第三章光的折射透镜单元练习-2024-2025学年苏科版八年级上册物理

第三章光的折射透镜单元练习 一、单选题 1．使用支付宝购物，消费者结账时只需面对手机摄像头（相当于一个凸透镜）“刷脸”如图所示，经系统自动拍照、扫描，按“确认”后，即可迅速完成交易。下列说法正确的是（　　） A．光经过摄像头成像利用的是光的反射 B．摄像头成像特点与幻灯机相同 C．“刷脸”时，面部应位于摄像头两倍焦距之外 D．“刷脸”时，面部经摄像头成正立放大的虚像 2．如图所示是两束激光分别射向并通过甲、乙两透的传播路径，甲、乙透的类型分别是（　　） A．甲、乙都是凸透镜 B．甲、乙都是凹透镜 C．甲是凸透镜，乙是凹透镜 D．甲是凹透镜，乙是凸透镜 3．在“探究凸透镜成像规律”的实验中，当蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示时，烛焰在光屏上恰好成一清晰等大的像。下列说法正确的是（　　） A．该凸透镜的焦距是20 cm B．保持凸透镜位置不变，将蜡烛和光屏位置对换，在光屏上不能观察到像 C．将蜡烛移动到10 cm刻度处，调节光屏位置可在光屏上得到倒立、缩小的实像 D．将蜡烛移动到35 cm刻度处，为使烛焰在光屏上成一清晰的像，应向左移动光屏 4．我国自主研制的某新型战斗机上的光电搜索跟踪系统如图所示，该系统与摄像机功能相似，能为战斗机提供感知外界的“视觉”。关于该系统说法正确的是（　　） A．该系统的光学元件是一个凹透镜 B．该系统的光学元件是一个凸透镜，成的是倒立、放大的实像 C．当战斗机靠近目标物时，该系统所成像的大小不变 D．周围景物通过该系统成像时，景物到镜头的距离大于2倍焦距 5．如图，暗室内，让一束太阳光照射三棱镜，位置①②为彩色光带的上下边缘，分析此现象，以下说法正确的是（　　）    A．白色光屏上，位置①处为红光，②处为紫光 B．将荧光物质放在位置②色光外侧，荧光物质会发光 C．若用蓝色玻璃磨制的三棱镜进行上述实验，则白色光屏上只有蓝色光带 D．若把白屏换成蓝色光屏，则光屏上能看到除蓝色外的其它颜色光带 6．如图所示，小红用相机拍下了石桥与它在水中倒影交相辉映的照片，下列说法正确的是（    ） A．桥在水中的倒影与海市蜃楼成像原理相同 B．我们能看到本身不发光的桥，原理与平面镜成像的相同 C．若相机镜头焦距为f，拍摄此照片时镜头到底片的距离要大于 D．桥在相机的底片上成的像是虚像 7．疫情防控期间，进入公共场所需要用手机给二维码拍照，像会呈在手机影像传感器上（如图所示），然后凭“绿码”放行。下列关于“手机扫码”的说法正确的是（　　） A．手机的镜头相当于一个凹透镜 B．二维码应在镜头二倍焦距以外 C．影像传感器上成正立、放大的虚像 D．远离二维码时影像传感器上像变大 8．下列说法正确的是（　　） A．在医院的手术室、病房里常用红外线来杀菌 B．夜视仪是红外线的应用之一 C．彩色电视机的色彩是用红、黄、蓝三种色光按不同的比例混合得到的 D．冬天家里洗澡时，采用浴霸取暖主要应用了紫外线的热效应 9．运动会期间，航模小组的同学用无人机进行航拍，如图所示，若该无人机摄影的镜头焦距为，下列说法中不正确的是（　　） A．该无人机摄影的镜头是一个凸透镜 B．底片到镜头的距离为之间 C．如果想要增大拍摄的范围，则可以降低无人机的飞行高度 D．该无人机摄影成的是倒立、缩小的实像 10．某班的学习共同体在一起研讨所学过的知识。其中合理的是（　　） A．水中出现树的倒影，水中的“树”比岸上的树小 B．看到池水“变”浅，是光的反射引起的 C．利用三棱镜能研究光的色散 D．阳光中的紫外线可以灭菌，也可以用来遥控 11．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点的过程中，水槽底部光斑将（　　） A．始终在原地不动 B．先向左移，再向右移，最后静止 C．一直向左移 D．一直向右移 12．AR智能试妆镜是在普通镜子上增加高显色性的LED灯光和内置高清摄像头，通过动态人脸特征捕捉技术实现AR试妆功能。下列说法正确的是（　　） A．高清摄像头对光有发散作用 B．试妆时，人脸位于摄像头的一倍焦距以内 C．试妆时，人脸靠近摄像头，镜中的像变大 D．关闭试妆功能，人远离镜子人的像变小 13．如图所示是小芳同学制作的模型照相机。通过调整内外纸筒的相对距离，可以在半透明膜上看到远处景物倒立的像。使用此模型照相机时，下列说法正确的是 （　　） A．看远景时像很清晰，看近景时应把内纸筒向外拉一些，才能在膜上得到清晰的像 B．当透镜对着远处山上的凉亭时，调整膜的位置可以在膜上看到凉亭倒立放大的像 C．当透镜对着远处向上移动的观光电梯时，会看到膜上观光电梯的像也向上移动 D．当透镜对着近处书本上的字时，调整膜的位置可以在膜上看到字的正立放大的像 14．2023年2月哈工大宣布突破EUV光刻机关键技术。光刻技术是利用缩图透镜将绘制在掩膜上的电路图通过光源投射到涂有光刻胶的硅片上，从而制造出集成电路的方法，其工作原理如图所示。若掩膜上的电路图恰好在硅片上成清晰缩小的像，下列说法正确的是（　　） A．缩图透镜是一块透明玻璃板 B．掩膜上的电路图在硅片上成虚像 C．硅片位于缩图透镜的一二倍焦距之间 D．要增大硅片上的像，需将掩膜向上移动 二、填空题 15．同学们在做凸透镜成像探究实验中，蜡烛A置于当前位置得到等大倒立实像，如图所示，则该透镜的焦距f= cm；若该透镜作幻灯机使用，测物体应放在 cm之间。 16．如图所示，投影仪的镜头相当于一个凸透镜，当物体到镜头的距离 时，在屏幕上就可以看到 （选填“正立”或“倒立”）、放大的像；投影仪上有一块平面镜，它的作用是 ，使像能够投射到屏幕上。 17．小玲用放大镜观察某商品的二维码，小玲在镜中看到的是一个 立、 （选填“放大”或“缩小”）的虚像，若该透镜的焦距为10cm，则它与二维码的距离 （选填“小于”“等于”或“大于”）10cm。 18．如图所示，李明拿出手机对着关闭的屏幕，看到了自己的 （填“虚”或“实”）像，保持手机到眼睛的距离不变，开启屏幕打开手机前置摄像头，此时李明通过摄像头成的像 （填“大于”、“等于”或“小于”）屏幕关闭时成的像。 19．为测量一个凸透镜的焦距，小明将它正对太阳光，把一张纸放在它的正下方，移动白纸，在距透镜处得到与透镜等大的光斑，则该凸透镜的焦距为 ，将白纸逐渐向透镜靠近，白纸上的光斑的大小将 （选填“先变小后变大”或“先变大后变小”）。 20．平行于透镜主轴的光线经过透镜折射后的传播方向如图所示，由图可知，此透镜的焦距为 cm，对光线有 （选填“会聚”或“发散”）作用。当蜡烛移至距透镜15cm处时，移动光屏，烛焰在光屏上成清晰的倒立、放大的像；透镜位置保持不变，将蜡烛与光屏位置互换后，烛焰在光屏上成 （选填“正立”或“倒立”）、 （选填“放大”或“缩小”）的像。 21．如图所示，图甲中，电视遥控器是用 来遥控电视机的；图乙中，验钞机是利用了紫外线能使 发光的原理工作的。光可以使周围变得明亮、温暖，说明光具有 。 22．AI智能音箱已广泛应用于新能源汽车，它让用户以语音对话的交互方式实现多项功能的操作。当对AI智能音箱发出调大声音的指令时，音箱就自动改变声音的 ，晓丹一下就听出其播放的声音是周深演唱的，这是根据 判断的，锁车遥控器是利用 来实现遥控的。 三、实验题 23．实验小组的同学在探究凸透镜的成像规律。 （1）当烛焰、焦距为10cm的凸透镜A位于图中位置时，光屏上得到一个清晰的像，该像是一个倒立、 （选填“放大”“缩小”或“等大”）的实像； （2）保持蜡烛位置不变。小陈同学用焦距为5cm的凸透镜B在原位置替换凸透镜A。要使光屏上仍得到烛焰清晰的像，应该将光屏向 （选填“靠近”或“远离”）凸透镜B的方向移动； （3）在如图所示位置光屏上成清晰的像，将蜡烛向左移动10cm的过程中，保持凸透镜位置不变，若使光屏上再次能得到清晰的像，光屏移动的距离 （选填“大于”“小于”或“等于”）10cm。 24．在“探究凸透镜成像的规律”实验中，所用凸透镜的焦距是l0cm。 （1）将点燃的蜡烛、凸透镜放在如图所示的位置，移动光屏，在光屏上得到了清晰的倒立、 （选填“放大”或“缩小”）的实像； （填光学仪器名称）就是利用这一成像规律工作的； （2）保持凸透镜位置不变，若将蜡烛远离透镜，仍要在光屏上得到清晰的像，光屏应向 （选填“靠近”或“远离”）透镜的方向移动，此时的像与原来的像相比 （选填“变大”或“变小”）； （3）实验一段时间后，原来在光屏中心的像“跑”到光屏上方，能让像重新回到光屏中心的操作是 。（填序号） ①光屏下调 ②蜡烛上调 ③透镜上调 25．学习了凸透镜成像知识后，小明自制了一个水透镜来探究凸透镜成像情况。 (1)为了使像成在光屏中央，小明需要调整烛焰、水透镜和光屏的中心在 ； (2)小明向水透镜注水，并调整蜡烛和光屏的位置后，如图甲所示，在光屏上看到了清晰的倒立的像， （选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）就是这种成像特点的应用； (3)继续注水后，小明发现光屏上的像变得模糊了。这是因为注水后水透镜变得更凸，会聚能力更强了，此时水透镜焦距变 （选填“大”或“小”）。为了使光屏上的像重新变得清晰，可将光屏 （选填“远离”或“靠近”）水透镜；或者如图乙所示，小明将自己的眼镜放在蜡烛和水透镜之间，像也变得清晰了，由此判断该眼镜是 （选填“近视眼镜”或“远视眼镜”）。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案： 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C C C D C B B B C C 题号 11 12 13 14 答案 C C A C 1．C 【详解】A．摄像头是由凸透镜制成，所以成像时利用了光的折射，故A错误； B．摄像头成像为倒立、缩小的实像，而幻灯机成像为倒立、放大的实像，二者特点不同，故B错误； CD．“刷脸”时，面部应位于摄像头两倍焦距之外，满足物距大于2倍焦距时，则像距在1倍焦距和2倍焦距之间，成倒立、缩小的实像，故C正确、D错误。 故选C。 2．C 【详解】从图知，通过甲透镜的光线比入射光线向主光轴靠拢，对光有会聚作用，因此甲是是凸透镜；通过乙透镜的光线比起入射光线更加远离主光轴，所以乙对光线有发散作用，故乙为凹透镜，综上分析知，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 3．C 【详解】A．如图所示，烛焰在光屏上恰好成一清晰等大的实像，此时物距等于二倍焦距成倒立等大实像，即 2f=20cm 得f=10cm，故A错误； B．保持凸透镜位置不变，将蜡烛和光屏位置对换，由光路的可逆性可知，在光屏上能观察到像，故B错误； C．将蜡烛移动到10 cm刻度处，此时物距为 50cm-10cm=40cm＞2f 调节光屏位置可在光屏上得到倒立、缩小的实像，故C正确； D．凸透镜成实像时，物近像远像变大，将蜡烛移动到35 cm刻度处，物距减小，为使烛焰在光屏上成一清晰的像，增大像距，应向右移动光屏，故D错误。 故选C。 4．D 【详解】AB．由“系统与摄像机功能相似”可知，该系统的光学元件是一个凸透镜，成的是倒立、缩小的实像，故AB错误； C．成实像时，物近像远像变大，所以当战斗机靠近目标物时，该系统所成像的会变大，故C错误； D．由凸透镜成像规律可知，成倒立、缩小的实像时，物距大于两倍焦距，即周围景物通过该系统成像时，景物到镜头的距离大于2倍焦距，故D正确。 故选D。 5．C 【详解】AB．太阳光经三棱镜后发生色散，因为图中的三棱镜是倒置的，所以图中位置从下到上依次次是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色的色光；红光之外是红外线，可以应用于电视遥控器，即在②区域下侧；紫光之外是紫外线，紫外线能使荧光物质发光，因此可以识别钱币，即在①区上侧，故AB错误； C．若用蓝色玻璃磨制的三棱镜进行上述实验，则其它色光都被蓝色玻璃吸收了，只有蓝光能够透过，所以光屏上不会出现彩色光带，故C正确； D．若把白屏换成蓝色光屏，蓝色光屏只反射蓝光而吸收其他颜色的色光，则在蓝纸上看不到除蓝光外的其他颜色的光，故D错误。 故选C。 6．B 【详解】A．桥在水中的倒影是平面镜成像，是由光的反射形成的，海市蜃楼成像原理是光的折射，即二者的成像原理不相同，故A错误； B．看见不发光的物体是由于光的反射进入人眼，能看到本身不发光的桥，原理是光的反射，平面镜成像是光的反射形成的，两者原理相同，故B正确； CD．照相机的镜头相当于凸透镜，成像原理是u>2f，f<v<2f，凸透镜成倒立、缩小的实像，若相机镜头的焦距为f，则拍摄此照片时镜头到底片的距离要大于f小于2f，故CD错误。 故选B。 7．B 【详解】ABC．手机摄像头相当于凸透镜，是利用物体在2倍焦距以外，凸透镜成倒立、缩小实像的原理工作的，所以，二维码要位于摄像头二倍焦距以外，影像传感器上成倒立、缩小的实像，故B正确，AC错误； D．凸透镜成实像时，物远像近像变小，当二维码远离摄像头时，物距变大，像距变小，影像传感器上的像变小，故D错误。 故选B。 8．B 【详解】A．紫外线有杀菌作用，在医院的手术室、病房里常用紫外线来杀菌，故A错误； B．夜视仪是根据物体温度不同，辐射的红外线的强度不同，在夜间观察周围情况的，属于红外线的应用之一，故B正确； C．光的三原色是红、绿、蓝，彩色电视机的色彩是用红、绿、蓝三种色光按不同的比例混合得到的，故C错误； D．红外线具有热效应，冬天家里洗澡时，采用浴霸取暖主要应用了红外线的热效应，故D错误。 故选B。 9．C 【详解】A．航拍摄像机镜头用的是凸透镜，故A正确，不符合题意； B．当物体在凸透镜的二倍焦距之外时，像距为f<v<2f之间，底片到镜头的距离为10∼20mm之间，故B正确，不符合题意； C．航拍时，提高无人机飞行高度，增大了物距，像距变小，像变小，可以扩大拍摄范围，故C错误，符合题意； D．当物体在凸透镜的二倍焦距之外时，航拍摄像机感光晶片上所成的像为倒立、缩小的实像，故D正确，不符合题意。 故选C。 10．C 【详解】A．水中出现树的倒影，是平面镜成像现象，像与物大小相同，水中的“树”和岸上的树大小应该相同。故A错误； B．看到池水“变”浅，是池底的光线从水中斜射入空气中时发生折射，折射光线进入人眼，人眼所看到的池底的虚像，虚像位置比实际位置高一些，因此看起来池水变浅。故B错误； C．利用三棱镜可以将不同颜色的色光分离开，用来研究光的色散。故C正确； D．紫外线可以灭菌，但不可以用来遥控，遥控应用的是红外线。故D错误。 故选C。 11．C 【详解】光由空气斜射入水中时，在界面处发生折射，折射角小于入射角。向水槽内加水，随着水面的上升，光由空气到水的入射点左移，入射角和折射角都不变，则射入水槽底的光斑左移，如图所示： 故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 12．C 【详解】ABC．摄像头是一个凸透镜，对光具有会聚作用，是利用物距大于二倍焦距时，成倒立、缩小的实像的规律工作的；当人脸靠近摄像头时，物距变小，像距变大，人脸经摄像头所成的像会变大，故C正确、AB错误； D．关闭试妆功能，人远离镜子人的像相当于平面镜成像，像的大小不变，故D错误。 故选C。 13．A 【详解】A．看近景时，物体靠近镜头，即物距减小，根据凸透镜成像规律可知，物近像远像变大，所以要把内筒向外拉，使像距增大，故A正确； B．因为照相机成倒立、缩小的实像，所以通过调整内外纸筒的相对距离，可以在半透明膜上看到远处景物倒立、缩小的实像，故B错误； C．由于通过凸透镜光心的光线其传播方向不变，所以当透镜对着远处向上移动的观光电梯时，会看到膜上观光电梯的像向下移动，故C错误； D．当透镜对着近处书本上的字时，此时所成的像为正立放大的虚像，虚像不能在膜上呈现，故D错误。 故选A。 14．C 【详解】AB．物体通过缩图透镜成缩小的像，且被硅片承接，故物体通过缩图透镜成缩小的实像，说明缩图透镜是凸透镜。故AB错误； C．当物体通过凸透镜成缩小的实像时，像距大于透镜一倍焦距小于透镜二倍焦距。故C正确； D．要使像变大，则物距要减小，即掩膜要向透镜方向移动。故D错误。 故选C。 15． 10 10-20 【详解】[1][2]由图可知，当u=20cm时，蜡烛A置于当前位置得到等大倒立实像，可知 可得焦距为 由于幻灯机是利用物距大于一倍焦距小于二倍焦距成倒立放大实像的原理工作的，则测物体应放在10cm-20cm之间。 16． 大于f小于2f 倒立 改变光路 【详解】[1][2]投影仪的镜头相当于一个凸透镜，使用时满足当物距小于2倍焦距、大于1倍焦距时，则像距大于2倍焦距，成倒立、放大的实像。 [3]投影仪上的平面镜可以改变光路，通过光的反射使像能够投射到屏幕上。 17． 正 放大 小于 【详解】[1][2][3]小玲手持的是一个放大镜，放大镜是一块凸透镜，根据凸透镜成像的三种情况和应用可知，放大镜能成放大、正立的虚像。若该透镜的焦距为10cm，则它与二维码的距离应小于焦距，即小于10cm。 18． 虚 小于 【详解】[1]屏幕关闭时，手机屏幕相当于平面镜，由平面镜成像的特点可知看到自己等大的虚像。 [2]开启屏幕打开手机前置摄像头，摄像头是凸透镜，此时李明到摄像头的距离大于两倍焦距，则他通过摄像头成的是倒立、缩小的实像，此时的像小于虚像。 19． 8 先变小后变大 【详解】[1]只有在焦点处得到的光斑最小、最亮，在焦点之前和焦点之后光斑都不是最小，此时光斑和凸透镜关于焦点对称，所以焦距为 [2]将白纸逐渐向透镜靠近，未到焦点前光斑会变小，恰到焦点最小最亮，之后又会变大。 20． 10 会聚 倒立 缩小 【详解】[1][2]平行于透镜主轴的光线经过透镜折射后的传播方向如图所示，观察到折射光线为会聚光束，即凸透镜对光有会聚作用。光线会聚后相交于凸透镜一侧的一点，这个点叫做凸透镜的“焦点”， 焦距等于焦点到透镜光心的距离，由图可知，此透镜的焦距为10cm。 [3][4]当蜡烛移至距透镜15cm处时，此时的物距在1倍焦距和2倍焦距之间，像在另一侧的2倍焦距以外，成倒立、放大的实像；透镜位置保持不变，若将蜡烛和光屏互换位置，根据光路的可逆性可知，此时在光屏上仍能够成像，即相当于此时物体在2倍焦距以外，像一定在另一侧的1倍焦距和2倍焦距之间，成倒立、缩小的实像。 21． 红外线 荧光物质 能量 【详解】[1]家中的电视遥控器是利用红外线来实现对电视的控制的。 [2]能使荧光物质发光的是紫外线，验钞器是根据这一原理制成的。 [3]光使周围变得明亮，是光能的转移；也可以使物体温度升高，将光能转化为内能，所以光具有能量。 22． 响度 音色 红外线 【详解】[1]声音的大小或强弱叫响度。如果仅将图乙中蜡烛和当对AI智能音箱发出调大声音的指令时，音箱就自动改变声音的响度，响度变大，则音箱内部扬声器振动的幅度变大。 [2]不同发声体由于材料、结构等不同，导致有不同的音色，晓丹根据声音的音色来判断是周深的声音。 [3]红外线可以用来进行遥控，遥控器的前端有一个发光二极管，按下不同的键时，可以发出不同的红外线，来实现遥控。 23． 缩小 靠近 小于 【详解】（1）[1]由图示知，物距大于像距，在光屏上成倒立缩小的实像。 （2）[2]B的焦距比A的小，则聚光能力比A的强，蜡烛位置不变，则通过凸透镜B的会聚点会提前，像距变小，所以光屏应向靠近凸透镜B的方向移动。 （3）[3]凸透镜成倒立缩小的实像时，物距大于二倍焦距，而像距小于二倍焦距又大于一倍焦距，所以蜡烛向左移动10cm时，物距增大，大于二倍焦距，像距减小，小于二倍焦距而大于一倍焦距，则像距可变化的范围比物距的小，所以光屏移动的距离小于10cm。 24． 放大 投影仪 靠近 变小 ② 【详解】（1）[1][2]由图像可知，此时f<u<2f，v>2f，成倒立放大的实像，应用这一规律的是投影仪。 （2）[3][4]保持凸透镜位置不变，将蜡烛远离透镜，物距变大，像距会变小，光屏应向靠近凸透镜的方向移动；像距变小，像也会变小。 （3）[5]像“跑”到光屏上方，能让像重新回到光屏中心的操作是：蜡烛上调、凸透镜下调、光屏上调，故选②。 25．(1)同一高度 (2)照相机 (3) 小 靠近 近视眼镜 【详解】（1）实验前将烛焰、凸透镜和光屏的中心调至同一高度，目的是使像成在光屏中央。 （2）图甲可知，此时物距大于像距，根据凸透镜成像规律可知，成倒立、缩小的实像，应用于照相机。 （3）[1][2][3]继续注水后水透镜变得更凸，会聚能力更强，此时水透镜焦距变小。若保持物距不变，则成像会聚点离水凸透镜变近，所以需将光屏向靠近水凸透镜的方向移动才能得到清晰的像。或者不移动光屏，在水透镜前放置一个合适的凹透镜，利用凹透镜对光线有发散作用，使成像会聚点远离水凸透镜，也可使光屏上重新出现清晰的像。所以小明的眼镜是近视眼镜。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$