第五单元《透镜及其应用》单元检测题-【大单元教学】2024-2025学年八年级物理上册同步备课系列（人教版2024）

八年级物理大单元设计 第五单元 透镜及其应用 单元检测题 (全卷共四个大题，满分100分，用时90分钟) 注意事项: 1.试题的答案书写在答题卡上，不得在试题卷上直接作答。 2.作答前认真阅读答题卡上的注意事项。 3.考试结束，由监考人员将试题卷和答题卡一并收回。 一、选择题（本题共15个小题，每小题只有一个选项最符合题意，每小题3分，共45分。） 1．如图所示，北京大兴国际机场的工作人员配戴AR眼镜对旅客点头示意，经系统自动拍照、扫描等，确认信息后，就可识别旅客身份。AR眼镜相当于（　　） A．凸透镜 B．凹透镜 C．平面镜 D．球面镜 2．小军对生活中的一些实例和对应解释，正确的是（　　） A．对光会聚——凸透镜 B．路灯下人影相随——平面镜成像 C．用镜子增大空间感——光的折射 D．看起来池水变浅——光沿直线传播 3．近年来，我国青少年近视症状高发，近视防控已上升至国家战略，政府正在出台一系列近视防控的相关政策来改善青少年近视。关于近视眼，下列说法正确的是（　　） A．近视眼的明视距离大于25cm B．近视眼的成像原理与投影仪是一样的，只是像成在视网膜的后方了 C．近视眼是由于晶状体变厚，聚焦能力太强导致像成在视网膜的前方 D．近视眼需要配戴凸透镜来矫正 4．换上了“中国芯”的歼－20首次参加航展，甲、乙是一位军事爱好者用同一架焦距不同的相机在同一位置先后两次拍到同一架歼－20的画面，关于此画面，下列正确的是（　　） A．拍照的飞机处于相机的一倍焦距和二倍焦距之间 B．拍摄甲画面时，飞机和相机的距离比拍乙远一些 C．拍完甲之后再拍摄乙照片，需要将相机镜头缩短 D．拍摄画面时，相机成的像是飞机倒立缩小的虚像 5．如图，这是一款人脸识别门镜一体机，通过摄像镜头捕捉人脸信息，并将所拍图象与系统数据库中预先录入的人脸照片模板进行对比。下面对该装置说法正确的是（　　） A．该摄像镜头相当于凸透镜 B．人脸通过该摄像镜头成的是正立、缩小的实像 C．这种镜头对光线具有发散作用 D．若镜头的焦距为10cm，为了能成清晰的像，人脸到镜头的距离应小于20cm 6．如图所示，“探究凸透镜成像的规律”实验，O为凸透镜光心，位于“50cm”刻度处，刻度尺与主光轴重合。来自蜡烛的光束a、b均平行于主光轴，光束a经透镜折射后，折射光过主光轴上“60cm”刻度处。下列说法中正确的是（    ） A．该凸透镜的焦距为60cm B．烛焰经透镜成像的特点与投影仪成像特点相同 C．光束b经透镜折射后，折射光交主光轴上“50cm－60cm”刻度之间 D．仅改用焦距为5cm的凸透镜继续实验，蜡烛的像将左移 7．现代生活电子产品众多，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。图中关于近视眼及其矫正的原理图正确的是（　　） A．甲和丙 B．甲和丁 C．乙和丙 D．乙和丁 8．如图所示是用放大镜观察一只蚂蚁的情形，下列说法正确的是（　　） A．放大镜对光线起发散作用 B．蚂蚁位于放大镜的二倍焦距之外 C．人眼看到的是蚂蚁正立、放大的虚像 D．可以用光屏承接蚂蚁的像 9．如图是用手机自拍杆进行自拍的情景。下列说法正确的是（    ） A．手机镜头相当于一个凹透镜 B．人通过镜头成倒立、缩小的实像 C．拍摄者应位于镜头的一倍焦距到二倍焦距之间 D．与手持手机自拍相比，利用自拍杆拍出头部的像更大 10．如图所示是小明做实验的情景。烛焰通过凸透镜在光屏上得到清晰的像。下列说法中正确的是（　　） A．蜡烛位于凸透镜的2倍焦距以外 B．若想让像变小，蜡烛与光屏都应向左移动 C．放大镜成像规律与此情景相同 D．照相机成像规律与此情景相同 11．如图a，蜡烛在光屏上能成一清晰的像。如果沿直径对称地切除透镜很小的一部分，如图所示，则下列说法中正确的是（　　） A．在a图中，如果一只小飞虫恰好落在透镜上的P点，不会在光屏上留下小飞虫的影子 B．在a图中，如果蜡烛向透镜不断靠近，则所成的像一直变大 C．在b图中，A、B合拢后，所成像情况与a图相同，只是亮度变低 D．在b图中，A、B合拢后，无论怎样移动光屏，在光屏上都不能成像 12．如图是小明完成实践性作业自制的照相机模型，纸筒A的一端蒙了一层半透明纸，纸筒B的一端嵌了一个凸透镜，两纸筒套在一起组成了一个模型照相机，为了在A端得到清晰的像，要调整A、B间的距离。下列关于此自制相机说法正确的是（　　） A．使用时，把A端对着室外，眼睛应对着B端向筒内观察，看像是否清晰 B．使用时，应把A端朝着明亮的室外，B筒朝着较暗的室内 C．如果看远处景物时像很清晰，再看近处景物时应该把B向外拉，增加A、B间的距离 D．当在此相机上看到远处楼房完整的像时，此时像距大于物距 13．小明将凸透镜正对太阳光，在透镜下方，平行于透镜放一张纸，测出透镜与白纸间距s与对应的白纸被烤焦的时间t的关系，如图乙。当蜡烛、凸透镜、光屏位置如图丙所示时，光屏上恰好呈现烛焰清晰的像。下列说法中（　　） ①该透镜的焦距f为10cm ②丙图中，遮住凸透镜的部分区域，则光屏上烛焰的像不再完整 ③丙图中，将蜡烛移至45cm刻度处，向右移动光屏，能得到倒立、放大的实像 ④丙图中蜡烛、凸透镜、光屏位置不动，用焦距8cm凸透镜替换该透镜，向左移动光屏可再次成清晰的像 A．只有①②正确 B．只有②③④正确 C．只有①③④正确 D．只有①④正确 14．某同学在学习“眼球折光系统”一节时，制作了一个眼球模型，如图所示，烧瓶后壁相当于视网膜，烧瓶里放有一种透明液体表示玻璃体，则图表示的眼球模型和应采取的矫正措施分别是（　　） A．远视眼模型，用凸透镜矫正 B．近视眼模型，用凹透镜矫正 C．远视眼模型，用凹透镜矫正 D．近视眼模型，用凸透镜矫正 15．如图所示，平面镜和凸透镜的主光轴垂直并处在凸透镜两倍焦距处，在凸透镜另一侧两倍焦距处有一个点光源S。现将平面镜向凸透镜靠近的过程中，关于点光源所成的像，下述结论中错误的是（　　） A．平面镜在移动过程中，最多只能成两个实像 B．平面镜移动到一定位置时，正好只成一个实像 C．平面镜移动到一定位置时，正好只成一个虚像 D．平面镜移动到一定位置时，正好既成一个实像，又成一个虚像 二、填空作图题（本题共8个小题，23题4分，其余每空1分，共22分。） 16．手持一个凸透镜，在室内的白墙和窗户之间来回移动（离墙要近些）。观察到窗外景物在白墙上出现一个清晰的 （选填“正立”或“倒立”）、 （选填“放大”或“缩小”）的 （选填“虚”或“实”）像。这个现象启发我们，阴天可以用灯泡发出的光来代替太阳光测焦距。 17．许多超市为方便顾客结账，安装了“刷脸机”。“刷脸机”的摄像头实际上是一个凸透镜，人要站在“刷脸机”的二倍焦距以外，此时能成一个倒立、 的实像；当人远离“刷脸机”时，这个像的大小将 。 18．如图所示，路引装置将路引投射在地面上，路引装置成像原理和 （选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）相同，路引装置与地面的距离越大，所成的像越 （选填“大”或“小”）。 19．如图是仿生机械眼球，该装置未来将用于代替有缺陷的人眼，它内部有一块具备自动变焦功能的微型凸透镜，眼球可随意观察一定范围内的物体，并将观察到的像成在内部固定不动的微型底片上，此仿生机械眼球的成像原理与 （选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）的工作原理相似。当眼球观察远处物体时，微型凸透镜的焦距与观察近处相比会 。 20．如图是某同学准备制作的昆虫观察瓶，为便于观察瓶底小昆虫，可在瓶口处安装一块 透镜，若瓶口到瓶底的距离为10厘米，当选择透镜的焦距 （选填“大于”、“等于”或“小于”）10厘米时，能观察到小昆虫 的虚像。 21．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”）。 22．用如图放大镜在同一位置观察同一个物体时，通过大镜片看到的“物体”比通过小镜片看到的“物体”小。在用放大镜观察物体时，物体与放大镜之间的距离应该满足的关系为 （写与焦距的关系）；且大镜片的焦距 （选填“大于”、“小于”或“等于”）小镜片的焦距；放大镜所成的像是 、放大的虚像（选填“正立”或“倒立”）。 23．（1）如图所示，凸透镜与凹透镜的一个焦点重合，请根据入射光线。 （2）如图所示，一条光线以45°角斜射入平面镜，请完成反射和折射的光路图。 三、实验探究题（本题共3个小题，24小题8分，25小题11分，26小题14分，共33分。） 24．某小组同学用如图甲的装置“探究凸透镜成像特点”，其中凸透镜的焦距为15cm。他们进行实验的同时在坐标纸上记录蜡烛与光屏上像的位置和大小，如图乙。（用带箭头的线段表示物或像，A'、B'分别表示蜡烛在A、B处像的位置） (1)当蜡烛、凸透镜、光屏位于甲图中的位置时，在光屏上能观察到清晰的像。此实验现象可以说明 的成像特点（选填照相机、幻灯机或放大镜）；若保持透镜位置不变，仅将蜡烛和光屏位置交换，光屏上可观察到倒立 的实像，理由是 。 (2)若当他们把蜡烛放在C位置时，在光具座上无论怎样移动光屏都不能得到清晰的像。为了让蜡烛在C位置的像成在光具座上的光屏上，他们采用了两种做法。 做法一：保持蜡烛和透镜的位置不变更换凸透镜，在光具座上移动光屏，光屏上又出现了清晰的像，这表明像距变小，由此推断更换的凸透镜焦距 （变大/变小）。 做法二：保持蜡烛和透镜的位置不变，在蜡烛和透镜之间再放置一个凸透镜，在光具座上移动光屏，光屏上又出现了清晰的像。由此联系实际，远视眼的晶状体焦距较 （大/小），将近处物体的像成在视网膜 （前/后）方，故需配戴 透镜矫正。 (3)小明在实验中将蜡烛从略大于一倍焦距处逐渐远离凸透镜，物距u随时间t的变化图像如图丙所示，则像距v与t的大致变化关系为图中的_________。 A． B． C． D． 25．实验小组同学们用如图所示的实验器材做“探究凸透镜成像规律”的实验： (1)实验开始时，小东在如图所示位置放置好了点燃的蜡烛、凸透镜、光屏，并调整蜡烛的焰心、透镜的光心和光屏的中心在 ； (2)小东观察到蜡烛在如图甲所示的位置时，可以在光屏上观察到清晰的等大、倒立的实像。由此他判断出实验所用透镜的焦距为 cm； (3)小东把点燃的蜡烛向左移到光具座的10cm刻度线处，他又向 （选填“左”或“右”）移动光屏到适当的位置，才能再次在光屏上观察到了一个清晰的实像； (4)随着实验的进行，蜡烛燃烧得越来越短，可以观察到光屏上的像向 移动，为方便实验继续进行，应将蜡烛适当向 移动（均选填“上”或“下”）。 (5)而小华多准备了一个平行光光源（接通电源后可发出平行光），她进行了如图乙的实验：将凸透镜固定在图示位置，光源发出平行于主光轴的光照射到凸透镜上，在透镜另一侧移动光屏直到屏上的光斑最小，小华将光源由图示位置缓慢向右移到35cm刻度线处，观察到光屏上光斑______（填字母）； A．缓慢变大 B．缓慢变小 C．大小不变 D．逐渐消失 (6)此时，小华用不透明纸将透镜遮去一半，屏上将得到 （选填“完整”或“一半”）的像。小华将光屏取走，那么 （填字母）； A．不可能再看到像　　B．烛焰不再成像 C．烛焰经凸透镜成虚像　　D．烛焰仍成实像且像仍在原处 (7)在烛焰和凸透镜之间放一眼镜的镜片，发现光屏上的像由清晰变模糊了。将光屏向靠近凸透镜的方向移动适当距离后，光屏上再次呈现清晰的像，则该眼镜的镜片是 （填“凸透镜”或“凹透镜”），可用于矫正 （填“近视眼”或“远视眼”） (8)小阳同学回想起白光经三棱镜后，光屏上自上而下出现了红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的色带（如图丁所示），受此启发，于是他选取焦距为10cm的凸透镜，用红光和蓝光来进行图丙的实验，实验结论：对同一凸透镜， 的焦距大些。 26．探究凸透镜成像特点 (1)将器材按照顺序摆放，点燃蜡烛后，调节凸透镜、光屏、 的高度大致在 上。目的是使像成在 。 (2)如图1所示，a、b、c、d、e是透镜主光轴上的点，其中当蜡烛在 、 点时，可以看到缩小、 的 像。 (3)将蜡烛移动到 点，此时不能在光屏成像。需要透过 观察烛焰，说明此时成的是 像（选填“虚”或“实”）。 (4)如图所示，某同学用自制的水透镜来探究凸透镜成像规律，当向水透镜里注水时，水透镜的焦距将减小；当从水透镜里抽水时，水透镜的焦距将变大。 ①如图2所示，一束光平行于主光轴射向水透镜，在光屏上得到一个最小最亮光斑，则水透镜的焦距为 cm。实验前，应调节烛焰、水透镜和光屏三者中心，使烛焰和光屏的中心在水透镜的主光轴上； ②该同学移动蜡烛、水透镜和光屏至图3所示位置时，恰能在光屏上看到清晰的像，利用此成像特点可制成 （填“照相机”或“投影仪”）；若仅将蜡烛与光屏位置对调，则在光屏 （填“能”或“不能”）看到清晰的像； ③在图3所示实验场景下，该同学把自己的眼镜给水透镜“戴上”（如图4所示），当从水透镜中抽出适量的水后，再次在光屏上观察到清晰的像，由此判断该同学戴的是 （填“近视”或“远视”）眼镜。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！6 学科网（北京）股份有限公司 $$ 八年级物理大单元设计 第五单元 透镜及其应用 单元检测题 (全卷共四个大题，满分100分，用时90分钟) 注意事项: 1.试题的答案书写在答题卡上，不得在试题卷上直接作答。 2.作答前认真阅读答题卡上的注意事项。 3.考试结束，由监考人员将试题卷和答题卡一并收回。 一、选择题（本题共15个小题，每小题只有一个选项最符合题意，每小题3分，共45分。） 1．如图所示，北京大兴国际机场的工作人员配戴AR眼镜对旅客点头示意，经系统自动拍照、扫描等，确认信息后，就可识别旅客身份。AR眼镜相当于（　　） A．凸透镜 B．凹透镜 C．平面镜 D．球面镜 【答案】A 【解析】摄像头是利用凸透镜成倒立、缩小的实像的原理制成的。AR眼镜的镜头是一个凸透镜，当物距大于二倍焦距时，AR眼镜的镜头成倒立、缩小的实像，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 2．小军对生活中的一些实例和对应解释，正确的是（　　） A．对光会聚——凸透镜 B．路灯下人影相随——平面镜成像 C．用镜子增大空间感——光的折射 D．看起来池水变浅——光沿直线传播 【答案】A 【解析】A．凸透镜是中间厚边缘薄，所以凸透镜对光线有会聚作用，故A正确； B．路灯下人影相随是光沿直线传播形成的，不是平面镜成像，故B错误； C．用镜子增大空间感是利用了光的反射，故C错误； D．池水看起来比实际的浅，是因为光从水中斜射入空气时，发生了折射，折射角大于入射角，人看到池底的虚像在实际物体的上方，故D错误。 故选A。 3．近年来，我国青少年近视症状高发，近视防控已上升至国家战略，政府正在出台一系列近视防控的相关政策来改善青少年近视。关于近视眼，下列说法正确的是（　　） A．近视眼的明视距离大于25cm B．近视眼的成像原理与投影仪是一样的，只是像成在视网膜的后方了 C．近视眼是由于晶状体变厚，聚焦能力太强导致像成在视网膜的前方 D．近视眼需要配戴凸透镜来矫正 【答案】C 【解析】近视眼的明视距离小于25cm，近视眼看不清楚远处的物体，原因是远处物体的像成在视网膜的前方，但是我们可用发散作用的凹透镜矫正，使光线会聚能力减弱，能使像成在视网膜上，能看清物体，故C正确，ABD错误。 故选C。 4．换上了“中国芯”的歼－20首次参加航展，甲、乙是一位军事爱好者用同一架焦距不同的相机在同一位置先后两次拍到同一架歼－20的画面，关于此画面，下列正确的是（　　） A．拍照的飞机处于相机的一倍焦距和二倍焦距之间 B．拍摄甲画面时，飞机和相机的距离比拍乙远一些 C．拍完甲之后再拍摄乙照片，需要将相机镜头缩短 D．拍摄画面时，相机成的像是飞机倒立缩小的虚像 【答案】C 【解析】A．照相机拍照时，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．相机拍摄的是倒立、 缩小的实像， 故D错误。 故选C。 5．如图，这是一款人脸识别门镜一体机，通过摄像镜头捕捉人脸信息，并将所拍图象与系统数据库中预先录入的人脸照片模板进行对比。下面对该装置说法正确的是（　　） A．该摄像镜头相当于凸透镜 B．人脸通过该摄像镜头成的是正立、缩小的实像 C．这种镜头对光线具有发散作用 D．若镜头的焦距为10cm，为了能成清晰的像，人脸到镜头的距离应小于20cm 【答案】A 【解析】ABC．该摄像镜头相当于一个凸透镜，凸透镜对光线有会聚作用，是利用“当u＞2f时，凸透镜成倒立、缩小的实像”原理成像的，故A正确，BC错误； D．若该镜头的焦距为10cm，为了能成清晰的像（即缩小的实像），物距应大于二倍焦距，则人脸到镜头的距离应大于20cm，故D错误。 故选A。 6．如图所示，“探究凸透镜成像的规律”实验，O为凸透镜光心，位于“50cm”刻度处，刻度尺与主光轴重合。来自蜡烛的光束a、b均平行于主光轴，光束a经透镜折射后，折射光过主光轴上“60cm”刻度处。下列说法中正确的是（    ） A．该凸透镜的焦距为60cm B．烛焰经透镜成像的特点与投影仪成像特点相同 C．光束b经透镜折射后，折射光交主光轴上“50cm－60cm”刻度之间 D．仅改用焦距为5cm的凸透镜继续实验，蜡烛的像将左移 【答案】D 【解析】A．平行主光轴的光经凸透镜折射后过焦点，焦点到光心的距离为焦距，故由图可知，焦距为f=10.0cm，故A错误； B．此时物距 50.0cm-20.0cm=30.0cm 物距大于二倍焦距，故成倒立、缩小的实像，与照相机成像原理一致，故B错误； C．光束b与主光轴平行，折射后应该过焦点，故应该过60cm刻度线处，故C错误； D．改用焦距为5cm的凸透镜继续实验，凸透镜折光能力变强，使成像靠近凸透镜，即蜡烛的像会左移，故D正确。 故选D。 7．现代生活电子产品众多，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。图中关于近视眼及其矫正的原理图正确的是（　　） A．甲和丙 B．甲和丁 C．乙和丙 D．乙和丁 【答案】D 【解析】甲图成像在视网膜之后，是远视眼的成因；乙图成像在视网膜之前，是近视眼的成因；丙图佩戴凸透镜，是远视眼的矫正；丁图配戴凹透镜，是近视眼的矫正。故ABC错误，D正确。 故选D。 8．如图所示是用放大镜观察一只蚂蚁的情形，下列说法正确的是（　　） A．放大镜对光线起发散作用 B．蚂蚁位于放大镜的二倍焦距之外 C．人眼看到的是蚂蚁正立、放大的虚像 D．可以用光屏承接蚂蚁的像 【答案】C 【解析】A．放大镜是凸透镜，具有会聚光线的作用，故A错误； BC．放大镜成的是正立、放大的虚像，物距在一倍焦距以内，即蚂蚁位于放大镜的一倍焦距以内，故B错误，C正确； D．放大镜成的是虚像，虚像不能呈现在光屏上，故D错误。 故选C。 9．如图是用手机自拍杆进行自拍的情景。下列说法正确的是（    ） A．手机镜头相当于一个凹透镜 B．人通过镜头成倒立、缩小的实像 C．拍摄者应位于镜头的一倍焦距到二倍焦距之间 D．与手持手机自拍相比，利用自拍杆拍出头部的像更大 【答案】B 【解析】AB．手机镜头相当于一个凸透镜，其成像的原理是：当物距大于二倍焦距时，凸透镜成倒立缩小的实像，故A错误，B正确； C．当物距大于二倍焦距时，凸透镜成倒立、缩小的实像，拍摄者应位于镜头的二倍焦距以外，故C错误； D．自拍杆与直接拿手机自拍相比，利用自拍杆可以增大物距，减小人像的大小，从而增大取景范围，取得更好的拍摄效果，故D错误。 故选B。 10．如图所示是小明做实验的情景。烛焰通过凸透镜在光屏上得到清晰的像。下列说法中正确的是（　　） A．蜡烛位于凸透镜的2倍焦距以外 B．若想让像变小，蜡烛与光屏都应向左移动 C．放大镜成像规律与此情景相同 D．照相机成像规律与此情景相同 【答案】B 【解析】ACD．由图可知，物距小于像距，光屏上成倒立放大的实像，根据凸透镜成实像规律可知，此时物距 投影仪成像规律与此情景相同，放大镜成正立、放大的虚像；照相机成倒立、缩小的实像。故ACD错误； B．若想让像变小，由凸透镜成实像的规律：物远像近像变小可知，蜡烛与光屏都应向左移动，故B正确。 故选B。 11．如图a，蜡烛在光屏上能成一清晰的像。如果沿直径对称地切除透镜很小的一部分，如图所示，则下列说法中正确的是（　　） A．在a图中，如果一只小飞虫恰好落在透镜上的P点，不会在光屏上留下小飞虫的影子 B．在a图中，如果蜡烛向透镜不断靠近，则所成的像一直变大 C．在b图中，A、B合拢后，所成像情况与a图相同，只是亮度变低 D．在b图中，A、B合拢后，无论怎样移动光屏，在光屏上都不能成像 【答案】A 【解析】A．一只小飞虫恰好落在透镜上的P点上，位于透镜的一倍焦距内，不会成像在光屏上，故A正确； B．原来蜡烛在二倍焦距以外，靠近透镜过程中会经过焦点，而物体在凸透镜焦点上时不成像，当物距小于一倍焦距时，光屏上也看不到像。故B错误； CD．沿直径对称切除透镜很小一部分，相当于把凸透镜分成了上下两个小凸透镜，这两个小凸透镜的焦点及焦距和光心与原来的凸透镜是一样的，不移动时主光轴、焦点都是重合的，仍然可以成像；当把上面的小凸透镜下移后，该小凸透镜的主光轴也下移，成的像也下移，且去掉一小段透镜，物体发出的光线仍能成像，只是亮度变低；下面的与之相反，像向上移，即A、B合拢后，光屏上会成两个变暗的像，故CD错误。 故选A。 12．如图是小明完成实践性作业自制的照相机模型，纸筒A的一端蒙了一层半透明纸，纸筒B的一端嵌了一个凸透镜，两纸筒套在一起组成了一个模型照相机，为了在A端得到清晰的像，要调整A、B间的距离。下列关于此自制相机说法正确的是（　　） A．使用时，把A端对着室外，眼睛应对着B端向筒内观察，看像是否清晰 B．使用时，应把A端朝着明亮的室外，B筒朝着较暗的室内 C．如果看远处景物时像很清晰，再看近处景物时应该把B向外拉，增加A、B间的距离 D．当在此相机上看到远处楼房完整的像时，此时像距大于物距 【答案】C 【解析】AB．凸透镜成的实像，像和物体在透镜的两侧，使用时，把B端对着室外，眼睛应对着A端观察，通过调节A、B间的距离，使像成在半透明纸上，不用向筒内观察，故AB错误； C．如果看远处景物时像很清晰，再看近处景物时，物距变小，像距变大，应该把B向外拉，增加A、B间的距离，故C正确； D．当在此相机上看到远处楼房完整的像时，此时物距大于二倍焦距，像距在一倍焦距和二倍焦距之间，像距小于物距，故D错误。 故选C。 13．小明将凸透镜正对太阳光，在透镜下方，平行于透镜放一张纸，测出透镜与白纸间距s与对应的白纸被烤焦的时间t的关系，如图乙。当蜡烛、凸透镜、光屏位置如图丙所示时，光屏上恰好呈现烛焰清晰的像。下列说法中（　　） ①该透镜的焦距f为10cm ②丙图中，遮住凸透镜的部分区域，则光屏上烛焰的像不再完整 ③丙图中，将蜡烛移至45cm刻度处，向右移动光屏，能得到倒立、放大的实像 ④丙图中蜡烛、凸透镜、光屏位置不动，用焦距8cm凸透镜替换该透镜，向左移动光屏可再次成清晰的像 A．只有①②正确 B．只有②③④正确 C．只有①③④正确 D．只有①④正确 【答案】D 【解析】①．由乙图可知，当s=10cm时白纸被烤焦的时间最短，即当s=10cm时光线会聚的最集中，则该透镜的焦距f为10cm，故①正确； ②．丙图中，遮住凸透镜的部分区域，折射的光线将减少，光屏上烛焰的像将变暗，像仍然完整，故②错误； ③．丙图中，将蜡烛移至45cm刻度处，此时物距为5cm，小于一倍焦距，成的是正立放大的虚像，虚像无法用光屏承接，故③错误； ④．丙图中蜡烛、凸透镜、光屏位置不动，用焦距8cm凸透镜替换该透镜，透镜对光的会聚能力变强，需要向左移动光屏才可再次成清晰的像，故④正确； 综上所述，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 14．某同学在学习“眼球折光系统”一节时，制作了一个眼球模型，如图所示，烧瓶后壁相当于视网膜，烧瓶里放有一种透明液体表示玻璃体，则图表示的眼球模型和应采取的矫正措施分别是（　　） A．远视眼模型，用凸透镜矫正 B．近视眼模型，用凹透镜矫正 C．远视眼模型，用凹透镜矫正 D．近视眼模型，用凸透镜矫正 【答案】B 【解析】由题干图可知：像呈在视网膜的前方，所以该模型是近视眼，近视眼是由于晶状体曲度变大，会聚能力增强，即折光能力增强，应佩戴发散透镜（凹透镜），使光线推迟会聚，故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 15．如图所示，平面镜和凸透镜的主光轴垂直并处在凸透镜两倍焦距处，在凸透镜另一侧两倍焦距处有一个点光源S。现将平面镜向凸透镜靠近的过程中，关于点光源所成的像，下述结论中错误的是（　　） A．平面镜在移动过程中，最多只能成两个实像 B．平面镜移动到一定位置时，正好只成一个实像 C．平面镜移动到一定位置时，正好只成一个虚像 D．平面镜移动到一定位置时，正好既成一个实像，又成一个虚像 【答案】C 【解析】S本来是要在平面镜这一边的两倍焦距处成一个实像的，可是光线由于被平面镜挡住而不能会聚于二倍焦距处，而是反射后向二倍焦距处关于平面镜的对称点会聚。当这个对称点仍在透镜的平面镜这一侧（即平面镜在二倍焦距与一倍焦距之间），那么能够会聚，成一个实像，这个实像在一倍焦距以内，将再通过透镜成虚像，这是A和D的情况。而当平面镜在一倍焦距以内，那么对称点将在透镜的另一边，光线还没会聚又碰到透镜了，于是只能经透镜折射后成唯一的实像，跟S在同一边，这是B的情况，只有C选项是不可能的。 故选C。 二、填空作图题（本题共8个小题，23题4分，其余每空1分，共22分。） 16．手持一个凸透镜，在室内的白墙和窗户之间来回移动（离墙要近些）。观察到窗外景物在白墙上出现一个清晰的 （选填“正立”或“倒立”）、 （选填“放大”或“缩小”）的 （选填“虚”或“实”）像。这个现象启发我们，阴天可以用灯泡发出的光来代替太阳光测焦距。 【答案】 倒立 缩小 实 【解析】[1][2][3]由题意可知，当白墙上出现清晰的像时，物距大于像距，即物体位于透镜的两倍焦距以外，成倒立、缩小的实像。 17．许多超市为方便顾客结账，安装了“刷脸机”。“刷脸机”的摄像头实际上是一个凸透镜，人要站在“刷脸机”的二倍焦距以外，此时能成一个倒立、 的实像；当人远离“刷脸机”时，这个像的大小将 。 【答案】缩小 变小 【解析】[1]刷脸机的摄像头实际上是一个凸透镜，人要站在“刷脸机”的二倍焦距以外，此时能成一个倒立、缩小的实像。 [2]凸透镜成实像时，遵循物远像近像变小的规律，故当人远离“刷脸机”时，这个像的大小将变小。 18．如图所示，路引装置将路引投射在地面上，路引装置成像原理和 （选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）相同，路引装置与地面的距离越大，所成的像越 （选填“大”或“小”）。 【答案】 投影仪 大 【解析】[1]装置将路引投射在地面上，此时的物距在一倍焦距和二倍焦距之间，凸透镜成倒立、放大的实像，成像原理和投影仪一样。 [2]由凸透镜成实像时，物近像远像变大，路引装置与地面的距离越大，即像距越大，则所成的像越大。 19．如图是仿生机械眼球，该装置未来将用于代替有缺陷的人眼，它内部有一块具备自动变焦功能的微型凸透镜，眼球可随意观察一定范围内的物体，并将观察到的像成在内部固定不动的微型底片上，此仿生机械眼球的成像原理与 （选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）的工作原理相似。当眼球观察远处物体时，微型凸透镜的焦距与观察近处相比会 。 【答案】照相机 变大 【解析】[1]仿生机械眼球相当于一个凸透镜，与人眼的成像特点相同，即成倒立、缩小的实像，其成像原理与照相机的成像原理相同。 [2]与人眼类似，当该眼球观察远处物体时，在像距不变的情况下，凸透镜应自动变薄，对光的偏折能力变小，焦距变大，远处物体射来的光刚好会聚在底片上，眼球可以看清远处的物体。 20．如图是某同学准备制作的昆虫观察瓶，为便于观察瓶底小昆虫，可在瓶口处安装一块 透镜，若瓶口到瓶底的距离为10厘米，当选择透镜的焦距 （选填“大于”、“等于”或“小于”）10厘米时，能观察到小昆虫 的虚像。 【答案】 凸 大于 正立、放大 【解析】[1]在瓶口处安装一个透镜便于观察瓶底小昆虫放大的像，安装的应是凸透镜。 [2][3]放大镜是利用凸透镜物距小于焦距，成正立、放大的虚像工作的，所以当盒盖到盒底的距离为10cm时，物距是10cm，则选择的凸透镜的焦距要大于10cm才能成正立、放大的虚像。 21．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”）。 【答案】 10 投影仪 变大 【解析】[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。 22．用如图放大镜在同一位置观察同一个物体时，通过大镜片看到的“物体”比通过小镜片看到的“物体”小。在用放大镜观察物体时，物体与放大镜之间的距离应该满足的关系为 （写与焦距的关系）；且大镜片的焦距 （选填“大于”、“小于”或“等于”）小镜片的焦距；放大镜所成的像是 、放大的虚像（选填“正立”或“倒立”）。 【答案】 物距小于焦距 大于 正立 【解析】[1]在用放大镜观察物体时，看到的是正立、放大的虚像，故物体与放大镜之间的距离应该满足的关系为物距小于焦距。 [2]如图放大镜在同一位置观察同一个物体时，通过大镜片看到的“物体”比通过小镜片看到的“物体”小，即小镜片成的像较大；成虚像时，物体离焦点越近，成的像越大，题中对两个镜片来说，物距相同，则物体到小镜片的焦点更近，所以大镜片的焦距大于小镜片的焦距。 [3]用放大镜看到的像和物体方向是完全一致的，所以放大镜所成的像是正立的像。 23．（1）如图所示，凸透镜与凹透镜的一个焦点重合，请根据入射光线。 （2）如图所示，一条光线以45°角斜射入平面镜，请完成反射和折射的光路图。 【答案】（1） （2） 【解析】（1）已知凸透镜与凹透镜的一个焦点重合，则由图可知，凸透镜的右焦点和凹透镜的左焦点重合；过凸透镜焦点的光线，经过凸透镜折射后，平行于主光轴射出；平行于主光轴的光线，经过凹透镜折射后，折射光线的反向延长线要过凹透镜的虚焦点，如下图所示： （2）过入射点垂直于镜面作出法线，根据反射角等于入射角得，入射角为 因为入射光线垂直于凸透镜的主光轴，则经平面镜反射的光线平行与主光轴射出，经凸透镜折射后过凸透镜另一侧的焦点，如图所示： 三、实验探究题（本题共3个小题，24小题8分，25小题11分，26小题14分，共33分。） 24．某小组同学用如图甲的装置“探究凸透镜成像特点”，其中凸透镜的焦距为15cm。他们进行实验的同时在坐标纸上记录蜡烛与光屏上像的位置和大小，如图乙。（用带箭头的线段表示物或像，A'、B'分别表示蜡烛在A、B处像的位置） (1)当蜡烛、凸透镜、光屏位于甲图中的位置时，在光屏上能观察到清晰的像。此实验现象可以说明 的成像特点（选填照相机、幻灯机或放大镜）；若保持透镜位置不变，仅将蜡烛和光屏位置交换，光屏上可观察到倒立 的实像，理由是 。 (2)若当他们把蜡烛放在C位置时，在光具座上无论怎样移动光屏都不能得到清晰的像。为了让蜡烛在C位置的像成在光具座上的光屏上，他们采用了两种做法。 做法一：保持蜡烛和透镜的位置不变更换凸透镜，在光具座上移动光屏，光屏上又出现了清晰的像，这表明像距变小，由此推断更换的凸透镜焦距 （变大/变小）。 做法二：保持蜡烛和透镜的位置不变，在蜡烛和透镜之间再放置一个凸透镜，在光具座上移动光屏，光屏上又出现了清晰的像。由此联系实际，远视眼的晶状体焦距较 （大/小），将近处物体的像成在视网膜 （前/后）方，故需配戴 透镜矫正。 (3)小明在实验中将蜡烛从略大于一倍焦距处逐渐远离凸透镜，物距u随时间t的变化图像如图丙所示，则像距v与t的大致变化关系为图中的_________。 A． B． C． D． 【答案】(1) 幻灯机 缩小 在光的折射中，光路是可逆的 (2) 变小 大 后 凸 (3)C 【解析】（1）[1]从图乙中可以看出，蜡烛在A、B位置时 成的是倒立放大的实像，应用是幻灯机。 [2][3]由于在光的折射中，光路是可逆的，仅将蜡烛和光屏位置交换，像距小于物距，成的是倒立、缩小的实像。 （2）[1]保持蜡烛和透镜的位置不变，更换凸透镜，光屏上又出现了清晰的像，焦距变小，此透镜焦距小于15cm。 [2][3][4]产生远视眼的原因是，晶状体太薄，折光能力太弱，焦距变大，近处的物体的像成在视网膜之后，因此远视眼看不清近处的物体，可以用凸透镜的镜片进行矫正。 （3）当物距大于焦距时凸透镜成的是实像；将蜡烛从略大于一倍焦距处逐渐远离凸透镜，物距变大，像距则变小，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 25．实验小组同学们用如图所示的实验器材做“探究凸透镜成像规律”的实验： (1)实验开始时，小东在如图所示位置放置好了点燃的蜡烛、凸透镜、光屏，并调整蜡烛的焰心、透镜的光心和光屏的中心在 ； (2)小东观察到蜡烛在如图甲所示的位置时，可以在光屏上观察到清晰的等大、倒立的实像。由此他判断出实验所用透镜的焦距为 cm； (3)小东把点燃的蜡烛向左移到光具座的10cm刻度线处，他又向 （选填“左”或“右”）移动光屏到适当的位置，才能再次在光屏上观察到了一个清晰的实像； (4)随着实验的进行，蜡烛燃烧得越来越短，可以观察到光屏上的像向 移动，为方便实验继续进行，应将蜡烛适当向 移动（均选填“上”或“下”）。 (5)而小华多准备了一个平行光光源（接通电源后可发出平行光），她进行了如图乙的实验：将凸透镜固定在图示位置，光源发出平行于主光轴的光照射到凸透镜上，在透镜另一侧移动光屏直到屏上的光斑最小，小华将光源由图示位置缓慢向右移到35cm刻度线处，观察到光屏上光斑______（填字母）； A．缓慢变大 B．缓慢变小 C．大小不变 D．逐渐消失 (6)此时，小华用不透明纸将透镜遮去一半，屏上将得到 （选填“完整”或“一半”）的像。小华将光屏取走，那么 （填字母）； A．不可能再看到像　　B．烛焰不再成像 C．烛焰经凸透镜成虚像　　D．烛焰仍成实像且像仍在原处 (7)在烛焰和凸透镜之间放一眼镜的镜片，发现光屏上的像由清晰变模糊了。将光屏向靠近凸透镜的方向移动适当距离后，光屏上再次呈现清晰的像，则该眼镜的镜片是 （填“凸透镜”或“凹透镜”），可用于矫正 （填“近视眼”或“远视眼”） (8)小阳同学回想起白光经三棱镜后，光屏上自上而下出现了红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的色带（如图丁所示），受此启发，于是他选取焦距为10cm的凸透镜，用红光和蓝光来进行图丙的实验，实验结论：对同一凸透镜， 的焦距大些。 【答案】(1)同一高度 (2)15.0 (3)左 (4) 上 上 (5)C (6) 完整 D (7) 凸透镜 远视眼 (8)红光 【解析】（1）为了使像成在光屏的中央，实验开始前，首先在光具座上依次安装蜡烛、凸透镜和光屏并进行调节，使它们的中心在同一高度处。 （2）当凸透镜成的像是等大的倒立的实像时，物距和像距均为焦距的2倍。由图可知 u=v=30.0cm 则凸透镜的焦距为15.0cm。 （3）由“物近像远像变大”可知，当把点燃的蜡烛由图中所示位置向左移至光具座的10cm刻度时，此时物距变大，故向左移动光屏才会得到一个清晰的实像。 （4）[1]随着蜡烛的燃烧，蜡烛越来越短，根据光线过光心不改变方向，可以可以观察到光屏上的像向上移动。 [2]为方便实验继续进行，应将蜡烛适当向上移动，使烛焰的中心与透镜、光屏的中心重新在同一高度，故应将蜡烛适当向上移动。 （5）由图乙可知，光点到凸透镜的距离为10.0cm，所以凸透镜的焦距为10.0cm。光源从图示的位置，向右移到35厘米处，它依然是平行光，所以折射光线仍然会聚到焦点上，因此光屏上的光斑大小不发生变化。 故选C。 （6）[1]此时，用不透明纸将透镜遮去一半，则剩余半部分仍能够折射成像，所以光屏上仍能成完整的像，大小不变，由于像的光线变少，所以像的明暗程度将变暗。 [2]光屏是用来显示像的，无论有没有光屏，烛焰仍成实像且像仍在原处。 故选D。 （7）[1][2]在烛焰和凸透镜之间放一眼镜的镜片，发现光屏上的像由清晰变模糊了，将光屏向靠近凸透镜的方向移动适当距离后，光屏上再次呈现清晰的像，说明像距变小了，提前会聚成像了，说明该透镜对光有会聚作用，故放置的是凸透镜，凸透镜能矫正远视眼。 （8）由图丙可知，红光通过三棱镜的偏折程度最小，紫光通过三棱镜的偏折程度最大，故对同一凸透镜，红光的焦距大些。 26．探究凸透镜成像特点 (1)将器材按照顺序摆放，点燃蜡烛后，调节凸透镜、光屏、 的高度大致在 上。目的是使像成在 。 (2)如图1所示，a、b、c、d、e是透镜主光轴上的点，其中当蜡烛在 、 点时，可以看到缩小、 的 像。 (3)将蜡烛移动到 点，此时不能在光屏成像。需要透过 观察烛焰，说明此时成的是 像（选填“虚”或“实”）。 (4)如图所示，某同学用自制的水透镜来探究凸透镜成像规律，当向水透镜里注水时，水透镜的焦距将减小；当从水透镜里抽水时，水透镜的焦距将变大。 ①如图2所示，一束光平行于主光轴射向水透镜，在光屏上得到一个最小最亮光斑，则水透镜的焦距为 cm。实验前，应调节烛焰、水透镜和光屏三者中心，使烛焰和光屏的中心在水透镜的主光轴上； ②该同学移动蜡烛、水透镜和光屏至图3所示位置时，恰能在光屏上看到清晰的像，利用此成像特点可制成 （填“照相机”或“投影仪”）；若仅将蜡烛与光屏位置对调，则在光屏 （填“能”或“不能”）看到清晰的像； ③在图3所示实验场景下，该同学把自己的眼镜给水透镜“戴上”（如图4所示），当从水透镜中抽出适量的水后，再次在光屏上观察到清晰的像，由此判断该同学戴的是 （填“近视”或“远视”）眼镜。 【答案】(1)烛焰 同一高度 光屏中央 (2) e d 倒立 实 (3) a 凸透镜 虚 (4) 8.0 照相机 能 远视 【解析】（1）[1][2][3]为了使像成在光屏中央，应调整调节凸透镜、光屏、烛焰的高度在同一高度。 （2）[1][2][3][4]根据凸透镜的成像规律，当u＞2f时，成倒立、缩小的实像，由图可知，e、d两点大于二倍焦距，成倒立、缩小的实像。 （3）[1][2][3]由凸透镜的成像规律可知，将蜡烛移动到a点，即物距小于一倍焦距，此时成正立、放大的虚像，不能用光屏承接，需要透过凸透镜来观察烛焰。 （4）①[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，由图2可知，透镜在10.0处，光屏在18.0cm处，则此时焦距为8.0cm。 ②[2]该同学移动蜡烛、水透镜和光屏至图3所示位置时，此时物距大于像距，由凸透镜的成像规律可知，成倒立、缩小的实像，照相机是利用该原理制成的。 [3]若仅将蜡烛与光屏位置对调，根据在光的折射中光路是可逆的可知，在光屏上仍能看到清晰的像，此时物距和像距与对调前刚好相反。 ③[4]当从水透镜中抽出适量的水后，水透镜的会聚能力减弱，像会往后移，但仍在光屏上观察到了清晰的像，说明在抽水前像向前移了，由此可知，该眼镜对光有会聚作用，是凸透镜，即远视眼镜。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！6 学科网（北京）股份有限公司 $$