人教版八年级上册物理 53透镜的成像规律 同步测试.docx
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人教版八年级上册物理53透镜的成像规律同步测试
人教版八年级上册物理5.3透镜的成像规律同步测试
一、单选题
1.当物体距离凸透镜8cm时,在透镜另一侧光屏上成一个清晰放大的实像,若保持物体与光屏的位置不变,把凸透镜向光屏方向移动2cm,则在光屏上又成一清晰的缩小的像.则凸透镜的焦距为( )
A. f<2cm B. 2cm<f<4cm C. 4cm<f<5cm D. 5cm<f<8cm
2.在“探究凸透镜成像规律”的实验中,蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示,此时烛焰在光屏上成一个清晰的像,由此判断下列说法正确的是( )
A. 光屏上的像是倒立、放大的实像
B. 光屏上的像是正立、缩小的实像,照相机是根据该原理制成的
C. 若蜡烛和光屏位置不变,将凸透镜向左移动适当距离,仍可在光屏上得到清晰的像
D. 若换用材料与口径相同但更厚一些的凸透镜,仍要在光屏上得到清晰的像,如果只移动光屏,光屏必须远离凸透镜
3.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,所成的像( )
A. 一定是倒立放大的实像
B. 可能是正立放大的虚像
C. 可能是倒立缩小的实像
D. 可能是正立等大的虚像
4.如图所示,L是凸透镜,OO'是它的主轴,AB是垂直主轴的光源,P是垂直于主轴的光屏,当光源和光屏到凸透镜的距离相等时,在光屏上得到清晰的像,如将AB向右移动任意一段距离后,再移动P,则在P上 ( )
A. 总能得到缩小的像
B. 总能得到放大的像
C. 可能得到放大的像,也可能得到缩小的像
D. 可能得到放大的像,也可能得不到像
5.下列有关凸透镜的说法不正确的是
A. 凸透镜对光有会聚作用
B. 凸透镜可以矫正远视眼的视力
C. 凸透镜所成的实像可以是放大的,也可以是缩小的
D. 凸透镜所成的虚像可以是放大的,也可以是缩小的
6.当物距为20cm时,在光屏上得到一个倒立、缩小的实像,此时像距为15cm,则此凸透镜的焦距是( )
A. f>20cm B. 15cm<f<20cm C. 7.5cm<f<10cm D. 10cm<f<15cm
7.将一个凸透镜正对着太阳光,在距凸透镜20cm的纸上承接到一个很小、很亮的光斑。
当把一个物体放在距这个凸透镜50cm处时,在透镜的另一侧可以得到 ( )
A. 放大、正立的实像 B. 缩小、正立的实像 C. 放大、倒立的实像 D. 缩小、倒立的实像
8.小威在做凸透镜成像的实验时,在光屏上得到了一个倒立、缩小的实像,测得物体到透镜的距离为10cm,则该凸透镜的焦距有可能为( )
A. 3cm
B. 5cm
C. 7cm
D. 14cm
9.(2015•济宁)小夏用如图中的凸透镜探究成像规律,在如图的四个实验情景中,能够在光屏上得到清晰像的是
A.
B.
C.
D.
二、填空题
10. 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。
实验序号
物距μ/cm
像距ν/cm
像的性质
1
30
15
倒立、缩小的实像
2
25
16.7
3
20
20
倒立、等大的实像
4
15
倒立、缩小的实像
5
5
正立、放大的虚像
⑴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。
⑵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________ 。
⑶按要求进行观察和测量,并将观测情况记录在下表中。
①表中实验序号2中像的性质为________ 、________ 、________ 。
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________ (填“靠近”或“远离”)透镜的方向移动。
③表中实验序号4中像距为________ cm
⑷实验中,某同学在光屏上得到了一个清晰的像,但像的位置偏高,如下图所示(P点是2倍焦距处),你解决的方法是________ 。
⑸再把蜡烛移到B点处,无论怎样调节光屏,光屏上始终接收不到像,是因为此时成的是正立、放大的虚像,要想看到这个像,应从图中的________ (填“C”或“D”)箭头所示的方向去观察。
⑹当两支点燃的蜡烛、凸透镜和光屏分别置于右图所示的位置时,光屏上C、D两处会得到清晰缩小的像,用一厚纸板挡住A处的烛焰,在光屏上________ (填“C”或“D”)处仍能得到一个清晰的像。
11.(2015•曲靖)物体距凸透镜30cm时,透镜另一侧的光屏上刚好能得到一个倒立等大的实像,此凸透镜的焦距为 ________cm;若将此凸透镜作为放大镜使用,被放大的物体距凸透镜的距离应小于 ________cm.
12.在使用如图所示的实验器材探究凸透镜成像规律时,小梦将蜡烛放在二倍焦距以外,能在光屏上成一个倒立缩小的像.固定凸透镜的位置不动,如果将蜡烛与光屏的位置对调,此时在光屏上 ________(填“成缩小的像”、“成放大的像”或“不成像”).
13.生活中我们用凸透镜观察到实像一定是________,虚像一定是________(填写“倒立”或“正立”).
三、实验探究题
14.小明同学用蜡烛、凸透镜和光屏等器材做“探究凸透镜成像规律”的实验,记录的部分数据见下表。
(1)实验中所用透镜的焦距为________cm;
(2)上表中实验序号2中像的性质为________,实验序号4中像距为________cm;
(3)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。
15.小明利用如图甲所示的装置探究凸透镜成像规律.
(1)要使像能够在光屏的中央,应将个光屏向________(选填“上”或“下”)调整.
(2)测焦距:
如图乙所示,让一束平行光正对着凸透镜,移动光屏,直到在光屏上得到一个最小、最亮的光斑,由此可得出该凸透镜的焦距为________cm.不断改变蜡烛与透镜之间的距离,并移动光屏进行实验,所获得的实验数据如下表所示;
(3)【结论与应用】分析数据可知,当物距为________倍焦距时,成等大的像.
(4)成缩小实像的物距范围是________,此时物距________(选填“大于”或“小于”)像距,成实像时物体到凸透镜的距离越远,像到凸透镜的距离越________(选填“远”或“近”),像越________(选填“大”或“小”).
16.如图所示,在“探究凸透镜成像规律”的实验中,凸透镜位置保持不变,凸透镜的焦距为10cm.
(1)实验中随着蜡烛的燃烧,光屏上依然得到烛焰清晰的像,但光屏上像的位置却偏高,为了使像仍成在光屏的中央,则应向________(填“上”或“下”)调节凸透镜.
(2)调整后,图中光屏上烛焰的像是倒立________的实像,此规律的应用是________.(举一例)
(3)此时,若有一只苍蝇落到凸透镜上,则屏上________成完整的蜡烛的像(填“能”或“不能”).
(4)要使光屏上的像变成与物大小相等,则应向左调节蜡烛到30cm处,光屏应向________调(填“左”或“右”)到________cm处,在此过程中发现蜡烛和光屏之间距离变________(填“大”、“小”或“不变”).
(5)透镜位置不变,将蜡烛移到标尺45cm处,此时小强应站在________一侧(填“蜡烛”或“光屏”),观察蜡烛的像.
四、综合题
17.透镜是重要的光学元件,分为凸透镜和凹透镜。
(1)焦距标志着透镜对光的________。
(2)荣荣小组用如图所示的甲凸透镜探究“凸透镜成像规律”,通过实验依次得到倒立缩小的实像、倒立放大的实像、正立放大的虚像,并总结出成像规律。
据此判断实验中物距是如何选取的?
________
(3)同学们用凸透镜正对太阳光的办法点燃酒精棉。
①放好酒精棉后,移动凸透镜直至太阳光经透镜后在酒精棉上形成________的光斑。
②若在同样环境下,放好酒精棉,选用图示中哪个凸透镜更容易点燃酒精棉,说明理由(忽略光从透镜传播到酒精棉过程中的能量损失)。
________
答案解析部分
一、单选题
1.【答案】C
【解析】【解答】物体离凸透镜8cm时,在透镜的另一侧得到一个倒立的、放大的实像,2f>u>f,
所以,2f>8cm>f,即8cm>f>4cm﹣﹣﹣﹣﹣①;
由“保持物体与光屏的位置不变,把凸透镜向光屏方向移动2cm,则在光屏上又成一清晰的缩小的像”,可知u=10cm>2f,即f<5cm﹣﹣﹣﹣②,
综上所述,由①②可4cm<f<5cm.C符合题意.
故答案为:
C.
【分析】本题考查了学生对凸透镜成像特点的理解和掌握,根据凸透镜成像的规律和题目所给数据进行分析即可.
2.【答案】C
【解析】【解答】解:
AB、由图知,物距大于像距,此时物距大于二倍焦距,成倒立、缩小的实像.照相机、摄像机就是根据这个原理制成的.故AB错;
C、根据光路是可逆的,若蜡烛和光屏位置不变,将凸透镜向左移动适当距离,当物距等于原来像距时,仍可在光屏上得到清晰的像,此时成倒立、放大的实像,故C正确;
D、若换用材料与口径相同但更厚一些的凸透镜,焦距更小、会聚能力更强,像距更小,仍要在光屏上得到清晰的像,如果只移动光屏,光屏必须靠近凸透镜,故D错.
故答案为:
C.
【分析】物距大于像距,此时物距大于二倍焦距,成倒立、缩小的实像,照相机是根据这个原理制成的;凸透镜向左移动适当距离,当物距等于原来像距时,仍可在光屏上得到清晰的像,此时成倒立、放大的实像,若换用材料与口径相同但更厚一些的凸透镜,焦距更小、会聚能力更强,像距更小.
3.【答案】B
【解析】【解答】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.此时
,
,解得
.当物体距凸透镜8cm时,物距可能小于焦距,也有可能大于一倍焦距小于两倍焦距,所以所成的像可能是正立放大的虚像,也可能是倒立放大的实像,B符合题意.
故答案为:
B.【分析】根据蜡烛到凸透镜的距离和成像特点推测焦距范围,结合新的物距分析成像的情况.
4.【答案】D
【解析】【解答】初位置,物距与相距相等,所以物体的初位置处于两倍焦距处,此时成倒立的等大的实像;此后物体AB向右运动,在一倍焦距外,两倍焦距内时,在另一侧的某个位置成倒立的放大的实像;当运动到一倍焦距内时,在左侧成正立的放大的虚像,不能成像在光屏上;
故选D.
【分析】根据透镜成像公式得到物体的初位置处于两倍焦距处,然后根据成像规律进行分析判断.本题关键要结合透镜成像公式得到光源的成像规律,同时要注意实像与虚像的区别,实像能成在光屏上,而虚像不能在光屏上成
5.【答案】D
【解析】【分析】凸透镜对光有会聚作用,凸透镜可以矫正远视眼的视力,凸透镜所成的实像可以是放大的,也可以是缩小的,也可以是等大的,凸透镜所成的虚像只可以是放大的。
A.凸透镜对光有会聚作用,正确,不合题意;
B.凸透镜可以矫正远视眼的视力,正确,不合题意;
C.凸透镜所成的实像可以是放大的,也可以是缩小的,正确,不合题意;
D.凸透镜所成的虚像可以是放大的,也可以是缩小的,错误,符合题意;
故选D。
【点评】对于此类试题,学生应把握凸透镜的成像情况。
6.【答案】C
【解析】【解答】解:
物距为20cm时,在光屏上得到一个倒立、缩小的实像,则20cm>2f,可得f<10cm;
像距为15cm,则f<15cm<2f,可得7.5cm<f<15cm;
综合可得7.5cm<f<10cm,ABD错误,C正确.
故选C.
【分析】凸透镜成实像时:
物距大于2f,成倒立缩小的实像,像距处于f和2f之间;利用题中给出的物距数值与焦距建立不等式,解出焦距满足的条件.然后根据这一条件对各个选项逐一分析即可.
7.【答案】D
【解析】【解答】太阳离地球很远,太阳光达到地球上,几乎接近平行光,太阳光正对着凸透镜,光线平行于主光轴,经凸透镜折射成一点,会聚在主光轴上,这点是凸透镜的焦点.
凸透镜到焦点的距离是20cm,焦距f=20cm.
物体到凸透镜的距离是物距,U=50cm,U>2f,成倒立、缩小的实像.
故选D.
【分析】首先确定凸透镜的焦距,然后根据凸透镜成像特点判断成像情况.
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,这个点是凸透镜的焦点.
凸透镜的光心到焦点的距离是凸透镜的焦距.
掌握凸透镜成像时,U>2f,成倒立、缩小的实像.
8.【答案】A
【解析】【解答】解:
当小威把物体放在距离凸透镜10cm处时,能在光屏上得到一个倒立缩小的实像.说明10cm>2f,所以f<5cm.所以只有A符合题意.
故选A.
【分析】要解决此题,需要掌握凸透镜成像的规律.知道物距大于二倍焦距成倒立缩小实像,像距大于一倍焦距小于二倍焦距.
9.【答案】A
【解析】【解答】解:
由题图可知,凸透镜的焦距为10cm,
A、由图可知,u=15cm,当f<u<2f时,成倒立、放大的实像,v=30cm>2f,可以在光屏上得到清晰像,故A正确.
B、由图可知,u=15cm,当f<u<2f时,成倒立、放大的实像,v>2f,而图中v=15<2f,因此不能在光屏上得到清晰像,故B错误.
C、由图可知,u=27cm,当u>2f时,成倒立、缩小的实像,f<v<2f,而图中v>2f,因此不能在光屏上得到清晰像,故C错误.
D、由图可知,u=7cm,当u<f时,成正立、放大的虚像.虚像不可以在光屏上承接.故D错误.
故选A.
【分析】
(1)要解决此题,首先明确焦距大小,其次是掌握凸透镜成像的规律:
当u>2f时,成倒立、缩小的实像,f<v<2f.
当u=2f时,成倒立、等大的实像,v=2f.
当f<u<2f时,成倒立、放大的实像.
当u<f时,成正立、放大的虚像.
(2)实像可以在光屏上承接,虚像不能
二、填空题
10.【答案】10;同一高度;倒立; 缩小的;实像;远离;30;升高蜡烛的高度;C;C
【解析】【解答】
(1)如图所示,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.
(3)①已知凸透镜的焦距是10cm;根据表中序号为2的数据可知,25cm>2f,2f>16.7cm>f,所以成倒立、缩小的实像.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根据表中序号为1的实验数据可知,当物距为30cm时,像距为15cm,成倒立、缩小的实像,根据光路是可逆的,所以当物距为15cm时,像距为30cm,成倒立、放大的实像.
(4)由图可知,像在光屏上的位置偏高,因为成的是倒立的像,所以可以使蜡烛的高度升高,使蜡烛、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度.
(5)把蜡烛移到B点处,U<f时,凸透镜成正立放大的虚像.光屏上承接不到像,需要透过凸透镜观察蜡烛看到正立放大的虚像,故需从C箭头所示的方向去观察.
(6)根据过光心的光线不改变方向,可以判断A处烛焰的像在D点,用厚纸板挡住A处的烛焰,D处烛焰的像不见了,C处还能看到B处烛焰的像.
【分析】考查凸透镜成像规律及其探究实验。
11.【答案】15;15
【解析】【解答】解:
凸透镜成像时,u=v=2f,光屏上成倒立、等大的实像,所以30cm=2f,所以f=15cm.
若将此凸透镜作为放大镜使用,被放大的物体距凸透镜的距离应小于焦距,即小于15cm.
故答案为:
15;15.
【分析】凸透镜成倒立、等大的实像时,u=v=2f,根据此关系求出凸透镜的焦距.u<f时,成正立、放大的虚像,可用作放大镜.
12.【答案】成放大的像
【解析】【解答】将蜡烛放在二倍焦距以外,能在光屏上成一个倒立缩小的像,此时光屏与蜡烛的位置互换,由于光路是可逆的,此时的物体在光屏成一个清晰的像.由于原来物体在光屏上成一个倒立缩小的实像,像距小于二倍焦距大于一倍焦距,也就是说,现在的物距小于二倍焦距大于一倍焦距,根据凸透镜成像的规律可知,此时成一个倒立的放大的实像.
故答案为:
成放大的像.
【分析】当物体与光屏的位置互换后,即像与物体互换后,由于光路是可逆的,物体仍在光屏上成一个清晰的像,只不过成像的性质有所改变.
13.【答案】倒立;正立
【解析】【解答】根据凸透镜的成像特点分析知道当u<f时,成正立、放大的虚像;当f<u<2f时成倒立、放大的实像,当u>2f时,成倒立、缩小的实像.生活中我们用凸透镜观察到实像一定是倒立的,虚像一定是正立的.
故答案为:
倒立;正立.
【分析】在凸透镜成像实验中,当物距大于焦距时,物体成倒立的实像;物距小于焦距时,成正立的虚像.
三、实验探究题
14.【答案】
(1)10
(2)倒立、缩小的实像;30
(3)远离
【解析】【解答】
(1)当物距等于二倍焦距时,成倒立等大的实像,根据实验数据可知,成等大的实像时,物距为20cm,所以焦距为20cm/2=10cm;
(2)由于物距等于25cm>2f,所以成像的特点是倒立、缩小的实像,有实验序号1和4对比会发现,实验序号1的像距等于实验序号4的物距,根据管路可逆性可以判断实验序号4的像距等于实验序号1的物距,即实验序号4的像距等于30cm;(3)根据凸透镜成像的规律可以发现,当物距大有焦距时,即成实像时,物距变小,像距变大,像变大,即承接像的光屏应该向远离透镜的方向移动。
【分析】凸透镜成像特点:
u>2f,成倒立、缩小的实像,2f>v>f;
2f>u>f,成倒立、放大的实像,v>2f;
u<f,成正立、放大的虚像;
15.【答案】
(1)下
(2)10
(3)2
(4)大于2倍焦距;大于;近;小
【解析】【解答】
(1)实验时,要使蜡烛、凸透镜、光屏在同一高度,图中光屏位置高,所以应将光屏向下调整;
(2)根据凸透镜的定义可知,一束平行于凸透镜主光轴的光线经过凸透镜后,在光屏上形成了一个最小、最亮的光斑,即为焦点.焦点到光心的距离即为焦距,所以该凸透镜的焦距是10厘米;
(3)根据凸透镜成像规律及数据分析可知:
当物距等于像距等于二倍焦距时,凸透镜成倒立等大的实像;
(4)根据凸透镜成像规律及数据分析可知:
当物距大于二倍焦距时,成倒立缩小的实像,此时像距为一倍到二倍焦距之间,所以物距大于像距,且物距越大,像距越小,像越小.
故答案为:
(1)下;
(2)10;(3)2;(4)大于2倍焦距;大于;近;小.
【分析】
(1)实验中,为了使像成在光屏中央,要使蜡烛、凸透镜、光屏在同一高度;
(2)平行于凸透镜主光轴的光线经过凸透镜后,会聚于焦点,焦点到透镜光心的距离即为焦距;
(3)当物距等于二倍焦距时,凸透镜成倒立等大的实像,此时像距与物距相等,此规律可用于找凸透镜的焦点;
(4)当物距大于二倍焦距时,成倒立缩小的实像,此时像的位置在一倍到二倍焦距之间;成实像时,物距变大,像距变小,像变小.
16.【答案】
(1)下
(2)放大;投影仪
(3)能
(4)左;70;小
(5)光屏
【解析】【解答】
(1)在探究凸透镜成像实验时,应该让烛焰的光心、凸透镜的光心和光屏的光心在同一高度上,当如图所示,随着蜡烛的燃烧,烛焰的光心降低,要想仍在光屏上依然得到烛焰清晰的像,也应该降低凸透镜的光心,即向下调节凸透镜;
(2)根据凸透镜成像规律,此时蜡烛在一倍焦距和二倍焦距之间,因此像在二倍焦距以外,像的特点是倒立、放大的实像,应用于投影仪;(3)此时,若有一只苍蝇落到凸透镜上,仅遮住了凸透镜的一小部分,凸透镜大部分仍能成像,即屏上能成完整的蜡烛的像;(4)根据凸透镜成像特点知道,物体在二倍焦距点时,像也在二倍焦距点,成像特点是倒立、等大的实像,从图看出,光屏在50cm处,向左调节蜡烛到30cm处,则光屏应向左调到70cm处,在此过程中发现蜡烛和光屏之间距离变小;(5)根据凸透镜成虚像特点,物体在一倍焦距以内,像在物体的同侧。
小强应站在光屏一侧,观察蜡烛的像。
四、综合题
17.【答案】
(1)折射本领
(2)由远及近的选取u>10cm,5cm<f<2f和u<5cm三个范围,且每个范围收集至少三组数据
(3)①最小最亮;②选乙透镜,因为乙透镜比甲透镜的面积大,在相同的时间内,接收到的光能多,使酒精棉获得的内能增多,温度升高的快,容易达到燃点被点燃
【解析】【解答】
(1)凸透镜对光线有会聚作用,如透镜其焦距越大,对光的偏折就越小,透镜焦距越小,对光的偏折就越大,因此焦距标志着透镜对光的折射本领;
(2)甲的透镜f=5cm,由远及近的选取u>10cm,5cm<f<2f和u<5cm三个范围,且每个范围收集至少三组数据;(3)①凸透镜正对太阳光时,平行光线平行于主光轴,经凸透镜折射后得到最小最亮的点是凸透镜的焦点,在此处放上酒精棉,酒精棉会被点燃;
②选乙透镜,因为乙透镜比甲透镜的面积大,在相同的时间内,接收到的光能多,使酒精棉获得的内能增多,温度升高的快,容易达到燃点被点燃。
【分析】掌握探究凸透镜成像规律的实验。
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