重难点解析苏科版八年级物理上册第四章光的折射-透镜章节测试试题(含详细解析).docx

八年级物理上册第四章光的折射 透镜章节测试 考试时间：90分钟；命题人：物理教研组考生注意：1、本卷分第I卷（选择题）和第卷（非选择题）两部分，满分100分，考试时间90分钟2、答卷前，考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、班级填写在试卷规定位置上3、答案必须写在试卷各个题目指定区域内相应的位置，如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用涂改液、胶带纸、修正带，不按以上要求作答的答案无效。第I卷（选择题 15分）一、单选题（5小题，每小题3分，共计15分）1、如图，正确表示了光从空气进入玻璃中的光路图是（）ABCD2、为了模拟探究显微镜的工作原理，小明在白纸上画上红色箭头，放在高约为15mm的透明塑料盒下方，在盒的上方滴上一滴水，如图甲所示，通过水滴（相当于凸透镜）可看到位于水滴下方红色箭头放大的像；将一个焦距为30cm的凸透镜放在水滴正上方，如图乙所示，保持凸透镜水平，调整凸透镜与水滴之间的距离，会看到箭头更大的像。关于该实验，下列说法中正确的是（ ）A水滴模拟显微镜的目镜B箭头通过水滴成放大的实像C水滴上方的凸透镜模拟显微镜的物镜D水滴上方的凸透镜和投影仪成像特点相同3、如图所示，在平静的水面，国家大剧院和它的倒影相映成趣，宛如一个巨大的蛋壳。这个倒影形成的原理是（）A光的直线传播B光的反射C光的折射D光的色散4、一盏探照灯的灯光射向水池，如图所示，在没有水的池底C处形成一个光斑。在逐步注水的过程中，B处的人看到池底的光斑会（ ）A在原地不动B先向左移再向右移C向左移动D向右移动5、将如图甲所示的黑白卡片放在一只未装满水的薄高脚玻璃杯后面，在高脚杯前方观察到的现象如图乙所示，此时装水部分的高脚杯和杯内水的组合相当于一个（）A凸透镜B凹透镜C凸面镜D凹面镜第卷（非选择题 85分）二、填空题（5小题，每小题4分，共计20分）1、日常生活中，不注意用眼卫生长期用眼疲劳就可能患上近视眼。近视眼成像于视网膜_（选填“前”或“后”），为娇正视力需要佩戴_（选填“凹”或“凸”）透镜。2、人眼的晶状体和角膜的共同作用相当于一个 _（选填“凸”或“凹”）透镜。小明由于平时不注意用眼，造成了眼睛近视，他应通过配戴 _（选填“凸”或“凹”）透镜的眼镜来矫正视力，有一种治疗近视眼的手术，采用激光对角膜进行处理，使晶状体和角膜构成的透镜对光的偏折能力变 _（选填“强”或“弱”）些。3、如图（a）所示，在注有清水的试管内留有一个稍大的空气泡，将试管水平固定在白纸上方，并使光线竖直向下照射到试管上，观察试管下方的白纸，发现呈现在白纸上的竟是一条与试管平行的亮线，而在与空气泡相对应的位置上，则是一个橄榄形的黑影如图（b）所示。原来，试管中充满水的部分相当于_透镜，而试管上空气泡所处的位置相当于一个_透镜。如果把白纸从靠近试管向下移动到较远处，亮线的粗细将如何变化_ ？（选填“不变”、“一直变粗”、“一直变细”、“先变粗后变细”或“先变细后变粗”）4、2021年12月9日，航天员王亚平在太空中为大家直播演示了很多有趣的小实验，其中最引人注目的就是“神奇的太空小水球”如图，一开始王亚平将水注入水膜之中最终形成一个漂亮的完整水球，可以看到一个倒立的_像，这个水球相当于一个_。随后，王亚平向水球里注射一个气泡，神奇的一幕发生了，水球里竟然形成了一正一反的两个人像，注入气泡后，中间部分相当于两个_组成的（以上两空选填“平面镜”“凸透镜”或“凹透镜”）。5、小明在家为弟弟表演了一个“变硬币”的魔术，如图所示，将不透明的杯子放在弟弟面前，弟弟看到杯中无硬币。然后缓慢向杯中注入水，弟弟惊讶地看到了“硬币”。弟弟看到的“硬币”是由于光的 _（选填“直线传播”、“反射”或“折射”）形成的 _（选填“实”或“虚”）像，像的位置比实际硬币的位置 _（选填“深”或“浅”）。三、简答题（5小题，每小题5分，共计25分）1、小明在用相机给同学照相时，不小心将手指贴在了相机的镜头上，请问小明能拍到手指清晰的像吗？为什么？2、如图是通过一个水晶球看到的神奇的倒立世界，请利用你学习的有关透镜的知识对上述现象进行解释，并举例说明该现象在实际生活中的应用。3、2017年12月2日，“无人驾驶”时代临近，智能驾驶公交系统深圳首发式运行。4 辆全电动公交车（如图1），在全程1.2公里的线路运行，车速1030公里/小时。阿尔法巴智能驾驶公交系统采用的是有条件的自动驾驶，即司机需要坐在驾驶位上，在紧急情况发生时，司机踩下刹车，就可以从自动驾驶模式自动转换为人工驾驶模式。智能驾驶公交车以国产、自主可控的智能驾驶技术为基础，集人工智能、自动控制、视觉计算等众多技术于一体，配有激光雷达，毫米波雷达、摄像头、GPS 天线等设备（如图 2）感知周围环境，能够实时对其他道路使用者和突发状况做出反应，已实现自动驾驶下车辆检测、减速避让、紧急停车、障碍物绕行、变道、自动按站停靠等功能，系统安全性、稳定性已完全符合公交试运行的要求。请根据题目文字和图片内容，写出涉及的物理现象和对应的物理知识，如：物理现象：司机踩下刹车；物理知识：力能改变物体运动状态。物理现象：_物理知识：_4、请你至少写出两种辨别凸透镜和凹透镜的方法。5、如图所示，是道路转弯处常用的反光镜。请回答下列问题：(1)这种反光镜利用凸面镜还是凹面镜制成？(2)转弯处用这种反光镜和平面镜相比有什么好处？(3)这种反光镜对光的会聚或发散作用和哪种透镜相同？四、实验探究（5小题，每小题8分，共计40分）1、小强同学探究凸透镜成像的规律如图装置，凸透镜的焦距是10cm。 （1）点燃蜡烛后，应调节烛焰、凸透镜和光屏，使它们的中心在_上；（2）将实验器材按图中甲位置放置后，光屏上成清晰的像，应用此规律工作的是_（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）。实验一段时间后，光屏上的像“跑”到图乙所示的位置，若要像重新回到光屏中央，应将凸透镜向_移（选填“上”或“下”）；（3）实验中当物距u等于焦距f时，某同学却发现在光屏一侧透过凸透镜看到了烛焰正立放大的像。对此下列解释合理的是_。A.因为烛焰有一定的宽度，实际上它的某些部分到凸透镜的距离稍大于焦距B因为烛焰有一定的宽度，实际上它的某些部分到凸透镜的距离稍小于焦距C这是烛焰发出的光经凸透镜表面反射形成的像.（4）小金同学进一步探究：如图丙所示，凸透镜的焦距为10cm，保持光屏位置不变，让蜡烛和凸透镜分别以2cm/s和1cm/s的速度从图示位置同时匀速向左运动，经过_s，光屏上成清晰的像。（5）图丁是2021年12月9日“天宫课堂”中，航天员王亚平为大家直播演示“神奇的太空小水球”实验，如图甲是通过水球成_（选填“实”或“虚”）像的瞬间。随后，王亚平向水球里注射一个气泡，神奇的一幕发生了，水球里竟然形成了一正一反的两个人像，如图戊注入气泡后，中间部分相当于两个_组成的（选填“平面镜”“凸透镜”或“凹透镜”）。2、小明对如图甲所示的投影仪产生了兴趣，了解到投影仪主要由一个镜头（相当于一个凸透镜）和靠近镜头的液晶元件（相当于投影片）组成。于是利用蜡烛（S为烛焰中心）、焦距f=10cm的凸透镜和光屏等器材，探究屏幕上成放大像时物距应满足的条件。(1)正确安装和调整器材后，保持透镜位置不动，将蜡烛从贴近透镜的位置向焦点移动，同时移动光屏，光屏上一直出现的是_（填“光斑”或“像”）。(2)请在图乙中画出光线SP经过透镜后的折射光线_。(3)继续将蜡烛从焦点位置向远离透镜的方向移动，同时移动光屏发现光屏上烛焰的像_（填“变大”、“变小”或“不变”）。从30cm刻度线处开始，光屏上不再出现放大的像。(4)通过实验得出，屏幕上成放大的像时，物距u应满足_（填“uf”、“fu2f”）。3、同学们选取不同焦距的凸透镜，探究“凸透镜成像的规律”（1）安装并调节烛焰、透镜、光屏，使他们三者的中心大致在_；（2）小光同学选取焦距为f1=10cm的凸透镜，当蜡烛放在图甲位置，调节光屏，可在光屏上得到一个倒立、清晰的像，生活中_（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）就是利用此成像原理工作的；（3）在图甲实验的基础上，更换焦距为f2=5cm的凸透镜，为在光屏上得到清晰的像，光屏应向_（选填“左”或“右）侧移动；（4）小焦同学发现，在（3）的基础上，不移动光屏，将自己的眼镜放到凸透镜前，如图乙，光屏上也能呈现清晰的像，说明该眼镜对光有_（选填 “会聚”或“发散”）作用。4、小明同学利用下图装置来研究凸透镜成像。（1）如图甲所示，当凸透镜位于光具座上A处时，恰好在光屏上成清晰的像，利用此图凸透镜成像规律制成的光学设备是_（选填“放大镜”、“照相机”或“投影仪”），蜡烛燃烧一段时间后，烛焰的像将位于光屏中心的_方（选填“上”或“下”）；（2）在图乙实验获得清晰的像后，小明取了一副近视眼镜放在凸透镜前（如图乙所示），观察到光屏上的像变模糊了，此时要使光屏上成清晰的像，应该将光屏向_移（选填“左”或“右”）。5、小明用如图所示的实验装置探究“凸透镜成像的规律”，所用凸透镜的焦距为10cm。（1）将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上，为使烛焰的像成在光屏中央，调整它们的高度，使烛焰、凸透镜和光屏的中心大致在 _；（2）将点燃蜡烛的蜡烛、凸透镜、光屏光屏移动到如图所示的位置后，光屏上呈现一个清晰的像，此时眼睛 _（填“直接”或“通过凸透镜”）观察光屏，会看到一个 _（填“放大”、“缩小”或“等大”）的像；（3）如果保持蜡烛、凸透镜的位置如图不变，把光屏向右移动2cm，要想在光屏上再次得到清晰的像，可在蜡烛与凸透镜之间放一个度数合适的 _（填“近视”或“远视”）眼镜；（4）保持凸透镜位置如图不动，将蜡烛移到35.0cm刻度线位置，这时应将光屏移到 _cm刻度线位置，才能在光屏上重新承接到清晰的像；生活中的 _（填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）就是利用这一规律制成的；（5）某次实验时，小明向左轻吹蜡烛的火焰。烛焰向左侧偏斜，观察到烛焰的像也向左侧偏斜，说明此时烛焰通过凸透镜成的是 _（填“实”或“虚”）像。-参考答案-一、单选题1、C【详解】A光从空气斜射入玻璃中，折射角应小于入射角，而图中折射角却大于入射角，故A不符合题意。B折射光线与入射光线在法线的同侧了，所以画法错误，故B不符合题意。C光从空气斜射入玻璃中，折射角小于入射角，故C符合题意。D光从空气斜射入玻璃，光的传播方向没有变，故D不符合题意。故选C。2、B【详解】AC由乙图知水滴是靠近物体的透镜，所以水滴模拟显微镜的物镜，水滴上方的凸透镜靠近眼睛透镜模拟显微镜的目镜，故AC错误；B水滴模拟显微镜的物镜，物体位于显微镜的物镜的一倍焦距和两倍焦距之间，所以箭头通过水滴成放大的实像，故B正确；D 透过水滴上方的凸透镜模拟显微镜的目镜会看到箭头更大的像，通过目镜成的是虚像，投影仪成像是实像，故D错误。故选B。3、B【详解】A光的直线传播会形成影子、日食、月食、小孔成像，但不会形成倒影，故A不符合题意；B国家大剧院倒影的形成是平面镜成像，而成像的原理是光的反射，故B符合题意；C光的折射是光从一种介质斜射入另外一种介质时，会发生偏折，故C不符合题意；D光的色散现象是太阳光经过三棱镜后分解为七色光，其原理是光的折射，故D不符合题意。故选B。4、D【详解】当逐步注水的过程中，随着水位的上升，入射点逐渐向右移，根据光的折射规律，折射光线靠近法线偏折，池底的光斑也向右移动，B处的人看到池底的光斑仍然向右移动。故选D。5、A【详解】玻璃杯中有水的这一部分中间厚，边缘薄，相当于一个凸透镜。黑白卡片是左右颠倒的，成倒立、放大的实像。故选A。二、填空题1、 前 凹【详解】1近视眼形成的原因是长时间看近处的物体，晶状体变厚，折光能力变强，在视网膜前成像。2需要佩戴发散透镜，才能将像成在视网膜上，故需要佩戴凹透镜。2、 凸 凹 弱【详解】1人眼的晶状体是中间厚，边缘薄的，所以人眼的晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜。2近视眼是由于长时间看近处的物体，晶状体变厚，使像成在视网膜前方的缘故，所以要矫正近视眼，需将光线发散，使清晰的像成在视网膜上，所以需佩戴具有发散作用的凹透镜。3近视眼晶状体太厚，折光能力太强，对光的会聚能力强，所以要矫正近视眼，采用激光对角膜进行处理，使晶状体和角膜构成的透镜对光的偏折能力变弱些。3、 凸 凹 先变细后变粗【详解】1圆柱型试管充满水的地方，中间比边缘厚，是水凸透镜，凸透镜对光线有会聚的作用，会聚成一条亮线。2由于气泡的存在，气泡周边的水形成中间薄、边缘厚的凹透镜，凹透镜对光线有发散的作。3亮线的位置相当于焦点的位置，如果把白纸从靠近试管向下移动过程中，经过焦点时亮线最细；从焦点处向下继续移动时，亮线变粗，是因为光线继续由焦点的位置向前沿直线传播。4、 实 凸透镜 凹透镜【详解】12水球中间厚，边缘薄，相当于一个凸透镜，根据凸透镜成像的规律，王亚平处在此凸透镜2倍焦距以外，所以成倒立、缩小的实像。3如图所示，中间部分中间薄，边缘厚，相当于两个凹透镜，成正立、缩小的虚像，所以水球里形成一正一反的两个人像。5、 折射 虚 浅【详解】123缓慢向杯中注入水，硬币反射的光线从水中斜射入空气中时，在水面处发生折射，折射角小于入射角，折射光线远离法线方向，人眼逆着折射光线看去，看到的是变浅的硬币的虚像。三、简答题1、拍不到清晰的像，因为此时物距小于焦距成虚像。【详解】不能拍到清晰的像。因为照相机的原理是：利用凸透镜在物距大于二倍焦距时的成像情况工作的，其成像性质是倒立、缩小的实像；此时指尖在凸透镜（镜头）一倍焦距以内，成的是虚像，则相机的底片接收不到虚像，所以这张照片上没有小明同学手指清晰的像。2、见解析【详解】水晶球相当于凸透镜，用它观察远处的景物时，物距大于二倍焦距，成倒立缩小实像，所以呈现出惊奇的倒立世界。举例：照相机、摄像头等。3、 见解析 见解析【详解】1物理现象：摄像头。 2物理知识：凸透镜成像，物距大于2倍焦距，成倒立缩小的实像。4、见解析【详解】第一种方法：用手摸透镜，中间厚、边缘薄的是凸透镜，中间薄、边缘厚的是凹透镜；第二种方法：让透镜正对太阳光，移动透镜，在纸上能的到较小、较亮光斑的为凸透镜，否则为凹透镜。5、 (1)凸面镜；(2)扩大视野；(3)凹透镜【详解】(1)这种反光镜和汽车的后视镜一样都是利用凸面镜制成的。(2)平面镜所成的像与物体等大，而转弯处用的凸面镜所成的像比物体小，可以起到扩大视野的作用。(3)凸面镜和凹透镜对光都有发散作用。四、实验探究1、 同一高度 投影仪 下 B 5 实 凹透镜【详解】（1）1为了使像成在光屏中央，观察成像的性质，点燃蜡烛后，应调节烛焰、凸透镜和光屏，使它们的中心在同一高度上。（2）2根据凸透镜成像规律，将实验器材按图中甲位置放置后，则物体在一倍和两倍焦距之间，光屏上成倒立放大清晰的实像，应用此规律工作的是投影仪。3实验一段时间后，蜡烛因燃烧变短，凸透镜成实像时，物像倒置，光屏上的像“跑”到图乙所示的位置，若要像重新回到光屏中央，应将凸透镜向下移。（3）4 A烛焰有一定的宽度，实际上它的某些部分到凸透镜的距离稍大于焦距，根据凸透镜成像规律，一倍焦距以外成实像，故A不符合题意；B因为烛焰有一定的宽度，实际上它的某些部分到凸透镜的距离稍小于焦距，根据凸透镜成像规律，一倍焦距以内成虚像，故B符合题意；C这是烛焰发出的光经凸透镜折射形成的像，故C不符合题意。故选B。（4）5如图丙所示，光屏和蜡烛到凸透镜的距离均为15cm，凸透镜焦距为10cm，保持光屏位置不变，让蜡烛和凸透镜分别以2cm/s和1cm/s的速度从图示位置同时匀速向左运动，以凸透镜为参照物，蜡烛以1 cm/s的速度从图示位置同时匀速向左运动，光屏1cm/s的速度从图示位置同时匀速向右运动。经过5s，光屏和蜡烛到镜子的距离都是20cm，即物体和光屏都处在距凸透镜两侧的两倍焦距上处成清晰的像。（5）6如图丁物体在一倍和两倍焦距之间，通过水球成的是实像。7 如图戊注入气泡后，变成中间薄，中间部分相当于两个凹透镜组成的。2、 光班 变小 fu2f【详解】(1)1将蜡烛从贴近透镜的位置向焦点移动，由于物距小于焦距，光屏上不成像，一直出现的是光班。(2)2由图乙可知，物距为u=50cm-40cm=10cm物距等于焦距，SP是从焦点出发的光线，经过凸透镜折射后平行于主光轴，如图所示：(3)3将蜡烛从焦点位置向远离透镜的方向移动，成实像，物远像近像变小，光屏上烛焰的像变小。4由实验现象可知，当fu2f时，屏幕上成放大的像。3、 同一高度（或同一水平线或同一水平高度） 投影仪 左 发散【详解】（1）1根据实验的要求，让像成在光屏的中心，必须使烛焰、凸透镜和光屏三者的中心在同一高度上。（2）2图甲中，凸透镜的焦距是10cm，物距是15cm，物距大于1倍焦距小于2倍焦距，成倒立放大的实像，投影仪根据此原理制成的。（3）3在图甲实验的基础上，更换焦距为f2=5cm的凸透镜，凸透镜的焦距变小，像提前会聚，成在光屏的前面，为在光屏上得到清晰的像，光屏应向左侧移动。（4）4在（3）的基础上，不移动光屏，将自己的眼镜放到凸透镜前，光屏上也能呈现清晰的像，像推迟会聚，即该眼镜对光线具有发散作用，是凹透镜。4、 投影仪 上 右【详解】（1）1如图甲所示，物距小于像距，成倒立放大的实像，是投影仪的原理。2 蜡烛燃烧一段时间后，烛焰会向下移动，根据透过凸透镜光心的光线方向不变，则烛焰的像会在光屏上向上移动，故烛焰的像将位于光屏中心的上方。（2）3近视镜是凹透镜，凹透镜对光线具有发散作用，使原来会聚的光线延后会聚，光屏应该向右远离凸透镜，才能在光屏上得到清晰的像。5、 同一高度 直接 缩小 近视 80.0 投影仪 虚【详解】（1）1将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上，为使烛焰的像成在光屏中央，调整它们的高度，使烛焰、凸透镜和光屏的中心大致在同一高度，否则像有可能不能成在光屏的中央。（2）23将点燃蜡烛的蜡烛、凸透镜、光屏光屏移动到如图所示的位置，所用凸透镜的焦距为10cm，由上图可知，物距为u=50.0cm-20.0cm=30.0cm因物距大于2倍焦距，光屏上呈现一个清晰的倒立、缩小的实像，故此时眼睛直接观察光屏，会看到一个缩小的像。（3）4如果保持蜡烛、凸透镜的位置如图不变，把光屏向右移动2cm，即增大了像距，因凹透镜（近视镜）对光线有发散作用，可延迟像的会聚，故要想在光屏上再次得到清晰的像，可在蜡烛与凸透镜之间放一个度数合适的近视眼镜。（4）5上图中，物距为30.0cm，像距为v=65.0cm-50.0cm=15.0cm保持凸透镜位置如图不动，将蜡烛移到35cm刻度线位置，此时的物距u1=50.0cm-35.0cm=15.0cm即现在的物距等于原来的像距，根据光路的可逆性，当现在的像距等于原来的物距时，才能在光屏上重新承接到清晰的像，故应将光屏移到50.0cm+30.0cm=80.0cm刻度线位置即可。6因此时物距大于1倍焦距小于2倍焦距，成倒立、放大的实像，故生活中的投影仪就是利用这一规律制成的。（5）7当物距小于一倍焦距时，凸透镜成正立放大的虚像。某次实验时，小明向左轻吹蜡烛的火焰，烛焰向左侧偏斜，观察到烛焰的像也向左侧偏斜，即像与烛焰运动的方向相同，所以此时成的是正立、放大的虚像。