第五章透镜及其应用基础练习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基础练习 一、单选题 1．用如图所示自拍杆给自己拍照，与直接拿手机相比，用自拍杆拍照（　　） A．增大了物距   像变大 B．增大了物距   像变小 C．增大了像距   像变大 D．增大了像距   像变小 2．将一物体放在凸透镜前，使物距依次为8cm、18cm和24cm，分别得到放大的虚像、放大的实像和缩小的实像，则凸透镜的焦距f满足关系式（　　） A．f＜8cm B．8cm＜f＜18cm C．9cm＜f＜12cm D．18cm＜f＜24cm 3．丽丽用同一凸透镜先后两次观察同一书本上的字，看到如图所示的两种情景，下列说法正确的是（　　） A．甲图中成的是虚像，乙图中成的是实像 B．甲、乙两图成像原理都是光的直线传播 C．甲图中书本上的字到凸透镜的距离比乙图中书本上的字到凸透镜的距离大 D．甲图中的成像规律可应用于投影仪，乙图中的成像规律可应用于照相机 4．如图所示的红外摄像机常被用于野生动物的保护和生态环境监测。下列说法正确的是（　　） A．摄像机的镜头相当于凹透镜 B．动物靠近摄像机镜头时，所成的像逐渐变小 C．动物远离摄像机镜头时，所成的像逐渐变大 D．在拍摄录像时，动物在摄像机镜头的两倍焦距以外 5．在探究“凸透镜成像规律”的实验中，蜡烛、凸透镜和光屏在光具座上的位置如图所示，此时在光屏上得到烛焰清晰的像，若保持凸透镜位置不动，将蜡烛移到光具座的35cm刻度处，对于此时像的性质判断正确的是（　　） A．一定是缩小的像 B．一定是放大的像 C．可能是等大的像 D．可能是正立的像 6．在一些超市，消费者结账时可以使用刷脸支付。结账时，消费者站在摄像头前约1m的位置，面对镜头，系统进行扫描拍照来确认信息。对于此过程，下列说法正确的是（　　） A．进行扫描拍照的镜头是一个凸透镜，焦距可能是2m B．如果让自己的像变小一点，消费者应该靠近镜头 C．“刷脸”时，面部经摄像头成正立、缩小的虚像 D．“刷脸”时，面部应位于摄像头2倍焦距之外 7．随着科技的发展，手机的功能不再局限于打电话，很多人喜欢用手机拍照记录生活中的点点滴滴。图中甲、乙是小明去公园游玩时用手机拍下的两张蝴蝶照片。下列说法正确的是（　　） A．手机摄像头的镜头对光线有发散作用 B．拍摄蝴蝶时，蝴蝶在镜头的二倍焦距与一倍焦距之间 C．保持摄像头焦距不变，拍摄乙时比拍摄甲时手机离蝴蝶更近 D．青少年长时间使用手机很容易导致近视，近视眼应该佩戴凸透镜来矫正 8．小明用自制的“水凸透镜”探究凸透镜成像规律，当蜡烛、“水凸透镜”和光屏位于如图所示的位置时，光屏上呈现烛焰清晰的像，下列说法正确的是（　　） A．此时成像特点与照相机的相同 B．此时“水凸透镜”的焦距为15.0cm C．调节“水凸透镜”的厚度不能改变其焦距 D．蜡烛燃烧变短，光屏上的像会向上移动 9．如图所示是探究凸透镜成像规律的实验装置，实验中所使用的透镜焦距为10cm，将蜡烛分别放在甲、乙、丙、丁四个位置，观察光屏上成像情况（光屏位置未标出）。下列说法正确的是（    ）    A．蜡烛在甲位置时，光屏到透镜的距离将大于20cm B．将蜡烛从甲位置移到乙位置，需将光屏向右移动才能再次得到清晰的像 C．蜡烛在甲、乙两个位置时，光屏上所成像的大小是完全一样的 D．将蜡烛从丁移到丙位置时，光屏上一直能成像，且逐渐变小 10．在“探究凸透镜成像规律”的实验中，当烛焰、凸透镜、光屏在下图所示的位置时，恰能在光屏上得到一个清晰的像。利用这个成像规律可以制成（　　） A．照相机 B．潜望镜 C．放大镜 D．放映机 11．某实验小组做“探究凸透镜成像的规律”的实验时，蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上如图所示位置时，烛焰恰能在光屏上成清晰的像（像未画出），下列说法正确的是（　　） A．图中成像原理与投影仪成像原理相同 B．蜡烛燃烧变短，光屏上像的位置会下降 C．凸透镜不动，只将蜡烛移到15cm刻度线处，光屏向左移动到适当位置才能呈现清晰的烛焰像 D．凸透镜不动，只将蜡烛移到5cm刻度线处，光屏向左移动到适当位置才能呈现清晰的烛焰像 12．图中方框内的一个光学器件应是（　　） A．凸面镜 B．凸透镜 C．凹面镜 D．凹透镜 13．小强同学在光具座上做“研究凸透镜成像”的实验，当光屏、透镜及烛焰的相对位置如图所示时，恰能在光屏上得到一个清晰的像。由此判断，他所用凸透镜的焦距（　　）    A．一定大于20cm B．一定在10cm到15cm之间 C．一定小于10cm D．一定在15cm到20cm之间 14．根据图的光线可知：使光线传播方向发生改变的一个光学器件应是（　　） A．平面镜 B．凸透镜 C．凹镜 D．凸镜 二、填空题 15．全国中学生体质健康调研数据表明：中学生近视发生率约为55%，且急剧低龄化。如图所示， 图表示近视眼的光路示意图，矫正近视眼应配戴 透镜制成的眼镜；小明用爷爷的老花镜正对着太阳，再把一张纸放在它的下面，移动眼镜，在纸上会呈现一个最小、最亮的光斑，则老花镜对光线有 作用。 16．如图为中央电视台自主研发了一款特种摄像设备——“猎豹”，专门用于2022年北京冬奥会速度滑冰赛事的转播工作。“猎豹”跟踪拍摄运动员比赛，拍摄出的像成 （选填“正立”或“倒立”）、 （选填“放大”或“缩小”）的实像。要想运动员的像更大一些，镜头应该 （选填“远离”或“靠近”）运动员。 17．如图甲所示，在白纸上画两个箭头，放到装有半杯水的玻璃杯后一定距离，观察到如图乙所示的现象。此时玻璃杯下半部分相当于一个 ，使下方箭头成缩小的实像。若将白纸紧贴玻璃杯，与图乙中的像相比，下方箭头的像将会发生的具体变化是 （写出一条即可）。 18．小明同学利用如图装置探究凸透镜成像规律。他依次将箭头状的物体放在A、B、C三个位置，并且操作正确。请判断：物体放在 点成像的特点是投影仪的原理；物体放在 点时，光屏上的像是最大的。物体在 点成像的像距小于物距。 19．平行光经凹透镜折射后的各折射光线发散而不会聚于一点，这些折射光线的 的会聚点称为“虚焦点”。 20．如图所示为兴趣小组制作的名为“倒转穹顶”的作品，图中实现倒转穹顶的光学器件是 透镜，若将光学器件适当靠近人眼，像的大小将 。用与该光学器件类型相同的眼镜可矫正 眼。 21．某汽车司机下车时，随手将一瓶矿泉水放在仪表台上，如图所示。不料因阳光照射、水瓶聚光，车内物品被点燃引起火灾。太阳光经过矿泉水瓶发生了 （选填“反射”或“折射”），矿泉水瓶相当于 。因此，提醒大家在车内不要放置有聚光效果的物品。 三、实验题 22．在“探究凸透镜成像规律”的实验中。 实验序号 物距u/cm 像距v/cm 像的性质 1 60 20 倒立、缩小、实像 2 30 30 倒立、缩小、实像 3 20 4 10 （1）如图甲，把蜡烛、凸透镜、光屏依次摆放在光具座上，并将蜡烛烛焰和光屏的中心调到凸透镜的主光轴上，目的是使像成在 ； （2）按要求进行观察和测量，并将部分观测情况记录在上表中： ①当物距u=20cm时，像距v= cm； ②当物距u=10cm时，像的性质是 （仿照表格中的样式填写）； （3）将上述实验中透镜更换成另一个焦距为10m的凸透镜，光屏上的像变模糊了，为了使光屏上的像恢复清晰，可向 （填“靠近”或“远离”）凸透镜的方向移动蜡烛； （4）光屏已呈现清晰的像，此时一只小飞虫落在了凸透镜上，光屏上是否出现飞虫的像? （选填“是”或“否”）。 23．小明利用如图所示的器材探究凸透镜成像规律。    （1）安装好器材后，调节烛焰、凸透镜和光屏，使它们三者中心在 ； （2）如图甲所示，用一束平行光平行于凸透镜主光轴入射，前后移动光屏最终得到一个最小、最亮的光斑，则该凸透镜的焦距为 cm； （3）如图乙所示，光屏上得到了烛焰清晰的像，将一个凹透镜放在蜡烛和凸透镜之间，光屏上的像变得模糊了，向 （选填“左”或“右”）移动光屏，像又变得清晰了，用这种方法可以矫正 （选填“近视”或“远视”）眼。 24．小明正在实验室做“探究凸透镜成像规律”的实验。 (1)为使凸透镜所成的像位于光屏中央，应调节烛焰和光屏的中心位于凸透镜的 上； (2)老师告诉小明该凸透镜的焦距为10.0cm，小明将蜡烛、透镜和光屏按图甲所示位置放置时，小明发现光屏上呈现的像不是很清晰，当将光屏调节至图乙位置时恰能成清晰的像，这说明该凸透镜的焦距 （大于/等于/小于）10.0cm，此时光屏上成的是 （放大/等大/缩小）的实像； (3)小明经过反复调节，发现当蜡烛和透镜调至图丙位置时，光屏上恰好成清晰等大的实像，由此可知，该透镜的焦距为 cm； (4)实验中，小明在蜡烛这一侧观察时，偶然发现了烛焰的三个像，除了在光屏上有实像外，在凸透镜上还有两个缩小的像，分别一倒一正，为了进一步确定成像的情况，他将烛焰换成“F”形发光二极管，发现成像如图丁，由此可以初步判断：上面正立的是 （虚/实）像，是由凸透镜靠近光源的镜面对光的 （反射/折射）形成的。 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： 1．B 【详解】根据凸透镜成实像时，物距越大，像距越小，像越小，可知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B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 2．C 【详解】当物距为8cm时所成的像是正立放大的虚像，此时u<f，即f>8cm；当物距为18cm时所成的像是倒立、放大的实像，此时f<u<2f，所以9cm<f<18cm；当物距为24cm时，成倒立、缩小的实像，此时u>2f，即f<12cm，综上可得9cm<f<12cm。 故选C。 3．A 【详解】A．实像都是倒立的，虚像都是正立的，则甲图中成的是虚像；乙图中成的是实像，故A正确； B．图中都是使用凸透镜观察物体，光透过凸透镜会发生折射，故B错误； C．甲图成正立、放大的虚像，物距小于焦距；乙图成倒立、放大的实像，物距大于一倍焦距小于二倍焦距，所以甲图中书本到凸透镜的距离更小，故C错误； D．根据凸透镜的成像规律可知，甲图中成像规律可应用于放大镜；乙图中成像规律可应用于投影仪，故D错误。 故选A。 4．D 【详解】A．摄像机的成像原理和照相相相似，摄像机的镜头相当于凸透镜，故A错误； B．动物靠近摄像机镜头时，物距变小，像距变大，所成的像逐渐变大，故B错误； C．动物远离摄像机镜头时，物距变大，像距变小，所成的像逐渐变小，故C错误； D．在拍摄录像时，成像的原理和照相机相似，动物在摄像机镜头的两倍焦距以外，故D正确。 故选D。 5．B 【详解】由图可知，物距大于像距，此时成倒立缩小的实像，因此物距大于2倍焦距，像处于1倍和2倍焦距之间，物距 像距 由上分析得 解得 将蜡烛移到光具座的35cm刻度处时，物距 处于1倍和2倍焦距之间，所以成倒立放大的实像，故B正确。 故选B。 6．D 【详解】ACD．摄像头是利用物体位于凸透镜二倍焦距之外成倒立、缩小、实像的原理工作的，即 2f<1m 则焦距应小于0.5m；“刷脸”时，面部应位于摄像头两倍焦距之外，经摄像头成倒立缩小的实像，故AC错误，D正确； B．要使得像变小，像距变小，物距变大，则刷脸时消费者应该远离镜头，故B错误。 故选D。 7．C 【详解】A．摄像头的镜头相当于凸透镜，对光线有会聚的作用，故A错误； B．拍摄时，u＞2f时，凸透镜成倒立缩小的实像，故B错误； C．分析图甲和乙，乙图的像比甲图大，根据凸透镜成实像时，物距减小，像距增大，像增大，可知拍摄乙照片比拍摄甲照片摄像头离雕像近些，故C正确； D．近视眼是由于人眼的晶状体变厚，会聚能力增强，像呈在视网膜的前方，故应佩戴发散透镜，使光线发散，即近视眼镜的镜片是凹透镜，故D错误。 故选C。 8．D 【详解】A．由图可知，物距 像距 物距小于像距，成倒立放大的实像，成像特点与照相机不同，故A错误； B．由A分析，物距小于像距，凸透镜成倒立放大的实像，所以满足，，即，，所以，故B错误； C．“水凸透镜”的厚度变大，会聚作用变强，其焦距变小，“水凸透镜”的厚度变小，会聚作用变弱，其焦距变大，所以调节“水凸透镜”的厚度能改变其焦距，故C错误； D．蜡烛燃烧变短，烛焰的位置向下移动，根据光线过透镜的光心不改变方向可知，像的位置向上移动，故D正确。 故选D。 9．B 【详解】A．根据题意知，凸透镜的焦距为10cm，当蜡烛在甲位置时，到凸透镜的距离大于2f，成倒立、缩小的实像，光屏到凸透镜的距离应大于10cm小于20cm，故A错误； B．将蜡烛从甲位置移到乙位置，物距变小，像距变大，像变大，需将光屏向右移动才能再次得到清晰的像，故B正确； C．乙位置到凸透镜的距离也大于2f，虽然甲、乙两个位置都能成倒立、缩小的实像，但是缩小的程度是不同的，从甲移到乙，物近像远像变大，因此甲处成的像小于乙处成的像，故C错误； D．蜡烛在丁位置时，到凸透镜的距离小于f，成正立、放大的虚像，从丁到丙过程中，成像经历从虚像到实像的过程，因此光屏上不是一直有像，故D错误。 故选B。 10．D 【详解】图中的物距小于像距，且凸透镜成的倒立、放大的实像。 A．当u＞2f时，f＜v＜2f，成倒立、缩小的实像，照相机、摄像机就是根据这个原理制成的，故A不符合题意； B．潜望镜是根据平面镜成像的原理制成的，故B不符合题意； C．当u＜f时，成正立、放大的虚像，放大镜就是根据这个原理制成的，故C不符合题意； D．当f＜u＜2f时，v＞2f，成倒立、放大的实像，放映机、投影仪就是根据这个原理制成的，故D符合题意。 故选D。 11．D 【详解】A．由图可知，物距大于像距，此时成倒立、缩小的实像，与照相机成像原理相同，故A错误； B． 蜡烛燃烧变短，根据过光心的光线传播方向不变可知，光屏上像的位置会上升，故B错误； C．凸透镜不动，只将蜡烛移到15cm刻度线处，物距减小，根据“成实像时，物近像远像变大”可知，光屏应向右移动到适当位置才能呈现清晰的烛焰像，故C错误； D．凸透镜不动，只将蜡烛移到5cm刻度线处，物距变大，根据“成实像时，物远像近像变小”可知，光屏向左移动到适当位置才能呈现清晰的烛焰像，故D正确。 故选D。 12．D 【详解】由图可以看出，光线能够经光学元件透过去，所以图中可能为透镜，将图中的出射光与入射光进行比较：折射光线相对于镜前的光线是发散了，所以应该是一个对光线有发散作用的镜子，故为凹透镜。如图所示： 故选D。 13．B 【详解】从图中可以看出，物距为20cm，像距为30cm，像距大于物距，说明此时凸透镜成的是放大、倒立的实像，此时物距、像距满足 ， 解得 故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 14．D 【详解】由图可以看出光线发生了反射，故一定是面镜而不是透镜。其次，根据光线由会聚变为平行，可推得此面镜一定是凸面镜，凹面镜对光线有会聚作用，只能使会聚光线的会聚程度增加。故ABC不符合题意， D符合题意。 故选D。 15． 乙 凹 会聚 【详解】[1]近视眼成像在视网膜的前方，故乙图表示近视眼的光路示意图。 [2]要将像成在视网膜上，需要先将光线进行发散，故近视眼需要配戴凹透镜矫正。 [3]将老花镜正对着太阳，再把一张纸放在它的下面，移动眼镜，在纸上会呈现一个最小、最亮的光斑，说明老花镜是凸透镜，对光线有会聚作用。 16． 倒立 缩小 靠近 【详解】[1][2]摄像机的镜头相当于一个凸透镜，拍摄时物体在二倍焦距之外，成倒立、缩小的实像。 [3]要想使被拍摄运动员的像更大一些，由凸透镜成实像的规律可知，应减小物距，增大像距，所以镜头应该前伸一些，并靠近运动员。 17． 凸透镜 箭头方向发生改变 【详解】[1]由玻璃杯的形状可知杯内装水后，中间厚，边缘薄，故杯子下部装水后相当于一个凸透镜。 [2]若将白纸紧贴玻璃杯，说明物距很小，在玻璃杯的一倍焦距内，根据凸透镜的成像规律可知，此时成正立放大的实像，故下面的箭头的像朝左，即箭头的方向发生改变。 18． B B A 【详解】[1]当物距在一倍焦距和二倍焦距之间时，凸透镜成倒立、放大的实像，其应用是投影仪，所以物体放在B点成像的特点是投影仪的原理。 [2]能被光屏接收到的像是实像，若像最大，则像距最大，物距最小，故B点的实像是最大的。 [3]像距小于物距时，成的是倒立、缩小的实像，物距应大于二倍焦距，故物体在A点成像的像距小于物距。 19．反向延长线 【详解】凹透镜对光线有发散作用，平行光线经凹透镜折射后的各折射线发散而不会聚于一点、这些折射光线的反向延长线会聚点称为虚焦点。 20． 凸 变小 远视 【详解】[1]根据图示可知，此时成的是倒立、缩小的像，这是凸透镜成像。 [2]若将光学器件适当靠近人眼，物距变大，像距变小，像的大小将变小。 [3]凸透镜对光线具有会聚作用，而远视眼是像成在了视网膜后面，故用凸透镜制作的眼镜可矫正远视眼。 21． 折射 凸透镜 【详解】[1][2]装有水的矿泉水瓶相当于一个凸透镜，中间厚边缘薄；由于凸透镜对光线的会聚作用，射入车内的光线经矿泉水瓶折射后集中于它的焦点上，时间一长正好使放置于此处的物品起火。 22． 光屏的中央 60 正立、放大、虚像 靠近 否 【详解】（1）[1]该实验需要将蜡烛烛焰和光屏的中心调到凸透镜的主光轴上，使三者的中心在同一高度，目的是使像成在光屏的中央。 （2）①[2]由于光的折射现象中光路是可逆的，根据第1次实验数据，当物距u=60cm时，像距v=20cm，可知第3次实验数据，当物距u=20cm时，像距v=60cm。 ②[3]由表格中第2次实验数据可知 u=v=2f=30cm 解得f=15cm，第4次实验，物距 u=10cm<f=15cm 则所成的是正立放大的虚像。 （3）[4]将上述实验中透镜更换成另一个焦距为10m的凸透镜，凸透镜焦距变小，折光能力变强，所成的像会更靠近凸透镜，为了使光屏上的像恢复清晰，应增大像距，减小物距，故可向靠近凸透镜的方向移动蜡烛。 （4）[5]该实验是光源烛焰通过凸透镜成像，小飞虫落在了凸透镜上，遮挡了一部分光线，但仍有光线通过凸透镜，故不影响烛焰成完整的像，小飞虫在一倍焦距以内，不能成实像，因此光屏上不会出现飞虫的像。 23． 同一高度 10.0 右 近视 【详解】（1）[1]为了使像成在光屏中央，应调节烛焰、凸透镜和光屏，使它们三者中心在同一高度。 （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＝40.0cm﹣30.0cm＝10.0cm （3）[3][4]如图乙所示，光屏上得到了烛焰清晰的像，将一个凹透镜放在蜡烛和凸透镜之间，光屏上的像变得模糊了，凹透镜对光线具有发散作用，会推迟光线会聚成像，要使光屏上成清晰的像，应向右移动光屏；用这种方法可以矫正近视眼。 24． 主光轴 大于 放大 11.0 虚 反射 【详解】(1)[1]为使凸透镜所成的像位于光屏中央，应调节烛焰中心、光屏中心、凸透镜的光心在同一高度上，即调节烛焰和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上。 (2)[2][3]当将光屏调节至图乙位置时恰能成清晰的像，此时物距小于像距，说明此时物距大于焦距小于二倍焦距，所以该凸透镜的焦距大于10.0cm，光屏上成倒立、放大的实像。 (3)[4] 当光屏上恰好成清晰等大的实像时，物距和像距均等于二倍焦距，如图物距为22.0cm，所以焦距为11.0cm。 (4)[5][6]凸透镜靠近光源的镜面可以起到凸面镜的作用，由于对光的反射而使物体形成正立、缩小的虚像。 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 $$