第五章透镜及其应用基础练习2024----2025学年北师大版八年级上册物理

第五章透镜及其应用基础练习 一、单选题 1．疫情防控期间，我市进入公共场所需要用手机扫“易鞍码”，然后凭“绿码”放行。下列关于“手机扫码”的说法正确的是（　　） A．扫码成像与投影仪的成像原理相同 B．二维码应在镜头二倍焦距以外 C．影像传感器上成正立、放大的虚像 D．远离二维码时影像传感器上像变大 2．小丽看书时把书放得很近才能看清书本上的内容，而她的爷爷看报时，总是把报纸放得离眼睛很远，小丽的爷爷和小丽的眼睛分别应配戴什么透镜的眼镜才能矫正视力（　　） A．都是凸透镜 B．都是凹透镜 C．凹透镜和凸透镜 D．凸透镑和凹透镜 3．有关显隐杯的记载，古籍中不乏其例。其原理是在杯内底中央置一图案，图案上盖一凸透镜，如图所示，杯中倒入酒，俯视时，图案处于酒与凸透镜组成的新透镜焦距之内，会被清楚地看到，则此时（    ） A．杯中酒相当于一块凸透镜 B．成的是缩小的像 C．新透镜成像原理与放大镜相同 D．成的像是倒立的 4．用手机摄像头扫描二维码可快速登录网页，访问网络数据，当手机扫描二维码时，有关说法正确的是（    ） A．二维码是光源 B．二维码位于摄像头的一倍焦距以内 C．二维码位于摄像头的二倍焦距以外 D．成正立放大的实像 5．如图所示为探究“凸透镜成像规律”的实验装置，凸透镜在光具座上50cm刻度线处固定不动。将蜡烛和光屏移至光具座上如图所示位置时，烛焰在光屏上成清晰的倒立缩小的像（烛焰的像没有画出），下列说法中（　　） ①凸透镜焦距f<10cm ②烛焰在该处成像特点与照相机成像原理相同 ③在烛焰与透镜间放置近视镜片，向右移动光屏，在光屏上能再次成清晰的像 ④将蜡烛从该位置向左移动5cm，向左移动光屏，在光屏上成的清晰的像变大 A．只有②③正确 B．只有②④正确 C．只有①②③正确 D．只有③④正确 6．图中画出了光线通过透镜（图中未画出）的情形。其中属于凹透镜的是（　　） A．没有 B．a、b、c、d C．c D．a、b、d 7．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 8．下列有关光学知识的说法中正确的是（　　） A．人以的速度要靠近平面镜，则像相对于人的速度为 B．在电影屏幕表面发生的反射属于漫反射，遵循光的反射定律 C．凸透镜只对平行光有会聚作用 D．人配戴凸透镜可以矫正近视眼 9．如图是眼球成像原理图，其中晶状体和角膜的共同作用相当一个凸透镜，视网膜相当于光屏。以下说法中正确的是（　　）    A．正常视力情况下外界物体在视网膜上所成的像是正立、缩小的实像 B．不注意健康用眼，会导致晶状体对光的会聚作用变强，使蜡烛的像成在视网膜的前方 C．进入老年后睫状肌对晶状体的调节能力减弱，导致蜡烛的成像位置在视网膜的前方 D．近视眼需要通过配戴凸透镜制成的眼镜来矫正 10．当物体放在凸透镜前，距焦点20厘米处，在透镜的另一侧离透镜15厘米的光屏上成像。该凸透镜的焦距f及成像情况（　　） A．厘米，成缩小的像 B．厘米，成缩小的像 C．厘米，成放大的像 D．厘米，成放大的像 11．在用凸透镜研究其成像规律时，得到的部分实验信息如表所示。根据表中信息可判断（　　） 实验次序 1 2 3 4 5 物距 50 40 30 25 20 像距 22 24 30 38 60 A．该凸透镜的焦距是30cm B．当物距时，凸透镜成缩小的像 C．当像距所成的像与照相机成像原理相同 D．把物体从距凸透镜40cm处向距凸透镜25cm处移动，像会逐渐变小 12．疫情防控期间，进入公共场所需要用手机给二维码拍照，像会呈在手机影像传感器上（如图所示），然后凭“绿码”放行。下列关于“手机扫码”的说法正确的是（　　） A．手机的镜头相当于一个凹透镜 B．二维码应在镜头二倍焦距以外 C．影像传感器上成正立、放大的虚像 D．远离二维码时影像传感器上像变大 13．如图所示，下列说法正确的是（       ） A．莲叶呈现碧绿色是因为莲叶发出了绿光 B．周围景物在湖中的倒影，是光的反射形成的等大的实像 C．透过荷叶上的露珠可以清晰看到叶脉，露珠相当于凸透镜 D．雨后，湖面上方架起一道彩虹，这是光的反射现象 14．用光具座和焦距为10cm的凸透镜做成像实验，当把点燃的蜡烛放在离凸透镜20cm处，则在透镜另一侧的光屏上得到的像是（　　） A．放大、倒立的实像 B．放大、正立的虚像 C．等大、倒立的实像 D．缩小、倒立的虚像 二、填空题 15．近视眼是指晶状体太厚，折光能力太强，使远方某点的光会聚在视网膜的 面（填“前”或“后”）而远视眼正好相反。所以，近视眼应用 镜进行矫正，远视眼应用 镜进行矫正。 16．在图所示光具座上，从左到右依次放置蜡烛、凸透镜和光屏，调整透镜和光屏的中心大致与烛焰的中心在 高度，目的是 。先后二次将焦距为5厘米和10厘米的凸透镜放置在“40厘米”刻度处，将蜡烛置于的“20厘米”刻度处，移动光屏，可在光屏上得到大小不同的两个像，比较两次所成的像，当选用焦距为 厘米的透镜时，所成的像较小；保持透镜位置不变，若要确保在“45~60厘米”刻度之间移动光屏得到像，蜡烛应置于光具座上A、B、C、D中的 点处。 17．炎炎夏日，停在露天停车场的汽车内有一瓶矿泉水，太阳光透过矿泉水瓶后可能把汽车内的易燃物引燃，这是因为装有水的矿泉水瓶相当于一个 透镜，会使光线 。如图所示，一束平行光经过中间为“空气凹透镜”的玻璃砖后将会 。（后两空选填“会聚”“发散”或“平行射出”） 18．小明在一个透明玻璃珠前面贴了一小块方格纸，如图a所示，从视线方向看去如图b所示，小明把贴有方格纸的一面转到后面如图c所示，从前面看到如图d所示，这是因为玻璃珠相当于一个 ，使方格纸成放大的 （填“虚”或“实”）像；小明把看到d状态的玻璃珠竖直放入盛有水的玻璃杯中，不旋转玻璃珠并使其浸没在水中，如图e（有所缩小），则从杯的正面看到的玻璃珠的像是 （填“f”“g”“h”或“i”）． 19．同学们在课间眺望远方时，有些同学看不清远处的景物，是因为晶状体变厚，像成在了视网膜的 ，可以戴由 透镜片制作的眼镜进行矫正。 20．清晨，花朵上常会出现一些晶莹剔透的水珠，如图所示，一滴水珠相当于一个 ，透过晶莹剔透的水珠，我们可以更清楚地看到花瓣的纹理。此时我们看到的花瓣的纹理是 （选填“虚”或“实”）像。 三、实验题 21．小花在探究凸透镜成像规律时做了以下实验： （1）如图，在光具座上按图示位置摆放，应先调整烛焰、凸透镜和光屏的中心在 ，然后移动蜡烛和光屏的位置，此时在光屏中心恰能呈现清晰的烛焰的像，则此凸透镜的焦距为 cm； （2）保持蜡烛和透镜位置不变，小花将一副眼镜放在凸透镜与蜡烛之间的合适位置，并只将光屏向左移动，可在光屏上再次得到烛焰清晰的像，则这副眼镜是 （选填“近视“或“远视”）眼镜。紧接着小花移开这副眼镜，只将蜡烛向 （选填“左”或“右”）移动，可以在光屏上得到烛焰清晰倒立的实像。 22．如图所示，某同学自制的水凸透镜可以通过推拉注射器活塞的方法改变焦距，向右拉活塞可以增大焦距，向左推活塞可以减小焦距。 (1)该同学完成如图凸透镜成像的实验，并在光屏上得到了一个清晰的、倒立的、 的实像。 (2)保持光屏、水凸透镜位置不变，将蜡烛向右移动5cm，为了再次得到一个清晰的像，应 活塞。 (3)一个物体通过凸透镜在另一侧光屏上成像，若将透镜下半部分用纸遮住，物体的像将（　　） A．在屏上只被接到物体上半部分的像 B．能得到物体不清晰但完整的像 C．能得到物体完整的像，但亮度却减弱了 D．能得到物体大部分的实像 23．一束平行光经过一凸透镜，调节光屏的位置直到光屏上得到一个最小最亮的光斑，如图A。小楠用此凸透镜“探究凸透镜成像规律”的实验。 （1）该凸透镜焦距为 cm； （2）实验前应先调整烛焰、凸透镜、光屏的高度，使它们的中心与烛焰的中心大致在 ； （3）如图B保持光屏和凸透镜的位置不变，要使烛焰在光屏上成清晰的像，蜡烛应 （选填“靠近”或“远离”）凸透镜，这是 （选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）的原理； （4）如图B，将蜡烛移动到45cm处，移动光屏 （选填“能”或“不能”）得到蜡烛清晰的像。原因是 。 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】ABC．手机摄像头相当于凸透镜，是利用物体在2倍焦距以外，凸透镜成倒立、缩小实像的原理工作的，与照相机的成像原理相同；二维码要位于摄像头二倍焦距以外，故B正确，AC错误； D．当二维码远离摄像头时，物距变大，像距变小，影像传感器上的像变小，故D错误。 故选B。 2．D 【详解】小丽看书时把书放得很近才能看清书本上的内容，说明小丽看不清远处物体，患的是近视眼，她眼睛的晶状体太厚，折光能力太强，成像在视网膜的前方，需要佩戴具有发散作用的凹透镜进行矫正；爷爷看报时，总是把报纸放得离眼睛很远，说明爷爷看不清近处的物体，患的是远视眼，他眼睛的晶状体太薄，折光能力太弱，成像在视网膜的后方，需要佩戴具有会聚作用的凸透镜进行矫正。故小丽的爷爷佩戴凸透镜、小丽佩戴凹透镜来矫正视力。故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 3．C 【详解】杯中酒中间薄、边缘厚，相当于一块凹透镜。杯中倒入酒，俯视时，图案处于处于酒与凸透镜组成的新透镜焦距之内，成正立、放大的虚像，因此新透镜成像原理与放大镜相同。故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 4．C 【详解】A．二维码本身不发光，不是光源，故A错误； BC．照相机是利用物距大于二倍焦距时，成倒立缩小实像的规律制成的，因此，“扫入”二维码时镜头和二维码的距离大于二倍焦距，故B错误，C正确； D．手机摄像机的摄像头相当于凸透镜，成倒立缩小的实像，故D错误； 故选C。 5．A 【详解】①．如图所示，当物距等于40cm，像距等于24cm，物距大于像距，凸透镜成倒立、缩小的实像，根据凸透镜的成像规律可知，此时物距在二倍焦距以外，像距在一倍焦距与二倍焦距之间，即40cm>2f，f<24cm<2f，解得20cm>f>12cm，故①错误； ②．照相机的成像原理是物距大于二倍焦距，凸透镜成倒立、缩小的实像，故②正确； ③．近视镜片是凹透镜，对光线有发散作用，所以在烛焰与透镜间放置近视镜片后，成像位置在光屏后面，所以应该向右移动光屏，才能在光屏上成清晰的像，故③正确； ④．将蜡烛从该位置向左移动5cm，则物距为45cm，物距变大，根据凸透镜成像规律物远像近像变小，像距应该变小，所以应向左移动光屏，才能在光屏上成清晰的像，故④错误。 故选A。 6．D 【详解】凹透镜对光线有发散作用，由图可知光线经过a、b、d后是向外发散的，经过c后是向内会聚的，因此a、b、d是凹透镜，c是凸透镜。 故选D。 7．D 【详解】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。 8．B 【详解】A．平面镜所成的像与物体关于平面镜对称，当人以0.5m/s的速度向平面镜靠近时，像也要以的速度靠近平面镜，则像相对于人的速度为1m/s，故A错误； B．观看电影时，不同位置的人都可以看到电影屏幕的画面，因此可知在电影屏幕表面发生的反射属于漫反射，漫反射也遵循光的反射定律，故B正确； C．凸透镜对任何光都有会聚作用，可以使平行与主光轴的光会聚在焦点上，故C错误； D．近视眼的成因是晶状体太厚，折光能力太强，或者眼球在前后方向上太长，因此来自远处点的光会聚在视网膜前，到达视网膜时已经不是一点而是一个模糊的光斑了，应配戴凹透镜矫正，故D错误。 故选B。 9．B 【详解】A．人的眼睛相当于一架照相机，正常视力情况下外界物体在视网膜上所成的像是倒立、缩小的实像，故A错误； B．不注意健康用眼，会导致晶状体对光的会聚作用变强，使蜡烛的像成在视网膜的前方，即近视眼，故B正确； C．进入老年后睫状肌对晶状体的调节能力减弱，导致蜡烛的成像位置在视网膜的后方，形成远视眼，故C错误； D．结合选项B，近视眼需要通过配戴对光线具有发散作用的凹透镜制成的眼镜来矫正，使蜡烛的像成在视网膜上，故D错误。 故选B。 10．A 【详解】将物体放在凸透镜前20cm处，在距透镜15cm处的光屏上呈现物体清晰缩小的像，此时像是倒立、缩小的实像。将物体放在距焦点20cm处，在距透镜15cm处的光屏上成像，可知物距 u= 20cm+ f 像距 v=15cm，故u>v，根据凸透镜成像规律可知，当u>2f时，u>v，因此 2f>15cm>f 解得 7.5cm<f<15cm 故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 11．B 【详解】A．由表中的数据可知，实验3中 此时 ， 即该凸透镜的焦距是15cm，故A不符合题意； B．当时，物距大于二倍焦距，凸透镜成倒立、缩小的像，故B符合题意； C．当时，像距要大于二倍焦距，物距大于一倍焦距小于二倍焦距，凸透镜成倒立、放大的实像，根据这一原理可制成投影仪，故C不符合题意； D．若把物体从距凸透镜40cm处向距凸透镜25cm处移动，物距变小，像距变大，像变大，故D不符合题意。 故选B。 12．B 【详解】ABC．手机摄像头相当于凸透镜，是利用物体在2倍焦距以外，凸透镜成倒立、缩小实像的原理工作的，所以，二维码要位于摄像头二倍焦距以外，影像传感器上成倒立、缩小的实像，故B正确，AC错误； D．凸透镜成实像时，物远像近像变小，当二维码远离摄像头时，物距变大，像距变小，影像传感器上的像变小，故D错误。 故选B。 13．C 【详解】A．莲叶呈现碧绿色，是因为莲叶反射了绿色的光，吸收其它颜色的光，故A错误； B．周围景物在湖中的倒影，属于平面镜成像，是光的反射形成的等大的虚像，故B错误； C．露珠相当于凸透镜，叶脉在凸透镜的一倍焦距以内，成正立、放大的虚像，故C正确； D．雨后，湖面上方架起一道彩虹，这是由于太阳光照到空气中的小水滴上，被分解为绚丽的七色光，即光的色散，是光的折射现象，故D错误。 故选C。 14．C 【详解】由题意知凸透镜的焦距是10cm，蜡烛放在距凸透镜20cm处，物距等于2倍焦距，此时所以成倒立、等大的实像。 故选C。 15． 前 凹透 凸透 【详解】[1][2][3]近视眼能看清近处的物体，看不清远处的物体，当他看远处的物体时，像成在视网膜之前，需要用凹透镜的镜片进行矫正。产生远视眼的原因是，晶状体太薄，折光能力太弱，近处的物体的像成在视网膜之后，可以用凸透镜的镜片进行矫正。 16． 同一 使像成在光屏中央 5 A或B或C 【详解】[1][2]根据凸透镜成像规律，为了使成的像在光屏中央位置，需要把蜡焰、凸透镜和光屏的中心大致调在同一高度。 [3]由“蜡烛放置在20厘米处，保持透镜在40cm刻线处位置不变，移动光屏，可在光屏上得到大小不同的两个像”可知，在光屏上得到的像是实像，那么如果选择透镜的焦距为5cm，蜡烛放置在20厘米处，此时物距大于2倍焦距，在光屏上得到倒立缩小的实像；如果选择透镜的焦距为10cm，蜡烛放置在20厘米处，保持透镜位置不变，由于u=2f，所以移动光屏，那么能在.光屏上得到倒立等大实像。所以当选用焦距为5cm的透镜时，所成的像较小。 [4]保持透镜位置不变，若要确保在“45~60厘米”刻度之间移动光屏得到像，也就是像距大于5cm小于20cm，当凸透镜焦距为5cm时，若像距位于5cm和10cm之间时，物距应位于二倍焦距之外，即物距大于10cm，蜡烛应在30cm刻度线的左侧；若像距大于2倍焦距，则物距应在1倍焦距和2倍焦距之间，即蜡烛放在30cm和35cm之间；因此当焦距为5cm时四个点都可以完成实验。当选用的凸透镜焦距为10cm时，像距位于凸透镜的二倍焦距之内，物距应位于凸透镜的二倍焦距之外，即物距大于20cm，蜡烛应位于20cm刻度线的左侧。综上所述，保持透镜位置不变，若要确保在“45~60厘米”刻度之间移动光屏得到像，蜡烛应置于光具座上20cm的左侧，即A、B和C都可以。 17． 凸 会聚 会聚 【详解】[1][2]装有水的矿泉水瓶中间厚、边缘薄，相当于一个凸透镜，对光线有会聚作用。 [3]玻璃砖中间厚、边缘薄相当于凸透镜，一束平行光经过玻璃砖后将会会聚。 18． 凸透镜 虚 i 【详解】[1][2]把贴有方格纸的一面转到后面，从前面看到如图d所示，玻璃珠相当于一个凸透镜，看到是正立放大的虚像。 [3]当把玻璃珠放入杯中后，杯壁与玻璃珠之间的水形成一个凹透镜，且形状为上下厚度比左右厚度大，故再次成像时使得上下左右均有缩小，且上下缩小更多，因此选i。 19． 前方 凹 【详解】[1][2]同学们课间在走廊上眺望远方时，晶状体变薄，晶状体的焦距发生变化；人眼相当于照相机，远处的景物在视网膜上成倒立、缩小的实像。有些同学看不清远处的景物，是因为远处的景物的像成在视网膜的前方，该同学是近视眼，可以戴凹透镜制作的眼镜矫正视力。 20． 凸透镜 虚 【详解】[1][2]如图所示，花朵上的小水滴中间厚、边缘薄，一滴水珠相当于一个凸透镜，透过晶莹剔透的水珠，我们可以更清楚地看到花瓣的纹理，此时花瓣的纹理在水透镜的一倍焦距以内，水透镜相当于放大镜，成正立放大的虚像，因此，我们看到的花瓣的纹理是虚像。 21． 同一高度 10.0 远视 左 【详解】（1）[1]点燃蜡烛后，调节烛焰中心、凸透镜中心和光屏中心大致在同一高度上，其目的是使像成在光屏中央。 [2]移动蜡烛和光屏的位置，此时在光屏中心恰能呈现清晰的烛焰的像，由图可知，分度值为1cm，此时蜡烛在30.0cm刻度处，凸透镜在50.0cm刻度处，光屏在70.0cm刻度处，则物距为 u=50.0cm-30.0cm=20.0cm 像距为 v=70.0cm-50.0cm=20.0cm 所以 u=v=2f=20.0cm 可得凸透镜的焦距f=10.0cm （2）[3]保持蜡烛和透镜位置不变，小花将一副眼镜放在凸透镜与蜡烛之间的合适位置，并只将光屏向左移动，可在光屏上再次得到烛焰清晰的像，说明经凸透镜所成的像提前会聚，像距变小，对光的偏折能力变强，即此眼睛对光由会聚作用，故眼镜片为凸透镜，则这副眼镜是远视眼镜。 [4]移开这副眼镜，此时光屏上的像距大于1倍焦距小于2倍焦距，保持凸透镜和光屏不动，要想在光屏上得到烛焰清晰的像，需要增大物距，即将蜡烛向左移动，可以在光屏上得到烛焰清晰倒立、缩小的实像; 22．(1)缩小 (2)向左推 (3)C 【详解】（1）[1]由图可知，物距大于像距，则凸透镜成倒立、缩小的实像。 （2）[2]将蜡烛向右移动5cm，则物距减小，像距应变大，则清晰的像在光屏右侧，由于保持光屏、水凸透镜位置不变，应让凸透镜的会聚程度增大、折光能力增强（即焦距减小），所以应减小凸透镜的焦距，由题意可知，向左推活塞可以减小焦距。 （3）[3]凸透镜成实像时，所有透过透镜的光会聚到光屏上成像，当将透镜的下半部分挡住后，整个物体发出的光虽有一部分被挡住，但总会有一部分光通过上半部分凸透镜而会聚成像，因此，像与原来相同；由于透镜的一半被遮住，因此折射出的光线与原来相比减少了一半，故亮度会减弱，故选C。 23． 10.0 同一高度 靠近 投影仪 不能 物距小于一倍焦距，成虚像 【详解】（1）[1]由图可知，平行于凸透镜主光轴的光线经凸透镜折射后，光屏上得出最小、最亮的光斑，这一点就是焦点，焦距是焦点到透镜中心的距离，凸透镜的焦距 f=40.0cm-30.0cm=10.0cm （2）[2]实验时为了便于观察像，要使像能成在光屏中央，要调整烛焰的中心、光屏的中心、凸透镜的中心，使三者的中心大致在同一高度。 （3）[3][4]由图可知，像距 v=73.0cm-50.0cm=23.0cm 像距大于2倍焦距，根据凸透镜成像规律可知，此时蜡烛应在1倍焦距与2倍焦距之间，由此可知，蜡烛应移到30cm与40cm之间，即蜡烛应向凸透镜靠近，成倒立放大的实像，投影仪根据此原理制成的。 （4）[5][6]将蜡烛移到45cm处，物距为5cm，物距小于1倍焦距，根据凸透镜成像规律可知，蜡烛成正立、放大的虚像，不能呈现在光屏上。 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 $$