5.3凸透镜成像的规律 同步习题 2024-2025学年人教版（2024）物理八年级上学期

凸透镜成像的规律 同步习题 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．如图所示，OO′为凸透镜的主光轴，有一个点光源放在凸透镜的正前方。当点光源放在A点时，成像在B点，当点光源放在B点时，成像在C点，如图所示，则凸透镜的位置在（  ） A．C点右侧 B．BC之间 C．AB之间 D．A点左侧 2．小明在光具座上做“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32厘米 B．一定小于12厘米 C．一定在12厘米到16厘米之间 D．一定在16厘米到24厘米之间 3．对于凸透镜成像的有关知识，下列说法正确的是（　　） A．只能成放大的像，不能成缩小的像 B．只能成缩小的实像，不能成放大的实像 C．不能成倒立的虚像，可以成正立的实像 D．既能成倒立的像，又能成正立的像 4．小雷做“探究凸透镜成像的规律”的实验时，蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图所示，这时烛焰在光屏上成清晰的像（像未在图中画出来）。下列说法正确的是（　　） A．该凸透镜的焦距范围是15cm＜f＜30cm B．将蜡烛移到25cm刻度线处，凸透镜不动，光屏向左移动到适当位置才能呈现清晰的烛焰像 C．将凸透镜移到20cm刻度线处，此时光屏上能呈现清晰的倒立、等大的实像 D．图中光屏呈现的是烛焰倒立、缩小的实像 5．人脸识别系统是一项新兴的生物识别技术，在车站，当旅客距安检口0.5~1.2m处时，安装在安检口的人脸识别系统的摄像机就可以对其面部特征进行快速核对，如图所示，由此判断，人脸识别系统的摄像机的镜头（　　） A．相当于凸透镜，焦距可能为0.2m B．相当于凹透镜，焦距可能为0.8m C．相当于凸透镜，焦距可能为0.8m D．相当于凹透镜，焦距可能为0.2m 二、填空题 6．小涵同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中，绘制了如图所示的图像（v表示像到凸透镜的距离，u表示物体到凸透镜的距离），用该凸透镜作放大镜使用时，被观察的物体到透镜的距离应该在 cm以内；把物体从距凸透镜20cm处移动到距凸透镜2cm处的过程中，像的大小将 （选填“变大”、“变小”、“先变小再变大”、“先变大再变小”）。 7．2021年12月9日，航天员王亚平在太空中为大家直播演示了很多有趣的小实验，其中最引人注目的就是“神奇的太空小水球”如图，一开始王亚平将水注入水膜之中最终形成一个漂亮的完整水球，可以看到一个倒立的 像，这个水球相当于一个 。随后，王亚平向水球里注射一个气泡，神奇的一幕发生了，水球里竟然形成了一正一反的两个人像，注入气泡后，中间部分相当于两个 组成的（以上两空选填“平面镜”､“凸透镜”或“凹透镜”）。 8．在“探究凸透镜成像的规律”的实验中，首先要使凸透镜和光屏的中心跟 的中心大致在同一高度，以保证凸透镜所成的实像落在光屏的 。实验中保持凸透镜位置不变（如图所示），当蜡烛移到距A点5厘米刻度处时，光屏放置在B、C、D、E中的某一点恰好得到清晰等大的实像，则凸透镜焦距为 厘米。 9．2021年12月9日15时40分，中国空间站“天宫课堂”开讲。在参观太空家园环节，王亚平老师给我们展示了冰箱里的苹果，苹果的质量与在地球上时相比 （选填“变大”、“变小”或“不变”，忽略水分散失问题）。太空真奇妙，微重力下，表面张力显神威，水膜注水变水球，如图中甲图所示，我们通过水球看到了王亚平老师倒立、缩小的像，此时的水球相当于一个 。在水球中间注入一个气泡，水球中气泡位置又看到一个正立、缩小的虚像。这是因为与气泡同高度的位置，水的形状相当于两个 镜。 10．手机扫码付款已成为当下流行的一种支付方式，如图所示是手机扫码的过程，则二维码应位于摄像头的 （选填“二倍焦距以外”“一倍焦距与二倍焦距之间”或“一倍焦距以内”），所成的像为倒立、 （选填“放大”“等大”或“缩小”）的实像。 三、简答题 11．认真观察如图所示的投影仪，结合平时学习得到的有关知识，完成下列问题： （1）投影仪上的平面镜的作用是什么？ （2）除屏幕上的像与投影片的景物上下颠倒外，左右有没有颠倒呢？ （3）要使屏幕上的像增大一些，应该怎样操作？ 12．在做凸透镜成像的实验时，在光具座上无论怎样移动光屏，都不能在光屏上得到清晰的像，可能的原因有哪些？ 13．一位同学利用类似图所示的器材做实验，先用焦距为20cm的透镜甲进行实验，在屏上得到了清晰的缩小实像。接下来他想改用焦距为10cm的透镜乙继续进行实验。如果不改变发光体和凸透镜的位置，要在光屏上成清晰的像，光屏应该向哪个方向移动？ 14．如图是球形鱼缸，透过玻璃为什么观察到鱼的像是正立而远处的树木却是倒立的？该鱼缸不宜放置在阳光能直射到的窗边，请用物理知识解释原因。    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 答案 D C D D A 1．D 【详解】AB．由凸透镜成像规律可知，如果物像同侧的话，像是虚像，并且像距大于物距；凸透镜成实像时，物像异侧，且遵循“物近像远像变大”的规律；若凸透镜放在C点右侧，那么当点光源放在A点时，成像在A点左侧，而不是右侧的B点，故AB不符合题意； C．当光源放在A点时，像在透镜的另一侧，说明成实像，那么像距在一倍焦距外，这样当点光源放在B点时就也会在相对于B点的另一侧成实像（也就是A的一侧），而不是成像在C点，故C不符合题意； D．若凸透镜放在A点左侧，那么光源放在A点时，成像在B点，当点光源放在B点时，成像在C点，成像都是虚像，故D符合题意。 故选D。 2．C 【详解】由图可知，物距u=32cm，相距v=24cm，物距大于相距，因此物体在二倍焦距以外，像在一倍焦距和二倍焦距之间，即 联立以上两式解得 由此可知：C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 3．D 【详解】凸透镜在成像时，实像可放大、可缩小、可等大；而虚像只能是放大的，且实像是倒立的，虚像是正立的。 故选D。 4．D 【详解】AD．由图可知，此时物距大于像距，光屏上成倒立缩小的实像，故此时物距大于两倍焦距，像距在一倍焦距和两倍焦距之间，即 40cm>2f f<30cm<2f 解得 15cm<f<20cm 故A错误，D正确； B．将蜡烛移到20cm刻度处，此时物距减小，由凸透镜的成像规律可知，像距将增大，所以光屏向右移动到适当位置才能呈现清晰的烛焰像，故B错误； C．将凸透镜移到20cm刻度线处，此时物距并不等于两倍的焦距，所以光屏上不能呈现清晰的倒立、等大的实像，故C错误。 故选D。 5．A 【详解】人脸识别系统的摄像机的镜头是凸透镜，对人脸进行识别时，其作用相当于照相机，人脸位于镜头的两倍焦距以外，故 ， 解得，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 6． 4 先变大再变小 【详解】[1]由凸透镜成像规律可知，u=v=2f，凸透镜成倒立、等大的实像，由图像可知 u=v=2f=8cm 所以f=4cm。用该凸透镜作放大镜使用时，被观察的物体到透镜的距离应该小于一倍焦距，在4cm以内。 [2]把物体从距凸透镜20cm处移动到距凸透镜4cm（不包含4cm）处的过程中，物距大于焦距，成的是实像，物距减小，像距增大，像变大；当物体从4cm处移动到距凸透镜2cm处的过程中，物距小于焦距，成的是虚像，物距减小，像距减小，像变小。所以把物体从距凸透镜20cm处移动到距凸透镜2cm处的过程中，像的大小将先变大再变小。 7． 实 凸透镜 凹透镜 【详解】[1][2]水球中间厚，边缘薄，相当于一个凸透镜，根据凸透镜成像的规律，王亚平处在此凸透镜2倍焦距以外，所以成倒立、缩小的实像。 [3]如图所示，中间部分中间薄，边缘厚，相当于两个凹透镜，成正立、缩小的虚像，所以水球里形成一正一反的两个人像。 8． 烛焰 中央 10 【详解】[1][2]在组装和调试实验装置时，为了使得像成在光屏的中央，应使凸透镜和光屏的中心跟烛焰的中心大致在同一高度。 [3]要得到清晰等大的实像，则应 由图可知，像距 蜡烛移到距A点5厘米刻度处时，物距若为 25cm+5cm=30cm 光屏放置在B、C、D、E中的任一点，物距都不等于像距；物距若为 25cm−5cm=20cm 像距等于20cm的为C点，可成等大实像；则凸透镜焦距 9． 不变 凸透镜 凹透 【详解】[1]物体的质量是指该物体所含物质的多少，在空间站的苹果所含物质的多少，与在地球上时相比，没有变化，则质量大小不变。 [2]根据凸透镜的成像规律，当物距大于两倍焦距时，成倒立、缩小的实像，而题中通过水球看到了王亚平老师倒立、缩小的像，说明此时的水球相当于一个凸透镜。 [3]由题意可知，这水球被划分为两部分，一部分是空气，在中间，另一部分是水，在空气周围；这情况下，水球就变成了两个透镜，外面的部分为一个凸透镜，成一个倒立缩小的实像，里面的部分相当于变成两个凹透镜的组合，出现了一个正立缩小的虚像；所以在水球中呈现一正一倒的两个像。 10． 二倍焦距以外 缩小 【详解】[1][2]手机扫码成像时，类似于照相机，物体在2倍焦距以外，成的像是倒立、缩小的实像。 11．（1）改变光的传播方向 ；（2）左右也颠倒了，即完全相反；（3）先向下调节透镜的位置，再向后移动投影仪 【详解】（1）投影仪是要将影像投在前方的屏幕上的，因此需要平面镜将射向上方的光线反射后射向前方。平面镜的作用是改变光的传播方向。 （2）左右也颠倒了，是因为：成像的凸透镜是圆形的，与主光轴平行的光射向透镜后，经透镜会聚后会经过另一侧主光轴上的焦点，即：这些与主光轴平行的光线中，主光轴上方的光线过透镜后，会斜向下射出；主光轴左侧的光线经过透镜后，会斜向右射出。依据此原理，凸透镜成像时，物体上方部分的像会成在屏幕的下方，物体左侧部分的像会成在屏幕的右方。所以，与物体相比，像的上下是颠倒的，左右也是颠倒的。 （3）凸透镜成像时，物距变小时，像变大，像距也变大。因此，要想使投影仪成在屏幕上的像增大，应该将成像透镜向下移，减小该透镜与胶片的距离，即减小物距；像变小后，像距也变大了，为了使屏幕上的像清晰一些，还要使投影仪远离屏幕，让屏幕位于像的位置上。 12．见解析 【详解】无论怎样移动光屏都不能在光屏上得到像，其可能原因： ①物距小于焦距，此时成虚像，不能成在光屏上； ②光屏、凸透镜和烛焰的中心不在一高度上，像不能成在光屏上； ③物距等于焦距，此时不成虚像，所以在光屏上得到清晰的像； ④烛焰到凸透镜的距离稍大于焦距，成像在很远的地方，光具座的光屏无法移到该位置。 13．见详解 【详解】先用焦距为20cm的透镜甲进行实验，在屏上得到了清晰的缩小实像，说明物距大于二倍焦距；改用焦距为10cm的透镜乙继续进行实验，不改变发光体和凸透镜的位置，此时物距仍然大于二倍焦距，像距应大于一倍焦距小于二倍焦距，即清晰的像在光具座上50cm-60cm之间，所以光屏应该向左移动。 14．见解析 【详解】球形鱼缸相当于一个凸透镜，透过球形鱼缸观察远处的树木时，物距大于二倍焦距，成倒立、缩小的实像；观察金鱼时，物距在一倍焦距之内，成正立、放大的虚像；鱼缸不宜放置在阳光能直射到的窗边，这是因为鱼缸对光线具有会聚作用，能使局部温度过高，容易引发火灾。 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 $$