会将全面使用人脸识别系统，人们进入场馆距门口0.5m～1.2m处时，安装在门上的人脸识别系统的摄象机就可以对其面部特征进行快速核对．由此判断，人脸识别系统的摄象机镜头A. 相当于凸透镜，焦距可能为0.1mB. 相当于凸透镜，焦距可能为0.5mC. 相当于凹透镜，焦距可能为0.1mD. 相当于凹透镜，焦距可能为0.5m【答案】A【解析】【详解】镜头应是凸透镜，而且所成的像应是缩小、倒立的实像，人到镜头的距离应远远大于二倍焦距，即0.5 m＞2f，解得f＜0.25m，所以A选项正确．故选A．6. 小明在做“凸透镜成像”实验时，将点燃的蜡烛放在凸透镜前20cm处，在透镜另一侧的光屏上观察到缩小的像．小明又把点燃的蜡烛与光屏的位置对调，则在光屏上能够呈现A. 倒立、放大的实像 B. 正立、放大的虚像C. 倒立、缩小的实像 D. 倒立、等大的实像【答案】A【解析】【详解】当蜡烛放在凸透镜前20cm处时，光屏上成缩小的像，所以u＞2f，此时f＜v＜2f．若把蜡烛放在光屏的位置，则f＜u＜2f，所以会成放大、倒立的实像．故选A7. 对学习过的知识进行归纳总结,从而加深对知识的理解,是一种重要的学习方法．以下是小洋学习了关于“平面镜成像”和“凸透镜成像”的知识后,总结出的关于实像和虚像的一些特点,其中错误的是A. 虚像不可以用光屏承接B. 虚像可以是正立的,也可以是倒立的C. 实像一定能用光屏承接D. 实像可以是放大的,也可以是缩小的【答案】B【解析】【分析】试题分析：（1）实像和虚像的区别：实像是实际光线会聚成的，虚像是实际光线的反向延长线会聚成的；实像可以呈现在光屏上，虚像不能呈现在光屏上．（2）平面镜的成像特点：正立、等大的虚像．（3）凸透镜成像特点：①U＞2f时，成倒立、缩小的实像；②2f＞U＞f时，成倒立、放大的实像；③U＜f时，成正立、放大的虚像．【详解】A、实像可以呈现在光屏上，虚像不能呈现在光屏上．正确，不符合题意．B、虚像是正立的．平面镜的虚像是正立的，但是左右相反；凸透镜的虚像是正立的、左右是一致的，错误．符合题意．C、实像可以呈现在光屏上，虚像不能呈现在光屏上．正确，不符合题意．D、实像可以是放大的、缩小的、等大的．正确，不符合题意．故选B．【点评】（1）掌握平面镜的成像特点和凸透镜的成像特点．（2）掌握分别实像和虚像的方法．8. 如图所示是某凸透镜成实像时，像距v和物距u的关系图像．分析图像中有关数据可知A. 该凸透镜的焦距为10cmB. 当物距u=30cm时，像距v=30cmC 物距增大时，像距也增大D. 当物距u=15cm时，成的是缩小的像【答案】A【解析】【详解】解答：A. 由图象可知，u=v=2f=20cm，所以凸透镜的焦距是10cm，故A正确．B. 当物距u=30cm时，像距20cm>v>10cm，故B错误．C. 凸透镜成实像时，物距增大时像距减小，故C错误；D. 当物距u=15cm，此时2f>u>f，成倒立放大的实像，故D错误．点睛：u=v=2f，成倒立、等大的实像，根据物距和焦距的关系，求出凸透镜的焦距． 9. 2012年12月13日，“嫦娥二号”探测器与“战神”小行星擦身而过，按照从左到右的次序，探测器上的照相机先后拍摄了一组照片（镜头的焦距不变）．对此过程，下列说法中正确的是A. 小行星与探测器的距离逐渐变小，镜头与像的距离逐渐变小B. 小行星与探测器的距离逐渐变小，镜头与像的距离逐渐变大C. 小行星与探测器的距离逐渐变大，镜头与像的距离逐渐变小D. 小行星与探测器的距离逐渐变大，镜头与像的距离逐渐变大【答案】C【解析】【详解】试题分析：凸透镜成实像时，物距变大，像距变小，像变小．解：探测器上的镜头相当于一个照相机，照相机成实像，凸透镜成实像时，物距变大，像距变小，像变小．如图，像逐渐变小，说明小行星和探测器的距离逐渐变大，镜头和像的距离逐渐变小．故选C．【点评】凸透镜成实像时，物距变大，像距变小，像变小，这条结论在凸透镜成像习题中有广泛的应用． 10. 2014年最为特别的天象之一——“超级月亮”出现于8月11日凌晨，它比正常时的月亮要大百分之二十，亮度也有所增加，某天文爱好者为了研究这一现象，于是架设一台天文望远镜做进一步观察，关于该望远镜，下列说法正确的是（   ）A. 它的物镜和显微镜的物镜作用相同B. 它的物镜相当于放大镜，用来把像放大C. 它的物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成实像D. 它由两组透镜组成，靠近眼睛的为目镜，靠近被观测物体的为物镜【答案】CD【解析】【详解】试题分析：如图天文望远镜，它由两组透镜组成．靠近眼睛的为目镜，靠近被观测物体的为物镜，故选项D正确；由于望远镜观看距离很远的物体，物距大于凸透镜的两倍焦距，所以它的物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成倒立、缩小的实像，相当于照相机，故选项BC不正确；目镜相当于放大镜，用来把像放大．显微镜也由两组透镜组成，靠近眼睛的为目镜，靠近被观测物体的为物镜，由于显微镜观看近处的物体，使物距位于凸透镜的一倍焦距和两倍焦距之间成倒立放大的实像，目镜相当于放大镜，用来把像再次放大，所以望远镜的物镜和显微镜的物镜作用不相同，故选项A不正确．故选D．考点：显微镜 望远镜 11. 如图所示，透过圆形鱼缸看到金鱼要比实际的鱼要大，下列说法不正确的是（   ）A. 鱼缸和水的形状就像一个凸透镜B. 看到的鱼是放大了的虚像C. 看到的像由于光的折射形成的D. 成像的原理与近视镜的工作原理相同【答案】D【解析】【详解】解答：圆形的鱼缸中的圆形，就告诉了其形状是向外凸出的，具有了凸透镜的特征，由此得到了圆形的鱼缸相当于一个凸透镜，鱼位于凸透镜的一倍焦距以内，成正立放大的虚像，所以通过圆形鱼缸观看缸里的鱼是放大了的虚像，看到的像由于光的折射形成的，成像的原理与放大镜的工作原理相同，故选D．二、填空题12. 透镜是利用光的_______现象制成的，凸透镜对光线有_____作用，凹透镜对光线有________作用．【答案】    (1) 折射    (2). 会聚    (3). 发散【解析】【详解】解答：(1)透镜可以让光透过去，光经历的不同的介质，所以是折射现象；(2)平行光照到凸透镜上，会聚于一点，所以对光线有会聚作用；而平行光照到凹透镜上，折射光线的反向沿长线会聚于一点，所以凹透镜对光线有发散作用． 点睛：首先知道光从一种介质进入了另一种介质，是折射现象；然后根据透镜的光学性质回答． 13. 如图所示是一款具有摄像功能的手机，摄像机的镜头相当于一个_____透镜，通过镜头所成的像是_____（选填“实像”或“虚像”）, 某同学视频聊天时要让对方看到全身像则需要_____（填“增大”或“减小”）摄像机镜头和这个同学的距离.【答案】    (1). 凸    (2). 实像    (3). 增大【解析】【详解】解答：摄像机是根据凸透镜成像原理制成的，摄像机的镜头相当于一个凸透镜，通过镜头所成的像是倒立、缩小的实像，若想得到全身的像，根据凸透镜成实像时，物远像近像变小的特点，可知，应将手机远离物体．点睛：摄像机是根据凸透镜成倒立缩小实像的原理制成的，凸透镜成实像时，遵循物近像远像变大的特点．14. 如图是投影仪成像示意图．其中凸透镜的作用是成________（填“等大”、“缩小”或“放大”）、___________（填“正立”、“倒立”）的实像，如果图中h=40 cm，则凸透镜焦距不可能小于_____________cm．平面镜的作用是____________________．【答案】    (1). 放大    (2). 倒立    (3). 40    (4). 改变光路【解析】【详解】试题分析：投影仪就是根据凸透镜成放大、倒立实像的原理制成的．所以凸透镜的作用就是成放大、倒立的实像．平面镜将通过凸透镜的折射光线反射到银幕上，所以起到改变光路的作用．由凸透镜成像规律得，f＜40cm＜2f，所以20cm＜f＜40cm．考点：本题考查凸透镜成像的应用、平面镜对光的作用点评：要解决此题需要掌握凸透镜成像规律：当u＞2f时，成倒立、缩小的实像．当u=2f时，成倒立、等大的实像．当f＜u＜2f时，成倒立、放大的实像．投影仪就是根据这个原理制成的．当u=f时，无像．经凸透镜折射后的光线是平行的，没有会聚点．当u＜f时，成正立、放大的虚像．然后根据成像特点和物距判断凸透镜的焦距．并且要了解平面镜的作用：能够反射光线，改变光路．15. 最近周星驰的《美人鱼》票房大卖，如图是鱼眼与人眼的结构示意图，我们观察发现：鱼眼晶状体的形状比人眼更加凸一些.因此生活在水里的美人鱼上岸后，而近视眼则将远处物体的像成在视网膜______（选填“前”或“后”）若要看清远处的物体，应该配戴____________（填“近视眼镜”或“远视眼镜”）．【答案】    (1). 前    (2). 近视眼镜【解析】【详解】解答：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，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；由图可知：鱼眼的晶状体曲度大，焦距短，会聚能力强，在陆地上看远处的物体，像成在视网膜的前面，相当于近视眼，所以应佩戴近视眼镜使光线的会聚能力减弱．点睛：要解答本题需掌握：①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，外界物体在视网膜上所成的像是倒立的实像；②晶状体的曲度越大，会聚能力越强．应佩戴发散透镜，使光线的会聚能力减弱．16. 同学们在讨论“如何在野外生存”的问题时提出：在野外如果没有打火机，怎么生火取暖呢？一位同学想出了一个“削冰取火”的办法．你认为“削冰”就是把冰制成_____ ，“取火”应把要点燃的物体放在____ 位置．【答案】    (1). 凸透镜    (2). 焦点【解析】【详解】冰可以磨成中间厚边缘薄的凸透镜．凸透镜正对太阳光，在凸透镜后面能形成一个最小、最亮的光斑，这个光斑是凸透镜的焦点，凸透镜焦点的温度很高，物体放在焦点时，达到物体的着火点，物体被点燃．17. 如图所示，常用体温计的刻度部分为三棱体，其正面呈现弧形，这样就可以看清体温计内极细的水银柱，以便于读数，这是因为圆弧形玻璃的作用相当于_____，使我们能看到水银柱放大后的_____像．【答案】    (1). 凸透镜    (2). 正立的虚【解析】【详解】从右图中体温计的横截面看，从圆弧形表面看去，此温度计相当于凸透镜，当物距小于焦距时，可以成放大、正立的虚像．三、实验探究题18. 小雷对凸透镜焦距与制成凸透镜的材料种类、凸透镜凸起程度的关系进行了探究实验：（1）他第一次测量焦距的实验如图甲所示，则测得的焦距为         cm．（2）由1、2次实验可得出的结论是：                                                  ．（3）小雷回想起白光经三棱镜后，光屏上自上而下出现了红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的色带（如图乙），受此启发，于是他分别用红光和蓝光来进行图甲的实验，结论是：对同一凸透镜，    光入射时焦距小些．（4）探究完成后，小雷和其他同学用焦距为8.0cm的凸透镜和蜡烛进行成像实验．从各组汇报数据中发现，当物距均为16.0cm时，有两个小组所测像距分别为19.0cm、13.0cm，与理论像距16.0cm相比偏差较大．若不是因为长度测量方法错误和测量误差导致的，请分析出现这种情况的原因：                        ．次数
 1
 2
 3
 材料
 玻璃
 玻璃
 水晶
 凸起程度
 较小
 较大
 较大
 焦距/cm
 
 8.0
 4.0
  【答案】（1）10；（2）材料和横截面积相同的凸透镜，凸面程度越大其焦距越小；（3）蓝；（4）光屏上还没有出现清晰的像时就测出了像距【解析】【详解】试题分析：（1）由图示可知，焦距为焦点到透镜中心的距离，f=10.0cm；（2）根据表中 1、2 次的实验数据可知，材料和横截面积相同的凸透镜，凸起程度越大其焦距越小；（3）由图示可知，红色光比蓝色光偏折能力弱，所以红色光对凸透镜的焦距大，蓝光入射时焦距小些；（4）同一凸透镜，物距一定，像距一定，小组实验的像距不同，是因为光屏上还没有出现清晰的像就测像距．【考点定位】凸透镜对光的作用19. 小明利用一未知焦距的凸透镜探究透镜的成像规律，进行了如下操作并得到了相关结论，请你将空缺部分补充完整． 次数123材料凸起程度焦距/cm玻璃较小玻璃较大8.0水晶较大4.0 (1)将一束平行光射向凸透镜，得到如图所示的光路图，则该透镜的焦距为__________cm．(2)将蜡烛、透镜和光屏放在光具座上，并使烛焰、透镜和光屏三者的中心大致在_______________．
 (3)按如图所示的方案进行实验和观察，并将观测情况记录在下表中．实验序号物距u/cm像距v/cm像的性质13015倒立、缩小的实像22516.7 320 倒立、等大的实像415 倒立、放大的实像55 正立、放大的实像 ①上表中实验序号2中像的性质为___________，实验序号3中像距为______________cm．②当烛焰从远处向透镜靠近时，仍要在光屏上得到清晰的像，光屏应向_____(选填“靠近”或“远离”）透镜的方向移动．③若在光屏上得到如图所示的图像，成像在光屏的左上角．若要通过调整透镜让像在光屏的中央，应向_____________（右下，左上，右上，左下）调节．④ 当光屏上出现烛焰清晰的像时，如果用遮光板挡住透镜的上半部分，我们观察光屏时，将会在光屏看到（       ）A．烛焰像的下半部分            B．烛焰像的上半部分C．烛焰完整的像，像的亮度变暗  D．烛焰完整的像，像的亮度不变【答案】    (1). 10cm    (2). 同一高度    (3). 倒立缩小的实像    (4). 20    (5). 远离    (6). 左上    (7). C【解析】【详解】解答：(1)如图，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，焦点和光心之间的距离是凸透镜的焦距，所以凸透镜的焦距是10cm.(2)蜡烛、凸透镜、光屏，三者在同一条直线上，三者的中心大致在同一高度，像才能呈在光屏的中心．(3①)凸透镜的焦距是10cm，物距为25cm时，u>2f，成倒立、缩小的实像．凸透镜的焦距是10cm，物距为20cm时，u=2f，v=2f=20cm成倒立、等大的实像．②光屏上仍然得到清晰的像说明凸透镜成实像，凸透镜成实像时，物距减小，像距增大，所以当烛焰从远处向透镜靠近时，光屏应向远离凸透镜的位置移动．③此时烛焰的像在光屏的左上角，根据烛焰射出的光线经光心不改变方向，所以凸透镜向右下角移动．④凸透镜成实像时，所有透过透镜的光会聚到光屏上成像，当将透镜的上半部分挡住后，整个物体发出的光虽有一部分被挡住，但总会有一部分光通过上半部分凸透镜而会聚成像，因此，像与原来相同显示像的全部；由于透镜的一半被遮住，因此折射出的光线与原来相比减少了一半，故像会变暗．故选C.20. 小苗进行“视力矫正”的探究活动．如图甲所示它将自己戴的近视眼镜放在蜡烛与凸透镜之间．在光屏上得到了一个缩小倒立的清晰实像．⑴如图乙四幅图中，正确表示近视眼成像情况是_____图，其中矫正做法正确的是________图．（选填“A”、“B”、“C”、“D”）⑵在图甲实验中“取下”近视眼镜．为使光屏上的像清晰．在保持烛焰和透镜位置不变的条件下，应将光屏（     ）A、保持在原来的位置      B、靠近透镜  C、远离透镜    D、无论怎样移动光屏都不能使像清晰【答案】    (1). A    (2). D    (3). B【解析】【详解】试题分析：⑴近视眼是由于晶状体曲度过大，偏折能力增强，使物体成像在视网膜前方，成像情况的是A图；因为凹透镜对光有发散作用，需戴凹透镜调节．⑵若在图甲实验中“取下”近视眼镜，如同近视眼成像情况，使物体成像靠近凸透镜．所以，在保持烛焰和透镜位置不变的条件下，为使光屏上的像清晰．应将光屏靠镜透镜．考点：近视眼及其矫正四、画图题21. 请根据所学知识完成下列光路图．      【答案】【解析】【详解】(1)平行于主光轴的光线经凹透镜折射后的光线的反向延长线过焦点；延长线过焦点的光线经凹透镜折射后的光线平行于主光轴射出；如下图所示：（2）平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点；通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴；如下图所示：点睛：仔细观察入射光线和折射光线的特点，根据凹透镜、凸透镜的光学特点作图． 22. 请在下图中完成物体AB经凸透镜成像的光路图．【答案】【解析】【详解】解答：根据平行于主光轴的光线经凸透镜折射后过焦点，通过光心的光线传播方向不变．两条特殊光线折射后的焦点为A的像点，过像点做主光轴的垂线，即为物体AB经凸透镜所成像．点睛：平行于主光轴光线经凸透镜折射后过焦点，通过光心的光线传播方向不变．物距大于二倍焦距成倒立缩小实像．