初中物理人教版(2024)八年级上册(2024)第五章 透镜及其应用第5节 跨学科实践:制作望远镜复习练习题
展开一、单选题
1.舞蹈演员站在平面镜前训练。下列说法正确的是( )
A.演员在平面镜中成实像
B.演员远离平面镜时,在平面镜中所成的像变小
C.演员靠近平面镜时,像远离平面镜
D.演员以的速度远离平面镜时,像也以的速度远离平面镜
2.实验课上,小柯在低倍镜下看清某种细胞结构后,将显微镜轻移到小妍面前给她看,而小妍看到的却是较暗的视野,她首先应操作的是( )
A.目镜B.物镜转换器C.反光镜D.粗准焦螺旋
3.显微镜由目镜和物镜等元件构成,下列关于显微镜的说法正确的是( )
A.目镜的焦距很短
B.通过目镜看到放大的实像
C.物镜的焦距很短
D.显微镜的放大倍数等于物镜和目镜放大倍数之和
4.土星的第六颗卫星简称“土卫六”,它的表面覆盖了厚厚的大气层,地表有山脉、湖泊、河流,被认为是与地球最为相似的星球.“土卫六”离地球最近时,距离地球约为1.3×1012m,假如小雨此时站在“土卫六”上,能用望远镜看到地球上的景象,他看到的是( )
A.地球上106个小时前的景象B.地球上1个多小时前的景象
C.地球上现在的景象D.地球上1个多小时后的景象
5.下列关于显微镜使用的说法,正确的是( )
A.观察时要用右眼注视目镜B.观察装片时先用高倍镜,后用低倍镜
C.观察人体口腔上皮细胞时,视野不宜太亮D.显微镜的放大倍数只与物镜有关,而与目镜无关
6.小明取来两个焦距不同的放大镜,分别用一只手握住其中一个来模仿望远镜,它通过两个透镜看到前面远处木棉树的叶子,如图所示,调整两个透镜的距离,直到看的清楚为止,下列说法正确的是
A.靠近眼镜的透镜是物镜,靠近被观测物的是目镜
B.用望远镜观察远处木棉树的叶子,物镜得到的是放大的像
C.两透镜互换后再观察叶子,人看到的像都是放大的
D.目镜能把物镜成的像放大
7.在光线明亮的实验室里,观察透明的口腔上皮细胞后再观察颜色较深的黑藻叶片细胞,为便于观察,此时应( )
A.改用凹面反光镜、放大光圈B.改用凹面反光镜、缩小光圈
C.改用平面反光镜、放大光圈D.改用平面反光镜、缩小光圈
8.下列各种说法中,不正确的是( )
A.显微镜镜筒的两端各有一组透镜,每组透镜的作用相当于一个凸透镜
B.产生近视眼原因是晶状体太厚,折光能力太强等,患近视眼的人为了看清远处物体,应该在眼睛前面戴一个凹透镜
C.固体熔化时,温度一定保持不变
D.用冷水可以使密闭烧瓶中刚停止沸腾的半瓶热水重新沸腾
9.小刚同学正在用显微镜观察洋葱鳞片叶表皮细胞,显微镜的目镜有5倍和10倍两种,物镜有10倍和40倍两种,下列组合中观察到细胞数目最少的是( )
A.目镜5倍,物镜10倍 B.目镜10倍,物镜10倍
C.目镜5倍,物镜40倍 D.目镜10倍,物镜40倍
10.小明在用显微镜观察上皮组织细胞时,通过调节,已使被观察物体处在视野的中央了,但像太小,观察不清楚,这时他应该
A.使物镜远离物体,目镜位置不变 B.使物镜靠近物体,目镜远离物镜一些
C.使物镜远离物体,目镜靠近物镜一些 D.使物镜位置不变,目镜靠近物镜一些
11.用显微镜和开普勒天文望远镜观察物体时,你注意过像的正倒吗?如果还没注意过,请你根据已学过的光学知识判断,关于像的正倒,以下说法正确的是( )
A.用显微镜观察时像是倒立的,用开普勒天文望远镜观察时像是正立的
B.用显微镜观察时像是倒立的,用开普勒天文望远镜观察时像是倒立的
C.用显微镜观察时像是正立的,用开普勒天文望远镜观察时像是倒立的
D.用显微镜观察时像是正立的,用开普勒天文望远镜观察时像是正立的
12.以下是显微镜和望远镜原理示意图,下面是关于它们的二次成像的说法:
①显微镜先成放大的实像,再成放大的虚像;
②显微镜先成缩小的实像,再成放大的虚像;
③望远镜先成放大的实像,再成放大的虚像;
④望远镜先成缩小的实像,再成放大的虚像;
上述说法中正确的是( )
A.①③B.①④C.②④D.②③
二、填空题
13.如图是简易天文望远镜内部结构,远处的物体经过物镜成一个 的实像,落在目镜 的位置;这个实像经过目镜成一个正立 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。
14.如图所示为一种光学显微镜,其中目镜和物镜都是由 制成的,在光线较弱的情况下,反光镜可以选用 (选填:“平面镜”、“凹面镜”).
15.望远镜的物镜相当于一个 的镜头,显微镜的目镜相当于一个 ,(以上两空均选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”),某同学在用显微镜观察洋葱的细胞组成时,发现物体的像太小,看不清楚,这时他应该使物镜 (选填“靠近”或“远离”)物体,目镜远离物镜一些。
16.显微镜镜筒的两端各有一组透镜,每组透镜的作用都相当于一个凸透镜,分别称为目镜和物镜。来自被观察物体的光经过物镜后成一个放大的 像,目镜的作用则是把这个像再放大一次,成放大的 像,这样就可看到肉眼看不到的小物体了。
17.天文爱好者可以用开普勒望远镜来观察行星和月球,这种望远镜的目镜和物镜都是 镜.当被观察到的物体在物镜的两倍焦距以外时,物体成一个 的 像(选填“放大”或“缩小”,“实”或“虚”),然后这个像再经过目镜 (选填“放大”或“缩小”),观察者就能看清楚较远处的物体,这就是望远镜.通过这种望远镜所看到的物体是 的(选填“倒立”或“正立”).
18.望远镜的物镜相当于人眼中的 ,但它可以会聚更多的光,从而使所成的像变得更亮;现代天文望远镜都力求把物镜的口径 (选填“缩小”或“加大”),以便观测到更暗的星.
三、实验题
19.自制水滴显微镜,探究显微镜的工作原理.器材:焦距较长的凸透镜一个,滴管一个,废录音带盒一个,清水.
(1)小水滴可看作一个焦距很小的 镜,本实验以小水滴作为显微镜的 镜,它与被观察物体的间距为10-15mm,如左图所示.
(2)如图所示中,任意滴一滴水滴,透过这个小水滴,如果看到一个与原来方向相同的、放大的箭头,在不调整与箭头的距离,应该把水珠变 (填“厚”或者”薄”),直至得到与原来方向相反的、放大了的箭头.如果废录音带盒的厚度是12mm,那么最终水滴凸透镜的焦距范围是: .
(3)透过凸透镜去观察小水滴,使箭头、小水滴,凸透镜 ,并且保持凸透镜水平,看到的箭头相对于原来的箭头是 (填“正立”或“倒立”),如果要看到箭头更大的像,应把凸透镜略微向 (填“上”或“下”)移动.
四、综合题
20.显微镜主要由物镜和目镜两组透镜组成,被观察的细微物体先在物镜中成一个像,这个像就相当于目镜中的物体,然后它在目镜中再次成像。如图,F1为物镜的焦点,F2为目镜的焦点,图中已出细小物体AB在物镜中所成像A’B’的光路图,以及A’B’射向目镜的两条光线。
(1)该显微镜的物镜相当于 (选填“凸透镜”、“凹透镜”);
(2)请你画出光线a,b经目镜L2折射后的光线;
(3)与A’B’对比,目镜L2所成的像是一个 (选填“正立”或“倒立”)、 (选填“实像”或“虚像”)。
参考答案:
1.D
【详解】A.根据平面镜成像特点可知,演员在平面镜中成虚像,故A错误;
B.因平面镜成正立、等大的虚像,所以,演员远离平面镜时,在平面镜中所成的像的大小不变,故B错误;
C.物体到平面镜的距离与像到平面镜的距离相等,则演员靠近平面镜时,像也靠近平面镜,故C错误;
D.平面镜所成的像与物体关于平面镜对称,所以,演员以0.5m/s的速度运动时,像也以0.5m/s的速度运动,故D正确。
故选D。
2.C
【详解】用显微镜观察物体时,当光线较强时物体能反射更多的光线,使像更清晰,当光线较暗时,依靠凹面镜反射更多的光线,使物体更亮,像更清晰。因小柯在低倍镜下看清某种细胞结构后,将显微镜轻移到小妍面前给她看,而小妍看到的却是较暗的视野,所以要想让像更清晰,物体应该更亮,她首先应操作的是调整反光镜。故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
3.C
【详解】显微镜的物镜焦距短,目镜焦距长,所以放在载物台上的物体在物镜的一倍焦距和二倍焦距之间,通过物镜成倒立放大的实像;显微镜通过物镜成倒立放大的实像,这个实像位于目镜的焦点之内,通过目镜成正立、放大的虚像;显微镜的放大倍数等于物镜、目镜放大倍数乘积.故选C.
4.B
【详解】土星到地球的距离s=1.3×1012m,光速v=3×108m/s;
光从地球到土星的时间:
5.C
【详解】A.一般情况下,显微镜观察时用左眼,在显微镜的右边放一张空白纸,用右眼进行查看空白纸,右手绘制左眼观察到的图像,故A错误;
B.低倍镜放大倍数小,找到物像后,移动需要更清楚观察部分到视野中央后,再换高倍镜,这样主要是为了观察方便,如果在低倍镜下已经看的很清楚了,也就没有必要换高倍镜了,故B错误;
C.口腔上皮细胞颜色很浅,视野太亮容易看不清,故C正确;
D.显微镜放大的倍数是物镜放大倍数和目镜放大倍数的乘积,故D错误。
故选C。
6.D
【分析】本题通过两个焦距不同的放大镜演示望远镜成像原理,前面的凸透镜相当于望远镜的物镜,使远处的物体在焦点附近成实像,后面的凸透镜相当于望远镜的目镜,用来把这个实像放大,所以我们看到了物体放大的像.若前后两个凸透镜位置颠倒,则看到物体缩小的像.通过实验发现,若要看到物体放大的像,要求物镜的焦距长,目镜的焦距短.
【详解】A.靠近眼镜的透镜是目镜,靠近被观测物的是物镜,A错误;
B.用望远镜观察远处木棉树的叶子,物镜得到的是倒立缩小的实像,B错误;
C.物镜成的像是倒立缩小的实像,C错误;
D.物镜成的实像通过目镜后成正立放大的虚像,D正确.
7.A
【详解】在显微镜的结构中,遮光器上有大小光圈,当外界光线较强时用小光圈,当外界光线较弱时用大光圈;反光镜有两个面,平面镜和凹面镜,当外界光线较强时用平面镜,当外界光线较弱时用凹面镜。由于需要观察的黑藻叶片细胞颜色较深,需要光线进入的多,才能看清它的结构,所以需要选用的是凹面镜和大光圈,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
8.C
【详解】A.显微镜有两组凸透镜组成,物镜相当一个投影仪,成倒立的放大的实像,目镜相当于一个放大镜,成正立的放大的虚像,故A正确,不符合题意;
B.近视眼晶状体太厚,折光能力太强,远处物体反射来的光线通过晶状体折射后形成的物像,就会落在视网膜的前方,需要戴凹透镜矫正,故B正确,不符合题意;
C.固体中的晶体熔化时,有一定的熔化温度,而非晶体没有一定的熔化温度,故C错误,符合题意;
D.向密闭的瓶底浇上冷水,烧瓶内的水蒸气遇到温度较低的烧瓶壁而液化,烧瓶内的气压减小,沸点降低,所水会重新沸腾,故D正确,不符合题意。
故选C。
9.D
【详解】显微镜的视野面积是一定的,被观察细胞放大的倍数越大,视野里的细胞数目越少。因此选择放大倍数最大的组合,即为观察到细胞数目最少的。
A.目镜与物镜的放大倍数为
5×10=50
B.目镜与物镜的放大倍数为
C.目镜与物镜的放大倍数为
D.目镜与物镜的放大倍数为
故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
10.B
【详解】显微镜的物镜是将物体成一个倒立放大的实像,相当于投影仪的作用,根据“物近像远像变大”的规律,应缩小物距,才能使像变大;显微镜的目镜是起一个放大镜的作用,以物镜所成的像为物体,再进行二次成像,此时的“物体”在目镜的焦距之内,根据放大镜“物远像远像变大”的规律,应使目镜远离物镜一些,对照选项可知,只有B符合题意.故选B.
11.B
【详解】显微镜的物镜相当于投影仪成倒立的放大的实像;目镜相当于放大镜,将投影仪成倒立的放大的实像再次放大,成倒立的放大的虚像。开普勒望远镜物镜相当于照相机成倒立的缩小的实像,这个实像正好落在目镜的焦点以内,这跟放大镜的成像原理相同,所以目镜起到将物镜成的缩小的实像再次放大的作用,故B正确,ACD错误。
故选B。
12.B
【详解】显微镜物镜和目镜都是凸透镜,把标本放在物镜的二倍焦距和一倍焦距之间,这样得到一个放大的实像,那么这个放大的实像正好成在目镜焦点以内,由凸透镜成像规律可知,当
时,成正立放大的虚像,所以显微镜的物镜成倒立、放大的实像,目镜成正立、放大的虚像,故①正确,②错误;用望远镜观察远处物体时,物体通过物镜成的是倒立、缩小的实像,这个像通过靠近眼睛的目镜成正立、放大的虚像,故③错误,④正确,综上分析知,故ACD错误,B正确。
故选B。
13. 缩小 小于焦距 放大的虚 远视
【详解】[1][2][3]望远镜中物镜的作用是使远处的物体成倒立缩小的实像,这个倒立缩小的实像正好落在目镜小于焦距的位置,目镜的作用相当于一个放大镜,这个实像经过目镜成一个正立放大的虚像。
[4]因远视眼的镜片是凸透镜,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。
14. 凸透镜 凹面镜
【详解】[1]目镜和物镜都相当于凸透镜,物镜相当于投影仪成倒立放大的实像.目镜相当于放大镜,把刚才的实像再次放大.
[2]光线较强时物体能反射更多的光线,使像更清晰.当光线较暗时,依靠凹面镜反射更多的光线,使物体更亮,像更清晰.
15. 照相机 放大镜 靠近
【详解】[1]用望远镜观察远处物体时,物体通过物镜成的是倒立、缩小的实像,望远镜的物镜相当于照相机的镜头。
[2]显微镜的物镜成的是倒立、放大的实像,相当于幻灯机的镜头;显微镜和望远镜的目镜成正立、放大的虚像,都相当于一个放大镜。
[3]显微镜的物镜是将物体成一个倒立放大的实像,相当于投影仪的镜头,根据“物近像远像变大”的规律,应缩小物距,才能使像变大,显微镜的目镜是起一个放大镜的作用,以物镜所成的像为物体,再进行二次成像,此时的“物体”在目镜的焦距之内,根据放大镜“物远像远像变大”的规律,应使目镜远离物镜一些。
16. 实 虚
【详解】[1][2]据课本知识可知,显微镜的物镜和目镜都是凸透镜,即将载物台上的物体放在物镜的1倍焦距和2倍焦距之间,成倒立、放大的实像,其原理与幻灯机相似;此时经过物镜所成的像恰好处于目镜的1倍焦距以内,故该像再经目镜成放大的虚像,故经过物镜和目镜的共同作用,从而可以看清微小的物体。
17. 凸透 缩小 实 放大 倒立
【分析】开普勒望远镜的物镜和目镜都是凸透镜,成倒立的像,放大倍数较大.开普勒式望远镜的物镜焦距长,目镜焦距短,是为了使像放大更大的倍数.
【详解】开普勒望远镜如图:从天体射来的平行光线,经物镜后,在焦点以外距焦点很近处成一倒立缩小实像a′b′.目镜的前焦点和物镜的焦点是重合的,所以实像a′b′位于目镜和它的焦点之间距焦点很近的地方,目镜以a′b′为物形成放大的虚像ab.当我们对着目镜观察时,进入眼睛的光线就好像是从ab射来的.显然,图中ab的视角β远大于直接用眼睛观察天体的视角a,所以,从望远镜中看到的天体使人觉得离自己近看得更清楚.
18. 晶状体 加大
【详解】望远镜的物镜和人眼中的晶状体相同,成倒立、缩小的实像,物距越远,像距越小,像越接近焦点;现代天文望远镜的物镜口径越大,折射光线越多,像越清晰。
【点睛】望远镜由物镜和目镜组成,物镜和目镜都是凸透镜,物镜相当于照相机,成倒立、缩小的实像,物距越大,像距越小,物体在无限远时,像越接近凸透镜的焦点;目镜相当于放大镜,成正立、放大的虚像;天文望远镜的物镜口径越大,折射光线越多,像越清晰。
19. 凸透 物 厚 6—12mm 同一竖直直线上 倒立 上
【详解】(1)[1][2]小水滴接近圆形,所以其相当于一个焦距很小的凸透镜,是当作显微镜的物镜来使用的;
(2)[3][4]由题意可知,小水滴此时相当于放大镜,成的是正立、放大的虚像,说明箭头在小水滴的焦点之内,即小水滴的焦距过大,因此应该把水珠变得再厚些,使其焦距变小,直至成倒立、放大的实像,此时物距满足:f<12mm<2f,即:凸透镜的焦距为:6mm<f<12mm;
(3)[5][6][7]透过凸透镜去观察小水滴,使箭头、小水滴,凸透镜在同一直线上,此时,凸透镜镜相当于一个放大镜,成的是一个正立、放大的虚像;虽然二次放大成的像相对于物体是倒立的,但旋转的方向是一致的;要使成的虚像更大一些,应增大物距,把凸透镜向上移动.
20. 凸透镜 正立 虚像
【详解】(1)[1]由图可知,平行于主光轴的光线经透镜后向焦点会聚,因此显微镜的物镜相当于凸透镜。
(2)[2]显微镜的目镜相当于放大镜,因此根据凸透镜成像规律作图,如下:
(3)[3][4]显微镜的目镜相当于放大镜,因此相对于A’B’成的是正立放大的虚像。
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
D
C
C
B
C
D
A
C
D
B
题号
11
12
答案
B
B
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