2022-2023学年度苏科版八年级物理上册第四章光的折射-透镜单元测试试题(含答案解析版)

八年级物理上册第四章光的折射透镜单元测试考试时间：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、如图所示，把焦距为12cm的凸透镜放在光具座上，将点燃的蜡烛放在距焦点6cm处，则蜡烛通过该凸透镜所成的像（）A．一定是倒立的 B．一定是正立的C．一定是放大的 D．一定是缩小的2、在探究凸透镜成像规律的实验成像规律中，将蜡烛放在凸透镜前适当位置，调节光屏位置得到凊晰的像。把眼镜片放在烛焰与凸透镜之间，如图所示，屏上的像变得模糊，调节光屏的位置，适当靠近凸透镜，光屏上又可以得到清晰的像，则该镜片（）A．是凹透镜，属近视眼镜

B．是凹透镜，属远视民镜C．是凸透镜，属近视眼镜 D．是凸透镜，属远视眼镜3、2021年5月26日，天空先后出现超级月亮和月全食的少见天象，与月全食成因相同的是（）A．墙上“兔” B．水中“塔”C．空中“桥” D．镜中“字”4、如图，在井底正中央P点趴着一只青蛙．抽干井水后，青蛙仍在P点，与抽水前相比，它的“观天范围”将A．A变大 B．变小 C．不变 D．无法判断5、做凸透镜成像实验时，将光具座上的蜡烛、凸透镜、光屏如图放置，光屏上呈现清晰的像。下列说法正确的是（）A．屏上的像是倒立放大的B．该凸透镜的焦距可能是8cmC．先向右移动光屏，再移动凸透镜到某位置一定能在光屏上看到清晰的像D．只将蜡烛向左移动一段距离，放上远视眼镜可在屏上再次看到清晰的像第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、小亮做探究凸透镜成像规律的实验，将烛焰、凸透镜和屏移到如图所示的位置时，恰能在光屏中央得到一个清晰的像，跟这一成像原理相同的光学仪器是___________（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）。若要使光屏上的像变大，则小亮应将蜡烛和光屏都向___________（选填“左”或“右”）移动。2、如图所示，一支固定好的激光笔向空水槽底部固定点O打出一束激光。向水槽内加水使水面上升至A点，此时光斑在O点_______侧，这是因为发生了_______现象。打开水槽底部水龙头缓慢放水，同时观察到水槽底部光斑向___________移动。3、如图是隋唐洛阳城“天堂”上空出现日晕的精彩瞬间，日晕是太阳光通过云层时被云层中的冰晶分解成七彩光形成的，这是光的______现象；拍照时，“天堂”通过镜头成______（选填“正立”或“倒立”）缩小的实像。若想要拍摄“天堂”顶部的特写，摄影者要______（选填“靠近”或“远离”）“天堂”，同时将相机镜头______（选填“前伸”或“后缩”）。4、王老师需要摘下眼镜才能看清远处来的是哪位同学，他患的是______（选填：“近视眼”、“远视眼”），需要佩戴______（选填：“凸透镜”、“凹透镜”）矫正。5、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_________。三、简答题（5小题，每小题5分，共计25分）1、猫叉不着鱼，觉得很奇怪(如图所示).请你说明其中的物理道理.

2、物体AB到透镜的距离为u，像到透镜的距离为v，请你证明像的高度。3、奥运会泳池里的比赛可谓是视觉的盛宴，赛前游泳运动员逐一出场，现场观众会发出不停的呐喊声与欢呼声，而多数运动员都会戴上耳机出场，如图是中国著名游泳运动员孙杨。（1）孙杨戴上耳机，除了听音乐放松心情外，从防治噪声角度来看，戴耳机的目的是什么？（2）夺冠后，观众在看台上看到水中的孙杨“腿变短了”，试分析这是什么原因造成的？4、如图所示。在桌面上放一个盛水脸盆、用激光笔让一束光斜射在脸盆的水面上，这样会在竖直的墙壁上出现一个光斑，用手轻轻敲击桌面、光斑就会随着颤动。请你回答：(1)用手轻轻敲击桌面，墙上光斑会随着颤动可以说明什么问题？(2)看到墙上光斑的亮度和激光笔发光的亮度相比是有什么变化？原因是什么？5、用光学知识解释：为什么要禁止在森林中乱丢玻璃瓶？四、实验探究（5小题，每小题8分，共计40分）1、如图所示，用焦距为10cm的凸透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验。（1）为了使像成在光屏中央，应调节烛焰和光屏的中心位于凸透镜的___________上。（2）如图所示，当蜡烛距离凸透镜15cm时，移动光屏，可在光屏上找到一个清晰的倒立、___________（填“放大”“等大”或“缩小”）的实像。在照神相机、投影仪、放大镜中，成像情况与之类似的是___________。（3）当光屏上成清晰的像时，用白纸遮住凸透镜的上半部分，则烛焰的像亮度将___________。2、小雯将水充入一个透明塑料模具，制成“水凸透镜”，并用此装置探究凸透镜成像规律。①将蜡烛置于光具座上，并让烛焰中心、透镜光心和光屏中心处于同一高度，蜡烛如图甲所示位置放置时，光屏上恰好呈现清晰的像，此时光屏上呈现的是___________（选填“放大”或“缩小”）的实像，这与生活中___________（选填“放大镜”“照相机”或“投影仪）原理相同；②保持图甲中各物体位置不变，缓慢向透镜中注水，如图乙所示，凸透镜厚度增加焦距变小，光屏上的像逐渐模糊，为使像变清晰，应___________（选填“向左”或“向右）移动光屏。3、小明用焦距为15.0cm的凸透镜探究凸透镜的成像规律，当各器材位置如图所示时，光屏上承接到烛焰清晰的像。（1）实验前，应调整蜡烛、凸透镜和光屏的高度，使烛焰、凸透镜、光屏三者的中心大致在______；（2）此时烛焰的成像特点与______（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）的成像特点相同；（3）实验时，若一只苍蝇落在了凸透镜上，光屏上______（选填“有”或“没有”）苍蝇的像。4、在探究凸透镜成像实验中：（1）要调整凸透镜、光屏和烛焰使它们的中心在________，目的是使像_______，你认为下面几种调整方法中最合理的是_______（选填“a”、“b”或“c”）；a．眼睛平视，视线与光具座平行，利用“三点一线”把“三心”调整到同一高度；b．用刻度尺一个一个的测量，可以很准确地控制“三心”在同一高度；c．把蜡烛，透镜，光屏在光具座上移到一起，调整“三心”在同一高度，然后再分开。（2）若凸透镜的焦距是10cm，当烛焰距凸透镜15cm时，能成倒立、_______的_______像；________（选填“照相机”“放大镜”或“投影仪”）就是根据此成像原理制造的。当烛焰向左（远离透镜）移动后，要在光屏上成清晰的像，需将光屏向_______（选填“左”或“右”）移；（3）在上一步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），要使光屏上还能成清晰的像，在不移动透镜和光屏的情况下，可将蜡烛向_______（选填“左”或“右”）移。5、如图甲所示，小明和小华在探究“光的折射现象”时，将一束入射角为50°的光斜射入杯中的水里，更换杯中的介质时他们发现光的偏折程度不同。为了定量反映这种差异，小明将“折射角与入射角的比值”定义为“偏折比”，并根据所学物理知识和生活经验，对影响“偏折比”大小的因素提出以下猜想：猜想1：“偏折比”与液面的高度有关；猜想2：“偏折比”与液体的种类有关；猜想3：“偏折比”与入射光的颜色有关。（1）小华认为猜想1是错误的，其理由是____。根据小明的定义，图甲实验中，测得折射角为40°，则此时的“偏折比”为____。（2）为了验证猜想2，小明只将图甲中的水换成油。如图乙所示，油的高度小于水的高度，杯底光斑的位置恰与图甲实验时光斑的位置重合，对比可知：在相同条件下，油对光的“偏折比”_____（选填“大于”、“等于”或“小于”）水对光的“偏折比”。（3）为了探究猜想3，小明用图甲装置先后射入绿色和紫色的激光，杯底光斑位置如图丙所示，则_____光的“偏折比”大。将其中的一束激光穿过如图丁所示的玻璃砖，若光在玻璃砖上表面折射时的“偏折比”为0.8，则光在下表面折射时的“偏折比”为_____。（4）根据小明的操作和计算结果，小华认为，应该将“偏折比”定义为“光线在空气中与法线的夹角α和光线在介质中与法线的夹角β之比”。如图丁所示，经过对多组不同玻璃砖的实验，测得数据如表所示：玻璃砖A玻璃砖B玻璃砖C光线在空气中与法线夹角α30.0°45.0°60.0°30.0°45.0°60.0°30.0°45.0°60.0°光线在玻璃中与法线夹角β22.0°32.0°40.5°17.0°24.4°30.4°20.0°28.9°36.3°1.361.411.481.761.841.971.501.581.65根据表格中的数据，分析可得：光在空气与另一种透明介质中传播时，对于不同的入射角，“偏折比”______（选填“相等”或“不相等”）；对于相同的入射角，“偏折比”越大，介质对光的折射程度越______（选填“高”或“低”），因此我们认为小华对“偏折比”定义的优点是______。-参考答案-一、单选题1、C【详解】该透镜焦距12cm，两倍焦距为24cm。蜡烛距焦点6cm，有可能离透镜12cm+6cm=18cm，此时位于该透镜的一倍焦距和二倍焦距之间，成倒立放大的实像；也有可能离透镜12cm-6cm=6cm，此时位于该透镜的一倍焦距以内，成正立放大的虚像。故ABD不符合题意；C符合题意。故选C。2、D【详解】由题意知，把眼镜片放在烛焰与凸透镜之间，如图所示，屏上的像变得模糊，调节光屏的位置，适当靠近凸透镜，光屏上又可以得到清晰的像，说明眼镜片对光线有会聚作用，使像呈现在光屏的前侧，所以该镜片是凸透镜，属远视眼镜，故ABC不符合题意，D符合题意。故选D。3、A【详解】月全食是由光在真空或同种均匀介质中沿直线传播形成的；A．墙上“兔”属于影子，是由光的直线传播形成的，故A符合题意；B．水中“塔”是倒影，属于平面镜成像，是由于光的反射形成的现象，故B不符合题意；C．空中“桥”是彩虹，是光的色散现象，是由光的折射形成的，故C不符合题意；D．镜中“字”是光的折射形成的，故D不符合题意。故选A。4、B根据抽水前后光的传播过程中穿过的物质判断光的传播方式，运用光的直线传播、光的折射等规律分析判断【详解】青蛙之所以坐在井里，只能看到很小的一片天，就是因为光是沿直线传播的缘故，当井里灌满水后，如图，光线照到水面会发生折射现象，由于光是从空气射向水，所以入射角大于折射角，因此井底之蛙看到的视野范围比没水时会看到更大；变化的大致范围如下图中两条入射光线之间的阴影区域所示，故与抽水前相比，它的“观天范围将变小，故选B．5、C【详解】A．图中物距大于像距，由凸透镜成像规律可知成倒立缩小的实像，故A错误；B．此时物距为50.0cm-25.0cm=25.0cm此时u>2f即25.0cm>2f①像距v=67.0cm-50.0cm=17.0cm此时2f>v>f即2f>17.0cm>f②由①②得8.5cm<f<12.5cm该凸透镜的焦距不可能是8cm，故B错误；C．凸透镜成实像时，物近像远像变大，向右移动光屏，像距变大，应该减小物距，才能成清晰的像，再向左移动凸透镜到某位置一定能在光屏上看到清晰的像，故C正确；D．凸透镜成实像时，物远像近像变小，只将蜡烛向左移动一段距离，物距变大，像距变小，像成在光屏的前面，远视眼镜是凸透镜，对光有会聚作用，放上远视眼镜使像更靠近凸透镜，不能在屏上再次看到清晰的像，故D错误。故选C。二、填空题1、

照相机

右【详解】[1]分析图可知，此时物距大于像距，由此判断物体是在该凸透镜的两倍焦距以外，照相机就是根据这个原理制成的。[2]当物体离透镜越近时，光屏上的像越大，像离透镜越远，所以要使光屏上的像变大，则小亮应将蜡烛和光屏都向右移动。2、

左

光的折射

右【详解】[1][2]光从空气斜射入水中，发生折射，折射角小于入射角，折射光线靠近法线，所以光斑左移。[3]打开水槽底部水龙头缓慢放水，作出高水位和低水位的图。由图可知，水槽底部光斑向右移。3、

色散

倒立

靠近

前伸【详解】[1]太阳光能穿过云层时在小冰晶上发生折射形成围绕太阳呈内红外紫的彩色光环的光现象，这是光的色散现象。[2][3][4]拍照的镜头相当于凸透镜，根据凸透镜的成像规律，拍照时，“天堂”到镜头的距离大于二倍焦距，因此通过镜头成倒立的、缩小的实像；若想要拍摄“天堂”顶部的特写，根据凸透镜成实像时的规律，像要变大，像距变大，物距变小，所以摄影者要靠近“天堂”，同时增大像距将相机镜头前伸。4、

远视眼

凸透镜【详解】[1]王老师需要摘下眼镜才能看清远处来的是哪位同学，说明王老师不戴眼镜时能看清远处的物体，看不清近处的物体，故王老师是远视眼。[2]远视眼晶状体曲度变小，会聚能力减弱，需佩戴凸透镜加以矫正。5、

3108

D【详解】[1]真空中光的传播速度为3108m/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。三、简答题1、见解析【详解】水中的鱼射向空气的光线在水面处发生折射，折射光线偏离法线，此时猫所看到的实际是鱼的虚像.猫根据光沿直线传播的经验，叉向鱼的虚像，所以叉不着鱼．2、见解析【详解】过凸透镜光心的光线其传播方向不变，平行于主光轴的光线经凸透镜折射后通过焦点，两条光线反向延长线的交点即为A的像点，然后做主光轴的垂线即可得出物体AB所成的像，如下图所示：由图可知根据相似三角形的特点，可得OB为物距u，OB’为像距v；AB为物体的高，A’B’为像的高度h2，即所以【点睛】重点是物体成像光路图的作图和物象的大小关系的证明，要注意“凸透镜的三条特殊光线”是完成凸透镜光路图的依据，再利用几何知识进行证明。3、见解析【详解】(1)从噪声角度来看，孙杨戴耳机的目的是在人耳处减弱噪声。(2)观众在看台上看到水中的孙杨“腿变短了”，这是由于光的折射形成的。4、(1)见解析；(2)见解析(1)物体发声时振动。(2)入射光线斜射到水面，有一部分发生反射，有一部分发生折射。【详解】(1)用手轻轻敲击桌面，桌面振动，桌面振动引起水的振动，水的振动引起反射光线变化，引起光斑颤动，实验说明物体发声时振动。(2)墙上的光斑亮度小于激光笔发光的亮度。激光笔发出的光线斜射到水面，有一部分发生反射，反射光线照射到墙上，有一部分发生折射，折射光线照射到水底，所以墙上的光斑亮度小于激光笔发光的亮度。5、见解析【详解】玻璃瓶相当于凸透镜，尤其是里面有水的时候，凸透镜有聚光的作用，会将太阳光会聚在一起，使周围温度升高，燃烧树木，就会引起大火。四、实验探究1、

主光轴

放大

投影仪

变暗【详解】（1）[1]为了使像成在光屏中央，便于观察，应调节烛焰和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上。（2）[2][3]由图中可知，当蜡烛距离凸透镜15cm时，此时物距大于一倍焦距小于二倍焦距，故此时所成的像为倒立、放大的实像；成像情况与之类似的是投影仪。（3）[4]用白纸遮住凸透镜的上半部分时，凸透镜的剩余部分对光仍然具有偏折能力，但因遮住了上半部分，故入射光线将减少，因此烛焰的像亮度将变暗。2、

放大

投影仪

向左【详解】①[1][2]由图甲可知，物距小于像距，根据凸透镜成像的规律，故此时光屏上呈现的是倒立放大的实像，生活中的投影仪就是利用的该原理。②[3]缓慢向透镜中注水，凸透镜厚度增加焦距变小，凸透镜对光的会聚本领增强，像距变小，故为使像变清晰，应向左移动光屏。3、

同一高度上

照相机

没有【详解】（1）[1]为使像能成在光屏的中央，应调节烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度。（2）[2]由图可知，物距u=50.0cm-10.0cm=40.0cm已知f=15.0cm，此时u＞2f，成倒立、缩小的实像，能够说明照相机的成像原理。（3）[3]有一只苍蝇落在透镜上，透镜的其他部分仍能透过光线，则光屏烛焰所成的像完整，由于经过透镜的光线减少，像的亮度变暗，由于苍蝇在凸透镜的一倍焦距之内，成的是虚像，虚像不能成在光屏上，所以光屏上没有苍蝇的像。4、

同一高度

成在光屏中央

c

放大

实

投影仪

左

左【详解】（1）[1][2]在实验中要调整凸透镜、光屏和烛焰使它们的中心在同一高度；让像成在光屏的中央，便于观察。[3]a．眼睛平视，视线与光具座平行，利用“三点一线”把“三心”调整到同一高度，这个操作比较麻烦，并且不准确，故a不符合题意；b．用刻度尺一个一个的测量，可以很准确地控制“三心”在同一高度，这个操作比较麻烦，并且不准确，故b不符合题意；c．把蜡烛，透镜，光屏在光具座上移到一起，调整“三心”在同一高度，然后再分开，这个是最好的方法，操作也容易些，故c符合题意。故选c。（2）[4][5][6]当烛焰距凸透镜15cm时，此时，由凸透镜成像原理可知，此时成一个倒立、放大的实像；投影仪就是利用这一原理制成的。[7]成实像时，把烛焰向左