(苏科版)初中物理八年级上册：第四章 光的折射 透镜 单元测试(含答案)

第四章综合测试一、单选题.将凸透镜正对太阳光，其下方的纸上呈现一个光斑，这时光斑到凸透镜的距离为L,若凸透镜远离纸的过程中光斑先变小再变大，该凸透镜的焦距（）A.一定小于L B.一定等于LC.一定大于L D.可能小于L，也可能大于L.如图所示，是一束光通过透镜的光路，其中正确的是（）3.如图所示是一块内部有凹形空气泡的玻璃砖，让一束平行光穿过玻璃砖，则这束光（ ）A.将会会聚 B.将会发散 C.方向不改变 D.无法确定.如图所示，下列对光现象的分析，正确的是（）A.甲，教室里的投影仪成正立放大的实像，是凸透镜成像规律的应用.乙，近处的物体成像在视网膜后，这种情况应该使用凹透镜来矫正C.丙，能同时看到昆虫背部和腹部的观察箱，是平面镜成像原理的应用D.T，缓慢向杯中加水，原本看不见的硬币重新出现，是光的反射现象5.王有同学想制作一个平行光源，班里的同学提出了以下的做法，你认为可行的是（ ）A.选用凸透镜并把灯泡放在凸透镜的焦点上B.选用凹透镜把灯泡放在焦点上C.选用凸透镜并把灯泡放在离凸透镜的焦点比较近的地方D.选用凹透镜并把灯泡放在凸透镜的焦点上6.关于透镜，下列说法中正确的是（A.凸透镜和凹透镜都有焦点C6.关于透镜，下列说法中正确的是（A.凸透镜和凹透镜都有焦点C.光线通过凹透镜一定不能相交）B.光线通过凸透镜一定会聚于一点D.凸透镜只对平行光有会聚作用7.如图所示，一束光线射向。处的光学元件后会聚于主光轴上的S点，去掉光学元件后会聚于S1点，则该A.凸透镜 B.凹透镜 C.凸面镜D.凹面镜8.以下光学仪器或元件中，对光起发散作用的是（ ）A.A.潜望镜 B.平面镜9.一束光线经过凸透镜后（ ）定是平行光C.不可能是发散光束10.下列能使光线会聚的镜是（ ）A.平面镜 B.凸透镜C.凸透镜 D.凹透镜一定是会聚光束D.一定比原来的光束会聚一些C.凹透镜 D.凸面镜11.下列作图中不正确的是（）1211.下列作图中不正确的是（）12.关于凹透镜对光线的发散作用，下列说法中正确的是（ ）A.凹透镜对光的发散作用使得所有经过凹透镜的光都不能会聚在一点上B.凹透镜是对平行主光轴的光起发散作用C.凹透镜折射后的光线都会原来更散一些D.原来会聚的光线经凹透镜折射后，一定不能会聚了二、填空题.一些人看不见的光、听不到的声音在生活中有广泛的应用，如电视机的遥控器是利用 工作的，声呐是利用 工作的。物理中的光学仪器在生活中也有广泛的应用，如为了看清邮票上的细微之处，我们会用 镜观察；现代家庭的防盗门上都安装了“猫眼”，便于我们看到门外更大范围内的情况，“猫眼”是利用 镜观察；为了夜间骑车安全，我们自行车的尾灯利用互成 度的 镜，将来自后方汽车的灯光沿原方向返回被司机看到。.作家迟子建在《群山之巅》中是这样描述“辛七杂”这个人物的：“只要太阳好，无论冬夏，辛七杂抽烟斗不用火柴的。他的两个裤兜，分别装着一面拳头大的凸透镜照向太阳，让阳光赶集似得簌簌聚拢过来，形成燃点，之后他摸出一条薄如纸片的桦树皮，伸向凸透镜，引燃它，再点燃烟斗。”辛七杂利用了 的道理，文中的“燃点”其实就是凸透镜的 。.有少数游客在山上游玩时将未喝完的矿泉水瓶乱扔，这样做既污染了环境，同时还可能引起山林火灾。这是因为矿泉水瓶就相当于一个 透镜，晴天强太阳光照射它时，它对光线会产生 作用，从而使局部温度过高，引起枯叶着火。.平行于凸透镜主光轴的光线，通过凸透镜后将光会聚于主光轴上一点，这个点叫做凸透镜的 ， 到 的距离叫做焦距。三、作图题.请完成如图中所示的光路。四、实验探究题.如图甲所示，A、B（或C、D）两个凸透镜的制造材料不同，球形表面的弯曲程度相同；A、C两个凸透镜的制造材料相同，球形表面的弯曲程度不同。JRK尊为中史事卷甲（1）探究凸透镜的焦距与其制造材料的关系时，应选取 两个凸透镜进行实验；目的是控制 等因素相同，仅改变 。（2）探究凸透镜的焦距与透镜球形表面弯曲程度的关系时，应选取 两个凸透镜；让与主光轴平行的光通过两个凸透镜后，会聚于焦点处（图乙），由此得到的结论是： 。.小明在学习了凸透镜后，想到了这样一个问题：凸透镜具有会聚作用，如果让平行光通过材料、凹凸程度不同的凸透镜，它们对光线的会聚会有什么不同呢？于是小明在实验室用一束平行光分别经过由两种材料做成的凸透镜A、B、C（其中A和C为同种材料）并得到了如图所示的光路图：（1）比较A和B两凸透镜的光路可得到的结论是：凹凸程度相同时，凸透镜的焦距与有关。（2）比较A和C两凸透镜的光路可得到的结论是：。（3）本实验用到的实验方法是 。.太阳光在通过透镜时会被会聚或发散，那么声音在传播中遇到不同介质时，会不会像光一样也被会聚或发散呢？在老师的帮助下，同学们用音叉、三个相同的气球（内部充有不同气体）、示波器、麦克风等器材设计了如图所示的实验装置，并进行了如下探究：示波器声源示波器声源（1）调整音叉和麦克风之间的距离，让音叉发出的声音只通过空气传播，用麦克风将声音信号输入示波器，观察并记录此时的波形如图2甲所示。（2）分别将充有二氧化碳气体、空气和氢气的气球，依次放在音叉和麦克风之间，保持音叉和球之间的距离不变，让音叉发出声音，记录示波器显示的波形如图2乙、丙、丁所示，分析以上实验过程和现象可知：（3）实验过程中，敲击音叉，使其 发声，且应控制音叉发出声音的响度 （选填“相同”或“不同”）。（4）比较图2的乙与甲，发现声波在通过充有二氧化碳气体的气球后，麦克风接收到的声音响度 （选填“变大”“变小”或“不变”），此时充有二氧化碳气体的气球对声波具有 作用，相当于一个“ 透镜”，比较丁与甲后发现充有氢气的气球对声波具有 作用，相当于一个“ 透镜”，由此可见，声音与光之间存在某种对应关系。（5）实验后，同学们查阅资料了解到，生物体组织在激光照射下，会因升温膨胀而产生频率高于20000Hz的 声波，生物医学上通过特殊介质和装置使这种声波集中并成像，克服纯光学成像的不足，更加有效地进行病情诊断、跟踪和治疗。五、综合题21.阅读短文，回答问题。菲涅尔透镜图甲中①是平凸透镜的截面图，由光学知识可知，平行光由平凸透镜左侧垂直入射，在透镜中传播方向不变，只有经透镜另一侧曲面时才会发生偏折，并会聚于焦点。若在图甲②中将平凸透镜阴影部分去掉，保留图中曲面的白色部分并将其向左平移到透镜平面处，即为图甲③，这样的透镜叫做菲涅尔透镜（又称螺纹透镜）。菲涅尔透镜与平凸透镜一样，仍能将平行于主光轴的光线会聚于焦点。与平凸透镜相比，光在菲涅尔透镜中传播时减少了在透镜中直线传播的部分，只保留透镜发生折射的曲面，因此，在节省透镜材料的同时也减少了光在透镜中传播的光能损失。菲涅尔透镜有着广泛的应用，如图乙为手机闪光灯上用到的菲涅尔透镜，从上方俯视，它由数个同心圆的玻璃组成，大型菲涅尔透镜是聚光太阳能系统中重要的光学部件之一，它能提高单位面积上获得的光能，当透镜非螺纹面垂直面向太阳光时，光线聚焦在电池片上，将会汇聚更多的能量，需要的电池面积变小，大大节约了成本。（1）当平行光由平凸透镜平的一面垂直入射，入射角为 度；在 时才会发生偏折。（2）菲涅尔透镜与平凸透镜的工作原理是 （填“相同”或“不同”的）。（3）如图丙所示，F>OO"分别是菲涅尔透镜的焦点和主光轴，请画出入射光线经过菲涅尔透镜后的光路。（4）下列关于菲涅尔透镜的说法中正确的是 填字母。A.因为制作工艺简单，制造成本低，所以手机的闪光灯部分大多数使用菲涅尔透镜B.与相同直径的平凸透镜相比，要损失更多的光能C.菲涅尔透镜实质上是由一圈圈凸透镜和凹透镜组成的D.与相同直径的平凸透镜相比，所用材料更少（5）菲涅尔透镜的一个面为平面，另一个面为锯齿状的螺纹面，将菲涅尔透镜放置在阳光下从而将光集中在太阳能板上，为保证较好的聚光效果，下列放置方法最合理的是 （填字母）。第四章综合测试答案解析 ..【答案】C【解析】由于光斑到凸透镜的距离为L时，即像距为L时，纸上呈现一个并非最小的光斑，这个光斑可能是焦点之后的，也可能是焦点之前的光斑，所以凸透镜的焦距fwL；若凸透镜远离纸的过程中光斑先变小再变大，说明凸透镜的焦点不在光斑之前，故焦点应在光斑之后，因此f一定大于L。故ABD错误，故C正确。故选：C。根据纸上呈现一个并非最小的光斑，这个光斑可能是焦点之后的，也可能是焦点之前的光斑，根据凸透镜远离纸的过程中光斑先变小再变大可推断焦点在光斑之后，从而判断焦距。.【答案】B【解析】人：8、入射光线平行于主光轴，经过凸透镜折射后，折射光线过焦点，故A错误，B正确。C、平行于主光轴的入射光线经过凹透镜折射后，折射光线的反向延长线过焦点。故C错误。D、凹透镜对光线有发散作用，光线经凹透镜后应发散，而图中折射光线会聚了，故D错误。故选：B。凸透镜三条特殊光线的作图：①通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴。②平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点。③过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变。凹透镜三条特殊光线的作图：①延长线过另一侧焦点的光线经凹透镜折射后将平行于主光轴。②平行于主光轴的光线经凹透镜折射后，其折射光线的反向延长线过焦点。③过光心的光线经凹透镜折射后传播方向不改变。本题主要考查学生对：凸透镜和凹透镜对光线折射的特点的了解和掌握，属于中档题。.【答案】A【解析】如果同学们不对图片进行分析，很容易选B，这是错误的，因为凹形气泡不是玻璃元件，故它不是凹透镜。这是一块玻璃砖被气泡分成两部分，这两部分都是中间厚，边缘薄，是凸透镜。因此对照过去的平行光有会聚作用，所以A是正确的。故选：A。要判断光线通过玻璃砖后会怎样，关键是要看玻璃砖属于什么透镜。图中，玻璃砖是被气泡分成了两部分，这两部分都属于凸透镜，凸透镜对光有会聚作用。本题中的一个干扰因素就是那个凸形的气泡，学生往往只注意到了气泡的形状，而忽视了对光线起主要作用的其实是玻璃砖。.【答案】C【解析】A、投影仪成倒立、放大的实像，故A错误；B、近处的物体成像在视网膜后，这是远视眼，应佩戴凸透镜矫正，故B错误；C、能同时看到昆虫背部和腹部的观察箱，利用的是平面镜成像，像和物体关于镜面是对称的，故C正确;D、缓慢向杯中加水，原本看不见的硬币重新出现，因为硬币反射的光线经过水面水发生折射形成的，属于光的折射现象，故D错误。故选：C。（1）当物体介于1倍焦距与2倍焦距之间时，成倒立放大的实像，投影仪正是应用此原理；（2）近视眼是晶状体会聚能力增强，像成在视网膜的前方，应佩戴凹透镜矫正；远视眼是晶状体会聚能力减弱，像成在视网膜的后方，应佩戴凸透镜矫正；（3）平面镜成像时，像与物体关于镜面是对称的；（4）光线在同种不均匀介质中传播或者从一种介质进入另一种介质时，就会出现光的折射现象，例如水池底变浅、水中筷子变弯、海市蜃楼等都是光的折射形成的。此题考查凸透镜成像的特点、光的折射的具体生活实例，需要利用生活和物理之间的联系进行判断，体现了物理与生活的联系。.【答案】A【解析】本题考查了凸透镜、凹透镜的应用，掌握它们对光线作用是解决本题的关键。凸透镜对光有会聚作用，当把点光源放在其焦点上，经凸透镜折射后会平行射出；凹透镜对光有发散作用。A.凸透镜对光有会聚作用，通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行射出，所以为了制作一束平行光，可以选用凸透镜并把一小灯泡放在凸透镜的焦点上，这样可以平行光，故A选项方案可行，C选项方案不可行；由凹透镜对光线有发散作用，可知选项BD方案都得不到平行光线。故选A。.【答案】A【解析】本题考查了凸透镜的会聚作用、凹透镜的发散作用；知道凸透镜和凹透镜对光线的作用是解决该题的关键。凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜对光线有发散作用；凸透镜有实焦点；凹透镜有虚焦点；对于凸透镜来说：平行于主光轴的光线会聚与焦点；过光心的光线传播方向不变。A.凸透镜和凹透镜都有焦点，凸透镜有两个实焦点，凹透镜有两个虚焦点，故A正确；B.凸透镜对光线有会聚作用，但光线通过凸透镜不一定能会聚于一点，故B错误；C.凹透镜对光线有发散作用，但对于即将会聚的光线通过凹透镜还会相交于一点的，故C错误；D.凸透镜对所有光线有会聚作用，只有平行于主光轴的光线才能会聚于焦点，故D错误。故选A。.【答案】B【解析】放上透镜的会聚点A要比不放透镜的会聚点B更要远离透镜，由此可知，该透镜对光线有发散作用；所以该透镜是发散透镜即凹透镜。故选B。根据凹透镜对光有发散作用。没有光学元件光线会聚于S点，有光学元件时聚于主光轴的S，说明光线经1过透镜后发散了一些。凸透镜对光线起会聚作用，凹透镜对光线起发散作用，经凸透镜折射的光线更向靠近主光轴方向偏折，经凹透镜折射的光线向远离主光轴方向偏折。.【答案】D【解析】对光有发散作用的由：凹透镜和凸面镜，对光有会聚作用的有：凸透镜和凹面镜，平面镜使光线发生镜面反射，既不会聚也不发散。故选：D。凸面镜和凹面镜利用光的反射，凸面镜对光线起发散作用，凹面镜对光线起会聚作用；凸透镜和凹透镜利用光的折射，凸透镜对光线起会聚作用，凹透镜对光线起发散作用。（1）通过透镜看物体是光的折射原理，包括凸透镜、凹透镜、玻璃砖，面镜是光的反射原理，包括平面镜、凹面镜、凸面镜。（2）凸透镜和凹面镜都对光起会聚作用，凹透镜和凸面镜都对光起发散作用。.【答案】D【解析】无论入射光线的角度如何，经过凸透镜后，折射光线会相对于入射光线向主光轴靠近，因此一束光在空气中经凸透镜折射后，折射光束比原来光束会聚。故选：D。凸透镜对光线有会聚作用，不同的入射光线经过凸透镜折射后，其折射光线的传播方向不同，但有一个共同点：折射光束比原来的光束要会聚一些。透镜对光线的作用是需要比较折射光线和入射光线的关系，如果折射光线比入射光线更靠近主光轴，那么该透镜对光线有会聚作用；如果远离主光轴，则对光线有发散作用。.【答案】B【解析】根据面镜和透镜的作用可知，则选项中的光学元件对光线起会聚作用的有凸透镜。故选：B。凸面镜和平面镜利用光的反射，凸面镜对光线起发散作用；凸透镜和凹透镜利用光的折射，凸透镜对光线起会聚作用，凹透镜对光线起发散作用。此题考查凸透镜、凹透镜和平面镜镜对光线的作用，是一道光学基础题。.【答案】C【解析】A、平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点。故A正确。BC、平行于主光轴的光线经凹透镜折射后，其折射光线的反向延长线过焦点。故B正确，C错误。D、通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴。故D正确。故选：C。（1）凸透镜的三条特殊光线：①通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴。②平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点。③过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变。（2）凹透镜三条特殊光线的作图：①延长线过另一侧焦点的光线经凹透镜折射后将平行于主光轴。②平行于主光轴的光线经凹透镜折射后，其折射光线的反向延长线过焦点。③过光心的光线经凹透镜折射后传播方向不改变。此题考查透镜光路图的画法，掌握凸透镜和凹透镜的三条特殊光线是关键。.【答案】C【解析】凹透镜对光线有发散作用，会聚光线经过凹透镜折射后，一定变得比折射前发散，会出现三种情况：①还是会聚光束，能相交一点，但是会聚程度明显减弱；②变成平行光线，这是折射前射向凹透镜焦点的光线，是一种特殊情况；③变成发散光束，这种情况下凹透镜对光线的发散能力很强；综上可知，ABD错误，C正确。故选：C。凹透镜对光线有发散作用，这里的发散，指的是折射光线和相应的入射光线比较而言，折射光线比入射光线远离主光轴，为发散。本题考查了学生对凹透镜对光线有发散作用的理解与掌握，明确发散的含义是关键。二、.【答案】红外线超声波凸透凹透90两块平面【解析】电视机的遥控器可以发射红外线来对电视机进行选台；声呐是利用超声波来工作的；观察细微物体时，可以使用放大镜（凸透镜）来观察；凹透镜可以成正大、缩小的虚像，用来制作“猫眼”；自行车的尾灯是两面垂直放置的平面镜，当光射向尾灯时，经过两次反射，最后的反射光线将沿原方向返回。故答案是：红外线；超声波；凸透（放大）；凹透；90；两块平面。①红外线的应用：红外线摇控、红外线加热、红外线夜视仪等；②声呐是利用超声波的回声定位工作的；③当物距小于焦距时，凸透镜能够成放大、正立的虚像；④防盗门的“猫眼”是利用凹透镜成正大、缩小的虚像来工作的；⑤自行车的尾灯是利用两面相互垂直放置的平面镜通过光的反射来工作的。该题通过生活中的实际应用考查了学生活用物理知识的基本素养，难度不大，属于基础题。.【答案】凸透镜对光线有会聚作用焦点【解析】凸透镜对光线有会聚作用，平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚到主光轴上一点，这点是凸透镜的焦点。文章中的辛七杂装着一面拳头大的凸透镜照向太阳，让阳光赶集似得簌簌聚拢过来，形成燃点，之后他摸出一条薄如纸片的桦树皮，伸向凸透镜，引燃它，再点燃烟斗。就是利用了凸透镜对光线的会聚作用，文中的“燃点”其实就是凸透镜的焦点。故答案为：凸透镜对光线有会聚作用；焦点。凸透镜对光线有会聚作用，凸透镜又称会聚透镜，根据凸透镜焦点的定义进行解答。此题以作家迟子建在《群山之巅》中一段文字为载体，考查凸透镜对光线的作用，难度不大，属于基础知识。.【答案】凸会聚【解析】下雨时，雨水流入纯净水瓶，容易形成中间厚边缘薄的水凸透镜。水凸透镜对太阳光有会聚作用，形成温度比较高的光点，容易点燃枯叶，发生火灾。故答案为：凸；会聚。纯净水瓶内有水，容易形成中间厚边缘薄的水凸透镜。凸透镜对光线有会聚作用，能把太阳光会聚成交点，交点的温度高，达到枯叶的着火点，枯叶燃烧引起火灾。水、冰、水晶等透明材料都可以制成凸透镜和凹透镜，虽然材料不同，但是对光线的作用和成像情况是相同的。.【答案】焦点焦点光心【解析】凸透镜对光有会聚作用，平行于主光轴的光通过凸透镜能会聚到主光轴上的一点，这个点就是凸透镜的焦点，焦点到透镜光心的距离叫做焦距，因为两侧的光都能被透镜会聚到另一侧的一点，所以凸透镜具有两个焦点。故答案为：焦点；焦点；光心。凸透镜有一个重要的光学性质，就是能使平行于主光轴的光线会聚于一点，这个点称之为焦点，它到光心的距离叫做焦距，凸透镜两侧各有一个焦点。认识凸透镜，学习凸透镜的光学性质，必须从认识它的基本概念入手，包括焦点、焦距、光心、主光轴等。.【答案】（1）过入射点作出法线，可知入射角为90。-45。=45。，所以反射角也是45°,根据反射角等于入射角作出反射光线，因为入射光线垂直凸透镜的主光轴，所以经平面镜的反射光线恰好平行于主光轴，根据平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点的特点可以做出通过凸透镜的光路图，如图所示：（2）过光心的光线经凹透镜后传播方向不变，指向另一侧焦点的光线经凹透镜折射后折射光线平行于主光轴，由此作出两条入射光线，如图所示：【解析】（1）由反射定律作出：反射光线、入射光线、法线在同一平面内，反射光线和入射光线分居法线的两侧，反射角等于入射角；平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点，由此完成光路。（2）先确定所给的入射光线的特点，然后根据凹透镜的光学特点作图。本题考查根据反射定律的作图和凸透镜、凹透镜的三条特殊光线的作图，注意作图时要规范。.【答案】（1）A、B（或C、D） 球形表面的弯曲程度 材料（2）A、C 凸透镜表面越凸，凸透镜的焦距越小【解析】（1）由图甲可知，A、B（或C、D）两个凸透镜球形表面弯曲程度相同，而材料不同，因此可以用它们探究：凸透镜的焦距大小与材料的关系。探究凸透镜的焦距与其制造材料的关系时，应控制凸透镜球形表面弯曲程度相同，材料不同，据此分析。(2)要探究“凸透镜的焦距大小与透镜球形表面弯曲程度的关系”，应选择材料相同而透镜球形表面弯曲程度不同的透镜做实验，由图甲可知，应选A、C；如图乙所示。比较两次实验的现象，可以得到的结论是：凸透镜表面越凸，凸透镜的焦距越小。要想探究“凸透镜的焦距大小与透镜球形表面弯曲程度的关系”，必须使用相同材质的透镜才可实验准确，结合乙中的两图，根据焦距的概念可得到结论。故答案为：(1)A、B(或C、D)；球形表面的弯曲程度；材料；A、C；凸透镜表面越凸，凸透镜的焦距越小。凸透镜对光会聚作用与厚度及材料都有很大的关系。掌握控制变量法的应用，是正确解题的关键。.【答案】(1)材料(2)材料相同时，凸透镜的焦距与凹凸程度有关(3)控制变量法【解析】(1)A和B两个凸透镜的材料是不同的，而凹凸程度是相同的，由图可知：凸透镜的焦距是不同的，由此得出凸透镜的焦距和凸透镜的材料有关；观察A、B两个凸透镜，凹凸程度是相同的，材料不同，是探究凹透镜的焦距和材料的关系；(2)A和C两个凸透镜的凹凸程度是不同的，而材料是相同的，由图可知：凸透镜的焦距是不同的，由此得出凸透镜的焦距和凸透镜的凹凸程度有关；观察A、C两个凸透镜，凹凸程度是不同的，材料相同，是探究凹透镜的焦距和凸透镜凹凸程度的关系；(3)要得到凸透镜和材料和关系，就要控制凸透镜的凹凸程度一定；要得到凸透