第四章神奇的透镜练习题2024-2025学年沪科版八年级全一册物理

第四章神奇的透镜 一、单选题 1．一个人照完一张半身照后，又想原地不动照一张全身照，摄影师应该（　　） A．照相机远离人，镜头向前伸 B．照相机远离人，镜头向后缩 C．照相机靠近人，镜头向前伸 D．照相机靠近人，镜头向后缩 2．一凸透镜的焦点为F，一凹透镜的焦点为F'，让这两个透镜的一侧都正对着太阳，F与F'的温度相比（　　） A．F的温度高 B．F'点的温度高 C．两点的温度一样高 D．无法判断 3．某兴趣小组开展“创新服务生活，科技改变未来”的科技创新活动，模拟制作一款“智能”行驶玩具车。该玩具车利用车载传感器（摄像头、雷达）采集生成道路特征数据，完成“自动”驾驶。对于作为传感器之一的摄像头，下列说法正确的是（    ） A．障碍物经摄像头成像的原理与平面镜相同 B．遇到障碍物时，要想生成更大的像，镜头应该向前伸 C．摄像头的成像特点与投影仪相同 D．成像时障碍物位于镜头的两倍焦距以内 4．如图所示的四种情景中，能正确表示远视眼成像情况和矫正方法的是（　　） A．甲和丙 B．甲和丁 C．乙和丙 D．乙和丁 5．在凸透镜成像的实验中，光屏上获得一个放大的像。如果把烛焰向远离透镜的方向移动，则光屏上的像和像距的变化情况是（　　） A．像和像距越来越小 B．像和像距越来越大 C．像距变小、像变大 D．像距变大，像变小 6．如图是隋唐洛阳城“天堂”上空出现日晕的精彩瞬间，以下关于此现象的描述错误的是（　　） A．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，这是光的色散现象 B．拍照时，“天堂”通过镜头成倒立缩小的实像 C．若想要拍摄“天堂”顶部的特写，摄影者要靠近“天堂”，同时将相机镜头前伸 D．若想要拍摄“天堂”的全貌，摄影者要远离“天堂”，同时将相机镜头前伸 7．一块矩形玻璃砖，切割成图中形状后拉开一段距离出，平行于光轴的光线从左面射入，右边射出的光线（　　） A．仍然保持平行 B．一定是发散光线 C．一定是会聚光线 D．结论与d有关，以上均有可能 8．如图所示，甲、乙两个凸透镜的焦距分别是3cm和5cm，下列说法正确的是（　　） A．平行光经过凸透镜后一定会聚于焦点 B．凸透镜对光线有会聚作用，且折射后的光线一定是会聚光线 C．甲透镜的焦距更短，其折光本领较乙透镜弱 D．同一凸透镜用平行于主光轴的红光和紫光测其焦距分别为f1和f2，则f1>f2 9．当物体和屏幕的位置固定后，在它们之间放一凸透镜，但无论怎样移动凸透镜，屏幕上都找不到物体的像，这有可能是（　　） A．凸透镜的焦距太短，实像成不到屏上 B．物体和屏幕之间距离大于4倍焦距，即使能成实像，实像位置也在屏幕以外，所以无法观察到 C．凸透镜的焦距太长，物体只能成虚像而不能成实像 D．物体和屏幕之间距离正好等于4倍焦距，所以不成像 10．在利用蜡烛研究凸透镜成像的实验中，当凸透镜的焦距是10cm，点燃的蜡烛放在距凸透镜25cm处，在凸透镜另一侧的光屏上观察到烛焰清晰的像，这个像一定是（　　） A．正立、放大的实像 B．倒立、放大的实像 C．正立、放大的虚像 D．倒立、缩小的实像 二、填空题 11．某实验小组在探究凸透镜成像规律的实验时，调整位置如图所示，光屏上刚好出现烛焰清晰的像，此时成的是 像；若仅将图中的凸透镜换成中间带小孔的黑色硬塑料板，那么在光屏上会出现 像。 12．如图所示,甲、乙两图分别是凸透镜成实像和虚像时的情景．请分别指出其特点． (1)凸透镜成实像时,光屏 ,  物和实像在凸透镜 ．   (2)凸透镜成虚像时,光屏 ,  物和虚像在凸透镜 ． 13．凸透镜对光有 作用．一架照相机镜头的焦距为15 cm，要在底片上成清晰的像，人与镜头之间的距离应 (选填“大于”“小于”或“等于”)30 cm；底片上所成的像是 (选填“实”或“虚”)像． 14．同学们在讨论“如何在野外生存”的问题时提出：在野外如果没有打火机，怎么生火取暖呢？一位同学想出了个“削冰取火”的办法，就是把冰块制成 透镜，它对光线有 作用，要得火，应把“艾”放在透镜的 位置。 15．在阳台晾衣服时，小红通过衣架上的一滴水看到了对面楼房的缩小版全景，这个现象说明了小水滴相当于一个 镜，成像的原理与 （填光学仪器名称）的相同。 16．用照相机拍一朵盛开的荷花，荷花到镜头的距离要大于 。若要把荷花的像拍得更大些，则应使照相机的镜头 荷花（选填“远离”或“靠近”）。如果所用相机的镜头焦距是50mm，则胶片到镜头的距离范围是 。 17．如图所示，电子蜡烛的“烛焰”通过凸透镜在光屏上成一个清晰倒立 （选填“放大”“缩小”或“等大”）的实像。若保持A蜡烛和光屏的位置不变，仅将凸透镜更换成另一个焦距相同、尺寸更大的凸透镜，此时光屏上像的大小与原来的像对比应 （选填“变大”“变小”或“不变”）。 18．下列光现象：①树荫下的圆形光斑；②池水变“浅”了；③水面倒影如镜；④海市蜃楼；⑤在潜水艇中用潜望镜观察水面上的情况；⑥用激光引导掘进方向；⑦用照相机拍摄美丽的风景，属于光的折射而形成的是 （填序号）。 三、实验题 19．请根据“探究凸透镜成像规律”的实验回答以下问题： （1）调整光屏中心、烛焰中心、凸透镜的光心在 ； （2）为了确定凸透镜的焦距，小超同学让一束平行光射向凸透镜，移动光屏，直到在光屏上会聚成一点，如图甲所示，则该凸透镜的焦距为 cm； （3）当蜡烛、凸透镜和光屏按如图乙所示的位置放置时，光屏上得到清晰的像，则： ①生活中 （选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）就是应用了这个成像规律。若要使光屏上的像变得再大些，在不改变凸透镜位置的情况下，应将蜡烛向右移动一小段距离后再将光屏向 移动适当距离； ②若保持蜡烛和光屏的位置不动，只需将凸透镜移动到 cm的刻度处，又可在光屏上成清晰的像，此时成像的特点是倒立、 的实像； ③保持三个元件位置不动，将原凸透镜更换为一个焦距较小的凸透镜后，为了使光屏上再次得到清晰的像，可以在蜡烛和凸透镜之间放置一个 （选填“近视眼镜”或“远视眼镜”），该眼镜对光线具有 作用。 20．在探究凸透镜成像规律的实验中： （1）将蜡烛、凸透镜和光屏依次放在水平光具座上，调节烛焰、凸透镜和光屏三者中心在 ； （2）调节蜡烛、凸透镜和光屏至如图所示的位置，则烛焰在光屏上成倒立、 的像。根据这一成像特点，可制成 （选填“放大镜”“投影仪”或“照相机”）； （3）实验一段时间后，蜡烛燃烧变短。要使像仍然成在光屏的中央，应将光屏向 移动。 21．某实验小组进行“探究凸透镜成像规律”的实验： (1)由图甲可知，该凸透镜的焦距是 cm； (2)实验时凸透镜与光屏的高度已调好，但烛焰在光屏上的像的位置偏高，说明此时烛焰处于透镜主光轴的 （选填“上”或“下”）方；要调整凸透镜、光屏和烛焰的高度，使它们的中心在同一高度 ，调整后，光屏上恰好得到倒立等大的像，此时光屏和蜡烛之间的距离是 cm； (3)如图乙所示，此时人眼应该在 （选填“A”、“B”或“C”）处才能观察到蜡烛的像；调整蜡烛和凸透镜的位置，在光屏上可以看到一个清晰 （选填“正立”或“倒立”）的实像，此时再将蜡烛向右移动到一定位置时，无论怎么移动光屏都无法在光屏上承接到像，可能的原因是 ； (4)接着该小组同学调节光屏如图丙所示，发现光屏上得到一个倒立、 （选填“放大”、“缩小”或“等大”）的清晰实像，生活中的 （选填“照相机”、“投影仪”或“测焦距”）就是利用这样的成像原理。 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】一个人照完一张半身照后，又想原地不动照一张全身照，则像变小，像距变小，物距变大，则照相机远离人，镜头向后缩，故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 2．A 【详解】凸透镜将平行于主光轴的光线会聚在焦点F上，该点由于聚集了光线而温度升高。平行于凹透镜主光轴的光线经凹透镜后其折射光线的反向延长线过焦点，故凹透镜的焦点F′不是实际光线会聚而成的，而是由实际光线的反向延长线会聚而成，故温度不会升高，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 3．B 【详解】ACD．摄像头成像的原理为物距大于2倍焦距时，凸透镜成倒立、缩小的实像，与照相机成像特点相同，成像时障碍物位于镜头的两倍焦距以外，故ACD错误； B．凸透镜成实像时，物距变小，像距变大，像变大，故遇障碍物时，要想成更大的像，镜头应该向前伸，故B正确。 故选B。 4．A 【详解】造成远视眼的原因是：晶状体会聚能力减弱，使像呈在了视网膜的后方，由此可得，表示远视眼成像的情况是图甲； 远视矫正方法：需佩戴凸透镜，由此可得，表示远视眼矫正后成像情况的是图丙。 故选A。 5．A 【详解】由题意“光屏上获得一个放大的像”。可知2f＞u＞f，如果把烛焰向远离透镜的方向移动，则物距增大，由凸透镜成像规律可知，物距增大，像距变小，像变小。故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 6．D 【详解】A．日晕是太阳光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，故A正确，不符合题意； B．拍照时，物距大于二倍焦距，“天堂”通过镜头成倒立缩小的实像，故B正确，不符合题意； C．若想要拍摄“天堂”顶部的特写，即要使得像变大，根据凸透镜成像规律可知应减小物距，增大像距，所以摄影者要靠近“天堂”，同时将相机镜头前伸，故C正确，不符合题意； D．若想要拍摄“天堂”的全貌，即要使得像变小，根据凸透镜成像规律可知应增大物距，减小像距，所以摄影者要远离“天堂”，同时将相机镜头后缩，故D错误，符合题意。 故选D。 7．C 【详解】由图得，玻璃砖被切割后，称为两透镜，左边透镜中间薄两边厚，是凹透镜；右边透镜中间厚两边薄，是凸透镜。当玻璃砖没有被切割分开前，左边凹透镜的发散作用与右边凸透镜的会聚作用恰好抵消，它们的焦点重合，玻璃砖被切割分开后，发散光线的发光点离凸透镜边远，相当于发散光的发散程度比与那里降低，经右边凸透镜会聚后，必成会聚光线，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 8．D 【详解】A．凸透镜具有聚光能力，能将平行于主光轴的光经过凸透镜折射后，会聚于焦点上，故A错误； B．凸透镜对光线有会聚作用，不平行于主光轴的光经过凸透镜折射后，光线可能是发散的，故B错误； C．由图甲、乙可知，甲凸透镜的焦距更短，聚光能力更强，所以其折光本领较乙透镜强，故C错误； D．根据三棱镜对光线的偏折可知，紫光被偏折的程度大，所以红光会聚的焦点离透镜远，紫光的焦点离透镜近，即f1>f2，故D正确。 故选D。 9．C 【详解】A．凸透镜的焦距太短，当 u＞2f 成倒立、缩小的实像；当 2f＞u＞f 成倒立、放大的实像，故A不符合题意； B．物体和屏幕之间距离大于4倍焦距，当 u＞2f 成倒立、缩小的实像；当 2f＞u＞f 成倒立、放大的实像，故B不符合题意； C．凸透镜的焦距太长，物体只能在凸透镜的一倍焦距以内，成正立、放大的虚像，故C符合题意； D．物体和屏幕之间距离正好等于4倍焦距，则 u=v=2f 成倒立、等大的实像，故D不符合题意。 故选C。 10．D 【详解】凸透镜的焦距是10cm，点燃的蜡烛放在凸透镜前25cm处，，则凸透镜成倒立、缩小的实像，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 11． 倒立、放大的实 倒立、放大的实 【详解】[1]由图可知，物距小于像距，根据凸透镜成实像时，物距小于像距，成倒立、放大的实像。 [2]若仅将图中的凸透镜换成中间带小孔的黑色硬塑料板，因为物距小于像距，由小孔成像的特点可知，此时成倒立、放大的实像。 12． 能承接到所成的像 异侧 不能承接到所成的像 同侧 【详解】(1)凸透镜成实像时，光屏能承接到像，物像在凸透镜的异侧．(2)凸透镜成虚像时，光屏不能承接到像，物像在凸透镜的同侧． 【点睛】（1）凸透镜成实像时，物像在凸透镜的异侧，凸透镜成虚像时，物像在凸透镜的同侧．（2）实像和虚像的重要区别：实像能用光屏承接，虚像不能用光屏承接． 13． 会聚 大于 实 【详解】凸透镜对光线有会聚作用；因为凸透镜成像时，u＞2f，成倒立、缩小的实像，应用于照相机，一照相机镜头的焦距为15cm，要在底片上成清晰的人像，人与镜头的距离是物距u，所以人与镜头的距离应大于30cm，底片上形成倒立、缩小的实像． 【点睛】凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜对光线后发散作用；当u＞2f，成倒立、缩小的实像，应用于照相机和摄像机，据此解答． 14． 凸 会聚 焦点 【详解】[1][2][3]要取火需要将光线会聚，凸透镜具有会聚光线的能力，所以应该将冰块制成凸透镜，光线透过凸透镜时将会聚在焦点位置，所以应当把艾放在焦点上。 15． 凸透 照相机 【详解】[1]水滴中间厚、边缘薄，相当于凸透镜，对面楼房距水滴的距离较远，大于水滴的二倍焦距，成倒立、缩小的实像。 [2]照相机成倒立、缩小的实像，水滴的成像原理与照相机成像原理相同。 16． 2倍焦距 靠近 大于50mm小于100mm 【详解】[1][2]当u>2f时，凸透镜成倒立、缩小的实像，此时f＜v＜2f，应用于照相机和摄像机上，故荷花到镜头的距离要大于两倍焦距；凸透镜成实像规律，物近像远像变大，若要把荷花的像拍得更大一些，则应使照相机镜头靠近荷花。镜头焦距是50mm，像距应是f＜v＜2f，则胶片到镜头的距离范围是大于50mm小于100mm。 17． 缩小 不变 【详解】[1]如图所示，物距大于像距，此时电子蜡烛的“烛焰”通过凸透镜在光屏上成一个清晰倒立缩小的实像。 [2]若保持A蜡烛和光屏的位置不变，仅将凸透镜更换成另一个焦距相同、尺寸更大的凸透镜，此时物距不变，像距不变，光屏上像的大小与原来的像对比应不变。 18．②④⑦ 【详解】①树荫下的圆形光斑是小孔成像，属于光的直线传播； ②池水变“浅”了是光线由水中射入空气中折射造成的，属于光的折射现象； ③水面倒影如镜是平面镜成像，属于光的反射现象； ④海市蜃楼是光线在不均匀介质中发生折射造成的，属于光的折射现象； ⑤在潜水艇中用潜望镜观察水面上的情况，是平面镜成像，属于光的反射现象； ⑥用激光引导掘进方向属于光的直线传播； ⑦用照相机拍摄美丽的风景是凸透镜成像，属于光的折射现象。 故属于光的折射而形成的是②④⑦。 19． 同一高度 10.0 投影仪 右 35 缩小 近视眼镜 发散 【详解】（1）[1]为了使像成在光屏中央，应调整光屏中心、烛焰中心、凸透镜的光心在同一高度。 （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，这点的位置是凸透镜的焦点，焦点到光心的距离是凸透镜的焦距，由图甲可知凸透镜的焦距 f=30.0cm-20.0cm=10.0cm （3）①[3][4]由图乙可知，此时物距 20.0cm-5.0cm=15.0cm 物距大于1倍焦距小于2倍焦距，成倒立、放大的实像，应用于投影仪；若要使光屏上的像变得再大些，在不改变凸透镜位置的情况下，根据凸透镜成实像时，物近像远像变大可知，应将蜡烛向右移动一小段距离后再将光屏向右移动适当距离。 ②[5][6]若保持蜡烛和光屏的位置不动，只需将凸透镜移动到35cm的刻度处，此时物距等于原来的像距，像距等于原来的物距，且物距大于像距，根据在光的折射中，光路是可逆的可知，又可在光屏上成清晰的像，此时成像的特点是倒立、缩小的实像。 ③[7][8]保持三个元件位置不动，将原凸透镜更换为一个焦距较小的凸透镜，凸透镜焦距变小，对光的会聚能力变强，会将光线提前会聚成像；为了使光屏上再次得到清晰的像，可以在蜡烛和凸透镜之间放置一个近视眼镜，近视眼镜是凹透镜，凹透镜对光线具有发散作用，会将光线推迟会聚成像。 20． 同一高度 缩小 照相机 上 【详解】（1）[1]实验中，为了使像成在光屏的中央，要调节烛焰、凸透镜、光屏三者的中心大致在同一高度。 （2）[2][3]如图，此时物距大于像距，由凸透镜成像规律可知，此时物体在二倍焦距以外，像在一倍焦距和二倍焦距之间，成倒立、缩小的实像，根据这一成像特点，可制成照相机。 （3）[4]实验一段时间后，蜡烛燃烧变短，要使像仍然成在光屏的中央，根据过光心的光线传播方向不变可知，应将光屏向上移动。 21．(1)10.0 (2) 下 使像成在光屏中央 40.0 (3) B 倒立 u=f (4) 倒立 投影仪 【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，焦点到光心的距离是凸透镜的焦距，即为 （2）[1]实验时凸透镜与光屏的高度已调好，但烛焰在光屏上的像的位置偏高，此时烛焰处于透镜主光轴的下方。 [2]为了使像成在光屏中央，应调整凸透镜，使它们的中心在同一高度。 [3]根据凸透镜成像规律可知，成倒立、等大的实像，物距等于像距等于二倍焦距，则光屏和蜡烛之间的距离是 （3）[1]由图乙可知，此时物距 成正立、放大的虚像，故人眼应该在B处才能观察到蜡烛的像。 [2]光屏上所成的像都是实像，实像都是倒立的。 [3]将蜡烛向右移动到一定位置时，无论怎么移动光屏都无法在光屏上承接到像，说明此时不成像，即物距等于一倍焦距。 （4）[1][2]丙图中物距大于一倍焦距小于二倍焦距，根据凸透镜成像规律可知，成倒立、放大的实像，生活中投影仪就是利用该原理工作的。 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 $$