1、人教版2024年新教材八年级上册物理第五章 透镜及其应用 学情评估测试卷(满分100分,限时45分钟)一、选择题(每题4分,共28分)1.如图所示,把一个凸透镜放在平面镜前,一束与凸透镜主光轴平行的入射光射向凸透镜(光线a、b是这束光的上下边缘),当观察平面镜时,感觉光束是从镜后的M点发散开来,则凸透镜的焦距是()A.40 cmB.30 cmC.10 cmD.20 cm2.如图所示,是显微镜和望远镜的原理示意图,下面是关于它们的二次成像的说法:显微镜先成放大的实像,再成放大的虚像;显微镜先成缩小的实像,再成放大的虚像;望远镜先成放大的实像,再成放大的虚像;望远镜先成缩小的实像,再成放大的虚像。
2、上述说法中正确的是()A.B.C.D.3.如图是某人眼成像示意图,该视力缺陷类型及矫正所需佩戴的透镜种类分别是()A.远视眼凸透镜B.远视眼凹透镜C.近视眼凸透镜D.近视眼凹透镜4.如图甲所示,一幅漫画立在桌面上,小明把一个装有水的圆柱形玻璃杯放在漫画前,惊奇地发现,透过水杯看到漫画中的老鼠变“胖”了,还掉头奔向猫,如图乙所示,下列关于此现象的说法正确的是()A.透过水杯看到的变“胖”的老鼠是虚像B.装有水的圆柱形玻璃杯相当于一个凹透镜C.将漫画逐渐靠近水杯,透过水杯看到的老鼠始终是掉头的D.将漫画离水杯远一些,透过水杯看到的老鼠会变“瘦”一些5.小京通过焦距为10 cm的凸透镜看到了提示牌上
3、“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10 cmD.提示牌上“关灯”两字到凸透镜的距离大于20 cm6.如图所示,投影仪是教学中常用的设备。下列关于投影仪的说法中正确的是()A.投影仪成的像一定是正立的B.投影仪成的像是一个放大的虚像C.若使屏幕上的像变大,应使凸透镜靠近投影片D.若手不小心挡住凸透镜一部分,屏幕上的像会不完整7.(多选)小明利用如图所示的装置探究凸透镜成像的规律。将蜡烛放在凸透镜左侧适当位置,调整光屏到凸透镜的距离,使烛焰在光屏上成清晰的像,分别测出物
4、距u和像距v,实验数据如表。下列说法正确的是()实验次数12345物距u/cm6030201512像距v/cm1215203060A.该凸透镜的焦距为20 cmB.从第1次实验到第5次实验,成在光屏上的像越来越大C.当u=45 cm时,移动光屏,可在光屏上成倒立、缩小的清晰实像D.第5次实验后,贴近凸透镜左侧放一眼镜片,向右移动光屏,能在光屏上成清晰的像,则眼镜片对光起会聚作用二、填空题(每空2分,共22分)8.某汽车司机下车时,随手将一瓶矿泉水放在仪表台上,如图所示。不料因阳光照射、水瓶聚光,车内物品被点燃引发火灾。太阳光经过矿泉水瓶发生了(选填“反射”或“折射”),矿泉水瓶相当于。因此,提
5、醒大家在车内不要放置有聚光效果的物品。9.利用如图所示的透镜可以将线路板放大,方便技术维修人员进行精准焊接,则该透镜是透镜,通过该透镜,技术人员看到的是线路板(选填“正立”或“倒立”)、(选填“放大”“缩小”或“等大”)的(选填“实像”或“虚像”),为了使线路板的像更大一些,我们应该将透镜向调节。10.如图所示为中国空间站的太空授课情境,“天宫课堂”上,航天员王亚平老师往水膜里注水就得到了一个水球,接着往水球中注入一个气泡,神奇的景象出现了:透过水球和气泡能看到一正一反两个像,就好像“套娃”一样!此时大水球中出现了王亚平倒立、缩小的像,该像的成像原理跟(选填“显微镜”或“望远镜”)的(选填“物
6、”或“目”)镜的成像原理相同;气泡中却显示出王亚平正立、缩小的像,这是因为带气泡的部分相当于凹透镜,对光有(选填“发散”或“会聚”)作用。11.如图所示,是宏图同学用数码单反相机拍摄的两张蟹爪兰开花时的照片,请你结合实际操作说一说,在拍摄完甲照片再拍摄乙照片时,宏图同学做了哪些调整?。三、作图题(每题6分,共12分)12.根据入射光线和折射光线,在图甲、乙中的虚线框内画出适当类型的透镜。13.图中的光线经过平面镜反射后水平射向竖直放置的凸透镜,请画出平面镜的入射光线和凸透镜的折射光线。四、实验探究题(14题12分,15题12分,16题14分,共38分)14.宏图能透过凸透镜看到近处手指正立放大
7、的像,也能透过凸透镜看到远处景物倒立缩小的像(如图甲、乙所示)。(1)请你根据宏图观察到的现象提出一个值得探究的物理问题。?(2)宏图用如图丙所示的实验器材进行探究,实验前小明应该如何操作,才能方便调整烛焰、凸透镜和光屏三者的中心大致在同一高度?。(3)当蜡烛、凸透镜和光屏在如图丙所示的位置时,光屏上恰能呈现一个(选填“正立”或“倒立”)、(选填“放大”或“缩小”)的像,生活中的(选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)就是利用这一原理工作的。若要使光屏上的像更小一些,应将蜡烛向移动,同时将光屏向移动。(4)将图丙中的蜡烛和光屏的位置互换,光屏上还能得到一个(选填“正立”或“倒立”)、(选填“放
8、大”或“缩小”)的像,这是因为。15.近视程度不同的同学需要戴焦距不同的眼镜。为了探究近视眼的矫正过程,组装如图甲所示的实验装置,其中“F”字样的光源代替可视物体,光屏模拟视网膜。选用如图乙所示的2号凸透镜模拟晶状体,打开“F”光源,调节各个元件的位置,直到光屏上呈现倒立缩小的清晰像,正常眼睛的视物模型便组装完成。请回答下列问题:(1)模拟近视眼视物情况,选择图乙中的(填序号)号透镜替代2号透镜安装在光具座上后,光屏上的像变模糊;(2)用如图丙所示的水透镜模拟近视眼矫正视力。应将水透镜置于光具座上的(选填“A”“B”或“C”)点,缓慢调节水透镜中的水量,当水透镜形成焦距合适的透镜时,光屏上呈现
9、清晰的像,近视眼的成像情况得到改善;(3)更换焦距更小的凸透镜模拟近视程度更严重的眼睛晶状体,为了改善视网膜上的成像情况,实验时需要用注射器(选填“抽取”或“注入”)适量水;(4)根据上述实验,近视程度更严重的同学应选择焦距更大还是更小的透镜来矫正呢?,请结合透镜对光的作用来分析选择的理由:。16.在探究“凸透镜成像的规律”的实验中,小明利用如图所示的装置进行实验,他先调整烛焰中心、透镜中心及光屏中心位于同一高度上,然后将它们调节到图示位置时,光屏上得到清晰的像。(1)此时像的特点是什么?(说明像的倒正、大小和虚实)。(2)若保持透镜位置不动,把蜡烛移到零刻度线处,则应向(选填“左”或“右”)
10、移动光屏才能在光屏上再次得到清晰的像,且像(选填“变大”“变小”或“大小不变”)。(3)若将蜡烛移到20.0 cm刻度线处,透镜保持不动,移动光屏后再次得到清晰的像,则此时烛焰经凸透镜成(选填“放大”“缩小”或“等大”)的像。(4)人的眼睛是通过改变晶状体的厚度来看清远近不同的物体的,现将图中虚线圆圈部分当作是人的“眼睛”,当蜡烛远离“眼睛”时,“眼睛”需调节凸透镜的厚度使其(选填“变薄”或“变厚”),改变其对光的偏折能力,从而在光屏上成清晰的像。若该“眼睛”无法调节凸透镜达到应有的厚度,则该“眼睛”为(选填“近视眼”或“远视眼”),应该戴(选填“凸透镜”或“凹透镜”)进行矫正。答案全解全析1
11、.D把一个凸透镜放在平面镜前,一束与凸透镜主光轴平行的入射光射向凸透镜,会聚于F点后射向平面镜,当观察平面镜时,感觉光束是从镜后的M点发散开来,说明M点为F点在平面镜中的像点。由图得,平面镜成像的像距为10 cm,由平面镜成像特点知,像距等于物距,F与平面镜的距离为10 cm,则凸透镜的焦距是20 cm。2.B显微镜的物镜相当于投影仪的镜头,成倒立放大的实像,望远镜的物镜相当于照相机的镜头,成倒立缩小的实像,显微镜和望远镜的目镜都相当于放大镜,成正立放大的虚像。3.D由图知,晶状体会聚光的能力增强,像成在视网膜的前方,该人眼是近视眼,应戴具有发散作用的透镜,即凹透镜。4.D圆柱形玻璃杯装有水后
12、,形成一个中间厚、边缘薄的凸透镜,此时透过水杯看到的变“胖”的老鼠是放大的实像;将漫画离水杯远一些,物距变大,像距变小,像变小,则透过水杯看到的老鼠会变“瘦”一些;将漫画逐渐靠近水杯,当物距小于焦距时,透过水杯看到的老鼠是向右跑的。5.C由图可知,像是正立的,即所成的像是正立放大的虚像,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10 cm,所以提示牌上“关灯”两字到凸透镜的距离小于10 cm。6.C投影仪的镜头是一个凸透镜,物距在一倍焦距和二倍焦距之间时,在屏幕上所成的像为倒立、放大的实像,故A、B错误;若使屏幕上的像变大,应减小物距,则应使凸透镜靠近投影
13、片,故C正确;挡住凸透镜的一部分,物体上任一点的光射向凸透镜,经凸透镜折射后,仍能会聚成像,像的大小不发生变化,只是折射光线减少,会聚成的像变暗,故D错误。7.BC由第3次实验数据可知,u=v=2f=20 cm,所以焦距为10 cm,故A错误;从第1次实验到第5次实验,物距都大于一倍焦距,成实像,且物距减小,根据凸透镜的成像规律“成实像时,物近像远像变大”可知,光屏上的像越来越大,故B正确;当u=45 cm时,u2f,移动光屏,可在光屏上成倒立、缩小的清晰实像,故C正确;第5次实验后,贴近凸透镜左侧放一眼镜片,向右移动光屏,能在光屏上成清晰的像,说明放上眼镜片后,像距变大,即眼镜片对光有发散作
14、用,故D错误。8.折射凸透镜解析装有水的矿泉水瓶中间厚、边缘薄,相当于一个凸透镜;由于凸透镜对光有会聚作用,射入车内的光经矿泉水瓶折射后会聚在它的焦点上,时间一长使放置于此处的物品被点燃。9.凸正立放大虚像上解析该透镜是一个放大镜,利用的是凸透镜能成正立、放大的虚像;为了使线路板的像更大一些,可以将该透镜向上移动适当的距离,增大凸透镜与线路板间的距离。10.望远镜物发散解析大水球相当于凸透镜,王亚平通过大水球成倒立、缩小的像,这与望远镜的物镜的成像原理相同。带气泡的部分中间薄、边缘厚,相当于凹透镜,对光有发散作用。11.解析通过两张照片可以看出,乙照片更大一些,根据凸透镜成像规律“成实像时,物
15、近像远像变大”可知,若想拍摄完甲照片再拍摄乙照片,需要减小相机与花朵的距离,然后适度将相机的镜头向前伸出一些,增大镜头与相机感光元件的距离,直至再次呈现花朵清晰的像再拍摄。12.如图所示解析由图甲给出的光线可知,原本向中间会聚的光线经透镜折射后变得平行不再会聚,说明透镜对光有发散作用,为凹透镜;由图乙两条光线可知,经透镜折射后变得会聚了,说明该透镜对光有会聚作用,为凸透镜。13.如图所示解析过入射点作平面镜的垂线,根据反射角等于入射角,作出入射光线;反射光线平行于凸透镜的主光轴,经凸透镜折射后过焦点,作出折射光线。14.(1)凸透镜成像的大小、正倒与物体到凸透镜的距离有什么关系(2)见解析(3
16、)倒立缩小照相机左左(4)倒立放大在折射现象中,光路可逆解析(1)宏图能透过凸透镜看到近处手指正立放大的像,也能透过凸透镜看到远处景物倒立缩小的像;根据宏图观察到的现象可以提出“凸透镜成像的大小、正倒与物体到凸透镜的距离有什么关系”;(2)应该将光具座上点燃的蜡烛、凸透镜和光屏紧紧靠拢,边用眼睛观察边调节,直至三者的中心大致在同一高度;(3)图丙中物距大于像距,根据凸透镜成像规律可知,此时光屏上成物体倒立、缩小的实像,生活中的照相机就是利用这一原理工作的;若想让像更小一些,根据凸透镜成像规律“成实像时,物远像近像变小”,应将蜡烛向左移动以增大物距,同时将光屏也向左移动以减小像距;(4)将图丙中
17、的蜡烛和光屏的位置互换,光屏上还能得到一个倒立、放大的像,这是因为凸透镜对光的作用属于光的折射现象,在折射现象中,光路可逆。15.(1)3(2)B凹(3)抽取(4)见解析解析(1)近视眼的晶状体比正常眼睛的晶状体对光的会聚能力更强,故模拟近视眼视物情况应选择图乙中的3号透镜替代2号透镜安装在光具座上,光屏上的像变模糊;(2)矫正近视眼应选用凹透镜,将凹透镜置于物与凸透镜之间,使成的像正好位于视网膜处,即应将水透镜置于光具座上的B点;当使用的凹透镜焦距合适时,光屏上呈现清晰的像,近视眼的成像情况得到改善;(3)更换焦距更小的凸透镜模拟近视程度更严重的眼睛晶状体,物成的像在视网膜之前,且距离视网膜
18、更远,使用凹透镜改善视网膜情况时,应使用对光线发散能力更强的凹透镜,即可用注射器抽取适量水;(4)近视程度更严重的同学,其晶状体焦距更小,对光的会聚能力更强,故需用对光发散能力更强即焦距更小的凹透镜进行矫正。16.(1)倒立、缩小的实像(2)左变小(3)缩小(4)变薄近视眼凹透镜解析(1)由图可知,此时的物距为40.0 cm,像距为15.0 cm,物距大于像距,成的是倒立、缩小的实像;40.0 cm2f,f15.0 cm2f,解得7.5 cmf2f,移动光屏后会得到倒立、缩小的实像;(4)当蜡烛远离“眼睛”时,物距变大,像距变小,为了使像仍然能成在光屏上,需要增大“眼睛”的焦距,所以“眼睛”需调节凸透镜的厚度使其变薄;若该“眼睛”无法调节凸透镜达到应有的厚度,像会成在光屏的前方,为近视眼,需要戴对光具有发散作用的凹透镜来矫正。第 10 页 共 10 页
