人教版八年级物理上册《5.5跨学科实践：制作望远镜》同步测试题及答案

第页人教版八年级物理上册《5.5跨学科实践：制作望远镜》同步测试题及答案一、课前预习简易望远镜的物镜和目镜通常选用（）A.均为凸透镜B.均为凹透镜C.物镜为凹透镜，目镜为凸透镜D.物镜为凸透镜，目镜为凹透镜望远镜中物镜的主要作用是（）A.放大远处物体的像B.使远处物体在焦点附近成实像C.矫正视力D.使光线发散望远镜中目镜的作用相当于（）A.照相机B.投影仪C.放大镜D.平面镜制作简易望远镜时，物镜应选择（）A.焦距短、直径小的凸透镜B.焦距长、直径大的凸透镜C.焦距短、直径大的凸透镜D.焦距长、直径小的凸透镜望远镜的放大倍率与物镜和目镜的焦距关系是（）A.放大倍率=物镜焦距÷目镜焦距B.放大倍率=目镜焦距÷物镜焦距C.放大倍率=物镜焦距×目镜焦距D.放大倍率与焦距无关观察远处物体时，望远镜物镜与目镜的距离应接近（）A.物镜焦距B.目镜焦距C.物镜焦距与目镜焦距之和D.物镜焦距与目镜焦距之差下列关于望远镜的说法，错误的是（）A.物镜成倒立、缩小的实像B.目镜成正立、放大的虚像C.通过望远镜看到的是正立的像D.物镜直径越大，会聚的光线越多自制望远镜时，若想提高放大倍率，可采取的措施是（）A.增大物镜焦距，减小目镜焦距B.减小物镜焦距，增大目镜焦距C.同时增大物镜和目镜焦距D.同时减小物镜和目镜焦距二、课堂练习某同学制作望远镜时，选用焦距为20cm的凸透镜作为物镜，焦距为10cm的凸透镜作为目镜，该望远镜的放大倍率为（）A.2倍B.3倍C.0.5倍D.200倍关于望远镜的视角，下列说法正确的是（）A.视角越大，看到的物体越小B.望远镜通过增大视角使物体“变大”C.物镜焦距越长，视角越大D.目镜焦距越长，视角越大制作望远镜时，若物镜和目镜的位置固定，想看清更远的物体，应（）A.增大物镜与目镜的距离B.减小物镜与目镜的距离C.更换焦距更短的物镜D.更换焦距更长的目镜某同学用自制望远镜观察远处的树木，发现像不够清晰，可能的原因是（）A.物镜和目镜的中心不在同一高度B.物镜焦距过短C.目镜焦距过长D.物镜直径过小下列关于望远镜与显微镜的区别，说法正确的是（）A.望远镜和显微镜的物镜都成放大的实像B.望远镜的物镜焦距长，显微镜的物镜焦距短C.望远镜和显微镜的目镜都成缩小的虚像D.望远镜的目镜焦距长，显微镜的目镜焦距短制作望远镜时，选择物镜直径较大的凸透镜，主要是为了（）A.提高放大倍率B.会聚更多光线，使像更明亮C.减小视角D.使像更清晰某同学自制的望远镜，物镜焦距为30cm，目镜焦距为5cm，观察远处物体时，物镜与目镜的距离应调节为（）A.25cmB.30cmC.35cmD.150cm用望远镜观察远处的物体时，若将目镜向物镜方向移动，像会（）A.变大B.变小C.变清晰D.变模糊下列哪种材料适合制作望远镜的镜筒（）A.薄铁皮B.硬纸板C.透明玻璃D.橡皮泥关于望远镜的成像原理，下列描述正确的是（）A.远处物体→物镜→正立实像→目镜→放大虚像B.远处物体→物镜→倒立实像→目镜→放大虚像C.远处物体→物镜→倒立虚像→目镜→放大实像D.远处物体→物镜→正立虚像→目镜→放大实像三、课后练习请设计实验，验证自制望远镜的放大倍率与物镜、目镜焦距的关系（写出实验器材、实验步骤和实验结论）。某同学制作的望远镜，物镜焦距为25cm，目镜焦距为5cm，实际测量发现放大倍率略小于5倍，分析可能的原因。为什么天文望远镜的物镜通常做得很大且焦距很长？请结合望远镜的成像原理和作用说明。请你分析自制望远镜观察物体时像不够清晰的可能原因，并提出改进措施（至少3条）。现有焦距为15cm、30cm的凸透镜各两个，如何选择和组合这些透镜制作一台放大倍率为4倍的望远镜？写出你的方案，并说明理由。设计一个对比实验，比较不同直径物镜对望远镜成像亮度的影响（写出实验器材、实验步骤和预期现象）。结合望远镜的制作和使用，说明“视角”在观察物体时的作用，以及望远镜如何通过改变视角使物体“变大”。某同学用自制望远镜观察远处的教学楼，发现只能看到部分景物，如何调整望远镜或观察位置才能看到完整的教学楼？请结合透镜成像规律说明理由。参考答案一、课前预习1.答案：A解题思路：简易望远镜（开普勒望远镜）由两组凸透镜组成，物镜负责成实像，目镜负责放大实像，凹透镜无法满足会聚成像和放大的需求，故选A。易错点提醒：不要与显微镜或伽利略望远镜混淆，伽利略望远镜目镜为凹透镜，但初中阶段重点掌握“双凸透镜”简易望远镜，避免记错镜片类型。2.答案：B解题思路：望远镜物镜的核心作用是接收远处物体的光线，在焦点附近成倒立、缩小的实像，为目镜放大提供基础，A是目镜的作用，C、D与物镜功能无关，故选B。易错点提醒：区分物镜和目镜的功能，避免将“放大像”误认为是物镜的作用，物镜的关键是“成实像”而非“放大”。3.答案：C解题思路：目镜接收物镜成的实像，相当于放大镜，将实像再次放大，成正立、放大的虚像，符合放大镜的成像规律（u<f成虚像），故选C。易错点提醒：不要与投影仪混淆，投影仪成实像且需要屏幕承接，而目镜成虚像，直接通过眼睛观察，二者成像性质不同。4.答案：B解题思路：物镜需会聚远处物体的光线，焦距长才能使远处物体在焦点附近成像，直径大可以会聚更多光线，使像更明亮，故选B。易错点提醒：避免选择“焦距短”的物镜，焦距短的凸透镜更适合作为目镜，物镜需长焦距才能适配远处物体的成像需求。5.答案：A解题思路：望远镜的放大倍率公式为“放大倍率=物镜焦距÷目镜焦距”，物镜焦距越长、目镜焦距越短，放大倍率越大，故选A。易错点提醒：牢记倍率公式的“分子分母关系”，避免颠倒物镜和目镜焦距的位置，误选“目镜焦距÷物镜焦距”。6.答案：C解题思路：观察远处物体时，物镜成的实像在其焦点附近，该实像需位于目镜的焦点以内（才能被目镜放大），因此物镜与目镜的距离接近物镜焦距与目镜焦距之和，故选C。易错点提醒：不要误以为距离等于单一焦距，需结合“物镜成实像的位置”和“目镜放大的物距条件”综合判断。7.答案：C解题思路：物镜成倒立、缩小的实像，目镜成正立、放大的虚像，但最终通过望远镜看到的像仍为倒立的（未经过倒像矫正），C错误；A、B、D均符合望远镜的结构和成像特点，故选C。易错点提醒：不要被“目镜放大为正立像”误导，物镜成的实像本身是倒立的，目镜仅放大不改变倒立的总趋势，实际观察到的像为倒立的。8.答案：A解题思路：根据放大倍率公式，增大物镜焦距、减小目镜焦距，可提高放大倍率（如物镜焦距20cm、目镜焦距5cm，倍率4倍；物镜焦距30cm、目镜焦距5cm，倍率6倍），故选A。易错点提醒：避免认为“同时增大或减小焦距”能提高倍率，倍率与焦距的“比值”相关，而非单一焦距的变化。二、课堂练习9.答案：A解题思路：放大倍率=物镜焦距÷目镜焦距=20cm÷10cm=2倍，遵循倍率公式直接计算，故选A。易错点提醒：计算时注意单位统一（均为长度单位即可），避免将焦距相乘或颠倒比值，误选3倍或200倍。10.答案：B解题思路：视角越大，人眼感觉物体越大；望远镜通过物镜成实像（拉近物体的“视觉距离”），再经目镜放大，整体增大视角，使物体“变大”；物镜焦距越长、目镜焦距越短，视角越大，A、C、D错误，故选B。易错点提醒：明确“视角”与“视觉大小”的关系，避免认为“放大倍率仅由焦距决定”，视角是核心影响因素。11.答案：B解题思路：看清更远的物体时，物体到物镜的距离增大，根据凸透镜成像规律，物距增大，像距减小（实像靠近物镜焦点），因此需减小物镜与目镜的距离，使实像仍在目镜焦点以内，故选B。易错点提醒：不要误以为“更远物体需要更大像距”，实像的像距随物距增大而减小，需通过缩短镜筒距离适配，避免反向操作。12.答案：A解题思路：物镜和目镜中心不在同一高度时，光线无法顺畅通过两组镜片，像会模糊或偏移；B、C影响放大倍率，D影响像的亮度，均不直接导致像不清晰，故选A。易错点提醒：区分“像不清晰”“像太暗”“放大倍率不足”的不同原因，避免将亮度问题或倍率问题误判为清晰度问题。13.答案：B解题思路：望远镜物镜焦距长（适配远处物体），显微镜物镜焦距短（适配近处物体）；A错误（望远镜物镜成缩小实像），C错误（目镜成放大虚像），D错误（显微镜目镜焦距短），故选B。易错点提醒：对比望远镜和显微镜的焦距差异，核心是“观察对象的距离不同”，导致物镜焦距需求不同，避免混淆二者的结构特点。14.答案：B解题思路：物镜直径越大，能接收的光线越多，像的亮度越高，便于观察远处暗弱物体；A与焦距相关，C、D与直径无关，故选B。易错点提醒：不要认为“直径影响放大倍率”，放大倍率由焦距比值决定，直径仅影响光线接收量和像的亮度。15.答案：C解题思路：观察远处物体时，物镜与目镜的距离约为物镜焦距与目镜焦距之和=30cm+5cm=35cm，符合“实像位置+目镜放大条件”，故选C。易错点提醒：避免直接取焦距之差或乘积，牢记“两焦距之和”的适配关系，确保实像能被目镜有效放大。16.答案：C解题思路：目镜向物镜方向移动时，目镜与物镜成的实像距离减小，当实像刚好落在目镜焦点以内时，像会变清晰；移动过程中放大倍率不变，不会直接导致像变大或变小，故选C。易错点提醒：区分“镜筒长度调节”的作用，调节目镜位置的核心是“使实像位于目镜焦距内”，目的是清晰而非改变像的大小。17.答案：B解题思路：硬纸板轻便、易加工，能固定镜片且不影响光线通过；薄铁皮易生锈且加工难度大，透明玻璃会干扰光线，橡皮泥无法定型，故选B。易错点提醒：制作镜筒的材料需满足“轻便、遮光、易固定镜片”的要求，避免选择透明或易变形的材料。18.答案：B解题思路：望远镜的成像流程为：远处物体→物镜（成倒立、缩小实像）→目镜（成正立、放大虚像），A、C、D均错误（虚像/实像性质或正倒顺序错误），故选B。易错点提醒：牢记“物镜倒实像→目镜正虚像”的顺序，避免混淆实像和虚像的成像阶段，或颠倒正倒关系。三、课后练习19.答案：实验器材：焦距不同的凸透镜4个（标注f₁=10cm、f₂=20cm、f₃=5cm、f₄=15cm）、光具座、远处的固定物体（如教学楼）、刻度尺。实验步骤：组合1：以f₂=20cm为物镜，f₃=5cm为目镜，安装在光具座上，调节镜筒长度（约25cm），观察远处物体，记录放大效果（如能看清的物体细节数量）；组合2：保持物镜为f₂=20cm，更换目镜为f₁=10cm，调节镜筒长度（约30cm），观察并记录放大效果；组合3：保持目镜为f₃=5cm，更换物镜为f₄=15cm，调节镜筒长度（约20cm），观察并记录放大效果；计算每组放大倍率（物镜焦距÷目镜焦距），对比放大效果与倍率的关系。实验结论：望远镜的放大倍率与物镜焦距成正比、与目镜焦距成反比，即物镜焦距越长、目镜焦距越短，放大倍率越大，观察到的物体细节越清晰。解题思路：通过控制变量法（固定物镜换目镜、固定目镜换物镜），对比不同焦距组合的放大效果，验证倍率公式的正确性。易错点提醒：实验时需保证物体为“远处固定物体”，避免近处物体影响成像规律；镜筒长度需调节至像清晰后再记录，避免因未对焦导致判断错误。20.答案：镜片焦距存在误差：实际镜片焦距与标注值不一致（如物镜实际焦距小于25cm，或目镜实际焦距大于5cm），导致比值小于5；镜筒长度调节不当：物镜与目镜距离未达到“两焦距之和”，实像未完全落在目镜焦点以内，放大效果减弱；镜片中心未对齐：物镜和目镜中心不在同一高度，部分光线被遮挡，像的清晰度和放大效果受影响；镜片有磨损或污渍：影响光线传播，导致像模糊，间接让人感觉放大倍率不足。解题思路：从“焦距准确性”“装置调节”“镜片状态”三个维度分析，结合望远镜的成像条件和结构要求推导原因。易错点提醒：避免仅关注“焦距标注”，忽略实际安装和镜片状态的影响，这些因素会直接导致实际倍率与理论值偏差。21.答案：焦距长的原因：天文望远镜观察的物体（如恒星、行星）距离极远，根据凸透镜成像规律，物距u≫2f时，实像靠近焦点，长焦距能使实像清晰成在镜筒内，便于目镜放大；若焦距过短，实像会超出镜筒范围，无法被目镜接收；直径大的原因：天文物体发出的光线到达地球时非常微弱，大直径物镜能会聚更多光线，提高像的亮度，使暗弱的天体像清晰可见；若直径过小，光线不足，像会过于昏暗，无法观察细节。解题思路：结合“远处物体成像规律”和“光线接收量”分析，突出天文望远镜与简易望远镜的需求差异（观察距离更远、光线更弱）。易错点提醒：不要仅解释“焦距长放大倍率大”，需结合“远距离成像的像距特点”，同时明确“直径与亮度的关系”，避免遗漏核心原因。22.答案：可能原因及改进措施：镜片中心未对齐→改进：调整物镜和目镜的位置，使二者中心在同一竖直线上，确保光线顺畅通过；镜筒长度未适配→改进：根据物镜和目镜焦距，调节镜筒长度至“两焦距之和”左右，移动目镜直至像清晰；镜片有污渍或磨损→改进：用干净的软布擦拭镜片，去除污渍，若镜片磨损严重，更换新的凸透镜；物镜/目镜焦距选择不当→改进：更换焦距匹配的镜片（物镜选长焦距、目镜选短焦距），避免焦距差异过大导致成像模糊；环境光线干扰→改进：在光线较暗的环境中观察远处物体，减少杂光对成像的影响。解题思路：从“装置安装”“焦距匹配”“镜片状态”“环境条件”四个方面切入，针对性提出可操作的改进措施，确保贴合制作实际。易错点提醒：改进措施需具体可行，避免笼统表述（如“调整镜片”“换更好的镜片”），要明确“如何调整”“换什么样的镜片”。23.答案：制作方案：选择焦距30cm的凸透镜作为物镜，焦距7.5cm的凸透镜作为目镜（核心逻辑：物镜焦距30cm，目镜焦距7.5cm，倍率=30÷7.5=4倍）；但题目中无7.5cm镜片，可将两个15cm凸透镜叠加（等效焦距缩短至7.5cm左右）作为目镜，与30cm物镜组合，满足倍率要求。理由：根据望远镜放大倍率公式，需满足“物镜焦距÷目镜焦距=4”，因此选择长焦距（30cm）作为物镜，短焦距（7.5cm）作为目镜，二者组合能实现4倍放大；同时物镜选择直径较大的30cm凸透镜，保证光线接收量，目镜选择直径较小的7.5cm凸透镜，便于观察。解题思路：以“倍率公式”为核心，结合题目给出的镜片焦距，筛选出符合“焦距比值=4”的组合，同时兼顾物镜和目镜的功能要求。易错点提醒：避免选择“15cm作为物镜、30cm作为目镜”，该组合倍率小于1，会缩小物体，不符合望远镜的使用需求。24.答案：实验器材：焦距相同（如20cm）但直径不同的凸透镜两个（直径5cm和直径3cm）、相同的目镜（焦距10cm）、光具座、远处的暗弱物体（如傍晚的树木）、亮度计（或通过肉眼对比亮度）。实验步骤：组装望远镜1：将直径5cm的凸透镜作为物镜，与目镜安装在光具座上，调节镜筒长度至像清晰，用亮度计测量像的亮度，或记录肉眼观察到的亮度（如“清晰明亮”）；组装望远镜2：保持目镜、镜筒长度和观察对象不变，更换物镜为直径3cm的凸透镜，调节至像清晰，同样测量或记录像的亮度；对比两组实验的亮度数据，分析物镜直径与像亮度的关系。预期现象：直径5cm的物镜所成的像亮度更高（亮度计读数更大），直径3cm的物镜所成的像更暗，说明物镜直径越大，会聚的光线越多，像的亮度越高。解题思路：控制变量法（固定焦距、目镜、观察对象），仅改变物镜直径，通过亮度对比验证直径的作用，实验核心是“排除其他变量干扰”。易错点提醒：必须保证两个物镜的焦距相同，避免焦距差异影响成像亮度，导致实验结论不准确；观察对象选