初中物理人教版八年級(jí)上第五章透鏡及其應(yīng)用第1節(jié)　透鏡“百校聯(lián)賽”一等獎(jiǎng)

《透鏡》同步試題一、選擇題1．常言道，水火不相容，但用透明冰塊磨制成一個(gè)光學(xué)器件，卻可以取火。這塊用冰磨制成的光學(xué)器件相當(dāng)于下面的（）A．平面鏡B．凸透鏡C．凹透鏡D．近視眼鏡片答案：B解析：辨別凸透鏡和凹透鏡可以從形狀上判斷；也可以從對(duì)于光線是會(huì)聚還是發(fā)散來(lái)判斷。透明冰塊磨制成一個(gè)光學(xué)器件，光線可以透過(guò)，可以取火，是因?yàn)檫@個(gè)光學(xué)透鏡可以會(huì)聚光線，凸透鏡有會(huì)聚作用。近視眼鏡片是凹透鏡，對(duì)光線起發(fā)散作用。2．林雨在森林公園游玩時(shí)，看到一個(gè)丟棄的透明塑料瓶。她想到，如果下雨使得瓶中進(jìn)了水，就可能會(huì)成為森林火災(zāi)的元兇。于是她撿起瓶子丟進(jìn)了垃圾筒。這其中引起火災(zāi)的主要原因是（）A．盛有水的透明塑料瓶相當(dāng)于一凸透鏡，對(duì)光線有會(huì)聚作用B．盛有水的透明塑料瓶相當(dāng)于一凸透鏡，對(duì)光線有發(fā)散作用C．盛有水的透明塑料瓶相當(dāng)于一凹透鏡，對(duì)光線有會(huì)聚作用D．盛有水的透明塑料瓶相當(dāng)于一凹透鏡，對(duì)光線有發(fā)散作用答案：A解析：盛水的透明塑料瓶相當(dāng)于一個(gè)凸透鏡，可以將射來(lái)的太陽(yáng)光會(huì)聚在一點(diǎn)上，會(huì)聚點(diǎn)的溫度比較高，可能會(huì)引起火災(zāi)。3．如圖1是把一副眼鏡放在太陽(yáng)光下，在地面上看到的情形。由此可以判斷鏡片是（）圖1A．凸面鏡B．凹面鏡C．凸透鏡D．凹透鏡答案：D解析：由圖可見(jiàn)，陽(yáng)光通過(guò)眼鏡形成的光斑中間比四周暗，說(shuō)明眼鏡對(duì)光線起發(fā)散作用，因此是凹透鏡。4．將凸透鏡正對(duì)太陽(yáng)光，其下方的紙上呈現(xiàn)一個(gè)并非最小的光斑，這時(shí)光斑到凸透鏡的距離為L(zhǎng)。若凸透鏡遠(yuǎn)離紙的過(guò)程中光斑一直變大，則該凸透鏡的焦距（）圖2A．一定小于LB．一定等于LC．一定大于LD．可能小于L，也可能大于L答案：A解析：由于光斑到凸透鏡的距離為L(zhǎng)時(shí)，即像距為L(zhǎng)時(shí)，紙上呈現(xiàn)一個(gè)并非最小的光斑，這個(gè)光斑可能是焦點(diǎn)之后的，也可能是焦點(diǎn)之前的光斑，所以凸透鏡的焦距肯定不等于L；若凸透鏡遠(yuǎn)離紙的過(guò)程中光斑一直變大，說(shuō)明凸透鏡的焦點(diǎn)不在光斑之后，故焦點(diǎn)應(yīng)在光斑之前，因此f一定小于L。故B、C、D錯(cuò)誤，故A正確。5．如圖3，F(xiàn)是透鏡的焦點(diǎn)，其中正確的光路圖是（）

AB

CD圖3答案：C解析：凸透鏡三條特殊光線的作圖：①通過(guò)焦點(diǎn)的光線經(jīng)凸透鏡折射后將平行于主光軸。②平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后將過(guò)焦點(diǎn)。③過(guò)光心的光線經(jīng)凸透鏡折射后傳播方向不改變。凹透鏡三條特殊光線的作圖：①延長(zhǎng)線過(guò)另一側(cè)焦點(diǎn)的光線經(jīng)凹透鏡折射后將平行于主光軸。②平行于主光軸的光線經(jīng)凹透鏡折射后，其折射光線的反向延長(zhǎng)線過(guò)焦點(diǎn)。③過(guò)光心的光線經(jīng)凹透鏡折射后傳播方向不改變。入射光線平行于主光軸，經(jīng)過(guò)凸透鏡折射后，折射光線應(yīng)該過(guò)焦點(diǎn)，故A錯(cuò)誤；通過(guò)焦點(diǎn)的光線經(jīng)凸透鏡折射后將平行于主光軸，故B錯(cuò)誤；平行于主光軸的入射光線經(jīng)過(guò)凹透鏡折射后，折射光線的反向延長(zhǎng)線過(guò)焦點(diǎn)，故C正確；凹透鏡對(duì)光線有發(fā)散作用，而圖中的凹透鏡對(duì)光線起了會(huì)聚作用，故D錯(cuò)誤。6．取一個(gè)大燒杯，里面充以煙霧，倒扣在桌上（如圖4），用手電筒射出一平行光，要使射入杯中的光束發(fā)散，應(yīng)在杯底放置的器材是（）圖4A．平板玻璃B．平面鏡C．凹透鏡D．凸透鏡答案：C解析：平板玻璃可以使光線通過(guò)，然后沿平行方向射出，光線不會(huì)分散，不符合題意；平面鏡對(duì)光線有反射作用，光不能通過(guò)平面鏡，不能沿原來(lái)的方向繼續(xù)傳播，不符合題意；凹透鏡對(duì)光線有發(fā)散作用，燒杯底部放上凹透鏡，光線經(jīng)過(guò)凹透鏡后會(huì)發(fā)散，符合題意；凸透鏡對(duì)光線有會(huì)聚作用，燒杯底部放上凸透鏡，光線經(jīng)過(guò)凸透鏡后會(huì)會(huì)聚，不符合題意。7．學(xué)習(xí)了透鏡知識(shí)后，小勇回家認(rèn)真研究爺爺?shù)睦匣ㄧR，并得出以下結(jié)論，你認(rèn)為他的這些結(jié)論中不妥當(dāng)?shù)氖牵ǎ〢．老花鏡是一種凸透鏡B．老花鏡可以用來(lái)做放大鏡C．老花鏡能在陽(yáng)光下點(diǎn)燃白紙D．爺爺原來(lái)是個(gè)近視眼答案：D解析：老花鏡的鏡片中間厚，邊緣薄，因此是凸透鏡，對(duì)光線起會(huì)聚作用，同時(shí)也可以用來(lái)當(dāng)放大鏡使用，故A、B、C正確；遠(yuǎn)視眼是晶狀體會(huì)聚能力減弱，像呈在視網(wǎng)膜的后方，應(yīng)佩戴凸透鏡矯正，因此爺爺是個(gè)遠(yuǎn)視眼，故D錯(cuò)誤。8．如圖5，正午時(shí)，太陽(yáng)光直射在水平地面，取一圓形薄透鏡正對(duì)陽(yáng)光，在距透鏡15cm的地面上得到一個(gè)光斑，其直徑是透鏡直徑的一半，若將透鏡向上移動(dòng)少許，光斑變大。透鏡的焦距是（）圖5A．5cm

B．10cm

C．15cm

D．30cm答案：B解析：凸透鏡對(duì)光線有會(huì)聚的作用；最小、最亮的光斑就是該凸透鏡焦點(diǎn)的位置，焦點(diǎn)到透鏡光心的距離就是焦距。在距透鏡15cm的地面上得到一個(gè)光斑，說(shuō)明太陽(yáng)光經(jīng)凸透鏡未過(guò)焦點(diǎn)會(huì)聚的，或已過(guò)焦點(diǎn)會(huì)聚的光斑。將透鏡向上移動(dòng)少許，光斑變大，說(shuō)明太陽(yáng)光經(jīng)凸透鏡是已過(guò)焦點(diǎn)會(huì)聚的光斑。光斑的直徑是透鏡直徑的一半，說(shuō)明太陽(yáng)光經(jīng)凸透鏡是已過(guò)焦點(diǎn)一半時(shí)的，則15cm是焦距和一半的焦距的和，即焦距是10cm。9．放在凸透鏡主軸上焦點(diǎn)以?xún)?nèi)的點(diǎn)光源S發(fā)出的光。通過(guò)凸透鏡后的光路如圖6所示。則下列說(shuō)法正確的是（）圖6A．凸透鏡可以對(duì)光線起發(fā)散作用B．凸透鏡只對(duì)平行于主光軸的光線起會(huì)聚作用C．通過(guò)凸透鏡后的光線是發(fā)散的，因?yàn)橥雇哥R的作用是對(duì)光線起發(fā)散作用D．通過(guò)凸透鏡后的光線發(fā)散程度比原來(lái)小，仍然是會(huì)聚的一種現(xiàn)象答案：D解析：凸透鏡的會(huì)聚作用是指折射后的光線與原來(lái)比較，光線偏轉(zhuǎn)向了主光軸，即為會(huì)聚。10．如圖7中N是一個(gè)水平放置的長(zhǎng)方形暗盒，盒內(nèi)有水平向右的平行光，P為暗盒右側(cè)平面上的一個(gè)圓孔，M是一個(gè)與暗盒右側(cè)平面平行的相間一定距離的光斑。若從外徑與圓孔P相同的厚平板玻璃、凸透鏡、凹透鏡這三個(gè)光學(xué)器件中取一個(gè)嵌入圓孔P中，發(fā)現(xiàn)在光屏M上呈現(xiàn)一個(gè)比圓孔P大的圓形光斑，則嵌入圓孔P的那個(gè)光學(xué)器件（）圖7A．只能是凹透鏡B．只可能是凹透鏡或厚平板玻璃C．只可能是凹透鏡或凸透鏡D．凹透鏡、凸透鏡、厚平板玻璃都有可能答案：C解析：凸透鏡對(duì)光線有會(huì)聚作用，凹透鏡對(duì)光線有發(fā)散作用，平板玻璃對(duì)光線既沒(méi)有會(huì)聚也沒(méi)有發(fā)散作用。當(dāng)在P處嵌入一個(gè)凹透鏡時(shí)，因?yàn)榘纪哥R對(duì)光線有發(fā)散作用，所以光斑要比圓孔P大。當(dāng)在P處嵌入一個(gè)焦距較小的凸透鏡時(shí)，凸透鏡對(duì)光線在焦點(diǎn)之前會(huì)聚，過(guò)了焦點(diǎn)就是發(fā)散的，若光屏M距離凸透鏡的焦點(diǎn)較遠(yuǎn)，會(huì)在光屏M上呈現(xiàn)一個(gè)比圓孔P大的圓形光斑。當(dāng)在P處嵌入一個(gè)平板玻璃時(shí)，因?yàn)槠桨宀Ａ?duì)光線既沒(méi)有會(huì)聚也沒(méi)有發(fā)散作用，所以光斑與圓孔P一樣大。因此嵌入圓孔P的那個(gè)光學(xué)器可能是凹透鏡也可能是凸透鏡。二、填空題11．透鏡有兩類(lèi)，中間比邊緣厚的叫__________；中間比邊緣薄的叫_______。透鏡的中心叫光心，凡是經(jīng)過(guò)這一點(diǎn)的光線的方向________。通過(guò)光心O和球面球心C的直線叫透鏡的____。答案：凸透鏡凹透鏡不改變主光軸解析：凸透鏡是指中間比邊緣厚的透鏡，凹透鏡是指中間比邊緣薄的透鏡，透鏡的中心叫光心，過(guò)光心的光線傳播方向不改變。光心與透鏡的球面的球心的連線叫做主光軸。12．凸透鏡對(duì)光線有____________作用；平行于主光軸的入射光線經(jīng)凸透鏡折射后會(huì)聚在主軸上一點(diǎn)，稱(chēng)為_(kāi)___________點(diǎn)。凹透鏡對(duì)光線有______________作用，平行光經(jīng)過(guò)凹透鏡折射后將成為發(fā)散光線，將發(fā)散光線反向延長(zhǎng)后相交于一點(diǎn)，這一點(diǎn)叫凹透鏡的____________。答案：會(huì)聚焦點(diǎn)發(fā)散虛焦點(diǎn)。解析：凸透鏡對(duì)光線有會(huì)聚作用，平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后會(huì)聚的點(diǎn)叫焦點(diǎn)，且是實(shí)焦點(diǎn)。凹透鏡對(duì)光線有發(fā)散作用，平行于主光軸的光線經(jīng)凹透鏡折射后折射光線的反向延長(zhǎng)線會(huì)交于一點(diǎn)，叫做凹透鏡的焦點(diǎn)，且是虛焦點(diǎn)。13．將下列光學(xué)器具：照相機(jī)、潛望鏡、放大鏡、投影儀、穿衣鏡，可以把它們分為兩類(lèi)：一類(lèi)包括______，其特征為_(kāi)___________；另一類(lèi)包括______，其特征為_(kāi)___________。答案：凸透鏡對(duì)光線有會(huì)聚作用平面鏡對(duì)光線有反射作用解析：照相機(jī)、放大鏡、投影儀中是利用凸透鏡三種成像規(guī)律制成的，凸透鏡對(duì)光線有會(huì)聚作用。潛望鏡、穿衣鏡是根據(jù)光的反射定律制成的。14．某同學(xué)觀察陽(yáng)光通過(guò)甲、乙兩個(gè)同學(xué)的眼鏡在地面上形成的光斑時(shí)，發(fā)現(xiàn)陽(yáng)光通過(guò)眼鏡甲形成的光斑中間較四周亮，而通過(guò)眼鏡乙形成的光斑中間較四周暗，由此可以判斷眼鏡甲是______透鏡，該同學(xué)是____________眼；眼鏡乙是______透鏡，該同學(xué)是______。答案：凸遠(yuǎn)視凹近視。解析：陽(yáng)光通過(guò)眼鏡甲形成的光斑中間較四周亮，說(shuō)明光線會(huì)聚，是凸透鏡，可用來(lái)矯正遠(yuǎn)視眼。陽(yáng)光通過(guò)眼鏡乙形成的光斑中間較四周暗，說(shuō)明光線發(fā)散，是凹透鏡，可用來(lái)矯正近視眼。15．如圖8，在注有清水的試管內(nèi)留有一稍大的空氣泡，使太陽(yáng)光從試管的正上方向下照，觀察試管下方的白紙，可以發(fā)現(xiàn)白紙上與空氣泡相對(duì)應(yīng)的位置上，有一橢圓黑影，而其他部分竟是一條與試管平行的亮線。這是因?yàn)樵嚬艹錆M(mǎn)水的地方相當(dāng)于_______透鏡，而氣泡與周邊的水組成_______透鏡。如果把白紙從靠近試管向下移動(dòng)到較遠(yuǎn)處，亮線的粗細(xì)將如何變化？______________。圖8答案：凸凹先變細(xì)再變粗。解析：（1）圓柱形試管充滿(mǎn)水的地方，中間比邊緣厚，是水凸透鏡，凸透鏡對(duì)光線有會(huì)聚的作用，會(huì)聚成一條亮線。（2）由于氣泡的存在，氣泡周邊的水形成中間薄邊緣厚的凹透鏡，凹透鏡對(duì)光線有發(fā)散的作用，在氣泡的下面對(duì)應(yīng)的位置有黑影。（3）亮線的位置相當(dāng)于焦點(diǎn)的位置，如果把白紙從靠近試管向下移動(dòng)過(guò)程中，經(jīng)過(guò)焦點(diǎn)時(shí)亮線最細(xì)；從焦點(diǎn)處向下繼續(xù)移動(dòng)時(shí)，亮線變粗，是因?yàn)楣饩€繼續(xù)由焦點(diǎn)的位置向前沿直線傳播。三、綜合題16．為了提高防火意識(shí)，消防部門(mén)當(dāng)眾演示了一個(gè)令人驚奇的實(shí)驗(yàn)。將裝有水的球形魚(yú)缸擺放在窗邊，讓陽(yáng)光透過(guò)魚(yú)缸照射到窗簾上，窗簾上聚光點(diǎn)的溫度迅速上升，一會(huì)兒后，窗簾被點(diǎn)燃了。請(qǐng)你用光學(xué)及能量轉(zhuǎn)化的知識(shí)解釋這一現(xiàn)象。答案：裝有水的球形魚(yú)缸相當(dāng)于凸透鏡，凸透鏡對(duì)光線有會(huì)聚作用。當(dāng)陽(yáng)光透過(guò)球形魚(yú)缸時(shí)，將會(huì)聚于窗簾上某點(diǎn)處，太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，窗簾上的聚光點(diǎn)溫度上升，窗簾被點(diǎn)燃。解析：透明球形魚(yú)缸裝水后，中間厚而邊緣薄，類(lèi)似于凸透鏡，凸透鏡對(duì)光線有會(huì)聚作用。17．如圖9所示，已知凸透鏡的一條折射光線和一條入射光線，請(qǐng)你對(duì)應(yīng)畫(huà)出它們的入射光線和折射光線。圖9圖10答案：如圖10。解析：凸透鏡有三條特殊光線：過(guò)光心的光線傳播方向不變，平行于主光軸的入射光線經(jīng)凸透鏡折射后通過(guò)焦點(diǎn)，過(guò)焦點(diǎn)的入射光線經(jīng)凸透鏡折射后平行于主光軸。18．畫(huà)出圖11中的BC的入射光線和AO的折射光線。圖11圖12答案：如圖12。解析：凹透鏡有三條特殊光線：過(guò)光心的光線其傳播方向不變；指向另一側(cè)焦點(diǎn)的光線經(jīng)凹透鏡折射后折射光線平行于主光軸；平行于主光軸的光線經(jīng)凹透鏡折射后折射光線反向延長(zhǎng)通過(guò)焦點(diǎn)。19．在如圖13所示的光路圖中，分別填入合適的透鏡。圖13答案：如圖14。解析：第一個(gè)圖中平行光經(jīng)透鏡后變得會(huì)聚，因此該透鏡對(duì)光線起會(huì)聚作用，為凸透鏡；第二個(gè)圖的折射光線比起入射光線更加遠(yuǎn)離主光軸，所以這個(gè)透鏡對(duì)光線有發(fā)散作用，因此填凹透鏡。圖1420．測(cè)量凸透鏡的焦距（1）小麗的方案如圖15所示。移動(dòng)凸透鏡直到白紙上的光斑最小時(shí)，凸透鏡到白紙的距離為10cm，則凸透鏡的焦距為_(kāi)_________cm。圖15（2）對(duì)用太陽(yáng)光測(cè)量凸透鏡焦距的具體操作提出一條注意事項(xiàng)：___________________。（3）小麗發(fā)現(xiàn)：將凸透鏡正對(duì)著太陽(yáng)光，再把一張白紙放在它的另一側(cè)，無(wú)論怎樣調(diào)節(jié)白紙的位置，都不能使太陽(yáng)光在白紙上會(huì)聚成一點(diǎn)，而是一個(gè)光斑，這個(gè)光斑的直徑有兩三毫米。這是為什么呢？小麗猜想：太陽(yáng)光不能會(huì)聚成一點(diǎn)是由于光的色散引起的。①小麗猜想的理由或依據(jù)是______________________________________________。②為了驗(yàn)證小麗的猜想，簡(jiǎn)要的做法是____________________________________。③如果小麗的猜想正確，實(shí)驗(yàn)中觀察到的現(xiàn)象是_____________________________。答案：（1）10。（2）凸透鏡正對(duì)太陽(yáng)光，在白紙上得到最小的光斑。（3）①不同色光通過(guò)三棱鏡的折射程度不同（凸透鏡可以看成多個(gè)三棱鏡組合而成的）；②把一片紅色透明膠片放置在凸透鏡的前方，調(diào)節(jié)白紙的位置，觀察光斑的大小變化（或用單色光照射凸透鏡，調(diào)節(jié)白紙的位置，觀察光斑的大小變化）；③光斑變小。解析：（1）移動(dòng)凸透鏡直到白紙上的光斑最小，這個(gè)光斑是凸透鏡的焦點(diǎn)，凸透鏡到焦點(diǎn)的距離為10cm，則凸透鏡的焦距為10cm。（2）陽(yáng)光聚焦法，一定要注意使凸透鏡正對(duì)太陽(yáng)光，移動(dòng)白紙?jiān)诎准埳系玫阶钚〉墓獍?，這個(gè)光斑才是凸透鏡的焦點(diǎn)。（3）①凸透鏡正對(duì)著太陽(yáng)光，白紙上會(huì)聚成一個(gè)直徑有兩三毫米的光斑，是由于不同色光通過(guò)三棱鏡的折射能力不同，不能在白紙上會(huì)聚成一點(diǎn)；②為了驗(yàn)證太陽(yáng)光不能會(huì)聚成一點(diǎn)是由于光的色散引起的，把一片紅色透明膠片放置在凸透鏡的前方，調(diào)節(jié)白紙的位置，觀察光斑的大小變化；或用單色光照射凸透鏡，調(diào)節(jié)白紙的位置，觀察光斑的大小變化。如果光斑變小，猜想正確。③如果小麗的