人教版(2024)八年级上册(2024)第3节 凸透镜成像的规律练习题
展开一、单选题
1.2023年3月7日凌晨,在清华大学校园内,张嘉奇等同学用照相机拍到“太空中的中国空间站”的照片,如图所示。照相机镜头的焦距为f,拍照时像距( )
A.略小于fB.略大于fC.略小于D.略大于
2.“爱护眼睛,你我同行”。眼球好像一架照相机,其成像原理与凸透镜类似,要成倒立、缩小的实像,物体可位于图中的( )
A.A点B.B点C.C点D.D点
3.物理课上,同学们用凸透镜观察周围的物体,透过凸透镜不能看到的像是( )
A.正立放大的像B.正立缩小的像
C.倒立放大的像D.倒立缩小的像
4.如图是超市安装的一种刷脸自助储物柜。某顾客站在屏幕前50cm处,按下“存”按钮,屏幕上方的摄像头启动,出现人脸缩小的像,柜门打开。下列说法正确的是( )
A.该摄像头相当于一个凹透镜
B.该摄像头对光线具有发散作用
C.该摄像头的焦距可能是0.20m
D.该摄像头成像原理是光的反射
5.在探究凸透镜成像规律的实验中,当蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示时,光屏上恰能承接到烛焰清晰的像,下列判断正确的是( )
A.实验用凸透镜的焦距为15.0cm
B.光屏上的像是烛焰放大的实像
C.仅将凸透镜左移不能再次成像
D.仅将光屏右移可模拟近视眼成像
6.如图所示,小红用相机拍下了石桥与它在水中倒影交相辉映的照片,下列说法正确的是( )
A.桥在水中的倒影与海市蜃楼成像原理相同
B.我们能看到本身不发光的桥,原理是光的反射
C.若相机镜头焦距为,拍摄此照片时镜头到底片的距离要大于
D.桥在相机的底片上成的像是虚像
7.如图所示是一种常见的投射灯,它的成像镜头可简化为一一个凸透镜,能把投影片ab投射到地面,下图中能正确反映其成像原理的示意图是( )
A.
B.
C.
D.
8.如图是爱动手的小雅利用手机和透镜自制的简易投影仪,它能将手机上的画面放大投影到墙壁上。下列说法正确的是( )
A.制作简易投影仪的镜头是凹透镜
B.投影仪所成的像是正立、放大的虚像
C.透镜到墙壁的距离应大于透镜的二倍焦距
D.手机应放置在透镜的一倍焦距内
9.小京通过焦距为10cm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10cm
D.提示牌上“关灯”两字到凸透镜的距离大于20cm
10.中国航天员王亚平在离地球表面约的“天宫”空间站上通过天地连线,给同学们展示了一堂精彩的科学课。如图为王亚平老师做“水球”实验时的情景,下列说法正确的是( )
A.“水球”相当于凸透镜B.“水球”对透过它的光有发散作用
C.王亚平远离“水球”时,她的像会变大D.图中通过“水球”看到王亚平的像是虚像
11.早期照相馆里,摄影师取景时看到的像都是倒立缩小的,现在的照相机利用光学或电子技术,把倒立的像转变成正立的,便于观察。以下说法错误的是( )
A.照相机镜头相当于一个凸透镜B.凸透镜只能成倒立缩小的实像
C.照相机靠近被拍摄者,所成的像变大D.人的眼睛相当于一架照相机
12.在“探究凸透镜成像的规律”实验中,凸透镜的焦距f=12cm,蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的值如图所示,此时烛焰在光屏上成清晰的像。下列判断正确的是( )
A.图中成像特点与投影仪成像特点相同
B.透镜位置不动,把蜡烛向左移动,向右移动光屏,光屏上会再次得到清晰的像
C.透镜位置不动,把蜡烛移到30cm刻度线处,向右移动光屏,光屏上会再次得到清晰的像
D.透镜位置不动,把蜡烛移至45cm刻度线处,向右移动光屏,光屏上会再次得到清晰的像
二、填空题
13.徐州市博物馆展出了一枚“彭城御丞”印章。为了方便观看印文细节,印章前放有如图所示的装置,请你解释其中的物理道理: 。
14.如图所示,深秋的清晨观察到草叶上形成了串串露珠,透过露珠能够看到远处景物倒立的像,露珠相当于 (填光学元件);在生活中利用该成像原理的仪器有: (写出一个即可)。
15.如图,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,行人在摄像机感光元件上成倒立、缩小的 像。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”)。
16.如图所示,小刚自制了一架模型照相机。已知凸透镜的焦距为,外壳的长度为,若将凸透镜对准窗外景物,在外壳内前后移动内纸筒,在半透明膜上可以得到景物 (选填“倒立”或“正立”)的 (选填“放大”或“缩小”)的像;若将凸透镜正对燃烧的蜡烛,当蜡烛距离凸透镜至少 时,可以在外壳内移动的半透明膜上得到清晰的烛焰的像。
17.如图所示,通过手表表盘上光滑透明凸起部分,能清楚地看到日期信息,光滑透明凸起部分相当于 镜,观看到的是日期数字的 (选填“实”或“虚”)像。手表的背面打磨得非常平整光滑,能清楚地照出人眼的像,此像的大小与人眼相比 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
18.班主任用照相机拍摄初三毕业照,在相机底片上成 (选填“放大”或“缩小”)的实像;若两个同学的像出现在照相机取景框外,要拍摄所有同学完整的像,照相机应 (选填“远离”或“靠近”)同学们,同时将镜头向后缩。
三、实验题
19.小华利用“F”光源来研究凸透镜成像。
(1)实验前,小华应调整“F”光源和光屏的中心在凸透镜的 上;
(2)小华将“F”光源、凸透镜和光屏按照图1所示位置放置时,光屏上能成清晰的像,所成的像是 立的。凸透镜的焦距为 cm;
(3)小华继续进行研究,当出现图2所示场景时,光屏上的像是清晰的;
①依此成像原理可制成 (选填“投影仪”“照相机”或“放大镜”);
②现保持光源和光屏位置不变,小华将凸透镜移至另一位置,发现光屏上也成清晰的像,此时凸透镜所在位置的刻度是 cm。若要再模拟近视眼成因,小华仅需将光屏向 移动少许。
20.小滨同学“探究凸透镜成像的规律”。
(1)如图甲所示,小滨让凸透镜正对平行光,调整凸透镜到光屏的距离,光屏上会出现一个很小、很亮的光斑,则该凸透镜的焦距f= cm;
(2)小滨在组装器材时,将蜡烛、凸透镜和光屏依次放在光具座上,点燃蜡烛并调节烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度上,目的是让烛焰的像成在 ;
(3)如图乙所示,小滨将凸透镜固定在50cm刻度线处,当蜡烛距凸透镜15cm时,移动光屏,可在光屏上得到一个倒立、 (选填“缩小”、“等大”或“放大”)的实像,利用该成像规律制成的光学仪器是 (选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)。此时,若在凸透镜与光屏之间放置一远视镜片,要在光屏上成清晰的像,光屏应向 (选“左”、“右” )移动;
(4)小滨在实验过程中,光屏上得到清晰的像,突然,一只飞虫落到了凸透镜表面上,则光屏上出现 。
A.飞虫的像 B.飞虫的影子 C.仍是烛焰的像
参考答案:
1.B
【详解】根据凸透镜成像规律,照相机的物距大于2f,像距大于f小于2f,拍“太空中的中国空间站”时,物距非常大,像会靠近焦点,即像距略大于f,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
2.D
【详解】凸透镜成缩小、倒立的实像时,物体要放在凸透镜2倍焦距以外,则物体要放在D点,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
3.B
【详解】AB.当u<f,成正立放大的虚像,故A不符合题意,B符合题意;
C.f<u<2f,成倒立放大的实像,应用于幻灯机,故C不符合题意;
D.当u> 2f,成倒立缩小的实像, 应用于照相机,故D不符合题意;
故选B。
4.C
【详解】A.该摄像头相当于一个凸透镜,当人站在透镜二倍焦距之间以外时,在摄像机中成倒立、缩小的实像,故A错误;
B.该摄像头是凸透镜,对光线具有会聚作用,故B错误;
C.顾客刷脸时,距摄像头50cm,物距
由此可知,该摄像头的焦距,因此摄像头的焦距可能是0.20m,故C正确;
D.凸透镜成像是由于光的折射,该摄像头成像原理与凸透镜成像原理相同,都是光的折射,故D错误。
故选C。
5.D
【详解】AB.由图可知,此时的物距为
像距为
即,根据凸透镜成像规律可知此时:,,则
由上述式子可知,焦距范围为
成的是倒立缩小的实像,故AB错误;
C.仅将凸透镜左移,此时物距减小,像距增大,由凸透镜成像规律可知,成实像时,物距减小,像距增大,所以仅将凸透镜左移能再次成像,故C错误;
D.近视眼成像是光提前会聚,在视网膜前方会聚成像,仅将光屏右移,此时像距减小,相当于光提前会聚,故D正确。
故选D。
6.B
【详解】A.桥在水中的倒影是光的反射现象,海市蜃楼是光的折射现象,故A错误;
B.光在不发光的物体表面发生了反射,光线反射进入人眼,我们才能看到本身不发光的物体,故B正确;
CD.照相机成像原理,物距在二倍焦距以外,像距(镜头到底片的距离)在一倍和二倍焦距之间,成倒立缩小的实像,故CD错误;
故选B。
7.B
【详解】由图结合题意可知,灯内部较小的投影片在地面成倒立、放大的实像,根据凸透镜成像规律可知,此时投影片位于凸透镜的一倍焦距和二倍焦距之间,其实像在凸透镜另一侧二倍焦距之外,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
8.C
【详解】A.投影仪的镜头是凸透镜而不是凹透镜,故A错误;
B.根据投影仪的成像特点可知,墙上呈现的是手机画面的倒立、放大的实像,故B错误;
CD.根据投影仪的成像原理可知,手机到透镜的距离(物距)应大于一倍焦距、小于二倍焦距,而墙壁到透镜的距离(像距)应大于透镜的二倍焦距,故C正确,D错误。
故选C。
9.C
【详解】由图可知,像是正立的,所以成正立放大的虚像,由凸透镜成像规律可知,当物距小于一倍焦距时,成正立放大的虚像,由于该凸透镜焦距为10cm,所以提示牌上“关灯”两字到凸透镜的距离小于10cm,故ABD错误,C正确。
故选C。
10.A
【详解】ABD.王亚平面前的水球相当于凸透镜,凸透镜对光线有会聚作用,此时的“倒影”是通过凸透镜成的倒立的、缩小的实像,故A正确、BD错误;
C.王亚平远离“水球”时,物距变大,像距变小,像变小,故C错误。
故选A。
11.B
【详解】A.照相机镜头相当于一个凸透镜,成倒立、缩小的实像,故A正确,不符合题意;
B.当物距u<f,成正立、放大的虚像,应用于放大镜,故B错误,符合题意;
C.照相机靠近被拍摄者,凸透镜成实像时,物近像远像变大,故C正确,不符合题意;
D.人的眼睛相当于一架照相机,原理都是u>2f,成倒立、缩小的实像,故D正确,不符合题意;
故选B。
12.C
【详解】A.由图可知,此时的物距为u=30.0cm,像距为v=20.0cm,则凸透镜的焦距f=l2cm,30.0cm>2f,成的是倒立、缩小的实像,其应用是照相机,故A错误;
B.当成实像时,物距变大时,像距变小,透镜位置不动,把蜡烛向左移动,应该减小像距,即向左移动光屏,光屏上会再次得到清晰的像,故B错误;
C.透镜位置不动,把蜡烛移到30cm刻度线处,物距减小,像距变大,向右移动光屏,光屏上会再次得到清晰的像,故C正确;
D.将蜡烛移动到45cm的刻度线处,物距u=5cm,小于一倍焦距,成正立放大虚像,虚像不能用光屏承接,故D错误。
故选C。
13.该装置是凸透镜,印章置于凸透镜下方一倍焦距以内,从上方看到放大正立的虚像
【详解】为了方便观看印文细节,则该装置应使印章的印文细节放大,所以该装置是凸透镜,根据凸透镜成像规律可知,印章放在凸透镜的一倍焦距以内,成正立、放大的虚像。
14. 凸透镜 照相机
【详解】[1][2]露珠呈球状,露珠相当于凸透镜,透过露珠能够看到远处景物倒立、缩小的实像,生活中照相机就是利用了该原理。
15. 凸 实 变大
【详解】[1][2]小巴车上的摄像机镜头相当于一个凸透镜,成像原理是当物距u>2f时,凸透镜成倒立、缩小的实像。
[3]凸透镜成实像时,物近像远像变大,因此小巴车靠近公交站牌时,站牌在感光元件上的像变大。
16. 倒立 缩小 20
【详解】[1][2]半透膜相当于光屏,凸透镜的焦距为10cm,窗外景物处于凸透镜的二倍焦距以外,此时成倒立、缩小的实像。
[3]因为外壳的长度为20cm,即像距处于大于一倍焦距小于等于二倍焦距,根据凸透镜成像规律可知,蜡烛距凸透镜至少20cm时,才可以在外壳内移动的半透明膜上得到清晰的烛焰的像。
17. 凸透 虚 不变
【详解】[1]透明凸起的部分中间比边缘厚,相当于凸透镜。
[2]由题知能清楚地看到日期信息,说明该凸透镜起到了放大镜的作用,则此时观看到的是日期数字是正立、放大的虚像。
[3]手表的背面打磨得非常光滑,能清晰地照出人眼的像,相当于平面镜成像,所成的像与人眼大小相同。
18. 缩小 远离
【详解】[1]根据凸透镜成像规律可知,用照相机拍摄初三毕业照,在相机底片上成缩小的实像。
[2]根据照相机的相关知识可知,若两个同学的像出现在照相机取景框外,要拍摄所有同学完整的像,照相机应远离同学们,同时将镜头向后缩。
19. 主光轴 倒 5.0 投影仪 17.5 右
【详解】(1)[1]为了使像成在光屏中央,应调整烛焰和光屏的中心在凸透镜的主光轴上。
(2)[2]当蜡烛、凸透镜和光屏处于图1所示位置时,恰好在光屏上成清晰的像,由图可知,此时物距等于像距,在光屏上成倒立、等大的实像。
[3]此时物距等于像距等于二倍焦距,此时物距
u=20.0cm-10.0cm=10.0cm
物距是10.0cm,则焦距为5.0cm。
(3)[4]图2中物距小于像距,则成倒立、放大的实像,投影仪根据此原理工作的。
[5]保持光源和光屏位置不变,小华将凸透镜移至另一位置,发现光屏上也成清晰的像,根据光路可逆,此时物距与像距交换,原来物距是7.0cm,移动后的像距为7.0cm,则凸透镜的位置
l=24.5cm-7cm=17.5cm
[6]要模拟近视眼,即像成在光屏的前方,因而将光屏向右移动一段距离即可。
20. 10.0 光屏正中央 放大 投影仪 左 C
【详解】(1)[1]平行主光轴的光线会聚于一个很小、很亮的光斑,这个光班称为焦点,焦点到光心的距离是焦距,故焦距为
30.0cm-20.0cm=10.0cm
(2)[2]点燃蜡烛并调节烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度上,烛焰的中心发出的光线经过凸透镜的光心传播方向不变,故当烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度上,像成在光屏的正中央。
(3)[3][4]当蜡烛距凸透镜15cm时,物距在一倍焦距和两倍的焦距之间,成的是倒立的放大的实像,投影仪就是利用这一原理制成的。
[5]远视眼是晶状体太薄,折光能力变弱,需要佩戴凸透镜,故远视镜片是凸透镜,当在凸透镜与光屏之间放置一远视镜片,对光线有会聚作用,故需要将光屏向左移动。
(4)[6] A.飞虫在1倍焦距以内,成的是虚像,无法用光屏承接,故A不符合题意;
B.影子是光照射不到的地方形成区域,而凸透镜成像原理是烛焰发出光线经过凸透镜折射后形成的像,经光屏反射后进入人眼,人就可以看到像,光屏上比较亮,不会形成影子,故B不符合题意;
C.凸透镜成实像时,所有透过透镜的光会聚到光屏上成像,小虫落在透镜上后,整个物体发出的光虽有一小部分被挡住,但总会有一部分光通过凸透镜而会聚成像,因此,像与原来相同,仍是烛焰的像,大小不变;由于透镜的一小部分被遮住,因此折射出的光线与原来相比减少了,像将完好,但亮度会变暗。故C符合题意。
故选C。
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
B
D
B
C
D
B
B
C
C
A
题号
11
12
答案
B
C
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