2022年苏科版八年级物理上册第四章光的折射-透镜单元测评试卷(含答案详解).docx

八年级物理上册第四章光的折射 透镜单元测评
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Ⅱ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、下列现象中，哪个是光沿直线传播形成的（　　）
A．树的影子 B．水中倒影
C．雨后彩虹 D．海市蜃楼
2、当蜡烛､透镜甲和光屏放置在图示位置时，烛焰在光屏上成清晰的像，现保持蜡烛和透镜的位置不变，将透镜甲更换为透镜乙后，需将光屏向左移动距离s，方可在光屏上再次成清晰的像。则

A．透镜甲的焦距为20cm B．透镜甲的焦距比乙的大
C．第二次所成的像是放大的 D．光屏移动的距离s<10cm
3、小明同学做“探究凸透镜成像的规律”的实验，当他把烛焰移到距透镜18cm的位置时，在光屏上观察到倒立放大清晰的像。他判断凸透镜焦距可能是①6cm、②9cm、③12cm、④16cm，其中正确的是（　　）
A．①② B．②③ C．①④ D．③④
4、一束跟主光轴平行的光通过透镜的光路如图所示，下列说法中正确的是（　　）

A．O点为该凸透镜的焦点
B．任意一束平行光经过凸透镜后都可以会聚于F点
C．若把图中凸透镜的上半部分用手遮住，该凸透镜对光将仍然具有会聚作用
D．若在F点放一个发光的小灯泡，则该凸透镜对小灯泡发出的光将不具有会聚作用
5、日晷是我国古代劳动人民用来计时的一种工具。如图所示，通过观察直杆在太阳下影子的位置就可知道时间。下列现象与日晷工作原理相同的是（　　）

A．池水映明月 B．形影紧相依
C．潭清疑水浅 D．镜子正衣冠
第Ⅱ卷（非选择题 85分）
二、填空题（5小题，每小题4分，共计20分）
1、小明同学用一个凸透镜观察洗手液的商标，成像情况如图甲，若想再看到倒立、放大的像，应将凸透镜向 ______ 移动，图乙的成像原理可应用于 ______ 。（选填“照相机”或“放大镜”

2、根据目前人类对宇宙的认识，真空中的光速是所知的最快速度，达到了_________m/s。光在空气中的传播速度接近真空中的光速，光在水中的光速为真空中光速的四分之三，而玻璃中的光速为真空中光速的三分之二，根据甲图中的光学规律，乙图中最能正确表示光在空气中穿过盛水厚玻璃杯光路的是_________。

3、如图所示，生活中常的手机自拍杆，与直接拿手机自拍相比，在不改变镜头焦距的情况下充分利用自拍杆可以______物距，______像的大小，从而取得满意的拍摄效果。（两空均选填增大/减小）

4、如图所示，是小明的一架焦距不变的照相机，其镜头对光线有___________（选填“会聚”或“发散”）作用；用这架相机拍照时，若拍完远景再拍近景，镜头需要向___________（选填“靠近”或“远离”）胶片的方向移动；胶片上所成的像与显微镜的目镜所成的像，它们的性质___________（选填“相同”或“不同”）。

5、如图所示，小明在A处看不到硬币，这是因为光沿______传播。向杯中缓缓注水后，小明能看到硬币了，这是由光的______产生的现象。经过较长时间后，小明发现杯中的水变少了，这是由______ （填物态变化名称）导致的。

三、简答题（5小题，每小题5分，共计25分）
1、小明为什么抓不到鱼？
答：这是因为____________现象造成的.小明看到的鱼实际上是鱼的变______（填“浅”或“深”）了的______像，而实际上鱼的位置比看到的要______（填“浅”或“深”），所以小明抓不到鱼.
2、北宋诗人黄庭坚在《念奴娇·断虹霁雨》中有如下诗句：“断虹霁雨，净秋空，山染修眉新绿。”如图，犹如仙境般的美景中，群山云雾缭绕，一条彩虹直挂云间。请根据此情境结合学过的物理知识，分析山间云雾和云间彩虹形成的原因。

3、星期天，小明陪着爷爷坐船去河里学习捕鱼，如图所示，请回答下列问题：
问题：（1）小明如果对准从岸上看到的鱼叉下去，能否叉到鱼？
回答： ________；
（2）这里面用到了什么物理知识？
回答： ________．

4、小明在学习了凸透镜成像规律后，用硬纸板、一只透镜、半透明纸、剪刀等按照课本的指导做了一个模拟照相机，看到半透明纸上倒立物体的像，小明心里很高兴，可是他要想在半透明纸观察到正立的物体的像，又找来一个小平面镜、利用剩下的硬纸板等材料实现了自己的想法．请说明他是如何做的．说明做法、结构、使用（提示：参照投影仪成像原理配图说明）

做法：______
结构：______
5、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10~30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：_____
四、实验探究（5小题，每小题8分，共计40分）
1、小明用薄膜充水后制成水透镜模拟眼球中的晶状体，来比较正常眼、近视眼和远视眼的焦距大小。实验中测得甲图焦距为10 cm，再将甲分别挤压成乙图、丙图的形状，并分别测量焦距，如图所示。

（1）测得焦距大于10 cm的是图______，模拟近视眼的是图______；
（2）在同一位置，用甲、乙、丙透镜分别对着远处的某一物体，移动光屏得到清晰的像，其中像距较小的是______图；
（3）目前很多近视患者戴隐形眼镜来矫正视力。隐形眼镜是一种直接贴在角膜表面的超薄镜片，可随着眼球运动，其边缘厚度只有0.05 mm，则此镜片的中间厚度______ （填“小于”、“等于”或“大于”）0.05 mm，此镜片对光有______ （填“会聚”或“发散”）作用。
2、如图所示是探究“凸透镜成像规律”的实验装置，透镜固定在光具座的50.0cm刻度处，蜡烛和光屏各位于光具座上0cm和100.0cm刻度处。

（1）实验时，调节烛焰、凸透镜、光屏三者的中心大致在同一高度上，使像成在光屏的中央。为了能从不同方向看到光屏上的像，光屏应选用__（选填“光滑”或“粗糙”）的白板；
（2）将蜡烛和光屏以相同大小的速度同时向靠近凸透镜方向移动，当光屏位于70.0cm时恰好在光屏上看到一个清晰的像，则该透镜的焦距是__cm；
（3）实验时，保持凸透镜在光具座上50.0cm刻度线处，将蜡烛移至光具座上10.0cm刻度线处，移动光屏，直到烛焰在光屏上成清晰的像，则该像的性质是倒立的、__（选填“放大”“等大”或“缩小”）的实像，__（选填“照相机”、“投影仪”、“放大镜”）就是根据这一原理工作的；此时，将蜡烛和光屏的位置对调，__（选填“向左”“向右”或“不”）移动光屏，会在光屏上得到一个清晰的像；
（4）如果向右移动蜡烛后，不移动光屏，要在光屏上得到清晰的像，应该在蜡烛和光屏之间放上一个__透镜（选填“凸”或“凹”）。
3、小徐通过实验“探究凸透镜成实像的规律”，他选取焦距为10厘米的凸透镜，一个高度H为3.00厘米的发光体、光屏和光具座等进行实验。正确安装和调节实验器材进行实验，将测得的物距u、像距v、像高h像记录在下表中，为了进一步研究凸透镜成实像时，像高h像与物距u、像距v之间的关系，还进行了适当的运算，将相关数据记录在下表最后一例。
实验序号
物距u（厘米）
像距v（厘米）
像高h像（厘米）
像距和物距的比值k（k=v/u）
1
60.0
12.0
0.60
0.20
2
50.0
12.5
0.75
0.25
3
30.0
15.0
1.50
0.50
4
18.0
22.5
3.30
1.25
5
16.0
26.7
5.00
1.67
6
14.0
35.0

2.50
（1）根据实验序号1~5的数据，分析比较像距v、像高h像随物距u的变化情况，可得出的初步结论是：同一凸透镜成实像时，同一发光体，___________。
（2）根据实验序号1~5的数据，分析比较像高h像与像距和物距比值k的变化情况，可得出的初步结论是：同一凸透镜成实像时，同一发光体___________。
（3）请根据表中信息判断实验序号6中：像高h像为_______厘米。
（4）小徐在完成上述实验后，认为还可以通过更换或增加实验器材进行拓展探究。
示例：可以用黑色纸片遮挡部分凸透镜，探究遮挡物的形状及大小对凸透镜成像的影响。
请仿照示例写出其他拓展探究方案（一个方案即可）。________
4、小明用焦距为10cm的凸透镜来做“探究凸透镜成像现律”实验。

(1)小明将该凸透镜与蜡烛、光屏置于光具座如图位置上，移动光屏可得到清晰的倒立、放大的______（选填“实”或“虚”）像，此成像规律是______的原理（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）。
(2)保持蜡烛、光屏位置不动，将凸透镜移到光具座上的______cm处，光屏上可再次得到清晰的像。
(3)小明接着将爷爷的老花眼镜片放在蜡烛和凸透镜之间，光屏上原来清晰的像变得模糊了，将光屏向______移动才能重新得到清晰的像。
5、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。

-参考答案-
一、单选题
1、A
【详解】
A．由于光在同种均匀介质中沿直线传播，当光遇到不透明物体后，被障碍物挡住，于是在物体的另一侧形成一个光照不到的区域就是影子，故A符合题意；
B．水中倒影是光的反射现象，故B不符合题意；
C．雨后彩虹是光的色散现象，是由光的折射形成的，故C不符合题意；
D．海市蜃楼是光的折射现象，故D不符合题意；
故选A。
2、B
【详解】
A．u=v=2f，凸透镜成倒立、等大的实像，如图，u=v=2f =20cm时，所以f=10cm，即凸透镜的焦距是10cm，故A错误；
B．将透镜甲更换为透镜乙后，需将光屏向左移动距离s，方可在光屏上再次成清晰的像，说明更换为透镜乙后，成像更近，故透镜乙的焦距小于透镜甲的焦距，故B正确；
C．透镜乙的焦距小于透镜甲的焦距，因此更换为透镜乙后，物距大于2f，所成的像是缩小的，故C错误；
D．透镜甲的焦距为10cm，透镜乙的焦距小于透镜甲的焦距，若透镜乙的焦距为5cm以下，则像在5cm10cm之间，则光屏移动的距离s10cm，故D错误。
故选B。
3、D
【详解】
由题意可知，物距18cm，光屏上观察到倒立放大清晰的像，所以
2f＞18cm＞f
18cm＞f＞9cm
③12cm和④16cm符合题意。
故选D。
4、C
【详解】
A．由图可知，O点为该凸透镜的光心，故A错误；
B．任意一束平行于主光轴的光经过凸透镜后才会聚于F点，故B错误；
C．若把图中凸透镜的上半部分用手遮住，该凸透镜的焦距不变，对光将仍然具有会聚作用，故C正确；
D．凸透镜对光始终有会聚作用，若在F点放一个发光的小灯泡，根据光的可逆性，对小灯泡发出的光仍具有会聚作用，故D错误。
故选C。
5、B
【详解】
日晷是我国古代劳动人民用来计时的一种工具，通过观察直杆在太阳下影子的位置就可知道时间，这是利用了光的直线传播。
A．池水映明月是光的反射，故A不符合题意；
B．形影紧相依是光的直线传播，故B符合题意；
C．潭清疑水浅是光的折射，故C不符合题意；
D．镜子正衣冠是光的反射，故D不符合题意。
故选B。
二、填空题
1、     远离商标的方向     照相机
【详解】
[1]图甲成正立，放大的虚像，此时

若想再看到倒立、放大的像

增大物距，因此应将凸透镜向远离商标的方向移动。
[2]图乙的成像，成倒立缩小的实像，应用是照相机。
2、     3´108     D
【详解】
[1]真空中光的传播速度为3´108m/s。
[2]由题意，光在空气中的传播速度接近真空中的光速，光在水中的光速为真空中光速的四分之三，而玻璃中的光速为真空中光速的三分之二，光在玻璃中的折射率大于在水中的折射率，在水中的折射率大于在空气中的折射率，当光在空气中穿过盛水厚玻璃杯时，将发生三次折射，且在玻璃中的折射角最小，在水中的折射角次之，在空气中的折射角最大，折射分别发生在水面处、玻璃杯内壁及外壁处，故光路D符合题意。
3、     增大     减小
【详解】
[1][2]手机的摄像头相当于一个凸透镜，根据凸透镜成实像时，物距越大，像距越小，像越小，则手机自拍杆与直接拿手机自拍相比，利用自拍杆可以增大物距，减小像的大小，从而增大取景范围，取得更好的拍摄效果。
4、     会聚     远离     不同
【详解】
[1]照相机的镜头为凸透镜，其镜头对光线有会聚作用。
[2]根据凸透镜成实像时，物近（物距变小）像远（像距变大）像变大。用这架相机拍照时，若拍完远景再拍近景，即物距变小，则像距要变大，故镜头需要向远离胶片的方向移动。
[3]胶片上所成的像是倒立、缩小的实像，而显微镜的目镜成正立、放大的虚像，故胶片上所成的像与显微镜的目镜所成的像，它们的性质不同。
5、     直线     折射     汽化
【详解】
[1]光在同一种均匀的介质中沿直线传播，看不见硬币，是因为硬币反射的太阳光沿直线传播，被碗的边缘遮挡了。
[2]向杯中绶缓注水后，硬币反射的太阳光从水斜射入空气时会发生偏折，根据折射定律，折射角大于入射角，人眼逆着折射光线看去，就可以看到了硬币的像了，故形成原理是光的折射。
[3]小明发现杯中的水变少了，是因为水慢慢蒸发了，那么物态变化是汽化。
三、简答题
1、     光的折射     浅     虚     深
【详解】
[1]这是因为水里的鱼反射的光线斜射到水面，发生折射造成的；
[2][3]如图所示：

A点的鱼反射的光线斜射到水面发生折射，折射角大于入射角，鱼的像在折射光线的反向延长线A′上，位置在真实鱼的上方;逆着折射光线看上去，看到的是鱼的变浅了的虚像，即A′的位置；
[4]实际上鱼的位置比看到的要深，所以小明抓不到鱼．
2、云雾是空气中的水蒸气液化成的小水滴，彩虹是光的色散现象
【详解】
云雾是由空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水滴聚焦形成的；而彩虹是光的色散现象，是太阳光照射到空气中的水珠时发生折射形成的七彩光带。
3、     不能     光的折射
【详解】
（1）叉鱼时将鱼叉对准看到的鱼，不能叉到鱼．
（2）从鱼身上发出的光线由水中进入空气时，在水面上发生折射，折射角大于入射角，折射光线进入人眼，人眼会逆着折射光线的方向看去，就会觉得鱼变浅了，眼睛看到的是鱼的虚像，在鱼的上方，所以叉鱼时要瞄准像的下方；如下图所示：

4、     见解析     见解析
【详解】
[1]为了观察到正立物体的像，先使物体通过凸透镜成倒立的实像，然后利用平面镜反射，使光屏上呈现正立的像，其原理与投影仪的原理相同；
[2]其结构为载物台、凸透镜、平面镜以及光屏．
5、     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。
四、实验探究
1、     丙     乙     乙     小于     发散
【详解】
（1）[1][2]因凸透镜的凸度越大，焦距越小，实验中测得甲图焦距为10cm，再将甲分别挤压成乙图、丙图的形状，并分别测量焦距，由图可以看出，乙图的凸度比甲图大，焦距小于10cm，丙图的凸度比甲图小，焦距大于10cm，因为乙的焦距比丙的焦距小，所以会聚能力强，因此乙模拟的是近视眼。
（2）[3]由于凸透镜的会聚能力越强，像距越小，所以据图可知，在同一位置，用甲、乙、丙透镜分别对着远处的某一物体，移动光屏得到清晰的像，乙图的会聚能力最强，即像距最小。
（3）[4][5]近视眼患者戴的是凹透镜，凹透镜的四周的厚度要比中间的厚度厚，其边缘厚度只有0.05mm，则此镜片的中间厚度小于0.05mm，凹透镜对光有发散作用。
2、     粗糙     10.0     缩小     照相机     不     凸
【详解】
（1）[1]凹凸不平的表面会把平行的入射光线向着四面八方反射，这种反射叫漫反射。为了从不同方向观察光屏上的像，光屏应选用粗糙的白板。
（2）[2]凸透镜固定在光具座的50.0cm刻度处，蜡烛和光屏各位于光具座上0cm和100.0cm刻度处，将蜡烛和光屏以相同大小的速度同时向靠近凸透镜方向移动，当光屏位于70cm时恰好在光屏上看到一个清晰的像，像距为
v=70.0cm-50.0cm=20.0cm
此时的光屏移动了
l=100.0cm-70.0cm=30.0cm
蜡烛也移动30.0cm，位于30.0cm处，物距为
u1=50.0cm-30.0cm=20.0cm
像距等于物距，则该透镜的焦距为

（3）[3][4]实验时，保持凸透镜在光具座上50.0cm刻度线处，将蜡烛移至光具座上10.0cm刻度线处，此时的物距
u2=50.0cm-10.0cm=40.0cm>2f
移动光屏，直到烛焰在光屏上成清晰的像，则该像的性质是倒立的、缩小的实像，照相机就是根据这一原理工作的。
[5]此时，将蜡烛和光屏的位置对调，根据光路的可逆性，不移动光屏，会在光屏上得到一个清晰的像。
（4）[6]凸透镜成实像时，物距变小，像距变大，如果向右移动蜡烛（物距变小），则像距应变大，若不移动光屏，要在光屏上得到清晰的像，根据凸透镜对光线有会聚作用，故可在烛焰和透镜之间放置一个凸透镜。
3、     像距v和像高h像均随物距u减小而增大     像高h像与像距和物距比值k成正比     7.50     见详解
【详解】
（1）[1]根据实验序号1~5的数据，可以看出物距u变小时，像距v增大，像高h像也增大，所以可以得出结论，同一凸透镜成实像时，同一发光体，物距u变小，像距v变大，像高h像变大。
（2）[2]根据实验序号1~5的数据，像高在变大，像距和物距的比值也变大，且二者始终成相同倍数增加，可得同一凸透镜成实像时，同一发光体，像高h像与像距和物距比值k成正比。
（3）[3]数据中，像高均为比值k的3倍，序号6中比值k=2.50，所以像高应为
h像=3×2.50cm=7.50cm
（4）[4]在凸透镜前加一凹透镜，探究近视眼的原因及矫正等。
4、     实     投影仪     65     左
(1)物距在一倍焦距和二倍焦距之间，像距大于二倍焦距，成倒立、放大的实像，其应用是投影仪；
(2)凸透镜成像属于光的折射，在光的折射中，光路是可逆的；
(3)远视眼镜是凸透镜，凸透镜对光线有会聚作用，使原来会聚成像的光线提前会聚，像靠近凸透镜，要用光屏接到清晰的像，判断光屏的移动方向。
【详解】
(1)[1][2]小明将该凸透镜与蜡烛、光屏置于光具座如图位置上，此时的物距在一倍焦距和二倍焦距之间，像距大于二倍焦距，移动光屏可得到清晰的倒立、放大的实像，此成像规律是投影仪。
(2)[3]保持蜡烛、光屏位置不动，此时的物距为
50.0cm﹣35.0cm＝15.0cm
像距为
80.0cm﹣50.0cm＝30.0cm
根据光路可逆可知，当物距为30.0cm，像距为15.0cm时成倒立、缩小的实像，即将凸透镜移到光具座上的65cm处，光屏上可再次得到清晰的像。
(3)[4]老花眼镜片是远视眼镜，属于凸透镜，对光线具有会聚作用，小明将爷爷的老花眼镜片放在蜡烛和凸透镜之间，此时的像会靠近凸透镜，所以应将光屏向左移动才能重新得到清晰的像。
5、     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。