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【期中真题】2023-2024学年八年级物理上册 期中真题分类专题汇编 专题09 透镜和凸透镜成像规律-试卷.zip
展开专题09 透镜和凸透镜成像规律
一、单选题
1.(2022秋·辽宁沈阳·八年级校考期中)如图,F是透镜的焦点,其中正确的光路图是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】A.入射光线平行于主光轴,经过凸透镜折射后,折射光线应该过焦点,故A错误;
B.通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴,故B错误;
C.平行于主光轴的入射光线经过凹透镜折射后,折射光线的反向延长线过焦点,故C正确;
D.凹透镜对光线有发散作用,而图中的凹透镜对光线起了会聚作用,故D错误。
故选C。
2.(2022秋·重庆·八年级校考期中)如图中属于凸透镜的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】由图可知,ACD中的透镜中间薄、边缘厚,为凹透镜;B中的透镜中间厚、边缘薄,是凸透镜,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
3.(2022春·湖南岳阳·九年级统考期中)智能手机的普及,给我们生活带来了极大的方便,但同时也给我们的身体带来了一定的伤害,例如青少年近视的人数在大幅上升。关于近视的成因及解决办法,下列说法正确的是( )
A.长时间看手机,导致眼球的晶状体变薄,折光能力太弱
B.长时间看手机,导致眼球的晶状体变厚,折光能力太强
C.近视眼成像在视网膜的前方,可用凸透镜来进行矫正
D.近视眼成像在视网膜的后方,可用凹透镜来进行矫正
【答案】B
【解析】近视眼是因为眼球的晶状体较厚,折光能力太强,使得晶状体所成的像,在视网膜的前方,可用凹透镜来进行矫正。故选B。
4.(2022春·海南儋州·八年级校考期中)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
【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。
5.(2022秋·山东临沂·八年级统考期中)关于四种光学仪器的成像情况,下列说法中正确的是( )
A.放大镜成正立、放大的实像 B.照相机成正立、缩小的实像
C.幻灯机成倒立、放大的实像 D.平面镜成正立、等大的实像
【答案】C
【解析】A.放大镜成正立放大的虚像,所以A说法错误;
B.照相机成倒立缩小的实像,所以B说法错误;
C.幻灯机成倒立放大的实像,所以C说法正确.
D.平面镜成正立等大的虚像,所以D说法错误。
6.(2022秋·安徽六安·八年级校考期中)如图所示,两条光线会聚于主光轴MN上的b点,在虚线框内放入甲透镜后,光线将会聚于主光轴MN上的c点;在虚线框内放入乙透镜后,光线将会聚于主光轴MN上的a点,则( )
A.甲是凸透镜,乙是凸透镜
B.甲是凹透镜,乙是凸透镜
C.甲是凸透镜,乙是凹透镜
D.甲是凹透镜,乙是凹透镜
【答案】B
【解析】由图知,光会聚于b点;光经过甲透镜后会聚在右侧的c点,折射光线与原来的入射光线相比,相交延后了,说明甲透镜对光线有发散作用,是凹透镜;经过乙透镜后会聚在左侧的a点,折射光线与原来的入射光线相比,相交提前了,说明乙透镜对光线有会聚作用,是凸透镜。故ACD不符合题意;B符合题意。
故选B。
7.(2022秋·重庆·八年级重庆实验外国语学校校考期中)在探究凸透镜成像规律的实验中,当蜡烛和凸透镜之间的距离为30cm时,在光屏上得到一个清晰、缩小的实像。下列说法正确的是( )
A.该凸透镜的焦距大于15cm
B.将蜡烛远离凸透镜,所成的实像将变大
C.当物距为20cm时,在光屏上可能成等大的实像
D.用不透明的纸板将凸透镜下半部分遮住,光屏上不能成完整的像
【答案】C
【解析】A.当蜡烛和凸透镜之间的距离为30cm时,在光屏上得到一个清晰、缩小的实像,所以物距
u=30cm>2f
f<15cm
故A错误;
B.凸透镜成实像时,物远像近像变小,将蜡烛远离凸透镜,所成的实像将变小,故B错误;
C.凸透镜焦距
f<15cm
如果焦距是10cm,当物距为20cm时,物距等于2倍焦距,在光屏上成等大的实像,故C正确;
D.用不透明的纸板将凸透镜下半部分遮住,光能通过上半部分会聚成像,只是通过透镜的光线变少了,所以能成一个变暗的完整的像,故D错误。
故选C。
二、填空题
8.(2022春·海南省直辖县级单位·八年级统考期中)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】 凸透镜 正立的虚
【解析】[1][2]从图中体温计的横截面看,从圆弧形表面看去,圆弧形玻璃相当于凸透镜,当物距小于焦距时,可以成放大、正立的虚像。
9.(2022秋·广东清远·八年级校联考期中)如图所示,表示小欣同学用激光分别射向甲、乙两透镜后光的传播路径,由图可知甲透镜应是 透镜(选填“凹”或“凸”),乙透镜是 透镜(选填“凹”或“凸”),乙对光有 作用(选填“会聚”或“发散”)。
【答案】 凹 凸 会聚
【解析】[1]通过甲透镜的光线比入射光线更加远离主光轴,所以甲对光线有发散作用,因此甲是凹透镜。
[2][3]从题图知,通过乙透镜的光线比入射光线向主光轴靠拢,所以乙对光线有会聚作用,因此乙是凸透镜。
10.(2022秋·重庆·八年级校考期中)中央电视台自主研发了一款特种摄像设备——“猎豹”,专门用于速度滑冰赛事的转播工作。这种设备的镜头相当于凸透镜,跟踪拍摄运动员比赛时成倒立、 (选填“缩小”或“放大”)的实像,要想使被拍摄运动员的像更大,镜头应往 (选填“前伸”或“后缩”)一些。
【答案】 缩小 前伸
【解析】[1]摄像机是根据物距大于2倍焦距时成倒立、缩小实像的原理制成。因此这种设备的镜头相当于凸透镜,跟踪拍摄运动员比赛时成倒立、缩小的实像。
[2]凸透镜成实像时,物距变小,像距变大,像变大。因此要想使被拍摄运动员的像更大一些,像距更大,所以镜头应该前伸一些。
11.(2022秋·重庆·八年级西南大学附中校考期中)如图,无人机利用携带的焦距一定的微型摄像机进行航拍,来自地面景物的光通过摄像机镜头会聚在感光晶片上,形成倒立、 (选填“放大”或“缩小”)的实像;当无人机下降拍摄近景时,须 (选填“增大”或“减小”)镜头与感光晶片间的距离,才能拍摄到清晰的画面。
【答案】 缩小 增大
【解析】[1]摄像机的镜头相当于一个凸透镜,其成像的原理是:当物距大于二倍焦距时,凸透镜成倒立缩小的实像。
[2]凸透镜成实像时,物距减小,像距增大,像变大,当无人机下降拍摄近景时,物距减小,像距增大,需增大镜头与感光晶片间的距离,才能拍摄到清晰的画面。
12.(2022秋·安徽六安·八年级校考期中)如图所示,将一个凸透镜正对太阳,其下方15cm处的白纸上呈现出一个较小的光斑,说明凸透镜对光有 作用。若将该透镜向纸面在靠近的过程中,光斑先变小后变大,由此可以判断该透镜的焦距一定 (选填“大于”“等于”或“小于”)15cm。
【答案】 会聚 小于
【解析】[1]将一个凸透镜正对太阳,其下方的白纸上呈现出一个比凸透镜还小的光斑,说明凸透镜对光有会聚作用。
[2]白纸最初距凸透镜15cm;将该透镜向纸面在靠近的过程中,光斑先变小后变大,说明最小、最亮的点即焦点,距凸透镜中心的距离小于15cm,所以该透镜的焦距一定小于15cm。
三、实验题
13.(2022秋·江西南昌·八年级统考期中)如图所示,在“探究凸透镜成像的规律”的实验中:
(1)为了确定凸透镜的焦距,小明让一束平行光经过一透镜,在光屏上得到一个最小、最亮的光斑,如图所示,可确定该凸透镜的焦距f= cm.
(2)小明用此透镜做“探究凸透镜成像的规律”的实验.将蜡烛、凸透镜和光屏放在水平桌面上,在点燃蜡烛后,调节烛焰、凸透镜和光屏,使它们的中心大致在 .
(3)将蜡烛移动到距凸透镜18cm处时,在光屏上 (选填“能”或“不能”)呈现清晰的倒立、放大的实像,生活中应用该原理制作的光学仪器是 (填一种即可).
(4)当将蜡烛移动到距凸透镜45cm处时,光屏上会出现的是 立、 的实像,生活中应用该原理制作的光学仪器是 ;如果他将蜡烛再靠近凸透镜一些,这时光屏应向 (选填“靠近”或“远离”)凸透镜的方向移动,以获得清晰的实像.
【答案】 10.0 同一高度 能 投影仪 倒 缩小 照相机 远离
【解析】(1)[1]由图中,平行光线经凸透镜后会聚到一点,说明凸透镜对光线具有会聚作用; 光屏上得到的最小、最亮的光斑便是凸透镜的焦点,所以焦距为 20.0cm﹣10.0cm=10.0cm.
(2)[2]为了使像能呈在光屏的中心,应该调节蜡烛、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,.
(3)[3]当移动蜡烛距凸透镜 18cm 处时,已知 f=10.0cm,则 f<u<2f,根据凸透镜的成像规律知,此时在光屏上能成倒立放大的实像;
[4]生活中应用该原理制作的光学仪器是投影仪;
(4)[5] [6][7]蜡烛距凸透镜 45cm 处时,即 u>2f,在凸透镜另一侧移动光屏,会在光屏上得到一个倒立、缩小的实像,根据这个原理制成了照相机;
[8]如果他将蜡烛再靠近凸透镜一些,根据凸透镜成实像时,物近像远像变大,可知,这时光屏应向右移动,远离凸透镜,以获得清晰的实像.
14.(2022秋·广西桂林·八年级统考期中)小林用蜡烛、凸透镜(焦距10cm)、光屏在光具座上进行“探究凸透镜成像的规律”的实验。
(1)实验在 (选填“较亮”或“较暗”)的环境下进行,现象更明显;
(2)蜡烛、透镜和光屏位置如图甲所示,光屏上会出现烛焰清晰 (选填“放大”“等大”或“缩小”)的像,此现象和生活中 (选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)的原理相同;保持凸透镜位置不变,增大物距后,将光屏移动到适当位置,光屏上会重新出现烛焰清晰的像,该像与移动前的像相比会 (选填“变大”“变小”或“不变”);
(3)保持凸透镜位置不变,移动蜡烛至图乙所示位置,在透镜 (选填“左侧”或“右侧”)通过透镜可以观察到烛焰 (选填“正立”或“倒立”)的像;
(4)在成像清晰的情况下,用一张不透明纸把透镜上半部分遮挡住,看到的像会如何变化? (选填“像部分消失”“像完整亮度不变”或“像完整亮度变暗”);
(5)将图甲中的透镜换成焦距f=5cm的凸透镜,光屏上烛焰的像变模糊。将蜡烛向 (选填“左”或“右”)移动适当距离,光屏上重新出现烛焰清晰的像;若不移动蜡烛,在蜡烛和透镜之间放置一个度数适当的 (选填“近视”或“远视”)镜片,光屏上也会重新出现烛焰清晰的像。
【答案】 较暗 缩小 照相机 变小 右侧 正立 像完整亮度变暗 右 近视
【解析】(1)[1]在较暗的环境下进行,可以使光路更加清晰,所以实验应该在较暗的环境下进行。
(2)[2][3]物体到凸透镜的距离是物距,像到凸透镜的距离是像距,已知凸透镜的焦距f=10cm,从图上看透镜在光具座刻度50.0cm处,而蜡烛在光具座20.0cm处,物距
u=50.0cm-20.0cm=30.0cm
物距大于二倍焦距,成倒立、缩小的实像,其应用是照相机。
[4]凸透镜成实像时,物近像远像变大,物远像近像变小,保持凸透镜位置不变,增大物距后,像距会变小,像变小。
(3)[5][6]保持凸透镜位置不变,移动蜡烛至图乙时,物距
u=50.0cm-43.0cm=7cm
(4)[7]凸透镜成实像是光的折射形成的,蜡烛射向凸透镜的一部分光线被遮挡,仍有其它光线经凸透镜折射成实像,所以像仍完整,亮度变暗。
(5)[8]将图甲中的透镜换成焦距f=5cm的凸透镜,焦距变小,折射能力变大,像会提前会聚,在光屏的前方,可以适当向右移动蜡烛,使像向右移动到光屏处。
[9]此时像在光屏的前方,相当于近视眼,可以配戴凹透镜,即近视镜,使光线发散,成的像向右移动。
四、作图题
15.(2022秋·上海闵行·八年级校考期中)如图所示,完成透镜的光路图。
【答案】
【解析】左图中,平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点;过凸透镜光心的光线传播方向不改变;右图中,平行于主光轴的光线经凹透镜折射后折射光线反向延长通过焦点;指向另一侧焦点的光线经凹透镜折射后折射光线平行于主光轴;如图所示
16.(2022秋·广东珠海·八年级统考期中)一束光线射向凸透镜后再经平面镜反射射出,请将光路图补充完整。
【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,该光线入射到平面镜,先画出法线,再根据反射角等于入射角在法线右侧画出反射光线,如图所示:
一、单选题
1.(2022秋·重庆·八年级校考期中)物体放在凸透镜前12cm处,在透镜另一侧的光屏上成一个倒立放大的像,当物体距凸透镜8cm时所成像( )
A.一定是倒立放大的实像 B.可能是倒立缩小实像
C.可能是倒立等大的实像 D.可能是正立放大虚像
【答案】D
【解析】物体离凸透镜12cm时,在透镜的另一侧得到一个倒立的、放大的实像,根据
2f>u>f
所以
2f>12cm>f
可得焦距
12cm>f>6cm
当物体距凸透镜8cm时
2f>8cm>f
根据凸透镜成像规律即可得出,所成的像也是倒立放大的实像;
当物体距凸透镜8cm,f=8cm时,不成像;
当物体距凸透镜8cm,f>8cm时,成的是正立放大的虚像。
综上所述,此题有3种情况:①可能是倒立放大的实像;②可能是正立放大的虚像;③可能不成像,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
2.(2022秋·重庆·八年级校考期中)同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中,记录并绘制了物体到凸透镜的距离u跟像到凸透镜的距离v之间关系的图像如图所示,下列判断正确的是( )
A.该凸透镜的焦距是20cm
B.当u=15cm时,在光屏上能得到一个缩小的像
C.当u=25cm时成放大的像,投影仪就是根据这一原理制成的
D.当u=5cm时成正立、放大的虚像,放大镜就是根据这一原理制成的
【答案】D
【解析】A.当u=v=2f时,凸透镜成倒立、等大的实像,如图
u=v=2f=20cm
所以f=10cm,故A错误;
B.当u=15cm时,此时
2f>u>f
成倒立、放大的实像,实像可以用光屏承接,故B错误;
C.当u=25cm,此时
u>2f
成倒立、缩小的实像,应用于照相机,故C错误;
D.当u=5cm时,此时
u<f
成正立、放大的虚像,放大镜就是根据这一原理制成的,故D正确。
故选D。
3.(2022春·湖北恩施·八年级校考期中)“牛转乾坤”小组在物理实验室用光具座做凸透镜成像实验时,调节的过程中无意间发现光屏上出现了一扇“窗户”,此时同学们留意了一下光屏到凸透镜的距离为16cm,同时“窗户”偏光屏上侧,为了使“窗户”的像能成在光屏中央,以下操作可达到目的的是( )
A.将光屏往下移 B.将凸透镜往下移
C.将蜡烛往下移 D.以上三种方法都可以
【答案】B
【解析】同时“窗户”偏光屏上侧,说明烛焰的中心与凸透镜的中心的连线向上偏移。
A.仅仅将光屏往下移,烛焰的位置不变,凸透镜的位置不变,根据通过光心的传播光线不变,故像的位置不变,故仍然偏上,故A不符合题意;
B.将凸透镜往下移,烛焰的中心与凸透镜的中心的连线向下移动,故可以将像下移,故B符合题意;
CD.将蜡烛往下移,烛焰的中心与凸透镜的中心的连线更向上偏,像上移,故CD不符合题意。
故选B。
4.(2022春·甘肃金昌·八年级校考期中)物体放在凸透镜前适当位置能在屏上得到一个清晰的像,如果把屏拿开,则
A.像还存在,但眼睛看不到
B.像还存在,眼睛从各个方向看得到
C.像还存在,但眼睛只能在一定范围内看到
D.像不存在
【答案】C
【解析】能在光屏上成像,说明是实像,是由实际光线汇聚而成的;
把屏拿开时,像仍然在原来的位置,但只有在折射光线的方向才能看到,其它位置不能看到。
故ABD错误,C正确.
故选C.
5.(2022秋·广东珠海·八年级统考期中)把一个透明且均匀的玻璃球切成a、b、c、d、e五块,其截面如图所示,其中能够使平行光发散的( )
A.只有b B.只有a、c、d、e
C.只有a、b、c D.a、b、c、d、e均可
【答案】A
【解析】由图知:玻璃a、c、e、d都是中间厚,边缘薄,是凸透镜,能使光线会聚;而玻璃b是中间薄,边缘厚,是凹透镜,能使光线发散,故A符合题意,BCD不符合题意;
故选A。
二、填空题
6.(2022春·甘肃金昌·八年级校考期中)一束平行于凸透镜主光轴的光照射到凸透镜的表面上,在镜后5cm远处的光屏上形成了一个最小、最亮的光斑,则这个凸透镜的焦距是 cm;若一物体距该凸透镜的距离为8cm,则物体通过凸透镜成 、 、 像。
【答案】 5 倒立 放大 实
【解析】[1]根据测量焦距的实验,当凸透镜能使平行于主光轴的光会聚在一点,并且该点到光心的距离为焦距,即为5。
[2][3][4]据凸透镜的成像规律,此时
,,
即物体放在一倍焦距与二倍焦距之间时,所成的像是倒立放大的实像。
7.(2022秋·安徽合肥·八年级肥西实验高中校考期中)某同学在家用一个玻璃球做成像实验,如图所示。墙上的像是 (选填“实”或“虚”)像,墙面到玻璃球球心的距离 (选填“大于”、“小于”或“等于”)蜡烛到玻璃球球心的距离。
【答案】 实 小于
【解析】[1]墙面能够承接的像为实像。
[2]玻璃球成在墙面的像为倒立缩小的实像,所以与照相机的成像原理相同,所以物距大于二倍焦距,像距大于一倍焦距小于二倍焦距,墙面到玻璃球球心的距离为像距,蜡烛到玻璃球球心的距离为物距,所以墙面到玻璃球球心的距离小于蜡烛到玻璃球球心的距离。
8.(2022秋·广东东莞·八年级校考期中)如图所示为某款智能无针疫苗注射机器人,通过一个简单的它维点云相机对人体进行拍摄,准确识别疫苗注射部位及注射角度,云相机的镜头相当于一个 透镜,该类透镜可以用来矫正 眼;拍摄识别时,能成一个倒立 (选填“放大”或“缩小”)的实像;注射时,机器人向接种者靠近,拍摄到接种者的像将 (选埴“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】 凸 远视 缩小 变大
【解析】[1][2]照相机是利用凸透镜成像原理工作的,其镜头是一个凸透镜。由于远视眼的晶状体会聚能力减弱,像成在视网膜的后方,应配戴具有会聚作用的透镜,故该类透镜可以用来矫正远视眼。
[3]根据照相机的成像原理,物距应处于2倍焦距以外,成倒立、缩小的实像。
[4]机器人向接种者靠近,即物距变小,根据凸透镜成像规律,像距变大,像变大,故拍摄到接种者的像变大。
9.(2022春·陕西咸阳·八年级校考期中)放在凸透镜主轴上焦点以内的点光源S发出的光,通过凸透镜后的光路如图所示,说明凸透镜对光有 作用,若要获得一束平行光,应将S移至 位置,若要获得S的实像,应将S移至 位置(后两空选填“焦点”、“焦点以内”或“焦点以外”)。
【答案】 会聚 焦点 焦点以外
【解析】[1]如图所示,折射光线与入射光线相比,往主光轴偏折,故说明凸透镜对光有会聚作用。
[2]通过凸透镜焦点的光线经凸透镜后平行于主光轴,所以若要获得一束平行光,应将S移至焦点。
[3] 若要获得S的实像,应将S移至焦点外,因为焦点内成虚像,焦点上不成像。
10.(2022秋·广东茂名·八年级校考期中)如图甲所示是现代城市很多路口安装的监控摄像头,它可以拍下违章行驶或发生交通事故时的现场照片。摄像头的镜头相当于一个 透镜,它的工作原理与 (选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)相似。如图乙和丙是一辆汽车经过路口时与一辆自行车相撞后被先后拍下的两张照片,由图可以看出汽车是逐渐 (选填“靠近”或“远离”)摄像头。
【答案】 凸 照相机 远离
【解析】[1][2]摄像机的镜头与照相机的镜头类似,应用的凸透镜成实像时u>2f,成倒立缩小的实像。
[3]图中汽车的像逐渐减小,说明汽车远离摄像机镜头,像距减小。
三、实验题
11.(2022秋·重庆·八年级西南大学附中校考期中)在“探究凸透镜成像规律的实验”中:
(1)如图甲所示,是小贾同学确定焦距时所做的实验,一束平行主光轴的光线经凸透镜后,在光屏上形成一个最小、最亮的光斑,则该凸透镜的焦距为 cm;
(2)如图乙所示,小贾同学保持蜡烛和凸透镜的位置不变,左右移动光屏,在光屏上 (选填“能”或“不能”)得到清晰的烛焰像。此时取下光屏,从原光屏处透过透镜看蜡烛,看到的是烛焰 的像(选填“正立”或“倒立”);
(3)在图乙中保持蜡烛的位置不安,把凸透镜向右移到刻度为30cm处,适当调节光屏(光具座足够长),光屏上能成一个 的像;此时保持凸透镜位置不变,仅将蜡烛和光屏对调,光屏上又能成一个 的像(两空均选填“放大”、“缩小”或“等大”);
(4)实验一段时间后,蜡烛因燃烧变短,所成像移动屏顶端,要使像能够成在光屏的中央,应将凸透镜向 (选填“上”或“下”)调整;
(5)小贾同学在调整凸透镜时,手上的墨水涂在了透镜中央,形成了一个黑色指纹,则此时在光屏上看到蜡烛的像 。
A.像变暗且正中间出现黑斑
B.像亮度不变中间出现指纹的影像
C.像变暗形状不受影响
【答案】 15 不能 正立 放大 缩小 下 C
【解析】(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,所以该凸透镜的焦距
(2)[2][3]由图乙可知,此时的物距
烛焰在凸透镜1倍焦距以内,成正立放大的虚像,光屏不能承接虚像。
(3)[4]在图乙中保持蜡烛的位置不安,把凸透镜向右移到刻度为30cm处,此时物距
这时,f [5]此时保持凸透镜位置不变,仅将蜡烛和光屏对调,由于光路是可逆的,此时的物距大于二倍焦距,像距在一倍焦距和二倍焦距之间,成倒立缩小的实像。
(4)[6]蜡烛变短了,光屏上的像会向上移动,要使像成在光屏的中央,根据光线过光心不改变方向,凸透镜可向下移动,或光屏向上移动,蜡烛向上移动。
(5)[7]当透镜上粘上黑色指纹时,还有另外的部分光线,经凸透镜汇聚成像,像的大小和形状不发生改变,但由于透过透镜的光线减小,所以像会变暗,故AB不符合题意,C符合题意。
故选C。
12.(2022春·上海·九年级上海市民办明珠中学校考期中)为了研究凸透镜成实像规律。某小组同学利用焦距f1为10厘米、f2为15厘米的凸透镜、一个高度为6厘米的发光体、光屏和光具座等进行实验。按正确的方法安装和调节好实验装置,进行了多次实验,每次都在光屏上得到发光体清晰的像,测量并记下相应的物距u、像距v和像的高度h像,记录数据如表一和表二所示。
表一f1=10厘米
实验序号
物距u(厘米)
像距v(厘米)
像高h像(厘米)
1
15
30
12
2
20
20
6
3
40
13.3
2
4
50
12.5
1.5
表二f2=15厘米
实验序号
物距u(厘米)
像距v(厘米)
像高h像(厘米)
5
20
60
18
6
30
30
6
7
40
24
3.6
8
50
21.4
2.57
(1)分析、比较实验序号 数据中物距u与像距ν的大小关系及成像的情况,可得初步结论是:同一发光体经同一凸透镜成缩小的实像时,
(2)分析、比较实验序号1与2与3与4(或5与6与7与8)数据中像高h像、像距v随物距u的变化关系,可得初步结论是: 。
(3)分析、比较实验序号2与5(或3与7或4与8)数据中h像、像距v随焦距f的变化关系,可得初步结论是: 。
(4)分析、比较表一或表二中像高h像与、h物关系,发现存在一定关系。若选择另一个高度为8厘米的发光体,焦距为15厘米的凸透镜,按照实验序号7中物距与像距大小进行实验时,像的高度应为 厘米。
【答案】 3、4和7、8 像高随物距增大而减小 凸透镜成实像时,物距u增大,像距v变小,像变小 物距相同,像距随焦距的减小而减小 4.8
【解析】(1)[1][2]分析比较表一中实验序号3、4数据、表二中实验序号7、8数据及相关条件知道,同一发光体同一凸透镜成缩小实像时,像高随物距增大而减小。
(2)[3]分析实验1、2、3、4或5、6、7、8的数据,物距不断增大,像距不断减小,像的高度不断减小,由此可以得出的结论:凸透镜成实像时,物距u增大,像距v变小,像变小。
(3)[4]分析、比较实验序号2与5(或3与7或4与8)中数据,数据中凸透镜的焦距不同,但当它们成实像时,物距相同,像距随焦距的减小而减小。
(4)[5]分析表格数据,发现像高h像与、h物关存在的一定关系
当另一个高度为8厘米的发光体,按实验序号7中物距与像距大小进行实验时,像的高度应为
四、作图题
13.(2022春·湖北恩施·八年级校考期中)如图为物体AB经凸透镜所成的像,请画出物体AB的大致位置及大小并补作出相应的入射光线。
【答案】
【解析】由图可知,射向 点的光线经过了凸透镜焦点,根据平行于凸透镜主光轴的光线,经过凸透镜后过凸透镜的焦点可知,入射光线平行于凸透镜主光轴;再根据经过凸透镜光心的光线经凸透镜后传播方向不改变,作出过点且经过光心的光线,这两条光线的交点为A点;根据经过凸透镜焦点的光线过凸透镜后平行于凸透镜的主光轴、经过凸透镜光心的光线经凸透镜后传播方向不变,确定B点的位置;如图
14.(2022秋·广东茂名·八年级校考期中)如图所示,凸透镜的主光轴与水面相平,F是凸透镜的焦点,一束与水面平行的光射到凸透镜上,经凸透镜折射后在水面发生了反射和折射,请画出此过程的光路图。
【答案】
【解析】由图示知,入射光线平行于主光轴,则通过凸透镜后的折射光线过焦点,此折射光线射向水面,在水面处发生反射和折射,根据反射定律中,反射角等于折射角,确定反射光线的位置,再根据:光从空气射向水中,折射角小于入射角,大概确定折射光线,所以作图如下:
五、综合题
15.(2022春·上海闵行·八年级上海市文来中学校考期中)在天宫课堂中,王亚平向大水球中间注入一个气泡,如图所示。通过水球能看到她的两个像:一个是正立缩小的像,另一个是倒立缩小的像,如图所示。
解释两个像的成因时,老师画出如图所示的图示。其中倒立缩小的像是由图上、下两部分水形成的,该像是 (选填“完整”或“不完整”)的;图中间部分的水相当于两个 (选填“凸透镜”或“凹透镜”),你判断的依据是: 。
【答案】 完整 凹透镜 见解析
【解析】[1]在水球光学实验中,成倒立缩小的像是由图上、下两部分水形成的,从图中可以看出,上、下两部分水所组成的透镜中间厚边缘薄,因此相当于凸透镜,凸透镜成像是由光的折射形成的,中间部分也会有光通过上下部分的水折射而会聚成像,因此所成的像是完整的。
[2][3]图中水球中间部分被气泡分为了两部分,中间是空气、气泡周围是水,两个水透镜中间薄边缘厚,相当于凹透镜,这个时候水球中间又出现了一个正立、缩小的虚像,所以中间部分的水相当于两个凹透镜。
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