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．如图是来自远处某点的光经晶状体到达视网膜的示意图。下列说法中正确的是（    ） A．图中为近视眼的成因，应配戴凸透镜纠正 B．图中为近视眼的成因，应配戴凹透镜纠正 C．图中为远视眼的成因，应配戴凸透镜纠正 D．图中为远视眼的成因，应配戴凹透镜纠正 2．在探究“凸透镜成像规律”的实验中，当各元件的位置如图所示时，烛焰恰好在光屏上成清晰完整的像（未画出）。下列说法错误的是（　　） A．此时光屏上成倒立、缩小的像 B．利用图中成像特点可以制成照相机 C．此时物距在凸透镜的一倍焦距和二倍焦距之间 D．透镜不动，将蜡烛与光屏互换位置，光屏上仍能得到清晰的像 3．如图是我国自主研制的某新型战斗机上的光电搜索跟踪系统，该系统功能与人眼相似，能为战斗机提供感知外界的“视觉”。系统内置的光电传感器，相当于人眼的视网膜，最外层窗口和传感器之间的光学元件，相当于人眼的晶状体。下列说法正确的是（　　） A．该系统的光学元件可矫正近视眼 B．该系统在光电传感器上成的是倒立、放大的实像 C．周围景物通过该系统成像时，景物到镜头的距离大于镜头的2倍焦距 D．战斗机加速升空过程中动能不变，重力势能增加 4．如图所示，小明将凸透镜（）固定在光具座的位置，探究凸透镜的成像规律，下列说法正确的是（　　） A．将蜡烛从焦点内某处向透镜方向移动过程中，像逐渐变大 B．当光屏上成清晰像时，拿开光屏，眼睛在一定范围内仍能看到像 C．将蜡烛放在刻度处，移动光屏，光屏上可得到倒立放大的清晰像 D．当光屏上成清晰像时，在贴近凸透镜左侧的位置放一远视镜片，向右移动光屏，光屏上仍能得到清晰的像 5．在探究凸透镜成像规律的实验中，蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示，此时光屏上恰好成一个清晰的像。下列说法中正确的是（    ） A．凸透镜的焦距为20cm B．随着蜡烛燃烧逐渐变短，光屏上的像向下移动 C．保持蜡烛和光屏不动，将凸透镜向右移动，可在光屏上再次成清晰的像 D．在贴近凸透镜左侧加一镜片，向右移动光屏，烛焰仍能成清晰的像，则该镜片为近视镜片 6．某班同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中，记录并绘制了物体到凸透镜的距离u跟像到凸透镜的距离v之间关系的图像，如图所示，下列判断正确的是（　　） A．该凸透镜的焦距是20cm B．当u=15cm时，在光屏上能得到一个放大的像 C．当u=25cm时，成放大的像，投影仪就是根据这一原理制成的 D．把物体从距凸透镜50cm处移动到20cm处的过程中，像逐渐变小 7．小明用焦距为10cm的凸透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验。某次实验时蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示，恰能在光屏上看到清晰的像。下列说法正确的是（　　） A．只将蜡烛移到光具座40.0cm刻度处时，移动光屏，可在光屏上再次呈现清晰的像 B．将蜡烛从光具座40.0cm刻度处向远离凸透镜方向移动的过程中，物像间距离先变大后变小 C．若将蜡烛从光具座30.0cm刻度处向远离凸透镜方向移动时，烛焰所成的像将逐渐变小 D．保持凸透镜的位置不动，将蜡烛移到光具座42.0cm刻度处时，移动光屏，在可得到倒立、放大的像 8．小欢做“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．光屏上形成的是烛焰倒立缩小的实像 B．图中成像原理与照相机成像原理相同 C．蜡烛和光屏的位置不动，凸透镜移到40cm刻度线处，光屏上能呈现清晰的烛焰像 D．将蜡烛移到65cm刻度线处，凸透镜不动，光屏移到适当位置能呈现清晰的烛焰像 9．智能手机给人们带来了便利，但长时间看手机屏幕，容易导致视力下降，可能形成近视眼或远视眼，其光路如图所示，下列说法正确的是（　　） A．乙为近视眼，应佩戴凹透镜矫正 B．乙为远视眼，应佩戴凸透镜矫正 C．甲为远视眼，应佩戴凹透镜矫正 D．甲为近视眼，应佩戴凸透镜矫正 10．《淮南万毕术》记载：“削冰令圆，举以向日，以艾承其影，则火生”，其描述的现象如图所示。下列解释不正确的是（　　） A．“削冰令圆”指的是把冰削成凸透镜 B．“举以向日”指的是冰透镜正对太阳光 C．“以艾承其影”中的“影”指太阳的像 D．“则火生”是因为冰透镜能会聚光线 11．在“探究凸透镜成像的规律”实验时，某小组测量出物距u和像距v的数据，并绘制成如图所示的图像，下列说法中正确的是（　　） A．该凸透镜的焦距f=20cm B．当物距u=30cm时，成倒立、放大的实像，投影仪利用了这条规律 C．当物距u=15cm时，成倒立、缩小的实像，照相机利用了这条规律 D．物体从距凸透镜30cm处向距凸透镜15cm处移动过程中，所成的像会变大 12．如图所示是某超市的支付设备“刷脸机”，下列说法正确的是（　　）    A．“刷脸机”的成像原理与投影仪的工作原理相同 B．经“刷脸机”的镜头成的是正立、缩小的实像 C．“刷脸”时顾客要位于摄像头的二倍焦距以外 D．要使屏幕上自己的像变大，需要远离摄像头 二、填空题 13．如图是摄影爱好者在鄱阳湖拍到的候鸟从水面振翅起飞的照片。候鸟起飞时，候鸟相对于湖水中的像是 （选填“静止”或“运动”）的：如果想把该候鸟的像拍得更大一些，应该将照相机的镜头 （选填“靠近”或“远离”）候鸟。 14．当前，购物支付、银行取款、小区进出等已进入“刷脸”时代，如图所示，小明的妈妈取款时只需面对“刷脸”取款机的摄像头，经系统自动拍照、扫描确认后，即可迅速完成交易。在“刷脸”取款过程中，摄像头相当于 透镜；面部经摄像头成倒立、 的实像；当人脸稍远离摄像头时，摄像头所成的像 （选填“变小”、“不变”或“变大”）。    15．如图所示是某小组探究凸透镜成像规律时，将蜡烛放在凸透镜前，调整光屏，直至看到清晰的像，此时像高为h1， 就是应用这一原理工作的，如果将蜡烛向左移动一段距离，为了使光屏上成清晰的像，应将光屏向 移动，此时像高为h2，由实验可知，它们的大小关系是h1 h2。    16．眼球的结构如图甲所示，眼球好像一架照相机，晶状体和角膜的共同作用相当于一个 （填“凸透镜”或“凹透镜”），把来自物体的光会聚在视网膜上，在视网膜上成 （填“正立”或“倒立”）、缩小的像。眼睛通过睫状体来改变晶状体的形状，当睫状体放松时，晶状体比较 （填“厚”或“薄”），对光的偏折能力比较 （填“强”或“弱”），从而看清远处的物体。依靠眼睛调节所能看清的最远的极限点叫做远点，正常眼睛的远点在 。青少年如果不注意用眼，就容易形成近视眼，图乙中能解释近视眼成因的是 （填标号）。 17．老年人容易得老花眼，这是由于晶状体对光的偏折能力变 引起的（选填“强”或“弱”）。为了方便老年人剪指甲，在指甲刀的上方加装了一个小凸透镜，如图所示。为了达到目的，应调整加装的凸透镜到刀口的距离在凸透镜的 （选填“一倍焦距以内”或“一倍焦距和二倍焦距之间”）。 18．如图甲，F和F'为凸透镜的焦点，P和P'到凸透镜的距离为二倍焦距。蜡烛、凸透镜的位置不变时，应将光屏向 （左/右）移动，才能在光屏上得到清晰的像，此成像特点可应用在 上（照相机/投影机/放大镜）。现代人们大量使用手机、平板和电脑等电子设备，长时间盯着屏幕，容易导致视力下降，患上近视眼；图中 （乙/丙）是近视眼的光路示意图、近视眼应配戴 透镜（凸/凹）制成的眼镜来矫正。    三、实验题 19．在“探究凸透镜成像规律的实验”中： （1）凸透镜的焦距为10cm，当烛焰距凸透镜15cm时，能成倒立、 的实像，生活中的 （选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）就是利用这个原理制成的；当烛焰向左（远离透镜）移动后，要在光屏上再次成清晰的像，需将光屏向 （选填“左”或“右”）移，此时所成像将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）； （2）实验一段时间后，蜡烛因燃烧变短，所成像如图，要使像能够在光屏的中央，应将凸透镜向 （选填“上”或“下”）调整。 20．小明进行“视力的矫正”探究活动，他将自己戴的近视眼镜放在蜡烛与凸透镜之间，如图（甲）在光屏上得到了一个缩小倒立的清晰实像，拿开眼镜后，光屏上的像变得模糊了． ⑴小明为了使光屏上的像重新变得清晰，在不移动光屏和凸透镜位置的前提下，他应该 （将蜡烛靠近透镜移动/将蜡烛远离透镜移动），如果他不戴眼镜看书，应该将书 （填“靠近”或“远离”）眼睛． ⑵如图（乙）所示的四幅小图中，正确表示近视眼成像情况的 图，其矫正做法是 ． 21．如图所示，在探究凸透镜成像的实验中，将一束平行于凸透镜主光轴的光线经过凸透镜后，得到图甲所示的光路图。    （1）利用这个凸透镜在图乙装置中进行以下操作： ①如果烛焰在光屏上的像偏高，应将凸透镜向 （选填 “上”或“下”）调节； ②当烛焰距凸透镜30cm时，移动光屏可在光屏上得到一个清晰的像。实际应用中， （选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）成像原理与此类似； ③当物距为5cm时，无论怎样调节光屏，光屏上始终接收不到清晰的像，这时应从凸透镜的 （选填“左”或“右”）侧透过凸透镜直接观察到 立的像； （2）小华同学在一次实验中用“F”光源在光屏上得到了一个倒立的清晰的像，爱动手实验的小华在光源和光屏之间放了一个 眼镜（选填“近视”或“远视”），需要将光屏远离透镜才能再次出现清晰的像； （3）继续利用该凸透镜进行实验；把高为2cm的发光棒立于凸透镜前，在光屏上成了3cm高的像，则测量出的像离凸透镜的距离可能是 。 A．8cm             B．12cm                   C．25cm 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】近视眼是因为晶状体太厚，折光能力太强，来自于远处的光线会聚在视网膜前，故图中为近视眼的成因，应配戴凹透镜纠正，利用凹透镜对光线的发散作用，延迟光线的会聚，使像成在视网膜上。故ACD错误，B正确。 故选B。 2．C 【详解】ABC．如图所示，像距小于物距，根据凸透镜成像规律，此时物距大于凸透镜的二倍焦距，此时光屏上成倒立、缩小的实像，照相机工作时成倒立、缩小的实像，与之相同，故利用图中成像特点可以制成照相机，故AB正确，不符合题意，C错误，符合题意； D．根据光路的可逆性，透镜不动，将蜡烛与光屏互换位置，相当于物距与像距对调，成倒立放大的实像，故光屏上仍能得到清晰的像，故D正确。 故选C。 3．C 【详解】A．晶状体相当于凸透镜，该系统的光学元件相当于一个凸透镜，凸透镜可矫正远视眼，故A错误； B．晶状体成的像是倒立、缩小的实像，该系统在光电传感器上成的是倒立、缩小的实像，故B错误； C．凸透镜成缩小的实像时，物距大于2f，周围景物通过该系统成像时，景物到镜头的距离大于镜头的2倍焦距，故C正确， D．战斗机加速升空过程中，质量不变，速度增大，动能增大，高度升高，重力势能增大，故D错误。 故选C。 4．B 【详解】A．根据“无论实像或虚像，物靠近焦点像变大”可知，蜡烛从焦点内某处向透镜方向移动过程中，即蜡烛远离焦点，所成的虚像将变小，故A错误； B．发光物体发出的光线经凸透镜折射后是会聚的，经过成像点后是发散的，所以眼睛必须在成像点以外的光线发散区域才能看到这个像；当眼睛在原光屏处不能看到发光体的像，眼睛靠近凸透镜也不能看到像，当眼睛从原光屏位置远离凸透镜，能看到像。故B正确； C．当蜡烛放在10cm处，物距 u=40cm-10cm=30cm＞2f 成倒立缩小的实像，故C错误； D．若在贴近透镜左侧放一远视眼镜，远视眼镜为凸透镜，对光线有会聚作用，此时所成的像将靠近透镜，所以应向左移动光屏，故D错误。 故选B。 5．D 【详解】A．当 u=v=2f 时，凸透镜成倒立、等大的实像，如图 u=v=2f= 20cm 时，所以f= 10cm，故A错误； B．由于过光心的入射光线经凸透镜折射后传播方向不变，所以随着蜡烛燃烧变短，光屏上的像将向上移动，故B错误； C．物体和光屏( 像)之间的最短距离为4f，由图可知，若蜡烛、光屏不动，只移动凸透镜不能再次成实像，故C错误； D．在贴近凸透镜左侧加一镜片，近视镜为凹透镜，凹透镜对光线具有发散作用，向右移动光屏，烛焰仍能成清晰的像，故D正确。 故选D。 6．B 【详解】A．当 u=v=2f 时，凸透镜成倒立、等大的实像，如图 u=v=2f=20cm 所以f=10cm，故A错误。 B．当u=15cm时，物距 2f>u>f 光屏上成倒立、放大的实像，故B正确； C．当u=25cm时，物距 u>2f 成倒立、缩小的实像，照相机就是根据这一原理制成的，故C错误； D．凸透镜成实像时，物距减小，像距增大，像变大，把物体从距凸透镜50cm处移动到20cm处的过程中，物距始终大于1倍焦距，成实像，物距逐渐减小，所以成的像逐渐变大，故D错误。 故选B。 7．C 【详解】A．只将蜡烛移到光具座40.0cm刻度处时，物距等于焦距，不成像，故A错误； B．光具座40.0cm刻度处向远离凸透镜方向移动的过程中，物距刚开始小于像距，物距增大速度小于像距减小速度，所以物像间距离先变小；当物距开始大于像距时，物距增大速度大于像距减小速度，所以物像间距离后变大，故B错误； C．若将蜡烛从光具座30.0cm刻度处向远离凸透镜方向移动时，物距一直大于2倍焦距，由物像移动规律，物远像近像变小，故C正确； D．保持凸透镜的位置不动，将蜡烛移到光具座42.0cm刻度处时，物距小于焦距成虚像，虚像不能在光屏上呈现，故D错误。 故选C。 8．C 【详解】A．由图可知，物距v＝40cm，u＝30cm，物距u＜v，成倒立放大的实像，故A错误； B．根据A选项可知，此时成像原理与投影仪相同，故B错误； C．蜡烛和光屏的位置不动，凸透镜移到40cm刻度线处，物距等于原来的像距，u′＝v＝40cm，像距等于原来的物距，v′＝u＝30cm，根据光的可逆性，光屏上能呈现清晰的烛焰像，故C正确； D．由图可知，物距v＝40cm，u＝30cm，物距u＜v，成倒立放大的实像，则此时像距大于2f，故40cm＞2f；物距在1倍焦距和2倍焦距之间，即2f＞30cm＞f，故可得焦距的范围是：20cm＞f＞15cm；将蜡烛移到65cm刻度线处，即物距等于15cm，凸透镜不动，则物体处于1倍焦距以内，所以此时光屏上不能成像，故D错误。 故选C。 9．B 【详解】近视眼的成因是晶状体曲度过大，对光的会聚能力变强，使像成在了视网膜的前面，所以需要佩戴具有发散光线作用的凹透镜来矫正；远视眼刚好相反，像成在视网膜后面，所以需要佩戴具有会聚光线作用的凸透镜来矫正。图中甲为近视眼，乙为远视眼。故ACD错误，B正确。 故选B。 10．C 【详解】A．中间厚边缘薄的透镜叫做凸透镜，“削冰令圆”指的是把冰削成中间厚边缘薄的凸透镜，故A正确，不符合题意； B．“举以向日”指的是冰透镜正对太阳光，让太阳光平行于凸透镜的主光轴照到凸透镜上，故B正确，不符合题意； C．平行于主光轴的光经凸透镜折射后会聚到焦点，“以艾承其影”中的“影”指冰透镜的焦点，不是太阳的像，故C错误，符合题意； D．“则火生”是因为冰透镜能会聚光线，使平行于主光轴的光会聚到焦点，焦点的温度较高，故D正确，不符合题意。 故选C。 11．D 【详解】A．据凸透镜成像规律可知，当 u=v=2f 时，凸透镜成倒立、等大的实像。由图可知 u=v=2f=20cm 所以f=10cm，故A错误； B．当物距u=30cm时，u>2f，成倒立、缩小的实像，应用于照相机，故B错误； C．当物距u=15cm时 f＜u＜2f 成倒立、放大的实像，应用于投影仪，故C错误； D．物体从距凸透镜30cm处移动到15cm处的过程中，物距大于焦距，成实像，凸透镜成实像时，物距减小，像距增大，像变大，故D正确。 故选D。 12．C 【详解】ABC．摄像头的工作原理与照相机相同，“刷脸”时，人要在凸透镜的二倍焦距之外，成的是倒立、缩小的实像，故AB错误，C正确； D．要使屏幕上自己的像变大，需要减小物距，增大像距，即要靠近“刷脸”机镜头，故D错误。 故选C。 13． 运动 靠近 【详解】[1]候鸟起飞时，候鸟到湖面（相当于镜面）的距离变大，则像到湖面的距离也会变大，所以候鸟与其在湖水中的像的距离越来越大，它们的相对位置发生了变化，则候鸟相对于湖水中的像是运动的。 [2]在凸透镜成实像的条件下，当减小物距时，像距变大，像变大，若想把候鸟的像拍得更大些，可将照相机的镜头靠近候鸟。 14． 凸 缩小 变小 【详解】[1][2]摄像机的镜头是凸透镜，拍摄时成倒立、缩小的实像。 [3]当人脸稍远离摄像头时，物距变大，像距变小，所成的像变小。 15． 照相机 左 大于 【详解】[1]由图可知，此时物距大于二倍焦距，根据凸透镜成像规律可知，成倒立、缩小的实像，应用为照相机。 [2][3]如果将蜡烛向左移动一段距离，此时物距变大，像距变小，为了使光屏上成清晰的像，应将光屏向左移动，像变小，此时像高为h2，由实验可知，它们的大小关系是h1大于h2。 16． 凸透镜 倒立 薄 弱 无限远 A 【详解】[1][2]照相机是利用凸透镜成倒立缩小的实像的原理制成的。晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜，此时物距大于2倍焦距，故在视网膜上成倒立、缩小的实像。 [3][4]凸透镜的焦距越大，会聚能力越弱。当睫状体放松时，晶状体比较薄，焦距较大，此时对光的偏折能力较弱。 [5]依靠眼睛调节所能看清的最远的极限点叫做远点，正常眼睛的远点在无限远。 [6]近视眼的晶状体太厚，对光线会聚能力较强，看远处的物体时，成像在视网膜前，故图A正确。 17． 弱 一倍焦距以内 【详解】[1]老年人容易得老花眼，这是由于晶状体对光的偏折能力变弱，使像成在视网膜后面。 [2]为了方便老年人剪指甲，在指甲刀的上方加装了一个小凸透镜，为了达到目的，应调整加装的凸透镜到刀口的距离在凸透镜的一倍焦距以内，成的像是正立放大的虚像，方便修剪指甲。 18． 左 照相机 丙 凹 【详解】[1][2]由图中可知，蜡烛在2倍焦距（P点）之外，所以成倒立、缩小的实像。要想在光屏上得到清晰倒立的、缩小的实像，需要像距满足 f<v<2f 则光屏应向左移动，生活中利用这个成像特点制成了照相机。 [3]由丙图知，眼睛看远处的物体，像成在视网膜的前方，说明晶状体对光的折射能力变强，是近视眼的成因，故图中丙是近视眼的光路示意图。 [4]凹透镜对光线有发散作用，使像推迟会聚在视网膜上，所以近视眼配戴凹透镜来矫正。 19． 放大 投影仪 左 变小 下 【详解】（1）[1][2]凸透镜的焦距为10cm，当烛焰距凸透镜15cm时，蜡烛位于凸透镜一倍焦距和二倍焦距之间，能成倒立、放大的实像，生活中的投影仪是利用这个原理制成的。 [3][4]当凸透镜成实像时，物远像近像变小，所以当烛焰向左（远离透镜）移动后，要在光屏上再次成清晰的像，需将光屏向左移，此时所成像将变小。 （2）[5]由图可知，蜡烛因燃烧变短，所成实像向上移动，因为穿过光心的光线传播方向不变，要使像能够在光屏的中央，应将凸透镜向下调整。 20． 将蜡烛靠近透镜移动 靠近 A C 【详解】试题分析：（1）拿走眼镜后，就是近视眼：像成在了视网膜的前方，只能看清近处的物体．要想成清晰的像，应减小物距．将蜡烛靠近透镜移动，他不戴眼镜看书，应该将书靠近眼睛．（2）近视眼是由于像成在了视网膜的前方，是A图，近视要用凹透镜来矫正，是C图． 考点：近视眼的形成及配镜 21． 下 照相机 右 正 近视 C 【详解】（1）由图甲知道，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=60.0cm-50.0cm=10.0cm ①[1]如果烛焰在光屏上的像偏高，根据过光心的光线传播方向不变知道，应将凸透镜向下调节。 ②[2]当烛焰距凸透镜30cm时，此时u＞2f，光屏上成倒立、缩小的实像，照相机就是利用此原理制成的。 ③[3][4]当物距为5cm时，此时u＜f，成正立、放大的虚像，光屏接收不到，这时应从凸透镜的右侧透过凸透镜直接观察到正立的像。 （2）[5]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，故在光源和光屏之间放了一个近视眼镜，将光屏远离透镜才能再次出现清晰的像。 （3）[6]继续利用该凸透镜进行实验；把高为2cm的发光棒立于凸透镜前，在光屏上成了3cm高的像，说明此时成倒立放大的实像，根据2f＞u＞f，v＞2f，成倒立、放大的实像，因此像离凸透镜的距离可能25cm，故C符合题意，AB不符合题意。 故选C。 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 $$