第五章透镜及其应用2024--2025学年初中物理人教版八年级上册

第五章透镜及其应用 一、单选题 1．如题图，这是一款人脸识别门禁一体机，通过摄像镜头对人脸特征进行实时捕捉和分析，为人们提供便捷、安全的门禁管理服务。下列说法正确的是（　　） A．该摄像镜头相当于凹透镜 B．人脸通过该摄像镜头成倒立、缩小的实像 C．这种摄像镜头与近视眼镜是同一种透镜 D．若镜头的焦距为5cm，为了能成清晰的像，人脸到镜头的距离应小于5cm 2．足球比赛中，凭裁判肉眼观察判断球员是否越位往往会产生偏差，经常引起争议。为此，2022年在卡塔尔举办的第22届世界杯足球赛使用了“半自动越位识别”系统，通过安装在足球内部的微型传感器精准确定足球位置，通过场上的12个跟踪摄像头确定足球与球员的实时位置，综合生成3D图像，精准判断球员是否越位，如图所示。对于跟踪摄像头，下列说法正确的是（　　） A．运动员通过摄像头的镜头成的是正立放大的虚像 B．摄像头镜头的成像原理和潜望镜的成像原理相同 C．运动员在摄像头镜头的一倍焦距以内才能够成像 D．运动员靠近摄像头的镜头，通过镜头成的像变大 3．2021年09月28日第十三届中国航展在珠海进行，换上了“中国心”的歼﹣20以新的姿态、新的装备首次飞过珠海上空，如图甲、乙是一位军事爱好者用一架焦距不变的相机在同一位置先后两次拍到的同一架歼﹣20的画面，关于此画面，下列说法正确的是（　　）    A．拍照时歼﹣20处于相机的一倍焦距和二倍焦距之间 B．拍摄甲画面时，歼﹣20战机和相机的距离比拍乙远 C．拍完甲之后再拍摄乙照片，此时需要将相机镜头缩短 D．拍摄画面时，相机所成的像是歼﹣20倒立缩小的虚像 4．下列光路图错误的是（　　） A． B． C． D． 5．下列四幅图中能说明近视眼成像原理和近视眼矫正方法的是（　　） A．甲、丙 B．甲、丁 C．乙、丙 D．乙、丁 6．小文用凸透镜先后观察手指和窗外远处的景物，看到如图所示的两种情景。以下说法中不正确的是（　　） A．图甲中手指在凸透镜二倍焦距以外图乙中窗外的景物在凸透镜一倍焦距以内 B．图甲中小文看到的是实像，图乙中他看到的是虚像 C．图甲中所成的像是放大的，图乙中所成的像是缩小的 D．图甲中的成像规律可应用于放大镜，图乙中的成像规律可应用于投影仪 7．放映幻灯的时候，银幕上的像太小，想让像变大些，可以采取的办法是（　　） A．将幻灯片机移近银幕，同时使幻灯片远离镜头 B．将幻灯片机远离银幕，同时使幻灯片远离镜头 C．将幻灯片机移近银幕，同时使幻灯片移近镜头 D．将幻灯片机远离银幕，同时使幻灯片移近镜头 8．光的世界是丰富多彩的，光学器件在我们的生活、学习中有着广泛应用。你认为下面的介绍不符合实际的是（　　） A．近视眼镜利用了凹透镜对光线的发散作用 B．照相时，被照者距镜头越远，所成的像越大 C．借助放大镜看世界地图时，地图到放大镜的距离应小于一倍焦距 D．阳光通过凸透镜可以点燃纸屑，是利用凸透镜对光线的会聚作用 9．小明在“探究凸透镜成像的规律”实验中，将蜡烛、凸透镜、光屏摆放在如图所示的位置上，光屏上成清晰的像。下列说法正确的是（　　） A．此凸透镜的焦距范围是 B．图中若用遮光板挡住凸透镜的上半部分，光屏上只出现像的下半部分 C．若仅把蜡烛和光屏的位置互换，则光屏上成倒立、缩小的像 D．若在凸透镜左侧“戴”上近视眼镜，要将光屏向右移，光屏才能承接到清晰的像 10．在全国预防新型冠状病毒的大环境下，学校延迟开学，然而学生的学习不能停，教育部开通了各种学习平台，号召我们停课不停学，有些平台需要手机扫描二维码学习，如图所示，下列说法正确的是（　　） A．物体上的二维码是光源 B．手机摄像头的感光器件上成的是正立、缩小的像 C．扫码时，二维码要位于摄像头二倍焦距以外 D．要使屏幕上二维码的像变小，只需将二维码靠近手机镜头 11．正常人的眼睛具有很强的自我调节功能，可以使远处和近处的物体都成像在视网膜上。以下说法正确的是（　　） A．当我们从看远处物体改为看近处物体时，晶状体焦距变短 B．当我们从看远处物体改为看近处物体时，晶状体凸度变小 C．正常人看很远处物体时分辨不清，是由于物体不能在视网膜上成清晰的像 D．人眼晶状体凸度过大时为近视眼，应佩戴凸透镜制作的眼镜进行矫正 12．在“探究凸透镜成像的规律”时，将点燃的蜡烛放在距凸透镜30cm处，在透镜另一侧距离透镜20cm处的光屏上得到烛焰清晰的像。则下列相关说法正确的是（　　） ①光屏上成倒立、放大的实像 ②若蜡烛远离透镜，要使光屏上出现清晰的像，光屏应靠近透镜 ③该透镜的焦距一定满足10cm<f<15cm ④将远视镜片放在蜡烛和凸透镜之间，要使光屏上出现清晰的像，光屏远离透镜 A．只有①和③ B．只有②和④ C．只有②和③ D．只有①和④ 二、填空题 13．人的眼睛是一架精密的照相机。如图所示，是描述人眼看物体的成像原理图，其中正常眼睛看远处景物的成像原理图是 图，近视眼看远处景物的成像原理图是 图。 14．如图所示，小明利用自拍杆进行自拍，与手拿手机自拍相比，利用自拍杆可以 物距（选填“增大”或“减小”），从而选取合适范围，取得更好的拍摄效果。 15．“人班即静”要求同学们在教室养成轻声说话的习惯。“轻声”是指声音的 （选填“音调”“响度”或“音色”）小。教室中的投影仪工作时，成的是投影片 立的像。 16．照相机镜头的作用相当于一个 镜，来自物体的光经过照相机镜头后，会在胶卷上形成一个 （选填“放大”或“缩小”）、 （选填“倒立”或“正立”）的 像（选填“实”或“虚”）。 17．现代生活，智能手机给人们带来了许多便利，但长时间盯着手机屏幕，容易导致视力下降。如图所示为 （选填“正常”、“近视”或“远视”）眼睛的成像光路图，为了矫正它，请你在虚框内画出所用透镜的符号 。 18．银行ATM自动取款机上装有摄像头。摄像头相当于 透镜，成倒立、 的实像。 19．智能机器人“小坦克”配有红外摄像头，可迅速检测动车组底部关键位置的温度和图像信息，红外线在空气中的传播速度约为 ；动车组底部位置通过红外摄像头所成的像是一个倒立、 （选填“放大”或“缩小”）的实像，“小坦克”离动车组底部螺栓越 ，所成的像越大。 三、实验题 20．在第一次凸透镜成像的实验课上，昊轩同学利用如图所示器材进行探究，将焦距为10cm的凸透镜固定在50cm刻度线处。 (1)实验前，调整烛焰和光屏的中心与凸透镜的光心在 ； (2)当小海将蜡烛和光屏移至图乙所示位置时，烛焰恰好在光屏的中心成清晰的像，此时光屏上所成像的特点与 原理相同； (3)当小海将蜡烛移至35cm刻度线处时，应移动光屏，才能在光屏上成清晰的倒立、 的实像。 21．在“探究凸透镜成像规律”的实验时，小明同学依次进行了如下操作。 （1）小明先在光具座上依次安装蜡烛、凸透镜、光屏，然后点燃蜡烛并调节烛焰、凸透镜、光屏的中心在 。 （2）由图甲可知，该凸透镜的焦距为 cm。 （3）当蜡烛和凸透镜的距离如图中所示时，在光屏上恰好观察到一个清晰的像，该像是 、 的实像，此成像原理和生活中的 （选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）相同。接着保持凸透镜的位置不动，仅将蜡烛和光屏位置互换，光屏上 （选填“能”或“不能”）观察到烛焰清晰的像。 （4）上述实验完成后，小明借用物理老师的眼镜继续探究，他将眼镜放在蜡烛和凸透镜之间，发现像变模糊了，接着保持蜡烛和凸透镜位置不动，将光屏远离凸透镜后又能观察到清晰的像，则可判断物理老师的眼镜是 （选填“近视”或“远视”）。 （5）在实验的过程中，蜡烛由于燃烧而变短，烛焰在光屏上的像会逐渐移到光屏的 （选填“上方”或“下方”）。 22．在一次物理实验探究课上，某学习小组在“探究凸透镜成像的规律实验”中，进行了如下操作： （1）安装并调节烛焰、凸透镜和光屏的位置，使它们三者中心大致在同一高度，目的是 ； （2）通过探究，记录并绘制了像距v与物距u之间的关系图像，如图甲所示，则该凸透镜的焦距是 cm； （3）当蜡烛在如图乙所标位置时，调节光屏的位置可在光屏上得到一个倒立、 的实像，生活中的 （选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）就是利用该成像原理工作的； （4）在图乙中，保持凸透镜的位置不变，如果蜡烛向左移动3cm，为了在光屏上得到一个清晰的像，光屏应该 （填“左”或“右”）移动。 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： 1．B 【详解】AB．该摄像镜头和照相机的成像原理相同，相当于凸透镜，人脸到镜头的距离应大于镜头的二倍焦距，使人脸成倒立、缩小的实像，故A错误，B正确； C．近视眼镜是凹透镜，这种摄像镜头是凸透镜，与近视眼镜不是同一种透镜，故C错误； D．人脸到镜头的距离应大于镜头的二倍焦距，若镜头的焦距为5cm，为了能成清晰的像，人脸到镜头的距离应大于10cm，故D错误。 故选B。 2．D 【详解】摄像头的镜头是一个凸透镜，摄像头的成像原理与照相机相同，当物距大于二倍焦距时，成倒立、缩小的实像；潜望镜的成像原理是平面镜成像，所以摄像头的成像原理与平面镜不同；当运动员靠近摄像头的镜头时，物距变小，像距变大，通过镜头成的像变大，故D正确，ABC错误。 故选D。 3．C 【详解】A．照相机工作原理是物体在两倍焦距以外成倒立、缩小的实像，拍照时，歼﹣20处于相机的二倍焦距之外，故A错误； B．凸透镜成实像时，物距越大，像距越小，像越小，甲的像大，则物距小，拍摄甲画面时，歼﹣20战机和相机的距离更近，故B错误； C．拍完甲之后再拍摄乙照片，像变小了，像距变小，此时需要将相机镜头缩短，故C正确； D．照相机工作原理是物体在两倍焦距以外成倒立、缩小的实像，所以相机拍摄的是歼﹣20倒立、缩小的实像，故D错误。 故选C。 4．C 【详解】A．平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线过焦点，故A正确，不符合题意； B．指向另一侧焦点的光线经凹透镜折射后折射光线平行于主光轴，故B正确，不符合题意； C．平行于主光轴的光线经凹透镜折射后折射光线反向延长通过焦点，故C错误，符合题意； D．过凸透镜2倍焦点的光线折射后折射光线过另一侧2倍焦点，故D正确，不符合题意。 故选C。 5．D 【详解】甲图中像成在了视网膜的后面，该眼睛是远视眼，远视眼应该配戴凸透镜进行矫正；故丙图是远视眼的矫正示意图；乙图中像成在视网膜的前方，故该眼睛是近视眼，近视眼是晶状体曲度变大，会聚能力增强，即折光能力增强，应佩戴发散透镜，使光线推迟会聚，故丁图是近视眼的矫正示意图。 故选D。 6．C 【详解】图甲中，当用凸透镜观察自己的手指时，此时手指在凸透镜的一倍焦距之内，成放大、正立的虚像；图乙中，用凸透镜看远处的物体，此时物体在凸透镜的两倍焦距之外，所以成倒立、缩小的实像，照相机是利用该原理制成的；则： A．图甲中手指在凸透镜焦距以内，图乙中窗外的景物在凸透镜二倍焦距以外，故A错误； B．图甲中小文看到的是虚像，图乙中小文看到的是实像，故B错误； C．图甲中所成的像是放大的，图乙中所成的像是缩小的，故C正确； D．根据成像的特点可知，图甲中的成像规律可应用于放大镜，图乙中的成像规律可应用于照相机，故D错误； 故选C。 7．D 【详解】因当物体经过凸透镜成倒立的实像时，物距越小，像距越大，实像越大；此时让像变大，就要减小物距，增大像距，幻灯片与镜头的距离为物距，银幕与镜头的距离为像距，故应将幻灯片机远离银幕，同时使幻灯片移近镜头。 故选D。 8．B 【详解】A．近视眼是晶状体曲度变大，会聚能力增强，即折光能力增强，应佩戴发散透镜，使光线推迟会聚，说法正确，故A不符合题意； B．凸透镜成实像时，物近像远像变大，所以人离照相机镜头越远，人在照相机中所成的像就越小，故B符合题意； C．当用放大镜看世界地图时，地图需放在放大镜的一倍焦距之内才可，故C不符合题意； D．凸透镜对光线有会聚作用，可使平行光会聚在一点上，此点可使温度升高将纸屑点燃，故D不符合题意。 故选B。 9．D 【详解】A．根据题意知道，刻度尺的分度值为1cm，蜡烛距离凸透镜为 u=50.0cm-20.0cm=30.0cm 在透镜的另一侧，像到透镜的距离为 v=70.0cm-50.0cm=20.0cm 光屏上得到一个清晰的像，像距小于物距，成倒立缩小的实像，此时 2f<u=30.0cm 且 2f>v=20.0cm>f 则焦距 10cm<f<15cm 故A错误； B．用不透明纸板遮住凸透镜上半部分，下半部分仍是凸透镜，光屏上像的大小和形状都不变，但亮度变暗，故B错误； C．若仅把蜡烛和光屏的位置互换，此时的物距等于原来的像距，此时的像距等于原来的物距，因此物距大于一倍焦距小于两倍焦距，成倒立放大的实像，故C错误； D．若在凸透镜左侧“戴”上近视眼镜，近视眼镜是凹透镜，发散光线，在光屏后成像，若蜡烛和凸透镜的位置不变，因此将光屏向右移，光屏才能承接到清晰的像，故D正确。 故选D。 10．C 【详解】A．二维码本身不发光，所以不是光源，故A错误； B．手机摄像头相当于凸透镜，影像传感器相当于光屏，在影像传感器上成的是倒立、缩小的实像，故B错误； C．手机摄像头相当于凸透镜，是利用物体在二倍焦距以外，凸透镜成倒立、缩小的实像的原理工作的，所以，二维码要位于摄像头二倍焦距以外，故C正确； D．凸透镜成实像时，物远像近像变小，要使像变小，应该增大物距，将二维码远离凸透镜，故D错误。 故选C。 11．A 【详解】AB．当我们从看远处物体变为看近处物体时，物距变小，像距变大，眼睛的晶状体是一个焦距可调的凸透镜，为了使近处的物体成像在视网膜上，需要增大眼睛的聚光能力，增大晶状体的凸度，使焦距变短，凸度变大，故A正确，B错误； C．正常人看远处物体时模糊不清，并不是因为不能成清晰的像，只是物距太远了，导致视网膜成像很小看不清，故C错误； D．人眼晶状体太厚，聚光能力太能，即凸度太大时，是近视眼，应佩戴凹透镜进行矫正，故D错误。 故选A。 12．C 【详解】①③蜡烛距离凸透镜30cm时，在透镜的另一侧20cm处光屏上得到一个清晰的像，物距大于像距，成倒立、缩小的实像；此时30cm >2f，2f >20cm > f，解得 10cm<f <15cm 所以①错误，③正确； ②若蜡烛远离透镜，物距变大，像距变小，要使光屏上出现清晰的像，光屏应靠近透镜，所以②正确； ④远视镜片是凸透镜，对光有会聚作用，所以远视镜片放在蜡烛和凸透镜之间，像将提前会聚，像将靠近凸透镜，为使光屏上看到清晰的像，应使光屏靠近透镜移动，所以④错误。 故ABD错误，C正确。 故选C。 13． 甲 丙 【详解】[1]人的眼睛是一架精密的照相机，晶状体相当于照相机的镜头（凸透镜），视网膜相当于照相机的胶片（光屏）；正常眼睛看远处的景物时，晶状体变薄，像成在视网膜上，如图甲所示。 [2]近视眼看远处的景物时，像成在了视网膜的前方，如图丙所示。 14．增大 【详解】凸透镜成实像时，物距越大，像距越小，像越小，利用自拍杆与直接拿手机自拍相比，利用自拍杆可以增大手机与人的距离，即物距，减小像的大小，从而增大取景范围，取得更好的拍摄效果。 15． 响度 倒 【详解】[1]“轻声”是指发出的声音要小，体现的是声音的强弱，声音的强弱是指响度这一声音的特性。 [2]投影仪是利用凸透镜成倒立、放大的实像制成的，所以教室中的投影仪工作时，成的是投影片倒立的像。 16． 凸透 缩小 倒立 实 【详解】[1][2][3][4]照相机的成像原理是物距大于二倍焦距，像距在一倍焦距与二倍焦距之间，成倒立、缩小的实像，照相机的镜头相当于凸透镜。 17． 近视 【详解】[1][2]近视眼是晶状体曲度变大，对光的会聚能力增强，像呈在视网膜的前方。由图知，平行光线经晶状体后像会聚在视网膜的前方，所以表示近视眼的成像情况；近视眼应佩戴发散透镜，即凹透镜进行矫正，凹透镜中间薄两边厚，如图所示： 18． 凸 缩小 【详解】[1][2]摄像头的工作原理与照相机类似，它们都是利用凸透镜来成像的。当物体位于凸透镜的二倍焦距以外时，通过凸透镜可以成倒立、缩小的实像。 19． 缩小 近 【详解】[1]红外线是不可见光，在空气中的传播速度接近在真空中的传播速度，约为。 [2][3]摄像机的镜头相当于一个凸透镜，当物体位于其二倍焦距以外时，物体经凸透镜成倒立、缩小的实像；凸透镜成实像时，物近像远像变大；“小坦克”离动车组底部螺栓越近，所成的像越大。 20．(1)同一高度 (2)照相机 (3)放大 【详解】（1）实验前，调整烛焰和光屏的中心与凸透镜的光心在同一高度，使像成在光屏的正中央。 （2）当小海将蜡烛和光屏移至图乙所示位置时，烛焰恰好在光屏的中心成清晰的像，物距大于两倍的焦距，像距在一倍焦距和两个焦距之间，此时光屏上所成像成倒立的缩小的实像，是照相机。 （3）小海将蜡烛移至35刻度线处时，物距等于15cm，此时物距在一倍焦距和两倍焦距之间，则像距会大于两倍焦距，此时应该向右移动光屏，而且光屏上成清晰的倒立、放大的实像。 21． 同一高度上 10.0 倒立 放大 投影仪 能 近视 上方 【详解】（1）[1]点燃蜡烛后，调节烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度，这样才能使像成在光屏的中央。 （2）[2]平行于主光轴的光线经凸透镜折射后，会聚在主光轴上一点，这点是凸透镜的焦点，焦点到光心的距离是凸透镜的焦距，所以凸透镜的焦距是 （3）[3][4][5]物体到凸透镜的距离是物距，像到凸透镜的距离是像距。如图，物距小于像距，成倒立、放大的实像，投影仪就是利用此原理制成的。 [6]折射现象中光路是可逆的，所以把蜡烛和光屏的位置互换后，光屏上能成清晰的像。 （4）[7]小明借用物理老师的眼镜继续探究，他将眼镜放在蜡烛和凸透镜之间，发现像变模糊了，接着保持蜡烛和凸透镜位置不动，将光屏远离凸透镜后又能观察到清晰的像，说明像距增大了，也就是眼镜对光线有发散作用，因此这副眼镜是凹透镜，判断物理老师的眼镜是近视眼镜。 （5）[8]实验一段时间后，蜡烛变短，像移动到光屏的上方，根据过光心的光线传播方向不变，要让像重新回到光屏中央，可将蜡烛向上移动、将光屏向上移动、将凸透镜向下移动。 22． 为了使像能成在光屏的中央位置 10 放大 投影仪 左 【详解】（1）[1]为了使像能成在光屏的中央位置，安装并调节烛焰、凸透镜和光屏的位置，使它们三者中心大致在同一高度。 （2）[2]凸透镜成像时 物体成倒立、等大的实像，根据这个特点，结合图甲可得凸透镜的焦距为10cm。 （3）[3][4]由乙图可知，物距为 相距为 此时f＜u＜2f成倒立、放大的实像，在生活中的应用是投影仪。 （4）[5]在图乙中，保持凸透镜的位置不变，如果蜡烛向左移动3cm，则物距变大，根据凸透镜成实像时物远像近像变小，为了在光屏上得到一个清晰的像，光屏应该向左移动。 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 $$