第五章 透镜及其应用全章综合训练- 2024—2025学年人教版物理八年级上册

第五章 透镜及其应用全章综合训练 刷中考 考点1透镜( 1[甘肃金昌中考，中]烈日下，汽车玻璃窗上的小水珠应尽快擦干，这是由于小水珠相当于一个 (填“凸透镜”或“凹透镜”)，对太阳光有 (填“会聚”或“发散”)作用，可能使车内某处温度升高而导致火灾。 2[2023 重庆中考节选，中]请根据画出的光线，在图中虚线框内画出一个适当的透镜。 考点2凸透镜成像规律及其应用 3[2023黑龙江齐齐哈尔中考，中]用如图所示的装置做“探究凸透镜成像规律”的实验时，已知凸透镜的焦距为10cm，下列说法正确的是( ) A.烛焰在如图所示位置所成像的特点与照相机成像特点相同 B.将蜡烛向远离凸透镜的方向移动，向右移动光屏可得到烛焰所成清晰的像 C.将蜡烛移动到光具座42 cm刻度线处，烛焰所成的像是倒立、放大的 D.将蜡烛移动到光具座30 cm刻度线处，移动光屏至适当位置，光屏上可得到等大的像 4[2023 湖南常德中考，中]下列关于凸透镜应用的说法中，正确的是 ( ) A.近视眼需要戴凸透镜来矫正 B.望远镜中物镜的作用相当于放大镜 C.用手机扫描二维码时，应使二维码位于手机镜头一倍焦距之内 D.当投影仪的镜头靠近投影片时，投影仪成的像将变大 考点3凸透镜成像规律的探究实验 [2023黑龙江大庆中考]某实验小组进行探究凸透镜成像的实验，操作如下： (1)实验前，调整烛焰、光屏的中心与凸透镜的光心在同一高度。 (2)正确测出凸透镜的焦距f，当物距u<f时，烛焰成正立、放大的虚像；当u=f时， (填“能”或“不能”) 观察到烛焰的像；当u>f时，烛焰成 (填“正立的实像”“正立的虚像”“倒立的实像”或“倒立的虚像”)。同学们分析得出：像的虚实由 的大小关系决定。 (3)当蜡烛、凸透镜和光屏处于图甲所示位置时，恰好在光屏上成清晰的像(像未画出)，此时光屏上所成像的特点与 (填“照相机”“放大镜”或“投影仪”)相同。 (4)若仅将图甲中凸透镜换成焦距相同、直径较小的凸透镜，光屏上所成的像与原来相比 (填“变小”“变暗”或“变不完整”)了。 (5)若仅将图甲中凸透镜换成直径大小相同、焦距稍小的凸透镜，则需将光屏 (填“向左”或“向右”)移动才能成清晰的像。 (6)如图乙所示，凸透镜的焦距为10 cm，保持光屏位置不变，让蜡烛和凸透镜分别以4 cm/s和2 cm/s 的速度，同时沿光具座匀速向左运动，经过2.5s，光屏上成清晰、 (填“放大”“等大”或“缩小”)的像。 一、选择题(每小题6分，共30分) 1[中]要使光线发生如图所示的偏折，则可使用的光学元件 ( ) A.一定是平面镜 B.一定是凸透镜 C.一定是凹透镜 D.可能是凹透镜 2新考法[2024安徽合肥期末，中]如图，S是凸透镜主光轴上的一个发光点，SA 是由发光点S发出的一条射向凸透镜的光线，则该光线经凸透镜折射后的光线可能是( ) A. AB B. AC C. AD D. AE 3[2023 湖北宜昌中考，中]小华用弹性膜充水制作了一个水凸透镜，通过注射器注水或抽水改变透镜的厚度，如图是他用其模拟眼睛看物体的实验装置。模拟正常眼睛时，固定透镜，将一个F形光源放在合适的位置后，调节光屏得到清晰的像，下列说法正确的是 ( ) A.此时光源放在透镜2倍焦距以内 B.此时光屏上成倒立、放大的实像 C.光源远离透镜时，要将光屏靠近透镜才能再次得到清晰的像 D.模拟近视眼的成因时需要从透镜向外抽水 4[中]如图，将印有花的透明胶片，贴在发光手电筒前端玻璃上，正对着焦距为 10 cm的凸透镜，调整位置，墙上出现一朵清晰、放大的“花”。下列说法正确的是 ( ) A.胶片上的花是倒立的 B.此透镜可作为近视眼镜镜片 C.胶片与透镜的距离小于 10 cm D.白墙相当于光屏，发生的是镜面反射 5[偏难]蜡烛的烛焰S、某光学元件K和光屏P在光具座上的位置如图所示，它们的中心在同一水平直线上。此时光屏上可观察到烛焰清晰的像(像未画出)，下列说法中正确的是( ) A.若K是小孔并将光屏向右移动少许，光屏上的像将变模糊 B.若K是凸透镜，则它的焦距满足f>15cm C.只需水平移动S、K或P中的一个，即可判断K是否为小孔 D.若K是凸透镜并移至35 cm刻度线处，光屏上将得到清晰、缩小的像 二、填空题(每空3分，共24分) 6 请你补全关于“像”的知识结构图。(1) ；(2) ;(3) 。 7[2024 江西赣州期末，中]如图所示，光会聚于MN上的b点，在虚线区域内放甲透镜后，光会聚于主光轴MN上的c点；在虚线区域内换放乙透镜后，光会聚于主光轴MN上的a点。现在小明想进一步探究凸透镜成像的特点，应选择 (填“甲”或“乙”)透镜进行探究。小明选择好透镜后在光具座上进行实验，当物体距离透镜 8 cm时，在透镜另一侧光屏上成清晰、放大的实像；若保持物体与光屏的位置不变，把透镜向光屏方向移动2cm ，在光屏上又成清晰、缩小的实像。当物体距离透镜4 cm时，成 (填“虚”或“实”)像，在照相机、放大镜和投影仪中，成像情况与此类似的是 。 8如图所示，小明透过水滴状的鱼肝油胶囊观察积木，发现上面的数字“9”变成了“6”，与该成像原理相同的光学仪器有 ；若想让“6”变大一些，可将积木与胶囊的距离 。 三、作图题(每小题11分，共22分) 9[中]请画出图中两条光线AO、BC 所对应的折射光线或入射光线。 10[中]如图所示，S'是光源S在平面镜中所成的像，S发出的一条光线经平面镜反射后恰好经过凸透镜左侧焦点 F。请你画出： (1)光源S的位置；(2)经过凸透镜的折射光线。 四、实验探究题(24分) 11[2023江苏泰州中考，中]小华用如图所示的器材探究凸透镜成像规律，已知凸透镜的焦距为 10.0 cm。 实验序号 物距/ cm 像的大小 像的正倒 光屏到凸透镜的距离/ cm ① 50.0 缩小 倒立 12.5 ② 30.0 缩小 倒立 15.0 ③ 20.0 等大 倒立 20.0 ④ 15.0 放大 倒立 30.0 ⑤ 12.5 放大 倒立 50.0 ⑥ 9.0 光屏上没有像 ⑦ 7.0 光屏上没有像 (1)组装并调整器材，使烛焰、光屏的中心位于凸透镜的 上。 (2)小华按照实验方案完成各操作步骤，将观测到的现象和数据记录在表格中，分析表中信息可得： ①当物距 焦距时，成倒立、缩小的实像； ②成实像时，随着物距的减小，像的大小逐渐 。 (3)在第⑥、⑦两次实验中小华无论怎样移动蜡烛、凸透镜和光屏，都不能在光屏上观察到烛焰的像，于是她认为：“物距小于一倍焦距时，物体通过凸透镜不能成像。”这个结论并不严谨，为得出正确的结论，她应该增加的一步操作是：取下光屏， 。 (4)将一个镜片放在烛焰和凸透镜之间后，光屏上的像变模糊了，向右移动光屏，光屏上再次出现清晰的像，则所加的镜片属于 透镜，用来矫正 的视力缺陷。 全章综合训练 1.凸透镜 会聚【解析】小水珠边缘薄，中间厚，相当于凸透镜，对光线有会聚作用。 2.如图所示 【解析】平行的光线经透镜折射后变得发散，因此该透镜为凹透镜。 3. D 【解析】由图可知,此时物距u=15.0 cm,已知凸透镜焦距为10 cm,则f<u<2f,根据凸透镜成像规律可知此时所成像为倒立、放大的实像，投影仪及幻灯机是利用此原理工作的，故 A 错误；将蜡烛向远离凸透镜的方向移动，物距增大，则像距减小，向左移动光屏可得到烛焰清晰的像，故B 错误；将蜡烛移动到光具座42cm刻度线处，此时： 烛焰成正立、放大的虚像，故 C 错误；将蜡烛移动到光具座 30cm刻度线处，此处 20cm=2f，根据凸透镜成像规律可知，将光屏移动到70 cm刻度线处，在光屏上可得到倒立、等大的实像，故D 正确。故选D。 4.D 【解析】近视眼观察远处物体时，像会成在视网膜的前方，为使光线延迟会聚，应戴具有发散作用的凹透镜来矫正，故A 错误；望远镜中物镜成倒立、缩小的实像，相当于照相机，故B错误；手机摄像头是利用物距大于二倍焦距时，成倒立、缩小的实像的原理工作的，因此，用手机扫描二维码时，应使二维码位于手机镜头的二倍焦距以外，故C 错误；凸透镜成实像时，物距减小，像距增大，像变大，镜头靠近投影片，即减小物距，则成像变大，故 D 正确。故选D。 5.(2)不能 倒立的实像 物距和焦距 (3)投影仪 (4)变暗 (5)向左 (6)等大 【解析】(2)根据凸透镜成像规律可知，正确测出凸透镜的焦距f，当物距u<f时，烛焰成正立、放大的虚像；当u=f时，不能观察到烛焰的像；当u>f时，烛焰成倒立的实像；分析得出：像的虚实由物距和焦距的大小关系决定。(3)由图甲可知，此时像距大于物距，光屏上所成的像为倒立、放大的实像，成像特点与投影仪相同。(4)仅将图甲中凸透镜换成焦距相同但直径较小的凸透镜，成像大小不会变化，但通过凸透镜的光线变少，所成的像与原来相比变暗了。(5)如果仅将凸透镜换成直径大小相同、焦距稍小的凸透镜，相当于将物距变大了，那么像距就要减小，则光屏要靠近凸透镜，即向左移动才能成清晰的像。(6)由图乙可知,原物距u=15cm,像距v=15cm,保持光屏位置不变，让蜡烛和凸透镜分别以4cm/s和2cm/s的速度，同时沿光具座匀速向左运动，则经过2.5s，物距变为 (4cm/s--2cm /s)×2.5s= 20cm,像距变为 此时 ，由凸透镜成像规律可知，此时成倒立、等大的实像。 刷章测 1.D 【解析】从下面的光路图可以看出，凸透镜、凹透镜、平面镜都可使光的传播方向发生题图所示的改变。故选 D。 2.B 【解析】S是凸透镜主光轴上的一个发光点，由图知，发光点 S在凸透镜的二倍焦距之外，根据凸透镜成像规律可知，其像点应该在凸透镜的一倍焦距和二倍焦距之间，则折射光线与主光轴的交点应在凸透镜的一倍焦距和二倍焦距之间，由图可知，光线AC 符合题意。故选 B。 3.C 【解析】眼睛相当于照相机，在视网膜上成倒立、缩小的实像，因此物距应大于二倍焦距，即此时光源放在透镜2 倍焦距以外，在光屏上成倒立、缩小的实像，故A、B错误；凸透镜成实像时“物远像近像变小”，因此，光源远离透镜时，要将光屏靠近透镜才能再次得到清晰的像，故C正确；近视眼是因为晶状体太厚，对光线会聚能力太强，导致成像在视网膜前，因此模拟近视眼的成因时需要向透镜内注水，故D错误。故选C。 4. A 5.C 【解析】小孔成像中将光屏向右移动少许，光屏上的像变大，不会模糊，故 A 错误；由图可知，物距大于像距，光屏上可观察到烛焰清晰、倒立、缩小的实像,u=50.0cm-20.0cm=30.0 cm>2f,解得f<15.0 cm,v=65.0 cm-50.0cm= 15. 0 cm,f<15. 0 cm<2f, 解得7.5cm<f<15.0 cm,综上可得 7.5cm<f<15.0cm,故B 错误;如果水平移动S、K或P中的一个，若K 为小孔，则光屏上成的像只有大小会发生变化，若K为凸透镜，则光屏上成的像的大小、清晰度都会发生变化，故 C 正确；若K是凸透镜并移至35.0 cm刻度线处，则u'=35.0 cm-20.0 cm= 15.0 cm,v'=65.0cm-35.0cm=30.0cm,在光的折射中,光路可逆，所以此时光屏上会成清晰的像，又因为此时f<u'<2f，所以光屏上成的是倒立、放大的实像，故D 错误。 6.(1)凸透镜 (2)直线传播 (3)倒立实像【解析】小孔成像是由光的直线传播形成的，所成像为倒立的实像；平面镜成像是由光的反射形成的，所成像为正立的虚像；凸透镜成像是由光的折射形成的，当物距大于一倍焦距时，凸透镜成倒立的实像，当物距小于一倍焦距时，凸透镜成正立的虚像。 7.乙 虚 放大镜 【解析】由图可知，光沿直线传播时会聚到b点，经过甲透镜会聚到c点，说明甲透镜对光线有发散作用，是凹透镜；经过乙透镜会聚到a点，说明乙透镜对光线有会聚作用，是凸透镜，所以应选择乙透镜进行探究。当物体距离透镜8cm 时，在透镜另一侧光屏上成清晰、放大的实像，所以f<8cm <2f,解得4cm<f<8cm ;若保持物体与光屏的位置不变，把透镜向光屏方向移动2cm，此时物距为 10 cm，光屏上又成清晰、缩小的实像,所以10 cm>2f,解得f<5cm;当物体距离透镜4cm时，物距小于一倍焦距，成正立、放大的虚像，放大镜是根据此原理工作的。 8.照相机(答案不唯一)减小 【解析】由题图可知，积木上面的数字“9”变成了“6”，成的是倒立、缩小的实像，所以u>2f，2f>v>f，照相机的成像原理与其相同。若想让“6”变大一些，根据凸透镜成实像时“物近像远像变大”的规律可知，可以适当减小物距，即减小积木和胶囊的距离。 9.如图所示 【解析】过光心的光线经凹透镜后传播方向不变；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射出。 10.如图所示 11.(1)主光轴 (2)①大于二倍 ②变大 (3)从原来光屏那一侧透过透镜看能否观察到烛焰的像 (4)凹 近视眼 【解析】(1)探究凸透镜成像规律的实验中，为了使像成在光屏中央，组装并调整器材时应使烛焰、光屏的中心位于凸透镜的主光轴上。(2)分析焦距和表格中物距的大小关系.以及成像的性质，可得到的结论是：①当物距大于二倍焦距时，成倒立、缩小的实像；②成实像时，随着物距的减小，像距变大，像变大。 (3)凸透镜成像中，物距等于焦距时，不能成像；而物距小于焦距时，成正立、放大的虚像，且物像同侧，所以应该增加的一步操作是：取下光屏，从原来光屏那一侧透过透镜看能否观察到烛焰的像。(4)将一个镜片放在烛焰和凸透镜之间后，光屏上的像变模糊了，向右移动光屏，光屏上再次出现清晰的像，相当于像距变大了，说明该透镜对光线有发散作用，为凹透镜，可用于矫正近视眼。 学科网（北京）股份有限公司 $$