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2024--2025学年 初中物理人教版八年级上册 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．下列关于光现象的描述或解释正确的是（　　） A．小孔成的是倒立的虚像 B．白光通过三棱镜主要分解成红、绿、蓝三色光 C．人配戴的凹透镜可以矫正近视眼 D．漫反射的反射光线杂乱无章不遵循光的反射定律 2．关于透镜，下列说法正确的是（　　） A．照相机中所成的像是倒立缩小的虚像 B．投影仪所成的像相对于投影片是正立放大的 C．矫正远视眼要使用凹透镜 D．凸透镜对光有会聚作用 3．在“探究凸透镜成像的规律”实验中，光具座上依次摆放蜡烛、凸透镜和光屏，如图所示，此时烛焰在光屏上恰好成清晰的像。下列说法不正确的是（　　） A．凸透镜的焦距为10cm B．当蜡烛因燃烧逐渐变短，光屏上的像会逐渐向下移动 C．若遮挡凸透镜的一部分，光屏上仍将得到完整的像 D．若在蜡烛和凸透镜之间放置一个近视镜，为得到清晰的像光屏应向右移动 4．如图所示为学校里常见的摄像头，关于摄像头的成像原理，下列说法正确的是（    ） A．镜头相当于凹透镜 B．物体通过摄像头成正立、缩小的实像 C．摄像时物体要位于摄像头的两倍焦距以外 D．当同学在摄像头上成的像渐渐变大时，表明该同学在远离摄像头 5．凸透镜的焦距为8cm，若把一点燃的蜡烛放置于镜前15cm的主光轴上，则在透镜另一侧移动光屏，可以得到（　　） A．放大的实像 B．缩小的实像 C．放大的虚像 D．缩小的虚像 6．在“探究凸透镜成像的规律”实验中，蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示，烛焰在光屏上恰好成一清晰的像。则下列说法正确的是（　　） A．照相机应用了这一成像规律 B．蜡烛燃烧一段时间后，光屏上的像会向下移 C．蜡烛不动，将透镜移至35cm刻度处，移动光屏可能得到倒立的清晰像 D．蜡烛和光屏不动，若将凸透镜移至65cm刻度处，光屏上仍然能成清晰的像 7．以下光学现象与小孔成像原理相同的是（　　） A．湖中倒影 B．日食现象 C．海市蜃楼 D．放大镜使用 8．如图甲，小明利用水透镜来探究凸透镜的成像规律，通过对水透镜注水或抽水可改变水透镜的厚薄。在如图甲所示的位置，光屏上成清晰的像，则下列说法正确的是（   ） ①如图所示水透镜的焦距范围在10.0 cm至20.0 cm之间 ②在图甲所示位置对水透镜抽水，此时模拟的是远视眼的形成原因，用图丙的方法矫正 ③将图甲中的蜡烛移动到光具座上30.0cm刻度线处，若保持光屏不动，对水透镜抽水能在光屏上重新得到一个清晰的像 ④将一远视眼镜放在蜡烛和水透镜之间，像变得模糊了，向左移动光屏，能在光屏上重新得到一个清晰的像 A．②③④ B．①②③ C．①③④ D．①②④ 9．如图是一款“AI科技测肤”美妆镜，它可以通过摄像头对人脸拍照，经过AI处理，最终将画面呈现在显示屏上。关于摄像头的说法正确的是（    ） A．成像时，人脸在摄像头的二倍焦距外 B．人脸通过摄像头成正立的虚像 C．人脸靠近摄像头时，像会变小 D．摄像头这类透镜可矫正近视眼 10．如图所示为一同学用照相机拍摄的同一个茶杯的两张照片。下列说法正确的是（　　） A．照相机的镜头对光线有发散作用 B．拍照时，茶杯所成的像位于照相机镜头一倍焦距和二倍焦距之间 C．照相机焦距一定，左图照片茶杯的像较小，拍摄时照相机镜头离茶杯较近 D．图照片茶杯的像较大，拍摄时物距小于镜头焦距 二、填空题 11．如图所示，表示近视眼的光路示意图是其中的 （选填“甲”或“乙”）图，矫正近视眼应配戴 （选填“凸”或“凹”)）透镜制成的眼镜片。 12．照相机的镜头相当于一个 透镜；物体到透镜的距离 透镜的二倍焦距（选填“等于”、“大于”或“小于”），成的是 、 的 像（后三空均选填像的性质）。 13．望远镜应选择焦距较长、直径 的凸透镜作为 。焦距 、直径较小的凸透镜作为 。‍ 14．6月6日是全国“爱眼日”，防治青少年近视工作刻不容缓。近视眼患者应该佩戴一个由合适的 （选填“凸”或“凹”）透镜制成的眼镜，这种透镜对光有 （选填“会聚”或“发散”）作用。 15．如图所示是小明做“探究凸透镜成像规律”实验时得到的像距v和物距n关系的图像。由图像可知，实验使用的凸透镜焦距是 cm；物距为16cm时的成像特点可应用于 （选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）。把物体从距凸透镜30cm处移动到10cm处的过程中，像逐渐 （选填“变大”或“变小”）。 三、作图题 16．如图所示，画出AB的入射光线。 17．如图所示，AB为一经凹透镜折射后的光线，F为透镜的焦点，利用平面镜使AB沿竖直方向射入杯底。请在图中画出：①光线AB的入射光线；②平面镜的位置。 四、实验题 18．在利用太阳光测量完凸透镜的焦距后，小华又将凸透镜正对着太阳，把火柴头放在凸透镜焦点处，一段时间后火柴会被点燃．他想探究不同的透镜对火柴的点燃效果有什么不同，和同学们讨论后，他们提出了以下3种猜想： 猜想1，凹透镜也能点燃火柴； 猜想2，点燃火柴的快慢与凸透镜的焦距有关； 猜想3，点燃火柴的快慢与凸透镜的直径有关。 (1)根据所学知识，他们经过讨论，判断猜想1是错误的，依据是 ； (2)为验证猜想2，他们选用 的凸透镜进行多次实验，实验中记录到火柴被点燃的时间基本相等，这说明猜想2是 的； (3)在（2）中用“火柴被点燃的时间”表示 ； (4)在验证猜想2后，因器材不足，他们直接选用直径和焦距都不等的凸透镜进行多次实验来验证猜想3，该实验 （能/不能）验证猜想3是否正确，理由是 。 19．某同学做“探究凸透镜成像规律”实验时，着重研究了以下几个心中存在困惑的问题： (1)将平行光正对凸透镜，移动光屏，直到光屏上形成一个最小最亮的光斑，该凸透镜的焦距为 cm； (2)在光具座上将点燃的蜡烛、光屏放在凸透镜的两侧，调节它们的高度，使烛焰、凸透镜和光屏的中心在 ，这样做的目的是使像呈现在光屏中央； (3)在如图乙所示实验情形下，此时恰好在光屏上得到烛焰清晰的像。此像是 （选填“正立”或“倒立”）、 （选填“放大”或“缩小”）的实像； (4)在如图乙所示实验情形下，如果保持蜡烛和光屏的位置不变，把凸透镜移到距蜡烛 cm处，可以在光屏上再次得到烛焰清晰的像。生活中的 （选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）就是利用这一原理工作的； (5)在如图乙所示实验情形下，如果保持凸透镜和光屏的位置不变，将蜡烛适当远离凸透镜 （选填“近视眼”或“远视眼”）的成像情况； (6)如图丙所示是烛焰上某点通过凸透镜所成的虚像，请通过画完整光路图的方式，找到凸透镜的焦点位置（找到凸透镜右侧焦点即可） 。 20．在“探究凸透镜成像的规律”实验中，将凸透镜安装在如图的光具座上，进行以下操作： (1)调整蜡烛、凸透镜和光屏的位置，光屏上始终没有烛焰的像，可能存在的原因是 （写出一种即可）； (2)重新调整器材后，当蜡烛、凸透镜、光屏的位置如图所示时，在光屏上得到一个清晰倒立、 （选填“放大”“等大”或“缩小”）的实像，生活中的 （选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）是用这一原理制成的。 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 D B C A D B D A B 1．C 【详解】A．小孔成的像是由实际光线形成的，可以用光屏接收到，符合实像的特征，不是虚像，故A错误； B．白光由七色光组成，白光通过三棱镜要分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七色光，故B错误； C．近视是因为晶状体曲度过大，折光能力太强使像成在视网膜前面，配戴凹透镜可以使光线发散后恰好成像在视网膜上，从而进行矫正，故C正确； D．只要是光的反射，都遵循光的反射定律，镜面反射和漫反射都遵循光的反射定律，故D错误。 故选C。 2．D 【详解】A．照相机的镜头相当于一个凸透镜，用照相机给景物照相时，成的是倒立、缩小的实像，故A错误； B．根据凸透镜成像的规律可知，当2f＞u＞f时，成倒立、放大的实像，投影仪就是利用了这一原理，故B错误； C．远视眼成像在视网膜后方，应该戴凸透镜进行矫正，故C错误； D．凸透镜对光有会聚作用，凹透镜对光有发散作用，故D正确； 故选D。 3．B 【详解】A．由图可知，此时的物距等于像距，即 所以，故A正确，不符合题意； B．由于过光心的入射光线经凸透镜折射后传播方向不变，所以随着蜡烛燃烧变短，光屏上的像将向上移动，故B错误，符合题意； C．遮住凸透镜的一半，物体上任一点的光射向凸透镜的另一半，经凸透镜折射后，照样能会聚成像，像的大小不发生变化，折射光线减少，会聚成的像变暗，故C正确，不符合题意； D．在蜡烛和凸透镜之间放一个近视眼镜，近视眼镜是凹透镜，凹透镜对光线具有发散作用，会使像远离凸透镜，所以为得到清晰的像光屏应向右移动，故D正确，不符合题意。 故选B。 4．C 【详解】ABC．摄像头的镜头是一个凸透镜，其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，故AB错误，C正确； D．当某同学在摄像头上成的像渐渐变大时，像距变大，物距变小，表明该同学在靠近摄像头，故D错误。 故选C。 5．A 【详解】把一点燃的蜡烛放置于镜前15cm的主光轴上，即物距为15cm，物距在一倍和两倍焦距之间，成的是倒立、放大的实像。 故选A。 6．D 【详解】A. 由图可知，物距小于像距，故在光屏上得到倒立，放大的实像，应用于投影仪，故A错误； B. 蜡烛变短后，根据光线过透镜的光心不改变方向，光屏上的像会向下移，故B错误； C. 图示物距为30cm，在一倍二倍焦距之间，像距45cm，大于二倍焦距，可得焦距的范围15cm＜f＜22.5cm，将透镜移至35cm刻度处，物距为15cm，则物体一定在一倍焦距内，成正立、放大的虚像，故C错误； D. 蜡烛和光屏不动，此时物距为45cm，像距30cm，根据光路可逆，光屏上仍然能成清晰的像，故D正确。 故选D。 7．B 【详解】A．小孔成像是光的直线传播形成的，湖中倒影，属于平面镜成像，是光的反射形成的，故A不符合题意； B．日食是光的直线传播形成的，故B符合题意； C．海市蜃楼是光的折射形成的，故C不符合题意； D．放大镜把字放大，属于凸透镜成像，是光的折射形成的，故D不符合题意。 故选B。 8．D 【详解】①由凸透镜成像规律可知，此时物距在二倍焦距外，像距在一倍焦距和二倍焦距之间，物距 u=70cm-20cm=50cm>2f 像距 v=90cm-70cm=20cm f<20cm<2f 解得水透镜的焦距范围 10cm<f<20cm 故①正确； ②在图示位置对水透镜抽水，水凸透镜的会聚能力变弱，在物距不变的情况下，像会成在光屏的后方，此时模拟的是远视眼的形成原因为了使像成在光屏上，即用图丙的方法矫正，故②正确； ③用水透镜模拟正常眼睛，物距减小，像距不变，所以此时应对水透镜注水，才能在光屏上重新得到一个清晰的像，故③错误； ④远视镜为凸透镜，将一远视镜放在蜡烛和凸透镜之间，凸透镜对光线具有会聚作用，放上远视镜后，像会向左移动，则向左移动光屏，能在光屏上重新得到一个清晰的像，故④正确。 综上所述，故ABC错误，D正确。 故选D。 9．A 【详解】A．人脸识别时，摄像头是利用物距大于二倍焦距时，成倒立、缩小的实像的规律制成的，由于摄像头成缩小的实像，根据凸透镜成像规律可知，此时物距应大于2倍焦距，故A正确； B．摄像头相当于一个凸透镜，人脸通过摄像头成倒立的实像，故B错误； C．凸透镜成实像过程中，人脸靠近摄像头时，物距变小，像变大，故C错误； D．摄像头摄像头相当于一个凸透镜，对光有会聚作用，可知这类透镜不能矫正近视眼，故D错误。 故选A。 10．B 【详解】ABD．照相机的镜头是一个凸透镜，凸透镜对光线具有会聚作用；利用照相机拍照时，物距大于二倍焦距，成倒立、缩小的实像，像位于照相机镜头一倍焦距和二倍焦距之间。故AD错误，B正确； C．照相机焦距一定，图甲照片茶杯的像较小，像距较小，物距较大，所以拍摄时照相机镜头离茶杯较远，故C错误。 故选B。 11． 乙 凹 【详解】[1]近视眼成像在视网膜前，表示近视眼的光路示意图是其中的乙图。 [2]矫正近视眼应配戴具有发散作用得凹透镜制成的眼镜片。 12． 凸 大于 倒立 缩小 实 【详解】[1][2][3][4][5]照相机的镜头是一个凸透镜，物体到透镜的距离（物距）大于二倍焦距，成像的特点是倒立、缩小的实像。 13． 大 物镜 短 目镜 【详解】[1][2][3][4]望远镜由两组凸透镜（目镜和物镜）组成，其中物镜的焦距长，直径大；目镜的焦距短，直径较小。 14． 凹 发散 【详解】[1][2]近视眼的晶状体较厚，对光的会聚能力较强，看远处的物体时，将像成在视网膜的前方。根据凸透镜成像规律可知，为了使像正好成在视网膜上，人应该靠近物体，或应使光线推迟会聚，使所成的像相对于晶状体后移，所以应佩戴发散透镜即凹透镜；凹透镜对光有发散作用。 15． 10 投影仪 变大 【详解】[1]当物距u等于像距v，即时，凸透镜成倒立、等大的实像。这是凸透镜成像的一个重要特点，也是我们求解焦距的关键。从图像中我们可以找到这一点，对应的物距（或像距）为20cm。因此，我们可以得出焦距 [2]由于，根据凸透镜成像的规律，此时凸透镜成倒立、放大的实像。这种成像特点与投影仪的成像原理相同，因此可以应用于投影仪。 [3]物体从距凸透镜30cm处移动到10cm处的过程中像的变化。在这个过程中，物距逐渐减小，而像距逐渐增大,像的大小也会逐渐变大。 16． 【详解】对准凹透镜另一侧焦点的光线，经凹透镜折射后，折射光线平行于主光轴，故作图如下： 17． 【详解】连接凹透镜与折射光线的交点和折射光线同侧的焦点，反向延长该连线即为入射光线；过B点作竖直方向射入杯底的反射光线，由光的反射定律可知，反射角等于入射角，故作出入射光线与反射光线的角平分线即为法线的位置，平面镜与法线垂直，如图所示 18．(1)凹透镜对光线有发散作用，不能将太阳光汇聚到一点 (2) 直径相同，焦距不同 错误 (3)凸透镜对火柴的点燃效果 (4) 能 （2）中已验证凸透镜的焦距为无关变量，因此焦距对实验结果无影响 【详解】（1）凹透镜对光线起发散作用，不能将太阳光会聚到一点，不能点燃火柴，所以猜想1是错误的。 （2）[1][2]用直径相同而焦距不等的凸透镜进行多次实验，发现火柴被点燃的时间基本相等，这说明点燃火柴的快 慢与凸透镜的焦距大小无关，则猜想2是错误的。 （3）用“火柴被点燃的时间”表示凸透镜对火柴的点燃效果，这用到了转换法。 （4）[1][2]实验中，选用直径和焦距都不等的凸透镜，分别用它们点燃火柴，测出火柴被点燃所需要的时间，多次重复实验；因为点燃快慢与焦距大小无关，达到了只改变透镜直径的大小实现控制变量的目的，所以能够验证猜想3是否正确。 19．(1)10.0 (2)同一高度 (3) 倒立 缩小 (4) 35 投影仪 (5)近视眼 (6) 【详解】（1）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 f=30.0cm-20.0cm=10.0cm （2）在光具座上将点燃的蜡烛、光屏放在凸透镜的两侧，调节它们的高度，使烛焰、凸透镜和光屏的中心在同一高度上，这样做的目的是使像呈现在光屏中央。 （3）[1][2]由图知道，此时物距 u=50.0cm-20.0cm=30.0cm＞2f 成倒立、缩小的实像。 （4）[1][2]保持蜡烛和光屏的位置不变，把凸透镜移到光具座上35cm刻线处，此时物距等于原来的像距，像距等于原来的物距，根据在光的折射中，光路是可逆的可知，在光屏上能再次得到烛焰清晰的像。此时物距 f＜u=50.0cm-35.0cm=15.0cm＜2f 成倒立、放大的实像，生活中的投影仪就是利用这一规律制成的。 （5）如果保持凸透镜和光屏的位置不变，将蜡烛适当远离凸透镜，发现光屏上烛焰的像变得模糊不清。根据凸透镜成实像规律，物远像近像变小知道，此时像成在光屏的前方，可以体现近视眼的成像情况。 （6）根据平行于凸透镜主光轴的光线经凸透镜折射后过焦点，先画出S点发出的、平行于凸透镜主光轴的光线，与凸透镜交于A点，连接S'A并延长，与主光轴的交点，即凸透镜右侧的焦点，如下图 20．(1)三者中心没在同一高度/凸透镜焦距过大，实像成在光具座以外 (2) 缩小 照相机 【详解】（1）将蜡烛、凸透镜、光屏随意固定在光具座上，点燃蜡烛后，沿光具座无论怎样移动光屏，在光屏上始终得不到烛焰的像，原因可能是物距小于焦距，此时成正立放大的虚像，虚像不能在光屏上承接；也可能是物体放在一倍焦距处，不成像；或凸透镜焦距过大，实像成在光具座以外；还可能是蜡烛、凸透镜、光屏的中心不在同一高度上等。 （2）[1][2]由图可知，此时物距大于像距，则所成的是倒立、缩小的实像，其应用是照相机。 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 $$